ES3040366T3 - Droplet delivery device with push ejection - Google Patents

Abstract

Un dispositivo de administración de gotas incluye una carcasa con una boquilla o salida para la liberación de gotas de fluido nasal, un depósito de fluido y un soporte eyector con una membrana ubicada entre una malla con múltiples aberturas y un elemento vibratorio acoplado a un transductor electrónico, como un transductor ultrasónico. El transductor hace vibrar el elemento vibratorio, lo que provoca que la membrana impulse el fluido del depósito a través de la malla para generar gotas que se expulsan por la salida. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Dispositivo de suministro de gotitas con eyección por empuje

Referencia cruzada a solicitudes relacionadas

La presente solicitud reivindica el beneficio de prioridad de la Solicitud de Patente Provisional de EE. UU. No.

63/280,643 presentada el 18 de noviembre de 2021, la Solicitud de Patente Provisional de EE. UU. No.

63/256,546 presentada el 16 de octubre de 2021, la Solicitud de Patente Provisional No. 63/256,245 presentada el 15 de octubre de 2021 y la Solicitud de Patente Provisional No. 63/213,634 presentada el 22 de junio de 2021.

Campo de la invención de modo por empuje

Esta divulgación se relaciona con dispositivos de suministro de gotitas con mecanismos eyectores y más específicamente con dispositivos de suministro de gotitas para el suministro de fluidos que se inhalan en la boca, garganta, nariz y/o pulmones.

Antecedentes de la invención de modo por empuje

El uso de dispositivos generadores de gotitas para el suministro de sustancias al sistema respiratorio es un área de gran interés. Un desafío importante es proporcionar un dispositivo que suministre una cantidad precisa, consistente y verificable de sustancia, con un tamaño de gotita que sea adecuado para el suministro exitoso de la sustancia al área dirigida del sistema respiratorio.

Actualmente la mayoría de los sistemas de tipo inhalador, tales como inhaladores de dosis medidas (MDI), inhaladores de dosis medidas presurizados (p-MDI) o dispositivos accionados de manera neumática y ultrasónica, generalmente producen gotitas con altas velocidades y un amplio rango de tamaños de gotitas incluyendo gotitas grandes que tienen alto momento y energía cinética. Los penachos de gotitas con distribuciones de gran tamaño y alto momento no alcanzan un área dirigida en el sistema respiratorio, sino que más bien se depositan a lo largo de las vías pulmonares, boca y garganta. Tal depósito no dirigido puede ser indeseable por muchos motivos, incluyendo una dosificación inadecuada y efectos secundarios no deseados.

Los penachos de gotitas generados a partir de los sistemas de suministro de gotitas actuales, como resultado de sus altas velocidades de eyección y la rápida expansión de la sustancia que porta el propelente, también pueden llevar a un enfriamiento localizado y condensación subsecuente, deposición y cristalización de la sustancia sobre las superficies de dispositivo. El bloqueo de las superficies de dispositivo por residuo de sustancias depositadas también es problemático.

Además, los dispositivos convencionales de suministro de gotitas para el suministro de nicotina, incluyendo los vaporizadores y similares, típicamente requieren que los fluidos que se inhalan se calienten a temperaturas que afectan negativamente al líquido que se convierte en aerosol. Específicamente, tales niveles de calentamiento pueden producir subproductos indeseables y tóxicos como se ha documentado en las noticias y la literatura.

Por consiguiente, hay una necesidad de un dispositivo de suministro de gotitas mejorado que suministre gotitas de un rango de tamaño adecuado, evite la deposición de fluido en superficie y el bloqueo de las aberturas, evite producir subproductos químicos no deseados a través del calentamiento y en una cantidad que sea consistente y reproducible.

El documento WO2020/227717A1 se relaciona con un dispositivo de suministro de gotitas ultrasónicas y métodos relacionados para suministrar cantidades precisas y repetibles de una sustancia a un usuario para uso respiratorio.

El documento US2020/230329A1 se relaciona con un dispositivo electrónico para producir un aerosol para inhalación por una persona.

El documento US8616195B2 se relaciona con un nebulizador para suministrar un medicamento.

Resumen de la invención de modo por empuje

La presente invención se relaciona con un sistema de suministro de gotitas como se establece en las reivindicaciones. La invención está definida por las reivindicaciones anexas.

En una realización de la invención de modo por empuje, un dispositivo de suministro de gotitas en "modo por empuje" no incluye un requisito de calentamiento que podría resultar en subproductos indeseables y comprende: un ensamblaje de contenedor con un puerto de boquilla; un depósito dispuesto dentro o en comunicación fluida con el ensamblaje de contenedor para suministrar un volumen de fluido, un soporte de eyector en comunicación fluida con el depósito, incluyendo el soporte de eyector una malla con una membrana acoplada operativamente a un transductor electrónico con la membrana entre el transductor y la malla, en donde la malla incluye una pluralidad de aberturas formadas a través del espesor de la malla, y en donde el transductor está acoplado a una fuente de alimentación y es operable para oscilar la membrana y generar una corriente de gotitas eyectadas a través de la malla, y un canal de eyección dentro del ensamblaje de contenedor configurado para dirigir la corriente de gotitas eyectadas desde la malla hasta la salida. La membrana vibratoria que "empuja" el líquido a través de la malla se denomina en este documento como eyección de "modo por empuje" y los dispositivos en realizaciones de la invención de modo por empuje pueden denominarse como dispositivos de modo por empuje.

En otro ejemplo, un dispositivo de suministro de gotitas que tiene una membrana que coopera con una malla incluye además un transductor ultrasónico como un transductor electrónico, y preferiblemente un transductor ultrasónico que incluye material piezoeléctrico.

En otra realización de la invención de modo por empuje, un dispositivo de suministro de gotitas que tiene una membrana que coopera con una malla incluye además el ensamblaje de contenedor que tiene un depósito de fluido.

En otra realización de la invención de modo por empuje, un dispositivo de suministro de gotitas que tiene una membrana que coopera con una malla incluye además un soporte de eyector configurado para acoplarse de manera liberable al ensamblaje de contenedor y el soporte de eyector configurado además para acoplarse liberable a un sistema de recinto que incluye un transductor electrónico y una fuente de alimentación.

En otro ejemplo, un dispositivo de suministro de gotitas que tiene una membrana que coopera con una malla incluye además imanes configurados para acoplar de manera liberable el soporte de eyector y el sistema de recinto.

En otro ejemplo, un dispositivo de suministro de gotitas que tiene una membrana que coopera con una malla incluye además un mecanismo a presión y/o imanes configurados para acoplar de manera liberable el soporte de eyector y el ensamblaje de contenedor.

De acuerdo con la invención, un dispositivo de suministro de gotitas que tiene una membrana que coopera con una malla incluye además un depósito de fluido con un mecanismo de emparejamiento autosellante configurado para acoplarse a un mecanismo de emparejamiento de liberación de fluido del soporte de eyector.

En otro ejemplo, un dispositivo de suministro de gotitas que tiene una membrana que coopera con una malla incluye además un mecanismo de emparejamiento de liberación de fluido que tiene un conducto de fluido configurado para inserción en el mecanismo de emparejamiento autosellante. En una realización preferida, un mecanismo de emparejamiento de liberación de fluido incluye una estructura en forma de punta con un interior hueco configurado para proporcionar comunicación de fluido entre el depósito y la membrana.

En otro ejemplo, un dispositivo de suministro de gotitas que tiene una membrana que coopera con una malla está configurado de tal manera que la membrana no entra en contacto con la malla y empuja el fluido para que sea eyectado como gotitas desde el dispositivo de suministro de gotitas a través de aberturas en la malla.

En otra realización de la invención de modo por empuje, un dispositivo de suministro de gotitas que tiene una membrana que coopera con una malla incluye además la membrana que tiene una superficie superior inclinada configurada para entrar en contacto con el fluido suministrado desde el depósito.

En otro ejemplo, un dispositivo de suministro de gotitas que tiene una membrana que coopera con una malla incluye además un miembro vibratorio que tiene una punta inclinada que entra en contacto con una superficie subyacente opuesta de una superficie superior inclinada de la membrana.

En ejemplos adicionales, un transductor electrónico incluye material piezoeléctrico que está acoplado a un miembro vibratorio con una punta biselada en forma de anillo, punta biselada en forma de varilla, punta en forma de varilla o una punta no biselada en forma de anillo.

En otro ejemplo, un dispositivo de suministro de gotitas que tiene una membrana que coopera con una malla incluye además una malla con una superficie inferior en una configuración paralela con una superficie superior de la membrana.

En otra realización de la invención de modo por empuje, un dispositivo de suministro de gotitas que tiene una membrana que coopera con una malla incluye además que la malla incluye una superficie inferior en una configuración no paralela, es decir, inclinada en un ángulo, con una superficie superior de la membrana.

En otra realización de la invención de modo por empuje, un dispositivo de suministro de gotitas que tiene una membrana que coopera con una malla incluye además un eje central del dispositivo de suministro de gotitas que pasa a través del canal de eyección y la membrana, y en donde el transductor está acoplado a un miembro vibratorio que está acoplado a la membrana en una posición compensada del eje central.

En otro ejemplo, un dispositivo de suministro de gotitas que tiene una membrana que coopera con una malla incluye además un fluido en el depósito que incluye al menos uno de una sustancia no terapéutica, nicotina o cannabinoide.

En otro ejemplo, un dispositivo de suministro de gotitas que tiene una membrana que coopera con una malla incluye además un fluido en el depósito que incluye una sustancia terapéutica que trata o previene una enfermedad o condición de lesión.

En otro ejemplo, un dispositivo de suministro de gotitas que tiene una membrana que coopera con una malla incluye además un elemento de flujo laminar posicionado en un canal de eyección de un ensamblaje de contenedor antes de un puerto de boquilla del dispositivo de suministro. En realizaciones preferibles, el elemento de flujo laminar incluye una pluralidad de aberturas celulares. En algunas realizaciones, un elemento de flujo laminar incluye paredes en forma de cuchilla que definen la pluralidad de aberturas celulares. En realizaciones adicionales, una o más de la pluralidad de aberturas celulares incluyen una conformación prismática triangular, conformación prismática cuadrangular, conformación prismática pentagonal, conformación prismática hexagonal, conformación prismática heptagonal o conformación prismática octogonal.

En otro ejemplo, un dispositivo de suministro de gotitas que tiene una membrana que coopera con una malla incluye además un sensor accionado por respiración, tal como un sensor de presión, acoplado operativamente a la fuente de alimentación, en donde el sensor accionado por respiración está configurado para activar el transductor electrónico tras detectar un cambio de presión predeterminado dentro del canal de eyección o dentro de un pasaje del dispositivo de suministro de gotitas en comunicación fluida con el canal de eyección.

En otro ejemplo, un dispositivo de suministro de gotitas que tiene una membrana que coopera con una malla incluye además la malla hecha de un material de al menos uno de paladio níquel, politetrafluoroetileno y poliimida.

En otro ejemplo, un dispositivo de suministro de gotitas que tiene una membrana que coopera con una malla incluye además la malla hecha de un material de al menos uno de poliéter cetona, polieterimida, fluoruro de polivinilidina, polietileno de peso molecular ultra alto, Ni, NiCo, Pd, Pt, NiPd y aleaciones metálicas.

En otros ejemplos, una malla puede estar hecha de materiales monocristalinos o policristalinos tales como silicio, carburo de silicio, nitruro de aluminio o germanio con estructuras de orificios formadas usando procesos semiconductores tales como fotolitografía y grabado isotrópico y anisotrópico. Con la fotolitografía y los grabados isotrópicos y/o anisotrópicos se pueden formar diferentes conformaciones de orificios en una oblea monocristalina con muy alta precisión. Usando la pulverización, se pueden depositar películas sobre la superficie con diferentes ángulos de contacto. Las capas delgadas formadas o depositadas sobre la superficie tendrán, en ciertas realizaciones, una adherencia mucho mejor que la película depositada sobre una malla metálica formada por deposición galvánica o una malla de polímero formada por ablación láser. Esta mejor adherencia se debe a que las superficies en las "secciones" de obleas monocristalinas son atómicamente lisas y pueden grabarse para producir una rugosidad superficial exacta para facilitar la unión mecánica con pegamento u otros materiales. El carburo de silicio sería un material preferible debido a su alta resistencia y dureza. Una ventaja importante de usar procesos semiconductores para fabricar estructuras de orificios a partir de una "sección" de oblea monocristalina en una malla de realización de la invención de modo por empuje es que los orificios y los ángulos de contacto de superficie serán exactos sin la variación que se ve en las placas eyectoras convencionales que usan malla hecha de deposición galvánica o ablación láser.

En otro ejemplo, un dispositivo de suministro de gotitas que tiene una membrana que coopera con una malla incluye además la membrana hecha de un material de al menos uno de naftalato de polietileno, polietilenimina y poliéter cetona.

En otro ejemplo, un dispositivo de suministro de gotitas que tiene una membrana que coopera con una malla incluye además la membrana hecha de un material de al menos uno de membranas metálicas, polímeros metalizados, polímeros roscados, nailon roscado, polímeros roscados que están recubiertos con polímeros o metal, nailon roscado recubierto con polímeros o metal. metales roscados, SiC roscado, compuestos de grafito roscados, compuestos de grafito metalizado, compuestos de grafito recubiertos con polímeros, láminas de polímero rellenas de fibras de carbono, poliéter cetona rellena de fibras de carbono, láminas de polímero rellenas de fibras de SiC, láminas de polímero rellenas de fibras cerámicas o metálicas, medios de filtro ULPA, medios de filtro de Grado Nitto Denko Temic, láminas de polímero Nitto Denko, polímeros roscados unidos a una lámina de polímero, tejido de nailon unido a poliéter cetona o poliimida, compuestos de grafito unidos a láminas de polímero, tejido de fibra de polímero con recubrimiento metalizado y nailon con Al pulverizado o Al depositado en vapor.

En otro ejemplo, un dispositivo de suministro de gotitas que tiene una membrana que coopera con una malla incluye además un transductor ultrasónico basado en PZT acoplado a un miembro vibratorio que tiene una porción de punta hecha de al menos una aleación de titanio de Grado 5, aleación de titanio de Grado 23 y titanio de pureza aproximadamente 99% o superior. En ciertas realizaciones, la punta del miembro vibratorio incluye una capa exterior pulverizada de titanio de pureza aproximadamente 99% o superior lo que proporciona una superficie de punta lisa configurada para entrar en contacto con una superficie inferior subyacente de la membrana que está opuesta a una superficie superior exterior de la membrana posicionada más cerca de la malla para ayudar a reducir el desgaste de la membrana y aumentar la longevidad y consistencia de operación de la membrana (y también posiblemente la porción de punta del miembro vibratorio).

En otro ejemplo, un dispositivo de suministro de gotitas que tiene una membrana que coopera con una malla incluye además una superficie exterior de la membrana, opuesta a una superficie subyacente de la membrana que entra en contacto con el miembro vibratorio, que tiene un recubrimiento hidrófobo.

En otra realización de la invención de modo por empuje, un dispositivo de suministro de gotitas que tiene una membrana que coopera con una malla incluye además una superficie exterior de la membrana, opuesta a una superficie subyacente de la membrana que entra en contacto con el miembro vibratorio, que tiene un recubrimiento hidrófilo.

