ES2953137T3 - Dispositivo portátil para suministrar un producto por vía transdérmica - Google Patents

Abstract

Comprende un cabezal (3), que aloja dos resonadores ultrasónicos (1,2) en resonancia, con una cavidad exterior (6). Un primer resonador (1) más distal emite hacia la piel a una primera frecuencia y un segundo resonador (2) más proximal rodea la cavidad (6) y emite paralelo a la piel a una segunda frecuencia. Una frecuencia es la sonoforesis de alta frecuencia (HFS) y la otra es la sonoforesis de baja frecuencia (LFS). El segundo resonador (2) comprende un orificio (7) para permitir el paso de las ondas del primer resonador (1). Las ondas del segundo resonador (2) pasan a través del cabezal (3), el orificio (7) y la cavidad (6), rebotando en una zona opuesta del cabezal (3) e interfiriendo con las ondas del primer resonador (1). La interferencia entre las ondas crea un campo estacionario que aumenta la permeabilidad de la piel, permitiendo incorporar un dispositivo de tamaño reducido a un wearable. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Dispositivo portátil para suministrar un producto por vía transdérmica

Campo técnico de la invención

La presente invención se puede incluir dentro del sector de la salud y el cuidado personal, más específicamente para el suministro de productos con sustancias activas, tales como, por ejemplo, fármacos y cosméticos. Más particularmente, el objeto de la invención es un dispositivo portátil para el suministro de productos por vía transdérmica y no invasiva.

Antecedentes de la invención

Existen diferentes técnicas y dispositivos para el suministro por vía transdérmica y no invasiva de fármacos, cuya molécula tiene un tamaño considerable, como la insulina.

Para hacerlo, es necesario que el fármaco pase a través del estrato córneo de la piel del paciente, que tiene una baja capacidad de absorción, especialmente para moléculas de alto peso molecular, como la insulina.

La estructura de la piel humana tiene un estrato córneo, que consiste en una capa externa de células muertas (corneocitos) incrustadas en una matriz lipídica, lo que dificulta la difusión de sustancias a través de dicho estrato córneo, especialmente de sustancias, como la insulina, con un tamaño molecular mayor que el de los poros de la piel.

En este sentido, inicialmente se desarrollaron varias técnicas, como la electroforesis (con tensiones de hasta 150 V) o la iontoforesis, con voltajes más bajos.

A partir de 1950, se descubrieron los beneficios de la sonoforesis, que consiste en aplicar ultrasonidos sobre un fluido, que está en contacto con la piel, y que contiene la sustancia que se debe aplicar en el interior de la piel. Inicialmente, se utilizaron frecuencias de 700 kHz a 10000 kHz (sonoforesis de alta frecuencia, HFS) para transferir corticosteroides, con transferencias hasta diez veces mayores que sin la aplicación de ultrasonidos, gracias al efecto de la cavitación estable, con burbujas que oscilan dentro del estrato córneo en la matriz lipídica, desorganizando las capas del estrato córneo para permitir una mejor permeabilidad de las moléculas pequeñas.

A partir de la década de 1990, sabiendo que la cavitación mejora la transferencia de ciertas sustancias a través de la piel al aplicar ultrasonidos, y que los efectos asociados a la cavitación en líquidos aumentan inversamente con la frecuencia, se iniciaron estudios de sonoporación a media y baja frecuencia. El efecto con bajas frecuencias de 20­ 100 kHz (sonoforesis de baja frecuencia, LFS) comenzó a ser estudiado, descubriendo que en la LFS, cuanto menor es la frecuencia, mayor es la permeabilidad, lo que demuestra que la cavitación transitoria es el mecanismo más importante para mejorar la permeabilidad de la piel con LFS.

Desde 1996, se han publicado varios estudios sobre sonoforesis multifrecuencia - una frecuencia en el rango de HFS y otra frecuencia en el rango de LFS - con resultados satisfactorios respecto a la aplicación de HFS y LFS por separado. Sin embargo, existe el inconveniente de que, para la aplicación de la frecuencia de LFS, el tamaño del transductor utilizado para proporcionar la onda de frecuencia de LFS aumenta cuanto menor es la frecuencia y mayor la intensidad, por lo tanto, el tamaño del dispositivo que proporciona intensidades lo suficientemente altas resulta ser demasiado alto para ser parte de un dispositivo portátil. Dicho de otro modo, los transductores ultrasónicos de baja frecuencia utilizados para lograr las intensidades necesarias son demasiado grandes para poder añadirse a un dispositivo portátil.

