SK280225B6 - Inhalátor s odmerným dávkovaním a jeho použitie - Google Patents

Description

Vynález sa týka inhalátora s odmerným dávkovaním na rozptyľovanie odmeraného množstva kvapaliny ako spreja, ktorý má veľkosť častíc vhodnú na inhaláciu do pľúc, pričom odmeraané množstvo kvapaliny sa pod tlakom vytláča cez rozprašovací prostriedok.

Doterajší stav techniky

Rozprašovače sa používajú v širokom rozsahu a sú známe v mnohých uskutočneniach na celý rad použitia. Napríklad takzvané spúšťacie rozprašovače sa používajú v mnohých domácnostiach na nanášanie čistiacich a leštiacich prostriedkov, rozprašovače so zvislým, ručne ovládaným piestom sa používajú na rozprašovanie výrobkov na ošetrovanie vlasov, osviežovačov vzduchu a podobne. Obidva tieto typy rozprašovačov sú založené na účinku piesta stláčaného prstom užívateľa, ktorým sa vytvára v rozprašovanej kvapaline potrebný tlak.

Pri používaní týchto rozprašovačov v domácnostiach nie je až tak nevyhnutné, aby každý účinok rozprašovača bol presne rovnaký ako ostatné, jednak pokiaľ ide o množstvo rozprašovanej látky, ako aj o veľkosť rozprašovaných častíc. V týchto prípadoch tak množstvo rozprašovanej látky, ako aj veľkosť rozprašovaných častíc závisí vo veľkom rozsahu od pôsobiacej sily a/alebo od dĺžky zdvihu, na ktorú pôsobí tlak prsta užívateľa.

Zdokonalené rozprašovače sú riešené so zámerom dosiahnuť zvýšenie alebo uvoľnenie tlaku napríklad použitím ventilu, náhle uvoľňujúceho akumulovaný tlak. Toto riešenie bráni rozprašovaniu, pokým na látku nemôže pôsobiť tlak s určitou prahovou veľkosťou. Ale tiež tieto zariadenia majú ešte ďaleko k dosiahnutiu presného dávkovania vydávanej látky, pretože jednak minimálny tlak môže byť prekročený viac alebo menej, podľa veľkosti sily vynakladanej užívateľom, a jednak rozprašovanie môže byť prerušené pred vydaním celej dávky látky, ak užívateľ nedokončí stlačenie piesta v celom rozsahu jeho zdvihu.

Príkladné známe uskutočnenie rozprašovača s ručne ovládaným tlakovým piestom a s náhlym uvoľňovaním tlaku, vhodného na rozprašovanie napríklad lakov na vlasy, je opísané vo WO 87/04373. I keď je konštrukcia tohto rozprašovača zameraná na rozprašovanie laku s veľkou presnosťou dávok, rozprašovací účinok stále ešte závisí predovšetkým od užívateľa, pretože minimálny tlak môže byť prekročený v rôznom rozsahu. Ak sa v priebehu zdvihu piesta rozprašovača uvoľní tlak prsta, môže rozstrekovací zdvih zostať nedokončený a/alebo zmeny tlaku vynakladaného prstom môžu viesť k zmenám rozprašovacej charakteristiky.

Pri inhalovaní liekov je veľmi dôležité, aby sa liek rozprašoval a dostával k užívateľovi v presne odmeraných dávkach, pričom jednotlivé operácie by sa mali uskutočňovať presne rovnakým a opakovateľným spôsobom.

Mnohé lieky sa v súčasnom období aplikujú pomocou Metered Dose Inhalers (MDI), dávkovacích inhalátorov s presným odmeriavaním dávok lieku. Tieto zariadenia produkujú jemnú hmlu lieku, ktorú potom pacient inhaluje. V súčasnom období je väčšina týchto dávkovacích inhalátorov, s výnimkou niekoľkých osviežovačov dychu a rozprašovača neškodných farmaceutických výrobkov, buď aerosólovými rozprašovačmi s chlorofluorouhlíkom (CFC) ako hnacím plynom alebo suchými práškovými rozprašovačmi.

Pretože väčšina liekov nie je rozpustná v chlorofluorouhlíku CFC, je potrebné tieto látky tzv. mikronizovať, to znamená rozdrobiť na veľmi jemný prášok alebo kryštáliky s priemernou veľkosťou častíc napríklad 5 mikrónov. Tieto častice sa potom suspendujú v kvapalnom CFC, ktorý sa udržiava pod tlakom zvyčajne v kovovej nádobke. Pri rozprašovaní tohto lieku sa vydávací ventil otvorí, aby sa spojila vnútorná odmeriavacia komôrka s okolitou atmosférou, a odmerané množstvo skvapalneného plynu a častíc lieku sa rýchle odparuje a expanduje, pričom pri tejto expanzii unáša so sebou častice lieku vydávacím ventilom von do okolitej atmosféry.

Tieto rozprašovače s hnacím plynom CFC majú celý rad výhod. Skvapalnený plyn sa môže skladovať vo veľmi malom priestore, pričom v tomto malom priestore sa môže nahromadiť značné množstvo energie. Takéto malé vreckové prenosné rozprašovače sa ľahko vyrábajú a sú pritom dostatočne výkonné na vydávanie dostatočného množstva lieku v opakovanom slede.

Ale iná výhodná vlastnosť hnacieho plynu CFC je postavená v súčasnom období do protikladu k nebezpečenstvu ohrozovania ozónovej vrstvy v atmosfére. V roku 1987 podpísala väčšina vyspelých krajín Montrealský protokol, so zámerom postupne vylúčiť používanie CFC ako hnacieho plynu, aby sa zamedzilo narušovanie ozónovej vrstvy týmto plynom.

I keď bol vyvinutý značný tlak na to, aby sa všeobecne vo všetkých prípadoch zakázalo používanie CFC ako hnacieho plynu, bolo nakoniec pripustené používanie CFC pri liečebných aerosóloch, pretože iné vhodné rozprašovacie prostriedky alebo hnacie plyny jednoducho neboli k dispozícii.

Ani na poslednej vedeckej konferencii na tému Poddávanie liekov pri respiračných chorobách, ktorá sa uskutočnila v marci 1990 v Keystone, Colorado, USA na ktorej sa zúčastnilo do 250 významných svetových expertov, neboli zverejnené iné prostriedky na dávkovanie liekov ako dávkovacie inhalátory s hnacím kvapalným plynom CFC alebo s novovyvinutými hnacími plynmi HFC a HCFC alebo suché práškové rozprašovače. Tieto práškové rozprašovače produkujú hmlu alebo oblak práškových častíc, ale pretože tieto rozprašovače nie sú ani aerosólové, ani atomizačné, nesúvisia s riešením podľa vynálezu. O značnom dopyte po zdokonalených rozprašovacích ústrojenstvách svedčí to, že zdokonalené rozprašovače dosiahli značný obchodnú úspech, i keď mnohí užívatelia sa zhodujú v tom, že dráždivý účinok práškových častíc je veľmi nepríjemný.

Hoci väčšina liekov je v CFC nerozpustná, niektoré liečivé látky používajú povrchovo aktívne látky a spolurozpúšťadlá. Tieto látky však väčšinou nie sú vhodné na jemné aerosóly, pretože bezprostredne po aktivácii aerosólu sa priemerný priemer kvapôčok začne zmenšovať v dôsledku odparovania CFC, takže rýchlosť pohybu klesá a pacient inhaluje častice s výrazne zmenenou veľkosťou a rýchlosťou pohybu, takže je ťažké stanoviť účinnosť rozprašovača.

Na dosiahnutie čo najväčšej účinnosti je dôležité, aby stredná hodnota veľkosti častíc bola udržiavaná vo vopred stanovenom rozsahu, napríklad od 1 do 8 mikrónov alebo od 1 do 5 mikrónov, aby sa tak inhalovaný liek mohol dostať až do pľúcnych alveol. Väčšie častice sa môžu zachytiť v dýchacích cestách a môžu tu vyvolávať nežiaduce vedľajšie účinky. Menšie čiastočky sa môžu potom vdychovať.

Aerosóly používajúce CFC ako hnací plyn môžu produkovať rozprášené častice s lepšie rozloženými veľkosťami častíc, pretože CFC sa rýchle odparuje a ponecháva tak mikronizované častice lieku, ktoré boli jadrom kvapôčok

CFC, v ich pôvodnej veľkosti. No tieto rozprašovače majú nepriaznivé účinky na okolité prostredie, ako už bolo uvedené v predchádzajúcej časti. Nevýhodou je tiež to, že CFC je pri vdychovaní chladným až studeným plynom, pretože pri odparovaní sa ochladil. Vdychovanie tohto studeného plynu môže spôsobiť zúženie horných dýchacích ciest a tým zníženie účinnosti. Pretože CFC je oveľa ťažší ako vzduch, zostáva dlhý čas v pľúcach, než sa ho podarí vydýchať, a tým sa obmedzuje prenos kyslíka a opäť sa znižuje účinnosť.

