ES2907567T3 - Dispositivo de inhalación con boquilla multilíquido - Google Patents

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Abstract

Dispositivo de inhalación de líquidos médicamente activos (F) para la generación de un aerosol, que comprende una carcasa (1), en el interior de esta carcasa (1) al menos un depósito (2, 2A, 2B) para el almacenamiento de un líquido (F), al menos un unidad de bombeo con al menos una cámara de bombeo (3, 3A, 3B) para la generación de una presión dentro de dicha cámara de bombeo (3, 3A, 3B), en el que la cámara de bombeo (3, 3A, 3B) está conectada de forma fluida con el depósito (2, 2A, 2B) a través de una válvula de retención (4, 4A, 4b) que bloquea en la dirección hacia el depósito (2, 2A, 2B), al menos un conducto ascendente (5, 5A, 5B) que puede ser recibido con al menos un extremo interior (5A', 5B') orientado hacia el depósito en dicha cámara de bombeo (3, 3A, 3B), y una boquilla (6) que está conectada de forma estanca a líquidos a un extremo exterior (5A'', 5B'') del conducto ascendente (5, 5A, 5B), en el que el volumen interior de la al menos una cámara de bombeo (3, 3A, 3B) se puede cambiar por medio del movimiento relativo de la cámara de bombeo (3, 3A, 3B) con respecto al conducto ascendente (5, 5A, 5B), y en el que el al menos un conducto ascendente (5, 5A, 5B) es inmóvil y está firmemente unido a la carcasa (1) o a la boquilla (6), y la al menos una cámara de bombeo (3, 3A, 3B) es móvil con respecto a la carcasa (1) o a la boquilla (6), en el que la boquilla (6) tiene un eje principal (Z) y al menos tres canales de eyección (6A, 6B, 6C, 6D) adaptados para la eyección de líquido (F, F1, F2) a lo largo de unas respectivas trayectorias de eyección, en el que se proporciona al menos un punto de colisión (X, X1, X2) en el cual al menos dos de dichas trayectorias de eyección se cruzan entre sí.

Description

DESCRIPCIÓN
Dispositivo de inhalación con boquilla multilíquido
Campo de la invención
La invención se refiere al campo de los dispositivos de inhalación de líquidos. En particular, la invención se refiere a un dispositivo de inhalación que tiene una boquilla nebulizadora, y a un método para la generación de un aerosol de un líquido médicamente activo por medio de dicho dispositivo de inhalación.
Antecedentes de la invención
Los nebulizadores u otros generadores de aerosoles para líquidos son conocidos en la técnica desde hace mucho tiempo. Entre otros, tales dispositivos se utilizan en la ciencia médica y en la terapia. En estos casos, funcionan como dispositivos de inhalación para la aplicación de ingredientes activos en forma de aerosoles, es decir, pequeñas gotas de líquido embebidas en un gas. Un dispositivo de inhalación de este tipo es conocido, por ejemplo, a partir del documento de patente europea n° EP 0627 230 B1. Los componentes esenciales de este dispositivo de inhalación son un depósito en el que está contenido el líquido que se ha de convertir en aerosol; una unidad de bombeo para la generación de una presión que sea suficientemente alta para la nebulización; así como un dispositivo de atomización en forma de boquilla. Una unidad de bombeo se define como una unidad o componente de dispositivo capaz de desplazar o comprimir un material fluido y que comprende al menos una cámara de bombeo y que, opcionalmente, comprende además componentes auxiliares, tales como un cuerpo, interfaces y similares. Por medio de la unidad de bombeo, el líquido se extrae en una cantidad discreta, es decir, no continuamente, del depósito y se suministra a la boquilla. La unidad de bombeo funciona sin propelente y genera presión de forma mecánica.
Una realización conocida de dicho dispositivo de inhalación se presenta en el documento de solicitud internacional de patente PCT n° WO 20 91/14468 A1. En un dispositivo de este tipo, la presión en la cámara de bombeo que está conectada a la carcasa se genera por medio del movimiento de un pistón hueco móvil. El pistón está dispuesto de forma móvil dentro de la cámara de bombeo inmóvil. La entrada (dispuesta aguas arriba) del pistón hueco está conectada de forma fluida con el interior del depósito (sección de conducto del depósito). Su punta (dispuesta aguas abajo) conduce hacia el interior de la cámara de bombeo. Además, en el interior de la punta del pistón está dispuesta una válvula de retención que inhibe el reflujo de líquido hacia el interior del depósito.
Para el llenado del pistón, el mismo se conecta directamente por medio de su extremo situado aguas arriba al depósito. Al sacar el pistón de la cámara de bombeo, se hace mayor su volumen interior, de forma que se acumula una presión negativa creciente en el interior de la cámara de bombeo. Esta presión se propaga a través del pistón hueco hacia el interior del depósito, de forma que se succiona líquido del mismo hacia el interior del pistón. Al mismo tiempo, dicha válvula se abre en su punta, ya que la presión en el interior del depósito es mayor que en el interior de la cámara de bombeo (todavía vacía). La cámara de bombeo se está llenando. Al mismo tiempo, se carga un resorte y se bloquea al final del movimiento cuando el pistón móvil ha alcanzado su punto muerto inferior y la cámara de bombeo está llena.
El resorte se puede desbloquear manualmente. La energía almacenada se libera entonces de forma abrupta. El pistón es empujado de nuevo en dirección a la cámara de bombeo y hasta el interior de la misma, disminuyendo de esta forma su volumen interior. La válvula de retención mencionada con anterioridad ahora está cerrada, de forma que se acumula una presión creciente en el interior de la cámara de bombeo, debido a que se impide que el líquido fluya hacia atrás hacia el interior del depósito. Eventualmente, esta presión da como resultado la eyección del líquido a través de la boquilla que está dispuesta en el extremo situado aguas abajo de la cámara de bombeo.
Al objeto de hacer frente al riesgo de un flujo inverso del líquido ya eyectado, o incluso del aire exterior, se puede disponer una válvula de retención adicional, a la que posteriormente se le denomina válvula de salida, en el extremo situado aguas abajo de la cámara de bombeo, justo antes de la boquilla, que permita que el líquido emitido pase, pero que bloquee el gas entrante.
El pistón está dispuesto en el interior del resorte de presión, el cual está diseñado como un resorte helicoidal, limitando de esta forma su diámetro exterior. Además, debido al volumen normalmente pequeño (por ejemplo, 15 pl), el pistón está diseñado con un diámetro interior (y a menudo también exterior) pequeño.
Este diámetro interior normalmente pequeño del pistón móvil (por ejemplo, de 0,3 a 1,0 mm), junto con el tamaño pequeño de la válvula de retención que se dispone en el interior, es un inconveniente de la construcción descrita. El diámetro pequeño da lugar a una elevada resistencia al flujo, de modo que, en particular, los medios de viscosidades mayores fluyen hacia el interior y a través del pistón sólo muy lentamente. Dicho de otro modo, la construcción descrita es adecuada especialmente para líquidos de baja viscosidad (acuosos) y para la emisión de dosis bajas de los mismos. Además, la fabricación de una válvula de retención suficientemente hermética de diámetro pequeño es difícil.
Otra desventaja de la solución descrita es que sólo se puede emitir un tipo de líquido a la vez, es decir, que depende del contenido respectivo del depósito. Si se ha de aerosolizar otro líquido, se debe cambiar el depósito y se debe limpiar la boquilla de los restos del líquido anterior antes de que se pueda utilizar de nuevo el dispositivo de inhalación.
El documento de solicitud de patente de EE.UU. n° US 2005/0039838 A1 describe un aparato electrohidrodinámico para la aerosolización de líquidos que tienen propiedades terapéuticas, así como un sistema de dispensación para contener y dispensar el líquido que se ha de aerosolizar al aparato electrohidrodinámico.
A partir del documento de patente europea n° EP 1747 035 B1, se conoce un dispositivo de inhalación que se basa en la técnica descrita con anterioridad, pero que comprende dos depósitos independientes que están conectados a través de dos mecanismos de bombeo independientes a dos boquillas de eyección individuales. Estas boquillas pueden formar dos pulverizaciones individuales que están compuestas por dichos dos líquidos, o pueden formar una sola pulverización que está compuesta por estos dos líquidos. Sin embargo, los inconvenientes mencionados con anterioridad todavía están presentes.
Objeto de la invención
El objeto de la invención es la provisión de un dispositivo que evite los inconvenientes de la técnica conocida.
El dispositivo de inhalación debe permitir además la eyección de medios de viscosidades mayores en poco tiempo y con alta reproducibilidad. En particular, el dispositivo deberá ser capaz de eyectar una pluralidad de líquidos diferentes.
Descripción de la invención
El objetivo se consigue por medio de un dispositivo de inhalación según la reivindicación 1. Se describen realizaciones ventajosas en las reivindicaciones dependientes, en la descripción siguiente, así como en las figuras adjuntas.
De forma introductoria, se proporcionan algunas definiciones de términos que se utilizan a lo largo de la descripción y las reivindicaciones. Las definiciones se deben utilizar para determinar el significado de las expresiones respectivas a menos que el contexto requiera un significado diferente.
