Результат интеллектуальной деятельности: ПОРТАТИВНЫЙ ГАЛОИНГАЛЯТОР

Изобретение относится к области медицины и, в частности, к солевым ингаляторам, используемым для лечения и профилактики заболеваний, связанных с патологией дыхательных путей. Галоингалятор может быть использован в различных областях медицины (пульмонология, аллергология, педиатрия, оториноларингология). Галоингалятор может применяться для лечения и профилактики острых респираторных заболеваний, тонзиллита, фарингита, ларингита, бронхита, бронхиальной астмы, хронической обструктивной болезни легких. Регулярное применение галоингалятора способствует восстановлению защитных функций организма. Использование галоингалятора для профилактических процедур курильщиками и лицами с экзогенными факторами риска позволяет ликвидировать начальные проявления обструкции и восстановить защитную функцию дыхательных путей.

Неоспоримыми являются целебные свойства морского воздуха и морской воды, воздуха солевых пещер. Вдыхание насыщенного морской солью или солью соляных пещер воздуха способствует очищению дыхательных путей и восстановлению жизненно важных функций организма. В частности, вдыхание насыщенного солью воздуха способствует ослаблению проявлений аллергии на пыльцу и других аллергий дыхательного тракта, снижению симптомов астмы, бронхита, инфекционных болезней дыхательных путей, снижению дыхательных проблем, вызванных курением. Дыхание насыщенным солью воздухом экономично и эффективно обеспечивается с помощью создающих условия для дыхания солевой аэрозольной смесью солевых ингаляторов, которые также называют галоингаляторы. Галоингаляторы обеспечивают пользователя солевой аэрозольной смесью, близкой по свойствам к морскому воздуху или воздуху соляных пещер. Согласно медицинской статистике подобная галотерапия на 90% улучшает состояние здоровья пациентов, страдающих заболеваниями дыхательной системы.

Гало - означает соль, галотерапия - это терапия, в которой для лечения и профилактики заболеваний используется преимущественно обычная соль (NaCl). Галоингалятор - солевой ингалятор. Однако предпочтительно использование морской соли или соли из соляных пещер фармакопейного качества. Такая соль помимо NaCl включает множество микроэлементов.

Из патента US 6152130 известен ингалятор сухого порошка, в качестве которого может быть использована соль, содержащий пространство для размещения контейнера, содержащего сухой порошок, вибрационный элемент, канал для потока, электронную схему для электрического приведения в действие вибрационного элемента, причем указанный контейнер имеет плоскую нижнюю стенку, верхнюю стенку и боковую стенку, имеется, по меньшей мере, одно отверстие для выброса лекарственного вещества на верхней стенке контейнера, причем вибрационный элемент имеет плоскую поверхность, выполненную с возможностью соединения с плоским дном контейнера для обеспечения вибрации контейнера и для выброса указанного лекарственного вещества из контейнера через, по меньшей мере, одно отверстие для выброса лекарственного вещества в канал для потока для вдыхания пациентом. Известный ингалятор сложен, дорог, концентрация соли в аэрозоли невысока, он не создает условия, соответствующие реальным условиям соляных пещер или морского побережья, для получения лечебного эффекта требуется проведение продолжительных сеансов.

Известен промышленный ингалятор Salitair, выпускаемый компанией Medi Direct, Англия. Этот ингалятор создает при вдыхании микроклимат солевой пещеры и является многоразовым ингалятором сухого типа, который можно открывать, мыть и чистить, заменяемая соль поставляется в комплекте. Этот ингалятор, однако, не дешев, создаваемая аэрозольная смесь имеет низкое содержание соли, поэтому терапевтический эффект - недостаточен, сеансы продолжительны.

