BR132015032562E2 - Dispositivo eletrônico de controle e monitorização na fístula broncopleural - Google Patents

Abstract

"dispositivo eletrônico de controle e monitorização na fístula bronco pleural" o presente certificado de adição refere-se a um dispositivo regulável de oclusão inspiratória aperfeiçoado aplicável em casos de fístula broncopleural (fbp) em que o pulmão acometido encontra-se sob ventilação mecânica (vm). o dispositivo apresenta regulagem eletrônica da válvula de ajuste do fluxo de escape sendo controlado o seu ajuste através do percentual de abertura da válvula (0 a 100%), além de medir a pressão no tubo orotraqueal (pressão intratorácica) e a diferença entre esta mesma pressão e a pressão no dreno de torax.

Description

"DISPOSITIVO ELETRÔNICO DE CONTROLE E MONITORIZAÇÃO NA FÍSTULA BRONCOPLEURAL" Certificado de Adição de Invenção do pedido de patente depositado sob o número BR 10 2012 021143 2, em 23 de agosto de 2012.

CAMPO DA INVENÇÃO

[001] 0 primeiro relatório descritivo para depósito refere-se a um dispositivo regulável de oclusão inspiratória aplicável em casos de fístula broncopleural (FBP) em que o pulmão acometido encontra-se sob ventilação mecânica (VM), ou seja, pressão inspiratória positiva. 0 dispositivo pode ser aplicado quando há necessidade de ventilação mecânica e pode ser acoplado ao dreno de tórax independente do respirador mecânico.

[002] 0 presente Certificado de Adição refere-se à melhoria do dispositivo anterior, mediante a regulagem eletrônica da válvula de ajuste do fluxo de escape sendo controlado o seu ajuste através do percentual de abertura da válvula (0 a 100%), . A presente invenção é capaz de regular o fluxo aéreo pela fístula na fase inspiratória, com o objetivo de diminuir a fuga aérea, adequar às trocas gasosas (hematose) e posteriormente fechar ou atenuar os efeitos da FBP, além de permitir a saída do ar na fase expiratória, visando assim minimizar ou evitar a ocorrência de pneumotórax.

FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO

[003] No Estado da Técnica existem tecnologias que descrevem dispositivos e métodos desenvolvidos para controle da fistula broncopleural.

[004] O documento US2014/0100540 Al de 01/11/2007 (Adaptive Algorithm for thoracic drainage therapy, Albert Linder, Hilmar Ehlert, Martin Walt) descreve um dispositivo para drenagem torácia em paciente com fistula. Atráves da medida do tamanho da fistula é determinado o vácuo que deverá ser produzido pelo dispositivo de sucção. Entretanto esta metodologia utiliza pressão negativa {vácuo de uma fonte externa). A invenção proposta difere deste documento por utilizar para o controle da fistula broncopleural um dispositivo alocado no frasco do dreno de tórax, portanto é não-invasivo e apresenta baixo risco de contaminação. Além disso enquanto o dispostivo do documento US2014/0100540 Al utiliza pressão negativa de uma fonte externa, a tecnologia proposta utiliza a pressão positiva da ventilação mecânica (fonte interna).

[005] Carvalho et al, 1997 descrevem uma válvula de resistência variável alocada na luz de um dos tubos (duplo lúmem) endotraqueais em ventilação mecânica independente. A válvula relatada é de controle manual e sem transmissão digital dos dados. A invenção proposta não está alocada no TOT (tubo orotraqueal), armazena os dados eletronicamente e realiza a trasmissão digital dos mesmos via bluetooth, além, de fornecer os dados das pressões intrapleurais e intratorácicas.

[006] Desse modo, o atual Certificado de Adição compreende um dispositivo aperfeiçoado que regula a saída de ar pela fistula na fase inspiratória e permite a completa saída de ar na fase expiratória, sem a interferência do frasco de drenagem e sem alterações do perfil hemodinâmico. 0 dispositivo apresenta uma válvula de ajuste do fluxo de escape que será regulada eletronicamente, sendo controlado o seu ajuste, no qual o usuário entra com o percentual de abertura da válvula (0 a 100%).

BREVE DESCRIÇÃO DA INVENÇÃO

[007] O presente Certificado de Adição refere-se à melhoria do dispositivo anterior, mediante o aperfeiçoamento do controle fino e preciso do fluxo inspiratório e transmissão dos dados.