En otro ejemplo, un dispositivo de suministro de gotitas que tiene una membrana que coopera con una malla incluye además un recubrimiento hidrófilo en una o más superficies de la malla.

En otro ejemplo, un dispositivo de suministro de gotitas que tiene una membrana que coopera con una malla incluye además una malla que incluye un recubrimiento hidrófobo en una o más superficies de la malla.

En otro ejemplo, un dispositivo de suministro de gotitas que tiene una membrana que coopera con una malla incluye además un recubrimiento hidrófobo en una primera superficie de la malla y un recubrimiento hidrófilo en una segunda superficie de la malla.

En otro ejemplo, un dispositivo de suministro de gotitas que tiene una membrana que coopera con una malla incluye además que la membrana tiene una vida útil operativa de más de 55,000 activaciones creadoras de aerosol por el transductor.

En otro ejemplo, un dispositivo de suministro de gotitas que tiene una membrana que coopera con una malla incluye además al menos una ventilación superhidrófoba en comunicación fluida con el depósito que está cubierto con una pestaña de polímero aluminizado removible durante el almacenamiento.

En otro ejemplo, un dispositivo de suministro de gotitas que tiene una membrana que coopera con una malla incluye además una pestaña de polímero aluminizado removible acoplada a una superficie exterior de la membrana adyacente a la malla durante el almacenamiento.

En otro ejemplo, un dispositivo de suministro de gotitas que tiene una membrana que coopera con una malla incluye una etapa de preensamblaje para retirar un empaquetado sellado que incluye aluminio y/o recubrimiento de aluminio que contiene el depósito con un fluido, preferiblemente en donde el depósito está incluido en el ensamblaje de contenedor que también está empaquetado para almacenamiento en el empaquetado sellado. En algunas realizaciones, el empaquetado sellado puede incluir nitrógeno seco, argón u otro gas que no contenga oxígeno.

En diversas realizaciones de la invención de modo por empuje, se puede usar un dispositivo de suministro de gotitas que tiene una membrana que coopera con una malla para inhalación bucal o inhalación nasal. El puerto de boquilla puede estar dimensionado, conformado e incluir materiales que sean más adecuados para ese uso y propósito de inhalación nasal o bucal en particular.

Breve descripción de los dibujos

La invención de modo por empuje se entenderá más claramente a partir de la siguiente descripción dada a modo de ejemplo, en la cual:

La FIG. 1A es una vista en despiece de los componentes principales de un dispositivo de suministro de gotitas de acuerdo con una realización de la divulgación.

La FIG. 1B es una vista en sección transversal de los componentes principales de un dispositivo de suministro de gotitas de acuerdo con una realización de la divulgación.

La FIG. 2 es una vista esquemática de una malla unida a un anillo de acero inoxidable que soporta un anillo de sellado elástico de un dispositivo de suministro de gotitas de acuerdo con una realización de la divulgación denominada como modo por empuje II.

La FIG. 3 es una vista esquemática de una malla soportada por anillos de tableta internos y externos y un anillo de sellado elástico de un dispositivo de suministro de gotitas de acuerdo con una realización de la divulgación denominada como modo por empuje I.

La FIG. 4 ilustra una vista en sección transversal de ciertas dimensiones de los puertos de eyección y de boquilla de un dispositivo de suministro de gotitas de acuerdo con una realización de la divulgación.

La FIG. 5 ilustra una vista en sección transversal de la trayectoria de flujo de fluido de un dispositivo de suministro de gotitas con un cartucho de dos partes de acuerdo con una realización de la divulgación.

Las FIGS. 6A y 6B ilustran el flujo de aire de un dispositivo de suministro de gotitas con un cartucho de dos partes de acuerdo con una realización de la divulgación.

Las FIGS. 7A y 7B ilustran vistas en perspectiva del desensamblaje de los componentes principales de un dispositivo de suministro de gotitas de modo por empuje I (que utiliza el soporte de malla mostrado en la FIG.

3) en una realización de la divulgación.

La FIG. 8 ilustra una vista en despiece de un dispositivo de suministro de gotitas de modo por empuje I (que utiliza el soporte de malla mostrado en la FIG. 3) en una realización de la divulgación.

La FIG. 9 ilustra vistas en perspectiva aisladas de anillos de COC (copolímero de olefina cíclica), que incluyen una malla (22), de un dispositivo de suministro de gotitas de modo por empuje I (que utiliza el soporte de malla mostrado en la FIG. 3) en una realización de la divulgación.

La FIG. 10 ilustra una vista esquemática de un sistema de suspensión de malla de dispositivo de suministro de gotitas de modo por empuje I (redundante a la FIG. 3) en una realización de la divulgación.

La FIG. 11 ilustra una vista en perspectiva del soporte de eyector inferior que incluye ventilaciones ubicadas en cada lado estrecho del soporte de un dispositivo de suministro de gotitas de modo por empuje I (que utiliza el soporte de malla mostrado en la FIG. 3) en una realización de la divulgación.

Las FIGS. 12A y 12B ilustran vistas en perspectiva del desensamblaje de los componentes principales de un dispositivo de suministro de gotitas de modo por empuje II (que utiliza el soporte de malla mostrado en la FIG.

2) en una realización de la divulgación.

La FIG. 13 ilustra una vista en despiece de un dispositivo de suministro de gotitas de modo por empuje II (que utiliza el soporte de malla mostrado en la FIG. 2) en una realización de la divulgación.

La FIG. 14 ilustra una vista esquemática de un sistema de suspensión de malla de dispositivo de suministro de gotitas de modo por empuje II (como también se muestra en la FIG. 2) en una realización de la divulgación. La FIG. 15 ilustra una vista en perspectiva del soporte de eyector inferior que incluye ventilaciones ubicadas en cada lado ancho del soporte de un dispositivo de suministro de gotitas de modo por empuje II (que utiliza el soporte de malla mostrado en la FIG. 2) en una realización de la divulgación.

La FIG. 16 ilustra un contenedor inferior de un dispositivo de suministro de gotitas de modo por empuje II (que utiliza el soporte de malla mostrado en la FIG. 2) en una realización de la divulgación.

La FIG. 17 ilustra un contenedor inferior de un dispositivo de suministro de gotitas de modo por empuje I (que utiliza el soporte de malla mostrado en la FIG. 3) en una realización de la divulgación.

La FIG. 18 ilustra una vista en perspectiva de un diseño de punta de varilla para un miembro vibratorio de un dispositivo de suministro de gotitas de acuerdo con una realización de la divulgación.

La FIG. 19 ilustra una vista en perspectiva de un diseño de punta de anillo para un miembro vibratorio de un dispositivo de suministro de gotitas de acuerdo con una realización de la divulgación.

La FIG. 20 ilustra una vista en sección transversal de un diseño de cartucho de única parte con un miembro vibratorio largo en un dispositivo de suministro de gotitas de acuerdo con una realización de la divulgación. Las FIGS. 21A y 21B ilustran vistas en sección transversal de un diseño de cartucho de única parte con un miembro vibratorio corto en un dispositivo de suministro de gotitas de acuerdo con una realización de la divulgación.

Las FIGS. 22A y 22B ilustran vistas en sección transversal de diseños alternativos de cartuchos de única parte con un miembro vibratorio largo en un dispositivo de suministro de gotitas de acuerdo con una realización de la divulgación.

Las FIGS. 23A y 23B ilustran vistas en sección transversal de diseños alternativos de cartuchos de única parte con un miembro vibratorio corto en un dispositivo de suministro de gotitas de acuerdo con una realización de la divulgación.

La FIG. 24 ilustra una vista en sección transversal y separada de un diseño de cartucho de dos partes en un dispositivo de suministro de gotitas de acuerdo con una realización de la divulgación.

La FIG. 25 ilustra una vista en perspectiva de un dispositivo de suministro de gotitas adaptado para uso farmacéutico (pero puede tener otros usos en otras realizaciones) y que utiliza aerosolización accionada por membrana (es decir "funcionalidad de modo por empuje") de acuerdo con una realización de la divulgación.

La FIG. 26 ilustra una vista en despiece de un dispositivo de suministro de gotitas adaptado para uso farmacéutico (pero puede tener otros usos en otras realizaciones) y que utiliza aerosolización accionada por membrana (es decir "funcionalidad de modo por empuje") de acuerdo con una realización de la divulgación.

Las FIGS. 27A-27D ilustran vistas de los componentes principales de un dispositivo de suministro de gotitas adaptado para uso farmacéutico (pero puede tener otros usos en otras realizaciones) y que utiliza aerosolización accionada por membrana (es decir "funcionalidad de modo por empuje") de acuerdo con una realización de la divulgación.

Las FIGS. 28A-28D ilustran una vista de ensamblaje de los componentes principales de un dispositivo de suministro de gotitas adaptado para uso farmacéutico (pero puede tener otros usos en otras realizaciones) y que utiliza aerosolización accionada por membrana (es decir "funcionalidad de modo por empuje") de acuerdo con una realización de la divulgación.

La FIG. 29 ilustra una vista en despiece de una tapa de un dispositivo de suministro de gotitas adaptado para uso farmacéutico (pero puede tener otros usos en otras realizaciones) y que utiliza aerosolización accionada por membrana (es decir "funcionalidad de modo por empuje") de acuerdo con una realización de la divulgación.

Las FIGS. 30A y 30B ilustran vistas en sección transversal frontales y laterales respectivas de un cartucho de fluido de un dispositivo de suministro de gotitas adaptado para uso farmacéutico (pero puede tener otros usos en otras realizaciones) y que utiliza aerosolización accionada por membrana (es decir "funcionalidad de modo por empuje") de acuerdo con una realización de la divulgación.

La FIG. 31 ilustra una vista en sección transversal de un recinto de miembro vibratorio de un dispositivo de suministro de gotitas adaptado para uso farmacéutico (pero puede tener otros usos en otras realizaciones) y que utiliza aerosolización accionada por membrana (es decir "funcionalidad de modo por empuje") de acuerdo con una realización de la divulgación.

La FIG. 32 ilustra una vista en sección transversal de un soporte de eyector adaptado para uso farmacéutico (pero puede tener otros usos en otras realizaciones) y que utiliza un sistema de suspensión de malla que sigue la estructura y función del soporte de malla que se muestra en la FIG. 14 de acuerdo con una realización de la divulgación.

La FIG. 33 ilustra una vista en sección transversal de un soporte de eyector adaptado para uso farmacéutico (pero puede tener otros usos en otras realizaciones) y que utiliza un sistema de suspensión de malla que sigue la estructura y función del soporte de malla que se muestra en la FIG. 10 de acuerdo con una realización de la divulgación.

Las FIGS. 34A y 34B ilustran vistas en sección transversal laterales y frontales respectivas de un dispositivo de suministro de gotitas adaptado para uso farmacéutico (pero puede tener otros usos en otras realizaciones) y que utiliza aerosolización accionada por membrana (es decir "funcionalidad de modo por empuje") que tiene dos elementos de calentamiento posicionados debajo de un miembro vibratorio a cada lado del soporte de eyector de acuerdo con una realización de la divulgación.

Las FIGS. 35A-35C ilustran vistas en sección transversal de una trayectoria de flujo de aire para un dispositivo de suministro de gotitas que tiene un elemento de calentamiento inferior con un diseño de cartucho de única parte de acuerdo con una realización de la divulgación.

La FIG. 36 ilustra una vista en sección transversal de un dispositivo de suministro de gotitas que tiene un elemento de calentamiento inferior y un altavoz con un diseño de cartucho de única parte de acuerdo con una realización de la divulgación.

La FIG. 37 ilustra una vista en sección transversal de una trayectoria de flujo de aire para un dispositivo de suministro de gotitas que tiene un elemento de calentamiento interior con un diseño de cartucho de dos partes de acuerdo con una realización de la divulgación.

La FIG. 38 ilustra una vista en sección transversal de una trayectoria de flujo de aire para un dispositivo de suministro de gotitas que tiene un elemento de calentamiento interior con un diseño de cartucho de única parte de acuerdo con una realización de la divulgación.

La FIG. 39 ilustra una vista en sección transversal de una trayectoria de flujo de aire para un dispositivo de suministro de gotitas que tiene un elemento de calentamiento externo con un diseño de cartucho de única parte de acuerdo con una realización de la divulgación.

La FIG. 40 ilustra una vista en sección transversal de un dispositivo de suministro de gotitas con una corriente de aire calentada que incluye un sensor de temperatura que se usa en conjunto con un sistema de bucle cerrado para mantener constante la temperatura de la corriente de aire y también evitar el sobrecalentamiento y la lesión al usuario, de acuerdo con una realización de la divulgación.

Las FIGS. 41A y 41B ilustran vistas de un dispositivo de suministro de gotitas con resistencia de aire ajustable a través de un manguito deslizante y ventilación asociada de acuerdo con una realización de la divulgación.

La FIG. 42 ilustra un puerto de inhalación alargado y estrecho de un dispositivo de suministro de gotitas adaptado para inhalación nasal y que utiliza aerosolización accionada por membrana (es decir "funcionalidad de modo por empuje") de acuerdo con una realización de la divulgación.

La FIG. 43 ilustra un puerto de inhalación de versión más corta de un dispositivo de suministro de gotitas adaptado para inhalación nasal y que utiliza aerosolización accionada por membrana (es decir "funcionalidad de modo por empuje") de acuerdo con una realización de la divulgación.

Las FIGS. 44A y 44B ilustran una tapa de retiro de un dispositivo de suministro de gotitas adaptado para inhalación nasal y que utiliza aerosolización accionada por membrana (es decir "funcionalidad de modo por empuje") de acuerdo con una realización de la divulgación.

La FIG. 45 ilustra una malla con una placa unida que tiene múltiples aberturas para que ingrese líquido usada en un dispositivo de suministro de gotitas que utiliza aerosolización accionada por membrana (es decir "funcionalidad de modo por empuje") de acuerdo con una realización de la divulgación.

La FIG. 46 ilustra una vista en sección transversal de un cartucho de capacitancia que tiene dos placas paralelas colocadas a través del líquido junto al área de malla-membrana en un dispositivo de suministro de gotitas que utiliza aerosolización accionada por membrana (es decir "funcionalidad de modo por empuje") de acuerdo con una realización de la divulgación.

Las FIGS. 47A-47C ilustran una vista en perspectiva (FIG. 47A), vista en planta frontal (FIG. 47B) y vista en planta lateral (FIG. 47C) de una punta de miembro vibratorio rectangular en un dispositivo de suministro de gotitas que utiliza aerosolización accionada por membrana (es decir "funcionalidad de modo por empuje") de acuerdo con una realización de la divulgación.

Las FIGS. 48A-48C ilustran una vista en perspectiva (FIG. 48A), una vista en perspectiva de mapa de amplitud de vibración (FIG. 48B) y una vista en planta de amplitud de vibración superior (FIG. 48C) de una punta de miembro vibratorio de modo propio sin ranuras ni ajuste y los mapas de amplitud de vibración resultantes en un dispositivo de suministro de gotitas que utiliza aerosolización accionada por membrana (es decir "funcionalidad de modo por empuje") de acuerdo con una realización de la divulgación.

