AerosoldosiergerätAerosoldosiergerät
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Dosierung eines Aerosols und Verwendungen der Vorrichtung.The invention relates to a device and a method for metering an aerosol and uses of the device.
Bekannt sind Geräte zur Dosierung eines Gases in ein Atemgas. Beispielsweise wird in WO 98/31282 (interne Bezeichnung TMG 2028/67) ein Gasversorgungssystem für beatmete oder spontanatmende Patienten beschrieben, bei dem ein oder mehrere Gase (z. B. NO, Sauerstoff) mittels einer Steuerung (Programmsteuerung, Sensorsteuerung oder kombinierte Programm- /Sensorsteuerung) ungleichmäßig (kontinuierlich oder diskontinuierlich) in das Atemgas dosiert werden.Devices for metering a gas into a breathing gas are known. For example, WO 98/31282 (internal name TMG 2028/67) describes a gas supply system for ventilated or spontaneously breathing patients, in which one or more gases (e.g. NO, oxygen) are controlled by means of a controller (program control, sensor control or combined program / Sensor control) are metered into the breathing gas unevenly (continuously or discontinuously).
Die Dosierung von festen oder flüssigen Medikamenten zur Inhalation erfolgt bisher manuell. Manuell betriebene Inhalationsgeräte werden z. B. in US 5 485 827 beschrieben.Up to now, the dosage of solid or liquid medication for inhalation has been done manually. Manually operated inhalation devices are e.g. B. described in US 5,485,827.
Um Patienten, welche mit jeglicher Art von Atemhilfe (z. B. Intensivbeatmungs- geräte, CPAP-, VPAP- Beatmungsgeräte, Heimbeatmungsgeräte, Inhalations- gerate, Vernebler, Sauerstoffbehandlungsgeräte) eine bestmögliche Versorgung mit festen oder flüssigen Medikamenten zu ermöglichen, ist es notwendig, das Dosierintervall des Medikamentes genau einzuhalten.In order to provide patients with any kind of breathing aid (e.g. intensive care ventilators, CPAP, VPAP ventilators, home ventilators, inhalation devices, nebulizers, oxygen treatment devices) it is necessary to provide the best possible supply of solid or liquid medication strictly adhere to the dosage interval of the medication.
Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, ein Gerät bereitzustellen, das es ermöglicht, feste und flüssige Medikamente, insbesondere Aerosole, in ein Atemgas von Mensch oder Säugetier zu dosieren, wobei die dosierte Menge genau eingehalten wird.The invention is therefore based on the object of providing a device which makes it possible to meter solid and liquid medicaments, in particular aerosols, into a breathing gas from humans or mammals, the metered amount being adhered to exactly.
Gelöst wurde die Aufgabe durch eine Vorrichtung mit den in Anspruch 1 beschriebenen Merkmalen.
Die Vorrichtung zur Dosierung eines Aerosols enthält ein steuerbares Ventil und eine Aerosolquelle oder ein Mittel zur nicht-manuellen Betätigung des Ventiles eines Aerosolbehälters oder einer Aerosolflasche. Das Mittel zur nicht-manuellen Betätigung des Ventiles ist in der Regel eine Antriebseinheit, beispielsweise ein Motor mit Exzenter zur Ausübung einer Hubbewegung auf den Körper des Aerosolbehälters zur Öffnung des üblichen Behälterventiles.The object was achieved by a device with the features described in claim 1. The device for metering an aerosol contains a controllable valve and an aerosol source or a means for non-manual actuation of the valve of an aerosol container or an aerosol bottle. The means for the non-manual actuation of the valve is usually a drive unit, for example a motor with an eccentric for exerting a lifting movement on the body of the aerosol container in order to open the conventional container valve.
Die Vorrichtung dient insbesondere zur Dosierung eines medizinischen Aerosols oder eines Aerosol, das ein Medikament oder einen pharmakologisch wirksamen Bestandteil enthält. Die medizinischen Aerosole werden im allgemeinen zur Inhalation bei Mensch oder Säugetier verabreicht.The device is used in particular for metering a medical aerosol or an aerosol which contains a medicament or a pharmacologically active ingredient. The medical aerosols are generally administered for inhalation in humans or mammals.
Eine Aerosolquelle ist ein Mittel, das die zur Erzeugung eines Aerosols erforderlichen Bestandteile (Stoffe) enthält. Eine Aerosolquelle ist in der Regel ein Behälter, der Aerosol bildende Stoffe und ein Treibmittel enthält. Das Treibmittel, z.B. komprimiertes Gas, kann auch außerhalb des Behälters bereitgestellt werden. Der Begriff Aerosolquelle umfaßt Aerosolbehälter und insbesondere Aerosolflaschen.An aerosol source is an agent that contains the components (substances) required to produce an aerosol. An aerosol source is usually a container that contains aerosol-forming substances and a propellant. The blowing agent, e.g. compressed gas, can also be provided outside the container. The term aerosol source encompasses aerosol containers and in particular aerosol bottles.
