ES2603067T3 - Métodos y sistemas para hacer funcionar un generador de aerosol - Google Patents

Métodos y sistemas para hacer funcionar un generador de aerosol Download PDF

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ES2603067T3 ES03702161.5T ES03702161T ES2603067T3 ES 2603067 T3 ES2603067 T3 ES 2603067T3 ES 03702161 T ES03702161 T ES 03702161T ES 2603067 T3 ES2603067 T3 ES 2603067T3
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inhalation
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aerosol
controller
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Niall Smith
John Power
James B. Fink
Michael Klimowicz
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Novartis AG
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Novartis AG
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Abstract

Un sistema para proporcionar fluido nebulizado a un paciente ventilado, que comprende: un ventilador (92) y un circuito de la respiración (88, 89, 90, 91), un elemento vibratorio de aerosolización (70) que tiene una primera cara (71), una segunda cara (72) y una pluralidad de aberturas (74) a su través; una interfaz (26) para el depósito de fluido en la primera cara del elemento de aerosolización; un controlador (87) configurado para controlar la vibración del elemento vibratorio de aerosolización (70) de acuerdo con un programa de operación, caracterizado porque: la interfaz está configurada para recibir una nébula (28) de una manera tal que el fluido de la nébula puede depositarse sobre la primera cara del elemento de aerosolización, la nébula incluyendo un marcador de identificación (35); el controlador (87) estando configurado para leer el marcador de identificación (35) en la nébula (28), con el programa de funcionamiento utilizado por el controlador (87) para controlar la vibración del elemento de aerosolización vibratorio (70) basándose en la información leída desde el marcador de identificación (35) en la nébula (28); y en el que el controlador (87) puede estar configurado para hacer vibrar el elemento vibratorio de aerosolización (70) durante un intervalo seleccionado de un ciclo de la respiración.

Description

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DESCRIPCION
Metodos y sistemas para hacer funcionar un generador de aerosol Antecedentes de la invencion
La presente invencion se refiere, en general, a generadores de aerosoles llquidos. En particular, la presente invencion se refiere a metodos y a dispositivos para la identificacion de los contenidos de una nebula para mejorar la entrega del llquido en forma de aerosol al paciente.
La capacidad de aerosolizar o nebulizar pequenas gotas de llquido es importante en una variedad de industrias. Meramente a modo de ejemplo, muchos productos farmaceuticos pueden ahora ser entregados a los pulmones en forma de gotitas de llquido a traves del uso de un generador de aerosol, tal como un inhalador nebulizador. La aerosolizacion es tambien una tecnica util para dispensar desodorantes, perfumes, insecticidas, o similares, en la atmosfera o a otras areas objetivo.
Los generadores de aerosoles se pueden configurar para entregar un numero de diferentes aerosoles farmaceuticos a los pulmones del paciente u otras areas objetivo del cuerpo. Tlpicamente, el generador de aerosol utilizara un suministro extralble de un producto farmaceutico llquido que esta contenido en algun tipo de la nebula portatil, tal como una ampolla, contenedor, recipiente, deposito, o similares.
Mientras que los generadores de aerosoles existentes han demostrado ser eficaces, los generadores de aerosoles existentes sufren algunas limitaciones. Uno de los problemas con los generadores de aerosoles existentes es que los usuarios pueden instalar de forma inadvertida y nebulizar una nebula incorrecta del farmaco en el generador de aerosol. Como puede apreciarse, la entrega del farmaco equivocada puede ser extremadamente peligrosa, si no fatal.
Otro problema con los generadores de aerosoles existentes es que el generador de aerosol no puede identificar el llquido en la nebula. En consecuencia, se ha demostrado que es diflcil proporcionar una entrega eficiente del producto farmaceutico en forma de aerosol al paciente. Dado que algunos de los productos farmaceuticos a ser atomizados pueden ser mas eficaces cuando se administran cerca del comienzo de ciclo de la respiracion de un paciente, mientras que otros productos farmaceuticos pueden ser mas eficaces cuando se administran cerca del final del ciclo de la respiracion del paciente, es preferible que el generador de aerosol pueda identificar el tipo de llquido dispuesto en la nebula de modo que pueda elegirse la secuencia de entrega para entregar el aerosol al paciente. Mientras que los nebulizadores existentes han demostrado ser eficaces dentro de ciertos parametros, los nebulizadores existentes tambien presentan oportunidades de mejora.
Un area de mejora es el calculo y el control de la hora exacta de suministro de aerosol dentro de un ciclo de la respiracion de un usuario o paciente. Esto es especialmente una cuestion con respecto a los pacientes que reciben algunos de la totalidad de su aire de inspiration desde un dispositivo ventilador. Los nebulizadores existentes pueden suministrar un flujo constante de aerosol al tubo de ventilation, que puede conducir a una cantidad significativa de aerosol persistente en el tubo u otros elementos de la totalidad del sistema ventilador - este aerosol persistente puede no ser inhalado, ya que recoge mientras el paciente esta exhalando o de otra manera no inhalando, lo que resulta en que una cantidad significativa de medicamento en aerosol sea empujada fuera del sistema, como por ejemplo durante la exhalation, sin ser inhalado por el paciente. Tales situaciones son problematicas por un numero de razones. En primer lugar, la dosis de farmaco que realmente es inhalada por el paciente puede ser significativamente inexacta porque la cantidad de medicamento que el paciente recibe realmente en el sistema respiratorio del paciente puede variar con las fluctuaciones de patron de la respiracion del paciente. Ademas, se puede acabar desperdiciando una cantidad significativa de farmaco en aerosol, y ciertos medicamentos son muy costosos, por lo tanto, los costes de atencion de la salud pueden escalar. Mas aun, medicamentos en aerosol sin usar tlpicamente seran liberados a la atmosfera ambiente con la exhalacion de un paciente. Esto puede terminar medicando a los individuos en el entorno del paciente y esto puede dar lugar a efectos adversos con respecto a tales individuos. Por otra parte, en un entorno hospitalario tales individuos pueden ser tanto los proveedores de atencion de salud, que podrlan estar expuestos a este tipo de contamination del aire durante un perlodo prolongado de tiempo, u otros pacientes, que pueden estar en un estado de debilidad o de otro modo excesivamente sensibles a la exposition a cantidades excesivas o a un medicamento no prescrito.
Por estas razones, se desea proporcionar un generador de aerosol que puede obtener information sobre el contenido de la nebula. En particular, se desea proporcionar metodos y dispositivos, que pueden determinar el tipo de llquido dispuesto en el farmaco a fin de proporcionar un nivel mejorado de seguridad para el paciente y un aumento de la eficiencia en la entrega del aerosol al paciente. Ademas, por estas razones, se desea proporcionar metodos y dispositivos que pueden proporcionar aerosol a un paciente en un intervalo seleccionado del ciclo de la respiracion. Tambien se desea proporcionar metodos y dispositivos que pueden proporcionar aerosol a un paciente en un intervalo seleccionado en el que el intervalo se selecciona basandose en la identidad del farmaco a
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administrar.
El documento WO01/76762 divulga un sistema y un metodo segun el preambulo de las reivindicaciones independientes.
Breve resumen de la invention
De acuerdo con un primer aspecto de la presente invencion, se proporciona un sistema para proporcionar fluido nebulizado a un paciente ventilado, que comprende:
un ventilador; y
un circuito de la respiration;
un elemento vibratorio de aerosolizacion que tiene una primera cara, una segunda cara y una pluralidad de aberturas a su traves;
una interfaz para el deposito de fluido en la primera cara del elemento de aerosolizacion; y
un controlador configurado para controlar la vibration del elemento vibratorio de aerosolizacion de acuerdo con un programa de funcionamiento;
caracterizado porque:
la interfaz esta configurada para recibir una nebula de tal manera que el fluido de la nebula puede depositarse sobre la primera cara del elemento de aerosolizacion, la nebula incluyendo un marcador de identification;
el controlador esta configurado para leer el marcador de identificacion en la nebula, con el programa de funcionamiento utilizado por el controlador para controlar la vibracion del elemento vibratorio de aerosolizacion basandose en la information lelda desde el marcador de identificacion en la nebula; y
en el que el controlador puede ser configurado para hacer vibrar el elemento vibratorio de aerosolizacion durante un intervalo seleccionado de un ciclo de la respiracion.
De acuerdo con un segundo aspecto de la presente invencion, se proporciona un metodo de creation de un aerosol, comprendiendo el metodo:
proporcionar un elemento de aerosolizacion que comprende una primera cara, una segunda cara, y una pluralidad de aberturas a su traves;
proporcionar un elemento vibratorio en comunicacion mecanica con el elemento de aerosolizacion de tal manera que la vibracion del elemento vibratorio puede hacer que el elemento de aerosolizacion vibre; y
proporcionar una interfaz;
caracterizado por:
el acoplamiento de una nebula a la interfaz de tal manera que el fluido de la nebula puede depositarse sobre la primera cara del elemento de aerosolizacion;
la lectura de un marcador de identificacion en la nebula; y
la vibracion del elemento generador de aerosol de acuerdo con un programa de funcionamiento sobre la base de la informacion lelda desde el marcador de identificacion en la nebula.
Las realizaciones de la presente invencion se definen en las reivindicaciones dependientes adjuntas.
Para una comprension adicional de la naturaleza y ventajas de la invencion, debe hacerse referencia a la siguiente description tomada en conjuncion con los dibujos adjuntos.
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Breve descripcion de los dibujos
La figura 1 muestra esquematicamente un sistema de la presente invencion;
Las figuras 2-4 ilustran una nebula y una interfaz del sistema de alimentacion de ejemplo de la presente invencion;
La figura 5 muestra una vista en alzado de otro sistema ejemplar de la presente invencion que comprende un sensor electromecanico;
La figura 6 muestra una vista en planta de una ampolla y un sensor electromecanico de la figura 5;
Las figuras 7 y 8 muestran una interfaz de ampolla y un sistema de alimentacion que tiene una interfaz alternativa roscada;
La figura 9 es una vista en planta en seccion transversal que ilustra otra interfaz de ampolla y un sistema de alimentacion;
La figura 10 es una vista en planta de una ampolla que tiene un marcador de identification dispuesto en una configuration no helicoidal;
La figura 11 ilustra un diagrama de flujo simplificado que ilustra un metodo ejemplar de la presente invencion;
La figura 12 ilustra otro metodo simplificado de la presente invencion;
La figura 13 ilustra otro metodo simplificado de la presente invencion; y La figura 14 ilustra otro metodo simplificado de la presente invencion.
La figura 15 es un grafico que muestra varios modos de aerosolizacion en el transcurso de ciclos de la respiration;
La figura 16a es una representation esquematica en seccion transversal de un generador de aerosol de acuerdo con la presente invencion;
La figura 16b es un detalle en corte esquematico en seccion transversal del generador de aerosol representado en la figura 16a.
La figura 17 es una vista esquematica en perspectiva de un nebulizador incorporado en un circuito de la respiracion de ventilador de acuerdo con la presente invencion;
La figura 18 es una representacion esquematica de algoritmos de secuencias de funcionamiento de acuerdo con la presente invencion;
La figura 19 es una representacion esquematica alternativa de la representacion de la figura 18;
La figura 20 es una representacion esquematica adicional de algoritmos de secuencias de funcionamiento que se muestran en la figura 19 y de acuerdo con la presente invencion.