Las FIGS. 49A-49C ilustran una vista en perspectiva (FIG. 49A), una vista en perspectiva de mapa de amplitud de vibración (FIG. 49B) y una vista en planta de amplitud de vibración superior (FIG. 49C) de una punta de miembro vibratorio de modo propio con ranuras y los mapas de amplitud de vibración resultantes en un dispositivo de suministro de gotitas que utiliza aerosolización accionada por membrana (es decir "funcionalidad de modo por empuje") de acuerdo con una realización de la divulgación.

La FIG. 50 ilustra un miembro vibratorio contorneado en un dispositivo de suministro de gotitas que utiliza aerosolización accionada por membrana (es decir "funcionalidad de modo por empuje") de acuerdo con una realización de la divulgación.

La FIG. 51 ilustra un miembro vibratorio de émbolo en un dispositivo de suministro de gotitas que utiliza aerosolización accionada por membrana (es decir "funcionalidad de modo por empuje") de acuerdo con una realización de la divulgación.

La FIG. 52 ilustra un miembro vibratorio portador de sensor en un dispositivo de suministro de gotitas que utiliza aerosolización accionada por membrana (es decir "funcionalidad de modo por empuje") de acuerdo con una realización de la divulgación.

Las FIGS. 53A y 53B ilustran un miembro vibratorio de carrete y el mapa de amplitud de vibración resultante en un dispositivo de suministro de gotitas que utiliza aerosolización accionada por membrana (es decir "funcionalidad de modo por empuje") de acuerdo con una realización de la divulgación.

Las FIGS. 54A y 54B ilustran un miembro vibratorio cilíndrico optimizado y el mapa de amplitud de vibración resultante en un dispositivo de suministro de gotitas que utiliza aerosolización accionada por membrana (es decir "funcionalidad de modo por empuje") de acuerdo con una realización de la divulgación.

Las FIGS. 55A y 55B ilustran un miembro vibratorio cilíndrico ranurado no optimizado y el mapa de amplitud de vibración resultante en un dispositivo de suministro de gotitas que utiliza aerosolización accionada por membrana (es decir "funcionalidad de modo por empuje") de acuerdo con una realización de la divulgación.

Las FIGS. 56A y 56B ilustran un miembro vibratorio de barra optimizado y el mapa de amplitud de vibración resultante en un dispositivo de suministro de gotitas que utiliza aerosolización accionada por membrana (es decir "funcionalidad de modo por empuje") de acuerdo con una realización de la divulgación.

Las FIGS. 57A y 57B ilustran un miembro vibratorio de barra no optimizado y el mapa de amplitud de vibración resultante en un dispositivo de suministro de gotitas que utiliza aerosolización accionada por membrana (es decir "funcionalidad de modo por empuje") de acuerdo con una realización de la divulgación.

Las FIGS. 58A y 58B ilustran una vista en perspectiva (FIG. 58A) y una vista en sección transversal de amplitud de vibración (58<b>) de un miembro vibratorio de refuerzo y el mapa de amplitud de vibración resultante en un dispositivo de suministro de gotitas que utiliza aerosolización accionada por membrana (es decir "funcionalidad de modo por empuje") de acuerdo con una realización de la divulgación.

Las FIGS. 59A-59C ilustran una vista en perspectiva (FIG. 59A), una vista en planta superior (FIG. 59B) y una vista en planta frontal (FIG. 59C) de un miembro vibratorio alternativo que se acopla a un transductor de dispositivos de suministro de gotitas de acuerdo con una realización de la divulgación.

Las FIGS. 60A-60C ilustran una vista en perspectiva (FIG. 60A), una vista en planta superior (FIG. 60B) y una vista en planta frontal (FIG. 60C) de un miembro vibratorio alternativo que se acopla a un transductor de dispositivos de suministro de gotitas de acuerdo con una realización de la divulgación.

Las FIGS. 61A-61C ilustran una vista en perspectiva (FIG. 61A), una vista en planta superior (FIG. 61B) y una vista en planta frontal (FIG. 61C) de un miembro vibratorio alternativo que se acopla a un transductor de dispositivos de suministro de gotitas de acuerdo con una realización de la divulgación.

Las FIGS. 62A-62C ilustran una vista en perspectiva (FIG. 62A), una vista en planta superior (FIG. 62B) y una vista en planta frontal (FIG. 62C) de un miembro vibratorio alternativo que se acopla a un transductor de dispositivos de suministro de gotitas de acuerdo con una realización de la divulgación.

Las FIGS. 63A-63C ilustran una vista en perspectiva (FIG. 63A), una vista en planta superior (FIG. 63B) y una vista en planta frontal (FIG. 63C) de un miembro vibratorio alternativo que se acopla a un transductor de dispositivos de suministro de gotitas de acuerdo con una realización de la divulgación.

Las FIGS. 64A-64C ilustran una vista en perspectiva (FIG. 64A), una vista en planta superior (FIG. 64B) y una vista en planta frontal (FIG. 64C) de un miembro vibratorio alternativo que se acopla a un transductor de dispositivos de suministro de gotitas de acuerdo con una realización de la divulgación.

Las FIGS. 65A-65D ilustran una vista en perspectiva (FIG. 65A), una vista en planta superior (FIG. 65B), una vista en planta frontal (FIG. 65C) y una vista en sección transversal a lo largo de A-A de la FIG. 65B (FIG. 65D) de un miembro vibratorio alternativo que se acopla a un transductor de dispositivos de suministro de gotitas de acuerdo con una realización de la divulgación.

Las FIGS. 66A-66C ilustran una vista en perspectiva (FIG. 66A), una vista en planta superior (FIG. 66B) y una vista en planta frontal (FIG. 66C) de un miembro vibratorio alternativo que se acopla a un transductor de dispositivos de suministro de gotitas de acuerdo con una realización de la divulgación.

Las FIGS. 67A-67C ilustran una vista en perspectiva (FIG. 67A), una vista en planta superior (FIG. 67B) y una vista en planta frontal (FIG. 67C) de un miembro vibratorio alternativo que se acopla a un transductor de dispositivos de suministro de gotitas de acuerdo con una realización de la divulgación.

Las FIGS. 68A-68D ilustran una vista en perspectiva (FIG. 68A), una vista en planta superior (FIG. 66B), una vista en planta frontal (FIG. 66C) y una vista en planta lateral (66D) de un miembro vibratorio alternativo que se acopla a un transductor de dispositivos de suministro de gotitas de acuerdo con una realización de la divulgación.

Las FIGS. 69A y 69B ilustran una vista en perspectiva (FIG. 69A) y una vista en planta lateral (FIG. 69B) de un miembro vibratorio alternativo que se acopla a un transductor de dispositivos de suministro de gotitas de acuerdo con una realización de la divulgación.

Las FIGS. 70A-70C ilustran una vista en perspectiva (FIG. 70A), una vista en planta superior (FIG. 70B) y una vista en planta frontal (FIG. 70C) de un miembro vibratorio alternativo que se acopla a un transductor de dispositivos de suministro de gotitas de acuerdo con una realización de la divulgación.

Las FIGS. 71A-71C ilustran una vista en perspectiva (FIG. 71A), una vista en planta superior (FIG. 71B) y una vista en planta frontal (FIG. 71C) de un miembro vibratorio alternativo que se acopla a un transductor de dispositivos de suministro de gotitas de acuerdo con una realización de la divulgación.

Las FIGS. 72A-72C ilustran una vista en perspectiva (FIG. 72A), una vista en planta superior (FIG. 72B) y una vista en planta frontal (FIG. 72C) de un miembro vibratorio alternativo que se acopla a un transductor de dispositivos de suministro de gotitas de acuerdo con una realización de la divulgación.

Las FIGS. 73A-73C ilustran una vista en perspectiva (FIG. 73A), una vista en planta superior (FIG. 73B) y una vista en planta frontal (FIG. 73C) de un miembro vibratorio alternativo que se acopla a un transductor de dispositivos de suministro de gotitas de acuerdo con una realización de la divulgación.

Las FIGS. 74A-74C ilustran una vista en perspectiva (FIG. 74A), una vista en planta superior (FIG. 74B) y una vista en planta frontal (FIG. 74C) de un miembro vibratorio alternativo que se acopla a un transductor de dispositivos de suministro de gotitas de acuerdo con una realización de la divulgación.

Las FIGS. 75A-75C ilustran una vista en perspectiva (FIG. 75A), una vista en planta superior (FIG. 75B) y una vista en planta frontal (FIG. 75C) de un miembro vibratorio alternativo que se acopla a un transductor de dispositivos de suministro de gotitas de acuerdo con una realización de la divulgación.

Las FIGS. 76A-76C ilustran una vista en perspectiva (FIG. 76A), una vista en planta superior (FIG. 76B) y una vista en planta frontal (FIG. 76C) de un miembro vibratorio alternativo que se acopla a un transductor de dispositivos de suministro de gotitas de acuerdo con una realización de la divulgación.

Las FIGS. 77A-77C ilustran una vista en perspectiva (FIG. 77A), una vista en planta superior (FIG. 77B), una vista en planta frontal (FIG. 77C) y una vista en planta lateral (FIG. 77D) de un miembro vibratorio alternativo que se acopla a un transductor de dispositivos de suministro de gotitas de acuerdo con una realización de la divulgación.

Las FIGS. 78A-78C ilustran una vista en perspectiva (FIG. 78A), una vista en planta superior (FIG. 78B) y una vista en planta frontal (FIG. 78C) de un miembro vibratorio alternativo que se acopla a un transductor de dispositivos de suministro de gotitas de acuerdo con una realización de la divulgación.

Las FIGS. 79A-79C ilustran una vista en perspectiva (FIG. 79A), una vista en planta superior (FIG. 79B) y una vista en planta frontal (FIG. 79C) de un miembro vibratorio alternativo que se acopla a un transductor de dispositivos de suministro de gotitas de acuerdo con una realización de la divulgación.

Las FIGS. 80A-80D ilustran una vista en perspectiva (FIG. 80A), una vista en planta superior (FIG. 80B), una vista en planta frontal (FIG. 80C) y una vista en planta lateral (FIG. 80D) de un miembro vibratorio alternativo que se acopla a un transductor de dispositivos de suministro de gotitas de acuerdo con una realización de la divulgación.

Las FIGS. 81A-81D ilustran una vista en perspectiva (FIG. 81A), una vista en planta superior (FIG. 81B), una vista en planta frontal (FIG. 81C) y una vista en planta lateral (FIG. 81D) de un miembro vibratorio alternativo que se acopla a un transductor de dispositivos de suministro de gotitas de acuerdo con una realización de la divulgación.

Las FIGS. 82A-82D ilustran una vista en perspectiva (FIG. 82A), una vista en planta superior (FIG. 82B), una vista en planta frontal (FIG. 82C) y una vista en planta lateral (FIG. 82D) de un miembro vibratorio alternativo que se acopla a un transductor de dispositivos de suministro de gotitas de acuerdo con una realización de la divulgación.

Las FIGS. 83A-83C ilustran una vista en perspectiva (FIG. 83A), una vista en planta superior (FIG. 83B) y una vista en planta frontal (FIG. 83C) de un miembro vibratorio alternativo que se acopla a un transductor de dispositivos de suministro de gotitas de acuerdo con una realización de la divulgación.

Las FIGS. 84A-84Q ilustran estructuras alternativas de elementos de flujo laminar de un ensamblaje de contenedor de un dispositivo de suministro de gotitas de acuerdo con realizaciones de la divulgación.

La FIG. 85A ilustra un transductor ultrasónico, que incluye una porción de punta de miembro vibratorio, en un dispositivo de suministro de gotitas de acuerdo con una realización de la divulgación.

La FIG. 85B es una vista superior en sección transversal parcial del transductor ultrasónico de la FIG. 85A que se acopla a una membrana en un dispositivo de suministro de gotitas de acuerdo con una realización de la divulgación.

Las FIGS. 85C y 85D son vistas esquemáticas del transductor ultrasónico y la membrana de la FIG. 85B en dispositivos de suministro de gotitas de acuerdo con realizaciones alternativas de la divulgación en donde una malla incluye un primer mecanismo de aseguramiento en la FIG. 85C y un segundo mecanismo de aseguramiento en la FIG. 85D.

La FIG. 86A es una vista superior en sección transversal parcial de un transductor ultrasónico acoplado a una membrana en un dispositivo de suministro de gotitas de acuerdo con una realización de la divulgación.

Las FIGS. 86B y 86C son vistas esquemáticas del transductor ultrasónico y la membrana de la FIG. 86A en dispositivos de suministro de gotitas de acuerdo con realizaciones alternativas de la divulgación en donde una malla incluye un primer mecanismo de aseguramiento en la FIG. 86B y un segundo mecanismo de aseguramiento en la FIG. 86C.

La FIG. 87 es una vista superior en sección transversal parcial de un dispositivo de suministro de gotitas que incluye un transductor ultrasónico con una porción de punta de miembro vibratorio compensada de un eje central del dispositivo de suministro de gotitas que pasa a través de una membrana inclinada y una malla de acuerdo con una realización de la divulgación.

La FIG. 88A es una vista superior en sección transversal parcial de un transductor ultrasónico con una porción de punta de miembro vibratorio en forma de anillo no biselado acoplada a una malla inclinada en un dispositivo de suministro de gotitas de acuerdo con una realización de la divulgación.

La FIG. 88B es una vista esquemática del transductor ultrasónico y la membrana de la FIG. 88A en dispositivos de suministro de gotitas de acuerdo con una realización de la divulgación.

La FIG. 89A es una vista superior en sección transversal parcial de un transductor ultrasónico con una porción de punta de miembro vibratorio en forma de anillo biselado acoplada a una membrana inclinada en un dispositivo de suministro de gotitas de acuerdo con una realización de la divulgación.

La FIG. 89B ilustra una membrana inclinada que coopera con un transductor ultrasónico y una malla ilustrada en la FIG. 89A.

Las FIGS. 89C y 89D son vistas esquemáticas del transductor ultrasónico y la membrana de la FIG. 89A en dispositivos de suministro de gotitas de acuerdo con realizaciones alternativas de la divulgación en donde una malla incluye un primer mecanismo de aseguramiento en la FIG. 89C y un segundo mecanismo de aseguramiento en la FIG. 89D.

La FIG. 89E ilustra un transductor ultrasónico con una porción de punta de miembro vibratorio en forma de anillo biselado de la FIG. 89A.

La FIG. 90A es una vista superior en sección transversal parcial de un transductor ultrasónico con una porción de punta de miembro vibratorio en forma de anillo no biselado acoplada a una membrana y que toca la malla en un dispositivo de suministro de gotitas de acuerdo con una realización de la divulgación.

La FIG. 90B es una vista esquemática del transductor ultrasónico y la membrana de la FIG. 90A en dispositivos de suministro de gotitas de acuerdo con una realización de la divulgación. Esta realización se puede usar con un portador de malla ya sea de modo por empuje I o II.

La FIG. 91A es una vista superior en sección transversal parcial de un transductor ultrasónico con una porción de punta de miembro vibratorio en forma de anillo biselado acoplada a una membrana inclinada con un espacio entre la malla y la membrana en un dispositivo de suministro de gotitas de acuerdo con una realización de la divulgación.

La FIG. 91B es una vista esquemática del transductor ultrasónico y la membrana de la FIG. 91A en dispositivos de suministro de gotitas de acuerdo con una realización de la divulgación. Esta realización se puede usar con un portador de malla ya sea de modo por empuje I o II.

