ES2256864T3

ES2256864T3 - Unidad de ventilador hibrido controlado por microprocesador.

Info

Publication number: ES2256864T3
Application number: ES96930533T
Authority: ES
Inventors: Richard J. University Of Florida Melker; Samsun Lampotang; Paul B. University Of Florida Blanch; Neil R. University Of Florida Euliano; Ronald G. University Of Florida Carovano; Michael J. University Of Florida Banner
Original assignee: University of Florida; University of Florida Research Foundation Inc
Current assignee: University of Florida; University of Florida Research Foundation Inc
Priority date: 1995-08-17
Filing date: 1996-08-16
Publication date: 2006-07-16
Anticipated expiration: 2016-08-16
Also published as: US20020185127A1; AU6953596A; US6976487B1; EP0850083A4; EP1621223A3; JP2006297088A; CA2229439C; DE69635451D1; JP3917658B2; EP0850083A1; ATE309834T1; US6000396A; EP0850083B1; DE69635451T2; JP2001517960A; US7156095B2; WO1997006844A1; CA2229439A1; EP1621223A2

Abstract

UN METODO Y APARATO PARA HACER FUNCIONAR UN VENTILADOR EN UN MODO ELECTRONICO PRIMARIO O EN UN MODO NEUMATICO DE SOPORTE DURANTE UN FALLO PRIMARIO DEL MODO ELECTRONICO. SE DIVULGA TAMBIEN UN METODO Y APARATO PARA HACER FUNCIONAR UN VENTILADOR EN UN MODO AVANZADO, TENIENDO VARIOS MODOS DE VENTILACION, O EN UN MODO BASICO, TENIENDO UN NUMERO LIMITADO DE MODOS DE VENTILACION. SE DIVULGA UN METODO Y APARATO PARA CONTROLAR UN VENTILADOR, DONDE SE UTILIZA LA LONGITUD DEL CUERPO DEL PACIENTE QUE SE VA A VENTILAR, PARA DETERMINAR UNO O MAS PARAMETROS DE VENTILACION. LOS LIMITES DE VENTILACION Y LOS AJUSTES DE ALARMA SE DETERMINAN TAMBIEN DE ACUERDO CON LA LONGITUD DEL CUERPO. SE DIVULGA TAMBIEN UN METODO Y APARATO PARA SELECCIONAR UNA VELOCIDAD DEL AUMENTO DE LA PRESION INSPIRATORIA.

Description

Unidad de ventilador híbrido controlado por microprocesador.

La presente invención se refiere a una unidad de ventilador. Más concretamente, la presente invención se refiere a una unidad de ventilador híbrido controlado por microprocesador. El ventilador de la presente invención puede funcionar en modo básico, como unidad de ventilador de transporte de características mínimas, o bien en modo avanzado como ventilador de características completas para uso en situaciones de transporte, en situaciones de emergencia o en situaciones de unidad de cuidados intensivos (UCI).

Ámbito de la invención

La ventilación es el proceso fisiológico en el que un gas entra y sale de los pulmones para suministrar de este modo oxígeno a los órganos del cuerpo y excretar el dióxido de carbono. Durante la ventilación espontánea, o sea, la respiración no asistida, se crea presión negativa (subatmosférica) dentro del pecho y el gas se introduce en los pulmones. En la ventilación espontánea la espiración es pasiva.

En la práctica de la medicina, muchas veces hay que sustituir la respiración espontánea del paciente por ventilación mecánica asistida. Esto puede ser necesario en caso de fallo respiratorio o cuando el paciente está bajo los efectos de la anestesia.

La ventilación mecánica asistida puede llevarse a cabo desplazando un volumen determinado de gas hasta dentro de los pulmones del paciente a presión positiva (cualquier presión mayor que la atmosférica). De forma alternativa, la ventilación mecánica asistida puede llevarse a cabo creando una presión negativa alrededor de la cavidad torácica para mimetizar la inspiración espontánea. Aunque la presión negativa (subambiental) se usa ocasionalmente para la ventilación mecánica asistida, la ventilación a presión positiva es mucho más habitual.

Se han hecho intentos por suministrar dispositivos de ventilación de transporte con la finalidad de proporcionar ventilación a presión positiva. Estos intentos han dado como resultado dos categorías de dispositivos: 1) dispositivos de ventilación de transporte de características mínimas, diseñados para que los use personal médico que sólo haya recibido formación básica en tratamientos respiratorios, funcionando dichos dispositivos en un número limitado de modos de ventilación, y 2) ventiladores con gran número de características, que funcionan en una amplia gama de modos de ventilación y que por consiguiente sólo debe usarlos personal médico que posea una sólida formación en tratamientos respiratorios. Estos intentos se describen en una serie de patentes otorgadas en Estados Unidos, a saber:

La patente de E.E.U.U. nº 5.211.170 da a conocer un respirador de emergencia portátil que contiene un compresor de aire activado por electricidad para generar flujo de aire. Este compresor de aire puede funcionar en uno de tres modos diferentes para producir tres tipos de salidas neumáticas.

La patente EP-A2-0 097 060 muestra las características del preámbulo de la reivindicación 1.

La patente de EEUU nº 4.941.469 y, en relación con la misma, la patente de EEUU nº 4.823.787 dan a conocer unidades de ventilador portátiles que llevan bombas alternativas de funcionamiento cíclico eléctrico para administrar al paciente aire a presión. Los ventiladores de estas patentes pueden funcionar en una serie de modos de ventilador.

La patente de E.E.U.U. nº 4.905.688 da a conocer un dispositivo de reanimación/ventilador autónomo portátil activado de forma neumática que utiliza un generador de oxígeno transistorizado, por ejemplo una bujía de clorato. El reanimador/ventilador está diseñado para que lo use personal con sólo formación básica en tratamientos respiratorios, por lo que tiene características y modos de ventilación limitados.

La patente de E.E.U.U. nº 4.651.731 da a conocer un dispositivo de reanimación/ventilador autónomo portátil activado de forma neumática que utiliza un generador de oxígeno transistorizado, por ejemplo una bujía de clorato. El reanimador/ventilador posee una serie de características ajustables y diversos modos de ventilación y está diseñado para que lo use personal médico que posea una sólida formación en tratamientos respiratorios.

Todos estos sistemas tienen muchos inconvenientes. En concreto, los ventiladores de características mínimas pueden mantener la ventilación de pacientes gravemente enfermos, sin embargo carecen de muchas de las características avanzadas de las que disponen los ventiladores más sofisticados. Estos dispositivos tienen una utilidad limitada en cuanto que son adecuados sólo para ventilación en períodos breves, como por ejemplo la que se efectúa al realizar un transporte.

Por contraste, los ventiladores más sofisticados son por lo general más caros y de mayor tamaño, y requieren más conocimientos para manejarlos que los ventiladores de características mínimas. En consecuencia, los ventiladores más sofisticados no son de uso práctico en muchos entornos como el transporte medicalizado aéreo, departamentos de urgencias, transporte intrahospitalario u hospitales de países en vías de desarrollo o del Tercer Mundo.

En los dispositivos de más arriba que se controlan por microprocesador o que utilizan suministros de gas activados por electricidad, un corte de corriente puede dejar el ventilador sin funcionamiento. Por otro lado, los dispositivos de más arriba que son activados y controlados de forma neumática carecen de muchas de las seguridades y características facilitadas por la moderna tecnología de microprocesadores.

Además, los dispositivos de más arriba requieren que los parámetros iniciales, como el volumen de ventilación pulmonar (V_{T}), la frecuencia ventilatoria de respiración (f) y el caudal inspiratorio (V_{i}), sean introducidos por el profesional sanitario. Estos valores se determinan de forma general sobre la base del peso y la edad de los pacientes. En situaciones de emergencia, la dificultad para determinar el peso exacto del paciente, así como los errores en la introducción de parámetros, pueden dar como resultado configuraciones de ventilación inadecuadas, incluso peligrosas. Los dispositivos de la técnica anterior no prevén mecanismos de seguridad para evitar estos hechos.

Resumen de la invención

La presente invención se refiere a un ventilador híbrido controlado por microprocesador.

Según la presente invención, se suministra un ventilador que consta de:

: un subsistema de ventilador electrónico primario,

: un subsistema de ventilador neumático de seguridad,

: permaneciendo dicho subsistema de ventilador neumático de seguridad no operativo mientras funciona el ventilador electrónico primario,

quedando dicho subsistema de ventilador neumático de seguridad operable en caso de fallo del subsistema del ventilador electrónico primario,

caracterizado porque el subsistema de ventilador neumático de seguridad consiste en un ventilador neumático de seguridad independiente con seguimiento de parámetros.

El ventilador de la presente invención puede llevar un dispositivo de control del caudal de ventilación y un controlador para ajustar el dispositivo de control del caudal de ventilación. El controlador puede funcionar en un primer modo para ajustar el dispositivo de control del caudal de ventilación de forma que suministre ventilación en uno de un primer conjunto de modos de ventilación, o puede funcionar en un segundo modo para ajustar el dispositivo de control del caudal de ventilación de forma que suministre ventilación en uno de un segundo conjunto de modos de ventilación.

El ventilador de la presente invención puede llevar un subsistema de ventilador primario, una válvula solenoide de suministro de gas con una serie de salidas (modos) y un subsistema de ventilador de seguridad. El ventilador de seguridad puede llevar una válvula de neumática, una unidad de temporización acoplada a la válvula neumática para que la válvula neumática se abra a intervalos preestablecidos y un dispositivo de control del caudal de ventilación conectado a la válvula neumática para recibir una salida de la válvula neumática. La válvula solenoide de suministro de gas realiza un suministro al subsistema de ventilador primario en una primera serie de condiciones de funcionamiento y realiza un suministro al subsistema de ventilador de seguridad en una segunda serie de condiciones de funcionamiento.

Uno de los objetivos de la presente invención es suministrar una unidad de ventilador de características completas y de coste económico que tenga modos "básico" y "avanzado", la cual, en el modo básico, pueda ser manejada por profesionales sanitarios que posean sólo formación elemental en tratamientos respiratorios y que, en el modo avanzado, pueda ser manejada por profesionales sanitarios experimentados como ventilador de Unidad de Cuidados Intensivos de características completas.

