IT8348001A1 - Procedimento e apparecchio per le diagnosi di malattie e allergie respiratorie - Google Patents

Description

La presente invenzione si riferisce alla diagnosi di malattie respiratorie, e pi? particolarmente ad un procedimento e ad un apparecchio nuovi e perfezionati utilizzanti un isotopo radioattivo aerosolizzato per la ventilazione dei polmoni co si da consentire la produzione d' immagini multiple di risoluzione e contrasto relativamente elevati per facilitare la localizzazione di emboli, tumori e simili, nonch? di altre malattie agenti sull' apparato respiratorio , senza pericolo di iperdeposizione e perdita del la chiarezza dell'immagine.

Fino ad oggi la diagnosi delle malattie respiratorie veniva fatta principalmente mediante esplorazioni dei polmoni per perfusione e ventilazione utilizzando gas radioattivi. L'uso di aerosol radioattivi era anch ' esso preso in considerazione, ma si constat? che con i sistemi noti si verif ica una eccessiva deposizione o ricaduta non pi? tanto nell' apparato respiratorio superiore, nella faringe orale o nella trachea, ma anche nelle intersezioni delle vie respiratorie. Inoltre si osservava una deposizione disuniforme della nebbia tra le zone centrali e quelle periferiche del polmone. Di conseguenza quando le esplorazioni per ventilazione sono ritenute des iderabili, si fa generalmente affidamento su gas radioattivi come xeno e cripton nonostante il costo relativamente elevato relativo alla produzione del gas, il fastidio per il paziente, e il tempo estremamente limitato in cui si deve ottenere anche una sola immagine del polmone, e la necessit? del contenimento e dello smaltimento del gas emesso.

La presente invenzione permette di risolvere i problemi relativi fino ad oggi e la diagnosi delle malattie polmonari e fornisce un procedimento e un apparecchio utilizzanti una nebbia radioattiva, ci? che permette di levitare le difficolt? comportate dai gas , nonch? i problemi fino ad oggi incontrati con gli aerosol. Pi? particolarmente, ? stato trovato che con l'utilizzazione di aerosol in cui la grandezza granulometrica ? mantenuta al disotto di circa 1 , 2 micron, dove la percentuale di gran lunga maggiore delle particelle si trova bene al disotto di 1 micron, la nebbia si comporta praticamente come un gas e non produce ricaduta o iperdeposizione di materiale nell' apparato respiratorio superiore, nella faringe e nella trachea. Inoltre avviene una deposizione sostanzialmente uniforme in tutto il polmone senza accumulo nei punti di ramificazione delle vie respiratorie, e il paziente pu? trovarsi in qualsiasi posizione ? non deve trattenere il respiro durante l' operazione di esplo-

? razione, oltre al fatto che si dispone di ampio tempo per esplorazioni multiple. Inoltre 1 <1 >isotopo ..trovandosi sotto forma di aerosol , pu? essere filtrato

dopo l' emissione e immagazzinato senza pericolo finch? la radioattivit? raggiunge un livello:?di sicurezza per ; lo smaltimento conveniente. I gas radioattivi tuttavia non possono essere filtrati, e occorre grande attenzione per il contenimento e il magazzinaggio, quest 'ultimo richiedendo periodi di tempo prolungati in confronto con gli aerosol.

Un altro scppo della presente invenzione consiste nella realizzazione di un procedimento e un apparecchio nuovi e perfezionati per la diagnosi di

malattie polmonari , caratterizzati dalla semplicit?, affidabilit?, facilit? di funzionamento e dal costo relativamente basso.

Un altro scopo ancora dell' invenzione consiste

nella fornitura di un apparecchio diagnostico: nuovo

e perfezionato che permette di registrare viste fotografiche multiple del polmone, con poco o nessun

fastidio per il paziente.

Un altro scopo ancora della presente invenzione consiste nella real izzazione di un procedimento e

di un apparecchio nuovi e perfezionati per eseguire

studi del polmone mediante ventilazione ad immagine,

RO M * i ? che consentono una risoluzione e un contrasto molto migliorati.

