用于提供恒定量气雾的装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于从可气雾化材料提供气雾的装置(10)，所述装置包括：气雾化单元(300)，载气(60)的压力脉冲穿过所述气雾化单元；贮存器(100)，其包括所述可气雾化材料，且其将所述可气雾化材料提供给所述气雾化单元(300)，在所述气雾化单元中，所述可气雾化材料被所述载气(60)携带；材料提供阀(210)，其位于所述贮存器(100)与所述气雾化单元(300)之间，所述材料提供阀在所述气雾化单元(300)的方向上打开且其通过所述贮存器(100)与所述气雾化单元(300)之间的压力差打开和关闭，并且其在打开状态中将所述可气雾化材料提供给所述气雾化单元(300)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于从可气雾化材料提供气雾的装置，且涉及控制鸭嘴阀的控制系统。
技术介绍
已知用于可气雾化干燥材料的气雾化(“干雾化”)的装置，在所述装置中配备包括可气雾化材料的贮存器。将可气雾化材料从贮存器馈送到气雾化通道，在所述通道中，可气雾化材料与在压力脉冲中通过气雾化通道传输的载气混合。可气雾化材料在气雾化通道中被转化为称为气雾的状态。在此情况下，所述材料的颗粒在载气的整个体积上以优选均匀和精细分散的形式存在，且随后从气雾化通道排放。此类装置可用于将医用物质施用给自主呼吸的患者和机械通气的患者。对于用于自主呼吸的患者，所述装置一般连接到合适的患者接口(例如，喉舌或呼吸面罩)。在侵入性使用或机械通气的患者身上，这些装置将可气雾化医用物质馈送到通气机系统中，所述通气机系统随后将气雾化的材料输送给患者。在WO 2006/108558 A1和WO 2010/122103 A1中描述了用于提供气雾的此类装置的可能的配置。所述可气雾化材料含有有疗效的活性物质。在许多临床情形中，需要将此活性物质引入到患者的气道中。为了确保所吸入的颗粒的尽可能大的部分沉积在气道的期望区段上(通常为在肺深部中的肺泡)，重要的是颗粒具有合适的大小。举例来说，已经发现，应到达肺深部的颗粒应具有在0.05μm到10μm之间、优选在1μm到5μm之间或大约3μm的范围内的质量中值空气动力直径(mass median aerodynamic diameter，MMAD)。依据待气雾化的有疗效的活性物质的特定制剂，已经提出不同的技术方案。可使用喷雾器将例如溶液或悬浮液等液体制剂气雾化，所述喷雾器例如为喷射式喷雾器、水音波喷雾器或加压定量吸入器(metered dose inhaler，MDI)。可通过使用干燥粉末吸入器DPI将干燥粉末制剂气雾化。应用的一个可能的领域是将肺部表面活性物质或肺表面活性物质施加到患者。在脊椎动物中，气体交换中所涉及的内部肺表面被物质混合物的薄膜(被称为“肺部表面活性物质”或“肺表面活性物质”)覆盖。肺表面活性物质的最重要的成分是磷脂和所谓的表面活性蛋白SP-A、SP-B、SP-C和SP-D。肺表面活性物质具有表面活性性质并且将肺泡和小气道中的表面张力减小到避免了呼气期间肺泡萎陷的程度。表面张力被动态调节，使得通过表面张力的适当调适来防止根据拉普拉斯定律而预期的肺泡和小气道(支持更大的气道)的萎陷。在另一方面，肺泡区域中的表面张力的减小增加肺部顺应性，从而意味着其有助于在呼吸时肺的扩展。肺表面活性物质的存在导致了肺的良好平衡和生理稳定的结构，并且对于此器官的正常功能是至关重要的。虽然在出生时，哺乳动物的肺含有足够量的内生性肺表面活性物质以确保从第一次呼吸开始肺的不受限的功能性，但早产儿(在32周妊娠之前且尤其在29周妊娠之前出生)的肺不能够或不足以能够产生肺表面活性物质。这导致摄氧量方面的危及生命的缺陷(婴儿呼吸窘迫综合症，IRDS)。IRDS是早产儿死亡的主要原因。对治疗呼吸窘迫综合征(Respiratory Distress Syndrome，RDS)(例如IRDS)有用的肺表面活性物质制剂可从动物的肺获得，或可使用作为原材料的各组分来制造。