BRPI0818296B1

BRPI0818296B1 - sistema de geração de aerossol e método de produzir aerossol

Info

Publication number: BRPI0818296B1
Application number: BRPI0818296A
Authority: BR
Inventors: Niranjan Maharajh; Gene Faison; Sudarsan Srinivasan; David Ammann; Donald L. Brookman; Amit Limaye; Ronald Formosa
Original assignee: Philip Morris Products S.A.
Priority date: 2007-10-02
Filing date: 2008-10-01
Publication date: 2020-02-04
Also published as: US20140165999A1; PT2214758T; JP2010540150A; EP2214758A1; ES2635258T3; CA2701392C; MX2010003438A; BRPI0818296A2; JP5694770B2; US20090310950A1; PL2214758T3; HUE036662T2; CA2701392A1; US8634709B2; KR101524326B1; BRPI0818296B8; KR20100068408A; CN101815551B; AU2008306584A1; WO2009044281A1

Abstract

sistema de geração de aerossol e método de produzir aerossol a presente invenção refere-se a um sistema de geração de aerossol apresentando um gerador de aerossol no qual uma formulação líquida é pelo menos parcialmente vaporizada em uma passagem capilar e descarregada da passagem capilar para formar um aerossol o sistema de geração de aerossol inclui uma unidade de bombeamento (50) adaptada para suprir uma formulação líquida para o gerador de aerossol (90), e um elemento fluídico (100) localizado entre a unidade de bombeamento e a passagem capilar do gerador de aerossol, onde o elemento fluídico aumenta a pressão da formulação líquida à medida que a formulação líquida entra na passagem capilar do gerador de aerossol.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para SISTEMA DE GERAÇÃO DE AEROSSOL E MÉTODO DE PRODUZIR AEROSSOL.

ANTECEDENTES [001] A presente invenção refere-se a uma tecnologia de aerossol capilar e geradores de aerossol capilar que foram descritos na patente US 5 743 251, os conteúdos da qual são aqui incorporados para referência em sua totalidade.

SUMÁRIO [002] De acordo com uma concretização, um sistema de geração de aerossol compreende: um gerador de aerossol no qual uma formulação líquida é pelo menos parcialmente vaporizada em uma passagem capilar e descarregada da passagem capilar para formar um aerossol; uma unidade de bombeamento adaptada para suprir uma formulação líquida para a passagem capilar do gerador de aerossol, e um elemento fluídico localizado entre a unidade de bombeamento da passagem capilar do gerador de aerossol, onde o elemento fluídico aumenta a pressão da formulação líquida à medida que a formulação líquida entra na passagem capilar.

[003] De acordo com uma concretização adicional, um método de produzir um aerossol compreende: o suprimento de um material líquido para uma passagem capilar aquecida em uma taxa de fluxo de 20 μΙ/s (microlitres por segundo), de tal modo que uma pressão do líquido em uma entrada para a passagem capilar seja pelo menos de 7MPa (1000 psi (libras por polegada quadrada)), e a geração de um aerossol com o capilar aquecido.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS [004] A figura 1 é uma vista em perspectiva de um sistema de geração de aerossol de acordo com uma concretização apresentando um bloco aquecedor em uma posição aberta.

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2/17 [005] A figura 2 é uma vista em perspectiva do sistema de geração de aerossol da figura 1 com o bloco aquecedor em uma posição fechada.

[006] A figura 3 é uma vista em perspectiva de uma montagem descartável do sistema de geração de aerossol da figura 1.

[007] A figura 4 é uma vista lateral da montagem descartável da figura 3.

[008] A figura 5 é um diagrama esquemático de uma montagem de válvula e de um elemento fluídico de acordo com uma concretização.

[009] A figura 6A é uma vista em perspectiva de um elemento fluídico para uso com o sistema de geração de aerossol da figura 1 de acordo com uma concretização.

[0010] A figura 6B é uma vista em seção transversal de um elemento fluídico de acordo com uma concretização.

[0011] A figura 7A é um gráfico de um elemento fluídico linear que mostra a contrapressão dentro do sistema versus o tempo de acordo com uma concretização.

[0012] A figura 7B é um gráfico que mostra a contrapressão dentro do sistema versus o tempo sem um elemento fluídico.

[0013] A figura 8 é uma tabela que compara o tamanho de partícula da formulação com e sem um elemento fluídico.

[0014] A figura 9 é uma vista em perspectiva de um elemento fluídico para uso com um sistema de geração de aerossol de acordo com uma concretização.

[0015] A figura 10 é uma vista explodida de um elemento fluídico para uso com um sistema de geração de aerossol de acordo com outra concretização.

[0016] A figura 11 é uma vista explodida de um elemento fluídico para uso com um sistema de geração de aerossol de acordo com uma

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3/17 concretização adicional.