La figura 21 es una representacion esquematica de un algoritmo mediante el cual una secuencia de funcionamiento se puede elegir la base de la combination de una pluralidad de conjuntos de information independientes.
Descripcion detallada de la invencion
Los sistemas de generador de aerosol de la presente invencion, en un aspecto, incluyen un generador de aerosol acoplado a un controlador que esta en comunicacion con al menos un sensor de tal manera que la secuencia de la entrega del aerosol al paciente puede basarse al menos en parte en la informacion obtenida con los sensores. En algunos ejemplos de realization, el sistema incluye un sensor de identificacion de la nebula para leer un marcador de identificacion en la nebula a fin de identificar el tipo de llquido que se dispone dentro de la nebula. En otros ejemplos de realizacion, el sistema incluye un sensor de las caracterlsticas de la respiracion que monitoriza y registra las caracterlsticas de la respiracion del paciente a fin de permitir que el controlador dirija la entrega del aerosol para coincidir con el patron de la respiracion del paciente. En aun otros ejemplos de realizacion, el sistema de generador de aerosol incluye un sensor de identificacion de la nebula y un sensor de caracterlstica de la respiracion.
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La figura 1 ilustra esquematicamente un sistema de generacion de aerosol ejemplar 20 de la presente invencion. El sistema 20 incluye un generador de aerosol (AG) 22 que esta en comunicacion con un conducto de salida 24, tal como un circuito del ventilador, boquilla, mascara facial, o similar. Una nebula 28 que contiene un llquido se puede acoplar de forma desmontable a una interfaz de sistema de alimentacion 26 para suministrar un llquido al generador de aerosol 22 para la aerosolizacion. Un controlador 30 esta en comunicacion con el generador de aerosol 22 para controlar la secuencia de la aerosolizacion del llquido al paciente. El controlador 30 puede estar acoplado a un sensor de la respiracion 32 que esta en comunicacion con el pasaje de salida 24 con el fin de supervisar las caracterlsticas de la respiracion del paciente. Adicional o alternativamente, el controlador 30 puede acoplarse al sensor de identificacion de la nebula 34 para identificar el tipo de llquido que esta dispuesto en la nebula 28 mediante la lectura de un marcador de identificacion que se proporciona en la nebula 28. El controlador 30 puede tomar la informacion de sensor de flujo 32 y/o del sensor de la nebula 34 y ejecutar la informacion a traves de un algoritmo para determinar una secuencia eficiente de aerosolizacion. Tlpicamente, el controlador se ejecutara un programa de entrega o secuencia preprogramados seleccionados que se almacenan en el controlador 30 con el fin de entregar el aerosol al paciente en un momento optimo de ciclo de la respiracion del paciente.
El controlador 30 puede incluir una memoria y un microprocesador con el fin de almacenar y ejecutar el algoritmo que selecciona la secuencia preprogramada de administracion de farmaco. La memoria del controlador puede almacenar una lista o una biblioteca de codigos y/o farmacos que son compatibles con el generador de aerosol, la informacion sobre los farmacos, tales como un regimen que ha de seguirse basado en el farmaco en particular, el tiempo del ciclo de la respiracion cuando el farmaco se administra mejor, la cantidad del farmaco que se aerosoliza, o similares.
El controlador 30 estara tlpicamente en comunicacion con al menos un sensor. Como se senalo anteriormente, un sensor puede ser un sensor de identificacion de la nebula 34 que lee un marcador de identificacion en la nebula para identificar el tipo de llquido dispuesto dentro de la nebula. El sensor puede ser un sensor mecanico, un sensor electromecanico, un sensor electrico, un sensor optico o similar. Tales sensores se pueden utilizar para proporcionar informacion al controlador para una serie de propositos. Por ejemplo, la informacion de identificacion se puede utilizar para identificar el tipo de farmaco con el fin de elegir el programa de secuencia de entrega. Por otra parte, la informacion de identificacion se puede utilizar como un mecanismo de control de calidad para prevenir la aerosolizacion de un farmaco incompatible, insegura, o desconocida, y similares.
Otro tipo de sensor que se puede acoplar al controlador 30 es un sensor de caracterlstica de la respiracion 32 que puede controlar las caracterlsticas de la respiracion del usuario. El sensor puede enviar informacion caracterlstica de la respiracion al controlador para permitir al controlador seleccionar un ciclo de entrega apropiada del llquido en forma de aerosol al paciente. Tlpicamente, el sensor de caracterlstica de la respiracion 32 se puede utilizar para medir un patron de la respiracion del paciente, el flujo maximo, la frecuencia respiratoria, los parametros de la exhalacion, la regularidad de la respiracion, y similares. Tales caracterlsticas de la respiracion medidas pueden ser entregadas al controlador 30 y ejecutadas a traves de un algoritmo de software para determinar una secuencia apropiada de entrega en relacion con el ciclo respiratorio medido para el paciente. Una de las caracterlsticas de la respiracion ejemplar que puede ser detectada por el sensor 32 es el ciclo de un ventilador que proporciona aire a un paciente; por ejemplo, el inicio de un ciclo de inhalacion generado por el ventilador. El sensor 32 puede detectar otros parametros, por ejemplo, puede ser un sensor acustico que se activa al pasar el flujo respiratorio del paciente a traves de una camara acustica (no mostrada) a fin de producir un tono acustico, el cual es proporcional a la tasa de flujo inspiratorio. La frecuencia del tono acustico indica la velocidad de flujo inspiratorio en cualquier instante del ciclo de la respiracion. La senal acustica puede ser detectada por el controlador de tal manera que la integracion de la velocidad de flujo con el tiempo produce el volumen de ventilacion. Tanto la tasa de flujo y el volumen de ventilacion pueden ser usados por el controlador para determinar cuando el generador de aerosol genera las gotitas y a que velocidad de flujo de masa de tal manera que se obtiene la deposition maxima de gotitas. Ademas, el tono acustico puede ser grabado para producir un registro del patron de la respiracion del paciente que puede ser almacenado en el microprocesador. Esta informacion puede ser posteriormente utilizada para sincronizar la eyeccion de gotitas para el mismo paciente. Dicha informacion tambien se puede emplear mas adelante para otros fines de diagnostico. Una description mas completa de un sensor de este tipo se describe en la patente de propiedad comun, US 5.758.637, la cual fue previamente incorporada por referencia.
En algunas realizaciones, el sensor puede ser usado para monitorear las caracterlsticas de la respiracion del paciente durante todo el regimen de entrega con el fin de asegurarse de que el aerosol se entrega de manera eficiente durante todo el procedimiento de aerosolizacion. En tales realizaciones, el controlador puede ajustar el suministro de aerosol en funcion de cualquier cambio medido en el patron de la respiracion del paciente durante la aerosolizacion. Con este monitoreo y los tiempos de ajuste predeterminado para el inicio y el final de la aerosolizacion pueden ponerse a cero basados en la respiracion real del paciente. En otras realizaciones, sin embargo, el sensor de la respiracion se puede utilizar para determinar el ciclo de la respiracion de un flujo de la respiracion y para elegir el ciclo de entrega preprogramado apropiado que se almacena en la memoria del controlador. En otras realizaciones, el controlador puede estar configurado para proporcionar aerosol en funcion del tiempo. Por ejemplo, el controlador puede estar configurado para iniciar la production de aerosol en el comienzo de una fase de inhalacion de un ciclo de la respiracion y detenerse en un punto en el que ha tenido lugar un porcentaje
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predeterminado de la inhalacion. Alternativamente, el controlador puede estar configurado para iniciar la aerosolizacion en un primer punto en el que ha tenido lugar un primer porcentaje predeterminado y detener la aerosolizacion en un segundo punto en el que ha tenido lugar un segundo porcentaje predeterminado de la inhalacion. Alternativamente, el aerosol puede comenzar durante una fase de inhalacion y finalizar durante la fase de exhalacion posterior. Alternativamente, el controlador puede estar configurado para iniciar la produccion de aerosol en un punto determinado durante la exhalacion y detenerse durante la exhalacion o durante la inhalacion posterior. Por lo tanto, un aspecto de la presente invencion puede incluir un nebulizador que comprende: un generador de aerosol y un controlador configurado para hacer que el controlador comience la aerosolizacion durante la exhalacion y se detenga durante esa exhalacion o en la inhalacion posterior. Ademas, el controlador puede ser operable para permitir una seleccion de modos de funcionamiento, por ejemplo, un modo en el que la aerosolizacion comience una vez que se detecta una cierta caracterlstica de la respiracion, tal como un nivel suficiente de inhalacion, y termine cuando ya no hay un nivel suficiente; otro modo en el que la aerosolizacion comienza una vez que se detecta una cierta caracterlstica de la respiracion, tal como un nivel suficiente de inhalacion, y termina en un tiempo predeterminado dentro del ciclo de inhalacion, tal como, por ejemplo, antes de que el nivel de inhalacion caiga por debajo del requerido para la operacion de un elemento de aerosolizacion, o, alternativamente, en cualquier otro punto dentro del ciclo de inhalacion, tal como despues de la fase de inhalacion del ciclo antes de que la exhalacion haya comenzado, o despues de que la exhalacion ha comenzado.
El nivel de inhalacion puede ser detectado por un transductor de presion. Un transductor de este tipo puede supervisar una calda en la presion de aire o un aumento de la presion de aire dentro de una camara que esta en comunicacion de fluido con el circuito del ventilador. De esta manera, una calda de presion puede ser detectada por un paciente que inhala a traves del circuito, por ejemplo, en un caso en que el ventilador proporciona una ventilacion asistida iniciado por el inicio de una inhalacion de un paciente. Del mismo modo, un aumento de presion puede ser detectado en un caso en que el ventilador empuja aire de inhalacion al paciente sin que el paciente inicie una respiracion. Otro modo en el que el controlador puede ser operable es un modo en el que el encendido/apagado del generador de aerosol es activado por el tiempo, que puede determinarse a partir de un dispositivo de reloj interno, tal como un reloj incorporado en un microprocesador, o de una fuente externa. Otro modo en el que el controlador puede ser operable es en la que el encendido/apagado del aerosol se activa por el controlador de recepcion de una senal externa, tal como una senal procedente de un ventilador, que puede corresponder al punto en el ciclo del ventilador que es el comienzo de una fase de inhalacion en la que el ventilador empieza a empujar el aire inspiratorio en el circuito del ventilador. El controlador puede ser operable entre tales modos, incluyendo un modo en el que la aerosolizacion comienza en un momento predeterminado en el ciclo de la respiracion y termina en un tiempo predeterminado en el ciclo de la respiracion. El primer y segundo tiempos predeterminados en el tercer modo pueden ser durante la inhalacion. Alternativamente, el primer y segundo tiempos predeterminados pueden ser durante la exhalacion, o en el primer tiempo predeterminado puede ser durante la espiracion y el segundo tiempo predeterminado puede ser durante la inhalacion posterior. Estos tiempos pueden corresponder a determinados porcentajes de los que tiene lugar la fase de inhalacion, o cualquier otro punto de referencia dentro de un ciclo de la respiracion.
