ES2326409T3 - Aparato de mantenimiento de pacientes y control ambiental. - Google Patents

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ES2326409T3 ES02076713T ES02076713T ES2326409T3 ES 2326409 T3 ES2326409 T3 ES 2326409T3 ES 02076713 T ES02076713 T ES 02076713T ES 02076713 T ES02076713 T ES 02076713T ES 2326409 T3 ES2326409 T3 ES 2326409T3
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David C. Newkirk
William Olson
Michael Donnelly
Robert Moll
Alan Gutwilig
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Abstract

Un aparato de mantenimiento de pacientes y de control ambiental (10) que comprende un armazón (12, 16), una superficie de soporte de paciente de cara hacia arriba (40) sostenida por el armazón, un indicador (242, 255, 382, 386), un detector que genera una señal detectora, un controlador (200) para recibir la señal detectora y para generar una señal de salida para iniciar el indicador (242, 255, 382, 386) cuando la señal detectora supera un nivel umbral predeterminado, y un dispositivo de interfaz de usuario (160) para ajustar el nivel umbral predeterminado, siendo el detector un detector de ruido (380) y siendo el indicador un indicador de ruido (242, 255, 382), incluyendo el aparato medios para controlar la temperatura de un paciente, estando los medios de control de temperatura controlados por el controlador (200), caracterizado por que los medios comprenden un generador de cortinas de aire (42, 76, 78, 110) para proporcionar una cortina de aire (26, 28, 30, 32) sobre la superficie y un paciente apoyado sobre la superficie para proporcionar un espacio de aire controlado para el paciente, o una combinación de un calentador radiante (76), calentador convectivo (56) y un humidificador (134), y por que el aparato incluye además un detector de luz (384) y un indicador de luz (255, 386), proporcionando el controlador (200) una conexión operativa entre el indicador de ruido (242, 255, 382) y el detector de ruido (384) y entre el indicador de luz (255, 386) y el detector de luz (384), proporcionando el aparato una indicación mediante el indicador respectivo cuando se supera un nivel predeterminado de luz o ruido al que está expuesto el paciente.

Description

Aparato de mantenimiento de pacientes y control ambiental.
La presente invención se refiere al mantenimiento de pacientes y, en particular, a un dispositivo de mantenimiento de pacientes que proporciona una superficie de soporte para un paciente y que protege y minimiza la alteración del entorno inmediatamente alrededor del paciente. Más particularmente, la presente invención se refiere a un dispositivo de mantenimiento que controla el entorno inmediatamente alrededor del paciente para minimizar la pérdida convectiva y evaporativa de calor del paciente, de modo que el propio calor corporal del paciente pueda mantener al paciente caliente. El presente dispositivo puede configurarse adicionalmente para calentar a un paciente si se desea usando técnicas de calentamiento tanto convectivas como radiantes.
El documento U.S. 5446934 describe un parque o cuna de mantenimiento de bebés de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1 que incluye medios de ajuste automático de la posición, de control y de comunicación interactiva, incluyendo alarmas para comunicar información a y desde la cuna o parque desde una localización remota. Dichos medios incluyen medios de audio y visuales interactivos, tales como mensajes pregrabados y simulación táctil preprogramada. La cuna incluye una combinación de una superficie de cama que es ajustable en los ángulos tanto longitudinales como laterales; un medio de calentamiento y refrigeración para mantener el área de la cuna a una temperatura agradable; altavoces que ponen sonidos pregrabados al bebé, tal como una grabación de una voz tranquilizadora de madre o instrucciones para los auxiliares en la localización de la cuna; equipamiento de percepción visual, tal como monitores de vídeo, incluyendo alarmas para recordar a un auxiliar el momento de la alimentación, el momento de cambio de pañal, el momento del baño o el momento de dosificación de medicinas; y una pluralidad de detectores, incluyendo detectores de temperatura, detectores de funciones vitales y similares.
La presente invención se define en la reivindicación 1 y proporciona un aparato de mantenimiento de pacientes y de control ambiental que comprende un armazón, una superficie de soporte del paciente de cara hacia arriba sostenida por el armazón, un indicador, un detector que genera una señal detectora, un controlador para recibir la señal detectora y para generar una señal de salida para iniciar el indicador cuando la señal detectora supera un nivel umbral predeterminado, y un dispositivo de interfaz de usuario para ajustar el nivel umbral predeterminado, siendo el detector un detector de ruido, en el que el aparato incluye además un detector de luz, proporcionando el controlador una conexión operativa entre el indicador y tanto el detector de ruido como el detector de luz.
El aparato de acuerdo con la presente invención puede controlar el nivel de luz al que se expone el paciente y puede indicar al cuidador cuándo el paciente está expuesto a un ruido por encima de un nivel de ruido máximo predeterminado deseado. El sistema de control de luz y el sistema de control de ruido se controlan mediante un controlador.
Se han usado tanto incubadoras como calentadores radiantes para mantener la temperatura corporal apropiada de lactantes pequeños o prematuros. Una incubadora proporciona un recinto generalmente transparente dentro del que se hace circular aire caliente para minimizar la pérdida de calor del paciente. Además, se transfiere calor al paciente mediante transferencia convectiva de calor. Típicamente se proporcionan incubadoras con una gran puerta de acceso para permitir la colocación o la retirada del lactante de la incubadora, así como vías de acceso complementarias tales como orificios para manos o pequeñas puertas de entrada para permitir cuidados rutinarios del lactante al tiempo que se minimiza la pérdida de calor de la incubadora y del lactante.
Los calentadores radiantes proporcionan acceso continuo y abierto a un lactante para facilitar una alta frecuencia de intervención por el cuidador. Los calentadores radiantes transfieren calor al paciente mediante transferencia radiante de calor, típicamente a partir de calentadores infrarrojos que emiten energía infrarroja que se absorbe por el paciente. El calentador infrarrojo está típicamente montado en un soporte que está suspendido por encima de la superficie de soporte del paciente del calentador radiante. Típicamente, los calentadores radiantes no incluyen cabinas u otros recintos que comúnmente están disponibles en dispositivos de mantenimiento de lactantes para minimizar las pérdidas evaporativas de agua de lactantes, ya que dichas cabinas o recintos podrían obstaculizar el acceso del cuidador al lactante.
Los pacientes pueden padecer afecciones que hagan deseable minimizar el contacto entre la piel del paciente y objetos, incluyendo incluso objetos tales como mantas. Además, ocasionalmente es necesario que los cuidadores tengan acceso constante y fácil al paciente en ciertas situaciones de cuidado críticas. Se requiere un dispositivo de mantenimiento de pacientes que proporcione un acceso continuo y abierto a un paciente, al tiempo que caliente al paciente si se desease dicho calentamiento, y que pueda configurarse para minimizar las pérdidas evaporativas de agua y las pérdidas evaporativas de calor resultantes del paciente, de modo que el paciente pueda estar sin tapar mientras se mantenga en el dispositivo.
De acuerdo con una realización preferida de la presente invención, se monta un generador de cortinas de aire en el armazón. El generador de cortinas de aire proporciona una primera y una segunda cortinas de aire. La superficie de soporte del paciente tiene un perímetro y la primera y segunda cortinas de aire se originan adyacentes al perímetro y convergen en un punto que se sitúa por encima de la superficie de soporte del paciente. La primera y segunda cortinas de aire contribuyen con la superficie de soporte del paciente a definir un espacio de paciente.
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Un paciente puede experimentar pérdida de calor a través de cualquiera de los mecanismos de transferencia conductiva, convectiva y radiante de calor, así como pérdida evaporativa de calor, que es el resultado de la evaporación de humedad del cuerpo del paciente. La pérdida conductiva de calor representa una porción muy reducida de la pérdida de calor de un paciente y la pérdida radiante de calor puede minimizarse por calentamiento de superficies tales como plataformas y paredes alrededor del paciente. Las pérdidas evaporativas y convectivas de calor pueden controlarse por control del aire próximo al paciente. Los factores que funcionan influyendo en el grado de pérdidas evaporativas y convectivas de calor incluyen la velocidad del aire próximo al paciente, el contenido de humedad del aire próximo al paciente y la temperatura del aire próximo al paciente.
Las cortinas de aire contribuyen con la superficie de soporte del paciente a definir un espacio de paciente que esté protegido de alteraciones del exterior del espacio de paciente. Las cortinas de aire definen una barrera eficaz contra influencias atmosféricas fuera del espacio del paciente, de modo que generalmente el espacio de paciente no se ve afectado por cambio en el entorno que rodea al dispositivo de mantenimiento térmico de pacientes. Al mismo tiempo, el dispositivo de mantenimiento térmico de pacientes puede hacerse funcionar de modo que no existan barreras físicas entre el paciente y el cuidador, proporcionando al cuidador un acceso continuo y abierto al paciente, incluso cuando las cortinas de aire están en su lugar.
En las realizaciones preferidas, el aparato de mantenimiento de pacientes usa cortinas de aire para envolver al paciente y para generar un entorno "termoneutro" que aísle al paciente de la pérdida de calor y permita que el calor generado por el paciente mantenga al paciente caliente. Este dispositivo proporciona a los cuidadores un acceso sin obstáculos a pacientes mantenidos en la plataforma sin necesidad de cubrir o contactar de otro modo con el paciente.
Un objeto "seco" puede calentarse por soplado de aire seco caliente sobre el objeto para efectuar una transferencia convectiva de calor. Asimismo, un objeto húmedo puede calentarse por soplado de aire caliente sobre el objeto. El calentamiento del objeto húmedo puede maximizarse cuando el aire de soplado tiene un contenido de humedad suficiente para que no exista pérdida neta de humedad por el objeto. Sin embargo, un paciente está más húmedo que cualquier aire que pueda suministrarse al paciente por técnicas actualmente conocidas. Como resultado, a medida que aumenta la velocidad del aire que enviste al paciente, aumenta la pérdida evaporativa de humedad del paciente y aumenta la pérdida evaporativa de calor que experimenta el paciente.
En otras palabras, cuando se suministra aire caliente al paciente existen efectos de calentamiento competitivos, incluyendo un efecto de calentamiento negativo debido a pérdidas evaporativas de calor y un efecto de calentamiento positivo debido a la transferencia convectiva de calor. Por ejemplo, cuando se suministra al paciente aire a 38 grados C que no está complementado con humedad a una velocidad por debajo de aproximadamente 0,15 metros por segundo (0,49 pies por segundo), el calentamiento debido a la transferencia convectiva de calor es mayor que la pérdida de calor debida a la pérdida evaporativa de humedad, de modo que se produce una transferencia de calor positiva neta al paciente. Sin embargo, cuando el aire suministrado al paciente está por encima de aproximadamente 0,15 metros por segundo (0,49 pies por segundo), las pérdidas evaporativas de calor comienzan a funcionar contra las ganancias convectivas, de modo que a una velocidad de aire umbral algo mayor, las pérdidas evaporativas de calor retiran calor del paciente a una velocidad mayor que la convección suministra calor al paciente, de modo que aumentar la velocidad del aire por encima de la velocidad umbral provoca una retirada neta de calor del paciente.
Aunque el propósito principal de las cortinas de aire es minimizar la alteración de la capa de aire que rodea al paciente, el aparato proporciona cierto calentamiento convectivo al dirigir aire desde al menos una cortina de aire adicional hacia el paciente. La realización actualmente preferida del dispositivo de mantenimiento térmico de pacientes incluye, por lo tanto, dos cortinas de aire opuestas a los lados de la superficie de soporte del paciente dirigidas hacia arriba para formar una "tienda" de cortinas de aire por encima del paciente que resista la entrada de aire desde el exterior del espacio del paciente a través de las cortinas de aire y hacia el espacio del paciente. Además, se proporcionan dos cortinas de aire adicionales que se originan en los extremos de la plataforma de soporte del paciente dirigidas hacia el paciente para calentamiento convectivo del paciente.
Además, para pacientes que requieren menos intervención, el dispositivo de mantenimiento térmico de pacientes puede funcionar de un modo cerrado en el que se desciende una cabina sobre la superficie de soporte del paciente que engrana con paredes laterales para cerrar el espacio de paciente. Puede añadirse humedad a las cortinas de aire para minimizar el gradiente de humedad entre el paciente y la capa de aire que rodea al paciente. Aunque típicamente existe un gran gradiente de humedad entre el paciente y la capa, este gradiente puede minimizarse por generación de un gradiente de humedad entre las cortinas de aire y la capa de modo que se transfiera humedad desde las cortinas de aire hacia la capa. La maximización del contenido de humedad de la capa minimiza el gradiente de humedad entre el paciente y la capa y minimiza la transferencia de masa del paciente a la capa. Por lo tanto, se minimizan las pérdidas evaporativas de humedad y las pérdidas evaporativas de calor resultantes por minimización del gradiente de humedad entre el paciente y la capa de aire que rodea al paciente. Esto se consigue en la presente invención por adición de humedad a las cortinas de aire.
