PT1225943E - Mecanismo interno de vórtice para dispositivo de inalação - Google Patents

Description

DESCRIÇÃO "MECANISMO INTERNO DE VÓRTICE PARA DISPOSITIVO DE INALAÇÃO"

Campo da Invenção A presente invenção refere-se a métodos e instrumentos para distribuir por inalação uma dose de medicação em aerossol ao interior dos pulmões de um doente, e mais particularmente a um mecanismo interno de vórtice para um dispositivo de inalação.

Antecedentes da Invenção

Os aerossóis estão cada vez mais a ser utilizados para distribuir medicação ao interior dos pulmões para tratamento terapêutico do corpo. Por exemplo, no tratamento da asma, os inaladores são geralmente utilizados para distribuir broncodilatadores, tais como agonistas β2 e agentes anti-inflamatórios, tais como corticosteróides. Dois tipos de inaladores são, em utilização comum - inaladores doseadores (MDIs) e inaladores de pó seco (IPSs).

Num dispositivo MDI convencional, a medicação é providenciada pelo fabricante farmacêutico num recipiente pressurizado de aerossol, com a medicação sendo suspensa ou dissolvida num liquido propulsor, tal como um clorofluorocarbono (CFC) ou hidrofluoralcano (HFA). 0 recipiente inclui uma válvula doseadora com uma haste oca de descarga que pode ser pressionada 1 em direcção ao interior do recipiente para descarregar um volume doseado de mistura propulsor-medicação na forma de um aerossol compreendendo goticulas finas de propulsor nas quais estão suspensas ou dissolvidas partículas de medicação.

Um MDI convencional para utilização com um recipiente deste tipo inclui um alojamento com um actuador e um bico. 0 recipiente é inserido no alojamento com a haste oca de descarga sendo hospedada numa perfuração no actuador. A pressão sobre a extremidade fechada do recipiente obriga a haste a ser empurrada para o interior do recipiente para que um volume de medicação doseado seja descarregado através do bico. 0 alojamento define, adicionalmente, uma conduta em comunicação fluida com o bico, tendo a conduta uma saída numa parte de bocal do alojamento, tal que a medicação em aerossol possa ser inalada depois de sair da parte de bocal. 0 doente ou insere o bocal ao interior da boca com os lábios fechados em volta do bocal, ou segura o bocal afastado a uma pequena distância de uma boca aberta. O doente carrega então no recipiente para descarregar a medicação, e simultaneamente, inala.

Embora, de uma maneira geral, sejam bons para muitas aplicações, os MDIs existentes sofrem de um número significativo de desvantagens. Um problema com dos MDIs existentes é uma baixa eficiência de distribuição da medicação. Foi estimado que, em média, com os MDIs existentes, apenas cerca de 10 porcento da dose de medicação que é distribuída pelo recipiente atinge realmente os pulmões, onde pode alcançar o resultado pretendido. Uma porção significativa da medicação colide e adere às superfícies internas do dispositivo MDI. Isto torna os MDIs menos que ideais para distribuir medicação dispendiosa. 2

Um MDI é descrito no documento EP 0911048 AI. O MDI inclui um alojamento definindo uma conduta com um bocal, e um actuador com um orificio de descarga de bico configurado para descarregar aerossol para o interior da conduta. Um tubo de ar é disposto no interior da conduta com uma entrada e uma saida. Entradas de ar auxiliares na extremidade fechada da conduta providenciam um fluxo de camada limite ao longo da parede interna da conduta. Geradores de vórtices na parede interna da conduta acrescentam vorticidade e turbulência ao fluxo de camada limite.

Consequentemente, é um objectivo da presente invenção providenciar um aparelho para distribuir uma medicação em aerossol na qual a fracção respirável da dose medida (i. e., a fracção na forma de partículas de dimensão óptima) é maximizada na saida do instrumento.

Outro objectivo da invenção é providenciar um aparelho para distribuição de uma medicação em aerossol no qual a colisão e aderência de medicação às paredes internas do instrumento são minimizadas.

Ainda outro objectivo da presente invenção é providenciar, de maneira economicamente viável e simples, um dispositivo MDI com uma camada limite turbulenta em remoinho circunferencial ao longo da superfície interna do dispositivo MDI.