[0017] A figura 12 é uma vista explodida de um elemento fluídico para uso com um sistema de geração de aerossol de acordo com outra concretização.

[0018] A figura 13 é um diagrama de um sistema de geração de aerossol de acordo com uma concretização.

DESCRIÇÃO DETALHADA [0019] Aerossóis são úteis em uma ampla variedade de aplicações. Por exemplo, é geralmente desejável tratar doenças respiratórias ou fornecer fármacos por meio de sprays de aerossol de partículas finamente divididas de líquido e/ou sólido, por exemplo, pó, medicamentos, etc., que são inaladas nos pulmões de um paciente. Aerossóis podem ser gerados a partir de um gerador de aerossol capilar aquecido com a alimentação de uma solução ou suspensão em um estado líquido (isto é, uma formulação líquida ou material líquido) em um capilar, enquanto do aquecimento suficiente do capilar, de tal modo que a solução (ou a porção portadora da suspensão) seja volatilizada de forma que, com a descarga do capilar aquecido, a solução (ou suspensão) se apresente na forma de um aerossol. O comprimento do capilar pode depender de exigências de calor ditadas, entre outros fatores, pela composição do aerossol a ser gerado. Um problema potencial associado com os geradores de aerossol capilar diretamente aquecidos são as amplas variações de temperatura dentro do tubo capilar que podem levar ao superaquecimento e à formação de aerossol abaixo do padrão, resultando na obstrução do tubo capilar e/ou na falha do gerador de aerossol capilar.

[0020] Pode ser apreciado que um sistema de geração de aerossol pode ser usado para aspirar um material ou uma formulação líquida de um sistema de fechamento de recipiente, e para dispensá-la através de uma submontagem de tubo capilar ou gerador de aerossol

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4/17 para o fornecimento de uma aerosolização contínua. Seria desejável aperfeiçoar a confiabilidade e a robustez do sistema de geração de aerossol capilar em tendo um sistema e um método que podem estabilizar a pressão de operação nominal dentro da passagem capilar de uma unidade de geração de aerossol com o aumento da contrapressão limiar para aerosolização (isto é, a pressão mínima necessária para manter o fluxo consistente e o capilar úmido) e reduzir a oscilação de pressão dentro do sistema como resultado da conversão do material ou da formulação líquida em partículas grandes e de vapor dentro do material ou da formulação líquida.

[0021] De acordo com uma concretização, um elemento fluídico é localizado entre uma unidade de bombeamento e um tubo capilar de um gerador de aerossol, onde o elemento fluídico aumenta a contrapressão da formulação líquida, de tal modo que o bloco aquecedor termicamente condutivo maximize a transferência de calor substancialmente regular e uniformemente do bloco aquecedor termicamente condutivo para o tubo capilar.

[0022] Em operação, condutores elétricos transferem potência de uma fonte de energia para cartuchos aquecedores que são inseridos no bloco aquecedor termicamente condutivo, aquecendo assim o bloco aquecedor termicamente condutivo. Quando aquecido, o bloco aquecedor termicamente condutivo transfere calor para a unidade de geração de aerossol ou tubo capilar, substancialmente aquecendo, portanto, de modo regular e uniforme o tubo capilar a uma temperatura suficiente para pelo menos parcialmente volatilizar o material líquido ou a formulação líquida que é introduzida no tubo capilar aquecido. Por exemplo, o material líquido ou a formulação líquida pelo menos parcialmente volatilizada pode ser impulsionada através de um restritor para atomizar o material ou a formulação líquida. O material volatizado é misturado com ar suprido por uma fonte de ar de cobertura aquecido

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5/17 dentro de um membro de confinamento de aerossol em uma extremidade distal do bloco aquecedor e forma um aerossol.

[0023] Com referência à figura 1, de acordo com uma concretização, é mostrada uma vista em perspectiva de um sistema de geração de aerossol 10. A formulação líquida ou o material líquido é preferivelmente introduzido em um tubo capilar através de uma entrada do tubo capilar conectada a uma fonte de material líquido. O material volatizado é impulsionado para fora do tubo capilar através da saída do tubo capilar, isto é, a pressão do líquido da fonte de material líquido, o que faz com que o líquido seja ejetado da saída.

[0024] De acordo com uma concretização, conforme mostrado na figura 1, um sistema de geração de aerossol 10 (ou sistema de fornecimento de fármaco) apresentando um gerador de aerossol e um bloco aquecedor, a temperatura do bloco aquecedor e do material termicamente condutivo é aquecida a uma temperatura de operação e mantida nesta (isto é, uma temperatura na qual o material líquido no tubo capilar é volatilizado), que pode estar na faixa de cerca de 250Ό a 400Ό. Contudo, quando o aerossol for gerado com este sistema de geração de aerossol 10, o sistema 10 poderá gerar contrapressão significativa (isto é, a pressão dentro do sistema a partir da saída ou orifício reduzido na saída do capilar ou tubo capilar da unidade de geração de aerossol para as bombas de seringa) na ordem de 4MPa a 6MPa (600 psi a 900 psi), devido à vaporização da formulação líquida e ao bombeamento do vapor/líquido através do orifício reduzido na saída do gerador de aerossol. Além disso, o sistema 10 pode experimentar o fluxo inconsistente no capilar, grandes partículas na formulação, e vaporização abaixo da ótima, o que pode causar picos de pressão repentinos no sistema 10 na ordem de 15MPa a 20Mpa (2000 psi a 3000 Psi).

