DE10126807A1 - Inhalationstherapiegerät mit einem Ventil zur Begrenzung des Inspirationsflusses - Google Patents

Abstract

Bei einem Inhalationstherapiegerät wird ein Begrenzerabschnitt am Zuluftkamin vorgesehen, das als Begrenzerelement für die Bewegung eines Ventilelements eines Einlassventils dient. In dem Begrenzerabschnitt sind Öffnungen vorgesehen, durch die Umgebungsluft strömen kann, wenn das Ventilelement an der ihm zugewandten stirnseitigen Kante des Begrenzerabschnitts anliegt.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Inhalationstherapiegeräte und insbesondere ein Ventil zur Begrenzung des Inspirationsflusses an einem Inhalationstherapiegerät.

Aus EP-B-0 281 650 ist ein Aerosolzerstäuber bekannt, der aus einem im wesentlichen zylindrischen Grundkörper besteht, in dem eine Zerstäuberdüse für die Zerstäubung eines Aerosols angeordnet ist und in den ein Zuluftkamin für die Zuführung von Umgebungsluft hineinragt. Die äußere Öffnung des Zuluftkamins ist durch ein Einlassventil verschlossen, das als Einwegventil ausgebildet ist. Es erlaubt das Zuströmen von Umgebungsluft in das Verneblergehäuse beim Einatmen des Patienten durch ein Mundstück des Aerosolzerstäubers, verhindert aber das Entweichen des Aerosols aus dem Zerstäuberinnenraum während der Atempausen und für den Fall, dass der Patient in den Aerosolzerstäuber hinein ausatmet. Das bekannte Inhalationstherapiegerät ist demnach so gestaltet, dass der Patient ein beliebiges Atemluftvolumen einatmen kann, begrenzt lediglich von dem durch die Gestalt des Zerstäubers gegebenen Strömungswiderstand. Dieser Strömungswiderstand ist jedoch in der Regel ohne Belang in Bezug auf den von einem Patienten erreichbaren Inspirationsfluss von bis zu 100 l/min.

Aus EP-A-0 895 788 ist bekannt ein Ventil zur frei vorgebbaren Begrenzung des Inspirationsflusses vorzusehen, so dass der Patient beim Einatmen nur bis zum Erreichen eines maximalen Inspirationsflusses (Schwellwert) z. B. von ca. 30 l/min ohne nennenswerten Strömungswiderstand einatmen kann. Bei Erreichen bzw. Überschreiten des Schwellwerts wird die Bewegung des in dem Einlassventil vorgesehenen Ventilelements derart beschränkt, dass ein erhöhter Strömungswiderstand auftritt. Dies wird bei dem aus EP-A-0 895 788 bekannten Inhalationstherapiegerät dadurch erreicht, dass gegenüber dem zum Verschließen von Einatemöffnungen vorgesehenen Ventilelement ein Begrenzerelement vorgesehen ist, an dem das Ventilelement anliegt, wenn der Inspirationsfluss des Patienten den Schwellwert übersteigt. Das Ventilelement verschließt dann einen Großteil der Öffnungen, die in dem Begrenzerelement vorhanden sind und gestattet das Hindurchströmen der eingeatmeten Umgebungsluft nur durch sehr viel kleinere Öffnungen, wodurch der Strömungswiderstand für das Einatmen erhöht ist. Das Begrenzerelement ist bei dem aus EP-A-0 895 bekannten Inhalationstherapiegerät ein zusätzliches Bauteil, das in der Nähe des Ventilelements angebracht werden muss, insbesondere nach jedem Reinigen des Einlassventils durch den Patienten.

Vor dem Hintergrund dieses Stands der Technik besteht die Aufgabe der Erfindung darin, das derart bekannte Inhalationstherapiegerät weiter zu verbessern.

Gelöst wird diese Aufgabe, indem die Erfindung eine Gestaltung vorschlägt, die für den Patienten einfacher zu handhaben ist, da das separat handzuhabende Begrenzerelement vermieden wird. Durch die Erfindung wird dem Patienten ein Inhalationstherapiegerät zur Verfügung gestellt, das im Hinblick auf die Handhabung verbessert ist.