En realizaciones preferidas, el aparato también incluye varias características adicionales. Por ejemplo, se proporciona una abertura de escape en un punto separado de la superficie de soporte para retirar el aire de las cortinas de aire, mejorando de este modo la integridad de las cortinas de aire. La abertura de escape se sitúa preferiblemente próxima a un "vértice" de la envoltura definida por las cortinas de aire cuando el aparato funciona en el modo cerrado.
La abertura de escape puede ser adyacente a la cabina que se sitúa por encima del paciente. La cabina y la abertura de escape pueden ser verticalmente ajustables por encima la superficie de soporte, de modo que el cuidador puede variar la distancia entre la cabina y la superficie de soporte. El aparato también puede suministrarse con un detector de posición para percibir la distancia vertical entre la abertura de escape y la superficie. El generador de cortinas de aire puede configurarse de modo que la velocidad del aire que comprende las cortinas de aire varíe automáticamente con la distancia entre la superficie de soporte y la abertura de escape para mejorar adicionalmente la integridad de las cortinas de aire.
El generador de cortinas de aire incluye típicamente un canal o colector que contiene aire caliente. El colector puede situarse adyacente a una parte inferior de una plataforma que sujeta la superficie de soporte del paciente. El colector puede incluir una abertura u orificio de purga que permita que una porción del aire caliente escape y se dirija contra una superficie inferior de la plataforma. El calor transferido desde el aire caliente hacia la superficie inferior de la plataforma también calienta la superficie de soporte del paciente a través de la plataforma y del colchón, proporcionando de este modo una fuente adicional de calor para el paciente.
También en realizaciones preferidas, el aparato incluye un calentador radiante infrarrojo conectado a la cabina para transferir calor al paciente mediante transferencia radiante de calor. El calentador radiante infrarrojo contribuye con el propio calor del paciente, el aire caliente que escapa del colector para calentar la superficie de soporte del paciente y el aire caliente de las cortinas de aire suministradas al paciente a mantener el entorno térmico deseado para el paciente. En algunas circunstancias, el paciente puede no generar suficiente calor para conseguir el entorno térmico deseado. Además, puede no ser deseable calentar el aire caliente por encima de una temperatura umbral predeterminada. El calentador radiante puede ayudar a conseguir y mantener la temperatura de paciente deseada cuando ni el paciente ni el aire caliente sean suficientes para alcanzar y mantener la temperatura de paciente deseada.
El aparato de acuerdo con la presente invención se proporciona con un controlador principal que puede usarse para controlar la temperatura del paciente. El algoritmo usado por el controlador principal puede controlar la temperatura del aire caliente suministrado a las cortinas de aire y la energía suministrada al calentador radiante infrarrojo. En realizaciones preferidas, la energía suministrada por el calentador radiante se minimiza para minimizar la pérdida de humedad debida a la energía infrarroja suministrada al paciente.
El algoritmo también se diseña de modo que la temperatura del aire caliente que comprende las cortinas de aire no supere una temperatura máxima predeterminada. Cuando la temperatura del aire caliente se aproxima a esta temperatura máxima predeterminada, el calentador radiante comienza a suministrar energía al paciente. Si se requiere más energía, el controlador principal aumentará tanto la temperatura del aire caliente como la energía suministrada por el calentador radiante, hasta que la temperatura del aire caliente alcance la temperatura máxima predeterminada. En este punto, cualquier incremento adicional de la temperatura se proporciona por el calentador radiante. Por lo tanto, el controlador principal controla las cortinas de aire y el calentador radiante para manipular el espacio del paciente para controlar la transferencia convectiva y radiante de calor al paciente, para mantener en última instancia la temperatura del paciente a una temperatura deseada.
De acuerdo con otra realización preferida de la presente invención, el aparato incluye un calentador convectivo para suministrar calor convectivo para calentar al paciente, un calentador radiante para suministrar calor radiante para calentar al paciente y un humidificador para añadir humedad al aire adyacente a la superficie de soporte. El aparato incluye un controlador que tiene una primera salida acoplada al calentador convectivo y una segunda salida acoplada al calentador radiante para variar los niveles de energía de salida del calentador convectivo y del calentador radiante, respectivamente, para mantener al paciente localizado en la superficie de soporte sustancialmente a una temperatura preseleccionada. El controlador tiene una tercera salida acoplada al humidificador para ajustar una salida del humidificador. El aparato también incluye un detector de temperatura que tiene una salida acoplada al controlador para proporcionar una retroalimentación al controlador, de modo que el controlador mantenga al paciente localizado en la superficie de soporte sustancialmente a la temperatura preseleccionada. El aparato incluye además un detector de humedad que tiene una salida acoplada al controlador. El controlador ajusta el humidificador basándose en la salida del detector de humedad para permitir que el controlador mantenga la humedad sustancialmente a un nivel preseleccionado.
En una realización ilustrada, el detector de temperatura está configurado para acoplarse al paciente. El aparato incluye una alarma acoplada al controlador. Generando el controlador una señal de alarma si la salida del detector de temperatura cambia por encima o por debajo de un nivel predeterminado de la temperatura preseleccionada o deseada. El aparato incluye además un dispositivo de entrada acoplado al controlador para permitir a un cuidador ajustar la temperatura preseleccionada y el nivel de humedad preseleccionado.
Se harán evidentes objetos, características y ventajas adicionales de la invención para los especialistas en la técnica tras la consideración de la siguiente descripción detallada de realizaciones preferidas que ejemplifican el mejor modo de realizar la invención como se percibe actualmente.
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Breve descripción de los dibujos
La descripción detallada se refiere particularmente a las figuras de dibujos adjuntas, en las que:
La Figura 1 es una vista en perspectiva de un dispositivo de mantenimiento térmico de pacientes de acuerdo con la presente invención que muestra una base apoyada en ruedas pivotantes, una parte de soporte del paciente apoyada en la base y que sostiene una superficie de soporte del paciente, una pantalla de visualización giratoria sostenida por encima de la superficie de soporte del paciente por un brazo de soporte de cabina y una cabina sostenida por el brazo de soporte de cabina por encima de la superficie de soporte del paciente;
la Figura 2 es una vista en perspectiva de la superficie de soporte del paciente y del brazo de soporte de cabina de la Figura 1, que muestra cortinas de aire que se extienden desde el perímetro de la superficie de soporte del paciente hasta una abertura de escape formada en un retorno convectivo del brazo de soporte de cabina, estando la abertura de escape situada por encima de la superficie de soporte del paciente y contribuyendo las cortinas de aire con la superficie de soporte del paciente a definir un espacio de paciente;
la Figura 3 es una vista seccional muerta esquemática tomada a lo largo de la línea 3-3 de la Figura 1, que muestra una cabina en una posición levantada, paredes laterales giratorias giradas a una posición hacia abajo y un paciente en la superficie de soporte del paciente, estando situado el paciente tumbado en el espacio de paciente definido entre las cortinas de aire y la superficie de soporte del paciente;
la Figura 4 es una vista similar a la Figura 3 que muestra el dispositivo de mantenimiento térmico de pacientes en una posición cerrada que tiene la cabina en una posición hacia abajo sobre la superficie de soporte del paciente y las paredes giratorias en la posición hacia arriba para encerrar al paciente en el dispositivo de mantenimiento térmico de pacientes;
la Figura 5 es una vista similar a la Figura 3 de una segunda realización de un dispositivo de mantenimiento térmico de pacientes que muestra una cabina a una posición levantada, elementos laterales de cabina giratorios girados hacia arriba y paredes laterales deslizantes desplazadas a una posición hacia abajo para maximizar el acceso del cuidador al paciente;
la Figura 6 es una vista similar a la Figura 5 que muestra el dispositivo de mantenimiento térmico de pacientes en una posición cerrada que tiene la cabina en una posición hacia abajo sobre la superficie de soporte del paciente, los elementos laterales de la cabina girados hacia abajo y las paredes laterales deslizantes desplazadas a una posición hacia arriba para encerrar al paciente;
la Figura 7 es una vista en perspectiva del despiece de la parte de soporte del paciente del dispositivo de mantenimiento térmico de pacientes de la Figura 1 que muestra una cubeta formada para incluir una cavidad de colchón de tipo tanque y un conjunto climatizador formado alrededor de la cavidad de colchón, una placa de soporte sobre la cubeta que tiene una pluralidad de orificios de ventilación alrededor de una plataforma formada sobre la placa de soporte, paredes desmontables rodeando la placa de soporte y una cabina móvil acoplada al brazo de soporte de la cabina y conectada a la cubeta;
la Figura 8 es una vista en perspectiva ampliada del despiece de un extremo para los pies de la cubeta que muestra elementos del conjunto climatizador;
la Figura 9 es una planta vista con partes separadas del extremo para los pies de la cubeta que muestra elementos del conjunto climatizador;
la Figura 10 es una vista seccional tomada a lo largo de la línea 10-10 de la Figura 9 que muestra elementos del conjunto climatizador;
la Figura 11 es una vista en perspectiva del despiece aumentada del extremo para los pies de la cubeta que muestra el climatizador y los elementos del humidificador;
la Figura 12 es una vista en perspectiva del despiece de la cabina y una unidad accesoria portátil que ensambla con la cabina, incluyendo la unidad accesoria un acoplamiento giratorio que tiene pasadores de fijación que se proyectan hacia atrás y un enchufe para conexión eléctrica a un zócalo en la cabina;
la Figura 13 es una vista similar a la Figura 12 de una segunda realización de una cabina y una unidad accesoria portátil, incluyendo la cabina un acoplamiento giratorio e incluyendo la unidad accesoria pasadores (no se muestran) y un enchufe (no se muestra) conectado al acoplamiento giratorio, estando el accesorio girado hacia fuera de la cabina en una posición apartada que se expone a una ventana de rayos X radiolúcida;
la Figura 14 es una vista en perspectiva de la cubeta que muestra un colchón sostenido por un ensamblaje de colocación del colchón montado en una cavidad de colchón de la cubeta;
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la Figura 15 es una vista en perspectiva del despiece del colchón y del ensamblaje de colocación del colchón que muestra una plataforma que sostiene el colchón, celdas de carga montadas en la plataforma y ensamblajes alargadores montados por debajo de las celdas de carga;
la Figura 16 es un diagrama de bloques que ilustra un controlador para controlar el funcionamiento de un calentador convectivo y un calentador radiante para calentar al lactante en la superficie de descanso;
la Figura 17 es un diagrama de flujo de datos entre el controlador, una interfaz de usuario y el resto de los componentes del dispositivo de mantenimiento térmico de lactantes de la presente invención;
la Figura 18 es un diagrama de bloques de control para un Modo Aire de funcionamiento de la presente invención;
la Figura 19 es un diagrama de bloques de un circuito de control del calentador;
la Figura 20 es una gráfica de flujo que ilustra las etapas realizadas por el controlador durante un Modo Aire de funcionamiento;
la Figura 21 es un diagrama de bloques de control del controlador de la presente invención;
la Figura 22 es una vista esquemática que ilustra el control del calentador convectivo y del calentador radiante en un Modo Bebé de funcionamiento;
la Figura 23 es una gráfica de flujo que ilustra las etapas realizadas por el controlador durante el Modo Bebé de funcionamiento;
la Figura 24 es un diagrama de flujo que ilustra las etapas realizadas por el controlador de la presente invención durante un Modo Procedimiento de funcionamiento; y
la Figura 25 es un diagrama de bloques que ilustra características adicionales de la presente invención.
Descripción detallada de los dibujos
Un dispositivo de mantenimiento térmico de pacientes 10 de acuerdo con la presente invención se muestra de forma ilustrativa en la Figura 1. El dispositivo 10 incluye una parte de soporte de paciente 12 para servir de soporte a un paciente 14. Para los fines de esta memoria descriptiva, el paciente 14 se define ampliamente que incluye cualquiera bajo supervisión médica de un médico.
Una parte de base 16 que tiene ruedas pivotantes 18, pedales de frenado/movimiento 20 acoplados a las ruedas pivotantes 18 y un brazo de soporte de cabina 22 que sostiene una cabina 24 que está montada en la parte de soporte del paciente 12. El brazo de soporte de cabina 22 puede montarse en el extremo para los pies 84 de la parte de soporte de paciente 12, en un extremo para la cabeza 88 de la parte de soporte de paciente 12 como se muestra en la Figura 1, o a los lados de la parte de soporte de paciente 12 como se muestra esquemáticamente en las Figuras 5 y 6.
Puede suministrarse la parte de base 16 con cajones (no se muestran) que se deslicen a través de la porción de base 16 para su uso a ambos lados del dispositivo 10, teniendo los cajones bandejas extraíbles (no se muestran) con depósitos ajustables (no se muestran). La porción de base 16 también incluye elementos extensibles 62, 64 de modo que la altura de la parte de base 16 y la parte de soporte de paciente 12 sea ajustable. La parte de base 16 y la parte de soporte de paciente 12 contribuyen a definir un armazón.