[0025] O sistema 10 pode também experimentar variações na

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6/17 pressão nominal dentro do capilar ou passagem capilar de corrida para corrida (dentro de uma unidade), oscilações em perfis de pressão, obstrução do orifício de saída com pressões nominais abaixo de 7Mpa (1000 psi), e partículas com tamanhos que são maiores do que o diâmetro do orifício de saída no sistema capilar 10. Por exemplo, quando a pressão nominal estiver abaixo 7MPa (1000 psi), o sistema 10 poderá experimentar um aerossol pulsante, o que resulta em picos de pressão de operação capilar. Além disso, quando estes picos de pressão ocorrerem, o sistema de geração de aerossol 10 poderá não ser capaz de suportar tais pressões altas e resultar em uma obstrução do capilar. Os componentes de pacote de fornecimento descartáveis e os encaixes que estão no pacote de fornecimento irão falhar quando ocorrer uma falha, o que resultará na não-operação da unidade. Consequentemente, seria desejável prover um sistema e um método para aperfeiçoar a confiabilidade e a robustez do gerador de aerossol capilar, onde uma formulação líquida é parcialmente vaporizada para formar um aerossol para inalação.

[0026] Conforme mostrado na figura 1, o sistema de geração de aerossol (ou fornecimento de fármaco) 10 compreende uma unidade de base 20, que é adaptada para receber uma montagem descartável 40 na forma de um sistema de fluido descartável estéril. A unidade de base 20 é compreendida de um alojamento 22, um alojamento de montagem descartável 30 adaptado para receber a montagem descartável 40, e uma montagem controladora de entrada/saída (I/O) reconfigurável compacta (não-mostrada) e interface de usuário 24. A interface de usuário 24 pode ser um painel de tela de toque, conforme mostrado na figura 1, ou outro sistema de interface adequado para entrada de informação e recebimento de dados operacionais do sistema 10. O alojamento de montagem descartável 30 é preferivelmente compreendido de um alojamento na forma de concha de molusco que é adaptaPetição 870180154828, de 26/11/2018, pág. 9/27

UM do para receber a montagem descartável 40 apresentando uma unidade de geração de aerossol 90 (ou gerador de aerossol) e um elemento fluídico 100. Conforme mostrado na figura 1, o alojamento de montagem descartável 30 na unidade de base 20 é compreendido de uma primeira metade ou metade superior e de uma segunda metade ou metade inferior, que é adaptada para circundar a montagem descartável 40 em uma configuração tipo concha de molusco, incluindo um cabo para facilidade de abertura e fechamento do alojamento 30. A montagem descartável 40 se ajusta dentro da segunda metade ou metade inferior do alojamento 30, e assegura que os componentes da montagem descartável 40 são associados a suas respectivas conexões dentro da unidade de base 20.

[0027] Em uso, a unidade de geração de aerossol 90 pode incluir uma montagem de bloco de aquecimento indireto (não-mostrado), que encerra um tubo capilar aquecido, aquece um material líquido ou formulação líquida 26, que é bombeada através da unidade de geração de aerossol em uma taxa constante e contínua por uma unidade de bombeamento 50. A unidade de bombeamento 50 preferivelmente inclui duas bombas de seringa 52, 54 e uma disposição ou montagem de válvulas 60 (figura 3) operável para suprir formulação líquida para uma entrada de uma bomba de seringa 52, 54 durante o fornecimento de formulação líquida para a unidade de geração de aerossol pela outra bomba de seringa 52, 54. De acordo com uma concretização, a unidade de bombeamento 50 e a disposição de válvula 60 continuamente dispensam a formulação líquida 26 no capilar em aproximadamente 1 δμΙ/s a 25μΙ/8), e, mais preferivelmente, em cerca de 1 δμΙ/s a 22μΙ/8, e, mais preferivelmente ainda, em cerca de 20μΙ/8.

