DE4019738A1 - Aerosol-abgabegeraet - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Abgabegerät, das insbesondere zur Abgabe und Einbringung von abgemessenen Mengen von Fluiden geeignet ist. Der Hauptverwendungszweck für ein solches Gerät liegt in der Abgabe von abgemessenen Mengen einer ein Medikament enthaltenden Flüssigkeit in Aerosol­ form zur Inhalationstherapie.

Insbesondere betrifft die Erfindung ein Abgabegerät des Typs, bei dem die abgemessene Dosis des Medikaments als Reaktion auf das Einatmen des Patienten eingegeben wird.

Dosierinhalatoren sind in der Medizin zur Behandlung oder Linderung der Wirkungen von Atembeschwerden, beispiels­ weise Asthma, bekannt. Sie enthalten im allgemeinen einen unter Druck stehenden Aerosol-Abgabebehälter, der lösbar in einem Träger befestigt ist, sowie Einrichtungen zur Be­ tätigung eines Ventils in dem Behälter, um die Freigabe einer abgemessenen Dosis der das Medikament enthaltenden, freizugebenden Flüssigkeit in eine Kammer mit einem Mund­ stück zum Gebrauch durch den Patienten zu veranlassen. Die Einrichtung zur Betätigung des Ventils kann ein manuell betätigtes Auslösegerät sein, oder der Patient kann ein­ fach auf das geschlossene Ende des Behälters mit einem Daumen oder einem anderen Finger drücken. Jedoch muß in beiden Fällen der Patient die Betätigung des Ventils mit dem Einatmen koordinieren, um die Wirkung des Medikaments bestmöglich ausnutzen zu können.

Unglücklicherweise sind jedoch viele Patienten, die diese Art der Behandlung benötigen, nicht in der Lage, ihr Atmen mit der manuellen Betätigung des Ventils zu koordinieren.

Es ist eine Aufgabe der Erfindung, einen Dosierinhalator zu schaffen, bei dem die Freigabe des Aerosolmedikamentes durch das Einatmen des Patienten betätigt wird.

Nach einem Aspekt der Erfindung ist ein durch Inhalation betätigbares Abgabegerät zur Verwendung mit einem unter Druck stehenden Aerosol-Abgabebehälter vorgesehen, der enthält: eine Aufnahme für den Behälter; eine eine Speicherkammer bildende Einrichtung, die zur Aufnahme einer abgemessenen Dosis aus dem Behälter ausge­ bildet ist und einen Auslaß aufweist; eine Ventileinrichtung mit einer geschlossenen Position, in der sie im Gebrauch den Auslaß unter Druck von der Do­ sis in der Kammer verschließt, und einer offenen Position, in der der Auslaß offen ist, um es zu erlauben, daß die Dosis die Kammer verläßt und in die Auslaßtülle eintritt; eine Auslaßtülle, durch die ein Benutzer inhalieren kann; und ein auf die Inhalation eines Benutzers ansprechendes Freigabegerät, um die Ventileinrichtung in ihre offene Po­ sition zu bewegen.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform verursacht das An­ sprechen der Kolbeneinheit auf das Einatmen die Betätigung eines Ventils, um das gespeicherte Medikament von der Auf­ nahme- und Speichereinrichtung in das Mundstück freizu­ geben.

Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorzüge ergeben sich aus der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungs­ formen der Erfindung sowie anhand der Zeichnung. Hierbei zeigen:

Fig. 1 eine im wesentlichen geschnittene Ansicht eines Inhalationsgeräts nach der Erfindung;

Fig. 2 einen Schnitt durch einige Teile der Aus­ führungsform der Fig. 1 in größerem Maß­ stab;

Fig. 2a eine der Fig. 2 ähnliche Ansicht, jedoch durch einen Teil einer geänderten Ausfüh­ rungsform; und

Fig. 3 einen Schnitt durch eine weitere Ausfüh­ rungsform der Erfindung.

