Вібраційна система (варіанти) та спосіб її виготовлення (варіанти), спосіб вібрування пластини (варіанти), система виробництва аерозолю та спосіб лікування пацієнта

1. Вібраційна система, що містить: вібрувальну пластину; опорний елемент, який охоплює вібрувальну пластину та вирівнює вібрувальну пластину; та елемент, який викликає вібрацію, що охоплює опорний елемент, яка відрізняється тим, що елемент, який викликає вібрацію, виконаний з можливістю радіального розтягування і стиснення відносно опорного елемента, створюючи осьові коливання вібрувальної пластини. 2. Система за п. 1, яка відрізняється тим, що вібрувальна пластина виконана круглою, опорний елемент має круглий поперечний переріз, у якому розташована кругла вібрувальна пластина, а елемент, який викликає вібрацію, являє собою кільцевий диск, що має центральний отвір, у якому розташований опорний елемент. 3. Система за п. 2, яка відрізняється тим, що опорний елемент включає тонкостінний трубчастий елемент, а елемент, який викликає вібрацію, являє собою п'єзоелектричне кільце. 4. Система за п. 1, яка відрізняється тим, що елемент, який викликає вібрацію, є копланарним з периферією вібрувальної пластини. 5. Вібраційна система, яка містить: круглу вібрувальну пластину, яка має зовнішню окружність; трубчастий елемент, концентрично розташований навколо зовнішньої окружності пластини, причому трубчастий елемент має зовнішню окружність; і 2 (19) 1 3 який викликає вібрацію, і дроти, що з'єднують контролер з елементом, який викликає вібрацію. 17. Система за п. 5, яка відрізняється тим, що елемент, який викликає вібрацію, виконаний з можливістю зняття з трубчастого елемента. 18. Спосіб вібрування пластини, у якому: встановлюють вібрувальну пластину в опорну структуру, яка її охоплює; суміщають вібрувальну пластину за допомогою опорної структури; оточують опорну структуру, що містить вібрувальну пластину, елементом, який викликає вібрацію, виконаним з можливістю радіального розтягування і стиснення; і приводять в дію елемент, який викликає вібрацію, для забезпечення радіального розтягування і стиснення відносно опорного елемента, створюючи осьові коливання вібрувальної пластини. 19. Спосіб за п. 18, який відрізняється тим, що опорний елемент відфільтровує коливання, які відрізняються від осьових коливань. 20. Спосіб вібрування пластини, у якому: використовують пластину, яка має зовнішню окружність, та трубчастий елемент, розташований навколо зовнішньої окружності пластини, де трубчастий елемент має зовнішню окружність; суміщують пластину за допомогою трубчастого елемента; використовують п'єзоелектричне кільце, концентрично розташоване навколо зовнішньої окружності трубчастого елемента у місці суміщення з зовнішньою окружністю пластини; і радіально розтягують і стискають п'єзоелектричне кільце відносно трубчастого елемента, створюючи вібрування пластини у осьовому напрямку. 21. Спосіб за п. 20, який відрізняється тим, що п'єзоелектричне кільце вібрує з частотою у межах від приблизно 20 кГц до приблизно 500 кГц. 22. Спосіб за п. 20, який відрізняється тим, що пластина містить множину апертур, і додатково включає подачу рідини до пластини для аерозолізації рідини у формі краплинок рідини. 23. Спосіб за п. 22, який відрізняється тим, що краплинки мають розмір у межах від приблизно 3 мкм до 6 мкм, і рідина аерозолізується зі швидкістю від приблизно 5 мкл/с до приблизно 20 мкл/с. 24. Спосіб за п. 22, який відрізняється тим, що додатково включає з'єднання резервуара з трубчастим елементом для подачі рідини до пластини. 25. Система виробництва аерозолю, яка містить: п'єзоелектричне кільце, що має центральний отвір з внутрішньою окружністю, виконаною з можливістю радіального розтягування і стиснення при електричній активації; принаймні одне електричне з'єднання з п'єзоелектричним кільцем для його електричної активації; трубчастий елемент, розташований у центральному отворі п'єзоелектричного кільця, причому трубчастий елемент має зовнішню окружність, яка контактує з внутрішньою окружністю центрального отвору та циліндричною стінкою, яка визначає внутрішній просвіт, що проходить по довжині трубчастого елемента; круглу вібрувальну апертурну пластину, виконану з можливістю аерозолізації рідини при її осьовій 94711 4 вібрації, де кругла вібрувальна апертурна пластина розташована поперек внутрішнього просвіту трубчастого елемента і контактує з внутрішньою окружністю просвіту у місці, яке співпадає з внутрішньою окружністю центрального отвору п'єзоелектричного кільця, причому трубчастий елемент містить установну конструкцію для підтримання апертурної пластини; і резервуар з рідиною, з'єднаний з трубчастим елементом так, щоб подавати рідину до круглої вібрувальної апертурної пластини таким чином, що радіальне розтягування та стиснення п'єзоелектричного кільця проти стінки трубчастого елемента змушує круглу вібрувальну апертурну пластину вібрувати у осьовому напрямку та аерозолізувати рідину. 26. Система за п. 25, яка відрізняється тим, що кругла вібрувальна апертурна пластина має форму купола і має множину конічних апертур. 27. Система за п. 25, яка відрізняється тим, що п'єзоелектричне кільце містить п'єзоелектричний керамічний матеріал. 28. Система за п. 25, яка відрізняється тим, що додатково містить контур вентиляторної системи, функціонально з'єднаний з трубчастим елементом для розпилювання аерозолю, виробленого круглою вібрувальною апертурною пластиною, у вищезгадану схему. 29. Система за п. 25, яка відрізняється тим, що п'єзоелектричне кільце, трубчастий елемент, кругла вібрувальна апертурна пластина та резервуар розташовані у корпусі розпилювача з мундштуком. 30. Спосіб виготовлення вібраційної системи, який включає: суміщення вібрувальної пластини в опорному елементі, який охоплює вібрувальну пластину; та розміщення навколо опорного елемента елемента, який викликає вібрацію, виконаного з можливістю радіального розтягування та стиснення відносно опорного елемента для створення осьових коливань вібрувальної пластини. 31. Спосіб за п. 30, який відрізняється тим, що опорний елемент виконаний трубчастим, і суміщення включає розміщення вібрувальної пластини у трубчастому опорному елементі та в контакті з установною конструкцією трубчастого опорного елемента. 32. Спосіб виготовлення вібраційної системи, у якому: використовують трубчастий елемент, який має подовжній просвіт; суміщують та закріплюють круглу вібрувальну пластину у просвіті так, щоб пластина була розташована перпендикулярно і закривала просвіт трубчастого елемента; розташовують трубчастий елемент в центральному отворі п'єзоелектричного кільця так, щоб вібрувальна пластина у просвіті трубчастого елемента була оточена п'єзоелектричним кільцем у контакті з зовнішньою окружністю трубчастого елемента; і закріплюють п'єзоелектричне кільце на трубчастому елементі. 33. Спосіб за п. 32, який відрізняється тим, що: додатково прикріплюють ребро навколо внутрішньої окружності трубчастого елемента; 5 94711 6 розташовують вібрувальну пластину на ребрі; та припаюють або приварюють вібрувальну пластину до ребра. 34. Спосіб за п. 32, який відрізняється тим, що п'єзоелектричне кільце закріплюють на трубчастому елементі за допомогою адгезиву, здатного ефективно передавати вібрацію від п'єзоелектричного кільця на трубчастий елемент. 