ES2645024T3 - Vía respiratoria artificial mejorada - Google Patents

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ES2645024T3 ES12742534.6T ES12742534T ES2645024T3 ES 2645024 T3 ES2645024 T3 ES 2645024T3 ES 12742534 T ES12742534 T ES 12742534T ES 2645024 T3 ES2645024 T3 ES 2645024T3
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John Berg
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Description

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DESCRIPCION
Via respiratoria artificial mejorada
La invencion se refiere a una via respiratoria artificial del tipo normalmente utilizada en cirugla.
Hay muchas formas disponibles de vlas respiratorias artificiales. Un forma habitual presenta un tubo hueco que esta acoplado a una mascara, el cual frecuentemente incluye un manguito inflable, el cual, cuando es insertado, cubre la abertura larlngea y proporciona un cierre estanco eficaz alrededor de la abertura larlngea. A continuacion, pueden ser administrados al paciente unos gases a traves del tubo hueco.
Normalmente, el tubo es moldeado a partir de un material plastico y flexible hasta cierto punto. Algunos tubos son relativamente rlgidos mientras que otros son mucho mas flexibles o blandos de manera que pueden doblarse por su propio peso.
Los tubos esencialmente rlgidos son capaces de mantener su forma durante la insercion de la mascara y pueden ser utilizados como un asidero durante este proceso. Algunos estan suavemente curvados, pero son capaces de doblarse aun mas para adaptarse en la forma requerida para asentarse contra la boveda del paladar y la faringe posterior. Otros tubos de via respiratoria estan preformados con una curva de 60 a 90 grados para coincidir Intimamente con este angulo anatomico.
Los tubos mas flexibles, en general, estan fabricados a partir de un plastico blando o un material elastomerico, por ejemplo caucho de silicona o PVC que permite que el tubo sea facilmente doblado o flexionado. El tubo esta generalmente reforzado con un alambre en espiral con el fin de impedir la oclusion por una curvatura pronunciada. As! mismo, el refuerzo de alambre impide el aplastamiento y la oclusion en el que caso de que un paciente lleve a cabo una mordida sobre el tubo. La ventaja de los tubos flexibles es que pueden ser facilmente manejados despues de que la via respiratoria quede situada en posicion para no interferir con la tarea de un cirujano en el area de la cabeza, el cuello o la cavidad oral. Las referidas vlas respiratorias larlngeas de mascara con tubos flexibles se utilizan mucho en especialidades tales como cirugla de la cabeza, el cuello y el oldo, y en la cirugla de la nariz y la garganta. Un inconveniente de estos tubos es que son diflciles de insertar en cuanto el tubo no puede ser utilizado como asidero porque el tubo tiende a doblarse de manera incontrolada si se aplica cualquier tipo de presion sobre el mismo en el curso del proceso de insercion. La tecnica recomendada de insercion de estas vlas respiratorias es que la seccion de la mascara de via respiratoria sea agarrada e insertada utilizando los dedos (con guantes). Ello no gusta a los anestesistas. Se han disenado diversos introductores para evitar este problema, pero han resultado de todo punto inaceptables.
El documento WO 2004/089453 divulga una mascara larlngea que incluye un tubo de aire provisto de unas nervaduras para incrementar la rigidez de un segmento curvado del tubo. El objeto de la invencion es evitar las desventajas referidas.
En sentido amplio, la invencion proporciona una via respiratoria artificial que incorpora un tubo composite que ofrece las caracterlsticas tanto de los tubos rlgidos como de los flexibles.
Mas concretamente, la invencion proporciona una via respiratoria artificial que incluye un tubo de via respiratoria que presenta unos extremos proximal y distal y una mascara montada en el extremo distal del tubo de via respiratoria caracterizada porque el tubo de via respiratoria incluye una porcion curvada adyacente a su extremo distal y una porcion recta que se extiende desde la porcion curvada hasta el extremo proximal del tubo de via respiratoria y la porcion curvada es mas rlgida que la porcion recta. De acuerdo con la presente invencion, la porcion curvada esta moldeada a partir de un primer material menos flexible que un segundo material a partir del cual es moldeada la porcion recta.
