MXPA01006487A - Dispositivo y metodo de administracion de aerosol pulmonar. - Google Patents

Abstract

Se describe un dispositivo (10) y metodo para administrar un liquido en aerosol que tiene propiedades terapeuticas a los pulmones de un usuario. El dispositivo compacto y conveniente (10) incluye una caja (12) de tal tamano que puede ser retenida en la mano de un usuario con una abertura de salida (14) en la caja (12) para dirigir el aerosol a la boca del usuario. La caja (12) encierra un sistema de distribucion (20) para contener el liquido a ser convertido en aerosol y alimentarlo a un aparato electrohidrodinamico (30) y un aparato electrohidrodinamico (30) para convertir en aerosol el liquido y alimentar el aerosol a la abertura de salida (14). El aparato electrohidrodinamico (30) produce una nube de gotas de liquido en aerosol que tienen un tamano de gota respirable monodispersadas y velocidad casi cero. El aparato de aerosol incluye una pluralidad de sitios de rociada (34) que tienen cada uno un extremo de punta, los sitios de rociada (34) cooperan con una fuente de carga para dar como resultado una rociada en aerosol desde por lo menos un extremo de punta (48), una pluralidad de electrodos de descarga corriente abajo de los extremos de punta y una pluralidad de electrodos de referencia (36) corriente abajo de la pluralidad de electrodos de descarga (38).

Description

DISPOSITIVO Y MÉTODO DE ADMINISTRACIÓN DE AEROSOL PULMONAR ANTECEDENTES Y OBJETOS DE LA INVENCIÓN Esta invención es concerniente con dispositivos y métodos para distribuir un líquido en aerosol a los pulmones de un usuario y en particular con un líquido en aerosol que tiene propiedades terapéuticas. Para algunos agentes terapéuticos, la administración del líquido en aerosol sin propelente es preferida. Tales líquidos pueden ser convertidos en aerosol, por ejemplo, mediante un aparato electrohidrodinámico. El líquido a ser convertido en aerosol se hace fluir sobre una región de alta intensidad de campo eléctrico que imparte una carga eléctrica neta al líquido. Esta carga eléctrica tiende a permanecer sobre la superficie del líquido de tal manera que, a medida que el líquido sale de la boquilla, la fuerza repelente de la carga superficial se equilibra contra la tensión superficial del líquido formando un cono (un "cono de Taylor" como se describe por ejemplo en Cloupeau y B. Prunet-Foch, "Electrohydrodynamic Spraying Functioning Modes: A Critical Review. " J. Aerosol Sci . , Vol. 25, No. 6, pp . 1021, 1025-1026 (1994) ) . En la región de la punta del cono que tiene la mayor concentración de carga, la fuerza eléctrica ejercida sobre la superficie del líquido supera la tensión superficial generando un chorro delgado de líquido. El chorro se rompe en gotas de tamaño más o menos uniforme que forman en conjunto Ref: 131075 i . m *: . m. 2. . - . - ¿. ¿t i . .. . -, . . . .. , -i. . -* J' ¡ . > AS¿asateáÍafe¿ en conjunto una nube que puede ser inhalada por el usuario para administrar el aerosol a los pulmones del usuario. El Dr. Ronald Cofee de la Universidad de Oxford, Oxford, Inglaterra, ha propuesto y desarrollado métodos para convertir en aerosol formulaciones farmacéuticas y descargar las partículas en aerosol antes de su administración a un usuario. Uno de tales métodos utiliza un aparato electrohidrodinámico que tienen un solo sitio de rociada (boquilla) rodeado por cuatro electrodos de descarga y un blindaje conectado a tierra para producir un espectro monodispersado de tamaños de partículas. Los dispositivos de distribución pulmonar conocidos que utilizan rociado electrohidrodinámico son pesados y requieren conexión ya sea a una fuente de alimentación de corriente alterna o una fuente de alimentación de corriente directa grande. Estos dispositivos convencionales son apropiados para uso en aplicaciones de hospital u otras aplicaciones clínicas, tales como para administrar un agente terapéutico durante una cita de tratamiento programada, pero en general no son apropiados para uso directamente por un usuario en una base sobre demanda o como se necesite, al exterior de una instalación clínica. Los dispositivos convencionales son en particular no apropiados para uso durante actividades regulares del usuario en casa, en el trabajo, mientras se encuentra de viaje y durante actividades recreacionales y ocio. Los dispositivos de administración pulmonar conocidos que utilizan rociada electrohidrodinámica también carecen de una velocidad de flujo volumétrico suficiente para distribuir una cantidad deseada de ciertos líquidos terapéuticos durante la inhalación de una a dos respiraciones por un usuario. Los intentos por incrementar la velocidad en flujo han dado como resultado en general dispositivos aún más voluminosos no apropiados para uso portátil. Estos dispositivos de administración no son en general aptos para rociar líquidos que tienen un amplio rango de conductividades . Es un objeto de la invención proporcionar un dispositivo y método que administre convenientemente un líquido en aerosol a los pulmones de un usuario. Es otro objeto de la invención proporcionar un dispositivo de distribución pulmonar portátil, compacto, que pueda ser usado en una variedad de locaciones en interiores y a la intemperie. El dispositivo permitiría a los usuarios administrar agentes terapéuticos en una base como sea necesario en instalaciones no clínicas y proporcionaría ventajas con respecto a dispositivos convencionales utilizados por hospitales y médicos. 4 i » i. - ,- >i«t,-¿ - *** *** . „ «,»,. - . . , _ . . Smm..t i-±mm ^ ,_ j. '. ^^^^ »^^ Es un objeto adicional de la invención proporcionar un dispositivo compacto y conveniente y método que proporcione una velocidad de flujo volumétrico incrementada de líquido, de tal manera que una cantidad deseada de un líquido terapéutico dispersado en partículas respirables pueda ser administrada durante la inhalación de una a dos respiraciones por un usuario. Es otro objeto de la invención proporcionar un dispositivo y método aptos para la rociada electrohidrodinámica de líquidos terapéuticos que tienen un amplio rango de conductividad en un dispositivo compacto y conveniente . Es todavía otro objeto de la invención proporcionar un aparato para convertir en aerosol un líquido que es útil en la administración a un usuario, en forma de partículas respirables, de una cantidad deseada de un líquido terapéutico dentro de un amplio rango de conductividad.

