ES2217456T3 - Sistema de humidificacion respiratoria. - Google Patents
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Abstract
SE DESCRIBE UNA SONDA DE FLUJO (19) PARA SU USO EN UN SISTEMA DE HUMIDIFICACION. LA SONDA DE FLUJO (19) ESTA ADAPTADA PARA SER COLOCADA EN UN FLUJO DE GASES HUMIDIFICADO (POR EJEMPLO, OXIGENO O GASES ANESTESICOS), DE FORMA QUE SE APLIQUE A UN PACIENTE (13) EN UN ENTORNO HOSPITALARIO. LA SONDA DE FLUJO (19) ESTA DISEÑADA PARA PROPORCIONAR LA TEMPERATURA Y LA VELOCIDAD DE FLUJO DEL FLUJO DE GASES MEDIANTE LA INCORPORACION DE DOS SENSORES (34, 35, PREFERENTEMENTE TERMISTORES) Y PERMITIENDO LA FORMA DE ALINEACION DE LA SONDA (19) LECTURAS ADECUADAS MEDIANTE LA REDUCCION DE LA OCURRENCIA DE CONDENSACION DE LOS SENSORES (34, 35). SE DESCRIBEN VARIAS POSIBLES APLICACIONES EN LAS QUE EL SENSOR DE FLUJO (19) ESTA INCLUIDO EN LOS SISTEMAS DE CONTROL DE LA HUMIDIFICACION QUE PROPORCIONA A UN PACIENTE (13) EL NIVEL DESEADO DE HUMEDAD O SIMPLIFICA LA CANTIDAD DE ENTRADA POR PARTE DEL USUARIO REQUERIDA O EN LAS QUE EL SENSOR DE FLUJO (19) PROPORCIONA UN CONTROLADOR (11) CON INFORMACION DEL FLUJO QUE SE PUEDE USAR PARA DETERMINAR DETERMINADOS TRASTORNOS POSIBLEMENTE PELIGROSOS (COMO UNA COLOCACION INCORRECTA DEL SENSOR DE FLUJO, CIRCUITO DE LA RESPIRACION DESCONECTADO, AUSENCIA DE AGUA EN LA CAMARA DE HUMIDIFICACION (4) O HUMEDAD FUERA DE LOS LIMITES REQUERIDOS).
Description
Sistema de humidificación respiratoria.
Esta invención se refiere a sistemas de
distribución de gases y, en particular, pero no solamente, a
sistemas humidificadores respiratorios que humidifican los gases que
respira un paciente u otra persona que necesite tales gases.
Muchos, si no todos, los sistemas de
humidificación respiratoria existentes que entregan gases
humidificados (tales como gases de oxígeno o anestésicos) a un
paciente, o a otra persona que necesite tales gases, funcionan como
controladores de temperatura. Es decir, se vigila la temperatura de
los gases que salen del dispositivo de humidificación en el circuito
de respiración y se controla la fuente de calor en respuesta a
cambios en esa temperatura para conseguir una temperatura deseada de
los gases humidificados salientes. Se describe un ejemplo de este
tipo de sistema de control de humidificador en nuestra patente
anterior de EE.UU. número 5.558.084. Este método de control tiene
una pluralidad de desventajas, que incluyen:
- En situaciones con alta temperatura de los
gases entrantes (que se aproxima a la temperatura deseada de los
gases salientes) el proceso de humidificación suministra
necesariamente poco calor a los gases para conseguir la temperatura
requerida. Por consiguiente, se consigue también poca humidificación
de los gases.
- La dependencia de los sensores de temperatura
en este método de control significa que la colocación o la conexión
incorrecta de los sensores de temperatura puede conducir a un
rendimiento reducido de todo el sistema de humidificación y
respiración.
- La carencia de sensores de flujo que, si
estuvieran previstos, harían posible que se reconocieran fácilmente
ciertas condiciones del circuito de respiración y que fuera
ejecutada la acción apropiada por el dispositivo de humidificación
(y/o el suministro de gases). No se han utilizado previamente
sensores de flujo en sistemas de humidificación debido a la
insuficiente robustez y a problemas de condensación que se producen
en el sensor de flujo, que conducen a lecturas de flujo
incorrectas.
- Se suministran gases al paciente con una
combinación de presión/humedad que es inapropiada. Es bien sabido
que se requiere que los gases que han de ser administrados a un
paciente tengan ciertos niveles de humedad. Diferentes valores de
humedad son específicamente adecuados para vías respiratorias
intactas (por ejemplo, máscara) o derivadas (administración de gases
por entubación). La percepción de la temperatura sola puede no
asegurar que se consigan estos valores requeridos de
temperatura/humedad.
- Algunos dispositivos de humidificación
respiratoria existentes requieren que los usuarios ajusten los
diales que tienen poca o ninguna relación intuitiva con los
parámetros físicos reales que con ellos se pretenden controlar. A
menudo, los diales ajustan la temperatura requerida de salida de los
gases y/o el calentamiento suministrado por el alambre calentador
dispuesto dentro del conducto que conecta el humidificador al
paciente (y a veces también dentro del conducto que conecta al
paciente de nuevo con el suministro de gases). El parámetro más
importante en el suministro de gases humidificados a un paciente es
la humedad de los gases, ya que una humedad insuficiente puede
deshidratar muy rápidamente las vías respiratorias del paciente. Por
consiguiente, los usuarios tienen poca o ninguna idea del lugar en
que colocar los diales para producir el resultado deseado de humedad
óptima en los gases suministrados al caudal existente. Un sistema
automático, en el que el usuario solamente necesita informar al
dispositivo de humidificación de si el paciente que recibe los gases
humidificados tiene las vías respiratorios intactas o derivadas,
supondría un avance importante.
- Muchos dispositivos de humidificación
respiratoria existentes presentan la temperatura de los gases que se
suministran al paciente. Como se ha mencionado previamente, el
parámetro más importante en los sistemas de humidificación
respiratoria es la humedad de los gases. A menudo, la temperatura
presentada no guarda relación con la humedad real de los gases que
son suministrados al paciente debido al calentamiento en el circuito
de entrega y, por consiguiente, puede resultar engañosa para el
profesional sanitario con conocimientos normales. Por consiguiente,
sería ventajoso que la temperatura presentada estuviera de algún
modo relacionada o fuera indicativa de la humedad de los gases que
son suministrados al paciente.
El documento
EP-A-413 127 se refiere a un
humidificador que tiene un sensor de flujo.
Por consiguiente, un objeto de la presente
invención es proporcionar medios de sonda de sensor según la
reivindicación 1.
La invención consiste en lo anterior y prevé
también construcciones de las cuales a continuación se dan ejemplos
solamente.
Se describirá ahora una forma preferida de la
presente invención con referencia a los dibujos que se acompañan, en
los que:
La figura 1 es un alzado frontal de una sonda de
flujo construida de acuerdo con una realización preferida de la
presente invención,
La figura 2 es una vista desde abajo de la sonda
de flujo de la figura 1,
La figura 3 es un alzado lateral en sección
transversal de un circuito de respiración que muestra la sonda de
flujo de la figura 1 instalada dentro del conducto.