Wie im Patentanspruch 1 beschrieben, zeichnet sich das Inhalationstherapiegerät gemäß der Erfindung dadurch aus, dass das Begrenzerelement an den Zuluftkamin angebracht und vorzugsweise mit dem Zuluftkamin integriert ist, insbesondere als einstückige Verlängerung des Zuluftkamins in Richtung auf das Ventilelement ausgebildet ist. Daneben besitzt der Begrenzerabschnitt des Zuluftkamins Atemluftdurchtrittsöffnungen, durch die beim Überschreiten des Inspirationsflussschwellwerts die eingeatmete Umgebungsluft im wesentlichen hindurchströmt.

Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen. Im folgenden wird anhand eines Ausführungsbeispiels die Erfindung unter Bezugnahme auf die Figuren genauer beschrieben, in denen zeigt:

Fig. 1 ein Inhalationstherapiegerät mit einem Einlassventil und einem Begrenzerelement gemäß der Erfindung;

Fig. 2A-2C das Einlassventil und Begrenzerelement gemäß der Erfindung in verschiedenen Detailansichten; und

Fig. 3 eine geschnittene Darstellung des Einlassventils und des Begrenzerelements gemäß der Erfindung.

In Fig. 1 ist ein Inhalationstherapiegerät dargestellt, das aus einem zylindrischen Grundkörper 1 und einem daran angeformten Anschlussstutzen 2 besteht. Im Inneren des zylindrischen Grundkörpers, d. h. im Verneblungsraum 1a ist eine Zerstäuberdüse 1b (vgl. beispielsweise EP-B-0 281 650) angeordnet, die aus einem in dem Inhalationstherapiegerät bevorrateten Medikament ein Aerosol erzeugt. Dazu wird der Zerstäuberdüse 1b über eine Druckmittelleitung 3 komprimierte Luft zugeführt. Am Anschlussstutzen 2 ist üblicherweise ein Mundstück oder eine Maske angeordnet, über die der Patient das im Verneblungsraum erzeugte Aerosol einatmen kann. Vom in Fig. 1 oberen Ende des zylindrischen Grundkörpers 1 her ragt ein zylindrischer Zuluftkamin 1c in den Verneblungsraum hinein. Durch diesen Zuluftkamin 1c kann Umgebungsluft in das Innere 1a des Inhalationstherapiegeräts nachströmen, wenn der Patient über den Anschlussstutzen 2 das Aerosol einatmet. An der nach aussen weisenden Öffnung des Zuluftkamins 1c ist ein passives Einlassventil 4 vorgesehen, das als Einwegventil ausgestaltet ist und dessen Aufbau im folgenden unter Bezugnahme auf Fig. 2 genauer beschrieben wird.

Fig. 2A zeigt das passive Einlassventil 4 von der nach aussen gewandten Seite, d. h. von der Seite, die auch in Fig. 1 erkennbar ist. Fig. 2B zeigt das passive Einlassventil 4 auf der dem Zuluftkamin zugewandten Seite, die in Fig. 1 nicht sichtbar ist. Fig. 2C zeigt einen Querschnitt durch das passive Einlassventil 4 entlang der Linie A-A in Fig. 2B in einem an einem Inhalationstherapiegerät montierten Zustand.

In den Fig. 2A bis 2C ist erkennbar, dass das passive Einlassventil 4 des hier beschriebenen Ausführungsbeispiels der Erfindung aus einem zylindrischen Grundkörper 10 mit einer in mehreren Stufen gestalteten Mantelfläche und einer senkrecht zur Zylinderachse verlaufenden Verschlusswand 11 besteht. In der Verschlusswand 11 sind mehrere Lufteinlassöffnungen 12 vorgesehen, die auch als Durchlassöffnungen bezeichnet werden können und durch die Umgebungsluft in das Innere des Inhalationstherapiegeräts strömen kann. In dem Zylinderabschnitt 10a mit dem kleinsten Aussendurchmesser ist ein Ventilelement 13 angeordnet, das die Form eines kreisförmigen Ventilplättchens mit einer mittigen Befestigungsöffnung besitzt. Das Ventilplättchen 13 besteht aus einem elastischen Material, beispielsweise Silikon, mit einer ausreichenden Eigensteifigkeit, die gewährleistet, dass das Ventilplättchen 13 in der nicht ausgelenkten Ruhestellung die Lufteinlassöffnungen 12 des Begrenzerventils 4 verschließt, zumindest dann, wenn der Patient in das Inhalationstherapiegerät ausatmet. Wie in Fig. 2C erkennbar, kann dazu unterstützend auf der dem Ventilplättchen zugewandten Seite der Verschlusswand 11 eine kreisförmig umlaufende Dichtlippe 14 vorgesehen sein. Das Ventilplättchen 13 ist zur Befestigung auf einen sich entlang der Zylinderachse erstreckenden Zapfen 15 auf der dem Innenraum 1a des Inhalationstherapiegeräts zugewandten Seite des Einlassventils 4 aufgesteckt.