举例来说，WO 92/06703描述合成肺表面活性物质制剂的生产：使用旋转蒸发器从包括磷脂(例如，二棕榈酸磷脂酰胆碱(dipalmitoyl-phosphatidylcholine，DPPC)和二油酰磷脂酰-乙醇胺(dioleylphosphatidyl-ethanolamine，DOPE))和胆固醇的溶液蒸发氯仿以获得薄膜，所述薄膜在需要时与合适的蛋白质一起重新悬浮在缓冲液中。EP 0 877 602揭示合成肺表面活性物质的制备：对DPPC、棕榈酰油酰磷脂酰甘油酯(palmitoyloleoylphosphatidylglycerol，POPG)、棕榈酸、氯化钙和表面活性蛋白SP-C的溶液进行喷雾干燥。在此项技术中已知的某些系统中，通过施加到气雾化通道的压力脉冲将可气雾化材料馈送到气雾化通道。在WO 2006/108558 A1和WO 2010/122103 A1中描述此类装置的实例。在此类装置中，在包括可气雾化材料的贮存器与气雾化通道之间通常存在开放式连接。当患者吸气或呼气时出现或在通气患者身上出现的压力差也被传递到包括可气雾化材料的贮存器。在通气患者的情况下当用于向患者提供呼吸空气的管子部分或完全被堵时，或在通气系统的管子中的一个折断的情况下，也可能出现压力变化。当发生堵塞时，贮存器中的压力也可能上升。因为提供给气雾化通道的可气雾化材料的量主要取决于贮存器与气雾化通道之间的压力差，所以所述贮存器中的增加的压力可导致提供给气雾化通道的可气雾化材料的量更大，于是其量可能太大而不能均匀地分散在压缩气体中。
技术实现思路
因此，需要提供一种提供气雾的装置，其在使用期间提供大体上恒定量的气雾化材料，且其提供特征在于气雾化材料的密度大体上恒定的气雾。虽然在优选实施例中，可气雾化材料是粉末，但可想到将本专利技术应用在液体(例如，溶液或乳浊液)的气雾化中。具有独立权利要求的特征的本专利技术满足此需要。在附属权利要求中描述其他实施例。根据第一方面，提供用于从可气雾化材料提供气雾的装置，所述装置包括气雾化通道，所述气雾化通道优选位于载气的压力脉冲所穿过的气雾化单元内。此外，配备包括可气雾化材料的贮存器，所述材料从贮存器被提供给气雾化通道，在所述气雾化通道中，可气雾化材料被携带在载气中。WO 2006/108558揭示此类装置，其中加压气体的脉冲行进穿过毛细管，所述毛细管的末端位于气雾化通道中，处于贮存器的朝向气雾化通道的开口下方的区域中。此配置产生文丘里效应，使得将可气雾化材料从贮存器吸出而进入气雾化通道中，在所述气雾化通道中，可气雾化材料被携带在气流中。除了这些特征之外，根据本专利技术的装置包括材料提供阀，其位于贮存器与气雾化通道之间，其在气雾化通道的方向上打开且被配置成通过贮存器与气雾化通道之间的压力差被打开或关闭。处于打开状态的材料提供阀将可气雾化材料提供给气雾化通道。材料提供阀有助于保持贮存器中的压力大体上恒定，且尤其有助于防止将过高的压力(如果出现在气雾化通道中)传播到贮存器。因此，可避免以下情形：在贮存器中的压力一旦超过气雾化通道中的压力，贮存器中的过高压力就导致所产生的气雾中的气雾化材料的量的不想要的增加。优选的是，以这样一种方式配置材料提供阀，使得其在贮存器与气雾化通道之间不存在压力差时关闭，且在贮存器与气雾化通道之间的压力差大于预先限定的正值时打开。换句话说，当气雾化通道中的压力比在贮存器中低时(通常是上文提及的在压力脉冲期间由于诱发的文丘里效应引发的情况)，材料提供阀将处于打开状态。应理解，不存在单个打开状态。而是，尤其取决于贮存器与气雾化通道之间的压力差，材料提供阀的打开程度(或，换句话说，阀的开口的横截面区域)可变化。通常，贮存器与气雾化通道之间的压力差越大，材料提供阀的打开程度将越大(阀将打开得越宽)。在一个实施例中，材料提供阀是鸭嘴阀(还被称为鸭嘴止回阀)。已发现这种类型的阀特别适合于将可气雾化材料提供给气雾化通道。