BR112016000179B1 - Elemento reversor de fluxo de gás com desvio e método para operar um elemento reversor de fluxo de gás - Google Patents

Abstract

ELEMENTO REVERSOR DE FLUXO DE GÁS COM DESVIO E MÉTODO PARA CONTROLAR EXPIRAÇÃO DE UM PACIENTE. Um elemento reversor de fluxo de gás (1) para uso de uma fonte de gás (14) sob excesso de pressão, para gerar um fluxo de gás (8) de ou para um conector de linha (6), o dito elemento reversor de fluxo de gás (1) sendo projetado como peça principal (2), que compreende uma região de influxo (9), região de bocal (15) e região de mistura (16), e, uma peça de derivação (3), a região de influxo (9) conectando um conector de pressão (4) para conectar a fonte de gás (14) a pelo menos uma abertura de saída fechável (5), e a peça de derivação (3) conectando a região do bocal (15) com o conector de linha (6), em que um bocal (7) é configurado e disposto na região do bocal (15), de modo que um fluxo de gás (8), fluindo ao longo de uma primeira trajetória de fluxo (20), possa gerar um fluxo de gás (8) na peça de derivação (3), fluindo ao longo de uma segunda trajetória de fluxo (21) a partir do conector de linha (6), sendo que o elemento reversor de fluxo de gás (1) adicionalmente compreende um desvio (18) conectando o conector de pressão (4) e o conector de linha (6), de modo que um fluxo de gás (8) possa (...).

Description

[001] A presente invenção refere-se a um elemento reversor de fluxo de gás e a um método para operar tal elemento, de modo a gerar seletivamente um fluxo de gás de ou para um conector de linha para prover troca de gás em áreas seladas ou parcialmente seladas das vias aéreas de um paciente. A presente invenção adicionalmente refere-se a um método para ventilar o paciente via elemento reversor de fluxo de gás. A presente invenção adicionalmente refere-se a um método para controlar a expiração de um paciente. Um uso compreende conectar tal elemento reversor de fluxo de gás a um lúmen, tal como um cateter ou agulha, ou a uma multitude de lúmens sequencialmente conectados e/ou paralelos (broncoscópio, bronco bloqueador, laringoscópio, etc.) inserível nas vias aéreas de um paciente.

[002] Para ventilar um paciente, uma máscara ou um tubo normalmente é utilizado, por meio do qual um gás ou mistura de gás, em particular oxigênio e ar, é suprido a baixa pressão para as vias aéreas seladas a partir do ambiente. Alternativamente, no entanto, um gás ou mistura de gás deste tipo pode ser inserido em pulsos em alta pressão e alta taxa de fluxo através de um cateter fino desobstruído nas vias aéreas, aberto para fora (ventilação de jato). Este método é usado nos dias de hoje particularmente em diagnósticos e intervenções terapêuticas nas vias aéreas superiores dos pulmões. Com este método, no entanto, um paciente pode também receber oxigênio através de um cateter introduzido através da pele, diretamente na traqueia ou através de uma agulha posicionada nessa passagem (ventilação de jato transtraqueal). O método especial é uma das opções correntemente disponíveis para gerenciar as vias aéreas de um paciente, e, em particular, para gerenciar uma situação na qual o paciente não pode ser ventilado ou intubado de maneira convencional (em uma situação onde o paciente não pode ser ventilado ou intubado).

[003] Em condições desfavoráveis, no entanto, a ventilação de jato pode potencialmente trazer risco a vida. Se as vias aéreas de um paciente estiverem substancialmente ou ainda completamente obstruídas, por exemplo, por inchaço ou sangramento, os pulmões do paciente ficam mais e mais distendidos com a injeção de oxigênio. Havendo, então, o risco de ocorrer barotrauma. O aumento da pressão no tórax pode ainda causar um distúrbio circulatório, cujo risco ao paciente não é menor, ou um colapso respiratório, uma vez que o sangue é incapaz de fluir de volta em quantidade suficiente para o coração.

[004] A US 2010-0236551 A1 descreve um elemento reversor de fluxo de gás, através do qual um paciente pode ser normoventilado, ou seja, o paciente pode ser provido com uma quantidade suficiente de gás respiratório, e, ao mesmo tempo, os gases expiratórios podem ser removidos do paciente via elemento reversor de fluxo de gás, de modo que nenhuma ação de ventilação tenha que ser aplicada. O paciente, por conseguinte, pode ser ventilado somente através do elemento reversor de fluxo de gás, por um período de tempo virtualmente ilimitado. Não obstante, em casos onde os pacientes são ventilados por um período de tempo prolongado, faz-se necessário umidificar os gases inspiratórios. Ademais, líquidos ou outros gases são misturados aos gases inspiratórios para administrar uma medicação ou anestesia ao paciente. Devido a um bocal no elemento reversor de fluxo de gás, uma queda de pressão é induzida ao fluxo de gás. A queda de pressão no bocal pode causar a condensação de gases ou líquidos no fluxo de gás inspiratório. Desse modo, é possível que o elemento reversor de fluxo de gás seja obstruído pelo líquido provindo da condensação do fluxo de gás inspiratório. Ademais, pode se garantir que a quantidade e concentração pretendidas de medicação e/ou anestésico sejam supridas ao paciente.

[005] Portanto, o objetivo da presente invenção é prover um dispositivo simples e um método através dos quais gases inspiratórios possam ser supridos aos pulmões, mas através dos quais o dióxido de carbono ou ar usado seja retirado ativamente dos pulmões em quantidade suficiente, sendo que, ao mesmo tempo, é garantido que esta ventilação seja provida por um período virtualmente ilimitado. Ademais, um método para controlar a expiração de um paciente é proposto, que diminui o problema de danos infligidos aos pulmões, induzidos por tensões de cisalhamento durante a expiração. Em adição, controlar a expiração do paciente por sucção permite uma ventilação de pressão negativa, que pode ser particularmente importante para estimular um retorno venoso, através do que se promove uma ressuscitação.

[006] Este objetivo é alcançado com um elemento reversor de fluxo de gás com os aspectos da reivindicação 1 e através dos métodos das reivindicações 6, 7, 13 respectivamente. Desenvolvimentos e configurações vantajosas do elemento reversor de fluxo de gás e respectivos métodos são os objetivos das respectivas reivindicações dependentes. Os aspectos especificados individualmente nas reivindicações e descrição (e relacionados somente ao dispositivo ou método) podem ser combinados de qualquer maneira desejada, desde que tecnologicamente consistente, e podem ser suplementados por fatos explicativos constantes na descrição em modalidades adicionais da presente invenção.

[007] O elemento reversor de fluxo de gás, de acordo com a invenção, serve para ser uso de uma alimentação de gás sob excesso de pressão, em particular de gases inspiratórios, para gerar seletivamente um fluxo de gás de/para um conector de linha, que, em particular, pode ser conectado ou inserido nas vias aéreas de um paciente. O elemento reversor de fluxo de gás é projetado como peça principal, pelo menos compreendendo uma região de influxo, uma região de fluxo, uma região de bocal, e uma região de mistura, e adicionalmente uma peça de derivação. A região de influxo conecta um conector de pressão, para conectar a fonte de gás a pelo menos uma abertura de saída fechável disposta na região de mistura. A peça de derivação conecta a região de bocal da peça principal com o conector de linha, sendo que um bocal particularmente um bocal de injeção é configurado e disposto na região de bocal de maneira que um fluxo de gás, fluindo ao longo de uma primeira trajetória de fluxo através da peça principal a partir do conector de pressão a seguir através da região de influxo região de fluxo região de bocal e através do bocal para a região de mistura para a abertura de saída com a abertura de saída aberta, pode gerar um fluxo de gás na peça de derivação, fluindo ao longo de uma segunda trajetória de fluxo, a partir do conector de linha, e a seguir através da peça de derivação, região do bocal, e região de mistura, para a abertura de saída. O elemento reversor de fluxo de gás ainda compreende um desvio (by pass), conectando o conector de pressão com o conector de linha, de modo que o fluxo de gás possa fluir ao longo de uma terceira trajetória de fluxo, via região de influxo, desvio, e peça de derivação. Pelo menos o desvio e a região de fluxo são fecháveis por meio de pelo menos um elemento de fechamento, que desvia o fluxo de gás do bocal na região do bocal através do desvio ao longo da terceira trajetória de fluxo.