El dispositivo de mantenimiento térmico de pacientes preferido 10 proporciona una primera y segunda cortinas de aire calentadas 26, 28 dirigidas hacia arriba desde los lados de la parte de soporte del paciente 12, como se muestra esquemáticamente en las Figuras 2 y 3 para bloquear el flujo de aire desde el exterior del dispositivo 10 mas allá de las cortinas de aire 26, 28. Además, el dispositivo 10 puede proporcionar una tercera cortina de aire caliente 30 a lo largo de la cabeza o los pies de la parte de soporte del paciente 12, preferiblemente dirigida por debajo de las cortinas de aire 26, 28, y el dispositivo 10 puede configurarse para proporcionar una cuarta cortina de aire caliente 32 opuesta a la tercera cortina de aire 30 como se muestra en la Figura 2.
La parte de soporte de paciente 12 del dispositivo de mantenimiento térmico 10 incluye una placa de soporte 34 que sostiene una plataforma 36 que se muestra esquemáticamente en las Figuras 3-6 y que se muestra en las Figuras 14 y 15. Un colchón 38 que tiene una superficie de soporte de paciente de cara hacia arriba 40 descansa sobre la plataforma 36 y una pluralidad de orificios de ventilación 42 rodean el perímetro del colchón 38 como se muestra en la Figuras 2-6. El brazo de soporte de cabina 22 está formado para incluir una abertura de escape 44 que está verticalmente separada de la superficie de soporte del paciente 40. Las cortinas de aire 26, 28 se extienden generalmente desde el perímetro del colchón 38 hacia la abertura de escape 44 para definir un espacio de paciente 46 por debajo de las mismas.
Preferiblemente, las cortinas de aire 26, 28 tienen una velocidad de aire de entre 0,2 y 0,5 metros por segundo (0,66-1,6 pies por segundo) que sale de los orificios de ventilación 42 y una temperatura de 42 grados centígrados o menos que sale de los orificios de ventilación 42. Además, las cortinas de aire 26, 28 se dirigen preferiblemente en un ángulo 48 de 45 grados por encima de la superficie de soporte del paciente 40 como se muestra, por ejemplo, en la Figura 3, formando una "tienda" de cortinas de aire por encima del paciente 14. Puede mantenerse una tienda de cortinas de aire eficaz cuando un ángulo 48 se reduce como se muestra en la Figura 5 hasta cualquier ángulo que no dé como resultado una intromisión directa de las cortinas de aire 26, 28 sobre el paciente 14, y un ángulo 48 puede aumentarse tanto como 90 grados por encima de la superficie de soporte del paciente 40 sin eliminar la eficacia de las cortinas de aire 26, 28 en el bloqueo del flujo de aire exterior hacia el interior de la tienda.
Preferiblemente, las cortinas de aire 26, 28 no se dirigen generalmente al paciente 14. Sin embargo, en realizaciones preferidas, se suministra aire de las cortinas de aire 30, 32 al paciente 14 en el espacio de paciente 46 por debajo de las cortinas de aire 26, 28. Las cortinas de aire 30, 32 se configuran de modo que la velocidad del aire suministrado al paciente 14 no sea superior a aproximadamente 0,15 metros por segundo (0,49 pies por segundo).
Aunque la realización preferida está configurada como se ha descrito anteriormente, pueden configurarse cortinas de aire 26, 28, 30, 32 de modo que cualquiera de las cuatro cortinas de aire 26, 28, 30, 32 se dirija hacia arriba y cualquier otra de las cuatro cortinas de aire 26, 28, 30, 32 se dirija hacia el espacio de paciente 46. Además, el ángulo formado entre cada cortina de aire 26, 28, 30, 32 y la superficie de soporte de paciente 40, tal como el ángulo 48 que se muestra en la Figura 3, puede ser diferente para cada cortina de aire 26, 28, 30, 32, de modo que las cuatro cortinas de aire 26, 28, 30, 32 estén en diferentes ángulos respecto a la superficie de soporte del paciente 40. Véase también la Patente Estados Unidos Nº 5.453.077 de Donnelly et al. presentada el 17 de diciembre de 1993, cuya memoria descriptiva se incorpora en este documento como referencia, que describe un dispositivo de mantenimiento térmico de lactantes que proporciona una cortina de aire caliente.
La transferencia de calor hacia y desde el paciente 14 puede suceder principalmente a través de cualquiera de los mecanismos de transferencia conductiva, convectiva y radiante de calor, así como a través de pérdida evaporativa de calor que acompaña a la evaporación de humedad del paciente 14. Las pérdidas conductivas de calor representan una porción muy reducida de la pérdida de calor del paciente 14 y la pérdida radiante de calor puede minimizarse por calentamiento de superficies tales como plataformas y paredes que rodean al paciente 14. Las pérdidas evaporativas y convectivas de calor pueden controlarse por control del aire en el espacio de paciente 46. Los factores que funcionan influyendo en el grado de pérdidas evaporativas y convectivas de calor incluyen la temperatura y la velocidad del aire dirigido al paciente 14 y el contenido de humedad del aire en el espacio de paciente 46 que rodea al paciente 14.
La dirección de aire caliente contra un objeto que inicialmente está a una temperatura por debajo de la del aire caliente puede dar como resultado dos efectos de transferencia de calor competitivos. El aire caliente puede aumentar la temperatura del objeto mediante convección. Al mismo tiempo, el aire caliente puede causar que la humedad asociada con el objeto se evapore dando como resultado pérdidas evaporativas de humedad y, como resultado, pérdidas evaporativas de calor. A medida que aumenta la velocidad del aire, tanto el efecto de calentamiento debido a la convección como el efecto de refrigeración debido a las pérdidas evaporativas de calor aumentan, pero a velocidades diferentes.
Por ejemplo, aire que no tiene humedad complementaria a 38 grados C dirigido contra el paciente 14 calentará sustancialmente al paciente 14 siempre que el aire esté por debajo de una velocidad de aproximadamente 0,15 metros por segundo (0,49 pies por segundo) en el paciente 14. Cuando el aire suministrado al paciente 14 está por encima de aproximadamente 0,15 metros por segundo (0,49 pies por segundo), las pérdidas evaporativas de calor comienzan a funcionar contra las ganancias convectivas de modo que a una velocidad del aire umbral algo mayor, las pérdidas evaporativas de calor retiran calor del paciente 14 a una velocidad más rápida que la convección suministra calor al paciente 14, de modo que el aumento de la velocidad del aire por encima de la velocidad umbral provoca una retirada neta de calor del paciente 14.
Las cortinas de aire 26, 28 reducen el movimiento del aire desde el exterior del espacio de paciente 46 a través de cortinas de aire 26, 28 y hacia el espacio del paciente 46. Las cortinas de aire 26, 28 minimizan la entrada de corrientes de aire desde el exterior del espacio del paciente, controlando de este modo el espacio de paciente 46. Las cortinas de aire 26, 28 aíslan de este modo al paciente 14 del aire de fuera del espacio de paciente 46, definiendo un entorno "termoneutro" y actuando como una envoltura que permite que el calor generado por el paciente 14 mantenga a la temperatura del paciente 14 a una temperatura deseada.
El paciente 14 típicamente tiene un contenido de humedad mucho mayor que el que se encuentra en el aire del espacio de paciente 46 que rodea al paciente 14. Este gradiente de humedad puede dar como resultado pérdidas evaporativas de humedad significativas y pérdidas evaporativas de calor del paciente 14, designadas mediante flechas 52 en las Figuras 3-6, incluso cuando no se dirige aire en movimiento hacia el pacientes 14. Las cortinas de aire 26, 28 minimizan las pérdidas evaporativas de humedad conteniendo la humedad perdida por el paciente 14 en el espacio de paciente 46 para minimizar el gradiente de humedad entre el paciente 14 y el espacio de paciente 46.
Además, el dispositivo de mantenimiento térmico de pacientes puede funcionar en un modo cerrado como se muestra esquemáticamente en las Figuras 4 y 6, que tienen cortinas de aire 26, 28, 30, 32 humidificadas para aumentar el contenido de humedad de las cortinas de aire 26, 28, 30, 32. El aumento del contenido de humedad de las cortinas de aire 26, 28, 30, 32 genera un segundo gradiente de humedad entre las cortinas de aire 26, 28, 30, 32 y el espacio de paciente 46. Este segundo gradiente de humedad provoca que la humedad de las cortinas de aire 26, 28, 30, 32 designadas mediante flechas 54 en las Figuras 4 y 6 se transfiera al espacio de paciente 46. La transferencia de humedad hacia el espacio de paciente 46 reduce adicionalmente el gradiente de humedad entre el espacio de paciente 46 y el paciente 14 y, como resultado, reduce adicionalmente las pérdidas evaporativas de humedad y pérdidas evaporativas de calor del paciente 14.
Las cortinas de aire 30, 32 pueden configurarse para dirigir aire contra el paciente 14, como se muestra en la Figura 2, preferiblemente a una velocidad de aproximadamente 0,15 metros por segundo (0,49 pies por segundo) o menos en el paciente 14, de modo que este aire caliente al paciente 14. Como se describe en este documento a continuación, el aire de las cortinas de aire 26, 28, 30, 32 puede calentarse de modo que la transferencia convectiva de calor desde las cortinas de aire 30, 32 puede aumentar el calor generado por el paciente 14 para calentar al paciente 14 aislado en el espacio de paciente 46.
El dispositivo de mantenimiento térmico de pacientes 10 puede suministrarse adicionalmente con un calentador radiante 56 como se muestra en la Figura 1. El calentador radiante 56 genera y dirige radiación infrarroja al paciente 14 para calentar al paciente 14. En realizaciones preferidas, el aire caliente en las cortinas de aire 26, 28, 30, 32 no está a una temperatura superior a 42 grados C cuando sale de los orificios de ventilación 42. Cuando el calor generado por el paciente 14 y el aire caliente son insuficientes para alcanzar la temperatura de paciente deseada 14, puede usarse un calentador radiante 56 para proporcionar calor adicional al paciente 14. Como puede observarse, el calentador radiante 56 es un complemento secundario que aumenta tanto el calor generado por el paciente 14 como el calentamiento convectivo proporcionado por el aire caliente de las cortinas de aire 30, 32 para calentar al paciente 14 hasta una temperatura deseada.
La placa de soporte 34 del dispositivo de mantenimiento térmico de pacientes 10 puede configurarse como se muestra en la Figura 2, que tiene un retorno convectivo 60 que se extiende hacia arriba desde la placa de soporte 34 hacia una abertura de escape 44, una pared lateral 146 que contribuye con el retorno convectivo 60 a definir una placa de soporte interior 158 y un área de almacenamiento caliente 164 en la placa de soporte interior 158 adyacente a la superficie de soporte del paciente 40 para almacenamiento de artículos (no se muestran) que pueden usarse en el paciente 14. Por ejemplo, podían almacenarse toallitas con alcohol, sondas y frascos de solución salina en el área de almacenamiento caliente. Debido a que el área de almacenamiento caliente está bajo la cabina 24, los artículos almacenados permanecerán relativamente calientes y a una temperatura próxima a la temperatura del aire que rodea al paciente 14. El mantenimiento de dichos artículos a o próximos a la temperatura del aire que rodea al paciente 14 reduce el "choque por frío" experimentado por el paciente 14 tras el contacto inicial de los artículos con la piel del paciente 14.
La parte de soporte del paciente 12 también puede suministrarse con una pantalla giratoria 160 como se muestra en la Figuras 1 y 2. La pantalla 160 se localiza generalmente a nivel de la muñeca de un cuidador adulto aunque la posición vertical de la pantalla 160 es ajustable con los cambios en la altura de la parte de base 16. En realizaciones preferidas, la pantalla giratoria 160 está montada de forma giratoria en el brazo de soporte de cabina 22 para girar de un lado a otro del dispositivo 10 y se coloca hacia fuera de la placa de soporte interior 158.
La parte de soporte del paciente 12 incluye una cubeta 70 que tiene una cavidad de colchón 72 rodeada por un generador de cortinas de aire o conjunto climatizador 74, como se muestra en las Figuras 7-11 y 13. La placa de soporte 34 está sostenida por la cubeta 70 y el brazo de soporte de cabina 22 está apoyado tanto en la placa de soporte 34 como en la cubeta 70. El conjunto climatizador 74 incluye un calentador 76, un ventilador 78, un motor de ventilador 79, un filtro 80, un separador 82 y diversos canales o vías formadas en la cubeta 70 como se muestra en las Figuras 7-11.
La cubeta 70 incluye un extremo para los pies 84 que tiene una pared 86, un extremo para la cabeza 88 que tiene una pared 90 y dos lados alargados 92, 94 entre los mismos como se muestra en la Figura 7. Un tabique transversal 96 se extiende entre los lados 92, 94 y está separado de las paredes 86, 90 para definir un espacio que contiene un compartimento de aportación de aire 98 y un espacio de mezcla de aire 126 entre el tabique 96 y la pared 86.