BREVE DESCRIPCIÓN DE A INVENCIÓN La invención descrita en la presente proporciona un dispositivo compacto, conveniente y método para administrar un líquido en aerosol que tiene propiedades terapéuticas a los pulmones de un usuario mediante rociada electrohidrodinámica. De preferencia, el dispositivo es lo suficientemente pequeño que puede ser portado confortablemente por un usuario, por ejemplo en el bolsillo de la camisa o bolso y tiene una fuente de alimentación autocontenida, de tal manera que puede ser usado en cualquier parte. El dispositivo puede ser desechable o reutilizable. En una modalidad preferida, el dispositivo de administración en aerosol pulmonar comprende una caja dimensionada de tal manera que puede ser retenida en la mano de un usuario y que tiene una abertura u orificio de salida para dirigir el aerosol a la boca del usuario. La caja encierra un sistema de distribución para contener el líquido a ser convertido en aerosol y administrarlo a un aparato electrohidrodinámico, un aparato electrohidrodinámico para convertir en aerosol el líquido y administrar el aerosol a la abertura de salida y un sistema de fuente de alimentación para proporcionar voltaje suficiente al aparato electrohidrodinámico para convertir en aerosol el líquido. El sistema de fuente de alimentación puede comprender una batería y un convertidor de alto voltaje de DC a DC de tal manera que el dispositivo pueda ser inalámbrico. El líquido a ser convertido en aerosol puede comprender un medicamento. El sistema de distribución del dispositivo puede incluir un recipiente de contención para contener el medicamento, que puede ser un portador para un medicamento encerrado en unidades de una sola dosis, una pluralidad de cámaras selladas, cada una contiene una sola dosis de un medicamento o un frasco para encerrar un suministro a granel de un medicamento. El recipiente de contención puede tener propiedades antimicrobianas y puede ser apto de mantener la esterilidad de un medicamento estéril colocado en el mismo. El sistema de distribución administra una sola dosis del medicamento desde el recipiente de contención al aparato electrohidrodinámico, que puede ser llevado a cabo utilizando un sistema de dosificación. El sistema de dosificación puede incluir una cámara para recolectar un volumen predeterminado del líquido que tiene una entrada que comunica con el recipiente de contención y una salida que comunica con el aparato electrohidrodinámico; una caja de la cámara por encima de la cámara; un muelle de la caja de la cámara adyacente a la cámara y un muelle de botón por encima de la caja de la cámara. El muelle de botón ejerce una fuerza hacia abajo contra la caja de la cámara cuando un botón accionador es oprimido para impulsar el líquido en la cámara a través de la salida y el muelle de la caja de la cámara ejerce una fuerza hacia arriba contra la caja de la cámara cuando el botón del accionador es liberado. El viaje hacia arriba o viaje ascendente de la caja de la cámara induce un vacío en la cámara para extraer el líquido del recipiente de contención a través de la entrada. El volumen de la cámara es controlado mediante un retén ajustable que limita el viaje --. i r >í ? * ar-? i—t U^j hacia arriba de la caja de la cámara. El sistema de dosificación puede incluir además válvulas de retención en la entrada y salida de la cámara para proporcionar flujo unidireccional del líquido. El dispositivo puede incluir además un circuito de control que comunica con el sistema de distribución, el aparato electrohidrodinámico y el sistema de fuente de alimentación. El circuito de control puede incluir un indicador de encendido/apagado de potencia, una característica de ahorro de energía o un elemento de bloqueo para impedir el uso por un usuario no autorizado. El circuito de control puede incluir un dispositivo de accionamiento para iniciar el flujo del líquido en aerosol. El dispositivo de accionamiento puede ser un detector de respiración para detectar la inhalación de un usuario de una o más respiraciones, tal como un interruptor de vaivén, un transductor de presión, un detector del movimiento de aire o un detector de la velocidad del aire, que coopera con el aparato electrohidrodinámico para iniciar el flujo del líquido en aerosol. El dispositivo de accionamiento puede también ser un accionador natural sobre el exterior de la caja. El aparato electrohidrodinámico del dispositivo puede ser apto para convertir en aerosol el líquido a una velocidad de flujo de por lo menos aproximadamente 20 µl/seg. ?- ? ^.r- .. ta- ; 'UMría También puede ser apto para convertir en aerosol el líquido en gotas de tal manera que por lo menos aproximadamente el 80% de las gotas tengan un diámetro menor o igual de aproximadamente 5 mieras. La caja del dispositivo puede tener propiedades antimicrobianas. La abertura de salida de la caja puede ser separable para ayudar a dirigir el aerosol a la boca del usuario. En otra modalidad preferida, un dispositivo de administración de aerosol pulmonar incluye una caja dimensionada de tal manera que puede ser retenida en la mano de un usuario y que tiene una abertura de salida para dirigir el aerosol a la boca del usuario. La caja encierra un recipiente de contención que contiene un líquido a ser convertido en aerosol, un aparato electrohidrodinámico para convertir en aerosol el líquido y distribuir el aerosol a la abertura de salida, una fuente de alimentación para proporcionar voltaje suficiente al aparato electrohidrodinámico para convertir en aerosol el líquido y un sistema de distribución para distribuir el líquido a ser convertido en aerosol desde el recipiente de contención al sistema electrohidrodinámico. El sistema de distribución puede incluir un sistema de medición o sistema de dosificación para distribuir una cantidad deseada de líquido al aparato electrohidrodinámico, ) i t j> que puede comprender una bomba de pistón accionada mecánicamente. El sistema de medición o dosificación y el circuito de control pueden cooperar para proporcionar un contador de dosis o un indicador de dosificación que puede 5 mostrar las dosis administradas o las dosis restantes. El circuito de control puede incluir un temporizador que coopera para limitar la distribución del líquido mediante el sistema de dosificación. El circuito de control también puede incluir una señal que coopera con el temporizador para alertar a un 10 usuario que una dosis está agotada mediante una alarma o un indicador visual que muestra el tiempo cuando se vence la siguiente dosis. El circuito de control incluye una memoria para almacenar la información de dosis a ser provista al sistema de dosificación o registrar la historia de dosis. 15 El aparato electrohidrodinámico del dispositivo puede incluir un neutralizador de carga para ayudar en la distribución del medicamento a los pulmones de un usuario. El aparato electrohidrodinámico puede también incluir una placa de base en general circular que tienen superficies superiores 20 e inferiores; una pluralidad de sitios de rociada arreglados en una configuración circular a lo largo del perímetro de la superficie inferior de la placa base, cada uno de los sitios de rociada tiene un extremo de base montado a la placa de base y un extremo de punta orientado verticalmente hacia 25 abajo; un faldón que se extiende hacia abajo desde la placa base; una pluralidad de electrodos de descarga que se extienden cada uno radialmente hacia adentro desde el faldón en el área de los extremos de punta del sitio de rociada y una pluralidad de electrodos de referencia que se extienden cada uno radialmente hacia adentro desde el faldón corriente abajo de y entre los electrodos de descarga. Un material dieléctrico puede ser encerrado dentro del faldón o el faldón puede consistir de un material dieléctrico. El extremo de punta de por lo menos un sitio de rociada puede ser biselado. El exterior de por lo menos uno de los sitios de rociada puede también ser recubierto con un recubrimiento de baja energía superficial. El aparato electrohidrodinámico puede incluir además un múltiple que se extiende entre el sistema de distribución y los extremos de base de los sitios de rociada. En otra modalidad preferida, el dispositivo de administración de aerosol pulmonar incluye una caja dimensionada de tal manera que puede ser retenida en la mano de un usuario y que tiene una abertura de salida para dirigir el aerosol a la boca del usuario. La caja incluye un sistema de distribución para contener el líquido a ser convertido en aerosol y administrarlo a un aparato electrohidrodinámico; un aparato electrohidrodinámico para convertir en aerosol el líquido y distribuir el aerosol a la abertura de salida y un sistema de fuente de alimentación para proporcionar voltaje ^ ^^ suficiente al aparato electrohidrodinámico para convertir en aerosol el líquido. El dispositivo electrohidrodinámico incluye un sitio de rociada que tiene una intensidad de campo eléctrico suficiente de tal manera que una carga eléctrica neta es impartida a la superficie de un líquido que fluye sobre el sitio de rociada, la carga superficial se equilibra inicialmente con la tensión superficial del líquido para provocar que el líquido forme un cono e inevitablemente supere la tensión superficial del líquido en la región de la punta del cono para generar un chorro delgado de líquido que se rompe en gotas de tamaño respirable. En una modalidad preferida, el método para administrar oralmente un agente terapéutico líquido en aerosol incluye las etapas de: almacenar el líquido en un recipiente de contención; distribuir el líquido del recipiente de contención a un aparato electrohidrodinámico; accionar eléctricamente el aparato electrohidrodinámico para convertir en aerosol el líquido; medir una cantidad deseada del líquido a ser distribuido desde el recipiente de contención al aparato electrohidrodinámico y encerrar el recipiente de contención y aparato electrohidrodinámico dentro de una caja inalámbrica de tal , rl J <¿ tamaño que pueda ser retenida en la mano de un usuario; la caja incluye una abertura de salida para dirigir el aerosol a la boca del usuario. En el método descrito anteriormente, la etapa de tratamiento puede incluir neutralizar la carga eléctrica impartida al líquido en aerosol y la etapa de accionamiento eléctrica puede ser iniciada por la inhalación de respiración del usuario. En otra modalidad preferida, el método para administrar oralmente un agente terapéutico líquido en aerosol comprende las etapas de: almacenar el líquido en un recipiente de contención; medir o dosificar una cantidad deseada del líquido a ser distribuido del recipiente de contención al aparato electrohidrodinámico; distribuir el líquido desde el recipiente de contención a un aparato electrohidrodinámico; accionar eléctricamente el aparato electrohidrodinámico para convertir en aerosol el líquido; tratar el líquido en aerosol para modificar una carga eléctrica impartida al líquido en aerosol mediante el aparato electrohidrodinámico y encerrar el recipiente de contención y aparato electrohidrodinámico dentro de una caja inalámbrica de tal tamaño que pueda ser retenida en la mano de un usuario, la caja incluye una abertura de salida para dirigir el aerosol a la boca del usuario. La etapa de accionamiento eléctrico puede ser iniciada por la inhalación de respiración de un usuario. Otra modalidad preferida del dispositivo de distribución de aerosol pulmonar comprende una caja de tal tamaño que pueda ser retenida en la mano de un usuario, la caja tiene una abertura de salida para dirigir el aerosol a la boca del usuario e incluye en la misma un sistema de distribución para contener el líquido a ser convertido en aerosol y distribuirlo a un aparato para convertir en aerosol el líquido; un aparato para convertir en aerosol el líquido y administrar el aerosol a la abertura de salida y un sistema de fuente de alimentación para proporcionar un voltaje suficiente al aparato de aerosol para convertir en aerosol el líquido. El aparato para convertir en aerosol el líquido comprende una pluralidad de sitios de rociada, cada uno tiene un extremo de punta, los sitios de rociada cooperan con una fuente de carga para dar por resultado una rociada electrohidrodinámica desde por lo menos un extremo de punta, una pluralidad de electrodos de descarga corriente abajo de los extremos de punta y una pluralidad de electrodos de referencia corriente abajo de la pluralidad de electrodos de descarga . s&SJ fc La invención también abarca un aparato para convertir en aerosol un líquido. En una modalidad preferida, el aparato de aerosol comprende una pluralidad de sitios de rociada que tiene cada uno un extremo de punta, los sitios de rociada cooperan con una fuente de carga para dar como resultado una rociada en aerosol desde por lo menos un extremo de la punta, una pluralidad de electrodos de descarga corriente abajo de los extremos de punta y una pluralidad de electrodos de referencia corriente abajo de la pluralidad de electrodos de descarga. El aparato también puede incluir una fuente de carga para cargar los sitios de rociada suficientemente para dar como resultado una rociada electrohidrodinámica desde por lo menos un extremo de punta. La pluralidad de electrodos de descarga y la pluralidad de electrodos de referencia pueden ser orientados hacia la rociada en aerosol y particularmente pueden ser orientados radialmente hacia la rociada en aerosol . De preferencia, la pluralidad de electrodos de descarga están separados equidistantemente entre sí y la pluralidad de electrodos de referencia están localizados en los intersticios entre los electrodos de descarga. El aparato de aerosol también puede incluir un material dieléctrico entre la pluralidad de electrodos de descarga y la pluralidad de electrodos de referencia. Los electrodos de referencia se pueden extender a través de ranuras provistas en el material dieléctrico. De preferencia, por lo menos uno de la pluralidad de sitios de rociada tiene una intensidad de campo eléctrico suficiente, de tal manera que una carga eléctrica neta es impartida a la superficie de un líquido que fluye sobre el sitio de rociada, de tal manera que la carga superficial se equilibra inicialmente con la tensión superficial del líquido para provocar que el líquido forme un cono e inevitablemente supere la tensión superficial del líquido en la región de la punta del cono para generar un chorro delgado de líquido que se rompe en gotas en aerosol de tamaño respirable. Por lo menos uno de la pluralidad de electrodos de descarga puede tener una intensidad de campo eléctrico suficiente para neutralizar sustancialmente una carga sobre las gotas en aerosol generadas mediante el sitio de rociada. Los extremos de punta de la pluralidad de sitios de rociada pueden ser orientados verticalmente hacia abajo. De preferencia, la pluralidad de sitios de rociada son arreglados en una configuración en general circular y están separados equidistantemente entre sí. El extremo de punta de por lo menos uno de la pluralidad de sitios de rociada puede ser biselado. También, el exterior de por lo menos uno de la pluralidad de sitios de rociada puede ser recubierto con un recubrimiento de baja energía superficial. ->- .

Otro aparato de aerosol preferido comprende una base tubular que tiene una sección transversal en general circular, una pluralidad de sitios de rociada, cada uno tiene un extremo de punta que se extiende axialmente a un primer extremo de la base, los sitios de rociada cooperan con una fuente de carga para dar como resultado una rociada en aerosol desde por lo menos un extremo de punta, una pluralidad de electrodos de descarga, cada uno conectado al interior de la base corriente abajo de los sitios de rociada y una pluralidad de electrodos de referencia cada uno conectado al interior de la base corriente abajo de la pluralidad de electrodos de descarga. El aparato puede incluir además una fuente de carga para cargar los sitios de rociada suficientemente para dar como resultado una rociada electrohidrodinámica desde por lo menos un extremo de punta. De preferencia, la pluralidad de electrodos de descarga y la pluralidad de electrodos de referencia son orientados hacia la rociada en aerosol. La pluralidad de electrodos de descarga pueden estar localizados en el área de los extremos de punta de la pluralidad de sitios de rociada. En el aparato de aerosol descrito anteriormente, por lo menos una de la pluralidad de sitios de rociada tiene de preferencia una intensidad de campo eléctrico suficiente que una carga eléctrica neta es impartida a la superficie de un líquido que fluye sobre el sitio de rociada, de tal manera que la carga superficial se equilibra inicialmente con la tensión superficial del líquido para provocar que el líquido forme un cono e inevitablemente supere la tensión superficial del líquido en la región de la punta del cono, para generar un chorro delgado de líquido que se rompe en gotas de aerosol de tamaño respirable. Por lo menos uno de la pluralidad de electrodos de descarga puede tener una intensidad de campo eléctrico suficiente para neutralizar sustancialmente una carga sobre las gotas en aerosol generadas por el sitio de rociada. La pluralidad de electrodos de referencia y la pluralidad de electrodos de descarga se pueden extender radialmente hacia adentro desde el interior de la base. La pluralidad de electrodos de descarga están de preferencia espaciados equidistantemente entre sí y la pluralidad de electrodos de referencia están localizados en los intersticios entre los electrodos de descarga. El aparato de aerosol también puede incluir un material dieléctrico dentro de la base entre los electrodos de descarga y los electrodos de referencia. De preferencia, los electrodos de referencia se extienden a través de ranuras provistas en el material dieléctrico. Los extremos de punta de la pluralidad de sitios de rociada provistos en el aparato de aerosol son de preferencia orientados verticalmente hacia abajo. La pluralidad de sitios j^^^^^^í^l^^dfc^^*^*. de rociada pueden ser arreglados en una configuración predeterminada y particularmente en una configuración en general circular. En todavía otra modalidad preferida, el aparato de aerosol comprende una placa de base en general circular que tiene superficies superiores e inferiores, una pluralidad de sitios de rociada arreglados en una configuración circular a lo largo del perímetro de la superficie inferior de la placa de base, cada uno de los sitios de rociada tiene un extremo de base montado a la placa de base y un extremo de punta, los sitios de rociada cooperan con una fuente de carga para dar como resultado una rociada en aerosol desde por lo menos un extremo de punta, un faldón que se extiende hacia abajo desde la placa base, una pluralidad de electrodos de descarga que se extienden cada uno desde el faldón corriente abajo de los extremos de punta del sitio de rociada; una pluralidad de electrodos de referencia que se extienden cada uno desde el faldón corriente abajo de los electrodos de descarga y un material dieléctrico entre la pluralidad de electrodos de descarga y la pluralidad de electrodos de referencia. El material dieléctrico puede ser un elemento discreto provisto dentro del faldón o el faldón puede consistir de un material dieléctrico. El aparato de aerosol puede también incluir una fuente de carga para cargar los sitios de rociada ^ ^aiaai^aWaiga suficientemente para dar como resultado una rociada electrohidrodinámica desde por lo menos un extremo de punta. La pluralidad de electrodos de referencia pueden ser posicionados en intersticios entre los electrodos de descarga. De preferencia, la pluralidad de electrodos de descarga están espaciados equidistantemente entre sí con la pluralidad de electrodos de referencia que están localizados en los intersticios entre los electrodos de descarga. Los electrodos de referencia se pueden extender a través de ranuras provistas en el material dieléctrico. En el aparato de aerosol descrito anteriormente, por lo menos uno de la pluralidad de sitios de rociada tienen de preferencia una intensidad de campo eléctrico suficiente que una carga eléctrica neta es impartida a la superficie de un líquido que fluye sobre el sitio de rociada, de tal manera que la carga superficial equilibra inicialmente la tensión superficial del líquido para provocar que el líquido forme un cono e inevitablemente supere la tensión superficial del líquido en la región de la punta del cono, para generar un chorro delgado de líquido que se rompe en gotas de tamaño respirable. Por lo menos uno de la pluralidad de electrodos de descarga puede tener una intensidad de campo eléctrico suficiente para neutralizar sustancialmente una carga sobre las gotas de aerosol generadas mediante el sitio de rociada. 8. ~ * i.