La figura 4 es una vista en sección transversal
desde debajo del circuito de respiración de la figura 3, que muestra
la sonda de flujo de la figura 1 instalada en el circuito,
La figura 5 es un diagrama esquemático de un
sistema de humidificación respiratoria que incorpora la sonda de
flujo de la figura 1,
La figura 6 es un organigrama de una realización
preferida de un sistema de control de humedad y temperatura
utilizado en el sistema de humidificación respiratoria mostrado en
la figura 5,
La figura 7 es un gráfico de la temperatura de
salida de referencia requerida (para un nivel de humedad deseado) en
función del caudal, que ilustra una realización preferida de un
sistema de control de humedad y/o temperatura utilizado en el
sistema de humidificación respiratoria mostrado en la figura 5,
y
La figura 8 es un gráfico de la humedad (o punto
de condensación) en función del tiempo para dar la señal de alarma
en un sistema de humidificación ilustrativo tal como el mostrado en
la figura 5.
Con referencia a los dibujos que se acompañan y
en particular a la figura 5, se ilustra un aparato de humidificación
ilustrativo o sistema de humidificación respiratoria que incorpora
realizaciones preferidas de la presente invención. En el sistema de
humidificación respiratorias se incluye un ventilador o medio de
suministro de gases o soplante 1 que tiene una salida 2 que
suministra gases (por ejemplo oxígeno, gases anestésicos o aire) a
la entrada 3 de un medio de cámara de humidificación 4 a través de
un conducto 6. El medio de cámara de humidificación 4 puede
comprender, por ejemplo, una cámara formada de plástico que tiene
una base de metal 7 unida herméticamente a la misma. La cámara de
humidificación 4 está destinada a contener un volumen de agua 8 que
es calentado por un medio de placa calentadora 9 bajo el control de
un controlador o medio de control 11 de un dispositivo de
humidificación o humidificador 10.
A medida que se calienta el agua dentro de la
cámara 4, se evaporará lentamente, mezclándose vapor de agua con el
flujo de gases a través de la cámara de humidificación desde el
ventilador 1. Por tanto, los gases humidificados abandonan la cámara
de humidificación 4 a través de una salida 12 y son hechos pasar a
un paciente o a otra persona que necesite tales gases 13 a través de
un camino de paso de transporte de gases o conducto de inspiración
14. A fin de reducir la condensación dentro del conducto de
inspiración 14 y la subida de la temperatura de los gases
proporcionados al paciente 13, puede estar previsto un medio de
alambre de calentamiento 15 que puede ser excitado bajo el control
del medio de control 11.
En la figura 5, se muestra una máscara de gases
16 sobre la nariz y la boca del paciente (lo que se llama entrega de
gases a "Vías Respiratorias Intactas"; sin embargo, deberá
entenderse que existen muchas configuraciones de entrega de gases,
tales como entubado, en que se coloca un tubo de entrega en la
tráquea del paciente para derivar las vías respiratorias del
paciente (lo que se conoce como entrega de gases a "Vías
Respiratorias Entubadas"). Es también posible proporcionar un
camino de regreso de los gases exhalados por el paciente al
ventilador 1. En este caso, puede fijarse un accesorio adecuado, tal
como una "pieza en forma de Y" entre el paciente (13), el
conducto de inspiración (14) y un conducto de espiración (no
mostrado) que está conectado a una entrada (no mostrada) del
ventilador 1.
El medio de control 11 puede comprender, por
ejemplo, un circuito de microprocesador o lógico con medios
asociados de memoria o almacenamiento que contienen un programa
informático que, cuando es ejecutado por el medio de control 11,
controla el funcionamiento del sistema de humidificación conforme a
las instrucciones establecidas en el equipo lógico y también en
respuesta a las entradas externas. Por ejemplo, el medio de control
11 puede estar provisto de una entrada desde la placa calentadora 9,
de suerte que el medio de control 11 esté provisto de información
sobre la temperatura y/o la utilización de la potencia de la placa
calentadora 9. Además, el medio de control 11 podría estar provisto
de entradas de temperatura del flujo de gases, por ejemplo, pudiera
estar previsto un medio perceptor de la temperatura o sonda de
temperatura 17 en o cerca del paciente para indicar la temperatura
de los gases que son recibidos por el paciente, y puede estar
prevista una sonda de temperatura adicional 18 para indicar al medio
de control 11 la temperatura del flujo de gases humidificados cuando
abandona la salida 12 de la cámara de humidificación 4. Además,
puede estar previsto un medio perceptor de flujo o sonda de flujo 19
en cualquier lugar del circuito de respiración ("el circuito de
respiración" comprende las partes del aparato de humidificación a
través de las cuales pasa el flujo de gases). En la figura 5 se
muestra la sonda de flujo 19 en la misma posición que la sonda de
temperatura 18 ya que los dos dispositivos pueden estar dispuestos
en una sonda como se explicará en lo que sigue.
Todavía otra entrada al medio de control 11 puede
ser un medio de entrada de usuario o conmutador 20 que podría
utilizarse para permitir a un usuario (tal como un profesional
sanitario o a los propios pacientes) establecer una temperatura
deseada de los gases que han de ser entregados o un nivel deseado de
humedad de los gases que han de ser entregados o, alternativamente,
podrían ser controladas otras funciones por el conmutador 20, tales
como el control del calentamiento suministrado por el alambre
calentador 15 o seleccionar entre una pluralidad de configuraciones
automáticas de entrega de gases (lo que se describirá en lo que
sigue).
Se describirá ahora con más detalle una
pluralidad de realizaciones preferidas del sistema (o sus partes)
explicadas en lo que antecede.
Con referencia a las figuras 1 y 2, se muestra la
forma preferida de la sonda de flujo 19. La sonda de flujo 19 se ha
formado preferiblemente moldeando un material plástico tal como
policarbonato y comprende una parte de base 30 destinada a contener
conductores de alambre (48 en las figuras 3 y 4) que conducen
señales eléctricas a y desde el medio de control 11. Desde la base
30 sobresale un vástago 31 que tiene al menos un medio de
alojamiento de sensor 32 y 33 que sobresale desde su extremo más
alejado de la base 30. Los medios de alojamiento de sensor 32 y 33
son preferiblemente de sección transversal redondeada y
sustancialmente estrechados o cónicos en alzado con una punta
redondeada en el extremo (el extremo perceptor 36) más alejado de la
base 30.
En la figura 1 se muestran dos medios de
alojamiento de sensor 32 y 33. En la realización mostrada, un medio
de alojamiento de sensor 32 está previsto como medio perceptor de
temperatura, mientras que el otro medio de alojamiento de sensor
está previsto para desempeñar la función de medio perceptor de
caudal. Dentro de los medios de alojamiento de sensor 32 y 33 hay
medios de percepción 34 y 35, por ejemplo, termistores (resistencias
dependientes de la temperatura), que están previstos para percibir
las respectivas propiedades de temperatura y caudal de los gases que
fluyen en el sistema de humidificación. En el caso del medio
perceptor de la temperatura 34, el controlador 11 puede proporcionar
una tensión a través del termistor y recibir una señal de
temperatura en forma de corriente que pasa a través del termistor
que dependerá de la temperatura de los gases. Para proteger el
termistor 34, el medio de alojamiento de sensor 32 encierra o
encapsula el termistor; sin embargo, como solamente hay una delgada
capa de material plástico entre el termistor y el flujo de gases, se
obtiene todavía una lectura exacta de la temperatura.
