ES2552780T3 - Dispositivo de drenaje torácico con una contrapresión reducida - Google Patents

Dispositivo de drenaje torácico con una contrapresión reducida Download PDF

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ES2552780T3 ES12735436.3T ES12735436T ES2552780T3 ES 2552780 T3 ES2552780 T3 ES 2552780T3 ES 12735436 T ES12735436 T ES 12735436T ES 2552780 T3 ES2552780 T3 ES 2552780T3
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Abstract

Dispositivo para el drenaje torácico que presenta: - una conexión de recipiente (16) para un recipiente colector de secreción (3) que se puede conectar con la cavidad pleural (1) de un paciente; - un conducto de desaireación (13) que conduce de la conexión de recipiente (16) a la atmósfera, - un dispositivo de desaireación (10) con una primera válvula (12) controlable que está dispuesta en el conducto de desaireación para desairear el recipiente colector de secreción (3), y con un primer sensor de presión (11) para medir una presión en el recipiente colector de secreción (3), midiendo el primer sensor de presión (11) la presión en el conducto de desaireación (13) entre la conexión de recipiente (16) y la primera válvula (12); y - un dispositivo de control (7) que actúa conjuntamente con el primer sensor de presión (11), caracterizado por que el dispositivo de control (7) está configurado para abrir la primera válvula (12) cuando la diferencia entre la presión en el recipiente colector de secreción (3) y la presión atmosférica supera un primer valor umbral positivo.

Description

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DESCRIPCION
Dispositivo de drenaje toracico con una contrapresion reducida Campo tecnico
La presente invencion se refiere a un dispositivo para el drenaje toracico y a un procedimiento y programa informatico correspondientes.
Estado de la tecnica
En pacientes con defectos en la pared toracica o en la superficie pulmonar se pueden acumular aire y secreciones en la cavidad pleural. Para el tratamiento se realiza a menudo un drenaje toracico (drenaje pleural) en el que se eliminan de la cavidad pleural aire y secreciones a traves de un cateter de drenaje. A este respecto se diferencian sistemas activos, en los que se aplica de manera activa un vado en la cavidad pleural, y sistemas pasivos que funcionan sin una asistencia de vado.
En ambos tipos de sistemas, en la mayona de los casos, el cateter de drenaje esta conectado mediante un conducto de drenaje con un recipiente colector de secrecion para precipitar secreciones lfquidas. Al recipiente colector de secrecion sigue, en la mayona de los casos, un cierre hidraulico que permite la desaireacion del recipiente colector de secrecion pero evita que aire llegue a traves del recipiente colector de secrecion, el conducto de drenaje y el cateter de drenaje de vuelta al interior de la cavidad pleural. En sistemas de drenaje activos esta conectada entonces adicionalmente una fuente de vado con el cierre hidraulico. Por ejemplo, un sistema de drenaje toracico de este tipo se indica en el documento WO 2003/103747.
Para sistemas de drenaje toracico activos ya se propuso en el estado de la tecnica renunciar a un cierre hidraulico o sustituir el cierre hidraulico por una valvula desechable mecanica para conseguir que el sistema de drenaje toracico se vuelva mas manejable y, en particular, poder configurarlo de manera portatil. Ejemplos de sistemas de drenaje toracico activos de este tipo se encuentran en el documento WO 99/10024, en el documento WO 2007/128156 y en el documento WO 2008/141471.
Un cierre hidraulico esta compuesto por un recipiente cerrado de manera hermetica y, en parte, llenado con lfquido, en la mayona de los casos con agua, en el que se adentran desde arriba dos tubos que forman unas conexiones primera y segunda del cierre hidraulico. A este respecto, el primer tubo se adentra hasta por debajo de la superficie de agua, mientras que el segundo tubo termina por encima de la superficie de agua. Aire puede entrar a traves del primer tubo en el cierre hidraulico, puede llegar en forma de burbujas de aire a traves del agua y se puede escapar a traves del segundo tubo. En el sentido inverso, el agua evita que aire, que entra a traves el segundo tubo, pueda llegar al interior del primer tubo. En este sentido, el cierre hidraulico actua como valvula desechable (valvula de retencion).
Para que aire pueda llegar a traves del primer tubo y a traves del agua, el aire debe tener una determinada presion minima. Esta existe porque el aire debe desplazar en primer lugar la columna de agua en el extremo inferior del primer tubo. Tfpicamente, el primer tubo se adentra entre uno y algunos pocos centfmetros en el agua, por ejemplo, 2 cm. En este caso, de manera correspondiente, el aire que entra a traves del primer tubo en el cierre hidraulico debe tener una presion minima positiva de aproximadamente 2 cm de H2O (de manera correspondiente de 2 mbar o 0,2 kPa) con respecto a la presion atmosferica para llegar a traves del agua.
En un drenaje toracico pasivo con un cierre hidraulico, el propio paciente debe aplicar esta presion minima para poder expulsar a presion aire de la cavidad pleural, por ejemplo, tosiendo. A este respecto, los pulmones colapsan hasta cierto grado. En la mayona de los casos, esto no es favorable para el proceso de curacion.
El documento US 2006/0122558 A1 da a conocer un dispositivo de drenaje activo controlado por ordenador. Una bomba de vado aspira fluidos de un paciente. El nivel del vado se ajusta mediante una valvula de aire secundario electronica que alimenta a la bomba de vado aire adicional de la atmosfera para regular el rendimiento de aspiracion al que esta expuesto el paciente. No esta previsto un modo operativo pasivo.