[008] O elemento reversor de fluxo de gás, de acordo com a invenção, corresponde ligar ao elemento reversor de fluxo de gás descrito em US 2010-0236551 A1, onde, de acordo com a invenção, um desvio e elemento reversor são propostos. Por esta razão, a presente especificação faz referência à integralidade da US 20100236551 A1.

[009] De acordo com uma modalidade preferida do elemento reversor de fluxo de gás com desvio, o pelo menos um elemento de fechamento é uma válvula de 3/2 vias. Uma válvula de 3/2 vias é uma válvula que alterna entre duas posições, para conectar três dutos diferentes. Neste caso, o conector de pressão pode ser conectado à região de fluxo ou desvio. Ao mesmo tempo, o duto não conectado (do desvio ou região de fluxo) é fechado pela válvula.

[0010] De acordo com outra modalidade preferida do elemento reversor de fluxo de gás, duas válvulas-tesoura são providas como pelo menos um elemento de fechamento. Preferivelmente, uma (primeira) válvula-tesoura é posicionada na terceira trajetória de fluxo, por exemplo, na área do desvio. A outra (uma segunda) válvula- tesoura é posicionada na primeira trajetória de fluxo, por exemplo, entre a região de influxo e região de fluxo. Posicionada entre a região de influxo e a região de fluxo, a segunda válvula-tesoura pode controlar o fluxo de gás inspiratório e a região de fluxo, a (segunda) válvula-tesoura pode controlar o fluxo de gás inspiratório ao longo da primeira ou quarta trajetória de fluxo. Ademais, ela pode controlar o fluxo de gás expiratório ao longo da segunda trajetória de fluxo. A outra (a primeira) válvula-tesoura pode ser posicionada no desvio, e, por conseguinte, controla o fluxo de gás inspiratório ao longo da terceira trajetória de fluxo.

[0011] O termo “válvula-tesoura” (scissor valve) se refere a uma válvula que obstrui um tubo flexível comprimindo o tubo flexível pelo lado de fora (como conhecido na técnica). Por conseguinte, as válvulas não contatam gases inspiratórios/expiratórios, e, portanto, não ficam poluídas. Válvulas-tesoura não necessariamente se alternam entre estado aberto e estado fechado. Preferivelmente, deve ser possível uma abertura/fechamento gradual. Ademais, as válvulas- tesoura podem ser operadas sincronamente. Por exemplo, uma válvula pode abrir, enquanto outra válvula estiver sendo fechada, e vice-versa. Preferivelmente, as válvulas-tesoura são controladas de modo independente, de modo que seja possível um controle individual de cada válvula-tesoura.

[0012] De acordo com uma modalidade preferida também a abertura de saída é provida com uma válvula-tesoura, como elemento de fechamento.

[0013] De acordo com outra modalidade preferida, a abertura de saída (ou a região de mistura) pode ser aberta/fechada/manipulada com uma válvula-tesoura. Preferivelmente, o fluxo de gás através da abertura de saída é manipulado (aberto/fechado) com uma válvula- tesoura, que é posicionada ao longo da região de mistura.

[0014] Em particular, os elementos de fechamento são válvulas pinça (pinch valve), ao invés de válvulas-tesoura. Uma válvula pinça é uma válvula de controle que permite a passagem total (com diâmetro aberto), que usa um efeito pinça para obstruir o fluxo de fluído.

[0015] Preferivelmente, todos os elementos de fechamento podem ser operados quer independentemente ou, se necessário, sincronamente. Preferivelmente, todos os elementos de fechamento permitem uma abertura/fechamento gradual, de modo que a taxa de fluxo volumétrico ao longo de cada trajetória de fluxo seja controlável, e regulada pelos elementos de fechamento.

[0016] Em particular para um excesso de pressão de 0,1 a 0,8 MPa (1 a 8 bar), acima da pressão atmosférica, no conector de pressão e com a abertura de saída fechada, a terceira trajetória de fluxo, conectando o conector de pressão e conector de linha via desvio, tem uma primeira perda de pressão delta P1. A seguir, uma quarta trajetória de fluxo, conectando o conector de pressão e o conector de linha via região de influxo, região de bocal, e peça de derivação tem uma segunda perda de pressão delta P2. Para o elemento reversor de fluxo de gás, a seguinte relação entre delta P1 e delta P2 é provida (com respectivos elementos de fluxo totalmente abertos ou fechados): delta P2 > 2*delta P1.

[0017] Em particular, a perda de pressão delta P1 ao longo da terceira trajetória de fluxo é muito menor que a perda de pressão delta P2 ao longo da quarta trajetória de fluxo. Por conseguinte, especialmente nas taxas de fluxo pretendidas de 12 litros/minuto ou mais, nas quais a perda de pressão delta P2 ao longo da quarta trajetória de fluxo é alta (aproximadamente maior que 1,8 MPa (18 bar)), os gases inspiratórios, ao invés, podem ser providos via terceira trajetória de fluxo.

[0018] Estabeleceu-se que, para taxas de fluxo em torno de 15 litros/minuto, a perda de pressão delta P2 fica em torno de 0,2 MPa (2 bar). Para taxas de fluxo de 25 litros/minuto, a perda de pressão delta P2 pode ser tão alta quanto 0,35 MPa (3,5 bar). Isto se revela especialmente problemático em locais onde as fontes de gás comprimido podem apenas suprir uma pressão em torno de 0,3 MPa (3 bar) (como, por exemplo, nos hospitais nos Estados Unidos, para os quais usualmente são providas pressões em torno de 0,345 MPa (50 psi) (pounds per inch2 (i.e., libras/pol2)); (0,345 MPa (50 psi) corresponde a 3,45 bar). Ademais, a perda de pressão é adicionalmente aumentada por meios de controle de fluxo, que podem ser posicionados a montante do elemento reversor de fluxo de gás. Este problema é adicionalmente agravado em certos momentos do dia (por exemplo, durante a manhã), quando todas as salas de operação são iniciadas em paralelo. Neste caso, a pressão disponível a partir das fontes de gás comprimido pode ser muito menor que a pressão usual.

[0019] De acordo com uma modalidade adicionalmente preferida, o canal de mistura e o bocal são configurados e dispostos na peça principal, de maneira que, com um fluxo de gás fluindo ao longo da primeira trajetória de fluxo e com a abertura de saída aberta, o fluxo de gás fluindo ao longo da segunda fluxo de gás, que também pode ser gerado especificamente com uma taxa de fluxo volumétrico com um excesso de pressão de 0,05 a 0,8 MPa (0,5 a 8 bar) acima da pressão atmosférica no conector de pressão, é pelo menos 1 litro/minuto, preferivelmente pelo menos 2 litros/minuto, ou mesmo pelo menos 3 litros/minuto.

[0020] Preferivelmente, a taxa de fluxo volumétrico de pelo menos 3 litros/minuto ao longo da segunda trajetória de fluxo já é possível com um excesso de pressão de 0,05 a 0,15 MPa (0,5 a 1,5 bar) acima da pressão atmosférica no conector de pressão. Em particular, a taxa de fluxo volumétrico de pelo menos 8 litros/minuto ao longo da segunda trajetória de fluxo já é possível com um excesso de pressão de 0,1 a 0,5 MPa (1 a 5 bar) acima da pressão atmosférica no conector de pressão.

