BR112019019729B1 - Sistema de entrega de aerossol, e, método para aerossolizar um fluido - Google Patents

Abstract

Um sistema de entrega de aerossol que inclui um gerador de aerossol que aerossoliza um fluido para entrega a um paciente. O gerador de aerossol inclui um alojamento com uma câmara de fluido que comunica fluidicamente com uma entrada de alojamento e uma saída de alojamento. Dentro do alojamento, o gerador de aerossol inclui uma placa de suporte com uma fenda que comunica fluidicamente com a saída de alojamento. Um membro vibratório acopla à placa de suporte através da fenda. Um atuador piezoelétrico também acopla à placa de suporte, e, em operação, expande e contrai para vibrar o membro vibratório, que aerossoliza um fluido. O gerador de aerossol recebe fluido através de um conduto de fluido que acopla ao alojamento.

Description

REFERÊNCIA CRUZADA A PEDIDOS RELACIONADOS

[001] Este pedido reivindica prioridade para o Pedido Provisório U.S. No. 62/475.635, depositado em 23 de março de 2017, cujos conteúdos nas íntegras estão por meio disso incorporados pela referência para todos os propósitos. Este pedido também se refere ao Pedido Provisório U.S. No. 62/475.603, depositado em 23 de março de 2017, e Pedido Provisório U.S. No. 62/475.618, depositado em 23 de março de 2017, que estão ambos incorporados aqui pela referência para todos os propósitos.

FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO

[002] Esta seção visa introduzir o leitor nos vários aspectos da técnica que podem ser relacionados a vários aspectos da presente invenção, que são descritos e/ou reivindicados a seguir. Acredita-se que esta discussão seja útil na provisão do leitor com informação de fundo para facilitar um melhor entendimento dos vários aspectos da presente invenção. Dessa forma, deve-se entender que essas declarações devem ser lidas sob esta luz, e não como admissões da técnica anterior.

[003] Existem muitos tipos de doenças respiratórias que podem afetar a capacidade de pacientes respirarem normalmente. Essas doenças podem variar de um resfriado comum até fibrose cística. Medicina moderna trata essas doenças de uma variedade de maneiras, incluindo medicação oral, inaladores, nebulizadores, etc. Um nebulizador é um dispositivo que converte fluido (isto é, medicamento) em um aerossol para entrega a um paciente através da respiração. O paciente pode receber o aerossol através da boca, nariz e/ou por uma traqueotomia (isto é, um corte cirurgicamente feito na garganta). Entretanto, um nebulizador pode não tratar efetivamente uma doença respiratória se as gotículas de aerossol forem grandes e/ou a formação do aerossol não for devidamente sincronizada com um ciclo respiratório do paciente.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

[004] Em algumas modalidades, um sistema de entrega de aerosol inclui um gerador de aerossol que nebuliza um fluido para entrega a um paciente. O gerador de aerossol inclui um alojamento com uma câmara de fluido que comunica fluidicamente com uma entrada de alojamento e uma saída de alojamento. O gerador de aerossol inclui uma placa de suporte com uma fenda. Um membro vibratório acopla à placa de suporte de maneira a ser posicionado através da fenda. Um acionador piezoelétrico também acopla à placa de suporte e, em operação, expande e contrai para vibrar o membro vibratório, que nebuliza um fluido. Desta maneira, quando um fluido é suprido a uma superfície do membro vibratório, o fluido se transforma em um aerossol e esse é então disponível para entrega através da saída de alojamento. O gerador de aerossol recebe o fluido através de um conduto de fluido que acopla ao alojamento.

[005] O conduto de fluido é espaçado do membro vibratório a uma distância que atrai o fluido para o membro vibratório à medida que ele deixa o conduto de entrega de fluido (por exemplo, pela tensão superficial). O conduto de entrega de fluido é portanto capaz de transferir fluido para o membro vibratório em qualquer orientação ou substancialmente em todas as orientações do gerador de aerossol. A distância pode também ser ajustada para bloquear ou reduzir a capacidade de o membro vibratório extrair/remover fluido não dispensado do conduto de entrega de fluido (por exemplo, à medida que o membro vibratório vibra mudando a distância entre a extremidade do conduto de entrega de fluido e o membro vibratório). A distância pode também ajustada para controlar o espalhamento de fluido sobre o membro vibratório. Por exemplo, quanto mais próximo o conduto de entrega de fluido estiver do membro vibratório, a interação entre o membro vibratório, o fluido e o conduto de entrega de fluido pode reduzir a capacidade de o fluido espalhar. Como será explicado em detalhe adicional a seguir, quando o fluido espalha por uma maior área superficial, mais fendas no membro vibratório são expostas ao fluido, que pode mudar as características do aerossol.

[006] Em uma outra modalidade, um sistema de entrega de aerosol inclui um gerador de aerossol que nebuliza um fluido para entrega a um paciente. O gerador de aerossol inclui um alojamento com uma câmara de fluido que comunica fluidicamente com uma entrada de alojamento e uma saída de alojamento. O gerador de aerossol inclui uma placa de suporte com uma fenda. Um membro vibratório acopla à placa de suporte de maneira a ficar posicionado através da fenda. Um acionador piezoelétrico também acopla à placa de suporte e, em operação, expande e contrai para vibrar o membro vibratório, que nebuliza um fluido. Desta maneira, quando um fluido é suprido a uma superfície do membro vibratório, o fluido se transforma em um aerossol que fica então disponível para entrega através da saída de alojamento. O gerador de aerossol recebe fluido através de uma pluralidade de condutos que entregam o fluido ao membro vibratório.

[007] A pluralidade de condutos pode facilitar a rápida distribuição de fluido em uma superfície do membro vibratório bem como distribuição controlada de líquido através da superfície do membro vibratório (por exemplo, algumas porções do membro vibratório podem receber mais fluido que outras). A pluralidade de condutos se estendem ao interior do alojamento e ficam a uma distância do membro vibratório que garante que o membro vibratório atraia o fluido que deixa a pluralidade de condutos (por exemplo, pela tensão superficial). Desta maneira, o fluido pode ser transferido para o membro vibratório em qualquer orientação ou substancialmente em todas as orientações. A distância pode também ajustada para bloquear ou reduzir a capacidade de o membro vibratório extrair/remover fluido não dispensado da pluralidade de condutos (por exemplo, à medida que o membro vibratório vibra alterando distância entre as extremidades/saídas da pluralidade de condutos e o membro vibratório). Em outras palavras, a distância pode facilitar liberação de fluido precisa para nebulização. A distância pode também ser ajustada para controlar o espalhamento de fluido sobre o membro vibratório. Por exemplo, quanto mais próxima a pluralidade de condutos estiver do membro vibratório, o atrito entre o membro vibratório, o fluido e a pluralidade de condutos pode reduzir a capacidade de o fluido espalhar. Em algumas modalidades, um ou mais da pluralidade de condutos pode ser colocada a diferentes distâncias do membro vibratório e/ou ter diferentes tamanhos. Dessa forma, alguns da pluralidade de condutos podem permitir espalhamento mais rápido de fluido em porções do membro vibratório, enquanto outros podem reduzir o espalhamento de fluido em outras porções do membro vibratório.