El documento US 4.654.029 da a conocer un dispositivo de drenaje toracico activo controlado electronicamente. Fluidos de la cavidad pleural se evacuan por aspiracion a traves de un sistema de vado de hospital. Para la regulacion del nivel de vado existe en el conducto de evacuacion por aspiracion un sensor de presion de aspiracion que actua conjuntamente con un regulador de presion de aspiracion. El regulador de presion de aspiracion acciona una valvula de aire secundario accionada a motor en el conducto de evacuacion por aspiracion para regular el rendimiento de aspiracion. Para evitar, en caso de un fallo del sistema de vado de hospital, que en el conducto de evacuacion por aspiracion se establezca una presion positiva excesiva, el regulador de presion de aspiracion abre la abertura de aire secundario tambien cuando la presion en el conducto de evacuacion por aspiracion supera un valor de 1 cm de H2O (que equivale a 1 mbar o 0,1 kPa). El sensor de presion de aspiracion esta dispuesto aguas abajo de la valvula de aire secundario; por tanto, la valvula de aire secundario influye en el valor de presion medido por el
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sensor de presion de aspiracion.
En los documentos US 5.931.821 y US 4.439.190 se dan a conocer dispositivos de drenaje con valvulas de sobrepresion mecanicas.
Exposicion de la invencion
Por tanto, en un primer aspecto de la presente invencion es un objetivo indicar un dispositivo para el drenaje toracico que en el funcionamiento pasivo facilite la expulsion a presion de aire de la cavidad pleural a traves del paciente.
Este objetivo se consigue mediante un dispositivo con las caractensticas de la reivindicacion 1. Formas de realizacion adicionales se indican en las reivindicaciones dependientes.
Por tanto, se propone un dispositivo para el drenaje toracico que tiene:
- una conexion para un recipiente colector de secrecion que se puede conectar con la cavidad pleural (denominado en lo sucesivo conexion de recipiente); y
- un dispositivo de desaireacion para desairear el recipiente colector de secrecion.
El dispositivo de desaireacion esta caracterizado de acuerdo con la invencion por que comprende una primera valvula controlable. Esta valvula controlable se denomina en lo sucesivo tambien valvula de desaireacion.
El dispositivo tambien puede comprender el verdadero recipiente colector de secrecion; sin embargo, la invencion se extiende tambien al dispositivo sin recipiente colector de secrecion conectado.
Al tener el dispositivo de desaireacion una valvula controlable, es decir, una valvula que puede cambiar su estado operativo mediante senales de control adecuadas sin una intervencion manual, se vuelve posible mantener muy reducida la contrapresion en la desaireacion. Esto se puede conseguir por que la valvula se abre de manera dirigida cuando la diferencia entre la presion en el recipiente colector de secrecion y la presion exterior supera un primer valor umbral definido. Este valor umbral se puede elegir como un valor positivo muy pequeno, por ejemplo, un valor entre 0,001 y 0,1 kPa, preferiblemente entre 0,01 y 0,05 kPa. De este modo se abre la valvula, una vez que aire de la cavidad pleural llegue al interior del recipiente colector de secrecion sin que para ello se tenga que superar en primer lugar una contrapresion relativamente alta. De este modo, el paciente puede expulsar a presion con mas facilidad el aire acumulado en la cavidad pleural. Una vez que la presion vuelva a quedar por debajo de un segundo valor umbral que puede ser igual o menor que el primer valor umbral, por ejemplo, cuando la diferencia de presion se vuelve negativa, la valvula se puede volver a cerrar de manera activa para evitar un flujo de aire de vuelta al interior de la cavidad pleural.
Preferiblemente, la valvula de desaireacion se puede controlar mediante senales electricas, aunque tambien puede ser controlable por otros tipos de senales, por ejemplo, mediante senales opticas, de manera hidraulica o neumatica. Esto tambien es valido para todas las valvulas controlables adicionales mencionadas a continuacion. Valvulas controlables adecuadas son conocidas en un gran numero por el estado de la tecnica.
Para activar automaticamente la valvula de desaireacion, el dispositivo comprende preferiblemente un primer sensor de presion para determinar la presion en el recipiente colector de secrecion, y un dispositivo de control electronico (un controlador) que actua conjuntamente con este sensor de presion que activa la valvula de desaireacion teniendo en cuenta la presion medida. El primer sensor de presion se denomina en lo sucesivo tambien sensor de presion de recipiente, ya que mide la presion en proximidad del recipiente colector de secrecion. Sensores de presion adecuados son conocidos en un gran numero por el estado de la tecnica. El dispositivo de control puede estar dotado de elementos de mando, por ejemplo, botones de mando y/o una pantalla, en particular una pantalla tactil. Puede estar alimentado por la red electrica aunque, preferiblemente, esta dotado de una fuente de energfa autonoma, por ejemplo, en forma de batenas desechables o recargables. Esto permite configurar el dispositivo de manera portatil. El dispositivo de control puede comprender una memoria, por ejemplo, una memoria flash, y puede estar configurado para almacenar de forma continua o en determinados momentos datos operativos previamente determinados en la memoria, en particular la presion medida en el recipiente colector de secrecion y/o el estado operativo de la valvula de desaireacion. Asf, por ejemplo, se pueden almacenar los momentos en los que la valvula de desaireacion se abre y se cierra. De este modo se vuelve posible vigilar el desarrollo de curacion del paciente (monitorizacion).