De modo preferente, la dureza Shore A del primer material es de 40 a 50 y la dureza Shore A del segundo material es de 30 a 40.
De modo preferente, las porciones curvada y recta son secciones transversales anular.
De modo preferente, el diametro externo de la porcion curvada es mayor que el de la porcion recta.
De modo preferente, el diametro externo de la porcion curvada oscila entre 15 y 17 mm.
De modo preferente, el grosor de pared de la porcion curvada oscila entre 3 y 3,2 mm.
De modo preferente, el diametro externo de la porcion recta oscila entre 11 y 13 mm.
De modo preferente, el grosor de pared de la porcion recta oscila entre 1,4 y 1,5 m..
De modo preferente, la porcion recta incluye un muelle de soporte que ayuda a impedir la oclusion de aquella.
De modo preferente, las porciones curvada y recta son moldeadas por separado y, a continuacion, unidas entre si.
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De modo preferente, son moldeadas de manera integral mediante comoldeo.
De modo preferente, el modulo de elasticidad de la porcion curvada es sustancialmente mayor que el modulo de elasticidad de la porcion recta.
De modo preferente, cuando las muestras rectas de longitudes iguales son soportadas en un extremo y se aplica una fuerza lateral sobre el otro extremo, la deflexion de la muestra de la porcion curvada es aproximadamente 10 veces la de la muestra del tubo recto.
De modo preferente, el modulo de elasticidad de la muestra del tubo curvado es aproximadamente de 1,5 a 5 veces mayor que el del tubo recto. De modo preferente, tambien la relacion es de aproximadamente 2,5.
La via respiratoria artificial de la invention presenta la ventaja de que puede ser insertada de manera similar sobre una mascara larlngea. El usuario puede sujetar la porcion curvada relativamente rlgida y utilizarla como asidero para insertar la mascara. Despues de la insertion, la porcion recta mas flexible puede quedar situada de forma muy parecida al tubo de las vlas respiratorias de mascaras larlngeas flexibles conocidas para hacer posible un acceso quirurgico satisfactorio.
As! mismo, la mascara de via respiratoria de la invencion queda eficazmente estabilizada una vez que se ha insertado porque la porcion curvada queda asentada contra la boveda del paladar y la faringe posterior y, por tanto, es mucho menos probable que quede desplazada de manera inadvertida como sucede algunas veces en los dispositivos conocidos que incorporan un tubo completamente flexible.
La invencion tambien suministra un tubo de via respiratoria para una via respiratoria artificial, presentando el tubo de via respiratoria unos extremos proximal y distal y, estando el tubo de via respiratoria adaptado para incorporar una mascara montada en el extremo distal del tubo de via respiratoria, de manera que el tubo de via respiratoria incluye una porcion curvada adyacente a su extremo distal y una porcion recta que se extiende desde la porcion curvada hasta el extremo proximal del tubo de via respiratoria y la porcion curvada es mas rlgida que la porcion recta, siendo la porcion curvada moldeada a partir de un primer material que es menos flexible que un segundo material a partir del cual la porcion recta es moldeada. A continuation se describira la invencion con referencia a los dibujos que se acompanan, en los que:
La Figura 1 es una vista lateral esquematica de una mascara larlngea construida de acuerdo con la invencion;
la Figura 2 es una vista de la cara inferior de la mascara;
la Figura 3 es una section transversal longitudinal esquematica a lo lago de la llnea 3 - 3;
las Figuras 4 y 5 son diagramas utiles para la comprension de las propiedades flsicas del tubo; y
la Figura 6 muestra esquematicamente la via respiratoria artificial de la invencion insertada en un paciente.
La Figura 1 muestra una via 2 respiratoria artificial construida de acuerdo con la invencion. La via respiratoria incluye una mascara 4 y un tubo 6 de via respiratoria, estando el tubo 6 acoplado con un conector 8 Luer macho en su extremo proximal. La mascara 4 incluye un manguito 10 periferico inflable que, en uso, es inflado, por medio de un conducto 12 de inflado que abre al interior del manguito por medio de un esparrago 14. La mascara 2, de modo preferente, es moldeada a partir de caucho de silicona. La estructura de la mascara puede ser la misma o similar a la de las mascaras conocidas y, por tanto, no necesita ser descrita de forma detallada.