La cubeta 70 incluye además una pared interior 112 que define una cavidad de colchón 72 como se muestra en la Figura 7. La pared interior 112 contribuye con el tabique 96 y los lados 92, 94 a definir un colector o canal de suministro de aire o 110 en comunicación fluida con una abertura 116 formada en el tabique 96, como se muestra en las Figuras 8 y 9. La placa de soporte 34 está formada para incluir aberturas u orificios de ventilación 42 en comunicación fluida con un canal de suministro de aire 110. El canal de suministro de aire 110 recibe aire del compartimento de aportación de aire 98 a través de la abertura 116 en el tabique 96 y suministra el aire a los orificios de ventilación 42. Los orificios de ventilación 42 dirigen el aire desde el canal 96 para formar las cortinas de aire 26, 28, 30, 32.
Aunque se muestra que el canal de suministro de aire 110 se extiende adyacente al tabique 96 y a los lados 92, 94, la cubeta 70 puede formarse de modo que el canal de suministro de aire 96 se extienda adicionalmente adyacente a la pared 90 en el extremo para la cabeza 88 entre la pared 90 y la pared interior 112, de modo que el canal 96 rodee la cavidad de colchón 72 para suministrar aire desde el compartimento de aportación de aire 98 hacia las cortinas de aire 26, 28, 30, 32. Además, el canal de suministro de aire 110 y los orificios de ventilación 42 pueden configurarse de modo que no estén disponibles todas las cortinas de aire 26, 28, 30, 32. Por ejemplo, el canal 110 y los orificios de ventilación 42 pueden colaborar de modo que sólo estén presentes las cortinas de aire 26, 28 a los lados 170, 172 de la plataforma 36 por formación de orificios de ventilación 42 solamente a los lados 170, 172 de la plataforma 36. Otra configuración potencial podría tener un canal de suministro de aire 110 y orificios de ventilación 42 configurados de modo que sólo estén presentes las cortinas de aire 30, 32 a lo largo de los extremos 174, 176 de la plataforma 36, por ejemplo, por formación de orificios de ventilación 42 solamente a lo largo de los extremos 174, 176 de la plataforma 36. Sin embargo, se prefiere actualmente que estén presentes cuatro corinas de aire, incluyendo las cortinas de aire 26, 28 a los lados 170, 172 de la plataforma 36 que dirigen aire por encima del paciente 14 y las cortinas de aire 30, 32 a lo largo de los extremos 174, 176 de la plataforma 36 que suministran aire caliente al paciente 14.
En realizaciones preferidas, la parte superior de la pared interior 112 de la parte de soporte del paciente 12 puede separarse de la parte inferior de la plataforma 36 para formar un orificio de purga (no se muestra) entre las mismas. El orificio de purga puede configurarse para permitir que una pequeña cantidad de aire caliente del canal de suministro de aire 110 se purgue hacia la cavidad de colchón 72. Este aire caliente puede calentar la superficie inferior de la plataforma 36, calentando por consiguiente la superficie de soporte del paciente 40 por conducción a través de la plataforma 36 y del colchón 38. Aunque la parte superior de la pared 112 puede separarse de la plataforma 36 para formar un orificio de purga, el orificio de purga también puede ser una abertura formada en la pared 112. El orificio de purga puede ser cualquier abertura, canal o conducto a través del cual entre aire caliente en la cavidad de colchón 72 por debajo de la plataforma 36.
El compartimento de aportación de aire 98 mantiene el calentador 76, ventilador 78, filtro 80 y separador 82 como se muestra mejor en las Figuras 7-10. El compartimento de aportación de aire 98 incluye una primera y segunda paredes 118, 120 que definen un compartimento de ventilador 122 y que contribuyen con un tabique 96 a definir un canal de aportación de aire 124. La primera y segunda paredes 118, 120 son más cortas que la pared 86, los lados 92, 94 y el tabique 96. El separador 82 descansa en la parte superior de las paredes 118, 120. La parte inferior del separador 82 define la parte superior del canal de aportación de aire 124 y la parte superior del separador 82 contribuye con la pared 86, los lados 92, 94 y el tabique 96 a definir un espacio de mezcla de aire 126.
La pared 86 a lo largo del extremo para los pies 84 de la cubeta 70 está formada para incluir una entrada de aire fresco 128 en comunicación fluida con el espacio de mezcla de aire 126 como se muestra en la Figura 8. Además, la abertura de escape 44 formada en el brazo de soporte de cabina 22 y situada por encima de la superficie de soporte del paciente 40 para recibir aire desde las cortinas de aire 26, 28, 30, 32 está en comunicación fluida con una abertura de retorno convectivo 130 a través del retorno convectivo 60 y está en comunicación fluida con el espacio de mezcla de aire 126, como se muestra en la Figuras 7-10. Por consiguiente, el aire de las cortinas de aire 26, 28, 30, 32 viaja a través de la abertura de escape 44, a través del retorno convectivo 60 y a través de la abertura de retorno convectivo 130 para mezclarse con aire fresco de la entrada de aire fresco 120 en el espacio de mezcla de aire 126 por encima del separador 82.
El ventilador 78 está recibido de forma giratoria en un compartimento de ventilador 122 y un motor de ventilador 79 está situado en la cubeta 70 por debajo del ventilador 78 como se muestra en la Figura 10. Al girar el ventilador 78, la mezcla de aire fresco y aire recirculado se extrae del espacio de mezcla de aire 126, a través del filtro 80 y una abertura de filtro 131 formada en el separador 82 hacia el compartimento de ventilador 122. El ventilador 78 presuriza el aire en el compartimento de ventilador 122 y fuerza el aire presurizado hacia el canal de aportación de aire 124. El tabique 96 se forma para incluir una abertura 116 en comunicación fluida con el canal de aportación de aire 124 y canal de suministro de aire 110. El aire presurizado en el canal de aportación de aire 124 viaja a través de la abertura 116 en el tabique 96 hacia el canal de suministro de aire 110 y después a través de los orificios de ventilación 42 para formar las cortinas de aire 26, 28, 30, 32.
El ventilador 78 saca adicionalmente aire de retorno de las cortinas de aire 26, 28, 30, 32 junto con aire del exterior del espacio de paciente 46 hacia la abertura de escape 44 como se muestra en la Figura 2. El aire de retorno viaja después a través del retorno convectivo 60 y de la abertura de retorno convectivo 130 hacia el espacio de mezcla de aire 126, como se muestra en la Figuras 8-10. Además de extraer el aire de retorno hacia el espacio de mezcla de aire 126, el ventilador 78 extrae aire fresco hacia el espacio de mezcla de aire 126 a través de la entrada de aire fresco 128, como se muestra en la Figura. 8. La entrada de aire fresco 128 puede suministrarse con un regulador de tiro (no se muestra) para ajustar el tamaño eficaz de la entrada de aire fresco 128 y, por lo tanto, ajustar la proporción de aire fresco respecto a aire de retorno que se extrae hacia el espacio de mezcla de aire 126 y que posteriormente se hace circular hacia las cortinas de aire 26, 28, 30, 32. Se han logrado resultados satisfactorios cuando el aire en el espacio de mezcla de aire 126 incluye aproximadamente el 80% de aire de retorno del retorno convectivo 60 y el 20% de aire fresco de la entrada de aire fresco 128.
En realizaciones preferidas, la parte de soporte del paciente 12 incluye detectores (no se muestran) para detectar cuándo una o más de los orificios de ventilación 42 están bloqueados. Por ejemplo, la velocidad de aire en un orificio de ventilación 42 podía detectarse mediante dos elementos separados (no se muestran) que típicamente están derivados a diferentes niveles de energía de modo que los elementos están a temperaturas diferentes. La energía de los elementos puede eliminarse mientras fluye aire a través de los elementos y puede medirse la diferencia de temperatura entre los elementos. Variaciones de la diferencia de temperatura entre los dos elementos podrían significar que el flujo de aire por un elemento está alterado, por ejemplo, por un juguete o manta bloqueando el orificio de ventilación 42. El dispositivo de mantenimiento térmico de pacientes 10 puede configurarse para avisar al cuidador de este problema potencial.
El compartimento de aportación de aire 98 incluye adicionalmente un calentador 76 situado entre la primera y segunda paredes 118, 120 en un canal de aportación de aire 124, como se muestra en la Figuras 7-10. A medida que el aire del ventilador 78 pasa entre las aletas 132 del calentador 76, el aire se calienta. La temperatura del aire después de pasar sobre el calentador 76 puede variarse por variación de la temperatura de las aletas del calentador 132.
El compartimento de aportación de aire 98 también puede suministrarse con un humidificador 134 para añadir humedad al aire en el canal de aportación de aire 124, como se muestra en la Figuras 9-11. El humidificador 134 se sitúa en el canal de aportación de aire 124 a lo largo de la vía de flujo de aire más allá del calentador 76, como se muestra en la Figuras 9 y 10. En realizaciones preferidas, el humidificador 134 es un módulo que puede instalarse y retirarse fácilmente del compartimento de aportación de aire 98 a través de una abertura 136 formada en la cubeta 70, como se muestra en la Figura 11. El conjunto climatizador 74 puede suministrarse con puertas batientes 138 que están cargadas por resorte y desviadas de forma deformable hacia una posición cerrada como se muestra en la Figura 11. Cuando las puertas 138 en la posición cerrada, las puertas 138 definen un extremo de canal de aportación de aire 124. Cuando el humidificador 134 se instala en el compartimento de aportación de aire 98, el engranaje de levas del humidificador 134 y las puertas 138 provoca que las puertas 138 se desplacen a posiciones abiertas, de modo que una cámara 141 del humidificador esté en comunicación fluida con el canal de aportación de aire 124 y defina una porción del mismo.
El humidificador Ilustrativo 134 incluye una bandeja evaporadora 143 que tiene un calentador (no se muestra), estando el calentador y la bandeja 143 sostenidos por una base 145 como se muestra en la Figura 11. La bandeja 143 contribuye con un armario 147 que tiene una parte superior 149 y una pared 151 alrededor del perímetro de la parte superior 149 a definir una cámara 141. La pared 151 se forma para incluir una entrada 153 y una salida 155. Una puerta 157 se acopla de forma giratoria a la pared 151 adyacente a la entrada 153 para cubrir la entrada 153 y una puerta 159 se acopla a la pared 151 adyacente a la salida 155 para cubrir la salida 155. Cuando se instala un humidificador 134 en el compartimento de aportación de aire 98, el engranaje de levas de lengüetas 139 sobre el conjunto climatizador 74 y las puertas 157, 159 provoca que las puertas 157, 159 se muevan a posiciones abiertas de modo que la cámara 141 del humidificador 134 esté en comunicación fluida con un canal de aportación de aire 124 y defina una parte del mismo.
El humidificador 134 también incluye un depósito 161 y una tapa de depósito 163 situada de forma ilustrativa por encima del armario 147 para contener un suministro de agua para el humidificador 134, como se muestra en la Figura 11. La parte superior 149 del armario 147 se forma para incluir una abertura 165 y un depósito 166 incluye una abertura complementaria (no se muestra) en comunicación fluida con la abertura 165 a través de un regulador de flujo 167. Aunque el depósito ilustrativo 161 es un tanque situado por encima del armario 147 en el interior del compartimento de aportación de aire 98, el depósito 161 puede ser cualquier fuente de agua en comunicación fluida con la bandeja 143 y puede situarse en el interior o exterior de la cubeta 70. Por ejemplo, el depósito 161 podría ser una bolsa (no se muestra) llena de agua y que colgase del lado 94 de la cubeta 70.
La bandeja evaporadora 143 se calienta para vaporizar agua sobre la bandeja 143 y para formar vapor de agua sobre la bandeja 143. El aire presurizado en el canal de aportación de aire 124 pasa a través de la entrada 153 y hacia la cámara 141. El aire presurizado lleva después el vapor de agua desde encima de la bandeja 143, a través de la salida 155, hacia el canal de aportación de aire 124, a través de la abertura 116 en el tabique 96, hacia el canal de suministro de aire 110 y hacia las cortinas de aire 26, 28, 30, 32. Por lo tanto, mediante la instalación de un humidificador 134 en el compartimento de aportación de aire 98, en el canal de suministro de aire 110 se abre eficazmente para incluir una cámara 141 y el aire en las cortinas de aire 26, 28, 30, 32 se humidifica para aumentar el contenido de humedad de las cortinas de aire 26, 28, 30, 32.
Como se ha descrito anteriormente, el dispositivo de mantenimiento térmico de pacientes 10 puede hacerse funcionar en un modo cerrado minimizando el aire del exterior del espacio del paciente 46 extraído hacia la abertura de escape 44 y maximizando la cantidad de aire recirculado en las cortinas de aire 26, 28, 30, 32. A medida que aumenta la proporción de aire recirculado sacado por el ventilador 78 hacia el compartimento de aportación de aire 98 desde el espacio de mezcla de aire126, aumenta el contenido de humedad del aire en las cortinas de aire 26, 28, 30, 32.
En realizaciones preferidas, el brazo de soporte de cabina 22 incluye elementos extensibles de modo que la cabina 24 es verticalmente móvil respecto a la superficie de soporte del paciente 40 entre la posición levantada que se muestra en las Figuras 1, 3 y 5 y la posición cerrada que se muestra en las Figuras 4 y 6. La abertura de escape 44 es móvil con la cabina 22. El brazo de soporte de cabina 22 encierra un detector 234 que detecta la posición vertical de la cabina 24 respecto a la superficie de soporte del paciente 40.