Estos y otros objetos de la invención se harán evidentes a partir de la siguiente descripción detallada.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La figura 1 es una vista en perspectiva de un dispositivo de la presente invención con una porción de retención de la caja retirada. La figura 2 es una vista del despiece del dispositivo de la figura 1. La figura 3A es una vista detallada de una boquilla preferida útil en el dispositivo de la presente invención. La figura 3B es una vista inferior de la boquilla de la figura 3A. La figura 3C es una vista en sección transversal de la boquilla de la figura 3B a lo largo de la línea A-A. La figura 4 es un diagrama de estado que muestra las relaciones entre los estados operacionales de una modalidad del dispositivo de la presente invención. La figura 5 es una vista en elevación lateral de un recipiente de contención y sistema de medición o sistema de dosificación útil en el dispositivo de la presente invención. La figura 6 es una vista en sección transversal del recipiente de contención y sistema de medición o sistema de dosificación de la figura 5 a lo largo de la línea B-B. '... %* t*. &rr$-d .Srm...e¿jÍl&r. .r La figura 7 es una vista en sección transversal del recipiente de contención y sistema de dosificación de la figura 5 a lo largo de la línea C-C.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LAS MODALIDADES PREFERIDAS La invención descrita en la presente proporciona un aparato compacto conveniente para distribuir un líquido en aerosol que tiene propiedades terapéuticas a los pulmones de un usuario. El dispositivo de distribución de médicamente pulmonar portátil convierte en aerosol eficientemente un líquido terapéutico en gotas de tamaño respirable y administra una dosis clínicamente relevante de una variedad de líquidos terapéuticos a un usuario. Los líquidos que se pueden convertir en aerosol mediante rociada electrohidrodinámica están en general caracterizados por propiedades eléctricas y físicas particulares. Sin limitar el alcance de la invención, los líquidos que tienen las siguientes características eléctricas y físicas permiten un óptimo desempeño del dispositivo y método para generar una dosis clínicamente relevante de partículas respirables en pocos segundos. La tensión superficial del líquido normalmente están en el rango de aproximadamente 15-50 dinas/cm, de preferencia aproximadamente 20-35 dinas/cm y más de preferencia aproximadamente 22-33 dinas/cm. La resistividad del líquido comúnmente es mayor de aproximadamente 200 ohms-metros, de preferencia mayor de aproximadamente 250 ohms-metros y más de preferencia mayor de aproximadamente 400 ohms-metros. La permitividad eléctrica relativa comúnmente es menor de aproximadamente 65, de preferencia menor de aproximadamente 45. La viscosidad del líquido normalmente es menor de alrededor de 100 centipoises, de preferencia menor de aproximadamente 50 centipoises. Aunque la combinación anterior de características permite un óptimo desempeño, puede ser posible rociar efectivamente líquidos con una o más características fuera de estos valores típicos utilizando el dispositivo y método de la invención. Por ejemplo, ciertas configuraciones de boquilla pueden permitir una rociada efectiva de líquidos menos resistivos (más conductores). Los agentes terapéuticos disueltos en etanol son en general buenos candidatos para la rociada electrohidrodinámico debido a que la base de etanol tiene una baja tensión superficial y es no conductor. El etanol también es un agente antimicrobiano, lo que reduce el crecimiento de microbios dentro de la formulación del medicamento y sobre las superficies de la caja. Otros líquidos y disolventes para agentes terapéuticos también pueden ser administrados utilizando el dispositivo y método de la invención. Los líquidos pueden incluir medicamentos o soluciones o microsuspensiones de medicamentos en disolventes compatibles.

Como se describe anteriormente, el aparato electrohidrodinámico convierte en aerosol el líquido al provocar que el líquido fluya sobre una región de alta intensidad de campo eléctrico, lo que imparte una carga eléctrica neta al líquido. En la presente invención, la región de alta intensidad de campo eléctrico es provista comúnmente mediante un electrodo cargado negativamente dentro de la boquilla de rociada. La carga negativa tiende a permanecer sobre la superficie del líquido de tal manera que, a medida que el líquido sale de la boquilla, la fuerza repelente de la carga superficial se equilibra contra la tensión superficial del líquido, formando un cono de Taylor. La fuerza eléctrica ejercida sobre la superficie del líquido supera la tensión superficial en la punta del cono, generando un chorro delgado de líquido. Este chorro se rompe en gotas de tamaño más o menos uniforme, que forman colectivamente una nube . El dispositivo produce partículas en aerosol de tamaño respirable. De preferencia, las gotas tienen un diámetro menor o igual a aproximadamente 6 mieras y más de preferencia en el rango de 1-5 mieras, para la administración profunda en los pulmones. Debido a que muchas formulaciones están diseñadas para la deposición en la profundidad de los pulmones, por lo menos aproximadamente 80% de las partículas tienen de preferencia un diámetro menor o igual a aproximadamente 5 mieras para una administración en la profundidad de los pulmones efectiva del agente terapéutico. Las gotas de aerosol son sustancialmente del mismo tamaño y tienen velocidad casi cero a medida que salen del aparato. El rango de volúmenes a ser distribuidos es dependiente de la formulación de medicamento específica. Dosis típicas de agentes terapéuticos pulmonares están en el rango de 0.1-100 µl . Idealmente, la dosis debe ser administrada al paciente durante una sola inspiración, aunque la administración durante dos o más inspiraciones puede ser aceptable bajo condiciones particulares. Para obtener esto, el dispositivo en general debe ser apto de convertir en aerosol aproximadamente 0.1-50 µl y en particular aproximadamente 10-50 µl de líquido en aproximadamente 1.5- 2.0 segundos. La eficiencia de administración es también una consideración principal para el dispositivo de administración pulmonar, de tal manera que la deposición del líquido sobre la superficie del dispositivo mismo debe ser mínima. Óptimamente, el 60% o más del volumen en aerosol debe estar disponible al usuario. El dispositivo de distribución pulmonar manual es inalámbrico, portátil y suficientemente pequeño para ser retenido y ponerse en operación con una mano. De preferencia, el dispositivo es apto de distribuir múltiples dosis diarias ¿^^^^^^^^^=jo* en un período de por lo menos 30 días sin requerir relleno u otra intervención del usuario. El dispositivo de administración pulmonar 10 de la presente invención mostrado en las figuras 1 y 2 incluye una caja 12 dimensionada de tal manera que puede ser retenida en la mano de un usuario. La caja 12 tiene una abertura de salida 14 para dirigir el aerosol a la boca del usuario. La caja 12 encierra un sistema de distribución 20 para contener el líquido a ser convertido en aerosol y administrarlo a un aparato electrohidrodinámico 30, un aparato electrohidrodinámico 30 para convertir en aerosol el líquido y distribuir el aerosol a la abertura de salida 14 y una fuente de alimentación 50 para proporcionar un voltaje suficiente al aparato electrohidrodinámico 30 para convertir en aerosol el líquido. El dispositivo 10 puede incluir un circuito de control 60 que se comunica con el sistema de distribución 20, el aparato electrohidrodinámico 30 y la fuente de alimentación 50.

Sistema de Distribución El sistema de distribución 20 contiene el suministro o fuente de líquido a ser convertido en aerosol y suministra una sola dosis del líquido al aparato electrohidrodinámico 30. El sistema de distribución 20 distribuye en general el líquido a una sola posición en la g^^^^^*¡^i*g¿^^_^^ijfeá boquilla 32 del aparato electrohidrodinámico 30. Si la boquilla 32 tiene múltiples sitios de rociada 34 (mostrados en la figura 3A) , la boquilla 32 lleva a cabo comúnmente la función de distribuir el líquido a los varios sitios de rociada 34, aunque también sería posible que el sistema de distribución 20 lleve a cabo esta función. El sistema de distribución 20 incluye un recipiente de contención 22 para contener y mantener la integridad del líquido terapéutico. El recipiente de contención 22 puede tomar la forma de un portador para un medicamento encerrado en unidades de una sola dosis, una pluralidad de cámaras selladas, cada una contiene una sola dosis del medicamento o un frasco para encerrar una fuente a granel del medicamento a. ser convertido en aerosol. La dosificación a granel es en general preferida por razones económicas excepto para líquidos que carecen de estabilidad en el aire, tales como agentes terapéuticos a base de proteína. El recipiente 22 es de preferencia física y químicamente compatible con el líquido terapéutico, en los que se incluyen tanto soluciones como microsuspensiones y es hermético al líquido y al aire. El recipiente 22 puede ser tratado para proporcionarle propiedades antimicrobianas para conservar la pureza del líquido contenido en el recipiente 22. El material del recipiente y cualquier recubrimiento antimicrobiano aplicado al mismo son biocompatibles.

El recipiente 22 puede ser apto de mantener la esterilidad de un líquido estéril colocado en el mismo. De preferencia, el recipiente 22 es llenado asépticamente y sellado herméticamente para mantener la esterilidad del líquido terapéutico durante su vida en anaquel. Esto se puede llevar a cabo por ejemplo utilizando un proceso de "formar, llenar, sellar" o un proceso de "soplar, llenar, sellar". El recipiente 22 permanece sellado hasta que es conectado al sistema de distribución 20 antes de su uso por primera vez. Después del uso por primera vez, los sellos o válvulas de retención entre el recipiente 22 y el sistema de distribución 20 y el flujo unidireccional del líquido mantienen la integridad del líquido en el recipiente 22. En una modalidad preferida, el recipiente 22 es un bolsa delgada fácilmente aplastable. La forma, aplastabilidad y orificio de salida de la bolsa permiten una extracción máxima de un medicamento. Cuando se utiliza la dosificación a granel, el sistema de distribución 20 incluye un sistema de medición de dosis 24 para extraer una dosis predeterminada precisa del líquido desde el recipiente de contención 22 y administrar esta dosis a una velocidad de flujo controlada a la boquilla 32 del aparato electrohidrodinámico 30. De preferencia, el sistema de medición de dosis 24 es apto para medir consistentemente la dosis deseada a un intervalo de por lo ? . r w £ menos aproximadamente ±10% y más de preferencia ±5% del volumen de dosis establecido. El sistema de medición de dosis 24 puede comprender una bomba piezoeléctrica (en las que se incluyen, pero no limitadas a la bomba de descrita en la solicitud de patente norteamericana copendiente No. de Serie 220,310, titulada "Piezoelectric Micropump", presentada el 23 de Diciembre de 1998), una bomba de pistón operada manualmente o mecánicamente o un gas presurizado. Por ejemplo, un motor pequeño puede ser acoplado a engranajes para hacer girar un tornillo que a su vez oprime el émbolo de un frasco, tales como aquellos utilizados acostumbradamente para insulina. Las figuras 5 - 7 muestran un sistema de distribución 100 que incluye un recipiente de contención 96 acoplado a un sistema de medición de bomba de pistón accionada manualmente 98. La bomba 98 es accionada al oprimir un botón 102 que sobresale a través de la caja. La opresión del botón 102 comprime el muelle 106 del botón contra la caja 108 de la cámara impulsando la caja 108 hacia abajo. A medida que la caja de la cámara 108 se mueve hacia abajo, el líquido es impulsado desde la cámara 112 debajo de la caja 108 a través del tubo capilar 114 y la válvula de retención de salida 116. El botón 102 es retenido hasta que la caja de la cámara 108 está plenamente abatida.

