ES2254213T3 - Dispositivos de transferencia de calor. - Google Patents

Dispositivos de transferencia de calor.

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ES2254213T3 ES00958767T ES00958767T ES2254213T3 ES 2254213 T3 ES2254213 T3 ES 2254213T3 ES 00958767 T ES00958767 T ES 00958767T ES 00958767 T ES00958767 T ES 00958767T ES 2254213 T3 ES2254213 T3 ES 2254213T3
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Abstract

Catéter para medir datos de gasto cardiaco que comprende un dispositivo (6) de transferencia de calor en o cerca de su extremo distal y un elemento (8) de detección de temperatura para medir la temperatura sanguínea ambiente, caracterizado porque el dispositivo (6) de transferencia de calor se dispone en capas sobre la pared (10) del catéter como una película flexible que tiene una o más trayectoria(s) (24) de flujo de resistencia eléctrica sobre ella o a través de ella y el dispositivo de transferencia de calor incluye uno o más conductores (26, 30) de detector o detectores de temperatura.

Description

Dispositivos de transferencia de calor.
La presente invención se refiere a mejoras para catéteres que tienen un dispositivo de transferencia de calor en o cerca de su extremo distal.
Una de las limitaciones actuales con respecto a la fabricación de catéteres diseñados para monitorizar varios datos de gasto cardiaco es la manera y la forma del sistema de dispositivo de transferencia de calor requeridos. Una forma actual del dispositivo de transferencia de calor implica una bobina térmica dispuesta radialmente alrededor del cuerpo del catéter para formar una bobina generalmente tubular que se extiende a lo largo de la pared exterior del catéter. Un dispositivo de transferencia de calor de este tipo se muestra en el documento US 5509424. Sin embargo, tales bobinas de transferencia de calor requieren tiempo y esfuerzo para devanarse y formarse y también restringen la posible miniaturización de tales catéteres para uso en pediatría.
Es un objeto de la presente invención el proporcionar mejoras en la manera y naturaleza de los dispositivos de transferencia de calor para su uso con catéteres.
Así, según la presente invención, se proporciona un catéter que tiene un dispositivo de transferencia de calor en o cerca de su extremo distal, y un elemento de detección de temperatura para medir la temperatura sanguínea ambiente en el que el dispositivo de transferencia de calor se dispone en capas o recubre sobre o en el interior de la pared del catéter como una película flexible que tiene una o más trayectorias de flujo de resistencia eléctrica sobre ella o a través de ella, película que puede localizarse alrededor de la pared del catéter.
Tales películas pueden incluir películas metálicas flexibles sobre las que se han grabado o creado de otra manera una o más trayectorias eléctricas. Alternativamente, podrían añadirse una o más trayectorias eléctricas sobre un soporte de película plástica. La forma de adición incluye cualquier tipo de deposición o recubrimiento, y la una o más trayectorias eléctricas podrían formarse mediante grabado, etc., para formar la estructura de la resistencia.
Se incluyen uno o más conductores de detector o detectores de temperatura sobre o dentro de la película del dispositivo de transferencia de calor para monitorizar la temperatura de la(s) trayectoria(s) eléctrica(s), y por tanto la temperatura del dispositivo de transferencia de calor en conjunto.
Materiales de soporte adecuados incluyen PVC, poliuretano, seda, seda sintética, caucho de silicio, Elaston^{MR} etc., posiblemente de aproximadamente 20 - 80 micras de espesor, y películas metálicas delgadas de alta resistencia adecuadas incluyen níquel, cromo o níquel-cromo. Éstas pueden depositarse sobre el material de soporte plástico, y modelarse utilizando una máscara para fotolitografía para formar la estructura de la resistencia.
Encima de la estructura de la resistencia, podría situarse un aislante adecuado como parileno C, seguido de deposición de medios de detección de temperatura adecuados por ejemplo termistores o platino. Finalmente, puede recubrirse la superficie exterior con una capa de plata u oro, posiblemente de 5 - 10 micras de espesor. Esta capa colabora en el promedio de la distribución de calor. El oro y/o la plata son adecuados ya que son conductores y biocompatibles. Opcionalmente se añade una capa adicional de parileno C u otro aislante como la capa exterior.