La FIG. 92 es una vista esquemática de un transductor ultrasónico con una porción de punta de miembro vibratorio en forma de anillo no biselado acoplada a una membrana con un espacio entre la malla y la membrana en un dispositivo de suministro de gotitas de acuerdo con una realización de la divulgación. Esta realización se puede usar con un portador de malla ya sea de modo por empuje I o II.

Las FIGS. 93A y 93B son vistas esquemáticas de un transductor ultrasónico de un dispositivo de suministro de gotitas con una vista de aislamiento (FIG. 93A) y una vista en sección transversal a lo largo de la línea A-A de la FIG. 93A (FIG. 93B) del transductor ultrasónico que tiene una porción de punta de miembro vibratorio ancha y plana junto con una membrana y una malla de acuerdo con una realización de la divulgación.

Las FIGS. 94A-94D son vistas esquemáticas de un dispositivo de suministro de gotitas (FIG. 94) con unas vistas de aislamiento en sección transversal del transductor ultrasónico a lo largo de la línea B-B de la FIG. 94A (FIG. 94B), una vista de aislamiento (FIG. 94C) y una vista en sección transversal a lo largo de la línea A-A de la FIG. 94C (FIG. 94D) del transductor ultrasónico que tiene una porción de punta ancha y en forma de anillo junto con una membrana y una malla de acuerdo con una realización de la divulgación.

La FIG. 95 es una ilustración esquemática de bloques de una pestaña de polímero aluminizado en una realización de la divulgación.

Las FIGS. 96A-96D son vistas en perspectiva de una membrana de un dispositivo de suministro de gotitas de acuerdo con una realización de la divulgación.

Las FIGS. 97A y 97B ilustran una vista en sección transversal (FIG. 97A) y una vista ampliada (FIG. 97B) de una malla de polímero soportada en una posición elevada por una corona circular de acero inoxidable con respecto a una membrana y un transductor acoplado a un miembro vibratorio que tiene una porción de punta en un dispositivo de suministro de gotitas de acuerdo con una realización de la divulgación.

Las FIGS. 98A y 98B ilustran una vista en sección transversal (FIG. 98A) y una vista ampliada (FIG. 98B) de una malla de polímero soportada en una posición bajada por una corona circular de acero inoxidable con respecto a una membrana y un transductor acoplado a un miembro vibratorio que tiene una porción de punta en un dispositivo de suministro de gotitas de acuerdo con una realización de la divulgación.

Las FIGS. 99A y 99B ilustran una vista en sección transversal (FIG. 99A) y una vista ampliada (FIG. 99B) de una malla de polímero soportada en una posición elevada por una primera corona circular de acero inoxidable y que tiene una segunda corona circular de acero inoxidable como un refuerzo acoplado, tal como mediante unión con pegamento o adhesivo, en la parte superior de la primera corona circular con respecto a una membrana y un transductor acoplado a un miembro vibratorio que tiene una porción de punta en un dispositivo de suministro de gotitas de acuerdo con una realización de la divulgación.

Las FIGS. 100A y 100B ilustran una vista en sección transversal (FIG. 100A) y una vista ampliada (FIG. 100B) de una malla de polímero soportada en una posición bajada por una primera corona circular de acero inoxidable y que tiene una segunda corona circular de acero inoxidable como un refuerzo acoplado, tal como mediante unión con pegamento o adhesivo, debajo de la primera corona circular con respecto a una membrana y un transductor acoplado a un miembro vibratorio que tiene una porción de punta en un dispositivo de suministro de gotitas de acuerdo con una realización de la divulgación.

Las FIGS. 101A-101C ilustran vistas en sección transversal de una malla de polímero soportada en una posición elevada (FIG. 101A), posición bajada (FIG. 101B) y a través de un soporte dentado (FIG. 101C) con elementos plásticos de un soporte similar a anillo (y sin una corona circular metálica) con respecto a membranas y un transductor acoplado a un miembro vibratorio en dispositivos de suministro de gotitas de acuerdo con realizaciones de la divulgación.

Las FIGS. 102A-C ilustran vistas ampliadas de la FIG. 101A (FIG. 102A), FIG. 101B (FIG. 102B) y FIG. 101C (FIG. 102C).

La FIG. 103A y 103B ilustran una vista en sección transversal (FIG. 103A) y una vista ampliada (FIG. 103B) de una malla de polímero y una placa capilar de acero inoxidable que tiene aberturas en la placa y la placa subyacente a la malla de polímero entre una membrana que cubre una porción de punta de miembro vibratorio y la malla en un dispositivo de suministro de gotitas de acuerdo con una realización de la divulgación.

La FIG. 103C es una vista esquemática en planta superior de una malla de polímero ilustrada en las FIGS.

103A y 103B.

La FIG. 103D es una vista esquemática en planta superior de una placa capilar de acero inoxidable ilustrada en las FIGS. 103A y 103B.

La FIG. 104 ilustra una vista esquemática de una malla de polímero y una placa capilar en donde la placa capilar está hecha de material de PEN como la membrana que cubre el miembro vibratorio (también hecha de material de PEN) y que incluye además un espaciador (tal como metal, cerámica o plástico) entre la placa capilar y la malla en un dispositivo de suministro de gotitas de acuerdo con una realización de la divulgación.

Las FIGS. 105A y 105B ilustran una vista en sección transversal (FIG. 105A)y una vista ampliada (FIG. 105B) de una malla de polímero con un soporte de tipo en forma de anillo de plástico o silicona (d) acoplado a una corona circular de acero inoxidable conformada hacia abajo y luego hacia arriba hacia una porción central de la corona circular que se acopla a una malla de polímero con respecto a una membrana y un transductor acoplado a un miembro vibratorio que tiene una porción de punta en un dispositivo de suministro de gotitas de acuerdo con una realización de la divulgación.

Las FIGS. 106A y 106B ilustran una vista en sección transversal (FIG. 106A) y una vista ampliada (FIG. 106B) de una malla de polímero con una porción central de soporte de tipo en forma de anillo de plástico o silicona de la corona circular que se acopla a una malla de polímero con respecto a una membrana y un transductor acoplado a un miembro vibratorio que tiene una porción de punta en un dispositivo de suministro de gotitas de acuerdo con una realización de la divulgación.

Las FIGS. 107A-107B ilustran vistas en sección transversal de una malla de polímero con un soporte de tipo en forma de anillo de plástico o silicona acoplado a coronas circulares de acero inoxidable doblemente reforzadas (similares a las FIGS. 99 y 100) en donde la malla de polímero se eleva con un refuerzo superior que se extiende además (FIG. 107A), la malla de polímero se eleva con un refuerzo superior que se extiende (FIG. 107B), la malla de polímero se baja con un refuerzo subyacente que se extiende (FIG. 107<c>), la malla de polímero se baja con un refuerzo subyacente que se extiende además (FIG. 107D) con respecto a la membrana y el transductor acoplados a un miembro vibratorio que tiene una porción de punta en dispositivos de suministro de gotitas de acuerdo con realizaciones de la divulgación.

Las FIGS. 108A-108D ilustran vistas ampliadas de la FIG. 107A (FIG. 108A), FIG. 107B (FIG. 108B), FIG. 107C (FIG. 108C) y FIG. 107D (FIG. 108D).

Las FIGS. 109A-109D ilustran una vista en sección transversal (FIG. 109A), una vista en perspectiva (FIG.

109B), una vista en planta superior (FIG. 109C) y una vista ampliada en sección transversal a lo largo de la línea C-C de la FIG. 109C (FIG. 109D) de una malla tipo "oblea" de silicio cristalino o carburo de silicio entre soportes con estructura de anillo y procesada con tecnología de semiconductores para proporcionar una fabricación exacta de aberturas lisas, tales como pseudoesféricas (la vista ampliada en sección transversal de la FIG. 109D pretende mostrar aberturas completamente a través de la malla), en la malla en un dispositivo de suministro de gotitas de acuerdo con una realización de la divulgación.

La FIG. 110 ilustra una vista en sección transversal y ampliada de una malla tipo "oblea" de silicio cristalino o carburo de silicio con aberturas tipo pozo que comienzan más grandes a través del espesor de la malla y luego terminan o se finalizan con aberturas más pequeñas en las aberturas (y que también pueden estar en ángulo con procesamiento de tecnología de semiconductores) en la malla en un dispositivo de suministro de gotitas de acuerdo con una realización de la divulgación.

Las FIGS. 111A-111C ilustran una vista en perspectiva de un primer extremo de un absorbente y deflector con aletas (FIG. 111A), una vista en perspectiva de un segundo extremo opuesto de un deflector con aletas (FIG.

111B) y una vista esquemática parcial, en sección transversal de una vía aérea de dispositivo de suministro de gotitas y una placa eyectora con malla que incluye un deflector con aletas de acuerdo con una realización de la divulgación.

La FIG. 112 es un mapa gráfico de campo de velocidad de línea de corriente de una trayectoria de flujo de aire de un dispositivo de suministro de gotitas que incluye directores de flujo de aire sin un deflector de acuerdo con una realización de la divulgación.

La FIG. 113 es un mapa gráfico de campo de velocidad de línea de corriente de una trayectoria de flujo de aire de un dispositivo de suministro de gotitas que incluye un deflector con material absorbente y ningún director de flujo de aire de acuerdo con una realización de la divulgación.

La FIG. 114 es un mapa gráfico de campo de velocidad de línea de corriente de una trayectoria de flujo de aire de un dispositivo de suministro de gotitas que incluye un deflector con material absorbente y que también incluye directores de flujo de aire de acuerdo con una realización de la divulgación.

Descripción detallada

Visión general de modo por empuje

El modo por empuje se ha desarrollado como un producto de riesgo reducido para suministrar (i) nicotina, cannabinoides y otras sustancias no terapéuticas (los dispositivos descritos en este documento como "BlueSky" son preferibles para uso con tales sustancias), así como (ii) productos de fármacos terapéuticos y prescriptivos (los dispositivos descritos en este documento como "Noruega" son preferibles para uso con tales productos). El dispositivo de modo por empuje está diseñado para suministrar al usuario una dosis segura y controlada. El dispositivo de suministro de gotitas de modo por empuje 10 es capaz de suministrar soluciones y suspensiones acuosas y no acuosas a temperatura ambiente. Con esta tecnología también se pueden suministrar formulaciones de moléculas grandes, ya sean solubles en agua o no. Los subproductos químicos nocivos que se encuentran comúnmente con la nicotina calentada y otras sustancias se eliminan en el dispositivo de modo por empuje, lo que lo convierte en una opción más segura para el suministro de aerosol.

El modo por empuje utiliza un miembro vibratorio 1708 y un transductor 26 que funcionan en conjunto con una membrana 25 y una malla 2 para convertir en aerosol el fluido 901, que se mantiene en un depósito 1200 y se suministra a la malla 22 usando diversos métodos (por ejemplo, material absorbente, recubrimientos hidrófilos, acción capilar, etc.). Preferiblemente, el miembro vibratorio está acoplado al transductor, tal como mediante unión (por ejemplo, adhesivos y similares), soldadura, pegado, conexiones físicas (por ejemplo soportes y otros conectores mecánicos) y similares. El transductor y miembro vibratorio interactúan con la membrana para empujar el fluido a través de la malla. Como se ilustra y describe en diversas realizaciones, la membrana puede en algunos casos entrar en contacto con la malla mientras también "empuja" el fluido a través de los orificios en la malla, y en otros casos puede separarse sin entrar en contacto con la malla para empujar el líquido a través de los orificios en la malla. El transductor puede comprender uno o más de una variedad de materiales (por ejemplo, PZT, etc.). En ciertas realizaciones, el transductor está hecho de materiales piezoeléctricos sin plomo para evitar la creación de materiales no deseados o tóxicos en un dispositivo de suministro de gotitas destinado a la inhalación humana. El miembro vibratorio puede estar hecho de uno o más de una variedad de materiales diferentes (por ejemplo, titanio, etc.). La malla puede ser uno o más de una variedad de materiales (por ejemplo, paladio níquel, poliimida, etc.). Después de que el fluido es empujado a través de la malla, se forma y se eyecta una aspersión de gotitas a través de un puerto de boquilla, portado por el aire arrastrado.

El dispositivo es ajustable y preciso. El dispositivo se puede optimizar para las preferencias o necesidades individuales del usuario. La eyección de masa de aerosol y el diámetro aerodinámico medio de masa (MMAD) se pueden ajustar a los parámetros deseados a través del tamaño de orificio de malla, tratamiento de malla, diseño de membrana, diseño de miembro vibratorio, flujo de aire, manipulación de potencia al transductor, etc. El diseño produce un aerosol compuesto de gotitas con una alta fracción respirable, de tal manera que los pulmones pueden absorber el aerosol de manera más eficiente.

El miembro vibratorio y el transductor están ambos separados del cartucho, aislados por la membrana. Esto no solo crea un producto más seguro, sino que facilita la fabricación. El miembro vibratorio y el transductor ambos son típicamente componentes costosos. Mantener estos componentes en el sistema de recinto en lugar de en el cartucho reduce el coste de bienes vendidos (COGS).

Tablas de números de elementos

Se proporcionan los números de sustancia, característica y parte para una referencia conveniente con respecto a las descripciones y figuras proporcionadas en este documento en la Tabla 1:

Tabla 1: Números de elementos

Realizaciones de "BlueSky"

Con referencia a las FIGS. 1A y 1B, un dispositivo de modo por empuje de BlueSky 10 incluye componentes principales de ensamblaje de contenedor 12, soporte de eyector 15 y sistema de recinto 17. Actualmente, se han creado prototipos y probado dos realizaciones del modo por empuje de BlueSky, I y II. Con referencia a la FIG. 2, la inclusión de una malla soportada por un anillo de acero inoxidable y un anillo de sellado elástico en un dispositivo de suministro de gotitas 10 se denomina como "modo por empuje II" en este documento. Con referencia a la FIG. 3, la inclusión de una malla soportada por un portador de malla superior e inferior y un anillo de sellado elástico en un dispositivo de suministro de gotitas 10 se denomina como "modo por empuje I" en este documento.

Las realizaciones de modo por empuje I y II tienen un transductor que consiste en un disco de titanato de zirconato de plomo (PZT) unido a la parte inferior de un miembro vibratorio hecho de aleación de titanio. El miembro vibratorio y el transductor están encerrados por una cubierta de plástico en un sistema de recinto 17. Una membrana hecha de naftalato de polietileno (p En ) en el soporte de eyector 15 aísla el transductor y el miembro vibratorio del fluido que se suministra desde un depósito en el ensamblaje de contenedor 12. La membrana se puede termoformar a la conformación de la punta de miembro vibratorio. El sistema integrado en el dispositivo consiste en el transductor, sensor de presión y batería de iones de litio, todos conectados en un único microcontrolador de placa. El recinto de aluminio que aloja el sistema integrado contiene un botón que puede duplicarse como un sensor de huellas dactilares para uso con sustancias controladas. El dispositivo se carga a través de un puerto de carga USB-C. Se usan imanes para mantener el cartucho en el recinto.

