ES2652163T3 - Aparato nebulizador - Google Patents

Abstract

Nebulizador (10) que comprende: un alojamiento (12) que tiene una cámara (14) para contener un aerosol; una salida de aire que se comunica con la cámara para permitir retirar el aerosol de la cámara; un depósito (23) para contener un líquido que va a aerosolizarse; un orificio de líquido (46) ubicado en la cámara; uno o más canales de líquido (42) definidos entre el depósito y el orificio de líquido, teniendo el uno o más canales de líquido un volumen de líquido; una salida de gas a presión (38) ubicada en la cámara adyacente al orificio de líquido y situada para suministrar un flujo de gas a presión al interior de la cámara; y un deflector (60) ubicado en la cámara y situado con respecto a la salida de gas a presión y la salida de líquido para desviar gas a presión desde la salida de gas a presión y sobre el orificio de líquido, teniendo el deflector un área de superficie de desviador, en el que el volumen de líquido es de al menos 80 mm3, y en el que el área de superficie de desviador es de menos de 5,0 mm2, y una fuente de gas a presión (27) conectada al nebulizador, proporcionando fuente del gas a presión gas a presión a una velocidad de flujo de 3-5 litros por minuto (lpm).

Description

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DESCRIPCION

Aparato nebulizador Campo tecnico

La presente invencion se refiere a un aparato para administrar un aerosol, Kquido nebulizado, medicamento solido o un vapor a las vfas respiratorias de un paciente, y mas particularmente, a un nebulizador con prestaciones mejoradas.

Antecedentes

Los nebulizadores medicos para aerosolizar un medicamento lfquido que puede inhalarse por un paciente son dispositivos bien conocidos usados normalmente para el tratamiento de determinados estados y enfermedades. Los nebulizadores tienen aplicaciones en tratamientos para pacientes conscientes, que respiran espontaneamente y para pacientes con respiracion controlada. Se dan a conocer ejemplos de nebulizadores en los documentos US6450163B1, US7634995B2, US6929003B2 y US2003/136399A1.

En algunos nebulizadores, un gas y un lfquido se mezclan entre sf y se dirigen contra un deflector. Como resultado, el lfquido se aerosoliza, es decir, se hace que el lfquido se forme en partfculas pequenas que se suspenden en el aire. Entonces este aerosol del lfquido puede inhalarse en las vfas respiratorias de un paciente. Una manera de mezclar el gas y el lfquido entre sf en un nebulizador es hacer pasar un gas que se mueve rapidamente por una punta de orificio de lfquido de un tubo. La presion negativa creada por el flujo de gas a presion es un factor que contribuye a aspirar el lfquido desde la punta de orificio de lfquido a la corriente de gas y nebulizarlo.

Algunas de las consideraciones en el diseno y funcionamiento de nebulizadores incluyen la regulacion de dosificaciones y el mantenimiento de tamano de partfcula de aerosol constante. En el diseno de nebulizadores convencional, gas a presion puede arrastrar un lfquido contra un deflector de manera continua hasta que se agota el lfquido en un deposito. La nebulizacion continua puede dar como resultado un desperdicio de aerosol durante una espiracion del paciente o durante un retardo entre una inhalacion y una espiracion del paciente. Este efecto tambien puede complicar la regulacion de dosificaciones debido a que la cantidad de aerosol desperdiciado puede ser diffcil de cuantificar. Ademas, la nebulizacion continua puede afectar al tamano y/o la densidad de partfcula. Ademas, puede haber un exceso de medicamento que se pierde por la condensacion en el nebulizador o en la boquilla durante periodos sin inhalacion. Por otro lado, la nebulizacion interrumpida tambien puede afectar al tamano y densidad de partfcula a medida que la nebulizacion se activa y desactiva.

Existen diversas otras consideraciones que estan relacionadas con la eficacia de terapias con nebulizador. Por ejemplo, se ha sugerido que la terapia con nebulizacion es mas eficaz cuando la generacion de partfculas de aerosol es relativamente uniforme, por ejemplo produciendo partfculas de un tamano particular, partfculas dentro de un intervalo de tamanos y/o partfculas de las que un porcentaje sustancial esta dentro de un intervalo de tamanos. Ademas, puede ser ventajoso que un nebulizador pueda generar una cantidad grande de aerosol rapida y uniformemente de manera que pueda administrarse una dosificacion apropiada.

Una consideracion adicional es el entorno en el que puede administrarse la terapia con nebulizador. Por ejemplo, una salida de pared en un hospital puede suministrar gas a presion para su uso con un nebulizador a una velocidad de flujo de 4 a 10 litros por minuto en un intervalo de desde 45 psi hasta 55 psi, mientras que un compresor de asistencia domiciliaria puede suministrar gas a presion para su uso con un nebulizador a una velocidad de flujo de 35 litros por minuto y a presiones de 15 a 30 psi. Independientemente del entorno en el que se administre la terapia con nebulizador, es deseable mantener y/o mejorar las prestaciones de nebulizadores.

Consideraciones adicionales en el diseno y funcionamiento de nebulizadores estan relacionadas con el tamano y la forma del deflector, y el volumen de lfquido disponible para la nebulizacion contenido entre el deposito y el orificio de lfquido.

Por consiguiente, teniendo en cuenta estas consideraciones, existe la necesidad de un nebulizador mejorado.

Breve sumario

La presente divulgacion proporciona un aparato para administrar lfquido nebulizado o medicamento solido o vapor a un paciente. Segun un aspecto, un nebulizador incluye un alojamiento que tiene una camara para contener un aerosol, una salida de aire que se comunica con la camara para permitir retirar el aerosol de la camara, y un deposito para contener un lfquido que va a aerosolizarse. El nebulizador tambien incluye un orificio de lfquido ubicado en la camara, uno o mas canales de lfquido definidos entre el deposito y el orificio de lfquido, teniendo el uno o mas canales de lfquido un volumen de lfquido, y una salida de gas a presion ubicada en la camara adyacente al orificio de lfquido. Un deflector esta ubicado en la camara y situado con respecto a la salida de gas a presion y la salida de lfquido para desviar gas a presion desde la salida de gas a presion y sobre el orificio de lfquido. El deflector tiene un area de superficie de desviador. La invencion se define por la reivindicacion adjunta 1.

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Segun la invencion, el volumen de Uquido es de al menos 80 mm3.

Segun la invencion, el area de superficie de desviador es de menos de 5,0 mm2.

En otro aspecto, el volumen de lfquido es de menos de 1000 mm3.

En otro aspecto, el area de superficie de desviador es de mas de 0,75 mm2.

En aun otro aspecto el volumen de lfquido es de entre 250 mm3 y 300 mm3.

En aun otro aspecto el area de superficie de desviador es de entre 1,5 mm2 y 2,0 mm2.

En un aspecto adicional, el deflector tiene un area de superficie de desviador en forma de disco. El area de superficie de desviador en forma de disco puede tener un diametro de entre 1,0 mm y 2,5 mm.

En un aspecto adicional, el deflector tiene forma de nervadura.

En otro aspecto, el deflector tiene un area de superficie de desviador de al menos el 50% de un area en seccion transversal del orificio de lfquido.

En un aspecto diferente, el orificio de lfquido esta situado en un extremo distal de una primera tobera que se extiende al interior de la camara, y la salida de gas a presion esta situada en un extremo distal de una segunda tobera que se extiende al interior de la camara a traves de la primera tobera. El uno o mas canales de lfquido pueden estar formados entre la primera tobera y la segunda tobera.

Breve descripcion de los dibujos

La figura 1 es una vista lateral en seccion transversal parcial de un primer ejemplo de un nebulizador;

la figura 1A es una vista en seccion transversal del nebulizador de la figura 1 mostrado en un ciclo de inspiracion;

la figura 2 es una vista en seccion transversal del conjunto de tobera del nebulizador de la figura 1;

la figura 3 es una vista en seccion transversal desde arriba del nebulizador de la figura 1 tomada a lo largo de la lmea 3-3' (sin la cubierta para mayor claridad);

la figura 4 es una vista lateral en seccion transversal de un segundo ejemplo de un nebulizador;

la figura 5 es una vista lateral en seccion transversal del nebulizador de la figura 4 con dimensiones particulares modificadas para mejorar las prestaciones del nebulizador;

la figura 6 es otra vista lateral en seccion transversal del nebulizador de la figura 4 con intervalos de dimensiones particulares previstos para mejorar las prestaciones del nebulizador;

la figura 7 es una vista lateral en seccion transversal de una tercera realizacion de un nebulizador con intervalos de dimensiones particulares previstos para mejorar las prestaciones del nebulizador;

la figura 8 es una vista lateral en seccion transversal de un cuarto ejemplo de un nebulizador con dimensiones particulares previstos para mejorar las prestaciones del nebulizador;

la figura 9 es una vista lateral en seccion transversal de un quinto ejemplo de un nebulizador con dimensiones particulares previstos para mejorar las prestaciones del nebulizador;

la figura 10 es un grafico que compara velocidades de produccion de aerosol para pruebas realizadas con versiones modificadas del nebulizador de la figura 4;

la figura 11 es un grafico que compara velocidades de produccion de aerosol para pruebas adicionales realizadas con versiones modificadas del nebulizador de la figura 4;

la figura 12 es un grafico que compara velocidades de produccion de aerosol para pruebas realizadas con versiones modificadas del nebulizador de la figura 4;

la figura 13 es un grafico que compara velocidades de produccion de aerosol para pruebas adicionales realizadas con el nebulizador de la figura 4 y versiones modificadas del mismo;

la figura 14 es un grafico que compara velocidades de produccion de aerosol para pruebas adicionales realizadas con el nebulizador de la figura 4 y versiones modificadas del mismo;

la figura 15 es una vista lateral en seccion transversal de un sexto ejemplo de un nebulizador;

la figura 16 es una vista lateral en seccion transversal del nebulizador de la figura 15 con dimensiones particulares

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modificadas para mejorar las prestaciones del nebulizador;

la figura 17 es otra vista lateral en seccion transversal del nebulizador de la figura 15 con dimensiones particulares modificadas para alterar las prestaciones del nebulizador;

la figura 18 es una vista en seccion transversal desde arriba de los nebulizadores de las figuras 15-17 que compara dimensiones particulares; y,

la figura 19 es un grafico que compara el velocidades de produccion de aerosol para los nebulizadores de las figuras 15-17.