35. Спосіб лікування пацієнта, у якому: використовують вібраційну систему, яка містить апертурну вібрувальну пластину, що має зовнішню окружність; використовують трубчастий суміщуючий елемент, концентрично розташований навколо зовнішньої окружності вібрувальної пластини, яка має установну конструкцію для утримання вібрувальної пластини, причому трубчастий суміщуючий елемент має зовнішню окружність, а п'єзоелектричне кільце концентрично розташоване навколо зовнішньої окружності трубчастого суміщуючого елемента у місці, що співпадає з зовнішньою окружністю апертурної пластини; подають рідкий медикамент на апертурну пластину; аерозолюють медикамент за допомогою підведення електричного струму до п'єзоелектричного кільця для радіального розтягування і стиснення стінки трубчастого суміщуючого елемента навколо зовнішньої окружності апертурної пластини та створення вібрації апертурної пластини в осьовому напрямку; та подають аерозоль у дихальну систему пацієнта. 36. Спосіб за п. 35, який відрізняється тим, що аерозоль подають у дихальну систему пацієнта через контур вентиляторної системи або систему СРАР. 37. Спосіб за п. 35, який відрізняється тим, що аерозоль подають у дихальну систему пацієнта через розпилювач, який має мундштук. 38. Вібраційна система, яка містить: трубчастий суміщуючий елемент, що має циліндричну стінку, яка визначає подовжній просвіт; вібрувальну пластину, прикріплену до циліндричної стінки установної конструкції та розташовану поперек просвіту; і засіб передачі радіальних коливань циліндричній стінці трубчастого елемента для створення осьових коливань вібрувальної пластини. 39. Вібраційна система за п. 38, яка відрізняється тим, що вібрувальна пластина являє собою апертурну пластину, яка має тильну поверхню в контакті з рідиною та передню поверхню, причому краплинки рідини виштовхуються передньою поверхнею з утворенням аерозолю при осьових коливаннях апертурної пластини. 40. Пристрій для утворення аерозолю, який містить: вібрувальну пластину; суміщуючий елемент для приймання та утримання вібрувальної пластини у визначеному положенні; та елемент, який викликає вібрацію, в контакті з суміщуючим елементом. 41. Пристрій за п. 40, який відрізняється тим, що додатково містить замінний резервуар з рідиною. Винахід стосується вібраційної системи, яка ефективно передає радіальну вібрацію від викликаючого вібрацію елемента для створення подовжньої вібрації в елементі, який піддається вібрації, через опорний елемент, який відфільтровує небажану вібрацію. В оптимальних варіантах втілення п'єзоелектричний датчик передає ультразвукове коливання на пластину, яка піддається вібрації, зокрема, вібраційну перфоровану (з отворами) пластину пристрою для утворення аерозолю, причому вібраційна пластина має просвердлені отвори і функціонує в рідкому середовищі. Винахід також може застосовуватись у галузі передачі ультразвукових хвиль у рідкому середовищі включаючи, крім іншого, підводний гідролокатор, глибинний гідролокатор та гідролокатор виявлення перешкод. Пристрої, в яких кругла перфорована пластина приводиться у вібрацію за допомогою п'єзоелектричного датчика у формі кільця, є загальновідомими серед спеціалістів у даній галузі. Наприклад, у публікації Maehara, Патент США № 4,605,167, пластина, яка піддається вібрації, яка має принаймні один розпилювальний отвір, є прикріпленою до жорсткого корпусу, і п'єзоелектричне кільце є прикріпленим до пластини, яка піддається вібрації, для викликання в ній зміщення для видачі невеликої кількості рідини крізь розпилювальний отвір. В інших пристроях, описаних в існуючому рівні техні ки, кругла пластина, яка піддається вібрації, безпосередньо кріпиться до п'єзоелектричного кільця і вкриває центральний отвір у п'єзоелектричному кільці; наприклад, як описано у публікації Toda, Патент США № 5,297,734. Як інші приклади, у публікаціях Humberstone et al., Патент США № 5,518,179, Ross et al., Патент США № 5,261,601, та Davison et al., Патент США № 6,062,212, описуються вібраційні пристрої, в яких кругла пластина, яка піддається вібрації, є закріпленою над центральним отвором тонкого кільцевого елемента або "шайби", який кріпиться до п'єзоелектричного кільця. По приведенню в дію п'єзоелектричне кільце радіально вібрує, змушуючи шайбу функціонувати у "згинальному режимі", коли пластина, яка піддається вібрації, вібрує у подовжньому напрямку. При виготовленні пристроїв цього типу компоненти повинні бути точно розташовані концентрично відносно один одного, коли пластина, яка піддається вібрації, приєднується до шайби, і шайба розташовується над отвором у п'єзоелектричному кільці. Установлення ультразвукового перетворювача безпосередньо на жорсткому каркасі або корпусі, як описано у публікації Maehara, також є проблематичним. Причина полягає в тому, що весь перетворювач вібрує, причому деякі частини вібрують з малою амплітудою, а деякі частини вібрують зі збільшеною амплітудою. Коли перетворювач є 7 встановленим на жорсткому кріпленні, амплітуда коливання зменшується. Інша проблема з конструкціями існуючого рівня техніки полягає в тому, що п'єзоелектричне кільце зазвичай вібрує у 3-х напрямках (тобто, в осях Χ, Υ та Z) і передає таку вібрацію на вібраційну пластину. Вібрації, що передаються на пластину, накладаються одна на одну, і вплив подовжньої вібрації може повністю або частково зводитися нанівець. Таким чином, існує потреба у відфільтровуванні небажаної вібрації п'єзоелектричного елемента та використанні лише вібрації в одному напрямку, наприклад, у подовжньому напрямку. Спроби розв'язання цієї проблеми включали закріплення пластини, яка піддається вібрації, на пружних фіксуючих елементах або "пальцях", наприклад, як описано у публікації Martens III et al., Патент США № 6450,419; закріплення біморфного перетворювача на гумових ущільнювальних кільцях, наприклад, як описано у публікаціях Ross et al., Патент США № 5,261,601, та Humberstone et al., Патент США № 5, 518,179; та утримання п'єзоелектричного кільця на місці за допомогою ущільнювальної втулки, наприклад, як описано у публікаціях Helf et al., Патент США № 6,293,474, та Tomkins et al., Патент США № 6,382,522. Вищеописані пристрої перетворюють радіальну вібрацію п'єзоелектричного кільця на подовжню вібрацію перфорованої пластини для розпилення рідини у вигляді аерозолю. В іншому типі пристрою п'єзоелектричний датчик може бути трубчастим і може розтягуватися й стискатися в подовжньому напрямку (у напрямку центральної осі труби) для переміщення перфорованої пластини. Див., наприклад, публікацію Newcombe et al., Патент США № 5, 838,350. Зазвичай у п'єзоелектричному датчику, який функціонує у рідкому середовищі, такому, як ті, що використовуються в розпилювачах, існує потреба у відокремленні п'єзоелектричного елемента від елемента, який піддається вібрації, таким чином, щоб елемент, який піддається вібрації, міг занурюватись у рідину, і п'єзоелектричний елемент міг бути електрично ізольованим від рідини. У деяких випадках така ізоляція може забезпечуватися шляхом вкривання п'єзоелектричного елемента еластомерним матеріалом. Такий матеріал, забезпечуючи електричну ізоляцію, водночас поглинає енергію і гасить амплітуду коливання п'єзоелектричного датчика і, таким чином має негативний вплив на ефективність пристрою. У даний час існує широкий вибір аерозольних пристроїв та розпилювачів. Особливий інтерес являють ті, які приводять у вібрацію перфоровану