Adicionalmente, el dispositivo puede estar dotado de un sensor de caudal para medir el flujo volumetrico de gas que entra en el dispositivo desde el recipiente colector de secrecion a traves de la conexion de recipiente. El dispositivo de control esta configurado entonces preferiblemente para constituir el flujo volumetrico de gas medido y/o almacenarlo de manera continua o en determinados momentos en la memoria. De este modo se vuelve posible vigilar aun mejor el desarrollo de curacion.
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El dispositivo puede estar configurado de modo que opcionalmente se posibilita un funcionamiento activo, es dedr, de modo que opcionalmente se puede aplicar un vado en el recipiente colector de secrecion. Para ello, el dispositivo puede tener una conexion de vado para la conexion con una fuente de vado. En este caso se trata preferiblemente de una fuente de vado externa, por ejemplo, de un sistema de vado de hospital, de modo que el verdadero dispositivo se puede mantener muy compacto. Sin embargo, asimismo, el propio dispositivo puede tener una fuente de vado interna, por ejemplo, una bomba de vado. Al existir una conexion de vado se vuelve posible tratar pacientes en primer lugar con un drenaje toracico activo (por ejemplo, en una fase inicial tras una operacion), cuando sea necesario, y cambiar a un drenaje toracico pasivo sin un cambio del dispositivo de drenaje en el caso de un desarrollo de curacion avanzado. Dado el caso, tambien se puede realizar un cambio en el sentido inverso, esto es, de un funcionamiento pasivo a un funcionamiento activo, cuando esto demuestre ser necesario. En el funcionamiento activo, el dispositivo se puede operar con muy poco ruido al renunciarse a un cierre hidraulico, mientras que, en el caso de un cierre hidraulico, se puede ofr en cada caso un burbujeo (a menudo molesto) en la salida de aire.
Entre la conexion de recipiente y la conexion de vado esta prevista para ello preferiblemente una segunda valvula controlable que se puede abrir de manera dirigida para aplicar un vado existente en la conexion de vado en el recipiente colector de secrecion. Esta valvula se denomina en lo sucesivo tambien valvula de vado. De este modo, el cambio entre un funcionamiento pasivo y un funcionamiento activo se puede realizar automaticamente mediante el dispositivo de control mediante criterios previamente determinados.
Ademas, el dispositivo puede tener un segundo sensor de presion que esta configurado para medir la presion en la conexion de vado. Este sensor de presion se denomina en lo sucesivo tambien sensor de presion de vado. El dispositivo de control puede vigilar entonces la presion medida por el segundo sensor de presion. El dispositivo de control puede estar configurado de modo que solo abre automaticamente la segunda valvula cuando la presion en la conexion de vado con respecto a la presion atmosferica se vuelve negativa o queda por debajo de un determinado valor lfmite. Sin embargo, dado el caso, abre a este respecto la segunda valvula solo cuando se cumplen condiciones adicionales, por ejemplo, cuando el primer sensor de presion o un sensor de presion de paciente descrito aun en mas detalle a continuacion indica una presion positiva o una presion negativa demasiado pequena en la cavidad pleural que es un indicio de la necesidad de una evacuacion por aspiracion activa.
El dispositivo de control puede estar configurado para indicar opticamente los valores de medicion del segundo sensor de presion y/o la posicion de la segunda valvula y/o almacenarlos de manera continua o en determinados momentos en la memoria del dispositivo de control para garantizar una vigilancia mejorada de pacientes.
La segunda valvula puede estar configurada como valvula continua (valvula de ajuste) que no solo puede adoptar dos estados (cerrado/abierto) sino que tiene una seccion transversal de abertura que fundamentalmente se puede ajustar de manera continua y, de este modo, es adecuada para ajustar de manera continua la presion de vado existente en el recipiente colector de secrecion. De este modo se vuelve posible que el dispositivo de control regule de manera activa la presion de vado aplicada en el recipiente colector de secrecion o en la cavidad pleural. Para la regulacion de la presion de vado, el dispositivo de control puede recurrir en particular a los valores de presion medidos por el sensor de presion de recipiente o por un sensor de presion de paciente descrito aun en mas detalle a continuacion. Preferiblemente, el caudalfmetro opcional esta dispuesto entre la conexion de recipiente y la valvula de vado, de modo que se puede medir el flujo volumetrico generado mediante el vado.
Concretamente, la disposicion de las valvulas y de los sensores se elige preferiblemente de la siguiente manera: De la conexion de recipiente conduce un conducto de desaireacion a la atmosfera. La primera valvula (valvula de desaireacion) esta dispuesta en este conducto, y el primer sensor de presion (sensor de presion de recipiente) mide la presion en este conducto entre la conexion de recipiente y la valvula de desaireacion. El sensor de caudal opcional esta dispuesto en este conducto tambien entre la conexion de recipiente y la valvula de desaireacion. Preferiblemente, ademas se ramifica del conducto de desaireacion un conducto de vado, que conduce a la conexion de vado, entre la conexion de recipiente y la valvula de desaireacion. Preferiblemente, este conducto tiene una seccion transversal mas pequena que el conducto de desaireacion para limitar el rendimiento de aspiracion maximamente posible. La segunda valvula (valvula de vado) y el segundo sensor de presion (sensor de vado), si estos existen, estan dispuestos dentro de o en este conducto. De este modo, el control o la regulacion del vado aplicado se puede realizar de manera completamente independiente del control anteriormente descrito de la valvula de desaireacion, y la valvula de desaireacion permanece cerrada permanentemente en el modo operativo activo. A este respecto, el conducto de vado se ramifica del conducto de desaireacion preferiblemente solo por detras del sensor de caudal. De este modo tambien se puede medir y, dado el caso, registrar, el caudal en el modo operativo activo.