Галоингалятор по патенту Белоруссии BY 8330 - это устройство, содержащее корпус, осевой воздухопровод с камерой солевого насыщения, стенки которой выполнены из солей натрия и калия. Камера солевого насыщения выполнена в виде пустотелого усеченного конуса или цилиндра, нижняя часть камеры содержит отверстия для поступления воздуха, днище камеры жестко закреплено на подставке, выполненной из изоляционного материала, в центре днища вертикально установлена электрическая лампочка напряжением от 12 до 220В, в срединной части внутреннего объема камеры установлено приспособление для очищения воздуха с помощью электрического ионного ветра, содержащее электрод-корону, электрод-мишень, элемент постоянного напряжения и держатель, а в нижней части камеры с наружной стороны установлен бактерицидный фильтр для очистки поступающего в камеру воздуха. Галоингалятор сложный, тяжелый, дорогой, неудобный.

Галогенератор по патенту на полезную модель России RU 31961 содержит корпус и расположенный в нем генератор аэрозолей. Корпус выполнен в виде монолита каменной соли с внутренней полостью и сквозными каналами в стенках монолита, а в качестве генератора аэрозоля используют элемент квантовой энергии. Ингалятор сложен, не обеспечивает достаточную концентрацию соли во вдыхаемом воздухе, требует проведение довольно длительных процедур.

Наиболее близким аналогом к раскрытому здесь галоингалятору является устройство для образования солевой аэрозоли по патенту RU №2027447, содержащее корпус с внутренней полостью для размещения дробленой соляной породы, расположенные со стороны его противоположных торцов выходной и входной штуцеры, воздухопровод, сообщенный с вентилятором, нагреватель воздуха и регулятор давления, отличающееся тем, что оно снабжено присоединительным элементом для пациента, корпус установлен с возможностью поворота вокруг горизонтальной оси симметрии и в средней части корпуса расположена горизонтальная перегородка, делящая его внутреннюю полость на две сообщающиеся камеры, каждая из которых выполнена с возможностью изменения ее объема и содержит дополнительную перфорированную перемычку, при этом штуцеры выполнены с возможностью попеременного взаимодействия с воздухопроводом и присоединительным элементом, а в перегородке выполнены сквозные отверстия для обеспечения встречного потока. Однако и этот ингалятор имеет сложную конструкцию, не обеспечивает высокую концентрацию соли во вдыхаемой воздушной смеси, не экономичен, для достижения желаемого оздоровительного эффекта требует проведение продолжительных сеансов по 15-20 минут.

Таким образом, на настоящий момент остается нерешенной задача обеспечения дешевого простого, легкого, удобного, не требующего продолжительных сеансов и при этом обеспечивающего поддержание высокой концентрации соли во вдыхаемой воздушной смеси ингалятора, обеспечивающего дополнительные потребительские преимущества.

Технический результат, достигаемый при использовании заявленного изобретения, состоит в снижении продолжительности дыхательных сеансов, повышении экономичности за счет снижения расхода соли и полного ее использования в течение срока службы галоингалятора, а также поддержания высокой концентрации соли во вдыхаемой воздушной смеси.

Дополнительный технический результат состоит в повышении удобства пользования, обеспечении надежности и работоспособности на всем протяжении срока службы галоингалятора.

Технический результат достигается за счет того, что в галоингаляторе, включающем корпус с внутренней полостью, воздуховод для подачи воздуха и мундштук для подачи пользователю солевого аэрозоля, электромотор, миксер, источник электропитания, кнопку включения электромотора, связанную с ней задвижку и защитный колпачок для защиты кнопки включения электромотора в нерабочем состоянии, корпус снабжен герметичным отсеком для размещения источника питания для питания электромотора при нажатии кнопки включения электромотора и камерой для размещения силикагеля, перекрытой фильтрующей прокладкой и связанной с помощью боковых воздушных каналов с атмосферой, миксер выполнен в форме чаши, в которую засыпана фармакопейная соль, и установлен с возможностью вращения от электромотора для перемешивания и измельчения фармакопейной соли, мундштук с возможностью съема установлен на корпусе и соединен с воздуховодом, при этом между мундштуком и воздуховодом выполнены воздушные каналы для подачи солевого аэрозоля, связывающие внутреннюю полость корпуса с мундштуком, а задвижка установлена с возможностью перекрытия в нерабочем состоянии воздушных каналов для подачи солевого аэрозоля, связывающих внутреннюю полость корпуса с воздуховодом и мундштуком, и открытия этих каналов и перекрытия каналов, связывающих камеру для силикагеля с солевой камерой, в рабочем состоянии при нажатой кнопке.