Cuando la caja de la cámara 108 está plenamente abatida y el botón 102 es liberado, el muelle de la caja de la cámara ahora comprimido 118, localizado debajo de la caja de la cámara 108, impulsa a la caja de la cámara 108 hacia arriba. El vacío formado en la cámara 112 a medida que la caja 108 se eleva extrae líquido a la cámara 112 del recipiente de contención 96 a través de la aguja 120 y la válvula de retención de la cámara 122. La caja de la cámara 108 se continua elevando hasta que llega al retén del ajustador de dosis 124. La posición del ajustador de dosis 130 en relación con la caja del pistón 126 limita el viaje de la caja de la cámara 108, que controla el volumen (dosis) de la cámara. El retén 124 puede incluir un ajuste roscado u otro ajuste apropiado 128. La velocidad de flujo puede ser controlada mediante las proporciones de muelle de los muelles 106, 188. El pistón 110 y las válvulas de retención 116, 122 proporcionan el flujo unidireccional del líquido. Volviendo a las figuras 1 y 2, la bomba u otro sistema de medición 24 puede ser formado a partir de plástico moldeado por inyección u otro material apropiado. De preferencia, este material tendrá propiedades antimicrobianas o será recubierto con un recubrimiento antimicrobiano. El material y recubrimiento antimicrobiano del sistema de medición 24 son biocompatibles. Los pasajes dentro del sistema de medición 24 que se ponen en contacto con el líquido son compatibles con el líquido, biocompatibles y de un diseño y tamaño compatibles con soluciones y microsuspensiones. El sistema de medición 24 es accionado mediante el circuito de control 60 como se describe posteriormente en la presente. El material del sistema de medición 24 es compatible con las técnicas de esterilización. De preferencia, el sistema' de medición 24 será empacado en una condición estéril para proporcionar una vida en almacenamiento estéril. Como se describe anteriormente, después del uso por primera vez, los sellos tales como válvulas de retención 116, 122 y flujo unidireccional del líquido mantienen la integridad del líquido en los pasajes del sistema de medición 24. El sistema de medición 24 y circuito de control 60 pueden cooperar para proporcionar una función de conteo de dosis. El dispositivo 10 puede incluir un indicador de dosis que muestra las dosis administradas y las dosis restantes. El sistema de medición 20 (y particularmente el sistema de medición 24) pueden cooperar con el circuito de control 60 para limitar la administración del líquido a tiempos o intervalos predeterminados. ^^j^^^^ü^^2^¡^^^^^&^¡^^ ^^^^ - j_.____jg^ Aparato Electrohidrodinámico El aparato electrohidrodinámico 30 funciona al cargar eléctricamente el líquido a ser convertido en aerosol hasta que la fuerza de repulsión de la carga supera la fuerza de la tensión superficial, provocando que el líquido a granel se rompa en gotas pequeñas. El aparato electrohidrodinámico 30' proporciona una velocidad de flujo volumétrico suficiente del líquido de tal manera que una cantidad deseada del líquido terapéutico puede ser administrada durante la inhalación del usuario de una sola respiración. Esta velocidad de flujo no ha sido obtenida antes en un inhalador portátil 10. Las boquillas preferidas obtienen la conversión en aerosol de partículas en el rango respirable a alto flujo utilizando múltiples sitios de rociada, en una configuración compacta apropiada para uso en un dispositivo portátil, con mínimas perdidas de humectación y formación de arco. En los aerosoles generados electrohidrodinámicamente, se sabe en general que, Dp oc Q1/3 en donde Dp es el diámetro de partícula y Q es la velocidad de flujo. En tanto que la geometría de punta de rociada, su asociación con otros electrodos y las características de la formulación afectan la velocidad de flujo efectiva, conos de Taylor estables y una alta fracción de partículas respirables pueden ser mantenidas solamente si la velocidad de flujo por sitio de rociada es de aproximadamente 1 µl/s o menor. El número y configuración de sitios de rociada determinan por consiguiente la velocidad de flujo máximo, esto es, la cantidad máxima de líquido terapéutico que puede ser administrado durante la inhalación del usuario de una sola respiración. Se ha observado una correlación directa entre el diámetro másico promedio (MMD) del aerosol y la velocidad de flujo. En general, si el 80% o más de las partículas van a tener un diámetro de 5 mieras o menor (tal como se mide utilizando ya sea un analizador de espectro de tamaño de partícula Mastersizer® o Modelo 2600 de Malvern Instruments) , probablemente la velocidad de flujo por sitio será menor o. igual a aproximadamente 1 µl/s, más probablemente menor o igual a aproximadamente 0.5 µl/s. Se espera que la administración a los pulmones de un usuario de partículas que tienen esta distribución de tamaño puede ser obtenida a velocidades de flujo más altas por sitio debido a la evaporación de las partículas durante la administración, particularmente cuando el líquido incluye un disolvente volátil tal como etanol. El dispositivo 10 es apto para rociar un amplio rango de formulaciones en las que se incluyen soluciones y suspensiones farmacéuticas líquidas. Pequeños ajustes en el número de sitios de rociada, velocidad de flujo volumétrico o t«iA j«.iaki i *.* ».. . . „ „? .„ . » * * t»t m la magnitud de los voltajes de operación pueden ser requeridos para ajustar el dispositivo 10 a una formulación específica, pero se espera que el diseño básico del dispositivo 10 permanezca constante. Como se muestra en las figuras 3A, 3B y 3C, el aparato electrohidrodinámico 30' incluye una boquilla 32', por lo menos un electrodo de referencia eléctrico 36 y por lo menos un electrodo neutralizante o de descarga 38. La boquilla 32' puede incluir una placa base 40 y un faldón 42 que se extiende hacia abajo desde la base 40. De preferencia, la boquilla 32' está localizada a lo largo del eje de una caja de boquilla en general cilindrica. Un material dieléctrico 44 puede ser alojado dentro del faldón 42, como se muestra en la figura 3A. Alternativamente, el faldón 42 puede consistir de un material dieléctrico y el elemento dieléctrico 44 puede ser omitido. Un director de flujo 37 puede ser provisto como se muestra en la figura 3C para ayudar a hacer mover el aire más allá de la boquilla 32 para barrer el aerosol como se describe más plenamente en la solicitud de patente norteamericana No. de Serie 130,873, presentada el 23 de Abril de 1999, que es incorporada plenamente en la presente por referencia. El director de flujo 37 puede ser un elemento discreto o integral con el faldón 42.

La boquilla 32' incluye una pluralidad de sitios de rociada 34 ' orientados para administrar la rociada hacia la boca de un usuario y en particular corriente abajo hacia la abertura de salida 14 de la caja 12 de un dispositivo de administración de aerosol pulmonar 10. De preferencia, los sitios de rociada 34 ' están orientados verticalmente hacia abajo cuando el dispositivo está en uso. Cualquier sitio de rociada 34 que soporte la formación de un cono de Taylor puede ser usado, tales como tubos capilares, puntas de bola y puntas cónicas. Los sitios de rociada 34 pueden ser formados integralmente con la boquilla 32', por ejemplo mediante maquinado o prensado. La boquilla 32' lleva a cabo comúnmente la función de distribuir el líquido del sistema de distribución 20 a los sitios de rociada individuales 34. El número y arreglo preferido de sitios de rociada 34 provistos dentro de la boquilla 32' puede depender del agente terapéutico particular o clase de agentes. Agentes terapéuticos que requieren altas velocidades de flujo (esto es, hasta aproximadamente 50 µl en aproximadamente 2 segundos) requieren múltiples sitios de rociada 34. Cuando se utilizan múltiple sitios de rociada 34, los sitios 34 deben ser posicionados para reducir la interacción entre los sitios de rociada 34 y entre los sitios de rociada 34 y la caja 12. Para sitios de rociada 34 orientados para rociar verticalmente hacia abajo, arreglos circulares de sitios de rociada 34 son preferidos. En una boquilla de 17 sitios de rociada preferida 32', los sitios de rociada 34 pueden ser tubos capilares paralelos 46 que se extienden desde la base 40. Los tubos 46 son integrales con un conjunto de rociador que tiene un solo orificio de entrada (no mostrado en los dibujos) . Así, la boquilla de 17 sitios de rociada 32' tiene una capacidad de múltiple integrada para distribuir el líquido a los tubos 46, proporcionando una característica de encendido y apagado casi "instantáneo" cuando el sistema de medición 24 es activado y desactivado. La longitud del tubo puede variar pero de preferencia es de por lo menos aproximadamente 0.00762 cm (0.003 pulgadas) . Los tubos 46 son arreglados de preferencia en una configuración circular y espaciados a una distancia igual entre sí. El diámetro del círculo es seleccionado para ser lo suficientemente grande para minimizar la tendencia de formar un solo cono de Taylor grande entre los sitios de rociada 34. Por ejemplo, el círculo puede tener un diámetro de aproximadamente 1.016-1.524 cm (0.4-0.6 pulgadas) en una boquilla 32' diseñada para uso en un dispositivo portátil 10. Los tubos 46 son de preferencia posicionados cercanos al borde de la base 40. Esto reduce tanto las interacciones entre las puntas 48 del tubo como el blindaje electrostático . . , i. ¡ ,- &« . ^.*.. ¿ - . - StÁ. . r . ¿rr?.Mril?ísár-.' de las puntas 48 mediante la porción de la placa base 40 que se extiende radialmente más allá del círculo de las puntas 48, lo que permite el rociado de líquidos con mayores conductividades a un potencial más pequeño que si las puntas 48 fueran blindadas. El arreglo y posición preferidos de los sitios de rociada 34 pueden variar para boquillas 32' con diferentes tipos o números de sitios de rociada 34. Gotas que tienen una carga neutra son preferidas para administración pulmonar. Por consiguiente, el aparato electrohidrodinámico 30 incluye un neutralizador de carga, en forma de un electrodo neutralizante o de descarga 38. El electrodo de descarga 38 proporciona una corriente de iones que tienen una polaridad opuesta de aquellos en la nube de gotas en aerosol 59. Las gotas cargadas se ponen en contacto con los iones cargados opuestamente para formar gotas que tienen una carga neutra o por lo menos menos polar. De preferencia, por lo menos uno de la pluralidad de electrodos de descarga tiene una intensidad de campo eléctrico suficiente para neutralizar sustancialmente una carga sobre las gotas en aerosol generadas mediante un sitio de rociada. Un material dieléctrico puede ser colocado entre los sitios de rociada 34 y el electrodo de descarga 38 para modificar el campo eléctrico y/o reducir la corriente extraída del aparato electrohidrodinámico 30.

Los electrodos de descarga 38 apuntados hacia el eje del rociador pueden ser posicionados alrededor de la boquilla 32' corriente abajo de los extremos de punta, de preferencia con los electrodos de descarga 38 orientados radialmente hacia adentro y espaciados equidistantemente entre sí en el área de las puntas del tubo 48. El número y posición de electrodos neutralizantes 38 puede variar con el número y configuración de sitios de rociada 34. Ocho electrodos de descarga 38 en la posición ilustrada han producido resultados satisfactorios en la boquilla de 17 sitios de rociada 32'. Una pluralidad de electrodos de referencia 36 es arreglada corriente abajo de los electrodos de descarga 38, como se muestra mejor en la figura 3C, con los electrodos de referencia 36 apuntados hacia el eje. En una boquilla preferida 32', los electrodos de referencia 36 son orientados radialmente hacia adentro. Los electrodos de referencia 36 se pueden extender a través de ranuras en el material dieléctrico 44 debajo de los electrodos de descarga 38. De preferencia, el número de electrodos de referencia 36 es igual a aquel de los electrodos de descarga 38, de tal manera que los electrodos de referencia 36 pueden ser posicionados entre y corriente abajo de los electrodos de descarga 38, como se muestra mejor en la figura 3B.

Los electrodos de referencia 36 son mantenidos a un potencial entre aquel de los extremos de punta de rociada 48 y el potencial de descarga, el cual pero no necesita ser una verdadera conexión a tierra. Puede ser posible obtener resultados satisfactorios utilizando electrodos de referencia que definen un anillo continuo en lugar de una pluralidad de electrodos de referencia individuales 36. Sin embargo, el uso de una pluralidad de electrodos de referencia 36 en lugar de un anillo continuo y el posicionamiento intersticial de los electrodos de referencia 36 proporciona resistencia superior a la humectación. Los electrodos de referencia intersticiales 36 también reducen la formación de arco al eliminar virtualmente una trayectoria conductora del líquido entre las. puntas de boquilla 48 y los electrodos de referencia 36. Un resistor limitante de corriente puede ser usado para controlar adicionalmente la formación de arco. Los sitios de rociada cooperan con una fuente de carga suficiente para dar como resultado una rociada electrohidrodmámica desde por lo menos un extremo de punta. De preferencia, cada sitio de rociada 34 en la boquilla 32' de 17 sitios de rociada produce un cono de Taylor que forma un chorro de aerosol. El ángulo de rociada no es estrictamente hacia abajo sino que incluye un componente radial como resultado de la interacción electrostática entre las puntas 48 del tubo lo que provoca que las rociadas se repelan entre sí. El componente radial del ángulo de rociada no es lo suficientemente grande para dar como resultado perdidas inaceptables de humectación de la caja 12. La humectación puede ser reducida mediante el uso de un material dieléctrico o algún otro material para modificar el campo eléctrico. Como se describe anteriormente, el faldón 42 puede también ser diseñado para controlar la corriente de flujo de aire más allá de la boquilla para controlar la deposición de gotas de aerosol y para estabilizar el cono de Taylor. De preferencia, los bordes de los tubos 46 son biselados para mejorar la formación del cono de Taylor. Una boquilla de 17 sitios de rociada 32' con la configuración de descarga descrita anteriormente es apta para convertir en aerosol partículas en el rango respirable a una velocidad de flujo de hasta aproximadamente 20 µl/s tal como se mide ya sea con un analizador de espectro de tamaño de partícula Mastersizer® o Modelo 2600 de Malvern Instruments. La boquilla 32' es apta para rociar un aerosol de tamaño de partículas respirable con una distribución hermética a velocidades de flujo más bajas (7-10 µl/s) . A velocidades de flujo más altas,' un cambio brusco distinto se puede observar en el extremo alto de la distribución. La boquilla de 17 sitios de rociada 32' fue probada en un sistema de distribución consistente de una boquilla y una fuente de flujo de aire controlado continuo. Una formulación de Triamcinolona al 1% (en 80% de etanol/20% de polietilenglicol 300) fue convertida en aerosol a una velocidad de flujo de 15 µ/s, con una distribución de tamaño de partícula de 4.9 mieras MMD tal como se mide mediante un analizador de espectro de tamaño de partícula Mastersizer® S de Malvern Instruments. A 10 µl/s, la distribución fue monodispersada con una MMD de 3.7 mieras. A 7 µl/s, la MMD fue menor de 3 mieras, con 80% o más de las partículas que tienen un diámetro menor de 5 mieras. Resultados similares fueron obtenidos con una formulación de base libre de Albuterol al 1% (en 80% de etanol/20% de polietilenglicol 300) . Las mediciones con un impactador de cascada Anderson confirmaron todos los resultados obtenidos con el analizador Mastersizer®. Las pérdidas de absorción por capilaridad, que se pueden presentar aún cuando el campo eléctrico está apagado, deben ser controladas para permitir tanto la operación sostenida del dispositivo como la distribución de la dosis esperada del líquido terapéutico a un usuario. Si es incontrolada, la absorción por capilaridad puede dar como resultado la inmersión de la boquilla y cese de la actividad de rociada. Se piensa que las pérdidas de rociada resultan de las bajas tensiones superficiales de las formulaciones líquidas (tan bajas como de aproximadamente 15 dinas/cm) . Para controlar la absorción por capilaridad, el diámetro externo de los sitios de rociada 34 u otras superficies de interés pueden ser recubiertas con un recubrimiento de baja energía superficial. La aplicación del concepto de energía superficial crítica desarrollado por primera vez por Zisman, un recubrimiento que tiene una energía de superficie sólida por debajo 15 dinas/cm debe ser seleccionada. Se cree que los recubrimientos de fluorocarburo que tienen energías superficiales menores que aquella del Teflón (aproximadamente 18 dinas/cm) son apropiadas para tal uso. Cuando los tubos 46 de la boquilla de 17 sitios de rociada 32' son recubiertos con un recubrimiento de baja energía superficial, la boquilla 32' es apta de rociar más de 3500 µl de líquido con acumulación mínima en la base 40 de los tubos 46. Los componentes conductores (electrodos) 34, 36, 38, 40 y la boquilla 32' pueden ser fabricados a partir de acero inoxidable 303 o 316. Otros conductores apropiados también pueden ser usados en tanto que el material sea compatible con el líquido a ser rociado, resistente a la corrosión y no se deteriore durante la vida esperada del dispositivo. Los componentes no conductores pueden ser formados a partir de Delrin, Lexan maquinados u otro material apropiado. ^.«¿sr-saag Sistema de Fuente de Aumentación Las boquillas electrostáticas 32 dependen de alto voltaje para cargar la formulación a medida que sale del sitio de rociada 34. El sistema de fuente de alimentación 50 es apto para proporcionar un voltaje capaz de accionar el aparato electrohidrodinámico 30 para producir un aerosol que tiene características deseadas con una formación de arco mínima. Los voltajes en el rango de aproximadamente 2,600-6,000 V o más a muy bajos amperajes (menos de aproximadamente 100 microamperes y de preferencia menos de aproximadamente 50 microamperes) en general parecen producir resultados satisfactorios, aunque voltajes fuera de este rango pueden ser apropiados dependiendo del tamaño del dispositivo 10 y el tipo de boquilla de rociada electrohidrodinámica 32' usada. El voltaje mínimo en general se incrementa, por ejemplo, a medida que el número de sitios de rociada 34 se incrementa. Una boquilla 32 con la geometría más simple (esto es, cuatro electrodos 38 y un solo sitio de rociada 34) requiere en general un voltaje mínimo de aproximadamente 2,600 V. Voltajes normales para las boquillas 32' utilizadas en el dispositivo presente 10 están en el rango de aproximadamente 4,000-5,000 V. Los voltajes mayores de aproximadamente 6,000 V son en general difíciles de obtener en un dispositivo portátil utilizando fuentes de alimentación convencionales, pero voltajes más altos (en el rango de aproximadamente ^aSfetta^ 2,600-20,000 V) pueden ser utilizables con mejoras de la fuente de alimentación. La fuente de alimentación 50 incluye un convertidor de DC a DC de alto voltaje, de preferencia un convertidor de conmutación a base de transformador. El convertidor de DC a DC es conectado a una batería 54, que puede ser incluida en la fuente de alimentación 50. Alternativamente, la batería 54 puede ser incorporada al recipiente de contención 22, de tal manera que el suministro de líquido terapéutico y la batería 54 puedan ser reemplazados simultáneamente. Las baterías de litio son preferidas debido a su proporción de densidad de energía a volumen, su larga vida en almacenamiento y su estabilidad de voltaje con respecto a su vida de operación. Otras baterías tales como baterías alcalinas y baterías de hidruro de níquel metal recargables (por ejemplo, baterías de NiCad) también pueden ser usadas.