[0021] O desvio permite agora uma terceira trajetória de fluxo através de elemento reversor de fluxo de gás. O desvio permite que o gás inspiratório suprido via conector de pressão desvie da região do bocal. Desta maneira, a queda de pressão induzida pelo bocal dentro da região do bocal não afeta o fluxo de gás volumétrico fluindo ao longo da terceira trajetória de fluxo para as vias aéreas do paciente. Por conseguinte, o gás inspiratório pode ser suprido às vias aéreas do paciente diretamente via desvio sem que a taxa de fluxo seja adicionalmente limitada e sem apresentar uma queda adicional (relevante) de pressão. Ademais, uma possível condensação de qualquer conteúdo do gás inspiratório no elemento reversor de fluxo de gás é impedida (quase completamente ou mesmo completamente). Por esta razão, o gás inspiratório pode ser suprido ao paciente como um fluxo de gás de alta pressão (a pressão não é reduzida pelo bocal, porque o fluxo de gás é suprido através do desvio) com uma taxa de fluxo mais alta.

[0022] É possível prover a umidificação e possivelmente também o aquecimento dos gases inspiratórios ao paciente através do elemento reversor de fluxo de gás. O termo “gás inspiratório” se refere em geral a pelo menos um dos seguintes: oxigênio médico, ar, mistura oxigênio-ar, estes gases com umedecimento adicional (névoa de água); estes gases com gases anestésicos (frequentemente também são chamados simplesmente de “névoa”, porque anestésicos frequentemente são adicionados em forma líquida a gases inspiratórios); todos os tipos possíveis de gases e líquido (em gotas)/névoa que são supridos ao paciente. Por conseguinte, os gases inspiratórios não se restringem a gases, mas também incluem sistemas bifásicos, tais como líquidos dissolvidos ou dispersos em fase gasosa.

[0023] A provisão de gases inspiratórios umidificados e possivelmente aquecidos às vias aéreas de pacientes, é considerada crucial para ventilação de longa duração, como geralmente conhecido. Uma ventilação mecânica de longa duração frequentemente é necessária em procedimentos cirúrgicos mais complexos ou de grande porte e para pacientes em unidades de tratamento intensivo (UTIs).

[0024] O desvio agora pode ser usado para suprir gases inspiratórios umidificados (e/ou aquecidos) a um paciente. Em particular, o gás inspiratório é suprido como fluxo de gás de alta pressão às vias aéreas do paciente através do desvio ao longo da terceira trajetória de fluxo. Este é um melhoramento importante com respeito ao elemento reversor de fluxo de gás descrito na US 20100236551 A1. Aqui, o bocal torna difícil administrar névoa de água e/ou névoa de anestésico (ou névoa de outro composto/droga ativa), como pretendido, porque a queda de pressão alta no bocal induz uma condensação. O gás inspiratório, portanto, pode ser suprido ao longo da terceira trajetória de fluxo com uma pressão rigorosamente monitorada, onde, ao mesmo tempo, se garante que medicamento/anestésico suprido esteja sendo enviado às vias aéreas do paciente sem perda ou atraso. O desvio é especialmente vantajoso para uma aplicação na qual o fluxo de gás entra no elemento reversor de fluxo de gás via conector de pressão incluindo umidade ou medicamento.

[0025] Em particular, o fluxo de gás de alta pressão (fluindo ao longo da terceira trajetória de fluxo ao longo do desvio) é usado para um procedimento de desmame do paciente.

[0026] O termo “Desmame”, aqui se refere ao procedimento de remoção da ventilação mecânica, ao mesmo tempo em que a respiração autônoma do paciente é garantida. Aqui, faz-se referência ao problema que os elementos sensores precisam ser rigorosamente monitorados para retomar o controle de respiração autônoma. O processo de desmame é geralmente conhecido na técnica.

[0027] O elemento reversor de fluxo de gás é especialmente projetado de modo a suportar o procedimento de desmame. Antes da remoção do lúmen conectado ao conector de linha e inserido nas vias aéreas do paciente e usado para ventilar o paciente ao longo de uma terceira trajetória de fluxo do paciente, um fluxo de gás de alta pressão é suprido ao paciente ao longo da terceira trajetória de fluxo via desvio. Desta maneira, a região de bocal do elemento reversor de fluxo de gás é desviada, de modo que a queda de pressão no bocal não reduza a pressão do fluxo de gás a ser suprido ao paciente.

[0028] Adicionalmente, propõe-se que um lúmen (conectado com o conector de linha e inserido nas vias aéreas do paciente) seja provido com uma braçadeira, de modo que as vias aéreas do paciente ao redor do lúmen sejam pelo menos parcialmente (preferivelmente completamente) obstruídas pela braçadeira inflada. Neste caso, a ventilação do paciente de gás inspiratório é conduzida via elemento reversor de fluxo de gás, onde a braçadeira é desinflada no instante em que o fluxo de gás de alta pressão é suprido ao paciente via desvio, ao longo da terceira trajetória de fluxo. Neste caso, um volume importante de gás inspiratório pode passar pela braçadeira e sair das vias aéreas do paciente.

[0029] Em particular, um lúmen é provido, de modo que as vias aéreas do paciente ao redor do lúmen sejam, pelo menos parcialmente (preferivelmente completamente), obstruídas pela braçadeira inflada. A ventilação do paciente é conduzida via elemento reversor de fluxo de gás, sendo que a braçadeira é inflada no instante em que o fluxo de gás de alta pressão é suprido ao paciente via desvio ao longo da terceira trajetória de fluxo. Isto se revela especialmente vantajoso em casos onde um certo fluxo de gás inspiratório volumétrico precisa ser aplicado, mas quando não há uma pressão suficiente disponível para obter este fluxo via quarta trajetória de fluxo (via região de bocal). O fluxo de gás volumétrico mais alto requerido de gases inspiratórios, então, pode ser dirigido, via terceira trajetória de fluxo. A pressão mais baixa disponível no conector de pressão é usada para induzir o fluxo de gás expiratório, via segunda trajetória de fluxo com uma taxa de fluxo de gás expiratório reduzida. Em particular, isto se aplica a casos de ventilação, nos quais se pretende que a razão entre o tempo de inspiração e tempo de expiração seja de 1:2. Isto significa que, por exemplo, a inspiração é conduzida a uma taxa de 20 litros/minuto por 2 segundos e a expiração conduzida a uma taxa de 10 litros/minuto por 4 segundos. Esta taxa de fluxo reduzida durante a expiração, algumas vezes, pode ser desejada, porque a pressão requerida para suportar a expiração neste caso pode ser reduzida.

[0030] Pode ser necessário administrar medicamentos ao gás ou à mistura de gases. Com este propósito, um acesso lateral fechável pode ser disposto, em particular na área da peça de derivação, preferivelmente entre a conexão do desvio, a peça de derivação, e o conector de linha. Assim, por exemplo, adrenalina, anestésicos locais, expectorantes, etc., (que a seguir serão chamados geralmente de medicamento) são supridos ao paciente em forma finamente atomizada por meio de fluxo rápido de um gás ou mistura de gases inspiratório. Desta maneira, um medicamento pode ser administrado efetivamente e em uma grande área superficial nas vias aéreas, e, por conseguinte, mais rapidamente absorvido pelo paciente. Adicionalmente ou alternativamente, uma névoa de água (water damp) ou água em forma líquida pode ser suprida ao fluxo de gás, para umedecer o fluxo de gás inspiratório fluindo através da peça de derivação.