Дополнительный технический результат обеспечивается выполнением корпуса, мундштука и защитного колпачка из полиуретанового пластика.

Дополнительный технический результат также обеспечивается тем, что фильтрующая прокладка выполнена в виде пропускающей воздух мелкоячеистой сетки.

Дополнительный технический результат также обеспечивается тем, что фармакопейная соль засыпана в коническую чашу в количестве 0,5 - 2 г, предпочтительно в количестве 1,0 г.

Известные устройства не позволяют обеспечить эти преимущества в одном устройстве и одновременно.

Отличия заявленного галоингалятора от портативных многодозовых порошковых ингаляторов, используемых при лечении заболеваний верхних дыхательных путей, состоят в том, что для создания аэрозольной смеси используется электродвигатель, миксер и батарейка.

В отличие от существующих компрессорных и ультразвуковых ингаляторов (небулайзеров), где всегда используются растворы воды или масла, в галоингалятор засыпается сухая соль, и происходит сухое перемешивание и дробление (микронизация) соли.

От существующих галоингаляторов заявленный галоингалятор отличается портативностью, автономностью, использованием соли фармакопейного качества (не пищевой).

Главная особенность заявленного галоингалятора в том, что в результате предлагаемой схемы перемешивания и дробления соли 70-97% частиц соли на вдохе - это частицы респираторной фракции (0,5-5 мкм). Данный оптимальный размер частиц повышает эффективность процедуры и в отличие от существующих галоингаляторов и галокамер, где продолжительность одного сеанса составляет 10-40 минут, позволяет сократить один сеанс до 2 минут, а количество вдыхаемой соли до 5-7 мг/сеанс.

Небольшое количество соли на один сеанс позволяет создать легкое (50 г), портативное и автономное устройство, позволяющее осуществить 30 сеансов по 2 минуты, курс 15 или 30 дней.

Данный вид галоингалятора одноразовый, поэтому замена соли в камере или батарейки не предусмотрена, соль и заряд батарейки используются практически полностью, использованный галоингалятор подлежит утилизации.

От ближайшего аналога заявленный галоингалятор отличается следующим:

- введены электромотор, миксер, элемент электропитания, кнопка включения электромотора, связанная с ней задвижка и защитный колпачок для защиты кнопки включения электромотора в нерабочем состоянии,

- корпус снабжен герметичным отсеком для размещения элемента питания для питания электромотора при нажатии кнопки включения электромотора и камерой для размещения силикагеля, связанной каналами с солевой камерой,

- полость камеры для силикагеля перекрыта фильтрующей прокладкой и связана с помощью боковых воздушных каналов, выполненных в корпусе мундштука, с атмосферой,

- миксер выполнен в форме чаши, в которую засыпана фармакопейная соль, и установлен с возможностью вращения от электромотора для перемешивания и измельчения фармакопейной соли,

- мундштук с возможностью съема установлен на корпусе и соединен с воздуховодом,

- кнопка соединена с задвижкой, установленной с возможностью перекрытия в нерабочем состоянии воздушных каналов для подачи солевого аэрозоля, связывающих внутреннюю полость корпуса с мундштуком, и открытия этих каналов и перекрытия каналов, связывающих камеру для силикагеля с солевой камерой, в рабочем состоянии,

- фармакопейная соль засыпана в коническую чашу в количестве 0,5-2 г, галоингалятор представляет собой ингалятор одноразового использования,

- корпус, мундштук и защитный колпачок выполнены из полиуретанового пластика,

- фильтрующая прокладка выполнена в виде пропускающей воздух мелкоячеистой сетки,

- фармакопейная соль засыпана в коническую чашу в количестве 0,5-2 г, предпочтительно в количестве 1,0 г.