Opcionalmente, el dispositivo puede tener ademas un sensor de nivel de llenado para la medicion del estado de llenado existente en el recipiente colector de secrecion (es decir, de la cantidad de secrecion acumulada). A este respecto, en particular se puede tratar de un sensor capacitivo que esta alojado en una pared del dispositivo dirigida al recipiente colector de secrecion. Este sensor tambien puede estar conectado con el dispositivo de control. El dispositivo de control esta configurado entonces preferiblemente para emitir una senal cuando el nivel de lfquido supera un valor previamente determinado. El dispositivo de control puede estar configurado de manera alternativa o
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adicional para indicar opticamente el nivel de Uquido, por ejemplo, en una escala o de otra manera adecuada en una pantalla del dispositivo de control, y/o para almacenar de manera continua o en determinados momentos el nivel de kquido medido en la memoria.
Hoy en dfa, drenajes toracicos se realizan en la mayona de los casos con un sistema de doble tubo. A este respecto, un primer tubo sirve como conducto de drenaje para transportar aire y secreciones del cateter al recipiente colector de secrecion. Un segundo tubo sirve como conducto auxiliar. Este conducto auxiliar desemboca en el extremo (proximal) en el lado del paciente en el conducto de drenaje. Por regla general, el conducto auxiliar sirve entonces para medir la presion en la cavidad pleural sin que esta medicion se falsifique mediante efectos de sifon en el conducto de drenaje. Ademas, el conducto auxiliar se puede emplear para enjuagar el conducto de drenaje cuando se producen obstrucciones del conducto de drenaje.
Para su uso con un sistema de doble tubo, el dispositivo puede tener adicionalmente a la conexion de recipiente tambien una conexion para un conducto auxiliar de este tipo. Con esta conexion esta conectado entonces un tercer sensor de presion. Este sensor de presion se denomina en lo sucesivo tambien sensor de presion de paciente, ya que posibilita medir las condiciones de presion reales en la cavidad pleural del paciente. Este sensor de presion, a su vez, esta conectado entonces preferiblemente con el dispositivo de control. El dispositivo de control, a su vez, puede almacenar y/o visualizar de manera continua o en determinados momentos los valores de presion medidos por este sensor. Preferiblemente, el dispositivo de control vigila los valores de presion medidos por el sensor de presion de paciente y los compara de manera continua o en determinados momentos con los valores de presion medidos por el sensor de presion de recipiente. Si estos valores se diferencian entre sf en mas de un importe previamente establecido, esto es un indicio de una obstruccion del conducto de drenaje, y el dispositivo de control puede emitir una senal correspondiente. Esta senal puede servir en particular para desencadenar un proceso de enjuague automatico. Tal como ya se menciono, tambien se puede recurrir al sensor de presion de paciente para regular la presion de vacfo en la cavidad pleural.
Preferiblemente, la conexion para el conducto auxiliar esta conectada ademas con una tercera valvula controlable que en lo sucesivo se denomina valvula de enjuague. En el estado cerrado, esta valvula cierra la conexion para el conducto auxiliar hacia la atmosfera en el lado del aparato. Cuando existe una conexion de vacfo, el proceso de enjuague se puede realizar entonces de la siguiente manera. El dispositivo de control abre, por un lado, la valvula de enjuague y, por otro lado, la valvula de vacfo. De este modo se produce un vacfo en el conducto de drenaje y, por tanto, tambien en el conducto auxiliar. Este conduce a que aire de la atmosfera se aspire a traves de la valvula de enjuague al interior del conducto auxiliar y llegue a traves del conducto de drenaje a la fuente de vacfo. De este modo se enjuaga el conducto de drenaje, tal como se indica basicamente, por ejemplo, tambien en el documento WO 2005/061025.
Preferiblemente, dichas valvulas, dichos sensores y el dispositivo de control estan alojados en una carcasa comun. Preferiblemente, el recipiente colector de secrecion se puede conectar de manera liberable con esta carcasa, por ejemplo, mediante una conexion de encaje rapido. Ademas, para la conexion del conducto de drenaje y del conducto auxiliar opcional puede estar prevista una pieza de conexion que se puede colocar de manera liberable en la carcasa. La conexion entre el conducto de drenaje o el conducto auxiliar y el recipiente colector de secrecion o la carcasa puede estar configurada, por ejemplo, de manera correspondiente al documento WO 2007/128156 o al documento WO 2008/141471. Asf resulta en total un sistema compacto que se puede fabricar de manera economica y que puede estar configurado de manera portatil. Segun la necesidad se pueden acoplar a la carcasa recipientes colectores de secrecion con un tamano diferente. A este respecto, el intercambio de los recipientes colectores de secrecion (preferiblemente desechables) se puede realizar de manera sencilla y sin afectar al paciente.
El dispositivo de control tiene preferiblemente un procesador digital y una memoria en la que esta almacenado un programa informatico que, en caso de una ejecucion mediante el procesador, provoca una realizacion de las etapas anteriormente mencionadas mediante el dispositivo de control.
En un segundo aspecto, por tanto, la presente invencion se refiere tambien a un programa informatico de acuerdo con la reivindicacion 14. Por tanto, se indica un programa informatico para el control de un dispositivo de drenaje toracico con un recipiente colector de secrecion, al menos una primera valvula controlable, al menos un primer sensor de presion y un dispositivo de control que actua conjuntamente con la primera valvula y el primer sensor de presion, en el que el programa informatico, cuando se ejecuta, induce al dispositivo de control a llevar a cabo las siguientes etapas:
- Leer el primer sensor de presion para determinar una presion en el recipiente colector de secrecion; y
- activar la primera valvula para desairear el recipiente colector de secrecion cuando la presion determinada supera un primer valor umbral.