[0028] A figura 2 é uma vista em perspectiva do sistema de geração de aerossol 10 da figura 1 com o alojamento de montagem descartável 30 em uma posição fechada. A montagem descartável 40 é

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8/17 conectável a uma fonte de material líquido ou formulação líquida 26, que é parcialmente vaporizada para formar um aerossol. O sistema de geração de aerossol capilar 10 é adaptado para continuamente fornecer um material líquido ou formulação líquida como um aerossol, onde o material ou a formulação líquida 26 é aquecida em uma unidade de geração de aerossol 90 para parcialmente vaporizar pelo menos parte do material líquido ou formulação líquida 26. O sistema de geração de aerossol 10 pode ser compreendido de uma unidade de base 20 e de componentes umedecidos incluindo um sistema de fluido descartável estéril ou montagem descartável 40.

[0029] Com referência às figuras 3 e 5, a montagem descartável 40 inclui preferivelmente uma montagem de válvula 60 (ou disposição de válvula), uma montagem de tubo de fluido de entrada 80, uma unidade de geração de aerossol 90 e um elemento fluídico 100. A montagem de válvula 60 inclui preferivelmente uma pluralidade de válvulas 62, 64, 66, 68. O elemento fluídico 100 é localizado entre as válvulas 64 e 68 e uma passagem capilar aquecida 70 da unidade de geração de aerossol 90. A passagem capilar aquecida 70 e um aquecedor ou unidade de aquecimento 72 são preferivelmente localizados dentro da unidade de geração de aerossol 90. A primeira e a segunda bombas de seringa 52 e 54 são alternadamente comunicadas com a passagem capilar 70 e o elemento fluídico 100 durante seus respectivos cursos de fornecimento e são alternadamente comunicadas com a fonte de fluido (formulação) durante seus respectivos cursos de extração (aspiração), com todas estas ações sendo executadas em cooperação com válvulas 62, 64, 66, 68. Por exemplo, conforme mostrado na figura 5, quando a primeira bomba de seringa 52 estiver descarregando, sua saída será dirigida ao longo de um percurso de fluxo ΧΓ da primeira bomba de seringa 52 para a passagem capilar 70. O percurso de fluxo Xi é estabelecido pelo fechamento da válvula 62 e pela abertura da

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9/17 válvula 64. Ao mesmo tempo, a segunda bomba de seringa 54 está executando seu curso de aspiração para extrair fluido da fonte através do fluxo 110 ao longo de um percurso designado X2. A fim de estabelecer este percurso de fluxo X2, a válvula 66 é aberta e a válvula 68 é fechada.

[0030] A figura 4 é uma vista lateral da montagem descartável 40, conforme mostrado na figura 3. Como mostrado na figura 4, a montagem descartável 40 inclui uma montagem de 4 válvulas 60, uma montagem de tubo de fluido de entrada 80, uma unidade de geração de aerossol 90, e um elemento fluídico 100. As bombas de seringa 52, 54 incluem preferivelmente trens de acionamento e eletrônica de controle para permitir a operação simultânea das bombas de seringa dupla 52, 54 a fim de fornecer material líquido ou formulação líquida continuamente. As bombas de seringa 52, 54 irão preferivelmente também gerar os sinais para a abertura e 0 fechamento das válvulas 62, 64, 66, 68 e ficarão em comunicação com 0 controlador de automação programável.

[0031] De acordo com uma concretização, a unidade de bombeamento 50 deve ser capaz de suportar contrapressões de até pelo menos 2000 psi, e, mais preferivelmente, até 20MPa a 30MPa (3000 psi a 4000 psi). Além disso, as bombas de seringa 52, 54 são preferivelmente montadas em um invólucro resistente ao fluido, podendo incluir um sensor de força em cada suporte de montagem de seringa para monitorar a força de êmbolo durante 0 fornecimento de fluido. A capacidade de bombeamento das bombas de seringa 52, 54 facilitam a manipulação de formulações altamente viscosas, tal como um tensoativo de pulmão.

[0032] A unidade de geração de aerossol 90 pode incluir um aquecedor ou unidade de aquecimento 72 na forma de uma montagem de bloco aquecedor compreendida de uma montagem superior ou de topo

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10/17 e de uma montagem inferior ou de fundo, um termoelemento e um gerador de aerossol na forma de uma passagem ou tubo capilar 70. A unidade de geração de aerossol 90 inclui uma passagem capilar 70 na qual a formulação líquida 26 (figura 3) é pelo menos parcialmente vaporizada, um corpo ou bloco aquecedor operável para aquecer a passagem capilar 70 a uma faixa de temperatura efetiva para pelo menos parcialmente volatilizar a formulação líquida na passagem ou tubo capilar 70. O tubo capilar 70 inclui uma extremidade de tubo de alimentação ou extremidade proximal e uma extremidade capilar abobadada ou extremidade distai. O tubo capilar 70 preferivelmente apresenta um diâmetro interno na faixa de cerca de 0,05 mm a 0,53 mm, mais preferivelmente, na faixa de cerca de 0,1 mm a 0,2 mm. Um diâmetro interno particularmente preferido do tubo capilar 70 é de aproximadamente 0,1905 mm (ou 0,0075 polegadas). De acordo com uma concretização, o tubo capilar 70 apresenta um comprimento de aproximadamente 90 mm a 120 mm, e, mais preferivelmente, de 100 mm a 110 mm. Contudo, pode ser apreciado que o comprimento do tubo capilar 70 se baseia na taxa de fluxo da formulação líquida ou material líquido 26 dentro do tubo capilar 70. De acordo com uma concretização, o tubo capilar 70 é um capilar provido de ponta, conforme descrito no pedido de patente U.S. N°. 20050235991, os conteúdos do qual são aqui incorporados para referência em sua totalidade.