L ' invenzione utilizza un nebulizzatore in cui la grandezza granulometrie a massima ? essenzialmente limitata a 1 , 2 micron, con una quantit? trascurabile di particelle superiore a 1 , 2 micron. Una entrata d' aria unidirezionale ? accoppiata all'uscita del nebulizzatore, e l'uscita ? anche accoppiata attraverso una valvpla a flusso unidirezionale e un con-I.

nettore a T o ad Y ad un boccaglio o ad una maschera facciale attraverso la quale il paziente aspira l a nebbia prodotta dal nebulizzatore. La terza apertura o apertura di scarico sul connettore include una valvola a flusso unidirezionale per lo scarico del la nebbia e dell' aria emesse dal paziente, e un filtro per la rimozione della nebbia radioattiva. La uscita dal filtro viene condotta preferibilmente ad un opportuno contenitore per il magazzinaggio finch? la radioattivit? sia decaduta ad un l ivello di sicurezza per lo smaltimento. Poich? il nebulizzatore viene fatto di solito funzionare in continuo mediante una erogazione d ' aria compressa, sono anche previsti mezzi all'uscita del nebulizzatore per impedire la creazione di una effettiva pressione durante i periodi di emissione.

Questi e altri scopi e vantaggi dell' invenzione diventeranno pi? evidenti dalla seguente descrizione e dai disegni allegati formanti parte di questa domanda.

Nei disegni:

la figura 1 ? una vista in elevazione laterale , parzialmente in forma schem?tica di una forma di real izzazione di un apparecchio secondo 1 ' invenzione ; e la figura 2 ? una vista in elevazione laterale, in forma parzialmente schematica, di una modifica del-1? invenzione mostrata nella fig. 1.

Anche se ?. gi? stata suggerita l' opportunit? di utilizzare aerosol o nebbie radioattivi per la diagnosi di malattie polmonari , a causa della comodit? e del costo relativamente basso , la procedura non ? stata fino ad oggi utilizzata a causa dell' eccessivo deposito degli aerosol in grandi vie respiratorie, nella faringe posteriore, nella trachea*. .nello stomaco e simili. E * stato inoltre generalmente considerato che una nebbia radioattiva soddisfacente non deve includere particelle superiori a 2 micron di diametro medio aerodinamico di massa. Grazie all? invenzione che verr? ora descritta, ? stato trovato che le dimensioni del le particelle non solo non debbono superare 1 , 2 micron ma che le particelle dell' aerosol devono trovarsi nell? ambito da circa 0,056 a circa 1 , 2 micron, con circa 90% delle particelle al disotto di 1 micron. In queste condizioni, l? aerosol si comporta come un gas e gl i obiettivi desiderati possono essere conferiti.

Nella preparazione dell' aerosol per la produzione di esplorazioni radioattive, hanno funzionato soddisf acentemente ^^technezio-zolfo colloidale o technezio-pentaacetato di dietilentriammina, che hanno periodi di radioattivit? di circa 6 ore, in modo da fornire tempo sufficiente per esplorazioni ad immagini multiple, pur avendo un periodo radioattivo abbastanza breve per consentire un comodo smaltimento. Non solo i gas richiedono al paziente di trattenere il respiro durante una esplorazione ad immagine che consente tempo solo per una singola esplorazione , ma gas soddisfacenti noti come il cripton hanno un periodo radioattivo inferiore a 30 secondi , ci? che rende difficile fornire tempo anche per una singola esplorazione , e forme di xeno marcato hanno periodi radioattivi da 4 a 30 giorni, ci?; .che rende difficile lo smaltimento. I composti di technezio radioattivi citati sopra sono generalmente disponibili nei Reparti di Medicina Nucleare per procedure diagnostiche cliniche di routine , e di conseguenza costituiscono

b I un aerosol relativamente economico e disponibile per eseguire esplorazioni per ventilazione.