Las realizaciones usan un sistema de cartucho de dos componentes para evitar que el fluido entre en contacto con la malla en el almacenamiento. Este diseño involucra dos puntas, una de las cuales contiene material absorbente, en una parte del cartucho, el soporte de eyector. La otra parte del cartucho, el contenedor, aloja un depósito de fluido y dos séptums. El usuario empuja el soporte de eyector y el contenedor juntos, y las puntas perforan los séptums, creando una trayectoria para que el fluido fluya hacia la malla. El material absorbente en una punta ayuda en el suministro de fluido a la malla. La otra punta, que no incluye material absorbente, permite que el aire ingrese al contenedor para igualación de presión. Las ventilaciones cubiertas con material de ventilación están ubicados en la parte superior de cada lado del depósito de fluido y están conectados a la atmósfera abierta a través de salidas de flujo de aire, lo que permite la igualación de presión.

Con referencia a la FIG. 4, hay un puerto de eyección 42 con una longitud de 25 mm y un puerto de boquilla con una longitud de 10 mm. La longitud preferida del puerto de eyección es 0 mm-50 mm. La longitud preferida de puerto de boquilla es 0 mm-50 mm. La FIG. 5 muestra las trayectorias de flujo de fluido 900 y ventilación 100 a través de las puntas 28 en las realizaciones creadas en prototipos. Las FIGS. 6A y 6B muestran la trayectoria de aire arrastrado de realizaciones creadas en prototipos.

Modo por empuje de BlueSky I

Las FIGS. 7A y 7B muestran una representación y una visión general CAD, respectivamente, de la realización de modo por empuje I. Las visiones generales en las FIGS. 7A y 7B muestran el ensamblaje de contenedor 12, soporte de eyector 15 y el sistema de recinto 17, de izquierda a derecha.

La FIG. 8 proporciona una vista en despiece de los componentes de la realización de modo por empuje I.

Con referencia a la FIG. 9, la realización de modo por empuje I incluye un portador de malla que incluye dos anillos de COC 1506, 1508 que están soldados ultrasónicamente sosteniendo la malla 22 y la junta de suspensión 1512. Los anillos de COC hacen sándwich la malla y la junta de suspensión como se muestra en la FIG. 10. La junta se coloca entre los soportes de eyector superior e inferior.

Con referencia a la FIG. 11, dos ventilaciones están ubicadas en los lados estrechos del soporte de eyector inferior 1504 en la realización de modo por empuje I. Las puntas se ubican en el soporte de eyector superior 1502. El contenedor, que aloja el depósito de fluido 1200, incluye tres piezas de COC. Los dos séptums 1210 se mantienen entre las piezas central e inferior de contenedor. Un anillo de contenedor está unido a las piezas de contenedor superior 1206 y media 1208 y la boquilla 1202 encaja a presión sobre la pieza de contenedor superior 1206.

Modo por empuje de BlueSky II

Las FIGS. 12A y 12B muestran una representación y una visión general esquemática de la realización de modo por empuje II, respectivamente. Las visiones generales en las FIGS. 12A y 12B muestran el ensamblaje de contenedor 12, soporte de eyector 15 y el ensamblaje de recinto 17, de izquierda a derecha.

La FIG. 13 ilustra una vista en despiece de los componentes de la realización de modo por empuje II.

En la realización de modo por empuje II, un portador de corona circular de acero inoxidable 1518 está unido a la malla 22. Se coloca una junta 1513 encima de la malla y el portador de malla entre los soportes de eyector superior 1502 e inferior 1504. La FIG. 14 ilustra el portador de malla 1518 y la junta 1513 de realización de modo por empuje II.

En los lados anchos del soporte de eyector inferior 1504 se ubican dos ventilaciones como se muestra en la FIG. 15. Las puntas se ubican en el soporte de eyector superior 1502.

Al igual que en el modo por empuje I, el contenedor, que aloja el depósito de fluido, incluye tres piezas de COC. El contenedor inferior para la realización de modo por empuje II se extiende más que en el modo por empuje I, y la porción tubular se extiende hasta el soporte de eyector superior.

La FIG. 16 (modo por empuje II) y la FIG. 17 (modo por empuje I) ilustran una comparación de los contenedores inferiores de cada realización. La extensión es necesaria debido a que la malla queda más abajo, en comparación con I, debido a que el portador de malla de acero inoxidable es más delgado que el portador de COC de I. Los dos séptums se mantienen entre los contenedores medio e inferior. Un anillo de contenedor se une a las piezas superior y media de contenedor y la boquilla encaja a presión en la pieza superior de contenedor.

Miembro vibratorio y membranas de BlueSky

El modo por empuje tiene múltiples diseños de miembros vibratorios y membrana. La Tabla 2 y la Tabla 3 contienen descripciones de los diseños de miembros vibratorios y membranas, respectivamente, que han sido creados en prototipos y probados. Con referencia a las FIGS. 18 y 19, actualmente hay dos puntas diferentes para la punta de varilla de miembro vibratorio y la punta de anillo, respectivamente.

Tabla 2: Descripción de miembros vibratorios

Tabla 3: Descripción de las membranas

El transductor requiere una gran cantidad de potencia durante el accionamiento del dispositivo. A medida que aumenta el uso de potencia, aumenta el calor generado por el ensamblaje de placa de circuito impreso (PCBA). El efecto del calor se mitiga a través de varias características de diseño en el PCBA. Un PCBA de cuatro capas aumenta las capacidades antiinterferencias y de disipación de calor. El PCBA también contiene una gran cantidad de lámina de cobre, lo que lo hace propicio para la disipación del calor. El MOSFET que acciona el transductor adopta un paquete de alta corriente para evitar daño causado por el calentamiento en la operación continua a largo plazo. El transformador automático, para aumentar la salida de voltaje, se suspende para aislarlo del resto de PCBA. Estas características permiten que el dispositivo opere durante días sin preocuparse por sobrecalentamiento o estar sujeto a ruido eléctrico.

Prueba de vida de BlueSky

Las realizaciones de prototipo de modo por empuje de BlueSky, I y II, han pasado a través de prueba de vida. La prueba de vida consistió en dosificación repetida de tres segundos con intervalos de descanso de un segundo a lo largo del curso de varios días. La eyección de masa fue hecha antes y después de la prueba de vida. La eyección de masa se define como la masa que el dispositivo convierte en aerosol en una dosis de tres segundos. Los datos de eyección de masa antes de la prueba de vida se enumeran en la Tabla 3 y los datos de la prueba de vida posterior se enumeran en la Tabla 4. La eyección de masa de una realización se mantuvo constante antes y después de 55,000 dosis y probablemente pueda superarla. Esta realización, modo por empuje II con H4 y M11, tiene un portador de malla de acero inoxidable. Hay una segunda realización, modo por empuje I, que tiene un portador de malla de plástico de COC. Debido al calor del ciclo de dosificación extremo, el portador de malla de plástico fue deformado durante la prueba. Esto provocó una disminución en la eyección de masa después de la prueba de vida. Sin embargo, el portador de acero inoxidable en el modo por empuje II no se deformó a partir del calor, lo cual le permitió permanecer consistente después de la prueba. Tanto en I como en II, la gestión térmica se mejora a través de una PCBA de cuatro capas, una cantidad de lámina de cobre mayor que la estándar y un accionador de MOSFET de alta corriente. Las condiciones de prueba no son representativas del uso normal por el consumidor. Durante el uso diario normal, donde no se produce un calentamiento extremo, ambas realizaciones, I y II, muestran una eyección de masa constante. Las Tablas 2 y 3 proporcionan detalles del Miembro Vibratorio y Membrana referenciados, respectivamente.

Tabla 4. Datos de eyección de masa para dispositivos de modo por empuje antes de prueba de vida

Tabla 5. Datos de eyección de masa para dispositivos de modo por empuje después de prueba de vida

Comparación del modo por empuje y modo de anillo de la técnica anterior

Como se establece en el Ejemplo 1 descrito subsecuentemente, fueron probados prototipos del modo por empuje de BlueSky I y II y comparados con la tecnología anterior, denominada como modo de anillo de BlueSky (tal como se describe y muestra con los respectivos datos de prueba para esa tecnología en el documento w O 2020/264501), que se proporciona de la siguiente manera:

Ejemplo 1

En cada dispositivo fueron probados eyectores con un tamaño de orificio de 2.0 pm. La mitad de los eyectores probados tenían una entrada hidrófila y una salida hidrófoba (R). La otra mitad tenía una entrada y salida hidrófoba (W). La prueba fue realizada con un TSI Mini-MOUDI Modelo 135 y un Thermo Fisher Vanquish UHPLC. Fueron probadas ocho combinaciones de diseño diferentes (miembros vibratorios, membranas, tratamientos eyectores) con BlueSky I y II. Con base en los resultados de la prueba, el modo por empuje I parece ser la realización preferida para el modo por empuje. El diseño de modo por empuje I dio como resultado valores de eyección de masa y MMAD más consistentes frente al II. Siete de las ocho combinaciones de diseño dieron como resultado eyecciones de masa y MMAD comparables. Un valor atípico, H5 con M12 y eyector tratado con R, tuvo una eyección de masa significativamente mayor que los otros. Tras comparación del modo por empuje I con el modo de anillo de BlueSky, I suministró una eyección de masa más alta y más consistente y MMAD más bajos. La Tabla 6, Tabla 7 y Tabla 8 proporcionan los datos obtenidos del modo de anillo, modo por empuje I y modo por empuje II, respectivamente. Los datos en las tablas incluyen microgramos de nicotina eyectada, MMAD, desviación estándar geométrica (GSD) y el porcentaje de solución eyectada en la etapa 1 y etapa 2 del mini-MOUDI. Todas las combinaciones de miembros vibratorios y membranas probadas con el modo por empuje I, que se encuentran en la Tabla 7, funcionaron bien con ambos tratamientos de eyector. Como se ve en la Tabla 8, las combinaciones de mejor rendimiento con el modo por empuje II fueron H4 con M11 y H5 con M12, ambas usando eyectores tratados con W.

Tabla 6: Resultados de Mini-MOUDI en modo de anillo:

Los resultados obtenidos del dispositivo de Modo por Empuje I se muestran en la Tabla 7. Las Tablas 2 y 3 proporcionan detalles del Miembro Vibratorio y Membrana reverenciados, respectivamente.

Tabla 7: Resultados de Mini-MOUDI de modo por empuje I:

Los resultados obtenidos del dispositivo de Modo por Empuje II se muestran en la Tabla 8. Las Tablas 2 y 3 proporcionan detalles del Miembro Vibratorio y Membrana referenciados, respectivamente.

Table 8: Resultados de Mini-MOUDI de modo por empuje II:

Con base en los resultados de la prueba, el modo por empuje I es la realización preferida cuando se compara con II.

Cartucho de única pieza de BlueSky y diseños de bajo coste de bienes vendidos

Otra realización de modo por empuje incorpora el sistema de cartucho de dos partes en un componente singular. Tener el cartucho en una pieza simplifica la configuración para el usuario y aumenta la capacidad de fabricación mientras que reduce el coste. Las FIGS. 20, 21A y 21B muestran dos realizaciones de cartucho de única pieza. La realización mostrada en la FIG. 20 incluye un miembro vibratorio largo con el depósito de fluido que reside debajo de la malla. En este diseño, el contenedor es de dos piezas que se ensamblan durante la fabricación.

En otra realización, hay un miembro vibratorio corto con el depósito de fluido encima de la malla (véanse las FIGS. 21A y 21B). En este diseño, el contenedor se compone de tres piezas que se ensamblan durante la fabricación. Una vez que se llena el depósito de fluido, la boquilla encaja a presión en el contenedor con el anillo de contenedor en el medio.

El miembro vibratorio y el transductor funcionan en conjunto con una membrana y una malla, como realizaciones descritas previamente del modo por empuje de BlueSky. La membrana también sirve para aislar el miembro vibratorio y el transductor del fluido. En ambos diseños se usa un portador de malla. Los imanes en la parte inferior de los contenedores mantienen el cartucho en el recinto.

Realizaciones adicionales, mostradas en las FIGS. 22A y 22B, de un cartucho de única pieza incluyen un diseño más simple, reduciendo el COGS en la fabricación al disminuir el número de partes moldeadas por inyección y uniones. La FIG. 22A ilustra una versión simplificada del diseño en la FIG. 21A pero con un miembro vibratorio largo. El diseño en la FIG. 22A reduce el número de soldaduras ultrasónicas y partes moldeadas por inyección. La FIG. 22B simplifica además el diseño de la FIG. 21A con menos soldaduras ultrasónicas y partes moldeadas por inyección.

Los diseños de COGS bajos que se muestran en las FIGS. 23A y 23B son una simplificación del diseño que se muestra en la FIG. 21B. Este diseño es un cartucho de única parte que se puede insertar en el recinto. Intercambios de aire entre el sello de la boquilla y el contenedor superior. Los cartuchos que se muestran en las FIGS. 22A-22B y FIG. 24 tienen retirado el puerto de eyección dejando el puerto de boquilla de 10 mm. Las longitudes preferibles de puerto de eyección y de puerto de boquilla son las mismas como se establecen previamente, 0 mm-50 mm.

Cartucho de dos piezas de BlueSky

La FIG. 24 ilustra un diseño de cartucho de dos piezas para un miembro vibratorio largo. El contenedor y soporte de eyector están intercambiados donde el soporte de eyector está conectado a la boquilla y el contenedor está debajo. Las puntas en el soporte de eyector miran hacia abajo sobre los séptums en el contenedor.

Realizaciones farmacéuticas/terapéuticas (Noruega)

Otra realización de modo por empuje, Noruega, es similar a su contraparte BlueSky en la mayoría de los aspectos, excepto que está personalizada para uso médico y prescriptivo. Al igual que BlueSky, Noruega presenta un cartucho liberable que contiene un depósito de fluido y un soporte de eyector. El dispositivo también se puede usar para evaluar la salud pulmonar usando espirometría. La FIG. 25 muestra una realización de modo por empuje de Noruega.

Los pacientes diagnosticados con enfermedades pulmonares pueden usar el dispositivo de Noruega para hacer un seguimiento de sus dosis de medicamentos y realizar pruebas de función pulmonar para que se pueda evaluar su progresión de tratamiento. El paciente puede realizar pruebas de función pulmonar y ver el historial de dosis a través de una aplicación de teléfono que se empareja con el dispositivo de Noruega con Bluetooth. El dispositivo guarda las mediciones de sensor de presión de cada dosis de medicamento. Las mediciones de flujo inspiratorio se pueden derivar de las mediciones de sensor de presión para garantizar que el usuario esté inhalando su medicamento a una tasa de flujo que suministre la solución de manera más eficiente. El dispositivo también puede realizar pruebas de función pulmonar para medir el volumen espiratorio forzado de un paciente durante 1 segundo, capacidad vital forzada, flujo espiratorio pico y otras mediciones de espirometría. Los datos del rastreo de dosis y de las pruebas de función pulmonar se cargan en la nube de tal manera que el paciente y el médico puedan ver la progresión del paciente.

El soporte de eyector ha sido diseñado para aceptar muchos tamaños diferentes de contenedores, donde el volumen del depósito de fluido cambia. Esto hace al dispositivo capaz de ser usado con productos biológicos o eyecciones de un solo uso. Los posibles volúmenes de depósito de fluido oscilan desde 1 pL y 20 mL.