En el caso del medio perceptor de flujo 35, el
controlador 11 puede en ocasiones proporcionar una corriente al
termistor durante un periodo suficiente para calentar el termistor
hasta una primera temperatura conocida y luego desconectar el
suministro de corriente y vigilar el cambio en la temperatura del
termistor (vigilando su cambio de resistencia). El controlador 11
puede poner en funcionamiento entonces medios de temporización y
determinar la duración necesaria para que la temperatura del
termistor disminuya hasta una segunda temperatura predeterminada. El
tiempo necesario para que el termistor 35 cambie de temperatura
desde la primera a la segunda temperatura conocida junto con un área
conocida en sección transversal del flujo de gases (por ejemplo, un
conducto de 12 mm de diámetro) que proporciona al controlador 11 una
indicación del caudal de los gases que conducen calor hacia fuera
del termistor calentado. Puede verse que el termistor 35 no está
encerrado o encapsulado de la misma manera que el termistor 34. Esto
es a causa de que cualquier capa de material entre el termistor 35 y
el flujo de gases influiría en la tasa de transferencia de calor
desde el termistor a los gases y reduciría de este modo la exactitud
de la lectura de caudal.
En una realización más preferible, el caudal de
los gases se determinaría suministrando corriente al termistor 35
para subir su temperatura por encima de la temperatura del flujo de
gases en una diferencia de temperatura preseleccionada, por ejemplo,
60ºC. El controlador 11 vigila entonces la corriente absorbida por
el termistor 35 para mantener la diferencia de temperatura fijada.
La utilización de potencia en asociación con el área en sección
transversal del flujo de gases (por ejemplo, un conducto de 12 mm de
diámetro en la región de la sonda de flujo) proporciona al
controlador 11 una indicación del caudal, permitiendo que el
controlador determine el caudal real de los gases. A fin de que el
termistor 35 mantenga la diferencia de temperatura será necesario
determinar ocasionalmente la temperatura real del termistor 35,
mientras que se calienta también el termistor 35. Esto puede
conseguirse retirando temporalmente la corriente de calentamiento
desde el termistor y disponiendo una baja tensión de percepción a
través del termistor 35 y percibiendo la corriente a través del
termistor 35. De esta manera, puede medirse rápidamente la
resistencia del termistor 35 y deducirse un valor de temperatura de
la temperatura característica previamente almacenada en función de
los datos de resistencia del termistor 35. Puede retirarse entonces
la tensión de percepción y volverse a aplicar corriente de
calentamiento si no se ha conseguido la diferencia de temperatura
predeterminada, o el controlador 11 puede que se haya demorado en
aplicar calor adicional al termistor 35 si se ha satisfecho o
excedido la diferencia de temperatura.
Como las superficies expuestas de la sonda de
flujo 19 estarán generalmente a una temperatura más baja que el
flujo de gases humidificados que pasa sobre ella, es probable que se
produzca condensación sobre sus superficies. Deberá entenderse que
cualquier agua líquida que se acumule en el termistor de percepción
de flujo 35 afectará adversamente a la lectura del caudal ya que el
agua líquida absorberá algo del calor producido por el termistor. A
fin de reducir o eliminar la producción de acumulación de agua
líquida sobre los sensores, la sonda de flujo de acuerdo con la
realización preferida de la presente invención está provista de al
menos una "aleta" o medio de patilla sobresaliente, y en el
ejemplo ilustrado en las figuras 1 y 2 se muestran dos medios de
patilla (37, 38, 39 y 40) con ayuda del alojamiento de sensor
(aunque pudiera ser factible utilizar un medio de patilla
sobresaliente por medio de alojamiento sensor). Cada medio de
patilla es preferiblemente de sección transversal rectangular y se
extiende a todo lo largo del medio de alojamiento de sensor desde el
vástago 31 al extremo de percepción del medio de alojamiento de
sensor (aunque pudiera no ser necesario que el medio de patilla
sobresaliente se extendiera por toda la longitud del medio de
alojamiento de sensor). En la realización preferida, el borde
externo del medio de patilla sobresaliente está sustancialmente a
una distancia constante de la línea central del medio de alojamiento
de sensor a todo lo largo de su dimensión longitudinal. Como el
medio de alojamiento de sensor es estrechado, el medio de patilla
sobresaliente es, por tanto, triangular en alzado, extendiéndose de
preferencia perpendicularmente desde la superficie del medio de
alojamiento de sensor. Preferiblemente, el medio de patilla
sobresaliente está moldeado de manera enteriza con la sonda de flujo
19; sin embargo, sería posible fabricar por separado el medio de
patilla sobresaliente y fijarlo a la superficie del medio de
alojamiento de sensor.
Haciendo ahora referencia también a las figuras 3
y 4, en el uso, la sonda de flujo 19 se inserta en una lumbrera de
entrada de sensor 41 en un conectador de circuito 42. La lumbrera de
entrada de sensor 41 comprende una pared sustancialmente cilíndrica
que se extiende perpendicularmente desde el conectador de conductos
42. El conectador de conductos 42 conecta dos conductos 43 y 44 del
circuito de respiración o puede estar moldeado alternativamente como
parte de un conducto, por ejemplo como parte del conducto de
inspiración 14. Como puede verse más claramente en la figura 4, la
sonda de flujo 19 está colocada con relación al flujo de los gases
(indicado mediante flechas) para asegurar que los medios de patilla
sobresalientes 37, 38, 39 y 40 estén cada uno de ellos alineado
paralelamente al flujo de los gases. Cuando se forma condensación
sobre el medio de alojamiento de sensor, se hace que se escape desde
el extremo 36 del sensor mediante la acción del flujo de gases que
pasa sobre su superficie en combinación con la región localizada de
baja tensión superficial en la proximidad de la línea de contacto
del medio de patilla sobresaliente y la superficie del medio de
alojamiento de sensor. Por consiguiente, el líquido condensado
tiende a fluir a lo largo de la línea de intersección (por ejemplo,
la línea 45) hacia fuera del extremo sensor 36 en dirección al
vástago 31, según se desee.
A fin de asegurar que, al insertarse la sonda de
flujo 19 en la lumbrera de entrada de sensor 41, el medio de patilla
sobresaliente sea alineado correctamente con el flujo de gases (ya
que una alineación incorrecta no producirá el efecto deseado de
retirar líquido desde la punta del sensor), la realización preferida
de la presente invención incluye también un medio de diente situador
sustancialmente en forma de "V" 46 junto al vástago 31 y que
sobresalen también desde la parte de base 30. En la pared de la
lumbrera de entrada de sensor 41 está prevista una muesca
complementaria sustancialmente en "V" o depresión situadora
fija 47. Por consiguiente, un usuario que inserte la sonda de flujo
19 verá que para insertar totalmente y con seguridad la sonda de
flujo en el conducto (o conectador de conductos), será necesario
girar la sonda de flujo hasta que el medio de diente situador 46 y
la depresión situadora 47 se combinen, en cuyo momento la sonda de
flujo estará correctamente alineada para asegurar que la
condensación tienda a alejarse de las puntas del sensor, como
previamente se ha descrito.
Además, a fin de asegurar que el calor generado
por el funcionamiento del termistor de percepción de flujo 35 no
produzca sustancialmente impacto sobre el termistor de percepción de
temperatura 34, puede verse en la figura 4 que, tras la alineación
de los medios de diente situador 46 y de depresión situadora 47, los
termistores de percepción de temperatura y flujo se desplazan a
través del flujo de gases (es decir, no están alineados en el
sentido de flujo) de manera que ninguno de ellos se ve
sustancialmente afectado por la presencia de los otros. Asimismo, el
termistor de percepción de flujo productor de calor 35 está situado
aguas abajo del termistor de percepción de temperatura de manera que
el calor generado es conducido hacia fuera del sensor de temperatura
por el flujo de gases.