El documento US2016/0015954 A1 por ejemplo, divulga un dispositivo para mejorar la administración de medicamentos a través de la piel. El dispositivo comprende un transductor ultrasónico, que tiene un primer y segundo resonadores accionados a diferentes frecuencias.

Descripción resumida de la invención

La presente invención describe un dispositivo para el suministro de productos por vía transdérmica, de forma no invasiva y que sea portátil, gracias a una combinación de dos resonadores ultrasónicos, por ejemplo, de tipo piezoeléctrico, alojados en un mismo cabezal, uno en posición distal y otro en posición proximal, de modo que cada resonador, en combinación con la configuración del cabezal, define un transductor, en donde uno de los resonadores trabaja en resonancia a una frecuencia de LFS y el otro trabaja en resonancia a una frecuencia de HFS, asimismo el resonador situado en posición proximal dispone de un orificio pasante interior por el que pasa la emisión del otro resonador más distal, de modo que las emisiones de ambos resonadores interactúan creando un campo estacionario que aumenta los efectos de permeabilidad para un tamaño de resonador dado, de modo que permite reducir el tamaño del dispositivo para obtener un rendimiento predeterminado.

Mediante el dispositivo de la invención, el producto atraviesa el estrato córneo mediante cavitación y apertura de poros, de manera reversible y sin causar daño a la piel.

El dispositivo de la invención tiene opcionalmente un uso médico, aunque no de manera exclusiva, tal y como se explicará más adelante.

Normalmente, de acuerdo con el estado de la técnica anterior, el espesor y magnitud de los resonadores se define por la frecuencia y la intensidad a la que deben trabajar. Sin embargo, el dispositivo de la invención consigue amplificar las ondas resultantes, obtener picos de resonancia a las frecuencias deseadas, particularmente en el ámbito de la frecuencia de LFS, debido a que su diseño emite los frentes de onda de diferente manera a lo largo de toda la estructura de su cabezal, proporcionando como resultado una onda resultante en la frecuencia e intensidad deseadas, tanto en el caso de la LFS, como en el caso de la HFS, creando un campo estacionario que amplifica el efecto de la permeabilidad, como se ha mencionado previamente. Todo esto permite construir el dispositivo con un tamaño adecuado para formar parte de un dispositivo portátil.

La configuración del dispositivo permite su aplicación para el suministro de diversos productos. Los productos pueden ser líquidos de mayor o menor densidad o viscosidad, así mismo pueden tener una textura no líquida, como geles, ungüentos o cremas. El dispositivo puede ser un dispositivo para uso médico, ya que los productos, tanto los líquidos como los de textura no líquida, pueden contener fármacos, como la insulina. Como alternativa, el dispositivo se puede configurar para suministrar otros tipos de productos, como productos cosméticos, que también pueden ser líquidos o tener una textura no líquida, por ejemplo, cremas, geles, ungüentos, etc. como se mencionó anteriormente.

La invención tiene un ejemplo de realización preferente en donde el resonador situado en posición proximal trabaja en resonancia a la frecuencia de LFS y el resonador situado en posición distal trabaja en resonancia a la frecuencia de HFS, y otro ejemplo de realización preferente en donde ocurre lo contrario, es decir, el resonador ubicado en la posición proximal trabaja en resonancia a la frecuencia de HFS y el resonador ubicado en la posición distal trabaja en resonancia a la frecuencia de LFS.

Breve descripción de las figuras

Las anteriores y otras ventajas y características se entenderán mejor basándose en la siguiente descripción detallada de varias realizaciones con referencia a los dibujos adjuntos, que deben interpretarse de manera ilustrativa y no limitativa y en los que:

- La figura 1 muestra una vista lateral esquemática del cabezal del dispositivo.

- Las figuras 2A y 2B, la figura 2A muestra una vista lateral en sección transversal esquemática de la configuración de un primer ejemplo de realización del dispositivo de la invención, mientras que la figura 2B muestra una vista lateral en sección transversal del cabezal.

- Las figuras 3A y 3B, la figura 3A muestra una vista lateral en sección transversal esquemática de la configuración de un segundo ejemplo de realización del dispositivo de la invención. mientras que la figura 3B muestra una vista lateral en sección transversal del cabezal.

Descripción detallada de una realización preferente de la invención

A continuación, con ayuda de las figuras 1-3B mencionadas anteriormente, se ofrece una descripción detallada de un ejemplo de realización preferente de un dispositivo médico portátil para el suministro transdérmico de productos en general y que, de manera particular pero no exclusiva, está destinado al suministro de medicamentos, más específicamente, insulina, y que permite el paso del producto a través del estrato córneo de la piel del usuario mediante cavitación y apertura de los poros, de manera reversible y sin causar daño a la piel.