Como se ha descrito anteriormente, las cortinas de aire 26, 28, 30, 32 se originan en los orificios de ventilación 42 a lo largo del perímetro de la superficie de soporte del paciente 40 y el aire de las cortinas de aire 26, 28, 30, 32 se extrae hacia fuera a través de la abertura de escape 44. A medida que se desplaza la abertura de escape 44 respecto a la superficie de soporte del paciente 40 y los orificios de ventilación 42, la velocidad rotacional del ventilador 78 puede variarse, variando de este modo la velocidad del aire que comprende las cortinas de aire, así como variando la succión en la abertura de escape 44 que saca el aire que comprende las cortinas de aire 26, 28, 30, 32 a través de la abertura de escape 44. Por ejemplo, a medida que la abertura de escape 44 se desplaza más lejos de los orificios de ventilación 42, la velocidad rotacional del ventilador 78 puede aumentarse para aumentar la velocidad del aire que comprende las cortinas de aire 26, 28, 30, 32 y para aumentar la succión en la abertura de escape 44. Esta velocidad rotacional aumentada del ventilador 78 asegura por lo tanto la integridad de las cortinas de aire 26, 28, 30, 32, incluso cuando la abertura de escape 44 se desplaza lejos de la superficie de soporte del paciente 40.
El dispositivo de mantenimiento térmico de pacientes 10 de acuerdo con la presente invención también puede suministrarse con una pared lateral 146 que incluye las partes de pared lateral 148, 150, 152, 154, 156 como se muestran en las Figuras 1-6 para proporcionar una protección adicional para el paciente 14. Las partes de pared lateral 148, 150, 152, 154, 156 son giratorias entre una posición cerrada hacia arriba, como se muestra esquemáticamente en la Figura 4 para las paredes laterales 150, 154, y una posición apartada hacia abajo, que se muestra esquemáticamente en la Figura 3, que maximiza el acceso del cuidador al paciente 14.
Como alternativa, las partes de pared lateral 148, 150, 152, 154, 156 pueden montarse de forma deslizante en la cubeta 70 para deslizarse entre una posición cerrada hacia arriba, como se muestra esquemáticamente en la Figura 6 para las paredes laterales 150, 154, y una posición apartada hacia abajo, que se muestra esquemáticamente en la Figura 5, que maximiza el acceso del cuidador al paciente 14. Además, la cabina 24 puede incluir dos elementos laterales de cabina separados alargados 140, 142 y un soporte alargado 144 intercalado entre los mismos como se muestra en las Figuras 1, 5 y 6. El soporte 144 se conecta al brazo de soporte de cabina 22 y cada elemento lateral de cabina 140, 142 se conecta de forma giratoria al soporte 144 para un movimiento giratorio respecto al soporte 144 entre una posición hacia abajo, generalmente paralela a la superficie de soporte del paciente, que se muestra en la Figura 6, y una posición hacia arriba que maximiza el acceso al espacio de paciente 46, como se muestra en la Figura 5.
Por lo tanto, el dispositivo de mantenimiento térmico de pacientes 10 puede desplazarse entre la posición cerrada de las Figuras 4 y 6 que tienen partes de paredes laterales 148, 150, 152, 154, 156 desplazadas hacia la posición hacia arriba y la cabina 24 en la posición descendida para encerrar completamente al paciente 14, y la posición de las Figuras 3 y 5 que tienen las partes de paredes laterales 148, 150, 152, 154, 156 en la posición apartada hacia abajo y la cabina 24 en la posición levantada para maximizar el acceso del cuidador al paciente 14. Además, los elementos laterales de cabina 140, 142 pueden girarse hacia arriba para proporcionar al cuidador un acceso aún mayor al paciente 14, como se muestra en la Figura. 5.
Cuando el dispositivo de mantenimiento térmico de pacientes 10 se hace funcionar en el modo cerrado como se muestra en las Figuras 4 y 6, el aire de retorno está compuesto casi totalmente por aire de las cortinas de aire. Como puede observarse, a medida que este aire circula a través del dispositivo 10, el mismo aire pasará varias veces sobre el humidificador 134. Como resultado, puede aumentarse la humedad añadida al aire recirculante en las cortinas de aire 26, 28, 30, 32, maximizando el gradiente de humedad entre el aire en las cortinas de aire 26, 28, 30, 32 y el espacio de paciente 46. El gradiente de humedad maximizado entre las cortinas de aire 26, 28, 30, 32 y el espacio de paciente 46 maximizará la transferencia de humedad de las cortinas de aire 26, 28, 30, 32 al espacio de paciente 46 y minimizará el gradiente de humedad entre el paciente 14 y el espacio de paciente 46, minimizando de este modo las pérdidas evaporativas de calor del paciente 14.
Cuando el dispositivo de mantenimiento térmico de pacientes 10 encierra completamente al paciente 14 como se muestra en las Figuras 4 y 6, puede ser ventajoso reducir la velocidad del aire en las cortinas de aire 26, 28, 30, 32. Aunque la velocidad rotacional del ventilador 78 podría reducirse para reducir la velocidad del aire, se ha descubierto que la presión de aire aumentada dentro del dispositivo de mantenimiento térmico de pacientes 10 causada por el cierre del dispositivo 10 cuando está en la posición completamente cerrada da como resultado un aumento de la caída de presión a través del ventilador 78. Este aumento de la caída de presión da como resultado una reducción satisfactoria de la velocidad del aire en el sistema sin ningún ajuste de la velocidad rotacional del ventilador 78.
La cabina 24 también puede suministrarse con una ventana de rayos X radiolúcida 178 situada por encima de la superficie de soporte del paciente 40 como se muestra en la Figuras 7, 12, y 13, para su uso durante procedimientos fluoroscópicos. La ventana de rayos X 178 está configurada para llevar un generador de rayos X (no se muestra). El colchón 38 puede levantarse por encima de los orificios de ventilación 42 mediante un ensamblaje de colocación del colchón 180 para recibir un soporte o bandeja de casetes de rayos X 193, como se muestra en la Figuras 14 y 15. Típicamente, el colchón 38 se desciende de nuevo por debajo de los orificios de ventilación 42 durante el uso después de que la bandeja 193 se recibe por el ensamblaje de colocación del colchón 180. El uso de la ventana de rayos X 178 permite completar los procedimientos fluoroscópicos en el paciente 14 sin retirar al paciente del espacio de paciente 46.
La cabina 24 puede suministrarse adicionalmente con un accesorio montado en la cabina 162 montado en el soporte 144, como se muestra en las Figuras 12 y 13. El accesorio 162 puede ser, por ejemplo, una fuente de radiación óptica accesoria que dirige luz visible hacia el paciente 14 para tratamiento con fototerapia de afecciones tales como ictericia.
El accesorio 162 puede incluir un conector giratorio 192 para conectarse a la cabina 24, como se muestra en la Figura 12, o la cabina 24 puede incluir un conector giratorio 194 para conectarse con el accesorio 162, como se muestra en la Figura 13. Los pasadores 195 montados en la cabina se reciben por aberturas 197 en el soporte 144, como se muestra mejor en la Figura 7, y un enchufe 196, que se muestra en la Figura 12, conecta eléctricamente el accesorio 162 al dispositivo de mantenimiento térmico de lactantes 10.
El accesorio 162 se monta por encima de la ventana de rayos X 178 y por encima de la abertura de escape 44 y los conectores 192, 194 reciben el enchufe 196 del accesorio 162. El accesorio 162, por lo tanto, se acopla a la cabina 24, descansa sobre la ventana de rayos X 178 y está controlado por el controlador 200 como se muestra en la Figura 16. El accesorio 162 es giratorio alrededor de un eje de giro 198 adyacente al enchufe 196, como se muestra en la Figuras 12 y 13 para permitir el acceso a la ventana de rayos X 178, como se muestra en la Figura 13, durante procedimientos fluoroscópicos. Además, el accesorio 162 puede retirarse fácilmente y reinstalarse de modo que un accesorio 162 puede desplazarse entre varios dispositivos de mantenimiento térmico de pacientes 10.
El dispositivo de mantenimiento térmico de pacientes 10 también puede suministrarse con un ensamblaje de colocación de colchón 180, como se muestra en las Figuras 14 y 15. Además, en realizaciones preferidas, el dispositivo de mantenimiento térmico de pacientes 10 se suministra con capacidad de pesado. Se montan celdas de carga escalar 182 por debajo de la plataforma 36 y entre la plataforma 36 y el ensamblaje de colocación del colchón 180. Las celdas de carga 182 proporcionan señales que indican el peso a la plataforma 36 y los objetos sostenidos por la plataforma 36, incluyendo el colchón 38 y el paciente 14, a un dispositivo de salida tal como la pantalla 160.
El ensamblaje de colocación del colchón 180 incluye alargadores de tipo tijera 184 que tienen un extremo superior acoplado a celdas de carga 182 como se muestra mejor en la Figura 15. Están acoplados tornillos reguladores 186 a los extremos inferiores de los alargadores 184. Los tornillos reguladores 186 pueden girarse para extender y replegar los alargadores 184, elevando y descendiendo de este modo los extremos de la plataforma 36 acoplados a los alargadores 184 a través de celdas de carga 182. Los tornillos reguladores 186 se extienden a través de aberturas (no se muestran) en la cubeta 70 y se fijan protuberancias 188 a tornillos reguladores 186, como se muestra en la Figura 14, para permitir al cuidador girar los tornillos reguladores 186 manualmente.
La plataforma 36 y, por consiguiente, la superficie de soporte del paciente 40 del colchón 38 puede ajustarse en una posición de Trendelenburg que tiene la superficie de soporte del paciente 40 inclinada aproximadamente 10 grados con el extremo para la cabeza de la superficie de soporte de paciente 40 más abajo que el extremo para los pies de la superficie de soporte del paciente 40. También puede desplazarse una superficie de soporte del paciente 40 a una posición de Trendelenburg inversa que tiene la superficie de soporte del paciente 40 inclinada aproximadamente 10 grados con el extremo para los pies de la superficie de soporte del paciente 40 más abajo que el extremo para la cabeza de la superficie de soporte del paciente 40. Además, la plataforma 36 puede elevarse y bajarse entre una posición hacia arriba, que tiene la superficie de soporte del paciente 40 por encima de los orificios de ventilación 42 para facilitar procedimientos tales como la intubación del paciente 14, y hacia abajo por debajo de los orificios de ventilación 42, de modo que si se colocan capas superpuestas (no se muestra) en la parte superior del colchón 38 que dan como resultado un grosor de colchón efectivo superior, el colchón 38 y las capas superpuestas pueden desplazarse de modo que la superficie de descanso en la parte superior tanto del colchón 38 como de las capas superpuestas estén a la altura deseada respecto a los orificios de ventilación 42.
La plataforma 36 puede formarse adicionalmente para incluir una ranura 190 para recibir una bandeja 193 por debajo de la plataforma 36 como se muestra en las Figuras 14 y 15. Puede usarse la bandeja 193, por ejemplo, para llevar equipamiento tal como un casete de rayos X 197 para procedimientos fluoroscópicos. Como se ha descrito anteriormente, el accesorio 162 puede girarse alrededor de un eje de giro 198 para exponer la ventana de rayos X 178 durante los procedimientos fluoroscópicos. El colchón 38 y la plataforma 36 están hechos de materiales radiolúcidos de modo que el equipo generador de rayos x (no se muestra) puede colocarse por encima de la ventana de rayos X 178 y puede colocarse un casete de rayos X 197 que contiene una película en la bandeja 193 permitiendo realizar procedimientos fluoroscópicos en el paciente 14 mientras que el paciente 14 permanece en la superficie de soporte del paciente 40.
La Figura 16 ilustra un sistema de control para el dispositivo de mantenimiento térmico de lactantes 10. La Figura 16 ilustra la parte de soporte del lactante o superficie de descanso 38, un calentador de convección 76, un calentador radiante 56, un humidificador 134 y un controlador 200. La superficie de descanso 38 está diseñada para servir de soporte a un lactante o bebé 14 en una posición tal que el calentador de convección 76 o el calentador radiante 56 pueden calentar al bebé 14 como se ha analizado anteriormente. El bebé 14 también puede calentarse mediante una combinación del calentador de convección 76 y el calentador radiante 56. El calentador de convección 76 y el calentador radiante 56 pueden usarse para calentar al bebé 14 directamente o indirectamente. Aunque se usan los términos "bebé" y "lactante" en esta memoria descriptiva, se entiende que cualquier paciente puede usar el presente aparato de la presente invención, no sólo un bebé o lactante.
El controlador 200 es un controlador basado en un microprocesador que tiene una memoria interna. El controlador 200 recibe diversas entradas. Una sonda o detector de temperatura del bebé 202 está unido al bebé 14 para proporcionar una señal de salida de temperatura del bebé medida al controlador 200 en la línea 204. Además, se coloca una sonda o detector de temperatura del aire 206 próximo al bebé 14 para proporcionar una señal de salida de temperatura del aire medida. El detector de temperatura del aire 206 está conectado al controlador 200 mediante la línea 208.