Alternativamente, el primer tiempo predeterminado y el segundo tiempo predeterminado pueden ser designados como cualquier punto dentro de un solo ciclo de la respiracion, o alternativamente, el primer punto predeterminado puede ser en cualquier punto dentro de un ciclo de la respiracion y el segundo punto predeterminado puede ser en cualquier punto de un ciclo de la respiracion subsiguiente. El controlador puede hacer que la determinacion de cuando comenzar y operar para comenzar la aerosolizacion, y puede hacer la determinacion de cuando dejar de aerosolizacion para detenerse, y hacer que la aerosolizacion se detenga. El controlador puede hacer tales determinaciones y adoptar las acciones basadas en el acceso a los algoritmos almacenados. El controlador puede recibir una senal desde el ventilador que establece un punto de referencia, sin embargo, el controlador, al hacer las determinaciones y tomando las acciones sobre la base de algoritmos almacenados, y/o informacion obtenida en cuanto a la identidad de un farmaco a administrar, puede causar que la produccion de aerosol comience y/o finalice independientemente de la posicion instantanea del ventilador con respecto al ciclo del respirador.
El controlador puede ser operable para permitir un unico modo de funcionamiento, y tal modo unico de operacion puede ser de cualquier modo, por ejemplo, como se describe anteriormente. Por ejemplo, un modo en el que la aerosolizacion comienza una vez que se detecta una cierta caracterlstica respiracion, tal como un nivel suficiente de inhalacion, y termina cuando ya no hay un nivel suficiente. Del mismo modo, el controlador puede funcionar en un modo en el que la aerosolizacion comienza una vez que se detecta una cierta caracterlstica respiracion, tal como un nivel suficiente de inhalacion, y termina en un tiempo predeterminado dentro de la inhalacion antes de que ya no haya un nivel suficiente o un elemento de aerosolizacion.
Alternativamente, el modo puede ser un modo en el que se inicia la aerosolizacion basandose en una senal desde el ventilador que indica la consecucion de un cierto punto dentro del ciclo de salida de ventilacion o el ciclo de inhalacion del paciente. (El ciclo de salida de ventilacion del ventilador puede coincidir con el ciclo de inhalacion del paciente, de manera que la fase de salida de ventilacion del ciclo de salida del ventilador y la fase de inhalacion del ciclo inspiratorio del paciente se producen de forma sustancialmente simultanea. Tal puede ser el caso en el que un paciente es completamente pasivo y la unica inhalacion que se produce es mediante la generation de aire del
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ventilador durante la fase de salida del ciclo del respirador). Tal punto puede ser durante la fase de salida del ciclo de salida del ventilador o durante la fase de inhalacion del ciclo de inhalacion del paciente. El punto predeterminado puede ser elegido para que coincida con un cierto nivel de salida del ventilador o en un cierto punto en el tiempo durante el ciclo de salida del ventilador. Tal punto predeterminado puede ser un punto especlfico dentro de la fase de salida del ciclo del respirador, o, un punto especlfico dentro de la fase de no salida del ciclo del respirador, basado, por ejemplo, en el momento de la fase de salida anterior o sucesiva del ventilador. En otro aspecto, la presente invencion proporciona un ventilador junto con el generador de aerosol y el controlador. En un aspecto de la invencion, un tiempo predeterminado se puede basar en el tiempo de un ventilador que suministra aire a un usuario. De esta manera, el controlador puede estar configurado para trabajar fuera de la temporizacion del ventilador en un modo, mientras se trabaja fuera de esfuerzo del paciente inspiratorio en otro modo, o modo que permite una combinacion de esfuerzo inspiratorio del paciente, y la temporizacion del ventilador, por ejemplo, cuando el ventilador esta configurado para ayudar al paciente mediante el suministro de aire al esfuerzo del paciente o cuando el paciente no ha hecho un esfuerzo suficiente dentro de un perlodo de tiempo predeterminado.
En lo que respecta a los generadores de aerosol 22 de la presente invencion, pueden ser del tipo, por ejemplo, donde un elemento vibratorio se hace vibrar a frecuencias ultrasonicas para producir gotitas de llquido. Algunos ejemplos especlficos, no limitativos de las tecnologlas para la produccion de finas gotitas de llquido son mediante el suministro de llquido a una placa de abertura que tiene una pluralidad de aberturas ahusadas y vibrar la placa de abertura para expulsar gotitas de llquido a traves de las aberturas. Tales tecnicas se describen generalmente en las patentes US 5.164.740; 5.938.117; 5.586.550; 5.758.637. 6.014.970 y 6.085.740.
Sin embargo, se debe apreciar que la presente invencion no se limita solo para su uso con tales dispositivos.
Las figuras 2 a 10 ilustran algunas interfaces del sistema de alimentacion 26 y nebulas 28 a modo de ejemplo de la presente invencion. Como se muestra en la figura 2, la nebula 28 puede ser una ampolla que comprende un cuerpo 36 con un extremo superior 38 y un extremo inferior 40. El extremo inferior 40 puede incluir una abertura conica que puede entregar el llquido de la ampolla 28 en un deposito de fluido 42 adyacente al generador de aerosol 22. El extremo superior 38 puede incluir un orificio de ventilacion 44 que se puede desatornillar que se puede quitar para crear un orificio de ventilacion de drenaje en el extremo superior 38. Algunas ampollas ejemplares que se pueden usar con la presente invencion se describen en la solicitud de patente presentada al mismo tiempo US S.N. 09/812.755, presentada el 20 de marzo de 2001.
Las ampollas de la invencion se pueden usar para almacenar una amplia variedad de llquidos. Meramente a modo de ejemplo, los llquidos que pueden ser almacenadas dentro de las ampollas incluyen diversos productos farmaceuticos tales como solucion salina, albuterol, cromatina, budesonida, nicotina, THC, cocalna, anticuerpos, tales como IgG, anticuerpos, tales como los aminoglucosidos, y similares. Otros llquidos que pueden ser almacenados incluyen insecticidas, desodorantes, perfumes, y similares. Por lo tanto, se apreciara que las ampollas de la invencion pueden ser utilizadas para almacenar esencialmente cualquier tipo de llquido que es capaz de ser aerosolizado.
Las ampollas de la invencion pueden ser construidas por soplado o formacion por vaclo de la ampolla en un molde, llenando la ampolla con llquido, y sellando por fundicion el llquido en la ampolla. Las ampollas pueden ademas estar provistas de un conjunto de lenguetas extralbles para proporcionar un orificio de ventilacion de drenaje y una abertura de drenaje. Tlpicamente, estos se encuentran en la parte superior e inferior de la ampolla de manera que el llquido puede drenar por gravedad una vez que se forman las aberturas. Las lenguetas pueden ser extralbles por torsion, grietas, o similares de modo que se puede formar la abertura. En algunos casos, las ampollas se pueden configurar para ser abiertas simplemente por la perforation del extremo superior y/o inferior. Tales elementos de perforation pueden ser convenientemente incorporados en el dispositivo de aerosolizacion.
Varios materiales pueden ser utilizados para construir las ampollas, tales como materiales polimericos durometro moderados, materiales sinteticos termoplasticos, tales como polietileno de baja densidad y polipropileno, y similares. Las ampollas pueden estar provistas de una pared lo suficientemente gruesa como para minimizar el derrame de gotas. Por ejemplo, el espesor de pared puede ser mayor que aproximadamente 0,030 pulgadas (0,762 mm). La ampolla puede ademas estar configurada de modo que el diametro de la abertura de drenaje reduce al mlnimo el potencial de goteo para el llquido almacenado dentro de la ampolla. Por ejemplo, se pueden proporcionar aberturas de mayor diametro al almacenar fluidos de viscosidad mas alta y aberturas de diametro mas pequeno se pueden usar para fluidos de baja viscosidad.
Las ampollas de la presente invencion pueden incluir un elemento de conexion o sujecion 46, tal como una rosca o una lengueta a fin de alinear con precision la ampolla 28 con una interfaz de sistema de alimentacion de nebulizador 26. La interfaz del sistema de alimentacion 26 tendra una caracterlstica correspondiente o ranura 48 para acoplar el elemento de conexion. En el ejemplo de realization ilustrado en las figuras 2 a 4, la ampolla 28 puede incluir un elemento de sujecion helicoidal 46 que tiene la forma para acoplarse con la ranura de conexion correspondiente 48 en el sistema de alimentacion 26. Para insertar la ampolla en la alimentacion del sistema, la ampolla se mueve axialmente (en la direction de la flecha 50) hasta que elemento de sujecion helicoidal 46 esta situado adyacente a la
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caracterlstica de sujecion correspondiente 48. A partir de entonces, la ampolla 28 se hace girar para acoplarla junto al elemento de sujecion 46 y la caracterlstica de sujecion 48 con el fin de tirar de la ampolla 28 axialmente hacia abajo hasta que el extremo inferior 40 de la ampolla 28 abre la membrana de sello de la hendidura 52 en el sistema de alimentacion 26 (figuras 3 y 4).
En los ejemplos de realization, la ampolla 28 incluye un marcador de identification 35 para identificar al controlador, el llquido que esta dentro de la ampolla 28. El marcador de identificacion 35 puede ser un codigo de barras (por ejemplo, grabado en relieve o impreso), una o mas salientes o salientes, un identificador de frecuencia de radio, un pequeno chip que contiene la information almacenada, u otra tecnologla de identificacion adecuada. En las realizaciones representadas en las figuras 2 a 4, la informacion sobre el contenido de la ampolla es transportada a traves de una serie de marcadores de identificacion salientes 35 en la ampolla 28 que se detectan por su interaction con un detector optico 56 durante el acoplamiento giratorio de ampolla 28 con la interfaz del sistema de alimentacion 26. En esta realizacion particular, una fuente de luz en miniatura 58 y el sensor optico 56 estan acoplados al sistema de alimentacion 26 de tal manera que un saliente de paso 35 afecta a la luz detectada de tal manera informacion que el sensor 56 puede proporcionar (por ejemplo, la informacion tlpicamente binaria, es decir, un “0” o un “1”) en base a la position, el numero, o la ausencia de la saliente. Por lo tanto, la rotation de una ampolla 28 cuando se introduce a rosca en el sistema de alimentacion del nebulizador 26 puede contar el numero de golpes o proporcionar un codigo tal como “ 1 -0-1-0” con el fin de informar al controlador nebulizador 30 (figura 1) el tipo de llquido medicamento u otro que esta dispuesto en la ampolla. Un solo sensor puede leer el codigo impartido por una serie de salientes cuando la ampolla 28 se mueve axialmente en el sistema de alimentacion de nebulizador 26 mientras que se hace girar a traves de las ranuras roscadas en la carcasa del sistema de alimentacion 26.