[008] Um aspecto da descrição inclui um método para nebulizar um fluido. The método inclui suprir um volume de fluido a uma superfície de um membro vibratório em um gerador de aerossol de maneira tal que o fluido cole na superfície por forças de tensão superficial. O método converte o fluido em um aerossol pela vibração do membro vibratório com um acionador piezoelétrico. Pelo suprimento de um volume de líquido que cola na superfície do membro vibratório, não é necessário que nenhum reservatório de líquido seja armazenando na superfície. Desta maneira, o gerador de aerossol pode ser movimentado para qualquer posição e ainda ser capaz de nebulizar o líquido. Adicionalmente, a perda de medicações caras pode ser minimizada uma vez que o líquido é suprido e nebulizado de uma forma sob demanda.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[009] Vários recursos, aspectos e vantagens da presente invenção serão mais bem entendidos quando a descrição detalhada seguinte for lida com referência às figuras anexas nas quais caracteres iguais representam partes iguais nas figuras, em que: a FIG. 1 é uma vista esquemática de uma modalidade de um sistema de entrega de aerossol conectado a um sistema respiratório; a FIG. 2 é uma vista em perspectiva de uma modalidade de um gerador de aerossol; a FIG. 3 é uma vista seccional transversal de uma modalidade de um gerador de aerossol; a FIG. 4 é uma vista de topo parcial de uma modalidade de um membro vibratório; a FIG. 5 é uma vista seccional transversal parcial de uma modalidade de um membro vibratório na linha 5-5 da FIG. 3; a FIG. 6 é uma vista seccional transversal de uma modalidade de um gerador de aerossol nebulizando um fluido com um membro vibratório; a FIG. 7 é uma vista seccional transversal de uma modalidade de um gerador de aerossol nebulizando um fluido com um membro vibratório; a FIG. 8 é uma vista em perspectiva de uma modalidade de um gerador de aerossol; a FIG. 9 é uma vista seccional transversal de uma modalidade de um gerador de aerossol; a FIG. 10 é uma vista seccional transversal de uma modalidade de um gerador de aerossol ao longo da linha 10-10 da FIG. 9; a FIG. 11 é uma vista seccional transversal de uma modalidade de um gerador de aerossol ao longo da linha 10-10 da FIG. 9; a FIG. 12 é uma vista seccional transversal de uma modalidade de um gerador de aerossol ao longo da linha 10-10 da FIG. 9; e a FIG. 13 é uma vista seccional de uma modalidade de um conduto secundário na linha 13-13 da FIG. 9.

DESCRIÇÃO DETALHADA

[0010] Uma ou mais modalidades específicas da presente invenção serão descritas a seguir. Essas modalidades são apenas exemplares da presente invenção. Adicionalmente, em um esforço de prover uma descrição concisa dessas modalidades exemplares, todos os recursos de uma implementação real podem não ser descritos na especificação. Deve-se perceber que, no desenvolvimento de qualquer tal implementação real, como em qualquer projeto de engenharia ou desenho, inúmeras decisões específicas da implementação têm que ser feitas para alcançar as metas específicas dos desenvolvedores, tal como conformidade com restrições relacionadas a sistema e relacionadas a negócios, que podem variar de uma implementação para outra. Além disso, deve-se perceber que um esforço de desenvolvimento como esse pode ser complexo e demorado, mas no entanto seria uma rotina na realização do projeto, fabricação de manufatura para os versados na técnica tendo o benefício desta descrição.

[0011] As modalidades discutidas a seguir incluem um sistema de entrega de aerossol capaz de prever a inalação por um paciente a fim de produção e entrega a tempo de um medicamento inalável. Por exemplo, o sistema de entrega de aerossol pode prever a inalação de forma que o medicamento possa ser nebulizado antes da inalação. Pela nebulização do medicamento antes da inalação, o sistema de entrega de aerossol pode aumentar a quantidade de medicação entregue ao paciente por respiração, intensificar a eficácia da medicação e/ou entregar a medicação a uma maior área nos pulmões de um paciente (por exemplo, mais profundamente nos pulmões). O sistema de entrega de aerossol usa um ou mais sensores de respiração para detectar inalação por um paciente. Esses sensores de respiração podem detectar inalação em todos os modos de ventilação incluindo obrigatória, assistida e espontânea. Por exemplo, o sistema de entrega de aerossol pode usar um sensor de fluxo como o sensor de respiração para detectar inalação por um paciente. Como será explicado a seguir, sensores de fluxo são mais eficazes que sensores de pressão na detecção do início e fim de inalação.

[0012] O sistema de entrega de aerossol pode também aumentar a eficácia de entrega com um gerador de aerossol capaz de produzir frações de partícula finas (FPF) maiores que 80% com gotículas/partículas tendo um diâmetro mediano em volume (VMD) de 1 micron ou menos. Em outras palavras, o gerador de aerossol é capaz de produzir aerossóis muito finos que são facilmente suspensos em e carregados por um fluido carreador (por exemplo, ar, O2, mistura O2/ar, etc.). Finalmente, o sistema de entrega de aerossóis discutido a seguir pode acoplar aos sistemas respiratórios existentes sem reprojetar ou replanejar esses sistemas. Isso permite que o sistema de entrega de aerossol seja usado com ventiladores, umidificadores, máquinas de pressão das vias aéreas positiva contínua (CPAP), etc. existentes.

[0013] Como será discutido em detalhe a seguir, o sistema de entrega de aerossol inclui um gerador de aerossol que recebe um suprimento de fluido que adere a uma superfície traseira de um membro vibratório, de forma que não é necessário que o reservatório de líquido seja armazenado na superfície traseira. Desta maneira, o gerador de aerossol pode ser movimentado para qualquer posição e ainda ser capaz de nebulizar o fluido. Adicionalmente, a perda de medicações caras pode ser minimizada uma vez que o fluido é suprido e nebulizado de uma maneira sob demanda.

[0014] O fluido é suprido através de um ou mais condutos de fluido. O conduto ou condutos se estendem ao interior de um alojamento de um gerador de aerossol e são espaçados uma distância de um membro vibratório que assegura que o membro vibratório atraia o fluido que deixa a pluralidade de condutos (por exemplo, pela tensão superficial). Desta maneira, o fluido pode ser transferido para o membro vibratório em qualquer orientação ou substancialmente em todas as orientações. A distância pode também ser ajustada para bloquear ou reduzir a capacidade de o membro vibratório extrair/remover fluido não dispensado do(s) conduto(s). A distância pode também ser ajustada para controlar o espalhamento de fluido no membro vibratório. Por exemplo, quanto mais próximo(s) o(s) conduto(s) estiver(em) do membro vibratório, o atrito entre o membro vibratório, o fluido, e o(s) conduto(s) pode reduzir a capacidade de o fluido se espalhar.

[0015] O membro vibratório pode também ser customizado para produzir aerossóis com diferentes características (por exemplo, VMD, velocidade da névoa, densidade da névoa, vazão média, direção, etc.). Por exemplo, diferentes membros vibratórios podem diferir no tamanho, número, localização, etc. de fendas. Em algumas modalidades, customização pode permitir a geração de diferentes aerossóis em diferentes localizações no membro vibratório. Ou seja, porções do mesmo membro vibratório podem diferir no número e tamanho de fendas de forma que diferentes porções do membro vibratório possam produzir aerossóis com diferentes tamanhos, densidades, etc. A capacidade de customizar o membro vibratório facilita a geração de aerossol para diferentes fluidos, diferentes tratamentos, diferentes aplicações, etc.

[0016] A FIG. 1 é uma vista esquemática de uma modalidade de um sistema de entrega de aerossol 10 conectado a um sistema respiratório 12. Na FIG. 1, o sistema respiratório 12 inclui um ventilador 14 capaz de forçar ar (por exemplo, ar, O2, mistura ar/O2, etc.) para dentro e extrair ar de um paciente. Como será explicado em detalhe a seguir, o sistema de entrega de aerossol 10 é capaz de conectar a uma variedade de sistemas respiratórios existentes 12 para prover fluido nebulizado (por exemplo, medicamento) para tratamento de pacientes. Ou seja, o sistema de entrega de aerossol 10 pode ser modernizados em sistemas respiratórios existentes 12 (por exemplo, ventiladores, umidificadores, máquinas de pressão das vias aéreas positiva contínua (CPAP), ou combinações das mesmas) sem reprojetar ou replanejar o sistema respiratório 12 para funcionar com o sistema de entrega de aerossol 10.