Die Vorrichtung enthält in der Regel eine Einrichtung zur Aufnahme eines Aerosolbehälters wie einer Aerosolflasche, auch Sprayflasche genannt. Die Aerosolflasche ist in der Regel mit einem Anschlußstück (Dosieradapter) verbunden, das z. B. in einen Beatmungsschlauch führt. Die Vorrichtung wird z.B. mit einem Beatmungsgerät oder einem Gerät zur Atemhilfe (z. B. Inhalations- maske) eingesetzt. Die Vorrichtung kann beispielsweise auch direkt an der Nase ohne Beatmungsschlauch eingesetzt werden (z. B. als Handgerät zur gesteuerten Aerosoldosierung). Der Dosiermechanismus, insbesondere die Antriebseinheit, ist vorzugsweise mit einer Steuerung verbunden.The device usually contains a device for receiving an aerosol container such as an aerosol bottle, also called a spray bottle. The aerosol bottle is usually connected to a connector (dosing adapter), the z. B. leads into a breathing tube. The device is e.g. used with a ventilator or a device to help breathing (e.g. inhalation mask). The device can, for example, also be used directly on the nose without a ventilation hose (e.g. as a handheld device for controlled aerosol metering). The metering mechanism, in particular the drive unit, is preferably connected to a controller.
Aerosolflaschen (Sprayflaschen) mit einem festen oder flüssigen Medikament zur Inhalation sind als handelsübliche Produkte erhältlich. Festes Medikament oder feste Bestandteile des Medikaments liegen im allgemeinen als sehr feine Teilchen
vor. Aerosolflaschen sind im Prinzip Druckdosen, die ein Treibmittel und das Medikament enthalten. Das Treibmittel ist in der Regel ein Gas oder eine leichtflüchtige Substanz. Die Aerosolflasche enthält im allgemeinen an einem Ende eine Öffnung mit einem Absperrventil, das bei Niederdrücken geöffnet wird (wie bei einer üblichen Sprayflasche). Aerosolflaschen sind z. B. Aluminiumbehälter, insbesondere mit einer Höhe im Bereich von 2 bis 10 cm bei einem Durchmesser im Bereich von 1 bis 5 cm. Kommerzielle Aerosolflaschen mit Medikament, insbesondere Asthmamittel, sind z. B. Sultanol® (Glaxo), Becotide® (Glaxo), Bedodual® (Boehringer-Ingelheim). Die Aerosolflaschen werden in der Regel kopfstehend, das heißt mit dem Ventil nach unten . ausgerichtet, in der Vorrichtung angeordnet. Medizinische Aerosolflaschen sind in der Regel so konstruiert, daß bei Betätigung des Ventiles eine definierte Aerosolmenge in einem Sprühstoß abgegeben wird, unabhängig von der Zeit einer Ventilbetätigung. Bei "normalen" Sprayflaschen ist die abgegebene Aerosolmenge abhängig von der Zeit der Ventilbetätigung.Aerosol bottles (spray bottles) with a solid or liquid medication for inhalation are available as commercially available products. Solid medication or solid components of the medicament generally lie as very fine particles in front. Basically, aerosol bottles are pressure cans that contain a propellant and the medication. The blowing agent is usually a gas or a volatile substance. The aerosol bottle generally includes an opening at one end with a shut-off valve that opens when depressed (as with a conventional spray bottle). Aerosol bottles are e.g. B. aluminum container, in particular with a height in the range of 2 to 10 cm with a diameter in the range of 1 to 5 cm. Commercial aerosol bottles with medication, in particular asthma agents, are e.g. B. Sultanol® (Glaxo), Becotide® (Glaxo), Bedodual® (Boehringer-Ingelheim). The aerosol bottles are usually upside down, i.e. with the valve downwards. aligned, arranged in the device. Medical aerosol bottles are usually designed so that when the valve is actuated, a defined amount of aerosol is dispensed in one spray, regardless of the time a valve is actuated. With "normal" spray bottles, the amount of aerosol dispensed depends on the time the valve is actuated.
Die Vorrichtung gemäß der Erfindung kann sowohl mit normalen Sprayflaschen wie auch mit medizinischen Aerosolflaschen eingesetzt werden.The device according to the invention can be used both with normal spray bottles and with medical aerosol bottles.