Cuando existe una conexion de vacfo, preferiblemente, el programa informatico, cuando se ejecuta, induce al dispositivo de control ademas a llevar a cabo las siguientes etapas:
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- Determinar la diferencia entre la presion en una conexion de vado del dispositivo de drenaje toracico y la presion atmosferica;
- abrir automaticamente una segunda valvula controlable dispuesta entre el recipiente de secrecion y la conexion de vado cuando dicha diferencia queda por debajo de un valor lfmite previamente determinado y, opcionalmente, se cumplen criterios adicionales.
Finalmente, cuando ademas existen un sensor de presion de paciente y una valvula de enjuague tal como se describieron anteriormente, el programa informatico, cuando se ejecuta, puede inducir al dispositivo de control a llevar a cabo el proceso de enjuague anteriormente mencionado.
Perfeccionamientos adicionales del programa informatico se indican en las reivindicaciones dependientes. Perfeccionamientos de este tipo resultan ademas de manera analoga de las exposiciones anteriores con respecto al dispositivo.
El programa informatico puede existir en particular en forma de un producto de programa informatico en un soporte de datos adecuado, por ejemplo, en un CD-ROM, en una memoria flash etc., o se puede proporcionar para su descarga mediante una red. Puede existir en cualquier forma, por ejemplo, como codigo de fuente, codigo de objeto o codigo de maquina.
Tambien se describe un procedimiento para operar un dispositivo de drenaje toracico con un recipiente colector de secrecion que comprende las siguientes etapas:
- Determinar una presion en el recipiente colector de secrecion;
- Desairear el recipiente colector de secrecion mediante una valvula controlable cuando la presion supera un primer valor umbral.
El procedimiento puede comprender ademas:
- Determinar la diferencia entre la presion en una conexion de vado del dispositivo de drenaje toracico y la presion atmosferica;
- abrir automaticamente una segunda valvula controlable dispuesta entre el recipiente de secrecion y la conexion de vado cuando dicha diferencia queda por debajo de un valor lfmite previamente determinado y, opcionalmente, se cumplen criterios adicionales. Ademas, el procedimiento puede comprender el proceso de enjuague ya descrito anteriormente. Perfeccionamientos ventajosos de este procedimiento resultan tambien de manera analoga de las exposiciones anteriores con respecto al dispositivo.
Breve descripcion de los dibujos
Formas de realizacion preferidas de la invencion se describen a continuacion mediante los dibujos que solo sirven para fines de explicacion y no se deben interpretar de forma restrictiva. En los dibujos muestran:
La figura 1 La figura 2 La figura 3
La figura 4 La figura 5
La figura 6
La figura 7
un esbozo principal de un ejemplo de realizacion preferido de la presente invencion; una vista esquematica de un dispositivo de control;
una vista esquematica de un dispositivo de drenaje de acuerdo con la invencion con un primer recipiente colector de secrecion pequeno; una variante del dispositivo de drenaje de la figura 3; una vista esquematica de un dispositivo de drenaje de recipiente colector de secrecion mas grande; un diagrama que representa un desarrollo temporal tfpico de drenaje toracico del estado de la tecnica; y un diagrama que representa un desarrollo temporal tfpico de drenaje toracico de acuerdo con la invencion.
acuerdo con la invencion con un segundo de la presion pleural al utilizar un dispositivo de la presion pleural al utilizar un dispositivo
Descripcion de formas de realizacion preferidas
En la figura 1 se representa un esbozo principal de un dispositivo de drenaje toracico 100 de acuerdo con la invencion. La camara pleural 1 de un paciente esta conectada mediante un cateter de drenaje no representado y un conducto de drenaje 2 conectado al mismo con un recipiente colector de secrecion 3. Este ultimo sirve para separar componentes lfquidos y gaseosos. Las secreciones 4 lfquidas se acumulan en la base del recipiente colector de secrecion 3, mientras que los componentes gaseosos (fundamentalmente aire) llegan a traves de un filtro 5 mediante una conexion de recipiente 16 al interior de un conducto de desaireacion 13. En el conducto de desaireacion 13 estan dispuestos de manera sucesiva en primer lugar un sensor de caudal 6 y, a continuacion, una valvula de desaireacion 12 electricamente controlable con respecto a la direccion de flujo 14. En el estado abierto, la valvula de desaireacion 12 libera el conducto de desaireacion 13 hacia la atmosfera en una salida 15. Un sensor de presion de recipiente 11 mide la presion entre el sensor de caudal 6 y la valvula de desaireacion 12. Este sensor de presion tambien puede estar dispuesto por delante del sensor de caudal 6, por ejemplo, directamente en la conexion
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de recipiente 16. El sensor de presion de recipiente 11 y la valvula de desaireacion 12 forman juntos una unidad de desaireacion 10. Un dispositivo de control 7 con una memoria 8 lee las senales de los sensores 6 y 11 y activa la valvula 12.