[0017] O sistema de entrega de aerossol 10 inclui um gerador de aerossol 16 capaz de acoplar a uma variedade de dispositivos de fluxo de ar tais como tubos endotraqueais 18, cânula/máscaras nasais, tubos de traqueostomia, etc. O gerador de aerossol 16 recebe fluido de uma fonte de fluido 20 através de um conduto de entrega de fluido 22. A fonte de fluido 20 (por exemplo, recipiente, frasco) pode conter uma variedade de substâncias incluindo medicamento, tensoativo, uma combinação dos mesmos, etc. Em operação, fluido da fonte de fluido 20 é bombeado com uma bomba 24 através do conduto de entrega de fluido 22 para o gerador de aerossol 16 onde o fluido é nebulizado antes e/ou enquanto o paciente inala. Em algumas modalidades, o conduto de entrega de fluido 22 pode ser escorvado com fluido antes do tratamento para assegurar entrega rápida (por exemplo, pré- carregando o fluido no gerador de aerossol 16). A bomba 24 é controlada com um controlador 26 que cronometra a entrega e dosagem do fluido.

[0018] O controlador 26 inclui um ou mais processadores 28 que executam instruções armazenadas em uma ou mais memórias 30 para acionar a operação da bomba 24 e do gerador de aerossol 16. Por exemplo, a memória 30 pode incluir instruções que indicam a quantidade de fluido a ser bombeado no gerador de aerossol 16 em cada dose para cada atuação do gerador de aerossol, quanto fluido deve ser bombeado em um período específico de tempo, ou tempos, etc. As instruções armazenadas podem ser baseadas em um tamanho do paciente, idade do paciente, sexo do paciente, tipo de medicamento, aditivos fluidos, quantidade desejada de aerossol, etc. A memória 30 também inclui instruções para ativar o gerador de aerossol 16. Como ilustrado, o controlador 26 conecta ao gerador de aerossol 16 com um cabo 32 (isto é, cabo elétrico) e/ou usando conexões sem fio. O cabo 32 porta um sinal que ativa um acionador piezoelétrico (ou outro) dentro do gerador de aerossol 16. À medida que o acionador piezoelétrico opera, ele vibra um membro vibratório que então nebuliza o fluido para entrega ao paciente (isto é, por inalação). A memória pode portanto incluir instruções para controlar quando o acionador piezoelétrico inicia, para, frequência ou frequências de vibração, etc.

[0019] O sistema de entrega de aerossol 10 aumenta a eficácia de tratamento sincronizando a criação do aerossol. Por exemplo, o sistema de entrega de aerossol 10 pode começar a nebulizar o medicamento antes de o paciente inalar. Desta maneira, o sistema de entrega de aerossol 10 tira vantagem do maior fluxo de ar no início da inalação. Isto aumenta a entrega de medicamento ao paciente já que o ar inalado carrega o medicamento mais adentro nos pulmões do paciente. O sistema de entrega de aerossol 10 pode também nebulizar medicamento tão logo a inalação seja detectada (por exemplo, por respiração espontânea).

[0020] O sistema de entrega de aerossol 10 coordena a entrega do medicamento usando um ou mais sensores de respiração 34 para determinar quando um paciente inala e por quanto tempo. Os sensores de respiração 34 podem incluir um sensor de fluxo 36 (por exemplo, sensor de fluxo elétrico), sensor de radar 38 (por exemplo, sensor de radar UWB para medir deslocamento do tórax), sensor de CO2, sensor de temperatura de alta velocidade 40, sensor acústico 40, sensor de pletismografia de impedância 40, sensor de pletismografia de indutância respiratória, sensor de pressão, etc. Esses sensores de respiração 34 podem comunicar com o controlador 26 por meio de conexões físicas e/ou conexões sem fio. Em algumas modalidades, o sistema de entrega de aerossol 10 pode usar uma combinação de sensores de respiração 34 (por exemplo, 1, 2, 3, 4, 5) para prover redundância e/ou monitoramento mais preciso do ciclo respiratório do paciente. Por exemplo, o sistema de entrega de aerossol 10 pode usar um sensor de fluxo 36 em combinação com um sensor de radar 38 para monitorar tanto o fluxo de ar quanto o movimento do tórax. Em uma outra modalidade, o sistema de entrega de aerossol 10 pode usar um sensor de fluxo 36, um sensor de radar 38, e sensor de pletismografia 40 para monitorar o ciclo respiratório.

[0021] Como ilustrado, o sensor de fluxo 36 acopla a um conduto de entrega de gás 42 para sensorear mudanças no fluxo de ar durante inalação (por exemplo, respiração obrigatória, assistida ou espontânea). Em algumas modalidades, o sensor de fluxo 36 pode também acoplar a um conduto de retorno de gás 44 para detectar o início e final da exalação. E em ainda outras modalidades, o sistema de entrega de aerossol 10 pode incluir sensores de fluxo 36 que acoplam ao conduto de entrega de gás 42 e ao conduto de retorno de gás 44. À medida que o controlador 26 recebe dados do(s) sensor(es) de fluxo 36, o controlador 26 pode monitorar padrões de respiração para prover quando o paciente vai respirar. A capacidade de prever quando a inalação começa permite que o sistema de entrega de aerossol 10 prepare medicamento nebulizado para inalação imediata. Mais especificamente, o sistema de entrega de aerossol 10 é capaz de pré-carregar fluido em um membro vibratório no gerador de aerossol 16 de forma que o fluido possa ser nebulizado antes da inalação. Em virtude de a detecção de fluxo não ser um indicador moroso, o sensor de fluxo 36 pode rapidamente detectar inalação incomum ou espontânea para entrega de aerossol (por exemplo, menos que 10 milissegundos a partir do início de inalação).

[0022] A previsão da inalação do paciente pode começar usando um ou mais sensores de respiração e/ou fluxo 36 para rastrear o padrão de respiração do paciente e/ou um ciclo de ventilação (se um paciente for obrigatoriamente ventilado). O controlador 26 então usa os dados rastreados para prever quando inalações subsequentes começarão. Isto permite que o controlador 26 direcione a bomba 24 para entregar fluido da fonte de fluido 20 ao gerador de aerossol 16 antes de uma inalação. O controlador 26 pode também sinalizar o gerador de aerossol 16 para iniciar a nebulização do fluido em um momento adequado, tal como dentro de um período de tempo predeterminado (por exemplo, +/-0,5 segundos) antes e/ou durante a inalação prevista. Desta maneira, o aerossol fica pronto para o paciente no início da inalação. Embora o sistema de entrega de aerossol 10 seja capaz de prever o ciclo respiratório para produzir aerossol para o paciente, o sistema de entrega de aerossol 10 é também capaz de reconhecer a respiração espontânea/irregular que não é parte do padrão normal usando os sensores de respiração 34. Uma vez que uma respiração espontânea seja reconhecida, o sistema de entrega de aerossol 10 pode imediatamente bombear fluido para o gerador de aerossol 16 para entrega ao paciente.

[0023] Quando um paciente é obrigatoridamente ventilado (por exemplo, com o ventilador 14) ou recebe ventilação assistida, o sensor de fluxo 36 é capaz de detectar mudanças no fluxo à medida que o ventilador 14 alternaentre forçar o em um paciente e retirar ar do paciente. O controlador 26 monitora essas mudanças no fluxo e então calcula quando começar a nebulizar o medicamento como aqui discutido. Desta maneira, o sistema de entrega de aerossol 10 pode ser integrado em um sistema respiratório existente 12 sem programação ou conexão dos sistemas entre si. Em outras palavras, o sistema de entrega de aerossol 10 e o sistema respiratório 12 do não precisam comunicar um com o outro para coordenação/sincronização da pulverização, produção e entrega ao paciente.