Это удобный и недорогой прибор с современным дизайном, оптимально подходящий для домашнего использования.

Сущность изобретения и возможность достижения технического результата станут более понятны из последующего описания со ссылками на сопровождающие чертежи, где

на фиг. 1 представлен аксонометрический вид галоингалятора со снятым защитным колпачком,

фиг. 2 - вид галоингалятора сбоку в разрезе (со снятым защитным колпачком),

фиг. 3 - галоингалятор в разрезе в выключенном состоянии, показаны открытые каналы, связывающие камеру для силикагеля с солевой камерой,

фиг. 4 - галоингалятор в разрезе в рабочем состоянии, доказаны открытые воздушные каналы для подачи солевого аэрозоля и закрытые каналы, связывающие камеру для силикагеля с солевой камерой, стрелками показан процесс распределения воздушных потоков,

фиг. 5 - принципиальная электрическая схема галоингалятора.

На всех чертежах приняты следующие единые обозначения:

1 - корпус галоингалятора,

2 - воздуховод,

3 - мундштук,

4 - пружинная клемма,

5 - элемент электропитания (батарейка),

6 - первый отсек корпуса - солевая камера,

7 - миксер,

8 - электромотор,

9 - кнопка включения электромотора,

10 - клемма,

11 - нижняя крышка,

12 - второй отсек корпуса - герметичный, для размещения батарейки,

13 - уступ миксера,

14 - защелки,

15 - воздушные каналы для подачи солевого аэрозоля,

16 - защитный колпачок,

17 - задвижка,

18 - камера для силикагеля,

19 - фильтрующая прокладка,

20 - отверстия в задвижке для связи камеры для силикагеля с солевой камерой,

21 - отверстие в задвижке, соединяющее воздушные каналы 15 и воздуховод 2,

22 - боковые воздушные каналы для подачи воздуха из атмосферы.

Галоингалятор представляет собой устройство для преобразования фармакопейной соли в мелкодисперсную солевую взвесь, что осуществляется при помощи электромотора 8 с миксером 7, которые размешивают соль и производят солевую взвесь. В галоингаляторе солевая взвесь выходит вверх через узкие воздушные каналы 15 воздуховод 2 и затем через мундштук 3 попадает в дыхательные пути человека.

Солевая взвесь - это мельчайшие частицы соли, взвешенные в воздухе. Взвеси подразделяют по размерам частиц на высоко-, средне- и низкодисперсные. Чем меньше частицы аэрозоля, тем дольше они остаются в потоке вдыхаемого воздуха и тем глубже проникают в дыхательные пути.

Для изготовления основных частей галоингалятора - корпуса, мундштука, защитного колпачка - используется полиуретановый пластик.

Галоингалятор содержит вертикальный корпус 1, разделенный на два отсека. Первый отсек представляет собой солевую камеру 6 для размещения соли и получения аэрозольной смеси. С камерой 6 через воздушные каналы 15 сообщены воздуховод 2 и мундштук 3 для подачи пользователю готовой солевой аэрозольной смеси. Мундштук 3 установлен вертикально и соосно корпусу 1. Мундштук 3 съемно фиксирован на корпусе 1, что позволяет удобно хранить галоингалятор, а также мыть мундштук после использования. В камере 6 размещены электромотор 8 и миксер 7. Во втором герметичном отсеке 12 корпуса 1 размещен элемент электропитания 5, представляющий собой стандартную батарейку на 1,5 В, запитывающую электромотор 8 при нажатой кнопке 9. Корпус 1 снабжен нижней крышкой 11, закрывающей корпус 1 галоингалятора снизу. Кнопка 9 включения электромотора установлена в верхней части корпуса 1 и связана с задвижкой 17, в которой выполнены отверстия 20 для связи камеры для силикагеля 18 с солевой камерой 6 и отверстие 21, связывающее воздушные каналы 15 для подачи солевого аэрозоля с воздуховодом 2 и мундштуком 3. При нажатии кнопки 9 запитывается электромотор 8 и каналы 15 для подачи солевого аэрозоля через отверстие 21 связываются с воздуховодом 2 и мундштуком 3.