Una ventaja de disponer una sonda de flujo fiable
en el aparato de humidificación de acuerdo con la forma preferida de
la presente invención es que el aparato de humidificación puede
reconocer condiciones que reducirían el rendimiento del aparato de
humidificación (tales como casos de succionamiento, desconexiones de
circuito y tratamientos de nebulizado) vigilando el caudal y/o la
temperatura para condiciones indicativas reveladoras. Una vez se
determina que se da condición reconocida, puede tomarse la acción
apropiada (tal como dar la alarma o evacuar el calor desde la placa
calentadora 9). El aparato de humidificación podría determinar, por
ejemplo, si las sondas de temperatura han sido colocadas o retiradas
incorrectamente desde el circuito percibiendo, por ejemplo, que no
hay flujo con una temperatura baja asociada (ambiente).
A continuación se cita una pluralidad de
aplicaciones o usos preferidos para la sonda de flujo con la forma
preferida de la presente invención.
Un parámetro importante del flujo de gases
suministrado al paciente 13 o a otra persona que necesite tales
gases es la humedad. Es bien sabido que los gases que están
demasiado secos (que tienen una humedad relativa baja de entre
aproximadamente el 60% y el 70%) pueden deshidratar muy rápidamente
las vías respiratorias de los pacientes produciendo incomodidades.
El controlador 11 del aparato de humidificación incluye
preferiblemente un sistema de control que intenta mantener la
humedad relativa del flujo de gases a un nivel deseable (superior a
aproximadamente el 90%). Una situación en que este tipo de control
es deseable es cuando la temperatura de los gases de entrada a la
cámara de humidificación 4 sube hasta una temperatura similar a la
temperatura de la salida de los gases. En esta situación, como se
requiere que se suministre muy poca energía a los gases (para subir
su temperatura), no es posible proporcionar energía suficiente al
agua 8 en la cámara de humidificación y, por tanto, no se encuentra
disponible suficiente vapor de agua para humidificar los gases; por
consiguiente, si bien la temperatura de los gases suministrados al
paciente 13 es la deseable, la humedad relativa no lo es. Cuando la
temperatura de los gases entrantes es mucho más baja que la
temperatura requerida de los gases de salida entonces puede
suponerse virtualmente que en el proceso de proporcionar una gran
cantidad de energía para subir la temperatura de los gases hasta el
valor requerido, ha de vaporizarse mucha agua en la cámara de
humidificación 4 y, por consiguiente, la humedad relativa de los
gases será alta.
Para controlar la humedad del flujo de gases que
llega al paciente, el aparato de humidificación requiere información
relativa al caudal de los gases. Esto puede conseguirse insertando
una sonda de flujo, preferiblemente como se ha descrito en lo que se
antecede, en el flujo de gases. Se describirá ahora este sistema de
control con referencia al organigrama de la figura 6.
El sistema de control comienza en el bloque 49
con la placa calentadora 9 que es excitada para proporcionar calor
al agua que hay dentro de la cámara de humidificación 4. En el
bloque 50 el controlador 11 lee una humedad requerida que ha sido
previamente fijada en memoria por el fabricante o ha sido
introducida por un usuario a través de una entrada de usuario, tal
como una entrada de usuario 20 en la figura 5. En el bloque 51, el
controlador 11 recibe información desde el termistor de percepción
de flujo 35 para determinar el caudal del flujo de gases (esto puede
realizarse como se ha descrito previamente). En el bloque 52, el
controlador 11 determina la potencia mínima requerida para generar
el nivel de humedad requerido en el flujo de gases al caudal
percibido. Esto puede conseguirse llevando a cabo un cálculo
utilizando una fórmula almacenada en memoria o, preferiblemente, uno
medio de almacenamiento de datos o dispositivo de memoria asociado
con el medio de control 11 tiene una tabla de búsqueda de datos de
caudales y sus valores asociados de potencia mínima requerida a una
pluralidad de niveles de humedad deseados almacenados en ella a la
cual pregunta el medio de control utilizando el caudal percibido y
el valor de humedad requerido. El medio de control 11 podría
determinar el nivel de potencia requerido de la placa calentadora 9
percibiendo el caudal de gases y recibiendo un nivel de humedad
deseado de entrada de usuario y calculando (o alternativamente
obteniendo de la tabla de búsqueda de valores experimentalmente
derivados o previamente calculados) un índice de evaporación
requerido para obtener el nivel de humedad deseado a ese caudal. El
controlador 11 podría entonces calcular (o alternativamente obtener
de una tabla de búsqueda de valores experimentalmente derivados o
previamente calculados) la potencia requerida que ha de ser
suministrada por la placa calentadora 9 para producir el índice de
evaporación determinado, asegurando así que se consiga el nivel
requerido de humedad.
En el bloque 53 (que no es una etapa esencial del
método) el medio de control 11 controla la temperatura de los gases
que salen por la salida de la cámara de humidificación a una
temperatura previamente establecida (por el usuario o el fabricante)
(por ejemplo, 37ºC) en el modo conocido variando la temperatura o la
potencia de la placa calentadora 9 con la realimentación de
temperatura de salida de los gases suministrada al controlador a
través del sensor de temperatura 18 (o por la parte de percepción de
temperatura de la sonda de flujo 19).
En el bloque 54, se determina la actual
utilización de potencia de la placa calentadora 9 y se toma una
decisión en cuanto a si la utilización de potencia actual de la
placa calentadora es menor que el valor calculado en el bloque 52.
La actual utilización de potencia podría ser calculada, por ejemplo,
por el controlador 11 percibiendo la corriente suministrada a la
placa calentadora y multiplicando este valor percibido de la
corriente por la tensión suministrada a la placa calentadora.
Alternativamente, la potencia media de la placa calentadora podría
determinarse calculando el porcentaje de tiempo durante el cual la
placa calentadora está excitada y multiplicando éste por el valor de
potencia nominal de la placa calentadora. Por ejemplo, si se excita
la placa calentadora durante el 40% del tiempo y la potencia nominal
de la placa calentadora es de 150 vatios, entonces la potencia media
utilizada por la placa calentadora sería de 60 vatios. Podría
suponerse que la tensión de la placa calentadora fuera constante. Si
la utilización de potencia actualmente determinada no es menor que
el valor mínimo determinado como necesario para producir el nivel de
humedad deseado, entonces el control vuelve al bloque 50 en el que
se repiten las etapas previamente descritas, recibiendo el paciente
gases apropiadamente humidificados, hasta que la decisión en el
bloque 54 descubra que el consumo de potencia de la placa
calentadora haya disminuido por debajo del nivel requerido para
suministrar gases adecuadamente humidificados.