[0024] Deve-se notar que um sensor de fluxo 36 é mais capaz que um sensor de pressão na detecção de quando um paciente começa a inalar. Um sensor de pressão provê um indicador de demora ou atrasado à medida que a pressão leva tempo para acumular em um circuito de ar. Um sensor de pressão portanto detectará inalação após a respiração ter terminado, ou praticamente terminado. Sensores de pressão são também inefetivos na determinação de quando a inalação é completa em virtude de um sensor de pressão precisar de uma pausa inspiratória sustentada (isto é, pressão de patamar quando um paciente faz uma pasua entre inalação e exalação). Além disso, no caso de um vazamento no circuito de ar e/ou dobras na tubulação, a precisão dos sensores de pressão é significativamente reduzida. Finalmente, um sistema que usa um sensor de pressão exigiria um algoritmo de controle adaptativo robusto para operar através de situações de respiração obrigatória, assistida e espontânea em virtude de a respiração por ventilador criar pressão positiva enquanto respiração espontânea cria pressão negativa no circuito de ar. Entretanto, em algumas situações, um sensor de pressão pode ser usado com o sistema de entrega de aerossol 10 quando o sincronismo de produção e entrega de aerossol é menos demandante.

[0025] A FIG. 2 é uma vista em perspectiva de uma modalidade de um gerador de aerossol 16. Como anteriormente explicado, a fonte de fluido 20 (visto na FIG. 1) acopla fluidicamente ao gerador de aerossol 16 com um conduto de entrega de fluido 22. O conduto de entrega de fluido 22 acopla a uma entrada de fluido 60 em um alojamento 62 do gerador de aerossol 16. Em operação, fluido da fonte de fluido 20 é bombeado através da entrada de fluido 60 para o gerador de aerossol 16 onde o fluido é nebulizado. Um aerossol então sai do gerador de aerossol 16 através de um saída de fluido 64 para entrega a um paciente. A saída 64 pode acoplar a qualquer número de dispositivos de fluxo de ar tais como tubos endotraqueais, cânula/máscaras nasais, tubos de traqueostomia, peça de boca, etc. Por exemplo, a saída 64 pode acoplar a um dispositivo de fluxo de ar com uma conexão de engate rápido, conexão de encaixe de pressão, conexão rosqueada, prendedores rosqueados, cola, solda, ou uma combinação dos mesmos. Em algumas modalidades, o alojamento 62 pode incluir uma ou mais fendas de ventilação 66 (por exemplo, 1, 2, 3, 4, ou mais). As fendas de ventilação 66 podem favorecer o escorvamento do conduto de entrega de fluido 22 permitindo que ar escape do gerador de aerossol 16 à medida que fluido entra no conduto de entrega de fluido 22. Em algumas modalidades, as fendas de ventilação 66 podem favorecer a detecção de superescorvamento/superbomeamento de fluido no gerador de aerossol 16. Por exemplo, o tamanho das fendas de ventilação 66 pode não facilitar o rápido fluxo de fluido em excesso para fora do alojamento 62. À medida que a pressão se acumula no alojamento 62 pelo superescorvamento/superbomeamento o controlador 26 é capaz de detectar um pico de pressão. A maior pressão pode ser detectada com um sensor de pressão e/ou por maiores demandas de potência pela bomba 24 (visto na FIG. 1). Em algumas modalidades, as fendas de ventilação 66 podem também facilitar a produção de aerossol pela equalização da pressão em lados opostos do membro vibratório.

[0026] A fim de nebulizar o fluido, o gerador de aerossol acopla eletricamente ao controlador 26 (visto na FIG. 1) com um cabo 32. O cabo 32 acopla ao gerador de aerossol 16 através de uma entrada de cabo 68 no alojamento 62. Dentro do alojamento 62, o cabo 32 conecta a um acionador piezoelétrico (ou outro) que vibra um membro vibratório, que então fluidiza o fluido.

[0027] A FIG. 3 é uma vista seccional transversal de uma modalidade de um gerador de aerossol 16. Como ilustrado, o alojamento 62 pode incluir uma primeira porção 80 (por exemplo, primeira metade) e uma segunda porção 82 (por exemplo, segunda metade) que se acoplam. As primeira e segunda porções 80, 82 podem se acoplar com uma conexão de engate rápido, conexão de encaixe de pressão, conexão rosqueada, prendedores rosqueados, cola, solda, ou uma combinação dos mesmos. As primeira e segunda porções 80, 82 forma uma cavidade 84 que recebe o membro vibratório 86 (por exemplo, chapa de fenda, malha) e o acionador piezoelétrico 88. Em operação, o acionador piezoelétrico 88 vibra o membro vibratório 86 transferindo energia através de uma placa de suporte 90. À medida que o membro vibratório 86 vibra, ele gera aerossol. A fim de que o aerossol saia do gerador de aerossol 16, o membro vibratório 86 acopla à placa de suporte 90 em torno de uma fenda 92. A fenda 92 permite comunicação fluídica através do alojamento 62 da entrada 60 com a saída 64 de forma que aerossol criado pelo membro vibratório 86 possa sair do gerador de aerossol 16.

[0028] A placa de suporte 90 pode ser feita de um ou mais dos seguintes materiais: metal, liga metálica, polímero, etc. O membro vibratório 86 pode ser similarmente feito de um metal, uma liga metálica, ou um polímero. Mudando a espessura da placa de suporte 90, o gerador de aerossol 16 pode mudar as características vibracionais do membro vibratório 86. Por exemplo, uma placa de suporte mais espessa e/ou mais rígida 90 pode resistir à transferência de vibração enquanto uma placa de suporte mais fina 90 pode facilitá-la. Em algumas modalidades, a placa de suporte 90 pode ser um condutor (por exemplo, chapa metálica) que acopla a um fio terra no cabo 32. A placa de suporte 90 pode portanto completar o circuito que potencializa o acionador piezoelétrico 88. Em algumas modalidades, a placa de suporte 90 e o membro vibratório 86 podem ser em peça única/integrais, em vez de dois componentes separados que se acoplam. Em uma outra modalidade, o membro vibratório 86 pode ser moldado sobre a placa de suporte 90 (por exemplo, envolto).

[0029] Acoplando indiretamente o acionador piezoelétrico 88 ao membro vibratório 86 com a placa de suporte 90, o gerador de aerossol 16 é capaz de isolar o acionador piezoelétrico 88 e o cabo 32 de fluido que entra e sai do alojamento 62. Por exemplo, o gerador de aerossol 16 pode incluir uma primeira vedação 94 e um segunda vedação 96. A primeira vedação 94 forma uma vedação entre uma primeira superfície 98 da placa de suporte 90 e a primeira porção 80 do alojamento 62, enquanto a segunda vedação 96 forma uma vedação entre uma segunda superfície 100 da placa de suporte 90 e uma segunda porção 82 do alojamento 62. À medida que a placa de suporte 90 vibra, as vedações 94, 96 são mantidas no lugar nos respectivos sulcos 102, 104 (por exemplo, sulcos circunferenciais) do alojamento 62. Em algumas modalidades, as vedações 94, 96 podem ser vedações de anel-O feitas de plástico, borracha, elastômeros, etc. Uma vez montadas, as primeira e segunda porções de alojamento 80, 82 comprimem as vedações 94, 96 em contato com a placa de suporte 90 formando uma câmara de fluido 106 bem como uma vedação hermética a fluido entre a câmara de fluido 106 e o acionador piezoelétrico 88. Essas vedações 94, 96 podem também manter um ambiente estéril bloqueando a entrada de contaminantes na câmara de fluido 106 através da entrada de cabo 68.