Inou nevýhodou CFC ako hnacieho plynu aerosólových rozprašovačov je vysoká rýchlosť odparovania tohto plynu pri teplote prostredia, takže výsledná rýchlosť odmeranej dávky lieku je v skutočnosti vysoká. Liek tak naráža na zadnú stranu ústnej dutiny značnou rýchlosťou, čo môže byť pre celý rad pacientov nepríjemné.

Okrem toho optimálnou dráhou na dopravu lieku je zakrivená dráha prechádzajúca ústami, ústnou dutinou a dýchacími cestami, pričom pri veľkej rýchlosti pohybu sa častice z tejto dráhy vychyľujú.

Inou nevýhodou CFC ako hnacieho plynu je jeho nemiešateľnosť s vodou, pričom na maximálnu biologickú použiteľnosť by mala byť väčšina liekov rozpustná vo vode.

Rozprašovače s tlakovým piestom boli taktiež navrhnuté na vydávanie liekov, pričom niektoré z nich sú opísané v patentových spisoch US 3 838 686, US 4 694 977 a GB 1 481 199. No žiadny z týchto rozprašovačov nemá úspešne vyriešený problém opätovného použitia a tiež presnej použiteľnosti rozprašovacej operácie, to znamená, že nie je zaistené vydávanie vždy presne rovnakej dávky lieku, obsahujúceho stálu veľkosť častíc, rovnaký tvar častíc a rozprašovanie stálym tlakom. Všetky tieto hodnoty závisia od pacienta, ktorý s rozprašovačom manipuluje. Prístroj podľa patentového spisu GB 1 481 199 zaisťuje tvorbu vopred stanoveného a reprodukovateľného spektra veľkostí rozprášených kvapôčok, no na druhej strane nevyhnutne vyžaduje jemné stláčanie piesta, pretože pri silnom alebo prudkom tlaku by sa dosiahli iné výsledky.

Je potrebné tiež vziať do úvahy, že pri týchto rozprašovačoch so zvislým piestovým čerpadlom, ovládaným prstom, nie je možné vyvodiť dostatočne vysoký tlak na inhalovanie liečebných látok, keď sa požadujú veľmi jemné častice.

Riešenie podľa US 4 892 232 je zaujímavé tým, že na vydávanie vopred odmeraného množstva kvapaliny pri vopred stanovenom tlaku sa využíva energia uložená v predpätej elastomérnej objímke, v ktorej sa nachádza nádobka s kvapalinou. No z opisu tohto riešenia, predovšetkým zo stĺpca 3, riadka 28 až 36, vyplýva, že tlak má rôzne hodnoty.

Patentové spisy US 4 147 476, US 4 693 675 a US 4 842 495 obsahujú prostriedky na veľmi jemné rozprašovanie kvapalín, využívajúce energiu pružiny, ktorá je stlačená prstom užívateľa. No táto akcia je dvojfázová, pretože kvapalina je najskôr stlačená, a potom sa objem stlačenej kvapaliny uvoľní v dôsledku deformácie tesnenia. Pretože tesnenie musí byť dostatočne pevné, aby odolalo tlaku kvapaliny pred svojou deformáciou, nie je tento prostriedok dostatočne vhodný na vyvodzovanie vysokých tlakov na kvapalinu, pretože vytvorenie dostatočne odolných tesnení pre vysoké tlaky je ťažké a/alebo nákladné. Pretože tlak sa vyvodzuje iba prstom bez akéhokoľvek posilňovania tohto účinku, nie je toto zariadenie vhodné na aplikácie vyžadujúce vyššie tlaky.

Hoci si riešenie podľa US 4 842 495 stanovilo za cieľ vydávanie rovnakej dávky nezávisle od veľkosti tlaku prsta, je tu stále možnosť zmenšenia dávky prerušením stredného prúdu látky, ak sa tlak prsta uvoľní predčasne. Vo všetkých troch posledných patentových spisoch a tiež v celom rade ďalších sa v okamihu vydávania dávky musí vydávacia dýza pohybovať, pretože táto dýza tvorí súčasť ovládacieho tlačidla, ktoré užívateľ stláča na vyvolanie začiatku atomizácie. To sťažuje smerovanie dýzy presne do úst, ak sa toto zariadenie používa vo forme inhalátora.

Riešenie podľa vynálezu je zamerané predovšetkým na zdokonalenie tohto typu rozprašovacích zariadení.

Patentový spis GB 405 458 opisuje zariadenie na automatické postrekovanie alebo oplachovanie telefónneho slúchadla a mikrofónu dezinfekčným prostriedkom po použití. V tomto prípade nie je požiadavka na presnosť dávkovania postrekovacou alebo oplachovacou dávkou o nič väčšia ako pri podobných zariadeniach v domácnostiach na nanášanie čistiacich a leštiacich prostriedkov. No v príkladných uskutočneniach tohto známeho riešenia, zobrazených na obr. 1 až 13, bude funkcia zariadenia závisieť od toho, ako pevne alebo jemne je slúchadlo odložené. Príklady z obr. 14 až 18 zobrazujú akciu, ktorá je aspoň v určitom rozsahu opakovateľná. Dosiahnutie väčšej opakovateľnosti však zrejme nebolo zámerom tohto riešenia, ktoré sa predovšetkým zaoberá vstrekovaním kvapaliny do mikrofónu telefónneho prístroja až po odložení slúchadla, uskutočneného vo vopred stanovenom počte opakovaných uskutočnení. Z tohto patentového spisu nie je zrejmé, aká je presnosť alebo opakovateľnosť rozprašovaného lúča alebo sprchy, pričom toto zariadenie jc celkom nevhodné na liečebné účely na rozprašovanie liekov do veľmi jemných častíc, ako sa to uskutočňuje pri dávkovacom inhalátore.

Patentová prihláška GB 2 209 564 opisuje zariadenie na dávkovanie odmeraného množstva stlačeného kvapalného liečiva vo forme rozprášeného spreja, hlavne na nosné podávanie inzulínu. Kvapalné liečivo je v kontajneri držaná pod tlakom prostredníctvom propelantu, pričom propelant a kvapalné liečivo sú oddelené pohyblivou stenou. Použitie odmcmého ventilu na kontajneri umožňuje prechod odmeraného množstva vopred stlačeného kvapalného liečiva do hubice.

GB vynález č. 1 239 855 opisuje injikovanie kvapaliny z komory s vopred určeným objemom do plynového potrubia cez nevratný diskovitý ventil, ktorý sa plní striekačkou.

Vynález US 4 391 621 opisuje vysokotlakové čerpadlo (aspoň 100 bar) a hubicu na prerušované sprejovanie a natieranie častí strojov tekutým mazivom, napríklad nožov, ktoré prichádzajú do kontaktu so sklom v zariadeniach vytvárajúcich sklo. Čerpadlo pracuje prostredníctvom solenoidu, ktorý je aktivovaný vybitím kondenzátora.

Zostrojili sme inhalátor s odmemým dávkovaním na vnášanie kvapalného liečiva do pľúc, ktorý zmenšuje uvedené problémy a nepoužíva kvapalný propelant alebo prúd plynu na vypudenie kvapaliny. Inhalátor s odmemým dávkovaním môže byť jednoducho prenosné zariadenie s vlastným pohonom.

Vo výhodnom uskutočnení inhalátora s odmemým dávkovaním podľa vynálezu používateľ prenesie energiu do zariadenia na akumulovanie energie, ktorá zostáva v naplnenom stave až dokým nie je žiaduce vypudenie odmeraného množstva kvapaliny cez zariadenie na mechanické roztrieštenie alebo iné rozprašovacie zariadenie. Kvapalina nemusí byť držaná v zariadení pod tlakom a tak sa redukujú niektoré problémy spojené so skoršími návrhmi. Keďže naplnenie zariadenia na akumulovanie energie môže byť prepojené s odmeriavaním dávky kvapaliny, manipulácia so západkou alebo inými prostriedkom na udržanie energie v naplnenom stave môže byť použitá na uistenie, že sa dosiahla správna dávka kvapaliny.

Podstata vynálezu

Podľa predloženého vynálezu je poskytnutý inhalátor s odmerným dávkovaním na rozptyľovanie odmeraného množstva kvapaliny vo forme spreja, ktorý má veľkosť častíc vhodnú na inhaláciu do pľúc tak, že sa odmerané množstvo kvapaliny pod tlakom vytláča cez rozprašovací prostriedok zahŕňajúci: komoru, ktorá obsahuje odmerané množstvo kvapaliny; prostriedok na akumuláciu energie; prostriedky na dodanie stanoveného množstva energie do prostriedku na akumuláciu energie; prostriedky na uvoľnenie stanoveného množstva energie z prostriedku na akumuláciu energie do komory tak, aby sa kvapalina v nej obsiahnutá podrobila stanovenému zvýšeniu tlaku z nižšieho tlaku na vyšší tlak a aby sa iniciovalo vytlačenie kvapaliny z komory vo forme samostatného vytlačenia z komory na rozprášenie odmeraného množstva stlačenej kvapaliny.

Podľa predloženého vynálezu sa tlak zvyšuje aspoň na 50 bar, výhodne je na 100 až 400 bar.

Rozprašovací prostriedok obsahuje výstupný otvor s hydraulickým priemerom, ktorý má 100 mikrometrov alebo menej, výhodne má hydraulický priemer v rozmedzí od 1 do 20 mikrometrov, najvýhodnejšie v rozmedzí od 1 do 12 mikrometrov.