En este punto, el control pasa al bloque 55, en
el que se incrementa la potencia suministrada a la placa calentadora
9 (por ejemplo, variando una tensión de suministro modulada por
impulsos en anchura a la placa calentadora o aumentando simplemente
un suministro de tensión variable) hasta el nivel determinado en el
bloque 52 para asegurar que los gases estén adecuadamente
humidificados. Esto hará que la temperatura de los gases de salida
suba por encima de la temperatura fijada; sin embargo, este es
necesario para proporcionar una humedad adecuada. Se realiza luego
una verificación en el bloque 56 (que tampoco es una etapa requerida
del método) para saber si la temperatura de los gases de salida ha
disminuido por debajo de una temperatura predeterminada (por
ejemplo, 37ºC). Si la temperatura de los gases de salida ha
disminuido por debajo de la temperatura predeterminada, entonces
puede suponerse que los gases se están recibiendo el nivel requerido
de humedad ya que están a una temperatura suficientemente por encima
de la temperatura supuesta de los gases de entrada. Si la
temperatura de los gases de salida no ha disminuido hasta por debajo
de la temperatura predeterminada, entonces continúa suministrándose
el nivel de potencia mínimo calculado a los gases. Por consiguiente,
puede verse que:
1) en ausencia de un sensor de temperatura, el
sistema de control suministrará continuamente a la placa calentadora
la potencia mínima requerida calculada para conseguir una
humidificación adecuada, o
2) cuando se suministre un sensor de temperatura,
el sistema de control funcionará de dos modos: un primer modo
"normal" en que la temperatura de salida es controlada de la
manera conocida a una temperatura deseada que la utilización de
potencia de la placa calentadora disminuya hasta un nivel que
indique una humidificación insuficiente, en cuyo punto funciona un
nuevo modo de control para mantener la utilización de potencia de la
placa calentadora al nivel mínimo calculado hasta que la temperatura
de los gases de salida disminuya por debajo de una temperatura
previamente fijada que indica que la temperatura de los gases de
entrada ha disminuido lo suficiente como para permitir que la cámara
de humidificación suministre suficiente calor y humedad al flujo de
gases.
Con referencia a la figura 7 se describirá ahora
un sistema de control de humidificador alternativo al explicado en
lo que antecede. De acuerdo con este sistema de control preferido
alternativo, es posible controlar la humedad de los gases que salen
de la cámara de humidificación 4 hasta cualquier nivel deseado a
cualquier caudal de los gases. Esto se hace posible determinando el
caudal de los gases, utilizando preferiblemente la sonda de flujo
descrita en lo que antecede, junto con el conocimiento de la salida
de la cámara de humidificación en función de las características del
circuito de flujo y/o respiración.
Un ejemplo de las características de salida de la
cámara de humidificación se muestra en la figura 7, en que puede
verse que para un nivel dado de humedad de los gases requeridos,
cuando se incrementa el caudal de los gases, la temperatura de los
gases en la salida de la cámara de humidificación disminuye bastante
intensamente y luego se fija a una temperatura sustancialmente
constante. Esta información puede derivarse experimentalmente para
una pluralidad de temperaturas de referencia y niveles de humedad de
los gases recomendados y registrarse en un dispositivo de
almacenamiento en memoria (por ejemplo en forma de una tabla de
búsqueda o una pluralidad de tablas de búsqueda) susceptibles de ser
investigadas por el medio de control 11.
De acuerdo con este sistema de control, el
usuario introduce un nivel de humedad deseado en el controlador 11
por medio de un dispositivo de entrada de usuario tal como el medio
de entrada de usuario 20 que, en este caso, puede comprender un dial
o un teclado electrónico. Se excita entonces la placa calentadora 9
para calentar el agua que hay dentro de la cámara de humidificación
4 y la sonda de temperatura 18 (o la parte de percepción de
temperatura de la sonda de flujo 19) se utiliza para proporcionar
una señal percibida de la temperatura de los gases de salida al
medio de control 11. Utilizando el actual valor de caudal percibido
por la sonda de flujo 19 y la temperatura de referencia, el
controlador 11 pregunta a su dispositivo de memoria para determinar
la temperatura perseguida de los gases de salida requerida para
conseguir el nivel de humedad deseado al actual caudal de gases.
En este punto, el medio de control 11 controla la
excitación de la placa calentadora 9 a fin de obtener la temperatura
determinada de referencia de los gases de salida que proporcionará
el nivel requerido de humedad al caudal actual de los gases. La
excitación de la placa calentadora 9 puede tomar, por ejemplo, la
forma de modulación de impulsos en anchura del suministro de tensión
para variar la potencia suministrada a la placa calentadora o
alternativamente podría suministrarse a la placa calentadora un
suministro de tensión variable.
Como se realizan cambios en el caudal de los
gases o en el nivel de humedad deseado establecido por el usuario,
el controlador 11 determina automáticamente una temperatura
actualizada de referencia de los gases de salida desde su
dispositivo de almacenamiento y controla apropiadamente la placa
calentadora 9 para proporcionar esa temperatura de los gases de
salida.
Por ejemplo para un nivel de humedad deseado
fijado por el usuario de 44 mg H_{2}O por litro de gases y un
caudal percibido F_{1}, el controlador 11 preguntará en las tablas
del dispositivo de almacenamiento para determinar que se requiere
una temperatura de referencia de salida de los gases de 37ºC. El
controlador 11 excita luego la placa calentadora 9 de tal manera que
(por ejemplo, mediante control de PWM de la tensión o corriente de
suministro) la temperatura de los gases de salida percibida por el
sensor de temperatura 34 sea sustancialmente igual que la
temperatura de referencia de 37ºC que da por resultado la humedad
absoluta deseada de 44 mg H_{2}O por litro.
Como adición a este sistema de control, al
dispositivo de memoria asociado con el medio de control 11 podría
suministrársele también información relativa a las características
de condensación del conducto de inspiración. Un alambre calentador
15 puede ser excitado por el medio de control 11 para controlar el
calentamiento adicional de los gases a medida que pasan a lo largo
del conducto para reducir de este modo la condensación en el
conducto. Esto reduce también los cambios en el nivel de humedad de
los gases a lo largo del conducto (ya que se obtendrá menos agua de
los gases como condensación). En este sistema de control, el
controlador 11 puede ajustar el calentamiento suministrado por el
alambre calentador 15 de manera que al tiempo que se controla la
humedad del flujo de los gases puede controlarse también la
temperatura (aunque en la práctica el alambre calentador sólo podría
suministrar unos pocos grados de aumento de la temperatura). Sin
embargo, el controlador 11 puede utilizar también de manera
concebible el ajuste del alambre calentador para reducir la humedad
de los gases si fueran suministrados a un nivel excesivo (para
producir gases de una temperatura suficientemente alta) haciendo que
se produzca lluvia. El medio de control 11 manipularía entonces los
ajustes de la placa calentadora y el alambre calentador para
proporcionar apropiadamente al paciente, de la mejor manera, la
humedad y la temperatura requeridas de los gases (fijadas por un
usuario).
Como resultado de la ejecución de los anteriores
sistemas de control en el aparato de humidificación de la figura 5,
sería posible proporcionar un humidificador que sería extremadamente
sencillo de utilizar, requiriendo una entrada mínima desde un
usuario. Un ejemplo de un aparato de humidificación de uso sencillo
sería, como se muestra en la figura 5, uno con una entrada de
usuario única que es el conmutador 20. El conmutador 20 tendría
preferiblemente una pluralidad de estados o posiciones
correspondientes a una pluralidad predeterminada de configuraciones
de entrega de gases. Una configuración de entrega de gases podrían
ser unas Vías Respiratorias Entubadas y otra podrían ser unas Vías
Respiratorias Intactas. Para cada posición o estado del conmutador
20, se almacena en una memoria asociada con el controlador 11 un
valor de humedad y un valor de temperatura correspondientes
óptimamente requeridos. Por ejemplo, para la configuración de Vías
Respiratorias Entubadas, la temperatura óptima puede ser de
aproximadamente 37ºC y el valor óptimo de humedad puede ser de
alrededor de 44 mg H_{2}O por litro de gases mientras que la
temperatura óptima para las Vías Respiratorias Intactas puede ser de
aproximadamente 32ºC y el valor óptimo de humedad puede ser de
alrededor de 30 mg H_{2}O por litro de gas.