Sumário da Invenção O objectivo acima e os outros objectivos da invenção são alcançados pelo aparelho da invenção que se segue, no qual as técnicas de controlo de fluxo e dispositivos são utilizados, em 3 primeiro lugar, para limitar a colisão e adesão da medicação às superfícies internas de um dispositivo MDI, e também ajudar a: • misturar ar ambiente com a medicação e ajudar a dispersar a pluma de medicação em aerossol; • evaporar o propulsor de aerossol da medicação; • direccionar a mistura ar/medicação para o bocal para inalação por um doente.

Numa forma de realização da invenção, um aparelho de controlo do fluxo de aerossol inclui um alojamento tendo uma extremidade aberta e uma conduta com uma parede incluindo uma superfície interna, um dispensador de medicação disposto no interior ou apoiado no alojamento e adaptado a dispensar uma dose de medicação em aerossol para o interior da conduta, e uma pluralidade de geradores de vórtice posicionados a jusante do dispensador de medicação. Os geradores de vórtice estabelecem um fluxo de camada limite turbulenta em remoinho circunferencial ao longo da superfície interna sobre um fluxo de ar que se estabelece através da extremidade aberta. 0 aparelho também inclui uma pluralidade de entradas de ar em comunicação fluida com o ar ambiente exterior.

Os geradores de vórtice estão posicionados no interior da parede e têm uma pluralidade de saídas localizadas na superfície interna, na qual os geradores de vórtice são substancialmente em forma de pirâmide tendo uma base aberta formando a dita saída e tendo um vértice em comunicação fluida com as entradas de ar. 4

Uma das características únicas da presente invenção é o custo reduzido dos dispositivos MDI que utilizam os geradores de vórtice de acordo com a presente invenção, tal como a simplificação do seu fabrico. Especificamente, as configurações piramidais únicas dos geradores de vórtice são económicas de produzir e permitem a fácil fabricação/modificação em moldagem de plástico. Pela moldagem dos geradores de vórtice no interior da parede da conduta, o custo do material adicional quando se moldam pás na parede interna da conduta é eliminado. Além disso, a complexidade do molde para produzir a conduta é reduzida, permitindo o fabrico mais simples do molde e a produção mais simples do dispositivo MDI. A presente invenção resulta num fabrico simples utilizando moldagem de plástico por injecção, onde a concepção única do gerador de vórtice permite uma extracção simples no que se refere ao fabrico em plástico.

Estes e outros objectivos e vantagens da presente invenção devem tornar-se mais evidentes a partir dos desenhos anexos e sua descrição.

Breve Descrição dos Desenhos

Os desenhos anexos, que estão incorporados em e constituem uma parte deste documento, ilustram várias formas de realização da invenção e, em conjunto com a descrição geral da invenção dada acima e a descrição detalhada dada abaixo, servem para explicar os princípios da invenção. 5 A Fig. 1 é uma vista lateral em corte da presente invenção. A Fig. 2A é uma vista em perspectiva da parede traseira do alojamento do dispositivo MDI de acordo com a presente invenção, que ilustra as entradas de ar auxiliares e uma porção dos geradores de vórtice. A Fig. 2B é uma vista aumentada de uma entrada auxiliar de ar para o dispositivo MDI de acordo com a presente invenção que ilustra uma das porções em forma de pirâmide para os geradores de vórtice. A Fig. 3 é uma vista em perspectiva da porção dianteira da parede traseira do alojamento do dispositivo MDI de acordo com a presente invenção. A Fig. 4A é uma vista lateral em corte da parede traseira do alojamento do dispositivo MDI de acordo com a presente invenção que ilustra a localização das saídas dos geradores de vórtice. A Fig. 4B é uma vista lateral em corte dos geradores de vórtice de acordo com a presente invenção, que ilustra os vértices em sobreposição das primeira e segunda porções em forma de pirâmide.