Wie aus Fig. 1 und 2 zu ersehen ist, enthält ein Inhala­ tionsgerät 2 ein Gehäuse 4 mit einem Abteil 6 darin für einen Aerosol-Medikamentabgeber 8. Das Abgabegerät 8 ent­ hält einen Kanister 10 und ein Auslaßrohr 12, dessen Ein­ zelheiten in Fig. 2 deutlich zu sehen sind.

Der Kanister 10 enthält ein Medikament, das in einem flüs­ sigen Aerosoltreibmittel in Suspension gehalten oder auf­ gelöst ist, wobei das Medikament für die Inhalationsthera­ pie geeignet ist. Das Innere des Kanisters 10 steht mit dem Auslaßrohr 12 über ein Auslaßventil in Verbindung, das herkömmlich aufgebaut und nicht dargestellt ist. Das Ven­ til enthält eine Dosierkammer. Das Rohr 12 hat eine Über­ gabeöffnung, die in den Zeichnungen nicht sichtbar ist und die dann und nur dann, wenn das Rohr gegenüber dem Kani­ ster 10 nach innen bewegt wird, eine Verbindung zwischen dem Inneren der Dosierkammer und dem Inneren des Rohrs herstellt.

Das Gehäuse 4 ist mit einer Bohrung 14 gebildet, die ko­ axial zu dem Abteil 6 ist, und das Auslaßrohr 12 paßt in diese Bohrung. Die äußere Stirnfläche des Rohres steht in Kontakt mit einer Schulter 16 an dem Boden der Bohrung 14.

Das Gehäuse 4 weist eine Auslaßtülle in der Form eines Mundstückes 18 und einen hohlen inneren Abschnitt 20 auf. Koaxial mit dem Abteil 6 und unterhalb der Höhe des Mund­ stücks 18 ist ein mit einer Bohrung 24 gebildeter, senk­ recht nach unten gerichteter kurzer zylindrischer Teil 22.

Ein Vorsprung 26 erstreckt sich in den hohlen Abschnitt 20, und die Bohrung 14 erstreckt sich in den oberen Ab­ schnitt des Vorsprungs. Ein Abgaberohr 28, das eine Ab­ gabekammer 29 bildet, ist in einer Bohrung 30 angeordnet, koaxial mit der Bohrung 14 in dem Vorsprung 26, und er­ streckt sich nach oben um eine kurze Distanz oberhalb der Schulter 16 an dem Boden der Bohrung 14. Eine Auslaßöff­ nung 32 verbindet die Kammer 29 mit dem inneren Abschnitt 20 und dem Mundstück 18 des Gehäuses 4.

In der Bohrung 24 des Gehäuses ist ein Kolben 34 mit einer Schürze 36 und einem oberen Abschnitt 42 angeordnet. Eine Vielzahl von Löchern 38 erstreckt sich durch die Schürze um den Umfang.

Befestigt mit Kleber an dem Boden des Vorsprungs 26 ist eine Dichtscheibe 39 mit niedriger Reibung, und ein Stück eines sehr dünnen steifen Drahtes 40 geht nach oben durch die Dichtscheibe 39, in Reibungskontakt mit dieser, und frei durch das hohle Abgaberohr 28. Der Draht erstreckt sich ebenfalls nach unten und geht frei durch ein Loch 41 in dem oberen Abschnitt 42 des Kolbens 34 hindurch.

An dem oberen Ende des Drahtes ist ein Ventilkopf 44 be­ festigt, der dann, wenn das Inhalationsgerät nicht in Ge­ brauch ist, in dichtendem Kontakt mit der oberen Fläche des Abgaberohres 28 unter dem Gewicht des Kolbens 34 steht. Zwei Scheiben 46 und 48 sind an dem Draht be­ festigt, von denen eine Scheibe 46 um den Mittelpunkt der Länge des Drahtes positioniert ist und die andere Scheibe 48 benachbart zu dem unteren Ende des Drahtes und unter­ halb des Abschnittes 42 des Kolbens 34 positioniert ist.