Otro objetivo de la presente invención es suministrar un ventilador que tenga configuración de ventilación automática para establecer automáticamente los valores iniciales de volumen de ventilación pulmonar (V_{T}), frecuencia de respiración ventilatoria (f) y caudal inspiratorio (V_{i}) sobre la base de la estatura del paciente.

Otro objetivo más de la invención es suministrar un ventilador que lleve incorporado un ventilador neumático de seguridad independiente con seguimiento de parámetros (BUV). En caso de corte de corriente eléctrica o fallo del ventilador electrónico primario, el ventilador funciona automáticamente en el modo de seguridad usando únicamente energía neumática y los parámetros de ventilación fijados anteriormente al corte o fallo.

Otro objetivo más de la presente invención es suministrar un ventilador con un sistema de control de energía eléctrica independiente para mantener presión respiratoria positiva continua (CPAP). Este sistema de control mantiene la CPAP mientras funciona el BUV (ventilador de seguridad) en el nivel establecido antes del corte de energía eléctrica o fallo del ventilador electrónico primario.

Otro objetivo más de la presente invención es suministrar un ventilador con sistema de bloqueo del BUV (ventilador de seguridad). El sistema de bloqueo impide que funcione el BUV, mediante parámetros de ventilación fijados previamente, durante el funcionamiento inicial de la unidad de ventilador.

Otro objetivo más de la presente invención es suministrar un ventilador con mecanismo de ajuste para fijar de forma adaptable la tasa de aumento de presión respiratoria durante la ventilación de apoyo de presión (PSV). Este mecanismo permite que la tasa de aumento que minimice mejor el esfuerzo de respiración del paciente se fije automáticamente poco después de activar el modo PSV.

Otro objetivo más de la presente invención es suministrar un ventilador con mecanismo para conservar el gas en los periodos en los que el paciente esté desconectado del ventilador.

Otro objetivo más de la presente invención es suministrar un ventilador que compense automáticamente las subidas y bajadas de la presión atmosférica (ambiental). Los cambios de presión pueden darse, por ejemplo, cuando se usa el ventilador a grandes alturas, como en el transporte aeromédico, o cuando se usa el ventilador en cámaras hiperbáricas.

Otro objetivo más de la presente invención es suministrar un ventilador con mecanismo para fijar automáticamente los límites de parámetros de ventilación basados en la estatura del paciente, y que de esta forma impida que los usuarios no experimentados fijen parámetros de ventilación que puedan resultar peligrosos para el paciente.

Otro objetivo más de la presente invención es suministrar un ventilador que tenga un mecanismo para fijar alarmas de ventilador basadas en la estatura del paciente.

Otros objetivos y ventajas adicionales del la invención se explicarán en parte en la descripción que sigue, y en parte resultarán obvios a partir de la descripción misma, o se apreciarán durante la puesta en práctica de la invención. Los objetivos y ventajas de la invención se alcanzarán por medio de combinaciones concretamente indicadas en las reivindicaciones anexas.

Breve descripción de los dibujos

Los dibujos adjuntos muestran una materialización completa de la invención según los mejores modos ideados hasta ahora para la puesta en práctica de los principios de la misma, y en los que:

La Figura 1 es el diagrama de bloques de un ventilador según una materialización recomendada de la presente invención.

La Figura 2 es una representación esquemática del sistema neumático del ventilador de la Fig. 1.

La Figura 3 es un gráfico que representa la presión respiratoria como función de tiempo en el ventilador de la Fig. 1 en el modo de ventilación mecánica controlada (CMV).

La Figura 4 es un gráfico que representa la presión respiratoria como función de tiempo en el ventilador de la Fig. 1 en el modo de ventilación mecánica controlada (CMV) con presión espiratoria de llegada positiva (CMV-PEEP).

La Figura 5 es un gráfico que representa la presión respiratoria como función de tiempo en el ventilador de la Fig. 1 en el modo de presión respiratoria positiva continua (CPAP).

La Figura 6 es un gráfico que representa la presión respiratoria función de tiempo en el ventilador de la Fig. 1 en el modo de ventilación obligatoria intermitente sincronizada (SIMV).

La Figura 7 es un gráfico que representa la presión respiratoria como función de tiempo en el ventilador de la Fig. 1 en el modo de ventilación obligatoria intermitente sincronizada con presión respiratoria positiva continua (SIMV-CPAP).

La Figura 8 es un gráfico que representa la presión respiratoria, el caudal y el volumen de ventilación pulmonar en el ventilador de la Fig. 1 en el modo de ventilación de apoyo de presión (PSV).

La Figura 9 es un gráfico que representa la presión respiratoria como una función de tiempo en el ventilador de la Fig. 1 en el modo de ventilación obligatoria intermitente sincronizada con presión respiratoria positiva continua y ventilación de apoyo de presión (SIMV-CPAP-PSV).

La Figura 10 es un gráfico que representa la presión respiratoria en el ventilador de la Fig. 1 en el modo de ventilación controlada a presión (PCV).

La Figura 11 es un gráfico que representa la presión respiratoria como función de tiempo en el ventilador de la Fig. 1 en el modo de ventilación obligatoria intermitente sincronizada con presión respiratoria positiva continua y ventilación controlada a presión (SIMV-CPAP-PCV).

La Figura 12 es una representación por diagrama de bloques del sistema eléctrico del ventilador de la Fig. 1.

La Figura 13 es una representación por diagrama de bloques del sistema de alimentación de energía del ventilador de la Fig. 1.

La Figura 14 es una representación por diagrama de bloques del sistema de interfaz de usuario de la Fig. 1.

La Figura 15 es un gráfico que representa la correspondencia entre el volumen de ventilación pulmonar y la estatura.

La Figura 16 es un gráfico que representa la correspondencia entre la frecuencia respiratoria y la estatura.

La Figura 17 es un gráfico que representa una subida lenta de presión durante la PSV en el ventilador de la Fig. 1.

La Figura 18 es un gráfico que representa una subida intermedia de presión durante la PSV en el ventilador de la Fig. 1.

La Figura 19 es un gráfico que representa una subida rápida de presión durante la PSV en el ventilador de la Fig. 1.

Las Figuras 20a a 20c son diagramas de flujo que representan el funcionamiento del ventilador de la Fig. 1.

Descripción detallada de una materialización recomendada

Refiriéndonos ahora a las figuras, en donde números iguales indican elementos iguales, la Figura 1 es un diagrama de flujo que representa un ventilador, indicado de forma general con el número de referencia 30, de acuerdo con una materialización recomendada de la presente invención. El ventilador consta de un sistema neumático 32, un sistema eléctrico 34, un sistema de interfaz de usuario 36 y un sistema de suministro de energía 38. Cada uno de estos sistemas se expone y describe más adelante.

En la Figura 2 se muestra el sistema neumático 32 del ventilador de la Fig. 1. El sistema neumático 32 consta de un subsistema de ventilador primario y un subsistema de ventilador de seguridad. Cada uno de estos subsistemas se explica más adelante.

Durante el funcionamiento, se suministra gas al sistema neumático 32 mediante una alimentación de gas 40 a la entrada de una válvula de retención unidireccional. Dicho gas puede ser aire, oxígeno puro o una mezcla de ambos. La alimentación de gas 40 suministra éste a una presión suficiente al menos para hacer pasar el gas a través del sistema, para hacer funcionar la porción neumática del sistema y para administrar gas al paciente. La válvula de retención 42 permite que fluya el gas sólo hacia el sistema neumático 32 y no le deja volver a la alimentación de gas 40.

Debe entenderse que se puede hacer modificaciones en el ventilador descrito aquí para suministrar otros gases que se desee. Dichas modificaciones resultarán claras con facilidad, a la vista de la descripción que se expone aquí, a aquellos que posean una cualificación normal en el diseño de ventiladores.

El gas suministrado pasa por la válvula de retención 42 y es recibido por un regulador de presión 44 que mantiene la presión de alimentación de entrada en un nivel estable. El regulador 44 es necesario ya que el suministro de entrada varía de un lugar a otro según el entorno del hospital. En la materialización de la Fig. 2 el regulador 44 actúa para regular la presión del gas que sale del regulador a unas cuarenta libras por pulgada cuadrada de manómetro
(psig).

El suministro de gas regulado pasa luego a una cámara de admisión 46 que estabiliza la presión y el caudal del gas. Las variaciones en la presión y el caudal pueden afectar el funcionamiento del ventilador 30 y pueden ser perjudiciales para el paciente. Debe procurarse que el volumen de la cámara de admisión 46 sea lo bastante grande para impedir las fluctuaciones y garantizar que haya suficiente volumen de gas para atender a la demanda máxima de caudal prevista, pero al mismo tiempo debe ser todo lo pequeño que se pueda para ahorrar espacio. En la materialización de la Fig. 2 el volumen de la cámara de admisión es aproximadamente un litro.

La cámara de admisión 46 lleva un grifo para que se pueda conectar un transductor de presión. El transductor de presión envía una señal al cuadro de control del ventilador 222, Fig. 12, indicando la presión en la cámara de admisión 46. Si la presión en la cámara de admisión 46 es demasiado baja, un microprocesador en el cuadro de control del ventilador 222, Fig. 12, envía una señal al cuadro de control de la interfaz de usuario 218 que hace sonar un alarma 238, la cual avisa al usuario de que hay un problema en el suministro antes de llegar a la cámara de admisión 46. De igual forma, la alarma también suena si la presión es demasiado alta.

La cámara de admisión 46 lleva dos líneas de salida independientes 50, 52. Por cada una de estas líneas de salida se realiza un suministro continuo de gas. La primera línea de salida 50 suministra gas para el funcionamiento del BUV y el funcionamiento de la CPAP, y realiza otro suministro para detectar la presión respiratoria. Cada una de estas características se describe con mayor detalle más adelante. La segunda línea de salida 52 de la cámara de admisión 46 suministra gas a una válvula de tres vías activada por solenoide 54.

Cuando se excita la válvula de tres vías 54, ésta suministra gas a la línea de salida 56 que a su vez suministra una entrada a una válvula de control proporcional de caudal (PFCV) 58 y a una válvula de tres vías activada por solenoide 60. Cuando la válvula de tres vías 54 no está excitada, se suministra gas a una segunda línea de salida 62. La segunda línea de salida 62 suministra gas a una válvula selectora 64 del subsistema del BUV, representado con línea punteada en la Fig. 2 e indicado de forma general por el número de referencia 66, a la conducción de alimentación de suministro de gas 68 para los conmutadores 70 y 72 y a un dosificador automático 74.