пластину або інший елемент для утворення аерозолю. Приклади деяких із цих аерозольних пристроїв описуються у Патентах США №№ 5,169,740, 5,938,117, 6,540,154, 5,586,550, 5,750,647, 6,467,476, 6,014,970, 6,755,189, 6,814,071, 6,554,201, 6,732,944, 6,615,824, 6,845,770 та 6,851,626, кожен з яких є включеним до цього опису шляхом посилання у повному обсязі. Одна з проблем аерозольних пристроїв (зокрема, тих, які застосовують для медичних цілей із застосуванням дуже агресивних рідин) є забруд 94711 8 нення та роз'їдання деталей. Деякі деталі аерозольного пристрою, які контактують з рідинами, можуть потребувати промивання або заміни з метою підтримання аерозольного пристрою в належному робочому стані. Багато з цих деталей важко піддаються чищенню, і, оскільки п'єзоелектричні датчики та взаємодіючі з ними електронні засоби можуть бути відносно дорогими, їх заміна може бути недоцільною з економічних міркувань. Таким чином, може бути бажаним забезпечення деяких компонентів аерозольного пристрою, які були б знімними або замінними. Один або кілька варіантів втілення даного винаходу стосуються вібраційної системи, яка ефективно передає радіальну вібрацію від викликаючого вібрацію елемента для створення подовжньої вібрації в елементі, який піддається вібрації, через опорний елемент, який відфільтровує небажану вібрацію. В одній конкретній конструкції викликаючий вібрацію елемент може бути кільцевим п'єзоелектричним датчиком, який має центральний отвір, елемент, який піддається вібрації, може бути тонкою круглою пластиною, а опорний елемент може бути круглим у розрізі для тримання круглої пластини; однак компоненти також можуть мати інші форми. В інших конструкціях викликаючий вібрацію елемент може відокремлюватися від інших структур, і, таким чином, може застосовуватися для інших цілей. Крім того, інші конструкції згідно з даним винаходом ефективно ізолюють викликаючий вібрацію елемент від контакту з рідинами і, таким чином, є особливо пристосованими для функціонування в рідкому середовищі, наприклад, у середовищі аерозольного пристрою. Крім того, даний винахід забезпечує спосіб самовирівнювання компонентів вібраційної системи, які включають п'єзоелектричне кільце та круглу пластину, яка піддається вібрації, що робить виробництво системи простим і недорогим. В одному або кількох варіантах втілення вібраційна система згідно з даним винаходом включає тонку круглу пластину, яка піддається вібрації, трубчастий елемент, для тримання пластини, яка піддається вібрації, та п'єзоелектричне кільце з'єднане з трубчастим елементом. Пластина, яка піддається вібрації, може бути розташована концентрично у просвіті тонкостінного трубчастого елемента; і п'єзоелектричне кільце може концентрично розташовуватись навколо зовнішньої окружності трубчастого елемента у місці розташування пластини, яка піддається вібрації. П'єзоелектричне кільце може розтягуватися й стискатися у радіальному напрямку, що, у свою чергу, викликає розтягування й стискання стінок трубчастого елемента у радіальному напрямку. Цей рух стінок трубчастого елемента розтягує й стискає зовнішню окружність пластини, змушуючи її середню ділянку коливатися (тобто, вібрувати) у подовжньому напрямку. Оскільки зовнішня окружність пластини, яка піддається вібрації, згідно з даним винаходом є розташованою у центральному отворі п'єзоелектричного кільця на одній осі з його центральною площиною, на відміну від систем існуючого рівня техніки, в яких поверхня пластини, яка піддається вібрації (або концентричної шайби навколо плас 9 тини) кріпиться на поверхні п'єзоелектричного кільця через центральний отвір п'єзоелектричного кільця, радіальне навантаження, що створюється п'єзоелектричним кільцем, більш симетрично діє на пластину, яка піддається вібрації, згідно з даним винаходом. В одному варіанті втілення пластина, яка піддається вібрації, може бути перфорованою пластиною, яка включає певну кількість конічних апертур і в оптимальному варіанті має форму купола. Перфорована пластина може бути з'єднана з монтажною структурою, розташованою у просвіті трубчастого елемента, який утримує перфоровану пластину перпендикулярно центральній осі трубчастого елемента. В іншому варіанті втілення трубчастий елемент може бути виконаний зі стійкого до корозії металевого матеріалу, наприклад, паладієвонікелевого сплаву або нержавіючої сталі, і може мати гнучкі тонкі стінки, наприклад, менші, ніж 0,5 мм завтовшки. В інших варіантах втілення трубчастий елемент може включати пластичний матеріал і може включати принаймні одну пружну ділянку, наприклад, розташований у ньому еластомер, який дозволяє трубчастому елементові розтягуватися й стискатися п'єзоелектричним кільцем. В іншому варіанті втілення п'єзоелектричне кільце може зніматися з трубчастого елемента і повторно застосовуватися для інших цілей. Наприклад, трубчастий елемент може бути конічним для утворення "конічного фіксатора", причому п'єзоелектричне кільце є запресованим з трубчастим елементом. У ще одному варіанті втілення п'єзоелектричне кільце може бути постійно прикріпленим до трубчастого елемента для утворення суцільного блока. В одному варіанті втілення трубчастий елемент, який містить перфоровану пластину, може бути функціонально з'єднаний з резервуаром з рідиною, або резервуар може бути складовою частиною трубчастого елемента, таким чином, щоб рідина подавалася до перфорованої пластини у трубчастому елементі. Таким чином, коли перфорована пластина приводиться у вібрацію згідно з винаходом, краплинки рідини відштовхуються від перфорованої пластини у формі аерозолю. Необов'язково може бути передбачене кільце, розташоване навколо зовнішнього периметра п'єзоелектричного кільця, для сприяння вібрації перфорованої пластини з її резонансною частотою. У варіантах втілення, в яких трубчастий елемент та п'єзоелектричне кільце не є об'єднаними з резервуаром, між резервуаром та трубчастим елементом можуть бути передбачені ущільнювальні кільця або інші ущільнення, які служать як непроникні для рідини ущільнення, які запобігають забрудненню п'єзоелектричного кільця, а також забезпечують змочування п'єзоелектричного кільця та корпусу аерозольного пристрою, таким чином, підвищуючи ефективність системи. В іншому варіанті втілення трубчастий елемент може бути "запресований" (тобто, може утворювати "нерухому посадку") з випускним отвором резервуара. В одному варіанті втілення винаходу резервуар та трубчастий елемент, який містить перфоро 94711 10 вану пластину, можуть бути об'єднані в єдиний блок, і п'єзоелектричне кільце може ковзати по резервуару аерозольного пристрою для утворення пресового з'єднання з трубчастим елементом. Таким чином, п'єзоелектричне кільце може бути зняте без загрози забруднення речовинами всередині резервуара або трубчастого елемента або аерозолем, який утворюється перфорованою пластиною. В іншому варіанті втілення п'єзоелектричне кільце та трубчастий елемент можуть бути прикріплені одне до одного як єдиний блок. Вібраційна система згідно з даним винаходом може бути включена до різних продуктів і може бути з'єднана з джерелами електроживлення, електронними засобами для приведення у вібрацію викликаючого вібрацію елемента і т. ін. В одному варіанті втілення вібраційна система згідно з даним винаходом з'єднується з джерелом електроживлення за допомогою першого проводу, який забезпечує електричний контакт