[008] A presente invenção refere-se a um dispositivo eletrônico de oclusão inspiratória que resolve ou atenua o problema da fistula broncopleural que, na vigência da ventilação mecânica, cursa com elevada mortalidade devido à dificuldade de manutenção das trocas gasosas (hematose). O objeto da presente invenção regula a saida de ar pela fistula na fase inspiratória, à medida que se monitora a melhor ventilação alveolar (capnografia volumétrica), e que permite a completa saida de ar pela fistula na fase expiratória, sem a interferência do frasco de drenagem e sem alterações do perfil hemodinâmico.

[009] O dispositivo apresenta uma válvula de ajuste do fluxo de escape que é regulada eletronicamente, sendo controlado o seu ajuste, no qual o usuário entra com o percentual de abertura da válvula (0 a 100%) . A presente invenção é capaz de regular o fluxo aéreo pela fistula na fase inspiratória, com o objetivo de diminuir a fuga aérea, adequar às trocas gasosas e posteriormente fechar ou atenuar os efeitos da FBP, além de permitir a saida do ar na fase expiratória, visando assim evitar a ocorrência de pneumotórax.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

Figura 1: Exibe o dispositivo acoplado ao dreno do tórax (visão geral) bem como a válvula de ajuste do fluxo de escape (1), a válvula de exalação (2), a linha piloto (7) e um ventilador mecânico (4), com seus respectivos canais de expiração(3) e inspiração (5).

Figura 2: Válvula de exalação em uma visão detalhada: válvula de exalação (2), pontos de pressão Pva (pressão do tubo endotraqueal) (10), Pfistula (pressão da fistula) (8) e Ppiloto (6)(diferença de pressão entre o tubo endotraqueal (10) e a válvula de exalação (2), além das direções de fluxo da fistula (9) e do fluxo de ajuste (11).

Figura 3: Mostra a imagem do dispositivo de controle eletrônico e seus componentes, no qual - dispositivo de controle eletrônico de ajuste de fluxo (motor de passo) (12);

- Válvula de exalação (2) ; - Extremidade acoplada ao TOT (tubo orotraqueal)(13) para transferência da pressão do respirador (linha piloto)(7); - Dispositivo de controle eletrônico (overview)(14); - Sensores de pressão traqueal e de delta de pressões (15).

Figura 4: Motor de passo controlado pelo sistema eletrônico (visão ampliada) (12), acoplado à válvula de ajuste do fluxo de escape.

Figura 5: Dispositivo de controle eletrônico (visão ampliada e detalhada), no qual - Teclado para inserção dos valores de controle do fluxo (%)(14a); - Display para verificação do valor de fluxo ajustado (%)(14b); - Módulo de transmissão de dados via bluetooth (14c); - Fonte de alimentação elétrica do dispositivo (14d).

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO

[010] O presente Certificado de Adição refere-se a um dispositivo aperfeiçoado para controle e monitoramento da fistula broncopleural, sendo que o dispositivo compreende: - válvula de ajuste do fluxo de escape (1); - controle eletrônico (14) da válvula de ajuste do fluxo de escape (1), através de um motor de passo (12), ajustado por teclado (14a) e fornecendo informações em tempo real através de um display de cristal liquido (14b); válvula de exalação (2); sensores das pressões {intratorácica e do dreno de tórax) (15) que transferem dados das pressões ao controle eletrônico (14); - sensor (15) mede a diferença de pressão entre o tubo endotraqueal (pressão intratorácica) e a válvula de exalação (dreno de tórax); - motor de passo (12), que regula eletronicamente a válvula de exalação (2); - teclado para ajuste da válvula (14a), no qual o usuário entra com o percentual de fechamento da válvula (0 a 100%) com exatidão de 1% de abertura máxima da válvula; e display de cristal liquido (14b), o qual fornece a realimentação ao usuário.

[011] A válvula a 100% corresponderá ao aumento "total" de resistência à passagem do fluxo aéreo da FBP, e a válvula a 0% corresponderá à passagem total do fluxo aéreo da FBP. O sistema eletrônico compreende ainda dois transdutores de pressão (15) (Figura 3) . Um deles é usado para medir a pressão do tubo endotraqueal (10) (Figura 2) , permitindo assim a detecção das fases do ciclo ventilatório (instantes de ciclagem) . O outro transdutor mede a diferença de pressão entre o tubo endotraqueal e a válvula de exalação (Pva (10) - Pfistula (8)(Figura 2). Isto permite acompanhar e alterar o diferencial de pressão que se deseja manter. Os dados coletados pelos transdutores de pressão podem ser transmitidos pelo sistema eletrônico através de conexão bluetooth (14c)(Figura 5) para um tablet, um smartphone, ou ainda um computador que possua a interface bluetooth, sendo que os valores são transmitidos em unidades arbitrárias (função de calibração para cmH20 disponível) no formato CSV, facilmente importado para programas de planilha ou de processamento matemático.