Die Einrichtung zur Aufnahme einer Aerosolflasche, im folgenden Halter genannt, besteht z. B. aus einer zylindrischen Hülse. Der Halter ist z. B. über einen Haltebügel mit dem Dosieradapter fest, aber lösbar verbunden. Der Haltebügel ist am Dosieradapter z. B. festgeklemmt. Die Verbindung von Haltebügel und Dosieradapter kann z. B. auch über eine Verschraubung erfolgen. Durch entsprechende Formgebung des Halters kann der Haltebügel entfallen. Die Aerosolflasche wird in der Regel mit dem Ventil nach unten in den Halter gesteckt, so daß der Ventilausgang an einem Anschluß des Anschlußstückes aufsitzt. Die Aerosolflasche wird also über das Ventil mit dem Anschlußstück verbunden. Der Aerosolflaschenkörper ist in dem Halter, insbesondere in der zylindrischen Hülse, in Richtung der Längsachse der Aerosolflasche in der Regel beweglich angeordnet. Bei einer bevorzugten Ausführung befindet sich die Aerosolflasche im
Halter mit dem Ventilausgang am Anschlußstück (Dosieradapter) und das Ventil der Aerosolflasche wird durch Niederdrücken des Aerosolflaschenkörpers betätigt.The device for receiving an aerosol bottle, hereinafter called holder, consists, for. B. from a cylindrical sleeve. The holder is e.g. B. firmly but releasably connected via a bracket to the dosing adapter. The bracket is on the dosing adapter z. B. clamped. The connection of the bracket and dosing adapter can e.g. B. also done via a screw. By appropriate shaping of the holder, the bracket can be omitted. The aerosol bottle is usually inserted with the valve down into the holder so that the valve outlet is seated on a connection of the connector. The aerosol bottle is therefore connected to the connector via the valve. The aerosol bottle body is generally arranged to be movable in the holder, in particular in the cylindrical sleeve, in the direction of the longitudinal axis of the aerosol bottle. In a preferred embodiment, the aerosol bottle is in the Holder with the valve outlet on the connection piece (dosing adapter) and the valve of the aerosol bottle is actuated by depressing the aerosol bottle body.
Das Anschlußstück ist bei Verwendung mit einem Beatmungs- oder Atemgasschlauch vorteilhaft ein Rohrteil mit drei Schenkeln bzw. Anschlüssen (ein T- Stück). Der Anschluß für die Aerosolflasche ist vorzugsweise senkrecht zu einem geraden Rohrstück mit den beiden übrigen Anschlüssen angeordnet. Der Anschluß für das Ventil der Aerosolflasche ist vorteilhaft mit einem Dichtelement ausgestattet.When used with a ventilation or breathing gas hose, the connection piece is advantageously a tube part with three legs or connections (a T-piece). The connection for the aerosol bottle is preferably arranged perpendicular to a straight piece of pipe with the two other connections. The connection for the valve of the aerosol bottle is advantageously equipped with a sealing element.
Bei einer alternativen Vorrichtung zur Aerosoldosierung wird nicht das in der Regel vorhandene Ventil des Aerosolbehälters zur Aerosoldosierung genutzt, sondern ein vor dem Aerosolbehälterventilausgang oder einem Aerosolbehälterausgang angeordnetes steuerbares Ventil (z.B. ein Magnetventil oder Pneumatikventil) eingesetzt. Zu diesem Zweck wird das Aerosolbehälterventil ständig oder während des Dosiereinsatzes geöffnet und die Aerosolabgabe oder Dosierung durch das zusätzliche steuerbare Ventil übernommen. Die Vorrichtung besteht beispielsweise aus einer Aufnahmeeinheit oder Halterung für den Aerosolbehälter, einen Anschluß für den Aerosolbehälter-Ventilausgang an eine Leitung oder einen Weg für das Aerosol, einen Mechanismus zur Öffnung des Aerosolbehälter-Ventiles (z.B. eine Vorrichtung zum Einspannen des Aerosolbehälters mit niedergedrücktem, geöffnetem Ventil oder eine Halterung mit einem Mittel zum Offenhalten des Aerosolbehälter-VentilesIn an alternative device for aerosol metering, the valve of the aerosol container, which is usually present, is not used for metering the aerosol, but a controllable valve (for example a solenoid valve or pneumatic valve) arranged in front of the aerosol container valve outlet or an aerosol container outlet is used. For this purpose, the aerosol container valve is opened continuously or during the metering operation and the aerosol delivery or metering is carried out by the additional controllable valve. The device consists, for example, of a receiving unit or holder for the aerosol container, a connection for the aerosol container valve outlet to a line or a path for the aerosol, a mechanism for opening the aerosol container valve (for example a device for clamping the aerosol container with the opening pressed down Valve or a holder with a means for keeping the aerosol container valve open
Die Vorrichtung gemäß der Erfindung kann auch als Handgerät ausgeführt sein. Das Handgerät dient dann beispielsweise zur direkten Verabreichung eines Aerosols (das heißt in der Regel ohne Beatmungsschlauch) mit exakter, insbesondere gesteuerter Dosierung, am Patienten. Das Anschlußstück (Dosieradapter) hat in diesem Fall z. B. nur einen Ventilanschluß und eine Ausgangsöffnung oder Ausgangsdüse.