Descripcion detallada

En la figura 1 se ilustra un nebulizador 10. El nebulizador 10 es un nebulizador de pequeno volumen e incluye un alojamiento o recipiente 12 que define una camara 14 interna. El alojamiento 12 esta formado por una parte de pared lateral 18 de forma cilmdrica, una parte superior 20 y una parte de fondo 22. Las partes componentes del alojamiento 12 pueden estar formadas por multiples piezas separadas de material que estan conectada entre sf por soldadura, adhesivos, etc., o mas preferiblemente, algunas de las partes componentes pueden estar formadas conjuntamente por una unica pieza de material formada por un proceso de moldeo por inyeccion. Por ejemplo, las partes de fondo y lateral 22 y 18 pueden estar formadas por piezas separadas que estan conectadas entre sf, o preferiblemente, estas partes pueden estar formadas por una pieza de plastico moldeado. Cualquiera de varios plasticos puede ser adecuado, incluyendo policarbonato, o combinaciones de policarbonato. Una cubierta 21 esta montada de manera retirable sobre la parte superior del alojamiento 12, tal como por medio de una disposicion de cubierta encajada a presion, roscas de cierre por torsion, tornillos u otros tipos de elementos de sujecion. El alojamiento 12 es de aproximadamente 6 cm de altura y tiene un diametro de aproximadamente 4 cm.

Una parte inferior 23 de la camara 14 sirve como deposito para contener un fluido 25 para nebulizar, tal como una disolucion que contiene un medicamento. Un conjunto de tobera 24 esta ubicado en la parte inferior 23 del alojamiento 12. Haciendo referencia a las figuras 1-3, el conjunto de tobera 24 se extiende hacia abajo desde la camara 14 del alojamiento 12 hasta un accesorio 28 ubicado externo a la camara 14 en un lado de fondo 22 del alojamiento 12. El accesorio 28 esta dimensionado para conectarse a un suministro 27 de gas a presion proporcionado a traves de una tubena convencional 29. El gas a presion puede suministrarse por cualquier fuente adecuada; tal como un suministro de gas convencional usado en hospitales, una bomba, un compresor, un cartucho, un bote, etc.

El conjunto de tobera 24 esta compuesto por un elemento tubular externo 30 y un elemento tubular interno 32. El elemento tubular externo 30 tiene un paso interno 40 que define un cilindro de lfquido. El paso interno 40 tiene una forma en seccion transversal que es generalmente circular a lo largo de la longitud del paso interno 40. El elemento tubular interno 32, o tobera de gas, tiene un paso 34 que se extiende desde una abertura 36 en el extremo de fondo del accesorio 28 hasta un orificio de salida de gas 38 ubicado en un extremo superior 39 del conjunto de tobera 24. El elemento tubular interno 32 esta ubicado en el paso interno 40 del elemento tubular externo 30. El elemento tubular interno 32 esta dimensionado para deslizarse en el paso interno 40 del elemento tubular externo 30 de manera que esta alineado en el mismo. Uno o mas canales de lfquido 42 estan formados entre el elemento tubular externo 30 y el elemento tubular interno 32. El uno o mas canales de lfquido 42 pueden comprender un hueco anular entre el elemento tubular externo 30 y el elemento tubular interno 32, y/o cualquier recorte, pasos, ranuras, etc., formado entre el elemento tubular interno 32 y el elemento tubular externo 30, ya sea sobre la superficie externa del elemento tubular interno 32 (por ejemplo, como una o mas ranuras), sobre la superficie interna del elemento tubular externo 30 (por ejemplo, como una o mas ranuras) o cualquier combinacion de las mismas (por ejemplo, como un hueco anular y ranuras). El uno o mas canales de lfquido 42 se extienden desde una abertura de deposito de lfquido 44 ubicada en el deposito 23 de la parte inferior de la camara 14 hasta un orificio de salida de lfquido 46 ubicado en el extremo superior 39 del conjunto de tobera 24. El uno o mas canales de lfquido 42 sirven para transportar medicamento lfquido desde el deposito 23 en el fondo de la camara 14 hasta el orificio de salida de lfquido 46 en la parte superior del conjunto de tobera 24. El uno o mas canales de lfquido 42 tiene un volumen de lfquido o un volumen de lfquido equivalente definido por el volumen agregado entre el elemento tubular externo 30 y el elemento tubular interno 32 (incluyendo cualquier hueco, paso o ranura) que se extiende desde la abertura de deposito 44 hasta el orificio de salida de lfquido 46. Tal como se explica a continuacion, las dimensiones de los componentes que definen el volumen de lfquido pueden seleccionarse para alterar las prestaciones del nebulizador. En realizaciones alternativas, tales como las mostradas y descritas en el presente documento, el elemento tubular externo 30 y el elemento tubular interno 32, o partes de los mismos, pueden tener una forma distinta de la cilmdrica, tal como por ejemplo, una forma conica.

Tal como se muestra en la figura 3, el orificio de salida de lfquido 46 esta ubicado en un extremo superior del cilindro de lfquido, o paso interno 40 del elemento tubular externo 30. El orificio de salida de lfquido 46 tiene una forma anular definida por los extremos superiores del elemento tubular externo 30 y el elemento tubular interno 32 del conjunto de tobera 24. El orificio de salida de gas 38 tiene forma circular y esta ubicado concentricamente al orificio de lfquido anular. En la presente realizacion, el orificio de salida de gas 38 tiene aproximadamente 0, 56 mm de diametro y el orificio de salida de lfquido 46 tiene un diametro externo de aproximadamente de 2,79 a 3,18 mm y un

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diametro interno de aproximadamente 2,13 mm. Estas dimensiones se proporcionan unicamente a modo de ejemplo y el nebulizador puede realizarse en otros tamanos con dimensiones diferentes, tal como se explica en el presente documento, con el fin de alterar las prestaciones del nebulizador.

El extremo superior 39 del conjunto de tobera 24 esta formado por los extremos superiores de los elementos tubulares externo e interno 30 y 32. En la presente realizacion, el extremo superior 39 es una superficie generalmente plana que tiene un diametro de aproximadamente 4,57 mm. En realizaciones alternativas, el extremo superior 39 puede tener una forma distinta de plana, por ejemplo, el elemento tubular interno 32 puede estar separado por encima del elemento tubular externo 30 de manera que el orificio de lfquido 46 esta ubicado por debajo del orificio de gas 38. Asimismo, el diametro puede ser mayor o menor.

El conjunto de tobera 24, o una parte del mismo, puede formarse como parte del alojamiento 12 como una unica pieza de material en un proceso de moldeo por inyeccion. Por ejemplo, el elemento tubular interno 32 puede estar formado por la misma pieza de plastico moldeado por inyeccion que el fondo del alojamiento 12.

Haciendo de nuevo referencia a la figura 1, el nebulizador 10 incluye tambien un conjunto de chimenea 50. El conjunto de chimenea 50 esta ubicado en una parte superior de la camara 14 por encima del deposito de lfquido 23. El conjunto de chimenea 50 incluye un cuerpo tubular 51 que define un paso interno 52 que se extiende desde una abertura de entrada 56 en la cubierta de alojamiento 21 hasta una abertura de salida de chimenea en un extremo de fondo del cuerpo tubular 51. Por tanto, el conjunto de chimenea 50 sirve como un canal de entrada para que entre aire ambiente en la camara 14. La abertura de entrada 56 se comunica con el aire ambiente (a traves de los accesos de un boton accionador, tal como se describe a continuacion) y la abertura de salida de chimenea se comunica con la camara 14.