Durch diesen Aufbau wird folgende Funktion realisiert. Atmet der Patient durch das Inhalationstherapiegerät ein, wird das Ventilplättchen 13 nach innen ausgelenkt und erlaubt dabei das Zuströmen von Zuluft durch die Lufteinlassöffnungen 12 des Einlassventils 4. Der sich einstellende Öffnungsquerschnitt ist weitgehend proportional zu dem im Verneblerraum aufgebauten Unterdruck. In Atempausen oder zumindest aber beim Ausatmen des Patienten in das Inhalationstherapiegerät hinein, verschließt das Ventilelement 13 die Öffnungen 12.

Wie aus Fig. 2C erkennbar, ist erfindungsgemäß der Zuluftkamin 1c an dem dem Ventilplättchen 13 gegenüberliegenden Ende derart ausgebildet, dass er sich in die unmittelbare Nähe des Ventilplättchens 13 erstreckt und die Funktion eines Begrenzerelements übernimmt. Das bedeutet, dass der Begrenzerabschnitt 1d des Zuluftkamins 1c die Auslenkung des Ventilplättchens 13 beschränkt. Die Größe des Ventilplättchens 13 ist dazu so gewählt, dass es auf dem stirnseitig dargebotenen Rand 1e des Begrenzerabschnitts 1d des Zuluftkamins 1c aufliegt, wenn der sich durch das Einatmendes Patienten einstellende Inspirationsfluss einen Schwellwert, beispielsweise von z. B. ca. 30 l/min übersteigt. Dazu ist der Durchmesser des Ventilelements 13 vorzugsweise größer als, zumindest aber gleich dem Durchmesser des Begrenzerabschnitts 1d. Durch den Abstand zwischen Ventilelement und stirnseitigem Rand 1e kann der Schwellwert vorgegeben werden. Der Begrenzerabschnitt 1d des Zuluftkamins 1c besitzt Luftdurchtrittsöffnungen 17, die so ausgelegt sind, dass ein Hindurchströmen der angesaugten Luft weiterhin möglich ist, auch wenn das Ventilelement 13 auf dem stirnseitigen Rand 1e aufliegt. Jedoch ist die Größe der Luftdurchtrittsöffnungen 17 so gewählt, dass, wenn das Ventilelement 13 auf der stirnseitigen Kante 1e des Begrenzerabschnitts 1d des Zuluftkamins 1c aufliegt, ein für den Patienten spürbarer Strömungswiderstand gegeben ist. Die Größe der Luftdurchtrittsöffnungen 17 hat ebenfalls einen Einfluss auf den Schwellwert für den maximalen Inspirationsfluss.

Solange der Patient in dem aerosolphysikalisch wünschenswerten Druck/Flow-Bereich atmet, beispielsweise einen Inspirationsfluss unter 30 1/min einhält, ist der Strömungwiderstand, der dem Einatmen durch das erfindungsgemäße Inhalationstherapiegerät entgegengebracht wird, gering und beeinflusst den Einatemvorgang des Patienten kaum. Steigt der Inspirationsfluss über den vorgegebenen Schwellwert an, d. h. atmet der Patient in einem aerosolphysikalisch nicht gewünschten Druck-/Flow-Bereich, legt sich das Ventilplättchen 13 an die stirnseitige Kante 1e des Begrenzerabschnitts 1d des Zuluftkamins 1c an, wodurch der Zuluftkamin stirnseitig verschlossen wird und die eingeatmete Umgebungsluft gezwungen wird, durch die Luftdurchtrittsöffnungen 17 in dem Begrenzerabschnitt 1d des Zuluftkamins 1c zu strömen. Der dadurch für den Patienten deutlich spürbar erhöhte Strömungswiderstand veranlasst den Patienten, den Inspirationsfluss zu senken, so dass er wieder unter den Schwellwert fällt, was dazu führt, dass das Ventilelement 13 von der stirnseitigen Kante 1e des Begrenzerabschnitts 1d des Zuluftkamins 1c abhebt. Letztlich führt die erfindungsgemäße Gestaltung des Inhalationstherapiegeräts dazu, dass der Patient in dem aerosolphysikalisch wünschenswerten Druck-/Flow-Bereich atmet.

