APARATO PARA ADMINISTRAR UN MEDICAMENTO EN AEROSOL.

Un aparato de control de flujo de aerosol que comprende un alojamiento (12,

12c), que incluye un conducto genéricamente tubular (16, 16c) que tiene una pared interior (44) y un extremo abierto (20, 20c), un conjunto dispensador de medicamento (18) dispuesto en el interior del alojamiento (12, 12c), y que está adaptado para dispensar una dosis del medicamento en aerosol en el interior del conducto (16, 16c), y una pluralidad de generadores de torbellinos (54), que se caracteriza porque los generadores de torbellinos comprenden álabes (54) montados en la pared interior del conducto, estando orientados los álabes en ángulo con respecto a la dirección definida por un eje longitudinal del conducto (16, 16c), estableciendo los generadores de torbellinos (54) un flujo turbulento a lo largo de la pared interior con una corriente de aire que se establece a través del extremo abierto (20, 20c) del conducto (16, 16c) para prevenir los impactos del medicamento en aerosol contra la pared interior del conducto (16, 16c)

La presente invención se refiere a un aparato para administrar una dosis de medicamento en aerosol para que un paciente lo inhale en los pulmones

Los aerosoles se utilizan crecientemente para administrar medicamentos para el tratamiento terapéutico de los pulmones. Por ejemplo, en el tratamiento del asma, los inhaladores son de uso común en la administración de broncodilatadores tales como agonistas β2 y agentes antiinflamatorios tales como corticosteroides. Dos tipos de inhaladores son de uso común, los inhaladores de dosis medidas (MDI) y los inhaladores de polvo seco (DPI). Ambos tipos tienen por objeto la administración de medicamento, que es típicamente en forma de partículas sólidas o de polvo, en las vías respiratorias de los pulmones en la localización de la condición que está siendo tratada.

En el dispositivo MDI, el medicamento es proporcionado por el fabricante de productos farmacéuticos en un cartucho de aerosol presurizado, estando en suspensión o disuelto el medicamento en un propulsante líquido tal como un clorofluorocarbono (CFC)

o hidrofluoroalcano (HFA). El cartucho incluye una válvula de medición que tiene un vástago hueco de descarga que puede ser apretado hacia en el interior en el cartucho para descargar un volumen medido de la mezcla de propulsante -medicamento en forma de un aerosol compuesto por finas gotas de propulsante en las que se encuentran suspendidas o disueltas las partículas del medicamento. Un típico MDI para su utilización con un cartucho de este tipo incluye un alojamiento que tiene un actuador y una tobera. El cartucho se inserta en el alojamiento, siendo recibido el vástago hueco de descarga del cartucho en un orificio en el actuador. Apretar el extremo cerrado del cartucho hace que el vástago sea empujado hacia el interior dentro del cartucho, de manera que un volumen medido del medicamento se descarga a través de la tobera. El alojamiento define además un trayecto de flujo en comunicación de fluido con la tobera, teniendo el trayecto de flujo una abertura en una porción de boquilla del alojamiento, de tal manera que el medicamento en aerosol pueda ser inhalado después de que salga de la porción de boquilla. El paciente inserta la boquilla en la boca con los labios cerrados alrededor de la boquilla, o sujeta la boquilla a una distancia ligeramente fuera de la boca abierta. A continuación el paciente aprieta el cartucho para descargar el medicamento, y al mismo tiempo, inhala.

Los MDI existentes sufren una serie de desventajas importantes. Un problema con los MDI existentes es la pobre eficiencia de administración del medicamento. Se ha estimado que en promedio, con los MDI existentes, sólo el 10 por ciento de la dosis de medicamento que se dispensa desde el cartucho llega realmente a los pulmones, donde puede alcanzar el resultado previsto.

Una pobre eficiencia de administración es producida por una serie de factores. Uno de estos es la evaporación incompleta del propulsante, lo que hace que una gran porción de la dosis medida que se está administrando se encuentra en una forma que no puede ser inhalada en los pulmones. Para la administración eficiente de medicamentos en aerosol en las vías respiratorias de los pulmones, es deseable que la mayoría de las partículas que se inspiran sea menor de 10 micrómetros de tamaño (un micrómetro = una milésima de milímetro), y preferentemente que esté comprendida entre 1 y 5 micrómetros. La evaporación incompleta del propulsante en la salida de la boquilla hace que una fracción sustancial de la dosis medida sea administrada en forma de gotitas de líquido relativamente grandes en vez de finas partículas secas y / o vapor. Tales gotitas no puede ser inspiradas, sino que por el contrario tienden a impactar contra el interior de la boca y en la parte posterior de la garganta del paciente, con el resultado de que gran parte del fármaco es ingerido. La concentración local del medicamento en la boca y en la garganta puede producir una respuesta local de inmuno supresión, así como el desarrollo de infecciones fúngicas en el caso de los corticosteroides. Además, tragar agonistas β2 provoca la relajación de los músculos lisos del tracto gastrointestinal, lo cual disminuye la contractilidad y la actividad del estómago. Además, se ha estimado que el medicamento perdido cuesta a los pacientes norteamericanos aproximadamente 750 millones de dólares USA al año.