з першою поверхнею п'єзоелектричного кільця, та другого проводу, який забезпечує електричний контакт з другою поверхнею викликаючого вібрацію елемента. Ці проводи можуть бути розташовані у пазах, які оточують зовнішню поверхню корпусу, в якому розташовується вібраційна система, таким чином, щоб вони були ізольовані від рідин у резервуарі та всередині трубчастого елемента вібраційної системи. Прикладами виробів, у яких може застосовуватися вібраційна система згідно з даним винаходом, є вентилятори, системи створення постійного позитивного тиску в дихальних шляхах (СРАР), ручні розпилювачі і т. ін., а також пристрої, в яких застосовується передача ультразвукових хвиль у рідкому середовищі, такі, як, наприклад, гідролокатори різних типів. Наприклад, схема вентилятора може включати трубопровід певної довжини, і вібраційна система згідно з даним винаходом може бути функціонально з'єднана з трубопроводом для введення аерозолю, утвореного вібраційною системою, у схему вентилятора. В іншому прикладі аерозольний пристрій може бути побудований з корпусу, який має мундштук, і вібраційна система згідно з винаходом може бути розташована у корпусі таким чином, щоб краплинки рідини, утворені через вібрацію перфорованої пластини, виштовхувалися через мундштук у дихальну систему користувача. Один варіант втілення винаходу забезпечує типовий спосіб створення вібраційної системи, який включає етапи вставлення пластини, яка піддається вібрації, в опорну структуру, яка оточує пластину; оточення опорної структури, включаючи пластину, яка піддається вібрації, викликаючим вібрацію елементом, який має таку конфігурацію, що дозволяє йому розтягуватися й стискатися; і приведення в дію викликаючого вібрацію елемента для радіального розтягування й стискання, що діє на опорний елемент, для викликання подовжньої вібрації пластини, яка піддається вібрації. В одному конкретному варіанті втілення спосіб створення вібраційної системи включає етапи забезпечення трубчастого елемента з подовжнім просвітом, закріплення круглої пластини, яка піддається вібрації, у просвіті таким чином, щоб пла 11 стина, яка піддається вібрації, була перпендикулярною центральній осі трубчастого елемента; забезпечення п'єзоелектричного кільця, яке має центральний отвір; позиціонування трубчастого елемента в центральному отворі п'єзоелектричного кільця таким чином, щоб зовнішня окружність трубчастого елемента перебувала в контакті з внутрішньою окружністю отвору, і щоб викликаючий вібрацію елемент оточував пластину, яка піддається вібрації, всередині трубчастого елемента; і прикріплення викликаючого вібрацію елемента до трубчастого елемента. В іншому варіанті втілення спосіб приведення пластини у вібрацію включає етапи вставлення пластини, яка піддається вібрації, в опорну структуру, яка оточує пластину по всьому периметру, вставлення опорної структури, включаючи пластину, яка піддається вібрації, у центральний отвір викликаючого вібрацію елемента, який має таку конфігурацію, що дозволяє йому розтягуватися й стискатися, і приведення в дію викликаючого вібрацію елемента для радіального розтягування й стискання, що діє на опорний елемент, що викликає подовжню вібрацію пластини, яка піддається вібрації. В іншому варіанті втілення забезпечується спосіб лікування пацієнта, який включає етапи забезпечення вібраційної системи, яка включає круглу перфоровану пластину, що піддається вібрації, яка має зовнішню окружність, трубчастий елемент, концентрично розташований навколо зовнішньої окружності пластини, яка піддається вібрації, причому трубчастий елемент має зовнішню окружність, та кільцевий викликаючий вібрацію елемент, концентрично розташований навколо зовнішньої окружності трубчастого елемента, причому викликаючий вібрацію елемент може радіально розтягуватися й стискатися для викликання вібрації перфорованої пластини у подовжньому напрямку; подачі рідкого медикаменту на перфоровану пластину через трубчастий елемент; приведення в дію викликаючого вібрацію елемента для приведення у вібрацію перфорованої пластини та аерозолізації рідкого медикаменту; і введення аерозолю в дихальну систему пацієнта. Фігури 1а та 1b є покомпонентними перспективними зображеннями вібраційної системи згідно з винаходом. Фіг. 2 є частковим видом у розрізі зібраної вібраційної системи з Фігур 1а та 1b. Фігури 3а та 3b є боковими проекціями у розрізі вібраційної системи з Фіг. 2. Фіг. 4а є боковою проекцією у розрізі одного варіанта втілення аерозольного пристрою згідно з винаходом. Фіг. 4b є частковим видом у розрізі аерозольного пристрою, показаного на Фіг. 4а. Фіг. 4с є перспективою аерозольного пристрою, показаного на Фіг. 4а. Фіг. 4d є боковою проекцією у розрізі іншого варіанта втілення аерозольного пристрою згідно з винаходом. Фіг. 5а є перспективою іншого варіанта втілення вібраційної системи згідно з винаходом. 94711 12 Фіг. 5b є частковим видом у розрізі вібраційної системи, показаної на Фіг. 5а. Фіг. 6 є перспективою іншого варіанта втілення вібраційної системи згідно з винаходом. Фіг. 7а є перспективою іншого варіанта втілення аерозольного пристрою згідно з винаходом. Фіг. 7b є боковою проекцією у розрізі аерозольного пристрою з Фіг. 7а. Фіг. 8 є боковою проекцією у розрізі іншого варіанта втілення аерозольної системи згідно з винаходом. Усі наведені авторами вище та нижче публікації, патенти та патентні заявки є включеними шляхом посилання в їх повному обсязі такою самою мірою, як це було б, якби кожна окрема публікація, патент або патентна заявка були спеціально і окремо включеними шляхом посилання. Слід зазначити, що вжиті в цьому описі та супровідній формулі винаходу форми однини включають і форми множини, якщо контекстом прямо не передбачається іншого. Посилання на "один варіант втілення", "один варіант" або "один аспект" включають один або кілька таких варіантів втілення або аспектів, якщо з контексту чітко не випливає іншого. В одному або кількох варіантах втілення вібраційна система згідно з даним винаходом включає пластину, яка піддається вібрації, опорний елемент, який оточує пластину, яка піддається вібрації, та викликаючий вібрацію елемент, який оточує опорний елемент, причому викликаючий вібрацію елемент є сконфігурованим для радіального розтягування й стискання, що діє на опорний елемент, таким чином, щоб створювати подовжню вібрацію пластини, яка піддається вібрації. Представлений нижче детальний опис стосується одного оптимального варіанта втілення винаходу, в якому пластина, яка піддається вібрації, є круглою, опорний елемент є круглим у розрізі, наприклад, є трубчастим елементом (циліндричним або конічним), у який поміщується кругла пластина, яка піддається вібрації, і викликаючий вібрацію елемент є кільцевим диском, який має центральний отвір, тобто, п'єзоелектричним кільцем, у яке поміщується опорний елемент. Однак слід розуміти, що винахід не обмежується цим варіантом втілення. Трубчастий елемент може бути виготовлений зі стійкого до корозії металу, наприклад, нержавіючої сталі (в оптимальному варіанті - сортів 316, 303 або 416), титану або сплаву хрому/нікелю С276 (наприклад, Hastelloy® C-276). Трубчастий елемент в оптимальному варіанті має відносно тонкі стінки, які можуть ефективно прогинатися п'єзоелектричним кільцем. В одному варіанті втілення товщина стінок трубчастого елемента становить від 0,1 мм до 0,5 мм, в оптимальному