En las figuras 3 y 4 de los dibujos adjuntos, se muestran posibles disposiciones para las trayectorias eléctricas y los medios de detección de temperatura a través del material de soporte.
Esta forma del dispositivo de transferencia de calor puede fijarse alrededor de un catéter en o cerca de su extremo distal. Preferiblemente la película es de aproximadamente 0,5 - 2,0 cm de largo, con el fin de que permanezca dentro del tronco principal de la arteria pulmonar. La película podría fijarse alrededor del catéter empezando a aproximadamente 4 - 5 cm desde la punta, y en el caso de un cuerpo de catéter de PVC, el dispositivo de transferencia de calor de película de PVC podría unirse mediante disolvente.
Un dispositivo de transferencia de calor de este tipo podría adaptarse para encajar en un catéter de diámetro inferior a 7F (2,3 mm). Más preferiblemente, puede incorporarse el dispositivo de transferencia de calor en un catéter de diámetro 3 - 5F (1 - 1,67 mm). El dispositivo de transferencia de calor no debe aumentar el diámetro externo del catéter a más de aproximadamente 0,3F (0,1 mm).
Utilizando la misma técnica, podría formarse una película similar meramente para la detección de temperatura. Podría depositarse el material de detección de temperatura sobre una película de soporte, seguido de recubrimientos de parileno (y oro). Un detector de temperatura de este tipo podría situarse hasta 2 - 4 cm proximal al dispositivo de transferencia de calor. Opcionalmente, se añade una capa adicional de parileno C u otro aislante como la capa exterior.
Según otra realización de la presente invención, el dispositivo de transferencia de calor se dispone sobre la pared del catéter mediante cualquier método de deposición conocido, por ejemplo deposición por plasma, impresión, electrodeposición sobre plástico, fotolitografía, etc. La aplicación mediante impresión utiliza, por ejemplo, tinta conductora, o una capa conductora, con grabado posterior. Este método de deposición puede utilizar cualquier material resistivo adecuado. Además, el material detector de temperatura podría aplicarse de manera similar.
Según un segundo aspecto de la presente invención, se proporciona un catéter que tiene una longitud de su pared exterior del catéter formada completa, sustancial o parcialmente a partir de material dopado que puede actuar como un dispositivo de transferencia de calor con la aplicación de energía a través del mismo.
Esta forma del dispositivo de transferencia de calor podría formarse como parte inherente de la pared del catéter, en lugar de como una adición separada de un dispositivo de transferencia de calor al catéter. La pared del catéter se dopa lo suficiente con un material resistivo o un componente a través del cual puede pasar corriente eléctrica, sin afectar sus otras propiedades. Podría ser adecuado cualquier material conductor, por ejemplo plata, oro.
Según un tercer aspecto de la invención, se proporciona una pared de catéter que tiene uno o más hilos metálicos a través del mismo.
Situando las conexiones eléctricas dentro de la pared del cuerpo del catéter, ya no se requerirán luces separadas para las conexiones eléctricas a su extremo distal dentro del interior del catéter. Estos hilos también pueden conferir al catéter la rigidez deseada o requerida.
El (los) hilo (s) puede (n) formarse a partir de cualquier metal adecuado, por ejemplo cobre. Preferiblemente, cada hilo se coextruye dentro del cuerpo del catéter.
Más preferiblemente, hay uno o más conjuntos de hilos eléctricos en la pared del catéter, teniendo cada conjunto el número de hilos requerido para las operaciones deseadas.
En una realización de la presente invención, el cuerpo del catéter tiene tres conjuntos de hilos, comprendiendo cada conjunto dos hilos. Un conjunto de hilos es para un elemento de calentamiento, y los otros dos conjuntos son para cada uno de los dos elementos de detección de temperatura situados en o a lo largo de la pared del catéter, o un conjunto para medir la temperatura sanguínea ambiente, y el otro conjunto para medir la temperatura del dispositivo de transferencia de calor, o cualquier otra combinación adecuada de mediciones.