En el extremo inferior del conjunto de chimenea 50 se ubica un deflector 60. El deflector 60 puede estar formado por la misma pieza de material de plastico moldeado que la chimenea 50 o, alternativamente, el deflector 60 puede estar formado por una pieza separada de material que se une por medios adecuados al resto del conjunto de chimenea 50. El deflector 60 esta ubicado directamente enfrente del orificio de salida de gas 38 y el orificio de salida de lfquido 46 ubicados en el extremo superior 39 del conjunto de tobera 24. El deflector 60 puede moverse de manera que puede variarse la distancia entre el deflector 60 y la superficie superior 39 del conjunto de tobera 24. En la presente realizacion, el deflector 60 tiene una forma circular plana o de disco con un diametro de aproximadamente 4,57 mm de manera que se extiende por los orificios tanto de gas como de lfquido 38 y 46 hasta aproximadamente el borde de la superficie superior 39 del conjunto de tobera 24. Por tanto, el deflector 60 tiene un area de superficie de desviador en forma de disco de aproximadamente 16,40 mm2. Tal como se usa en el presente documento, area de superficie de desviador se refiere al area de superficie (ya sea plana, inclinada o curva) del deflector ubicado opuesto al orificio de salida de gas 38 y el orificio de salida de lfquido 46 que se proporciona para obstruir el flujo de aire y gas que sale del orificio de salida de lfquido y el orificio de salida de gas. Tal como se explica a continuacion, las dimensiones del disco de deflector pueden seleccionarse para alterar las prestaciones del nebulizador. En realizaciones alternativas, el deflector 60 puede tener una forma distinta de la circular tal como, por ejemplo, una nervadura, o un cono, o una forma semiesferica. Es preferible que el deflector 60 tenga un tamano y una forma tales que el deflector 60 tenga un area de superficie de desviador de al menos el 50% del orificio de salida de lfquido 46. En otra realizacion el deflector y el conjunto de tobera permanecen fijados y no pueden moverse de tal manera que la distancia entre la superficie de desviador del deflector 60 y la superficie superior 39 del conjunto de tobera 24 no puede variarse. En aun otra realizacion el deflector permanece fijado y no puede moverse, pero el conjunto de tobera, o una parte del mismo, puede moverse de tal manera que la distancia entre al menos una parte del conjunto de tobera y la superficie de desviador del deflector 60 puede variarse.

El conjunto de chimenea 50 esta conectado al alojamiento 12. Espedficamente, el conjunto de chimenea 50 esta unido a la parte superior 20 del alojamiento 12 por medio de una membrana o diafragma 64. La membrana 64 es una pieza en forma de anillo de un material flexible, elastico, tal como caucho de silicona. Un cerco o reborde externo de la membrana 64 se fija en una muesca en la parte superior 20 del alojamiento 12 y/o la cubierta 21. Un cerco interno de la membrana 64 se fija en una ranura formada por dos partes del conjunto de chimenea 50. La membrana 64 tiene un perfil en seccion transversal ondulada tal como se muestra en la figura 1. Esto permite que la membrana 64 actue como diafragma ondulado. La membrana 64 permite el movimiento limitado del conjunto de chimenea 50. El conjunto de chimenea 50 esta conectado a la membrana 64 de manera que la membrana 64 empuja el conjunto de chimenea 50 alejandolo del conjunto de tobera 24 tal como se muestra en la figura 1. Cuando se instala de la manera mostrada en la figura 1, en la presente realizacion, el fondo del conjunto de chimenea 50 esta alejado aproximadamente 3,81 mm de la superficie superior del conjunto de tobera 24. En ejemplos alternativos, el fondo del conjunto de chimenea 50 puede estar mas cerca o mas lejos de la superficie superior del conjunto de tobera 24.

Un accionador 68 esta ubicado en el extremo superior del conjunto de chimenea 50. El accionador 68 se conecta al cuerpo tubular 51 del conjunto de chimenea 50 y se extiende a traves de la abertura 56 en la parte superior del alojamiento 12 en la cubierta 21. El accionador 68 incluye un lado superior cerrado 70 con uno o mas accesos de abertura laterales 72.

Una cubierta en forma de campana 74 esta ubicada en la camara 14 en el extremo de fondo del conjunto de

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chimenea 50. La cubierta 74 se extiende desde la abertura en el fondo del paso de chimenea 51 hacia fuera hacia la pared interior de la parte cilmdrica 18 del alojamiento 12. La cubierta 74 incluye una parte horizontal 75 y una parte vertical 76 que se extiende hacia abajo desde la parte horizontal 75 hacia la parte superior del conjunto de tobera 24. La cubierta 74 tiene un lado de fondo abierto que proporciona un paso de aire alrededor del lado de fondo de la pared vertical cilmdrica 76.

Tal como se menciono anteriormente, el deflector 60 puede moverse con respecto al conjunto de tobera 24. El presente ejemplo proporciona medios para limitar el desplazamiento del deflector con respecto al conjunto de tobera 24. Esto puede lograrse de cualquiera de diversas maneras adecuadas. En un ejemplo presente, el movimiento del deflector 60 hacia el conjunto de tobera 24 esta limitado por una o mas clavijas de tope 80. Las clavijas de tope 80 se extienden hacia arriba desde la parte de fondo 22 del alojamiento. En un ejemplo presente, existen tres clavijas de tope. Los extremos superiores de las clavijas de tope 80 estan separados alejandose del extremo de fondo de la pared vertical 76 de la cubierta 74. Dado que el conjunto de chimenea 50 puede moverse verticalmente debido a su conexion al alojamiento 12 por medio de la membrana flexible 64, las clavijas de tope 80 proporcionan un lfmite inferior al movimiento del conjunto de chimenea 50. En un ejemplo presente, las clavijas de tope 80 estan separadas de manera que cuando el borde inferior de la pared vertical 76 de la cubierta 74 se pone en contacto con las clavijas de tope 80, se proporciona un espacio “h” entre el deflector 60 y la superficie superior 39 del conjunto de tobera 24. En el presente ejemplo, el espacio “h” es de aproximadamente entre 0,64 mm y 1,14 mm, o mas preferiblemente de aproximadamente entre 0,76 mm y 1,02 mm y lo mas preferiblemente de aproximadamente 0,84 mm. En realizaciones alternativas, el espacio 'h' puede ser mayor o menor.

En ejemplos alternativos, el movimiento del deflector 60 hacia el conjunto de tobera 24 puede estar limitado por medios distintos de clavijas de tope. Por ejemplo, si el alojamiento se forma mediante un proceso de moldeo por inyeccion, pueden proporcionarse escalones, alas, aletas, u otras estructuras, a lo largo de las paredes del alojamiento para limitar el desplazamiento hacia abajo de la chimenea y/o el deflector.

Un anillo de desviacion 82 tambien esta ubicado en la camara 14. El anillo de desviacion 82 esta ubicado en la pared interna de la parte cilmdrica 18 del alojamiento 12. Espedficamente, el anillo de desviacion 82 esta colocado adyacente a la cubierta 74. El anillo de desviacion 82 esta dimensionado para definir un hueco 86 alrededor de la cubierta 74. El anillo de desviacion 82 sirve para obstaculizar gotas de lfquido grandes que pueden formarse en la pared interna del alojamiento 12 y desviar las gotas grandes de vuelta hacia abajo al deposito 23 en el fondo del alojamiento 12. Ademas, el anillo de desviacion 82 sirve para proporcionar una trayectoria relativamente sinuosa para el flujo de partmulas de aerosol desde la parte inferior de la camara 14 hasta la parte superior. Esta trayectoria sinuosa sirve tambien para reducir la presencia de partmulas mas grandes y ayuda a hacer que la distribucion de tamano de partmula sea mas uniforme.

Tal como se menciono anteriormente, el fondo de la camara 14 sirve como deposito 23 para un lfquido que va a nebulizarse. En un ejemplo presente, el deposito tiene forma de tipo embudo para dirigir el lfquido que va a nebulizarse en una direccion hacia abajo hacia la entrada 44. La parte de deposito de la camara 14 esta formada por al menos dos partes o etapas. En un ejemplo presente, una parte superior 88 del deposito es relativamente ancha teniendo un diametro aproximadamente igual que el de la parte cilmdrica 18 del alojamiento 12 (por ejemplo 6 cm). La parte superior 88 es relativamente poco profunda (por ejemplo 7,94-6,35 mm). La parte superior 88 del deposito se estrecha a modo de embudo hacia una parte inferior 90 (o pozo secundario) del deposito. La parte inferior 90 es relativamente estrecha, pero relativamente profunda (por ejemplo 6,35 mm). La parte inferior 90 del deposito es ligeramente mas ancha (por ejemplo 15,88 mm) que el diametro externo del conjunto de tobera 24. La abertura 44 desde la que se aspira el lfquido esta ubicada en el fondo de la parte inferior 90 del deposito. En un ejemplo presente, el deposito 23 incluye tambien una parte intermedia 92 ubicada entre la parte superior 88 y la parte inferior 90. La parte intermedia 92 del deposito 23 tiene una altura y una anchura entre las de las partes superior e inferior.