[0030] Como aqui explicado, o alojamento 62 inclui fendas de ventilação 66. Em algumas modalidades, as fendas de ventilação 66 podem incluir um ou mais filtros 107. Os filtros 107 podem favorecer um ambiente estéril bloqueando a entrada de contaminantes na câmara de fluido 106. Os filtros 107 podem também permitir que gás escape da câmara de fluido 106 durante escorvamento do conduto de entrega de fluido 22 e bloquear/reduzir o escape de fluido da câmara de fluido 106.

[0031] A câmara de fluido 106 recebe fluido do conduto de entrega de fluido 22 que acopla à entrada 60 do alojamento 62. O conduto de entrega de fluido 22 se estende ao interior da câmara de fluido 106 de forma que um saída/extremidade 108 do conduto de entrega de fluido 22 fique a uma distância 110 (por exemplo, 1 mm a 0,001 mm) do membro vibratório 86. A distância 110 assegura que o membro vibratório 86 atraia fluido que sai do conduto de entrega de fluido 22 (por exemplo, pela tensão superficial). Desta maneira, o conduto de entrega de fluido 22 é capaz de transferir fluido para o membro vibratório 86 em qualquer orientação ou substancialmente todas as orientações do gerador de aerossol 16. A distância 110 pode também ser ajustada para bloquear ou reduzir a capacidade de o membro vibratório 86 extrair/remover fluido não dispensado do conduto de entrega de fluido 22 (por exemplo, à medida que o membro vibratório 86 vibra mudando a distância 110 entre a extremidade 108 do conduto de entrega de fluido 22 e o membro vibratório 86). A distância 110 pode também ser ajustada para controlar o espalhamento de fluido sobre o membro vibratório 86. Por exemplo, quanto mais próximo o conduto de entrega de fluido 22 está do membro vibratório 86, tanto maior o impacto que o atrito entre o membro vibratório 86, o fluido, e o conduto de entrega de fluido 22 tem na redução da capacidade de o fluido espalhar. Como será explicado em detalhe adicional a seguir, quando o fluido se espalha em uma maior área superficial, mais fendas no membro vibratório 86 são expostas ao fluido, que pode mudar as características do aerossol.

[0032] A distância 110 pode ser controlada por até que ponto o conduto de entrega de fluido 22 é inserido ou capaz de ser inserido no alojamento 62. Em algumas modalidades, o conduto de entrega de fluido 22 pode incluir um conector ou ponta de dispensação 112 (por exemplo, conduto, tubo) que se apoia dentro do conduto de entrega de fluido 22 e acopla ao alojamento 62 através da entrada de fluido 60. O conector 112 pode ser integral com o conduto de entrega de fluido 22 ou uma peça separável. Em algumas modalidades, o conector 112 pode incluir um revestimento ou tratamento (por exemplo, revestimento ou tratamento de molhabilidade) que reduz a energia superficial para promover o fluxo de fluido através do conector para o membro vibratório 86.

[0033] Em modalidades com um conector separável 112, a profundidade 116 do counterbore 114 bem como o comprimento geral do conector 112 podem controlar a distância 110 entre a extremidade/saída do conector 108 e o membro vibratório 86. Em algumas modalidades, o conduto de entrega de fluido 22 pode ser fabricado com uma pluralidade de conectores 112 tendo diferentes comprimentos (por exemplo, um kit). Esses conectores intercambiáveis 112 permitem que um usuário ajuste a distância 110 dependendo da aplicação (por exemplo, tipo de fluido, tipo de aerossol, diferente taxa de dosagem, mistura de fármaco, uso zero G). Por exemplo, a distância 110 pode aumentar com a viscosidade do fluido para permitir que o fluido espalhe sobre o membro vibratório 86 ainda mantendo a atração entre o fluido e o membro vibratório 86. Em algumas modalidades, um conector 112 que reduz a distância 110 pode ser usado para limitar o espalhamento do fluido sobre o membro vibratório 86, que pode mudar as características do aerossol (por exemplo, menor névoa). Os conectores 112 podem também diferir na largura 118 para controlar a quantidade de fluido entregue ao gerador de aerossol 16 (por exemplo, corresponder a dosagem do paciente). Mudança da largura 118 pode alterar a dosagem do fluido pela redução ou aumento da quantidade de fluido entregue ao gerador de aerossol 16 durante cada ciclo respiratório. A largura 118 do(s) conector(s) 112 pode também mudar as características do aerossol pela mudança do espalhamento de fluido sobre o membro vibratório 86. Entretanto, a minimização da largura 118 do conector minimiza a exposição de fluido não liberado aos gases, contaminantes, etc. Menores larguras 118 podem também reduzir o aprisionamento de bolhas dentro do conector 112, que pode afetar a precisão da dosagem. Finalmente, a minimização da largura 118 pode aumentar o tamanho da câmara de fluido 106.

[0034] Em algumas modalidades, a distância 110 pode ser alterada pela inserção de uma ou mais arruelas (por exemplo, plástico, metal) entre uma extremidade 120 do conduto de entrega de fluido 22 e uma superfície externa 122 do alojamento 62. Em outras modalidades, o sistema 10 pode incluir uma pluralidade de condutos de entrega de fluido 22 que têm furos escareados 114 a diferentes profundidades 116 que permitem que um usuário mude a distância 110 com um conector de tamanho padrão 112. Deve-se entender que as opções de mudança de distância supradiscutidas podem ser usadas separadamente ou em combinação umas com as outras para mudar a distância 110.

[0035] Como ilustrado, o conector 112, entrada 60, saída 64, e membro vibratório 86 são alinhados ou substancialmente alinhados com um eixo geométrico 124 (por exemplo, eixo geométrico central do alojamento 62, eixo geométrico central do conduto 22, eixo geométrico central do membro vibratório 86). Isto pode facilitar o fluxo de fluido para o gerador de aerossol 16 bem como o fluxo de aerossol para fora do gerador de aerossol 16. Em algumas modalidades, o conector 112, entrada 60, saída 64, e/ou membro vibratório 86 podem ser desalinhados um em relação ao outro. Por exemplo, o conector 112 pode ser desalinhado com relação ao membro vibratório 86 para direcionar o fluido sobre uma área ou porção específica do membro vibratório 86. Como será explicado em detalhe a seguir, o membro vibratório 86 pode não ter fendas uniformes e/ou pode não ser uniformemente vibrado. Dessa forma, pelo direcionamento do fluxo de fluido sobre uma porção do membro vibratório 86, o gerador de aerossol 16 pode mudar as características do aerossol. Para facilitar o fluxo de aerossol para fora do gerador de aerossol 16, a saída 64 pode ter uma largura/diâmetro 126 que é maior ou igual à largura/diâmetro 128 da fenda 92 na placa de suporte 90. Isto minimiza obstruções ao fluxo de aerossol para fora do gerador de aerossol 16, que pode aumentar a quantidade de aerossol entregue ao paciente. Em algumas modalidades, a saída 64 pode ter uma superfície interior cônica 130. A superfície interior cônica 130 pode facilitar a fixação do gerador de aerossol 16 a um variedade de dispositivos de fluxo de ar ou tamanhos de um dispositivo de fluxo de ar particular. Em algumas modalidades, uma superfície exterior 132 da saída 64 pode ser cônica para similarmente facilitar a fixação do gerador de aerossol 16 a diferentes dispositivos de fluxo de ar ou tamanhos de dispositivos de fluxo de ar.