[0031] Alternativamente, o acesso lateral pode ser provido a jusante (considerando a terceira ou quarta trajetória de fluxo) da peça de derivação, ou mesmo a jusante do conector de linha. Preferivelmente, o acesso lateral é provido diretamente para o lúmen conectado ao conector de linha.

[0032] Pode ser preferível incorporar outro elemento de fechamento ao acesso lateral. O elemento de fechamento pode ser uma válvula.

[0033] No caso de qualquer medicamento ser administrado pelo acesso lateral, pode ser preferível que a válvula seja sincronizada com (ou operada em vista de) elementos de fechamento, providos para fechar o desvio e a região de fluxo. Em particular, o elemento de fechamento no acesso lateral deve fechar uma vez a abertura de fechamento aberta, o elemento de fechamento no desvio é fecha e o elemento de fechamento na região de fluxo aberta. Neste caso, o gás expiratório flui ao longo da segunda trajetória de fluxo. Qualquer medicamento aplicado à segunda trajetória de fluxo não seria administrado ao paciente, exceto via abertura de saída para o lado de fora.

[0034] O acesso lateral também provê uma possível conexão para uma linha de capnometria de duto lateral. Via esta linha de capnometria de duto lateral, uma pequena amostra de gás pode ser removida via acesso lateral do gás expiratório, que flui ao longo da segunda trajetória de fluxo para medir a concentração de dióxido de carbono. A amostra de gás é removida usando uma bomba/compressor de sucção, de modo que a amostra siga para o capnógrafo.

[0035] A incorporação de um capnógrafo permite a detecção em tempo real da eficiência da ventilação (a ventilação aumentando/diminuindo no tempo).

[0036] Uma conexão direta ou indireta de um medidor de fluxo de gás volumétrico ou medidor de pressão via acesso lateral também é concebível.

[0037] Em outra modalidade especial, um capnógrafo de fluxo principal (geralmente conhecido na técnica) pode ser posicionado preferivelmente entre a conexão do desvio, a peça de derivação, e o conector de linha.

[0038] Um típico capnógrafo de fluxo principal compreende um pequeno tubo é feito de um material especial e posicionado no circuito respiratório (fluxo de gás principal), aqui na segunda trajetória de fluxo, por exemplo, na peça de derivação ou no lúmen através do qual pelo menos a segunda trajetória de fluxo é conduzida. Uma luz infravermelha é dirigida através de um pequeno tubo, de modo que a difração do fluxo de gás dentro do tubo pequeno seja medida e calculada em uma concentração de dióxido de carbono. A quantidade de luz absorvida depende do número de moléculas de dióxido de carbono presentes no fluxo de gás.

[0039] A vantagem principal de usar um capnógrafo de fluxo de gás principal reside no fato de o capnógrafo não contatar diretamente os gases expiratórios, assim eliminando qualquer risco de contaminação e de o sistema ser danificado. Um capnógrafo de duto lateral pode ser danificado por gás em alta pressão. Isso pode ocorrer eventualmente, por exemplo, se houver uma obstrução ao longo das trajetórias de fluxo.

[0040] De acordo com uma modalidade preferida, uma bomba/compressor de sucção da linha de capnometria de duto lateral pode ser usada para desinflar uma braçadeira, que é provida para selar, pelo menos parcialmente, as vias aéreas de um paciente, e posicionada no lado de fora do lúmen. O lúmen é conectado ao conector de linha e inserido nas vias aéreas do paciente. Este arranjo pode funcionar em procedimento de emergência, de modo que em caso de sobre pressurização das vias aéreas, a braçadeira pode ser desinflada, de modo que o gás desvie do lúmen e elemento reversor de fluxo de gás e saia para fora. Este procedimento de desinflação da braçadeira de emergência, em particular, pode ser incorporado como um componente adicional aos métodos de operação e ventilação que serão descritos abaixo.

[0041] Em particular, o elemento reversor de fluxo de gás compreende diversos acessos laterais na área da peça de derivação.

[0042] Também é preferível que o conector de pressão e/ou conector de linha, se apropriado, para o acesso lateral, sejam providos como trava Luer, para permitir uma conexão a prova de pressão para componentes padrão.

[0043] O elemento reversor de fluxo de gás, de acordo com a presente invenção, permite escolher se os gases inspiratórios são supridos às vias aéreas do paciente via terceira trajetória de fluxo ou quarta trajetória de fluxo. Ademais, os gases podem ser removidos das vias aéreas do paciente via segunda trajetória de fluxo, se uma taxa de fluxo volumétrico for provida ao longo da primeira trajetória de fluxo.

[0044] O elemento reversor de fluxo de gás, de acordo com a presente invenção, é especialmente projetado para funcionar em um sistema de ventilação totalmente automatizado. Em particular, a abertura de saída pode ser conectada a um sistema de ventilação, de modo que os gases expiratórios (assim como os gases inspiratórios supridos via primeira trajetória de fluxo) não sejam forçados em ar aberto. Ademais, estes gases fluindo via abertura de saída podem ser usados em um sistema de ventilação de circuito fechado, de modo que uma certa concentração (constante), por exemplo, de uma névoa de anestésico, possa ser mantida.

[0045] Em particular, o elemento reversor de fluxo de gás pode ser conectado a um sistema de ventilação totalmente automatizado. Neste caso, o elemento reversor de fluxo de gás é operado a uma distância do paciente. O termo “a uma distância”, neste caso, se refere à extensão do lúmen, entre o conector de linha (conexão do lúmen com o elemento reversor de fluxo de gás) e o ponto de entrada no paciente, de pelo menos 40 centímetros.

[0046] O elemento reversor de fluxo de gás pode ser projetado elemento reversor parte descartável uma vez seus canais de fluxo (todas partes do elemento reversor de fluxo de gás em contato direto com o gás que flui através do elemento reversor de fluxo de gás) fazem contato direto com o fluxo de gás expiratório do paciente. Neste caso, é preferível que o maior número possível de partes não contate diretamente o fluxo de gás expiratório do paciente. Por exemplo, válvulas podem ser projetadas como válvulas-tesoura ou válvulas pinça como explicado acima. Válvulas-tesoura ou válvulas pinça pinçam os canais de fluxo pelo lado de fora. Esta é a razão pela qual pelo menos partes dos canais de fluxo do elemento reversor de fluxo de gás são flexíveis, de modo que possam ser pinçadas pelas válvulas-tesoura ou válvulas pinça.

[0047] A seguir, o termo “válvula-tesoura” engloba ambas válvulas- tesoura e válvulas pinça.

[0048] Preferivelmente, a válvula para manipular/fechar/abrir a região de influxo, região de fluxo, e/ou desvio, faz parte do elemento reversor de fluxo de gás (descartável).

[0049] De acordo com uma modalidade preferida, um filtro HME (de Heat and Moisture Exchange filter (filtro de Troca de Calor e Umidificação)) é posicionado entre o conector de linha e o paciente. O filtro HME bloqueia a passagem de bactérias e vírus, de modo que o elemento reversor de fluxo de gás seja usado um considerável número de vezes, sem precisar ser descartado ou mesmo limpo.

[0050] Em uma vantagem adicional, se o elemento reversor de fluxo de gás for conectado a um sistema de ventilação totalmente automatizado em uma posição na qual pelo menos a linha conectante e/ou o desvio e/ou a região de fluxo são dispostas na posição vertical, na qual qualquer dejeto, tal como muco, sangue, ou qualquer líquido e partículas (tecidos) se movem do topo para a base (na direção da gravidade). Desta maneira, a poluição do sistema de ventilação automatizado por gotas ou outra coisa, provindos de áreas de canais de fluxo do elemento reversor de fluxo de gás através dos quais gases expiratórios do paciente estão fluindo, pode ser impedida.