En el ejemplo del nebulizador mostrado en la figura 1, los tamanos y dimensiones relativos de las partes superior, inferior e intermedia del deposito 23 contribuyen a la generacion de un aerosol en el que el tamano de partmula y la produccion de aerosol son relativamente uniformes globalmente. Tal como se describe mas adelante, el lfquido en el deposito 23 se aspira a traves de la abertura 44 y hacia arriba por el canal de liquido 42 en parte por la presion negativa provocada por el flujo de gas a traves del orificio de lfquido 46. La fuerza de succion proporcionada por el flujo de gas tanto aspira el lfquido hacia arriba fuera del deposito hacia la parte superior de la tobera como arrastra el lfquido con una determinada velocidad en el flujo de aire. A medida que el lfquido se nebuliza, el nivel de superficie del lfquido en el deposito baja, aumentado de este modo directamente la distancia que tiene que aspirarse el lfquido hacia arriba fuera del deposito hasta el orificio en la parte superior de la tobera. A medida que aumenta la distancia de la parte superior de la tobera por encima de la superficie de lfquido, se requiere mas energfa para aspirar el lfquido hacia arriba hasta el orificio de lfquido en la parte superior del conjunto de tobera 24. Asumiendo una presion de gas relativamente constante, esta distancia en aumento puede tener el efecto de disminuir el flujo de lfquido a traves del orificio de lfquido, lo que a su vez puede afectar a la uniformidad del tamano de partmula y velocidad de aerosol.

El ejemplo del nebulizador en la figura 1 reduce este posible efecto adverso. Con el ejemplo de la figura 1, una parte relativamente grande del lfquido se almacena en la parte superior 88 del deposito y una parte relativamente mas pequena del lfquido se almacena en la parte inferior 90 del deposito. Puesto que la parte grande 88 del deposito es

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ancha y relativamente poco profunda, el nivel de superficie del Kquido en el deposito cambia relativamente poco a medida que se aspira hacia abajo el lfquido en esta parte del deposito. Por tanto, hay poco cambio en la energfa necesaria para extraer esta cantidad de lfquido hacia arriba desde el deposito hasta el orificio de lfquido 46 a medida que se agota esta parte del lfquido. Cuando se ha nebulizado todo el lfquido en la parte superior 88 del deposito, el lfquido restante en la parte inferior 90 del deposito se aspira al canal de lfquido 42 y la altura de la superficie superior del lfquido disminuye rapidamente. Sin embargo, puesto que la parte inferior 90 del deposito es relativamente estrecha, solo contiene una pequena parte del lfquido que se nebuliza de modo que hay un efecto global relativamente pequeno sobre el tamano de partfcula y la produccion de aerosol a partir de esta parte del lfquido.

El ejemplo del nebulizador mostrado en las figuras 1-3 esta adaptado para su uso por un paciente que respira espontaneamente, de modo que el aerosol del nebulizador se produce hacia una boquilla o mascara que puede usarse por el paciente que respira espontaneamente. Por consiguiente, un adaptador 99 que tiene una salida de camara 98 que se conecta a una boquilla 100 esta ubicado en una parte superior de la camara 14. En ejemplos alternativos, el nebulizador puede usarse con sistemas de respirador y en lugar de la boquilla 100, el adaptador 99 conectara la salida 98 al circuito de respirador.

Para hacer funcionar el nebulizador 10, se situa una cantidad adecuada de un lfquido tal como un medicamento o agua en el deposito de la camara 14. El lfquido puede situarse en el deposito retirando en primer lugar la cubierta 21, la membrana 64 y la chimenea 50, rellenando una cantidad apropiada de lfquido en el deposito, y volviendo a colocar la cubierta 21, la membrana 64 y la chimenea 50 sobre el alojamiento 12. En un ejemplo preferido, la cubierta, la membrana y la chimenea se ensamblan entre sf y podran retirarse conjuntamente como una unidad. Alternativamente, el lfquido puede situarse en el deposito a traves de la boquilla 100, o ademas, el nebulizador puede proporcionarse previamente llenado con la cantidad apropiada de medicamento desde el fabricante, o en aun otra alternativa, el nebulizador puede estar dotado de un acceso de relleno que puede volver a sellarse. La fuente de gas a presion 27 esta conectada al accesorio 28. La fuente de gas a presion 27 puede ser una fuente externa, por ejemplo, una salida de pared de hospital que proporciona gas a presion a una velocidad de flujo de 4 a 10 litros por minuto en un intervalo de desde 310 hasta 379 kPa (de 45 a 55 psi) o un compresor de asistencia domiciliaria que proporciona gas a una velocidad de flujo de 3 a 5 litros por minuto y un intervalo de 15 a 20 psi. Se administra gas a traves del paso 34 y se expulsa desde el orificio de salida de gas 38 al interior de la camara 14. Sin embargo, en esta fase, antes de la inhalacion por el paciente, el gas se desplaza hacia arriba desde el orificio de salida de gas 38 y no se produce nebulizacion puesto que el deflector 60 esta en la posicion no nebulizadora. La membrana 64 mantiene el conjunto de chimenea 50, incluyendo el deflector 60, alejado de la tobera 24. En una realizacion, cuando esta en la posicion no nebulizadora, la distancia entre el deflector 60 y la parte superior de la tobera es de aproximadamente 3,81 mm. A esta distancia, el hueco entre el deflector 60 y la tobera 24 es tal que el flujo de gas no crea suficiente presion negativa sobre el orificio de lfquido 46 para aspirar hacia fuera el lfquido.

Para generar un aerosol con el nebulizador, el paciente situa la boquilla 100 en su boca. Cuando el paciente inhala, se retira aire de la camara 14 reduciendo la presion en el interior del alojamiento 12. La presion inferior en la camara 14 provoca que la membrana 64 se doble bajando la chimenea 50. La posicion inferior de la chimenea 50 se muestra en la figura 1A. El movimiento hacia abajo de la chimenea 50 esta limitado por las clavijas de tope 80. Cuando las clavijas de tope 80 limitan el movimiento hacia abajo de la chimenea 50, el deflector 60 su area de superficie de desviador se separan una distancia predeterminada “h” desde la superficie superior 39 del conjunto de tobera 24. En una realizacion, el hueco “h” es de aproximadamente 0,84 mm. En realizaciones alternativas, la distancia 'h' puede ser mayor o menor, tal como se describe en el presente documento, con el fin de alterar el rendimiento del nebulizador.

El gas a presion, que puede inyectarse de manera continua en el nebulizador a traves del accesorio 38, se desvfa de manera lateral aproximadamente 90 grados mediante el deflector 60. Puesto que el orificio de salida de gas 38, el deflector 60 y la parte superior de tobera 39 son generalmente circulares, el gas que sale del orificio 38 se dispersa uniformemente en un patron de aproximadamente 360 grados o radial. A continuacion se aspira el medicamento lfquido en el deposito hacia arriba por el canal 42 y fuera del orificio de salida de lfquido 46 en parte por la presion negativa provocada por el gas en movimiento que pasa por el orificio de salida de lfquido. El lfquido aspirado a la corriente de gas desviada se aerosoliza al menos para cuando alcanza el espacio de volumen mas grande de la camara. En un ejemplo, el medicamento lfquido aspirado fuera del orificio de lfquido 46 tiene poco o ningun impacto contra el deflector 60. Sin embargo, en realizaciones alternativas, el lfquido aspirado a la corriente de gas puede dirigirse contra el deflector 60.

A medida que el lfquido se nebuliza, se desplaza al interior de la camara 14 a lo largo de una trayectoria alrededor del borde inferior de la cubierta 74. A medida que el paciente inhala, el lfquido nebulizado se desplaza hacia arriba a traves del hueco 86 entre la cubierta 74 y el anillo de desviacion 82, y sale a traves de la boquilla 100 hasta las vfas respiratorias del paciente.

Cuando el paciente deja de inhalar, la presion en la camara 14 aumenta. El empuje de la membrana 64 es de nuevo suficiente para mover la chimenea 50 hacia arriba, aumentando la distancia entre el deflector 60 y la superficie superior 39 del conjunto de tobera 24, y provocando que cese la nebulizacion del lfquido. En ejemplos alternativos, pueden utilizarse un resorte, una valvula neumatica u otro dispositivo de empuje, solos o en combinacion entre sf y con la membrana, para mover el deflector 60 a una posicion no nebulizadora. Por tanto, el nebulizador realiza de

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manera automatica dclicamente la generacion de aerosol de manera sincronizada con el ciclo de respiracion del paciente.

Si el paciente espira en el nebulizador, no se produce nebulizacion puesto que el deflector 60 esta en la posicion no nebulizadora debido al empuje de la membrana 64. El desplazamiento hacia arriba de la chimenea 50 esta limitado por la cubierta 21.

Durante la inhalacion, puede proporcionarse algo de flujo de aire a traves del nebulizador en una trayectoria a traves de la chimenea 50. Este flujo de aire al interior de la camara 14 puede proporcionarse del ambiente en una trayectoria proporcionada a traves de los accesos 72, la entrada de chimenea 56, el paso de chimenea 52 y la salida de chimenea. Este flujo de aire puede continuar tanto durante la inhalacion cuando la chimenea 50 esta en la posicion inferior como durante la espiracion cuando la chimenea esta en la posicion superior. Alternativamente, el flujo de aire a traves de la chimenea 50 puede detenerse o reducirse durante la inhalacion cuando la chimenea 50 esta en la posicion inferior. El control del flujo de aire a traves del nebulizador durante la inhalacion o espiracion puede efectuarse mediante selecciones adecuadas de las dimensiones de la entrada de chimenea 56, la salida de chimenea, los accesos de accionador 72, el anillo de deflector 82 y otros componentes que afectan al flujo de aire a traves de la camara, tales como cualquier filtro.