Der Kanister 10 ist in dem Abteil 6 gleitbar nach oben und unten und kann daher manuell durch direkten Fingerdruck auf das Ende des Kanisters bewegt werden, oder es kann ein Hebelsystem oder eine Schraubenanordnung vorgesehen sein. In dem in Fig. 1 dargestellten Beispiel ist ein Hebel 50 um einen Schwenkzapfen 52 angelenkt, der in einem gabel­ förmigen Ansatz 54 an dem Gehäuse befestigt ist, und ein Vorsprung 56 kann auf die Oberseite des Behälters 10 durch manuelles Schwenken des Hebels abwärts gedrückt werden.

Im Gebrauch drückt der Patient den Behälter nach unten in das Abteil 6, wie es gerade beschrieben wurde, und betä­ tigt auf diese Weise das Auslaßventil in dem Kanister. Dies veranlaßt, daß eine abgemessene Dosis des Medikaments und Treibmittels über die Dosierkammer in die hohle Kammer 13 gelangt, die in dem Auslaßrohr 12 oberhalb des Abgabe­ rohrs 28 definiert wird, das in diesem Stadium von dem Ventilkopf 44 abgedichtet ist. Das Abdichten wird aufgrund der Tatsache bewirkt, daß das Treibmittel in der Kammer 13 bei einem Druck deutlich oberhalb atmosphärischen Drucks ist und daher den Ventilkopf 44 gegen das Ende des Rohres 28 drückt. Es ist zu verstehen, daß die Gesamtheit der Do­ sis zu diesem Stadium nicht in die Kammer 13 eintritt. Dies liegt daran, daß die Kammer 13 in Verbindung mit der Dosierkammer über die oben erwähnte Übergabeöffnung steht, so daß die Dosis teilweise in der Kammer 13 und teilweise in der Dosierkammer gehalten wird, in Abhängigkeit von den relativen Größen dieser Kammern.

Während der Patient fortfährt, den Kanister in seiner un­ teren Position zu halten, setzt er seinen Mund über das Mundstück 18 des Gehäuses und atmet durch den Mund ein. Das Niederhalten des Behälters in seiner unteren Position hat die Wirkung, zu verhindern, daß die in der Kammer 13 gehaltene Dosis durch die Übergabeöffnung entweicht. Das Einatmen durch den Patienten erzeugt einen Druckabfall in dem hohlen inneren Abschnitt 20 des Gehäuses, der den Kol­ ben 34 veranlaßt, sich nach oben in die in strichpunktier­ ten Linien in Fig. 1 dargestellte Position zu bewegen, wo seine obere Fläche an der Scheibe 46 angreift und den Draht 40 nach oben bewegt, um den Ventilkopf 44 außer Ein­ griff mit seiner abdichtenden Beziehung mit der Oberseite des Abgaberohres 28 zu bringen. Da die Querschnittsfläche des Kolbens 34 sehr groß im Vergleich zu der Fläche des Ventilkopfes 44 ist, reicht ein relativ kleiner Druck­ unterschied beidseits des Kolbens aus, einen viel größeren entgegengesetzten Druckunterschied beidseits des Ventil­ kopfs zu überwinden. Die abgemessene Dosis des Medikaments und Treibmittels in der Dosierkammer des Abgabeauslaßven­ tils und in der Kammer 13 gelangt in das Abgaberohr 28 und durch die Auslaßöffnung 32, wo sie sich mit Luft ver­ mischt, die in den hohlen Abschnitt 20 des Gehäuses durch die Löcher 38 in den Wänden des angehobenen Kolbens 34 gelangt. Auf diese Weise wird eine abgemessene Dosis des Medikamentes von dem Patienten eingeatmet.

Wenn gewünscht, können nicht dargestellte Einrichtungen vorgesehen sein, um den Kanister in seiner unteren Posi­ tion während des Einatmens zu halten, ohne daß der Patient fortfahren muß, auf dem Hebel 50 nach unten zu drücken, beispielsweise in der Form einer 90°-Grobgewindeschraube.