[0033] De acordo com uma concretização, um elemento fluídico de indução de contrapressão 100 pode ser introduzido entre a montagem de válvula 60 da unidade de bombeamento 50 e a entrada do sistema capilar da unidade de geração de aerossol 90. O elemento fluídico 100 introduz contrapressão adicional ao sistema 10, de tal modo que a pressão nominal ou contrapressão seja aumentada acima de uma pressão limiar desejada (por exemplo, maior do que 8MPa (1200 psi)). Pode ser apreciado que, com o aumento da contrapressão do sistema

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11/17 acima de uma pressão limiar desejada, o elemento fluídico 100 supra o sistema 10 com um método para amortecer as oscilações de pressão dentro do sistema 10. Além disso, a pressão aumentada dentro do sistema 10 provê um meio para cisalhar a formulação líquida 26 (ou material líquido) antes de entrar no tubo capilar aquecido 70, o que impede que o orifício de saída fique obstruído com partículas da formulação líquida 26 apresentando um diâmetro maior do que a extremidade capilar provida de ponta.

[0034] Conforme mostrado nas figuras 6A e 6B, o elemento fluídico 100 é preferivelmente um membro tubular 102 apresentando um diâmetro interno (ID) 120 de entre aproximadamente 0,05 mm a 0,25 mm (0,002 polegadas a 0,010 polegadas), e, mais preferivelmente, 0,13 mm (0,005 polegadas), e um comprimento 122 de entre cerca de 100 mm a 300 mm (4 polegadas a 12 polegadas) de comprimento, e, mais preferivelmente, de cerca de 150 mm (6 polegadas). De acordo com uma concretização, o elemento fluídico 100 preferivelmente apresenta um comprimento 122 de cerca de 100 mm a 300 mm (4 polegadas a 12 polegadas), e um diâmetro interno de 0,05 mm a 0,25 mm (0,002 a 0,010 polegadas). O elemento fluídico 100 preferivelmente introduz contrapressão adicional no sistema de geração de aerossol 10 de cerca de 1MPa a 7MPa (150 psi a 1000 psi), e, mais preferivelmente, de cerca de 2Mpa a cerca de 2,4Mpa (cerca de 300 psi a cerca de 350 psi) e que aumenta toda a pressão de operação ou contrapressão no sistema 10 durante o aquecimento em cerca de 7,9Mpa para cerca de 10MPa (cerca de 1150 psi a cerca de 1450 psi), conforme mostrado na figura 7A.

[0035] Por exemplo, de acordo com uma concretização, elementos fluídicos 100 compreendidos de membros tubulares 102 apresentando um diâmetro interno 120 de 0,13 mm e 0,25 mm (0,005 polegadas e 0,010 polegadas) foram implementados entre a unidade de bombea

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12/17 mento 50 e a unidade de geração de aerossol 90. Conforme mostrado na figura 7A, um aumento na contrapressão no sistema 10 de 7,9Mpa (1150 psi) foi obtido com a adição de um elemento fluídico 100. Com tempos de corrida de aerosolização de 90 minutos ou mais, conforme mostrado na figura 7A, os dados sugeriram que o aumento da contrapressão no sistema 10 aperfeiçoam todo o sucesso do sistema 10 como resultado da maior pressão nominal dentro do sistema e a minimização de oscilações de pressão.

[0036] Ao contrário, conforme mostrado na figura 7B, sem qualquer contrapressão adicional acrescentada ao sistema 10, o sistema 10 mostrou uma maior falha e as oscilações foram significativamente mais altas com a pressão de operação nominal (isto é, a pressão de operação do sistema com base no tamanho capilar específico, incluindo o tamanho ou o diâmetro do capilar provido de ponta) ou a contrapressão no sistema que é mais baixa e mais variável.

[0037] De acordo com outra concretização, conforme mostrado na figura 8, o elemento fluídico 100 pode também controlar o tamanho de partícula da formulação líquida ou material líquido 26 com o cisalhamento de partículas dentro da formulação líquida 26. Por exemplo, as formulações líquidas 26 apresentando partículas na mesma, tais como formulações de tensoativo de pulmão, podem incluir partículas de medicamentos, que podem exceder o tamanho da saída capilar ou a extremidade provida de ponta do capilar. Consequentemente, com a introdução de um elemento fluídico 100, partículas dentro da formulação líquida ou material líquido 26 podem ser cisalhadas em um tamanho de partícula, que é preferivelmente menor do que o diâmetro da saída, antes da formulação líquida 26 que entra na passagem capilar.