Un “inhalador” o “dispositivo de inhalación” es un dispositivo que está configurado y adaptado para la generación de una niebla, vapor o pulverización inhalable.
“Atomización” y “nebulización” en el contexto de los inhaladores significa la generación de finas gotas inhalables de un líquido. Las dimensiones típicas de las gotas atomizadas están en el rango de varias micras.
Un “aerosol” es una dispersión de una fase sólida o líquida en una fase gas. La fase dispersa, también denominada fase discontinua, se compone de múltiples partículas sólidas o líquidas. El aerosol generado por el dispositivo de inhalación de la invención es una dispersión de una fase líquida en forma de gotas de líquido inhalables en una fase gas que normalmente es aire. La fase líquida dispersa puede comprender opcionalmente partículas sólidas dispersas en el líquido.
Un “líquido” es un material fluido capaz de adaptar su forma a la de un recipiente que contiene el líquido y que mantiene un volumen casi constante con independencia de la presión. Un líquido puede representar una solución líquida monofásica o una dispersión con una fase líquida continua y una fase dispersa que puede ser líquida o no.
Un líquido es “médicamente activo” si representa, o comprende, un compuesto o material que tiene una actividad biológica o médica de forma que su aplicación es útil para cualquier propósito médico.
Una “pluralidad” significa dos o más.
“Interior” significa parte de dentro, pero también, orientado hacia dentro; “Exterior” significa parte de fuera, pero también, orientado hacia afuera.
Una “boquilla” es una unidad que sirve para la atomización / nebulización de líquido. En general, el término significa la unidad en su totalidad. No obstante, una boquilla puede comprender uno o varios conjuntos de subunidades individuales, idénticas o diferentes. Una boquilla puede tener una pluralidad de canales de eyección para la emisión del (de los) líquido(s).
El “eje principal” de una boquilla es su eje central paralelo o colineal a la dirección en la que se desplaza la mayor parte del aerosol emitido después de salir de la boquilla.
Un plano “horizontal” es un plano que es perpendicular al eje principal.
La “trayectoria de eyección” es una línea imaginaria y relativamente recta que comienza al final de un canal de eyección. Se asemeja a la trayectoria de desplazamiento inicial de un líquido emitido desde el canal de eyección cuando se acciona el dispositivo de inhalación. Está claro que la boquilla (y todo el dispositivo de inhalación) se debe adaptar y configurar por medio de, por ejemplo, una geometría de canal adecuada y una presión lo suficientemente elevada como para que el líquido emitido pueda ser proporcionado en dicha línea recta y con un chorro fuerte.
Cuando dos o más trayectorias de eyección se cruzan, se forma un “punto de colisión”.
Un “ángulo de colisión” es el ángulo entre la trayectoria de eyección y el eje principal en el punto de colisión. El “ángulo de eyección” se define como 90 grados menos el ángulo (“ángulo intermedio I”) entre una trayectoria de eyección y una línea que es paralela al eje principal y que se cruza con la trayectoria de eyección. Si el punto de colisión está situado en el eje principal, la línea paralela es el propio eje principal, y el ángulo intermedio es el ángulo de colisión. Si el punto de colisión no está en el eje principal, la línea paralela está desplazada con respecto al eje principal. Este “desplazamiento de eyección” es la distancia entre el eje principal y un punto de colisión medida en un plano perpendicular al eje principal. El ángulo de eyección también puede ser entendido como el ángulo entre una trayectoria de eyección y una línea que es perpendicular al eje principal y que conecta la abertura de salida del canal de eyección con el eje principal, si el punto de colisión respectivo está en el eje principal; si el punto de colisión respectivo no está en el eje principal, el ángulo de eyección también puede ser entendido como el ángulo entre la trayectoria de eyección y una línea que es perpendicular al eje principal y que conecta la abertura de salida del canal de eyección con una línea que es paralela al eje principal y que se cruza con la trayectoria de eyección.
En la descripción que sigue se proporcionan definiciones adicionales.
El dispositivo de inhalación según la invención sirve para la generación de un aerosol de líquidos médicamente activos y, en particular, de aerosoles del tipo que se pueden inhalar.
El dispositivo de inhalación comprende una carcasa, que preferiblemente se puede sujetar cómodamente con una mano. Dispuesto dentro de esta carcasa, y opcionalmente conectado o conectable con la misma, hay al menos un depósito para el almacenamiento de al menos un líquido médicamente activo, y al menos una unidad de bombeo con al menos una cámara de bombeo para la generación de una presión en el interior de dicha cámara de bombeo, en el que la al menos una cámara de bombeo está conectada de forma fluida con el al menos un depósito, opcionalmente por medio de al menos un conducto de depósito (o sección(es) de conducto de depósito), a través de al menos una válvula de retención que bloquea en dirección al (a los) depósito(s). Por lo tanto, la al menos una válvula de retención permite un flujo de líquido desde el (los) depósito(s) hacia el interior de la(s) cámara(s) de bombeo, y bloquea el flujo en la dirección opuesta.
El dispositivo de inhalación comprende además al menos un conducto ascendente que tiene al menos un extremo interior orientado hacia el depósito que puede ser recibido en dicha cámara de bombeo, y una boquilla (o conjunto de boquillas) que está conectada de forma estanca a líquidos directa o indirectamente a (un) extremo(s) exterior(es) del (de los) conducto(s) ascendente(s).
El volumen interior de la al menos una cámara de bombeo se puede modificar por medio del movimiento relativo de la cámara de bombeo con respecto al (a los) conducto(s) ascendente(s) en el sentido de que cada conducto ascendente hace aumentar el volumen al ser empujado hacia dentro, y hace disminuir el volumen al ser extraído de su respectiva cámara de bombeo. El término “volumen interior” describe el volumen que se extiende desde la entrada orientada hacia el depósito de cada cámara de bombeo hasta el lugar en el que está situado el extremo interior del respectivo conducto ascendente.
En una realización de la invención, cada conducto ascendente es inmóvil y está unido firmemente, directa o indirectamente, y/o de forma permanente o separable, a la carcasa, mientras que cada cámara de bombeo se puede mover con respecto a la carcasa. Dicho de otro modo, cada conducto ascendente mantiene su posición con respecto a la carcasa, y cada cámara de bombeo puede cambiar su posición con respecto a la carcasa y, en particular, a lo largo de un eje longitudinal de la misma, tal como para llevar a cabo un movimiento de tipo pistón - en - cilindro del conducto ascendente inmóvil en el interior de la cámara de bombeo móvil.
En otra realización, la inmovilidad de cada conducto ascendente está relacionada principalmente con la boquilla, más que con la carcasa. Por lo tanto, la boquilla y lo(s) conducto(s) ascendente(s) forman, en términos de movilidad, una unidad. Sin embargo, si la propia boquilla es inmóvil con respecto a la carcasa, esto también es cierto para lo(s) conducto(s) ascendente(s), llegando de esta forma a la realización descrita en primer lugar.
Una ventaja de estas soluciones es que el (los) conducto(s) de paso entre la(s) cámara(s) de bombeo y el (los) depósito(s) se puede(n) diseñar con menos restricciones en comparación con la solución conocida. Es posible, por ejemplo, diseñar una válvula de retención significativamente más grande, que es más fácil de fabricar, ya que no tiene que estar contenida dentro del pistón hueco conocido en la técnica. Como resultado, el tamaño de la respectiva válvula de retención sólo queda limitado fundamentalmente por el tamaño interior de la carcasa o, si se desea tal construcción, por el tamaño interior de un resorte que rodea la(s) unidad(es) de bombeo. La igualdad (aproximada) del diámetro de la válvula, del conducto ascendente y del conducto de depósito, tal y como se conoce en la técnica, se queda obsoleta. Además, dado que no es necesario conectar ningún pistón móvil al depósito respectivo, el componente que entra en el (los) depósito(s) y el componente móvil (es decir, la(s) cámara(s) de bombeo) se pueden diseñar de forma independiente entre sí, lo que permite una mejor adaptación a las funciones individuales. A este respecto, la invención hace posible una mayor flexibilidad de diseño porque la al menos una cámara de bombeo móvil, debido a su estructura robusta y dimensiones, ofrece unas mejores oportunidades para el diseño de una conexión mecánicamente estable con el (los) depósito(s) que lo que hace el respectivo conducto ascendente móvil, el cual es normalmente menos robusto. Además, la conexión entre la(s) cámara(s) de bombeo y el (los) depósito(s) se puede diseñar con un diámetro mayor, de forma que resultan ser factibles unas velocidades de flujo y unas viscosidades de fluido más elevadas. Además, se puede integrar un soporte mecánico para el (los) depósito(s) en el componente que comprende la(s) cámara(s) de bombeo. Además, la ventilación para el equilibrio de la presión del (de los) depósito(s) se puede alejar del propio cuerpo del depósito hasta, por ejemplo, un conector que conforme una interfaz entre el (los) depósito(s) y la(s) cámara(s) de bombeo, lo que facilita la construcción y evita la necesidad de proporcionar un cuerpo de depósito esencialmente “abierto”.