El hilo o los hilos dentro de la pared del catéter deben poder exponerse fácilmente y así poder conectarse a las unidades eléctricas requeridas a las que correspondan. Cualquier hilo expuesto podría cubrirse mediante un aislante adecuado tal como adhesivo de vinilo, o compuesto de encapsulado de uretano.
En la figura 2 de los dibujos adjuntos, se muestra un ejemplo de este aspecto de la presente invención.
Según una realización preferida de la presente invención, se proporciona un catéter que combina los aspectos primero y tercero descritos anteriormente.
Una ventaja del uso de uno o más aspectos de la presente invención tal como se describieron anteriormente es la capacidad para reducir el tamaño del catéter, más particularmente para uso pediátrico. Un catéter en el que los hilos eléctricos requeridos para el dispositivo de transferencia de calor, etc., se coextruyen dentro del cuerpo del catéter, significa que el catéter puede necesitar sólo una única luz distal, (posiblemente de 0,5 - 0,7 mm de diámetro) para la infusión de disolución y la monitorización de la presión.
También podrían utilizarse, el aparato novedoso y los métodos novedosos de la presente invención, en campos no médicos utilizando dispositivos de transferencia de calor en o cerca de los extremos distales de una tubería alargada que ha de situarse en localizaciones remotas. Tales campos incluyen la aeronáutica, cualquier análisis de flujo de fluidos, monitorización y procesamiento de alimentos y bebidas, gestión de aguas y alcantarillado, ingeniería química, suministro de combustible a motores, etc.
La presente invención también es particularmente aplicable al campo de los catéteres pediátricos.
En los dibujos esquemáticos adjuntos se muestran, sólo a modo de ejemplo, realizaciones de la presente invención, en los que:
la figura 1 es una vista lateral de un catéter pediátrico;
la figura 2 es una vista en corte transversal radial de una pared de catéter que tiene hilos eléctricos situados en la misma;
la figura 3 es un ejemplo de una película de dispositivo de transferencia de calor para su aplicación alrededor de un cuerpo de catéter;
la figura 4 es un ejemplo de un detector de temperatura para su aplicación alrededor de un cuerpo de catéter.
la figura 5 es una vista en corte transversal longitudinal de un cuerpo de catéter que tiene un dispositivo de transferencia de calor a su alrededor.
las figuras 6a, b y c muestran un método de preparación de un catéter que tiene un dispositivo de transferencia de calor.
Las dimensiones a las que se hace referencia en relación a los dibujos esquemáticos adjuntos sólo son ilustrativas, y de ninguna manera limitantes o esenciales.
En referencia a los dibujos, la figura 1 muestra la forma general de un catéter pediátrico de arteria pulmonar, que puede ser de 70 - 100 cm de largo. En un extremo, generalmente tales catéteres tienen una conexión 2, por ejemplo, a un TRUCCOM^{MR}, y una luz 4 distal. Tales catéteres son generalmente de un tamaño 3 - 5F, es decir de aproximadamente 1 - 1,67 mm de diámetro.
Para todos los catéteres de este tipo, el dispositivo de transferencia de calor debe estar preferiblemente en el intervalo de 0,5 - 2,0 cm de largo con el fin de permanecer dentro del tronco principal de la arteria pulmonar. La dureza Shore del cuerpo de catéter debe ser aproximadamente de 45 - 55 D para un manejo adecuado durante la inserción en los pacientes. El uso de materiales más blandos puede ser posible, pero puede requerir el uso adicional de un hilo para dar rigidez al cuerpo de catéter permitiendo la maniobrabilidad durante la inserción.
En las versiones de la presente invención basadas en la disposición en capas o el recubrimiento del dispositivo de transferencia sobre o en el interior de la pared del catéter, el dispositivo de transferencia de calor no debe aumentar el diámetro externo del catéter a más de 0,3F (0,1 mm).