La figura 5 ilustra otro sensor de identificacion de nebula ejemplar 34 y la ampolla 28. El sensor de nebula 34 puede incluir un interruptor electromecanico que hace contacto con los salientes de la nebula ya que se inserta en el sistema de alimentacion. Como se muestra en la figura 5, la nebula incluye un elemento de sujecion helicoidal 46 que interactua con una caracterlstica de sujecion helicoidal correspondiente (no mostrado) a la posicion de la ampolla dentro de la interfaz del sistema de alimentacion 26. Cuando la ampolla se gira y se mueve axialmente hacia abajo, los marcadores de identificacion salientes se pondran en contacto con y accionaran un contacto a modo de resorte de metal 60 del sensor de la nebula 34 a fin de crear un circuito y enviar una senal electrica de identificacion al controlador 30 para identificar el tipo de farmaco en la ampolla 28. Como se muestra en la vista en planta de la figura 6, el sensor de la nebula 34 puede incluir uno o mas contactos de metal 60, tal que la rotacion de la ampolla 28 puede causar que los marcadores de identificacion salientes contacten con los contactos metalicos 60, 60'. Al cambiar el espaciado y el numero de marcadores de identificacion salientes, una senal de identificacion electrica unica se puede generar para identificar el llquido en la ampolla al controlador. A su vez, el controlador puede entonces seleccionar y ejecutar un programa de entrega que proporciona una entrega eficiente del llquido identificado.
Otro ejemplo de la ampolla 28 y del sistema de alimentacion de la interfaz 26 se ilustra en las figuras 7 y 8. Como se muestra en la figura 7, un extremo inferior de la ampolla 40 que tiene una lengueta de sujecion 46 puede interactuar con una ranura en espiral 48 en la interfaz del sistema de alimentacion 26. A medida que se inserta la ampolla y se hace girar dentro de la interfaz del sistema de alimentacion 26, el(los) elemento(s) de sujecion se acoplan a la ranura en espiral 48 de manera que se tire de la ampolla hacia abajo en la interfaz (figura 8). De manera similar a las realizaciones anteriores, el extremo inferior de la ampolla puede sobresalir a traves de la membrana de sellado de la ranura 52 de manera que sea capaz de entregar el llquido al deposito 42. Los marcadores de identificacion 35 pueden ser detectados por los sensores de identificacion (no mostrados), como se describe en las realizaciones anteriores.
Los marcadores de identificacion salientes de la ampolla 35 pueden estar en una sola configuration de helice o una configuration de doble helice. En realizaciones de ejemplo, los marcadores de identificacion se encuentran en una disposition de doble helice de modo que a medida que se lee el primer conjunto de salientes, proporcionando un codigo binario al sistema, el segundo conjunto de salientes puede proporcionar un codigo binario complementario (leldo por un segundo detector optico, que no se muestra) cuando la ampolla 28 se atornilla en sistema de alimentacion de nebulizador 26 (figuras 2 a 4). Por lo tanto, el codigo binario de la primera serie de salientes podrla, por ejemplo, transmitir el codigo “1-0-1-0”, cuando cada uno de los salientes se percibio cuando la ampolla se enrosca en la carcasa del sistema de alimentacion de nebulizador, mientras que la segunda serie proporciona el codigo complementario de “0-1 -0-1 ”. De esta manera, el controlador puede comprobar que cuando un codigo binario particular, se transmite por el primer conjunto de salientes, el codigo binario complementario es detectado por el segundo conjunto de salientes. Asl, el sistema puede evitar los potenciales errores de informacion que pueden ser transmitidos fuera solamente un unico conjunto de salientes previstos para transmitir la informacion, y que la insertion se realizo incorrectamente.
Esta interaccion permite ademas al sistema para comprobar contra una situation en la que uno o mas salientes de la ampolla se danan en la medida en que efectua la funcion de detection, porque el sistema tendra el codigo proporcionado por la segunda serie de salientes para comprobar en contra de la informacion proporcionada por el primer conjunto de salientes.
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Alternativamente, el segundo conjunto de salientes puede ser usado para proporcionar mas combinaciones de codigo para diferentes farmacos. En realizaciones ejemplares, proporcionando tres protuberancias o salientes en cada lado de la ampolla, el controlador del generador de aerosol puede determinar cual de 9 farmacos o medicamentos estan dispuestos en la ampolla. Por ejemplo, la siguiente distribution de protuberancias o salientes puede entregar una senal al controlador para indicar la identidad de los siguientes medicamentos:
Tipo de farmaco____Numero de protuberancia en la cara 1 Numero de protuberancia en la cara 2
Farmaco A
1 0
Farmaco B
2 0
Farmaco C
3 0
Farmaco D
1 1
Farmaco E
2 1
Farmaco F
3 1
Farmaco G
2 2
Farmaco H
2 3
Farmaco I
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En la realization ilustrada en las figuras 2 a 8, los marcadores de identification salientes 35 estan dispuestos en una configuration helicoidal que tiene un paso que coincide sustancialmente con el paso del elemento de sujecion helicoidal 46, de manera que como el elemento de sujecion helicoidal se hace girar y se mueve a traves de la correspondiente caracterlstica de sujecion 48, los marcadores de identificacion salientes pasan por los sensores opticos 56 o contactos metalicos 60. Se debe apreciar, sin embargo, que los marcadores de identificacion 35 pueden estar dispuestos en una variedad de patrones no helicoidales, como se describira en relation a las figuras 9-10.
La figura 9 ilustra un ejemplo de realizacion de una ampolla 28 que tiene marcadores de identificacion 35 que estan dispuestos en una disposition no helicoidal. Como se ilustra, ampolla incluye una ranura de sujecion 62 un extremo inferior adyacente de la ampolla 28 para permitir que la ampolla pueda insertarse en la interfaz del sistema de alimentation 26. Si la ranura de sujecion 62 no se corresponde con la lengueta de sujecion 64 en la interfaz, se evitara que la ampolla sea asentada dentro de la interfaz y se evitara que el llquido en la ampolla sea entregado al deposito 42. En situaciones en las que la ranura de sujecion coincide con la lengueta de manipulation, cuando la ampolla 28 se inserta axialmente en el sistema de alimentacion y se retuerce para acoplar las ranuras de sujecion con las lenguetas de sujecion, el marcador de identificacion 35 pasara simultaneamente a traves de sensor de la nebula 34. La realizacion ilustrada incluye un lector de codigo de barras que lee un marcador de identificacion de codigo de barras, pero se debe apreciar que el sensor marcador de identificacion 34 y de identificacion 35 puede incluir cualquiera de los otros tipos de marcadores de identificacion y sensores o sus equivalentes, como se describe anteriormente.
La figura 10 ilustra una ampolla 28 que incluye marcadores de identificacion de protuberancia que estan dispuestos en la ampolla de tal manera que la insertion axial de la ampolla (sin rotation) en la interfaz del sistema de alimentacion 26 contacta con los marcadores de identificacion salientes 35 contra los contactos electromecanicos 60. La ampolla 28 puede incluir un retenedor o elemento de retroalimentacion de position positiva de chasquido 66, y/o medios de alineacion para la alineacion de la ampolla en el sistema de alimentacion.
Las variaciones a la description anterior se pueden hacer de acuerdo con la presente invention. Por ejemplo, la ampolla 28 puede incluir otros elementos de sujecion y/o elementos de orientation para asegurar que la ampolla esta orientada apropiadamente cuando se inserta en el dispositivo de aerosolizacion. Una descripcion mas detallada de tales elementos de sujecion y elementos de orientacion puede encontrarse en la solicitud de patente presentada al mismo tiempo US 09/812.755, presentada el 20 de marzo de 2001. En tales realizaciones, los marcadores de identificacion 35 pueden estar dispuestos en la ampolla con respecto a dichos elementos de sujecion o de orientacion en cualquier posicion en la que los sensores puedan detectar los marcadores y determinar el tipo de medicamento o farmaco que esta dispuesto en la ampolla.
Se describiran ahora metodos de la presente invencion. En un metodo, la presente invencion identifica el contenido de la nebula para mejorar el funcionamiento del generador de aerosol. Como se ilustra en la figura 11, se proporciona un generador de aerosol (etapa 100) y una nebula esta acoplada a una interfaz de la nebula del generador de aerosol (etapa 102). Un marcador de identificacion en la nebula es leldo por el generador de aerosol (etapa 104) y el generador de aerosol es operado de acuerdo con un programa de funcionamiento sobre la base de la information lelda desde el marcador de identificacion en la nebula (etapa 106).
Tlpicamente, el generador de aerosol es operado con un controlador (figura 1). El controlador incluye tlpicamente una memoria que almacena una pluralidad de programas de operation para la entrega de cada uno de los tipos especlficos compatibles de farmacos o medication. Despues de que el marcador de identificacion es leldo por un sensor, la informacion se pasa al controlador para que un programa de funcionamiento correcto se pueda seleccionar para operar el generador de aerosol. El programa de funcionamiento puede controlar el inicio y la
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detencion del generador de aerosol, la tasa de produccion de aerosol, la amplitud de vibracion del elemento de aerosolizacion, la frecuencia de aerosolizacion, y similares.
Se debe apreciar que, ademas de utilizar la informacion de marcador de identificacion para controlar la operacion del generador de aerosol, la informacion del marcador de identificacion se puede utilizar para otros fines. Por ejemplo, como se muestra en la figura 1, los sistemas de la presente invention 20 pueden incluir opcionalmente un dispositivo de salida 68, tal como una impresora, altavoz de audio, o LCD. Cuando la informacion de identificacion recibida por el sensor coincide con una entrada de codigo dentro de la memoria del controlador, el nombre del medicamento, informacion de dosificacion, u otra informacion pertinente puede ser puesto a disposition del usuario mostrando o anunciando la informacion a traves de los dispositivos de salida conectados. Ademas, los marcadores de identificacion se pueden usar para prevenir que el farmaco equivocada sea administrada al paciente mediante el establecimiento del controlador de generador de aerosol para operar el generador de aerosol solo en la reception e identificacion de uno o mas codigos de farmaco en particular/marcadores de identificacion para la exclusion de los demas: por ejemplo, el nebulizador de un paciente puede estar configurado para aceptar nebulas que contienen, y estan codificadas para, el farmaco A y el farmaco B, mientras que nebulizador de otro paciente puede ajustarse para operar solamente si una nebula contiene, y esta codificada para, el farmaco A.
Tlpicamente, el marcador de identificacion se coloca adyacente a un sensor a traves de uso de un elemento de sujecion en la nebula. Los elementos de sujecion pueden interactuar con una caracterlstica de sujecion correspondiente en la interfaz generadora de aerosol para colocar el marcador de identificacion al lado del sensor. En otros metodos, sin embargo, los elementos de sujecion en la nebula se pueden utilizar para controlar los tipos de las nebulas que pueden ser acoplados al sistema de generador de aerosol. En tales metodos, como se muestra en la figura 12, se proporcionan un sistema de nebulizador y una nebula que comprende un cuerpo de nebula con un elemento de sujecion (por ejemplo, roscas, lenguetas, ranuras, y similares) (etapas 110, 112). La nebula se puede insertar en la carcasa. Si el elemento de sujecion esta sujetado correctamente con una carcasa del sistema de nebulizador, la nebula puede acceder a un deposito del sistema (etapa 114). Despues de esto, el llquido de la nebula sera transferido al interior del deposito para la aerosolizacion (etapa 116). El generador de aerosol puede ser operado con un controlador para aerosolizar el llquido (etapa 118).