Por tanto, utilizando uno cualquiera de los
sistemas de control anteriormente descritos sería posible controlar
el funcionamiento del aparato de humidificación sin intervención
adicional del usuario una vez que se conoce la configuración de
entrega de gases. El controlador 11 percibiría repetidas veces la
temperatura y el caudal de los gases de salida y regularía la
potencia de la placa calentadora y posiblemente el ajuste del
alambre calentador para proporcionar automáticamente al paciente 13
la temperatura y al humedad óptimas de los gases (o tan cercanas a
las óptimas como sea posible), independientemente de los cambios en
el caudal o en la temperatura de los gases de entrada.
Una característica adicional del aparato de
humidificación es la incorporación de un medio de presentación 60
(figura 5) para que el usuario presente la temperatura de los gases
que son suministrados al paciente 13. Deberá apreciarse que esta
característica no se basa en la presencia de una sonda de flujo en
el circuito de respiración. Los medios de presentación 60 son
controlados por el medio de control 11. Es sabido que otros
humidificadores de respiración incorporan medios de presentación;
sin embargo, la temperatura que es presentada está invariablemente
fijada a la temperatura de los gases en el extremo de paciente del
conducto de inspiración 14 (percibida por el sensor de temperatura
17) o la temperatura de los gases en la salida de la cámara de
humidificación (percibida por el sensor de temperatura 18).
Muchos profesionales sanitarios igualan la
temperatura presentada con la cantidad de humedad contenida en los
gases. Tan pronto como los gases suministrados al paciente están a
una humedad relativa del 100% (es decir, los gases contienen tanto
vapor de agua que posiblemente pueden mantenerse a su actual
temperatura), entonces la temperatura de los gases suministrados al
paciente sería clínicamente exacta. No obstante, si los gases
entregados contienen menos de la máxima cantidad posible de humedad
a su actual temperatura, entonces un humidificador que simplemente
presente la temperatura de los gases entregados podría equivocar a
un profesional sanitario haciéndole creer que el paciente está
recibiendo más humedad de la que en realidad está recibiendo.
La temperatura que es presentada en los medios de
presentación 60 es la temperatura percibida por el sensor 14 o el
sensor 18, cualquiera que sea la más baja. Como ejemplo, una
temperatura de salida de los gases de 37ºC y una humedad absoluta de
44 mg H_{2}O por litro de gases (humedad relativa de
aproximadamente el 100%) pueden trasladar al paciente una
temperatura de 35ºC en el extremo de paciente del conducto de
inspiración y una humedad absoluta de 35 mg H_{2}O por litro de
gases. Por consiguiente, en el conducto de inspiración se condensan
9 mg H_{2}O por litro de gases, mientras que el gas permanece a
una humedad relativa de aproximadamente el 100% a lo largo del
conducto debido a la disminución de la temperatura. En esta
situación, la temperatura apropiada para presentar al usuario es de
35ºC ya que un gas a una humedad relativa del 100% a esta
temperatura contiene la cantidad de humedad indicada por una
temperatura de 35ºC.
Sin embargo, si la temperatura de salida de los
gases fuera de 37ºC con una humedad absoluta de 44 mg H_{2}O por
litro de gases (humedad relativa del 100%) y la temperatura del
extremo de paciente fuera de 39ºC con una humedad absoluta de 44 mg
H_{2}O por litro de gases, entonces la temperatura clínicamente
más pertinente a presentar sería 37ºC. Esto es debido a que los
gases que llegan al paciente ya no están a una humedad relativa del
100% ya que no se ha proporcionado ninguna humedad adicional a los
gases a lo largo del conducto de inspiración aunque haya subido la
temperatura de los gases. La humedad absoluta de los gases que
llegan al paciente está realmente asociada con una temperatura de
los gases de 37ºC por cuanto que ésta es la temperatura
correspondiente a la cantidad de humedad dentro de los gases
humidificados. En cualquier caso, como la temperatura del extremo de
paciente se mide a menudo a una distancia de hasta 30 cm del
paciente, en ese momento los gases que llegan al paciente a menudo
han disminuido su temperatura y de este modo la temperatura más baja
de 37ºC es incluso más pertinente para los profesionales
sanitarios.
Como se ha mencionado previamente, en muchos
sistemas de humidificación existentes, el controlador simplemente
percibe la temperatura para ajustar la potencia entregada por la
placa calentadora 9 del humidificador y/o el alambre calentador de
conducto 15. En una situación en la que el medio de suministro de
gases o soplante 1 está conectado desde el circuito de respiración,
estos tipos de controladores percibirán la falta de temperatura ya
que no habrá flujo de gases pasando por el sensor de temperatura. El
controlador intenta entonces aumentar la temperatura de los gases
(que se supone están todavía fluyendo en el circuito de respiración)
aumentando la potencia suministrada a la placa calentadora 9 y/o al
alambre calentador 15. Como los sensores de temperatura no pueden
registrar ningún aumento de la temperatura del "flujo", el
controlador 11 puede continuar aumentando la potencia suministrada
para calentar el flujo inexistente de los gases hasta un nivel
peligroso. Si se restableciera entonces el suministro de gases, los
gases suministrados al paciente podrían estar a una temperatura
insegura.
A fin de evitar que se produzcan la anterior
serie de casos, el sensor de flujo de acuerdo con la forma preferida
de la presente invención podría incorporarse en un sistema de
humidificación. El controlador podría determinar entonces si el
humidificador tiene suficiente flujo de gases (es decir, por
ejemplo, 1,5 litros por minuto) para un funcionamiento normal
seguro. Si se encontrara que el flujo de gases fuera insuficiente,
entonces el humidificador podría ponerse en un modo seguro de
funcionamiento. El modo seguro podría incluir un límite en la
temperatura de la placa calentadora 9 y/o límites en el ciclo de
trabajo debido de la tensión suministrada a la placa calentadora 9
y/o al alambre calentador 15 (es decir, control de los niveles de
potencia).
Se considera que debería disponerse una alarma
(tal como una alarma audible y/o visual) en un sistema de
humidificación para avisar al paciente (o profesional sanitario) del
momento en que los gases suministrados al paciente han estado por
debajo (o por encima) del nivel de humedad requerido durante un
periodo de tiempo. Se ha encontrado que la alarma deberá regularse
para dispararse después de un periodo de tiempo que depende de la
diferencia entre la humedad requerida y el nivel de humedad real que
es suministrado al paciente. Cuanto mayor sea la diferencia, tanto
más pronto deberá producirse la alarma.
La figura 8 muestra un posible ejemplo gráfico de
cómo puede establecerse el retardo de tiempo, basándose en las
necesidades fisiológicas de humedad del paciente. Podría almacenarse
en un dispositivo de memoria una pluralidad de diferentes
"perfiles de humedad", cada uno de ellos basado en torno a un
valor de humedad requerido predeterminado (el ejemplo muestra un
valor de humedad requerido de 37ºC). La relación entre la diferencia
de temperatura y el momento de activación de la alarma podría
expresarse convenientemente en un formato de tabla almacenado, por
ejemplo, en una ROM (Memoria Sólo de Lectura) para ser leída por el
medio de control 11 de tal manera que el medio de control determina
la diferencia de humedad, busca esa diferencia en una tabla (la
tabla seleccionada dependiendo del valor de humedad requerido) que
proporciona el tiempo apropiado para esperar antes de saltar la
alarma. Una alternativa a la medición de la humedad de los gases
suministrados consiste en vigilar el punto de condensación real
(temperatura a la cual comienza a producirse condensación) de los
gases y para determinar la diferencia entre el punto de condensación
real y el punto de condensación requerido u óptimo (por ejemplo
37ºC). El punto de condensación real podría suponerse que es, por
ejemplo, el más bajo de la temperatura de la cámara de
humidificación 4 y de la temperatura del conducto 14.