[0036] A FIG. 4 é uma vista de topo de uma modalidade de um membro vibratório 86. Como aqui explicado, o membro vibratório 86 vibra e pulveriza o fluido em resposta ao acionador piezoelétrico 88. O membro vibratório 86 pode ser um membro vibratório foto definido como descrito no Relatório Descritivo de Patente U.S. 2016/0130715 publicado em 12/05/2016 e que está por meio disto incorporado em sua íntigra para todos os propósitos. Em operação, o membro vibratório 86 é capaz de produzir uma fração de partículas finas (FPF) de 99,6% ou mais com gotículas/partículas tendo um diâmetro mediano em volume (VMD) de 4 microns ou menos. Em algumas modalidades, o gerador de aerossol 16 usando o membro vibratório 86 é capaz de produzir uma FPF de 80% ou mais com gotículas tendo um VMD de 1 micron ou menos. Um aerossol com essas características é facilmente suspenso e carregado por um fluido carreador (por exemplo, ar, O2, mistura O2/ar, etc.) para entrega efetiva a um paciente (por exemplo, entregar medicamento a maiores profundidades nos pulmões do paciente).

[0037] Como ilustrado, o membro vibratório 86 inclui uma ou mais fendas de nebulização 140 localizadas em um ou mais furos escareados 142. Por exemplo, cada counterbore 142 pode incluir aproximadamente vinte fendas 140. Em algumas modalidades, o número e/ou tamanho das fendas 140 pode diferir em cada counterbore 142. Por exemplo, alguns furos escareados 142 podem ter cinco fendas 140 enquanto outros podem ter dez fendas 140, etc. Além disso, os furos escareados 142 podem ser uniformemente ou não uniformemente distribuídos no membro vibratório 86 e as fendas 140 podem também ser uniformemente ou não uniformemente distribuídas no counterbore 142. A capacidade de variar o tamanho, número, localização, etc. tanto das fendas 140 quanto dos furos escareados 142 permite a adaptação às características vibracionais da placa de suporte 90, acionador piezoelétrico 88, e/ou membro vibratório 86. Por exemplo, a placa de suporte 90 e/ou o acionador piezoelétrico 88 pode vibrar porções do membro vibratório 86 mais que outras porções. Essas porções podem portanto gerar mais aerossol do que outras. A customização das fendas 140 e dos furos escareados 142 pode portanto permitir geração de aerossol com diferentes características (por exemplo, VMD, velocidade de névoa, densidade de névoa, vazão média, direção, etc.). Em algumas modalidades, a customização pode permitir a geração de diferentes aerossóis em diferentes localizações no membro vibratório 86. Por exemplo, algumas porções do membro vibratório 86 podem gerar um aerossol com um VMD de 4 microns ou menos enquanto outras podem gerar um aerossol com um VMD de 1 micron ou menos. A capacidade de customizar o membro vibratório 86 facilita geração de aerossol para diferentes fluidos, diferentes tratamentos, diferentes aplicações, etc.

[0038] A FIG. 5 é uma vista seccional transversal parcial de uma modalidade de um counterbore 142 contendo fendas de nebulização 140 em um membro vibratório 86 na linha 5-5 da FIG. 3. Como aqui explicado, o tamanho das fendas 140 e furos escareados 142 (incluindo profundidade 146) pode variar dependendo da aplicação.

[0039] A FIG. 6 é uma vista seccional transversal de uma modalidade de um gerador de aerossol 16 nebulizando um fluido com um membro vibratório 86. Como aqui explicado, a extremidade 108 do conector 112 pode ficar a uma distância 110 do membro vibratório 86 para garantir que o membro vibratório 86 atraia o fluido que sai do conduto de entrega de fluido 22 (por exemplo, pela tensão superficial). A distância 110 pode também facilitar a formação de um poça 170 que desloca obstruções de forma que o fluido permaneça em contato com o membro vibratório 86 durante nebulização. Por exemplo, durante nebulização, bolhas ou espuma 172 podem se formar e, se não deslocadas, a espuma pode interferir na nebulização do fluido. O gerador de aerossol 16 portanto inclui a câmara de fluido 106, que provê um espaço para a espuma deslocada. A câmara de fluido 106 pode também reduzir a criação de espuma 172 ainda simultaneamente promovendo a ruptura de qualquer espuma 172 que se forma.

[0040] A distância 110 pode também ser ajustada para controlar o espalhamento de fluido sobre o membro vibratório 86. Por exemplo, quanto mais próximo o conduto de entrega de fluido 22 ficar do membro vibratório 86, tanto maior o impacto que o atrito entre o membro vibratório 86, o fluido, e o conduto de entrega de fluido 22 tem na redução da capacidade de o fluido espalhar e dessa forma mudar as propriedades do aerossol (por exemplo,velocidade da névoa, densidade da névoa, vazão média, direção, etc.).

[0041] A FIG. 7 é uma vista seccional transversal de uma modalidade de um gerador de aerossol 16 nebulizando um fluido com um membro vibratório 86. Como aqui explicado, as fendas 140 e furos escareados 142 do membro vibratório 86 podem ser customizadas para produzir aerossol com diferentes características (por exemplo, VMD, velocidade da névoa, densidade da névoa, vazão média, direção, etc.). Em algumas modalidades, a customização pode permitir a geração de diferente aerossóis em diferentes localizações no membro vibratório 86. Como ilustrado, o membro vibratório 86 produziu aerossol com dois VMDs. Por exemplo, uma porção externa do membro vibratório 86 pode gerar um aerossol com um VMD de 4 microns ou menos enquanto uma porção interna gera um aerossol com um VMD de 1 micron ou menos. A capacidade de customizar o membro vibratório 86 facilita a geração de aerossol para diferentes fluidos, diferentes tratamentos, diferentes aplicações, etc.

[0042] A FIG. 8 é uma vista em perspectiva de uma modalidade de um gerador de aerossol 16 com um conduto de entrega de fluido 22 acoplado a uma entrada de fluido 60 em um alojamento 62. Em operação, fluido da fonte de fluido 20 é bombeado através da entrada de fluido 60 para o gerador de aerossol 16 onde o fluido é nebulizado e sai por uma saída de fluido 64. Entretanto, em vez de um único conduto entregando fluido ao membro vibratório 86, o conduto de entrega de fluido 22 pode incluir ou acoplar a um conector de coletor 190 contendo uma pluralidade de condutos secundários. Os condutos secundários podem favorecer a rápida distribuição de fluido sobre a superfície do membro vibratório 86 bem como distribuição controlada de líquido através da superfície do membro vibratório 86 (por exemplo, algumas porções do membro vibratório 86 podem receber mais fluido do que outras).

[0043] A FIG. 9 é uma vista seccional transversal de uma modalidade de um gerador de aerossol 16. O gerador de aerossol 16 pode incluir uma primeira porção 80 (por exemplo, primeira metade) e uma segunda porção 82 (por exemplo, segunda metade) que se acoplam. As primeira e segunda porções 80, 82 podem se acoplar com uma conexão de engate rápido, conexão de encaixe de pressão, conexão rosqueada, prendedores rosqueados, cola, solda, ou uma combinação dos mesmos. As primeira e segunda porções 80, 82 formam uma cavidade 84 que recebe o membro vibratório 86 e o acionador piezoelétrico 88.

[0044] O membro vibratório 86 e o acionador piezoelétrico 88 acoplam a uma placa de suporte 90 dentro da cavidade 84. Em operação, a placa de suporte 90 permite transferência de energia (por exemplo, vibração) do acionador piezoelétrico 88 para o membro vibratório 86. A placa de suporte 90 pode ser feita de um ou mais dos seguintes materiais: metal, liga metálica, polímero, etc. Mudando a espessura da placa de suporte 90, o gerador de aerossol 16 pode mudar as características vibracionais do membro vibratório 86. Por exemplo, uma placa de suporte mais espessa e/ou mais rígida 90 pode resistir à transferência de vibração, enquanto uma placa de suporte mais fina 90 pode facilitá-la. Em algumas modalidades, a placa de suporte 90 pode ser um condutor (por exemplo, chapa metálica) que acopla a um fio terra no cabo 32. A placa de suporte 90 pode portanto completar o circuito que potencializa o acionador piezoelétrico 88.

