[发明专利]一种雾化给药用的压电驱动微喷方法及其装置

说明书

技术领域

本发明属于将药物雾化后输入人体内的方法及装置，特别涉及一种雾化给药用的压电驱动微喷方法及其装置。

背景技术

图1是现有的医用定量定压式气雾器(Genova；Perry A.Metered dose inhaler agitator.United States Patent，6116234，2000-09-12)，包含耐压容器1，内容物2，套筒3，定量控制阀4，喷雾杆5，雾化喷嘴6，弹性材料7。耐压容器1中预先充满内容物2，内容物2包括加了高压(高于大气压)的液态药物、附加剂和液态抛射剂。耐压容器1可以在套筒3中上下移动。施药时，用手向下(如图1中箭头所示)按压耐压容器1，喷雾杆5和雾化喷嘴6相对套筒3不能移动，耐压容器1在套筒3中向下移动，喷雾杆5打开定量控制阀4，在高压下液态抛射剂从雾化喷嘴喷出，并迅速气化，液态药物在压力和抛射剂的作用下从雾化喷嘴迅速喷出，雾化形成微小雾状液滴，雾化粒子经套筒的导向作用在病人同步呼吸时抵达一定的作用部位实现药物施给。当手不向下按耐压容器时，弹性材料7的弹性回复力使耐压容器1向上移动，同时关闭定量控制阀4，完成一次雾化喷药。

研究表明，直径100μm以上的雾粒滞留于鼻，直径60μm以上的雾粒在咽、喉和气管沉积，直径20～60μm的雾粒在支气管沉积，直径3～20μm的雾粒在细支气管沉积。一般来说，1～12μm的雾粒比较适合于雾化肺部吸入治疗，尤其是1～5μm的雾粒最适合于肺部吸入治疗。对于现有的定量定压式气雾器，由于环境温度和抛射剂浓度等因素的影响，抛射剂不能完全被气化，药液的雾化也不完全；另外抛射剂的绝热膨胀会冷却雾化粒子并使雾粒凝结成大雾粒，因此目前定量定压式气雾器的雾化粒子直径比较大，一般为20～50μm，这样大的雾粒很难到达肺部，不利于肺部吸入给药(Sperry；Charles R.Inhalation device.UnitedStates Patent，4852561，1989-08-01)。定量定压式气雾器的雾粒速度一般比较大，速度大的雾粒比较容易撞击到口腔，很难到达肺部，也不利于肺部吸入给药。另外，目前定量定压式气雾器雾化粒子直径分布不够集中，使得雾化给药的药物剂量利用率低，这不仅造成药物的大量浪费，而且由于粒径分布比较分散，使得药物粒子不能抵达正确的药物吸收部位，还会带来某些副作用。

早期的定量定压式气雾器中的抛射剂是氟利昂，氟利昂具有良好的理化特性，一直作为理想的抛射剂使用，但氟利昂是导致大气臭氧层被破坏的主要原因。为了消除因使用氟利昂给人类及其生态环境带来的危害，1987年，27国在蒙特利尔签署条约要求到2003年全面禁用氟利昂。于是药学工作者开始寻找新的途径和方法。其主要途径有：一是寻找氟利昂替代品作为新的抛射剂，如用于治疗支气管哮喘和慢性阻塞性肺病的以丙酸倍氯松为代表的皮质激素类定量吸入气雾剂，就用HFC-134a短链烷烃替代氟里昂作为抛射剂(张钧寿，丁立，游一中，治疗呼吸系统疾病的无氟里昂药用气雾剂，中国专利申请公开号，CN 1296814 A)；另一解决途径是寻找新的雾化给药装置，在使用时不使用抛射剂。

发明内容

为解决现有的医用雾化给药装置存在的问题，除了考虑给药装置应轻巧可靠、操作简单方便外，雾化粒子直径和初速度大小合适、分布集中且无需使用抛射剂也是十分重要的。为此，本发明将基于MEMS(微型机械电子系统)技术，综合当前单孔和小阵列多孔微型喷研究现状及其应用于生物化学分析、喷墨打印、微推进等诸多领域的成功经验，研制开发可以广泛应用于口腔、鼻腔、咽喉以及肺部吸入雾化给药为目标且无需使用抛射剂的阵列微型喷及其系统。

本发明涉及一种雾化给药用的压电驱动微喷方法，其特征在于：该方法利用压电驱动带有微喷孔的弹性腔模雾化给药。使用上述方法的一种雾化给药用的压电驱动微喷装置，其特征在于：该装置包括一面带有微喷孔的弹性腔模、安装在弹性腔模另一面的压电陶瓷片、与弹性腔模相连并为弹性模腔提供液体的供液管、与压电陶瓷片和弹性腔模连接的两个压电信号输入端。在上述装置中，所述的弹性腔模可以由单晶硅片加工成，弹性腔模也可以由左、右两片单晶硅片加工组成。

本发明所述的压电驱动式阵列微喷装置是一种新型雾化给药装置，该装置不含有氟利昂等抛射剂，不会给人类和生态环境带来危害；不需要耐压容器；也不需要给液态药物加高压。