Миксер 7 представляет собой коническую чашу, в которую засыпана фармакопейная соль в количестве 1,0 грамм. Этого количества хватает на весь срок службы галоингалятора. Миксер 7 работает от электромотора 8 и установлен на его оси с возможностью вращения для перемешивания и измельчения фармакопейной соли. Измельчение достигается за счет перемещения кристаллов соли в чаше миксера 7, а также за счет микровибраций, имеющих место при работе электромотора 8. Дополнительное измельчение фармакопейной соли до микроразмеров достигается за счет выполнения в конической чаше миксера уступа 13, о который при вращении разбиваются кристаллы соли. Особая форма миксера 7 и микровибрации, возникающие при работе электромотора 8, позволяют лучше перемешивать соль даже при ее слеживании, а также производить дополнительный тактильный эффект.

Воздуховод 2 проходит вертикально по оси корпуса 1. Воздуховод 2 соединяет (через воздушные каналы 15, отверстие 21 в задвижке 17) камеру 6 корпуса с наружным воздушным каналом мундштука 3.

Воздуховод 2 входит в отверстие мундштука 3, оси воздушного канала воздуховода 2 и воздушного канала мундштука 3 совпадают. Мундштук 3 установлен на корпусе с возможностью разъединения и съема. Мундштук 3 и корпус 1 соединены с помощью защелок 14. Возможно резьбовое соединение мундштука и корпуса. Между солевой камерой 6 и воздуховодом 2 выполнены воздушные каналы 15, связывающие при нажатой кнопке 9 камеру 6 корпуса 1 с воздушным каналом мундштука 3 через отверстие 21 в задвижке 17. В мундштуке выполнены боковые воздушные каналы 22, по которым воздух поступает из атмосферы.

Один полюс элемента питания 5 (батарейки) соединен с электромотором 8 посредством клеммы 10. Второй полюс соединен с электромотором 8 пружинной клеммой 4, замыкаемой при нажатии кнопки 9.

Как известно, соль является очень хорошим адсорбентом, поэтому для предотвращения впитывания солью влаги в процессе хранения используется силикагель, небольшое количество которого помещается в камеру для силикагеля 18. Попадание силикагеля в солевую взвесь полностью исключено за счет применения фильтрующей прокладки 19, которая способна пропускать только воздух, для удаления из него влаги силикагелем.

В камере 6 корпуса 1 промышленного галоингалятора уже присутствует фармакопейная соль массой 1,0 грамм, поэтому засыпать соль перед использованием галоингалятора не требуется.

Портативный галоингалятор работает следующим образом.

Общая продолжительность работы галоингалятора 60 минут, длительность одного сеанса 2 минуты. В течение сеанса пациент вдыхает от 2 до 4 мг NaCl в минуту и от 4 до 8 мг NaCl за сеанс соответственно. Количество сеансов использования 30.

В выключенном состоянии соль находится на дне камеры 6 корпуса, все воздушные каналы, по которым воздух может попасть в камеру, перекрыты. Остаются открытыми лишь отверстия 20, связывающие камеру для силикагеля 18 и камеру 6 корпуса, чтобы обеспечить адсорбцию влаги внутри камеры корпуса.

Перед использованием галоингалятора снимается защитный колпачок 16.

При нажатии на кнопку 9 отверстия 20, связывающие камеру 18 для силикагеля и камеру 6 корпуса, перекрываются, при этом отверстие 21 соединяет каналы 15 и воздуховод 2, электромотор 8 начинает вращаться и миксером 7 размешивать соль. Частота вращения и форма миксера 7 таковы, что в процессе перемешивания соли образуются мелкие ее частицы.