En un sistema de humidificación respiratorio que
incorpora una cámara de humidificación 4, es imperativo que se
mantenga cierto nivel mínimo de agua a fin de que el humidificador
tenga posibilidad de suministrar vapor de agua al suministro de gas
11. Por consiguiente, el profesional sanitario que administra los
gases humidificados al paciente deberá comprobar ocasionalmente el
nivel del agua y añadir más agua cuando se requiera. Esta tarea es a
veces pasada por alto.
Es posible utilizar la sonda de flujo 19 en un
sistema de humidificación que determine automáticamente en qué
momento disminuye el nivel del agua hasta un nivel insuficiente y se
activa una alarma. Preferiblemente, la temperatura de la placa
calentadora 9, la temperatura de la cámara de humidificación 4 (o la
temperatura de la salida de la cámara) y el requisito de potencia de
la cámara calentadora 9 (la cantidad de potencia que está siendo
actualmente suministrada a la placa calentadora) son todos ellos
vigilados y utilizados en la siguiente ecuación para obtener un
valor para la Conductividad Térmica.
Conductividad
\ Térmica = \frac{\text{Requisito de Potencia de la Placa
Calentadora}}{\text{Temperatura de Placa
Calentadora-Temperatura de
Cámara}}
El controlador 11 compara el valor calculado de
la conductividad térmica hasta un valor umbral predeterminado (que
depende del caudal de gases determinado por la sonda de flujo 19)
que puede determinarse experimentalmente a diversos caudales de
gases. El valor calculado de la Conductividad Térmica podría, por
ejemplo, actualizarse cada 5 minutos por ejemplo y podría activarse,
por ejemplo, una alarma después de que hubiera transcurrido un
periodo de 5 a 10 minutos desde que el valor calculado de la
Conductividad Térmica cayera por debajo del umbral
(alternativamente, podría activarse de manera inmediata la alarma).
Los siguientes son ejemplos experimentalmente determinados de
valores de Conductividad Térmica y valores umbral ilustrativos
preferidos a diferentes caudales:
- Conductividad Térmica = 1,26 W/ºC (con suficiente agua en la cámara 4)
- Conductividad Térmica = 0,26 W/ºC (sin agua en la cámara 4)
- Umbral predeterminado = 0,5 W/ºC
- Conductividad Térmica = 1,81 W/ºC (con suficiente agua en la cámara 4)
- Conductividad Térmica = 0,42 W/ºC (sin agua en la cámara 4)
- Umbral predeterminado = 0,8 W/ºC
Los valores umbral predeterminados a una
pluralidad de caudales podrían almacenarse en una ROM accesible para
el controlador 11 de manera que el controlador simplemente
determinaría el caudal actual de los gases, calcularía el valor de
la Conductividad Térmica, accedería a la tabla de la ROM basándose
en el causal actual y leería el valor umbral predeterminado
asociado. Si el valor umbral calculado fuera mayor que el valor
calculado de la Conductividad Térmica, entonces el controlador 11
esperaría el periodo predeterminado de tiempo (por ejemplo, 5 ó 10
minutos) antes de activar una alarma de manera que el nivel del agua
podría ser repuesto entonces sin pérdida de humedad en los gases que
fueran entregados al paciente.
En un sistema de humidificación respiratorio que
incluye un alambre calentador de conductos, la temperatura y la
humedad son controladas usualmente de manera que los gases
suministrado al paciente lleguen a los niveles de temperatura y
humedad requeridos. En algunas situaciones, el alambre calentador de
conductos 15 suministra suficiente energía para subir la temperatura
de los gases en el circuito de respiración a fin de conseguir la
temperatura deseada en el paciente. En algunas ocasiones, la
potencia limitada obtenible del alambre calentador de conductos
(incluso en un ciclo de trabajo del 100%) es insuficiente para subir
la temperatura de los gases hasta la temperatura requerida de los
gases para el paciente. Más particularmente, la incapacidad de estos
sistemas de humidificación para mantener la temperatura requerida de
los gases en el extremo del conducto 14 del paciente da por
resultado usualmente que se produzca condensación o "lluvia" en
el conducto debido a que los gases humidificados ceden demasiado de
su calor a las paredes del conducto. El controlador incluye un
sistema para reducir al mínimo o aliviar el problema anterior.
Por consiguiente, en lugar de intentar mantener
la temperatura de los gases del paciente a un nivel deseado, el
sistema de humidificación respiratorio de acuerdo con una forma
preferida de la presente invención intenta mantener un "gradiente
de temperatura" a todo lo largo del conducto 14 y ajusta
correspondientemente la temperatura requerida del paciente (o punto
de ajuste de "vías respiratorias"). El valor del punto de
ajuste de las "vías respiratorias" se calcula de la manera
siguiente:
Punto de ajuste de vía respiratoria
= Temperatura de Salida de Cámara +
desfase
en que el valor del "desfase"
es, por ejemplo, de 3ºC y es igual al gradiente de temperatura
deseado requerido a lo largo del conducto 14. Deberá apreciarse que
el valor de "desfase" elegido depende de las propiedades
físicas y la configuración del
conducto.
Por ejemplo, para un desfase de 3ºC y una
temperatura de los gases de salida de la cámara de humidificación 4
de 37ºC, el alambre calentador 15 será excitado apropiadamente (por
ejemplo, ajustando su ciclo de trabajo) para mantener la temperatura
de los gases suministrados al paciente a 40ºC. De manera similar, si
la temperatura de salida de la cámara cayera a 31ºC, entonces la
temperatura de los gases suministrados al paciente sería controlada
para que llegara a 34ºC. En ambos casos, el gradiente o diferencia
de temperatura de +3ºC es mantenido a lo largo del conducto
reduciendo al mínimo o eliminando la condensación.