Otro factor que contribuye al problema de una pobre eficiencia de administración es la alta velocidad lineal del aerosol cuando sale de la boquilla, lo cual tiende a conducir a un impacto del aerosol en la boca y en la garganta. Idealmente, la velocidad del aerosol debe coincidir con la velocidad de la respiración de inspiración por el paciente, de manera que las partículas son arrastradas en la respiración y transportadas hasta los pulmones. En muchos MDI existentes, la velocidad de salida del aerosol excede sustancialmente la velocidad de la respiración del paciente. El penacho a elevada velocidad golpea la parte posterior de la garganta, causando impactos y que se adhiera.

Todavía otro factor que contribuye a una pobre eficiencia de administración en los MDI existentes es la longitud excesiva del penacho o bolo de aerosol que sale del dispositivo. En los MDI existentes, esta longitud supera típicamente los 25 cm, lo cual hace difícil que el paciente inhale el bolo entero.

En un esfuerzo para disminuir la velocidad del penacho, algunos diseñadores de MDI han añadido separadores tubulares entre la tobera del aerosol y la boquilla. Aunque los separadores mejoran la eficiencia de administración, la mayor parte del fármaco que se descarga desde la tobera impacta y se adhiere a las superficies interiores del separador, y por lo tanto no se encuentra disponible para la inhalación por el usuario. Por lo tanto, los MDI con separadores todavía sufren unas eficiencias de administración inaceptablemente bajas.

Además, aunque los inhaladores de polvo seco evitan inherentemente algunos de los problemas de los MDI que se han mencionado más arriba, tales como la velocidad excesiva del aerosol, los DPI siguen sufriendo el problema del impacto y de la adherencia del medicamento en las superficies interiores de los dispositivos, especialmente bajo ciertas condiciones ambientales tales como una alta humedad relativa, que tiende a producir la agregación de las partículas.

Otro problema con los MDI existente es la dificultad que tienen los pacientes en coordinar su inhalación con la descarga del aerosol. En los MDI operados manualmente, los pacientes frecuentemente inhalan demasiado pronto o demasiado tarde para inspirar con efectividad el medicamento. Aunque se ha ideado un número de MDI actuados por respiración para hacer frente a este problema, la mayoría de estos dispositivos producen descargas en el mismo inicio del esfuerzo de inspiración del paciente. Dependiendo de la condición pulmonar que se está tratando y su localización, a menudo puede ser más conveniente que el medicamento sea descargado cerca del punto más alto de la inhalación del paciente y no al principio. Además, puede ser deseable poder variar de forma selectiva el punto en la inhalación del paciente en el que se descarga el medicamento con el fin de adaptar el lugar de administración del medicamento a la condición que se está tratando. Estas ventajas no son posibles con los MDI existentes.

El documento norteamericano número 5435297 describe un dispositivo médico para inhalar aerosoles medidos que tiene un alojamiento cilíndrico con una cámara de recepción para recibir un cartucho de aerosol y primeros canales principales de aire que se extienden axialmente en el interior del alojamiento. Una cámara de atomización y de formación de torbellinos está delimitada por el alojamiento y la boquilla. Unos segundos canales principales de aire se extienden en el interior de la boquilla y se comunican con los primeros canales principales de aire. Una partición se coloca entre la cámara de recepción y la cámara de atomización y de formación de torbellinos. La partición tiene un orificio escalonado con una primera sección y una segunda sección, teniendo la primera sección un diámetro más grande que la segunda sección. La primera sección se abre en la cámara de recepción y la segunda sección se abre en la cámara de atomización y de formación de torbellinos para formar una salida del aerosol. Canales ramificados de aire se extienden con una inclinación con respecto a la dirección axial del dispositivo médico en el interior de la partición, con el fin de rodear el orificio escalonado. Los canales ramificados...