Vynález sa ďalej týka inhalátora s odmerným dávkovaním, ktorý obsahuje trubicu spojenú s komorou a rozprašovacím prostriedkom, do ktorej nie je začlenený tlak uvoľňujúci ventil na reguláciu prietoku kvapaliny medzi komorou a rozprašovacím prostriedkom.

Podľa vynálezu je ďalej poskytnutý prostriedok na zadržanie prostriedku na akumuláciu energie v stave zadržania stanoveného množstva energie aje poskytnutý prostriedok na aktiváciu na uvoľnenie stanoveného množstva energie z prostriedku na akumuláciu energie.

Prostriedok na akumuláciu energie ovláda piest upravený tak, že pôsobí na komoru a stláča odmerané množstvo kvapaliny.

Zariadenie na akumuláciu energie je podľa vynálezu vybavené pružinovým nakladacím pumpovým mechanizmom a komora slúži ako valcovitý priestor v mechanizme pumpy za piestom pumpy.

Podľa vynálezu je mechanizmus pumpy vybavený mechanizmom, ktorým môže byť pumpa držaná vo vzpriamenej polohe pred uvoľnením energie z pružiny.

Piest inhalátora s odmerným dávkovaním podľa vynálezu je dutý a tvorí kanál, ktorým vstupuje kvapalina do komory, pričom kanál je vybavený nevratným vstupným ventilovým prostriedkom pre komoru.

Piest inhalátora s odmerným dávkovaním podľa vynálezu vybieha z rezervoára kvapaliny.

Vynález sa ďalej týka inhalátora s odmerným dávkovaním, ktorý má odnímateľný rezervoár kvapaliny a ktorého komora môže byť napĺňaná kvapalinou, pričom rezervoár je sklápací.

Vynález sa ďalej týka inhalátora s odmerným dávkovaním, v ktorom komora má variabilný objem s nevratným vstupným ventilovým prostriedkom a nevratným výstupným ventilovým prostriedkom, ktoré dovoľujú opakované napĺňanie komory kvapalinou a vytláčanie kvapaliny z komory.

Podľa vynálezu rozprašovací prostriedok inhalátora s odmerným dávkovaním obsahuje výstupný otvor usporiadaný tak, že formuje prúd kvapaliny, a nárazové teleso, ktoré je umiestnené v línií s dráhou prúdu kvapaliny aje usporiadané tak, že spôsobuje roztrieštenie prúdu kvapaliny na sprej kvapiek.

Rozprašovací prostriedok vytvára sprej kvapiek tým, že poskytuje prúdy kvapaliny, ktoré sa navzájom zrážajú.

Použitím inhalátora s odmerným dávkovaním podľa vynálezu sa vytlačí odmerané množstvo kvapaliny vo forme spreja kvapiek, ktorých priemerná veľkosť je v rozmedzí od 1 do 12 mikrometrov.

Prehľad obrázkov na výkresoch

Vynález bude bližšie objasnený pomocou výkresov, na ktorých znázorňuje obr. 1 pozdĺžny rez dávkovacím inhalátorom na rozprašovanie odmeraných dávok látky, uloženej v zmraštiteľnom balóniku, obr. 2 pozdĺžny rez dávkovacím inhalátorom, v ktorom je látka uložená v tlakovom zásobníku, obr. 3 pozdĺžny rez časťou ďalšieho príkladného uskutočnenia dávkovacieho inhalátora, pri ktorom je látka, ktorá sa má rozprašovať, uložená v zmršťovacej rúrke s dýzou pôsobiacou ako piest, obr. 4 je pozdĺžny rez ďalším príkladným uskutočnením tlakovacej jednotky, podobný ako na obr. 3, obr. 5 pozdĺžny rez detailom príkladného uskutočnenia časti okolo rozprašovacieho otvoru, obr. 6 jc pozdĺžny rez jedným z príkladov uskutočnenia mechanického rozbíjacieho otvoru na rozbíjanie lúča kvapaliny, obr. 7 v pozdĺžnom reze alternatívne uskutočnenie rozprašovacieho prostriedku, obr. 8 pozdĺžny rez iným príkladným rozprašovacím prostriedkom.

Príklady uskutočnenia vynálezu

Dávkovací inhalátor (MDI) na rozprašovanie presne odmeranej dávky, zobrazený na obr. 1, je vybavený telesom tvoreným valcom 2 kruhového prierezu, v ktorom je uložený vratne pohyblivý piest 3. Vnútorný priestor valca 2 je prepojený s odmemou komorou 4, ktorá má oproti valcu 2 zmenšený prierez. Piest 3 je vybavený na svojej prednej strane zúženou časťou 5 so zmenšeným prierezom, ktorá je tesne uložená v odmemej komore 4 a ktorá je vybavená tesniacim klobúčikom alebo prstencom z plastu, napríklad z polytetrafluóretylénu alebo nylonu. Tesnenie môže byť vytvorené vcelku so zúženou časťou 5 piesta 3 a môže mať tvar čiapočky, rebra alebo obruby.

Predpojená tlačná pružina 6 je uložená vo valci 2 medzi zosilnenou časťou hlavy piesta 3 a protiľahlou stenou valca 2. K piestu 3 je pripojená ovládacia tyčka 31, ktorá prechádza predpätou tlačnou pružinou 6 a priechodovým otvorom 34 v telese 1 valca 2. Na konci tejto ovládacej tyčky 31 alebo v jej blízkosti je vytvorená rukoväť 32 na ovládanie pohybu ovládacej tyčky 31 a piesta 3. Na telese 1 je upevnený západkový mechanizmus 33, ktorý zaberá s ovládacou tyčkou 31, aby udržal ovládaciu tyčku 31 v zaťaženej polohe, zobrazenej na obr. 1. Na uvoľňovanie západkového mechanizmu 33 slúži spúšťacie tlačidlo 35.

SK 280225 Β6

Vnútri telesa 1 inhalátora je vytvorená dutina 15, v ktorej je uložený zmrašťovací balónik 10, obsahujúci rozprašovanú látku, napríklad kvapalný liek. Na zadnej strane telesa 1 inhalátora sú upravené otváracie dvierka 16, aby bolo možné zmrašťovací balónik 10. Vnútorný priestor zmrašťovacieho balónika 10 je prepojený pomocou spojky lis výstupným kanálikom 11, ktorý je naopak prepojený cez prvý spätný ventil 13 s komorou 4.

Na tlakovú komoru 4 je z druhej strany napojený výstupný kanálik 21, ktorý prebieha od tlakovej komory 4 k rozprašovacej hlavici 22 cez druhý spätný ventil 23 odľahčovací ventil 25.

Teleso I inhalátora je výhodne vybavené náustkom 40, ktorý vytvára okolo rozprašovacej hlavice 22 rozprašovaciu komoru.

Pri používaní dávkovacieho inhalátora MDI podľa obr. 1 je pri premiestnení piesta 3 do polohy zobrazenej na obr. 1 odmemá komora 4 naplnená kvapalinou, ktorá sem bola privedená zo zmrašťovacieho balónika 10 cez vstupný kanálik 11a prvý spätný ventil 13. Predpojená tlačná pružina 6 je, ako už bolo uvedené, predpätá už pri vkladaní do valca 2. Predpätie tlačnej pružiny 6 je ešte zvýšené vytiahnutím ovládacej tyčky 31 a tým tiež piesta 3 do zaťaženej polohy zobrazenej na obr. 1.

Ovládacia tyčka 31 je držaná v tejto zaťaženej polohe pomocou západkového mechanizmu 33. Po stlačení ovládacieho tlačidla 35 sa západkový mechanizmus 33 uvoľní a tým môže piest 3 vykonať veľmi rýchly pohyb smerom dopredu účinkom sily tlačnej pružiny 6, aby sa udelil náhly silový impulz kvapaline v odmernej komore 4.

Tlak vnútri tlakovej komory 4 tak prudko vystúpi, až prekoná medznú hodnotu nastavenú na odľahčovacom ventile 25 a vyrazí kvapalinu pod vysokým tlakom výstupným kanálikom 21 smerom k rozprašovacej hlavici 22 cez druhý spätný ventil 23. V priebehu pohybu piesta 3 dopredu zamedzuje prvý· spätný ventil 13 vracanie kvapaliny do zmrašťovacieho balónika 10 vstupným kanálikom 11. Kvapalina sa po svojom pretlačení rozprašovacou hlavicou rozpráši do veľmi jemnej hmly, ktorá sa potom môže inhalovať. Ak je inhalátor vybavený náustkom 40, vytvára sa tak pred rozprašovacou hlavicou 22 rozprašovacia komora, v ktorej sa hmla jemne rozprášených kvapôčok kvapaliny udržiava v uzatvorenom priestore, čo uľahčuje inhalovanie rozprášenej látky.