[0051] De acordo com uma modalidade preferida, a linha conectante e/ou desvio e/ou região de fluxo, cada uma delas tem um diâmetro interno médio (ou máximo) de pelo menos 6 milímetros, preferivelmente no máximo 4 milímetros, e, em particular, no máximo 2,5 milímetros.

[0052] O elemento reversor também pode ser operado próximo do paciente. O termo “próximo” aqui significa que o comprimento do lúmen entre o conector de linha (conexão do lúmen com o elemento reversor de fluxo de gás) e o ponto de entrada no paciente deve ser no máximo 40 centímetros.

[0053] De acordo com outra modalidade preferida, pelo menos a válvula para manipular/fechar/abrir a região de influxo, região de fluxo, e/ou desvio, é disposta fora do elemento reversor de fluxo de gás.

[0054] Preferivelmente, o elemento reversor de fluxo de gás compreende um desvio e uma região de fluxo, que são conectados a um desvio e região de fluxo providos fora do elemento reversor de fluxo de gás (por exemplo, fazendo parte de um sistema de ventilação totalmente automatizado).

[0055] Os aspectos descritos acima em conexão com o elemento reversor de fluxo de gás não são limitados com respeito a sua aplicação. Eles também podem ser combinados com o método para operar o elemento reversor de fluxo de gás, com o método para ventilar um paciente, ou com o método para controlar a expiração de um paciente, como descrito a seguir, e vice-versa.

[0056] A invenção adicionalmente relaciona-se a um método para operar um elemento reversor de fluxo de gás de acordo com a invenção para seletivamente gerar um fluxo de gás de/para um conector de linha, em particular para conectar um lúmen ou uma multitude de lúmens, que pode ser inserido nas vias aéreas de um paciente, por exemplo, para troca de gases em áreas seladas (ou parcialmente seladas) nas vias aéreas de um paciente. O método adicionalmente pode ser aplicado em casos de ventilação de áreas parciais nas vias aéreas de um paciente. Uma pressão de gás, em particular pressão do gás inspiratório, é aplicada ao conector de pressão para gerar um fluxo de gás de alta pressão para o conector de linha ao longo da terceira trajetória de fluxo, onde a abertura de saída e a região de fluxo são fechadas. Para gerar um fluxo de gás do conector de linha na direção da abertura de saída fluindo ao longo da segunda trajetória de fluxo, a abertura de saída e a região de fluxo fluindo ao longo da segunda trajetória de fluxo, a abertura de saída e a região de fluxo são abertas e o desvio fechado.

[0057] A invenção adicionalmente relaciona-se a um método para ventilar e assistir na respiração de um paciente usando um elemento reversor de fluxo de gás de acordo com a invenção, em qual método o conector de linha é afixado a um de lúmen, agulha, cateter ou a uma multitude de lúmens, que é inserido nas vias aéreas de um paciente. O conector de pressão é conectado a uma fonte de gás ar comprimido em particular, uma fonte de gás inspiratório a uma pressão de 0,05 a 0,8 MPa (0,5 a 8 bar) acima da pressão atmosférica. Com a abertura de saída e desvio fechados, o gás, por conseguinte, é transferido para as vias aéreas do paciente via quarta trajetória de fluxo, sendo que com a abertura de saída aberta e o desvio fechado, o gás é removido das vias aéreas do paciente via conector de linha ao longo da segunda trajetória de fluxo. Com a região de fluxo e a abertura de saída fechados e o desvio aberto, um fluxo de gás de alta pressão é suprido para as vias aéreas do paciente via desvio ao longo da terceira trajetória de fluxo. Este método de ventilação é conduzido, em particular, durante o procedimento de desmame.

[0058] Em particular, nos métodos acima mencionados, a abertura de saída é aberta em intervalos de tempo e por um período de tempo suficientemente longo para garantir que o valor medido da característica, em particular o conteúdo de dióxido de carbono do gás ou mistura de gás aspirado das vias aéreas, possa ser determinado. A este respeito, o elemento reversor de fluxo de gás compreende um dispositivo medidor (preferivelmente, um duto lateral ou capnógrafo de fluxo principal) que é afixado a um acesso lateral da peça de derivação ou para a peça de derivação diretamente, como estabelecido acima.

[0059] Em particular, o paciente é ventilado apenas (e completamente) via elemento reversor de fluxo de gás, onde todo o gás volumétrico que flui de/para o paciente passa através do elemento reversor de fluxo de gás. Em particular, o fluxo de gás volumétrico completo do gás inspiratório suprido às vias aéreas do paciente é provido via quarta trajetória de fluxo e/ou via terceira trajetória de fluxo. Ademais, o fluxo de gás volumétrico completo do gás expiratório é enviado via segunda trajetória de fluxo através do elemento reversor de fluxo de gás.

[0060] Em certas aplicações, é preferível permitir que todo o gás expiratório (ou pelo menos parte dele) saia das vias aéreas do paciente sem atuação adicional do elemento reversor de fluxo de gás. Neste caso, o gás expiratório sai das vias aéreas do paciente diretamente para fora sem passar pelo elemento reversor de fluxo de gás.

[0061] Em particular, propõe-se que o lúmen nas vias aéreas do paciente e conectado ao conector de linha tenha uma braçadeira, de modo que as vias aéreas do paciente ao redor do lúmen sejam pelo menos parcialmente obstruídas pela braçadeira inflada. Propõe-se que a ventilação do paciente seja conduzida via elemento reversor de fluxo de gás, onde a braçadeira é desinflada no instante em que o gás passa pelas vias aéreas do paciente via conector de linha ao longo da segunda trajetória de fluxo, de modo a permitir que o gás expiratório a partir das vias aéreas do paciente também desvie do lúmen e braçadeira e saia para fora, desviando do elemento reversor de fluxo de gás. Este método é vantajosamente aplicado para o desmame de um paciente. Assim, o paciente se acostuma gradualmente com a respiração autônoma.

[0062] Em particular, o lúmen inserido nas vias aéreas do paciente e conectado ao conector de linha tem uma área de seção transversal (através da qual o fluxo de gás é direcionado, em geral 50 mm2, preferivelmente em geral 15 mm2, em particular em geral 10 mm2, ou em geral 7 mm2.

[0063] Em particular, o comprimento do lúmen (distância entre o conector de linha no elemento reversor de fluxo de gás e extremidade distal do lúmen, posicionada dentro do paciente) é pelo menos 60 centímetros, e, preferivelmente, pelo menos 100 centímetros.

[0064] Com o elemento reversor de fluxo de gás é possível ventilar totalmente o paciente com um único lúmen. Isto é especialmente vantajoso, uma vez que uma ventilação plena pode ser conduzida com um lúmen muito pequeno (uma área de seção transversal muito pequena). Ademais, usando um lúmen pequeno (com área de seção transversal menor que 50 mm2), o espaço morto (volume do lúmen entre o conector de linha e a extremidade distal do lúmen no paciente) dentro do lúmen é pequeno. Como o espaço morto no lúmen é pequeno, uma ventilação com uma baixa taxa de fluxo de alta frequência (até 100 respirações per minuto ou mais) pode ser conduzida (menos que 2 litros/minuto).

[0065] Em particular, o uso de elemento reversor de fluxo de gás é vantajoso porque uma possível obstrução das trajetórias de fluxo, através do elemento reversor de fluxo de gás e lúmen, conectado ao elemento reversor de fluxo de gás, efetivamente pode ser impedido. Isto se deve ao fato de o fluxo de gás ser conduzido em ambas direções através de pelo menos parte das trajetórias de fluxo, de modo que uma obstrução causada por sangue, tecidos, ou outras causas, possa ser efetivamente removida.