Wie bereits aus Fig. 2C erkennbar, sind die Luftdurchtrittsöffnungen 17 deutlich kleiner als der Querschnitt des Zuluftkamins 1c. Die Form der Luftdurchtrittsöffnungen 17 ist beliebig. In Fig. 2C sind schlitzförmige Luftdurchtrittsöffnungen 17 gezeigt. Die Luftdurchtrittsöffnungen 17 können auch quadratische, halbkreisförmige oder dreieckförmige Ausnehmungen sein, die sich bis zum stirnseitigen Rand 1e des Begrenzerabschnitts 1d des Zuluftkamins 1c erstrecken. Zur Bildung der Luftdurchtrittsöffnungen 17 kann der Rand 1e ganz oder teilweise wellenförmig oder zickzackförmig gestaltet sein. Jedoch können die Luftdurchtrittsöffnungen 17 auch so gebildet werden, dass sie sich nicht bis zum Rand 1e erstrecken, sondern sie können als Öffnungen in dem Begrenzerabschnitt 1d des Zuluftkamins 1c ausgebildet sein. Die Form und die Anzahl kann in beiden Fällen in Abhängigkeit von der Anwendung und der Anforderung an das Einlassventil bzw. das Inhalationstherapiegerät gewählt werden.

Der Begrenzerabschnitt 1d kann aber auch als in den Zuluftkamin einsteckbares separates Teil des erfindungsgemäßen Inhalationsverneblers gestaltet werden. In Fig. 3 ist eine derartige Ausgestaltung des Begrenzerabschnitts 1d des Zuluftkamins 1c dargestellt. Wie in dieser Figur erkennbar, ist der Begrenzerabschnitt 1d als Zylinderhülse ausgestaltet, die zumindest abschnittsweise auf ihrer äußeren Manteloberfläche Rastnasen 20 aufweist, die in entsprechend gestaltete Rastkerben 21 einrastbar sind. Die Rastkerben sind auf der inneren Oberfläche des Zuluftkamins 1c als umlaufende Nuten ausgebildet. In dem in Fig. 3 gezeigten Beispiel sind die Nuten keilförmig. Auch die Rastvorsprünge 20 an dem Begrenzerabschnitt 21 können als umlaufender Rastvorsprung ausgestaltet werden. Jedoch muss die Ausgestaltung so erfolgen, dass der Begrenzerabschnitt 1d in den Zuluftkamin 1c einsteckbar ist. Durch eine entsprechende Dimensionierung und Formung der Rastvorsprünge 20 in Verhältnis zu den Rastkerben 21 ist dies aber leicht zu erreichen. Der Begrenzerabschnitt 1d kann dann in unterschiedlichen Raststellungen in dem Zuluftkamin 1c angeordnet werden. Dadurch ist mit Hilfe der Rastungen der Abstand d zwischen der stirnseitigen Kante 1e des Begrenzerabschnitts 1d und dem Ventilelement 13 flexibel einstellbar. Der Abstand d bestimmt aber den Schwellwert, bei dem das Ventilelement 13 die stirnseitige Kante 1e des Begrenzerabschnitts 1d erreicht und dort aufliegt. Das Ventilelement 13 besitzt bei diesem Ausführungsbeispiel einen größeren Durchmesser als der Begrenzerabschnitt 1d.

Bei dem in Fig. 3 gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Luftdurchtrittsöffnungen 17 keilförmig und erstrecken sich bis zum stirnseitigen Rand 1e.