1. Un aparato de control de flujo de aerosol que comprende un alojamiento (12, 12c), que incluye un conducto genéricamente tubular (16, 16c) que tiene una pared interior (44) y un extremo abierto (20, 20c), un conjunto dispensador de medicamento (18) dispuesto en el interior del alojamiento (12, 12c), y que está adaptado para dispensar una dosis del medicamento en aerosol en el interior del conducto (16, 16c), y una pluralidad de generadores de torbellinos (54), que se caracteriza porque los generadores de torbellinos comprenden álabes (54) montados en la pared interior del conducto, estando orientados los álabes en ángulo con respecto a la dirección definida por un eje longitudinal del conducto (16, 16c), estableciendo los generadores de torbellinos (54) un flujo turbulento a lo largo de la pared interior con una corriente de aire que se establece a través del extremo abierto (20, 20c) del conducto (16, 16c) para prevenir los impactos del medicamento en aerosol contra la pared interior del conducto (16, 16c).

2. El aparato de la reivindicación 1, en el que el conducto (16, 16c) incluye un extremo cerrado sustancialmente definido por una pared extrema remota con respecto al extremo abierto (20), incluyendo la pared extrema una pluralidad de entradas auxiliares de aire (46) en comunicación de fluido con el aire ambiente fuera del conducto y que se abre en el interior del conducto en posición adyacente a la pared interior (44) aguas arriba de los generadores de torbellinos (54), cooperando las entradas auxiliares de aire (46) y los generadores de torbellinos (54) para formar un flujo de capa límite turbulento a lo largo de la pared interior del conducto.

3. El aparato de la reivindicación 2, en el que el conjunto dispensador de medicamento comprende un cartucho presurizado (18) que contiene el medicamento, un conjunto de actuador y tobera que tiene un diámetro adaptado para recibir un vástago hueco de descarga (19) del cartucho (18), y un orificio (30, 30a) de descarga de la tobera en comunicación de fluido con el anterior y dispuesto para dirigir un penacho de medicamento en aerosol al interior del conducto (16, 16c).

4. El aparato de la reivindicación 3, en el que la pared extrema es de forma generalmente cónica o hemisférica, formando un vértice de la pared extrema la porción de pared lateral más alejada del extremo abierto (20) del conducto, estando situa

do el orificio (30, 30a) de descarga de la tobera en el vértice, estando situadas las entradas auxiliares de aire (46) en posición adyacente a la unión entre la pared extrema y la pared interior del conducto.

5. El aparato ya sea de la reivindicación 3 o de la reivindicación 4, en el que el conjunto de actuador y tobera incluye un segundo orificio (30a) de la tobera de descarga en comunicación de fluido con el orificio, estando separados y orientados los dos orificios (30, 30a) de la tobera de descarga en un ángulo uno con respecto al otro, de manera que los penachos descargado de los orificios inciden uno con el otro en el interior del conducto, con el fin de promover la dispersión y la mezcla del medicamento en aerosol.

6. El aparato como se ha reivindicado en una cualquiera de las reivindicaciones 3 a 5, en el que el cartucho presurizado (18) incluye un cuerpo de cartucho y el vástago de descarga (19) es amovible con respecto al cuerpo de cartucho entre una posición inoperativa en la que se impide la descarga del medicamento y una posición operativa en la que el medicamento se descarga a través del vástago de descarga (19), el alojamiento (12c) está adaptado para soportar el cartucho (18) y permitir el movimiento del mismo entre una primera posición en la que el vástago de descarga (19) se encuentra en la posición inoperativa a una segunda posición en la que el vástago de descarga (19) se encuentra en la posición operativa, un dispositivo de volumen variable (200) está soportado en el interior del alojamiento, que incluye una pared que es amovible con respecto al alojamiento, el dispositivo de volumen variable define una cámara de volumen variable (162) en la que , una restricción (132, 224) del cartucho se fija a la pared amovible del dispositivo de volumen variable, siendo amovible la restricción (132, 224) del cartucho con la pared amovible desde una posición de reposo en la que el cartucho (18) se encuentra en la primera posición y se impide el movimiento relativo entre el cuerpo de cartucho y el vástago de descarga, a una posición de descarga en la que el cartucho es libre de moverse a la segunda posición, un elemento resiliente (126) que fuerza al cartucho en la segunda posición con el movimiento de la restricción del cartucho a su posición de descarga, y la cámara de volumen variable (162) está en comunicación de fluido con el conducto, en el que un flujo de aire establecido a través del extremo abierto (20c) hace que el aire sea evacuado de la cámara

(162) y por lo tanto hace que la pared amovible mueva la restricción (132, 224) del

cartucho a la posición de descarga.

7. El aparato de la reivindicación 6, que comprende, además, un pasaje de aire (34, 218) en el alojamiento, que se extiende entre el conducto (16c) y el aire ambiente fuera del conducto, incluyendo el pasaje de aire un venturi que tiene una garganta (186, 214), la cámara de volumen variable (162) se encuentra en comunicación de fluido con la garganta, con lo que un flujo de aire establecido a través de la salida hace que el aire sea aspirado por la garganta (186, 214) del venturi creando así una baja presión en la garganta que es comunicada a la cámara de volumen variable (162), haciendo la baja presión que el aire sea evacuado de la cámara de manera que la restricción (132, 224) del cartucho es movida a la posición de descarga.