En el ejemplo descrito anteriormente, la membrana 64 proporciona un umbral de desencadenamiento elastico que permite que se produzca la nebulizacion dclica que coincide con la respiracion del paciente. Este umbral se ajusta para estar dentro de parametros de respiracion humana normales de manera que el deflector se aproxima y se aleja de la parte superior de tobera como resultado de la respiracion normal del paciente. En un ejemplo, este nivel puede ser aproximadamente inferior o igual a 3,0 cm de agua.

Puede apreciarse que el umbral puede establecerse a niveles diferentes para tener en cuenta diferentes clases de pacientes. Por ejemplo, si el nebulizador esta disenado para usarse con bebes o neonatos, el umbral elastico de la membrana puede ser inferior al umbral usado para los adultos. De manera similar, puede usarse un umbral diferente para pacientes geriatricos. El nebulizador puede usarse tambien para aplicaciones veterinarias, tales como equinas o caninas. En aplicaciones veterinarias, puede haber un intervalo relativamente amplio de umbrales en relacion con los diversos tamanos de animales. Pueden disenarse nebulizadores con umbrales de funcionamiento elegidos adecuadamente para usos veterinarios.

Tambien se reconoce que las aberturas hacia la camara, tales como la abertura 56, pueden afectar al umbral de funcionamiento para la nebulizacion. Por tanto, puede hacerse que el umbral de funcionamiento del nebulizador pueda ajustarse facilmente haciendo que el accionador 68 sea ajustable. Alternativamente, el umbral de funcionamiento puede ajustarse mediante la seleccion del tamano de las aberturas 56 y 72 hacia la camara, lo que tambien controlara el arrastre de aire. Esto permitira al usuario ajustar los umbrales, si se desea. Mediante el ajuste apropiado de los umbrales de funcionamiento puede proporcionarse el control de flujo a traves del nebulizador. Por ejemplo, puede ser deseable que el paciente no inhale ni espire de manera demasiado rapida o demasiado profunda. Para los adultos, una velocidad de flujo adecuada puede ser de aproximadamente 30-60 litros/minuto. Las aberturas hacia dentro y hacia fuera de la camara pueden ajustarse de manera adecuada para proporcionar estas velocidades.

El nebulizador puede hacerse funcionar manualmente en lugar de depender de la caractenstica accionada por la respiracion. Para hacer funcionar el nebulizador manualmente, se aprieta el accionador 70 hacia la cubierta 21. Tal como se menciono anteriormente, el accionador 70 esta conectado a la chimenea 50. Presionar el accionador 70 baja el deflector 60 a la posicion de nebulizacion proxima a la tobera 24. Liberar el accionador 70 provoca que la chimenea 50 suba debido al empuje de la membrana 64 provocando de este modo que la nebulizacion cese.

El accionamiento por la respiracion del nebulizador es comodo y eficaz. Realizando dclicamente la nebulizacion del lfquido, el nebulizador puede ser mas eficaz reduciendo de este modo el coste de la terapia.

Una ventaja importante se desprende de la caractenstica de este nebulizador de que la nebulizacion puede realizarse dclicamente de modo que se produzca en coordinacion con un ciclo fisiologico del paciente. Espedficamente, nebulizando solo durante una inhalacion, por ejemplo, la dosificacion de medicamento administrada al paciente puede administrarse y monitorizarse de manera mas precisa. Esto permite que esta realizacion del nebulizador proporcione una administracion de medicamento dosimetrica hasta un punto que no estaba disponible de otro modo. Limitando la administracion de medicamento al ciclo de inhalacion del paciente, puede proporcionarse una parte dosimetrica del medicamento.

Ademas, el nebulizador 10 proporciona una produccion alta y nebulizacion uniforme debido a la disposicion de los orificios de gas y lfquido 38 y 46 con respecto al deflector 60. La configuracion anular del orificio de lfquido 46 con respecto al orificio de gas proporciona la generacion de aerosol en una direccion de aproximadamente 360 grados. Esto permite una velocidad relativamente alta y uniforme de nebulizacion.

En un ejemplo presente, la membrana 64 se empuja para mantener la chimenea en una posicion superior, no nebulizadora, excepto durante la inhalacion. Por tanto, en los periodos de tiempo entre inhalaciones y espiraciones, o si el paciente hace una pausa y retira la boquilla, no tiene lugar la nebulizacion. En ejemplos alternativos, la

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membrana 64 puede empujar la chimenea hacia abajo de manera que el nebulizador genera un aerosol o nebulosa excepto durante la espiracion. Esta alternativa puede no ser tan eficaz como la alternativa anterior, pero todavfa puede proporcionar ventajas significativas frente a nebulizadores que generan aerosol de manera continua.

En ejemplos alternativos adicionales del nebulizador, el orificio de gas 38, el paso de gas 34, o una parte de los mismos, pueden tener una forma que modifica la fuerza del gas a presion contra el deflector 60. Por ejemplo, el orificio de gas 38 puede tener una forma que facilita el cambio de direccion del gas cuando esta dirigido contra el deflector, de manera que la fuerza del gas no mueva el deflector alejandolo durante la inhalacion ayudando de este modo a dirigir el gas hacia fuera al interior de la camara. En otras realizaciones, la geometna puede variarse para adaptarse a la fuerza y flujo de gas.

Tal como se menciono anteriormente, la membrana 62 sirve como elemento de empuje que mueve el deflector. Preferiblemente, la membrana esta construida de un material de caucho de silicona. Tambien pueden usarse otros materiales que pueden realizar una flexion, compresion o expansion repetitivas en respuesta a la fuerza de aire inhalado o espirado, tales como un resorte, o fuelles elasticos. El elemento de empuje esta construido de manera que movera el deflector una distancia predeterminada alejandolo de o hacia la tobera durante el transcurso de una respiracion espontanea o con respiracion asistida del paciente.

En un ejemplo presente, el deflector se mueve hacia arriba y hacia abajo en respuesta a la respiracion del paciente. Ejemplos alternativos contemplan diversos medios de aproximar o desviar las corrientes de gas y lfquido de una manera dclica.

En ejemplos alternativos, por ejemplo, en vez de poner un deflector en proximidad con una salida de gas, el orificio o chorro de lfquido puede moverse hacia el orificio o chorro de gas, o se dirige de otro modo hacia el orificio o chorro de gas, o viceversa. Por ejemplo, tal como se muestra y se describe en la patente estadounidense n.° 6.929.003, particularmente con referencia a las figuras 12 y 13 en la patente estadounidense n.° 6.929.003, una cubierta de tobera consiste en dos partes. Una primera parte esta fijada a la parte superior de una tobera de gas, de modo que la salida de gas a presion, el deflector y el orificio anular de una salida de fluido estan todos situados de manera fija unos con respecto a otros a una separacion adecuada para la nebulizacion. La segunda parte esta unida a un piston accionador y puede moverse una distancia predeterminada hacia arriba y hacia abajo por el eje de la tobera de gas de modo que el orificio anular de la entrada de fluido se mueve con el piston accionador. Como con las realizaciones descritas anteriormente, se definen uno o mas trayectos de fluido mediante la separacion entre la tobera de gas y la cubierta de tobera, muescas en la cubierta de tobera, muescas en la tobera de gas, o una combinacion de estas opciones. En la posicion no de accionamiento, la segunda parte esta separada de la primera parte de tal manera que existe un hueco de una distancia predeterminada entre las dos partes. Como resultado del hueco, la primera parte de la cubierta de tobera no entra en contacto con el deposito de fluido y no hay ningun trayecto de fluido continuo entre los orificios de fluido, dicho de otro modo, no existe ningun trayecto desde el deposito y la entrada de fluido hasta la salida de fluido, de modo que nada de fluido puede alcanzar la salida de fluido. En la posicion de accionamiento, la segunda parte se mueve hacia arriba hasta que coincide o hace tope con la primera parte. Las dos partes actuan conjuntamente para formar al menos un trayecto de fluido continuo entre la salida de fluido y el deposito. El trayecto de fluido continuo permite que la presion negativa sobre la salida de fluido aspire fluido del deposito e inicie la nebulizacion.

En ejemplos alternativos, puede moverse toda la tobera 24 en lugar del deflector, o alternativamente, pueden moverse tanto la tobera como el deflector. Ademas, en una realizacion presente, el movimiento del deflector es hacia arriba y hacia abajo, pero en realizaciones alternativas, el movimiento puede ser de lado a lado, rotatorio o pivotante. Finalmente, en otros ejemplos, el deflector, los orificios, la tobera y otros elementos pueden estar todos fijos de modo que el nebulizador es un nebulizador continuo en vez de un nebulizador accionado por la respiracion.

En ejemplos alternativos del nebulizador, el orificio de lfquido puede tener formas distintas de anular. Por ejemplo, el orificio de lfquido puede estar ubicado al lado del orificio de gas. Alternativamente, el orificio de lfquido puede estar formado por una serie de orificios situados al lado o anularmente alrededor del orificio de gas.