Un dispositivo de entrada de valor prefijado de temperatura del aire 210 se acopla al controlador 200 mediante la línea 212. El dispositivo de entrada de temperatura del aire permite a un cuidador ajustar un valor prefijado de temperatura del aire deseado. Un selector de modo 214 también se acopla al controlador 200 mediante la línea 216. El selector de modo 214 permite a un cuidador seleccionar entre un Modo Bebé de funcionamiento, un Modo Aire de funcionamiento y un Modo Procedimiento de funcionamiento para el dispositivo 10 como se analiza en detalle a continuación. El dispositivo de entrada de valor prefijado de temperatura de bebé 218 se acopla al controlador 200 mediante la línea 220. El dispositivo de entrada de temperatura del bebé 218 permite a un cuidador seleccionar la temperatura deseada para el bebé 14.
Una salida del controlador 200 en la línea 222 se acopla a un calentador convectivo 76. Otra salida del controlador 200 se acopla a un ventilador 78 mediante la línea 224. Por lo tanto, el controlador 200 controla el calentador 76 y el ventilador 78 para suministrar una cantidad correcta de calor convectivo al dispositivo de mantenimiento térmico del lactante 10 para calentar al bebé 14 como se ilustra esquemáticamente mediante flechas 226. El flujo de aire se controla mediante una pluralidad de orificios de ventilación 42. Los orificios de ventilación 42 dirigen aire para calentar al bebé 14 y también dirigen aire para formar una o más cortinas de aire para proporcionar un espacio de paciente
controlado.
Otra salida de controlador 200 en la línea 228 se acopla a un calentador radiante 56. Por lo tanto, el controlador 200 controla la salida IR de calor radiante 56. La posición del calentador radiante 56 es ajustable en la dirección de la flecha de doble punta 230 respecto a la superficie de descanso 38 por ajuste del brazo de soporte de cabina (no se muestra). El calentador 56 emite radiación infrarroja como se ilustra esquemáticamente mediante las flechas 232 para calentar al bebé 14. La intensidad del calentador radiante 56 se ajusta mediante el controlador 200 dependiendo de la posición del calentador 56 respecto a la superficie de descanso. Se proporciona un potenciómetro u otro indicador de posición 234 para generar una señal de salida indicativa de la posición del calentador radiante 56 respecto a la superficie de descanso 38. Una salida de un indicador de posición 234 se acopla al controlador 200 mediante lar línea 236. El controlador 200 ajusta por lo tanto la salida del calentador radiante 56 basándose en la señal de salida del indicador de posición 234 en la línea 236.
Una salida del controlador 200 en la línea 238 se acopla con una alarma audible 240 y/o una luz de alarma 242. Las alarmas 240 y 242 se usan para avisar a un cuidador de diversas situaciones que se analizan a continuación.
Una salida del controlador 200 también controla o ajusta el humidificador 134 para controlar la cantidad de humedad en el aire suministrado por el calentador convectivo y usado para generar las cortinas de aire. Como se analiza a continuación, un detector de humedad 388 proporciona una señal de salida indicativa de la humedad relativa detectada en el aire adyacente a la superficie de descanso 38. El controlador 200 usa la señal de salida del detector de humedad 388 para controlar el humidificador 134 para mantener la humedad relativa a un nivel sustancialmente preseleccionado. También como se analiza a continuación, se usa un dispositivo de entrada para permitir al cuidador ajustar el nivel de humedad preseleccionado.
La Figura 17 ilustra un diagrama de bloques de flujo de datos para el controlador 200 de la presente invención. Además de las cuestiones analizadas anteriormente, se proporciona un detector 244 para indicar que el detector de temperatura 202 se ha desprendido del bebé 14. Una señal de sonda suelta 244 provoca que el controlador 200 genere una señal de alarma en las alarmas 240 y 242.
Además, se acoplan detectores de orificios de ventilación bloqueados 246 al controlador 200. Los detectores 246 incluyen de forma ilustrativa un detector de orificio de ventilación derecho bloqueado, un detector de orificio de ventilación izquierdo bloqueado, un detector de orificio de ventilación frontal bloqueado y un detector de orificio de ventilación trasero bloqueado. Un detector de entrada de aire bloqueada 250 se acopla al controlador 200. Los detectores 246 y 250 proporcionan señales para el controlador 200 para generar las alarmas 240 y 242 si los orificios de ventilación o la entrada de aire se bloquean.
El detector de orificio de ventilación derecho bloqueados 246 y el detector de orificio de ventilación izquierdo bloqueado 248 detectan cuándo están bloqueados los orificios de ventilación adyacentes a la superficie de descanso 38. Los detectores 246 y 248 proporcionan una entrada para el controlador 200 que genera una señal de salida en la pantalla 255 de la interfaz de usuario 160 o las alarmas 240 o 242. En la realización preferida, un par de detectores se colocalizan en un material estrecho con una baja conductividad térmica. Por ejemplo, los detectores 246 y 248 pueden ser un par de detectores de temperatura de silicio colocados en una cinta de Kapton. Uno de los detectores funciona a un bajo nivel de energía. El otro funciona a un nivel de energía moderadamente elevado, dando como resultado el autocalentamiento de la matriz semiconductora y, por lo tanto, una indicación de temperatura aumentada del detector. El flujo de aire a través de los orificios de ventilación y a través del detector elimina el calor y por lo tanto disminuye la indicación de temperatura eficaz. Cuanto mayor la velocidad de flujo de aire, más calor se elimina. La velocidad de flujo de aire es inversamente proporcional a la diferencia de las lecturas de los dos detectores. Por lo tanto, cuando la diferencia de temperatura aumenta por encima de un nivel predeterminado, se genera una señal de salida mediante el controlador 200 para iniciar la alarma 240 o la alarma 242 o para proporcionar una indicación en la
pantalla 255.
Un detector de corriente CA 252 se acopla también al controlador 200. Además, un detector de cruce por cero CA 254 se acopla al controlador 200. Los detectores 252 y 254 permiten al controlador 200 controlar la corriente antes y después de que se encienda el dispositivo 10. Durante un periodo "apagado" el controlador 200 detecta si los calentadores realmente se apagan. El detector de cruce por cero 254 revisa el funcionamiento del detector de corriente 252 y reinicia el sistema si no existe señal. Un tacómetro de ventilador 256 se acopla al controlador 200. El tacómetro de ventilador 256 proporciona una señal de entrada para el controlador 200 indicativa de la velocidad del ventilador. El controlador 200 compara la velocidad de ventilador real del tacómetro de ventilador 256 con la velocidad de ventilador deseada y por consiguiente ajusta una señal de comando de ventilador para el ventilador 78.
Una interfaz de usuario 160 permite al cuidador introducir información en el controlador 200. La interfaz de usuario 160 pueden ser dispositivos de entrada separados tales como los dispositivos 210, 214 y 218. La interfaz de usuario 160 permite al cuidador introducir información en el controlador 200 relacionada con el modo de funcionamiento, el valor prefijado de temperatura del aire, el valor prefijado de temperatura del bebé, un reloj de tiempo real y un silenciador de alarma. De forma ilustrativa, se usa una rueda de control giratoria 257 para desplazarse a través de diversas opciones del menú de control. Se entiende que puede usarse cualquier tipo de dispositivo de entrada de control. El controlador 200 extrae información relacionada con un código de alarma, temperatura del aire y temperatura del bebé hacia la interfaz de usuario 160. La interfaz de usuario 160 incluye una pantalla 255 de modo que puede presentarse información de control para el cuidador.
La comunicación entre el controlador 200 y la interfaz de usuario 160 se aplica mediante una interfaz en serie usando un protocolo maestro-satélite. El controlador 200 es el maestro y la interfaz de usuario 160 es el satélite. El controlador 200 controla un enlace de comunicación mediante el inicio de la transferencia de mensaje. El controlador 200 genera una condición de partida, la dirección de la interfaz de usuario, indicando los bits de lectura/escritura si el mensaje es una transmisión para la interfaz de usuario 160 (escritura) o una solicitud de un mensaje desde la interfaz de usuario (lectura). El controlador 200 también genera una condición de parada que indica el final de un mensaje. La interfaz de usuario 160 responde solamente cuando se ha iniciado una transferencia por el controlador maestro 200. Se entiende que pueden usarse otros protocolos de comunicación de acuerdo con la presente invención.
El controlador 200 de la presente invención tiene tres modos de funcionamiento para controlar el calentamiento del bebé 14. Estos modos de funcionamiento son un Modo Bebé, un Modo Aire y un Modo Procedimiento. En el Modo Aire, el aire en la cámara está bajo servocontrol. El punto de control es el valor prefijado de aire. La fuente de energía infrarroja se inhabilita durante el Modo Aire. En el Modo Bebé, el controlador 200 combina calor convectivo y energía infrarroja para servocontrolar aproximadamente el valor prefijado de temperatura del bebé. En el Modo Procedimiento, se suministra energía infrarroja a un nivel establecido por el cuidador. El aire de la cámara se calienta a un nivel preseleccionado usando el calentador convectivo.
En esta memoria descriptiva, el término "valor prefijado de aire" es una temperatura de punto de control para el Modo Aire. El "valor prefijado de bebé" es una temperatura de punto de control para el Modo Bebé. La "temperatura de aire medida" es una medición de temperatura calibrada del aire ambiental mediante el detector 206 en la proximidad de la superficie de descanso 38. La "temperatura de bebé medida" es una medición de temperatura calibrada de la sonda 202 en el bebé. La "condición del brazo superior" es una indicación de la posición relativa del brazo superior que sostiene el calentador radiante 56 del indicador de posición 234. El "comando convectivo" es un valor que representa el porcentaje de energía del calentador convectivo. El "comando IR" es un valor que representa la densidad de energía deseada en la superficie del colchón. Los términos "estabilidad" o "estable" son cuando se observan fluctuaciones de temperatura de menos de 0,3ºC y estas fluctuaciones se centran predominantemente alrededor del valor
prefijado.
Cuando se enciende la energía para el dispositivo 10, se definen dos estados posibles, diferenciados por la cantidad de tiempo que ha estado apagado el dispositivo 10. Se inicia un inicio en caliente si el dispositivo ha estado apagado menos de 10 minutos. El modo de funcionamiento, valores prefijados y otras condiciones vigentes antes de la pérdida de energía se restituyen. Después el controlador de 200 reanuda las funciones de control, en el estado en el que estaba justo antes de la retirada de energía. El dispositivo también incluye un Modo Precalentamiento (Inicio en Frío). El Modo Precalentamiento se inicia por el controlador 200 automáticamente si el encendido de energía se produce más de 10 minutos después del último uso del dispositivo. Este Modo Precalentamiento pretende ayudar a los cuidadores a preparar el dispositivo para el uso. La funcionalidad del "modo" de precalentamiento es la del modo aire con el valor prefijado de aire en un valor por defecto (por ejemplo, 35 grados C). Un icono de modo aire se iluminará en la pantalla, y se apagarán los iconos del modo bebé y del modo procedimiento. El mensaje "precalentamiento" se indicará en la pantalla de visualización de LCD. Las alarmas de baja temperatura están inactivas en el Modo Precalentamiento. Las alarmas relacionadas con errores de sistema (por ejemplo, fallo de sistema, avería de calentador, etc.) están activas. Cuando la temperatura ha alcanzado la temperatura de Precalentamiento y ha sido estable durante 2 minutos, aparece el mensaje "Listo para usar - Seleccionar Modo de Funcionamiento" en la pantalla de LCD. Este mensaje permanece en la pantalla de LCD hasta que se cancela el modo. El Modo Precalentamiento se cancela mediante una acción deliberada del cuidador. Esto puede ocurrir en cualquier momento durante el Modo Precalentamiento. Pulsar el modo, las teclas de aumento o disminución, iniciará una salida del Modo Precalentamiento.
En el Modo Aire, la temperatura del aire en el interior del espacio que acoge al lactante se controla usando solamente el calentador convectivo 76 y el ventilador 78. El controlador 200 ajusta el calentador convectivo 76 para mantener la temperatura del aire deseada. En el Modo Aire, el calentador radiante 56 está apagado. La sonda de bebé 202 no es necesaria para el funcionamiento en el Modo Aire. Sin embargo, si la sonda 202 se conecta al dispositivo, entonces se presenta la temperatura del bebé medida. El valor prefijado de temperatura de bebé no se usa en el Modo Aire. Se ilumina un icono de aire y los iconos de Modo Bebé y Modo Procedimiento se apagan. Las alarmas relacionadas con los errores de sistema (por ejemplo, fallo de sistema, avería de calentador, etc.) están activas.