La boquilla para la realización de Noruega tiene una longitud preferida de 15 mm. En los lados de la boquilla hay dos rendijas con una dimensión de 9 mm por 3 mm para un área de 27 mm2. La longitud de la boquilla podría ser cualquier parte desde 5 mm a 30 mm. El área para la boquilla podría ser desde 1 mm2 a 100 mm2. La abertura de boquilla tiene dimensiones de 14 mm x 24 mm para un área de 336 mm2. El área de la abertura de boquilla podría ser cualquier parte desde 10 mm2 a 500 mm2.

El cartucho se puede insertar en el cuerpo principal del dispositivo. La parte frontal del cartucho se puede sellar mediante una junta tórica unida a la tapa que presiona alrededor de la malla en una corona circular de acero inoxidable cuando está cerrada para evitar cualquier evaporación a través de la malla, este es el sello frontal. El dispositivo presenta entrenamiento de voz y luces LED para guiar al usuario a través de la inhalación por eyección. Hay una pantalla LCD para mostrar el conteo de dosis y otra información necesaria. La FIG. 26 muestra una vista en despiece de una realización de modo por empuje de Noruega.

Con referencia a las FIGS. 27A-D, el ensamblaje de cartucho (FIG. 27A) se compone de tres partes: el contenedor (FIG. 27B), espaciador de cartucho (FIG. 27C) y el soporte de eyector (FIG. 27D). El espaciador de cartucho mantiene el soporte de eyector separado del contenedor para evitar que el fluido entre en contacto con la malla durante el almacenamiento antes del uso inicial en modo por empuje.

El espaciador de cartucho se puede retirar para que el contenedor se pueda empujar hacia abajo sobre el soporte de eyector de tal manera que las puntas perforen los séptums convirtiendo el cartucho en una pieza. Luego, el cartucho se puede empujar en el cuerpo principal del dispositivo para completar el dispositivo. Este proceso se ilustra en la FIG. 28.

La tapa de la realización de Noruega está diseñada para crear un sello firme alrededor del cartucho después de cada uso. Una junta tórica se asienta sobre una pieza de plástico cargada por resorte que se comprime ligeramente sobre el ensamblaje de cartucho cuando se cierra la tapa, generando un sello entre el cartucho y la atmósfera abierta. Los componentes de la tapa se muestran aislados como se ilustra en la FIG. 29.

Los componentes críticos para generar un aerosol preciso del soporte de eyector incluyen la malla, junta, membrana, material de ventilación y boquilla. La membrana se posiciona de tal manera que la cara de membrana se mantenga paralela a la cara de malla, o en un ángulo preciso pequeño. El soporte de eyector también tiene dos puntas que sobresalen de la parte superior que perforan el contenedor. Una es para el suministro de fluido y la otra proporciona una trayectoria de ventilación para el aire generado por la eyección. En el lado del soporte de eyector con la punta de ventilación de aire hay una abertura cubierta por material de ventilación para ayudar a aliviar la presión y la acumulación de aire. La boquilla se posiciona siguiendo la cara de la malla.

Los componentes críticos del contenedor para mantener un aerosol consistente son el material de ventilación, una espiral, séptums y tapas de séptums. El material de ventilación se posiciona entre el fluido y la espiral. La espiral se crea mediante el contenedor superior y el espaciador de ventilación que minimiza la evaporación del fluido a través del material de ventilación. El espaciador de ventilación está unido a la parte superior del contenedor superior para crear la espiral sellada con una abertura hacia el modo por empuje dentro del ensamblaje de contenedor y otra abertura hacia la atmósfera. Los séptums están en la parte inferior del contenedor. Los séptums se colocan en una cavidad en el contenedor inferior y se mantienen en su lugar con tapas de séptums que están unidas al contenedor inferior. Los componentes críticos tanto del soporte de eyector como del contenedor se pueden ver en las FIGS. 30A y 30B.

El cuerpo principal de Noruega contiene el miembro vibratorio y el ensamblaje de transductor. En una realización, como se muestra en la FIG. 31, el ensamblaje de miembro vibratorio y transductor está encerrado por una cubierta frontal de miembro vibratorio y una cubierta trasera de miembro vibratorio. Las cubiertas se mantienen unidas mediante tapas circulares llamadas los sujetadores de cubierta de miembro vibratorio frontal y trasero. El miembro vibratorio encerrado luego se coloca en el recinto de miembro vibratorio, seguido por el resorte de ensamblaje de miembro vibratorio, y finalmente se asienta en el soporte de dispositivo de miembro vibratorio. El recinto de miembro vibratorio permite que el resorte presione el miembro vibratorio y el ensamblaje de transductor con la membrana.

Las realizaciones adicionales del modo por empuje de Noruega incluyen diferentes sistemas de suspensión para mantener la malla en el cartucho, similares a los del modo por empuje de BlueSky. Con los sistemas de suspensión que se ven en las FIGS. 32 y 33, el ensamblaje de miembro vibratorio y transductor ya no tiene un resorte; por lo tanto, ya no necesita estar en el recinto de miembro vibratorio, ni tampoco necesita el soporte de dispositivo de miembro vibratorio.

Una realización adicional del dispositivo de modo por empuje de Noruega incluye un elemento de calentamiento que aumenta la temperatura de aire inhalado en modo por empuje a aproximadamente 50°C para hacer que la dosis sea más cómoda. Al igual que con los diseños de BlueSky que incluyen elementos de calentamiento, la temperatura de aire calentado se mantiene por debajo de los niveles de degradación térmica, por lo que se mantiene la integridad de modo por empuje de la formulación y no se producen subproductos dañinos. Esto se puede lograr debido a que, al igual que con BlueSky, el dispositivo no depende del calor para convertir en aerosol. Las FIGS. 34A y 34B ilustran un diseño que incluye dos elementos de calentamiento posicionados debajo del miembro vibratorio a cada lado del soporte de eyector. Como se ve en las FIGS. 34A y 34B, el aire entra a través de aberturas en la parte inferior del soporte de eyector, pasa a través de los elementos de calentamiento y sale en la boquilla. Adicionalmente, el aire más cálido provocará una evaporación mínima del fluido en aerosol dando como resultado una disminución en MMAD.

Biocompatibilidad

En el diseño de modo por empuje, el miembro vibratorio y el transductor están completamente aislados de la solución inhalada de modo por empuje mediante una membrana. El transductor, que típicamente contiene metales pesados, está ubicado detrás de un miembro vibratorio, de tal manera que está completamente retirado del área de eyección y del depósito de fluido. La membrana separa el depósito de fluido del miembro vibratorio, presentando una barrera químicamente inerte que permite poca o ninguna difusión y subsecuente evaporación. En una realización, se usa una malla de aleación de paladio níquel para atomizar el fluido. También se ha probado una malla de poliimida y fue mostrado que es una opción viable. El uso de una malla de polímero reduciría significativamente el coste de fabricación y mejoraría potencialmente el perfil extraíble/lixiviable del dispositivo. Los componentes no metálicos en las realizaciones creadas en prototipos están compuestos principalmente de copolímero de olefina cíclica (COC) y silicona, ambos materiales ampliamente aceptados usados en la industria de dispositivos médicos.

Diseño de aire calentado

Las FIGS. 35A-35C hasta la FIG. 38 muestran realizaciones que incluyen un elemento de calentamiento para aumentar la temperatura de aire inhalado en modo por empuje I a aproximadamente 50°C, haciendo que la dosis sea más cómoda. El aire pasa perpendicularmente a través del elemento de calentamiento para calentarse de manera más eficiente. Dado que la temperatura de aire calentado se mantiene por debajo de los niveles de degradación térmica, se mantiene la integridad de modo por empuje de la formulación y no se producen subproductos dañinos. También, el calor específico del fluido es mucho mayor que el del aire; por lo tanto, la temperatura del fluido en aerosol se calentará mínimamente. Esto se puede lograr debido a que el dispositivo no depende del calor para convertir en aerosol. Aquí, el calor solo se usa para optimizar la experiencia de usuario. Adicionalmente, el aire más cálido provocará una evaporación mínima del fluido en aerosol dando como resultado una disminución en MMAD. Por último, el elemento de calentamiento estará rodeado por material aislante para mantener todos los componentes del dispositivo aislados del calor.

El elemento de calentamiento es accionado por respiración de tal manera que solo calienta el aire cuando el usuario inhala. Esto permite que la batería tenga una vida mucho más larga. También crea un dispositivo mucho más seguro ya que el elemento de calentamiento no está siempre encendido. Esto se puede lograr debido a la incorporación de modo por empuje de un cable de calibre pequeño. Este cable se calienta muy rápidamente, por lo que el elemento de calentamiento responde tan pronto como el usuario inhala.

En la realización mostrada en las FIGS. 35A-35C, después de que el aire ingresa al dispositivo, la vía de aire se estrecha por el acelerador de flujo de aire para aumentar la velocidad. Luego, el aire pasa a través del elemento de calentamiento, que está posicionado en el área de intercambio de calor. Finalmente, el aire calentado fluye hacia la boquilla. Las FIGS. 35A-35C muestran tres vistas de esta realización. Este diseño permite que se instale una batería más grande en el dispositivo que complementa el elemento de calentamiento.

Con referencia a la FIG. 36, también se puede incorporar un altavoz en cualquiera de las realizaciones de BlueSky de aire calentado. Esto permitirá una experiencia sensorial adicional para el usuario (es decir, sonido chispeante/de calentamiento tras inhalación).

En las realizaciones mostradas en la FIG. 37 y la FIG. 38, el elemento de calentamiento está posicionado debajo del miembro vibratorio en una cámara separada dentro del recinto. El aire entra a través de la entrada de flujo de aire, se pasa a través del elemento de calentamiento y sale por encima del eyector. Este diseño se puede usar en el diseño de cartucho de dos partes (FIG. 37) o en el diseño de cartucho de única pieza (FIG.

98). Estas realizaciones ofrecen la ventaja de un dispositivo más compacto, en comparación con la realización mostrada en las FIGS 35A-35C, a costa de la vida de la batería.

Otra realización presenta elementos de calentamiento externos ubicados en el exterior del recinto (FIG. 39). El aire pasa a través de los elementos de calentamiento, entra en la boquilla por encima de la malla y sale a través del extremo de la boquilla. Este diseño puede en algunas realizaciones proporcionar un elemento de calentamiento removible.

En otra realización de un dispositivo de modo por empuje de aire calentado, se usa un control de bucle cerrado para regular la potencia suministrada al elemento de calentamiento. La potencia se ajusta para mantener la temperatura de corriente de aire constante y en niveles seguros. Con referencia a la FIG. 40, la temperatura de corriente de aire se mide mediante un sensor de temperatura tal como un RTD. La potencia suministrada al elemento de calentamiento cambia como resultado de las lecturas de sensor de temperatura.

En otra realización del dispositivo de modo por empuje de aire calentado, se usa un control de bucle abierto para regular la potencia suministrada al elemento de calentamiento. La potencia se ajusta para mantener constante la temperatura de corriente de aire. Se detecta la caída de presión a partir de la inhalación. Se conoce la cantidad de potencia necesaria para suministrar el elemento de calentamiento para mantener constante la temperatura de corriente de aire debido a los cambios en la caída de presión. Se crea una tabla de consulta para determinar la cantidad de potencia necesaria para suministrar el elemento de calentamiento para mantener constante la temperatura de corriente de aire con base en el valor de sensor de presión.

En otra realización del dispositivo de modo por empuje de aire calentado, uno o más de los componentes internos de dispositivo de modo por empuje que están en contacto con el aire calentado están hechos preferiblemente de metal (es decir, aluminio, Inconel, etc.). Esto aislará el elemento de calentamiento y mejorará la biocompatibilidad del dispositivo.

En otra realización del dispositivo de modo por empuje de aire calentado, cualquier componente que podría comprometerse por el aire calentado está hecho preferiblemente de metal (es decir, titanio, aluminio, Inconel, etc.). Estos componentes incluyen, pero no se limitan a la boquilla, la cámara de calentamiento y componentes similares que el aire calentado podría afectar negativamente.

En una realización del dispositivo de modo por empuje de aire calentado, los componentes metálicos que están en contacto con el aire calentado están hechos preferiblemente de un material con una conductividad térmica baja, tal como Inconel.

En una realización del dispositivo de modo por empuje de aire calentado, se usa cerámica para aislar el elemento de calentamiento.

Diseño de resistencia de aire ajustable

Otra realización de modo por empuje incorpora un mecanismo para ajustar el tamaño de las entradas de flujo de aire. Las entradas de flujo de aire se pueden abrir y cerrar usando un manguito o una apertura ajustable. De esta forma, la resistencia experimentada por el usuario se puede ajustar a las preferencias individuales. Las FIGS. 41A y 41B muestran un dispositivo de BlueSky con un manguito deslizante 1732 alrededor del recinto. El manguito se puede ajustar para cubrir parcial o totalmente las entradas de flujo de aire, aumentando la resistencia que se siente por el usuario. Adicionalmente, el flujo de aire en la boquilla cambiará a medida que se cambie la posición del manguito. Esto también cambiará el MMAD de la dosis debido a cambios en la corriente de flujo de aire.

Realizaciones de dispositivos nasales

El modo por empuje de BlueSky también se ha adaptado para la inhalación nasal. Las FIGS. 42-44 muestran varias realizaciones de un dispositivo de modo por empuje de BlueSky nasal. Como se ve en las FIGS. 42-44, hay múltiples variaciones del puerto de inhalación de modo por empuje. Sin embargo, las realizaciones preferibles del dispositivo nasal tienen puertos de inhalación más largos y estrechos (véase FIG. 42) que en otros diseños con puertos de inhalación más cortos (véase FIG. 43) para un uso óptimo de fosa nasal. Como se ve en la FIG. 44, se puede agregar una tapa para proteger el puerto de inhalación de modo por empuje y mantenerlo limpio. Los tamaños de gotita preferidos están entre un rango de 1-110 micrones, pero se prefiere 2-23 micrones.

Características adicionales

Tubos hidrófilos/hidrófobos

Otra realización de modo por empuje incorpora un tubo con un interior hidrófilo que suministra fluido desde el depósito de fluido a la malla. Un tubo hidrófilo elimina la necesidad de material absorbente y permite suministrar una variedad más amplia de suspensiones y soluciones desde el dispositivo. Un ejemplo de uno de estos tubos es la punta en BlueSky I y II.

Otra realización de modo por empuje incorpora un tubo con un interior hidrófilo que suministra fluido desde el depósito de fluido a la malla sin un material absorbente, lo que permite suministrar una variedad más amplia de suspensiones y soluciones desde el dispositivo; y un tubo hidrófobo opuesto que fomenta la migración de gas desde el área de suministro de fluido entre la membrana y la malla.

Orificios de malla de polímero

En otra realización, como se muestra en la FIG. 45, se usa una malla de polímero 22 con una placa 45 unida a ella. Se ha encontrado que un orificio de 2 mm en una placa funciona mejor para la eyección. Por lo tanto, otra realización es donde la placa tiene múltiples aberturas de 2 mm para que entre el líquido. Los orificios en la placa pueden oscilar desde 0.1 mm-20 mm.

Respiración en reposo

Otra realización de modo por empuje usa un sistema de respiración en reposo que se puede usar para terapia pediátrica. La tecnología de modo por empuje suministra aerosol a una máscara similar a la Máscara Pediátrica Aero Chamber Plus Z-Stat (Monaghan Medical). Esto permite una terapia de uso prolongado. Cuando un usuario inhala, el dispositivo comenzará a eyectar y cuando el usuario exhale, el dispositivo detendrá la eyección. Debido a la robustez del modo por empuje, este puede ser un dispositivo muy efectivo para terapias prolongadas.