Como se ilustra mediante la figura 1, el dispositivo de la invención comprende dos resonadores ultrasónicos (1,2), por ejemplo, de tipo piezoeléctrico, alojados dentro de un mismo cabezal (3). El cabezal (3) tiene una zona proximal (4) destinada a estar en contacto con la piel del usuario, así como una zona distal (5), opuesta a la zona proximal (4) y, por lo tanto, destinada a ubicarse más lejos de la piel del usuario.

En la zona proximal (4), el cabezal (3) tiene una cavidad exterior (6) destinada a alojar, cuando se usa el mismo, una sustancia conductora de ultrasonidos, que puede ser líquida o puede tener una textura no líquida, como un ungüento, crema o gel, para evitar la presencia de gas y, por lo tanto, permitir la transferencia de las ondas ultrasónicas desde el cabezal (3) a la piel. Por lo general, la sustancia conductora de ultrasonidos coincide con el propio producto que se va a aplicar, aunque no necesariamente tiene que ser así. En particular, se puede depositar el producto sobre el cabezal (3) dentro de la cavidad (6), y a continuación se aplica el cabezal (3) contra la piel para poner la piel en contacto con el producto. Como alternativa, el dispositivo se puede aplicar en depósitos de producto (no mostrados), como parches, que se disponen sujetos (por ejemplo, mediante adhesivo), o solo superpuestos sobre la piel del usuario. Otra posibilidad, a modo de ilustración, es que el dispositivo incluye adicionalmente elementos de suministro (no mostrados) que son acoplables, ya sea de manera desmontable o no desmontable, al cabezal (3) en las proximidades de la cavidad (6) para permitir el suministro del producto, en particular, de acuerdo con dosis predeterminadas. El cabezal (3) es preferentemente de material o materiales biocompatibles.

Los resonadores (1, 2) comprenden un primer resonador (1), situado en la zona distal (5) y, por lo tanto, no afectado por la cavidad (6), así como un segundo resonador (2), en la zona proximal (4), que rodea al menos una parte de la cavidad (6), como se explica a continuación. Los resonadores (1, 2) están destinados a emitir ondas ultrasónicas de banda estrecha y a trabajar en resonancia, cada resonador (1,2) a una frecuencia predeterminada.

El primer resonador (1), que puede tener, por ejemplo, la forma de un disco, emite, cuando se usa el mismo, radiación ultrasónica hacia la piel del usuario, generalmente en una dirección perpendicular a dicha piel que está orientada hacia la cavidad (6), en una primera frecuencia. Por otra parte, el segundo resonador (2), que emite, cuando se usa el mismo, ondas a una segunda frecuencia, es hueco, es decir, comprende un orificio pasante interior (7) para permitir el paso de las ondas de la primera frecuencia sin chocar con el segundo resonador (2). Preferentemente, el orificio pasante interior (7) es más grande que el primer resonador (1), de modo que todas las ondas emitidas por el primer resonador (1) pasen por el orificio (7) del segundo resonador (2). El segundo resonador (2) puede tener forma de toroide, si tiene una generatriz que es circular, cuadrada, etc., así como una directriz circular o de otro tipo. Preferentemente, tiene la forma de un toro circular, es decir, un anillo toroide, o un toroide con una sección transversal rectangular.

El primer resonador (1) se encuentra superpuesto al segundo resonador (2), pero no alojado en dicho segundo resonador (2), es decir, está a una altura diferente. La superposición permite que las ondas emitidas por el primer resonador (1) no colisionen con el segundo resonador (2), sino que pasen por el orificio (7), como se indicó anteriormente.

Una porción de la cavidad (6) del cabezal (3), que corresponde a la altura del segundo resonador (2), está rodeada por dicho segundo resonador (2). Por consiguiente, las ondas emitidas por el segundo resonador (2) son esencialmente paralelas a la piel, y permiten amplificar el efecto permeabilizante de las acciones del primer resonador (1).