La PFCV es controlada por un microprocesador, en el cuadro de control del ventilador 222, Fig. 12. La PFCV 58 ha sido diseñada por Technocraft Inc. Palm Bay, Florida.

El gas fluye de la PFCV 58 por una válvula unidireccional 76 hacia una conducción primaria de salida de gas 78. La conducción primaria de salida de gas 78 suministra gas al circuito de respiración del paciente 80. La válvula 76 impide que el gas fluya otra vez hacia la PFCV 58 mientras está funcionando el BUV.

Un grifo en la conducción primaria de salida de gas 78 permite la conexión de una válvula de tres vías activada por solenoide 82. Un sensor 84 va conectado a la salida normalmente abierta de la válvula 82. El sensor 84 envía una señal de entrada al cuadro de control del ventilador 222, Fig. 12, que se usa para determinar la presión en este lugar.

La válvula 82 se usa para compensar la deriva en el sensor de presión 84. En la materialización del sistema neumático de la Fig. 2, el sensor de presión 84 se pone a cero a presión atmosférica antes de cada uso del ventilador y también periódicamente durante el funcionamiento.

En el caso de fallo del microprocesador o corte de corriente eléctrica, la válvula de tres vías 54 no se excita, volviendo así a su estado normalmente abierto, y suministra gas a la línea de salida 62. El ventilador funciona entonces en el modo BUV.

En el modo BUV la línea de salida 62 suministra gas a la válvula selectora 64. La posición de la válvula selectora 64 se habrá fijado durante el funcionamiento en el modo de ventilador primario para que suministre gas a la unidad de temporizador para adultos 86 o a la unidad de temporizador para niños 88.

El proceso de configuración de la válvula selectora 64 es como sigue: durante la ventilación electrónica primaria, si se ha puesto el funcionamiento en la posición de ventilación de adultos, se excita momentáneamente la válvula de tres vías activada por solenoide 90. Entonces se suministra gas por la válvula 90 desde la línea de salida 50 a la válvula selectora 64. Este suministro de gas hace que la válvula selectora 64 conecte la línea de salida 62 al temporizador para adultos 86.

En el otro caso, si el ventilador se ha puesto en el modo de ventilación para niños, se excita momentáneamente una válvula de tres vías activada por solenoide 92. Entonces se suministra gas por la válvula 92 desde la línea de salida 50 a la válvula selectora 64. Este suministro de gas hace que la válvula selectora 64 conecte la línea de salida 62 al temporizador para niños 88.

Una vez configurada mediante la excitación momentánea de una de las válvulas 90, 92, la válvula selectora 64 permanece en la posición fijada hasta que se reajusta excitando la válvula alternativa 92, 90. En la materialización recomendada la válvula selectora 64 es una válvula selectora CLIPPARD 302.

La unidad de temporizador para adultos 86 y la unidad de temporizador para niños 88 son temporizadores de activación neumática. Cuando está en modo de seguridad, el gas suministrado por la válvula selectora 64 activa o la unidad de temporizador para adultos 86 o la unidad de temporizador para niños 88.

Cuando se administra ventilación a un adulto, a intervalos determinados por la unidad de temporizador 86, se suministra gas para que se abra una válvula 70. Cuando la válvula 70 está abierta, el gas fluye de una conducción de alimentación 68, que es suministrada por la línea de salida 62, por la válvula 70 hasta entrar por una válvula de regulación 94 de donde pasa luego a una conducción de alimentación 96.

En el otro caso, cuando se administra ventilación a un paciente infantil, durante la ventilación de seguridad el temporizador para niños 88 suministra gas a intervalos establecidos a una válvula 72, permitiendo que fluya el gas desde una conducción de alimentación 68 hasta una válvula de regulación 96, de donde pasa luego a una conducción de alimentación 96.

La conducción de alimentación 96 suministra gas a una válvula de aguja 100 y a la válvula 60. La válvula 60 determina el caudal de gas a la línea de salida del ventilador de seguridad 102 que a continuación se suministra al circuito de respiración 80 por la conducción primaria de salida de gas 78. La válvula de aguja se ajusta durante el modo primario de ventilación y luego, si el ventilador tiene que funcionar en el modo de ventilación de seguridad, permanece en la última configuración anterior a la activación del modo de ventilación de seguridad.

La válvula de aguja 100 se ajusta del modo siguiente. Cuando el ventilador está funcionando en el modo de ventilación primaria, un motor de velocidad gradual 104, que es controlado por el microprocesador del cuadro de control del ventilador 222, Fig. 12, ajusta la válvula de aguja 100. La configuración inicial de la válvula de aguja 100 se basa en un algoritmo utilizando la estatura del paciente para determinar el volumen de respiración. Más adelante se explica este algoritmo con más detalle.

El dosificador automático 74 va provisto de una interfaz de dosificador automático para el paciente 108. Cuando el ventilador está funcionando en el modo de ventilador primario, el gas suministrado por la conducción de alimentación 110 mantiene el dosificador automático 74 en posición cerrada, impidiendo así el funcionamiento del dosificador automático 74. Cuando está en el modo de seguridad, no se suministra gas por las conducciones de alimentación 56 y 110, y entonces puede funcionar el dosificador automático 74.

Mientras está en funcionamiento el modo de seguridad, la demanda de gas del paciente puede ser mayor que lo que suministra el ventilador. Si la demanda del paciente supera el suministro de gas del subsistema de ventilador de seguridad 66, se abre el dosificador automático 74 y entonces el gas fluye directamente desde la conducción de alimentación 62 hasta el paciente por una conducción de alimentación aparte 106.

Lo que se describe a continuación es el funcionamiento del subsistema de alimentación de la válvula de espiración, primero mientras funciona en el modo de ventilación de seguridad y luego en el modo de ventilador primario.

Tal como se ha explicado más arriba, mientras está en funcionamiento el modo de seguridad el gas se suministra a intervalos establecidos, por la conducción de alimentación 96, al puerto normalmente abierto de la válvula de tres vías activada por solenoide 60. Mientras se hace un suministro de gas por la conducción 96, el gas pasa por la válvula 60 a una válvula de desvío 112 que hace que la válvula de desvío 112 conecte el alimentador primario 114 de la válvula de espiración a la conducción de alimentación 116 de la válvula de desvío. En la materialización recomendada la válvula de desvío 112 es una válvula CLIPPARD 305.

La presión del gas suministrado por el subsistema de ventilador de seguridad 66 a la conducción de alimentación 96 es reducida por una válvula de aguja 118 y regulada por un regulador de precisión 120. Durante el funcionamiento normal del ventilador, una válvula de regulación 122 está dispuesta en el circuito para impedir que el gas retroceda hacia la conducción de alimentación 96. La presión del gas se reduce una segunda vez mediante una válvula de aguja 124 y luego el gas pasa por la conducción de alimentación 116 de la válvula de desvío a la válvula de desvío 112 de donde es desviada al alimentador primario 114 de la válvula de espiración.

Mientras se suministra gas al alimentador primario 114 de la válvula de espiración desde la conducción de alimentación 116, una válvula de espiración 126 se mantiene cerrada y con ello se asegura que el flujo de gas por la conducción primaria de alimentación 78 vaya hacia el paciente.

A continuación se explica el funcionamiento de la válvula de espiración 126. Durante la inspiración, la PFCV 58 suministra caudal de gas a la conducción de alimentación 78 y de esta manera al paciente 128. Mientras se suministra gas al paciente 128, también se suministra gas al alimentador primario 114 de la válvula de espiración inflando una cámara de aire 130 y cerrando el puerto de espiración 132 de la válvula de espiración 126.

En el modo BUV (ventilador de seguridad), el gas suministrado por la conducción de alimentación 96 realiza el suministro de gas al paciente y también activa la válvula de desvío 112 para suministrar gas al alimentador primario 114 de espiración; de este modo ambas funciones están vinculadas de forma neumática.

En el modo de ventilador primario, el microprocesador del cuadro de control del ventilador 222 controla tanto la válvula de control proporcional de caudal 58 como la válvula activada por solenoide 60. El microprocesador cierra el puerto de espiración 132 activando la válvula 60 cuando se está suministrando gas por la conducción primaria de alimentación de gas 78.

Cuando se desea espiración, el suministro al alimentador primario 114 de la válvula de espiración se interrumpe, bien porque el microprocesador del cuadro de control del ventilador 222 cierra la válvula o bien porque el subsistema de ventilador de seguridad 66 deja de suministrar gas por la conducción de alimentación 96. Cuando se interrumpe el suministro al alimentador primario 114 de la válvula de espiración, la cámara de aire 130 se desinfla y permite al paciente 128 espirar por el puerto de espiración 132.

Cuando se interrumpe el suministro de gas por la conducción de alimentación 96, la válvula de desvío 112 conmuta y desconecta la conducción de alimentación 116 del alimentador primario 114 de la válvula de espiración. Por medio de una válvula de purga rápida 134 la válvula de desvío 112 conmuta rápidamente. Cuando la presión en la conducción de alimentación de entrada 136 de la válvula de purga rápida 134 es mayor que la de la conducción de alimentación de salida 138, la válvula 134 se cierra. Cuando la presión en la conducción de alimentación de entrada 136 cae ligeramente por debajo de la de salida, esto es, cuando se interrumpe el caudal de gas por la conducción de alimentación 96, la válvula de purga rápida 134 se abre y purga rápidamente el gas en la conducción de alimentación de salida 138, permitiendo así que la válvula de desvío 112 conmute.

Durante el funcionamiento en el modo de ventilador primario, se suministra gas a la válvula 60 por la conducción de alimentación 56. Cuando el microprocesador del cuadro de control del ventilador 222, Fig. 12, activa la válvula 60, el gas fluye hacia la válvula de desvío 112 y el circuito funciona como se ha descrito más arriba en el funcionamiento en el modo de seguridad. El gas suministrado por la conducción de alimentación 116 pasa ahora por la válvula de aguja 140. Una válvula de regulación 142 impide que el gas retroceda hacia la conducción de alimentación 56 durante el funcionamiento en el modo BUV.