[012] A válvula de exalação é acoplável ao dreno de tórax e funciona como válvula reguladora de pressão com relação fixa de 1:2. Essa válvula consiste de um bocal sobre o qual se assenta um diafragma flexível. O diafragma é acionado pela pressão proximal, através de um tubo flexível conectado à conexão "Y" do paciente. Em função das dimensões do bocal e do diafragma, existe uma relação de 1:2 entre a pressão proximal e a pressão de fechamento do dreno. Ou seja, quando a pressão proximal é de 10cmH2O, a pressão de oclusão do dreno é de 20cmH2O.

[013] De forma a permitir o ajuste de valores menores de pressão de oclusão em relação à pressão proximal, é utilizada a válvula de ajuste do fluxo, tipo agulha, que permite o escape de um fluxo controlado. Quanto maior o fluxo de escape da linha proximal, menor a pressão de atuação do diafragma. Dessa forma é possível realizar o ajuste adequado da pressão de alívio de dreno, de forma a evitar a pressurização do espaço pleural. A extremidade ligada ao tubo orotraqueal (TOT) consiste de uma peça acrílica pertencente ao circuito do respirador mecânico, denominada "cotovelo" (13)(Figura 3). A fim de verificar se o dispositivo denominado válvula regulável de oclusão inspiratória é eficiente no tratamento de FBP em VM, utiliza-se o monitor de perfil respiratório oxi-capnógrafo DX 8100 C02SM0 Plus® acoplado ao software Analysis Plus® (Respironics-Novametrix-Dixtal) , o qual permite analisar em que momento da regulagem da válvula houve menor fuga aérea na fase inspiratória e, consequentemente, a melhor ventilação alveolar.

Exemplo de concretização [014] Resultados in vivo [015] Na Tabela abaixo se encontram os dados referentes à capnografia volumétrica, gasometria arterial e perfil hemodinâmico de um estudo experimental realizado com o modelo de válvula em questão.

[016] Os resultados abaixo acompanharam os resultados do estudo realizado por Toneloto et al (2015).

[017] Tendo-se como referência os valores das variáveis no instante Pré-fistula (Basal), a PetC02 aumenta quando se reduz o fluxo da válvula e tende a tornar ao valor basal quando da redução do percentual de redução desta. Esta variável está, neste modelo, diretamente relacionada ao VT alv, o qual também variará conforme for menor ou maior a redução de fluxo da válvula (maior o VT alv menor a PetC02). Os gases no sangue arterial (Pa02 e PaC02) também acompanham a menor redução de fluxo da válvula. Ou seja, menor redução de fluxo valvar menor a Pa02 e a Sat.02 e maior a PaC02 (o inverso é verdadeiro); estas variáveis também estão diretamente relacionadas com o aumento ou diminuição do VT alv, de forma que o dispositivo em questão atua diretamente sobre o VT alv.

[018] Nitidamente, o comportamento do VT alv (curvas da capnografia volumétrica) pode ser visto no estudo de Toneloto et al. (2015) (figura 3 do estudo deles). DFBP (%): débito de fistula broncopleural em percentual; PetC02; pressão de CQ2 final expiratória; PaC02: pressão média de C02 no sangue arterial; VT alv: volume corrente alveolar; Pa02: pressão média de 02 no sangue arterial;

Sat.02 : saturação de oxigênio no sangue arterial; FC: freqüência cardíaca; PAM: pressão arterial média.

REIVINDICAÇÕES

Claims (3)

1. Dispositivo eletrônico de controle e monitorizaçâo na fistula broncopleural caracterizado por compreender: - válvula de ajuste do fluxo de escape (1); - controle eletrônico (14); - válvula de exalação (2); - sensores de pressão (15); - motor de passo (12); - teclado para ajuste da abertura da válvula (14a); - display (14b); - módulo de transmissão de dados (14c); e - fonte de alimentação elétrica (14d) .

2. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 1 caracterizado pelo fato do controle eletrônico (14) realizar o controle da válvula de ajuste do fluxo de escape (1), por meio de um motor de passo (13), ajustado por teclado (14a) e exibição em display (14b), com exatidão de 1% de abertura máxima da válvula.

3. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 1 caracterizado pelo fato do módulo de transmissão de dados (14c) poder ser do tipo bluetooth.