El cabezal (3) tiene una triple función de soporte de los resonadores (1, 2), proporcionando continuidad física para la trayectoria de las ondas, y causando resonancia en la primera y segunda frecuencias, como se explica a continuación. El cabezal (3) es preferentemente de metal, como el aluminio, o de manera alternativa, material polimérico biocompatible, como el polipropileno. Preferentemente, el cabezal (3) es un cuerpo monobloque. Los resonadores (1, 2) se montan en el cabezal (3), que está configurado de tal manera que, una vez montados los resonadores (1,2), las ondas emitidas por los resonadores (1, 2) circulan por el cabezal (3) sin encontrar materia gaseosa antes de salir del cabezal (3), para evitar un mal funcionamiento de los resonadores (1,2). A modo de ejemplo, como se ilustra en las figuras 2A, 2B, 3A y 3B, el cabezal (3) comprende una porción alojada (13), que se aloja en el orificio (7) del segundo resonador (2), preferentemente ocupando una porción periférica del orificio (7). Preferentemente, la porción alojada (13) forma una parte integral del cabezal (3).

Como se ha mencionado anteriormente, el segundo resonador (2) tiene un orificio (7), por ejemplo, porque está dotado de la citada forma de anillo, y se aloja en el interior del cabezal (3) en correspondencia con la cavidad (6), de modo que la cavidad (6) ocupa también el orificio (7), junto con la porción alojada (13) del cabezal (3). En consecuencia, y en primer lugar, la radiación emitida por el primer resonador (1) hacia la piel del usuario atraviesa el orificio (7) y la cavidad (6) y llega a la piel. Segundo, las ondas generadas por el segundo resonador (2), horizontalmente, no se escapan del cabezal (3) hacia el "infinito", pero se emiten por el orificio (7), viajando así a través del cabezal (3) y la cavidad (6), razón por la cual chocan, rebotando en un área opuesta del propio cabezal (3) y, ya que se generan en todas las direcciones horizontales, se crea un campo estacionario en la cavidad (6) para las ondas del segundo resonador (2), que interactúa con el del primer resonador (1), que, en condiciones de resonancia, aumenta el efecto que se ejerce sobre la piel en la zona que rodea el cabezal (3) y el segundo resonador (2), aumentando aún más la permeabilidad en el área de la piel afectada y, por lo tanto, la eficacia del suministro. Por lo tanto, es posible obtener las condiciones de resonancia e intensidad deseadas en un dispositivo con un tamaño tan reducido como para incorporarlo en un dispositivo portátil.

La frecuencia a la que emite uno de los dos resonadores (1, 2), el primero (1) o el segundo (2), es una frecuencia significativamente más baja que la frecuencia a la que emiten los otros resonadores (1, 2), que es más alta. La baja frecuencia está en la típica zona de LFS, es decir, la zona ultrasónica más baja, entre aproximadamente 20 kHz y 100 kHz. Valores más cercanos a 20 kHz, en el umbral superior de la audición humana, producen resultados satisfactorios, aunque a costa de generar molestias auditivas en los usuarios. Una frecuencia dentro de un entorno de 55 kHz, entre 50 kHz y 60 kHz, ha sido elegida como la baja frecuencia preferida. Por otra parte, la alta frecuencia está en la típica zona de HFS, por ejemplo, alrededor de 1 MHz, entre 800 kHz y 1200 kHz. La invención funciona satisfactoriamente si la primera frecuencia es la alta frecuencia y la segunda frecuencia es la baja frecuencia, o en el caso contrario.

Otra característica del dispositivo de la invención, además de la configuración de los resonadores (1, 2) y el montaje de los mismos en el cabezal (3), indicado anteriormente, es el manejo de la resonancia, como se explica a continuación.

Como se ha indicado previamente, uno de los resonadores (1, 2) está destinado a ser suministrado a una frecuencia de HSF, para emitir ultrasonido a la frecuencia de HSF, y resonar a la frecuencia de HSF, mientras que el otro resonador (1, 2) está destinado a ser suministrado a una frecuencia de LSF, para emitir ultrasonidos a la frecuencia de LSF y resonar a la frecuencia de LSF. Cada uno de los resonadores (1, 2) posee, debido a cómo está construido, su frecuencia fundamental de vibración de acuerdo con cierto(s) modo(s) de vibración, por ejemplo, en modo de espesor o en modo radial.

Por ejemplo, los resonadores sólidos (1, 2) en forma de cilindro (disco) tienen una frecuencia fundamental en modo de espesor que disminuye a medida que aumenta el tamaño del resonador y viceversa. Por ejemplo, una cerámica de 4 MHz puede tener un espesor de 0,5 mm y un diámetro de 6 mm, mientras que una cerámica de 2 MHz puede tener un espesor de 1 mm y un diámetro de 6 mm, y una cerámica de 1 MHz puede tener un espesor de 2 mm y un diámetro de 10 mm. En otras palabras, un resonador (1, 2) en forma de disco de tamaño reducido, como el primer resonador (1), es adecuado para obtener una resonancia a frecuencia de HFS en modo de espesor sin necesidad de adaptaciones.