Un orificio 144, conectado a un grifo en el alimentador primario 114 de la válvula de espiración, va derivado hacia el aire libre. Mediante este orificio 144 se consigue una purga constante de presión en el alimentador primario 114 de la válvula de espiración cuando dicha presión supera la presión atmosférica.

Durante la ventilación espontánea, los pulmones no se desinflan completamente al espirar debido a una capa fluida que se halla en los mismos. La capacidad del paciente para generar esta capa puede verse dificultada a veces por una herida o una enfermedad, por lo que puede ser necesario o deseable suministrar presión respiratoria positiva continua (CPAP) para impedir el completo desinflado de los pulmones.

En el ventilador de la presente invención, se administra CPAP durante el funcionamiento en los modos de ventilador primario y de seguridad por el alimentador primario 114 de la válvula de espiración. Cuando se desea CPAP, se suministra gas por la línea de salida 50 a través de la válvula de aguja 146 a un Venturi integral (también conocido como eyector o bomba eyectora) 148. Durante el modo de ventilador primario, un motor de velocidad gradual 150, controlado por el microprocesador del cuadro de control del ventilador 222, Fig. 12, ajusta la válvula de aguja 146 para controlar el suministro de gas al Venturi integral 148.

El suministro de gas al Venturi integral 148 desde la válvula de aguja 146 hace que el aire de fuera fluya hacia el Venturi integral 148 por la conducción de alimentación 152. La conducción de alimentación 152, que va conectada al alimentador primario 114 de la válvula de espiración durante la espiración, realiza un suministro continuo a la cámara de aire 130 a un nivel de CPAP predeterminado. De este modo, mientras se suministra la CPAP, el paciente 128 sólo puede espirar en el nivel de CPAP predeterminado.

Si se produce un fallo del microprocesador o un corte de corriente, y por lo tanto el ventilador cambia al modo de seguridad, la válvula de aguja 146 permanece en la última configuración que se introdujo antes de que el ventilador cambiara al modo de seguridad.

El sistema neumático lleva también una línea de lectura de presión respiratoria 154. La línea de lectura de presión 154 va conectada al circuito de respiración 80 mediante un grifo 156. La línea de lectura de presión 154 lleva también un grifo que permite la conexión de una válvula de tres vías activada por solenoide 158. Un sensor de presión 160, que va conectado a la salida normal de la válvula de tres vías activada por solenoide 158, se usa para determinar la presión en la respiración del paciente.

La válvula 158 se usa para compensar la deriva en el sensor de presión 160. En la materialización del sistema neumático de la Fig. 2, el sensor de presión 160 se pone a cero a presión atmosférica antes de cada vez que se use el ventilador y periódicamente durante su funcionamiento.

El ventilador de la presente invención dispone de una característica de ahorro de gas para evitar pérdidas del mismo durante la desconexión del circuito de respiración 80 durante el funcionamiento en CPAP, PCV y/o PSV. Esta característica es de especial utilidad mientras el ventilador funciona en un entorno de transporte donde el suministro de gas es limitado. En los periodos en los que el circuito de respiración 80 está desconectado del ventilador, como por ejemplo durante la succión respiratoria, puede desperdiciarse un volumen considerable de gas mientras el ventilador aumenta el caudal de gas para comprobar y mantener la presión CPAP.

En el ventilador de la presente invención, cuando un paciente queda desconectado, la presión respiratoria cae debido a la desconexión, el cambio de presión es detectado por el transductor de presión 160 y se informa del mismo al microprocesador del cuadro de control del ventilador. En respuesta a este cambio de presión, el microprocesador ordena al panel de la interfaz de usuario 218 que haga sonar una alarma 238 y pone en funcionamiento la válvula activada por solenoide 60 y la PFCV 58 para suministrar pequeñas descargas de gas hasta que se produzca una subida de presión durante uno de estas descargas. Esta característica prolonga considerablemente la vida de los cilindros de compresión de gas que se usan durante el transporte.

La línea de lectura de presión respiratoria 154 recibe una pequeña cantidad de caudal de gas desde la conducción de alimentación 50 por medio de una válvula de aguja 162. Este caudal de purga se suministra para eliminar posibles obstrucciones de la línea de lectura de presión respiratoria 154.

En la materialización recomendada del sistema neumático de la Fig. 2, puede hacerse funcionar la PFCV 58 para realizar un suministro de gas de salida en uno de los nueve modos de ventilador. Cada uno de estos modos de ventilador se describe a continuación en relación con las Figuras 3 a 11.

El primer modo de ventilador, que se representa en la Fig. 3, es la ventilación mecánica controlada (CMV). En el modo CMV, el ventilador funciona a una tasa de ventilador, volumen de ventilación pulmonar y caudal inspiratorio preseleccionados que son independientes del esfuerzo espontáneo por parte del paciente. Se genera una sobrepresión de inflado 164 que varía en razón inversa a la adaptabilidad y en razón directa a la resistencia.

El segundo modo de ventilador, que se representa en la Fig. 4, es la ventilación mecánica controlada (CMV) con presión espiratoria de llegada positiva (CMV-PEEP). En el modo CMV-PEEP, el ventilador genera un aliento a presión positiva a una sobrepresión de inflado 166 seguido de una caída de presión respiratoria a una meseta de presión positiva seleccionada previamente 168; la presión respiratoria no vuelve a ponerse a cero.

El tercer modo de ventilador, que se representa en la Fig. 5, es la presión respiratoria positiva continua (CPAP). En el modo CPAP se mantiene continuamente una presión respiratoria positiva 170 durante la ventilación espontánea. En este modo el paciente recibe apoyo respiratorio, pero no ventilación mecánica.

El cuarto modo de ventilador, que se representa en la Fig. 6, es la ventilación obligatoria intermitente sincronizada (SIMV). En el modo SIMV se le permite al paciente respirar espontáneamente como desee y se suministra inflado mecánico a intervalos preestablecidos. La tasa de SIMV es la tasa de ventilador. Entre los alientos a SIMV 172, el paciente inspira 174 y espira 176 espontáneamente desde la válvula PFCV 58 del ventilador.

El quinto modo de ventilador, que se representa en la Fig. 7, es la ventilación obligatoria intermitente sincronizada con presión respiratoria positiva continua (SIMV-CPAP). En el modo SIMV-CPAP se le permite al paciente respirar espontáneamente como desee a un nivel CPAP predeterminado de 178. Entre cada dos alientos de SIMV 180, el paciente inspira 182 y espira 184 espontáneamente desde la válvula PFCV 58 del ventilador. En este modo se administran alientos de SIMV 180 a intervalos establecidos previamente.

El sexto modo de ventilador, que se representa en la Fig. 8, es la ventilación de apoyo de presión (PSV). En el modo PSV, es el paciente el que pulsa el botón "on" 186 del ventilador y continúa en fase de inspiración hacia una meta de presión positiva preestablecida. En tanto se mantiene el esfuerzo del paciente, la presión respiratoria preestablecida permanece constante 188, con un caudal de gas variable 190 desde el ventilador. Los ciclos de inspiración pasan a "off" cuando el flujo inspiratorio del paciente baja hasta un porcentaje predeterminado 192 de la tasa máxima del caudal inspiratorio mecánico. De este modo, el ventilador se halla en ciclo de flujo de gas, como consecuencia del cual se produce la espiración pasiva. Con PSV el máximo caudal inspiratorio, la forma de onda de caudal, el volumen de ventilación pulmonar y la curva de presión respiratoria dependen del esquema de respiración del paciente. El volumen de ventilación pulmonar se determina por el nivel de PSV, el esfuerzo inspiratorio del paciente, la adaptabilidad total y la resistencia total.

El séptimo modo de ventilador, que se representa en la Fig. 9, es la ventilación obligatoria intermitente sincronizada con presión respiratoria positiva continua y ventilación de apoyo de presión (SIMV-CPAP-PSV). En el modo SIMV-CPAP-PSV, los alientos de SIMV 194 se administran a intervalos regulares preestablecidos. Entre cada dos alientos de SIMV 194, el paciente recibe PSV 196, y 198 durante los alientos iniciados espontáneamente. Durante la espiración de alientos de SIMV y de alientos de PSV, la presión respiratoria baja hasta un nivel de CPAP predeterminado 200.

El octavo modo de ventilador, que se representa en la Fig. 10, es la ventilación controlada a presión (PCV). En el modo PCV, el ventilador es accionado por el paciente, o iniciado por temporizador, mediante "on" 202, independientemente de cuál de ellos se produzca, y continúa en la fase de espiración hasta a un límite de presión positiva preestablecido 204. Mientras se mantenga el esfuerzo del paciente, la presión respiratoria preestablecida permanece constante 204, con un caudal de gas variable 190 desde el ventilador. Los ciclos de inspiración pasan a "off" 206 una vez ha pasado el tiempo inspiratorio predeterminado 206. De este modo, el ventilador se halla en ciclo de caudal de gas, como consecuencia del cual se produce la espiración pasiva. Con PCV el máximo caudal inspiratorio, la forma de onda de caudal, el volumen de ventilación pulmonar y la curva de presión respiratoria dependen del esquema de respiración del paciente. El volumen de ventilación pulmonar se determina por el nivel de PCV, el esfuerzo inspiratorio del paciente, la adaptabilidad total y la resistencia total.

El noveno modo de ventilador, que se representa en la Fig. 11, es la ventilación controlada a presión combinada con la presión respiratoria positiva continua (PCV-CPAP). En el modo PCV-CPAP se administran alientos de presión positiva 210, 212 en el modo PCV tal como se explica más arriba. Durante la espiración de los alientos de PCV, la presión respiratoria baja hasta el nivel de CPAP predeterminado 214.

En el ventilador de la materialización de la Fig. 1 se pueden inhabilitar varios de los modos descritos más arriba para que el ventilador funcione como ventilador de transporte con características mínimas. Concretamente, en el modo básico el ventilador funcionará sólo en el modo SIMV-CPAP. En este modo se fija un límite superior para la CPAP el cual se halla sustancialmente por debajo del nivel de CPAP normalmente permisible. En la materialización del ventilador de la Fig. 1, el nivel de CPAP se puede ajustar para conseguir una presión positiva del orden de 0 a 5 cm. de agua (cmH_{2}O).