En el funcionamiento pasivo normal, aire y secreciones de la camara pleural 1 llegan a traves del conducto de drenaje 2 al interior del recipiente colector de secrecion 3. Para que el aire se pueda escapar del recipiente colector de secrecion 3 sin una contrapresion notable, el dispositivo de control 7 mide mediante el sensor de presion de recipiente 11 la presion en proximidad de la conexion de recipiente 16 y abre la valvula de desaireacion 12, una vez que esta presion este situada poco por encima de la presion atmosferica. A este respecto, el umbral de respuesta con el que se abre la valvula de desaireacion 12, se puede elegir de forma que es muy pequeno. Una vez que la presion vuelva a caer por debajo de la presion atmosferica, el dispositivo de control 7 vuelve a cerrar la valvula de desaireacion 12. De este modo se evita que aire fluya de vuelta al interior de la camara pleural 1. Por tanto, en cierto modo, la unidad de desaireacion 10 forma junto con la unidad de control 7 una valvula de retencion electronica con un umbral de respuesta muy pequeno.
En el presente ejemplo existe un sensor de nivel de llenado 9 opcional que, por ejemplo, determina de forma capacitiva el nivel de llenado del recipiente colector de secrecion 3 y lo retransmite a la unidad de control 7. De este modo se le puede avisar a tiempo al paciente o al personal sanitario mediante una senal de alarma, por ejemplo, optica o acustica cuando el recipiente colector de secrecion 3 esta casi lleno.
Opcionalmente existe un conducto de vado 23 que conduce del conducto de desaireacion 13 a una conexion de vado 25. En el conducto de vado esta dispuesta una valvula de vado 22 electricamente controlable. Un sensor de vado 21 mide la presion entre la conexion de vado 25 y la valvula de vado 22. A este respecto, el sensor de vado 21 y la valvula de vado 22 forman una unidad de control de vado 20. Para evitar un efecto de aspiracion demasiado intenso, la seccion transversal del conducto de vado 23 se elige de modo que es menor que aquella del conducto de desaireacion 13 por motivos de seguridad.
Tambien el sensor de vado 21 y la valvula de vado 22 estan conectados con el dispositivo de control 7. Este ultimo determina si el paciente realmente necesita un vado, es decir, si el dispositivo de drenaje 100 realmente se debe operar en el modo activo. Esto se puede establecer, por ejemplo, mediante una entrada manual del personal sanitario, por ejemplo, cuando el personal sanitario determina una fistula aerea que se debena tratar mediante una operacion activa. Sin embargo, un cambio entre el modo operativo pasivo y el modo operativo activo tambien se puede realizar de manera automatica mediante el dispositivo de control 7, por ejemplo, cuando la presion medida por el sensor de presion de recipiente 11 o por el sensor de presion de paciente 31 aun descrito a continuacion esta situada muy proxima a la presion atmosferica durante un tiempo prolongado.
Cuando se desea una operacion activa, el dispositivo de control 7 determina con el sensor de vado 21 si realmente existe un vado suficiente en la conexion de vado 25. A este respecto no es necesario que el sensor de vado 21 sea especialmente preciso. Si este no es el caso, el dispositivo de control 7 emite una senal de alarma correspondiente, por ejemplo, una senal visual o acustica. En caso contrario, el dispositivo de control 7 abre la valvula de vado 22.
A este respecto, el dispositivo de control 7 puede estar configurado de modo que regula automaticamente la presion en el recipiente colector de secrecion 3 o en la camara pleural 1 con ayuda del sensor de presion de recipiente 11 y/o del sensor de presion de paciente 31 descrito a continuacion de modo que se obtiene un valor previamente establecido. Dado que el conducto de vado 23 solo se ramifica del conducto de desaireacion 13 por detras del sensor de caudal 6 con respecto a la direccion de flujo 24, el dispositivo de control 7 tambien puede medir de manera continua el caudal en el modo operativo activo. Se puede recurrir a los valores de caudal medidos para volver a cambiar automaticamente al funcionamiento pasivo, por ejemplo, cuando los valores de caudal permanecen muy pequenos durante un periodo de tiempo prolongado.
Asimismo, opcionalmente, existe un dispositivo de vigilancia y enjuague 30 que esta conectado con el cateter de drenaje y, de este modo, con la camara pleural 1 mediante un conducto de enjuague 33, un filtro de bacterias 37, una conexion auxiliar 36 y un conducto auxiliar 2'. El dispositivo de vigilancia y enjuague 30 comprende una valvula de enjuague 32 que en el estado cerrado cierra el conducto de enjuague 33 hacia la atmosfera. Un sensor de presion de paciente 31 mide la presion en el conducto de enjuague 33 entre la conexion auxiliar 36 y la valvula de enjuague 32. El sensor de presion de paciente 31 y la valvula de enjuague 32, a su vez, estan conectados con el dispositivo de control 7. El dispositivo de control 7 mide con el sensor de presion de paciente 31 la presion en la camara pleural 1. En el modo operativo activo, dado el caso, el dispositivo de control 7 aprovecha estos valores de presion para regular la presion de vado. Ademas, el dispositivo de control 7 compara periodicamente los valores de presion determinados por el sensor de presion de paciente 31 con los valores de presion determinados por el sensor de presion de recipiente 11.
Cuando estos se diferencian mucho entre sf, esto es un indicio de un funcionamiento defectuoso, y el dispositivo de control emite una senal de alarma correspondiente. En el modo operativo activo, ademas, el dispositivo de control puede desencadenar un proceso de enjuague. Para ello, por un lado, se abre la valvula de enjuague 32. Por otro lado, la valvula de vado 22 se abre mucho. De este modo, aire se aspira a traves del conducto auxiliar 2' al interior
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del conducto de drenaje 2 y, alU, elimina obstrucciones posiblemente existentes.