Sin embargo, un resonador hueco (1, 2), por ejemplo en forma de toroide, como el segundo resonador (2) debe tener un tamaño grande, lo cual es inaceptable en un dispositivo portátil, para trabajar en resonancia en modo de espesor a una frecuencia de LFS.

Para solucionar los problemas antes mencionados, la presente invención presenta dos tipos de soluciones, indicadas a continuación, y que se describen en detalle más adelante en los ejemplos.

Una primera solución consiste en utilizar un primer resonador (1), que es sólido, por ejemplo en forma de disco, equipado con una frecuencia fundamental en modo de espesor dentro del rango de HFS, para que funcione, como se explica a continuación, en resonancia a la frecuencia de LFS, incluyendo en el cabezal (3) algún componente (8, 9, 10) destinado a estar en contacto con el primer resonador (1), de modo que se forma un ensamblaje del primer resonador (1) cabezal (3), con continuidad física, constituyendo un transductor que resuena en modo flextensional a la frecuencia de LFS cuando se suministra a la frecuencia de LFS, aunque la frecuencia de LFS no es una frecuencia fundamental en modo de espesor del primer resonador (1). El segundo resonador (2), con forma hueca, como un anillo, puede tener una frecuencia fundamental en modo de espesor dentro del rango de HFS, de modo que resonará a la frecuencia de HFS cuando se le suministre frecuencia de HFS. El primer ejemplo, el cual se describirá en detalle a continuación, de acuerdo con las figuras 2A y 2B, indica dimensiones y características que respaldan lo explicado en la primera solución.

Por otra parte, la segunda solución consiste en aprovechar que el segundo resonador (2), con forma hueca, como un anillo, tiene, debido al tamaño y construcción del mismo, una frecuencia fundamental, no en modo de espesor, sino en modo radial, dentro del rango de LFS. Por lo tanto, el segundo resonador (2) trabajará en resonancia en modo radial a frecuencia de LFS cuando se suministra con frecuencia de LFS. Por otra parte, el primer resonador (1), en forma de disco, debido a las dimensiones del mismo, tendrá una frecuencia fundamental en modo de espesor dentro del rango de HFS, con el que resonará a frecuencia de HFS cuando se le suministre frecuencia de HFS. El segundo ejemplo, el cual se describirá en detalle a continuación, de acuerdo con las figuras 3A y 3B, indica dimensiones y características que sustentan lo explicado en la segunda solución.

Descripción de los ejemplos

El dispositivo de la invención tiene un funcionamiento que puede basarse en diferentes tipos de funcionamiento de los resonadores (1,2), como flexión-transmisión (véanse figuras 2A y 2B) y transmisión-transmisión (véanse figuras 3A y 3B). Para resonadores (1, 2) que operan en flexión-transmisión, de acuerdo con las figuras 2A y 2B, una membrana (8), preferentemente de metal, está dispuesta generalmente como una porción integral del cabezal (3), y que está vibrando por flexión, en contacto con el primer resonador (1). Por otra parte, el cabezal (3) puede incluir además dos proyecciones (9, 10), una proximal (9) y otra distal (10), en donde las proyecciones (9, 10) cooperan con la membrana (8) para trabajar en resonancia, junto con el primer resonador (1), en modo flextensional a una frecuencia de LFS predeterminada. En el caso de transmisión-transmisión, de acuerdo con las figuras 3A y 3B, la membrana (8) no es necesaria, aunque del mismo modo, el cabezal (3) puede incluir un disco de transmisión (14) para transmitir vibración.