Pri príprave dávkovacieho inhalátora na ďalšie použitie sa ovládacia tyčka 31 vytiahne späť proti sile tlačnej pružiny 6 na konci svojej spätnej dráhy zaskočí západkový mechanizmus 33 automaticky do vybrania ovládacej tyčky 31 a zaistí ju v jej koncovej polohe. V priebehu posúvania piesta 3 smerom späť sa nasáva kvapalina zo zmrašťovacieho balónika 10 do tlakovej komory 4 cez vstupný kanálik 11 a prvý spätný ventil 13, pričom druhý spätný ventil zamedzuje nasávanie vzduchu do tlakovej komory 4 cez výstupný kanálik 21.

Týmto postupom sa dávkovací inhalátor MDI opäť dostáva do pohotovostnej polohy, zobrazenej na obr. 1.

Je potrebné zdôrazniť, že pri použití dávkovacieho inhalátora podľa vynálezu, zobrazeného na obr. 1, sa dosahuje stlačenie a rozprášenie presne odmeranej dávky kvapaliny veľmi presne a opakovaným spôsobom. Ak sa ovládacia tyčka 31 s piestom 3 vytiahne do svojej pohotovostnej polohy, natiahne sa presne odmeraná dávka kvapalnej látky do tlakovej komory 4. Po uvoľnení západkového mechanizmu 33 je piest 3 tlačený dopredu, aby udelil presne nastavené množstvo energie kvapaline a tým tiež zvýšil tlak v kvapaline na nastavenú hodnotu. Pri pretlačovaní kvapaliny rozprašovacou hlavicou 22 s vopred nastavenou rozprašovacou charakteristikou sa kvapalina pomaly rozprašuje na veľmi jemnú spŕšku alebo hmlu kvapôčok s požadovanou strednou veľkosťou kvapôčok.

Pri rozprašovaní kvapaliny na veľmi jemnú spŕšku kvapôčok, majúcich napríklad strednú veľkosť v rozsahu od 1 do 12 mikrónov, musel na kvapalinu vnútri komory 4 pôsobiť veľmi vysoký tlak. V príkladnom uskutočnení pri komore 4 obsah môže byť 20 mikrolitrov, priemer zúženého konca zúženej časti 5 piesta 3 je 2 mm, priemer valca 2 je 15 mm a sila pružiny 6 môže byť napríklad 100 N, pričom rozprašovacia hlavica 22 má otvor od 3 do 15 mikrónov. Pri takomto príkladnom uskutočnení je možné vyvolať v kvapaline v komore 4 tlak okolo 400 bar.

Dutina 15 so zmrašťovacím balónikom 10 môže byť otvorená do okolitej atmosféry netesnosťami v uzávere, takže v nej panuje atmosférický tlak. V alternatívnom uskutočnení však môže byť vnútri dutiny 15 vyvolaný pretlak, čo napomáha vytláčať kvapalinu obsiahnutú v zmrašťovacom balóniku 10 do komory 4 bez vytvárania podtlaku v komore 4. Tým sa tiež zamedzuje vzniku bubliniek v kvapaline nasávanej do komory' 4.

Odľahčovací ventil 25 nie je nevyhnutnou súčasťou rozprašovacieho zariadenia podľa vynálezu a v niektorých prípadoch môže byť vynechaný. Odľahčovací ventil 25 sa môže tiež kombinovať s druhým spätným ventilom 23 do neznázomenej spoločnej jednotky. Je potrebné pripomenúť, že príklad uskutočnenia je zobrazený na obr. 1 len schematicky, pričom konkrétne uskutočnenie sa môže od tohto dávkovacieho inhalátora trocha odlišovať. Napríklad je možné na uľahčenie premiestnenia piesta 3 proti sile tlačnej pružiny 6 do pohotovostnej polohy využiť páku alebo iný prevodový mechanizmus. V inom príkladom uskutočnení dávkovacieho inhalátora MDI sa môže použiť kryt, ktorý pri svojom otváraní automaticky prevádza piest 3 do pohotovostnej polohy a ovláda premiestnenie západkového mechanizmu 33 do blokovacej polohy, takže inhalátor s odmerným dávkovaním je bezprostredne po svojom otvorení pripravený na vydanie ďalšej dávky kvapaliny. Vydávacia a rozprašovacia operácia sa spúšťa stlačením ovládacieho tlačidla 35 pri otvorenom kryte. V alternatívnom príkladnom uskutočnení je možné piest 3 premiestniť do natiahnutej polohy proti sile tlačnej pružiny 6 pri zatváraní dávkovacieho inhalátora krytom. V tomto prípade sa rozprašovacie zariadenie skladuje v natiahnutom stave, pripravenom na uvoľnenie nahromadenej energie, takže rozprašovanie začína ihneď po otvorení krytu. V ešte inom príkladnom uskutočnení sa môže otváraním krytu súčasne naťahovať piest 3 proti sile tlačnej pružiny 6, zaistiť piest 3 v natiahnutej polohe západkovým mechanizmom 33, pričom potom na konci otváracej operácie pri odklopovaní krytu sa automaticky uvoľní západkový mechanizmus 33, takže zadržanie je len prechodné.

Dávkovací inhalátor MDI podľa obr. 1 sa predovšetkým používa v malom vreckovom vyhotovení. Pretože na rozdiel od doteraz známych dávkovacích inhalátorov neobsahuje inhalátor podľa vynálezu značné množstvo skvapalneného hnacieho plynu, môže sa jednoducho vytvoriť s malými rozmermi. Preto tiež môže mať zásobník kvapaliny, tvorený v tomto prípade zmrašťovacím balónikom 10, podstatne väčší obsah napríklad lieku, než doteraz používané inhalátory s presným odmeriavaním dávok lieku. Napríklad zatiaľ čo konvenčné dávkovacie inhalátory sú zvyčajne obmedzené na 200 až 400 dávok, môže dávkovací inhalátor podľa vynálezu obsahovať v zmrašťovacom balóniku 10 1000 i viac dávok. Veľmi cennou výhodou riešenia podľa vynálezu je dokonalá ochrana vnútorného obsahu zmrašťovacieho balónika 10 pred znečistením z okolitej atmosféry a inhalátora s odmemým dávkovaním podľa vynálezu, v ktorom sa rozprašovanie kvapaliny v komore 4 uskutočňuje bez použitia vháňania vzduchu, pracuje ako bezvzdušný sprej.

Ak sa zmrašťovací balónik 10 vyprázdni, môže sa ľahko odstrániť a nahradiť novým plným zmrašťovacím balónikom 10. Zmrašťovací balónik 10 je predovšetkým vybavený tesnením, zamedzujúcim úniku látky z jeho vnútorného priestoru, pokiaľ nie je tento zmrašťovací balónik 10 pripojený na spojku 12 alebo na iný spojovací prostriedok.

V alternatívnom príkladnom uskutočnení môže byť časť piestovej a/alebo ventilovej sústavy vytvorená spoločne so zmrašťovacím balónikom 10 alebo s iným zásobníkom tekutiny vo forme jednorázovo použiteľnej jednotky.

Je potrebné pripomenúť, že pri príkladnom uskutočnení dávkovacieho inhalátora podľa vynálezu po stisnutí ovládacieho tlačidla 35, uvoľňujúceho predpätú tlačnú pružinu 6, už nič okrem mimoriadne závažnej poruchy zariadenia nestojí v ceste uvoľneniu obsahu komory 4 vo forme rozprášených čiastočiek kvapaliny. Množstvo energie, prenášané z predpätej tlačnej pružiny 6 na odmeranú dávku kvapaliny v tlakovej komore 4, tak môže byť presne vopred nastavené, takže je tiež vopred stanovený nárast tlaku, pôsobiaceho na odmeranú dávku kvapaliny. Tento cieľ je treba dosiahnuť tiež pri ostatných zobrazených príkladoch uskutočnenia rozprašovacieho zariadenia podľa vynálezu.

Ďalším znakom riešenia dávkovacieho inhalátora podľa vynálezu, zobrazeného na obr. 1, je vystavenie odmeranej dávky kvapaliny v komore 4 prudkému zvýšeniu tlaku iba vtedy, ak sa stlačilo ovládacie tlačidlo 35 a tým sa uvoľnil západkový mechanizmus 33 a súčasne tlačná pružina

6. To má tú výhodu, že na udržanie kvapaliny vo vyhradených dutinách zariadenia nie je potrebné žiadne tesnenie alebo iné prostriedky pred rozprašovacou operáciou. Zvýšenie tlaku v kvapaline, spôsobené uvoľnením tlačnej pružiny 6, vyvolá výtok odmeraného množstva kvapaliny z komory 4 smerom k rozprašovacej hlavici 22 a tiež touto rozprašovacou hlavicou 22, a tým jej rozprášenie. Tento výsledok je potrebné dosiahnuť taktiež pri ďalších príkladných uskutočneniach podľa vynálezu.

Iným významným a výhodným znakom dávkovacieho inhalátora podľa vynálezu, zobrazeného na obr. 1, je skutočnosť, že pri stlačení ovládacieho tlačidla 35 na uvoľnenie západkového mechanizmu 33 a tlačnej pružiny 6 sa rozprašovacia hlavica 22 nepohybuje vnútri telesa 1, pohybuje sa iba ovládacie tlačidlo 35. Tým sa umožňuje presné smerovanie rozprašovanej kvapaliny na rozdiel od doteraz používaných inhalátorov s vertikálnym čerpadlom, ovládaným prstom, pri ktorých sa na spustenie rozprašovacieho impulzu musí stlačiť vlastná rozprašovacia hlavica. Toto premiestňovanie rozprašovacej hlavice je nevhodné pri zdravotných inhalátoroch, pretože by bolo pri ich použití ťažké dosiahnuť správne nasmerovanie. Tento výsledok je taktiež potrebné dosiahnuť pri všetkých ďalších príkladných uskutočneniach vynálezu.