In der oben beschriebenen Ausführungsform ist das Gewicht des Kolbens ausreichend, den Draht und den Ventilkopf in ihre abgesenkte Position zurückkehren zu lassen, und den­ noch ausreichend leichtgewichtig, um durch das Inhalieren des Patienten angehoben zu werden. Die Reibung der Dicht­ scheibe 39 an dem Draht 40 ist ausreichend begrenzt, um einen sehr kleinen Widerstand gegenüber einer Axialbewe­ gung des Drahtes zu gewährleisten, jedoch adäquat, um ein wirksames Abdichten des unteren Endes des Abgaberohrs 28 zu verursachen. Es sollte beachtet werden, daß es nicht notwendig ist, einen hohen Grad an Dichtigkeit zwischen der Dichtscheibe 39 und dem Draht 40 vorzusehen, da die abgemessene Dosis nur in dem Bereich unmittelbar oberhalb der Dichtscheibe vorübergehend auf ihrem Weg zu der Aus­ laßöffnung 32 ist.

Alternativ kann auch eine flexible Membran verwendet wer­ den, die beispielsweise durch Kleber um ihren Umfangsrand an der Unterseite der Vorsprungs 26 und an dem Draht 40 befestigt ist. Eine ausreichende Biegung der Membran würde erreicht werden, um den kleinen Betrag an Anheben zu er­ möglichen, der notwendig ist, um den Ventilkopf 44 von seiner Auflage auf dem Abgaberohr anzuheben.

Wenn es für notwendig erachtet wird, kann eine leichte Druckfeder 150, so wie dies in Fig. 2 dargestellt ist, zwischen die Dichtscheibe 39 und die Scheibe 46 einge­ schaltet werden, um den Ventilkopf in Richtung seines Auf­ sitzens auf dem Abgaberohr zu beaufschlagen. Dies gewähr­ leistet, daß der Ventilkopf ständig auf dem Abgaberohr aufsitzt, bevor das Abgabegerät von dem Patienten betätigt wird, wodurch die Möglichkeit beseitigt wird, daß der erste Teil der in die Kammer 13 eintretenden Dosis an dem Ventilkopf vorbei entweichen könnte, bevor der Ventilkopf Zeit hat, unter Druck in der Kammer 13 abzudichten. Dies gewährleistet ebenfalls, daß die Dosis die Kammer 13 nicht einfach dadurch verlassen kann, daß das Gerät nach Betäti­ gen des Abgabegerätes umgedreht wird. Ohne die Feder könn­ te dies auftreten, wenn der Kolben in Richtung der Scheibe 46 fällt und diese trifft.

Wenn dies gewünscht wird, kann der Kolben 34 in der Boh­ rung 24 zurückgehalten werden, indem ein Gitter, ein Drahtgeflecht o.dgl. über das offene Ende der Bohrung vor­ gesehen wird. Dies ist in Fig. 2a dargestellt, in der eine Endkappe 152 mit Luftlöchern 154 in ihr vorgesehen ist. Alternativ kann die untere Seite des zylindrischen Teils 22 mit einem nach innen gerichteten ringförmigen Rand ver­ sehen werden, der sich unter die Wände 36 des Kolbens er­ streckt. In beiden Fällen braucht der Kolben 34 nicht an dem Draht 40 befestigt zu werden, und der untere Abschnitt des Drahtes und die Scheibe 48 können auch weggelassen werden. Jedoch ist dann die oben erwähnte Druckfeder nö­ tig, um den Ventilkopf 46 in seine Dichtposition zurück­ zubringen.