[0038] Pode ser apreciado que o elemento fluídico 100 pode ser um membro tubular linear 102, conforme mostrado na figura 6A, ou, em uma concretização alternativa, o elemento fluídico 100 é um mem

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13/17 bro tubular espiralado 102, que é adaptado para se ajustar dentro de um alojamento autocontido 130. Conforme mostrado na figura 9, ο elemento fluídico 100 pode ser um membro tubular espiralado 102, que é projetado para se ajustar dentro de todo o pacote de fornecimento. O espiralamento do membro tubular 120 também aumenta a contrapressão na taxa de fluxo de operação, de modo que o comprimento 120 do membro tubular 102 em um formato espiralado possa produzir diferente contrapressão, conforme comparado a um membro tubular linear 102. De acordo com outra concretização, o comprimento 110 do membro tubular espiralado 102, conforme comparado ao membro tubular linear 102, irá variar para se obter uma contrapressão desejada ou ótima dentro do sistema 10.

[0039] A figura 10 é uma vista em perspectiva explodida de um elemento fluídico 100 compreendido de um membro tubular espiralado 102 contido dentro de um alojamento 130. Conforme mostrado na figura 10, o elemento fluídico 100 inclui um alojamento 130 compreendido de uma unidade de base 132 apresentando uma cavidade 133 na mesma adaptada para receber o membro tubular 102, uma tampa removível 134 e um prendedor 136 para conectar a tampa removível 134 à unidade de base 132. O membro tubular 102 preferivelmente inclui uma porção de entrada 104, uma porção espiralada 106, e uma porção de saída 108. A porção de entrada 104 e a porção de saída 108 são preferivelmente lineares; contudo, pode ser apreciado que as porções de entrada e de saída 104, 108 podem ser anguladas ou ter uma ligeira curva nas mesmas.

[0040] De acordo com uma concretização, conforme mostrado na figura 10, a porção espiralada 106 do elemento fluídico 100 se encontra, em geral, no mesmo plano que as porções de entrada e de saída 104, 108. O comprimento da porção de entrada 104, da porção espiralada 106 e da porção de saída 108 irá variar dependendo da contra

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14/17 pressão otimizada desejada dentro do sistema 10. A porção de entrada 104 do membro tubular 102 é preferivelmente conectada a uma montagem de encaixe de entrada 140, que recebe a formulação líquida 26 da unidade de bombeamento 50 e da montagem de válvula 60. Uma montagem de encaixe de saída 142 conecta o elemento fluídico 100 à unidade de geração de aerossol 90.

[0041] De acordo com outra concretização, conforme mostrado na figura 11, a porção espiralada 106 do membro tubular 102 apresenta uma forma helicoidal. O membro tubular 102 também inclui uma porção de entrada geralmente linear 104 e uma porção de saída geralmente linear 108. O elemento fluídico 100 também apresenta um alojamento 146 para o elemento fluídico 100 na forma de uma montagem de encaixe de entrada 142, que é adaptada para se ajustar dentro do alojamento 146. O alojamento 146 é conectado em uma extremidade à unidade de bombeamento 50 e à montagem de válvula 60 e, na outra extremidade, à unidade de geração de aerossol 90. A montagem de encaixe de entrada 140 pode incluir um anel externo ou flange para auxiliar com o encaixe da montagem de encaixe de entrada 142 dentro do alojamento 146. Uma montagem de encaixe de saída 142 recebe o elemento fluídico 100 e conecta o elemento fluídico 100 à unidade de geração de aerossol 90. O alojamento 146 também inclui preferivelmente um prendedor rosqueado ou outro elemento de anel adequado 144 conectado à montagem de encaixe de saída 142.

[0042] De acordo com uma concretização adicional, conforme mostrado na figura 12, o elemento fluídico 100 pode incluir um elemento circular na forma de disco ou chapa 160 apresentando um canal 164 no mesmo. O canal 164 se apresenta preferivelmente na forma de uma espiral apresentando uma entrada 162 adaptada para receber a formulação líquida da unidade de bombeamento 50 e da montagem de válvula 60. O canal 164 se estende preferivelmente de uma porção

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15/17 externa do elemento circular na forma de disco ou chapa 160 para uma porção interna apresentando uma saída 166 na mesma. A saída 166 preferivelmente se estende através do elemento circular na forma de disco ou chapa 160 para uma entrada para o capilar da unidade de geração de aerossol 90.