Facendo ora riferimento alla llg. 1 che mostra una vista in elevazione parzialmente schematica di una forma di apparecchio secondo 1 ' invenzione, il nebulizzatore ? generalmente indicato con 10 e include un' entrata per gas compresso 11 un'uscita 12. Il nebulizzatore pu? assumere qualunque forma desiderata, anche se nella forma di realizzazione illus trata la cassa include un serbatoio appropriato , un aspiratore per produrre la nebbia, e il gas come ad esempio ossigeno o aria dev'essere erogato al ritmo dell'ordine di 6-1 0 litri al minuto, Nella presente forma di realizzazione dell' invenzione, un connettore a quattro v ie indicato genericamente con 13 ? accoppiato all'uscita 12 del nebulizzatore 10 dal ramo tubolare 14. Una valvola d'entrata d' aria unidirezionale 15 ? collegata ad un secondo ramo tubolare 16 del connettore a quattro vie 13, una seconda valvola di uscita unidirezionale 17 e un f iltro per particelle 1 8 sono collegati ad un terzo ramo 19 del connettore a quattro vie 13 , e un quarto ramo 20 del connettore 13 ? collegato alla tubazione flessibile 21 avente una configurazione a soff ietto per l ' erogazione dell' aerosol al paziente.

E * preferibile racchiudere il nebulizzatore 10 insieme al connettore a quattro vie 13 in un contenitore 22 fatto di piombo o altro materiale schezmante le radiazioni, dato che il nebulizzatore contiene -il liquido radioattivo.

L?estremit? di uscita del tubo 21 ? collegata ad una terza valvola unidirezionale 23 che pu? essere contenuta in un. secondo contenitore 24 fatto anch' esso di piombo o filtro materiale schermante le radiazioni. L?uscita^ della valvola ad una sola via 23 ? accoppiata ad u? ramo 25 di un connettore ad Y 26 disposto nel contenitore 24* e il secondo ramo 27 del connettore Y ? accoppiato ad un tubo flessibile 28 simile a quello del tubo 21. Un boccaglio 29 per il paziente ? fissato alla estremit? del tubo 28 in modo che il paziente pu? aspirare convenientemente la nebbia generata dal nebulizzatore 10 insieme all' aria entrante nella valvola ad una sola via 15. Mentre ? s tato illustrato un boccaglio semplice 29* una maschera facciale appropriata pu? sostituire il boccagl io se si desidera. La valvola a flusso unidirezionale 23 pu? assumere qualunque forma desiderata e pu? essere preferibilmente aggiustata in modo da impedire il flusso in presenza di pressione atmosferica sul lato a valle della valvola e prov-

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vedere al libero flusso quando la pressione a valle ? ridotta durante il periodo in cui il paziente sta aspirando.

Quando si utilizzano aerosol per esplorazioni mediante ventilazione, il paziente deve aspirare ed emettere diverse volte per essere certo che la n?bbia radioattiva ? stata uniformemente depositata in tutto il polmone. Durante i periodi di emissione , il paziente emette attraverso il boccaglio o la maschera facciale, a feconda dei casi, e attraverso il tubo 28. Poich?': la valvola ad una sola via 23 impedisce il flusso * di nebbia in senso inverso, .l' aerosol emesso passa in fuori attraverso il ramo 30 del connettore ad Y 26 , una valvola ad una sola via 31 e un filtro 32 , e l' aria e/o il gas emesso verr? scaricato attraverso il tubo 33. Il filtro 32 trattiene l' aerosol emesso dal paziente e contiene l' aerosol filtrato finch? il livello di radioattivit? ? diminuito ad un livello di sicurezza per poter essere smaltito convenientemente. Durante il periodo di emissione, la valvola 23 rimane chiusa ed ? di conseguenza desiderabile impedire la creazione di una eccessiva pressione all' interno del tubo 21 causata da aria compressa che entra nell' ingresso 1.1 del nebulizzatore 10. A tale scopo la tubazione 21 che ha la forma di un soffietto, tende ad espandersi e quindi a limitare la pressione. Se si desidera, la valvola ad una sola via 17 pu? essere utilizzata e aggiustata per funzionare come valvola di sfogo per limitare la pressione massima del tubo 21 . Quando la valvola di sfogo 17 ? utilizzata, un f iltro per aerosol 18 ? previsto per filtrare e contenere l' aerosol, e il gas rimanente viene scaricato attraverso la tubazione 34. Se si desidera, le tubazioni 33 e 34 possono<1 >essere accoppiate l 'u&a., all' altra e condotte ad un contenitore di tenuta il quale trattiene il materiale gassoso finch? la radioattivit? ? diminuita ad un livello che permette lo smaltimento normale.