Das erfindungsgemäße Inhalationstherapiegerät zeichnet sich dadurch aus, dass das Begrenzerelement am Zuluftkamin 1c angeordnet ist, vorzugsweise mit dem Zuluftkamin einstückig ausgebildet ist. Dadurch wird erreicht, dass nach Abnehmen des Einlassventils einfach zu handhabende Komponenten des erfindungsgemäßen Inhalationstherapiegeräts vorliegen. Insbesondere die Möglichkeit der Reinigung des Einlassventils ist deutlich verbessert. Bei der integralen Ausgestaltung des Begrenzerabschnitts, d. h. der einstückigen Ausbildung von Begrenzerabschnitt und Zuluftkamin ist die Anzahl der von einem Patienten zu handhabenden Teile weiter reduziert, was die Handhabung des erfindungsgemäßen Inhalationstherapiegeräts weiter vereinfacht.

Claims (12)

1. Inhalationstherapiegerät mit
einem Verneblungsraum (1a), in dem mit Hilfe einer Zerstäuberdüse (1b)ein Aerosol erzeugt wird,
einem Anschlussstutzen (2), über den das Aerosol aus dem Verneblungsraum (1c) herausgeführt wird,
einem Zuluftkamin (1c), durch den Umgebungsluft in den Verneblungsraum (1a) gelangt, und einem Einlassventil (4), das an einem Ende des Zuluftkamins (1c) angeordnet ist und das zumindest eine Einlassöffnung (12) und ein die Einlassöffnung verschließendes Ventilelement (13) umfasst, und das an dem Zuluftkamin (1c) derart angeordnet ist, dass ein Unterdruck in dem Verneblungsraum (1a) das Ventilelement (1c) bewegt, um die Einlassöffnung (12) freizugeben, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Zuluftkamin (1c) ein Begrenzerabschnitt (1d) vorgesehen ist, der die Bewegung des Ventilelements (13) derart beschränkt, dass die Freigabe der Einlässöffnung (12) nur bis zu einem Schwellwert des Unterdrucks im Verneblungsraum (1a) im wesentlichen proportional zum Unterdruck ist.

2. Inhalationstherapiegerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Begrenzerabschnitt (1d) integral mit dem Zuluftkamin (1c) ausgebildet ist.

3. Inhalationstherapiegerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Begrenzerabschnitt (1d) in den Zuluftkamin (1c) einsteckbar ist.

4. Inhalationstherapiegerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Begrenzerabschnitt (1d) Rastvorsprünge (20) aufweist, die im eingerasteten Zustand mit Rastkerben (21) an dem Zuluftkamin (1c) in Eingriff stehen.

5. Inhalationstherapiegerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Rastvorsprünge (20) und die Rastkerben (21) derart ausgestaltet sind, dass der Abstand zwischen einer dem Ventilelement (13) zugewandten Kante des Begrenzerabschnitts (1d) und dem Ventilelement (13) einstellbar ist.

6. Inhalationstherapiegerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Begrenzerabschnitt (1d) Öffnungen (17) aufweist.

7. Inhalationstherapiegerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Öffnungen (17) bis zu der dem Ventilelement gegenüberliegenden Kante (1c) des Begrenzerabschnitts (1d) des Zuluftkamins (1c) erstrecken.

8. Inhalationstherapiegerät nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Begrenzerabschnitt (1d) des Zuluftkamins (1c) derart ausgebildet ist, dass das Ventilelement (13) bis zu einem frei einstellbaren maximalen Inspirationsfluss, der vorzugsweise 20 bis 40 l/min. insbesondere ca. 30 l/min beträgt, nicht an der dem Ventilelement zugewandten Kante (1e) des Begrenzerabschnitts (1d) des Zuluftkamins (1c) anliegt.

9. Inhalationstherapiegerät nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Begrenzerabschnitt (1d) eine zylindrische Grundform besitzt, die im wesentlichen der zylindrischen Form des Zuluftkamins (1c) entspricht.

10. Inhalationstherapiegerät nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser des Begrenzerabschnitts (1d) des Zuluftkamins (1c) im wesentlichen gleich dem Durchmesser des Zuluftkamins (1c) ist.

11. Inhalationstherapiegerät nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventilelement (13) aus Silikon oder einem anderen elastischen Material hergestellt ist.

12. Inhalationstherapiegerät nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser des Ventilelements (13) größer als der Durchmesser des Begrenzerabschnitts (1d) ist.