En ambas realizaciones mencionadas con anterioridad, la boquilla tiene un eje principal y al menos tres canales de eyección adaptados para la eyección de líquido a lo largo de unas respectivas trayectorias de eyección, en donde se proporciona al menos un punto de colisión en el cual al menos dos de dichas trayectorias de eyección se cruzan entre sí.
El eje principal es paralelo o colineal con la dirección a lo largo de la cual se emite el aerosol generado a partir del (de los) líquido(s) desde el dispositivo de inhalación hacia el usuario. El eje principal puede ser además un eje de giro del cuerpo de la boquilla.
Cada uno de los canales de eyección tiene su propia trayectoria de eyección, es decir, una dirección a lo largo de la cual la corriente de líquido respectivamente emitida sale de su canal. Esencialmente, la trayectoria es una línea relativamente recta, al menos inicialmente, o desde la abertura de salida del respectivo canal de eyección hasta el correspondiente punto de colisión. Es claro que las partes de dicho canal que están más alejadas de la abertura de salida (es decir, las situadas en el interior del cuerpo de la boquilla) pueden seguir direcciones que sean diferentes a dicha trayectoria de eyección. Es claro además que el líquido que está más alejado de la superficie de la boquilla se desviará de dicha línea recta, dado que el impulso se reduce cada vez más, y que la influencia de la resistencia del aire y la gravedad se vuelven más fuertes. La orientación de este último queda definida fundamentalmente por la orientación del canal directamente en la respectiva abertura de salida. Sin embargo, también se puede ver influenciado por la forma exacta de la abertura de salida, así como por deflectores o similares que puedan estar dispuestos de forma opcional directamente detrás de la abertura de salida al objeto de redirigir el fluido emitido.
En el punto de colisión, al menos dos de dichas trayectorias se cruzan, de forma que se consigue una formación de aerosol de tipo colisión (o basada en choque). Dado que, según la invención, está presente al menos un tercer canal de eyección, dicho canal también puede estar dirigido hacia dicho punto de colisión, de forma que se puede atomizar una cantidad de líquido mayor, o bien el tercer canal puede estar dirigido separándose de dicho punto de colisión, por ejemplo, contra un deflector o similar, de modo que se forme un segundo punto de colisión.
Según una realización, preferiblemente, cada trayectoria de eyección se cruza con al menos otra trayectoria de eyección. Esto significa que no hay trayectoria de eyección que no se cruce con otra, sino que toda trayectoria de eyección choca con al menos otra trayectoria de eyección. En consecuencia, en el caso de tres canales, todas las trayectorias de eyección chocan en un punto de colisión común. En el caso de cuatro canales, pueden estar presentes uno o dos puntos de colisión.
Según una realización preferida, el nebulizador comprende además unos medios para el almacenamiento de energía potencial, estando acoplado el dispositivo a la cámara de bombeo y siendo bloqueable en una posición cargada, en el que al desbloquearse, la energía almacenada se puede transformar en un movimiento de la cámara de bombeo. Un resorte, pero también un gas o un material que utilice fuerza magnética, se puede utilizar como medios para el almacenamiento de energía potencial. Un extremo de los medios está soportado en la carcasa, o dentro de la carcasa, en una ubicación adecuada; de esta forma, este extremo es esencialmente inmóvil. Con el otro extremo se conectan a la cámara de bombeo; de esta forma, este extremo es esencialmente móvil.
Según una realización, la válvula de retención está adaptada para abrirse sólo cuando la diferencia de presión entre el lado situado aguas arriba y el situado aguas abajo de la válvula, es decir, el depósito y el lado de la cámara de bombeo, está por encima de un valor umbral predefinido, y permanece cerrada mientras la diferencia de presión esté por debajo del valor umbral. “Diferencia de presión” significa que, con independencia de los valores de presión concretos, sólo la diferencia de presión relativa entre los dos lados es relevante para determinar si la válvula de retención se bloquea o se abre.
Sólo tras la activación del dispositivo de bombeo, al acumularse una alta presión de cámara de bombeo, la diferencia de presión (debida a una presión alta en la cámara de bombeo y a una presión significativamente más baja en el depósito, dando lugar a una gran diferencia de presión) se vuelve lo suficientemente alta y excede el valor umbral de la diferencia de presión, de forma que la válvula de retención finalmente se abre y permite que la cámara de presión se llene con líquido procedente del depósito.
Según otra realización, un dispositivo de inhalación comprende una válvula de salida situada en el interior del conducto ascendente para evitar un flujo de retorno de líquido o de aire hacia el extremo exterior del mismo.
Según otra realización, el dispositivo de inhalación comprende una válvula de salida situada entre el conducto ascendente y la boquilla para evitar un flujo de retorno de líquido o de aire hacia el extremo exterior del conducto ascendente.
Opcionalmente, la válvula de salida puede ser de un tipo que bloquee por debajo (y abra por encima) de una diferencia de presión umbral, tal y como se ha descrito con anterioridad.
Según una realización, todos los ángulos de eyección según los cuales las trayectorias individuales salen de la boquilla son idénticos con respecto al eje principal y, normalmente, con respecto a la superficie frontal de la boquilla (si es esencialmente plana y perpendicular al eje principal). De esta forma, si todos los canales están dispuestos de forma simétrica alrededor de dicho eje principal, se puede proporcionar un punto de colisión común. En este contexto, una disposición simétrica alrededor del eje principal significa que las aberturas de salida de todos los canales están en el mismo plano perpendicular al eje principal y que además están situadas a la misma distancia del eje principal. En este caso, se puede proporcionar un punto de colisión común para todas las trayectorias en la intersección de las trayectorias con el eje principal. En tal realización, la boquilla presenta preferiblemente tres o cuatro canales en total.
Un punto de colisión común de este tipo se puede obtener, por ejemplo, cuando todas las trayectorias individuales están situadas en la superficie de un cono truncado, con la intersección de todas las trayectorias en la punta virtual del cono truncado. Si las trayectorias de eyección se encuentran en un plano común, es decir, en una configuración bidimensional, por medio de la utilización de ángulos idénticos, se puede proporcionar más de un punto de colisión.
Según otra realización, de nuevo con respecto al eje principal de la boquilla, en una configuración en la que las distancias laterales entre el eje principal y las aberturas de salida del canal son idénticas, al menos uno - y preferiblemente al menos dos - de dichos ángulos de eyección difiere(n) de los otros, de forma que se pueden proporcionar puntos de colisión diferentes. Utilizando de nuevo el ejemplo de un cono truncado, por medio de la utilización de cuatro canales de eyección, es posible proporcionar una boquilla con dos puntos de colisión, en la que un primer par de canales proporciona uno primero, y un segundo par de canales proporciona un segundo punto de colisión, estando uno o ambos desplazados lateralmente con respecto a la punta virtual del cono truncado. En este caso, no todos los ángulos de eyección son iguales con respecto al eje principal (por ejemplo, del cono truncado). Opcionalmente, cada una de las dos trayectorias de eyección que se corresponden con el primer par de canales presenta un primer ángulo de eyección, y cada una de las dos trayectorias de eyección que se corresponden con el segundo par de canales presenta un segundo ángulo de eyección, en el que el primer ángulo de eyección es diferente del segundo ángulo de eyección. Si las aberturas de salida de todos los canales están situadas de forma simétrica alrededor del eje principal (con la misma distancia lateral al eje principal), dicha configuración dará como resultado dos puntos de colisión, en concreto, un primer punto de colisión en la intersección de las dos trayectorias correspondientes al primer par de canales con el eje principal, y un segundo punto de colisión en la intersección de las trayectorias correspondientes al segundo par de canales con el eje principal.
Por el contrario, en una configuración bidimensional, al seleccionar diferentes ángulos de eyección, todas las trayectorias de eyección se pueden dirigir al mismo punto de colisión. Preferiblemente, los canales están dispuestos de una forma simétrica de modo que existe un plano (“vertical”) en el que se encuentra el eje principal que divide virtualmente la boquilla en dos mitades especulares. Para cada trayectoria, el ángulo de colisión, que es el ángulo entre la trayectoria de eyección y el eje principal en el punto de colisión, oscila preferiblemente entre 15° (ángulo agudo) y 75° (ángulo obtuso), y está más preferiblemente en el intervalo de entre 30° y 60°; se considera además particularmente preferido un ángulo de aproximadamente 45°.
En una realización, se proporcionan al menos dos puntos de colisión, en la que cada punto de colisión está formado por al menos dos trayectorias de eyección que tienen el mismo ángulo de eyección. De esta forma, dos canales de eyección tienen uno primero, y otros dos canales de eyección tienen un segundo ángulo de eyección que difiere del primero.
En otra realización, los ángulos de eyección difieren entre sí, pero las respectivas trayectorias de eyección todavía se cruzan, proporcionando de esta forma un punto de colisión. Esto es el caso que ocurre, por ejemplo, cuando la superficie de la boquilla está inclinada con respecto al eje principal, o cuando la superficie de la boquilla no es plana.
Una ventaja de las realizaciones con un punto de colisión que es alimentado por más de dos canales de eyección (y preferiblemente por todos) es que se puede nebulizar una cantidad mayor de líquido sin tener que hacer mayores las secciones transversales de los canales de eyección individuales. Por lo tanto, los parámetros fluídicos de cada canal se pueden dejar intactos simplemente al añadir canales adicionales.