La altura de la cavidad (6) está relacionada con la altura del segundo resonador (2), que será de aproximadamente 1­ 2 mm, de acuerdo con un ejemplo de realización preferente, y que se ha elegido en función del contenido del producto deseado que se va a poder alojar en el interior de la cavidad (6), ya que una cantidad reducida requeriría que el usuario tuviera que reemplazar el producto en la cavidad (6) a menudo, así como una cantidad elevada provocaría un mayor riesgo de administrar una cantidad mayor. La cavidad (6) contiene, cuando se usa la misma, una sustancia conductora de ultrasonidos, para evitar la presencia de gas y, por lo tanto, permitir la transferencia de las ondas ultrasónicas desde el cabezal (3) a la piel. La sustancia conductora de ultrasonidos puede ser un líquido o puede tener una textura no líquida, tal como crema, gel, pomada, etc., siempre que sea conductora de ultrasonidos. En particular, puede ser el propio producto que se va a aplicar, cuando es conductor de ultrasonidos. El dispositivo de la invención también se puede utilizar para suministrar productos con una textura no líquida, tales como las mencionadas cremas, geles, ungüentos, etc. Para ello, en primer lugar, el dispositivo de la invención se utiliza con la sustancia conductora de ultrasonidos, que puede ser inofensiva, para generar los efectos de cavitación y apertura de los poros en la piel y, posteriormente, estos efectos se aprovechan para, sin usar el dispositivo, aplicar y absorber un producto activo con una textura no líquida, tal como crema, gel, pomada, etc.

A modo de ejemplo ilustrativo, no limitativo, el cabezal (3) tiene forma cilíndrica con sección transversal en forma de U invertida, con un diámetro de alrededor de 25 mm y una altura de alrededor de 2-10 mm, preferentemente de 5 -10 mm, teniendo la cavidad (6) una altura de aproximadamente 2-3,3 mm.

Emisiones de ondas que producen altas intensidades ultrasónicas, superiores a 0,5 W/cm2, preferentemente superiores a 1 W/cm2, son más convenientes para conseguir presiones acústicas suficientemente altas para favorecer los efectos combinados antes mencionados de generar un número suficiente de burbujas de cavitación y abrir los poros de la piel implosionando las burbujas de cavitación. En este sentido, intensidades superiores a 1 W/cm2 se consideran suficientemente adecuadas. Para cumplir con las limitaciones impuestas por varias leyes, es preferible mantener los valores de intensidad entre 1 W/cm2 y 2 W/cm2, en particular, para prevenir eventuales riesgos de daños en la piel.

A continuación, se muestran dos ejemplos ilustrativos de las características del cabezal (3) con los dos resonadores (1, 2), como se ilustra en las Figuras 2A, 2B, 3A y 3B.

En ambos ejemplos, el cabezal (3) es un cuerpo monobloque fabricado en aluminio. Como alternativa, podría ser un cuerpo monobloque de polipropileno.

De acuerdo con un primer ejemplo, véase la Figura 2A, 2B, llamado flexión-transmisión, se incluyen los siguientes componentes:

- Primer resonador (1), configurado como un disco de cerámica para aplicaciones de potencia, con un espesor variable entre 0,5 mm y 1 mm y un diámetro de 6 mm, con una frecuencia fundamental de vibración en espesor de 2 o 4 MHz.

- Segundo resonador (2), configurado en cerámica para aplicaciones de potencia, como un toroide con una sección transversal rectangular y una directriz circular, un espesor de 2 mm, con un diámetro exterior de 20 mm, y un diámetro interior de 14 mm, y con una frecuencia fundamental de vibración en espesor de 1 MHz.

- Membrana vibrante (8) con un diámetro de 11 mm y espesor variable, insertada entre el primer resonador (1) y el segundo resonador (2), en contacto con el primer resonador (1), y para, junto con el primer resonador (1), vibrar en modo flextensional suministrado por el primer resonador (1).

- Cavidad (6), con una altura variable y un diámetro de 11 mm, en la membrana (8).

- Dos proyecciones (9, 10), una proximal (9) y la otra distal (10), entre las cuales se soporta la membrana (8), en donde la proyección distal (10) tiene un diámetro externo de 14 mm y un diámetro interno de 8 mm, mientras que la proyección proximal (9) tiene un diámetro externo de 11 mm y un diámetro interno de 8 mm. Las proyecciones (9, 10) cooperan con la membrana (8) para trabajar en resonancia, junto con el primer resonador (1), a la frecuencia de LFS predeterminada de 55 kHz.

- Cabezal (3), para fijar los resonadores (1, 2), formado en parte por la membrana (8) y las proyecciones (9, 10), y al que se le suministra vibración en transmisión por el primer resonador (1).

- Porción alojada (13) que forma parte del cabezal (3), y que está destinada a alojarse en una zona más periférica del orificio (7).

- Capa adhesiva (12), de espesor variable, entre el segundo resonador (2) y el cabezal (3).