Pueden encontrarse descripciones adicionales de algunos de los nebulizadores descritos anteriormente en las patentes estadounidenses n.os 5.823.179; 6.044.841; y 6.929.003. Los conceptos descritos en el presente documento pueden aplicarse a las patentes estadounidenses anteriores y a otros nebulizadores tal como se describe en las patentes estadounidenses n.os 6.450.163; 7.270.123; 7.634.995; 7.905.228; y 8.397.71, asf como a nebulizadores comercialmente disponibles, incluyendo, por ejemplo, el nebulizador accionado por la respiracion AEROECLIPSE® II (“AEII” o “AEII BAN”) disponible de Trudell Medical International de Londres, Canada.

El diametro del disco de deflector (es decir, area de superficie de desviador) y el volumen de lfquido (es decir, el volumen agregado entre el elemento tubular externo y el elemento tubular interno incluyendo canales, huecos, pasos o ranuras) son componentes clave para las prestaciones del nebulizador. Variar el tamano del diametro del disco de deflector y el volumen de lfquido puede afectar directamente a la velocidad de produccion de aerosol, sin tener un impacto negativo sobre el tamano de partfcula (por ejemplo, diametro aerodinamico mediano en masa o “MMAD”) y el intervalo de partfculas que pueden respirarse en profundidad en el sistema respiratorio (por ejemplo, porcentaje de la poblacion de partfculas de aerosol inferior a 4,7 |im o “%<4,7 |im”). Con un diametro del disco de deflector

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menor y un volumen de Uquido mayor, se muestra que la velocidad de produccion de aerosol se mejora en gran medida, especialmente cuando se usa el nebulizador a presiones de suministro de aire menores, tales como las observadas con un compresor de asistencia domiciliaria.

Las pruebas han mostrado que un diametro del disco de deflector menor proporciona una mayor velocidad de produccion de aerosol que un diametro de deflector mayor. Estos resultados son inesperados y contraintuitivos porque las expectativas normales son que se proporcionana un vado mayor mediante un disco de deflector mayor, y que cuanto mayor es el disco de deflector, mayor es la traccion sobre el lfquido, dando por tanto como resultado una mayor velocidad de produccion. Las expectativas normales tambien son que un disco de deflector mayor proporcionana una mejor aerosolizacion dado que el deflector mayor ofrece mas area de superficie de desviador para descomponer el lfquido. Adicionalmente, las expectativas normales son que un deflector mayor proporcionana mas oportunidad para el impacto de partfculas y la aerosolizacion.

Las pruebas tambien han mostrado que un aumento del volumen de lfquido, por ejemplo, aumentando el area en seccion transversal del cilindro de lfquido (es decir, aumentando el hueco anular entre el cilindro de lfquido y la tobera de gas), o anadiendo canales o pasos o ranuras adicionales, se aumentara la velocidad de produccion de aerosol. Estos resultados tambien son inesperados y contraintuitivos porque las expectativas normales son que un area en seccion transversal de cilindro de lfquido mayor requerina una presion negativa mas fuerte para aspirar el lfquido para la aerosolizacion, y por tanto se pensana que se requiere un deflector mayor para un area en seccion transversal de cilindro de lfquido mayor. Las expectativas normales tambien son que un area en seccion transversal de cilindro de lfquido mayor dana como resultado un mayor volumen residual.

Pasando a la figura 4, se muestra una vista en seccion transversal de un nebulizador 210 con componentes y dimensiones representativos de los encontrados en el nebulizador accionado por la respiracion AEROECLIPSE® II. El nebulizador 2l0 de la figura 4 puede describirse como un nebulizador que tiene un deflector 260 fijo y un orificio de lfquido 246 o parte del mismo que es movil, tal como los descritos en la patente estadounidense n.° 6.929.003. En este ejemplo, el nebulizador 210 tiene un diametro del disco de deflector de 04,20 mm (o un area de superficie de desviador de 13,85 mm2), un diametro de orificio de salida de lfquido 246 de 02,52 mm, un diametro de cilindro de lfquido de 05,55 mm en el extremo superior 240a del cilindro de lfquido 240, un diametro de cilindro de lfquido de 06,54 mm en el extremo de fondo 240b del cilindro de lfquido 240, tres ranuras o canales de lfquido adicionales 242 de 0,44 mm formados en la pared 239 del cilindro de lfquido 240, y un hueco de lfquido 241 de 0,15 mm formado entre el elemento tubular externo, o el cilindro de lfquido 240, y el elemento tubular interno, o la tobera de gas 232. Este nebulizador 210 tiene un volumen de lfquido equivalente de 55 mm3.

La figura 5 es una vista en seccion transversal del nebulizador 210 de la figura 4 con dimensiones particulares modificadas para mejorar las prestaciones del nebulizador 210. Se considera que las dimensiones mostradas en el ejemplo de la figura 5 son dimensiones preferidas porque se cree que proporcionan prestaciones optimas del nebulizador. En este ejemplo, un nebulizador 210' tiene un deflector 260' con un diametro del disco de deflector de

01,50 mm (o un area de superficie de desviador de 1,77 mm2), un diametro de orificio de salida de lfquido 246' de 02,52 mm, un diametro de cilindro de lfquido de 07,00 mm en el extremo superior 240a' del cilindro de lfquido 240, un diametro de cilindro de lfquido de 07,98 mm en el extremo de fondo 240b' del cilindro de lfquido, ninguna ranura o canal de lfquido adicional, y un hueco de lfquido 241' de 0,88 mm formado entre el elemento tubular externo, o el cilindro de lfquido 240, y el elemento tubular interno, o la tobera de gas 232. Este nebulizador tiene un volumen de lfquido equivalente de 286 mm3.

La figura 6 es una vista lateral en seccion transversal del nebulizador 210 de la figura 4 que muestra intervalos de dimensiones particulares que se pretende que potencien las prestaciones del nebulizador 210. Los intervalos de dimensiones mostradas en la figura 6 son dimensiones alternativas que se pretende que den como resultado prestaciones mejoradas del nebulizador. Por ejemplo, un nebulizador 210” puede tener un deflector 260” con un diametro del disco de deflector de 01,00 mm a 02,50 mm (o un area de superficie de desviador de 0,79 mm2 a 4,91 mm2), un diametro de orificio de salida de lfquido 246” de 02,22 mm a 04,50 mm, un diametro de cilindro de lfquido de 05,50 mm a 09,00 mm en el extremo superior 240a” del cilindro de lfquido 240, un diametro de cilindro de lfquido de 06,50 mm a 010,00 mm en el extremo de fondo 240b” del cilindro de lfquido, ninguna ranura o canal de lfquido adicional, y un hueco de lfquido 241” de 0,40 mm a 2,00 mm formado entre el elemento tubular externo, o el cilindro de lfquido 240, y el elemento tubular interno, o la tobera de gas 232. Este nebulizador puede tener un intervalo de volumen de lfquido equivalente de 80 mm3 a 1000 mm3.

La figura 7 es una vista lateral en seccion transversal de otra realizacion de un nebulizador 310 mostrado con intervalos de dimensiones particulares que se pretende que potencien las prestaciones del nebulizador 310. El nebulizador 310 de la figura 7 es como el nebulizador 210 de la figura 4 en cuanto a que puede describirse como un nebulizador que tiene un deflector 360 fijo y un orificio de lfquido 346 o parte del mismo que es movil, de manera similar a los descritos en la patente estadounidense n.° 6.929.003. Sin embargo, el nebulizador 310 de la figura 7 tiene un deflector 360 en forma de una nervadura que tiene un area de superficie de desviador que cubre al menos el 50% del orificio de salida de lfquido 346. Este ejemplo tambien tiene un diametro de orificio de salida de lfquido de 02,22 mm a 04,50 mm, un diametro de cilindro de lfquido de 05,50 mm a 09,00 mm en el extremo superior 340a del cilindro de lfquido 340, un diametro de cilindro de lfquido de 06,50 mm a 10,00 mm en el extremo de fondo 340b

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La figura 8 es una vista lateral en seccion transversal de otra realizacion de un nebulizador 410 con intervalos de dimensiones particulares que se pretende que potencien las prestaciones del nebulizador 410. Espedficamente, el nebulizador de la figura 8 puede tener un deflector 460 con un diametro del disco de deflector de 01,00 mm a

02,50 mm (o un area de superficie de desviador de 0,79 mm2 a 4,91 mm2), un diametro de orificio de salida de lfquido 446 de 02,52 mm a 04,50 mm, y uno o mas canales de lfquido 442 formados en la pared 439 del cilindro de lfquido 440 en una cantidad y tamano que dan como resultado un volumen de lfquido equivalente de 80 mm3 a 1000 mm3. El nebulizador 410 de la figura 8 omite el hueco de lfquido formado entre el elemento tubular externo, o el cilindro de lfquido 440, y el elemento tubular interno, o la tobera de gas 432.