Una ventaja de las realizaciones con una pluralidad de puntos de colisión es que por medio de la provisión de más de un punto de colisión, en particular cuando se nebulizan cantidades de líquido mayores, el riesgo de formación de gotas grandes se puede reducir posiblemente, dado que bajo ciertas circunstancias, una concentración de líquido demasiado elevada en un lugar (= punto de colisión) puede promover la formación de gotas grandes no deseadas. Por medio de la división de un gran punto de colisión en dos (o más) puntos de colisión más pequeños, la cantidad de líquido requerida para la nebulización en cada punto de colisión individual es significativamente menor.
Además, si se proporciona una pluralidad de puntos de colisión, cada uno de estos puede ser alimentado por corrientes líquidas de líquidos individuales que son distintas entre los puntos de colisión. De esta forma, no tiene lugar ninguna mezcla de estos líquidos hasta que se completa la fase de atomización, lo cual puede ser ventajoso para ciertos líquidos que no deben entrar en contacto entre sí.
Según otra realización, a lo largo del eje principal de la boquilla, al menos dos, o incluso todos los puntos de colisión, están situados en el mismo plano perpendicular, es decir, perpendicular con respecto al eje principal. Esto significa que la distancia entre cada punto de colisión y la superficie frontal de la boquilla es esencialmente la misma. Esto puede resultar ventajoso cuando los líquidos nebulizados individuales (pulverizaciones, nieblas) son aproximadamente del mismo tamaño y se deben inhalar en volúmenes paralelos.
En otra realización, a lo largo del eje principal de la boquilla, al menos dos o incluso todos los puntos de colisión están en diferentes planos perpendiculares. Esto significa que las distancias de al menos dos puntos de colisión con respecto a la superficie frontal de la boquilla son diferentes.
Si los, por ejemplo, dos puntos de colisión están ambos situados en el eje principal, es posible producir una corriente de aerosol central a partir de un primer líquido, y una corriente envolvente circundante de un aerosol de un segundo líquido. Una corriente de núcleo y envolvente de este tipo se puede utilizar de forma ventajosa con fines de inhalación si, por ejemplo, un componente de la corriente (la envolvente) está destinado a ser dispensado en la tráquea, y el otro (el núcleo de la corriente) en los bronquiolos.
Según otra realización, con respecto al eje principal de la boquilla, todos los puntos de colisión están situados en el eje principal (configuración simétrica). Esto significa que, si está presente una pluralidad de puntos de colisión, estos están situados en planos paralelos, ocurriendo que el eje principal intersecta dicho(s) plano(s). Al mismo tiempo, cuando se observa en la dirección del eje principal, solo un punto de colisión es visible.
En otra realización, al menos un punto de colisión está desplazado lateralmente con respecto al eje principal (configuración asimétrica). Esto significa que, cuando se observa en la dirección del eje principal, es visible más de un punto de colisión, estando uno o todos los puntos de colisión desplazados lateralmente con respecto al eje principal. Los puntos de colisión pueden en este caso estar en diferentes planos, o pueden estar situados en un plano común.
Según una realización, todos los canales de eyección de la boquilla tienen la misma sección transversal. Dicha realización es particularmente útil cuando se debe atomizar un solo líquido o varios líquidos de parámetros físicos similares y en cantidades comparables.
En otra realización, al menos un canal de eyección de la boquilla, o un par de canales de eyección, tienen secciones transversales diferentes a las de otro canal de eyección, o par de canales de eyección. Dicho de otro modo, las secciones transversales de canales individuales o de pares de canales difieren entre sí.
Una configuración de este tipo es ventajosa cuando se deben atomizar dos o más líquidos que tienen parámetros físicos diferentes y/o cuando se deben atomizar en cantidades diferentes.
Con respecto a todas las realizaciones descritas con anterioridad en las que se proporciona una pluralidad de puntos de colisión, un número total preferido de puntos de colisión es dos o tres, y en particular dos.
Según una realización, todos los canales de eyección de la boquilla están conectados a la misma cámara de bombeo o depósito de tipo líquido, de forma que todos los puntos de colisión pueden ser alimentados con el mismo líquido. Eso significa que, con independencia del número de canales de eyección, sólo un líquido es atomizado por la boquilla. Entonces, preferiblemente, todos los canales de eyección son de las mismas dimensiones, dado que el tipo de líquido es el mismo para todos los canales.
Si el dispositivo de inhalación tiene más de una cámara de bombeo o unidad de bombeo, todas las cámaras de bombeo o unidades de bombeo están conectadas al mismo depósito, o a depósitos que contienen el mismo tipo de líquido.
Si el dispositivo de inhalación tiene una sola cámara de bombeo, ésta se puede alimentar con el líquido de uno o más depósitos. Por tanto se comporta también como cámara de mezcla, antes de que el líquido es suministrado a la boquilla.
Según otra realización, al menos dos de los canales de eyección de la boquilla están conectados a cámaras de bombeo o depósitos de líquido individuales, de forma que se proporciona al menos un punto de colisión que puede ser alimentado con un líquido diferente (es decir, un segundo líquido cuya composición es diferente del primer líquido, o líquido mencionado con anterioridad). Por lo tanto, una configuración de este tipo es útil para la generación de más de un aerosol al mismo tiempo. Es claro que en este caso, cada líquido debe tener su propia cámara de bombeo al objeto de evitar mezclas no deseadas. También es claro que cada cámara de bombeo debe estar conectada a un depósito individual, o que al menos dos cámaras de bombeo deben estar conectadas a depósitos individuales de forma que se puedan atomizar al menos dos líquidos diferentes.
Se ha de observar que, incluso cuando sólo se ha de atomizar un líquido, un dispositivo de inhalación que tenga una pluralidad de cámaras de bombeo y/o de depósitos puede ser ventajoso. La cantidad de líquido que se puede poner a presión con una sola cámara de bombeo puede ser limitada; de esta forma, por medio del aumento del número de cámaras de bombeo, se puede atomizar más líquido. Además, se puede estandarizar la geometría de un depósito. De esta forma, un dispositivo de inhalación que reciba dichos depósitos estandarizados se puede utilizar para la generación de una mezcla de líquidos individuales así como de una “mezcla” del mismo líquido procedente de una pluralidad de depósitos. Además, la relación de mezcla de los diferentes líquidos se puede adaptar fácilmente por medio de la utilización del número deseado de depósitos llenos con los líquidos individuales. Por ejemplo, si un líquido comprende un agente médicamente activo, y otro líquido es un solvente o un agente diluyente, y la carcasa contiene tres depósitos, una relación de agente : diluyente de 1 : 1 (un depósito ficticio), 1 : 2 o 2 : 1 es posible.
En otra realización, al menos dos de los canales de eyección de la boquilla están conectados a una cámara de mezcla común dispuesta aguas arriba de los canales y aguas abajo de los depósitos respectivos. Dicha cámara de mezcla es diferente de la mezcla mencionada con anterioridad por una cámara de bombeo común en el sentido de que se proporciona un volumen independiente que está dispuesto entre la cámara de bombeo y la boquilla, el cual tiene la finalidad de mezclar líquidos procedentes de varias fuentes (aunque posiblemente también idénticos) antes de suministrarlos a los canales de eyección.
Según una realización, al menos dos canales de eyección de la boquilla forman un par (o grupo, en el caso de tres o más canales de eyección) y comparten una entrada común, así como trayectorias que se cruzan. Preferiblemente, un par o grupo de canales consta de dos (o tres o incluso más) canales de geometría idéntica, al objeto de obtener un resultado de atomización más uniforme. Un par o grupo genera un aerosol en un punto de colisión. Múltiples pares pueden compartir puntos de colisión, o cada par o grupo puede tener su propio punto de colisión distinto. Estos puntos de colisión distintos pueden estar situados en planos horizontales iguales o diferentes.
En otra realización, todos los canales de eyección de la boquilla tienen entradas individuales. Por lo tanto, no forman pares, dado que un par se caracteriza por un líquido idéntico que fluye a través de los canales. Sin embargo, todavía pueden tener trayectorias de eyección que se crucen entre sí de forma que se proporcione uno o más puntos de colisión.
Según una realización en la que dos de los canales de eyección de la boquilla forman un par, un canal de suministro principal está dispuesto para conectarse con el extremo de aguas arriba del primer canal de eyección, y existe un canal transversal que conecta dicho canal de suministro principal con el extremo de aguas arriba del segundo canal de eyección. El extremo de aguas arriba del canal de suministro principal está conectado directa o indirectamente a través de una unidad de bombeo a un depósito de líquido. Dicha construcción se realiza preferiblemente en una configuración bidimensional, en la que todos los canales están situados en el mismo plano.
El canal transversal puede tener una orientación perpendicular con respecto a dicho canal de suministro principal; por lo tanto, se proporciona la conexión de fluido más corta posible. El canal transversal también puede seguir un camino diferente, tal como un camino arqueado que podría estar en un plano que fuera perpendicular al eje principal. El canal transversal también puede estar desplazado con respecto al plano en el que están situados los canales de eyección del par respectivo; no obstante, es claro que en cualquier caso se debe proporcionar una conexión de fluido entre el canal transversal y los canales de eyección correspondientes.