En el modo avanzado, se puede administrar ventilación en cada uno de los nueve modos descritos más arriba. El límite superior de CPAP en el modo avanzado se puede fijar sustancialmente por encima que el permisible en el modo básico. En la materialización del ventilador de la Fig. 1, se puede ajustar la CPAP para conseguir una presión positiva del orden de 0 a 30 cm. de cmH_{2}O.

El sistema eléctrico 216, Fig. 12, del dispositivo de ventilador de la materialización de la Fig. 1 consta de un sistema de interfaz de usuario, sistema de alimentación de corriente y sistema de control del ventilador.

El sistema de interfaz de usuario consta del cuadro de control de interfaz de usuario 218, el display de interfaz de usuario con controladores de LCD (cristal líquido) 220, displays alfanuméricos de LCD 236, indicadores de alarma 238, conmutadores 240 y un marcador de objetivos múltiples.

El sistema de alimentación de corriente consta de un cuadro de alimentación de corriente y cargador de batería 224 que suministra corriente por la conducción 226 para todas las necesidades de corriente del equipo electrónico y del equipo neumático de control eléctrico del ventilador. La alimentación de corriente puede suministrarse por medio de una batería 228 o por una fuente exterior 230 de corriente alterna o continua. El sistema de alimentación de corriente debe poder funcionar en una amplia gama de fuentes de alimentación de corriente alterna de las existentes en todo el mundo.

El cuadro de control del ventilador 222 controla toda la lógica de funcionamiento del ventilador. Como tal, el cuadro de control del ventilador 222 controla el funcionamiento de la válvula de control proporcional de caudal 58, las válvulas activadas por solenoide 54, 60, 82, 90, 92 y 158 (colectivamente 242, Fig. 12), los transductores de presión 48, 84 y 160 (colectivamente 244, Fig. 12) y las configuraciones del ventilador de seguridad 66.

El sistema eléctrico 216 del ventilador comunica por medio de líneas de vigilancia/reajuste 232, 234 con el cuadro de alimentación de corriente y cargador 224 para establecer un circuito de control de vigilancia ordinaria. El cuadro de alimentación de corriente 224 contiene un microprocesador que monitoriza los niveles de alimentación de corriente y comprueba si el cuadro de control de la interfaz de usuario 218 y el cuadro de control del ventilador 222 están restableciendo correctamente el temporizador de vigilancia. Si las fuentes de alimentación quedan fuera de tolerancia o si el cuadro de control del ventilador 22 o el cuadro de control de la interfaz de usuario 218 no restablecen la vigilancia antes del intervalo de tiempo de espera, el microprocesador del cuadro de alimentación de corriente y cargador 224 corta la corriente al sistema eléctrico 216 y pasa al modo de ventilador de seguridad.

El subsistema de suministro de energía 38, Fig. 13, contiene un monitor de alimentación de corriente 248 que controla el voltaje, la corriente y la temperatura de la batería 228, la alimentación de cinco voltios 250, la alimentación positiva de doce voltios 252 y la alimentación negativa de doce voltios 254, y proporciona indicadores de estado si la batería 228 o alguna de las salidas de corriente continua 250, 252, 254 queda fuera de las tolerancias normales.

Un cargador de batería 256 carga la batería 228 y hace funcionar el ventilador simultáneamente. El cargador de batería 256 contiene también un monitor que controla la batería 228 y emite señales al microprocesador 258 que indican la capacidad restante de la batería.

El cuadro de alimentación de corriente y cargador de batería 224 contiene un puerto de depuración 260 que se usa para el mantenimiento del subsistema de suministro de energía 38.

El sistema de interfaz de usuario 36, Fig. 14, consta de un microprocesador 262, una memoria EPROM (memoria de sólo lectura programable borrable) 264, una memoria RAM (memoria de acceso aleatorio) 266, una lógica de teclado 268, una lógica de potenciómetro óptico 270, un microsupervisor 272, un terminal de depuración 274 y un marcador de objetivos múltiples.

El microprocesador del cuadro de control de la interfaz de usuario 218 comunica con el cuadro de control del ventilador 222 por una línea de comunicación de procesador en serie 246. La detección de errores de la información recibida se proporciona en cada cuadro de control mediante, por ejemplo, un código de redundancia cíclica. Con un simple protocolo de acuse de recibo positivo o negativo se puede manejar la retransmisión de bloques de datos defectuosos.

El display de interfaz de usuario con controladores 220, Fig. 12, controla la visualización de las configuraciones, los mensajes y las alarmas del ventilador que se está usando y permite al usuario variar dichas configuraciones. La materialización de la Fig. 1 dispone de displays alfanuméricas de LCD 236 para el volumen de ventilación pulmonar, la tasa, el caudal, la sensibilidad, la CPAP, la PSV/PCV, la longitud, la PIP (presión Inspiratoria máxima) la alarma de presión alta y la alarma de presión baja. El tiempo de inspiración y el tiempo de espiración (proporción I:E) se muestran en un mismo display.

Las alarmas audibles de que dispone el ventilador de la materialización de la Fig. 1 constan de aviso de apnea, presión alta, presión baja, desconexión, fallo del transductor de presión y proporción I:E.

El cuadro de control de la interfaz de usuario 218, Fig. 12, contiene un terminal de depuración 274 para realizar el mantenimiento del subsistema del sistema de interfaz de usuario 36.

El cuadro de control de la interfaz de usuario 218, Fig. 12, contiene también algoritmos para establecer parámetros iniciales para el volumen de ventilación pulmonar, la tasa y la proporción I:E sobre la base de la estatura del paciente. Por otra parte, el cuadro de control de la interfaz de usuario 218 establece automáticamente límites de parámetros de ventilación, límites de volumen de PSV y alarmas sobre la base de la estatura del paciente.

Tradicionalmente, la configuración de volumen de ventilación respiratoria en un ventilador se basa en el peso ajustado del paciente. En situaciones típicas, el volumen de ventilación pulmonar se calcula a razón de 10 mililitros (mL) de volumen por cada kilogramo (kg) de peso ajustado.

Antes de la ventilación mecánica se debe pesar al paciente para determinar el volumen correcto de ventilación respiratoria. No obstante, en la práctica clínica, sobre todo en situaciones de emergencia, es difícil o imposible pesar al paciente. En estas situaciones hay que estimar el peso corporal ajustado. Aunque no haya problemas para pesar al paciente, puede ser necesario calcular el peso corporal ajustado ya que el volumen de ventilación respiratoria se basa en el peso ajustado del paciente y no en el peso corporal total. Los errores en la estimación del peso corporal ajustado podrían llevar a la hipoinflación o a la hiperinflación, la última de las cuales predispone al barotrauma pulmonar.

De igual manera, la tasa de ventilación, en algunos aspectos, se estima subjetivamente basándose en la pericia del facultativo. Como la ventilación por minuto es igual a la tasa de ventilador por las veces de volumen de ventilación respiratoria, se puede producir una selección de tasa de ventilador inadecuada, y por tanto una ventilación por minuto inadecuada, si se fija una tasa de ventilador inadecuada, que posiblemente producirá hipoventilación o hiperventilación, que a su vez puede provocar molestias respiratorias ácido-base y anormalidades fisiológicas.

Los facultativos no cualificados con poca experiencia en el tratamiento de pacientes con fallos respiratorios corren mayor riesgo de configurar el ventilador inadecuadamente, lo que lleva a los problemas mencionados anteriormente. Un enfoque más seguro consiste en fijar el volumen de ventilación respiratoria y la tasa de ventilador basándose en criterios objetivos, sobre todo si son facultativos no cualificados los que usan el ventilador.

En un estudio cuyo objeto eran pacientes con apnea anestesiados que recibían ventilación mecánica, se determinó que la estatura y la superficie corporal son indicadores del volumen de ventilación respiratoria comparables al del peso corporal ajustado. Además, se ha descubierto que la estatura y la superficie corporal proporcionan mejores indicadores de tasa de ventilador que el peso corporal ajustado.

En la Fig. 15 se muestra, como función de la estatura, un gráfico de puntos de entrada de datos 278 que representan las configuraciones ideales de volumen de ventilación respiratoria para noventa y cinco pacientes examinados. Partiendo de estos puntos de entrada de datos se hizo un análisis de regresión polinómica para determinar la línea de regresión polinómica 280 que se ajustase más a los datos. Los resultados de este análisis se muestran a continuación en la Tabla 1.

TABLA 1

Tabla de coef. beta Coef. variable Error estándar Coef. estándar Valor-t Prob.
ORDENADA	-0,21
X	3,70E-3	2,91E-3	0.49	1.27	.2072
X^{2}	1,08E-5	1,14E-5	0.36	0.94	.3498

A partir de estos datos se ha elaborado el siguiente polinomio para calcular el volumen de ventilación respiratoria basándose en la estatura (X = estatura en centímetros).

VOLUMEN DE VENTILACIÓN RESPIRATORIA (L)= 0,21 + 0,0037X + 0,0000108X^{2}

De igual forma, en la Fig. 16 se muestra, como función de la estatura, un gráfico de puntos de entrada de datos 282 que representan las configuraciones ideales de tasa de ventilación para noventa y cinco pacientes examinados. Los datos resultantes del análisis de regresión polinómica, usados para determinar la línea de regresión polinómica 284 que se ajustase más a los datos, se muestran a continuación en la Tabla 2.

TABLA 2

Tabla de coef. beta Coef. variable Error estándar Coef. estándar Valor-t Prob
ORDENADA	40.59
X	-0.36	0.05	-2.64	7.27	.0001
X^{2}	9.96E-4	1.96E-4	1.85	5.09	.0001

Partiendo de estos datos se ha elaborado el siguiente polinomio para calcular la tasa de ventilador basándose en la estatura (X = estatura en centímetros).

TASA (alientos/min.) = 40,59 – 0,36X + 0,00096X^{2}

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Se usó un análisis de predicción de correlación para determinar la predictibilidad del cálculo, satisfactoriamente, el volumen de ventilación respiratoria y la tasa de ventilación de cada uno de estos datos: estatura, superficie corporal y peso corporal. Se ha descubierto que hay una buena predictibilidad fisiológica cuando el valor de r^{2} es del orden de 0,64 a 0,81.