[0066] Ademais, propõe-se um método para controlar expiração onde a fase de expiração da ventilação de um paciente é controlada. De acordo com o método, o fluxo de gás volumétrico expiratório de um é regulado, sendo que esta regulação é conduzida com base em medições do fluxo de gás expiratório. O método compreende pelo menos as seguintes fases: 1 medir a pressão (estática/dinâmica) do fluxo de gás expiratório; 2 regular o fluxo de gás volumétrico expiração; onde a etapa 2 é realizada com base nos valores medidos da etapa 1.

[0067] Em particular, o método para controlar a expiração é conduzido com um elemento reversor de fluxo de gás de acordo com a invenção e/ou como parte dos métodos para operar o elemento reversor de fluxo de gás e ventilar um paciente. Preferivelmente, o método para controlar a expiração pode ser conduzido com qualquer dispositivo de ventilação que permita controlar o fluxo de gás volumétrico expiratório de um paciente. Preferivelmente, o método relaciona-se a uma fase expiratória, na qual o fluxo de gás expiratório exclusivamente passa por um lúmen e dispositivo de ventilação (tal como elemento reversor de fluxo de gás em conjunção com um lúmen e braçadeira inflada).

[0068] O método é aplicado em vista do problema de a primeira fase de expiração ser usualmente aquela onde ocorre um grande fluxo de gás volumétrico expiratório que diminui a seguir até a fase de inspiração iniciar ou reiniciar. Este alto valor de fluxo de gás volumétrico expiratório no início da fase expiratória pode causar tensão de cisalhamento expiratório aos pulmões do paciente. É especialmente nesta fase de ventilação que o paciente pode vir a ser afetado devido à tensão de cisalhamento.

[0069] Em particular, o método é direcionado a reduzir o fluxo de gás volumétrico expiratório na primeira fase de expiração. Propõe-se que, para regulação específica do fluxo de gás volumétrico expiratório, a pressão do fluxo de gás volumétrico expiratório e/ou pressão dentro da trajetória de fluxo para o fluxo de gás volumétrico expiratório seja medida (no caso de elemento reversor de fluxo de gás o fluxo de gás volumétrico ao longo da segunda trajetória de fluxo ou a segunda trajetória de fluxo). Com base nos valores medidos da pressão, o fluxo de gás volumétrico específico é regulado (no caso de elemento reversor de fluxo de gás via elementos de fechamento e/ou pressão provida no conector de pressão).

[0070] Em particular, o método é aplicado para garantir uma redução uniforme da pressão no fluxo de gás volumétrico expiratório e/ou pressão dentro dos pulmões (da parte ventilada dos pulmões) do paciente durante a fase expiratória da ventilação.

[0071] Preferivelmente, as etapas 1 e 2 do método são realizadas repetidamente (ou interativamente), de modo que um monitoramento constante da pressão e regulação constante do fluxo de gás volumétrico expiratório seja possível.

[0072] Preferivelmente, o método para controlar expiração é realizado com um elemento reversor de fluxo de gás (com/sem desvio) em conjunção com um lúmen e braçadeira. O elemento reversor de fluxo de gás permite a ventilação completa de um desvio, via um único lúmen (expiração /inspiração), onde as vias aéreas são seladas para fora com uma braçadeira. Preferivelmente, este lúmen conectado ao conector de linha e inserido nas vias aéreas do paciente, tem um pequeno diâmetro interno, por exemplo, 6 milímetros ou menos, preferivelmente 4 mm ou menos, em particular 2,5 mm ou menos, e uma área e de seção transversal de em geral 50 mm2, preferivelmente em geral 15 mm2 em particular em geral 10 mm2, ou em geral 7 mm2. Neste caso, a resistência ao fluxo ao longo do fluxo de gás expiratório (segunda trajetória de fluxo) é grande, de modo que o fluxo de gás volumétrico expiratório na primeira fase de expiração seja suficientemente limitado. Na verdade, com tal resistência de fluxo alto, o fluxo de gás volumétrico expiratório, ao longo da segunda trajetória de fluxo, tem que ser suportado por um fluxo de gás ao longo da primeira trajetória de fluxo. Desta maneira, a tensão por cisalhamento pode ser impedida.

[0073] Modalidades ilustrativas da presente invenção, no entanto, não limitarão a presente invenção, e serão explicadas em detalhes, com respeito aos desenhos esquemáticos, nos quais: A Figura 1 mostra uma seção longitudinal através de um elemento reversor de fluxo de gás, com dispositivos periféricos indicados; A Figura 2 mostra o elemento reversor de fluxo de gás em uso com o gás fluindo ao longo das primeira e segunda trajetórias de fluxo; A Figura 3 mostra o elemento reversor de fluxo de gás em uso com gás fluindo ao longo da terceira trajetória de gás; A Figura 4 mostra o elemento reversor de fluxo de gás em uso com o gás fluindo ao longo da quarta trajetória de gás; A Figura 5 mostra o elemento reversor de fluxo de gás com válvulas-tesoura, como elementos de fechamento; e A Figura 6 mostra elemento reversor de fluxo de gás da Figura 5 e unidade de controle.

[0074] Nas figuras, os mesmos números de referência se referem aos mesmos dispositivos.

[0075] A Figura 1 mostra uma seção longitudinal através de um elemento reversor de fluxo de gás 1 com uma peça principal 2 que conecta um conector de pressão 4 a uma abertura de saída 5. O conector de pressão 4 pode ser conectado por uma linha conectante 13 a uma fonte de gás 14 com pressão, i.e., uma fonte de gás comprimido 11. Um cilindro de oxigênio comprimido é geralmente disponibilizado para cuidados de emergência para pacientes. Ademais, misturas de gás mais complexas podem ser supridas como alimentação de gás 14. Estendendo da peça principal 2 tem uma peça de derivação 3, conduzindo a um conector de linha 6. Na peça principal 2, uma região de influxo 9, região de fluxo 28, uma região de bocal 15 com bocal 7, e região de mistura 17, são providas. Dentro da região de bocal 15 tem um bocal 7, através do qual um gás pode fluir do conector de pressão 4 para a abertura de saída 5. Este bocal 7 fica perto da peça de derivação 3, de modo que o gás, fluindo através do bocal 7 para a abertura de saída 5, gera uma subpressão na peça de derivação 3. Aqui, o princípio de bomba de jato de gás é usado. No entanto, é possível escolher qualquer arranjo capaz de gerar um efeito de sucção com um fluxo de gás. Pelo menos a abertura de saída 5 deve ser capaz de ser fechada, por exemplo, com uma válvula- tesoura ou pinça, com o elemento de fechamento 19.

[0076] O elemento reversor de fluxo de gás 1 adicionalmente compreende um desvio 18, conectando o conector de pressão 4 e conector de linha 6. Um gás, portanto, pode fluir via região de influxo 9, desvio 18, e peça de derivação 3. Pelo menos o desvio 18 e a região de fluxo 18 são fecháveis por pelo menos um elemento de fechamento 19, de modo que o gás desvie do bocal 7 na região de bocal 15, via desvio 18. Aqui, o pelo menos um elemento de fechamento 19 é uma válvula de 3/2 vias. Na posição mostrada (aqui, a primeira posição), a válvula de 3/2 vias conecta o conector de pressão 4 e região de influxo 9 com a região de fluxo 28 e região de bocal 15. A conexão para o desvio 18 é fechada.

[0077] A peça de derivação 3 também tem um acesso lateral fechável 12, através do qual um medicamento pode ser administrado ou uma sonda ser inserida. Ademais, um dispositivo de medição 25 pode ser conectado ao acesso lateral 12, de modo que certos parâmetros possam ser monitorados, por exemplo, o conteúdo de dióxido de carbono no gás expiratório.

