39. Принципы работы электронных ингаляторов

Принцип работы струйного ингалятора основан на эффекте Бернулли (с

Рис.1.Схема струйного ингалятора

увеличением скорости движения потока давление в нем должно падать) и может быть представлен следующим образом. Воздух или кислород (рабочий газ) входит в камеру ингалятора через узкое отверстие Вентури. На выходе из этого отверстия давление падает, и скорость газа значительно возрастает, что приводит к засасыванию в эту область пониженного давления жидкости через узкие каналы из резервуара камеры. Жидкость при встрече с воздушным потоком разбивается на мелкие частицы размерами 15-500 микрон ("первичный" аэрозоль). В дальнейшем эти частицы сталкиваются с "заслонкой" (пластинка, шарик и т.д.), в результате чего образуется "вторичный" аэрозоль - ультрамелкие частицы размерами 0,5-10 мкм, который далее ингалируется, а большая доля частиц первичного аэрозоля (99,5%) осаждается на внутренних стенках камеры ингалятора и вновь вовлекается в процесс образования аэрозоля (рис. 1).

Ультразвуковые ингаляторы для продукции аэрозоля используют энергию высокочастотной вибрации пьезокристалла. Вибрация от кристалла передается на поверхность раствора, где происходит формирование "стоячих" волн. При достаточной частоте ультразвукового сигнала на перекрестье этих волн происходит образование "микрофонтана", т.е. образование аэрозоля (рис. 2).

Рис.2.Схема получения аэрозоля с помощью ультразвука

Размер частиц обратно пропорционален частоте сигнала. Как и в струйном ингаляторе, частицы аэрозоля сталкиваются с "заслонкой", более крупные возвращаются обратно в раствор, а более мелкие - ингалируются. Продукция аэрозоля в ультразвуковом ингаляторе практически бесшумная и более быстрая по сравнению со струйными, кроме того ультрозвуковые ингаляторы позволяют получить более мелкие капельки препарата и как следствие более глубокая проницаемость в дыхательные органы. Недостатки: неэффективность производства аэрозоля из суспензий и вязких растворов; больший остаточный объем; повышение температуры раствора во время ингаляции с возможностью разрушения структуры лекарственного препарата.

Основным фактором, определяющим депозицию (проникающая способность) частиц в дыхательных путях, является размер частиц аэрозоля. Условно распределение частиц аэрозоля в дыхательных путях в зависимости от их размера можно представить следующим образом:

В целом, чем меньше размер частиц, тем более дистально происходит их депозиция: при размере частиц 10 мкм отложение аэрозоля в ротоглотке равно 60 %, а при 1 мкм - приближается к нулю. Частицы размерами 6-7 мкм осаждаются в центральных дыхательных путях, в то время как оптимальные размеры для депозиции в периферических дыхательных путях - 2-3 мкм, 0,5-2 мкм - осаждаются в альвеолах, а менее 0,5 мкм - не осаждаются в легких.

На депозицию аэрозоля могут влиять такие факторы, как носовое дыхание, геометрия дыхательных путей, наличие заболевания дыхательных путей, позиция тела.

Ингаляция при помощи ультрозвукового ингалятора проводится через загубник или лицевую маску( детям при интенсивной терапии). Оба типа интерфейса считаются эффективными, однако носовое дыхание может существенно снизить депозицию аэрозоля при дыхании через маску. Маска приблизительно вдвое уменьшает доставку аэрозоля в легкие, кроме того, при расстоянии маски от лица 1 см депозиция аэрозоля падает более чем в 2 раза, а при отдалении на 2 см - на 85%.

Ингаляционная терапия является наиболее быстрым способом доставки лекарственных препаратов в легкие и бронхи. Ингалятор эффективен при лечении заболеваний верхних и нижних дыхательных путей на всех стадиях.

40. ПРИНЦИПЫ РАБОТЫ УЛЬТРАЗВУКОВЫХ ДИАГНОСТИЧЕСКИХ АППАРАТОВ

Под ультразвуком в акустике понимаются колебания, частоты которых лежат за пределами слышимости человеческого уха, т.е выше 20 КГц. В зависимости от частоты УЗ обладает специфическими особенностями излучения, приема, распространения и применения.

Подобласти:

1. низкие УЗ частоты - 1.5*10⁴ – 10⁵ Гц

2. средние УЗ частоты - 10⁵ – 10⁷

3. высокие УЗ частоты - 10⁷ – 10⁹

Помимо собственно звуковых (распространяющиеся в среде продольные волны) к УЗ относятся колебания изгиба и сдвига, а также поперченные и поверхностные колебания, если частота их составляет больше 20 КГц.

Малость длин волн обусловило особое применение ультразвука в медицине. Его волны легче сфокусировать и получить более узкое и направленное излучение, т.е. сохранить всю энергию ультразвука в нужном направлении и концентрировать его в нужном объеме.

Одним из основных компонентов диагностических УЗ приборов является датчик. Он преобразует электрические сигналы в УЗ колебания и производит электрические сигналы, получая отраженное эхо от внутренних тканей пациента. Идеальный датчик должен быть эффективен как излучатель, и чувствителен как приемник, принимать широкий диапазон частот. Увеличение частоты УЗ колебаний приводит к увеличению разрешения, однако с ростом частоты колебаний, увеличивается и их поглощение тканями человека, что приводит к уменьшению глубины проникновения. Обычно в диагностических приборах применяются следующие датчики:

3 МГц - используют в кардиологии.

3.5 МГц – используют при исследовании органов малого таза.

5 МГц – используется в педиатрии