варіанті - приблизно 0,25 мм. В одному варіанті втілення трубчастий елемент може мати виступ у вигляді полиці, розташований навколо його внутрішньої поверхні, до якого може прилягати зовнішній край пластини, яка піддається вібрації, таким чином, щоб виступати через внутрішній просвіт трубчастого елемента перпендикулярно його центральній осі. 13 Різні п'єзоелектричні кільця, відомі серед спеціалістів у даній галузі, можуть застосовуватись як кільцевий викликаючий вібрацію елемент згідно з даним винаходом. В одному варіанті втілення п'єзоелектричне кільце може включати будь-який матеріал, який має п'єзоелектричні властивості, наприклад, п'єзоелектричний керамічний матеріал, такий, як цирконат титанат свинцю (PZT) або метаніобат свинцю (PN), і може мати форму диска практично постійної товщини з центральним отвором. Такі п'єзоелектричні кільця реалізуються на ринку, наприклад, компаніями American Piezo Ceramics, Inc. (APC), Mackeyville, Pennsylvania, та Morgan Electro Ceramics (МЕС), Fairfield, New Jersey. П'єзоелектричне кільце може живитися змінним електричним струмом вибраної частоти від джерела електропостачання; наприклад, п'єзоелектричне кільце може бути електрично з'єднане через проводи з контролером, який містить електронні засоби, необхідні для контролювання вібрації п'єзоелектричного кільця. Згідно з винаходом, трубчастий елемент є розташованим у центральному отворі п'єзоелектричного кільця. По приведенню в дію змінними електричними полями від контролера, п'єзоелектричне кільце розтягується й стискається у радіальному напрямку, діючи на стінки трубчастого елемента поблизу від пластини, яка піддається вібрації. Цей рух стінок трубчастого елемента розтягує й стискає зовнішній край пластини, яка піддається вібрації, таким чином, змушуючи центр пластини, яка піддається вібрації, коливатись у подовжньому напрямку, тобто, рухатися вгору й донизу уздовж центральної осі трубчастого елемента. Хоча п'єзоелектричне кільце також може вібрувати у подовжньому напрямку і може створювати поперечу поверхневу хвилю, лише радіальна вібрація може передаватися трубчастим елементом на пластину, яка піддається вібрації. Таким чином, накладання несумісних режимів вібрації усувається, і виконується ефективне перетворення електричної енергії на механічний рух. Практика даного винаходу також дозволяє встановлювати вібраційну систему безпосередньо на жорсткій основі, такій, як каркас або корпус аерозольного пристрою, розпилювач або інший пристрій, без передачі вібрації на всю основу. Це забезпечується, головним чином, завдяки тому, що кінці трубчастого елемента не вібрують і, таким чином, можуть використовуватися для встановлення вібраційної системи на жорсткій основі. Винахід може бути особливо корисним у випадках, коли трубчастий елемент застосовують для тримання кільцевої перфорованої пластини або іншої структури, яка має певну кількість апертур. Коли рідина подається з одного боку перфорованої пластини через трубчастий елемент, і п'єзоелектричне кільце приводиться в дію, перфорована пластина коливається таким чином, щоб змушувати краплинки рідини відштовхуватися від апертур. Утворений в результаті аерозоль може розпилюватися з відкритого кінця трубчастого елемента. Особливо корисним типом перфорованої пластини є така, що має конічні апертури, які звужу 94711 14 ються від поверхні, яка контактує з рідиною, до поверхні, від якої відштовхуються крапельки. Крім того, у деяких варіантах втілення перфорована пластина може мати форму купола, хоча винахід не обмежується лише такими перфорованими пластинами. Оптимальні перфоровані пластини можуть мати товщину у межах від 20 до 100 мікронів. Приклади п'єзоелектричних матеріалів та перфорованих пластин, які можуть застосовуватись у винаході, описано у Патентах США №№ 6,235,177 та 5,758,637, включених авторами шляхом посилання. В іншому варіанті втілення п'єзоелектричне кільце може вібрувати з частотою у межах від приблизно 20 кГц до приблизно 500 кГц, наприклад, приблизно 128 кГц. В іншому оптимальному варіанті втілення крапельки можуть мати розмір, прийнятний для використання у фармацевтиці, наприклад, у межах від приблизно 3 мікрометрів (мкм) до приблизно 6 мкм, і рідина може розпилюватися зі швидкістю у межах приблизно 520 мікролітрів/секунду. З посиланням на Фігури la, 1b та 2 описується один варіант втілення даного винаходу. Вібраційна система 10 включає пластину, яка піддається вібрації 101, трубчастий елемент 102 та п'єзоелектричне кільце 103. Трубчастий елемент 102 має зовнішню окружність 104 та внутрішню окружність 105, які разом обмежують відносно тонку циліндричну стінку, яка в оптимальному варіанті має товщину у межах приблизно від 0,1 мм до 0,5 мм. Порожній центр (просвіт) трубчастого елемента 102 закінчується отворами 106 та 107 на його протилежних кінцях. Монтажна структура 111 включає кругове ребро, яке виступає перпендикулярно від внутрішньої окружності 105 у просвіт трубчастого елемента 102 у місці, в оптимальному варіанті центральному місці між отворами 106 та 107. П'єзоелектричне кільце 103 включає кільцевий диск з п'єзоелектричного матеріалу, який має центральний отвір 108 з окружністю 112, яка приблизно дорівнює зовнішній окружності 104 трубчастого елемента 102. Пластина, яка піддається вібрації 101, включає круговий зовнішній виступ 109, який оточує тонку кругову центральну частину 110, яка піддається вібрації. Згідно зі способом виготовлення вібраційної системи 10, металевий трубчастий елемент 102 спочатку забезпечується монтажною структурою 111 шляхом прикріплення металевого ребра навколо внутрішньої окружності 105 у місці, рівновіддаленому від кінців 106 та 107. Пластина, яка піддається вібрації 101, після цього може бути концентрично розташована у просвіті трубчастого елемента 102, з нижньою поверхнею кругового виступу 109, розташованого над верхньою поверхнею монтажної структури 111 і з зовнішнім краєм пластини, яка піддається вібрації 101, що спирається на внутрішню окружність 105. Зовнішній виступ 109 пластини, яка піддається вібрації 101, може бути закріплений на монтажній структурі 111 з застосуванням прийнятної процедури з'єднання, наприклад, металургійного процесу, такого, як паяння на твердому припої, приварювання, паяння на м'якому припої і т. ін., або хімічного процесу з'єднання, наприклад, шляхом приклеювання. 