En el primer ejemplo, se utiliza el modo "espesor" acoplado del segundo resonador (2), transfiriendo la vibración de resonancia en transmisión directa al cabezal (3) al que está adherido, en donde la frecuencia de resonancia del segundo resonador (2) depende esencialmente de la forma y material del segundo resonador (2), aunque con ligeras variaciones debido al espesor de la pared del cabezal (3). Igualmente, el primer resonador (1) se utiliza como alimentador de una frecuencia principal, con un modo de flexión a 55 kHz, que es función de las características del primer resonador (1), en particular, la flexión total del primer resonador (1), y de la configuración de la membrana vibratoria (8) y las proyecciones (9, 10).

Por otra parte, de acuerdo con un segundo ejemplo, véanse las Figuras 3A, 3B, llamadas transmisión-transmisión, se incluyen los siguientes componentes:

- Primer resonador (1), configurado como un disco de cerámica para aplicaciones de potencia, con un espesor de 2 mm y un diámetro de 10 mm, y que tiene una frecuencia principal de vibración en espesor de 1 MHz.

- Segundo resonador (2), hecho de cerámica para aplicaciones eléctricas, configurado como un toroide con una sección transversal rectangular y una directriz circular, un espesor de 2 mm, con un diámetro externo de 20 mm y un diámetro interno de 14 mm, y que tiene una frecuencia principal de vibración radial de 55 kHz.

- Disco de transmisión (14) de 11 mm de diámetro y espesor variable, dispuesto en el primer resonador (1), para recibir por transmisión la vibración del primer resonador (1) y transmitir dicha vibración desde el primer resonador (1) a la cavidad (6).

- Cavidad (6) de altura variable, alrededor de 3,5 mm, y un diámetro de 11 mm, por encima del disco de transmisión (14).

- Cabezal (3) de fijación de los resonadores (1,2), y formado en parte por el disco de transmisión (14), y que recibe la vibración por transmisión del primer resonador (1).

- Porción alojada (13) que forma parte del cabezal (3), y que está destinada a alojarse en el orificio (7).

En el segundo ejemplo, se utiliza un primer modo radial del segundo resonador (2) para estimular un modo flextensional del cabezal (3), particularmente de la porción alojada (13), en baja frecuencia, por transmisión radial del segundo resonador (2) a las paredes del cabezal (3) al que está adherido. La frecuencia final del segundo resonador (2) , junto con el cabezal (3), es una función de la flexión total del segundo resonador (2), en este caso, 55 kHz. Además, el primer resonador

(1) opera mediante transmisión directa por modo de espesor de la frecuencia de HFS.

En el segundo ejemplo, la membrana vibratoria (8) no está incorporada, a diferencia del caso del primer ejemplo, sino que más bien se favorece una transmisión directa de las ondas desde los resonadores (1,2) a la cavidad (6). El primer ejemplo incorpora la membrana (8) vibrando por flexión para obtener, conjuntamente en el primer resonador (1) y en la membrana (8), una resonancia en frecuencia de LFS, tal como a 55 kHz, cuando el segundo resonador (2) emite en HFS, tal como a 1-3 MHz. Por el contrario, en el segundo ejemplo, para el primer resonador (1), las frecuencias de emisión y resonancia del primer resonador (1) son similares y cercanas a 1 MHz, de modo que solo hay transmisión en lugar de flexión. Por tanto, el modelo se llama transmisión-transmisión, ya que hay transmisión para las dos frecuencias, que se consiguen directamente. En ambos ejemplos, la primera y segunda frecuencias se han intercambiado: en el primer ejemplo, la primera frecuencia es LFS y la segunda frecuencia es HFS, mientras que en el segundo ejemplo, es lo contrario.

Para cada uno de los dos ejemplos y, en general, para cualquier realización de la invención, se prevé que el cabezal (3) pueda ser de metal, por ejemplo aluminio, o alternativamente un material biocompatible, tal como un polímero, por ejemplo polipropileno.

Claims (15)

REIVINDICACIONES

1. Un dispositivo portátil para el suministro de producto transdérmico, que comprende:

- un cabezal (3), que incluye:

- una zona proximal (4) destinada a estar, cuando está en uso, más cerca de la piel de un usuario,

- una zona distal (5), destinada a estar, cuando está en uso, más lejos de la piel del usuario, y

- una cavidad exterior (6), definida en la zona proximal (4), y destinada a orientarse, cuando se usa la misma, hacia la piel del usuario;

- un primer resonador (1), alojado en la zona distal (5) del cabezal (3), para trabajar en resonancia a una primera frecuencia, emitir ultrasonidos hacia la piel del usuario en la primera frecuencia; y