Existe una "condición de temperatura excesiva" cuando la temperatura del aire medida por el detector 206 supera el valor prefijado del aire en más de 1ºC. Las alarmas de temperatura excesiva están siempre activas. Existe una "condición de baja temperatura" cuando la temperatura del aire medida por el detector 206 es menor que el valor prefijado del aire en más de 1ºC. Las alarmas de baja temperatura están activas después de un periodo de mantenimiento de baja temperatura. Cuando se aumenta el valor prefijado del aire, la alarma de baja temperatura se anula hasta que la temperatura del aire ha aumentado y se ha estabilizado alrededor del nuevo valor prefijado. Después de que la temperatura del aire haya sido estable durante dos minutos en el nuevo valor prefijado, entonces se vuelve a activar la alarma de baja temperatura.
\newpage
Un error de valor prefijado (E_{sp}) se calcula de forma continua por el controlador 200 a partir de la diferencia del valor prefijado del aire (SP_{aire}) y el valor medido de temperatura del aire de la forma siguiente:
1
Donde:
SP_{aire} es el valor prefijado de temperatura del aire.
MV_{aire} es el valor medido de la temperatura del aire por el detector 206.
El controlador 200 funciona llevando el E_{sp} a cero. Esto se consigue con un control de "tres términos" que proporciona respuestas Proporcional (P), Integral (I) y Derivada (D) calculadas a partir de los valores actuales y recientes de E_{sp}. Las respuestas individuales se suman, formando la entrada a un bloque de salida de energía (el término bloque se usa en este documento para representar una función o grupo de funciones). El bloque de energía recibe la suma de PID y produce un comando de salida que representa la cantidad necesaria de energía de calentador para llevar el E_{sp} a cero.
Un diagrama de bloques del control del Modo Aire se ilustra en la Figura 18. El bloque E_{sp} 260 calcula el E_{sp} como se ha analizado anteriormente. El bloque P 262 en la Figura 18 produce el término proporcional que aumenta con la magnitud de E_{sp}, tiene el mismo signo algebraico que E_{sp} y es cero cuando E_{sp} es cero. El cálculo del término P es de la forma siguiente:
2
Donde:
K_{p} es una constante de ganancia proporcional.
El Bloque I 264 en la Figura 18 produce el término integral que se genera a partir del cálculo del área de la de E_{sp} frente al tiempo. Con el error constante, I aumenta gradualmente. Cuando el error es cero, I permanece sin cambios. Puede usarse un método numérico apropiado (por ejemplo, la regla trapezoidal) para calcular el término integral. El término I se calcula de la forma siguiente:
3
Donde:
t es el tiempo
K_{i} es un término de ganancia integral.
El bloque D 266 de la Figura 18 produce el término derivado que se genera a partir del cálculo de la velocidad de cambio de E_{sp}. Con el error constante, D es cero. El término D se calcula de la forma siguiente:
4
Donde:
K_{d} es un término de ganancia derivada.
P, I y D se añaden juntas y se presentan al bloque de energía 268. El bloque de energía traduce esta suma en un comando de calentador para controlar el calentador convectivo 76. Antes de la suma, los términos P, I y D se limitan para asegurar que la repuesta del calentador se limitada a valores razonables.
Limitación sobre P: -P_{máx} < P < P_{máx}
Limitación sobre I: -I_{máx} < I < I_{máx}
Limitación sobre D: -D_{máx} < D < D_{máx}
Donde:
P_{máx} es el límite superior/inferior para P.
I_{máx} es el límite inferior/superior I.
D_{máx} es el límite inferior/superior para D.
\vskip1.000000\baselineskip
La ecuación para el comando de energía del calentador es la siguiente:
5
Donde:
P, I y D son los valores límite de las ecuaciones anteriores.
K_{bir} es una constante de ganancia de calentador
Una función, el accionador de energía del calentador, proporciona energía al calentador 76. La entrada en esta función es H_{cmd}, que se actualiza periódicamente mediante la acción de PID. Se ilustra un diagrama de bloques del circuito calentador en la Figura 19. La carga del calentador 76 se acciona desde una línea CA 270 y se modula con un algoritmo proporcional al tiempo. En cualquier momento dado, el calentador 76 está encendido o apagado. Se consiguen niveles de energía variables modulando la característica de encendido/apagado del calentador 76. El tiempo mínimo encendido es la mitad del periodo de la línea CA (por ejemplo, 8,3/10,0 ms con conductor principal a 60/50Hz). El periodo de integración es de 100 de dichos ciclos de media línea. El periodo de integración se selecciona de modo que la constante de tiempo del calentador sea mucho mayor que el periodo de integración. Se consigue una energía del 40%, por ejemplo, encendiendo el calentador al máximo durante 40 semiciclos y apagándolo durante 60 semiciclos. Al final de un periodo de integración, se recibe una nueva H_{cmd} y se genera una nueva característica de encendido/apagado para el nuevo valor de H_{cmd}. Se generan señales de H_{cmd} en los bloques de función PID 262, 264, 266 y se hacen disponibles para el accionador de energía de calentador 272. Estas dos funciones funcionan de forma asincrónica. La H_{cmd} se transfiere mediante un buzón. Una interfaz de línea CA 273 se acopla entre el accionador de energía del calentador 272 y el calentador 76.
Una salida de ejemplo es:
1. Encender el calentador al comienzo de un ciclo de integración.
2. Mantenerlo encendido para el nivel de energía solicitado.
3. Apagar el calentador y esperar a que se realice el periodo de integración.
Puede desearse limitar la energía para evitar superar la extracción máxima de energía. Para esto está disponible un detector de corriente 274 en las líneas CA.
La Figura 20 ilustra las etapas realizadas por el controlador 200 durante el Modo Aire de funcionamiento. El Modo Aire se inicia como se ilustra como bloque 276. El controlador 200 determina si usar el valor prefijado de temperatura por defecto en el bloque 278. Si se va a usar el valor por defecto, el valor prefijado de temperatura del aire se ajusta a 35ºC como se ilustra en el bloque 280. Si el valor prefijado por defecto no se va a usar en el bloque 278, el controlador 200 restituye el valor prefijado previo establecido por el dispositivo de entrada de valor prefijado de temperatura del aire 210. Esta etapa se ilustra en el bloque 282. Una vez que se restituye el valor prefijado previo en el bloque 282, el controlador avanza hacia el bloque 284 y los detectores de muestras 202 y 206. El controlador 200 determina si la sonda de piel 202 está conectada en el bloque 286. Si lo está, el controlador 200 muestra la temperatura del bebé en la pantalla como se ilustra en el bloque 288. Si el detector de temperatura del bebé 202 no está conectado, el controlador 200 pone en blanco la visualización de la temperatura del bebé como se ilustra en el bloque 290.
El controlador 200 determina a continuación si existe una condición de alarma como se ilustra en el bloque 292. Si existe, el controlador 200 ajusta el código de alarma en el bloque 294 y hace sonar la alarma apropiada 240 ó 242 como se ilustra en el bloque 296. Si no existe una condición de alarma en el bloque 292, el controlador 200 usa el control PID analizado anteriormente para controlar la temperatura del aire del dispositivo como se ilustra en el bloque 298. Después, el controlador 200 determina si se ha realizado un cambio de modo en la entrada del selector de modo 214 en el bloque 300. Si se ha producido un cambio de modo, el controlador 200 se desplaza al Modo Bebé como se ilustra en el bloque 302 o al Modo Procedimiento como se ilustra en el bloque 304.
Si no se ha producido un cambio de modo en el bloque 300, el controlador 200 determina si el valor prefijado de temperatura del aire se ha modificado en el bloque 206. Si no, el controlador avanza de nuevo hacia el bloque 284. Si el valor prefijado de temperatura del aire se ha modificado en el bloque 306, el controlador 200 actualiza el valor prefijado de temperatura e inicia el retraso para la alarma de baja temperatura como se ha analizado anteriormente, como se ilustra en el bloque 308. Después, el controlador 200 avanza de nuevo hacia el bloque 284.
En el Modo Bebé, el controlador 200 hace un uso total de ambos sistemas calentadores, aplicando calor convectivo a partir del calentador 76 y aplicando también calentamiento radiante a partir del calentador 56 según sea necesario para mantener la temperatura de la piel del bebé 14 al valor prefijado de temperatura del bebé. El Modo Bebé requiere que la sonda de piel 202 esté conectada al bebé 14. En el Modo Bebé, se muestra la temperatura del aire, pero no se usa el valor prefijado de temperatura del aire. Se ilumina un icono de bebé en la pantalla y se apagan los iconos de Modo Aire y Procedimiento. Existe una condición de temperatura excesiva cuando la temperatura del bebé supera el valor prefijado de temperatura del bebé en más de 0,5ºC. Las alarmas de temperatura excesiva están siempre activas. Existe una alarma de baja temperatura cuando la temperatura del aire es menor que el valor prefijado de temperatura del bebé en más de 0,5ºC. Las alarmas de baja temperatura están activas después del periodo de mantenimiento a baja temperatura. Véase la discusión en la sección anterior (Modo Aire) para una definición de mantenimiento de baja temperatura.
El error de valor prefijado (E_{sp}) para el Modo Bebé se calcula de forma continua a partir de la diferencia del valor prefijado de bebé (SP_{bebé}) y del valor medido de temperatura del bebé de la forma siguiente:
6
Donde:
SP_{bebé} es el valor prefijado de temperatura del bebé.
MV_{bebé} es el valor medido del bebé.
El calor convectivo se controla con el bloque de control PID, como se ilustra en la Figura 21. Se añade un circuito adicional que controla el calentador IR cuando funciona en el Modo Bebé. El calentamiento IR es básicamente un controlador de solo "I". El circuito de calentamiento IR deriva la entrada de los términos de derivado y de comando de calor (H_{cmd}) del circuito PID convectivo.
En la Figura 21, K1 es una constante de ganancia proporcional convectiva. K2 es una constante de ganancia derivada convectiva. K3 es una constante de ganancia integral convectiva. K4 es una constante de ganancia proporcional IR. K5 es una constante de ganancia derivada IR. El diagrama de bloques de control se usa para generar tanto el comando de calor convectivo para controlar el calentador 76 como el comando de calor IR para controlar el calor radiante 56. Ambos comandos de calor se generan mediante un módulo de energía de modulación de ancho de pulso. La salida del comparador de umbral es E_{sp} cuando H_{cmd} es mayor que H_{ul}. La salida del comparador de umbral es cero cuando H_{cmd} está entre H_{ul} y H_{ll}. La salida del comparador de umbral es -E_{sp} cuando H_{cmd} es menor que H_{ll}.
El término derivado del circuito convectivo es sensible a la velocidad instantánea de cambio de E_{sp}. Esto proporciona un rápido calentamiento IR si el valor medido del bebé (MV_{bebé}) cae. El término H_{cmd} del circuito convectivo representa la energía aplicada al calor convectivo. Cuando la energía convectiva supera un umbral superior (H_{ul}), la energía IR comienza a aumentar gradualmente. Esto continúa mientras que la energía convectiva esté por encima de H_{ul}. Cuando la energía convectiva cae por debajo de un umbral inferior (H_{II}), la energía IR comienza a descender gradualmente. Esto se ilustra en la Figura 22.
7
Donde:
IR_{ed(k)} y IR_{ed(k-1)} son densidades de energía IR (por ejemplo, mW/cm^{2}).
K_{ird} es una constante de ganancia IR para el término derivado.
K_{irp} es una constante de ganancia IR para el término proporcional.
UR es una velocidad de actualización de IR_{ed}.
SGN es +1 cuando H_{cmd}>H_{ul}, -1 cuando H_{cmd} <H_{ll}, y 0 de otro modo.
La densidad de energía varía inversamente con la distancia del calentador IR 56 de la superficie de descanso 38. Se observarán amplias variaciones en la densidad de energía (en la superficie de descanso 38) para un nivel de energía dado a medida que el calentador radiante se desplaza hacia arriba y hacia abajo. Para superar esto, el nivel de energía se ajusta en función de la altura del brazo superior. Un indicador de posición 234 tal como un potenciómetro está conectado al mecanismo de elevación del brazo proporciona una señal de salida de posición al controlador 200. El voltaje del potenciómetro se controla periódicamente por el controlador 200 y se usa en la función de control del calentador. El voltaje del potenciómetro varía de V_{posl} a V_{posh}, y varía directamente con la posición. La posición relativa viene dada por:
8
Donde:
V_{pos} es el valor A/D del Detector de Posición 234.
V_{posl} es un límite inferior en el valor A/D de posición.
V_{posh} es un límite superior en el valor A/D de posición.
OHA_{rel} es la posición relativa del brazo superior.
\vskip1.000000\baselineskip
La posición absoluta de las fuentes IR con respecto a la superficie del colchón es:
9
Donde:
OHA_{rel} es la posición relativa del brazo superior.
OHA_{mín} es la posición del brazo superior cuando está "completamente abajo".
\vskip1.000000\baselineskip
Para conseguir una densidad de energía relativamente constante en la superficie del colchón 38, se usa la siguiente ecuación:
Donde:
10
IR_{ed} es la densidad de energía en la superficie del colchón.
K_{ir} es una constante.
OHA_{abs} es la posición absoluta de las fuentes IR respecto a la superficie del colchón como viene dada en la ecuación anterior. n es una constante.
IR_{cmd} es el coeficiente de utilización del calentador IR 56.