El tubo 6 de via respiratoria de la invencion incluye una porcion 16 curvada y una porcion 18 relativamente recta. Como se describira con mayor detalle mas adelante, la porcion 16 curvada es moldeada de manera que sea mucho mas rlgida que la porcion 18 recta. En la presente memoria descriptiva, la referencia a la porcion 18 como porcion recta significa que es moldeada para que sea lineal o ligeramente curvada. La flexibilidad de la porcion 18 es tal que pueda facilmente ser desviada de manera resiliente y la palabra recta en ese contexto debe entenderse cabalmente en el referido contexto.
En una forma de realization, la longitud X, como se muestra en la Figura 3 de la porcion 16 curvada es de aproximadamente 80 mm mientras que la longitud de la porcion 18 recta puede ser de 210 mm. Tlpicamente, la relacion de las longitudes es de aproximadamente 1: 3 pero puede modificarse con el tamano del dispositivo de via respiratoria.
La porcion 16 curvada, de modo preferente, es moldeada a partir de un caucho de silicona o de PVC y la porcion 18 recta, de modo preferente, es moldeada a partir de caucho de silicona o de PVC para que sea considerablemente mas flexible que la porcion 10. La porcion 18 recta de modo preferente, esta reforzada por un alambre en espiral (no mostrado). Las tecnicas para suministrar el soporte de alambre en espiral son conocidas en la tecnica y, por tanto, no necesitan ser descritas. El material a partir del cual es moldeada la porcion 16 curvada es mas rlgido que el material que se utiliza para moldear la porcion 18 recta. Tlpicamente, la dureza Shore del material para la porcion 16 rlgida es de 40 a 50 A mientras que la de la porcion 18 recta es de 30 a 40 A. Tanto la porcion 16 curvada como la
porcion 18 recta presentan, de modo preferente, unos diametros circulares interno y externo. El grosor de pared de la porcion 16 curvada es, de modo preferente, mayor que el grosor de pared de la porcion 18 recta. Tipicamente, el grosor de pared de la porcion 16 curvada oscila entre 3 y 3,2 mm mientras que el grosor de pared del tubo flexible oscila entre 1,4 y 1,5 mm.
5 Es posible que la porcion 16 curvada y la porcion 18 recta puedan ser moldeadas de manera integral a partir del mismo material y que el grosor de pared diferencial proporcione la diferencia de rigidez entre estas dos partes del tubo.
Sin embargo, es preferente que la porcion 16 curvada y la porcion 18 recta sean moldeadas por separado y, a continuacion, unidas entre si mediante sobremoldeado, soldadura por disolvente, adherencia u otras tecnicas. Como 10 se aprecia de forma optima en la Figura 3, el extremo 20 terminal de la porcion 16 curvada esta algo ahusada para que pueda ser insertada en el extremo 22 distal de la porcion 18 recta para que la transicion entre la porcion 16 y 18 sea relativamente suave interna y externamente.
Asi mismo, es posible que el tubo 6 de via respiratoria pudiera ser moldeado de manera integral inyectando un material mas duro en esa parte del molde que forma la porcion 16 curvada y un material mas blando en esa parte 15 del molde que forma la porcion 18 recta utilizando tecnicas de comoldeo conocidas.
Un prototipo del dispositivo 2 de la invencion ha sido construido y ha resultado tener unas propiedades deseables en cuanto la porcion 16 curvada es mucho menos susceptible a la incurvacion que la porcion 18 recta. Una investigacion de la deflexion y del modulo de elasticidad de la porcion 16 curvada y de la porcion 18 recta ha sido llevada a cabo. La Figura 4 muestra un diagrama que hace posible el calculo del momento de inercia l para un tubo 20 hueco en el que D1 es el diametro externo y D1 i es el diametro interno. El momento de inercia se obtiene mediante: l = (Pi / 64 ) (D14 + D1,4).
n
I = (D14 - Du4) Ecuacion 1
64
Para una porcion 16 curvada tipica, el diametro D1 externo es, digamos, de 16 mm, mientras que el diametro D1; interno es de 9,8 mm. Utilizando la Ecuacion 1 anterior, el momento de inercial l es 2,764 x 10-9 m4.