Das Anschlußstück (Dosieradapter) für Beatmungsschläuche ist in mehreren Ausführungen im Handel erhältlich (z. B. AeroVent® HC oder AeroChamber® HC von Trudell Medical International; London, Ontario, Canada). Eine Ausführung des Dosieradapters ist zum Anschluß von Beatmungsschläuchen von 22 mm Durchmesser am zweiten Schenkel geeignet und verfügt am dritten Schenkel über eine geeignete Anschlußmöglichkeit für das Ventil einer Aerosolflasche, wobei vorteilhaft durch die innere Form des Anschlusses der Sprühstrahl in eine Richtung gelenkt wird. Der Dosieradapter in einer weiteren Ausführung enthält zusätzlich eine Kammer, in welcher der Aerosol-Sprühnebel mit dem Atemgas vermischt wird (z. B. AeroVent® der Fa. Trudell).The device according to the invention can also be designed as a hand-held device. The hand-held device is then used, for example, for the direct administration of an aerosol (that is to say generally without a ventilation hose) to the patient with an exact, in particular controlled, dosage. The connector (dosing adapter) has z. B. only a valve connection and an outlet opening or outlet nozzle. The connection piece (dosing adapter) for ventilation tubes is commercially available in several designs (e.g. AeroVent® HC or AeroChamber® HC from Trudell Medical International; London, Ontario, Canada). One version of the dosing adapter is suitable for connecting ventilation tubes of 22 mm in diameter to the second leg and has a suitable connection option for the valve of an aerosol bottle on the third leg, the spray shape being advantageously directed in one direction by the internal shape of the connection. Another version of the dosing adapter also contains a chamber in which the aerosol spray is mixed with the breathing gas (e.g. AeroVent® from Trudell).
Die Vorrichtung enthält eine Antriebseinheit oder nicht-manuelle Betätigungseinheit, die zur Bewegung des Aerosolflaschenkörpers und/oder zur Betätigung des Ventiles dient. Die Antriebseinheit arbeitet z. B. mechanisch, elektromechanisch, pneumatisch oder hydraulisch oder kombiniert wie mechanisch/elektromechanisch, mechanisch/ pneumatisch, mechanisch/ hydraulisch, elektromechanisch/pneumatisch, elektromechanisch/hydraulisch, pneumatisch/hydraulisch.The device contains a drive unit or non-manual actuation unit which serves to move the aerosol bottle body and / or to actuate the valve. The drive unit works e.g. B. mechanical, electromechanical, pneumatic or hydraulic or combined as mechanical / electromechanical, mechanical / pneumatic, mechanical / hydraulic, electromechanical / pneumatic, electromechanical / hydraulic, pneumatic / hydraulic.
Vorteilhaft wird der Aerosolflaschenkörper mit Hilfe der Antriebseinheit niedergedrückt, so daß das Ventil öffnet. Der Anschluß des Anschlußstückes bildet also einen Festpunkt, auf dem der Ventilausgang aufliegt. Durch Niederdrücken des Aerosolflaschenkörpers wird das Ventil geöffnet. Die Betätigung des Ventiles kann auch durch direkte Einwirkung der Antriebseinheit auf das Ventil oder durch Bewegung des Anschlußstückes gegen einen fixierten Aerosolflaschenkörper erfolgenThe aerosol bottle body is advantageously depressed with the aid of the drive unit, so that the valve opens. The connection of the connector thus forms a fixed point on which the valve outlet rests. The valve is opened by depressing the aerosol bottle body. The valve can also be actuated by direct action of the drive unit on the valve or by moving the connecting piece against a fixed aerosol bottle body
Die Antriebseinheit ist beispielsweise eine mechanische, elektromechanische hydraulische oder pneumatische Vorrichtung, insbesondere eine Druckvorrichtung wie ein Druckzylinder, oder ein Elektromotor mit Mechanik. Die Antriebseinheit wird vorteilhaft von einem Motor mit einem Exzenter (z. B. Exzenterscheibe) gebildet, der z. B. in Abhängigkeit von seiner Stellung auf den Boden der
Aerosolflasche wirkt. Als Motor der Antriebseinheit sind z. B. Hubmagnete und vorteilhaft Elektromotoren wie Schrittmotoren oder vorzugsweise Servomotoren geeignet. Es können auch pneumatisch angetriebene Motoren eingesetzt werden. Die Antriebseinheit ist vorteilhaft mit einer Steuereinheit verbunden, die die Bewegung der Antriebseinheit und damit die Dosierung des Aerosols steuert und überwacht.The drive unit is, for example, a mechanical, electromechanical hydraulic or pneumatic device, in particular a pressure device such as a pressure cylinder, or an electric motor with mechanics. The drive unit is advantageously formed by a motor with an eccentric (z. B. eccentric disc), the z. B. depending on its position on the floor of the Aerosol bottle works. As a motor of the drive unit, for. B. solenoids and advantageously electric motors such as stepper motors or preferably servomotors. Pneumatically driven motors can also be used. The drive unit is advantageously connected to a control unit which controls and monitors the movement of the drive unit and thus the metering of the aerosol.
Vorteilhaft ist eine Steuereinheit mit mehreren Aerosoldosiervorrichtungen verbunden, beispielsweise Dosierung mehrerer Medikamente. Je nach Anwendungsfall kann die Kombination von einer oder mehreren Aerosoldosiervorrichtungen und einer oder mehreren Gasdosiervorrichtungen (zur Dosierung eines medizinischen Gases oder Therapiegases, z. B. NO-haltiges Gas) in einem System wie einem Beatmungssystem sehr vorteilhaft sein. In einem solchen Fall sind die Dosiervorrichtungen vorteilhaft mit einer Steuereinheit direkt oder indirekt verbunden, wodurch das Zusammenspiel der verschiedenen Dosiervorrichtungen besser gesteuert werden kann.A control unit is advantageously connected to several aerosol dosing devices, for example dosing several medications. Depending on the application, the combination of one or more aerosol metering devices and one or more gas metering devices (for metering a medical gas or therapeutic gas, for example NO-containing gas) in a system such as a ventilation system can be very advantageous. In such a case, the metering devices are advantageously connected directly or indirectly to a control unit, as a result of which the interaction between the various metering devices can be better controlled.