8. El aparato de la reivindicación 7, en el que la garganta (186) del venturi está conectada a la cámara (162) por un segundo pasaje de aire (174, 178) en el interior del alojamiento y, además, comprende un dispositivo de ajuste (190), que puede ser situado selectivamente para variar de forma selectiva el caudal que pasa por el segundo pasaje del aire (174, 178), a un caudal determinado a través del conducto (16c), con lo que varía el tiempo de descarga del medicamento en relación con un ciclo de establecimiento de flujo de aire.

9. El aparato de una cualquiera de las reivindicaciones 6 a 8, en el que el dispositivo de volumen variable comprende un pistón (138) que se conecta en obturación a una pared (144) del alojamiento por medio de un diafragma flexible (164), y la restricción del cartucho incluye un miembro (154) que se fija al pistón (138) y que en la posición de reposo se introduce en el trayecto recorrido por el cartucho entre la primera y la segunda posición, con el fin de evitar que el cartucho se mueva a la segunda posición, evacuando el aire desde el interior de la cámara (162) del dispositivo de volumen variable, haciendo que el pistón (138) se mueva hacia la pared (144) del alojamiento y de esta manera retirar el miembro (154) en la posición de descarga, permitiendo que el cartucho se mueva a la segunda posición.

10. El aparato de una cualquiera de las reivindicaciones 6 a 9, en el que el alojamiento incluye una porción de cuerpo principal que recibe el cartucho, y una tapa extrema (128) que cubre el extremo del cilindro opuesto al extremo con el vástago

de descarga (19) y que se aplica a la porción del cuerpo principal para evitar la retirada inadvertida del mismo, el elemento resiliente comprende un resorte de compresión (126) dispuesto entre una superficie interior de la tapa (128) y el cartucho (18), de tal manera que el resorte se apoya contra el cartucho cuando la tapa extrema (128) está aplicada a la porción del cuerpo principal.

11. El aparato de una cualquiera de las reivindicaciones 6 a 10, en el que la porción de cuerpo principal incluye un cartucho generalmente cilíndrico (14c) que tiene un eje longitudinal (108) y que define un rebaje generalmente cilíndrico en el que reside el cartucho y, además, comprende un dispositivo de armado que incluye un manguito interior (100) que rodea el cartucho en el interior del receptáculo (14c), siendo deslizantes conjuntamente el manguito interior (100) y el cartucho (18) como una unidad en el interior del receptáculo a lo largo del eje longitudinal, incluyendo el manguito interior, además, al menos un pasador (112) que se extiende hacia afuera desde una superficie exterior del mismo a través de una ranura (110) en el receptáculo, y un anillo de armado (114) que rodea el receptáculo y tiene una superficie que se aplica al al menos un pasador (112), siendo amovible el anillo del armado ( 114) en relación con el receptáculo con el fin mover el pasador

(112) en la dirección definida por el eje longitudinal (108) hacia la tapa extrema

(128) con el fin de tirar hacia arriba al manguito interior (100) y al cartucho (18 ) y, de esta manera mover el cartucho a una posición de disparo que permite que la restricción (132) del cartucho se mueva a su posición de reposo, con lo que deja preparado al aparato para la actuación como respuesta a un inicio de flujo de aire.

12. El aparato de la reivindicación 6, en el que el dispositivo de volumen variable consta de un fuelle comprimible resilientemente (200), estando dispuesto el fuelle entre un cuello del cartucho y una pared del alojamiento que se enfrenta al cuello del cartucho, siendo la pared amovible una pared extrema (224 ) del fuelle, fijándose la restricción (132, 224) del cartucho a una pared extrema (224), siendo compresible el fuelle (200) hacia la pared del alojamiento en una dirección sustancialmente paralela a la dirección en la cual el cartucho se mueve desde la primer posición a la segunda posición, estando adaptado el fuelle (200) para ejercer una fuerza elástica que tiende a forzar al cartucho hacia la primera posición, superando la fuerza elástica a la fuerza ejercida sobre el cartucho por el elemento resiliente (126) en una cantidad predeterminada que se selecciona de manera que,

cuando se establece un flujo de aire a través del extremo abierto del conducto, la fuerza de presión ejercida sobre la pared extrema (224) del fuelle por la diferencia entre la presión atmosférica fuera del fuelle y la baja presión dentro del fuelle supera la cantidad predeterminada, lo cual hace que la pared extrema (224) comprima el fuelle (200) hacia la pared del alojamiento, de manera que el cartucho

(18) es movido a la segunda posición por el elemento resiliente (126).