La fuente de alimentación de alto voltaje 50 tiene de preferencia salidas dobles con una salida a un voltaje de DC positivo y la segunda salida a un voltaje de DC negativo. La fuente de alimentación 50 también tiene una salida de referencia, nominalmente a potencial de tierra, que es común a las salidas positiva y negativa. El rango de voltaje de salida anticipado es de ±5,000 VDC, medido con respecto a la salida de referencia. Cada una de las salidas dobles tiene de preferencia la misma tolerancia y se pone en operación en un i ^ -^ trg intervalo de entre de aproximadamente 2% del voltaje de salida nominal. La ondulación permisible máxima para cada una de las salidas dobles es de preferencia aproximadamente 1%, medida con respecto a la salida de referencia. La fuente de alimentación 50 puede aceptar de preferencia un voltaje de entrada en el rango de aproximadamente 6-9 VDC y generar una corriente de salida máxima para cada una de las salidas dobles de aproximadamente 100 microamperes. La fuente de alimentación 50 debe ser apta para suministrar esta corriente de salida máxima en ambas salidas de manera simultánea y continua. La fuente de alimentación 50 no debe ser dañada de ninguna manera si las salidas (una o ambas) se ponen en corto circuito a tierra o. se ponen en corto circuito conjuntamente por una duración de menos de 1 minuto y deben reasumir la operación normal si el corto circuito sobre la salida es retirado. Limitaciones prácticas son impuestas sobre el tamaño físico tanto del convertidor de potencia de alto voltaje como de la batería 54 en una unidad portátil inalámbrica 10. En tanto que los convertidores de DC a DC disponibles comercialmente pueden aceptar fácilmente voltajes de entrada d 12 o 24 VDC y generar salidas de 10 KV o más altas, estos convertidores son grandes y serían casi imposibles de empacar en un dispositivo de distribución pulmonar portátil. La salida de voltaje de los convertidores t A ?j . ,£ Ar mmííí ?¿S= ¿^ i m^^^^?^^ ^^^^^^^^^^^^^^^¿l¡¿Ji^^^^^^^^^ ^^^ ^^^^^^^ —^^^^^¿ ^^^?^^^ más pequeños está frecuente limitada a 3-6 Kv. El tamaño de la batería limita la energía disponible para el convertidor de alto voltaje. Para mantener la vida de operación deseada de por lo menos 30 días con múltiples dosis por día, la operación de la boquilla 32' requiere no más de aproximadamente 1.0 watts y de preferencia no más de aproximadamente 0.5 watts. Para el dispositivo 10 de la presente invención, el límite superior objetivo sobre la magnitud de los voltajes de operación para la boquilla 32' es de 5 KV. Debido a que el tamaño de paquete es de preferencia tan pequeño como sea razonablemente posible, la envoltura física máxima del convertidor de potencia de alto voltaje es de preferencia aproximadamente 50.8 mm x 17.8 mm x 15.24 mm (2.0 pulgadas x 0.7 pulgadas x 0.6 pulgadas) y el peso máximo del convertidor de potencia de alto voltaje es de preferencia de aproximadamente 30 gramos (1 onza). La fuente de alimentación 50 es de preferencia completamente encapsulada utilizando epoxi relleno de vidrio o un recubrimiento conformal equivalente que tiene la resistencia dieléctrica para permitir el empaque estrecho del circuito de conversión de alto voltaje en un volumen pequeño. Cualesquier alambres que salen de los módulos de la fuente de alimentación 50 tendrán aislamiento suficiente para cumplir con los requerimientos de los estándares EN60601 y UL2601.

^^* Circuito de Control El dispositivo 10 incluye un circuito de control 60 que se comunica con el sistema distribuidor 20, el aparato electrohidrodinámico 30 y el sistema de fuente de 5 alimentación 50. El sistema de fuente de alimentación 50 puede ser integrado al circuito de control 60. De preferencia, un solo circuito integrado 60 tal como un dispositivo lógico programable (PLD) controla todas las funciones del dispositivo 10, que pueden incluir control de 10 medición, dispositivo de accionamiento, control de alto voltaje, características de ahorro de energía, indicadores de estado, entradas del usuario, conteo de dosis y detección de respiración. Se espera que el circuito integrado 60 pueda controlar todas las funciones deseadas sin elementos de 15 programación, pero el dispositivo 10 también puede funcionar efectivamente con un circuito de control 60 que incluya elementos de programación. El circuito de control 60 incluye un dispositivo de accionamiento para inicial el flujo de líquido en aerosol. El 20 dispositivo de accionamiento puede incluir un detector (no mostrado en los dibujos) para detectar una inhalación o respiración del usuario que coopera con el aparato electrohidrodinámico 30 para inicial el flujo del aerosol. Por ejemplo, el detector de respiración puede ser un 25 interruptor o conmutador de vaivén, un transductor de presión fc fc¡a¿. o un detector piezoeléctrico u otro detector de la velocidad o movimiento del aire. Alternativamente, el dispositivo de accionamiento puede comprender un accionador manual 64 sobre el exterior de la caja 12. En el dispositivo accionado manualmente 10 (esto es, un dispositivo sin un detector de respiración) , el circuito de control incluye un botón de encendido/apagado 62 y un botón de dosificación 64 o dispositivos equivalentes sobre el exterior de la caja 12. Estos accionadores 62, 64 son de preferencia accionados fácilmente por los usuarios con capacidades limitadas. El botón de encendido/apagado 62 provoca inicialmente que el circuito de control 60 accione la fuente de alto voltaje 50, un temporizador de apagado y una característica de autocebado. El accionamiento del botón de encendido/apagado 62 puede ser indicado mediante la iluminación de un indicador de estado de potencia. El botón de dosificación 64 acciona el control de medición 24 o distribución 22. Por consiguiente, la operación manual del dispositivo 10 requiere dos entradas del usuario (o persona que ayuda al usuario) . Los botones de encendido/apagado y dosificación 62, 64 deben ser oprimidos en secuencia para que la dosis sea administrada. Si los botones 62, 64 son oprimidos en el orden incorrecto el dispositivo 10 encenderá pero ningún medicamento será administrado. Múltiples accionamientos ya sea de un botón u otro 62, 64 dentro de un intervalo especifico son tratados como un solo accionamiento. La operación del dispositivo 10 se puede llevar a cabo mediante una serie de temporizadores y relojes que son entradas para una máquina de estado. El dispositivo 10 avanza de "estado" en "estado" como resultado de entradas sincronizadas, con las salidas determinadas por el "estado" operacional entonces en efecto. La máquina de estado puede ser implementada en un circuito de control de PLD 60 de tal manera que señales de control a los varios subsistemas se originan del PLD 60. En un paradigma de control potencial para un dispositivo accionado manualmente 10, la máquina de estado consiste de cinco estados como se muestra en la figura 4. El estado de apagado o ahorro de energía 66 es el estado de referencia para el sistema de control 60 cuando el dispositivo 10 no está funcionando. En este estado 66, la fuente de alto voltaje 60 es apagada y la corriente extraída de la batería 54 es mínima. Se entra al estado de calentamiento 68 cuando el usuario oprime el botón de encendido/apagado 62 y el recipiente de medicamentos 22 no está vacío. Un LED de estado, visible sobre el exterior de la caja 22, se ilumina de verde. La fuente de alimentación de alto voltaje 50 y el temporizador de apagado son encendidos en este estado 68. El autocebado, que provoca que el líquido llene el volumen de boquilla residual y sea distribuido a los sitios de rociada 34 de tal manera que la forma de aerosol pueda comenzar inmediatamente después del accionamiento del botón de dosificación 64 o un detector de respiración, también es encendido en el estado de calentamiento 68. El temporizador de apagado asegura que si el botón de dosificación 64 no es oprimido dentro de un tiempo específico después de entrar al estado de calentamiento 68, por ejemplo, aproximadamente 12 segundos, el dispositivo 10 regresará al estado apagado 66. Un ciclo de purga puede ser llevado a cabo antes de que el dispositivo 10 regrese al estado apagado 66 para expulsar del dispositivo 10 el líquido sin utilizar suministrado al aparato electrohidrodinámico 30 durante el autocebado. El accionamiento del botón de dosificación 64 en tanto que el dispositivo 10 está en el estado de calentamiento 68 (por ejemplo, dentro de aproximadamente 12 segundos de opresión del botón de encendido/apagado 62), provoca que el sistema de control 60 entre al estado de respiración 70. El accionamiento del botón de dosificación 64 es asociado con un indicador de interrogación de respiración verde centellante seguido por la pantalla indicadora verde sólida durante el período de contención de respiración. El dispositivo 10 no responderá al accionamiento del botón de dosificación 64 hasta que el ciclo de dosificación previo esté completo. El intervalo permitido entre dosis puede ser preestablecido para permitir o prohibir la administración de dosis secuenciales. En el estado de respiración 70, el sistema de 5 control de medición 24 es activado por aproximadamente 2 segundos para administrar medicamento a la boquilla 32. Esto provoca que la boquilla 32 comience a convertir en aerosol el medicamento inmediatamente. Después de aproximadamente 4 segundos, el sistema de control 60 sale de este estado 70 y 10 entra al estado de contención 72. Una vez en el estado de contención 42, el dispositivo 10 esperará aproximadamente 4 segundos adicionales para permitir que cualquier material remanente sobre la boquilla 32 es convertido en aerosol antes . de entrar al estado terminado 74. (Si un detector de 15 inhalación está presente, el dispositivo entra al estado terminado 74 si no hay señal de este detector después de estar en estado de respiración 62 durante aproximadamente 1 segundo) . Una vez que el sistema de control 60 entra al 20 estado terminado 74, la fuente de alimentación de alto voltaje 50 es apagada. Si el dispositivo 10 incluye un ciclo de purga para vaciar el líquido sin utilizar o residual del aparato electrohidrodinámico 30, este ciclo puede ser accionado en el estado terminado 74. El sistema de control 60 25 permanece en el estado terminado 74 hasta que el contador de ¡j¡|£¿^^ tiempo agotado llega a aproximadamente 20 segundos. Una vez que termina el tiempo del contador de tiempo agotado, todos los indicadores de estado son apagados y el sistema de control 60 regresa al estado apagado 66. Como se describe anteriormente, el circuito de control 60 se puede comunicar con y controlar el sistema de medición 24 mediante una salida de PLD en respuesta al accionamiento del botón de dosificación 64. El circuito de control 60 puede tener una memoria para almacenar información de dosis, que puede luego ser provista al sistema de medición 24. La dosificación del medicamento dentro del dispositivo portátil 10 puede ser implementada con una variedad de mecanismos tales como aquellos descritos anteriormente. Para un sistema de medición impulsado por motor, el PLD activa el motor por aproximadamente los primeros dos segundos del estado de respiración en el ciclo de dosificación. El volumen de dosis es determinado mediante el engranaje del motor y el voltaje que es aplicado al motor. Ambos son mantenidos constantes en el diseño actual y producen por ejemplo una dosis de 20 µl . Para una bomba piezoeléctrica, la salida de PLD forma un tren de impulsos que es aplicado a las válvulas piezoeléctricas que componen la bomba. La temporización dentro del tren de impulsos proporciona el accionamiento de válvulas apropiado para el bombeo .