- un segundo resonador (2), alojado en la zona proximal (4) del cabezal (3), para trabajar en resonancia a una segunda frecuencia, emitir ultrasonido en una dirección paralela a la piel en la segunda frecuencia;

en donde una de las primera y segunda frecuencias es una frecuencia de sonoforesis de alta frecuencia (HFS) y la otra frecuencia es una frecuencia de sonoforesis de baja frecuencia (LFS), en donde el cabezal (3) está configurado de modo que permite que las ondas emitidas por los resonadores (1,2) circulen por el cabezal (3) sin encontrar material gaseoso antes de salir del cabezal (3);

caracterizado por que el segundo resonador (2) comprende un orificio pasante interior (7) para permitir el paso de las ondas del primer resonador (1) sin chocar con el segundo resonador (2),

así como una porción de la cavidad (6) del cabezal (3), que corresponde a la altura del segundo resonador (2), está rodeada por dicho segundo resonador (2), y

en donde las ondas del segundo resonador (2) se dirigen a través del cabezal (3), el orificio (7) y la cavidad (6), para rebotar en el cabezal (3) en posición opuesta e interferir con las ondas del primer resonador (1).

2. El dispositivo de acuerdo con la reivindicación 1, en donde la frecuencia de LFS está comprendida en el rango de 50-60 kHz.

3. El dispositivo de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1-2, en donde la frecuencia de HFS está comprendida en el rango de 800-1200 kHz.

4. El dispositivo de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1-3, en donde el primer resonador (1) tiene forma de disco.

5. El dispositivo de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1-4, en donde el segundo resonador (2) tiene forma de toroide.

6. El dispositivo de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1-5, en donde el primer resonador (1) está destinado a trabajar en resonancia a la frecuencia de LFS, junto con el cabezal (3), y el segundo resonador (2) a la frecuencia de HFS.

7. El dispositivo de acuerdo con la reivindicación 6, en donde el segundo resonador (2) tiene forma de toroide con una frecuencia fundamental de vibración en modo de espesor dentro del rango de HFS, para resonar en modo de espesor a frecuencia de HFS cuando se suministra a frecuencia de HFS, así como el primer resonador (1) tiene forma de disco con una frecuencia fundamental de vibración en modo de espesor dentro del rango de HFS, en donde el cabezal (3) incluye adicionalmente al menos un componente (8, 9, 10) destinado a estar en contacto con el primer resonador (1), de modo que se forma un ensamblaje del primer resonador (1) cabezal (3), con continuidad física, que constituye un transductor con una frecuencia fundamental en modo flextensional dentro del rango de LFS, para resonar a la frecuencia de LFS cuando se suministra a la frecuencia de LFS.

8. El dispositivo de acuerdo con la reivindicación 7, en donde el componente (8, 9, 10) comprende una membrana (8) que vibra por flexión, y que se inserta entre el primer resonador (1) y el segundo resonador (2), en contacto con el primer resonador (1).

9. El dispositivo de acuerdo con la reivindicación 8, en donde el componente (8, 9, 10) comprende adicionalmente dos proyecciones (9, 10), una proximal (9) y la otra distal (10), entre las cuales se soporta la membrana (8).

10. El dispositivo de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1-5, en donde el primer resonador (1) está destinado a trabajar en resonancia a frecuencia de HFS y el segundo resonador (2) a frecuencia de LFS.

11. El dispositivo de acuerdo con la reivindicación 10, en donde el primer resonador (1) tiene forma de disco, con una frecuencia fundamental en modo de espesor dentro del rango de HFS, para resonar en modo de espesor a frecuencia de HFS cuando se suministra con frecuencia de HFS, así como el segundo resonador (2) tiene forma de toroide con una frecuencia fundamental, en modo radial, dentro del rango de LFS, para resonar, en modo radial, a la frecuencia de LFS cuando se suministra a la frecuencia de LFS.

12. El dispositivo de acuerdo con la reivindicación 11, en donde el cabezal (3) comprende adicionalmente un disco de transmisión (14), dispuesto en el primer resonador (1), para comunicar la vibración del primer resonador (1) a la cavidad (6) por medio de transmisión.

13. El dispositivo de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1-12, en donde el cabezal (3) está formado por un único cuerpo monobloque.

14. El dispositivo de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1-13, en donde el cabezal (3) está hecho de un material metálico, preferentemente de aluminio, o un material polimérico biocompatible, preferentemente polipropileno.

15. El dispositivo de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1-14, en donde el cabezal (3) comprende una porción alojada (13) que ocupa al menos una porción del orificio (7) del segundo resonador (2).