Los elementos de sujecion, marcadores de identificacion, o ambos pueden ser utilizados para garantizar que solo las nebulas que son compatibles con el sistema de alimentation y el generador de aerosol que se utilizan. Por ejemplo, como primera medida de precaution, los sistemas de generador de aerosol de la presente invencion pueden incluir una caracterlstica de sujecion que se acopla solamente con ciertos tipos de nebulas. Por ejemplo, las nebulas que contienen esteroides pueden tener un elemento de sujecion diferente que las nebulas que contienen antibioticos. Por lo tanto, se evitara que los pacientes que utilizan el generador de aerosol solo para la entrega de esteroides sujeten la nebula que contiene un antibiotico al generador de aerosol y nebulicen el antibiotico sin darse cuenta, y viceversa.
Adicional o alternativamente, el controlador de cada sistema individual puede ser programado para tener solo programas de suministro de secuencia disponible (que pueden ser referidas como secuencias de operacion, o algoritmos para secuencias de operacion) para medicamentos o farmacos seleccionados que se encuentran en una biblioteca de codigos y farmacos en la memoria del controlador. Por lo tanto, si el marcador de identificacion en una nebula que esta acoplada al generador de aerosol no es una de los farmacos de la lista almacenada en la memoria del controlador, el controlador no entrega el aerosol al paciente. Opcionalmente, el controlador puede proporcionar una salida que informa al usuario de que la nebula instalada es incompatible con el sistema.
En otros metodos de ejemplo, la presente invencion puede medir las caracterlsticas de un aliento inhalado de una persona, tlpicamente un flujo de la respiration, para controlar la operacion del generador de aerosol. Como se muestra en la figura 13, una persona puede tomar una o mas respiraciones (etapa 120) y las caracterlsticas de la respiracion pueden ser medidas (etapa 122). Las caracterlsticas de la respiracion que pueden ser medidas incluyen, pero no se limitan a, un patron de la respiracion, la tasa de flujo inspiratorio maximo, la frecuencia respiratoria, los parametros de la exhalation, la regularidad de la respiracion, el volumen del flujo de respiracion, y similares, y pueden estimar el volumen corriente de un usuario en base a dicha informacion. El usuario puede tomar otro aliento del flujo de respiracion y el generador de aerosol puede ser operado en base a las caracterlsticas medidas del flujo de la respiracion (etapa 124). Se debe apreciar, sin embargo, que, en lugar de un flujo de la respiracion, la persona puede tomar otros tipos de la respiracion. Alternativamente, el controlador puede basar el tiempo de funcionamiento del generador de aerosol de manera que aerosol se genera en perlodos especlficos de tiempo dentro de un ciclo de la respiracion, (etapa 125, figura 13a). Por ejemplo, el controlador puede operar el generador de aerosol para el primer 50 por ciento de la inspiration. Alternativamente, el controlador puede hacer funcionar el generador de aerosol para generar aerosoles despues de que ha tenido lugar una portion de la inhalation y que cese la produccion de aerosoles despues de que ha tenido lugar otra porcion de la inhalacion. Por ejemplo, el controlador puede hacer que el aerosol que se generen comenzando despues de que el 20 % de la inspiracion ha tenido lugar y hacer que la produccion de aerosoles cese despues de que ha tenido lugar 70 % de inspiracion. El controlador puede hacer que la produccion de aerosoles se inicie despues de, por ejemplo, que ha tenido lugar el 90 % de la exhalacion y, por ejemplo, hacer que la produccion de aerosoles se detenga despues de que ha tenido lugar el 30% de la siguiente inspiracion. Mediante el control de la temporizacion especlfica dentro del ciclo de la respiracion en
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que la medicacion en aerosol se proporciona en el circuito de la respiracion, se puede lograr una mayor eficiencia de la administracion del farmaco. Con referencia a las figuras 15a - 15c, por ejemplo, la aerosolizacion continua puede producir solo alrededor del 10 % a aproximadamente el 15 % de eficiencia (figura 15a), la aerosolizacion durante toda la fase de inhalacion del ciclo de la respiracion puede producir aproximadamente del 15 % a aproximadamente el 25% de eficiencia (figura 15b), y el suministro durante una parte predeterminada del principio fase de inhalacion, por ejemplo, en el inicio de la inhalacion, puede proporcionar un rendimiento de farmacos entre aproximadamente 60 % a aproximadamente 80 % de eficacia (figura 15c). De acuerdo con ello, la presente invencion, mediante el control de la entrega a un porcentaje predeterminado del ciclo de la respiracion, tal como un porcentaje predeterminado de la fase de inhalacion del ciclo de la respiracion, proporciona una eficiencia mucho mayor que cualquiera de entrega continua o entrega durante toda la fase de inhalacion. Ademas, y sorprendentemente, el porcentaje de aumento en la eficiencia en la entrega para una parte tal predeterminada de la fase de inhalacion (figura 15c) a traves de la entrega durante toda la fase de inhalacion (figura 15b) es en si misma mucho mayor que el aumento de la eficiencia de la entrega durante la fase de inhalacion (figura 15b) sobre proporcionar simplemente el aerosol de forma continua (figura 15a).
Mediante la utilizacion de un generador de aerosol que produce aerosol por la alimentacion electrica de un elemento vibratorio que causa que una placa de abertura expulse llquido a una cara del mismo, a traves de sus aberturas, como una niebla desde la otra cara de la misma, como generalmente se describe anteriormente (y como se describe generalmente en las patentes US 5.164.740; 5.938.117; 5.586.550; 5.758.637. 6.085.740; y 6.235.177 el inicio y la detencion de la generacion de aerosol se pueden controlar en el nivel de exactitud de microsegundos o milisegundos, proporcionando as! una dosificacion precisa. El momento de la generacion de aerosol se puede hacer basado unicamente en una temporizacion predeterminada dentro de un ciclo de la respiracion, en la sincronizacion en combinacion con la longitud de una respiracion anterior o porciones de la misma, sobre otras caracterlsticas de la respiracion, en la medicacion particular que esta siendo administrada, o una combinacion de cualquiera de estos criterios (etapas 135, figura 13b).
El elemento de aerosolizacion puede ser construido de una variedad de materiales, que comprenden los metales, que puede ser electroformados para crear aberturas cuando se forma el elemento, como se describe, por ejemplo, en la patente US 6.235.177.
El paladio se cree que es de especial utilidad en la production de un elemento de aerosolizacion electroformado de aberturas multiples, as! como en el funcionamiento del mismo para aerosolizar llquidos. Otros metales que pueden ser utilizados son aleaciones de paladio, tales como PDNI, con, por ejemplo, 80 por ciento de paladio y 20 % de nlquel. Otros metales y materiales pueden utilizarse sin apartarse de la presente invencion. El elemento de aerosolizacion 70 (con referencia ahora a las figuras 16a y 16b) puede ser configurado para tener una curvatura, como en una forma de cupula, que puede ser esferica, parabolica o de cualquier otra curvatura. El elemento de aerosolizacion puede ser formado para tener una portion de cupula 73 sobre su mayorla, y esto puede ser concentrico con el centro del elemento de aerosolizacion, dejando as! una parte del elemento de aerosolizacion que es una porcion de anillo periferico sustancialmente plano 75. El elemento de aerosolizacion tiene una primera cara 71, una segunda cara 72 y una pluralidad de aberturas 74 (figura 16b) a su traves. La primera cara 71 puede comprender el lado concavo de la porcion de cupula 72 y la segunda cara 72 puede comprender el lado convexo de la porcion de cupula 72 del elemento de aerosolizacion 70. Las aberturas pueden ser conicas para tener una porcion estrecha 76 en la primera cara 71 y una porcion ancha 78 en la segunda cara 72 del elemento de aerosolizacion 70. Tlpicamente, se colocara un llquido en la primera cara del elemento de aerosolizacion, en donde puede mezclarse en la porcion estrecha 76 de las aberturas 74 y emite en forma de una niebla en forma de aerosol o de una nube 79 de la porcion ancha 78 de las aberturas 74 en la segunda cara 72 del elemento de aerosolizacion 70.
El elemento de aerosolizacion puede ser montado en un dispositivo de accionamiento de aerosol 80, que define una abertura 81 a su traves. Esto se puede hacer de una manera tal que la porcion de cupula del elemento de aerosolizacion sobresale a traves de la abertura 81 del dispositivo de accionamiento de aerosol 80 y la porcion de corona periferica sustancialmente plana 74, sobre la segunda cara 72 del elemento de aerosolizacion 70 hace tope con una primera cara 82 del dispositivo de accionamiento de aerosol 80. Un elemento vibratorio 84 puede ser proporcionado, y puede ser montado en la primera cara 82 del dispositivo de accionamiento de aerosol 80, o alternativamente puede ser montado en una segunda cara opuesta 83 del dispositivo de accionamiento de aerosol 80. El elemento de aerosolizacion se puede hacer vibrar de tal manera como para extraer llquido a traves de las aberturas 74 del elemento de aerosolizacion 70 desde la primera cara a la segunda cara, donde el llquido es expulsado de las aberturas como una niebla nebulizada. El elemento de aerosolizacion se puede hacer vibrar por un elemento vibratorio 84, que puede ser un elemento piezoelectrico. El elemento vibratorio puede estar montado en el dispositivo de accionamiento de aerosol, de tal manera que la vibration del elemento vibratorio puede ser transferida mecanicamente a traves del dispositivo de accionamiento de aerosol al elemento de aerosolizacion. El elemento vibratorio puede ser anular, y puede rodear la abertura del dispositivo de accionamiento de aerosol, por ejemplo, en una disposition coaxial. En algunas realizaciones de la presente invencion, el elemento de aerosolizacion o el generador de aerosol que comprende el elemento de aerosolizacion 70, el dispositivo de accionamiento de aerosol 80 y el elemento vibratorio 86 se pueden sustituir por un conjunto respectivo que tiene aberturas de un tamano diferente, como un diametro diferente de salida, para producir una niebla que tiene un tamano de partlcula de
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aerosol diferente. Una circuiterla 86 puede proporcionar la energla desde una fuente de alimentacion. El circuito puede incluir un interruptor que puede ser operable para hacer vibrar el elemento vibratorio y por lo tanto el elemento de aerosolizacion y la aerosolizacion realizada de esta manera puede lograrse en cuestion de milisegundos de funcionamiento del interruptor. El circuito puede incluir un controlador 87, por ejemplo, un microprocesador que puede proporcionar energla al elemento vibratorio 84 para producir aerosol desde el elemento de aerosolizacion 70 en cuestion de milisegundos o fracciones de milisegundos de una senal para hacerlo. Por ejemplo, la produccion de aerosol puede comenzar dentro de aproximadamente 0,02 a aproximadamente 50 milisegundos de una senal de este tipo y puede detenerse dentro de aproximadamente 0,02 a aproximadamente 50 milisegundos desde el cese de una primera senal o una segunda senal cualquiera de las cuales puede actuar como un disparador para detener la aerosolizacion. Del mismo modo, la produccion de aerosol puede comenzar y terminar dentro de aproximadamente 0,02 milisegundos a alrededor de 20 milisegundos de tal senalizacion respectiva. Asimismo, la produccion de aerosol puede comenzar y terminar dentro de aproximadamente 0,02 milisegundos a unos 2 milisegundos de tal senalizacion respectiva. Ademas, esta forma de aerosolizacion ofrece aerosolizacion completa con un tamano de partlcula sustancialmente uniforme de niebla de baja velocidad 79 que se produce eficazmente instantaneamente con el funcionamiento del interruptor.