尤其，这种类型的阀具有以下优点：可气本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于从可气雾化材料提供气雾的装置(10)，所述装置包括：‑气雾化单元(300)，载气(60)的压力脉冲穿过所述气雾化单元，‑贮存器(100)，其包括所述可气雾化材料，且其将所述可气雾化材料提供给所述气雾化单元(300)，在所述气雾化单元中，所述可气雾化材料被所述载气(60)携带，‑材料提供阀(210)，其位于所述贮存器(100)与所述气雾化单元(300)之间，所述材料提供阀朝向所述气雾化单元(300)打开且其被配置成通过所述贮存器(100)与所述气雾化单元(300)之间的压力差打开和关闭，且其在打开状态中将所述可气雾化材料提供给所述气雾化单元(300)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.03.05 EP 14157865.81.一种用于从可气雾化材料提供气雾的装置(10)，所述装置包括：-气雾化单元(300)，载气(60)的压力脉冲穿过所述气雾化单元，-贮存器(100)，其包括所述可气雾化材料，且其将所述可气雾化材料提供给所述气雾化单元(300)，在所述气雾化单元中，所述可气雾化材料被所述载气(60)携带，-材料提供阀(210)，其位于所述贮存器(100)与所述气雾化单元(300)之间，所述材料提供阀朝向所述气雾化单元(300)打开且其被配置成通过所述贮存器(100)与所述气雾化单元(300)之间的压力差打开和关闭，且其在打开状态中将所述可气雾化材料提供给所述气雾化单元(300)。2.根据权利要求1所述的装置(10)，其中以这样一种方式配置所述材料提供阀(210)，使得其在所述贮存器(100)与所述气雾化单元(300)之间不存在压力差时关闭，且其在所述贮存器(100)与所述气雾化单元(300)之间的所述压力差大于预先限定的正值时打开。3.根据权利要求1或2所述的装置，其中所述材料提供阀(210)是鸭嘴阀。4.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其进一步包括用于控制所述材料提供阀的控制模块(200)，其被配置成控制提供给所述气雾化单元(300)的可气雾化材料的量。5.根据权利要求4所述的装置，其中所述控制模块(200)包括力施加元件(250)，其提供施加到所述材料提供阀(210)的机械力，所述力施加元件(250)经由所述所施加的机械力通过控制所述材料提供阀的打开程度，来影响提供给所述气雾化单元(300)的可气雾化材料的量。6.根据权利要求3和5所述的装置，其中所述力施加元件(250)将所述机械力施加到所述鸭嘴阀(210)的侧表面(211)。7.根据权利要求5或6所述的装置，其中所述控制模块(200)进一步包括力传递单元(230)，其将所产生的机械力传递到所述力施加元件，所述力施加元件将所述机械力施加到所述材料提供阀。8.根据权利要求5至7中任一项所述的装置，其中所述控制模块(200)进一步包括致动元件(260)，其被配置成产生并且控制施加到所述材料提供阀(210)的所述机械力。9.根据权利要求7和8所述的装置，其中所述致动元件(260)将所述所产生的机械力施加到所述力传递单元(230)，所述力传递单元将所述所产生的机械力传递到所述力施加元件(250)。10.根据权利要求6至9中任一项所述的装置，其中所述力施加元件以这样一种方式连接到所述鸭嘴阀，使得其被配置成将拉力施加到所述鸭嘴阀以主动地打开所述鸭嘴阀，且在与所述拉力相反的方向上施加压力，借此将预负荷施加到所述鸭嘴阀，当所述鸭嘴阀被压力脉冲打开时，所述预负荷控制所述鸭嘴阀的所述打开程度。11.根据权利要求6至10中任一项所述的装置，其中所述力施加元件固定地连接到所述鸭嘴阀，且所述致动元件固定地连接到所述力施加元件，以便将拉力施加到所述鸭嘴阀以主动地打开所述鸭嘴阀，且在与所述拉力相反的方向上施加压力，借此将预负荷施加到所述鸭嘴阀，当所述鸭嘴阀被压力脉冲打开时，所述预负荷控制所述鸭嘴阀的所述打开程度。12.根据前述权利要求中任一项...

【专利技术属性】
技术研发人员：彼得·伊娃新科，格哈德·波尔曼，
申请(专利权)人：弗劳恩霍夫应用研究促进协会，
类型：发明
国别省市：德国;DE