15 В одному оптимальному варіанті втілення кільце твердого припою з відповідного стійкого до корозії матеріалу твердого припою, наприклад, суміші 70% золота та 30% міді, поміщають між верхньою поверхнею монтажної структури 111 та зовнішнім виступом 109 пластини, яка піддається вібрації 101. Повний вузол, який складається з трубчастого елемента 102, пластини, яка піддається вібрації 101, та кільця твердого припою, утримують на місці за допомогою ваги, поміщеної на пластину, яка піддається вібрації 101. Цей вузол поміщають у піч і нагрівають до температури, достатньої для розплавлення твердого припою 1 та перманентного з'єднання поверхонь шляхом традиційного паяння на твердому припої. В іншому варіанті втілення пластина, яка піддається вібрації 101, може бути припаяна до монтажної структури 111 з застосуванням паяння на м'якому припої, наприклад, олов'яно-свинцевому м'якому припої; однак цей спосіб може бути неприйнятним, якщо вузол піддаватиметься дії кислотних фармацевтичних композицій. В іншому варіанті втілення пластина, яка піддається вібрації 101, може бути закріплена на монтажній структурі 111 шляхом ультразвукового або лазерного приварювання. Відразу після закріплення пластини, яка піддається вібрації 101, у просвіті трубчастого елемента 102 трубчастий елемент 102 позиціонують у центральному отворі 108 п'єзоелектричного кільця 103. В одному варіанті втілення трубчастий елемент 102 поміщають у кріплення, яке тримає трубчастий елемент 102 у вертикальному стані, і п'єзоелектричне кільце 103 може бути опущене у ковзному режимі уздовж трубчастого елемента 102, доки п'єзоелектричне кільце 103 не оточуватиме зовнішню окружність 104 у місці, яке безпосередньо відповідає розташуванню монтажної структури 111 та пластини, яка піддається вібрації 101, на внутрішній окружності 105 трубчастого елемента 102. Зовнішня окружність 104 трубчастого елемента 102 та окружність 112 центрального отвору 108 у п'єзоелектричному кільці 103 після цього з'єднують одну з одною, наприклад, шляхом нанесення прийнятного рідкого адгезиву навколо місця з'єднання окружності 104 та окружності 112 та затвердження адгезиву, наприклад, за допомогою ультрафіолетових променів. Застосовуваний адгезив має бути здатним ефективно передавати вібрацію від п'єзоелектричного кільця 103 до трубчастого елемента 102. Хоча в ідеалі адгезив повинен мати модуль пружності ("модуль Юнга") п’єзоелектричного кільця, тобто, приблизно 60 гПа (гігапаскалів), для забезпечення кінцевої передачі вібрації, жоден адгезив не забезпечує такої можливості. Більшість монтажних адгезивів (таких, як епоксидна смола) мають модуль пружності пластичного матеріалу, який може дорівнювати приблизно 2 гПа, і можуть бути прийнятними для даного винаходу при затвердненні приблизно до цієї жорсткості. Як приклади прийнятних адгезивів, можна згадати різні епоксидні та анаеробні адгезиви, такі, як епоксидні адгезиви промислового виробництва, які піддаються ультрафіолетовому затвердненню і продаються під торговою маркою Loctite. 94711 16 Як було описано вище, п'єзоелектричне кільце 103 є сконфігурованим для радіального розтягнення й стискання, коли змінні електричні поля передаються на нього через електричні проводи. Наприклад, як пояснюється на Фіг. 3а, п'єзоелектричне кільце 103 радіально стискається в напрямку його центрального отвору (напрямок D) по приведенню в дію першим електричним полем. Це радіальне стискання змушує п'єзоелектричне кільце 103 втискатися всередину уздовж зовнішньої окружності 104 трубчастого елемента 102 поблизу від монтажної структури 111 і, таким чином, защемляти стінку трубчастого елемента 102. Стягування трубчастого елемента 102 змушує виступ 109 також стягуватися радіально і в результаті центральна частина 110 пластини, яка піддається вібрації 101, аксіально рухається у напрямку А. По приведенню в дію другим електричним полем, як показано на Фіг. 3b, п'єзоелектричне кільце 103 радіально розтягується від його центрального отвору (напрямок D'), таким чином, послабляючи внутрішній тиск уздовж окружності 104 трубчастого елемента 102. Це послаблення тиску дозволяє виступові 109 радіально розтягуватися, що змушує центральну частину 110 перфорованої пластини 101 рухатись аксіально у напрямку А' в її первісну позицію. Постійне чергування електричних полів створює коливання (вібрацію) центральної частини 110 між позиціями, показаними на Фігурах 3а та 3b. Як було згадано вище, вібраційна система згідно з даним винаходом є особливо корисною для аерозолізації рідин. Фігури 4а, 4b та 4с пояснюють систему аерозолізації (яка називається "аерозольним пристроєм 40") згідно з варіантами втілення даного винаходу. Однакові номери використовуються на кожній з Фігур для позначення однакових компонентів. Як показано на Фіг. 4а, аерозольний пристрій 40 включає верхній корпус 401, знімний нижній корпус 405 та вібраційну систему 10 (наприклад, див. Фіг. 2). Вібраційна система 10 включає трубчастий елемент 102, п'єзоелектричне кільце 103 та перфоровану пластину 101. Верхній корпус 401 включає резервуар 402, сконфігурований таким чином, щоб утримувати об'єм рідини, наприклад, рідкого медикаменту, та конічну частину 403 на нижньому кінці резервуара 402, який закінчується випускною трубою 404, яка обмежується циліндричними стінками 406. Зачіпна труба 407, обмежена циліндричними стінками 408 верхнього корпусу 401, концентрично розташовується навколо випускної труби 404 і повністю її оточує. Вібраційна система 10 є пристосованою для зачеплення з верхнім корпусом 401 у знімному режимі, з верхнім відрізком трубчастого елемента 102 вібраційної системи 10 (тобто, відрізком трубчастого елемента 102 над п'єзоелектричним кільцем 103), сконфігурованим для запресовування у випускну трубу 404, і з п'єзоелектричним кільцем 103 вібраційної системи 10, сконфігурованим для запресовування у зачіпну трубу 407. У складеному стані верхній відрізок трубчастого елемента 102 п'єзоелектричного кільця 103 повністю оточується випускною трубою 404, і верхня поверхня п'єзоелектричного кільця 103 спирається на нижній кі 17 нець випускної труби 404. Це запресовувальне стикування трубчастого елемента 102 та випускної труби 404 утворює непроникне для рідини ущільнення, що перешкоджає входженню рідини, яка випускається з резервуара 402 у випускну трубу 404, у контакт з п'єзоелектричним кільцем 103. Нижній корпус 405 включає приймальну трубу 411, обмежену циліндричними стінками 412, кільцевий виступ 413, концентрично розташований навколо основи приймальної труби 411, та аерозольну камеру 414, обмежену циліндричними стінками 415. Нижній корпус 405 може бути пристосований для зачеплення з вібраційною системою 10 та верхнім корпусом 401 у знімному режимі, з нижнім відрізком трубчастого елемента 102 вібраційної системи 10 (тобто, відрізком трубчастого елемента 102 під п'єзоелектричним кільцем 103), сконфігурованим для запресовування у приймальну трубу 411, і з кільцевим виступом 413, сконфігурованим для запресовування у зачіпну трубу 407. У складеному стані нижній відрізок трубчастого елемента 102 повністю оточується приймальною трубою 411 і утворює прохід безпосередньо в аерозольну камеру 414. Нижня поверхня п'єзоелектричного кільця 103 спирається на верхній кінець приймальної труби 411 для надійного утримання вібраційної системи 10 у зачіпній трубі 407. Як показано на Фігурах 4b та 4с, на п'єзоелектричне кільце 103 може подаватись електричний струм через проводи 416 та 417 від батарей або іншого джерела енергії (не показано) Кожен з проводів 416 та 417 може мати форму "с-подібної скоби" і є відповідно посадженою у пази 418 та 419 вирізані по периферії стінок 415 верхнього корпусу 401. Кінець 420 проводу 416 може входити у зачіпну трубу 407 крізь отвір 422 у стінці 415 і створювати електричний контакт з верхньою поверхнею п'єзоелектричного кільця 103. Кінець 421 проводу 417 може входити у зачіпну трубу 407 крізь отвір 423 у стінці 415 верхнього корпусу 401 і створювати електричний контакт з нижньою поверхнею п'єзоелектричного кільця 103. Центральна частина 110 перфорованої пластини 101 може мати геометричну форму купола, хоча можуть застосовуватися й інші форми. Крім того, центральна частина 110 може мати апертури, які звужуються від тильної сторони (повернутої до резервуара 402) до передньої сторони. Коли аерозольний пристрій 40 набуває в цілому вертикальної орієнтації, рідина з резервуара 