Descrição Detalhada dos Desenhos

As FIGS. 1-4B representam um inalador de acordo com os princípios da invenção. 0 inalador inclui um alojamento 12 que tem uma porção 14 de receptáculo ligada a uma conduta 16. 6 0 instrumento inalador da presente invenção é utilizável com qualquer recipiente pressurizado padrão tendo uma válvula doseadora interna com uma haste oca de descarga que pode ser pressionada para o interior em relação ao corpo do recipiente desde uma posição inoperante, na qual a descarga de medicação é impedida, para uma posição operativa, na qual um volume doseado do conteúdo do recipiente é descarregado através da haste oca de descarga. A conduta 16 inclui uma extremidade 20 aberta afastada da porção 14 de receptáculo, e uma extremidade fechada definida por uma parede 24 limite que é ligada à porção 14 de receptáculo. A parede 24 limite é, de um modo preferido, geralmente de forma cónica ou hemisférica, com um vértice da parede 24 limite formando a porção da parede 24 limite mais afastada da extremidade 20 aberta. O inalador 10 também inclui um bocal 60 separado que se liga à extremidade 20 aberta da conduta 16. O bocal 60 tem uma porção 63 de diâmetro reduzido adaptada para ser inserida no interior da boca de um utilizador. O bocal 60 também inclui um tubo 34 de ar, tendo uma saida 36 afastada a jusante de e em relação oposta com o orificio 30 de descarga de bico, e uma entrada 38 de ar localizada no exterior do bocal. A entrada 38 de ar está em comunicação fluida com a saida 36 do tubo 34 de ar, permitindo que o ar ambiente externo colida com uma pluma de medicação descarregada do orificio 30. O alojamento 12 inclui, adicionalmente, uma unidade 26 de actuador e bico apoiada na parede 24 limite. A unidade 2 6 de actuador e bico inclui um furo 28 que está adaptado para receber 7 a haste oca de descarga do recipiente 18, e um orifício 30 de descarga de bico em comunicação fluida com o furo 28. O orifício 30 de descarga de bico está, vantajosamente, localizado no vértice da parede 24 limite e orientado para dirigir uma pluma de aerossol, geralmente, ao longo do eixo 32 longitudinal central. O orifício 30 tem, de um modo preferido, um diâmetro interno à saída com menos de cerca de 0,635 mm (0,025 polegadas), e de um modo mais preferido entre cerca de 0,127 mm (0,005 polegadas) e cerca de 0,483 mm (0,019 polegadas). O alojamento 12 pode ser formado em três secções, tal como mostrado na Fig. 1. Contudo, para simplicidade de fabricação, o alojamento 12 pode em alternativa, ser formado por menos de três secções. Por exemplo, o alojamento 12 pode ser formado por duas secções, incluindo uma primeira secção a porção 14 de receptáculo, parede 24 limite, e conduta 16, e incluindo uma segunda secção o bocal 60. Em alternativa, o alojamento 14 pode ser formado em duas secções divididas, divididas num plano longitudinal através da conduta, no qual as duas secções são geralmente imagens duplicadas uma da outra e são ligadas uma à outra ao longo do plano de simetria. Todavia, para fins de ilustração, é exposta e descrita uma forma de realização tendo três secções.

Uma primeira secção 70 inclui a porção 14 de receptáculo, a parede 24 limite e a unidade 26 de actuador e bico e uma porção 62 geralmente cilíndrica que forma uma parte da conduta 16 e é ligada à parede 24 limite na junção 48. A primeira secção 70 é, vantajosamente, integralmente formada por uma peça, embora possa em alternativa, ser formada por peças múltiplas que são, subsequentemente, ligadas umas às outras.

Uma segunda secção 72 inclui uma segunda porção geralmente cilíndrica cujos diâmetros internos e externos são menores que os da primeira secção 70 geralmente cilíndrica. O diâmetro reduzido permite que a segunda secção seja recebida no interior da extremidade aberta da primeira secção na junção 48. A segunda secção 72 é, de um modo preferido, integralmente formada por uma peça, embora possa alternativamente ser formada por peças múltiplas que são, subsequentemente, ligadas umas às outras.

Uma terceira secção 74 do alojamento 12 inclui o bocal 60, que é geralmente cilíndrico e recebe a outra extremidade (extremidade 20 aberta) da segunda secção 72, e também inclui o tubo 34 de ar com a correspondente entrada 36 de ar localizada na superfície externa do dispositivo MDI e a saida 38 que providencia o jacto convergente.

Embora a presente invenção seja ilustrada tendo uma segunda secção com um diâmetro menor que o da primeira secção e da terceira secção (bocal), pode ser utilizado qualquer concepção que permita a ligação das secções. O alojamento 12 é, vantajosamente, formado de um plástico, tal como poliamida, poliéster, polipropileno, polietileno, ABS, policarbonato, ou poliacrilato. O alojamento 12 pode ser fabricado por qualquer técnica adequada, tal como moldagem por injecção ou moldagem por sopro. O inalador 10 também inclui uma pluralidade de geradores de vórtice no interior da parede da conduta adjacente à junção entre a parede limite e a conduta, e de um modo mais preferido, na parede limite adjacente à junção. Cada gerador de vórtice inclui uma primeira porção 56 em forma de pirâmide tendo uma 9 base 58 aberta formando uma saída na superfície interna da conduta/parede limite, e tendo um vértice que está em comunicação fluida com uma entrada 46 de ar ambiente auxiliar correspondente. As entradas 46 de ar auxiliares podem ser posicionadas na superfície externa da parede 24 limite, circunferencialmente espaçadas em volta dela, e de um modo preferido localizadas adjacentes à junção 48.