Die Steuereinheit arbeitet zeitgesteuert, ablaufgesteuert, programmgesteuert oder mit einem kombinierten Steuermodus (z. B. zeit- und ablaufgesteuert; zeit- und programmgesteuert; ablauf- und programmgesteuert; zeit-, ablauf- und programmgesteuert). Die Steuereinheit kann eine Uhr enthalten, wodurch die Dosierung auch zeitgesteuert erfolgen kann. Die Steuerung erfolgt vorteilhaft mittels Software. Das Auslösen der Aerosoldosierung erfolgt z. B. sensorgesteuert, zeitgesteuert oder manuell.The control unit works time-controlled, sequence-controlled, program-controlled or with a combined control mode (e.g. time-controlled and sequence-controlled; time-controlled and program-controlled; sequence-controlled and program-controlled; time-controlled, sequence-controlled and program-controlled). The control unit can contain a clock, so that the metering can also be time-controlled. The control is advantageously carried out using software. The triggering of the aerosol metering takes place, for. B. sensor-controlled, time-controlled or manual.
Das Gerät (die Vorrichtung) kann die Aerosoldosierung während aller Phasen des Beatmungszykluses durchführen (inspiratorisch, exspiratorisch, Plateauphase, Pausenphase), am Gerät kann die gewünschte Phase ausgewählt werden. Vorzugsweise wird die Aerosoldosierung mit den Beatmungszyklen synchronisiert und erfolgt inspirationsgetriggert. Das heißt die Dosierung des Aerosols erfolgt nur während der Phasen des Einatmens (Inspiration). Während des Ausatmens (Exspiration) erfolgt keine Aerosoldosierung. Eine auf die Atemzyklen
synchronisierte Aerosoldosierung wird durch eine Triggerung mit Hilfe eines Sensors erreicht. Aufgrund von Sensormeßwerten wird der Atemzyklus, z. B. der Beginn der Inspiration oder der Beginn und das Ende der Inspiration, von einer Steuereinheit erkannt. Die inspirationsgetriggerte Aerosoldosierung erfolgt im allgemeinen wie eine inspirationsgetriggerte Gasdosierung, die beispielsweise in EP 413 555 A1 , US 4 928 684, US 4971 049 und US 5 195 528 beschrieben ist und worauf hiermit Bezug genommen wird. Analog zur inspirationsgetriggerten Aerosoldosierung kann eine exspirationsgetriggerte oder zu jeder Phase des Atemzyklusses getriggerte Aerosoldosierung und gegebenenfalls Gasdosierung erfolgen.The device (the device) can perform the aerosol dosing during all phases of the ventilation cycle (inspiratory, expiratory, plateau phase, pause phase), the desired phase can be selected on the device. The aerosol dosage is preferably synchronized with the ventilation cycles and is triggered by inspiration. This means that the aerosol is only dosed during the phases of inhalation (inspiration). No aerosol metering takes place during exhalation. One on the breathing cycles Synchronized aerosol dosing is achieved by triggering with the help of a sensor. Based on sensor measurements, the breathing cycle, e.g. B. the beginning of inspiration or the beginning and end of inspiration, recognized by a control unit. The inspiration-triggered aerosol metering generally takes place like an inspiration-triggered gas metering, which is described, for example, in EP 413 555 A1, US 4,928,684, US 4,971,049 and US 5 195 528 and to which reference is hereby made. Analogous to inspiration-triggered aerosol metering, expiration-triggered aerosol metering or triggering for each phase of the breathing cycle and possibly gas metering can be carried out.
Die Aerosoldosierung erfolgt kontinuierlich (z. B. mit fest vorgegebener Menge oder Konzentration des dosierten Aerosols pro Inspiration oder Atemzyklus über die gesamte Betriebszeit bzw. Beatmungszeit) oder diskontinuierlich (z. B. mit Dosierpausen), vorzugsweise a) programmgesteuert (z. B. Zeitprogramm), b) sensorgesteuert oder c) mit einer kombinierten Programmsteuerung und Sensorsteuerung.The aerosol metering is carried out continuously (e.g. with a fixed amount or concentration of the metered aerosol per inspiration or breathing cycle over the entire operating time or ventilation time) or discontinuously (e.g. with metering pauses), preferably a) program-controlled (e.g. Time program), b) sensor-controlled or c) with a combined program control and sensor control.