La figura 1 muestra una representación esquemática de un dispositivo 6 de transferencia de calor según la presente invención de 2 cm de largo, y situado a 4 cm desde el extremo del catéter. A partir de ahí se sitúa un detector 8 de temperatura, de aproximadamente 0,3 cm de largo.
La figura 2 es un corte transversal de una pared 10 de catéter en el que se coextruyen seis hilos 12 de cobre con el cuerpo de catéter de manera que se sitúan en la pared 10 del catéter. De los seis hilos, dos se sitúan para el elemento de calentamiento, y dos para cada uno de los dos elementos de detección de temperatura (no mostrados). Así, el catéter sólo tiene una única luz 14 distal, de 0,5 mm de diámetro para la infusión de disolución y la monitorización de la presión.
La figura 3 es un ejemplo de un dispositivo 20 de transferencia de calor de película metálica flexible según la presente invención. La película consiste en una película metálica delgada de alta resistencia, por ejemplo de níquel, cromo o níquel-cromo, depositada sobre una película 22 de PVC, por ejemplo de 25 - 50 micras de espesor. El hilo 24 de resistencia de la figura 3 puede modelarse utilizando una máscara para fotolitografía. El dispositivo 20 incluye conductores 26 de detección de temperatura.
La figura 4 muestra un posible modelado para los conductores 30 de detección de temperatura sobre una película 32 de PVC similar para que actúe como detector de temperatura, tal como se muestra en la figura 1. Se fabrica de manera similar al dispositivo de la figura 3, pero sólo se deposita el material de detección de temperatura seguido por recubrimientos de parileno C y oro.
La figura 5 muestra un corte transversal longitudinal de un catéter que tiene un dispositivo 34 de transferencia de calor basado en el mostrado en la figura 3. Alrededor del cuerpo 36 de catéter hay una película de PVC de 0,05 mm de espesor. La resistencia y los conductores de detección de temperatura están sobre la película de PVC, que se recubre entonces con un aislante adecuado tal como parileno C, posiblemente de 0,005 mm de espesor. La superficie exterior se recubre con una capa de plata u oro (adecuadamente de 5 - 10 micrones de espesor).
Tal como se muestra en las figuras 6a-6c, el dispositivo 34 de transferencia de calor en conjunto puede asociarse con el cuerpo 36 de catéter utilizando cualquier medio adecuado tal como un disolvente. Un detector 40 de temperatura tal como el mostrado en la figura 4 también se asocia con el cuerpo 36 de catéter, por ejemplo de 2 - 4 cm proximal al dispositivo 34. A partir de ahí, y tal como se muestra en las figuras 6a- c, se exponen entonces los hilos 38 dentro de la pared 36 del catéter y entonces se conectan los hilos de detección de temperatura y de calor y se cubren mediante un adhesivo de vinilo u otro aislante adecuado.

Claims (28)

1. Catéter para medir datos de gasto cardiaco que comprende un dispositivo (6) de transferencia de calor en o cerca de su extremo distal y un elemento (8) de detección de temperatura para medir la temperatura sanguínea ambiente, caracterizado porque el dispositivo (6) de transferencia de calor se dispone en capas sobre la pared (10) del catéter como una película flexible que tiene una o más trayectoria(s) (24) de flujo de resistencia eléctrica sobre ella o a través de ella y el dispositivo de transferencia de calor incluye uno o más conductores (26, 30) de detector o detectores de temperatura.
2. Catéter para medir datos de gasto cardiaco que comprende un dispositivo (6) de transferencia de calor en o cerca de su extremo distal y un elemento (8) de detección de temperatura para medir la temperatura sanguínea ambiente, caracterizado porque el dispositivo (6) de transferencia de calor recubre la pared (10) del catéter como una película flexible que tiene una o más trayectoria(s) (24) de flujo de resistencia eléctrica sobre ella o a través de ella y el dispositivo de transferencia de calor incluye uno o más conductores (26, 30) de detector o detectores de temperatura.