Dado que los dos canales de eyección de un par están dispuestos en lados opuestos con respecto al eje principal, y dado que el canal transversal conecta los dos canales de eyección de un par, es suficiente un solo canal de suministro principal (común) para este par. Por lo tanto, sólo existe una abertura de entrada que debe estar acoplada a una cámara de bombeo. De esta forma, se proporciona una solución de ahorro de espacio con respecto a la cantidad de superficie necesaria para conectar un par de boquillas al componente dispuesto aguas arriba.
En una realización del dispositivo de inhalación con una boquilla que tiene una pluralidad de pares, tal como dos pares, las aberturas de salida de los canales de eyección de un primer par, con respecto al eje principal que en ese caso también forma un eje de simetría (rotacional), están en una posición girada con respecto a las aberturas de salida de los canales de eyección de un segundo par, por ejemplo 60° (u otro factor entero de 360°), y los respectivos canales transversales están, a lo largo de dicho eje de simetría, separados entre sí, al objeto de no cruzarse entre sí. Dicho de otro modo, la construcción de canales cruzados mencionada con anterioridad se repite varias veces, por ejemplo, duplicados o triplicados, y situados con separación entre sí por medio del giro alrededor del eje principal de la unidad respectiva que comprende un par de canales de eyección, el canal transversal correspondiente y el canal de suministro principal. Si los canales transversales individuales están dispuestos en planos diferentes a lo largo del eje principal, no se cruzan entre sí. El resultado es una disposición en forma de torre de aberturas de entrada para los diferentes pares (y, por lo tanto, diferentes líquidos) que se disponen en una trayectoria circular, situadas en la interfaz entre el cuerpo de la boquilla y el componente que lo alimenta con el (los) líquido(s).
Según otra realización, la boquilla presenta un lado frontal y un lado trasero opuesto al lado frontal. El lado frontal, que es la cara del dispositivo que está orientada hacia el usuario cuando se acciona el dispositivo, comprende las aberturas de salida de los canales de eyección. El lado trasero, o parte de atrás de la boquilla, que queda orientado hacia el interior del dispositivo, es esencialmente plano y comprende una pluralidad de aberturas que conforman entradas para el (los) canal(es) de suministro principal.
Preferiblemente, el componente de dispositivo que se conecta al lado trasero de la boquilla proporciona una superficie correspondiente con aberturas de alimentación, de forma que cada abertura de alimentación de dicho componente de dispositivo se conecta con una abertura de entrada de la boquilla. Dicho de otro modo, la interfaz entre la boquilla y el componente que alimenta a la boquilla, por ejemplo, los lados de salida de las cámaras de bombeo, está diseñado de tal manera que una simple junta plana es suficiente. Dicha junta consiste esencialmente en una lámina plana de material elástico con orificios en las posiciones apropiadas.
La ventaja de una construcción de este tipo es que la conexión de fluido se puede establecer de forma segura y fácil, y que el coste de proporcionar una junta de sellado, así como las superficies de interfaz, es bajo.
En algunas realizaciones, la boquilla se construye como una pila de placas relativamente planas. Dichas placas se pueden fabricar preferiblemente por medio de tecnologías de substracción de material tales como grabado o similares. Las obleas de diferentes materiales, tales como silicio, vidrio, metal, cerámica o plástico, pueden formar el producto semiacabado. Los canales se introducen en uno de los dos lados planos del substrato, o incluso en ambos lados. A continuación, por medio del apilado de varias de dichas placas, se puede fabricar una pila de boquillas que proporciona una pluralidad de pares de canales de eyección.
En otras realizaciones, la boquilla se construye a partir de una forma básica con simetría de rotación tridimensional. Una forma básica de este tipo puede ser un cono, un cilindro o una pirámide. Normalmente, el eje de giro o simetría de la forma de base coincide con el eje principal de la boquilla terminada.
Preferiblemente, el dispositivo de inhalación está configurado y adaptado para la eyección de dos (o más) líquidos. Por lo tanto, la boquilla tiene al menos dos canales de eyección, en la que estos canales pueden ser alimentados con dos (o más) líquidos diferentes, es decir, cada uno de los canales recibe un líquido que es diferente del líquido suministrado a otro canal, o pueden ser alimentados desde una cámara de mezcla común que a su vez es alimentada con estos diferentes líquidos. Por lo tanto, es posible la eyección de dos (o más) líquidos.
Al objeto de conseguir esto, dichos canales de eyección o dicha cámara de mezcla están conectados a las respectivas cámaras de bombeo de unas unidades de bombeo individuales dispuestas aguas arriba, o bien a volúmenes interiores individuales (cámaras de bombeo) integrados en una unidad de bombeo común.
Dicho de otro modo, el dispositivo de inhalación puede comprender una pluralidad de unidades de bombeo individuales, proporcionando cada una de ellas preferiblemente la eyección de un líquido, o una construcción que está provista de una pluralidad de cámaras de bombeo integradas en una unidad de bombeo principal (cuerpo de bombeo principal), estando conectada preferiblemente a unos solos medios para el almacenamiento de energía potencial (por ejemplo, un resorte de presión). Cada cámara de bombeo integrada puede estar conectada a un depósito de líquido individual. La última realización proporciona una solución más integrada y, por lo tanto, más pequeña.
Según una realización, el al menos un depósito está firmemente unido a la cámara de bombeo y, por lo tanto, se puede mover en el interior de la carcasa. Esto significa que en cada ciclo de eyección, el al menos un depósito se desplaza junto con la al menos una cámara de bombeo desde la posición inicial, en la que la cámara de bombeo tiene su volumen interior máximo, hasta la posición final, en la que el mismo es mínimo, y finalmente vuelve a la posición inicial. Tal y como se utiliza en la presente memoria, la expresión “firmemente unido” incluye formas de unión tanto permanentes como no permanentes (es decir, liberables). Una de las ventajas de esta construcción es que proporciona el menor volumen muerto posible entre el (los) depósito(s) y la(s) cámara(s) de bombeo.
Según otra realización, el al menos un depósito está conectado a la al menos una cámara de bombeo por medio de un (o más) elemento(s) flexible(s) tales como, por ejemplo, una manguera, y está firmemente unido a la carcasa. De esta forma, según esta realización, el depósito no se desplaza junto con la cámara de bombeo, sino que está firmemente unido (aunque, no obstante, normalmente de forma separable) a la carcasa. Una ventaja de esta construcción es que la energía que se libera bruscamente al desbloquear los medios para el almacenamiento de energía potencial actúa únicamente sobre la cámara de bombeo para acelerar la misma, pero no lo hace sobre el depósito, que típicamente - y en particular al principio de su uso - puede tener una masa relativamente grande. El resultado es una mayor aceleración de la cámara de bombeo y, por lo tanto, una mayor presión.
Descripción de figuras
La Figura 1 muestra los componentes principales de un dispositivo de inhalación según la invención.
La Figura 2 muestra un dispositivo similar al de la Figura 1, pero sin válvulas de salida opcionales.
La Figura 3 muestra la realización de la Figura 1 antes de llenar inicialmente las cámaras de bombeo.
La Figura 4 muestra la situación durante la primera activación.
La Figura 5 muestra la situación al final de la primera activación.
La Figura 6 muestra la situación después de rellenar las cámaras de bombeo.
La Figura 7 muestra una boquilla según una primera realización.
La Figura 8 muestra un detalle de la misma.
La Figura 9 muestra una boquilla según una segunda realización.
La Figura 10 muestra una boquilla según una tercera realización.
La Figura 11 muestra un detalle de la misma.
La Figura 12 muestra una boquilla según una cuarta realización.
La Figura 13 muestra una boquilla según una quinta realización.
Las Figuras 14-16 muestran secciones transversales de una boquilla según la quinta realización.
La Figura 17 muestra una vista tridimensional de esta realización.
En la Figura 1 se representan de forma esquemática y sin escala los componentes principales de un dispositivo de inhalación según la invención, en la situación anterior a su primer uso.
El dispositivo de inhalación comprende una carcasa 1, que tiene preferiblemente una forma y un tamaño tales que puede ser sujetado con una mano y se puede accionar con un dedo, por ejemplo, con el pulgar (no mostrado). Dos depósitos 2A, 2B para el almacenamiento respectivo de un líquido médicamente activo F1, F2 están dispuestos en el interior de la carcasa 1. Los depósitos representados 2A, 2B están diseñados al objeto de que se puedan reducir en volumen; esto significa que durante el vaciado en curso, las paredes elásticas, o al menos blandas, se deformen, de manera que la presión negativa que es necesaria para la extracción de una cierta cantidad de líquido F1, F2 no aumente, o casi no aumente. Se puede conseguir un efecto similar cuando un contenedor rígido tiene un fondo móvil, por medio del cual también se puede reducir sucesivamente el volumen interior del respectivo depósito (no mostrado).