Bei einer nochmals weiteren Ausführungsform ist der zy­ lindrische Teil 22 mit Löchern um seinen Umfang versehen und der Kolben umgedreht, so daß sein Abschnitt 42 an dem Boden ist. Jedoch ist der Kolben ebenfalls mit Löchern 38 versehen, die mit Abstand um die umgedrehte Schürze ange­ ordnet sind. Die Löcher in dem zylindrischen Teil werden von dem kontinuierlichen Teil der Schürze 36 wirksam abge­ dichtet, wenn der Kolben in seiner tiefsten Position liegt. Bei dieser Ausbildung veranlaßt das Einatmen des Patienten den Kolben, nach oben zu gehen, und wenn die Lö­ cher in der Schürze mit den Löchern in dem zylindrischen Teil 22 ausgerichtet sind, fließt Luft durch die ausge­ richteten Löcher zu dem Mundstück. Um die Ausrichtung der Löcher in der Schürze mit denen in dem zylindrischen Teil zu gewährleisten, kann eine geeignete Keilnutenanordnung zwischen dem Kolben 34 und der Bohrung 24 vorgesehen wer­ den. Alternativ können die Löcher 38 durch eine ringför­ mige Nut miteinander verbunden werden, die in der Außen­ oberfläche der Schürze gebildet ist.

Bei einer weiteren in Fig. 3 dargestellten Ausführungsform wird die Zwischenkammer mit einer abgemessenen Dosis des Medikamentes beladen, die in das Mundstück mit Hilfe eines magnetisch betätigten Tellerventils abgegeben wird, das durch das Inhalieren des Patienten betätigt wird.

Wie in Fig. 3 zu sehen ist, ist der Kanister 10 in einem Gehäuse 104 angeordnet, und sein Auslaßrohr 12 erstreckt sich in eine Bohrung 114, die durch ein Loch 116 mit klei­ nem Durchmesser mit einer Zwischenkammer 120 verbunden ist. Die Kammer 120 ist mit dem Mundstück 118 durch ein Auslaßelement 119 mit einer Auslaßöffnung 121 verbunden, die von einem Ventilsitz 122 umgeben ist. Ein Tellerventil 124 wird auf den Ventilsitz 122 durch eine leichte Feder 126 gedrückt. Das Tellerventil 124 ist gleitbar in einer Bohrung 128, die in dem Gehäuse 104 gebildet ist, und eine weitere Bohrung 130 erstreckt sich von einer in einem zy­ lindrischen Teil 134 des Gehäuses gebildeten Höhlung 132 in Richtung auf die Bohrung 128. Die Bohrungen 128 und 130 sind nur durch einen sehr dünnen Steg getrennt. In der Bohrung 130 ist ein zylindrischer Teil 138 einer Kolben­ einheit, die einen Kolbenkopf 140 aufweist, der normaler­ weise in Eingriff mit einem Sitz 142 steht und dort von einer leichten Feder 144 gehalten wird. Der Hohlraum 132 ist mit dem Mundstück durch einen Durchgang 146 verbunden.

Das Tellerventil 124 und der zylindrische Teil 138 sind so ausgebildet, daß sie einander magnetisch anziehen können. Zu diesem Zweck hat der zylindrische Teil 138 ein Element 139, das ein Magnet ist oder aus einem magnetisierbaren Material besteht, und das Tellerventil enthält einen Mag­ neten oder, wenn das Element 139 ein Magnet ist, besteht aus magnetisierbarem Material.

Im Betrieb wird der Kanister niedergedrückt wie oben be­ schrieben, um die Zwischenkammer 120 mit einer abgemesse­ nen Dosis von Medikament und Treibmittel zu beladen. Der Patient inhaliert dann durch das Mundstück 118, und dies verursacht einen Druckabfall in dem Hohlraum 132. Die Druckdifferenz auf beiden Seiten des Kolbenkopfes 140 ist ausreichend, die Wirkung der Feder 144 zu überwinden und den zylindrischen Teil 138 mit seinem Element 139 zu ver­ anlassen, sich weiter in die Bohrung 130 zu bewegen, bis er den Steg 136 berührt. Die Nähe des Elements 139 wirkt so, daß es das Ventil 124 aus seiner Dichtposition in Kon­ takt mit dem Ventilsitz 122 zurückzieht, und das Medika­ ment vermischt sich mit Luft, die an dem Kolbenkopf 140 vorbeifließt, und wird von dem Patienten inhaliert.