De um modo preferido, os geradores de vórtice também incluem uma segunda forma de pirâmide, substancialmente semelhante à primeira forma de pirâmide, tendo uma base aberta em comunicação fluida com as entradas de ar auxiliares (ou formando as entradas de ar auxiliares). A segunda porção de pirâmide inclui um vértice que se sobrepõe ao vértice da primeira porção de pirâmide, estabelecendo uma comunicação fluida e criando a porção 54 de sobreposição entre as porções de pirâmide.

As formas de pirâmide dos geradores de vórtice geram um fluxo 61 de ar tendo componentes radiais e axiais relativamente à conduta, estabelecendo uma camada limite turbulenta em remoinho circunferencial, ao longo do interior da conduta. Esta camada limite reduz, principalmente, a probabilidade de partículas de medicação colidirem e aderirem permanentemente às paredes internas da conduta, e também ajuda a misturar ar com a medicação, evaporando o propulsor do aerossol, e a dirigir a mistura ar/medicação para o bocal.

Cada forma de pirâmide inclui um lado que forma um ângulo de 90 graus com a superfície base. Utilizando duas formas de pirâmide para os geradores de vórtice, os vértices das pirâmides são formados conjuntamente nos lados de 90 graus para criar uma 10 sobreposição (uma ponte), estabelecendo uma abertura entre as duas formas de pirâmide. 0 tamanho da abertura pode ser modificado por aumento ou diminuição da sobreposição entre os vértices das duas pirâmides. Quanto maior a sobreposição, maior a abertura. Finalmente, o tamanho da abertura determina a quantidade de fluxo de ar sobre os geradores de vórtice. Assim, controlar a sobreposição determina a quantidade de fluxo de ar auxiliar na camada limite em torno da superfície interna da conduta. 0 inalador de acordo com a presente invenção é accionado como se segue. Um utilizador, em primeiro lugar, exala completamente e, então, insere a porção 62 no interior da boca com os lábios fechados em torno da porção 62, e, então, começa a inalar, estabelecendo um fluxo de ar do tubo 34 de ar e estabelecendo um fluxo 61 de ar turbulento em remoinho circunferencial dos geradores 54 de vórtice. Após estes fluxos de ar estarem estabelecidos e enquanto continua a inalar, o utilizador pressiona o recipiente 18 para descarregar um volume doseado de mistura de medicação e propulsor desde o orifício 30 de descarga do bico. O ar que flui do tubo 34 colide com a pluma de medicação em aerossol saindo pelo orifício de saida no vértice da parede limite, desacelerando-a e evaporando a maior parte do propulsor do aerossol. O fluxo 61 de ar gerado pelos geradores de vórtice, mantém, principalmente, as paredes da conduta interna livres de partículas de medicação enquanto também promovem a mistura da medicação com ar e evaporam o propulsor restante que não foi evaporado pelo jacto de ar de colisão do tubo 34 de ar. O utilizador continua a inalar para encher os pulmões até atingir a sua capacidade, e então, tipicamente, sustém a respiração por um período de tempo para 11 permitir que a medicação em aerossol se fixe no interior das vias aéreas dos pulmões.

Lisboa, 30 de Janeiro de 2007 12

Claims (10)