Con referencia a la figura 17, un nebulizador 85, que puede tener una parte superior 93 a traves de la cual el llquido (ya sea directamente o dentro de una nebula) se puede proporcionar, de acuerdo con la presente invention, se pueden incorporar en un circuito de la respiration del ventilador de un paciente ventilado. El circuito de la respiration puede comprender un conector en “Y” 88, que a su vez puede tener una portion de entrada 89, una portion de tubo endotraqueal 90 y una porcion de salida 91. La porcion de entrada 89 lleva el aire proporcionado desde el ventilador 92 hacia el paciente. La porcion de tubo endotraqueal 90 del conector en Y 88 lleva el aire de entrada a las vlas respiratorias del paciente; esta direction es representada por la flecha a. La porcion de tubo endotraqueal 90 tambien lleva a la exhalation del paciente a la porcion de salida 91 del conector en Y 88, y la porcion de salida puede conducir a un escape, representado por la flecha b, para eliminar la exhalacion del paciente del sistema. El nebulizador 85 del elemento de aerosolizacion de la presente invencion genera una nube de aerosol 94 que permanece sustancialmente dentro de la porcion de entrada 89 del conector en Y 88 cuando no hay aire inspiratorio que fluye a traves de la parte de entrada, en virtud del elemento de aerosolizacion, como se describe anteriormente, que produce una niebla baja velocidad. De esta manera, el aerosol que se genera cuando no se proporciona aire de inhalation no sera llevado a cabo a traves de la porcion de salida 91 del conector en Y y se pierde al entorno ambiental. De acuerdo con ello, una dosis de la medication en forma de aerosol puede ser cargada previamente, es decir, producida y colocada sustancialmente dentro de la porcion de entrada 89 antes de que una fase de inhalacion sea enviada por el ventilador 92. De esta manera, dicha medicacion puede ser barrida en el sistema respiratorio de un paciente en el comienzo del ciclo de inhalacion. Esto puede ser de particular beneficio en el caso de pacientes neonatos y en otros casos en los que solo la explosion inicial de la fase de inhalacion llega a la porcion diana del sistema respiratorio.
El interruptor, descrito anteriormente, puede ser operable por un transductor de presion, que puede ser colocado en la boquilla del nebulizador. El transductor de presion puede estar en comunicacion electrica con el conjunto de circuitos, y un microprocesador tambien puede estar en comunicacion electrica con el conjunto de circuitos, y el microprocesador puede interpretar las senales electricas desde el transductor de presion, y tambien puede operar el interruptor para comenzar la aerosolizacion. De esta manera, la nebulizacion puede comenzar de forma sustancialmente instantanea con la inhalacion de un usuario sobre la boquilla. Un ejemplo de un interruptor de tal sensor se puede encontrar en la solicitud del mismo asignatario y en tramitacion US Ser. n.° 09/705.063
Otro transductor puede ser utilizado para detectar la ausencia o presencia de llquido en el deposito, mediante la detection, por ejemplo, de una diferencia entre las caracterlsticas de vibration del elemento de aerosolizacion, tales como, por ejemplo, diferencias en la frecuencia o la amplitud, entre las vibraciones humeda y sustancialmente la vibracion seca. De esta manera, el circuito, puede, por ejemplo, por medio del microprocesador, apagar la vibracion cuando esencialmente no hay mas llquido a aerosolizar, es decir, cuando se ha alcanzado el final de la dosis, minimizando as! la operation del elemento de aerosolizacion en un estado seco. Del mismo modo, el interruptor puede evitar la vibracion antes de la entrega de una dosis posterior en el deposito. Un ejemplo de un interruptor de este tipo se muestra en la solicitud del mismo asignatario y en tramitacion US Ser. n.° 09/805.498, todo el contenido de la cual se incorpora aqul por referencia.
Como se muestra esquematicamente en la figura 14, en realizaciones a modo de ejemplo, los controladores de generador de aerosol de la presente invencion pueden ser acoplados a un sensor de identification de la nebula y un sensor de caracterlstica de la respiracion a fin de identificar el llquido que se suministra al generador de aerosol y para supervisar las caracterlsticas respiratorias del paciente (etapas 130 a 140). En tales realizaciones, el generador de aerosol puede ser operado (y un programa de entrega programado previamente puede ser seleccionado) para ejecutar el generador de aerosol, en base al menos en parte en la information obtenida del sensor de identificacion y del sensor de caracterlstica de la respiracion (etapa 140).
Si se sabe que tipo de medicamento o farmaco se esta entregando, el controlador puede seleccionar el mejor momento durante el ciclo de la respiracion del paciente para suministrar el aerosol, en base a un regimen
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predeterminado para ese medicamento que se almacena en la memoria. Como beneficio adicional, una estimacion de la edad y/o el sufrimiento del paciente se puede hacer, por ejemplo, midiendo el volumen de ventilacion pulmonar y la frecuencia respiratoria. Tales medidas pueden influir en los requisitos de eficiencia de la dosis por la respiracion. Estas u otras variables se pueden utilizar en el establecimiento de varios reglmenes para la administracion en aerosol, en particular, la entrega en el circuito de la respiracion de un ventilador. Estos reglmenes se pueden almacenar en la memoria y luego ser accedidos por el controlador segun sea apropiado para una condicion de paciente dada.
Por ejemplo, para un broncodilatador el mejor momento para la entrega puede ser a mitad de camino a traves de la fase de inhalacion de una respiracion cuando el impacto se reducirla puesto que los flujos de inhalacion se estan reduciendo. Para los esteroides, puede ser mejor entregarlos hacia el final de la fase de inhalacion de una respiracion. Para los antibioticos, puede ser mejor que un poco de carga previa, es decir, ofrecer aerosol durante la fase de exhalacion, o entregarlo justo en el inicio de la respiracion. Por ejemplo, los antibioticos pueden ser entregados al comienzo de una inhalacion proporcionada por el ventilador, y la administracion en aerosol puede detenerse despues que se ha proporcionado un porcentaje predeterminado de la inhalacion. Una clase de antibioticos que pueden administrarse de acuerdo con la presente invencion es la clase conocida como la clase de antibioticos aminoglucosidos. Esta clase de antibioticos normalmente se ha administrado por via intravenosa, sin embargo, tal entrega puede tener efectos secundarios no deseados, que pueden ser sistemicos. Un objeto de la presente invencion es la administracion de antibioticos, tales como los aminoglucosidos, incluyendo amicacina mediante la entrega en forma de aerosol en el circuito de la respiracion de un paciente en un ventilador. De esta manera, la amicacina se puede usar para tratar afecciones pulmonares de infeccion que normalmente surgen cuando los pacientes son ventilados mecanicamente, y la amicacina, u otros aminoglucosidos u otros antibioticos, pueden ser entregados directamente al objetivo del tratamiento, la via pulmonar, evitando los efectos secundarios que de otra manera pueden surgir de la administracion intravenosa. Ademas, debido al gran coste de estos farmacos, se consigue una eficacia mucho mayor a traves de esta administracion pulmonar. Como se senalo anteriormente, con referencia a la figura 15c, la entrega de aerosol durante un porcentaje de inicio de la fase de inhalacion de un ciclo de la respiracion puede producir entre aproximadamente 60 % y aproximadamente 80 % de eficiencia, y esto es significativamente mayor que la eficacia de la aerosolizacion continua o la aerosolizacion para toda una fase de inhalacion de un ciclo de inhalacion.
Como se describio anteriormente, diversos reglmenes de aerosolizacion se pueden seguir, dependiendo de la situacion. Por ejemplo, en la figura 18, se muestra una selection entre un primer, segundo y tercer regimen. Un regimen puede seleccionarse manual o automaticamente, por ejemplo, mediante la aplicacion de un algoritmo que selecciona un programa de operation basado en la information que es ya sea introducida o almacenada. Para la seleccion manual, un usuario puede operar un interruptor mecanico para seleccionar un regimen, o puede realizar una seleccion de este tipo en un dispositivo de entrada electronica, tal como un teclado. Alternativamente, el controlador puede elegir automaticamente un regimen, como se describe anteriormente, haciendo coincidir un codigo de farmacos en una nebula de farmaco con una biblioteca de combinaciones de regimen de farmacos. (Cabe senalar que en las figuras 18, 19 y 20, se representan los diagramas de flujo esquematicos de los algoritmos de la secuencia de operacion. Aunque los puntos en los mismos se referiran como etapas para facilitar la discusion, se refieren mas ampliamente en el presente documento los estados de operaciones o modalidades en los que puede existir un sistema o ciclo a traves. Las etapas representadas en un rectangulo son esencialmente estados de funcionamiento, acciones o modalidades. Las etapas descritas en diamantes indican una seleccion o la continuation del estado de funcionamiento anterior, la action o modalidad hasta que una condicion predeterminada es satisfecha. Dos diamantes sucesivos se refieren a la satisfaction de una primera condicion y de una segunda condicion, respectivamente, la segunda de las cuales puede ser un subconjunto de la primera.)
En la etapa 200, se hace una election de seguir un regimen particular. En este caso, el regimen I es un regimen en el que se genera aerosol continuamente (etapa 202). El regimen II proporciona la generation de aerosol durante la fase de inhalacion solamente (etapa 204). En este caso, en la etapa 206, la generacion de aerosol esta configurada para iniciarse al comienzo de la fase de inhalacion y, en la etapa 208, la generacion de aerosol se ajusta para detenerse cuando se detiene la fase de inhalacion. En la etapa 210, la generacion de aerosol comienza en el inicio de la fase de inhalacion. En la etapa 212, cuando termina la fase de inhalacion, no se genera aerosol (etapa 214).
El regimen III proporciona la inhalacion durante un porcentaje predeterminado de la fase de inhalacion (etapa 216). Un porcentaje predeterminado de una fase de inhalacion (o de exhalacion) puede basarse en un tiempo medido a partir de un punto discreto en el ciclo de ventilador, como el inicio instantaneo de generacion de aire inspiratorio por el ventilador. Alternativamente, dicho porcentaje predeterminado puede estar basado en el intervalo de tiempo entre los sucesivos puntos discretos en el ventilador, como comienzos sucesivos de sucesivas generaciones de aire de inhalacion por el ventilador. Alternativamente, dichos porcentajes pueden basarse en la presion de aire en el circuito del ventilador, o cualquier otro parametro. Con respecto al regimen III, en este caso, en la etapa 218, se fija un primer punto predeterminado para corresponder con la realization de un primer porcentaje predeterminado de la inhalacion. En la etapa 220, un segundo punto predeterminado esta configurado para corresponder a un segundo porcentaje predeterminado de porcentaje de inhalacion siendo completado. Por ejemplo, como se describe anteriormente, el primer punto predeterminado puede corresponder al 20 % de la fase de inhalacion se complete, y
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el segundo punto predeterminado puede corresponder a un punto en el que ha tenido lugar el 70% de esa misma inhalacion. En la etapa 222, la generacion de aerosol se inicia en el primer punto predeterminado en la fase de inhalacion. En la etapa 224, cuando se alcanza el segundo punto predeterminado, el controlador lleva a cabo la etapa 214 y se detiene la generacion de aerosol.