Claims (11)

1. Inhalationsbetätigbares Abgabegerät zur Verwendung mit einem unter Druck stehenden Aerosol-Abgabebehäl­ ter, enthaltend:
eine Aufnahme (6) für den Behälter (10);
eine zur Aufnahme einer abgemessenen Dosis aus dem Behälter (10) ausgebildete Speicherkammer (13) mit einem Auslaß (12) bildende Einrichtungen;
eine Ventileinrichtung mit einer geschlossenen Posi­ tion, in der sie beim Gebrauch den Auslaß unter Druck von der Dosis in der Kammer (13) schließt, und mit einer offenen Position, in der der Auslaß offen ist, damit die Dosis die Kammer (13) verlassen und in die Auslaßtülle (18) eintreten kann;
eine Auslaßtülle (18), durch die ein Benutzer inha­ lieren kann; und
ein auf Einatmen eines Benutzers ansprechendes Frei­ gabegerät, um die Ventileinrichtung in ihre offene Position zu bewegen.

2. Gerät nach Anspruch 1, enthaltend Einrichtungen, die eine Bohrung (14) zur Aufnahme eines Auslaßrohres (12) des Druckaerosol-Abgabebehälters (10) bilden, wobei die Speicherkammer (13) mindestens teilweise in dem Auslaßrohr (12) gebildet ist.

3. Gerät nach Anspruch 1 oder 2, worin das Dosisfrei­ gabegerät einen Kolben (34) aufweist, dessen eine Seite dem Druck in der Auslaßtülle (18) und dessen andere Seite atmosphärischem Druck ausgesetzt ist, wobei der Kolben als Reaktion auf ein Einatmen aus einer Ruheposition in eine Ventilöffnungsposition be­ wegbar ist.

4. Gerät nach Anspruch 3, worin der Kolben (34) mit min­ destens einer Öffnung (38) durch ihn versehen ist, die dann, wenn der Kolben (34) in seiner Ruheposition ist, im wesentlichen geschlossen ist und offen ist, wenn der Kolben (34) in seiner Ventilöffnungsposition ist.

5. Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, worin die Speicherkammer (13) mit der Auslaßtülle (18) über eine Abgabekammer (29) und eine Auslaßöffnung (32) in Verbindung steht, wobei die Verbindung durch die Ven­ tileinrichtung gesteuert wird.

6. Gerät nach Anspruch 5, worin das Dosisfreigabegerät mit der Ventileinrichtung durch ein Betätigungsele­ ment verbunden ist, das in und durch die Abgabekammer (29) geht.

7. Gerät nach Anspruch 6, worin die Abgabekammer (29) eine von einer Dichtscheibe (39) geschlossene Öffnung aufweist und das Betätigungselement in Gleitkontakt durch eine Öffnung in der Dichtscheibe (36) hindurch­ geht.

8. Gerät nach Anspruch 6, worin die Abgabekammer (29) eine von einer flexiblen Membran geschlossene Öffnung aufweist und das Betätigungselement durch die Membran hindurchgeht und an dieser abgedichtet ist.

9. Gerät nach einem der Ansprüche 5 bis 8, sofern von Anspruch 2 abhängend, worin ein Ende der Abgabekammer (29) sich im Gebrauch in das Auslaßrohr (12) er­ streckt und die Ventileinrichtung ein Ventilelement enthält, das in der geschlossenen Position der Ven­ tileinrichtung gegen das genannte Ende der Abgabe­ kammer (29) gedrückt wird.

10. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, worin die Ventileinrichtung und das Dosisfreigabegerät mit Ein­ richtungen versehen sind, die zur magnetischen Wech­ selwirkung miteinander ausgebildet sind, wenn das Dosisfreigabegerät auf das Einatmen des Benutzers reagiert, wobei die Wechselwirkung die Ventileinrich­ tung veranlaßt, sich in ihre offene Position zu be­ wegen.

11. Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ent­ haltend Einrichtungen zum Zurückführen des Dosisfrei­ gabegerätes in seine Ausgangsstellung nach Inhalation durch den Benutzer.