Cartucho de capacitancia

En otra realización, dos placas paralelas 1528 rodean el fluido junto al área de malla y membrana. Estas dos placas paralelas medirán la capacitancia del fluido. Se conoce la capacitancia del fluido suministrado. Si la capacitancia medida es diferente a la capacitancia conocida, el dispositivo no funcionará. Esto evitará la manipulación del cartucho y evitará que se inserten fluidos no autorizados en el cartucho. Una de las placas paralelas se muestra en la FIG. 46.

Bomba de microfluidos

Otra realización de modo por empuje utiliza geometrías de membrana y miembro vibratorio en su interfaz acoplada para actuar tanto como un atomizador y una bomba de microfluidos en aplicaciones donde los materiales absorbentes no están incorporados en la realización preferida para ciertas suspensiones, soluciones y otras aplicaciones médicas, terapéuticas y de consumo. La punta del miembro vibratorio está acoplada a una membrana que coincide con la geometría deseada permitiendo que el fluido ingrese entre la malla y la membrana mientras que también favorece la salida libremente de cualquier gas. Estas membranas pueden ser tratadas mediante las tecnologías mencionadas previamente para ser hidrófilas o hidrófobas.

Otra realización utiliza una bomba de microfluidos separada para dirigir la cantidad adecuada de fluido y presión entre la malla y la membrana cuando se enciende, en el accionamiento de respiración, a intervalos establecidos, etc. para garantizar una dosificación adecuada.

Optimización de geometría de miembros vibratorios

Los miembros vibratorios de las realizaciones deben estar hechos de materiales que presenten propiedades acústicas y mecánicas adecuadas. Se puede realizar la pulverización de película delgada de diversos metales no reactivos, tales como titanio, paladio, oro, plata, etc., en la sección de punta de miembro vibratorio para mejorar además la biocompatibilidad. De acuerdo con los líderes de la industria, el titanio tiene las mejores propiedades acústicas de las aleaciones de alta resistencia, tiene una alta resistencia a la fatiga que le permite soportar altas tasas de ciclos en altas amplitudes y tiene una mayor dureza que el aluminio, lo que lo hace más robusto. Se debe seleccionar el material correcto, los miembros vibratorios deben estar equilibrados, diseñados para la amplitud requerida y ser ajustados con precisión a una frecuencia específica. Un aspecto del ajuste es hacer que el miembro vibratorio tenga la longitud alargada correcta. Otro aspecto del ajuste es hacer coincidir el miembro vibratorio con la malla y tener la relación de ganancia correcta. Los miembros vibratorios ajustados incorrectamente pueden causar daño a la fuente de alimentación y no resonarán a la frecuencia optimizada del dispositivo, disminuyendo la eyección de masa y la longevidad (véase también Ultrasonic Vibrating member catalog - Emerson. Catalog - Ultrasonic Vibrating member (2014). Disponible en: https://www.emerson.com/documents/automation/catalog-ultrasonic-vibrating member-branson-en-us-160126.pdf. (Consultado: 2 de noviembre de 2021).

Por ejemplo, el material de Titanio 7-4 tiene una propagación de ondas mucho más uniforme en una dirección (axial) que el Titanio 6-4.

Las realizaciones deben tener miembros vibratorios con módulos de elasticidad, propiedades acústicas, velocidades del sonido, propiedades mecánicas, estructura molecular, etc. adecuados tales como Ti Grado 23, Ti Grado 5, Ti Puro >99.9%, TIMETAL ® 7-4, Acero Inoxidable 302, Acero Inoxidable 303, Acero Inoxidable 304, Acero Inoxidable 304L, Acero Inoxidable 316, Acero Inoxidable 347, Al 6061, Al 6063, Al 3003, etc.

Otras realizaciones tienen miembros vibratorios cristalinos con módulos de elasticidad, propiedades acústicas, velocidades del sonido, propiedades mecánicas, estructura molecular, etc. adecuados tales como: Zafiro (Óxido de aluminio Al2O3), silicio monocristalino, etc.

En una realización, el diseño de miembro vibratorio se basa en el diseño de miembro vibratorio ultrasónico industrial tal como se divulga mediante la referencia indicada de modo por empuje subsecuentemente anotada, pero optimizado para ser usado con los propósitos de generación de aerosol en el suministro de fluidos a los pulmones, nariz, oído, ojos, etc.

Con referencia a la FIG. 47, el miembro vibratorio es rectangular en la interfaz de membrana. Esta punta rectangular presenta tres ranuras periódicas a lo largo de las direcciones X y dos ranuras periódicas a lo largo de las direcciones Y de la punta de miembro basadas en una estructura cristalina fonónica cuasiperiódica.

Con referencia a las FIGS. 48 y 49, la punta de miembro vibratorio rectangular combinada con una sección cónica y una sección cilíndrica puede mejorar efectivamente la ganancia de amplitud de salida y utiliza la propiedad de banda prohibida de la estructura para suprimir efectivamente la vibración lateral de la punta de miembro vibratorio, mejorando la uniformidad de distribución de amplitud en la interfaz de membrana (véase también Lin, J. & Lin, S. Study on a large-scale three-dimensional ultrasonic plastic welding vibration system based on a quasi-periodic phononic crystal structure. MDPI (2020). Disponible en: https://www.mdpi.com/2073-4352/10/1/21/htm. (Consultado: 2 de noviembre de 2021).

En otras realizaciones, mostradas en las FIGS. 50-58, el miembro vibratorio 1708 está ajustado y mecanizado de manera similar a los diseños de miembros vibratorios ultrasónicos industriales (tales dibujos se divulgan en la referencia anotada) pero optimizado para la generación de aerosol en el suministro de fluidos a los pulmones, nariz, oído, ojo, etc. tales como el miembro vibratorio contorneado (FIG. 50), miembro vibratorio de émbolo (FIG. 51), miembro vibratorio de sensor de autenticidad de producto (FIG. 52), miembro vibratorio de carrete (FIG. 53), miembro vibratorio cilíndrico ranurado (FIGS. 54 y 55), miembro vibratorio de barra (FIGS. 56 y 57) y miembro vibratorio de refuerzo (FIG. 58). Véase también Industrial resonators Disponible en: http://www.kreN-engineering.com/fea/industr/industrial_resonators.htm. (Consultado: 2 de noviembre de 2021).

Con referencia a la FIG. 50, los miembros vibratorios se pueden contornear para hacer contacto íntimo con la geometría de membrana.

Con referencia a la FIG. 51, los miembros de émbolo tienen émbolos montados nodalmente que pueden usarse para ejercer presión sobre una superficie dada de la membrana en contacto por el miembro vibratorio.

Con referencia a la FIG. 52, los miembros vibratorios portadores de sensores presentan una cavidad interna que encapsula parcial o totalmente un dispositivo de detección montado en nodo. El dispositivo de detección está acoplado con una unidad de control de sensor que emite una señal al PCBA. Esta señal se puede usar para desactivar la generación de aerosol cuando se intentan usar cartuchos no conformes, incorrectos, sin licencia, etc.

Con referencia a la FIG. 53, los miembros vibratorios de carrete son miembros cilíndricos sin ranuras que presentan lados recortados detrás de la cara para formar una conformación de carrete. Esta conformación de carrete mejora la uniformidad de amplitud de cara. Debido a que un miembro vibratorio de carrete no tiene ranuras, sus tensiones son mucho menores que las de los miembros vibratorios cilíndricos ranurados comparables lo que hace que los costes de mecanizado sean mucho menores. El uso de cavidades, ranuras y extensión posterior para optimizar la resonancia axial crea una amplitud muy uniforme a través de la cara de miembros. El miembro es una media longitud de onda de largo en resonancia axial, como se indica por el nodo único que generalmente es transversal a la dirección principal de vibración. Los miembros vibratorios de carrete generalmente tienen una ganancia de aproximadamente 1:1, aunque es posible una ganancia un poco mayor.

Con referencia a las FIGS. 54 (optimizada) y 55 (no optimizada), los miembros vibratorios cilíndricos ranurados presentan ranuras longitudinales que se usan para reducir el acoplamiento transversal debido al efecto Poisson. Tales ranuras usualmente son radiales, aunque a veces son útiles otras configuraciones. Sin tales ranuras, el miembro vibratorio ya sea tendrá una amplitud muy desigual a través de la cara o incluso puede resonar de una manera no axial. También tienen una cavidad facial que se extiende profundamente dentro del miembro para aumentar su ganancia. El miembro vibratorio es una media longitud de onda de largo en resonancia axial, como se indica por el nodo único que generalmente es transversal a la dirección principal de vibración. Los miembros vibratorios cilíndricos ranurados generalmente tienen una ganancia baja a moderada (1:1 a 2:1).

Con referencia a las FIGS. 56 (optimizadas) y 57 (no optimizadas), los miembros vibratorios de barra son rectangulares y ya sea son sin ranuras o con ranuras solo a través del espesor. Las técnicas de diseño especiales dan una uniformidad óptima de amplitud de cara. Se ha reducido el espesor del miembro vibratorio en la sección de cuchilla con el fin de proporcionar una ganancia razonable. El miembro vibratorio es una mitad de longitud de onda de largo en la resonancia axial, como se indica por el nodo único que generalmente es transversal a la dirección principal de vibración. Los miembros vibratorios de barra generalmente tienen una ganancia baja a moderada (1:1 a 4:1).

Con referencia a la FIG. 58, un amplificador es un resonador de acoplamiento que se coloca entre un transductor y un miembro vibratorio con el fin de cambiar la amplitud del miembro y o como un medio para soportar el apilamiento de resonadores. El cuerpo de amplificador está soportado rígidamente por un collar que está unido al nodo del amplificador. Debido a que el amplificador rígido está construido solo de metal (sin elastómeros flexibles), tiene una excelente rigidez axial y lateral. Para rigidez adicional, se puede incorporar un segundo collar en un diseño de onda completa. El collar está ajustado para aislar el movimiento del cuerpo de amplificador de la estructura de soporte. A continuación se muestra la imagen de un amplificador desplazado, donde los colores más fríos indican las amplitudes más bajas. Cada amplificador tiene una ganancia fija (relación de la amplitud de salida con la amplitud de entrada), generalmente entre 0.5:1 y 3.0:1.

Con referencia adicional a las FIGS. 59-83, se muestran realizaciones alternativas adicionales de miembros vibratorios 1708 con punta de miembro vibratorio 170 que se acoplan a transductores 26 de dispositivos de suministro de gotitas 10 de acuerdo con diversas realizaciones de la divulgación.

Otras alineaciones y diseños de miembros vibratorios y membranas

En otras realizaciones, el miembro vibratorio 1708 puede incluir otras conformaciones y la membrana 25 también puede incluir conformaciones alternativas. Por ejemplo, la FIG. 85A ilustra un transductor ultrasónico acoplado a una porción de punta de miembro vibratorio en forma de varilla 170. La FIG. 85 muestra el miembro vibratorio de la FIG. 85A acoplado a una membrana puntiaguda o con pico de manera central 25 en un dispositivo de suministro de gotitas 10. Las FIGS. 85C y 85D muestran el transductor ultrasónico 26 y la membrana 25 de la FIG. 85B en realizaciones alternativas en donde una malla 22 incluye un primer mecanismo de aseguramiento en la FIG. 85C (véase FIG. 2 y la descripción acompañante) y un segundo mecanismo de aseguramiento en la FIG. 85D (véase FIG. 3 y la descripción acompañante).

La FIG. 86A ilustra además en otra realización un transductor ultrasónico 26 con una porción de punta en forma de varilla 170 acoplada a una membrana 25 con una superficie exterior ancha o de cúpula/redondeada en un dispositivo de suministro de gotitas 10. Las FIGS. 86B y 86C muestran el transductor ultrasónico 26 y la membrana 25 de la FIG. 86A en realizaciones alternativas en donde una malla 22 incluye un primer mecanismo de aseguramiento en la FIG. 86B (véase FIG. 2 y la descripción acompañante) y un segundo mecanismo de aseguramiento en la FIG. 86C (véase FIG. 3 y la descripción acompañante).

La FIG. 87 muestra una realización alternativa de un servicio de suministro de gotitas que incluye un transductor ultrasónico 26 con una porción de punta de miembro vibratorio en forma de varilla 170 compensada de un eje central 220 del dispositivo de suministro de gotitas que pasa a través del canal de eyección 23, una membrana inclinada/en pendiente 25 y una malla 22 y en donde el eje central del miembro vibratorio 230 no está alineado con el eje central 220 del dispositivo 10.

En otra realización, las FIGS. 88A y 88B ilustran un transductor ultrasónico 26 con una porción de punta de miembro vibratorio en forma de anillo no biselado 170 acoplada a una malla inclinada 22 en contacto con una membrana 25 que tiene una superficie superior exterior generalmente plana (más cercana a la malla 22) en un dispositivo de suministro de gotitas 10.

En una realización adicional mostrada en la FIG. 89A, un transductor ultrasónico 26 con una porción de punta de miembro vibratorio en forma de anillo biselado 170 se puede acoplar a una membrana inclinada/en pendiente 25 en contacto con una membrana 25 en un dispositivo de suministro de gotitas 10. La FIG. 89B ilustra la membrana inclinada 25 de la FIG. 89A y la FIG. 89E ilustra un transductor ultrasónico con una porción de punta de miembro vibratorio en forma de anillo biselado 170 también mostrada en la FIG. 89A. Las FIGS. 89C y 89D muestran el transductor ultrasónico 26 y la membrana 25 de la FIG. 89A en dispositivos de suministro de gotitas de acuerdo con realizaciones alternativas de la divulgación en donde una malla 22 incluye un primer mecanismo de aseguramiento en la FIG. 89C (véase FIG. 2 y la descripción acompañante) y un segundo mecanismo de aseguramiento en la FIG. 89D (véase FIG. 3 y la descripción acompañante).

Las FIGS. 90A y 90B muestran un transductor de ultrasonidos 26 con una porción de punta de miembro vibratorio en forma de anillo no biselado 170 acoplada a una membrana con una superficie exterior generalmente plana en contacto y en un plano paralelo al plano de la superficie subyacente de entrada de fluido de la malla 22.

La FIG. 91A y 91B muestran un transductor ultrasónico 26 con una porción de punta de miembro vibratorio en forma de anillo biselado 170 acoplada a una membrana inclinada/en pendiente 25 con un espacio entre la membrana 25 y la malla 22.

Las FIGS. 90A y 92B ilustran un transductor ultrasónico 26 con una porción de punta de miembro vibratorio en forma de anillo no biselado 170 acoplada a una membrana 25 que tiene una superficie exterior generalmente plana y paralela en relación con y no en contacto con la superficie plana subyacente que mira hacia el fluido de la malla 22 en una realización adicional.

Las FIGS. 93A-93D muestran una realización alternativa de un dispositivo de suministro de gotitas 10 con un transductor ultrasónico 26 que tiene una porción de punta de miembro vibratorio ancha y plana 170 junto con una membrana 25 que tiene una superficie generalmente plana y una malla 22 que es generalmente plana. Un sistema de suspensión preferible para la malla 22 se ilustra además mediante las FIGS. 30C y 30D.