[0045] O gerador de aerossol 16 pode incluir uma primeira vedação 94 e uma segunda vedação 96 que formam uma vedação entre a primeira porção 80 do alojamento 62 e uma primeira superfície 98 da placa de suporte 90 e uma vedação entre a segunda porção 82 do alojamento 62 e uma segunda superfície 100 da placa de suporte 90. À medida que a placa de suporte 90 vibra, as vedações 94, 96 são mantidas no lugar dentro dos respectivos sulcos 102, 104 (por exemplo, sulcos circunferenciais). Em algumas modalidades, as vedações 94, 96 podem ser vedações de anel-O feitas de plástico, borracha, elastômeros, etc. Uma vez montadas, as primeira e segunda porções de alojamento 80, 82 comprimem as vedações 94, 96 para contato com a placa de suporte 90 que formam uma vedação hermética a fluido entre uma câmara de fluido 106 e o acionador piezoelétrico 88. Essas vedações 94, 96 podem também manter um ambiente estéril pelo bloqueio da entrada de contaminantes na câmara de fluido 106 através da entrada de cabo 68.

[0046] Como aqui explicado, o alojamento 62 inclui uma ou mais fendas de ventilação 66. Em algumas modalidades, as fendas de ventilação 66 podem incluir um ou mais filtros 107. Os filtros 107 podem favorecer um ambiente estéril pelo bloqueio da entrada de contaminantes na câmara de fluido 106. Os filtros 107 podem também permitir que gás escape da câmara de fluido 106 durante escorvamento do conduto de entrega de fluido 22 bem como bloquear e/ou reduzir o escape de fluido da câmara de fluido 106.

[0047] O conduto de entrega de fluido 22 acopla fluidicamente à câmara de fluido 106 permitindo que fluido escoe da fonte de fluido 20 para o gerador de aerossol 16. Entretanto, em vez de um único conduto entregando fluido ao membro vibratório 86, o conduto de entrega de fluido 22 pode incluir ou acoplar a um conector de coletor 190 que alimenta uma pluralidade de condutos secundários 200. Os condutos secundários 200 podem favorecer uma rápida distribuição de fluido sobre uma superfície 202 do membro vibratório 86 bem como distribuição controlada de líquido através da superfície do membro vibratório 86 (por exemplo, algumas porções do membro vibratório 86 podem receber mais fluido que outras). Os condutos secundários 200 se estendem ao interior da câmara de fluido 106 de forma que suas extremidades/saídas 204 fiquem a uma distância 110 do membro vibratório 86. A distância 110 assegura que o membro vibratório 86 atraia o fluido que sai dos condutos secundários 200 (por exemplo, pela tensão superficial). Desta maneira, o fluido pode ser transferido para o membro vibratório 86 em qualquer orientação ou substancialmente todas as orientações. A distância 110 pode também ser ajustada para bloquear ou reduzir a capacidade de o membro vibratório 86 extrair/remover fluido não dispensado dos condutos secundários 200 (por exemplo, à medida que o membro vibratório 86 vibra mudando a distância 110 entre as extremidades/saídas 204 dos condutos secundários 200 e do membro vibratório 86). Em outras palavras, a distância 110 pode facilitar a liberação de fluido precisa para nebulização. A distância 110 pode também ajustada para controlar o espalhamento de fluido sobre o membro vibratório 86. Por exemplo, quanto mais próximos os condutos secundários 200 são do membro vibratório 86, o atrito entre o membro vibratório 86, o fluido, e os condutos secundários 200 pode reduzir a capacidade de o fluido espalhar. Em algumas modalidades, um ou mais dos condutos secundários 200 pode ser colocado em diferentes distâncias 110 do membro vibratório 86. Dessa forma, alguns dos condutos secundários 200 podem permitir espalhamento mais rápido de fluido sobre porções do membro vibratório 86 enquanto outros podem reduzir o espalhamento de fluido nas porções do membro vibratório 86.

[0048] O conector de coletor 190 pode ser integral com o conduto de entrega de fluido 22 ou uma peça separada. Em algumas modalidades, o gerador de aerossol 16 e/ou o conduto de entrega de fluido 22 pode vir com uma pluralidade de conectores de coletor 190 tendo condutos secundários 200 com diferentes comprimentos e/ou larguras (por exemplo, um kit). Esses conectores de coletor intercambiáveis 190 permitem que um usuário mude as características do aerossol produzido pelo membro vibratório 86 incluindo densidade de névoa, vazão média, direção, etc.

[0049] A FIG. 10 é uma vista seccional transversal de uma modalidade de um gerador de aerossol 16 ao longo da linha 10-10 da FIG. 9 ilustrando uma pluralidade de condutos secundários 200 que suprem fluido ao membro vibratório 86. Na FIG. 10, os condutos secundários 200 são equidistantes e têm larguras de fenda igualmente dimensionadas 210. Embora sete condutos secundários 200 estejam mostrados, deve-se perceber que algumas modalidades podem ter diferentes números de condutos secundários 200 (por exemplo, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, ou mais). Em operação, os condutos secundários igualmente dimensionados e espaçados 200 podem suprir quantidades iguais de fluido a toda a superfície 202 do membro vibratório 86. Cobrindo uma maior porção da superfície 202, as fendas 140 no membro vibratório 86 são capazes de nebulizar mais fluido, aumentar o tamanho da névoa, mudar o tamanho de gotícula.

[0050] A FIG. 11 é uma vista seccional transversal de uma modalidade de um gerador de aerossol 16 ao longo da linha 10-10 da FIG. 9 ilustrando condutos secundários diferentemente dimensionados 200. Por exemplo, o conector de coletor 190 pode incluir um conduto secundário 200 centralizado no membro vibratório 86 com menores condutos secundários 200 circundando o conduto secundário centralmente localizado 200. Entretanto, em outras modalidades, o tamanho e localização dos condutos secundários 200 podem diferir (por exemplo, condutos secundários menores 200 concentrados próximos ao centro do membro vibratório 86 e condutos secundários maiores 200 posicionados em torno do perímetro). Incluindo condutos secundários diferentemente dimensionados 200, o conector de coletor 190 é capaz de aumentar o fluxo de fluido nas porções do membro vibratório 86. Como aqui explicado, o membro vibratório 86 pode não vibrar igualmente por toda a superfície 202 e/ou a concentração de fendas 140 pode não ser igualmente dispersa. Dessa forma, o posicionamento de condutos secundários diferentemente dimensionados 200 sobre o membro vibratório 86 pode permitir a produção de um aerossol com as características desejadas (por exemplo, tamanho de gotícula, taxa de produção, velocidade apropriada de gotículas que saem).

[0051] A FIG. 12 é uma vista seccional transversal de uma modalidade de um gerador de aerossol 16 ao longo da linha 10-10 da FIG. 9.Em virtude de o membro vibratório 86 não poder vibrar igualmente por toda a superfície 202 e/ou a concentração de fendas 140 não poder ser igualmente dispersa, os condutos secundários 200 podem ser concentrados em localizações particulares. Na FIG. 12, o gerador de aerossol 16 inclui condutos secundários 200 que são concentrados sobre uma porção do membro vibratório 86. Embora três condutos secundários 200 estejam ilustrados, outras modalidades podem tem um número diferente de condutos secundários 200 (por exemplo, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 ou mais). Os condutos secundários 200 podem também ter diferentes tamanhos uns em relação aos outros.

[0052] A FIG. 13 é uma vista seccional de uma modalidade de um conduto secundário 200 na linha 13-13 da FIG. 9. Como aqui explicado, a distância 110 entre a saída 204 e a superfície 202 do membro vibratório 86 facilita a fixação do fluido ao membro vibratório 86 bem como controla o espalhamento de fluido. Em algumas modalidades, o membro vibratório 86 pode ser côncavo. A fim de manter a distância 110 entre condutos secundários 200 posicionado fora de um centro do membro vibratório 86, os condutos secundários 200 podem ter extremidades/saídas anguladas ou cônicas 204 que mantêm uma distância apropriada 110 entre o conduto secundário 200 e o membro vibratório 86. Os ângulos das extremidades/saídas cônicas 204 podem ser retos e/ou curvos. Por exemplo, uma ou mais das extremidades/saídas cônicas 204 pode ter um contorno que imita um contorno da superfície 202 do membro vibratório em uma posição abaixo da estremidade/saída cônica particular 204.