La figura 9 es una vista lateral en seccion transversal de otro nebulizador 510 comercial modificado con intervalos de dimensiones particulares que se pretende que potencien las prestaciones del nebulizador 510. El nebulizador 510 de la figura 9 puede caracterizarse por tener un deflector 560 movil y un conjunto de tobera 524 fijo, tal como los descritos en las patentes estadounidenses n.os 5.823.179 y 6.044.841. En este ejemplo, el nebulizador 510 puede tener un diametro del disco de deflector movil de 01,00 mm a 02,50 mm (o un area de superficie de desviador de 0,79 mm2 a 4,91 mm2), un diametro de orificio de salida de lfquido 546 de 02,25 mm a 04,50 mm, un diametro de cilindro de lfquido de 05,50 mm a 09,00 mm en el extremo superior 540a del cilindro de lfquido 540, un diametro de cilindro de lfquido de 06,50 mm a 10,00 mm en el extremo de fondo 540b del cilindro de lfquido 540, ninguna ranura o canal de lfquido adicional, y un hueco de lfquido 541 formado entre el elemento tubular externo, o el cilindro de lfquido 540, y el elemento tubular interno, o la tobera de gas 532, de manera que el dispositivo tiene un volumen de lfquido equivalente de 80 mm3 a 1000 mm3.

El efecto combinado del tamano de deflector y el volumen de lfquido/area en seccion transversal de cilindro de lfquido sobre la velocidad de produccion de aerosol se muestra en la figura 10 a diversas presiones de suministro de aire. En la figura 10, se relleno un dispositivo AEII BAN modificado con un diametro del disco de deflector de 03,50 mm, y con volumen de lfquido/dimensiones de canal de lfquido existentes, con disolucion de nebulizador (albuterol) y se aerosolizo durante 2 minutos de manera continua (selector establecido a modo continuo) mientras se aplicaba un flujo de inhalacion de 28,3 lpm. Se recogio el farmaco en un filtro y se sometio a ensayo. Despues se determino la cantidad total de farmaco recogido en 2 minutos y se dividio por la mitad para obtener la produccion por minuto. Esto se realizo para presiones de suministro de aire de 68 kPa, 137 kPa y 344 kPa (15 psi, 20 psi y 50 psi). A continuacion, se redujo el diametro del disco de deflector del dispositivo AEII BAN hasta 01,50 mm y se aumento el area en seccion transversal del cilindro de lfquido del dispositivo AEII BAN en un 50%, lo cual dio como resultado un aumento del volumen de lfquido. Despues se sometio a prueba esta combinacion de dispositivo usando el metodo de prueba de produccion de farmaco continua de 2 minutos descrito anteriormente. Los resultados muestran que la reduccion del diametro del disco de deflector y el aumento del volumen de lfquido/area en seccion transversal de cilindro de lfquido tienen mayores prestaciones de aerosol, en esta prueba particular, mejorando la velocidad de produccion de aerosol a las presiones de suministro de aire inferiores de 103 kPa y 137 kPa (15 psi y 20 psi) en hasta el 75%, y en aproximadamente el 10% a la presion de suministro de aire superior de 50 psi.

En la figura 11, se llevaron a cabo pruebas de produccion de farmaco continua de dos minutos similares, pero en estas pruebas, se determino el efecto del tamano de deflector solo sobre la velocidad de produccion de aerosol para areas en seccion transversal de cilindro de lfquido dadas. En primer lugar, se modifico un dispositivo AEII BAN con un diametro de deflector pequeno (01,50 mm) y despues un diametro de deflector grande (03,50 mm) y se sometio a prueba usando las pruebas de produccion de farmaco continua de 2 minutos descritas anteriormente. Para el mismo volumen de lfquido/area en seccion transversal de cilindro de lfquido, se mostro que la velocidad de produccion de aerosol disminma con un aumento del diametro de deflector. A continuacion, se aumento el area en seccion transversal de cilindro de lfquido del dispositivo AEII BAN en un 50%. Despues se combino esta area en seccion transversal de cilindro de lfquido mayor con los mismos dos tamanos de diametro de deflector de 01,50 mm y 03,50 mm. De nuevo, los resultados de la prueba de produccion de farmaco continua de 2 minutos mostraron una disminucion de la velocidad de produccion de aerosol con un aumento del diametro de deflector.

Se llevo a cabo una investigacion adicional del efecto del tamano de deflector y el volumen de lfquido/area en seccion transversal de cilindro de lfquido sobre la velocidad de produccion de aerosol sometiendo a prueba diversos tamanos de deflector en combinacion con diversas areas en seccion transversal de cilindro de lfquido en condiciones de respiracion simulada. Se configuro un pulmon de prueba ASL5000 para estas pruebas con los siguientes parametros de prueba: volumen corriente: 600 ml, razon I:E de 1:2, r.p.m. de 10. Se aplico un suministro de aire de 5 lpm al nebulizador como gas impulsor. Se sometieron a prueba las siguientes combinaciones de nebulizador:

Canal de liquido/area en seccion transversal de cilindro

Diametro de deflector (mm)

Dispositivo de produccion actual AeroEclipse II

4,20

Aumento del 36% en el area en seccion transversal de cilindro de lfquido del dispositivo

1,50

3,50

Aumento del 50% en el area en seccion transversal de cilindro

1,50

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

de lfquido del dispositivo

3,50

Aumento del 135% en el area en seccion transversal de cilindro de lfquido del dispositivo

1,50

3,50

En primer lugar se sometio a prueba el tamano de partfcula de cada dispositivo usando una unidad Malvern Spraytech para obtener datos de tamano de partfcula MMAD y %<4,7 |im. Despues se relleno cada combinacion de nebulizador indicada anteriormente con 3 ml de disolucion de nebulizador y se coloco en el aparato de simulador de respiracion. Se sometieron a prueba los dispositivos con el selector establecido a modo continuo. Se coloco un filtro bacteriano en la salida del nebulizador para capturar el aerosol. Se hizo funcionar cada dispositivo hasta producir “sacudidas” y se cambiaron los filtros bacterianos cada minuto. Se sometieron los filtros a ensayo para determinar la cantidad total recogida en cada filtro. Se calculo la cantidad respirable multiplicando la cantidad total recogida en el filtro por el %<4,7 |im. Esto es igual a la produccion respirable por minuto.

La figura 12 muestra el efecto del tamano de deflector sobre la velocidad de produccion de aerosol para un volumen de lfquido/area en seccion transversal de cilindro de lfquido preferido de un aumento del 50% en el area en seccion transversal de cilindro de lfquido del dispositivo AEII. Los resultados muestran que para un dispositivo nebulizador con la misma area en seccion transversal de cilindro de lfquido, la velocidad de produccion de aerosol mejora con el diametro de deflector menor. En esta prueba particular, la velocidad de produccion de aerosol aumento en aproximadamente el 23% al pasar del deflector mayor de 03,5 mm al deflector menor de 01,5 mm.

El efecto del volumen de lfquido/area en seccion transversal de cilindro de lfquido sobre la velocidad de produccion de aerosol puede observarse en las figuras 13 y 14. Para un diametro de deflector dado, se traza la produccion de aerosol respirable acumulativa a lo largo del tiempo (velocidad de produccion) para las diversas areas en seccion transversal de cilindro de lfquido sometidas a prueba. En la figura 13, el dispositivo de referencia para fines de comparacion fue el dispositivo AEII BAN actual. Los resultados muestran que, para un tamano de deflector de

01,50 mm, la velocidad de produccion de aerosol aumenta con un aumento del area en seccion transversal de cilindro de lfquido. En esta prueba particular, la velocidad de produccion de aerosol aumento con respecto al dispositivo de referencia en del 83% al 89% para aumentos del area en seccion transversal de cilindro de lfquido del 135% y el 50% respectivamente. Se observo un aumento de la velocidad de produccion de aerosol de aproximadamente el 45% con el aumento del area en seccion transversal de cilindro de lfquido del 36%. Otro aspecto importante observado a partir de los resultados de la prueba es la disminucion del tiempo de administracion. Es decir, el tiempo de administracion disminuye a medida que aumenta el tamano del area en seccion transversal de cilindro de lfquido.

El aumento de la velocidad de produccion de aerosol y la disminucion del tiempo de administracion son significativos desde un punto de vista terapeutico porque significa que puede administrarse mas medicamento rapidamente, por ejemplo, en el caso de un episodio asmatico. Tambien significa menos tiempo de tratamiento para un paciente, al administrarse mas medicamento por minuto, el paciente puede recibir la dosificacion requerida en menos tiempo. Esto es importante ya que el tiempo de un paciente es valioso y muchos pacientes pueden renunciar a su tratamiento si el tiempo de tratamiento es demasiado prolongado. Al mejorar la velocidad de produccion de aerosol y disminuir el tiempo de administracion, puede ser mas probable que los pacientes completen sus tratamientos, lo cual puede prevenir episodios asmaticos, y como resultado, reducir los desplazamientos al hospital.