Dávkovací inhalátor, zobrazený na obr. 2, je v podstate podobný príkladu z obr. 1 len s tým rozdielom, že tento druhý dávkovací inhalátor nie je vybavený odľahčovacím ventilom 25. Druhý rozdiel v konštrukčnom uskutočnení spočíva v tom, že zásobník rozprašovanej látky je tvorený dlhou rúrkou 116, v ktorej sa kvapalná látka skladuje pod tlakom, ktorý sa v tomto zásobníku udržiava zásobníkom stlačeného plynu 18, uloženého nad kvapalnou látkou 17.

V priebehu posúvania piesta 3 do pohotovostnej polohy na rozprašovanie je kvapalná látka 17 vytláčaná stlačeným plynom 18 do komory 4 vstupným kanálikom 11. Pri vytláčaní kvapalnej látky 17 expanduje stlačený plyn 18 do dlhej rúrky 116, vytláča kvapalnú látku dopredu a čiastočne stráca svoj tlak. Počiatočný tlak stlačeného plynu 18 preto musí byť dostatočný, aby sa pretlak udržal až do vyprázdnenia celého množstva kvapalnej látky 17.

Tlaková rúrka 116 môže byť vytvorená ako vymeniteľná jednotka, ktorá môže byť nahradená novou, ak sa kvapalina v rúrke 116 spotrebovala, takže je potrebné dávkovací inhalátor doplniť novou zásobou kvapalnej látky 17.

V alternatívnom uskutočnení môže byť celý dávkovací inhalátor vytvorený ako veľmi lacná jednotka, napríklad z plastu, takže sa môže po spotrebovaní náplne vyhodiť. Ak je rúrka 116 aspoň čiastočne viditeľná z vonkajšej strany dávkovacieho inhalátora, môže sa sledovať pokles výšky hladiny kvapalnej látky 17 a takto sa môže zistiť, koľko kvapalnej látky 17 ešte v zásobníku zostáva.

V príkladných uskutočneniach dávkovacieho inhalátora podľa obr. 1 a 2 je možné ovládať začiatok rozprašovania stisnutím ovládacieho tlačidla 35. V alternatívnom uskutočnení sa môže západkový mechanizmus uvoľňovať automaticky priblížením úst pacienta k rozprašovacej hlavici 22. Napríklad môže byť náustok 40 alebo iný usmerňovači člen spojený s klapkou, ktorá sa uvádza do pohybu tlakovým rozdielom pri nadychovaní inhalujúceho pacienta a tým sa uvoľní západkový mechanizmus 33, ktorý spustí rozprašovaciu operáciu. Takéto automatické spúšťacie mechanizmy sú vo svojej podstate dobre známe a používajú sa pri niektorých dávkovacích inhalátoroch.

Pri príkladných uskutočneniach dávkovacích inhalátorov podľa obr. 1 a 2 je zdvih piesta 3 stabilný. Ak je to vhodné, môžu sa uskutočniť úpravy zmeny dĺžky dráhy piesta 3. Tieto úpravy môžu predstavovať kalibrovacie nastavovacie prostriedky, takže užívateľ má možnosť si podľa potreby nastaviť dĺžku dráhy piesta 3 a tým tiež množstvo rozprášenej látky. Ale tiež v tomto prípade sa po nastavení dĺžky dráhy piesta 3 na požadovanú hodnotu rozprašuje z dávkovacieho inhalátora vždy rovnaké a presne odmerané množstvo látky, takže tento postup je opakovateľný rovnako ako v prípade použitia piesta 3 s pevne nastavenou dĺžkou svojej dráhy posuvného pohybu.

Je potrebné zdôrazniť, že zariadenie na obr. 1 a 2 bolo opísané ako inhalátor s odmemým dávkovaním, v ktorom valec pumpového mechanizmu je statický a piest sa v ňom axiálne pohybuje. No je možné, aby bol piest fixovaný a valec nesený ovládacou tyčkou 31.

V treťom príkladnom uskutočnení rozprašovacieho zariadenia podľa vynálezu, zobrazenom na obr. 3, je kvapalná látka 50 obsiahnutá vnútri zmrašťovacej rúrky 51, ktorá je vytvorená vcelku s pretiahnutou dýzou 52, ktorá slúži ako piest. Dýza 52 s piestovou funkciou je uložená vo valci 53, v ktorom sa môže posúvať v pozdĺžnom smere. Na konci piesta vo forme dýzy 52 je umiestnený jednoduchý prvý spätný ventil 54. Odmemá komora 55 je vytvorená na jednom konci valca 53 a je prepojená cez jednoduchý druhý spätný ventil 56 s rozprašovacou hlavicou 57. Valec 53, druhý spätný ventil 56 a rozprašovacia hlavica 57 sú uložené vnútri puzdra 58, ktoré je na svojej vonkajšej strane vybavené prstencovými rebrami 59, ktoré slúžia na prichytenie puzdra 58 na prvej hlavnej puzdrovej časti 60.

Horný koniec zmrašťovacej rúrky 51 je vybavený obvodovým prstencovým rebrom 61, ktoré slúži na prichytenie zmrašťovacej rúrky 51 na druhej hlavnej puzdrovej časti 62. Pružné pritláčacie prvky slúžia na tlačenie hlavnej puzdrovej časti 60 smerom k druhej hlavnej puzdrovej časti 62. Na udržiavanie týchto dvoch hlavných puzdrových častí 60, 62 v požadovanom odstupe od seba v pohotovostnej polohe, pripravené na rozprašovanie, slúžia spúšťacie prostriedky, ku ktorým sú priradené uvoľňovacie prostriedky na uvoľnenie spúšťacích prostriedkov. Aby sa neznižovala prehľadnosť obr. 3, nie sú tieto západkové spúšťacie prostriedky a uvoľňovacie prostriedky na tomto obrázku zobrazené, pretože príklady uskutočnenia týchto prostriedkov už boli zobrazené na obr. 1 a 2.

Príkladne uskutočnenie rozprašovacieho zariadenia, zobrazeného na obr. 3, pracuje nasledujúcim spôsobom.

Ako je zrejmé z obr. 3, dávkovací inhalátor je v tomto príklade v uvoľnenom stave po rozprášení predchádzajúcej dávky kvapaliny. Pomocou vhodných mechanizmov sa z tohto stavu začne pohybovať prvá hlavná puzdrová časť 60 smerom od druhej hlavnej puzdrovej časti 62, takže piest, ktorý je súčasne dýzou 52, sa vyťahuje z valca 53. Znížením tlaku v komore 55 sa vyvolá nasávanie kvapalnej látky 50 do tlakovej komory 55 z rúrky 51 cez prvý spätný ventil 54, aby sa komora 55 opäť naplnila. V priebehu tejto operácie bráni druhý spätný ventil 56 vstupu vzduchu z rozprašovacej hlavice 57 do tlakovej komory' 55.

Na konci tohto zdvihu sa uvedú do činnosti západkové prostriedky, ktoré udržiavajú obidve hlavné puzdrové časti 60, 62 v požadovanom odstupe od seba. Po uvoľnení západkových spúšťacích prostriedkov pomocou ovládacích prostriedkov je piest, ktorý je súčasne dýzou 52, prudko vtlačený pôsobením neznázornených tlačných prostriedkov do valca 53, aby prudko stlačil kvapalnú látku 50 v tlakovej komore 55, podobne ako to bolo v príkladoch podľa obr. 1 a 2. Stlačená kvapalná látka 50 je potom vytlačená pôsobením tlaku do rozprašovacej hlavice 57 cez druhý spätný ventil 56 a je potom touto rozprašovacou hlavicou 57 rozprašovaná na jemné kvapôčky.

Dávkovací inhalátor sa potom opäť privedie pomocou príslušných pákových mechanizmov do pohotovostnej polohy proti sile pružných tlačných prostriedkov a prvá hlavná puzdrová časť 60 sa oddiali od druhej hlavnej puzdrovej časti 62.

Príkladné uskutočnenie dávkovacieho inhalátora podľa obr. 3 teda pracuje podobne ako príkladné uskutočnenie z obr. 1 a 2. Ale v príklade podľa obr. 3 je kvapalná látka 50 obsiahnutá v predovšetkým výhodnej rúrke 51 na uloženie zásoby kvapalnej látky 50, ktorá môže byť vytvorená vcelku s dýzou 52, tvoriacou súčasne piest, a s prvým spätným ventilom 54 do jednoduchej jednorazovej jednotky, ktorá sa môže po spotrebovaní náplne zahodiť. Celá táto jednotka, pozostávajúca z rúrky 51 na kvapalinu, dýzy 52 a prvého spätného ventilu 54, sa môže vyrábať jednoduchým výrobným postupom z plastu. Užívateľ je chránený pred dotykom s kvapalnou látkou 50 okrem okamihu, keď sa dávkovací inhalátor uvádza do činnosti. Niektoré znaky príkladov uskutočnenia z obr. 1 a 2, vrátane ich zmienených alternatívnych uskutočnení, sa môžu v prípade potreby kombinovať so znakmi príkladu z obr. 3.