Las FIGS. 94A-94D muestran otra realización con un transductor ultrasónico 26 que tiene una porción de punta ancha y en forma de anillo 170 junto con una membrana 25 que tiene una superficie generalmente plana y una malla 22 que es generalmente plana. Un sistema de suspensión preferible para la malla 22 se ilustra además mediante las FIGS. 94C y 94D.

Membranas

Las membranas 25 de las realizaciones están hechas de materiales que presentan propiedades acústicas y mecánicas robustas y adecuadas tales como naftalato de polietileno, polietilenimina, poliéter cetona, poliamida, polimetilmetacrilato, polieterimida, fluoruro de polivinilideno, polietileno de peso molecular ultra alto y similares.

Las membranas de las realizaciones pueden tener un recubrimiento hidrófobo, grabado hidrófobo, grabado hidrófilo, recubrimiento hidrófilo, grabado rugoso, etc.

En algunas realizaciones, tal como se muestra en las FIGS. 96A-96D, las membranas pueden incluir diversas conformaciones y texturas de superficie, incluyendo "protuberancias" en una realización.

Mallas

Las mallas 22 de las realizaciones deben estar hechas de materiales que presenten propiedades acústicas y mecánicas robustas y adecuadas tales como polimetilmetacrilato, poliéter cetona, polieterimida, fluoruro de polivinilideno, polietileno de peso molecular ultra alto, politetrafluoroetileno (PTFE), Ni, NiCo, Pd, Pt, NiPd y aleaciones metálicas.

En una realización, la malla está hecha de materiales monocristalinos o policristalinos tales como silicio, carburo de silicio, nitruro de aluminio, nitruro de boro, nitruro de silicio u óxido de aluminio. Se pueden formar diferentes conformaciones de orificios en una oblea monocristalina a través de fotolitografía de alta precisión con y sin uso de máscaras de escala de grises y grabados isotrópicos y/o anisotrópicos. Se pueden depositar películas pulverizadas sobre la malla para modificar la capacidad de mojado de la superficie. Las capas delgadas formadas o depositadas sobre la superficie tendrán, en ciertas realizaciones, una adherencia mucho mejor que las películas depositadas sobre una malla metálica formada por deposición galvánica o una malla de polímero formada por ablación láser. Las superficies en las "secciones" de obleas monocristalinas son atómicamente lisas y pueden grabarse para producir rugosidades superficiales exactas. Se pueden usar rugosidades superficiales exactas para una mejor adherencia de la unión mecánica con pegamento u otros materiales. El carburo de silicio sería un material preferible debido a su alta resistencia y dureza. Una ventaja importante de usar procesos semiconductores para fabricar estructuras de orificios a partir de una "sección" de oblea monocristalina en una malla de realización de la invención de modo por empuje es que los orificios y los ángulos de contacto de superficie serán exactos sin la variación observada en las placas eyectoras convencionales que usan una malla hecha de deposición galvánica o ablación láser. Esta malla, como se anota en la Tabla 9 puede ser fija como en II, o suspendida como en I, y la membrana está acoplada con un miembro vibratorio optimizado con una pulverización de película delgada de metales no reactivos tal como una sección de punta de miembro de paladio u oro para mejorar además la biocompatibilidad.

Las estructuras de orificios de otras realizaciones se forman usando procesos semiconductores tales como fotolitografía y grabado isotrópico y anisotrópico, ablación láser, ablación láser de femtosegundos, perforación con haz de electrones, perforación por EDM (mecanizado por descarga eléctrica), rectificado de lechada de diamante, etc. Véanse también las FIGS. 109 y 110.

Tabla 9

Las mallas de las realizaciones pueden tener un recubrimiento hidrófobo, grabado hidrófobo, grabado hidrófilo, recubrimiento hidrófilo, grabado rugoso, etc. o una combinación de los mismos.

En otras realizaciones, las FIGS. 97-108 ilustran diversas implementaciones de mallas de polímero utilizadas en dispositivos de modo por empuje I y II.

Elemento de flujo laminar

En realizaciones de la invención de modo por empuje, un elemento de flujo laminar 1600, tal como se muestra en la FIG. 1B, se asegura preferiblemente en el puerto de eyección antes del puerto de boquilla de un dispositivo de suministro de gotitas. En realizaciones preferibles, el elemento de flujo laminar incluye una pluralidad de aberturas celulares. En algunas realizaciones, un elemento de flujo laminar incluye paredes en forma de cuchilla que definen la pluralidad de aberturas celulares. En realizaciones adicionales, una o más de la pluralidad de aberturas celulares incluyen una conformación prismática triangular, conformación prismática cuadrangular, conformación prismática pentagonal, conformación prismática hexagonal, conformación prismática heptagonal o conformación prismática octogonal. Las FIGS. 84A-84Q muestran diversas realizaciones de un elemento de flujo laminar.

Prevención de difusión de oxígeno

Con referencia a la FIG. 95, un dispositivo de suministro de gotitas en una realización donde un soporte de eyector y un ensamblaje de contenedor están integrados como un único ensamblaje incluye una membrana que coopera con una malla que incluye además preferiblemente al menos una ventilación superhidrófoba en tal ensamblaje único en comunicación de fluido con el depósito y está cubierto en el almacenamiento con una pestaña de polímero aluminizado removible 3300 para ayudar a prevenir la difusión de oxígeno en el fluido en el depósito durante tal almacenamiento. En otra realización de la invención de modo por empuje, un dispositivo de suministro de gotitas en una realización donde un soporte de eyector y un ensamblaje de contenedor están integrados como un único ensamblaje que incluye una membrana que coopera con una malla adicional que además incluye preferiblemente una pestaña de polímero aluminizado removible 3300 acoplada a una superficie exterior de la membrana adyacente a la malla durante el almacenamiento para ayudar a prevenir la difusión de oxígeno en el fluido en el depósito durante tal almacenamiento.

En otra realización de la invención de modo por empuje, un dispositivo de suministro de gotitas 10 que tiene una membrana 25 que coopera con una malla 22 incluye una etapa de preensamblaje de retiro de un empaquetado sellado que incluye aluminio y/o recubrimiento de aluminio que contiene el depósito con un fluido, preferiblemente en donde el depósito está incluido en el ensamblaje de contenedor que también está empaquetado para almacenamiento en el empaquetado sellado.

Disminución de gotitas grandes en aerosol

En realizaciones de la invención de modo por empuje, es deseable disminuir la formación de gotitas grandes y fomentar que se suministren gotitas de menor tamaño fuera del dispositivo de suministro de gotitas y en la corriente de aerosol.

En una realización, se puede proporcionar un material absorbente hidrófilo para revestir la boquilla del dispositivo de suministro de gotitas. Las gotitas que se forman en el perímetro exterior de una salida de malla son absorbidas por el material absorbente hidrófilo y disminuyen la probabilidad de que gotitas grandes se propulsen fuera de la superficie de la salida de malla. Esta absorción de material absorbente de gotitas grandes aumenta la repetibilidad de MMAD y evita la acumulación.

En otra realización, se puede usar una red hidrófila unidimensional (véase elemento de flujo laminar 1600 pero tomando tal como una sección transversal), o una serie de unas redes hidrófilas unidimensionales, para absorber gotitas grandes que podrían "saltar" de la malla debido a la acumulación.

En pruebas de producción de gotitas en modo por empuje se ha notado que puede quedar una niebla de aerosol dentro del tubo de boquilla después de la inhalación. Esta niebla podría provocar tirón en la malla y a lo largo del perímetro exterior. Este tirón ocurre debido a que no hay aire arrastrado que extraiga el extremo de cola de la eyección de aerosol. A través de la programación electrónica y monitorización a través de un microcontrolador o microchip integrado o acoplado en el dispositivo de suministro de gotitas, el dispositivo de gotitas puede controlarse de manera programable para comenzar a asperjar cuando la tasa de flujo de aire alcanza un umbral y luego el controlador de detección de dispositivo de suministro de gotitas registra su entrada máxima de aire cada 2 ms. El dispositivo de suministro de gotitas está programado para dejar de asperjar cuando la tasa de flujo disminuye a un porcentaje de la tasa de flujo máximo alcanzado durante la inhalación. En algunas realizaciones, se puede agregar un parámetro etiquetado "corte de presión" a una interfaz gráfica de usuario (GUI) para control/programación del dispositivo de suministro de gotitas de tal manera que un fabricante u otro operador de dispositivo pueda alterar el parámetro de condición de detención de la aspersión.

Con referencia a las FIGS. 111A-111C, en otra realización se inserta un deflector 4000 en la trayectoria de aerosol. El deflector 4000 puede comprender una pieza de plástico con aletas 4050 para mantenerlo en su lugar en el tubo de aerosol del dispositivo de suministro de gotitas. La pieza de plástico tiene una cavidad cilíndrica que contiene un tapón absorbente 4100 (por ejemplo, poliéster poroso u otros materiales absorbentes). El tapón 4100 se inserta en la cavidad de deflector y es lo suficientemente largo para extenderse más allá de la abertura de la cavidad. El tapón absorbente mira hacia la malla eyectora 22. En el lado del deflector opuesto a la malla 22, el deflector de plástico 4000 tiene una conformación de lágrima para dirigir el flujo de aire y evitar que se formen torbellinos. El deflector 4000 está diseñado para filtrar inercialmente el aerosol capturando gotitas grandes en el tapón absorbente 4100 tras la eyección. Los datos iniciales usando 3 eyectores se muestran en la siguiente tabla. Como se ve en la Tabla 10, el deflector 4000 disminuyó el MMAD en aproximadamente 0.1 - 0.2 um para cada eyector. Este filtrado inercial crea una experiencia de inhalación más suave con menos irritación. La pieza de plástico del deflector 4000 y el tapón absorbente 4100 pueden ser diversas longitudes y/o diámetros.

Tabla 10: Filtrado inercial de deflectores

Como se describe, es importante sacar todas las pequeñas gotitas de la boquilla. Las pequeñas gotitas tienen una distancia de detención muy pequeña; por lo tanto, el flujo de aire debe estar lo suficientemente cerca de la placa eyectora para portar las pequeñas gotitas. Fue probado un diseño en donde fueron usados directores de flujo de aire para apuntar el flujo de aire hacia el extremo de la boquilla y lejos de la malla. Como se muestra en la FIG. 112, la trayectoria de flujo de aire con los directores de flujo de aire provocó torbellinos hacia atrás que hicieron que las pequeñas gotitas permanecieran abajo mediante la placa eyectora. Extraer los directores de flujo de aire ayudó a que el flujo de aire atrapara algunas de las pequeñas gotitas; sin embargo, el flujo de aire todavía dejaba atrás algunas de las pequeñas gotitas. El sujetador de la placa eyectora estaba inclinado para ayudar a guiar el flujo de aire hacia la placa eyectora. Esto fomenta que el aire atrape la mayoría de las gotitas pequeñas y envíe las gotitas por el medio del tubo de boquilla, pero el eyector aún produce gotitas no deseadas más grandes.

La FIG. 113 ilustra los resultados cuando fue colocado un deflector insertable 4000 en el medio del tubo de boquilla. Este deflector contiene un material absorbente. A medida que el flujo de aire se dirige hacia el medio del tubo de boquilla, el aire fluye alrededor del deflector. Las gotitas siguen el flujo de aire; sin embargo, las gotitas más grandes portan demasiado momento y no pueden hacer el giro para fluir alrededor del deflector. Las gotitas más grandes se estrellan contra el material absorbente. El material absorbente retiene el líquido para evitar que el líquido caiga de vuelta sobre la placa eyectora. El líquido puede luego evaporarse del material absorbente.

La FIG. 114 ilustra resultados adicionales cuando también fue usado un deflector insertable 4000 con directores de flujo de aire. Esta prueba dio como resultado que el flujo de aire saliera de los directores de flujo de aire y se disparara por los lados del deflector. Todavía se formaban torbellinos en el medio del tubo de boquilla y empujaban pequeñas gotitas de vuelta hacia la placa eyectora. Estos torbellinos también provocaron que las gotitas grandes fluyeran alrededor del deflector y no dio como resultado ningún filtrado inercial.

Aunque la invención de modo por empuje se ha descrito con referencia a realizaciones de ejemplo, se entenderá por los expertos en la técnica que se pueden hacer diversos cambios y se pueden sustituir equivalentes por elementos de la misma sin apartarse del alcance de la invención de modo por empuje. Además, se pueden hacer muchas modificaciones para adaptar una situación o material particular a las enseñanzas sin apartarse del alcance esencial de la misma. Por lo tanto, se pretende que la invención de modo por empuje no se limite a la realización particular divulgada como el mejor modo contemplado para llevar a cabo esta invención, sino que la invención de modo por empuje incluya todas las realizaciones que caen dentro del alcance de las reivindicaciones anexas.

Claims (7)

REIVINDICACIONES

1. Un dispositivo de suministro de gotitas (10) que comprende:

un ensamblaje de contenedor (12) con un puerto de boquilla (40);

un depósito (1200, 2200) dispuesto dentro o en comunicación fluida con el ensamblaje de contenedor (12) y configurado para suministrar un volumen de fluido;

un soporte de eyector (15) en comunicación fluida con el depósito (1200, 2200), el soporte de eyector (15) que incluye una malla (47) con una membrana (25) acoplada operativamente a un miembro vibratorio (170) que está acoplado a un transductor electrónico (26) con la membrana (25) entre el miembro vibratorio (170) y la malla (47), en donde el depósito incluye un mecanismo de emparejamiento autosellante (1210) configurado para acoplarse a un mecanismo de emparejamiento de liberación de fluido del soporte de eyector, y en donde la malla incluye una pluralidad de aberturas (45) formadas a través del espesor de la malla y en donde el transductor (26) está acoplado a una fuente de alimentación y es operable para oscilar el miembro vibratorio (170) y la membrana (25) y generar una corriente de gotitas eyectadas a través de la malla; y

un canal de eyección dentro del ensamblaje de contenedor configurado para dirigir la corriente de gotitas eyectadas desde la malla a una salida.

2. El dispositivo de suministro de gotitas de la reivindicación 1, en donde la membrana (25) incluye una superficie superior inclinada configurada para entrar en contacto con fluido suministrado desde el depósito.

3. El dispositivo de suministro de gotitas de la reivindicación 1, en donde el miembro vibratorio (170) incluye una punta biselada en forma de anillo.

4. El dispositivo de suministro de gotitas de la reivindicación 1, en donde el miembro vibratorio (170) incluye una punta no biselada en forma de anillo.

5. El dispositivo de suministro de gotitas de la reivindicación 1, en donde la malla tiene una superficie inferior en una configuración no paralela con una superficie superior de la membrana.

6. El dispositivo de suministro de gotitas de la reivindicación 1, en donde la malla (47) tiene una superficie inferior en una configuración no paralela con una superficie superior de la membrana, que comprende además un eje central (220) del dispositivo de suministro de gotitas que pasa a través del canal de eyección y la membrana (25), y en donde el miembro vibratorio (170) incluye una punta que se acopla a la membrana en una posición compensada del eje central.

7. El dispositivo de suministro de gotitas de la reivindicación 1, en donde una superficie exterior de la membrana (25), opuesta a una superficie subyacente de la membrana que entra en contacto con el miembro vibratorio (170), incluye un recubrimiento hidrófilo.