Del mismo modo, como se senalo anteriormente, otros reglmenes pueden seguir, por ejemplo, en el que la generacion de aerosol comienza durante la fase de inhalacion y termina durante la fase de exhalacion, o comienza durante la exhalacion y se termina durante esa exhalacion, o comienza durante la exhalacion y termina en el subsiguiente ciclo de la respiracion, por ejemplo, en un punto predeterminado en la fase de inhalacion subsiguiente. En consecuencia, yendo a la figura 19, puede hacerse una selection, en la etapa 230, entre los reglmenes II (etapa 232) y III (etapa 234) como se ha descrito anteriormente, y otro regimen, el regimen IV (etapas 236 - 242), que tambien esta disponible para la seleccion. En el regimen IV, la generacion de aerosol puede comenzar en un primer punto predeterminado (etapa 236), y este primer punto predeterminado puede ser despues de que un porcentaje predeterminado de la fase de inhalacion ha tenido lugar, o puede ser un punto predeterminado despues de que la fase de inhalacion ha terminado. Por ejemplo, este punto puede ser un punto predeterminado despues de que ha tenido lugar un porcentaje predeterminado de la fase de exhalacion, o puede ser un punto predeterminado antes del comienzo de la fase de inhalacion subsiguiente. La generacion del aerosol puede detenerse durante la exhalacion (regimen IVa, etapa 238), en la termination de la exhalacion (regimen IVb, etapa 240), o la generacion de aerosol puede continuar en el proximo ciclo de la respiracion (regimen IVc, etapa 242), y detenerse, por ejemplo, despues de un punto predeterminado durante la fase de inhalacion subsiguiente.
En este ejemplo, con el controlador teniendo una option de seleccion entre las secuencias de funcionamiento correspondientes a reglmenes II, III y IV, la representation esquematica de las secuencias de operation se muestra en la figura 20. En la etapa 250, se selecciona un regimen. En la etapa 252, el controlador de generador de aerosol selecciona una secuencia de operacion basada en el regimen seleccionado. En la etapa 254, el controlador recibe una senal que indica que el ventilador ha comenzado a suministrar una fase de inhalacion. La senal, como se describe anteriormente, puede ser una senal proporcionada directamente por el ventilador. Alternativamente, la senal puede ser proporcionada por un sensor, y tal sensor puede detectar el comienzo de una fase de inhalacion proporcionado por el ventilador, como se describe anteriormente, mediante la detection de un cambio de presion en el circuito respiratorio. En la etapa 256, el controlador lleva a cabo la secuencia de operacion seleccionada. En el caso del regimen II (etapa 258), el controlador enciende generador de aerosol tras la apertura de la fase de inhalacion proporcionada por el ventilador. El controlador continua operando el generador de aerosol hasta un punto en el que la fase de inhalacion esta completada (etapa 260). En la etapa 262, el controlador apaga generador de aerosol.
En el caso del regimen III, el controlador no toma ninguna action para iniciar la generacion de aerosol, hasta un punto predeterminado de la fase de inhalacion, lo que corresponde a un porcentaje de la fase de inhalacion que esta completado (etapa 264). En la etapa 266, en un punto predeterminado en la fase de inhalacion, el controlador se convierte en el generador de aerosol. En la etapa 268, la generacion de aerosoles continua hasta un segundo punto de una fase de inhalacion predeterminada, que corresponde a un segundo punto del porcentaje de finalization de la fase de inhalacion. En este punto, el controlador lleva a cabo la etapa 262 y apaga el generador de aerosol. Con respecto al regimen IV, la generacion de aerosol comienza despues de un punto de finalizacion de la fase de inhalacion (etapa 264) predeterminado, y este punto se puede predeterminar que ocurra despues de que la fase de inhalacion ha terminado y la fase de exhalacion ha comenzado (etapa 270). En la etapa 272, el controlador enciende el generador de aerosol para comenzar la aerosolizacion. Las variaciones se pueden hacer en cuanto al punto en el que la generacion de aerosoles se apaga. Si se desea que la generacion de aerosol se complete antes de la finalizacion de la fase de exhalacion (regimen IVa), entonces la generacion de aerosol puede continuar hasta un punto predeterminado antes de la inhalacion posterior (etapa 276). Alternativamente, puede ser deseable continuar la aerosolizacion hasta que el final de la exhalacion, que puede corresponder al punto de inicio de la inhalacion posterior, como en el regimen IVb (etapa 278). Alternativamente, se puede desear seguir un regimen tal como el regimen IVc, donde la generacion de aerosol continua a traves del ciclo de la respiracion subsiguiente (etapa 280), hasta que, por ejemplo, un porcentaje predeterminado de la fase de inhalacion posterior se ha completado (etapa 282). En estos reglmenes, la aerosolizacion continuara hasta la satisfaction de estas condiciones (etapa 276 para el regimen IVa, etapa 278 para el regimen IVb o etapa 282 para el regimen IVc), momento en que el controlador lleva a cabo la etapa 262 y detiene el generador de aerosol. El proceso puede continuar con la siguiente senal que indica que el ventilador ha comenzado a proporcionar una fase de inhalacion, etapa 254.
Ademas, la election de que secuencia de funcionamiento seguir puede basarse al menos en parte de la identidad de un farmaco a administrar, cuya information puede ser considerada por el controlador como se describe anteriormente. Ademas, se debe apreciar que se pueden hacer modificaciones a estos ejemplos sin apartarse de la presente invention. Por ejemplo, un sistema puede estar configurado, o un metodo puede llevarse a cabo, para ser capaz de seleccionar mas de tres reglmenes iniciales a seguir. Por ejemplo, los reglmenes I, II, III y IV como se han descrito anteriormente pueden ser seleccionables al mismo tiempo. Ademas, diferentes etapas pueden ser alteradas; por ejemplo, algunas etapas pueden no ser etapas discretas. Por lo tanto, la etapa 256 puede no ser una etapa discreta sino mas bien la siguiente de una secuencia de funcionamiento de acuerdo con un regimen
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seleccionado. Del mismo modo, el orden de las etapas se puede cambiar, tal como el controlador puede seleccionar una secuencia de funcionamiento (etapa 252) despues de recibir una senal de que el ventilador ha comenzado a proporcionar una fase de inhalacion (etapa 254). Las etapas tambien se pueden combinar, tal como, por ejemplo, en regimen IV las etapas 264 y 270 pueden combinarse como una sola etapa, ya que estas dos etapas representan que los criterios sucesivos para la determinacion de un unico primer punto predeterminado se han cumplido. Del mismo modo, la etapa 274 se puede combinar con las etapas 276, 278 o 280, que en la etapa 274 es el predicado para la prueba de condicion especificada en cada una de las otras pruebas sucesivas, las etapas 276, 278 o 280. Los ejemplos de algoritmos pueden ser alterados para formar otras secuencias de funcionamiento. Por ejemplo, una secuencia de funcionamiento puede requerir que el controlador inicie la generacion de aerosol en el inicio del ciclo de inhalacion proporcionado por el nebulizador, como en regimen II, en la etapa 258, y apague el generador de aerosol a un punto en el que un porcentaje predeterminado de la fase de inhalacion se ha completado, como en regimen III, etapa 268 (y la etapa 262). De una manera similar, otros criterios pueden utilizarse para activar el encendido o apagado del generador de aerosol. Por ejemplo, como se describe anteriormente, el inicio de aerosolizacion puede ser desencadenado por la deteccion de una presion o cambio particular en la presion en el circuito del ventilador, y puede terminar siguiendo la secuencia de apagado de los reglmenes III (etapas 268 y 262) o IV (etapas 274, 276, 278 o 280 y 282), seguidas por la etapa 262, como se describe anteriormente.
La figura 21 es una representacion esquematica de un algoritmo mediante el cual una secuencia de funcionamiento, para proporcionar un farmaco nebulizada a un paciente que recibe aire de un ventilador, puede ser elegido en base a la combinacion de una pluralidad de conjuntos de informacion independientes, en este caso, la identidad de los farmacos y una senal del ventilador. En la etapa 300, se proporciona una biblioteca de los reglmenes de farmacos, estando la biblioteca basada sobre diversos farmacos que se pueden administrar. En la etapa 302, la identidad de un farmaco en particular se proporciona al sistema, y esto puede proporcionarse, como se describe anteriormente, por un marcador en una nebula que contiene el farmaco, siendo el marcador leldo por el sistema. En la etapa 304, el controlador busca un regimen de la biblioteca de los reglmenes almacenados para seleccionar un regimen basado en el farmaco particular a administrar. En la etapa 306, el controlador recibe una senal desde el ventilador. En la etapa 308, el controlador escoge entonces una secuencia de operacion basado en parte en la identidad de farmacos y el regimen de farmacos y en parte en la informacion independiente proporcionada por la senal del ventilador. En la etapa 310, el controlador lleva a cabo la secuencia de operacion, que puede estar produciendo aerosol a un intervalo predeterminado en el ciclo de ventilacion basado en el farmaco y el regimen previsto por el factor de farmaco en el ciclo de inhalacion del respirador. Estas descripciones son ilustrativas y, en consecuencia, el orden de las etapas puede alterarse, y otras variaciones, adiciones y modificaciones, como se describe anteriormente, se pueden hacer todavla de acuerdo con la presente invention.
Mientras que todo lo anterior es una description completa de las realizaciones preferidas de las invenciones, se pueden usar diversas alternativas, modificaciones, y equivalentes. En consecuencia, aunque la invencion anterior se ha descrito en detalle para fines de claridad de comprension, sera evidente que ciertas modificaciones pueden practicarse dentro del alcance de las reivindicaciones adjuntas.

Claims (32)

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    REIVINDICACIONES
    1. Un sistema para proporcionar fluido nebulizado a un paciente ventilado, que comprende: un ventilador (92) y
    un circuito de la respiracion (88, 89, 90, 91),
    un elemento vibratorio de aerosolizacion (70) que tiene una primera cara (71), una segunda cara (72) y una pluralidad de aberturas (74) a su traves;
    una interfaz (26) para el deposito de fluido en la primera cara del elemento de aerosolizacion;
    un controlador (87) configurado para controlar la vibracion del elemento vibratorio de aerosolizacion (70) de acuerdo con un programa de operacion,
    caracterizado porque:
    la interfaz esta configurada para recibir una nebula (28) de una manera tal que el fluido de la nebula puede depositarse sobre la primera cara del elemento de aerosolizacion, la nebula incluyendo un marcador de identification (35);
    el controlador (87) estando configurado para leer el marcador de identificacion (35) en la nebula (28), con el programa de funcionamiento utilizado por el controlador (87) para controlar la vibracion del elemento de aerosolizacion vibratorio (70) basandose en la information lelda desde el marcador de identificacion (35) en la nebula (28); y
    en el que el controlador (87) puede estar configurado para hacer vibrar el elemento vibratorio de aerosolizacion (70) durante un intervalo seleccionado de un ciclo de la respiracion.
  2. 2. El sistema de la reivindicacion 1, en el que el intervalo seleccionado se basa en un punto del ciclo de la respiracion suministrado por el ventilador (92) predeterminado.
  3. 3. El sistema de la reivindicacion 2, en el que el punto predeterminado es el comienzo de una fase de inhalation proporcionada por el ventilador (92).
  4. 4. El sistema de la reivindicacion 2, en el que el intervalo comienza en un punto predeterminado en el primer ciclo de la respiracion y termina en un segundo punto predeterminado en el ciclo de la respiracion.