\vskip1.000000\baselineskip
Esta ecuación de densidad de energía constante puede reorganizarse para producir el coeficiente de utilización de fuente IR en función de la densidad de energía.
11
Son necesarios modificadores para el algoritmo de control para adaptarse a condiciones especiales. El comando de energía para el calentador debe poder modificarse basándose en el estado de diversas alarmas y fallos de sistema. Por ejemplo, si fuera a ocurrir un fallo de sistema, el calentador debería recibir la orden de energía cero. Puede ser necesario limitar la energía para evitar superar la extracción de energía máxima. Para esto están disponibles detectores de corriente en las líneas CA.
El funcionamiento del controlador 200 en el Modo Bebé se ilustra en la Figura 23. El Modo Bebé comienza en el bloque 310. El controlador 200 determina si usar el valor prefijado de temperatura de bebé por defecto como se ilustra en el bloque 312. Si se va a usar el valor prefijado de temperatura del bebé por defecto, el controlador 200 ajusta el valor prefijado de temperatura del bebé a 36,5ºC, como se ilustra en el bloque 314. Si el valor prefijado por defecto no se usa, el controlador 200 restituye la entrada de valor prefijado de temperatura del bebé previa en el dispositivo de entrada de valor prefijado de temperatura del bebé 218 como se ilustra en el bloque 316. El controlador 200 avanza después hacia el bloque 318 y muestrea las señales de salida de los detectores 202 y 206. El controlador 200 determina si el detector de sonda de la piel 202 está funcionando o unido en el bloque 320. Si no, el controlador 200 pone en blanco la salida de temperatura del bebé en la pantalla como se ilustra en el bloque 322. Después, el controlador ajusta un estado aceptable y ajusta un código de alarma en el bloque 324. Se activa una alarma apropiada 240 ó 242 para indicar que el detector del bebé 202 está desprendido o no funciona como se ilustra en el bloque 326. Si el detector de temperatura del bebé 202 está funcionando adecuadamente, el controlador 200 presenta la temperatura del bebé en el bloque 328.
El controlador 200 determina si se ha producido una condición de alarma en el bloque 330. Si es así, el controlador 200 avanza hacia los bloques 324 y 326. Si no se ha producido una condición de alarma, el controlador 200 controla el calentador convectivo 76 y el calentador radiante 56 usando el control PID analizado anteriormente como se ilustra en el bloque 332.
El controlador 200 determina después si se ha producido un cambio de modo en el bloque 334. Si es así, el controlador 200 se desplaza al Modo Aire como se ilustra en el bloque 336 o al Modo Procedimiento como se ilustra en el bloque 338.
Si no se cambia el modo en el bloque 334, el controlador 200 determina si se ha modificado el valor prefijado de temperatura del bebé en el bloque 340. Si no, el controlador 200 avanza hacia el bloque 318. Si el valor prefijado de temperatura del bebé se ha modificado en el bloque 340, el control 200 actualiza el valor prefijado de temperatura del bebé y retrasa la alarma de temperatura como se ilustra en el bloque 342. Después, el controlador 200 avanza hacia el bloque 318.
El Modo Procedimiento es similar al modo manual de calentadores radiantes. Los cuidadores pueden ajustar la energía IR según sea necesaria para el procedimiento. La sonda de la piel 202 no necesita estar conectada en este modo. Si lo está, se mostrará la temperatura de la piel. Si no lo está, la temperatura de la piel en la pantalla estará en blanco.
Se muestra la temperatura del aire, pero se apaga el valor prefijado de temperatura del aire. El icono de procedimiento se ilumina y los iconos de aire y bebé se apagan. La densidad de energía IR se ajusta por el cuidador. El ciclo de coeficiente de utilización IR se modula en función de la distancia del brazo superior, como se ha descrito anteriormente. La energía convectiva se suministra a un nivel especificado.
El funcionamiento del controlador 200 en el Modo Procedimiento se ilustra en la Figura. 24. El Modo Procedimiento comienza en el bloque 344. El controlador 200 ajusta al nivel IR a 10 mW/cm^{2} como se ilustra en el bloque 346. El controlador 200 muestrea los detectores 202 y 206 como se ilustra en el bloque 348. El controlador 200 determina si la sonda de piel del bebé está conectada en el bloque 350. Si no, el controlador 200 pone en blanco la salida de temperatura del bebé en la pantalla como se ilustra en el bloque 352. Después, el controlador 200 avanza hacia el bloque 358. Si la sonda de piel está conectada en el bloque 350, el controlador determina si la salida de la sonda de piel es una lectura válida en el bloque 354. Si no, el controlador 200 avanza hacia el bloque 352. Si la lectura del detector 202 es válida, el controlador 200 muestra la temperatura del bebé en el bloque 356.
El controlador 200 determina si existe una condición de alarma en el bloque 358. Si es así, el controlador 200 ajusta un estado aceptable y ajusta el código de alarma en el bloque 360. Después, el controlador 200 hace sonar la alarma apropiada 240 ó 242 como se ilustra en el bloque 362. Si no existe una condición de alarma en el bloque 358, el controlador 200 proporciona una energía de calentador convectivo fija como se ilustra en el bloque 364. Después, el controlador 200 determina si se ha producido un cambio de modo desde el selector de modo 214, como se ilustra en el bloque 366. Si se ha producido un cambio de modo, el controlador 200 avanza hacia el Modo Bebé como se ilustra en el bloque 368 o hacia el Modo Aire como se ilustra en el bloque 370.
Si el modo no ha cambiado en el bloque 366, el controlador 200 determina si el valor prefijado de nivel IR ha cambiado en el bloque 372. Si no, el controlador 200 avanza hacia el bloque 348. Si ha cambiado el valor prefijado de nivel IR en el bloque 372, el controlador 200 actualiza este valor prefijado como se ilustra en el bloque 374 y después avanza hacia el bloque 348.
Se ilustran características adicionales de la presente invención en la Figura 25. Otro aspecto de la presente invención es el control del ruido en la región adyacente al dispositivo 10. El aparato de control del ruido proporciona una indicación visual que usa la pantalla 255 o la luz de alarma 242 cuando se ha superado un umbral de ruido predeterminado. Un micrófono 380 se localiza próximo al dispositivo 10. El micrófono 380 puede colocarse en el propio dispositivo 10 cerca de la superficie de descanso 38. Además, el micrófono 380 puede colocarse sobre el bebé 14 junto con un detector de temperatura 202. El micrófono proporciona una señal de salida para el controlador 200 para indicar el nivel de ruido. Un cuidador puede ajustar un nivel umbral predeterminado usando un control en una interfaz de usuario 160. Si se supera el nivel de ruido umbral predeterminado, el controlador 200 genera una señal de salida para iniciar el indicador de ruido 382.
El controlador 200 también se acopla a un detector de luz 384. De nuevo, el detector de luz 384 puede localizarse en cualquier lugar adyacente al dispositivo 10. Preferiblemente, el detector de luz 384 se localiza próximo a la superficie de descanso 38. El detector de luz 384 puede acoplarse al bebé 14 adyacente al detector de temperatura 202. El cuidador puede proporcionar un nivel de luz umbral predeterminado usando un dispositivo de interfaz 160. El controlador 200 proporciona una señal de salida para un indicador de luz 386 que indica que se ha superado el nivel de luz preseleccionado. Puede usarse una pantalla 255 en la interfaz de usuario 160 para el indicador de luz.
El controlador 200 puede almacenar las señales del micrófono 380 y del detector de luz 384 si se desea. Estas señales almacenadas pueden procesarse y mostrarse al cuidador. El indicador de ruido 382 y el indicador de luz 386 pueden acoplarse al dispositivo 10 o localizarse en una localización remota.
El controlador 200 también se acopla a una salida de celdas de carga 182. El controlador 200 procesa las señales de las celdas de carga 182 para proporcionar una indicación del peso del paciente. La salida puede mostrarse en la pantalla 255 de la interfaz de usuario 160. Un cuidador puede proporcionar una entrada para una solicitud de peso o solicitud de peso de tara para la escala usando controles en la interfaz de usuario 160. Después, el controlador 200 mide el peso y proporciona la señal de indicación de peso en la interfaz de usuario 160. Si se desea, la señal de peso puede transmitirse a una localización remota. La escala funciona incluso cuando la superficie de descanso 38 se alinea en una orientación en ángulo.
El dispositivo 10 también incluye un detector de humedad 388 para detectar la humedad relativa. Típicamente, un humidificador 134 para el dispositivo de mantenimiento térmico de pacientes 10 incluye una bandeja evaporadora que se calienta mediante un calentador para suministrar vapor de agua a una corriente de aire. En la presente invención, un cuidador puede controlar la humedad relativa deseada en el aire que se mueve a través del dispositivo 10. El controlador 200 detecta el nivel de humedad a partir del detector 388 y lo compara con el nivel de humedad preseleccionado ajustado por el cuidador o automáticamente por el controlador a un nivel por defecto. El controlador 200 envía una señal de salida a un calentador humidificador u otro control humidificador como se ilustra en el bloque 390. Por ejemplo, si se desea aumentar la humedad, la temperatura del calentador humidificador se aumenta para aumentar el nivel de vapor de agua en el aire. El controlador 200 genera señales de salida para la interfaz de usuario 160 indicando que el humidificador está presente, indicando el porcentaje relativo de humedad o indicando que la bandeja de evaporación humidificadora se ha quedado sin agua. Un cuidador puede usar la interfaz de usuario 160 para encender el humidificador y ajustar el nivel de humedad preseleccionado.
Aunque se describe un controlador PID en la realización ilustrada, se entiende que puede usarse un controlador que usa otro tipo de sistema o técnica de control para controlar el calentador convectivo 76, el calor radiante 56 y el humidificador 134, de acuerdo con la presente invención. Por ejemplo, puede usarse un control proporcional, control adaptativo, control de lógica confusa o control de red neural para el controlador 200 si se desea.
Aunque la invención se ha descrito con referencia a realizaciones preferidas, existen variaciones y modificaciones adicionales dentro del alcance de la invención como se define en las siguientes reivindicaciones.

Claims (8)

1. Un aparato de mantenimiento de pacientes y de control ambiental (10) que comprende un armazón (12, 16), una superficie de soporte de paciente de cara hacia arriba (40) sostenida por el armazón, un indicador (242, 255, 382, 386), un detector que genera una señal detectora, un controlador (200) para recibir la señal detectora y para generar una señal de salida para iniciar el indicador (242, 255, 382, 386) cuando la señal detectora supera un nivel umbral predeterminado, y un dispositivo de interfaz de usuario (160) para ajustar el nivel umbral predeterminado, siendo el detector un detector de ruido (380) y siendo el indicador un indicador de ruido (242, 255, 382), incluyendo el aparato medios para controlar la temperatura de un paciente, estando los medios de control de temperatura controlados por el controlador (200), caracterizado por que los medios comprenden un generador de cortinas de aire (42, 76, 78, 110) para proporcionar una cortina de aire (26, 28, 30, 32) sobre la superficie y un paciente apoyado sobre la superficie para proporcionar un espacio de aire controlado para el paciente, o una combinación de un calentador radiante (76), calentador convectivo (56) y un humidificador (134), y por que el aparato incluye además un detector de luz (384) y un indicador de luz (255, 386), proporcionando el controlador (200) una conexión operativa entre el indicador de ruido (242, 255, 382) y el detector de ruido (384) y entre el indicador de luz (255, 386) y el detector de luz (384), proporcionando el aparato una indicación mediante el indicador respectivo cuando se supera un nivel predeterminado de luz o ruido al que está expuesto el paciente.
2. El aparato de la reivindicación 1, en el que el indicador de ruido es una luz (242) que se enciende cuando se activa por el controlador (200).
3. El aparato de la reivindicación 1, en el que el indicador de ruido y el indicador de luz comprenden una pantalla (255).
4. El aparato de la reivindicación 3, en el que la pantalla (255) forma parte del dispositivo de interfaz de usuario (160).
5. El aparato de cualquier reivindicación anterior, en el que el controlador (200) está configurado para almacenar las señales detectoras y para procesarlas y mostrarlas a un cuidador.
6. El aparato de cualquier reivindicación anterior, en el que el controlador (200) tiene una primera salida acoplada al calentador convectivo (76) y una segunda salida acoplada al calentador radiante (56) para variar los niveles de energía de salida del calentador convectivo (76) y del calor radiante (56), respectivamente, para mantener a un paciente localizado en la superficie de soporte sustancialmente a una temperatura preseleccionada.
7. El aparato de cualquier reivindicación anterior, que comprende además un detector de temperatura (202) que tiene una salida acoplada al controlador (200), una alarma (240, 242) acoplada al controlador, el controlador (200) que genera una señal de alarma si la salida del detector de temperatura (202) cambia por encima o por debajo de un nivel predeterminado de una temperatura preseleccionada.
8. El aparato de la reivindicación 6 o de la reivindicación 7, en el que el dispositivo de interfaz de usuario (160) puede manipularse para ajustar la temperatura preseleccionada.
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