25 Tipicamente, para la porcion 18 recta, D1 es de 12 mm y D1; es de 9,1 mm. Por tanto, utilizando la Ecuacion 1 anterior, el momento de inercia l es 6,813 x 10-10 m4.
Las longitudes de muestra del material, cada una con una longitud de 100 mm para la porcion 16 curvada y la porcion 18 recta que fueron ambos inicialmente rectas fueron a continuacion sujetas a un extremo y sometidas a una fuerza transversal aplicadas sobre el otro extremo con el fin de medir la deflexion. En la prueba de la deflexion, el 30 extremo libre fue desviado 5 mm. En el caso de la muestra rigida, la fuerza requerida de 25 gms. En el caso de la muestra flexible, la prueba requerida fue de 2,5 gms. Esto ilustra que la porcion 18 recta es mucho mas susceptible de ser incurvada que la porcion 16 curvada. A partir de estas pruebas de deflexion, es posible calcular los valores aproximados para el modulo de elasticidad para las muestras rectas de las porciones curvadas y recta del tubo. La ecuacion siguiente puede ser utilizada con este fin:
PL3
d = Ecuacion 2
3EI
35
en la que d es la deflexion, P es la fuerza aplicada, L es la longitud, E es el modulo de elasticidad y I es el momento de inercia.
Utilizando las Ecuaciones 1 y 2 anteriores, para las muestras rectas, los modulos de elasticidad pueden determinarse como sigue como en la Tabla 1 inferior:
40 Tabla 1
Fuerza (g) D (m) Externo D (m) Interno I (m4) E (n/m2) E (kPa)
Porcion 18 Recta
2,5 0,012 0,0091 6,81259E - 10 2399966,648 348,085734
Porcion 16 Curvada
25 0,016 0,0098 2,76422E - 09 5914859,739 857,8778772
La relacion de los modulos por tanto, es de aproximadamente un 2,5 para el prototipo.
Debe apreciarse que, cuando la propia porcion 16 curvada (en vez de una muestra recta de la misma) es sometida a una fuerza de curvatura, como por ejemplo una fuerza P aplicada en su extremo proximal, se indica mediante la letra 5 P en la Figura 1, la fuerza requerida para 5 mm de deflexion es mayor que para la muestra recta. La prueba aplicada sobre el prototipo se requerla una fuerza de aproximadamente 65 gm para producir una deflexion de 5 mm y, por tanto, debe entenderse que el modulo de elasticidad para la porcion 16 curvada es al menos 5 veces la de la porcion 18 recta.
El dispositivo 2 de via respiratoria puede fabricarse en diferentes tamanos para su uso en pacientes de diferentes 10 categorlas de edad. La Tabla 2 inferior muestra el tamano nominal S del dispositivo 2 y los valores tlpicos para RD1 y la longitud X, como se muestra en la Figura 3.
Tabla 2
S
R mm Di mm X mm
3
50 15,6 80
4
54 15,6 90
5
65 16,8 100
Las dimensiones pueden ser modificadas para tamanos mayores o mas pequenos.
15 As! mismo, el angulo A es tlpicamente de 100°. La Figura 6 muestra la via respiratoria 2 artificial desplegada en un paciente 30. En uso, el usuario de via respiratoria 2 sujeta la porcion 16 curvada y la inserta a traves de la boca 32 del paciente y situa la mascara 4 para que rodee la abertura 34 larlngea. El manguito 10 puede entonces ser inflado para formar un cierre estanco contra la abertura larlngea. Debe apreciase que la curva de la porcion 16 curvada sigue genericamente la anatomla del paciente y el lado convexo de la porcion 16 curvada queda asentado contra la
20 faringe 36 posterior tendiendo as! a estabilizar la posicion de la mascara en el paciente. La porcion 18 recta, sin embargo, puede ser desplazada dentro de la cavidad bucal para hacer posible un acceso satisfactorio para los procedimientos quirurgicos.