[0053] Embora a invenção possa ser suscetível a várias modificações e formas alternativas, modalidades específicas foram mostradas a título de exemplo nos desenhos e foram descritas em detalhe aqui. Entretanto, deve-se entender que a invenção não está limitada às formas particulares descritas. Em vez disso, a invenção deve cobrir todas modificações, equivalentes e alternativas que se enquadrem no espírito e escopo da invenção definidos pelas reivindicações seguintes.

Claims (18)

1. Sistema de entrega de aerossol, caracterizado pelo fato de que compreende: uma bomba (24); um ou mais sensores de respiração (34) um gerador de aerossol (16), compreendendo: um alojamento (62) que define uma câmara tendo uma entrada de alojamento e uma saída de alojamento; uma placa de suporte (90) operacionalmente acoplada ao alojamento (62), em que a placa de suporte (90) define uma fenda; um membro vibratório (86) operacionalmente acoplado à placa de suporte (90) de maneira a ser posicionado através da fenda; um atuador piezoelétrico acoplado à placa de suporte (90), em que o atuador piezoelétrico expande e contrai para vibrar o membro vibratório (86) que aerossoliza um fluido; e um conduto de fluido (22) tendo uma extremidade distal espaçada do membro vibratório (86) de maneira a ser configurada para entregar o fluido ao membro vibratório (86), em que a extremidade distal do conduto de fluido (22) é posicionada de 1,0 mm a 0,001 mm do membro vibratório (86) para facilitar a adesão de todo o fluido entregue ao membro vibratório (86) usando forças de tensão superficial independentemente de uma orientação do alojamento (62) até que o fluido seja aerossolizado pela vibração do membro vibratório (86), em que o conduto de fluido (22) compreende um conduto de conector, e em que o conduto de fluido (22) se acopla fluidicamente ao gerador de aerossol (16) com uma fonte de fluido (20) para permitir que a bomba (24) forneça um fluido a partir da fonte de fluido (20) para o membro vibratório (86); e um controlador (26) em comunicação com um ou mais sensores de respiração (34), o controlador (26) incluindo um ou mais processadores (28) que executam instruções armazenadas em uma ou mais memórias que fazem com que o controlador (26): controle a distribuição do fluido para o membro vibratório (86) através do conduto de fluido (22); controle um tempo para entrega e dosagem do fluido de modo que o fluido da fonte de fluido (20) seja bombeado com a bomba (24) através do conduto de fluido (22) para o gerador de aerossol (16) para aerossolização antes e/ou enquanto um paciente inala; e coordene a entrega do fluido usando os um ou mais sensores de respiração (34) para determinar quando o paciente inala e por quanto tempo para rastrear o padrão respiratório do paciente e/ou um ciclo de ventilação.

2. Sistema de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o alojamento (62) define uma fenda de respiro fluidicamente acoplada à câmara de fluido (106), e em que a fenda de respiro é configurada para ventilar pelo menos um de gás, líquido e espuma do alojamento (62).

3. Sistema de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o conduto de conector passa através da entrada de alojamento e permanece dentro da câmara de fluido (106).

4. Sistema de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o conduto de fluido (22) compreende um de uma pluralidade de condutos de fluido (22) dentro do alojamento (62) que são utilizáveis para suprir fluido ao membro vibratório (86).

5. Sistema de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende uma primeira vedação (94) que veda entre o alojamento (62) e a placa de suporte (90).

6. Sistema de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que compreende uma segunda vedação (96) que veda entre o alojamento (62) e a placa de suporte (90), em que as primeira e segunda vedações (94, 96) vedam contra lados opostos da placa de suporte (90).

7. Sistema de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o alojamento (62) compreende uma primeira porção (80) e uma segunda porção (82) que acoplam uma à outra, e em que a primeira porção (80) define a entrada de alojamento e a segunda porção (82) define a saída de alojamento.

8. Sistema de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o membro vibratório (86) e a placa de suporte (90) são integrais.

9. Sistema de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que uma ponta distal de cada dos condutos (22) é espaçada de uma superfície do membro vibratório (86) entre 0,001 mm e 1 mm de maneira tal que o fluido grude na superfície pelas forças de tensão superficial.

10. Sistema de entrega de aerossol, caracterizado pelo fato de que compreende: um gerador de aerossol (16), compreendendo: um alojamento (62) que define uma câmara de fluido (106) que comunica fluidicamente com uma entrada de alojamento e uma saída de alojamento; uma placa de suporte (90) acoplada ao alojamento (62), em que a placa de suporte (90) define uma fenda em comunicação fluídica com a saída de alojamento; um membro vibratório (86) acoplado à placa de suporte (90) em torno da fenda; um atuador piezoelétrico acoplado à placa de suporte (90), em que o atuador piezoelétrico expande e contrai para vibrar o membro vibratório (86) que aerossoliza um fluido; e entre 2 e 11 condutos (22) que entregam o fluido ao membro vibratório (86), em que um ou mais dos condutos (22) têm diferentes larguras de fenda.

11. Sistema de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que os condutos (22) são incluídos em um coletor (190).

12. Sistema de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que pelo menos um dos condutos (22) difere em tamanho dos demais condutos (22).

13. Sistema de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que pelo menos um dos condutos (22) compreende uma saída angulada.

14. Sistema de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que a saída angulada é modelada para imitar uma porção de uma superfície do membro vibratório (86) que é disposta sob a saída angulada.

15. Método para aerossolizar um fluido, o método caracterizado pelo fato de que compreende: determinar, usando um ou mais sensores de respiração (34), quando e por quanto tempo um paciente inala para rastrear o padrão respiratório do paciente e/ou um ciclo de ventilação; suprir um volume ou dose de fluido de uma extremidade distal de um conduto de fluido (22) a uma superfície de um membro vibratório (86) dentro de uma câmara de um alojamento (62) de gerador de aerossol (16) usando o bombeamento do fluido de uma fonte de fluido (20) para a superfície do membro vibratório (86), a extremidade distal do conduto de fluido (22) sendo espaçada da superfície do membro vibratório (86) entre 0,001 mm e 1 mm de maneira tal que o fluido grude na superfície por forças de tensão superficial, em que um tempo de fornecimento do volume ou dose do fluido é coordenado com base no padrão respiratório do paciente e/ou no ciclo de ventilação; e acionar um atuador piezoelétrico para vibrar o membro vibratório (86) para converter o fluido em um aerossol, em que um tempo de aerossolização do fluido é controlado de modo que a aerossolização do fluido ocorra antes e/ou enquanto o paciente inala; e interromper o fluxo de fluido para o membro vibratório (86) durante vibração do membro vibratório (86) com o atuador piezoelétrico para aerossolizar todo o fluido no membro vibratório (86) entre doses.

16. Método de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que suprir o volume de fluido compreende bombear o fluido na superfície do membro vibratório (86) à medida que o atuador piezoelétrico vibra.

17. Método de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que suprir o volume de fluido compreende pré-carregar o fluido na superfície do membro vibratório (86) antes de o atuador piezoelétrico vibrar.

18. Método de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que suprir o volume de fluido compreende pré-carregar uma porção do volume de fluido na superfície do membro vibratório (86) antes de o atuador piezoelétrico vibrar, e bombear um restante do volume do fluido na superfície do membro vibratório (86) à medida que o atuador piezoelétrico vibra.