Si se encontrara que el valor de desfase
requerido no es mantenible (es decir, el alambre calentador es
incapaz de elevar la temperatura de los gases en el conducto hasta
el valor requerido calculado percibido, por ejemplo, por un sensor
de temperatura cerca del extremo del paciente del conducto 14),
entonces el controlador 11 disminuiría la temperatura de salida de
la cámara de humidificación (reduciendo, por ejemplo, el ciclo de
trabajo de la potencia suministrada a la placa calentadora 9) a fin
de mantener la temperatura de desfase requerida a lo largo del
conducto. Como ejemplo, el controlador podría programarse para que
comenzase a disminuir la temperatura de salida de la cámara de
humidificación en etapas de 0,5ºC (hasta un mínimo de, por ejemplo,
35,5ºC) si el valor de la temperatura de desfase no pudiera ser
mantenido a al menos 2ºC durante 15 minutos. Por ejemplo, para un
valor de desfase de 3ºC y una temperatura inicial de salida de la
cámara de 37ºC, los gases suministrados al paciente deberían ser
controlados para llegar a 40ºC. Sin embargo, si los gases que llegan
al paciente se encuentran a 38,6ºC (un desfase o diferencia real de
solamente 1,6ºC), entonces el controlador 11 disminuirá la
temperatura de salida de la cámara de humidificación a 36,5ºC
después de 15 minutos. Luego se repetirán los cálculos anteriores y,
si la temperatura de los gases que llegan al paciente no pudiera
mantenerse en 39,5ºC, entonces el controlador 11 considerará de
nuevo la disminución de la temperatura de la cámara de
humidificación. Este proceso se repetirá hasta que se alcance una
temperatura de salida de la cámara de humidificación a la cual pueda
mantenerse la temperatura de desfase de conducto requerida. Además,
el controlador 11 podría intentar luego subir la temperatura de los
gases de salida de la cámara de humidificación de manera que los
gases suministrados al paciente pudieran establecerse de nuevo a una
temperatura requerida, pero sólo si esto pudiera conseguirse bajo la
limitación de la temperatura de desfase. Esto sólo sería posible si
hubieran cambiado las circunstancias ambientales.
Por tanto, todas o algunas de las características
anteriormente descritas proporcionan un sistema de humidificación
respiratorio que hace posible que se consiga el control de la
humedad y/o temperatura de los gases humidificados. La onda de flujo
de gases de acuerdo con una realización de la presente invención
hace posible que se realicen mediciones exactas de caudal sin que la
condensación afecte al sensor. En parte, esta exactitud incrementada
es debida también al sistema de colocación que asegura una
alineación directa de la sonda de flujo y/o temperatura en el flujo
de gases. Debido a la posibilidad de percibir exactamente el caudal
con este sensor de flujo, los sistemas de control pueden
proporcionar un flujo de gases al paciente que es controlado a una
humedad requerida. El sensor de caudal hace posible también que se
consiga un control "automático", con lo que no requiere que el
usuario vigile constantemente la salida del humidificador y altere
las entradas para conseguir cambios deseados, simplemente se
requiere que el usuario informe al humidificador de la situación de
la entrega de los gases al paciente, y que el humidificador pueda
proporcionar la temperatura y humedad requeridas de los gases sin
entrada de usuario adicional. El humidificador presenta también el
valor de la temperatura de los gases, lo que es clínicamente
relevante para los gases que lleguen al paciente. Además, la
humidificación respiratoria abarca diversas mejoras de seguridad
sobre la técnica anterior.
Claims (12)
1. Medio de sonda de sensor insertable en una
lumbrera de entrada de sensor (41) destinada a su colocación en un
flujo de gases humidificados, que comprende: medios de alojamiento
de sensor (32, 33) que tienen un eje longitudinal, estando
destinados dichos medios a la colocación en dicho flujo de gases, de
manera que el eje longitudinal está dispuesto sustancialmente
perpendicular a dicho flujo de gases humidificados y a un extremo de
percepción, estando alojado dicho medio de percepción dentro de
dichos medios de alojamiento de sensor en o cerca de dicho extremo
de percepción, y al menos un medio de patilla sobresaliente (37, 38,
39, 40), que se extiende lateralmente desde dichos medios de
alojamiento de sensor, proporcionando dicho al menos un medio de
patilla sobresaliente superficies que hacen posible que el líquido
condensado se disperse hacia fuera de dicho extremo de percepción de
dichos medios de alojamiento de sensor.
2. Medio de sonda de sensor según la
reivindicación 1, en el que dicho medio de sonda de sensor comprende
dos medios de patilla sobresalientes.
3. Medio de sonda de sensor según la
reivindicación 1 o la reivindicación 2, en el que dichos dos medios
de patilla sobresalientes están situados en sentidos opuestos
alrededor de dichos medios de alojamiento de sensor.
4. Medio de sonda de sensor según la
reivindicación 1 o la reivindicación 2, que tienen medios de diente
situadores en forma de V (46) y una depresión en V (47) en la
lumbrera de entrada de sensor (41) de manera que cada uno de dicho
al menos un medio de patilla sobresaliente está alineado
paralelamente a dicho flujo de gases.
5. Medio de sonda de sensor según la
reivindicación 1 o la reivindicación 2, en el que el líquido
condensado se dispersa a lo largo de las líneas de intersección (45)
entre dicho medio de alojamiento de sensor y dicho al menos un medio
de patilla, existiendo un área localizada de baja tensión
superficial a lo largo de dichas líneas de intersección.
6. Medio de sonda de sensor según la
reivindicación 1 o la reivindicación 2, en el que dicho medio de
sonda de sensor comprende dos medios de alojamiento de sensor, un
medio de alojamiento de sensor de temperatura (32) y un medio de
alojamiento de sensor de caudal (33).
7. Medio de sonda de sensor según la
reivindicación 6, en el que dicho medio de percepción de dichos
medios de alojamiento de sensor de temperatura y dichos medios de
alojamiento de sensor de caudal comprenden cada uno una resistencia
dependiente de la temperatura (34, 35).
8. Medio de sonda de sensor según la
reivindicación 6, en el que dicho medio de percepción de dichos
medios de alojamiento de sensor de caudal es adecuado para ser
calentado ocasionalmente hasta una diferencia de temperatura
predeterminada por encima de la temperatura de dicho flujo de los
gases, y la potencia requerida por dicho medio sensor de dichos
medios de alojamiento de sensor de caudal para mantener dicha
diferencia de temperatura predeterminada proporcionan una indicación
del caudal de dichos gases.
9. Medio de sonda de sensor según la
reivindicación 6, en el que dicho medio de percepción de dichos
medios de alojamiento de sensor de caudal están al descubierto en o
cerca del extremo de percepción de los medios de alojamiento de
sensor de caudal, mientas que el medio de percepción de dichos
medios de alojamiento de sensor de temperatura está encapsulado en o
cerca del extremo de percepción de los medios de alojamiento de
sensor de temperatura.
10. Medio de sonda de sensor según la
reivindicación 6, en el que los medios de diente situador y la
depresión situadora están de manera que dichos medios de alojamiento
de sensor de temperatura y caudal están espaciados a través de dicho
flujo de gases a fin de que el calor producido por el medio de
percepción de dichos medios de alojamiento de sensor de caudal tenga
un efecto sustancialmente mínimo sobre el medio de percepción de
dichos medios de alojamiento de sensor de temperatura.
11. Medio de sonda de sensor según la
reivindicación 10, en el que dichos medios de alojamiento de sensor
de caudal están situados aguas abajo de dichos medios de alojamiento
de sensor de temperatura de manera que el calor producido por el
medio de percepción de dichos medios de alojamiento de sensor de
caudal no afecta al medio de percepción de dichos medios de
alojamiento de sensor de temperatura.
12. Medio de sonda de sensor según la
reivindicación 1 o la reivindicación 2, en el que dicho flujo de
gases está canalizado dentro de un conducto de área en sección
transversal conocida, al menos en la región situada junto a dicho
medio de sonda de sensor, y está provisto de una lumbrera de entrada
de sensor destinada a recibir dicho medio de sonda de sensor,
estando provista dicha lumbrera de entrada de sensor con una
depresión situadora fija y estando provisto dicho medio de sonda de
sensor con un diente situador fijo complementario, siendo controlada
la colocación de dichos medios de alojamiento de sensor de
temperatura y caudal con relación a dicho flujo de gases por la
interconexión de dicha depresión y dicho diente situadores.
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