Il nebulizzatore 1? pu? assumere qualunque forma desiderata, purch? tuttavia le particelle di aerosol generate da esso rientrino negli ambiti indicati sopra. Un nebulizzatore di questo tipo che genera una nebbia rispondente ai requisiti indicati sopra ? illustrato e descritto nel brevetto degli S.U. numero 4.116.387.

La fig. 2 illustra una forma di realizzazione modificata dell* invenzione in cui il separatore di particelle grandi ? incluso nel caso che il particolare nebulizzatore 10 utilizzato avesse un numero eccessi-

A vo di particelle grandi.

Nelle figure, sono stati adoperati numeri uguali per indicare elementi corrispondenti in ciascuna figura.

Nella fig. 2 si osserver? che il ramo 20 che si estende dal connettore a quattro vie ? incurvato verso l' alto e accoglie il ramo verticale di un gomito 35 avente una pluralit? di deflettori inclinati 36. Il ramo di uscita orizzontale del gomito 35 ? allora accoppiato alia tubazione a forma di soffietto 21 . per l' erogaziohe della nebbia ad un paziente.

Il sistema di deflettori contenuto nel gomito 35 fornisce un percorso indiretto per la nebbia, con la conseguenza che le particelle pi? grandi tenderanno, per la loro maggiore massa, ad entrare in collisione con uno dei deflettori ed essere rimosse dal resto dell' aerosol. Queste particelle pi? grandi, quando vengano riconvertite in un liquido, si scaricheranno automaticamente nel nebulizzatore ed entreranno qui nel serbatoio per liquido. Se si desidera, si pu? impiegare uno scarico separato per ricondurre questo liquido direttamente al serbatoio o ad un ricevitore individuale.

Il procedimento e l' apparecchio per la produzione di esplorazioni dei polmoni utilizzando un aerosol sono risultati estremamente efficaci non soltanto dal punto di vista dei costi ridotti e della comodit? per il paziente, ma anche per il fatto che sono state ottenute esplorazioni ad immagini enormemente migliorate , ci? che facilita grandemente la diagnosi di precise difficolt? interessanti l'intero polmone.

Mentre l ' invenzione ? particolarmente ptile per la produzione di esplorazioni ad immagine del polmone, ? naturalmente utile anche per la medicazione del politone nel trattamento di una malattia. Per esempio, il procedimento e l' apparecchio potrebbero essere utili per il trattamento del polmone con antimicrobici, antifungo, farmaci anticancro marcati e simili. Il procedimento e l' apparecchio sono anche utili per la prova dell' allergia provocativa per determinare la reazione del corpo , per esempio ad letamine e antigeni come le piante del genere Ambrosia e simili.

Mentre sono state illustrate e descritte solo alcune determinate forme di realizzazione dell'invenzione , ? .^evidente che modifiche, cambiamenti e varianti possono essere portare senza allontanarsi dall' ambito e dallo spirito dell' invenzione stessa.

Claims (11)

RIVENDICAZIONI

1. Procedimento per la diagnosi di malattie pol? monari, che consiste nel produrre una nebbia aspirando un liquido marcato radioattivamente in cui le particelle formanti la detta nebbia non superano 1 , 2 micron di diametro , la maggior parte delle particelle trovandos i nell' amb ito generale di 0,056-1 micron; frammischiando detta nebbia con un gas contenente ossigeno e somministrando detto miscuglio ad un paziente per inalare ed emettere esclusiVannte detto miscuglio nel corso del naturale processo respiratorio, per cui la nebbia pervade in maniera sostanzialmente uniforme l'intera superficie polmonare e si deposita in maniera sostanzialmente unifoime attraverso tutti i passaggi polmonari, e poi produrre esplorazioni radioattive ad immagine del polmone.

2. Procedimento secondo la rivendicazione i ,ca- . rat teri zzato dal fatto di filtrare particelle grandi dal miscuglio dopo la produzione della nebbia.