[0043] O elemento fluídico 100 inclui preferivelmente também um alojamento de elemento fluídico 170 compreendido de um membro de invólucro externo 172 e de uma unidade de base 174 apresentando uma superfície distai externa 176 adaptada para receber o elemento circular na forma de disco ou chapa 160. Um anel em O ou anel vedante 180 é ajustado em torno de uma borda externa do elemento circular na forma de disco ou chapa 160. O anel em O 180 é preferivelmente um material elastomérico com uma seção transversal arredondada (na forma de O), que forma uma vedação mecânica para o elemento fluídico 100, que se ajusta dentro do membro de invólucro externo 172 e da unidade de base 174 do alojamento de elemento fluídico 170.

[0044] A figura 13 é um diagrama do sistema de geração de aerossol 10. Conforme mostrado na figura 13, o sistema de geração de aerossol 10 compreende um pacote de formulação ou dose 350, uma chapa de aquecimento elétrico/agitador 300, uma unidade de bombeamento 50, uma montagem de válvula 60, uma unidade de geração de aerossol 90 apresentando um tubo capilar na mesma, um elemento fluídico 100, um adaptador de transição 190 e um sifão de condensado 200. O sistema 10 pode também incluir um adaptador CPAP 310 para fornecer um aerossol em um paciente, um filtro de ar 330 (tal como um filtro HEPA), uma fonte de ar (CPAP) 320 e uma unidade de controle 340. A fonte de ar 320 é preferivelmente de uma linha aérea comprimida de hospital ou fonte de ar pressurizada, tal como um tanque de ar comprimido com uma disposição de válvula adequada para obter

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16/17 um fluxo de ar desejado.

[0045] De acordo com uma concretização, o material líquido ou a formulação líquida 26, tal como um tensoativo de pulmão, que é contida dentro de um pacote de formulação ou dose 350, é preparada para o fornecimento em um paciente com o aquecimento inicial do pacote 350 na chapa de aquecimento elétrico/agitador 300 para liquefazer a formulação 26 em uma viscosidade desejada (isto é, uma formulação altamente viscosa) para fornecer na unidade de bombeamento 50. A unidade de bombeamento 50 e a montagem de válvula 60 suprem a formulação 26 em uma taxa constante e contínua para o gerador de aerossol (ou unidade de geração de aerossol) 90, que inclui uma passagem capilar na qual a formulação líquida é pelo menos parcialmente vaporizada. O bloco aquecedor aquece a passagem capilar em uma faixa de temperatura efetiva para pelo menos parcialmente volatilizar a formulação líquida na passagem ou tubo capilar em um aerossol. O gerador de aerossol 90 também inclui preferivelmente pelo menos uma passagem de ar disposta de tal modo que a fonte de ar seja aquecida pelo corpo ou bloco aquecedor, e onde o ar aquecido ou aquentado é misturado com o aerossol produzido pelo gerador de aerossol 90. Pode ser apreciado que o sistema 10 pode incluir um aquecedor de ar separado 312 na forma de um aquecedor de ar discreto que é remoto ao tubo capilar, no lugar ou além do uso do calor gerado no tubo capilar ou em torno deste.

[0046] O adaptador de transição ou membro de confinamento de aerossol 190 captura os aerossóis produzidos pelo gerador de aerossol 90 e pelo tubo capilar e dirige o aerossol para um tubo de fluxo para fornecimento em um paciente através de um adaptador CPAP 310. O adaptador CPAP 310 preferivelmente fornece aerossóis no paciente em cerca de 35Ό a 38Ό e, mais preferivelmente, em cerca de 37Ό para crianças. Pode ser apreciado que, com a variação do comprimen

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17/17 to de uma mangueira ou tubo de fornecimento 104, a temperatura de fornecimento dos aerossóis pode ser dispensada em uma temperatura adequada ou desejável. O membro de confinamento de aerossol 190 é preferivelmente vedado no tubo capilar da unidade de geração de aerossol 90, o que impede que o ar ambiente (em contraste ao ar aquecido fornecido ao adaptador de transição) se misture com o aerossol produzido pelo gerador de aerossol ou tubo capilar. O adaptador de transição ou membro de confinamento de aerossol 190 pode incluir um sifão de condensado 200 apresentando pelo menos uma chicana no mesmo e/ou um orifício de drenagem em uma extremidade inferior do mesmo adaptado para conexão a um dispositivo de coleta de condensado ou montagem de tubo de drenagem. A mistura do ar aquecido ou aquentado com o aerossol produzido pela formulação reduz a quantidade de condensação do tubo capilar para poder fornecer um aerossol no paciente localizado em uma localização remota do sistema 10 e da unidade de geração de aerossol 90.