Además, el dispositivo de inhalación comprende una unidad de bombeo con dos cámaras de bombeo 3A, 3B dispuestas en el interior de la carcasa 1 para la generación de las presiones deseadas que son necesarias para emitir el líquido F1, F2 y nebulizarlo. La unidad de bombeo puede comprender además componentes adicionales no representados (botón pulsador, dispositivo de bloqueo, etc.).
Las cámaras de bombeo 3A, 3B pueden estar presentes dentro de unas unidades de bombeo independientes, tal y como se muestra en el presente ejemplo, o pueden estar presentes integradas en una única unidad de bombeo (no mostrada).
Las cámaras de bombeo 3A, 3B están conectadas en comunicación de fluido con los depósitos 2A, 2B por medio de una respectiva válvula de retención de entrada 4A, 4B. Las válvulas de retención 4A, 4B sirven para permitir la entrada de líquido F1, F2 en la respectiva cámara de bombeo 3A, 3B, y para bloquear un reflujo de líquido F1, F2 hacia el interior del depósito 2A, 2B tras la liberación del mecanismo de bloqueo, el cual no está representado.
Como medios para el almacenamiento de energía potencial 7, se proporciona un resorte que se acopla con un extremo (el dirigido hacia arriba) a las cámaras de bombeo 3A, 3B y que se apoya en la carcasa 1 (parte inferior de la figura).
El dispositivo de inhalación comprende además dos conductos ascendentes 5A, 5B con al menos un respectivo extremo interior 5A', 5B' orientado hacia el depósito que puede ser recibido en dichas cámaras de bombeo 3A, 3B. Dicho de otro modo, los conductos ascendentes 5A, 5B se pueden empujar al menos parcialmente hacia el interior de las cámaras de bombeo 3A, 3B, dando lugar a una disminución de los volúmenes interiores de las cámaras de bombeo 3A, 3B. El término “volumen interior” describe el volumen que se extiende desde la entrada de la cámara de bombeo 3A, 3B que está orientada hacia el depósito hasta la posición en la que está situado el extremo interior 5A', 5B' del conducto ascendente 5A, 5B. En la situación representada, el conducto ascendente 5A, 5B está contenido casi por completo en la respectiva cámara de bombeo 3A, 3B. Como resultado, el volumen interior respectivo, situado entre las válvulas de retención 4A, 4B y el extremo interior 5A', 5B' de los conductos ascendentes 5A, 5B, está en un mínimo.
Preferiblemente, en la sección que sirve para la recepción de los conductos ascendentes, la cámara de bombeo 3A, 3B tiene una sección con forma de sección transversal interior circular que se corresponde con la (entonces también) sección transversal exterior circular de la sección del conducto ascendente correspondiente. Por supuesto, son posibles también otras formas de sección transversal.
Según la realización representada, la válvula de retención 4A, 4B está dispuesta entre el depósito 2A, 2B y la entrada de la cámara de bombeo 3A, 3B.
Además, el dispositivo de inhalación comprende una boquilla 6 que está conectada de forma estanca a líquidos a los respectivos extremos exteriores 5A", 5B" de los conductos ascendentes 5A, 5B. La boquilla 6 es adecuada para la nebulización / atomización de líquido por medio de la utilización del principio de dos chorros de líquido en colisión. La boquilla 6 que se representa a modo de ejemplo comprende dos canales de eyección 6A, 6B. De forma simultánea, cada uno de los dos canales de eyección de boquilla 6A, 6B se conecta a una cámara de bombeo individual 3A, 3B y, por lo tanto, al depósito de líquido 2A, 2B, de forma que se proporciona un punto de colisión que puede ser alimentado con líquidos diferentes. Cada líquido F1, F2 tiene su propia cámara de bombeo 3A, 3B al objeto de evitar mezclas no deseadas.
Preferiblemente, las secciones transversales de los canales contenedores de líquido son relativamente pequeñas, y normalmente, están en el orden de las micras. En el ejemplo, los ángulos de los canales de eyección 6A, 6B con respecto al eje principal Z (línea discontinua) son tales que sus trayectorias de eyección (líneas de puntos) se cruzan en un punto de colisión común X.
También se representa una válvula de salida opcional 8A, 8B dispuesta en el interior del conducto ascendente 5A, 5B para evitar el reflujo de líquido o de aire hacia el interior del extremo exterior 5A’’, 5B’’ del mismo desde el exterior. La válvula de salida 8A, 8B está dispuesta en el extremo interior 5A', 5B' del conducto ascendente 5A, 5B. El líquido F1, F2 puede atravesar la válvula de salida 8A, 8B en la dirección de la boquilla 6, pero la válvula de salida 8A, 8B bloquea cualquier reflujo no deseado en la dirección opuesta.
Tal y como se puede observar en la Figura 1, el conducto ascendente 5A, 5B está diseñado inmóvil y firmemente unido a la carcasa 1, lo cual está indicado por la conexión de la zona del extremo exterior 5A", 5B" con la carcasa 1. El conducto ascendente 5A, 5B también está firmemente unido a la boquilla 6, la cual, a su vez, está unida asimismo a la carcasa 1. Por el contrario, la cámara de bombeo 3A, 3B está diseñada para ser móvil con respecto a la carcasa 1 y la boquilla 6. Las ventajas de este diseño ya han sido explicadas; se hace referencia a las secciones respectivas anteriores.
Haciendo referencia a la Figura 2, en ella se representa un dispositivo similar al de la Figura 1. Sin embargo, la realización mostrada en la Figura 2 carece de las (opcionales) válvulas de salida 8A, 8B. Todos los demás componentes substanciales están presentes, y la función es comparable también.
La Figura 3, en la que se han omitido algunos de los números de referencia introducidos con anterioridad en aras de la claridad, muestra la realización de la Figura 1 justo antes de llenar inicialmente las cámaras de bombeo 3A, 3B. Se tira hacia abajo de la cámara de bombeo 3A, 3B, cargando los medios para el almacenamiento de energía potencial 7. La válvula de salida 8A, 8B queda cerrada debido a la baja presión del interior de la cámara de bombeo 3A, 3B y la válvula de retención 4A, 4B está abierta con respecto al depósito 2A, 2B. Las paredes cada vez más colapsadas del depósito 2A, 2B permiten que su presión interior permanezca casi constante, a la vez que la presión en el interior de la cámara de bombeo 3A, 3B cae debido al movimiento hacia arriba que retira la cámara de bombeo 3A, 3B del conducto ascendente 5A, 5B, aumentando el volumen interior respectivo de la cámara de bombeo 3A, 3B. Como resultado, el volumen interior respectivo de la cámara de bombeo 3A, 3B se llena con el líquido F1, F2 del depósito 2A, 2B.
En la Figura 4, se muestra la situación durante la primera activación del dispositivo de inhalación. Los medios para el almacenamiento de energía potencial 7 han sido liberados de la posición cargada mostrada en la Figura 3. Estos empujan la unidad de bombeo que comprende la cámara de bombeo 3A, 3B hacia el conducto ascendente 5A, 5B, acercándose el extremo interior 5A', 5B' del mismo a la válvula de retención 4A, 4B que ahora está cerrada. Como resultado, la presión en el interior de la cámara de bombeo 3A, 3B aumenta y mantiene cerrada la válvula 4A, 4B, aunque abre la válvula de salida 8A, 8B. El líquido F1, F2 sube por el interior del conducto ascendente 5A, 5B hacia su extremo exterior 5A’’, 5B’’ y hacia la boquilla 6.
La Figura 5 muestra la situación al final de la primera activación. Los medios para el almacenamiento de energía potencial 7 están en su posición final más relajada (resorte extendido por completo). Además, la cámara de bombeo 3A, 3B ha sido empujada casi por completo sobre el conducto ascendente correspondiente 5A, 5B de forma que el volumen interior respectivo de la cámara de bombeo 3A, 3B alcanza su mínimo. La mayor parte del líquido F1, F2 previamente contenido en el interior de la cámara de bombeo 3A, 3B ha pasado a través de la válvula de salida 8A, 8B hasta llegar al interior del conducto ascendente 5A, 5B. El líquido F1, F2 ya contenido en el interior del conducto ascendente 5A, 5B ha sido empujado hacia y a través de los canales de eyección 6A y 6B de la boquilla 6, en donde tiene lugar la nebulización deseada, generando una pulverización en el punto de colisión común X.
En la Figura 6, se representa la situación después de volver a llenar la cámara de bombeo 3A, 3B. La cámara de bombeo 3A, 3B ha vuelto a ser retirada del extremo interior 5A', 5B' del conducto ascendente 5A, 5B, aumentando el volumen interior respectivo de la cámara de bombeo 3A, 3B. Se han cargado los medios para el almacenamiento de energía potencial 7 (resorte comprimido). Durante el movimiento de la cámara de bombeo 3A, 3B alejándose del conducto ascendente 5A, 5B, se desarrolla una presión negativa en el volumen interior, cerrándose la válvula de salida 8A, 8B y abriéndose la válvula de retención 4A, 4B. Como resultado, se extrae un nuevo líquido F1, F2 desde el depósito 2A, 2B hasta el interior de la cámara de bombeo 3A, 3B. La cámara de bombeo 3A, 3B del dispositivo de inhalación está llena de nuevo y está lista para la siguiente eyección de líquido F1, F2 por medio de la liberación del resorte.