[0078] Ademais, a pressão na peça de derivação 3 pode ser medida com um dispositivo de medição de pressão 25 via acesso lateral 12.

[0079] Ademais, o acesso lateral 12 pode ser provido como conexão para uma linha de capnometria de duto lateral. Via esta linha de capnometria de duto lateral, uma pequena amostra de gás pode ser removida via acesso lateral 12, a partir do gás expiratório que flui ao longo da segunda trajetória de fluxo 21 (com referência à Figura 2) para medir a concentração de dióxido de carbono. A amostra de gás é removida, usando um compressor/bomba de sucção, de modo que a amostra seja direcionada para o capnógrafo (aqui mostrado como dispositivo de medição 25).

[0080] De acordo com uma configuração preferida, um compressor/bomba de sucção (aqui mostrado como dispositivo de medição 25) da linha de capnometria de duto lateral pode ser usado para desinflar a braçadeira 24, provida para selar, pelo menos parcialmente, as vias aéreas, e posicionada no lado de fora do lúmen 10. O lúmen 10 é conectado ao conector de linha 6 e inserido através das vias aéreas do paciente. O compressor/bomba pode ser conectado à braçadeira 24 por uma linha de alimentação separada 29. A linha de alimentação 29 também pode ser disposta no elemento reversor de fluxo de gás 1, de modo que a linha de alimentação 29 também possa ser integrada ao lúmen 10, por exemplo na parede lateral do lúmen 10. Este arranjo pode funcionar em procedimentos de emergência, de modo que, em caso de sobre pressurização das vias aéreas, a braçadeira 24 possa ser desinflada, de modo que o gás provindo das vias aéreas do paciente desvie do lúmen 10 e elemento reversor de fluxo de gás 1.

[0081] Cada um dos conectores 4, 6 preferivelmente deve ser projetado como trava Luer.

[0082] A Figura 2 mostra o elemento reversor de fluxo de gás 1 em uso com a peça principal 2 e peça de derivação 3. A válvula de 3/2 vias, como elemento de fechamento 19, se encontra na primeira posição. Assim, o gás inspiratório provido pela fonte de gás comprimido 11 (não mostrada) para o elemento reversor de fluxo de gás 1, via conector de pressão 4, flui ao longo de primeira trajetória de fluxo 20 a seguir através da região de influxo 9, região de fluxo 28, região de bocal 15, e através do bocal 7 para a região de mistura 16 para a abertura de saída 5 com a abertura de saída 5 aberta. Passando através de bocal 7, o fluxo de gás 8, fluindo ao longo da primeira trajetória de fluxo 20, gera uma sub-pressão na região de bocal 15, de modo que outro fluxo de gás 8 seja gerado na peça de derivação 3, fluindo ao longo da segunda trajetória de fluxo 21, a partir do conector de linha 6, e a seguir através da peça de derivação 3 através da região de bocal 15 e através da região de mistura 16, para a abertura de saída 5.

[0083] A Figura 3 mostra o elemento reversor de fluxo de gás 1 em uso com a peça principal 2 e peça de derivação 3, onde a válvula de 3/2 vias como elemento de fechamento 19 se encontra na segunda posição. Nesta posição, a válvula de 3/2 vias conecta o conector de pressão 4 com o desvio 18. A conexão entre o conector de pressão 4 e a região de bocal 15 via região de fluxo 28 é desconectada. Assim, o gás inspiratório suprido pela fonte de gás comprimido 11 (não mostrada) para o elemento reversor de fluxo de gás 1 via conector de pressão 4 flui ao longo da terceira trajetória de fluxo 26, a seguir através da região de influxo 9, através do desvio 18, para a peça de derivação 3, e para o conector de linha 6, com a abertura de saída 5 fechada. Para a terceira trajetória de fluxo 26, conectando o conector de pressão 4 e o conector de linha 6, via desvio 18, o fluxo de gás 8 experimenta uma primeira perda de pressão delta P1 em certas taxas de fluxo.

[0084] A primeira perda de pressão delta P1 ao longo da terceira trajetória de fluxo 26 é muito menor que a segunda perda de pressão delta P2 27 ao longo da quarta trajetória de fluxo 27, para taxas de fluxo volumétrico idênticas. Por conseguinte, para uma certa pressão provida no conector de pressão 4 com a fonte de gás comprimido 11 (não mostrada), obtém-se uma taxa de fluxo de gás volumétrico ao longo da terceira trajetória de fluxo 26, maior que aquela que seria possível ao longo da quarta trajetória de fluxo 23.

[0085] A Figura 4 mostra o elemento reversor de fluxo de gás 1 em uso com a válvula de 3/2 vias, como elemento de fechamento 19, na primeira posição. Assim, o gás inspiratório provido pela fonte de gás comprimido 11 (não mostrada) para o elemento reversor de fluxo de gás 1 via conector de pressão 4 flui ao longo da quarta trajetória de fluxo 23 a seguir através da região de influxo 9, através da região de bocal 15, e através do bocal 7, para a peça de derivação 3 e para o conector de linha 6, com a abertura de saída fechada. Para a quarta trajetória de fluxo 23, conectando o conector de pressão 4 e o conector de linha 6 via região de influxo 23, região de fluxo 28, região de bocal 15, e peça de derivação 3, o fluxo de gás experimenta uma segunda perda de pressão delta P2 27.

[0086] A Figura 5 mostra o elemento reversor de fluxo de gás 11 com válvula-tesoura como elemento de fechamento 19. Neste caso, as válvulas-tesoura são posicionadas do lado de fora do elemento reversor de fluxo de gás 1. Pelo menos partes da região de influxo 9, região de fluxo 28, e desvio 18 são também posicionadas do lado de fora do elemento reversor de fluxo de gás 1. Na região de influxo 9, a região de fluxo 28, e o desvio 18 do lado de fora do elemento reversor de fluxo de gás 1 são conectados à região de influxo 9, região de fluxo 28, e desvio 16 do elemento reversor de fluxo de gás.

[0087] Todos elementos de fechamento 19 descritos (válvulas- tesoura, válvula de 3/2 vias) podem ser pneumaticamente, eletronicamente, ou manualmente, controladas. Em particular, todos elementos de fechamento 19 são projetados de modo a reduzirem e/ou aumentarem gradualmente a taxa de fluxo volumétrico ao longo da trajetória de fluxo através da válvula.

[0088] A Figura 6 mostra o elemento reversor de fluxo de gás 1 da Figura 5 e a unidade de controle 30. A unidade de controle 30, por exemplo, é um sistema de ventilação totalmente automatizado, ao qual é conectado o elemento reversor de fluxo de gás 1. Nesta configuração preferida, válvulas-tesoura 19 são integradas à segunda unidade de controle 30. O elemento reversor de fluxo de gás 1 é conectado com a unidade de controle 30 pela região de fluxo 30 e desvio 18.

[0089] Enfatiza-se que os elementos reversores de fluxo de gás 1 das Figuras 1 a 4 serão conectados a uma unidade de controle 30.

[0090] Em qualquer caso, é importante medir a pressão dentro dos pulmões do paciente. Isto é preferivelmente feito de duas maneiras distintas por razões de segurança, (no caso de uma delas vir a falhar). Preferivelmente, o lúmen 10 (ou um dos lúmens) conectado ao conector de linha 6 será conectado com um primeiro sensor de pressão 31 em uma unidade de controle 30, que mede continuamente a pressão dos pulmões durante ventilação. A conexão entre o sensor de pressão 31 e a unidade de controle 30 é feita via uma linha de extensão 32 que pode ser uma linha quer separada ou integrada ao lúmen 10 usado para ventilação. Esta é a medição de pressão principal, provendo a equipe médica com os dados necessários.