La fuente de alimentación de alto voltaje 50 puede ser accionada mediante una función de encendido/apagado simple controlada por el PLD 60. La magnitud de la salida de alto voltaje es determinada por el diseño de la fuente de alimentación 50 y no puede ser alterada por el usuario o médico. En una modalidad preferida, la fuente de alto voltaje 50 se vuelve activa después del accionamiento del botón de encendido/apagado 62. Durante un ciclo de operación normal en el cual el botón de dosificación 64 es oprimido y el medicamento es administrado, la fuente de alto voltaje 50 esta activa por aproximadamente 20 segundos. Si el botón de dosificación no es oprimido, la fuente de alimentación de alto voltaje 50 es desactivada después de aproximadamente 12 segundos . El circuito de control 60 incluirá de preferencia indicadores para mostrar el estado del dispositivo, que pueden consistir por ejemplo de indicadores de LED. Una combinación y arreglo preferido de LED es descrita. Otras combinaciones y arreglos de indicadores (en los que se incluyen indicadores elaborados a partir de componentes diferentes a los LED (pueden también ser usados para llevar a cabo los mismos objetivos. Una modalidad preferida incluye una combinación de dos LED (no mostrados en los dibujos) en los cuales un LED es un indicador de estado de potencia y el otro es una señal ítáBíd. indicadora de respiración. El LED de estado de potencia indica de preferencia un solo color, de preferencia verde. Este indicador sigue el mismo ciclo de operación como la fuente de alimentación de alto voltaje 50; el indicador es iluminado cuando el botón de encendido/apagado 62 es activado y sigue iluminado en tanto que la fuente de alimentación de alto voltaje 50 está activa. La iluminación del LED de estado de potencia indica que el dispositivo 10 está preparado para la operación normal. El LED indicador de respiración indica de preferencia uno de tres estados operacionales para el dispositivo 10: respiración, contención de la respiración y unidad vacía. Esto se puede llevar a cabo, por ejemplo, utilizando un LED con capacidad de indicador de verde centellante, verde sólido y amarillo sólido. El verde centellante es mostrado cuando el dispositivo 10 entra al estado de respiración 70 y continua por aproximadamente 4 segundos. El centelleo verde alerta al usuario que el medicamento está siendo administrado y que el usuario debe respirar profundamente en tanto que el verde centellante es indicado . La indicación verde sólida aparece cuando la indicación de verde centellante está completa y dura aproximadamente 4 segundos. El verde sólido alerta a los usuarios que contengan su respiración por un corto tiempo después de la inhalación de líquido en aerosol para promover la retención del aerosol en los pulmones por un tiempo suficientemente largo para la absorción efectiva del líquido. El indicador amarillo sólido es iluminado cualquier tiempo que el dispositivo 10 es activado (por ejemplo, al oprimir el botón de dosificación 64) después de que la última dosis es administrada. El amarillo sólido indica al usuario que el recipiente 22 está vacío y se requiere mantenimiento. De preferencia, el estado de dosis es controlado mediante una señal de un contador de dosis. El conteo de dosis puede se implementado utilizando el PLD 60 u otros medios tales como un detector de masa o volumen en el recipiente 22. Cuando se usa el PLD 60, el conteo de dosis es incrementado hasta la consumación de un ciclo de dosificación. Cuando el conteo de dosis llega a un límite preestablecido, el dispositivo 10 indica una recipiente vacío 22 al mostrar el indicador de LED de amarillo sólido y ya no funcionará. Después de que se le da servicio al dispositivo, el contador de dosis puede ser reestablecido y se pueden reasumir los ciclos de operación normales. El circuito de control 60 puede tener una memoria para registrar información de dosis y/o historia de dosis. El circuito de control 60 se puede comunicar con el sistema de medición 24, por ejemplo, al enviar información de dosis almacenada en su memoria al sistema de medición 24. El sistema de medición 24 puede a su vez enviar información de historia de dosis al circuito de control 60 para almacenamiento en su memoria. El dispositivo 10 incluye de preferencia un detector de respiración para determinar si la inhalación apropiada está ocurriendo durante la rociada. El PLD 60 puede verificar el estado del detector de respiración. Si ninguna respiración es detectada un segundo después de que el botón de dosificación 62 es activado, el PLD 60 señalará a la fuente de alimentación de alto voltaje 50 y el sistema de medición 24 que se apaguen y el suministro de medicamento se detendrá. En una modalidad particularmente preferida, el dispositivo 10 es accionado mediante la respiración de un usuario en lugar de un botón de dosificación 64 para optimizar la admisión del aerosol por un usuario. En este modo operacional preferido, el dispositivo 10 se ceba a sí mismo después del accionamiento del botón de encendido/apagado 62 al hacer mover el líquido a las puntas del sitio de rociada 48 de tal manera que la administración del medicamento pueda comenzar inmediatamente después del accionamiento del botón de dosificación 64. El flujo del aerosol es accionado mediante la inhalación de respiración del usuario, eliminando la necesidad de que el usuario coordine su respiración con el accionamiento del dispositivo i** . -m. é ir * 10. Para llevar a cabo esto, el dispositivo de accionamiento comprende un detector de respiración que coopera con el aparato electrohidrodinámico 30 para iniciar el flujo del aerosol. El detector también puede detectar múltiples respiraciones por un usuario y cooperar con el circuito de control 60 para mostrar esto en un indicador de múltiples respiraciones. Si se desea, un accionador manual tal como el botón de dosificación 64 pueden ser provistos además del detector de respiración. Un elemento de bloqueo (no mostrado en los dibujos) que coopera con un teclado, anillo inteligente, anillo magnético o los semejantes puede ser incorporado al circuito de control 60 para impedir el uso por un usuario no . autorizado. El dispositivo 10 también puede incluir un detector de posición que impide la operación del dispositivo a no ser que el aparato electrohidrodinámico 30 esté en una orientación predeterminada (por ejemplo vertical). El circuito de control 60 puede incluir un temporizador que coopera con el sistema de distribución 20 para limitar la administración de líquido a tiempos o intervalos de tiempo predeterminados. El temporizador también puede proporcionar una señal para alertar al usuario, mediante una pantalla o alarma, que una dosis está agotada.

Caja La caja 12 es de preferencia construida a partir de un material no conductor, biocompatible, no caro, durable, fácilmente limpiable, compatible con el líquido a ser convertido en aerosol, tal como polietíleno o polipropileno, aunque otros materiales apropiados también pueden ser usados. El material puede ser tratado de tal manera que tenga propiedades antimicrobianas o puede ser provisto con un recubrimiento antimicrobiano biocompatible para ayudar a controlar el crecimiento de microorganismos en y sobre la caja. Normalmente, la caja 12 tiene una forma en general cilindrica u oblonga, que permite que el aparato electrohidrodinámico 30 esté en una posición sustancialmente vertical durante el uso, pero otras formas de caja también pueden ser usadas. La caja 12 es de preferencia aerodinámica de tal manera que puede ser almacenada convenientemente en un bolsillo de camisa, bolso u otro espacio pequeño. La caja 12 define una abertura de salida 14, en general posicionada sobre una pared lateral inferior. La abertura de salida 14 puede incluir una boquilla 16 o collarín que se extiende desde la caja 12 para ayudar a dirigir al líquido en aerosol a la boca del usuario. La boquilla 16 puede ser formada integralmente con la caja 12 o ser provista como una pieza separada que se desliza o gira a su posición cuando se necesita. La caja 12 es moldeada o formada de otra manera de tal manera que un usuario puede sujetar fácilmente la caja 12 y posicionarla de tal manera que la abertura de salida 14 sea dirigida hacia la boca del usuario. De preferencia, la caja 12 tiene bordes redondeados de tal manera que un usuario puede sujetarla de manera confortable. Se pueden proporcionar resaltos sobre la caja 12 para guiar la colocación de los dedos de un usuario. El dispositivo 10, que incluye la caja 12 y la boquilla 16 debe transportar la cantidad máxima de gotas de aerosol al usuario. Las pérdidas de gotas de aerosol dentro de la caja 12 darán como resultado una administración de dosis menor que la esperada del agente terapéutico al usuario. El aparato electrohidrodinámico 30 debe ser posicionado dentro de la caja 12 para reducir las pérdidas de humectación. Con la boquilla de 17 sitios de rociada 32', las posiciones alejadas de la pared posterior del codo entre la caja 12 y la boquilla 16 son preferidas. La boquilla de 17 sitios de rociada 32' obtiene eficiencia de transporte en el rango de aproximadamente 76-93 porciento con una eficiencia de transporte promedio de aproximadamente 83 porciento. Además de las pérdidas de absorción por capilaridad, pueden resultar pérdidas sustanciales de la deposición de gotas sobre las paredes de la boquilla. En el arreglo presente, la boquilla 32' rocía verticalmente hacia abajo y la rociada debe ser virada a un ángulo de entre 45 y 90° en la boquilla 16 para llegar al usuario. La deposición de gotas sobre las paredes de la boquilla a medida que la rociada gira a través de este ángulo tiende a resultar de la configuración de flujo complejo en la curvatura que transporta las gotas hacia las paredes (las gotas grandes hacen impacto con la pared debido a su inercia y las gotas pequeñas se difunden a la pared mediante la turbulencia del fluido) y la turbulencia producida en el flujo, especialmente cerca de los sitios de rociada 34, lo que incrementa la difusión de gotas a la pared. La pérdidas de la deposición de gotas sobre las paredes de la boquilla pueden ser controladas mediante el diseño cuidadoso de la forma de la boquilla y la dinámica del flujo de aire a través de la boquilla 16. El interior de la caja 12 debe ser formado para permitir corrientes de convección naturales para ayudar a mover la nube de aerosol hacia afuera de la caja 12. Una entrada para aire (no mostrada en los dibujos) puede ser provista en la caja 12 en el área de los sitios de rociada 34 para promover la descarga de las partículas en aerosol. La entrada a la boquilla 16 debe ser dimensionada para ayudar a hacer mover la rociada alrededor de la curvatura y hacia la abertura de salida 14.

También se pueden presentar pérdidas sustanciales de la deposición de gotas sobre o cerca de los electrodos. Estas pérdidas pueden ser controladas mediante la colocación y geometría de la boquilla. Las boquillas descritas anteriormente dan como resultado un nivel aceptable de pérdidas en o cerca de los electrodos. El dispositivo de administración pulmonar 10 de la presente invención puede ser ya sea desechable o reutilizable. Una unidad desechable 10 puede tener una batería 54 y recipiente de contención 22 lleno con el agente terapéutico aplicable sellado dentro de la caja 12. La unidad desechable 10 podría proporcionar por ejemplo, un suministro de 30 días de un agente terapéutico, dependiendo de factores tales como el volumen del agente terapéutico y su estabilidad. La unidad desechable 10 puede incluir un contador de dosis con un indicador para señalar que todas las dosis han sido gastadas. Una unidad reutilizable 10 puede ser provista con un suministro inicial de un agente terapéutico dentro del recipiente de contención 22 y una batería 54. la caja 12 puede comprender por lo menos dos segmentos de acoplamiento entrelazados de tal manera que pueda ser desmontado para rellenar el recipiente de contención 22 o reemplazar la batería 54. La batería 54 puede ser incorporada al recipiente 22 para rellenos más convenientes.

La unidad reutilizable 10 también puede incluir mejoras tales como características electrónicas. Estas características pueden incluir por ejemplo, indicadores de dosis restante, contador de dosis y dosis. La unidad 10 puede también incluir un elemento de bloqueo que coopera con un temporizador para impedir sobredosis o un elemento de bloqueo para impedir el uso por una persona no autorizada.