402 може випускатися на тильну сторону центральної частини 110 й утримуватись на ній під дією сили тяжіння. П'єзоелектричне кільце 103 є сконфігурованим для радіального розтягнення й стискання по приведенню в дію шляхом чергування електричних полів, які подаються через проводи 416 та 417. Таким чином, стінка трубчастого елемента 102 також стискається й розтягується. У такий спосіб центральна частина 110 аксіально вібрує таким чином, щоб виштовхувати краплинки рідини від її передньої сторони і з отвору в аерозольній камері 414. Одна перевага застосування вібраційної системи 10 полягає в тому, що аерозольний пристрій 40 може бути побудований таким чином, щоб віб 94711 18 раційна система 10 могла бути знята з верхнього корпусу 401 та нижнього корпусу 405. Таким чином, вібраційна система 10 (яка містить відносно дороге п'єзоелектричне кільце 103) може бути повторно використана з іншими цілями. Верхній корпус 401 та нижній корпус 405, які можуть бути виконані з відносно низькими витратами, можуть бути одноразовими. Іншою перевагою застосування вібраційної системи 10 є те, що кінці трубчастого елемента 102 можуть бути безпосередньо з'єднані з жорсткими основами, такими, як стінка 406 верхнього корпусу 401 та стінка 412 нижнього корпусу 405, без впливу на амплітуду коливання перфорованої пластини 110. Це дозволяє аерозольному пристроєві 40 ефективніше утворювати краплинки рідини. Як показано на Фіг. 4d, аерозольний пристрій 40' є подібним до аерозольного пристрою 40 і включає верхній корпус 401', який містить резервуар 402', знімний нижній корпус 405', який містить аерозольну камеру 414', та вібраційну систему 10', яка включає трубчастий елемент 102', п'єзоелектричне кільце 103' та центральну частину 110' перфорованої пластини. Однак в аерозольному пристрої 40' верхній відрізок трубчастого елемента 102' не є запресованим у випускну трубу 404' (як показано на Фіг. 4а), а можуть бути передбачені ущільнювальні кільця 420 для заповнення зазору між верхнім відрізком трубчастого елемента 102' та випускною трубою 404' корпусу 401'. Таким чином, утворюється непроникне для рідини ущільнення, що перешкоджає контактові рідини з резервуара 402' з п'єзоелектричним кільцем 103'. Подібним чином ущільнювальні кільця 421 можуть бути передбачені для заповнення зазору між нижнім відрізком трубчастого елемента 102' та приймальною трубою 411' нижнього корпусу 405' для утворення непроникного для рідини ущільнення, що перешкоджає контактові аерозолю, утвореного на центральній частині 110' перфорованої пластини, з п'єзоелектричним кільцем 103'. Відповідно, п'єзоелектричне кільце 103' може бути захищене від забруднення, що може перешкоджати його повторному використанню після виймання з аерозольного пристрою 40', без щільного припасування, яке вимагається для запресовування, як описано по відношенню до аерозольного пристрою 40. Оскільки ущільнювальні кільця 420 та 421 розташовуються як на верхній, так і на нижній поверхнях п'єзоелектричного кільця 103' і служать для утримання п'єзоелектричного кільця 103' від прямого контакту з верхнім корпусом 401' та нижнім корпусом 405', ущільнювальні кільця 420 та 421 також можуть мати змочувальний ефект, який зменшує небажану передачу вібрації від п'єзоелектричного кільця 103' до верхнього корпусу 401' та нижнього корпусу 405'. З посиланням на Фігури 5а та 5b описується інший варіант втілення даного винаходу. Вібраційна система 50 включає п'єзоелектричне кільце 502, яке має центральний отвір 504. П'єзоелектричне кільце 502 може бути побудоване з п'єзоелектричного матеріалу, який радіально розтягується й стискається по приведенню в дію, як обговорювалося вище. Трубчастий елемент 506 розташову 19 ється в отворі 504 і є пристосованим для утримання перфорованої пластини 508 у внутрішньому просвіті 509 будь-яким з описаних авторами способів. Трубчастий елемент 506 може бути виконаний з жорсткого матеріалу, такого, як тверда пластмаса, метал, кераміка і т. ін. Трубчастий елемент 506 необов'язково може мати виступи 510 для забезпечення належного механічного контакту з п'єзоелектричним кільцем 502 В альтернативному варіанті трубчастий елемент 506 може бути конічним для забезпечення належного механічного контакту. Трубчастий елемент 506 може включати один або кілька пружних сегментів 511, радіально виступаючих від місць на його внутрішній окружності до відповідних місць на його зовнішній окружності. Ці сегменти можуть бути побудовані з еластомерного матеріалу й розташовані в різних місцях. Пружні сегменти 511 дозволяють виконувати трубчастий елемент 506 з жорсткого матеріалу (для надійного утримання перфорованої пластини 508), водночас дозволяючи трубчастому елементові 506 радіально розтягуватися й стискатися п'єзоелектричним кільцем 502. Зокрема, коли трубчастий елемент 506 стискається п'єзоелектричним кільцем 502, пружні сегменти 511 стискаються для зменшення діаметра просвіту 509. Коли п'єзоелектричне кільце 502 радіально розтягується, пружні сегменти 511 розтягуються для збільшення діаметра просвіту 509. Таким чином, міра розтягнення та стискання може бути різною і частково залежить від розміру, кількості та типів застосованих пружних матеріалів. Вібраційна система 50 може бути вигідно з'єднана з резервуаром аерозольного пристрою (не показано), що дозволяє подавати рідину на перфоровану пластину 508. Крім того, також можуть застосовуватись інші системи подачі рідини, наприклад, капілярні системи, і т. ін. В альтернативному варіанті вібраційна система 50 може бути включена до інших систем, таких, як розпилювачі, вентилятори і т. ін. Фіг. 6 пояснює вібраційну систему 50, як показано на Фігурах 5а та 5b, з зовнішнім кільцем 512, розташованим навколо зовнішньої окружності п'єзоелектричного кільця 502, яке, у свою чергу, розташовується навколо трубчастого елемента 506. Кільце 512 може застосовуватися для регулювання робочої частоти п'єзоелектричного кільця 502. У багатьох випадках може бути бажаним функціонування п'єзоелектричного кільця 502 з частотою приблизно 130 кГц, що приблизно дорівнює резонансній частоті перфорованої пластини. Якщо п'єзоелектричне кільце 502 є виконаним з п'єзокерамічного матеріалу, його частота є обернено пропорційною його діаметрові: F = (1/2pir)X (E / p) Таким чином, якщо діаметр п'єзоелектричного кільця 502 робиться більшим для зниження частоти п'єзоелектричного кільця, п'єзоелектричне кільце 502 може бути надто великим для деяких випадків застосування. Низька робоча частота п'єзоелектричного кільця 502 може бути результатом того, що п'єзоелектричний матеріал є "м'яким" 94711 20 і важким. Для збільшення частоти без збільшення діаметра може бути додатково передбачене зовнішнє кільце 512 (яке може бути виконане з непружного і гнучкого матеріалу, такого, як нітрид кремнію). Комбінація кільця 512 та п'єзоелектричного кільця 502 служить для збільшення частоти до потрібного діапазону. З посиланням на Фігури 7а та 7b описується варіант втілення системи аерозолізації згідно з даним винаходом. Система 80 включає аерозольний пристрій, який для зручності обговорення включає вібраційну систему 50, яка має кільце 512, як показано на Фіг. 6, однак слід зазначити, що також можуть застосовуватися й інші вібраційні системи згідно з винаходом. Передбачено резервуар 802 для вміщення рідини, з'єднаний (або суцільно сформований) з трубчастим елементом 506 вібраційної