[0091] Ademais, preferivelmente deve haver um segundo sensor de pressão separado 33 na unidade de controle 30, qual segundo sensor de pressão é conectado à região de influxo 9 ou conector de pressão 4. O segundo sensor de pressão 33 apenas mede a pressão quando a ventilação é pausada. Isto ocorre porque é quase impossível prover um valor confiável da pressão de pulmões através do lúmen de ventilação (lúmen 10, conector de linha 6, desvio 18, ou região de bocal 15 e região de fluxo 25 e região de influxo 9) quando um fluxo inspiratório ou expiratório elevado está fluindo por eles. Em modo normal, trata-se apenas de um componente de segurança e verificação para verificar se a medição de pressão principal (via primeiro sensor de pressão 31) ainda opera corretamente (o primeiro sensor de pressão 31 pode quebrar, o lúmen 10, conectado ao conector de linha 6, pode se obstruir, etc.). Assim, depois de n inspirações (n um número de 1 a 10) e n expirações, a ventilação é pausada por um breve período (de ~50 a 10 milissegundos), o fluxo de gás é interrompido, e uma medição de pressão viável pode ser feita, via lúmen de ventilação, pelo segundo sensor de pressão 33.

[0092] Obviamente, o elemento reversor de fluxo de gás 1 pode ser operado usando apenas o primeiro sensor de pressão 31 ou o segundo sensor de pressão 32. Lista de Referência 1 Elemento reversor de fluxo de gás 2 Peça principal 3 Peça de derivação 4 Conector de pressão 5 Abertura de saída 6 Conector de linha 7 Bocal (Bocal injetor) 8 Fluxo de gás 9 Região de influxo 10 Lúmen 11 Fonte de gás comprimido 12 Acesso lateral 13 Linha de conexão 14 Alimentação de gás 15 Região de bocal 16 Região de mistura 17 Canal de mistura 18 Desvio (By Pass) 19 Elemento de fechamento 20 Primeira trajetória de fluxo 21 Segunda trajetória de fluxo 22 Terceira trajetória de fluxo 23 Quarta trajetória de fluxo 24 Braçadeira 25 Dispositivo de medição 26 primeira perda de pressão delta P1 27 segunda perda de pressão delta P2 28 Região de fluxo 29 Linha de alimentação 30 Unidade de Controle 31 primeiro sensor de pressão 32 Linha de extensão 33 segundo sensor de pressão

Claims (6)

1. Elemento reversor de fluxo de gás (1), para uso de uma fonte de gás (14) sob excesso de pressão, em particular gases inspiratórios, para gerar seletivamente um fluxo de gás (8) de ou para um conector de linha (6), que pode, em particular, ser conectado ou inserido nas vias aéreas de um paciente, o citado elemento reversor de fluxo de gás (1) sendo projetado como peça principal (2), qual peça principal (2) compreende, pelo menos, uma região de influxo (9), região de fluxo (28), região de bocal (15), e região de mistura (16), e adicionalmente uma peça de derivação (3), a região de influxo (9) conecta um conector de pressão (4), para conectar à fonte de gás (14), com pelo menos uma abertura de saída fechável (5) disposta na região de mistura (16), e a peça de derivação (3) conectando a região de bocal (15) da peça principal (2) ao conector de linha (6), em que um bocal (7), particularmente um bocal de injeção, é configurado e disposto na região de bocal (15), de maneira que um fluxo de gás (8) fluindo ao longo de uma primeira trajetória de fluxo (20) através da peça principal (2) a partir do conector de pressão (4), e, a seguir, através da região de influxo (9), região de fluxo (28), região de bocal (15), e através do bocal (7), para a região de mistura (16), para a abertura de saída (5), que, com a abertura de saída (5) aberta, pode gerar um fluxo de gás (8) na peça de derivação (3), fluindo ao longo de uma segunda trajetória de fluxo (21) a partir do conector de linha (6) e, a seguir, através da peça de derivação (3) através da região de bocal (15) e através da região de mistura (16) para abertura de saída (5), em que ainda um fluxo de gás que entra no elemento reversor de fluxo de gás (1) através do conector de pressão (4) pode fluir ao longo de uma quarta trajetória de fluxo (23) subsequentemente através da região de influxo (9), através da região de bocal (15) e através do bocal (7) para dentro da peça de derivação (3) e para o conector de linha (6), com a abertura de saída (5) estando fechada caracterizado pelo fato de que o elemento reversor de fluxo de gás (1) adicionalmente compreende um desvio (18) conectando o conector de pressão (4) e o conector de linha (6), de modo que um fluxo de gás (8) possa fluir ao longo de uma terceira trajetória de fluxo (22) via região de influxo (9), desvio (18), e peça de derivação (3), sendo que pelo menos o desvio (18) e a região de fluxo (28) podem ser fechados com pelo menos um elemento de fechamento (19), de modo que o fluxo de gás (8) desvie do bocal (7) na região do bocal (15) via desvio (18), ao longo da terceira trajetória de fluxo (22).

2. Elemento reversor de fluxo de gás (1), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o pelo menos um elemento de fechamento (19) é uma válvula de 3/2 vias.

3. Elemento reversor de fluxo de gás (1), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que duas válvulas-tesoura são providas como o pelo menos um elemento de fechamento (19), uma válvula-tesoura é posicionada na terceira trajetória de fluxo (22), e a outra válvula-tesoura é posicionada na primeira trajetória de fluxo (20).

4. Elemento reversor de fluxo de gás (1), de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que, com um excesso de pressão de 0,1 a 0,8 MPa (1 a 8 bar) acima da pressão atmosférica no conector de pressão (4) e com a abertura de saída (5) fechada, a terceira trajetória de fluxo (22), conectando o conector de pressão (4) e o conector de linha (6) via desvio (18), tem uma primeira perda de pressão delta P1 (26); e uma quarta trajetória de fluxo (23) conectando o conector de pressão (4) e o conector de linha (6) via região de influxo (9), região de fluxo (28), região de bocal (15), e peça de derivação (3), tem uma segunda perda de pressão delta P2 (27): delta P2> 2*delta P1.

5. Elemento reversor de fluxo de gás, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que o canal de mistura (17) e o bocal (7) são configurados e dispostos na peça principal (2), de modo que com um fluxo de gás (8) fluindo ao longo da primeira trajetória de fluxo (20) e com a abertura de saída aberta (5), o fluxo de gás (8) ao longo da segunda trajetória de fluxo (21), também pode ser gerado, especificamente em uma taxa de fluxo volumétrico, que, com um excesso de pressão de 0,05 a 0,8 MPa (0,5 a 8 bar) acima da pressão atmosférica no conector de pressão (4), é pelo menos 1 litro per minuto.

6. Método para operar um elemento reversor de fluxo de gás (1), como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 5, para gerar seletivamente um fluxo de gás (8) de ou para um conector de linha (6), em particular para conectar um lúmen ou uma multitude de lúmens que pode ser inserido nas vias aéreas de um paciente para troca de gás em áreas seladas ou só parcialmente ventiladas em um paciente, caracterizado pelo fato de que uma pressão de gás substancialmente constante, em particular pressão de gás inspiratório, é aplicada ao conector de pressão (4) e, para gerar um fluxo de gás de alta pressão (8) para o conector de linha (6) ao longo da terceira trajetória de fluxo (22), com a abertura de saída (5) e a região de fluxo (28) fechadas, e, para gerar um fluxo de gás (8) do conector de linha (6) na direção da abertura de saída (5) fluindo ao longo da segunda trajetória de fluxo (21), com abertura de saída (5) e região de fluxo (28) abertas e desvio (18) fechado.

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