V príkladnom uskutočnení podľa obr. 3 môže byť k hlavnému puzdru dávkovacieho inhalátora pripojená buď prvá hlavná puzdrová časť 60, alebo druhá hlavná puzdrová časť 62, pričom druhá z hlavných puzdrových častí 60, 62, ktorá zostáva voľná, sa pohybuje vzhľadom na upevne nú hlavnú puzdrovú časť 60, 62. V alternatívnom uskutočnení sa môžu obidve hlavné puzdrové časti 60, 62 pohybovať proti hlavnému puzdru dávkovacieho inhalátora.

Pri rozprašovacom zariadení podľa príkladu z obr. 4 je kvapalná látka 70 obsiahnutá v zmrašťovacej rúrke 71, ktorá je vybavená dýzou 72, napojenou na vstupný kanálik 73, ktorý obsahuje prvý spätný ventil 74. Prvý spätný ventil 74 je napojený na pružnú rúrku 75, ktorá sa môže deformovať medzi naplnenou polohou, zobrazenou plnými čiarami, a prázdnou polohou 75a, zobrazenou čiarkovanými čiarami. Pružná rúrka 75 je prepojená s druhým spätným ventilom 76, ktorý je zase prepojený s neznázomenou rozprašovacou hlavicou. Pružná rúrka 75 je uložená vnútri tlakovej komory 77, ktorá je naplnená sekundárnou kvapalinou 78. Sekundárna kvapalina 78 sa privádza spojovacím kanálikom 79 s neznázomeným zdrojom tlakových impulzov.

Príkladné uskutočnenie rozprašovacieho zariadenia podľa obr. 4 pracuje takto.

Ak je pružná rúrka 75 v naplnenej polohe, je plná kvapalnej látky 70, nasatej zo zmrašťovacej rúrky 71. Vyvodením tlakového impulzu na sekundárnu kvapalinu 78 sa tlak v tlakovej komore 77 prudko zvýši a tým stláča pružnú rúrku 75 do prázdnej” polohy 75a, takže kvapalná látka je 70 je vytláčaná z pružnej rúrky 75 cez druhý spätný ventil 76 do neznázornenej rozprašovacej hlavice pod vysokým tlakom, takže rozprašovacia hlavica rozprašuje kvapalnú látku 70 do jemných kvapôčok podobne ako v predchádzajúcich príkladných uskutočneniach.

Po ukončení pôsobenia tlakového impulzu pružná rúrka 75 zaujíma opäť svoju naplnenú polohu a v priebehu tohto prechodu sa kvapalná látka 70 nasáva zo zmrašťovacej rúrky 71 cez prvý spätný ventil 74 do priestoru vnútri pružnej rúrky 75. Pružná rúrka 75 sa môže vrátiť do naplnenej polohy svojou vlastnou pružnosťou. Alternatívne alebo prídavné môže byť toto nasávanie podporované pôsobením negatívneho alebo redukovaného tlakového impulzu na sekundárnu kvapalinu 78 v tlakovej komore 77.

Tlakové impulzy' v sekundárnej kvapaline 78 môžu byť vyvolávané ľubovoľnými prostriedkami, ktoré zahŕňajú prostriedok na akumulovanie energie, na udržanie a použitie vopred určeného množstva energie. No je dôležité, aby tlakové impulzy mali vopred stanovenú amplitúdu a trvanie, a aby sa zabezpečilo nasávanie presne odmeranej dávky kvapalnej látky 70 do pružnej rúrky 75 a nasledujúce vytlačenie dávky kvapalnej látky 70 presne nastaveným zvýšeným tlakom a tým tiež opakovateľné rozprašovanie kvapaliny rozprašovacou hlavicou.

V príkladnom uskutočnení môže byť generátorom tlakových impulzov hydraulický valec s piestom, ktorý je vytvorený spoločne so zaisťovacími a uvoľňovacími prostriedkami podobného typu ako v príkladoch na obr. 1 a 2.

Tlakové impulzy môžu byť takého charakteru, že v grafickom vyjadrení majú štvorcový tvar. No pochopiteľne môžu mať tlakové impulzy i iný priebeh, ak sa zvolí rozprašovacie spektrum, premenné v priebehu času. Veľmi dôležitým ťaktorom každého tvaru tlakových impulzov je ich presná opakovateľnosť, ktorá sa musí dodržiavať vo všetkých konkrétnych uskutočneniach.

Obr. 5 znázorňuje vo zväčšenom detaile príkladné uskutočnenie rozprašovacej hlavice 80, v telese 82 ktorej je vytvorený vstupný kanálik 81, ktorý vedie do vstupnej komory 83. Medzi dvoma za sebou nasledujúcim časťami vstupnej komory 83 je umiestnený filter 84. Koncový úsek vstupnej komoiy 83 vedie do vírivej komory 85, ktorá zase ústi do dýzy 86.

Úlohou filtra 84 je zachytávať častice napríklad nečistôt a zamedzovať upchávaniu výstupného otvoru. Filter 84 môže byť tvorený napríklad sitkom z nehrdzavejúcich oceľových prvkov s veľkosťou ôk v rozmedzí od 1 do 10 mikrónov, výhodne 3 mikróny.

Obr. 6 zobrazuje jeden príklad vytvorenia rozprašovacieho otvoru 90, ktorý je vytvorený v doštičke 91, ktorá môže byť umiestnená napríklad v smere prúdenia za rozprašovacou dýzou 86 rozprašovacej hlavice 80 z obr. 5, ako je znázornené čiarkovanými čiarami na obr. 5.

Ako je zrejmé z obr. 6, koncový výstupný rozprašovací otvor 90 má priemer 6 mikrónov a jeho celková dĺžka je 30 mikrónov a obsahuje dovnútra sa zužujúce hrdlo 92, sklonené v uhle 30 v normále a na konci lievikovito rozšírené ústie 93. Otvorová doštička 91 má hrúbku rádovo 1 mm a zužujúci sa vstupný kanálik s dĺžkou okolo 1 mm, zužujúci sa v uhle 20 od vstupného otvoru s priemerom 70 mikrónov. Zistilo sa, že použitie výstupného rozprašovacieho otvoru 90 s priemerom 6 mikrónov spoločne s vysokým tlakom pôsobiacim na rozprašovanú kvapalinu pomocou akumulátora energie, napríklad tlačnej pružiny 6, môže prekvapujúco viesť k vytváraniu rozprášených častíc s rovnomernou strednou veľkosťou veľmi efektívnym spôsobom. Skúšky uskutočňované s výstupným rozprašovacím otvorom 90 s priemerom 6 mm, zobrazeným na obr. 6, a s tlakom v kvapaline rádovo okolo 30 MPa ukázali, že je možné vytvoriť rovnomerne rozprášené častice s priemernou veľkosťou kvapôčok okolo 5 až 8 mikrónov. Priemer výstupného rozprašovacieho otvoru 90 je výhodne menší ako 100 mikrónov. Výhodný rozsah priemerov tohto rozprašovacieho otvoru 90 je od 1 do 20 mikrónov, najvýhodnejším rozsahom je 3 až 10 mikrónov.

Výstupný rozprašovací otvor 90 môže byť vytvorený dierovaním doštičky 91 pomocou ihly karbidu volfrámu, napríklad takej, ktorá sa používa na výrobu zvlákňovacích dýz pre textilný priemysel.

I keď je výhodné použitie rozprašovacích otvorov 90, môžu sa použiť i alternatívne rozprašovacie prostriedky.

Ako je zrejmé z obr. 7, lúč 102 kvapaliny môže vystupovať veľkou rýchlosťou z výstupného otvoru 104 a narážať touto veľkou rýchlosťou na predmet, napríklad na kovovú guličku 106, ktorá potom spôsobuje rozprášenie kvapaliny.

V inom alternatívnom uskutočnení, zobrazenom na obr. 8, sa môžu stretávať dva lúče 110 kvapaliny, vystrekovanej pod veľkým tlakom a veľkou rýchlosťou, takže kvapalina sa rozprašuje v mieste vzájomného stretnutia oboch lúčov 110 na veľmi jemné kvapôčky.

Uskutočnené úvodné experimenty s dávkovacím inhalátorom, majúcim konštrukčné uskutočnenie podľa najmenej jedného príkladného uskutočnenia vynálezu, ukázali, že týmto dávkovacím inhalátorom je možné opakovane rozprašovať odmerané dávky lieku na častice so strednou veľkosťou menšou ako 30 mikrónov, predovšetkým v rozsahu od 3 do 10 mikrónov. Vhodnejšie je vytváranie častíc so strednou veľkosťou v rozsahu od 2 do 8 mikrónov, predovšetkým menších ako 5 mikrónov, ktoré sa dá dosiahnuť konštrukciou podľa vynálezu. Predovšetkým výhodným hľadiskom tohto uskutočnenia vynálezu je skutočnosť, že je možné používať lieky priamo vo forme rozpustnej vo vode. Väčšina liekov tohto typu je upravená na použitie v dvoch základných typoch podávacích zariadení, jednak v dávkovacích inhalátoroch, a jednak v hmlových rozprašovačoch, používaných zvyčajne v nemocniciach, pričom pri každom type zariadenia má liek iné zloženie. Pri hmlovom rozprašovači sa takmer výhradne používajú lieky vo forme vodných roztokov, takže lieky tohto zloženia sú použiteľné tiež v zariadeniach podľa vynálezu.