Métodos de Administración de Aerosol La invención también incluye un método para la administración oral de un agente terapéutico líquido en aerosol, que incluye las etapas de almacenar el líquido en un recipiente de contención 22, distribuir el líquido del recipiente de contención 22 a un aparato electrohidrodinámico 30 y accionar eléctricamente el aparato electrohidrodinámico 30 para convertir en aerosol el líquido. La etapa de accionamiento eléctrico puede ser iniciada mediante la inhalación de respiración del usuario. El método también puede incluir las etapas de medir una cantidad deseada de líquido a ser distribuido del recipiente de contención 22 al aparato electrohidrodinámico 30 y encerrar el recipiente de contención 22 y aparato electrohidrodinámico 30 dentro de una caja inalámbrica 12 que pueda ser retenida en la mano de un usuario, la caja 12 incluye una abertura de salida 14 para dirigir el aerosol a la boca del usuario. El método de la presente invención puede incluir además la etapa de neutralizar la carga eléctrica impartida al líquido en aerosol mediante el aparato electrohidrodinámico 30. La modalidad preferida de esta invención puede ser obtenida mediante muchas técnicas y métodos conocidos para personas experimentadas en este campo. Para aquellos experimentados y conocedores en las técnicas con las cuales la presente invención es concerniente, muchas modalidades ampliamente diferentes serán sugeridas por lo anterior sin desviarse de la intención y alcance de la presente invención. Las descripciones y revelaciones de la presente se proponen solamente por propósitos de ilustración y no deben ser. interpretadas como limitantes del alcance de la presente invención que se describe mediante las siguientes reivindicaciones . Se hace constar que, con relación a esta fecha, el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención es el que resulta claro de la presente descripción de la invención.

Claims (86)