La figura 14 muestra el efecto del volumen de lfquido/area en seccion transversal de cilindro de lfquido sobre la velocidad de produccion de aerosol para un diametro de disco de deflector de 03,5 mm. Los resultados de la figura 14 muestran de nuevo un aumento de la velocidad de produccion de aerosol con el aumento del area en seccion transversal de cilindro de lfquido. Los resultados tambien muestran una disminucion de la velocidad de produccion de aerosol en comparacion con la figura 13, en la que la unica diferencia es un tamano de diametro de deflector menor (01,5 mm). Considerando estrictamente el efecto del area en seccion transversal de cilindro de lfquido sobre el deflector de 03,5 mm, la velocidad de produccion aumento en comparacion con la del dispositivo de referencia de este grupo (deflector de 04,2 mm/dispositivo AEII BAN actual) en cualquier punto desde el 35% hasta el 40% para las areas en seccion transversal de cilindro de lfquido de diversos tamanos. Comparando los resultados con los de la figura 13, la velocidad de produccion de aerosol para el deflector mayor de 03,5 mm disminuyo en del 20% al 26% para aumentos de las areas en seccion transversal de cilindro de lfquido del 50% y el 135% respectivamente, y el 3% para el aumento del area en seccion transversal de cilindro de lfquido del 36%. De nuevo, se muestra que el tiempo de administracion disminuye con un aumento del area en seccion transversal de canal de lfquido con respecto al dispositivo AEII de referencia.

Tambien puede observarse el efecto de un pequeno tamano de deflector y volumen de lfquido/area en seccion transversal de canal de lfquido sobre la velocidad de produccion de aerosol de otro nebulizador comercialmente disponible. Tal como se muestra en las vistas en seccion transversal de las figuras 15-17, se sometio a prueba otro nebulizador 610 comercialmente disponible junto con varias versiones modificadas de ese dispositivo. Puede describirse que el nebulizador 610 de la figura 15 tiene un deflector 660 fijo y una cubierta de tobera 670 fija con una pluralidad de canales de lfquido 642 formados en la pared exterior 643 del puesto de suministro de aire o tobera interior 632. El nebulizador de la figura 15 omite cualquier hueco de lfquido formado entre el elemento tubular externo, o el cilindro de lfquido 640, y el elemento tubular interno, o la tobera de gas 632. Las versiones modificadas

5

10

15

20

25

30

35

40

45

de ese dispositivo 610' implicaron un aumento del area en seccion transversal de los canales de Uquido 642' para obtener un aumento global del 60% del volumen de los canales de lfquido 642', tal como se observa en la figura 16, y despues disminuyendo el area en seccion transversal de los canales de lfquido 642” para obtener una reduccion global del 10% del volumen de los canales de lfquido 642”, tal como se observa en el dispositivo 610” de la figura 17. Los canales de lfquido 642, 642' y 642” de los nebulizadores de la figura 15-17 se comparan en la figura 18.

Se llevaron a cabo pruebas de estos nebulizadores con el simulador de respiracion ASL5000, usando los mismos parametros que los descritos anteriormente para las modificaciones de nebulizador AEII comentadas en las figuras 13 y 14. Ademas, se proporciono un suministro de aire de 6 lpm al nebulizador como gas impulsor. En la figura 19 se presentan los resultados de prueba del nebulizador de referencia mostrado en la figura 15 y de versiones modificadas mostradas en las figuras 16 y 17. Estos resultados de prueba confirman que la velocidad de produccion de aerosol puede verse afectada por el area en seccion transversal de canal de lfquido (y por tanto el volumen de canal de lfquido), un diametro de deflector pequeno combinado con un area en seccion transversal de canal de lfquido grande proporciona un aumento de la velocidad de produccion de aerosol. En el caso del nebulizador comercialmente disponible de la figura 15, aumentar el volumen de canal de lfquido en un 60% dio como resultado un aumento de la velocidad de produccion de aerosol de aproximadamente el 50%. Disminuir el volumen de canal de lfquido en un 10% dio como resultado una disminucion de la velocidad de produccion de aerosol de aproximadamente el 3%. Tambien es importante observar que el tiempo de administracion de aerosol disminuyo con el aumento del volumen de canal de lfquido y aumento con la disminucion del volumen de canal de lfquido. Esto concuerda con los resultados de prueba para las pruebas de nebulizador AEII modificado.

Los resultados detallados en el presente documento son significativos porque indican que tanto el diametro de deflector como el volumen de lfquido/area en seccion transversal de cilindro de lfquido tienen un impacto sobre la velocidad de produccion de aerosol y el tiempo de administracion de aerosol, al tiempo que no afectan de manera negativa al tamano de partfcula. Al combinar un diametro del disco de deflector pequeno con diversos tamanos de volumen de lfquido/area en seccion transversal de cilindro de lfquido, la velocidad de produccion de aerosol del nebulizador y el tiempo de administracion pueden optimizarse para obtener un beneficio maximo para el usuario final. El nebulizador puede optimizarse para el tratamiento por parte del paciente en su domicilio o para el tratamiento en un hospital, dependiendo de los requisitos. Por ejemplo, el objetivo puede ser proporcionar un tratamiento con nebulizador en el domicilio para un usuario final con una vida diaria agitada, y por tanto proporcionar una cantidad dada de medicamento al usuario final en el menor tiempo posible con el fin de no perturbar el horario ocupado del usuario final. El nebulizador para esta aplicacion puede ser una combinacion de un diametro del disco de deflector pequeno (por ejemplo, 01,50 mm) con un tamano de canal de lfquido grande (por ejemplo, aumento del 50% del area en seccion transversal de cilindro de lfquido del dispositivo AEII). Alternativamente, la aplicacion de nebulizador puede ser el tratamiento en un hospital para la administracion de un medicamento que requiere un tiempo de administracion mas prolongado (por ejemplo, debido a la potencia del farmaco). En este caso, el nebulizador para esta aplicacion puede tener un diametro del disco de deflector ligeramente mayor (por ejemplo,

02,50 mm) con un tamano de canal de lfquido ligeramente menor (por ejemplo, aumento del 25% del area en seccion transversal de cilindro de lfquido del dispositivo AEII). Dicho de otro modo, dependiendo de los requisitos del paciente y la presion de gas impulsor que va a usarse con el dispositivo (por ejemplo, compresor de asistencia domiciliaria o suministro de aire en pared de hospital), puede seleccionarse la combinacion apropiada de diametro del disco de deflector y tamano de canal de lfquido con el fin de proporcionar el tratamiento con nebulizador mas eficaz para el usuario final.

Los ejemplos de nebulizador anteriores se han descrito para su uso en aplicaciones medicas o terapeuticas. Se pretende que la descripcion detallada anterior se considere como ilustrativa en vez de limitativa, y que se entienda que se pretende que las siguientes reivindicaciones, incluyendo todos los equivalentes, definen el alcance de esta invencion.

Claims (7)

1.

10

15

2.

20 3.

4.

5. 25

6.

7. 30

8. 9.

35

REIVINDICACIONES

Nebulizador (10) que comprende:

un alojamiento (12) que tiene una camara (14) para contener un aerosol;

una salida de aire que se comunica con la camara para permitir retirar el aerosol de la camara;

un deposito (23) para contener un lfquido que va a aerosolizarse;

un orificio de lfquido (46) ubicado en la camara;

uno o mas canales de lfquido (42) definidos entre el deposito y el orificio de lfquido, teniendo el uno o mas canales de lfquido un volumen de lfquido;

una salida de gas a presion (38) ubicada en la camara adyacente al orificio de lfquido y situada para suministrar un flujo de gas a presion al interior de la camara; y

un deflector (60) ubicado en la camara y situado con respecto a la salida de gas a presion y la salida de lfquido para desviar gas a presion desde la salida de gas a presion y sobre el orificio de lfquido, teniendo el deflector un area de superficie de desviador,

en el que el volumen de lfquido es de al menos 80 mm3, y

en el que el area de superficie de desviador es de menos de 5,0 mm2,

y una fuente de gas a presion (27) conectada al nebulizador, proporcionando fuente del gas a presion gas a presion a una velocidad de flujo de 3-5 litros por minuto (lpm).

Nebulizador segun la reivindicacion 1, en el que el volumen de lfquido es de menos de 1000 mm3, en particular entre 250 mm3 y 300 mm3.

Nebulizador segun la reivindicacion 1, en el que el area de superficie de desviador es de mas de 0,75 mm2, en particular entre 1,5 mm2 y 2,0 mm2.

Nebulizador segun la reivindicacion 1, en el que el deflector tiene un area de superficie de desviador en forma de disco o tiene forma de nervadura.

Nebulizador segun la reivindicacion 4, en el que el area de superficie de desviador en forma de disco tiene un diametro de entre 1,0 mm y 2,5 mm.

Nebulizador segun la reivindicacion 1, en el que el deflector tiene un area de superficie de desviador de al menos el 50% de un area en seccion transversal del orificio de lfquido.

Nebulizador segun la reivindicacion 1, en el que el orificio de lfquido esta situado en un extremo distal de una primera tobera que se extiende al interior de la camara, y la salida de gas a presion esta situada en un extremo distal de una segunda tobera que se extiende al interior de la camara a traves de la primera tobera.

Nebulizador segun la reivindicacion 1, en el que el uno o mas canales de lfquido estan formados entre la primera tobera y la segunda tobera.

Nebulizador segun la reivindicacion 1, en el que al menos una parte del orificio de lfquido puede moverse entre una posicion de nebulizacion y una posicion no nebulizadora.