[0047] O sistema 10 preferivelmente em aplicações de fornecimento de fármaco é adaptado para prover um aerossol apresentando diâmetros médios de partícula mediana de massa de menos de 2 microns para facilitar a penetração fundo no pulmão. Também é desejável, em certas aplicações de fornecimento de fármaco, fornecer medicamentos em altas taxas de fluxo, por exemplo, acima de 1 miligrama por segundo. Pode ser apreciado que a fonte de formulação líquida preferivelmente contém um tensoativo de pulmão adaptado para fornecimento como um aerossol nos pulmões de uma criança.

[0048] Enquanto várias concretizações foram descritas, é entendido que se pode recorrer a variações e modificações, conforme ficará evidente àqueles versados na técnica. Tais variações e modificações devem ser consideradas dentro do alcance e escopo das reivindicações anexas.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Sistema de geração de aerossol (10) compreendendo:

uma unidade de geração de aerossol (90) que compreende uma passagem capilar (70) e um aquecedor (72) operável para aquecer a passagem capilar (70), no qual uma formulação líquida é vaporizada na passagem capilar (70) e descarregada da passagem capilar para formar um aerossol; e uma unidade de bombeamento (50) adaptada para suprir uma formulação líquida para a unidade de geração de aerossol (90), caracterizado pelo fato de que o sistema de geração de aerossol (10) inclui um elemento fluídico de indução de contrapressão (100) localizado entre a unidade de bombeamento (50) e a entrada da passagem capilar (70) da unidade de geração de aerossol (90), em que o elemento fluídico de indução de contrapressão (100) é adaptado para introduzir contrapressão adicional ao sistema de geração de aerossol (10), de modo que a pressão do líquido em uma entrada na passagem capilar é de pelo menos 7 MPa; e em que o elemento fluídico (100) é um membro tubular espiralado (106) de formato helicoidal ou um elemento do tipo chapa (160) apresentando um canal não-linear (164) no mesmo.
2. Sistema (10), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a pressão do líquido em uma entrada da passagem capilar é de pelo menos 8 Mpa.
3. Sistema (10), de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que o elemento fluídico (100) é um membro tubular espiralado (106) de formato helicoidal tendo um comprimento (122) de 100 mm a 300 mm (4 polegadas a 12 polegadas).
4. Sistema (10), de acordo com a reivindicação 1, 2 ou 3, caracterizado pelo fato de que a passagem capilar (70) é um tubo

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2/3 capilar, e em que o elemento fluídico (100) é um membro tubular espiralado (106) de formato helicoidal, um diâmetro interno (120) do membro tubular (102) sendo menor do que um diâmetro interno do tubo capilar.
5. Sistema (10), de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que o elemento fluídico (100) aumenta a pressão entre a unidade de bombeamento (50) e a saída da passagem capilar (70) em 1MPa a 7MPa (150 psi a 1000 psi) em uma taxa de fluxo de líquido de 20 microlitros por segundo (pl/s).
6. Sistema (10), de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que a passagem capilar (70) é um tubo capilar apresentando uma saída menor em tamanho do que um diâmetro interno da passagem capilar e no qual a formulação líquida é vaporizada por um bloco aquecedor (72).
7. Sistema (10), de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que adicionalmente compreende uma fonte de formulação líquida contendo um tensoativo de pulmão adaptado para fornecimento como um aerossol nos pulmões de uma criança.
8. Método de produzir um aerossol por meio de um sistema de geração de aerossol como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 7, compreendendo:

o suprimento de um material líquido a uma passagem capilar (70) aquecida; e a geração de um aerossol com a passagem capilar aquecida, caracterizado pelo fato de que o líquido é bombeado à passagem capilar através de um elemento fluídico (100) na forma de um membro tubular espiralado (106) de formato helicoidal ou um membro tipo chapa (160) tendo um canal

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3/3 não-linear (164) no mesmo, de modo que a pressão do líquido em uma entrada para a passagem capilar (70) seja pelo menos de 7 MPa (1000 psi).
9. Método, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que adicionalmente compreende a mistura de ar aquecido com o aerossol gerado de modo a produzir um aerossol aquecido de maior taxa de fluxo.
10. Método, de acordo com a reivindicação 8 ou 9, caracterizado pelo fato de que o material líquido entra na entrada da passagem capilar (70) em uma pressão de 7,9 MPa a 10 MPa (1150 psi a 1450 psi).
11. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 8 a 10, caracterizado pelo fato de que o elemento fluídico é um membro tubular espiralado (106) de formato helicoidal de diâmetro interno menor do que o diâmetro interno da passagem capilar (70).
12. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 8 a 11, caracterizado pelo fato de que o material líquido é volatizado na passagem capilar (70) e o líquido volatizado passa para fora de uma saída da passagem capilar, a passagem capilar apresentando uma seção transversal uniforme ao longo do comprimento da mesma e a saída sendo menor do que a entrada.
13. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 8 a 12, caracterizado pelo fato de que o material líquido é bombeado continuamente para a entrada da passagem capilar (70) em uma taxa de fluxo de 18 a 22 microlitros por segundo (ql/s).