Todos los valores de medicion determinados por el dispositivo de control 7 y todos los estados operativos se pueden almacenar de manera continua o en determinados momentos por el dispositivo de control en la memoria 8. De este modo se vuelve posible una vigilancia ininterrumpida del proceso de curacion. En particular, todo el desarrollo del flujo volumetrico de aire se puede registrar tanto en el modo operativo activo como en el modo operativo pasivo, igual que el desarrollo de la cantidad de secrecion absorbida y todos los estados de alarma.
Dado que el propio dispositivo no requiere una unidad de bombeo, se puede configurar de manera muy compacta y solo requiere poca energfa. Por tanto, se puede alimentar sin problemas tambien durante un tiempo prolongado mediante batenas. Debido al numero pequeno y la complejidad baja de los elementos constructivos necesarios, ademas, el dispositivo se puede fabricar de manera muy economica. Dado que no existen un cierre hidraulico ni una unidad de bombeo, el dispositivo tiene un funcionamiento muy suave.
En la figura 2 se ilustra una posible configuracion concreta de una unidad de control 7 digital. La unidad de control 7 comprende una pletina 71 sobre la que estan montados batenas 72, un procesador 73 con una memoria integrada, elementos de mando 74 en forma de teclas y un dispositivo de indicacion visual en forma de una pantalla 75. Adicionalmente existen convertidores analogico-digital (ADC) no representados para convertir las senales de salida analogicas de los diferentes sensores en senales de entrada digitales para el procesador 73, y circuitos de control para activar las valvulas. En la memoria esta almacenado un programa que, cuando se ejecuta en el procesador, induce al dispositivo de control 7 a llevar a cabo los procedimientos anteriormente mencionados.
Las figuras 3 a 5 ilustran posibles formas de carcasa de un dispositivo de acuerdo con la invencion. El dispositivo 100 de las figuras 3 a 5 comprende una carcasa 101 en cuyo lado anterior existen un interruptor de encendido/apagado 102, elementos de mando 103 y una pantalla 104. En el lado superior esta enchufado un elemento de conexion 110 con el que estan conectados los respectivos extremos (distales) en el lado del aparato de un conducto de drenaje 2 y de un conducto auxiliar 2'. En el lado posterior de la carcasa 101 se ha hecho clic sobre un recipiente colector de secrecion 120 que en el ejemplo de las figuras 3 y 4 tiene un volumen de recogida de aproximadamente 0,3 l. Sin embargo, tal como se muestra en la figura 5, en su lugar se puede conectar un recipiente colector de secrecion 121 mas grande, por ejemplo, con un volumen de recogida de 0,8 l. El elemento de conexion 110 conecta el conducto de drenaje 2 con el recipiente colector de secrecion 120, mientras que el conducto auxiliar 2' lo conecta directamente con los componentes correspondientes en el dispositivo 100. En una pared lateral (figuras 3 y 5) o en la pared frontal anterior (figura 4) de la carcasa esta configurada una conexion de vacfo 25 para la conexion a un vacfo domestico de un hospital o a una bomba de vacfo externa.
Las figuras 6 y 7 ilustran en comparacion el desarrollo de presion en la camara pleural en un dispositivo de drenaje toracico pasivo tradicional con un cierre hidraulico (figura 6) y en un dispositivo de drenaje toracico de acuerdo con la presente invencion (figura 7).
En el dispositivo de drenaje toracico tradicional (figura 6), el paciente debe superar en primer lugar en el momento t1 la columna de agua en el tubo de entrada del cierre hidraulico para expulsar a presion aire de la camara pleural, por ejemplo, tosiendo. Para ello es necesaria una contrapresion de aproximadamente 2 cm de H2O (0,2 kPa) en este caso (ilustracion abajo a la izquierda en la figura 6). Esto conduce a un colapso parcial de los pulmones y no es favorable para la curacion. En un momento posterior t2, la presion en la camara pleural vuelve a tener entonces valores negativos con respecto a la presion atmosferica que segun la fase de la respiracion (inspiracion/espiracion) estan situados tfpicamente entre -0,5 kPa y -0,8 kPa. Esto se manifiesta en una columna de agua positiva en el tubo de entrada del cierre hidraulico (ilustracion abajo en el centro en la figura 6).
En cambio, en el dispositivo de drenaje toracico de acuerdo con la presente invencion, la valvula desechable electronica ya responde en el caso de una presion positiva muy pequena con respecto a la presion atmosferica. De este modo no se establece nunca una contrapresion significante. De este modo, el paciente puede expulsar a presion sin esfuerzo alguno aire de la camara pleural sin colapsar a este respecto los pulmones mas de lo necesario.