1. REIVINDICACIONES Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes reivindicaciones : 1. Un dispositivo de administración en aerosol pulmonar, caracterizado porque comprende una caja de tal tamaño que puede ser retenida en la mano de un usuario, la caja tiene una abertura de salida para dirigir el aerosol a la boca del usuario e incluye en la misma: un sistema de distribución para contener el líquido a ser convertido en aerosol y alimentarlo a un aparato electrohidrodinámico; un aparato electrohidrodinámico para convertir en aerosol el líquido y alimentar el aerosol a la abertura de salida y un sistema de fuente de alimentación para proporcionar voltaje suficiente al aparato electrohidrodinámico para convertir en aerosol el líquido. 2. El dispositivo de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el sistema de fuente de alimentación comprende una batería y un convertidor de alto voltaje de corriente directa a corriente directa (DC a
2. DC) .
3. 3. El dispositivo de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque el dispositivo es inalámbrico.
4. 4. El dispositivo de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el líquido comprende un medicamento.
5. 5. El dispositivo de conformidad con la reivindicación 4, caracterizado porque el sistema de distribución incluye un recipiente de contención para contener el medicamento.
6. 6. El dispositivo de conformidad con la reivindicación 5, caracterizado porque el sistema de distribución alimenta una sola dosis del medicamento del recipiente de contención al aparato electrohidrodinámico.
7. 7. El dispositivo de conformidad con la reivindicación 4, caracterizado porque el sistema de distribución incluye un sistema de medición o dosificación para administrar una sola dosis de líquido al aparato electrohidrodinámico.
8. 8. El dispositivo de conformidad con la reivindicación 7, caracterizado porque el sistema de medición incluye : una cámara para recolectar un volumen predeterminado de líquido que tiene una entrada que se comunica con el recipiente de contención y una salida que se comunica con el aparato electrohidrodinámico; una caja de la cámara por encima de la cámara; un muelle de la caja de la cámara adyacente a la cámara; un muelle de botón por encima de la caja de la cámara y que ejerce una fuerza hacia abajo contra la caja de la cámara cuando un botón accionador es oprimido para impulsar el líquido en la cámara a través de la salida, el muelle de la caja de la cámara ejerce una fuerza hacia arriba contra la caja de la cámara cuando el botón accionador es liberado, el viaje hacia arriba de la caja de la cámara induce un vacío en la cámara para extraer líquido a través de la entrada de la cámara, el volumen de la cámara es controlado mediante un retén ajustable que limita el viaje hacia arriba de la caja de la cámara.
9. 9. El dispositivo de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado porque el sistema de medición o dosificación incluye además válvulas de retención en la entrada de la cámara y salida de la cámara para proporcionar un flujo unidireccional del líquido.
10. 10. El dispositivo de conformidad con la reivindicación 5, caracterizado porque el recipiente de contención tiene propiedades antimicrobianas.
11. 11. El dispositivo de conformidad con la reivindicación 5, caracterizado porque el recipiente de contención es seleccionado del grupo que consiste de un portador para un medicamento encerrado en unidades de una sola dosis, una pluralidad de cámaras selladas, cada una contiene una sola dosis de un medicamento y un frasco para encerrar un suministro a granel de un medicamento.
12. 12. El dispositivo de conformidad con la reivindicación 5, caracterizado porque el recipiente de contención es apto para mantener la esterilidad de un medicamento estéril colocado en el mismo.
13. 13. El dispositivo de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque incluye además un circuito de control que se comunica con el sistema de distribución, el aparato electrohidrodinámico y el sistema de fuente de alimentación.
14. 14. El dispositivo de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado porque el circuito de control incluye por lo menos una característica seleccionada del grupo que comprende un indicador de potencia de encendido/apagado, un modo de ahorro de energía y un elemento de bloqueo para impedir el uso por un usuario no autorizado.
15. 15. El dispositivo de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado porque el circuito de control incluye un dispositivo de accionamiento para iniciar el flujo del líquido en aerosol.
16. 16. El dispositivo de conformidad con la reivindicación 15, caracterizado porque el dispositivo de accionamiento comprende un detector para detectar la inhalación de respiración de un usuario.
17. 17. El dispositivo de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado porque el detector coopera con el aparato electrohidrodinámico para iniciar el flujo del líquido en aerosol.
18. 18. El dispositivo de conformidad con la reivindicación 17, caracterizado porque el detector es seleccionado del grupo que comprende un conmutador de vaivén, un transductor de presión, un detector de movimiento de aire y un detector de la velocidad del aire.
19. 19. El dispositivo de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado porque el detector es apto de detectar múltiples inhalaciones de la respiración de un usuario.
20. 20. El dispositivo de conformidad con la reivindicación 15, caracterizado porque el dispositivo de accionamiento es un accionador manual sobre el exterior de la caja .
21. 21. El dispositivo de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el aparato electrohidrodinámico es apto de convertir en aerosol el líquido a una velocidad de flujo de por lo menos aproximadamente 20 µl/s.
22. 22. El dispositivo de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el aparato electrohidrodinámico es apto de convertir en aerosol el líquido en gotas de tal manera que por lo menos el 80% de las gotas tienen un diámetro menor o igual a aproximadamente 5 mieras .
23. 23. El dispositivo de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el dispositivo es desechable.
24. 24. El dispositivo de conformidad con la. reivindicación 1, caracterizado porque el dispositivo es reutilizable.
25. 25. El dispositivo de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la caja tiene propiedades antimicrobianas.
26. 26. El dispositivo de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la abertura de salida de la caja puede ser movible para ayudar a dirigir el aerosol a la boca del usuario.
27. 27. Un dispositivo de administración en aerosol pulmonar, caracterizado porque comprende: » t i s¡& una caja de tal tamaño que puede ser retenida en la mano de un usuario, la -caja tiene una abertura de salida para dirigir el aerosol a la boca del usuario, un recipiente de contención que retiene un líquido a ser convertido en aerosol; un aparato electrohidrodinámico para convertir en aerosol el líquido y administrar el aerosol a la abertura de salida; una fuente de alimentación para proporciona voltaje suficiente al aparato electrohidrodinámico para convertir en aerosol el líquido y un sistema de distribución para administrar el líquido a ser convertido en aerosol desde el recipiente de contención al sistema electrohidrodinámico, el recipiente de contención, el aparato electrohidrodinámico, fuente de alimentación y sistema de distribución están encerrados dentro de la caja.
28. 28. El dispositivo de conformidad con la reivindicación 27, caracterizado porque el sistema de distribución incluye un sistema de medición o dosificación para distribuir una cantidad deseada de líquido al aparato electrohidrodinámico, el sistema de medición o dosificación se comunican con el circuito de control.
29. 29. El dispositivo de conformidad con la reivindicación 28, caracterizado porque el circuito de control y el sistema de medición o dosificación cooperan para proporcionar un contador de dosis.
30. 30. El dispositivo de conformidad con la reivindicación 29, caracterizado porque el circuito de control del sistema de medición o dosificación cooperan para proporcionar un indicador de dosis.
31. 31. El dispositivo de conformidad con la reivindicación 30, caracterizado porque la información mostrada en el indicador de dosis es seleccionada del grupo que comprende dosis administradas y dosis restantes.
32. 32. El dispositivo de conformidad con la reivindicación 28, caracterizado porque el circuito de control incluye un temporizador que coopera para limitar la administración del líquido mediante el sistema de medición o dosificación.
33. 33. El dispositivo de conformidad con la reivindicación 28, caracterizado porque el circuito de control incluye un temporizador y una señal que coopera para alertar a un usuario que una dosis está agotada.
34. 34. El dispositivo de conformidad con la reivindicación 33, caracterizado porque la señal es seleccionada del grupo que comprende una alarma y una indicación visual que muestra en el tiempo cuando la siguiente dosis está agotada. ^^^^
35. 35. El dispositivo de conformidad con la reivindicación 28, caracterizado porque el circuito de control incluye una memoria para almacenar información de dosis a ser provista al sistema de medición.
36. 36. El dispositivo de conformidad con la reivindicación 29, caracterizado porque el circuito de control incluye una memoria para registrar la historia de dosis .
37. 37. El dispositivo de conformidad con la reivindicación 28, caracterizado porque el sistema de medición comprende una bomba de pistón accionada mecánicamente .
38. 38. El dispositivo de conformidad con la reivindicación 27, caracterizado porque el aparato electrohidrodinámico incluye un neutralizador de carga para ayudar en la distribución del medicamento a los pulmones del usuario.
39. 39. El dispositivo de conformidad con la reivindicación 27, caracterizado porque el aparato electrohidrodinámico comprende: una placa de base en general circular que tiene superficies superiores e inferiores; una pluralidad de sitios de rociada arreglados en una configuración circular a lo largo del perímetro de la superficie inferior de la placa de base, cada uno de los sitios de rociada tiene un extremo de base montado a la placa de base y un extremo de punta orientado verticalmente hacia abajo; un faldón que se extiende hacia abajo desde la placa base; un material dieléctrico encerrado mediante el faldón; una pluralidad de electrodos de descarga que se extienden cada uno radialmente hacia adentro desde el faldón en el área de los extremos de punta del sitio de rociada y una pluralidad de electrodos de referencia que se extienden cada uno radialmente hacia adentro desde el faldón corriente abajo de y entre los electrodos de descarga.
40. 40. El dispositivo de conformidad con la reivindicación 39, caracterizado porque el extremo de punta de por lo menos uno de la pluralidad de sitios de rociada es biselado .
41. 41. El dispositivo de conformidad con la reivindicación 39, caracterizado porque el exterior de por lo menos uno de la pluralidad de sitios de rociada es recubierto con un recubrimiento de baja energía superficial.
42. 42. El dispositivo de conformidad con la reivindicación 39, caracterizado porque el aparato electrohidrodinámico incluye además un múltiple que se extienden entre el sistema de distribución y los extremos de base de cada uno de los sitios de rociada.
43. 43. El dispositivo de conformidad con la reivindicación 27, caracterizado porque el aparato electrohidrodinámico comprende: una placa de base en general circular que tiene superficies superiores e inferiores; una pluralidad de sitios de rociada arreglados en una configuración circular a lo largo del perímetro de la superficie inferior de la placa de base, cada uno de los sitios de rociada tiene un extremo de base montado a la placa de base y un extremo de punta orientado verticalmente hacia abajo; un faldón que comprende un material dieléctrico que se extiende hacia abajo desde la placa base; una pluralidad de electrodos de descarga que se extienden cada uno radialmente hacia adentro desde el faldón en el área de los extremos de punta del sitio de rociada y una pluralidad de electrodos de referencia que se extienden cada uno radialmente hacia adentro desde el faldón corriente abajo de y entre los electrodos de descarga.
44. 44. Un dispositivo de administración de aerosol pulmonar, caracterizado porque comprende una caja de tal tamaño que puede ser retenida en la mano de un usuario, la caja tiene una abertura de salida para dirigir el aerosol a la boca del usuario e incluye en la misma: un sistema de distribución para contener el líquido a ser convertido en aerosol y administrarlo a un aparato electrohidrodinámico; un aparato electrohidrodinámico para convertir en aerosol el líquido y administrar el aerosol a la abertura de salida, tal dispositivo electrohidrodinámico incluye un sitio de rociada que tiene una intensidad de campo eléctrico suficiente que una carga eléctrica neta es impartida a la superficie de un líquido que fluye sobre el sitio de rociada, la carga superficial se equilibra inicialmente con la tensión superficial del líquido para provocar que el líquido forme un. cono e inevitablemente supere la tensión superficial del líquido en la región de la punta del cono para generar un chorro delgado de líquido que se rompe en gotas de tamaño respirable y un sistema de fuente de alimentación para proporcionar un voltaje suficiente al aparato electrohidrodinámico para convertir en aerosol el líquido.
45. 45. Un método para administrar oralmente un agente terapéutico líquido en aerosol, caracterizado porque comprende las etapas de: almacenar el líquido en un recipiente de contención; distribuir el líquido desde el recipiente de contención a un aparato electrohidrodinámico; accionar eléctricamente el aparato electrohidrodinámico para convertir en aerosol el líquido; medir una cantidad deseada de líquido a ser distribuida desde el recipiente de contención al aparato electrohidrodinámico y encerrar el recipiente de contención y aparato electrohidrodinámico dentro de una caja inalámbrica de tal tamaño que pueda ser retenida en la mano de un usuario, la caja incluye una abertura de salida para dirigir el aerosol a la boca del usuario.
46. 46. El método de conformidad con la reivindicación 45, caracterizado porque incluye además la etapa de: neutralizar la carga eléctrica impartida al líquido en aerosol.
47. 47. El método de conformidad con la reivindicación 45, caracterizado porque la etapa de accionamiento eléctrico es iniciada por la inhalación de respiración de un usuario.
48. 48. Un método para administrar oralmente un agente terapéutico líquido en aerosol, caracterizado porque comprende las etapas de: almacenar el líquido en un recipiente de contención; ^^^^^^^^^^- medir una cantidad deseada de líquido a ser distribuida desde el recipiente de contención al aparato electrohidrodinámico; distribuir el líquido desde el recipiente de contención a un aparato de electrohidrodinámico; accionar eléctricamente el aparato electrohidrodinámico para convertir en aerosol el líquido; tratar el líquido en aerosol para modificar una carga eléctrica impartida al líquido en aerosol mediante el aparato electrohidrodinámico y encerrar el recipiente de contención y aparato electrohidrodinámico dentro de una caja inalámbrica de tal tamaño que pueda ser retenida en la mano de un usuario, la caja incluye una abertura de salida para dirigir el aerosol a la boca del usuario.
49. 49. El método de conformidad con la reivindicación 48, caracterizado porque la etapa de accionamiento eléctrica es iniciada por la inhalación de respiración de un usuario.
50. 50. Un dispositivo de administración de aerosol pulmonar, caracterizado porque comprende una caja de tal tamaño que pueda ser retenida en la mano de un usuario, la caja tiene una abertura de salida para dirigir el aerosol a la boca del usuario e incluye en la misma: un sistema de distribución para contener el líquido a ser convertido en aerosol y distribuirlo a un aparato para convertir en aerosol el líquido, un aparato para convertir en aerosol el líquido y administrar el aerosol a la abertura de salida, el aparato comprende: una pluralidad de sitios de rociada que tienen cada uno un extremo de punta, los sitios de rociada cooperan con una fuente de carga para dar como resultado una rociada electrohidrodinámica desde por lo menos un extremo de punta; una pluralidad de electrodos de descarga corriente abajo de los extremos de punta y una pluralidad de electrodos de referencia corriente abajo de la pluralidad de electrodos de descarga y un sistema de fuente de alimentación para proporcionar voltaje suficiente al aparato de aerosol para convertir en aerosol el líquido.
51. 51. Un aparato para convertir en aerosol un líquido, caracterizado porque comprende: una pluralidad de sitios de rociada que tienen cada uno un extremo de punta, los sitios de rociada cooperan con una fuente de carga para dar como resultado una rociada en aerosol desde por lo menos un extremo de punta; una pluralidad de electrodos de descarga corriente abajo de los extremos de punta y aaw^^Ma una pluralidad de electrodos de referencia corriente abajo de la pluralidad de electrodos de descarga.
52. 52. El aparato de conformidad con la reivindicación 51, caracterizado porque comprende además: una fuente de carga para cargar los sitios de rociada suficientemente para dar como resultado una rociada electrohidrodinámica desde por lo menos un extremo de punta.
53. 53. El aparato de conformidad con la reivindicación 51, caracterizado porque la pluralidad de electrodos de descarga y la pluralidad de electrodos de referencia son orientados hacia la rociada en aerosol.
54. 54. El aparato de conformidad con la reivindicación 53, caracterizado porque la pluralidad de electrodos de descarga y la pluralidad de electrodos de referencia son orientados radialmente hacia la rociada en aerosol.
55. 55. El aparato de conformidad con la reivindicación 54, caracterizado porque la pluralidad de electrodos de descarga están separados equidistantemente entre sí y la pluralidad de electrodos de referencia están localizados en los intersticios entre los electrodos de descarga.
56. 56. El aparato de conformidad con la reivindicación 55, caracterizado porque comprende además: un material dieléctrico entre la pluralidad de electrodos de descarga y la pluralidad de electrodos de referencia.
57. 57. El aparato de conformidad con la reivindicación 56, caracterizado porque los electrodos de referencia se extienden a través de ranuras provistas en el material dieléctrico .
58. 58. El aparato de conformidad con la reivindicación 51, caracterizado porque por lo menos uno de la pluralidad de sitios de rociada tiene una intensidad de campo eléctrico suficiente de tal manera que una carga eléctrica neta es impartida a la superficie de un líquido que fluye sobre tal sitio de rociada, la carga superficial se equilibra inicialmente con la tensión superficial del líquido para provocar que el líquido forme un cono e inevitablemente supere la tensión superficial del líquido en la región de la punta del cono para generar un chorro delgado de líquido que se rompe en gotas de aerosol de tamaño respirable.
59. 59. El aparato de conformidad con la reivindicación 58, caracterizado porque por lo menos uno de la pluralidad de electrodos de descarga tiene una intensidad de campo eléctrico suficiente para neutralizar sustancialmente una carga sobre las gotas de aerosol generadas mediante el sitio de rociada.
60. 60. El aparato de conformidad con la reivindicación 51, caracterizado porque los extremos de punta de la pluralidad de sitios de rociada son orientados verticalmente hacia abajo. ¿^^^^^j^
61. 61. El aparato de conformidad con la reivindicación 60, caracterizada porque la pluralidad de sitios de rociada son arreglados en una configuración en general circular.
62. 62. El aparato de conformidad con la reivindicación 61, caracterizado porque la pluralidad de sitios de rociada están espaciados equidistantemente entre sí.
63. 63. El aparato de conformidad con la reivindicación 61, caracterizado porque el extremo de punta de por lo menos uno de la pluralidad de sitios de rociada es biselado.
64. 64. El aparato de conformidad con la reivindicación 61, caracterizado porque el exterior de por lo menos uno de la pluralidad de sitios de rociada es recubierto con un recubrimiento de baja energía superficial.
65. 65. Un aparato para convertir en aerosol un líquido, caracterizado porque comprende: una base tubular que tiene una sección transversal en general circular; una pluralidad de sitios de rociada que tienen cada uno un extremo de punta que se extiende axialmente a un primer extremo de la base, los sitios de rociada cooperan con una fuente de carga para dar como resultado una rociada en aerosol desde por lo menos un extremo de punta; una pluralidad de electrodos de descarga cada uno conectados al interior de la base corriente abajo de los sitios de rociada y una pluralidad de electrodos de referencia cada uno conectado al interior de la base corriente abajo de la pluralidad de electrodos de descarga.
66. 66. El aparato de conformidad con la reivindicación 65, caracterizado porque comprende además: una fuente de carga para cargar los sitios de rociada suficientemente para dar como resultado una rociada electrohidrodinámica desde por lo menos un extremo de punta.
67. 67. El aparato de conformidad con la reivindicación 65, caracterizado porque la pluralidad de electrodos de descarga y la pluralidad de electrodos de referencia son orientados hacia la rociada en aerosol.
68. 68. El aparato de conformidad con la reivindicación 65, caracterizado porque la pluralidad de electrodos de descarga están localizados en el área de los extremos de punta y la pluralidad de sitios de rociada.
69. 69. El aparato de conformidad con la reivindicación 65, caracterizado porque por lo menos uno de la pluralidad de sitios de rociada tiene una intensidad de campo eléctrico suficiente que una carga eléctrica neta es impartida a la superficie de un líquido que fluye sobre tal sitio de rociada, la carga superficial se equilibra inicialmente con la tensión superficial del líquido para provocar que el líquido forme un cono e inevitablemente supere la tensión superficial del líquido en la región de la punta del cono tt % .» J ,ki¿_ l; para generar un chorro delgado de líquido que se rompe en gotas de aerosol de tamaño respirable.
70. 70. El aparato de conformidad con la reivindicación 68, caracterizado porque por lo menos uno de la pluralidad de electrodos de descarga tiene una intensidad de campo eléctrico suficiente para neutralizar sustancialmente una carga sobre las gotas de aerosol generadas mediante tal sitio de rociada.
71. 71. El aparato de conformidad con la reivindicación 65, caracterizado porque la pluralidad de electrodos de referencia y la pluralidad de electrodos de descarga se extienden radialmente hacia adentro desde el interior de la base .
72. 72. El aparato de conformidad con la reivindicación 71, caracterizado porque la pluralidad de electrodos de descarga están espaciados equidistantemente entre sí y la pluralidad de electrodo de referencia están localizados en los intersticios entre los electrodos de descarga.
73. 73. El aparato de conformidad con la reivindicación 75, caracterizado porque comprende además: un material dieléctrico dentro de la base entre los electrodos de descarga y los electrodos de referencia.
74. 74. El aparato de conformidad con la reivindicación 73, caracterizado porque los electrodos de referencia se extienden a través de ranuras provistas en el material dieléctrico.
75. 75. El aparato de conformidad con la reivindicación 75, caracterizado porque los extremos de punta de la pluralidad de sitios de rociada son orientados verticalmente hacia abajo.
76. 76. El aparato de conformidad con la reivindicación 75, caracterizado porque la pluralidad de sitios de rociada son arreglados en una configuración predeterminada.
77. 77. El aparato de conformidad con la reivindicación 76, caracterizado porque la pluralidad de sitios de rociada son arreglados en una configuración en general circular.
78. 78. Un aparato para convertir en aerosol un líquido, caracterizado porque comprende: una placa de base en general circular que tiene superficies superiores e inferiores; una pluralidad de sitios de rociada arreglados en una configuración circular a lo largo del perímetro de la superficie inferior de la placa de base, cada uno de los sitios de rociada tiene un extremo de base montado a la placa de base y un extremo de punta, los sitios de rociada cooperan con una fuente de carga para dar como resultado una rociada en aerosol desde por lo menos un extremo de punta; un faldón que se extiende hacia abajo desde la placa base; un material dieléctrico encerrado mediante el faldón; una pluralidad de electrodos de descarga que se extienden cada uno desde el faldón corriente abajo de los extremos de punta del sitio de rociada y una pluralidad de electrodos de referencia que se extienden cada uno desde el faldón corriente abajo de los electrodos de descarga.
79. 79. El aparato de conformidad con la reivindicación 78, caracterizado porque el material dieléctrico es un elemento discreto provisto dentro del faldón.
80. 80. El aparato de conformidad con la reivindicación 78, caracterizado porque el faldón consiste de un material dieléctrico.
81. 81. El aparato de conformidad con la reivindicación 78, caracterizado porque comprende además: una fuente de carga para cargar los sitios de rociada suficientemente para dar como resultado una rociada electrohidrodinámica desde por lo menos un extremo de punta.
82. 82. El aparato de conformidad con la reivindicación 78, caracterizado porque la pluralidad de electrodos de referencia son posicionados en intersticios entre los electrodos de descarga.
83. 83. El aparato de conformidad con la reivindicación 78, caracterizado porque la pluralidad de electrodos de descarga están espaciados equidistantemente entre sí y la pluralidad de electrodos de referencia son localizados en los intersticios entre los electrodos de descarga.
84. 84. El aparato de conformidad con la reivindicación 83, caracterizado porque los electrodos de referencia se extienden a través de ranuras provistas en el material dieléctrico .
85. 85. El aparato de conformidad con la reivindicación 78, caracterizado porque por lo menos uno de la pluralidad de sitios de rociada tiene una intensidad de campo eléctrico suficiente que una carga eléctrica neta es impartida a la superficie de un líquido que fluye sobre tal sitio de rociada, la carga superficial se equilibra inicialmente con la tensión superficial de líquido para provocar que el líquido forme un cono e inevitablemente supere la tensión superficial del líquido en la región de la punta del cono para generar un chorro delgado de líquido que se rompe en gotas de tamaño respirable.
86. 86. El aparato de conformidad con la reivindicación 85, caracterizado porque por lo menos uno de la pluralidad de electrodos de descarga tiene una intensidad de campo eléctrico suficiente para neutralizar sustancialmente una carga sobre las gotas de aerosol generadas mediante el sitio de rociada.