Die Steuereinheit (z. B. Mikroprozessor-, Computer-Steuerung) empfängt z. B. das Meßsignal des Sensors zur Triggerung der Gasdosierung und bestimmt vorzugsweise aufgrund einer Programm- und/oder Sensor-Steuerung, ob das Aerosol zudosiert wird, über welche Zeitdauer (Pulsbreite tj) und welche Anzahl
von Zudosierungen (n-,: Zahl der Impulse) die Dosierung des Gases i erfolgt. Diese Art der Aerosoldosierung wird pulsmodulierte Aerosoldosierung genannt. Die Zeitdauer tmax der Inspiration bzw. Beginn und Ende der Inspiration wird vorteilhaft mittels eines Sensors bestimmt. Die Pulsbreite tj ist kleiner oder gleich der Zeitdauer tmax. Die Werte der Pulsbreite, Pulshöhe und Zahl der Impulse innerhalb eines Atemzuges (Inspiration) können fest voreingestellt oder variabel sein. Die Dosierung des Aerosols erfolgt vorteilhaft gesteuert, z. B. analog wie in WO 98/31282 (interne Bezeichnung TMG 2028/67) beschrieben, worauf hiermit Bezug genommen wird.
Am Gerät wird z. B. eine Dosiersequenz und gegebenenfalls ein Dosierintervall eingegeben (z. B. jeden 50. Atemzug soll ein Sprühstoß dosiert werden). Das Gerät erfaßt und vorzugsweise registriert dann die Beatmungszyklen des Patienten, nach Ablauf der Dosierpause (Anzahl der Atemzyklen ohne Aerosoldosierung) wird ein Sprühstoß dosiert. Mit dem Gerät können ein oder mehrere Sprühstöße pro Atemzyklus, insbesondere pro Inspiration, erfolgen. Die Dauer der Sprühstöße kann bei Bedarf verändert oder angepaßt werden. Die Steuerung wird vorteilhaft so ausgelegt werden, daß die Dosierpausen, die Anzahl der Sprühstöße und/oder das Dosierintervall z. B. über ein Programm während einer Beatmung varriiert werden kann. Die während der Beatmung durch die Aerosoldosierung verabreichte Aerolsol- oder Wirkstoffmenge wird vorteilhaft von dem Gerät erfaßt und angezeigt. Die verabreichte Aerosol- oder Wirkstoff menge kann entweder indirekt, z. B. aus der Anzahl der erfolgten Sprühstöße, oder direkt, z. B. mit Hilfe eines Sensors wie einem optischen (z. B. photometrisch) oder akustischen (z. B. Mikrophon zur Erfassung der Anzahl und Länge der Sprühstöße) erfaßt werden. Mit Hilfe des Sensors oder zusätzlicher Sensoren wird vorteilhaft der Aerosoldosiervorgang überwacht. Mit Hilfe des Sensors oder zusätzlicher Sensoren wird vorteilhaft eine Alarmeinheit aufgebaut, die insbesondere auf Fehler bei der Dosierung aufmerksam macht. Der oder die Sensoren werden im Abgabeweg des Aerosols, also zwischen dem Aerosolbehälterausgang und dem Patienten, angeordnet, beispielsweise im Beatmungsschlauch eines Beatmungssystems im angegebenen Bereich oder in dem Dosieradapter.The control unit (e.g. microprocessor, computer control) receives e.g. B. the measurement signal of the sensor for triggering the gas metering and preferably determines on the basis of a program and / or sensor control whether the aerosol is metered, over what time period (pulse width tj) and what number of metering (n-,: number of pulses) the metering of the gas i takes place. This type of aerosol metering is called pulse-modulated aerosol metering. The duration tm a x of the inspiration or the beginning and end of the inspiration is advantageously determined by means of a sensor. The pulse width tj is less than or equal to the time period t max . The values of the pulse width, pulse height and number of impulses within one breath (inspiration) can be preset or variable. The dosage of the aerosol is advantageously controlled, for. B. analogous to that described in WO 98/31282 (internal name TMG 2028/67), to which reference is hereby made. On the device, for. For example, a dosing sequence and, if necessary, a dosing interval have been entered (e.g. a spray should be dosed every 50 breaths). The device detects and then preferably registers the patient's ventilation cycles, after the end of the dosing pause (number of breathing cycles without aerosol dosing) a spray is metered. The device can be used for one or more sprays per breathing cycle, especially per inspiration. The duration of the sprays can be changed or adjusted if necessary. The controller will advantageously be designed so that the dosing breaks, the number of sprays and / or the dosing interval z. B. can be varied via a program during ventilation. The amount of aerosol or active ingredient administered during ventilation by aerosol metering is advantageously detected and displayed by the device. The amount of aerosol or active ingredient administered can be either indirect, e.g. B. from the number of sprays, or directly, for. B. with the help of a sensor such as an optical (z. B. photometric) or acoustic (z. B. microphone to detect the number and length of the sprays). The aerosol metering process is advantageously monitored with the aid of the sensor or additional sensors. With the aid of the sensor or additional sensors, an alarm unit is advantageously set up, which in particular draws attention to dosing errors. The sensor or sensors are arranged in the delivery path of the aerosol, that is, between the aerosol container outlet and the patient, for example in the ventilation hose of a ventilation system in the specified range or in the metering adapter.