Lista de numeros de referencia
1 Cavidad pleural
2 Conducto de drenaje
2' Tubo auxiliar
3 Recipiente colector de secrecion
4 Secrecion
5 Filtro
6 Sensor de caudal
7 Dispositivo de control
8 Memoria
9 Sensor de nivel de llenado
10 Dispositivo de desaireacion
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P
t
t|, t2
Primer sensor de presion (sensor de presion de recipiente) Primera valvula (valvula de desaireacion)
Conducto de desaireacion Direccion de flujo Salida
Conexion de recipiente Dispositivo de control de vado
Segundo sensor de presion (sensor de presion de vado) Segunda valvula (valvula de vado)
Conducto de vado
Direccion de flujo
Conexion de vado
Dispositivo de vigilancia/enjuague
Tercer sensor de presion (sensor de presion de paciente)
Tercera valvula (valvula de enjuague)
Conducto de medicion y enjuague
Direccion de flujo
Entrada
Conexion auxiliar Filtro de bacterias Pletina Batena
Procesador/memoria Elemento de mando Pantalla
Dispositivo de drenaje Carcasa
Interruptor de encendido/apagado
Elemento de mando
Pantalla (unidad de indicacion)
Elemento de conexion
Recipiente colector de secrecion (pequeno)
Recipiente colector de secrecion (grande)
Presion
Momento
Momentos

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    REIVINDICACIONES
    1. Dispositivo para el drenaje toracico que presenta:
    - una conexion de recipiente (16) para un recipiente colector de secrecion (3) que se puede conectar con la cavidad pleural (1) de un paciente;
    - un conducto de desaireacion (13) que conduce de la conexion de recipiente (16) a la atmosfera,
    - un dispositivo de desaireacion (10) con una primera valvula (12) controlable que esta dispuesta en el conducto de desaireacion para desairear el recipiente colector de secrecion (3), y con un primer sensor de presion (11) para medir una presion en el recipiente colector de secrecion (3), midiendo el primer sensor de presion (11) la presion en el conducto de desaireacion (13) entre la conexion de recipiente (16) y la primera valvula (12); y
    - un dispositivo de control (7) que actua conjuntamente con el primer sensor de presion (11), caracterizado por que el dispositivo de control (7) esta configurado para abrir la primera valvula (12) cuando la diferencia entre la presion en el recipiente colector de secrecion (3) y la presion atmosferica supera un primer valor umbral positivo.
  2. 2. Dispositivo de acuerdo con la reivindicacion 1, estando el primer valor umbral situado entre 0,001 y 0,05 kPa.
  3. 3. Dispositivo de acuerdo con la reivindicacion 1 o 2, en el que el dispositivo de control (7) presenta una memoria (8) y esta configurado para almacenar datos operativos previamente determinados en la memoria (8), comprendiendo los datos operativos la presion medida en el recipiente colector de secrecion (3) y/o un estado operativo de la primera valvula (12).
  4. 4. Dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores que ademas presenta un sensor de caudal (6) que esta dispuesto entre la conexion de recipiente (16) y la primera valvula (12) y que esta configurado para medir el flujo volumetrico de gas que entra a traves de la conexion de recipiente (16).
  5. 5. Dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, que presenta ademas una conexion de vacfo (25) para la conexion con una fuente de vado.
  6. 6. Dispositivo de acuerdo con la reivindicacion 5, que entre la conexion de recipiente (16) y la conexion de vacfo (25) presenta una segunda valvula (22) controlable para aplicar de manera dirigida un vacfo al recipiente colector de secrecion (3).
  7. 7. Dispositivo de acuerdo con la reivindicacion 5 o 6, que presenta ademas un segundo sensor de presion (21) que esta configurado para medir la presion en la conexion de vacfo (25).
  8. 8. Dispositivo de acuerdo con la reivindicacion 7, estando el dispositivo de control (7) configurado de modo que abre automaticamente la segunda valvula (22) cuando la diferencia entre la presion en la conexion de vacfo (25) y la presion atmosferica queda por debajo de un valor umbral previamente determinado.
  9. 9. Dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones 5 a 8, que presenta un conducto de vacfo (23) que conduce a la conexion de vacfo (25) y se ramifica del conducto de desaireacion (13) entre la conexion de recipiente (16) y la primera valvula (12).
  10. 10. Dispositivo de acuerdo con la reivindicacion 9, presentando el conducto de vacfo (23) una seccion transversal mas pequena que el conducto de desaireacion (13).
  11. 11. Dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, que presenta ademas una conexion para un conducto auxiliar (33) y un tercer sensor de presion (31) conectado con ello.
  12. 12. Dispositivo de acuerdo con la reivindicacion 11, que presenta ademas una tercera valvula (32) controlable conectada con la conexion para el conducto auxiliar (33) que en el estado cerrado cierra la conexion para el conducto auxiliar (33) hacia la atmosfera en el lado del aparato.
  13. 13. Dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, que comprende una carcasa (101) en la que esta alojado el dispositivo de desaireacion (10) y con la que se puede conectar de manera liberable un recipiente colector de secrecion (3).
  14. 14. Programa informatico para el control de un dispositivo de drenaje toracico con un recipiente colector de secrecion (3), al menos una primera valvula (12) controlable, al menos un primer sensor de presion (11) y un dispositivo de control (7), en el que el programa informatico, cuando se ejecuta, induce al dispositivo de control (7) a llevar a cabo las siguientes etapas:
    - leer el primer sensor de presion (11) para determinar una presion en el recipiente colector de secrecion (3); y
    10
    caracterizado por la etapa:
    - activar la primera valvula (12) para desairear el recipiente colector de secrecion (3) cuando la diferencia entre la presion en el recipiente colector de secrecion (3) y la presion atmosferica supera un primer valor umbral positivo, estando el valor umbral situado entre 0,001 y 0,05 kPa.
  15. 15. Programa informatico de acuerdo con la reivindicacion 14, en el que el programa informatico, cuando se ejecuta, induce al dispositivo de control (7) ademas a llevar a cabo las siguientes etapas:
    - determinar la diferencia entre la presion en una conexion de vado (25) del dispositivo de drenaje toracico y la presion atmosferica;
    - abrir automaticamente una segunda valvula (22) controlable dispuesta entre el recipiente de secrecion y la conexion de vacfo cuando dicha diferencia queda por debajo de un valor lfmite previamente determinado.
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