системи 50. Може бути передбачена кришка 804 для закривання резервуара 802 після заповнення його рідиною. Також сполучається з трубчастим елементом 506 випуск 806, через який може розпилюватись аерозоль, створений перфорованою пластиною 508. Ущільнювальні кільця або прокладки 805 можуть розташовуватися між резервуаром 802 та вібраційною системою 50 і між вібраційною системою 50 та випуском 806 для забезпечення достатнього ущільнення та амортизації між компонентами. Однією конкретною особливістю системи аерозолізації 80 є те, що п'єзоелектричне кільце 502 має достатньо великий внутрішній діаметр для того, щоб ковзати по випуску 806 та резервуару 802. Таким чином, система 80 може легко збиратися й розбиратися для знімання п'єзоелектричного кільця 502. Крім того, п'єзоелектричне кільце 502 не входить у контакт з жодною рідиною і, таким чином, може повторно використовуватися з іншою системою аерозолізації. Крім того, резервуар 802, трубчастий елемент 506 та перфорована пластина 508 можуть бути відносно недорогими і одноразовими. Крім того, система 80 може бути легко включена до інших систем, таких, як ручні розпилювачі, вентилятори і т. ін. Під час роботи резервуар 802 наповнюється рідиною, і кришка 804 ставиться на місце. П'єзоелектричне кільце 502 ковзає по резервуару 802 і поміщується над трубчастим елементом 506. Електричний струм подають на п'єзоелектричне кільце 502 для викликання його розтягнення та стискання. Таким чином, рідина, яка контактує з перфорованою пластиною 508, виштовхується у формі краплинок рідини у випуск 806. Після застосування, резервуар 802 може бути повторно наповнений або може бути утилізований, при збереженні п'єзоелектричного кільця 502. На Фіг. 8 пояснюється інший варіант втілення винаходу, в якому система аерозолізації 90 включає трубчастий елемент 906, який має загострений кінець 901 та вивантажувальний кінець 903. Як було описано вище, трубчастий елемент 906 також містить перфоровану пластину (не показано), розташовану поперек внутрішнього просвіту. П'єзоелектричне кільце 904 розташовується навколо трубчастого елемента 906. Коли система аерозолізації 90 не використовується, загострений кінець 21 901 може мати ковпачок (не показано), який захищає його від пошкодження та забруднення. При готовності до застосування ковпачок знімають, і загострений кінець 901 може бути вставлений крізь мембранну оболонку резервуара 902, який містить рідину 905, яка піддається розпиленню. Потім рідина 905 випускається через загострений кінець 901 та просвіт трубчастого елемента 906 на перфоровану пластину, яка міститься всередині. П'єзоелектричне кільце 904 приводять у дію для приведення у вібрацію перфорованої пластини та аерозолізації рідини 905 в описаний вище спосіб. Утворений в результаті аерозоль після цього розпилюється через вивантажувальний кінець 903. Після застосування резервуар 902 знімають із загостреного кінця 901 і утилізують, п'єзоелектричне кільце 904 може бути зняте з комплекту для повторного використання, а решта комплекту може бути утилізована. Як було згадано вище, описані вище аерозольні пристрої можуть бути включені до інших систем. Приклад вентиляторних систем описано, наприклад, у паралельно перебуваючій на розгляді патентній заявці США № 10/828,765, поданій 20 квітня 2004 p., повний опис якої включеноавторами шляхом посилання. Описана авторами система є особливо корисною для терапії, в якій застосовують створення постійного позитивного тиску в дихальних шляхах (СРАР), зокрема, у новонароджених та немовлят. Відповідно, аерозольний пристрій згідно з даним винаходом може бути з'єднаний з таким вентилятором або схемою СРАР для подачі аерозолізованого медикаменту у дихальну систему пацієнта, наприклад, через перехідний пристрій для пацієнта. По завершенню сеансу лікування аерозольний пристрій або деякі його компоненти можуть бути зняті й повторно використані, а інші компоненти системи можуть бути утилізовані. В іншому прикладі аерозольний пристрій згідно з даним винаходом може бути включений до розпилювача, як описано, наприклад, у паралельно перебуваючій на розгляді патентній заявці США № 10/833,932, поданій 27 квітня 2004 p., повний опис якої включено авторами шляхом посилання. Розпилювач включає головний корпус, з'єднаний з корпусом аерозольного пристрою, який може включати систему аерозолізації, так, як було описано вище, у зв'язку з аерозольним пристроєм 40, показаним на Фігурах 4а, 4b та 4с, включаючи резервуар для тримання рідкого медикаменту, який піддається аерозолізації, та вібраційну систему згідно з даним винаходом, яка має перфоровану пластину з певною кількістю конічних апертур, яка проходить між першою поверхнею та другою по 94711 22 верхнею, як описано у патентах США №№ 5,164,740, 5,586,550, 5,758,637 та 6,085,740, повний вміст яких включається авторами шляхом посилання. Розпилювач також може мати мундштук, з'єднаний з головним корпусом. Принаймні частина трубчастого елемента вібраційної системи згідно з даним винаходом може бути розташована у корпусі таким чином, щоб краплинки рідини виштовхувалися через мундштук, дозволяючи пацієнтові вдихати аерозолізований медикамент. Апертури у перфорованій пластині можуть мати такий розмір, щоб утворювався аерозоль, у якому приблизно 70% або більше краплинок за масою мають розмір у межах від приблизно 1 до приблизно 5 мікрометрів. Після використання аерозольний корпус може бути знятий з головного корпусу. Рідина може повторно заливатися, або один або кілька компонентів можуть бути замінені. Наприклад, вібраційна система може бути знята й повторно використана з меншим розпилювачем. Один варіант втілення даного винаходу забезпечує спосіб лікування пацієнта, у якого виявлено один або кілька симптомів інфекційної або іншої респіраторної хвороби або порушення. Спосіб зазвичай включає етапи: забезпечення вібраційної системи, яка включає круглу перфоровану пластину, що піддається вібрації, яка має зовнішню окружність, трубчастий елемент, концентрично розташований навколо зовнішньої окружності пластини, яка піддається вібрації, причому трубчастий елемент має зовнішню окружність, та кільцевий викликаючий вібрацію елемент, концентрично розташований навколо зовнішньої окружності трубчастого елемента, причому викликаючий вібрацію елемент може радіально розтягуватися й стискатися для викликання вібрації перфорованої пластини у подовжньому напрямку; подачі рідкого медикаменту у вібраційну систему; приведення в дію викликаючого вібрацію елемента для приведення у вібрацію перфорованої пластини та аерозолізації медикаменту; і подачі аерозолю у дихальну систему пацієнта. Пристрій для утворення аерозолю згідно з даним винаходом здатен створювати великий об'єм потоку аерозолю відносно споживаної потужності. Наприклад, при застосуванні стандартного соляного розчину (2% NaCl) швидкість потоку аерозолю, який має об’ємний медіанний діаметр (VMD) 4 мікрони, може становити 15 мікролітрів/сек, і споживання енергії пристроєм може становити 3 Вт. Винахід було детально описано лише для зрозумілості та пояснення. Однак слід розуміти, що обсяг супровідної формули винаходу передбачає можливість змін та модифікацій. 23 94711 24 25 94711 26 27 94711 28 29 94711 30 31 94711 32 33 94711 34 35 94711 36 37 Комп’ютерна верстка Л. Литвиненко 94711 Підписне 38 Тираж 24 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601