Tým, že dávkovací inhalátor podľa vynálezu umožňuje použitie liekov vo forme vodných roztokov, je uvoľnená cesta ďalšiemu vývoju niektorých liekov. Tento vývoj bol dočasne brzdený potrebou dlhodobého testovania rozprašovacích zariadení s hnacím plynom, predovšetkým CFC, či nedochádza k degradácii alebo inému ovplyvneniu pridaných liekov, prípadne k ovplyvneniu celkového výsledku, zatiaľ čo pri zobrazených príkladných uskutočneniach rozprašovacích zariadení nie je potrebný žiadny hnací plyn.

Väčšina liekov, rozprašovaných dávkovacími inhalátormi, sú prieduškové dilatátory a podobné lieky na liečenie astmy, alergií a iných porúch, vyvolávajúcich zúženie dýchacích ciest. No predovšetkým v poslednom období nadobúda značný význam potreba liečenia ďalších stavov, napríklad pneumocystes carinii, inhalačnou terapiou. Dôvodom na voľbu tohto typu liečebnej aplikácie lieku je skutočnosť, žc lieky prijímané prehltaním sú veľmi často poškodzované žalúdočnými šťavami, pričom lieky vstupujúce do krvného obehu sa z neho vylučujú pečeňou v takzvanom prvom obehovom metabolizme. V niektorých prípadoch potom môžu byť vedľajšie účinky nepriaznivé. Niektoré z nových liekov sa veľmi ťažko rozptyľujú na drobné čiastočky, takže doteraz sa mohli aplikovať len rozprašovaním v nemocničných zariadeniach, pretože doteraz nebolo k dispozícii vhodné rozprašovacie zariadenie prenosného typu, ktoré by bolo schopné túto funkciu plniť. Nemocničné rozprašovacie zariadenia sú zvyčajne napojené na dúchacie zariadenia, pričom sa v nich pridávajú malé množstvá kvapalnej látky do veľkého objemu vzduchu, vháňaného pod veľkým tlakom. Zdrojom tlakového plynu môžu byť tiež plynové fľaše, ktoré však nie sú prenosné v zmysle vreckových alebo v taške prenosných a podobných malých rozprašovacích zariadení. Príkladné uskutočnenia rozprašovacieho zariadenia podľa vynálezu môžu byť ľahko vytvorené v prenosnom uskutočnení, pričom ich značnou výhodou je to, že inhalátor sa môže použiť priamo na aplikáciu lieku, ktorý už bol vyskúšaný a je vhodný na rozprašovanie vo väčších rozprašovačoch.

Ďalšou výhodou zobrazených príkladov uskutočnenia je, že tieto inhalátory sa môžu uspokojivo používať v akejkoľvek polohe. To je značný rozdiel oproti známym rozprašovačom, napríklad s hnacím plynom, predovšetkým CFC, alebo čerpadlovým rozprašovačom, ktoré môžu pracovať len v jednej, zvyčajne zvislej polohe. To je výhodné predovšetkým pre pacientov, ktorí sa nemôžu vždy dostať do zvislej polohy.

Ako už bolo uvedené v predchádzajúcom opise, príkladné uskutočnenia rozprašovacích zariadení môžu obsahovať priehľadné zásobníky na uschovávanú látku, prípadne aspoň čiastočne priehľadné zásobníky, takže množstvo a hladina zostávajúcej kvapaliny v zásobníku sa môžu ľahko kontrolovať vizuálne.

Ďalšou výhodou rozprašovacieho zariadenia podľa vynálezu je skutočnosť, že tieto zariadenia môžu byť vyrobené vo vyhovujúcom uskutočnení bez použitia akýchkoľvek polymérnych tesnení. To je značný rozdiel oproti známym dávkovacím inhalátorom, ktoré boli opísané v úvodnej časti opisu, ktoré musia byť vybavené pružnými tesniacimi prvkami, ktoré však môžu dotykom s obsahom postupne rýchle degradovať a/alebo môžu uvoľňovať extrahované látky, predovšetkým ak ide o gumové tesnenia, ktoré sa potom dostávajú do rozprašovanej látky.

Jedným z dôvodov, prečo môže výhodné uskutočnenie rozprašovacieho zariadenia fungovať bez nutnosti použitia elastomémeho tesnenia, je charakter uloženia skladovanej látky, ktorá sa neskladuje v zariadení pod veľkým tlakom. Vysoký tlak sa vyskytuje len počas veľmi krátkeho času, len v rozprašovacom cykle. Napríklad v príkladnom uskutočnení podľa obr. I a 2 je tesniaca čiapočka alebo krúžok len na koncovej zúženej časti 5 piesta 3, ako už bolo objasnené pri opisovaní týchto príkladných uskutočnení, pričom týmito prvkami môžu byť tesniace diely z polytetrafluóretylénu PTFE alebo z nylonu. V praxi je tak možné, ako i nevyhnutné vyrobiť rozprašovacie zariadenie podľa príkladných uskutočnení z obr. 1 a 2 z nehrdzavejúcej ocele a z povolených plastov, napríklad z polypropylénu, polytetrafluóretylénu alebo nylonu, ktoré sú dokonale bezpečné a nereagujú s látkou obsiahnutou v zásobníku.

Ak je potrebné utesniť spojku 12, ktorou je spojený zásobník so vstupným kanálikom 11, je výhodné použiť tesniaci krúžok alebo plochý tesniaci prstenec z povoleného plastu, napríklad z PTFE. Spojovacie prvky, napríklad spojka 12, môžu byť v alternatívnom uskutočnení alebo v ďalšom zdokonalení vybavené skrutkovacími spojovacími časťami, z ktorých aspoň jedna je vyrobená z plastu povoleného typu.

V príkladnom uskutočnení rozprašovacieho zariadenia podľa obr. 4 sa v prípade potreby môže použiť elastomérne tesnenie pri neznázomenom uskutočnení generátora tlakových impulzov, pretože kvapalná látka 70, ktorá sa potom rozprašuje, je celkom izolovaná od týchto tesnení pružnou rúrkou 75 a sekundárnou kvapalinou 78. Pružná rúrka 75 je vyrobená zo schváleného plastu, napríklad z polypropylénu, polytetrafluóretylénu alebo nylonu.

V znázornených príkladných uskutočneniach z obr. 1 a 2 je použitý mechanický piest 3, tlačený silnou pružinou, ktorou je v tomto prípade predpätá tlačná pružina 6, aby sa vytvoril tlakový impulz, ktorý pôsobí na kvapalinu v komore 4. Na vytváranie týchto tlakových impulzov sa môžu použiť tiež iné prostriedky, napríklad plynové pružiny, elektrický motor, solenoid alebo iné ústrojenstvá.

I keď opísané príkladné uskutočnenia rozprašovacieho zariadenia podľa vynálezu využívajú kvapalnú látku, ktorou je zvyčajne vodný roztok lieku, môžu sa použiť tiež iné kvapalné látky, napríklad také kvapaliny, ktoré sú tvorené vodnými suspenziami alebo vodnými roztokmi, alkoholom alebo inou kvapalinou.

Ako už bolo zdôraznené, príkladné uskutočnenia rozprašovacieho prostriedku podľa vynálezu môžu produkovať rozprášený oblak čiastočiek, pohybujúcich sa podstatne menšou rýchlosťou ako to bolo pri doteraz známych dávkovacích inhalátoroch. Napríklad pri konvenčných dávkovacích inhalátoroch MDI s hnacím plynom CFC sa emitovaný oblak alebo bolus rozprášenej látky môže pohybovať rýchlosťou okolo 30 metrov za sekundu. Výhodné uskutočnenia dávkovacieho inhalátora podľa vynálezu môžu uvoľňovať ekvivalentné množstvá rozprášených častíc približne štvrtinovou rýchlosťou. Preto je možné dosiahnuť s dávkovacím inhalátorom podľa vynálezu optimálnu inhalačnú rýchlosť, ktorá sa pohybuje okolo 60 litrov vzduchu za minútu.