En la Figura 7, se representa una boquilla 6 que comprende tres canales de eyección 6A, 6B, 6C. Las trayectorias de eyección (líneas de puntos) se cruzan en un punto de colisión común X. Este punto de colisión está situado en un plano P que tiene una orientación perpendicular con respecto al eje principal Z (ésta es la orientación común del plano en el que se encuentra el punto de colisión a lo largo de todo este documento, si no se indica lo contrario). Todos los canales 6A, 6B, 6C están dispuestos simétrica y tridimensionalmente alrededor del eje principal Z. Los ángulos de eyección (también trazados en la Figura 8, que es una vista detallada de la punta de la boquilla; sólo se muestran los ángulos A1, A2) definidos en la presente memoria son idénticos. La línea a partir de la cual se mide el ángulo intermedio I es el eje principal; de esta forma, el ángulo intermedio es el ángulo de colisión. En este ejemplo, todas las trayectorias individuales están situadas sobre la superficie de un cono truncado. Dado que la superficie 6’ del cono truncado es paralela al círculo de base (sin número de referencia), en este ejemplo, los ángulos A1, A2 medidos en ambas ubicaciones son idénticos. Preferiblemente, los canales 6A, 6B, 6C se cierran (lateralmente) con un cierre como una tapa (no mostrado) o similar de forma que el líquido (no mostrado) pueda pasar a través de los canales, pero no pueda salir de ellos en direcciones no deseadas (laterales). Esto se puede conseguir, por ejemplo, por medio de la colocación del cono truncado en el interior de un capuchón con forma de cono (no mostrado), cuya(s) pared(es) conforma(n) una tapa para los canales. Los canales se pueden fabricar sobre la superficie del cono truncado tal y como se muestra, pero también como hendiduras en la superficie del capuchón.
Ambos tipos se pueden combinar entre sí, en el sentido de que los canales se disponen alternados en cono y en abertura, o en el sentido de que se disponen mitades de canal asociadas en cono y abertura.
En la Figura 9, se muestra una vista en sección transversal de una boquilla 6 en la que, con respecto al eje principal Z de la boquilla 6, de nuevo, todos los ángulos de eyección A son idénticos (sólo se representa un número de referencia A); por lo tanto, todos los ángulos intermedios también son iguales, y todos se miden con respecto al eje principal Z. Sin embargo, los canales de eyección 6A-6D se encuentran en un plano de sección transversal común (se ha omitido el sombreado), de forma que se proporcionan diferentes puntos de colisión X1, X2. Estos quedan situados en diferentes planos P1, P2 perpendiculares al eje principal Z, es decir, los puntos de colisión X1 y X2 tienen diferentes distancias a la superficie frontal 6’ de la boquilla 6. Al mismo tiempo, todos los puntos de colisión X1, X2 quedan situados en el eje principal Z. Los canales de eyección 6A y 6B forman un primer par, y los canales de eyección 6C y 6D forman un segundo par. En este ejemplo, la boquilla 6 está construida como un bloque “bidimensional”.
El presente ejemplo se puede utilizar para generar una corriente central (no mostrada) de un aerosol de un primer líquido y una corriente envolvente circundante de un aerosol de un segundo líquido.
En la Figura 10, se muestra una realización en la que los canales de eyección 6A-6D están situados de nuevo sobre la superficie de un cono truncado. En esta configuración, los ángulos de eyección A1, A1’ de un primer par de canales de eyección 6A, 6B se corresponden con los ángulos de eyección A2, A2’ de un segundo par de canales de eyección 6C, 6D. Sin embargo, debido a los desfases de eyección, la configuración da como resultado dos puntos de colisión diferentes X1 y X2. La Figura 11 es un detalle de la punta de la boquilla. Nótese que los ángulos A1, A2 de la Figura 10 son los mismos que los de la Figura 11 ya que el círculo de base del cono es paralelo a la superficie 6’ del cono truncado.
Tal y como se puede observar en la Figura 10, por ejemplo, la trayectoria del canal 6B está ligeramente inclinada alejándose del eje principal Z en una dirección, en concreto en la dirección del ángulo A1 ’’, mientras que la trayectoria del canal 6D está inclinada en la dirección opuesta, en concreto en la dirección del ángulo A2’’. Además, los (aparentemente similares) ángulos A1 y A2 son ligeramente más pequeños que los ángulos A1* y A2* que comienzan en las líneas discontinuas finas. Éstas representan líneas que comienzan en el círculo de base del cono y que terminan en su punta imaginaria; los canales a lo largo de las líneas discontinuas finas también tendrían ángulos idénticos A1, A2 (y A1 ’, A2’, así como A1 ’’, A2’’), pero también darían como resultado un punto de colisión común. Por lo tanto, en este ejemplo, se proporcionan dos pares de canales de eyección 6A, 6B y 6C, 6D, teniendo todos unos ángulos de eyección idénticos A1, A2, A1 ’, A2’ (véase la Figura 11), y por lo tanto, se proporcionan dos puntos de colisión X1, X2, como en el ejemplo anterior. Existe un desfase de eyección lateral D que es el resultado de la disposición de ángulos antes mencionada. En esta realización, a lo largo del eje principal Z de la boquilla, todos los puntos de colisión X1, X2 están situados en el mismo plano (no mostrado) con respecto a la superficie frontal 6’ de la boquilla 6. Al mismo tiempo, todos los puntos de colisión X1, X2 están situados en desfase lateral con respecto al eje principal Z (desfase de eyección lateral D).
La Figura 12 representa una boquilla 6 con cuatro canales de eyección 6A-6D cuyas trayectorias de eyección tienen ángulos de eyección diferentes por pares (A1 y A1 ’ son similares, así como A2 y A2’), en la que los canales de eyección (y las trayectorias) se encuentran en un plano común (plano de sección transversal sombreado). La boquilla 6 es de nuevo de tipo bloque “bidimensional”. Los ángulos A1, A1’, A2, A2’ están configurados de tal forma que todas las trayectorias de eyección (líneas de puntos) se cruzan en un punto de colisión común X.
En la Figura 13, se muestra una vista superior transparente de otra realización de una boquilla. Para detalles adicionales, se hace referencia a la siguiente descripción de las Figuras 12-15, las cuales se refieren a la misma realización.
En las Figuras 14 y 15, se muestran dos secciones transversales A-A y B-B de la boquilla 6 de la Figura 11 (se ha omitido el sombreado) en las que los canales de eyección 6A, 6B y 6C, 6D están conectados a una cámara de división común 9A, 9B dispuesta aguas arriba. Por lo tanto, se proporciona una cámara o volumen independiente que está dispuesto entre la cámara de bombeo (no mostrada) y los canales de eyección 6A, 6B / 6C, 6D, la cual tiene el propósito de dividir el líquido suministrado a la boquilla (opcionalmente procedente de varias fuentes) antes de suministrarlo a los canales de eyección 6A, 6B / 6C, 6D.
En la realización representada, dos de los canales de eyección 6A y 6B de la boquilla 6, así como 6C y 6D, forman un correspondiente par, y un canal de suministro principal 10A, 10B está configurado para conectarse con el comienzo del primer canal de eyección 6A, 6C, y existe un canal transversal 11A, 11B que conecta dicho canal de suministro principal 10A, 10B con el extremo del respectivo segundo canal de eyección 6a , 6C. El canal transversal 11A, 11B que se comporta como cámara de división 9A, 9B se extiende perpendicular al canal de suministro principal 10A, 10B. Sólo existe una correspondiente abertura de entrada 12A, 12B, la cual debe ser acoplada a una cámara de bombeo o a una unidad de bombeo (no mostrada).
En la realización representada, los pares de canales de eyección inicialmente superpuestos con respecto al eje principal Z (no mostrado), el cual por lo tanto conforma además un eje de simetría, están en posiciones giradas entre sí, por ejemplo, según 60° (u otro factor entero de 360°), y los respectivos canales transversales 11A, 11B están, a lo largo de dicho eje de simetría, separados entre sí, al objeto de no cruzarse entre sí.
En la Figura 16, que es una vista lateral transparente, se representa una sección transversal que contiene líneas ocultas, de modo que todos los canales transversales principales espaciados axialmente (el tercer canal transversal con el número de referencia omitido) son bien visibles. Sólo se pueden ver dos pares de canales de eyección debido a la dirección de la vista.
El diseño mencionado con anterioridad se puede ver también en la Figura 17, que es una vista tridimensional transparente de la boquilla 6 que contiene las secciones transversales de las Figuras 14 y 15. Al girar virtualmente las secciones transversales, se obtiene una boquilla compacta y simple cuyas aberturas de entrada (números de referencia omitidos) están dispuestas sobre una trayectoria circular (círculo de puntos y rayas). Por lo tanto, la interfaz correspondiente con el componente dispuesto aguas arriba (es decir, la cámara de bombeo, la parte de válvula, no representadas) se puede diseñar para que sea relativamente simple.