  5. 5. El sistema de la reivindicacion 1, en el que
    el circuito de la respiracion comprende un conector en Y (88), el conector comprendiendo una parte de entrada (89), una portion de tubo endotraqueal (90) y una parte de salida (91);
    el sistema comprende ademas un nebulizador (85) posicionado para proporcionar fluido nebulizado en la porcion de entrada del conector en Y, el nebulizador comprendiendo el elemento vibratorio de aerosolizacion (70) y en el que el elemento de aerosolizacion vibratorio puede ser causado para hacer vibrar al menos en parte por una serial electrica de una manera para conducir fluido dentro de las aberturas (74) en la primera cara (71) del mismo y emitir el fluido como una nube nebulizada de baja velocidad desde la segunda cara (72), y en el que la fuerza de la nube emitida es suficientemente pequena para que sustancialmente no se pierda aerosol a traves de la parte de salida o sustancialmente la totalidad de la nube puede viajar mas alla de la porcion de entrada del conector en Y, cuando no hay flujo de inspiration a traves de la porcion de entrada.
  6. 6. El sistema de la reivindicacion 5, en el que sustancialmente ningun aerosol viaja en la porcion de tubo endotraqueal (90) del conector en Y cuando no hay flujo de inspiracion a traves de la porcion de entrada (89).
  7. 7. El sistema de la reivindicacion 1, que comprende, ademas:
    al menos un algoritmo accesible por el controlador (87) que el controlador puede seguir para determinar un punto para iniciar la operacion del elemento de aerosolizacion (70);
    en el que el controlador puede operar el elemento de aerosolizacion independientemente del estado instantaneo del ventilador (92).
  8. 8. El sistema de la reivindicacion 7, que comprende ademas un receptor de senal por el cual el controlador (87)
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    puede recibir una senal desde el ventilador (92).
  9. 9. El sistema de la reivindicacion 1,
    en el que el ventilador (92) es capaz de proporcionar al menos un ciclo de aire de inhalacion, comprendiendo el sistema, ademas:
    un circuito de ventilacion comprende un tubo de inhalacion (89), y el tubo de exhalacion (91) y un tubo de intubacion, y un conector en Y (88) entre los mismos;
    un sensor configurado para supervisar un punto dentro de un ciclo de inhalacion del respirador (92);
    un nebulizador (85) que comprende un microprocesador, el microprocesador estando configurado para calcular un perfil de inhalacion basado en el punto de operacion del ventilador detectado, el microprocesador estando configurado ademas para seguir al menos un algoritmo para el funcionamiento del nebulizador basado en un perfil de inhalacion,
    en el que el algoritmo esta configurado para proporcionar un punto para el inicio de la aerosolizacion y un punto para el cese de aerosolizacion.
  10. 10. El sistema de la reivindicacion 9, en el que el punto para el inicio de aerosolizacion y el punto para el cese de aerosolizacion no estan disenados para coincidir con el inicio de una fase de inhalacion y el cese de una fase de inhalacion de un ciclo de inhalacion proporcionado por el nebulizador (85).
  11. 11. El sistema de la reivindicacion 10, en el que el punto de inicio de aerosolizacion y el punto para el cese de aerosolizacion no estan disenados para coincidir con el inicio de una fase de exhalacion y el cese de una fase de exhalacion de un ciclo de inhalacion proporcionado por el nebulizador montado en un conector en T en el tubo de inhalacion del circuito del ventilador y en el que el nebulizador esta configurado para proporcionar una niebla propulsada a baja velocidad tal que la niebla puede ocupar una porcion del circuito del ventilador entre los conectores en T y en Y sin ninguna fuerza de aire.
  12. 12. El sistema de la reivindicacion 9, en el que el punto de inicio de aerosolizacion y el punto hasta el cese de la aerosolizacion se eligen para maximizar la inhalacion real del llquido en aerosol.
  13. 13. El sistema de la reivindicacion 12, en el que el punto de inicio de la aerosolizacion es un punto despues de la termination de una porcion predeterminada de la fase de inhalacion del ciclo de inhalacion.
  14. 14. El sistema de la reivindicacion 13, en el que el punto para el cese de la aerosolizacion es un punto previo a que se produzca una porcion predeterminada de la fase de inhalacion del ciclo de inhalacion.
  15. 15. El sistema de la reivindicacion 12, en el que el punto para el cese de la aerosolizacion es un punto despues de la terminacion de una porcion predeterminada de la fase de exhalacion subsiguiente del ciclo de inhalacion.
  16. 16. El sistema de la reivindicacion 12, en el que el punto de inicio de la aerosolizacion es un punto despues de la terminacion de una porcion predeterminada de la fase de exhalacion del ciclo de inhalacion.
  17. 17. El sistema de la reivindicacion 16, en el que el punto para el cese de la aerosolizacion es un punto despues de la terminacion de una porcion predeterminada de la fase de exhalacion del ciclo de inhalacion.
  18. 18. El sistema de la reivindicacion 16, en el que el punto para el cese de la aerosolizacion es un punto despues de la terminacion de una porcion predeterminada de la fase de inhalacion subsiguiente del ciclo de inhalacion subsiguiente.
  19. 19. El sistema de una cualquiera de las reivindicaciones 7 a 18, que comprende ademas un fluido a nebulizar, siendo el fluido un antibiotico.
  20. 20. El sistema de la reivindicacion 19, en el que el antibiotico es un glicosido de amino.
  21. 21. El sistema de la reivindicacion 19, en el que el glucosido es amino amikacina.
  22. 22. El sistema de la reivindicacion 1, que comprende, ademas:
    un circuito del ventilador configurado para suministrar aire desde el ventilador (92) a un paciente;
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    un nebulizador (85) posicionado para emitir un aerosol en el circuito del ventilador y una corriente de aire procedente del ventilador, comprendiendo el nebulizador:
    un elemento vibratorio (84);
    un dispositivo de accionamiento (80) en comunicacion mecanica con el elemento vibratorio y con el elemento de aerosolizacion, de modo que un llquido en una cara del elemento de aerosolizacion puede ser aspirado a traves de las aberturas y se emite desde la otra cara en forma de aerosol ante la vibracion del elemento de vibracion; y
    un circuito electronico (87) en comunicacion electrica con el elemento vibratorio de forma que tras una cantidad predeterminada de corriente electrica que viaja dentro de la circuiterla electronica que hara vibrar el elemento vibratorio;
    en el que el circuito esta configurado para controlar la vibracion del elemento vibratorio entre un estado de reposo, en el que sustancialmente no se producirla aerosol por el nebulizador, y un estado activo, en el que el elemento vibratorio vibrarla tal que aerosol serla producido por el nebulizador, basado en una senal electrica suministrada al elemento vibratorio de la circuiterla electronica.
  23. 23. El sistema de la reivindicacion 22, en el que el circuito electronico (87) puede controlar el funcionamiento del nebulizador (85) desde sustancialmente no producir aerosol al aerosol que se produce en un perlodo de alrededor de 0,02 y alrededor de 50 milisegundos.
  24. 24. El sistema de la reivindicacion 22, en el que el nebulizador comprende ademas un transductor de presion que comprende una primera ubicacion y una segunda ubicacion y que esta configurado para enviar una senal en base a un diferencial de presion detectada predeterminada entre la primera localizacion y la segunda localization.
  25. 25. Un metodo de creation de un aerosol, comprendiendo el metodo:
    proporcionar un elemento de aerosolizacion (70) que comprende una primera cara (71), una segunda cara (72), y una pluralidad de aberturas (74) a su traves;
    proporcionar un elemento vibratorio (84) en comunicacion mecanica con el elemento de aerosolizacion de tal manera que la vibracion del elemento vibratorio puede hacer que el elemento de aerosolizacion vibre; y
    proporcionar una interfaz (26);
    caracterizado por:
    acoplar una nebula (28) a la interfaz (26) de una manera tal que el fluido de la nebula puede depositarse sobre la primera cara del elemento de aerosolizacion;
    leer un marcador de identification (35) en la nebula; y
    hacer vibrar el elemento generador de aerosol de acuerdo con un programa de funcionamiento sobre la base de la information lelda desde el marcador de identificacion en la nebula.
  26. 26. El metodo de la reivindicacion 25, en el que la nebula (28) comprende un cuerpo de la nebula configurado para contener un llquido y el cuerpo de la nebula comprende un elemento de sujecion (46), comprendiendo ademas el metodo:
    proporcionar un sistema de nebulizador que comprende una carcasa (26), un generador de aerosol (22), un controlador (87) acoplado al generador de aerosol, y un deposito (42) en comunicacion con el generador de aerosol;
    insertar la nebula en la carcasa, en el que el elemento de sujecion proporciona acceso al deposito cuando esta sujeto correctamente con la carcasa;
    transferir el llquido desde la nebula en el deposito; y
    operar el generador de aerosol con el controlador para aerosolizar el llquido.
  27. 27. Un metodo como en la reivindicacion 26, en el que el nebulizador comprende ademas una membrana de sellado de la hendidura (52) dispuesta sobre el deposito (42), en el que la insertion de la nebula (28) en la carcasa (26) proporciona comunicacion desde la nebula, a traves de la membrana de sellado de la hendidura al deposito.
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  28. 28. Un metodo como en la reivindicacion 26, en el que el generador de aerosol comprende una placa (70) que tiene una pluralidad de aberturas (74), y en el que la etapa de funcionamiento generador de aerosol comprende una placa de vibracion.
  29. 29. Un metodo como en la reivindicacion 28, en el que la placa (70) comprende una forma de cupula (73).
  30. 30. El metodo de la reivindicacion 25, que comprende, ademas: proporcionar un ventilador (92),
    proporcionar un circuito de la respiracion conectado al ventilador, el circuito de la respiracion comprendiendo un conector en Y (88), el conector en Y comprendiendo una porcion de entrada (89), una porcion endotraqueal (90) y una porcion de salida (91),
    proporcionar un nebulizador (85) posicionado para proporcionar aerosol en la parte de entrada del conector, el nebulizador comprendiendo el elemento de aerosolizacion (70), el elemento de aerosolizacion siendo operable en parte por una senal electronica;
    proporcionar una senal electronica que hace que el elemento de aerosolizacion vibre de una manera tal como para suministrar una nube de niebla en la porcion de entrada de la porcion de entrada durante un intervalo en el que no hay sustancialmente el flujo de inhalacion a traves de la porcion de entrada, de tal manera que la nube permanece sustancialmente dentro de la porcion de entrada;
    proporcionar un flujo de inhalacion desde el ventilador de una manera tal como para barrer sustancialmente ante el inicio del flujo de inhalacion.
  31. 31. El metodo de la reivindicacion 30 que comprende:
    proporcionar un controlador (87) configurado para hacer funcionar el elemento de aerosolizacion (70);
    proporcionar al menos un algoritmo que el controlador puede seguir para determinar un punto para iniciar la operacion del elemento de aerosolizacion;
    en el que el controlador puede operar el elemento de aerosolizacion independientemente del estado instantaneo del ventilador (92).
  32. 32. El metodo de la reivindicacion 31, que comprende, ademas:
    el controlador (87) que recibe una senal desde el ventilador (92), que el controlador puede utilizar en la ejecucion del algoritmo.
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