1. REIVINDICAÇÕES 1. Instrumento de controlo do fluxo de aerossol compreendendo: a. um alojamento (12) incluindo uma extremidade (20) aberta e uma conduta (16) tendo uma parede incluindo uma superfície interna; b. um dispensador de medicação disposto no interior ou apoiado no dito alojamento (12) e adaptado para dispensar uma dose de medicação em aerossol para o interior da dita conduta (16), e c. uma pluralidade de entradas (46) de ar em comunicação fluida com o ar ambiente exterior d. uma pluralidade de geradores (54) de vórtice posicionados a jusante do dito dispensador de medicação para estabelecer um fluxo de ar turbulento em remoinho circunferencial ao longo da dita superfície interna após o estabelecimento de um fluxo de ar através da dita extremidade aberta caracterizado por e. os ditos geradores de vórtice serem posicionados no interior da dita parede e terem uma pluralidade de saldas localizadas na dita superfície interna, em que os ditos geradores (54) de vórtice são, substancialmente, em forma de pirâmide tendo uma base (58) aberta formando a dita sarda e tendo um vértice 1 em comunicação fluida com as ditas entradas (46) de ar.
2. 2. Instrumento de controlo do fluxo de aerossol de acordo com a reivindicação 1, em que a dita conduta (16) definida por uma parede incluindo uma superfície interna e uma externa e a dita pluralidade de entradas (46) de ar é posicionada na dita superfície externa e a dita extremidade aberta está adaptada para ser inserida no interior da boca de um utilizador e o dito alojamento compreende uma extremidade substancialmente fechada distante da dita extremidade aberta.
3. 3. Instrumento de controlo do fluxo de aerossol da reivindicação 2, em que o dispensador de medicação compreende um recipiente (18) pressurizada de medicação, uma unidade de actuador e bico incluindo um furo adaptado para receber uma haste oca de sarda do dito recipiente, e um orificio de descarga de bico em comunicação fluida com o dito furo e adaptado para dirigir uma pluma de medicação em aerossol para o interior da dita conduta (16).
4. 4. Instrumento de controlo do fluxo de aerossol de acordo com a reivindicação 2 ou 3, em que a extremidade fechada é, geralmente, cónica ou hemisférica com um vértice formando uma porção da dita extremidade fechada mais afastada da dita extremidade aberta da dita conduta, e em que as ditas entradas (46) de ar são posicionadas adjacentes à junção entre a dita extremidade fechada e a dita conduta.
5. 5. Instrumento de controlo do fluxo de aerossol de qualquer das reivindicações 2 a 4, em que a dita unidade de actuador 2 e bico inclui um segundo orificio de descarga de bico em comunicação fluida com o dito furo, estando os ditos dois orifícios de descarga de bico espaçados e orientados de modo a formarem um ângulo em relação um ao outro para que as plumas descarregadas dos ditos orifícios colidam uma com a outra no interior da dita conduta (46) de modo a promover a dispersão e mistura da mistura da medicação em aerossol.
6. 6. Instrumento de controlo do fluxo de aerossol de acordo com qualquer das precedentes, em que cada gerador (54) de vórtice compreende uma primeira porção (56) geralmente semelhante a uma pirâmide com um vértice e uma base (58) aberta formando a dita saida e uma segunda porção geralmente semelhante a uma pirâmide com um vértice e uma base aberta em comunicação fluida com uma entrada de ar correspondente, sobrepondo-se (54) os ditos vértices para formar uma abertura permitindo uma comunicação fluida entre as duas ditas porções.
7. 7. Instrumento de controlo do fluxo de aerossol de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, compreendendo ainda um tubo de ar apoiado no interior da dita conduta (16) e tendo uma saida adaptada em frente ao dito orificio de descarga de bico e uma entrada em comunicação fluida com ar ambiente exterior à dita conduta, em que um esforço inspiratório exercido na extremidade aberta da dita conduta faz com que o fluxo do ar se dirija para o interior da dita entrada do tubo de ar e para o exterior da dita saida do tubo de ar, sendo o dito tubo de ar orientado para que o ar que flui para o exterior da dita saida do tubo de ar seja dirigido de modo a colidir com a pluma de medicação em 3 aerossol descarregada do recipiente (18) através do orifício de descarga de bico.
8. 8. Instrumento de controlo do fluxo de aerossol de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, em que o dito dispensador (18) de medicação inclui um recipiente pressurizado contendo medicação, e o dito alojamento (12) inclui uma unidade de actuador e bico adaptada para receber uma haste oca de descarga do dito recipiente (18), tendo a dita unidade de actuador e bico um orifício de descarga de bico cnfigurado para descarregar medicação em aerossol para o interior da dita conduta (16) .
9. 9. Instrumento de controlo do fluxo de aerossol de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, em que a dita conduta (16) inclui uma extremidade substancialmente fechada distante da dita extremidade aberta, incluindo a dita extremidade fechada a dita pluralidade de entradas de ar.
10. 10. Instrumento de controlo do fluxo de aerossol de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, em que a dita conduta (16) é geralmente tubular. Lisboa, 30 de Janeiro de 2007 4