Die Vorrichtung zur Dosierung eines Aerosols wird vorteilhaft in Kombination mit einem Gerät zur Dosierung von Gasen, z. B. in einem Beatmungssystem, eingesetzt. Geeignete Geräte zur Gasdosierung sind in WO 98/31282 (interne Bezeichnung TMG 2028/67) beschrieben, worauf hiermit Bezug genommen wird. In einem Beatmungssystem können ein oder mehrere Vorrichtungen zur Dosierung eines Aerosols ohne oder mit Kombination mit einem Gerät zur Gasdosierung eingesetzt werden.
Die Vorrichtung (das Gerät) zur Dosierung eines Aerosols hat vorzugsweise folgende Merkmale:The device for metering an aerosol is advantageously used in combination with a device for metering gases, e.g. B. used in a respiratory system. Suitable devices for gas metering are described in WO 98/31282 (internal name TMG 2028/67), to which reference is hereby made. One or more devices for metering an aerosol can be used in a ventilation system without or in combination with a device for gas metering. The device (device) for metering an aerosol preferably has the following features:
Die Erkennung der Beatmungszyklen erfolgt z. B. durch Messung von Druck oder Gasvolumenstrom, akustisch oder wird von einem Beatmungsgerät über eine Signalleitung erkannt. Für die Erkennung der inspiratorischen Phase kann ein Triggerlevel am Gerät eingestellt werden. Am Gerät kann ein Dosierintervall eingegeben werden. Während des Betriebes wird am Gerät die Anzahl der Beatmungszyklen bis zur nächsten Dosierung angezeigt. Am Gerät wird der Inhalt der Aerosolflasche eingegeben. Dadurch kann das Gerät anzeigen, wieviele Sprühstöße mit dem Flascheninhalt noch möglich sind. Bevor der Inhalt der Aerosolflasche aufgebraucht ist, alarmiert das Gerät und rät zum Aerosolflaschenwechsel. Die Befestigung der Vorrichtung ist so ausgeführt, daß diese auf verschiedenste Typen oder Ausführungen von Dosieradaptoren angebracht werden kann. Am Gerät wird vorteilhaft der erkannte Beatmungszyklus bzw. inspiratorische Zyklus angezeigt. Die Mechanik der Antriebseinheit und der Halter sind vorzugsweise so ausgebildet, daß verschiedene Aerosolflaschengrößen eingesetzt werden können. Um die Vorrichtung (Dosiereinheit) mechanisch zu fixieren, wird vorteilhaft ein Haltemechanismus an der Dosiereinheit angebracht. An der Vorrichtung ist z. B. eine Möglichkeit zur Befestigung eines Gelenkarms vorgesehen. Führt die Aerosolflasche bei Ansteuerung der Antriebseinheit keine Bewegungen durch (weil ein Fehler vorliegt) wird dies durch das Gerät erkannt und eine Fehlermeldung ausgegeben. Nach jedem Sprühstoß wird überprüft, ob die Aerosolflasche wieder in ihre Ausgangslage zurückgekehrt ist. Ist dies nicht der Fall wird eine Fehlermeldung ausgegeben.The ventilation cycles are detected, for. B. by measuring pressure or gas volume flow, acoustically or is detected by a ventilator via a signal line. A trigger level can be set on the device to identify the inspiratory phase. A dosing interval can be entered on the device. During operation, the number of ventilation cycles until the next dose is displayed on the device. The content of the aerosol bottle is entered on the device. This enables the device to show how many sprays with the bottle content are still possible. Before the content of the aerosol bottle is used up, the device alerts and advises to change the aerosol bottle. The attachment of the device is designed so that it can be attached to various types or designs of dosing adapters. The recognized ventilation cycle or inspiratory cycle is advantageously displayed on the device. The mechanics of the drive unit and the holder are preferably designed so that different aerosol bottle sizes can be used. In order to mechanically fix the device (dosing unit), a holding mechanism is advantageously attached to the dosing unit. On the device z. B. provided a way to attach an articulated arm. If the aerosol bottle does not make any movements when the drive unit is activated (because there is an error), this is recognized by the device and an error message is issued. After each spray it is checked whether the aerosol bottle has returned to its original position. If this is not the case, an error message is issued.
Die Erfindung wird anhand der Zeichnung erläutert.The invention is explained with reference to the drawing.
Fig. 1 zeigt eine schematische Schnittdarstellung der Vorrichtung.Fig. 1 shows a schematic sectional view of the device.
Fig. 2 zeigt ein Beispiel der Anordnung der Vorrichtung in einem Beatmungssystem.
Fig. 3 und 4 zeigen Beispiele für Dosieradapter zum Anschluß anFig. 2 shows an example of the arrangement of the device in a ventilation system. 3 and 4 show examples of metering adapters for connection
Beatmungsschiäuche.Beatmungsschiäuche.
Fig. 5 zeigt die Vorrichtung, gehalten von einem Gelenkarm.Fig. 5 shows the device, held by an articulated arm.