3. Procedimento secondo la rivendicazione 1 , caratterizzato dal fatto di fornire un flusso unidirezionale del detto miscuglio in direzione del paziente e condurre il miscuglio emesso attraverso un secondo percorso unidirezionale,

4. Apparecchio per produrre una nebbia destinata ad essere aspirata da un paziente e avente propriet? gassose per facilitare la pervasione dell? intero polmone con una deposizione sostanzialmente uniforme attraverso le intere vie respiratorie, che comprende mezzi includenti una uscita per aspirare un liquido utilizzando una pressione gassosa per produrre una nebbia avente particelle nell' ambito di 0,056-1 , 2 micron, la maggior parte delle particelle trovandosi al disotto di 1 micron, un condotto includente un mezzo limitatore di pressione collegato per una estremit? alla detta uscita, una valvola a fiusso unidirezionale comunicante con il condotto per la immissione di aria ambiente, una seconda valvola a flusso unidirezionale collegata all' altra estremit? del condotto , un secondo condotto collegato alla seconda vaicela di flusso e terminante in una uscita per facilitare l ' aspirazione del la nebbia da parte del paziente, e una terza valvola a flusso unidirezionale collegata al secondo condotto e disposta per consentire il flusso in un s enso opposto alla pri? ma e alla seconda valvola, per cui il paziente durante l ' inalazione aspirer? nebbia dal mezzo di aspirazione e in seguito ad emissione , la nebbia e il gas emessi verranno scaricati attraverso la terza valvola di flusso.

5. Apparecchio secondo la rivendicazione 4, che include mezzi per 1* intercettazione di particelle grandi , frapposti tra l?uscita dei mezzi di aspirazione e il primo condotto.

6. Apparecchio secondo la rivendicazione 4, in cui la pressione gassosa si trova nell? ambito di 6-10 litri al minuto e il mezzo limitatore di pressione comprende una parete ondulata a forma di soffietto sul primo condotto.

7. Apparecchio secondo la rivendicazione 4, in cui il mezzo ^Limitatore di pressione comprende una valvola di sfogo della pressione comunicante con l' uscita del mezzo di aspirazione.

8. Apparecchio secondo la rivendicazione 4, in cui? la nebbia ? radioattiva e la terza valvola di flusso include un filtro per la rimozione della nebbia radioattiva, pur consentendo lo scarico del gas, come ad esempio aria o ossigeno combinati con la nebbia. <?>

9 Apparecchio secondo la rivendic azione 8, in cui il mezzo limitatore di pressione comprende una valvola di -sfogo della pressione e il filtro per la rimozione della nebbia radioattiva, pur consentendo lo scarico del gas, come ad esempio aria o ossigeno combinati con la nebbia."

10. Procedimeato per la diagnosi di malattie che comprende le fasi di produrre una nebbia aspirando liquido capace di produrre esplorazione ad immagine comportante l'uso di radioattivit?, in cui le particelle formanti la detta nebbia non superano 1 , 2 micron di diametro, la maggior parte delle particelle rientrando nell' ambito generale d? 0,056-1 micron, frammischiare la nebbia con un gas, addurre il mise-t?glio ad una cavit? in un paziente per cui la nebbia sar? distribuita uniformemente attraverso la .detta cavit? e depositata su superfici di essa, producendo esplorazione ad immagine delle dette super fici.

11. Apparecchio per produrre una nebbia destinata ad essere aspirata da un paziente e avente propriet? gassose per facilitare la pervasione dell' intero polmone con deposizione sostanzialmente uniforme attraverso la totalit? delle vie respiratorie in esso , che comprende mezzi includenti una uscita per aspirare un liquido utilizzando pressione gassosa per produrre una nebbia avente particelle nell' ambito di 0,056-1 , 2 micron, la maggior parte delle particelle essendo al . disotto di i micron, un condotto collegato per una estremit? all'uscita, una valvola a flusso unidirezionale comunicante con il condotto per l' immissione di aria ambiente, mezzi accoppiati al detto condotto per facilitare l' aspirazione della nebbia da parte del paziente, e una seconda valvola a flusso unidirezionale collegata al condotto e disposta per consentire il flusso in un senso opposto alla prima valvola di flusso , per cui il paziente durante l' inalazione aspira nebbia dal mezzo di aspirazione e in seguito ad emissione la nebbia e il gas emessi vengono scaricati attraverso la seconda valvola di flusso.

Roma, 2 5LMA>R|1983

p.Carl Peter Kremer, Jr,

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