3. Catéter para medir datos de gasto cardiaco que comprende un dispositivo (6) de transferencia de calor en o cerca de su extremo distal y un elemento (8) de detección de temperatura para medir la temperatura sanguínea ambiente, caracterizado porque el dispositivo de transferencia de calor se dispone en capas dentro de la pared (10) del catéter como una película flexible que tiene una o más trayectoria(s) (24) de flujo de resistencia eléctrica sobre ella o a través de ella y el dispositivo de transferencia de calor incluye uno o más conductores (26, 30) de detector o detectores de temperatura.
4. Catéter para medir datos de gasto cardiaco que comprende un dispositivo (6) de transferencia de calor en o cerca de su extremo distal y un elemento (8) de detección de temperatura para medir la temperatura sanguínea ambiente, caracterizado porque el dispositivo (6) de transferencia de calor recubre por dentro la pared (10) del catéter como una película flexible que tiene una o más trayectoria(s) (24) de flujo de resistencia eléctrica sobre ella o a través de ella y el dispositivo de transferencia de calor incluye uno o más conductores (26, 30) de detector o detectores de temperatura.
5. Catéter según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que la película es una película metálica flexible sobre la que se han grabado o creado de otra manera una o más trayectorias (24) eléctricas.
6. Catéter según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que se añaden una o más trayectorias (24) eléctricas sobre un soporte de película de plástico.
7. Catéter según la reivindicación 6, en el que se añaden una o más trayectorias (24) eléctricas mediante un procedimiento de deposición.
8. Catéter según la reivindicación 6, en el que se añaden una o más trayectorias (24) eléctricas mediante un procedimiento de recubrimiento.
9. Catéter según la reivindicación 1 ó 2, en el que se dispone el dispositivo (6) de transferencia de calor directamente sobre la pared (10) del catéter.
10. Catéter según la reivindicación 9, en el que se dispone el dispositivo de transferencia de calor sobre la pared del catéter mediante un procedimiento de deposición.
11. Catéter según la reivindicación 10, en el que el procedimiento de deposición es un procedimiento de deposición por plasma.
12. Catéter según la reivindicación 10, en el que el procedimiento de deposición es un procedimiento de impresión.
13. Catéter según la reivindicación 12, en el que el procedimiento de impresión utiliza una tinta conductora o una capa conductora, con grabado posterior.
14. Catéter según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 13, en el que también se dispone un material detector de temperatura sobre la pared (10) de catéter mediante un procedimiento de deposición.
15. Catéter según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que una o más capas aislantes se sitúan sobre las trayectorias (24) de flujo de resistencia.
16. Catéter según la reivindicación 15, en el que una de las capas aislantes es parileno C.
17. Catéter según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el dispositivo de transferencia de calor comprende una capa exterior o exterior penúltima de plata u oro.
18. Catéter según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que una longitud de la pared exterior del catéter se forma completa, sustancial o parcialmente a partir de material dopado que puede actuar como un dispositivo de transferencia de calor con la aplicación de energía a través del mismo.
19. Catéter según la reivindicación 18, en el que el material dopado es plata u oro.
20. Catéter según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que la pared del catéter tiene uno o más hilos (38) metálicos a través de la misma.
21. Catéter según la reivindicación 20, en el que el o cada hilo es de cobre.
22. Catéter según la reivindicación 20 o la reivindicación 21, en el que se coextruye el o cada hilo dentro del cuerpo del catéter.
23. Catéter según una cualquiera de las reivindicaciones 20 a 21, en el que la pared del catéter incluye uno o más conjuntos de hilos (38).
24. Catéter según la reivindicación 23, en el que el cuerpo del catéter tiene tres conjuntos de hilos (38), comprendiendo cada conjunto dos hilos.
25. Catéter según una cualquiera de las reivindicaciones 20 a 24, en el que el o cada hilo (38) dentro de la pared (36) del catéter se puede exponer fácilmente.
26. Catéter según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes de tamaño 3-5F.
27. Catéter según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes que tiene una única luz (4) distal.
28. Catéter según la reivindicación 27, en el que la luz (4) tiene un diámetro de aproximadamente 0,5 - 0,7 mm.
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