Los valores de r^{2} para el volumen de ventilación respiratoria y la tasa de ventilación como función de la superficie corporal resultaron ser 0,74 y 0,71 respectivamente. Para el volumen de ventilación respiratoria y la tasa de ventilación como función del peso corporal los valores de r^{2} fueron 0,73 y 0,62, respectivamente.

De los cálculos de r^{2} se desprende que el uso de la estatura o superficie corporal para determinar el volumen de ventilación respiratoria da resultados comparables a los del uso de del peso corporal. No obstante, los valores de r^{2} indican que la estatura y la superficie corporal constituyen un predictor de tasa de ventilación mejor que el peso corporal.

En el ventilador de la presente invención, la estatura se usa para calcular las configuraciones iniciales para el volumen de ventilación respiratoria y la tasa de ventilación, ya que la estatura constituye una clara ventaja al ser más fácil de determinar que la superficie corporal.

Cuando está en funcionamiento el modo básico, el operador determina la estatura y la introduce en el ventilador mediante los conmutadores 240, Fig. 12. Esta información se suministra al software que ha programado a este respecto algoritmos para aplicar los polinomios para calcular el volumen de ventilación respiratoria y la tasa de ventilación a partir de la estatura, y que usa dicha información para determinar las configuraciones iniciales para el volumen de ventilación respiratoria y la tasa de ventilación.

Aunque la invención se ha descrito en términos de introducción manual de la estatura, se contempla que se puedan aplicar dispositivos del ventilador según la presente invención que posean mecanismos para determinar automáticamente e introducir dicha información. A modo de ejemplo, se contempla que se puedan utilizar dispositivos de medición ultrasónicos, láseres, rollos de cinta incorporados conectados a un potenciómetro electrónico, o similar, para determinar la estatura del paciente.

Además de establecer el volumen de ventilación respiratoria y la tasa de ventilación basándose de la estatura, los límites para los parámetros de ventilación se basan en la estatura del paciente. Con los ventiladores convencionales, puede suceder que usuarios no cualificados establezcan parámetros de ventilación, como los niveles de presión en los modos de PSV y PCV, que sean demasiado altos para el paciente. Con la incorporación de algoritmos para fijar límites a los parámetros de ventilación basándose en la estatura del paciente puede evitarse estas situaciones potencialmente peligrosas. Del mismo modo, si en el ventilador de la materialización de la Fig. 1 el cuadro de control de ventilador 222 ha programado a ese respecto algoritmos para establecer las alarmas de ventilación basándose en la estatura del paciente.

Al administrar ventilación mecánica, es fundamental que los parámetros de ventilación sean adecuados. El ventilador de la presente invención dispone de un mecanismo de bloqueo para impedir que el subsistema de ventilador de seguridad 66, Fig. 2, funcione usando parámetros de ventilación inadecuados.

Puede producirse el funcionamiento con configuraciones inadecuadas si, después de desconectar el ventilador de la alimentación de gas y electricidad, se le conecta la alimentación de gas antes de conectar la alimentación eléctrica. En este escenario, si se dejan fijados los parámetros del ventilador de seguridad que se usaron con un paciente anterior, el ventilador de seguridad funcionará usando dichos parámetros.

Con el mecanismo de bloqueo del ventilador de seguridad, cuando el usuario apaga el ventilador, el microprocesador del cuadro de control activa el motor de velocidad gradual 104 para cerrar la válvula de aguja 100. Si se mueve el ventilador y luego se conecta la alimentación de gas antes de conectar la alimentación eléctrica, el ventilador de seguridad funciona, pero sin suministrar gas a la línea de salida del ventilador de seguridad 102.

También existe la posibilidad de que, después de producirse un corte de corriente y entrar en funcionamiento el ventilador de seguridad, el ventilador se desconecte antes de que se restablezca la alimentación eléctrica. En este escenario, las configuraciones de los ventiladores primario y de seguridad permanecen igual que con el paciente anterior.

En el escenario de más arriba se dispone de un mecanismo de bloqueo en forma de secuencia de verificación que debe seguirse antes de cambiar el ventilador del modo de seguridad al modo primario de ventilación. El mecanismo de bloqueo exige que el usuario verifique que el ventilador está conectado al mismo paciente al que estaba antes del fallo eléctrico. La información es transmitida al microprocesador del cuadro de control del ventilador 222 donde se usan los datos para determinar si el ventilador puede volver al modo primario de ventilación.

Cuando se enciende el ventilador después de que se restablezca la alimentación eléctrica, por medio del display de LCD 236, Fig. 12, y de una alarma audible 238 se pide al usuario que introduzca información, por medio de los conmutadores 240, para comprobar que el ventilador está conectado al mismo paciente al que estaba antes del corte de corriente. La información es transmitida al microprocesador del cuadro de control del ventilador 222 donde se usan los datos para determinar si el ventilador puede volver al modo primario de ventilación.

Si el microprocesador del cuadro de control del ventilador 222 determina, a partir de la información entrante, que el ventilador ya no está conectado al mismo paciente al que estaba antes del corte de corriente, el modo primario de ventilación permanece desactivado, el BUV (ventilador de seguridad) queda desactivado bajando el caudal a 0 y el microprocesador del ventilador indica al usuario que introduzca la nueva estatura en el cuadro de control de la interfaz de usuario 218.

Una mejora con la que cuenta el ventilador de la presente invención es que la tasa de subida durante la ventilación de apoyo de presión puede fijarse de forma adaptable. Se ha descubierto que existe correspondencia entre el trabajo de respiración del paciente (WOB) y la tasa de subida de presión durante la ventilación de apoyo de presión.

Se ha descubierto que el WOB varía en proporción inversa a la subida de presión, cuanto más rápida es la tasa de subida, más bajo es el WOB y a la inversa, cuanto más lenta es la tasa de subida, más alto es el WOB.

Como la tasa de subida en la presión inspiratoria aumenta partiendo de una tasa baja de subida 286, Fig. 17, hasta una tasa intermedia de subida 288, Fig. 288, se produce la consiguiente reducción en el WOB. De igual forma, si la tasa de subida de presión se aproxima a la de la onda cuadrada 290, Fig. 19, la salida del ventilador se ajusta mejor a la presión inspiratoria, de lo cual resulta una disminución del WOB.

Se ha descubierto que la tasa óptima de subida de presión, y por lo tanto el WOB mínimo, se consigue cuando la tasa de subida se ajusta a la mecánica pulmonar del paciente. La unidad de ventilador de la materialización recomendada de la presente invención utiliza este descubrimiento fijando de forma adaptable la tasa de subida cuando se activa el modo PSV.

El ventilador evalúa 5 diferentes tasas de subida de presión y elige la tasa de subida que resulta en una onda de presión de forma cuadrada con una oscilación mínima.

Nada de lo contenido aquí debe tomarse como límite de la invención al uso de esas cinco tasas. Se anticipa que se puede utilizar cualquier número de tasas de subida en una unidad de ventilador de acuerdo con la presente invención.

En la materialización recomendada de la Fig. 1 se incluye un transductor de presión barométrica integral para detectar cambios en la presión ambiental. Cuando se producen cambios significativos de presión ambiental, el microprocesador del cuadro de control del ventilador 222 compensa y aumenta o disminuye la abertura de la válvula PFCV 58 para mantener adecuadamente el volumen de ventilación respiratoria seleccionado y contrarrestar los cambios de la presión ambiente, por ejemplo mediante una tabla de consulta o algoritmo.

A continuación se describe el software de control del ventilador de la Fig. 1, en relación con las Figuras 20a a 20e.

El control del sistema comienza con el encendido de la inicialización del ventilador 292, Fig. 20a. Durante la inicialización del ventilador 292 los transductores de presión 48, 84, 160 se hallan a cero, la válvula de aguja 100 del BUV (ventilador de seguridad) está cerrada, la CPAP se halla a cero, la estatura del paciente es aceptada y los parámetros del ventilador se establecen basándose en dicha estatura.

Tras la inicialización 292, el ventilador efectúa una inicialización de espiración 294 en la que se corta el flujo de gas hacia la conducción primaria de salida de gas 78, Fig. 2, y se abre la válvula de espiración 126. Durante la inicialización de espiración se reajustan los parámetros de aliento 294, incluida la presión inspiratoria máxima. El contador/temporizador de apnea, que se usa para identificar episodios potenciales de apnea, se reajusta durante la inicialización 294. También se realizan pruebas durante la inicialización 294 para comprobar la existencia de condiciones de alarma.

Tras la inicialización de espiración 294, se sondea el cuadro de interfaz de usuario para ver si hay nuevas entradas 296. Si las hay, se ejecuta una rutina de entradas 298 en la que se establecen los parámetros del ventilador de acuerdo con las nuevas entradas. Una vez se ha introducido las nuevas entradas, o si no existen nuevas entradas, el contador/temporizador de apnea se incrementa 300 y se compara con un límite de apnea preestablecido.

Si el contador/temporizador de apnea supera el límite de apnea, suena una alarma y entra en funcionamiento el ventilador de seguridad para apnea 304. Durante la ventilación de seguridad para apnea se suministran alientos forzados de ventilación obligatoria intermitente hasta que el paciente comienza a respirar espontáneamente o se reajustan los parámetros del ventilador.

Si el contador/temporizador de apnea no supera el límite de apnea 302, el ventilador comprueba la existencia de respiración espontánea del paciente 306. Un conjunto de pasos condicionales determina entonces cuál de los cuatro tipos de ventilación, esto es, PCV, SIMV, CPAP p PSV, se debe inicializar.

Si se detecta respiración espontánea 306 y está encendido el modo PCV 308, se efectúa la inicialización 320, Fig. 20b. En caso contrario, si se ha detectado respiración espontánea 306, si el modo PCV está apagado 308 y si no se ha dado un aliento en SIMV 316, se efectúa la inicialización de SIMV 352, Fig. 20c.

De igual modo, si no se ha detectado respiración espontánea 306 y si el modo PCV está encendido 308, si es momento de dar un aliento 310, si no se ha dado un aliento 312 y si el modo PCV está encendido, se efectúa la inicialización de PCV 320, Fig. 20b. Si no se ha detectado respiración espontánea 306, si es momento de dar un aliento 310, si no se ha dado ya un aliento 312 y si el modo PCV está apagado 314, se efectúa la inicialización de SIMV 352, Fig. 20c. No obstante, si se determina que no es momento de dar un aliento 310 o que ya se ha dado un aliento 312, el flujo de control vuelve a comprobar si hay nuevas entradas 296.

Si se detecta respiración espontánea 306, si el modo PCV está apagado 308, si se ha dado un aliento con SIMV 316, se efectúa la inicialización de CPAP 364, Fig. 20d. En caso contrario, si se ha detectado respiración espontánea 306, si el modo PCV está apagado 308, si se ha dado un aliento con SIMV 316 y si el modo PSV está encendido 318, se efectúa la inicialización de PSV 378, Fig. 20e.

Durante la inicialización de PCV 320, Fig. 20b, la válvula de espiración 126, Fig. 2, se mantiene cerrada y se establece el caudal inicial. Además, puesto que debe controlarse la presión durante la ventilación en PCV, se determina y establece el caudal necesario para mantener la presión deseada mediante un controlador de derivada integral proporcional (PID). De esta manera se consigue control de presión ya que la presión no se puede ajustar directamente, sino que se ajusta variando el caudal.

A continuación del paso de inicialización 320, se selecciona la tasa de subida de PCV 322. Al seleccionar la tasa adecuada de subida de PCV, se ajusta el caudal basándose en el controlador de PID para mantener la tasa actual de subida de presión. Además, se calcula el caudal inicial máximo.

Luego se comprueba la línea de lectura de presión respiratoria 154 para determinar si hay presión en la conducción 324. Si no hay retroalimentación de presión, se señala condición de desconexión, salta una alarma y el ventilador inicia el funcionamiento en el modo de ahorro de gas 326. Durante el funcionamiento en el modo de ahorro de gas 326 se monitoriza 328 la presión en la línea de lectura de presión respiratoria hasta que se detecta presión. Cuando se detecta presión en la línea de lectura de presión respiratoria 154 y el ventilador funciona en el modo de ahorro de gas, se efectúa la inicialización de espiración 294.

Tras el paso de la tasa de subida de PCV, 322 si se detecta presión 324, en la línea de lectura de presión respiratoria 154, se ejecuta un paso condicional para determinar si el tiempo de aliento supera el tiempo de inspiración 330. Si el tiempo de aliento supera el tiempo de inspiración 330, se efectúa la inicialización de espiración 294. Si el tiempo de aliento no supera el tiempo de inspiración 330, se ejecuta un siguiente paso condicional para determinar si la presión supera la presión inspiratoria máxima (PIP) 332.

La alarma de PIP funciona como la alarma de presión alta del ventilador mientras éste está funcionando en el modo PCV. Si la presión supera la alarma de PIP 332 se efectúa la inicialización de espiración 294. Si no se supera la alarma de PIP, se ejecuta un siguiente paso condicional para determinar si el volumen de ventilación respiratoria supera el volumen máximo de ventilación respiratoria permitido 334; si es así, se efectúa la inicialización de espiración
294.

Si no se supera el volumen máximo de ventilación respiratoria permitido, se ejecuta un siguiente paso condicional para determinar si la presión en la línea de lectura de presión respiratoria 154 supera el noventa por ciento del nivel de PCV 336. Si la presión no supera el noventa por ciento del nivel de PCV, el control de nivel vuelve al paso de tasa de subida de PCV 322. Si la presión en la línea de lectura de presión respiratoria 154 supera el noventa por ciento del nivel de PCV 336, se administra ventilación de PCV 338.

Durante la ventilación de PCV 338 el caudal se ajusta mediante el PID (derivada integral proporcional) para mantener el nivel de PVC. Durante la ventilación de PCV se comprueba la línea de lectura de presión respiratoria 154 para ver si hay retroalimentación de presión. Si no se detecta presión, se detecta situación de desconexión y el ventilador entra en funcionamiento en el modo de ahorro de gas 342. Durante el funcionamiento en el modo de ahorro de gas 342 se monitoriza 344 la presión en la línea de lectura de presión respiratoria. Mientras no se detecte presión en la línea de lectura de presión respiratoria 154, el ventilador permanece en el modo de ahorro de gas 342. Si se detecta presión en la línea de lectura de presión respiratoria 154, se efectúa la inicialización de espiración 294.

Durante la ventilación en PCV 338, si se detecta presión 340 en la línea de lectura de presión respiratoria 154, se realiza un bucle condicional para determinar cuándo hay que interrumpir la ventilación en PCV. En condiciones normales, la ventilación en PCV continúa durante un tiempo preestablecido y de este modo, como parte del bucle condicional, se monitoriza el tiempo de aliento para determinar si se ha sobrepasado el tiempo de inspiración 346. Si se ha sobrepasado el tiempo de inspiración, se produce la inicialización de espiración 294.

Si no se ha sobrepasado el tiempo de inspiración, se monitoriza la presión en la línea de lectura de presión respiratoria para asegurarse de que no supera la alarma de PIP 348 de presión alta. Si se supera la alarma de PIP, se efectúa la inicialización de espiración 294. Si la presión no supera la alarma de PIP 348, se comprueba también el volumen de ventilación para asegurarse de que no supera el volumen máximo de ventilación respiratoria permitido 350. Si se supera el volumen máximo de ventilación respiratoria permitido 350, se efectúa la inicialización de espiración 294. Si no se ha superado el volumen máximo de ventilación respiratoria, continúa la ventilación en PCV 338.

Se administran cinco diferentes tasas de subida durante los seis primeros alientos en PCV, dos alientos en cada tasa de subida. Tras los diez primeros alientos la forma de onda de PCV se compara con la forma de onda de destino. Después de los diez alientos en PCV se determina la mejor tasa de subida partiendo de las diez tasas de exceso precedentes. Esta tasa de subida se usa luego durante posteriores ventilaciones en PCV.

Durante la inicialización de la SIMV 352, Fig. 20c, se cierra la válvula de espiración 126 y se fija el caudal en un valor constante. Luego se da un aliento en SIMV 354. Durante los alientos en SIMV, se comprueba 356 la presión en la línea de lectura de presión respiratoria 154. Si no existe presión, salta una alarma 358 y el ventilador continúa suministrando ventilación en SIMV.

Durante la ventilación en SIMV 352, se comprueba el tiempo de ventilación para asegurarse de que no se ha sobrepasado el tiempo de SIMV 360. Además, se comprueba la presión en la línea de lectura de presión respiratoria 154 para asegurarse de que no se ha superado el límite 362. Si no se ha sobrepasado ni el tiempo de SIMV ni el límite de presión, continúa la ventilación en SIMV 534. Si se ha sobrepasado el tiempo de SIMV o el límite de presión, se efectúa la inicialización de espiración 294.

Durante la inicialización de la CPAP 364, Fig. 20d, se reajusta la alarma de apnea, se inicializa el control de PID (derivada integral proporcional) y se fija el flujo inicial. Durante la ventilación en CPAP la válvula de espiración 126 se carga al nivel de la CPAP. Por lo tanto, para minimizar los escapes de gas por la válvula de espiración 126, la presión de destino se ajusta durante la inicialización de la CPAP 364 a la configuración de la CPAP menos 0,5 cm. de agua.

Una vez ejecutado este paso de inicialización de la CPAP 364, se suministra CPAP 366. Durante la CPAP 366 el caudal se ajusta continuamente para mantener la presión de la CPAP. También se monitoriza 368 la presión en la línea de lectura de presión respiratoria 154 durante la ventilación en CPAP 366. Si no se detecta presión en la línea de lectura de presión respiratoria 154, se señala condición de desconexión y el ventilador entra en funcionamiento en el modo de ahorro de gas 370.

El ventilador continúa funcionando en el modo de ahorro de gas 370 hasta que se detecta presión 372 en la línea de lectura de presión respiratoria 154. Cuando se detecta presión, se efectúa la inicialización de espiración 294.

Durante la ventilación en CPAP 366, si se detecta presión 368 en la línea de lectura de presión respiratoria 154, se monitoriza la presión durante tres ciclos 374 para ver si la presión supera la presión CPAP. Si la presión no supera la presión CPAP durante tres ciclos y si no se ha sobrepasado el tiempo máximo de CPAP 376, continúa suministrándose CPAP. En caso contrario, si la presión supera la CPAP durante tres ciclos o si se ha sobrepasado el tiempo máximo de CPAP 376, se efectúa la inicialización de espiración 294.

Durante la inicialización de la PSV 378, Fig. 20e, se cierra la válvula de espiración 126, se fija el caudal inicial y se calcula el valor de la PID (derivada integral proporcional). Tras la inicialización de la PSV 378, se controla la tasa de subida de la PSV 380. Al seleccionar la tasa adecuada de subida de PSV, el caudal se ajusta basándose en la PID para mantener la tasa de subida de presión. Además, se calcula el caudal inicial máximo.

A continuación se comprueba la línea de lectura de presión respiratoria 154 para determinar si hay presión en la línea 382. Si no hay retroalimentación de presión, se señala condición de desconexión y el ventilador inicia el funcionamiento en el modo de ahorro de gas 384. Durante el funcionamiento en el modo de ahorro de gas 384, se monitoriza 386 la presión en la línea de lectura de presión respiratoria 154 hasta que se detecta presión. Cuando se detecta presión en la línea de lectura de presión respiratoria 154 y el ventilador está funcionando en el modo de ahorro de gas 384, se efectúa la inicialización de espiración 294.

Tras el paso de la tasa de subida de PSV, si se detecta presión en la línea de lectura de presión respiratoria 154, se ejecuta un paso condicional para determinar si el tiempo de aliento sobrepasa el tiempo máximo de inspiración 388. Si el tiempo de aliento sobrepasa el tiempo máximo de inspiración 388, se efectúa la inicialización de espiración 294. Si el tiempo de aliento no sobrepasa el tiempo máximo de inspiración 388, se ejecuta un siguiente paso condicional para determinar si la presión supera la presión inspiratoria máxima (PIP) 390.

La alarma de PIP funciona como alarma de presión alta para el ventilador mientras éste funciona en el modo de PSV. Si la presión supera la alarma de PIP 390, se efectúa la inicialización de espiración 294. Si no se supera la alarma de PIP, se ejecuta un siguiente paso condicional para determinar si el volumen de ventilación respiratoria supera el volumen máximo de ventilación respiratoria 392; si es así, se efectúa la inicialización de espiración 294.

Si no se supera el volumen máximo de ventilación respiratoria, se ejecuta un siguiente paso condicional para determinar si la presión en la línea de lectura de presión respiratoria 154 supera el noventa por ciento del nivel de PCV 394. Si la presión no supera el noventa por ciento del nivel de PCV, el control vuelve al paso de tasa de subida de PSV 380. Si la presión en la línea de lectura de presión respiratoria 154 supera el noventa por ciento del nivel de PSV 394, se suministra ventilación en PSV 396.

Durante la ventilación en PSV 396 el caudal se ajusta mediante la PID para mantener el nivel de PSV. Después de cada aliento de PSV se comprueba la línea de lectura de presión respiratoria 154 para ver si hay retroalimentación de presión 398. Si no se detecta presión, se detecta situación de desconexión y el ventilador entra en funcionamiento en el modo de ahorro de gas 400. Durante el funcionamiento en el modo de ahorro de gas 400 se monitoriza 402 la presión en la línea de lectura de presión respiratoria 154. Mientras no se detecta presión en la línea de lectura de presión, el ventilador permanece en el modo de ahorro de gas 400. Cuando se detecta presión 402 en la línea de lectura de presión respiratoria 154, se efectúa la inicialización de espiración 294.

Durante la ventilación en PSV 396, si se detecta presión 398 en la línea de lectura de presión respiratoria 154, se realiza un bucle condicional para determinar cuándo hay que interrumpir la ventilación en PSV. En condiciones normales, la ventilación en PSV continúa a presión predeterminada y así, como parte del bucle condicional, el caudal se monitoriza para determinar cuándo baja del veinticinco por ciento del caudal máximo 404. Cuando el caudal cae por debajo del veinticinco por ciento del caudal máximo, se efectúa la inicialización de espiración 294.

Si el caudal no ha bajado del veinticinco por ciento del caudal máximo 404, se comprueba el tiempo de aliento para asegurarse de que no sobrepasa el tiempo máximo de inspiración 406. Si el tiempo de aliento sobrepasa el tiempo máximo de inspiración, se efectúa la inicialización de espiración 294. Si el tiempo de aliento no sobrepasa el tiempo máximo de inspiración, se monitoriza la línea de lectura de presión respiratoria para asegurarse de que la presión no supera la alarma de PIP de presión alta 408. Si se supera la alarma de PIP, se efectúa la inicialización de espiración 294.

Si la presión no supera la alarma de PIP, se comprueba también el volumen de ventilación pulmonar para asegurarse de que no supera el volumen máximo permitido de ventilación pulmonar 410. Si se supera el volumen máximo permitido de ventilación pulmonar, se efectúa la inicialización de espiración 294. Si no se ha superado el volumen máximo permitido de ventilación pulmonar, continúa la ventilación en PSV 400.

Se administran cinco diferentes tasas de subida durante los diez primeros alientos en PSV, dos alientos en cada tasa de subida. Tras los diez primeros alientos la forma de onda de PSV se compara con la forma de onda de destino. Después del décimo aliento en PSV se determina la mejor tasa de subida partiendo del perfil de presión. Esta tasa de subida se usa luego durante posteriores ventilaciones en PSV.

Aunque se han descrito más arriba en el contexto de un ventilador de transporte, se anticipa que cada una de las características descritas anteriormente tendrían la misma utilidad incorporadas a otros dispositivos de ventilador. La descripción y los dibujos de más arriba son sólo ilustrativos de las materializaciones recomendadas con las que se alcanzan los objetivos, características y ventajas de la presente invención, y no se pretende que la presente invención se limite a sólo a eso. Cualquier modificación de la presente invención que entre en el ámbito de las siguientes reivindicaciones se considera parte de la presente invención.

Claims

1. Ventilador (30) que consta de:

un subsistema de ventilador electrónico primario (34),

un subsistema de ventilador neumático de seguridad (32),

quedando dicho subsistema de ventilador neumático de seguridad no operativo mientras funciona el ventilador electrónico primario,

quedando dicho subsistema de ventilador neumático de seguridad operable en caso de fallo del subsistema del ventilador electrónico primario, caracterizado porque el subsistema de ventilador neumático de seguridad comprende un ventilador neumático de seguridad independiente con seguimiento de parámetros.

2. El ventilador 30 de la reivindicación 1, en donde dicho subsistema ventilador neumático de seguridad (32) comprende además válvulas de seguimiento de parámetros (242); dichas válvulas de seguimiento de parámetros se ajustan durante el funcionamiento del subsistema de ventilador electrónico primario y mantienen dichos ajustes durante el funcionamiento de dicho subsistema de ventilador neumático de seguridad.

3. El ventilador (30) de la reivindicación 1, en donde se halla dispuesta una primera válvula de seguimiento de parámetros (58) para mantener presión respiratoria positiva continua, durante el funcionamiento del subsistema de ventilador neumático de seguridad, en el nivel suministrado durante el funcionamiento del subsistema de ventilador electrónico primario.

4. El ventilador (30) de la reivindicación 1, en donde se halla dispuesta una segunda válvula de seguimiento de parámetros (100) para mantener el volumen de ventilación pulmonar, durante el funcionamiento del subsistema de ventilador neumático de seguridad, en el nivel suministrado durante el funcionamiento del subsistema de ventilador electrónico primario.

5. El ventilador (30) de la reivindicación 1, que comprende además un mecanismo de bloqueo para impedir el funcionamiento de dicho subsistema de ventilador neumático de seguridad (32) durante el arranque de dicho subsistema de ventilador electrónico primario (34).

6. El ventilador (30) de la reivindicación 5, en donde dicho mecanismo de control es una válvula de seguimiento de parámetros.

7. Un ventilador según la reivindicación 1, que se compone además de:

: una válvula de control de flujo activada electrónicamente,

: un microprocesador para controlar dicha válvula de control de flujo de activación electrónica,

: una primera válvula de control de activación neumática,

: una primera unidad de temporización de activación neumática para controlar dicha válvula de control de activación neumática,

: en donde dicha válvula de control de flujo de activación electrónica funciona en una primera vez, y en donde dicha válvula de control de activación neumática funciona en una segunda vez.

8. El ventilador (32) de la reivindicación 1, que se compone además de una válvula de control de flujo de configuración electrónica conectada a dicha primera válvula de control de activación neumática.

9. El ventilador (30) de la reivindicación 8, en donde dicha válvula de control de flujo de configuración electrónica se configura durante el funcionamiento de dicha válvula de control de flujo de activación electrónica.

10. El ventilador (30) de la reivindicación 7, en donde dicha válvula de control de flujo de configuración electrónica puede hacerse funcionar para suministrar ventilación en una diversidad de modos de ventilación.

11. El ventilador (30) de la reivindicación 7, que comprende además:

: una segunda válvula de control de activación neumática,

: una segunda unidad de temporización de activación neumática para controlar dicha válvula de control de activación neumática.

12. Un ventilador (30) según la reivindicación 1, que comprende además:

: una válvula de alimentación (54), que funciona en una diversidad de modos; el subsistema de ventilador neumático de seguridad comprende además:

: una válvula de funcionamiento neumático,

: una unidad de temporización acoplada a la válvula de funcionamiento neumático para activar la válvula de funcionamiento neumática, y

: un dispositivo de control de caudal conectado a la válvula de funcionamiento neumático para recibir una salida de dicha válvula de funcionamiento neumático.

: en donde dicha válvula de alimentación realiza un suministro al subsistema de ventilador electrónico primario (34) en un primer conjunto de condiciones de funcionamiento, y

: en donde la válvula de alimentación realiza un suministro al subsistema de ventilador neumático de seguridad (32) en un segundo conjunto de condiciones de funcionamiento.

13. Un ventilador (30) según la reivindicación 1, que comprende además:

: un dispositivo de control del caudal de ventilación:

: un controlador para ajustar el dispositivo de control del caudal de ventilación:

en donde el controlador puede hacerse funcionar en un primer modo

para ajustar el dispositivo de control del caudal de ventilación y suministrar así ventilación en un primer conjunto de modos de ventilación;

en donde el controlador puede hacerse funcionar en un segundo modo

para ajustar el dispositivo de control del caudal de ventilación y suministrar así ventilación en un segundo conjunto de modos de ventilación.

14. El ventilador (30) de la reivindicación 13, en donde el primer conjunto de modos de ventilación es un subconjunto del segundo conjunto de modos de ventilación.

15. El ventilador (30) de la reivindicación 14, en donde dicho primer modo de ventilación consta de ventilación obligatoria intermitente sincronizada con presión respiratoria positiva continua.

16. El ventilador (30) de la reivindicación 15, en donde dicho segundo modo de ventilación consta de ventilación mecánica controlada.

17. El ventilador (30) de la reivindicación 15, en donde dicho segundo modo de ventilación consta de ventilación mecánica controlada con presión espiratoria de llegada positiva.

18. El ventilador (30) de la reivindicación 15, en donde dicho segundo modo de ventilación consta de presión respiratoria positiva continua.

19. El ventilador (30) de la reivindicación 15, en donde dicho segundo modo de ventilación consta de ventilación obligatoria intermitente sincronizada.

20. El ventilador (30) de la reivindicación 15, en donde dicho segundo modo de ventilación consta de ventilación obligatoria intermitente sincronizada con presión respiratoria positiva continua.

21. El ventilador (30) de la reivindicación 15, en donde dicho segundo modo de ventilación consta de ventilación de apoyo de presión.

22. El ventilador (30) de la reivindicación 15, en donde dicho segundo modo de ventilación consta de ventilación obligatoria intermitente sincronizada con presión respiratoria positiva continua y ventilación de apoyo de presión.

23. El ventilador (30) de la reivindicación 15, en donde dicho segundo modo de ventilación consta de ventilación controlada a presión.

24. El ventilador (30) de la reivindicación 15, en donde dicho segundo modo de ventilación consta de ventilación controlada a presión con presión respiratoria positiva continua.