Zobrazené príkladné uskutočnenia rozprašovacieho zariadenia podľa vynálezu obsahujú prostriedky na odmeriavanie množstva kvapaliny, ktoré sa má rozprašovať. V alternatívnom uskutočnení môžu byť rozprašovacie zariadenia vybavené vopred odmeranými dávkami kvapaliny, ktorá sa potom bude rozprašovať. Toto alternatívne riešenie je možné realizovať napríklad pomocou prúžku fólie z plastu alebo iného materiálu, ktorý obsahuje uzatvorené a vopred odmerané dávky kvapaliny, pričom prúžok fólie sa môže prepichnúť pred stlačovacou operáciou alebo v jej priebehu, pričom následne sa kvapalina rozprašuje na jemné kvapôčky. Na tento účel môže byť fóliový prúžok vo vybraných miestach vopred zmäkčený, aby sa podarilo pretrhnutie alebo iné porušenie obalu na správnom mieste a v správnom okamihu. V inom možnom uskutočnení môžu byť dávky kvapaliny obsiahnuté v jednotlivých puzdrách alebo kapsulách, ktoré sa postupne privádzajú do tlakovej komory alebo iného miesta, kde vzniká tlak a kde potom môže dochádzať k pretrhnutiu puzdra. Pásikový materiál alebo puzdrá môžu byť upravené tak, že k porušeniu obalu dochádza pri dosiahnutí vopred nastavenej hodnoty tlaku, vyvodeného rozprašovacím ústrojenstvom, takže odľahčovací efekt vzniká v kvapaline po pretrhnutí obalu.

Všetky znaky rozprašovacieho zariadenia podľa vynálezu, uvedené v patentových nárokoch, v anotácii a rozoznateľné z výkresov, a/alebo znaky rozprašovacieho postupu sa môžu navzájom kombinovať v najrôznejších kombináciách s výnimkou tých, v ktorých sa aspoň niektoré znaky a/alebo operácie navzájom vylučujú.

Každý znak uvedený v tomto opise, vrátane patentových nárokov, anotácie a výkresov, môže byť nahradený alternatívnymi znakmi, slúžiacimi na rovnaké, ekvivalentné alebo podobné účely, pokiaľ to nie je výslovne stanovené inak. To znamená, že pokiaľ to nebolo výslovne stanovené inak, je možné každý znak príkladov uskutočnenia považovať za iba jediný znak, zo skupiny ekvivalentných alebo podobných znakov.

Vynález nie je obmedzený na konkrétne uskutočnenia, uvedené v predchádzajúcich príkladných uskutočneniach, ale vzťahuje sa i na detaily a ich kombinácie, patriace do rozsahu patentových nárokov.

Claims (22)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Inhalátor s odmemým dávkovaním na rozptyľovanie odmeraného množstva kvapaliny vo forme spreja, ktorý má veľkosť častíc vhodnú na inhaláciu do pľúc, tak že sa odmerané množstvo kvapaliny pod tlakom vytláča cez rozprašovací prostriedok, vyznačujúci sa tým, že zahŕňa: komoru (4; 55; 75), ktorá obsahuje odmerané množstvo kvapaliny; prostriedok na akumuláciu energie (6); prostriedky (3, 31, 32, 34) na dodanie stanoveného množstva energie do prostriedku na akumuláciu energie (6); prostriedky (33, 35) na uvoľnenie stanoveného množstva energie z prostriedku na akumuláciu energie (6) do komory (4; 55; 75) tak, aby sa kvapalina v nej obsiahnutá podrobila stanovenému zvýšeniu tlaku z nižšieho tlaku na vyšší tlak a aby sa iniciovalo vytlačenie kvapaliny z komory (4; 55; 75) ako samostatné vytlačenie z komory (4; 55; 75) na rozprášenie odmeraného množstva stlačenej kvapaliny.
2. 2. Inhalátor s odmemým dávkovaním podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že vyšší tlak je 50 bar alebo vyšší.
3. 3. Inhalátor s odmemým dávkovaním podľa nároku 2, vyznačujúci sa tým, že vyšší tlak je v rozmedzí od 100 do 400 bar.
4. 4. Inhalátor s odmemým dávkovaním podľa nároku 1, 2 alebo 3, vyznačujúci sa tým, že rozprašovací prostriedok (22; 57; 80) obsahuje výstupný otvor (90;

   104) s hydraulickým priemerom, ktorý má 100 mikrometrov alebo menej.
5. 5. Inhalátor s odmemým dávkovaním podľa nároku 4, vyznačujúci sa tým, že výstupný otvor (90; 104) má hydraulický priemer v rozmedzí od 1 do 20 mikrometrov.
6. 6. Inhalátor s odmerným dávkovaním podľa nároku 4, vyznačujúci sa tým, že výstupný otvor (90; 104) má hydraulický priemer v rozmedzí od 1 do 12 mikrometrov.
7. 7. Inhalátor s odmemým dávkovaním podľa ktoréhokoľvek z nárokov 1 až 6, vyznačujúci sa tým, že obsahuje trubicu (21) spojenú s komorou (4; 55; 75) a rozprašovacím prostriedkom (22; 57; 80), do ktorej nie je začlenený tlak uvoľňujúci ventil (25) na reguláciu prietoku kvapaliny medzi komorou (4; 55; 75) a rozprašovacím prostriedkom (22; 57; 80).
8. 8. Inhalátor s odmerným dávkovaním podľa ktoréhokoľvek z nárokov 1 až 7, vyznačujúci sa tým, že je poskytnutý prostriedok (33) na zadržanie prostriedku na akumuláciu energie (6) v stave zadržania stanoveného množstva energie a je poskytnutý prostriedok na aktiváciu (35) na uvoľnenie stanoveného množstva energie z prostriedku na akumuláciu energie (6).
9. 9. Inhalátor s odmemým dávkovaním podľa ktoréhokoľvek z nárokov 1 až 8, vyznačujúci sa tým, že prostriedok na akumuláciu energie (6) ovláda piest (3; 52) upravený tak, že pôsobí na komoru (4) a stláča odmerané množstvo kvapaliny.
10. 10. Inhalátor s odmemým dávkovaním podľa nároku 9, vyznačujúci sa tým, že zariadenie na akumuláciu energie (6) je vybavené pružinovým nakladacím pumpovým mechanizmom (3, 4, 13, 23; 52, 55, 54, 56) a komora (4; 55) slúži ako valcovitý priestor v mechanizme pumpy za piestom pumpy (3; 52).
11. 11. Inhalátor s odmerným dávkovaním podľa nároku 10, vyznačujúci sa tým, že mechanizmus pumpy (3, 4, 13, 23) je vybavený mechanizmom (33) pričom pumpa môže byť držaná vo vzpriamenej polohe pred uvoľnením energie z pružiny (6).
12. 12. Inhalátor s odmerným dávkovaním podľa ktoréhokoľvek z nárokov 9 až 11, vyznačujúci sa tým, že piest je dutý, tvorí kanál, ktorým vstupuje kvapalina do komory (55).
13. 13. Inhalátor s odmerným dávkovaním podľa nároku 12, vyznačujúci sa tým, že kanál je vybavený nevratným vstupným ventilovým prostriedkom (54) pre komoru (55).
14. 14. Inhalátor s odmemým dávkovaním podľa nároku 12 alebo 13, vyznačujúci sa tým, že piest (52) vybieha z rezervoára kvapaliny (51).
15. 15. Inhalátor s odmemým dávkovaním podľa ktoréhokoľvek z nárokov 1 až 13 vrátane rezervoára kvapaliny (10; 16; 51), vyznačujúci sa tým, že komora (4; 55) môže byť napĺňaná kvapalinou.
16. 16. Inhalátor s odmemým dávkovaním podľa nároku 14 alebo 15, vyznačujúci sa tým, že rezervoár (10; 51) je odnímateľný.
17. 17. Inhalátor s odmerným dávkovaním podľa nároku 14, 15 alebo 16, vyznačujúci sa tým, že rezervoár (10; 51) je sklápací.
18. 18. Inhalátor s odmerným dávkovaním podľa ktoréhokoľvek z nárokov 1 až 17, vyznačujúci sa tým, že komora (4; 55; 75) má variabilný objem s nevratným vstupným ventilovým prostriedkom (13; 54;

    74) a nevratným výstupným ventilovým prostriedkom (23; 56; 76), ktoré dovoľujú opakovane napĺňanie komory (4; 55; 75) kvapalinou a vytláčanie kvapaliny z komory (4; 55;

    75) .
19. 19. Inhalátor s odmemým dávkovaním podľa ktoréhokoľvek z nárokov 1 až 18, vyznačujúci sa tým, že rozprašovací prostriedok (22; 57; 80) obsahuje výstupný otvor (104) usporiadaný tak, že formuje prúd kvapaliny (102) a nárazové teleso (106), ktoré je umiestnené v línií s dráhou prúdu kvapaliny (102) a je usporiadané tak, že spôsobuje roztrieštenie prúdu kvapaliny (102) na sprej kvapiek.
20. 20. Inhalátor s odmemým dávkovaním podľa ktoréhokoľvek z nárokov 1 až 18, vyznačujúci sa tým, že rozprašovací prostriedok (22; 57; 80) vytvára sprej kvapiek tým, že poskytuje prúdy kvapaliny (110), ktoré sa navzájom zrážajú.
21. 21. Spôsob vytláčania odmeraného množstva kvapaliny vo forme spreja kvapiek, vyznačujúci sa tým, že sa používa inhalátor s odmemým dávkovaním podľa ktoréhokoľvek z nárokov 1 až 20.
22. 22. Spôsob podľa nároku 21, vyznačujúci sa t ý m , že priemerná veľkosť kvapiek je v rozmedzí od 1 do 12 mikrometrov.