Воздушные каналы 15 между воздуховодом 2 и камерой 6 корпуса пропускают в воздуховод 2 через отверстие 21 в задвижке 17 только частицы соли самых мелких фракций (респираторная фракция 0,5-5 мкм, 70-91%).

Пользователь удерживает кнопку 9 и делает глубокий вдох, прислонив мундштук 3 к губам.

Галоингалятор весит всего 50 г и помещается в руке пользователя. Во время использования галоингалятор удерживается вертикально или под углом максимум 30 градусов двумя пальцами, указательным - прижимая сверху, большим - нажимая на кнопку 9 сбоку. Воздух попадает в камеру корпуса через боковые воздушные каналы 22, камеру 18 для силикагеля, смешивается с частицами соли и через воздушные каналы 15 поступает в воздуховод 2 (схематично этот процесс показан стрелками на фиг. 4). Получившаяся солевая взвесь попадает в мундштук 3, откуда вместе с дополнительным воздушным потоком подается в дыхательные пути (см. фиг. 4). Мелкие фракции соли оседают на поверхности бронхиол легких, производя терапевтический эффект.

Выдох осуществляется через нос. Естественным образом пользователь производит вдох и выдох на протяжении 2 минут. После истечения времени процедуры кнопка галоингалятора отпускается и мундштук вынимается изо рта. Защитный колпачок снова надевается и галоингалятор помещается в упаковку.

Преимущества галоингалятора состоят в следующем:

1. Создаются частицы респираторной фракции (4-9 мкм), что повышает эффективность процедуры и позволяет сократить один сеанс до 2 минут, а количество вдыхаемой соли до 8 мг/сеанс.

2. Небольшое количество соли на один сеанс позволяет создать легкое, портативное и автономное устройство.

3. Данный вид галоингалятора одноразовый, поэтому замена соли в камере или батарейки не предусмотрена, соль и заряд батарейки используются практически полностью, использованный галоингалятор подлежит утилизации.

4. Для удобства использования и хранения мундштук выполнен вертикальным и съемным. После использования мундштук можно снимать, мыть и дезинфицировать отдельно от корпуса ингалятора.

5. Защитный колпачок защищает мундштук от загрязнения в процессе хранения галоингалятора.

6. Кнопка для удобства нажатия размещена в верхней части галоингалятора. При надетом защитном колпачке кнопку нажать невозможно, что предохраняет от случайного запуска электромотора.

7. Камера для силикагеля служит для предотвращения впитывания солью влаги. В процессе хранения используется силикагель, небольшое количество которого помещается в камеру для силикагеля. Попадание силикагеля в солевую взвесь полностью исключено за счет применения фильтрующей прокладки, которая представляет собой мелкоячеистую сетку и находится непосредственно внутри камеры для силикагеля.

8. Задвижка, связанная с кнопкой, в зависимости от того, нажата кнопка или нет, открывает/закрывает определенные воздушные каналы: в выключенном состоянии (кнопка не нажата) все воздушные каналы, по которым воздух может попасть в солевую камеру, перекрыты. Открыты отверстия, связывающие камеру для силикагеля и солевую камеру, чтобы обеспечить адсорбцию влаги внутри солевой камеры, во включенном состоянии (при нажатии на кнопку) отверстия, связывающие камеру для силикагеля и солевую камеру, перекрываются. Открываются боковые воздушные каналы в корпусе, через которые воздух попадает в солевую камеру. И открывается центральное отверстие, через которое солевая взвесь из солевой камеры попадает в воздушное пространство внутри мундштука и, смешиваясь с атмосферным воздухом, во время вдоха пациентом попадает в дыхательные пути.

9. Галоингалятор может быть изготовлен из известных выпускаемых промышленностью и допущенных к использованию в медицинской технике элементов и материалов.

Изобретение не ограничивается приведенным в описании и показанным на чертежах конкретным примером выполнения, но может быть реализовано во всех возможных видах вариантов без отступления от объема пунктов формулы.