Die in Fig. 1 gezeigte Vorrichtung 1 mit Halter 6 und daran befestigtem Haltebügel 15, Aerosoflasche 8 mit Ventilausgang 12, Antriebseinheit mit Motor 10 (z. B. Elektromotor, magnetischer, pneumatischer oder hydraulischer Antrieb) und Antriebsmechanik (Exzenterscheibe 11 ). Der Ventilausgang 12 sitzt am Anschlußstutzen 13 des Dosieradapters 5 auf (Fixpunkt). Die mechanische Einheit, insbesondere die Exzenterscheibe 11 , drückt die Aerosolflasche 8 gegen den Dosieradapter 5, genauer gegen den Sitz des Anschlußstutzen 13, wodurch der Sprühstoß ausgelöst wird. Anschließend wird die Exzenterscheibe 11 so verstellt, daß die Aerosolflasche 8 wieder in ihre Ausgangslage zurückkehrt, wodurch der Sprühstoß beendet wird und die Vorrichtung 1 für den nächsten Sprühstoß bereit ist.The device 1 shown in Fig. 1 with holder 6 and bracket 15 attached thereto, aerosol bottle 8 with valve outlet 12, drive unit with motor 10 (e.g. electric motor, magnetic, pneumatic or hydraulic drive) and drive mechanism (eccentric disc 11). The valve outlet 12 sits on the connecting piece 13 of the metering adapter 5 (fixed point). The mechanical unit, in particular the eccentric disc 11, presses the aerosol bottle 8 against the metering adapter 5, more precisely against the seat of the connecting piece 13, which triggers the spray. The eccentric disc 11 is then adjusted so that the aerosol bottle 8 returns to its starting position, whereby the spray is ended and the device 1 is ready for the next spray.
Fig. 2 zeigt die Vorrichtung 1 als Teil eines Beatmungssystems. Das Beatmungssystem enthält das Beatmungsgerät 4, die Beatmungsschläuche 3 und die Vorrichtung 1 mit Dosieradapter 5. Zwischen den Beatmungsschläuchen 3 (Inspirationsleitung) ist der Dosieradapter 5 angeordnet. Die Vorrichtung 1 ist mit einem Steuergerät 2 verbunden, das Teil der Vorrichtung ist und die Dosiervorgänge steuert. Vorteilhaft ist ein Sensor 7 am Beatmungsschlauch 3 im Bereich des Aerosolabgabeweges (zwischen Vorrichtung 1 und Patient 14) angeordnet. Der Sensor 7 ist vorzugsweise mit der Steuereinheit 2 verbunden. Der Sensor 7 kann verschiedene Funktionen haben, z.B. die qualitative oder quantitative Erfassung der abgegebenen Aerosolmenge (z.B. photometrische Zelle) und/oder die Überwachung der Aerosoldosierung. Der Sensor 7 kann Teil einer Alarmeinheit sein, die auf einen Fehler aufmerksam macht. Das Steuergerät 2 ist vorzugsweise ein Handgerät.2 shows the device 1 as part of a ventilation system. The ventilation system contains the ventilation device 4, the ventilation tubes 3 and the device 1 with a metering adapter 5. The metering adapter 5 is arranged between the ventilation tubes 3 (inspiration line). The device 1 is connected to a control unit 2, which is part of the device and controls the metering processes. A sensor 7 is advantageously arranged on the ventilation hose 3 in the region of the aerosol delivery path (between device 1 and patient 14). The sensor 7 is preferably connected to the control unit 2. The sensor 7 can have different functions, e.g. the qualitative or quantitative recording of the amount of aerosol delivered (e.g. photometric cell) and / or the monitoring of the aerosol dosage. The sensor 7 can be part of an alarm unit that draws attention to an error. The control device 2 is preferably a handheld device.
Fig. 3 zeigt einen Dosieradapter 5 mit dem Anschlußstutzen 3 für die Aerosolflasche. Der Dosieradapter ist für den Anschluß an einen
Beatmungsschlauch vorgesehen. Der Anschlußstutzen 13 führt in einen gewinkelten oder gebogenen Kanal, so daß das Aerosol in der Strömungsrichtung des Atemgases abgegeben werden kann.Fig. 3 shows a dosing adapter 5 with the connector 3 for the aerosol bottle. The dosing adapter is for connection to a Ventilation hose provided. The connecting piece 13 leads into an angled or curved channel, so that the aerosol can be released in the flow direction of the breathing gas.
In Fig. 4 wird ein gebräuchlicher Dosieradapter 5 mit einer Kammer zur Durchmischung von Aerosol und Atemgas gezeigt. Die Kammer wird aus einem Faltenbalg gebildet, der aus einem Folienschlauch mit einer stützenden Drahtspirale besteht.4 shows a common metering adapter 5 with a chamber for mixing aerosol and breathing gas. The chamber is made up of a bellows, which consists of a film tube with a supporting wire spiral.
Fig. 5 veranschaulicht die Halterung der Vorrichtung 1 mittels einem Gelenkarm 16.
5 illustrates the mounting of the device 1 by means of an articulated arm 16.
Bezugszeichen:Reference numerals: