ES2292081T3 - Humidificador de alto flujo para suministrar gases respiratorios calientes y humidificados. - Google Patents

Humidificador de alto flujo para suministrar gases respiratorios calientes y humidificados. Download PDF

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ES2292081T3 ES05257383T ES05257383T ES2292081T3 ES 2292081 T3 ES2292081 T3 ES 2292081T3 ES 05257383 T ES05257383 T ES 05257383T ES 05257383 T ES05257383 T ES 05257383T ES 2292081 T3 ES2292081 T3 ES 2292081T3
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Abstract

Dispositivo humidificador para proporcionar gases respiratorios húmedos calientes, que comprende; una cámara calefactora de gas respiratorio (10, 20) que tiene una parte superior cerrada, lados envolventes, y una parte inferior abierta adaptada para recibir un recipiente (8) para la conexión a la misma adaptado para contener un líquido para ser aerosolizado en vapor; una cámara de control de flujo y formación de vapor (21) en comunicación fluídica con dicha cámara calefactora de gas respiratorio para formar vapor aerosolizado a partir de líquido en comunicación fluídica con el mismo; medios de boquilla (22) en comunicación fluídica con dicha cámara de control de flujo y formación de vapor para crear un vapor aerosolizado a partir del gas respiratorio y el líquido en comunicación fluídica con dicha cámara de control de flujo y formación de vapor; un primer orificio (27) situado en comunicación fluídica con dicho medio de boquilla tal que el flujo de gas respiratorio del citado medio de boquilla creará una presión reducida a través de dicho primer orificio para extraer un fluido condensado a través del mismo; un segundo orificio (28) situado en comunicación fluídica con dichos medios de boquilla y separado de dicho primer orificio de manera que el flujo de gas respiratorio del citado medio de boquilla cree una presión reducida a través de dicho segundo orificio para extraer a través del mismo líquido contenido en un recipiente conectado a la citada cámara calefactora de gas respiratorio; medios calefactores (5, 11) para calentar el vapor aerosolizado creado por dichos medios de boquilla; un orificio de descarga (23) en comunicación fluídica con dicha cámara de control de flujo y formación de vapor para suministrar el vapor caliente aerosolizado a una cánula nasal para que la inhale un usuario; y medios de conducción de vapor condensado (23, 35) en comunicación fluídica con el citado primer orificio para extraer a través del mismo vapor condensado formado por el enfriamiento delvapor caliente aerosolizado durante el suministro del mismo a la cánula nasal.

Description

Humidificador de alto flujo para suministrar gases respiratorios calientes y humidificados.
Esta invención se refiere, en general, a un sistema de suministro de gas respiratorio humidificado perfeccionado y, en particular, a un sistema de suministro humedecido de gas respiratorio perfeccionado en el que los gases de respiración se calientan y se humedecen a través de un sistema de chorro caliente utilizando el efecto venturi. En una realización de un sistema cerrado preferido, se extrae agua esterilizada de un recipiente mediante un gas respiratorio conductor que pasa adyacente a un primer orificio que extrae el vapor condensado formado en el sistema de suministro del usuario de nuevo hacia el sistema para su reutilización, y también adyacente un segundo orificio a través del cual el líquido esterilizado se extrae en contacto con el gas conductor para fracturar el líquido en una nube de agua la cual se calienta y se suministra al usuario del dispositivo de humidificación.
Las personas que requieren respiración asistida necesitan con frecuencia que se les suministre oxígeno suplementario. La terapia de oxígeno se utiliza mucho en todos los hospitales de cuidados graves y centros de atención de casos no graves, siendo actualmente prescrito a 70 millones de pacientes anualmente sólo en hospitales de casos graves. Hay pocas contraindicaciones para la terapia de oxígeno respecto a las ventajas inmediatas para muchos pacientes que sufren dificultad respiratoria. El procedimiento actual requiere una jerarquía de dispositivos de interfaz del paciente, y el dispositivo particular seleccionado depende del nivel de oxígeno seleccionado para el tratamiento. Uno de dichos dispositivos de interfaz considerado por muchos el más cómodo es una cánula nasal. La cánula nasal se coloca adyacente a las fosas nasales del usuario, y al usuario se le suministra un flujo de oxígeno, aire con oxígeno, heliox suplementarios y otras formas de éstos u otros gases respiratorios, a través de la cánula nasal. Aunque la cánula nasal es cómoda para los usuarios que reciben bajos caudales de flujo de gases respiratorios, el suministro nasal de la cánula es demasiado incómodo para los pacientes cuando el caudal es superior a 5-6 litros por minuto (Ipm). Cuando se requieren altas - o específicas - concentraciones de oxígeno, son necesarias máscaras de oxígeno. Por consiguiente, debe utilizarse una progresión de sistemas de máscara en respuesta a los mayores requisitos de oxígeno.
El proceso del aerosolización de agua estéril, y otros líquidos tales como aquellos que contienen medicación, es conocido para los expertos en la materia. Una cánula nasal es un modo preferido de suministrar dichos aerosoles ya que es mucho más tolerable para el paciente, y es menos probable que se desconecte. Además, hay pocas reacciones adversas de un paciente al uso de una cánula nasal tal como abrasiones faciales producidas por la máscara, y el paciente puede comer, hablar y beber sin quitarse la cánula a través de la cual se está recibiendo el tratamiento. Sería muy deseable poder disponer una cánula nasal económica de alto flujo y de uso para un único paciente para terapia y tratamiento en cuidados respiratorios.
El documento FR-A-2543442 describe un dispositivo humidificador con un punto de recogida de agua 28. La presión estática en un recipiente 11 se utiliza para extraer vapor condensado a través de una línea 16 desde el punto de recogida de nuevo hacia el recipiente.
La presente invención se dirige a superar uno o más de los problemas o inconvenientes asociados a la tecnología relevante y en un primer aspecto presenta un dispositivo humidificador según la reivindicación 1. Tal como se comprenderá más fácilmente y se apreciará completamente a partir de la siguiente descripción detallada de una realización preferida de la presente invención, la invención se expresa en un sistema de suministro de gas respiratorio económico, para un único usuario, y desechable en el cual se extrae líquido esterilizado de un recipiente de líquido esterilizado mediante un gas respiratorio conductor que pasa adyacente a un primer orificio que crea una presión reducida o "vacío" en una parte del sistema de suministro para extraer el vapor condensado formado en el sistema de suministro del usuario al exterior a través del primer orificio para la reutilización en el sistema. El gas conductor también pasa adyacente a un segundo orificio a través del cual se extrae un chorro de líquido esterilizado en contacto con el gas conductor que fractura el líquido en una nube de agua. La nube de agua en partículas después se calienta y se suministra al usuario.
Descripción de los dibujos
Otros objetivos de la invención, junto con características adicionales que contribuyen a los mismos y ventajas que deriva de ellos, serán claros a partir de la siguiente descripción de una realización preferida de la invención la cual se muestra en los dibujos adjuntos, en los cuales:
La figura 1 es una vista en perspectiva desde arriba de nuestra invención en un entorno de aplicación;
La figura 2 es una vista en perspectiva desde arriba de nuestra invención;
La figura 3 es una vista en sección transversal plana de nuestra invención según la dirección general de las líneas 3-3 de la figura 2; y
La figura 4 es una vista en perspectiva de una cánula nasal para utilizarla con nuestra invención.
Descripción detallada de una realización preferida
Haciendo ahora referencia a los dibujos, se ilustra una realización preferida de un dispositivo humidificador perfeccionado el cual está moldeado principalmente en plástico e incluye una base 10 y una tapa 20 que, juntos, forman una cámara de generación de humedad 100 en la cual un líquido, tal como agua estéril, se vaporiza para el suministro a un usuario. La tapa 20 incluye una cámara de control de flujo y generación de nube de agua 21 en la cual se dispone un cabezal fracturador del líquido y de generación de fuerza de succión 22 a través del cual se produce gas respiratorio húmedo y caliente para el suministro a un usuario, y el vapor condensado formado en un conducto de suministro 30 vuelve a la cámara de control de flujo y generación de nube de agua para su reutilización.
La base 10 tiene una placa calefactora inferior 11 formada de un material conductor térmico para transferir energía térmica desde un calefactor de contacto superficial 5, tal como un calefactor modelo P20000, disponible de Smiths Medical ASD, Inc. de Keene, New Hampshire. La parte más inferior de la base 10 presenta un casquillo cilíndrico 12 que se extiende hacia abajo desde el mismo el cual está roscado internamente 13 para recibir el roscado externo de un recipiente estándar de agua estéril 8. La parte superior del casquillo 12 presenta una zona inclinada hacia abajo o en forma de embudo 14 que queda colocada para acoplarse a la parte superior abierta del recipiente 8 cuando el recipiente se acopla por roscado a la base 10 para formar un cierre estanco. La parte superior de la base 10 tiene un roscado externo 15 a través del cual la base 10 se acopla al calefactor 5 para una transferencia efectiva de energía térmica desde el calefactor 5 a la placa calefactora 11.
La tapa 20 queda cerrada herméticamente a la base 10, y lleva el cabezal fracturador de líquido y de generación de fuerza de succión 22 y un orificio de descarga 23 a través del cual se descarga gas respiratorio caliente cargado de humedad, tal como oxígeno, heliox, aire etc., al usuario o paciente. El fondo del orificio de descarga 23 queda abierto para permitir el flujo hacia el exterior del gas respiratorio hacia el conducto de descarga 30 a través del cual el gas tratado se transmite al usuario. Un extremo distal del conducto de descarga 30 presenta acoplado al mismo un conector de la cánula de captación de humedad 40 a la cual se conecta una cánula nasal 9 a través de la cual el gas tratado se administra al usuario.
El conector de la cánula de captación de humedad 40 presenta un extremo proximal 41 para recibir los extremos distales del conducto de descarga 30 y de un conducto de vapor condensado 35 para conectar estos conductos al captador de humedad 40, y un extremo distal 42 para la conexión a la cánula nasal 9. Tal como mejor se ilustra en la figura 2, el captador de humedad 40 contiene en el mismo un cilindro poroso hueco de polietileno 44 el cual está tratado con plasma con el fin de que el polietileno sea más hidrófilo para empaparse con el exceso de humedad del conducto de descarga 30 y el gas respiratorio que pasa a través del mismo. El cilindro de polietileno 44 se monta en el interior del captador de humedad 40 en cada extremo en un reborde anular 43 que suspende el cilindro alejado de las paredes del colector de humedad. De esta manera, el cilindro se empapará con el exceso de humedad del conducto de descarga 30 y gases respiratorios de modo que el exceso de humedad no pasa hacia fuera a través del extremo distal 42 a la cánula nasal 9. La presión reducida o vacío que se aspira a través del conducto de vapor condensado 35 arrastrará el vapor condensado extraído por el cilindro 44 hacia fuera del captador de humedad 40 para retornarlo a la cámara de control de flujo y generación de nube de agua 21 de la manera que se describirá en adelante.
El orificio de descarga 23 contiene también un conector de vapor condensado 50, dispuesto en una cruceta 51, a través del cual se conecta el conducto de vapor condensado 35 dispuesto en el interior del conducto de descarga 30, o formado como un lumen en el interior del conducto de descarga 30. El vapor condensado formado en el conducto de descarga 30, a medida que el gas tratado cargado de humedad se enfría durante la transmisión al usuario, se conecta a través del conducto de vapor condensado 35 a través del conector de vapor condensado 50 para el retorno al sistema. Un conector del tubo de descarga 24 queda conectado al extremo proximal del conducto de descarga 30 y recibe los extremos proximales tanto del conducto de descarga 30 como del conducto de vapor condensado 35 para conectar estos conductos al orificio de descarga 23 y el conector de vapor condensado soportado por la cruceta 50, respectivamente. El gas respiratorio cargado de humedad pasa hacia afuera a través del conector del tubo de descarga 24 que se suministrará al paciente, y el vapor condensado formado en el conducto de descarga 30 se extrae a través del conducto de vapor condensado 35, y el conector de vapor condensado 50 dispuesto en el interior del conector del tubo de descarga 24, a un tubo de retorno de vapor condensado 25 para la reutilización en el sistema.
La parte superior de la cámara de control de flujo y generación de nube de agua 21 está formada por un adaptador que se extiende hacia fuera 26 para recibir un conector de gas respiratorio estándar en el extremo distal del mismo (no mostrado) a través del cual pasa un gas respiratorio conductor para la conexión a la cámara de generación de humedad 100. El extremo proximal del adaptador 26 se extiende hacia la cámara de control de flujo y generación de nube de agua 21, y queda conectado al cabezal fracturador del líquido y generación de fuerza de succión 22 a través del cual el gas respiratorio conductor se introduce en la cámara de control de flujo y generación de nube de agua 21. El gas respiratorio que pasa a través del cabezal fracturador del líquido y de generación de fuerza de succión 22 provoca que el vapor condensado formado en el conducto de descarga 30 se extraiga hacia afuera a través del conducto de vapor condensado 35, y que el líquido se extraiga hacia el exterior de un tubo aspirador 16, que se extiende hacia abajo hacia el recipiente 8, para fracturar o dividir en partículas el líquido en vapor.
Para este fin, el cabezal 22 se coloca adyacente y en comunicación fluídica con un orificio de retorno de vapor condensado de formación venturi 27 y un orificio de formación venturi 28 del tubo aspirador. La colocación del cabezal 22 de esta manera produce la descarga del gas respiratorio conductor a través de los dos orificios 27 y 28, respectivamente, generando de este modo una fuerza de aspiración en el tubo de retorno de vapor condensado 25, conectado en un extremo al orificio de retorno del vapor condensado de formación venturi 27 y en su otro extremo al conector de vapor condensado 50 dispuesto en la abertura de descarga 23, y una fuerza de aspiración en el tubo aspirador 16, conectado en un extremo al orificio del tubo aspirador de formación venturi 28 y extendiéndose hacia abajo hacia el recipiente 8.
Tal como mejor se ilustra en las figuras 2 y 3, el adaptador que se extiende hacia el exterior 26 se dispone adyacente a un lado de la cámara de control de flujo y generación de nube de agua 21 colocando de este modo el cabezal fracturador del líquido y de generación de fuerza de succión 22 de manera que el gas o gases respiratorios descargados a través del mismo se dirijan a través del orificio del tubo aspirador de formación venturi 28 y el orificio de retorno del vapor condensado de formación venturi 27 en una dirección preferida y en una secuencia preferida. Como que se desea dar prioridad a la eliminación del vapor condensado del conducto de descarga 30, y la longitud del conducto de vapor condensado 35 es mayor que la del tubo aspirador 16, la descarga del gas conductor se dirige primero a través del orificio de retorno de vapor condensado de formación venturi 27, y después a través del orificio del tubo aspirador de formación venturi 28. De esta manera, cuando se inicia el flujo de gas, comenzará la aspiración tanto para el retorno del vapor condensado como para la eliminación de líquido del recipiente 8. El orificio del tubo aspirador de formación venturi 28, si bien se encuentra colocado debajo y al lado del orificio de retorno de vapor condensado de formación venturi 27, recibirá todavía una descarga de gas conductor suficiente para extraer líquido del recipiente 8, a través del tubo aspirador 16, al gas conductor que ha de fraccionarse con el fin de formar una nube de vapor.
Para controlar el calentamiento de la nube de vapor descargada a través del orificio de descarga 23, el orificio del tubo aspirador de formación venturi 28 queda colocado adyacente a una pared 29a de la cámara de control de flujo y generación de nube de agua 21 para que la nube de vapor así formada vaya dirigida contra la pared opuesta 29b. De esta manera, la nube del vapor creada por las gotas de gas conductor formará unas pequeñas gotas en la pared opuesta 29b que fluirán hacia abajo hacia una cámara de medición de líquido 60, formada en la parte más inferior de la cámara de control de flujo y generación de nube de agua 21, y el gas respiratorio cargado de humedad pasará hacia fuera de la cámara de control de flujo y generación de nube de agua 21 para la descarga a través de la abertura de descarga 23.
La cámara de medición de líquido 60 presenta un orificio de medición 61 formado en la parte inferior del mismo para medir el flujo de gotas de líquido sobre la superficie calentada 11 de la base 10. En caso de que se forme un exceso de cantidad de gotas en la pared 29b y pasen hacia la cámara de medición 60, se forma una salida de desagüe 62 cerca de la parte inferior de la cámara de medición 60 a una altura por encima del orificio de medición 61. Esta salida de desagüe 62 se encuentra en comunicación fluídica con el recipiente 8, para que el exceso de flujo hacia la cámara de medición 60 no afecte a la medición del líquido a la placa calentada 11, sino que vaya dirigida hacia el recipiente 8 para reutilización.
Aunque esta invención se ha descrito en la memoria y se ha ilustrado en los dibujos con referencia a una realización preferida, cuya estructura se ha descrito aquí, el experto en la materia a la cual pertenece esta invención comprenderá que pueden introducirse diversos cambios y pueden substituirse equivalentes para elementos de la invención sin apartarse del alcance de las reivindicaciones. Por lo tanto, se pretende que la invención no quede limitada a la realización particular descrita en la memoria y mostrada en los dibujos como el mejor modo actualmente conocido por los inventores de llevar a cabo esta invención, ni limitarse a los detalles expuestos, sino que la invención incluirá todas las realizaciones, modificaciones y variaciones dentro del alcance de las siguientes reivindicaciones. Esta solicitud fue preparada sin referencia a ningún diccionario particular. Por consiguiente, la definición de los términos aquí utilizados está adaptada al significado pretendido por los inventores que actúan como su propio lexicógrafo, de acuerdo con las indicaciones de la solicitud, en lugar de cualquier significado de diccionario que sea contrario o distinto del significado de los inventores sin importar el prestigio de dicho diccionario.

Claims (15)

1. Dispositivo humidificador para proporcionar gases respiratorios húmedos calientes, que comprende;
una cámara calefactora de gas respiratorio (10, 20) que tiene una parte superior cerrada, lados envolventes, y una parte inferior abierta adaptada para recibir un recipiente (8) para la conexión a la misma adaptado para contener un líquido para ser aerosolizado en vapor;
una cámara de control de flujo y formación de vapor (21) en comunicación fluídica con dicha cámara calefactora de gas respiratorio para formar vapor aerosolizado a partir de líquido en comunicación fluídica con el mismo;
medios de boquilla (22) en comunicación fluídica con dicha cámara de control de flujo y formación de vapor para crear un vapor aerosolizado a partir del gas respiratorio y el líquido en comunicación fluídica con dicha cámara de control de flujo y formación de vapor;
un primer orificio (27) situado en comunicación fluídica con dicho medio de boquilla tal que el flujo de gas respiratorio del citado medio de boquilla creará una presión reducida a través de dicho primer orificio para extraer un fluido condensado a través del
mismo;
un segundo orificio (28) situado en comunicación fluídica con dichos medios de boquilla y separado de dicho primer orificio de manera que el flujo de gas respiratorio del citado medio de boquilla cree una presión reducida a través de dicho segundo orificio para extraer a través del mismo líquido contenido en un recipiente conectado a la citada cámara calefactora de gas respiratorio;
medios calefactores (5, 11) para calentar el vapor aerosolizado creado por dichos medios de boquilla;
un orificio de descarga (23) en comunicación fluídica con dicha cámara de control de flujo y formación de vapor para suministrar el vapor caliente aerosolizado a una cánula nasal para que la inhale un usuario; y
medios de conducción de vapor condensado (23, 35) en comunicación fluídica con el citado primer orificio para extraer a través del mismo vapor condensado formado por el enfriamiento del vapor caliente aerosolizado durante el suministro del mismo a la cánula nasal.
2. Dispositivo humidificador para utilizarlo con un calefactor para proporcionar gases respiratorios húmedos y calientes, que comprende;
una cámara calefactora de gas respiratorio (10, 20) que tiene una parte superior cerrada, lados envolventes, y una parte inferior abierta adaptada para recibir un recipiente para la conexión al mismo adaptado para contener un líquido para ser aerosolizado en vapor y adaptado para recibir un calefactor para calentar el vapor aerosolizado;
una cámara de control de flujo y formación de vapor (21) en comunicación fluídica con dicha cámara calefactora de gas respiratorio para formar vapor aerosolizado a partir de líquido en comunicación fluídica con el mismo;
medios de boquilla (22) en comunicación fluídica con dicha cámara de control de flujo y formación de vapor (21) para crear vapor aerosolizado a partir del gas respiratorio y el líquido en comunicación fluídica con dicha cámara de control de flujo y formación de vapor;
un primer orificio (27) situado en comunicación fluídica con dichos medios de boquilla tal que el flujo de gas respiratorio de los citados medios de boquilla creará una presión reducida a través de dicho primer orificio para extraer un fluido condensado a través del mismo;
un segundo orificio (28) situado en comunicación fluídica con dichos medios de boquilla y separado de dicho primer orificio de manera que el flujo de gas respiratorio del citado medio de boquilla cree una presión reducida a través de dicho segundo orificio para extraer a través del mismo líquido contenido en un recipiente conectado a la citada cámara calefactora de gas respiratorio;
un orificio de descarga (23) en comunicación fluídica con dicha cámara de control de flujo y formación de vapor para suministrar el vapor caliente aerosolizado a una cánula nasal para que la inhale un usuario; y
medios de conducción de vapor condensado (23, 35) en comunicación fluídica con el citado primer orificio para extraer a través del mismo vapor condensado formado por el enfriamiento del vapor caliente aerosolizado durante el suministro del mismo a la cánula nasal.
3. Aparato según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que dichos medios calefactores comprenden un calefactor de contacto superficial
(5).
4. Aparato según la reivindicación 2, caracterizado por el hecho de que dicha cámara calefactora del gas respiratorio incluye una placa calefactora (11) de un material conductor térmico para transferir energía térmica al vapor aerosolizado.
5. Aparato según la reivindicación 2, caracterizado por el hecho de que incluye, además, un recipiente (8) para contener agua estéril, estando adaptado dicho recipiente para acoplarse por roscado a la citada cámara calefactora del gas respiratorio.
6. Aparato según la reivindicación 2, caracterizado por el hecho de que dicha parte inferior de la cámara calefactora del gas respiratorio (12) adaptada para recibir un recipiente para contener un líquido a aerosolizar en vapor presenta una zona conformada hacia abajo (14) para acoplarse a la parte superior abierta de un recipiente cuando el recipiente se acopla por roscado a la citada cámara calefactora del gas respiratorio.
7. Aparato según la reivindicación 2, caracterizado por el hecho de que dicho primer orificio para extraer fluido a través del mismo se encuentra situado más próximo a dichos medios de boquilla que dicho segundo orificio para extraer líquido contenido en un recipiente conectado a la citada cámara calefactora del gas respiratorio.
8. Aparato según la reivindicación 7, caracterizado por el hecho de que dicho primer orificio y dicho segundo orificio se encuentran separados en serie en comunicación fluídica con dichos medios de
boquilla.
9. Aparato según la reivindicación 2, caracterizado por el hecho de que dicha cámara de control de flujo y formación de vapor incluye medios de orificio de medición (61) para medir el flujo de vapor condensado formado en la misma sobre dicha placa calefactora.
10. Aparato según la reivindicación 2, caracterizado por el hecho de que incluye, además, una cánula nasal en comunicación fluídica con dicho orificio de descarga y dichos medios de comunicación del vapor condensado.
11. Aparato según la reivindicación 2, caracterizado por el hecho de que dicho orificio de descarga está conectado a un conducto de descarga para el suministro de vapor aerosolizado caliente a la cánula nasal (9).
12. Aparato según la reivindicación 11, caracterizado por el hecho de que dichos medios de conducción de vapor condensado se encuentran dispuestos en el interior de dicho conducto de descarga.
13. Aparato según la reivindicación 11, caracterizado por el hecho de que incluye, además, un conector de cánula de captación de humedad (40) en comunicación fluídica con dicho conducto de descarga y el citado medio de conducción de vapor conden-
sado.
14. Aparato según la reivindicación 13, caracterizado por el hecho de que incluye, además, medios de captación de humedad (44) dispuestos en el interior de dicho conector de cánula de captación de humedad para eliminar un exceso de humedad del vapor aerosolizado caliente y retornar dicho exceso de humedad a la citada cámara de control de flujo.
15. Aparato según la reivindicación 2, caracterizado por el hecho de que dicha cámara de control de flujo incluye medios de salida de desagüe (62) en comunicación fluídica con el recipiente para dirigir un exceso de vapor condensado al recipiente.
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