Lista de referencias
1 carcasa
2, 2A, 2B depósito
3, 3A, 3B cámara de bombeo
4, 4A, 4B válvula de retención
5, 5A, 5B conducto ascendente
5A', 5B' extremo interior
5A'', 5B'' extremo exterior
6 boquilla
6' superficie frontal
6A-6D canales de eyección
7 medios para el almacenamiento de energía potencial
8, 8A, 8B válvula de salida
9A, 9B cámara de división
10, 10A, 10B canal de suministro principal
11, 11A, 11B canal transversal
12, 12A, 12B abertura de entrada
F, F1, F2 líquido
X, X1, X2 punto de colisión
A, A1, A2 ángulo de eyección
A1*, A2*, A1', A2', A1 ’’, A2 ángulo
I ángulo intermedio
Z eje principal
D desfase de eyección
P, P1, P2 plano

Claims (23)

REIVINDICACIONES
1. Dispositivo de inhalación de líquidos médicamente activos (F) para la generación de un aerosol, que comprende una carcasa (1), en el interior de esta carcasa (1) al menos un depósito (2, 2A, 2B) para el almacenamiento de un líquido (F), al menos un unidad de bombeo con al menos una cámara de bombeo (3, 3A, 3B) para la generación de una presión dentro de dicha cámara de bombeo (3, 3A, 3B), en el que la cámara de bombeo (3, 3A, 3B) está conectada de forma fluida con el depósito (2, 2A, 2B) a través de una válvula de retención (4, 4A, 4b) que bloquea en la dirección hacia el depósito (2, 2A, 2B), al menos un conducto ascendente (5, 5A, 5B) que puede ser recibido con al menos un extremo interior (5A’, 5B’) orientado hacia el depósito en dicha cámara de bombeo (3, 3A, 3B), y una boquilla (6) que está conectada de forma estanca a líquidos a un extremo exterior (5A’’, 5B’’) del conducto ascendente (5, 5A, 5B), en el que el volumen interior de la al menos una cámara de bombeo (3, 3A, 3B) se puede cambiar por medio del movimiento relativo de la cámara de bombeo (3, 3A, 3B) con respecto al conducto ascendente (5, 5A, 5B), y en el que el al menos un conducto ascendente (5, 5A, 5B) es inmóvil y está firmemente unido a la carcasa (1) o a la boquilla (6), y la al menos una cámara de bombeo (3, 3A, 3B) es móvil con respecto a la carcasa (1) o a la boquilla (6), en el que la boquilla (6) tiene un eje principal (Z) y al menos tres canales de eyección (6A, 6B, 6C, 6D) adaptados para la eyección de líquido (F, F1, F2) a lo largo de unas respectivas trayectorias de eyección, en el que se proporciona al menos un punto de colisión (X, X1, X2) en el cual al menos dos de dichas trayectorias de eyección se cruzan entre sí.
2. Dispositivo de inhalación según la reivindicación 1, en el que todos los ángulos de eyección (A, A1, A2) según los cuales las trayectorias individuales salen de la boquilla (6) son idénticos.
3. Dispositivo de inhalación según la reivindicación 1, en el que al menos uno de dichos ángulos de eyección (A, A1, A2) difiere de los otros ángulos de eyección (A, A1, A2).
4. Dispositivo de inhalación según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que al menos dos, o todos los puntos de colisión (X, X1, X2) están situados en el mismo plano (P) perpendicular al eje principal (Z).
5. Dispositivo de inhalación según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que al menos dos, o todos los puntos de colisión (X, X1, X2) están situados en diferentes planos (P1, P2).
6. Dispositivo de inhalación según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en el que, con respecto al eje principal (Z) de la boquilla (6), todos los puntos de colisión (X, X1, X2) están situados sobre el eje principal (Z).
7. Dispositivo de inhalación según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en el que, con respecto al eje principal (Z) de la boquilla (6), al menos un punto de colisión (X, X1, X2) está desplazado con respecto al eje principal (Z).
8. Dispositivo de inhalación según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en el que todos los canales de eyección (6A, 6B, 6C, 6D) de la boquilla (6) tienen la misma sección transversal.
9. Dispositivo de inhalación según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, en el que al menos uno de los canales de eyección (6A, 6B, 6C, 6D) de la boquilla tiene una sección transversal diferente con respecto a la de otro canal de eyección (6A, 6B, 6C, 6D).
10. Dispositivo de inhalación según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, en el que todos los canales de eyección (6A, 6B, 6C, 6D) de la boquilla (6) están conectados a la misma cámara de bombeo (3) o depósito de tipo líquido (2), de tal forma que todos los puntos de colisión (X, X1, X2) puedan ser alimentados con el mismo líquido (F).
11. Dispositivo de inhalación según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, en el que al menos dos de los canales de eyección (6A, 6B, 6C, 6D) de la boquilla (6) están conectados a cámaras de bombeo individuales (3A, 3B) o depósitos de líquido (2A, 2B), de tal forma que se proporciona al menos un punto de colisión (X, X1, X2) que puede ser alimentado con un líquido diferente (F1, F2).
12. Dispositivo de inhalación según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que al menos dos de los canales de eyección (6A, 6B, 6C, 6D) de la boquilla (6) están conectados a una cámara de mezcla común dispuesta aguas arriba.
13. Dispositivo de inhalación según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12, en el que al menos dos canales de eyección (6A, 6B, 6C, 6D) de la boquilla (6) comparten una entrada común y tienen unas trayectorias que se cruzan para formar un par o grupo de canales de eyección.
14. Dispositivo de inhalación según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12, en el que todos los canales de eyección (6A, 6B, 6C, 6D) de la boquilla (6) tienen entradas distintas.
15. Dispositivo de inhalación según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que dos canales de eyección (6A, 6B, 6C, 6D) forman un par, comprendiendo el dispositivo además un canal de suministro principal (10, 10A, 10B) configurado para conectarse a un extremo situado aguas arriba del primer canal de eyección (6A, 6B, 6C, 6D), y un canal transversal (11, 11A, 11B) que conecta dicho canal de suministro principal (10, 10A, 10B) con el extremo situado aguas arriba del segundo canal de eyección (6A, 6B, 6C, 6D).
16. Dispositivo de inhalación según la reivindicación 15, con una boquilla (6) que tiene una pluralidad de pares, en el que las aberturas de salida de los canales de eyección (6A, 6B, 6C, 6D) de uno de los pares, con respecto al eje principal (Z) que conforma un eje de simetría, están en posiciones giradas con respecto a las aberturas de salida de los canales de eyección (6A, 6B, 6C, 6D) de otro de los pares, y en el que los respectivos canales transversales están, a lo largo de dicho eje de simetría, separados entre sí.
17. Dispositivo de inhalación según la reivindicación 15 o 16, en el que la boquilla (6) presenta un lado frontal y un lado trasero opuesto al lado frontal, en el que el lado frontal comprende las aberturas de salida de los canales de eyección (6A, 6B, 6C, 6D), y en el que el lado trasero es esencialmente plano y comprende una pluralidad de aberturas (12, 12A, 12B) que conforman entradas a dicho(s) canal(es) de suministro principal(es) (10, 10A, 10B).
18. Dispositivo de inhalación según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la boquilla (6) está construida como una pila de placas bidimensionales, o en el que la boquilla (6) está construida a partir de una forma básica simétrica de rotación tridimensional.
19. Dispositivo de inhalación según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 18, en el que la boquilla (6) tiene al menos dos canales de eyección (6A, 6B, 6C, 6D) que pueden ser alimentados con diferentes líquidos (F1, F2), en el que dichos canales de eyección (6A, 6B, 6C, 6D) están conectados a las respectivas cámaras de bombeo (3, 3A, 3B) de unidades de bombeo individuales dispuestas aguas arriba.
20. Dispositivo de inhalación según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 18, en el que la boquilla (6) tiene al menos dos canales de eyección (6A, 6B, 6C, 6D) que pueden ser alimentados con diferentes líquidos (F1, F2), en el que dichos canales de eyección (6A, 6B, 6C, 6D) están conectados a cámaras de bombeo individuales (3, 3A, 3B) integradas en una unidad de bombeo común.
21. Dispositivo de inhalación según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 18, en el que la boquilla (6) tiene al menos dos canales de eyección (6A, 6B, 6C, 6D) que pueden ser alimentados desde una cámara de mezcla común que es alimentada con diferentes líquidos (F1, F2), en el que dicha cámara de mezcla está conectada a las respectivas cámaras de bombeo (3, 3A, 3B) de unidades de bombeo individuales dispuestas aguas arriba.
22. Dispositivo de inhalación según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 18, en el que la boquilla (6) tiene al menos dos canales de eyección (6A, 6B, 6C, 6D) que pueden ser alimentados desde una cámara de mezcla común que es alimentada con diferentes líquidos (F1, F2), en el que dicha cámara de mezcla está conectada a cámaras de bombeo individuales (3, 3A, 3B) integradas en una unidad de bombeo común.
23. Dispositivo de inhalación según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 22, en el que el depósito (2, 2A, 2B) está firmemente unido a la cámara de bombeo (3, 3A, 3B) y, por tanto, se puede mover dentro de la carcasa (1).
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