Para los expertos en la materia resultaran evidentes muchas modificaciones partiendo del alcance de la invencion.
25

Claims (18)

  1. 5
    10
    15
    20
    25
    30
    35
    40
    45
    50
    REIVINDICACIONES
    1. - Una via (2) respiratoria artificial que incluye un tubo (6) de via respiratoria que presenta unos extremos proximal (20) y distal (22) y una mascara (4) montada en el extremo distal del tubo de via respiratoria, en la que el tubo (6) de via respiratoria incluye una porcion (16) curvada adyacente a su extremo (22) distal y una porcion (18) recta que se extiende desde la porcion (16) curvada hasta el extremo (20) proximal del tubo (6) de via respiratoria en la que la porcion (16) curvada es mas rlgida que la porcion recta, caracterizado porque la porcion (16) curvada es moldeada a partir de un primer material menos flexible que un segundo material a partir de la cual es moldeada la porcion (18) recta.
  2. 2. - Una via respiratoria artificial de acuerdo con la reivindicacion 1 en la que la dureza Shore A del primer material es de 40 a 50 y la dureza Shore A del segundo material es de 30 a 40.
  3. 3. - Una via respiratoria artificial de acuerdo con cualquier reivindicacion precedente, en la que las porciones curvada y recta presentan una seccion transversal anular.
  4. 4. - Una via respiratoria artificial de acuerdo con la reivindicacion 3, en la que el diametro externo de la porcion (16) curvada es mayor que el de la porcion (18) recta.
  5. 5. - Una via respiratoria artificial de acuerdo con la reivindicacion 4, en la que el diametro externo de la porcion (16) curvada oscila entre 15 y 17 mm.
  6. 6. - Una via respiratoria artificial de acuerdo con la reivindicacion 5, en la que el grosor de pared de la porcion (16) curvada oscila entre 3 y 3,2 mm.
  7. 7. - Una via respiratoria artificial de acuerdo con las reivindicaciones 4 a 6, en la que el diametro externo de la porcion (18) recta oscila entre 11 y 13 mm.
  8. 8. - Una via respiratoria artificial de acuerdo con cualquier reivindicacion precedente en la que el grosor de pared de la porcion (18) recta oscila entre 1,4 y 1,5 mm.
  9. 9. - Una via respiratoria artificial de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 4 a 8, en la que la porcion (18) recta incluye un muelle de soporte que ayuda a impedir la oclusion de aquella.
  10. 10. - Una via respiratoria artificial de acuerdo con cualquier reivindicacion precedente, en la que las porciones curvada y recta son moldeadas por separado y a continuacion unidas entre si.
  11. 11. - Una via respiratoria artificial de acuerdo con cualquier reivindicacion precedente, en la que las porciones curvada y recta son moldeadas de manera integral mediante comoldeo.
  12. 12. - Una via respiratoria artificial de acuerdo con cualquier reivindicacion precedente, en la que el modulo de elasticidad de la porcion (16) curvada es sustancialmente mayor que el modulo de elasticidad de la porcion (18) recta.
  13. 13. - Una via respiratoria artificial de acuerdo con la reivindicacion 12, en la que cuando las muestras rectas de longitudes iguales son soportadas en un extremo y una fuerza lateral es aplicada al otro extremo, la deflexion de la muestra de la porcion (16) curvada es aproximadamente 10 veces la de la muestra del tubo recto.
  14. 14. - Una via respiratoria artificial de acuerdo con la reivindicacion 13, en la que el modulo de elasticidad de la muestra del tubo curvado es de aproximadamente de 1,5 a 5 veces mayor que el del tubo recto
  15. 15. - Una via respiratoria artificial de acuerdo con la reivindicacion 14, en la que el modulo de elasticidad de la muestra del tubo curvado es aproximadamente 2,5 veces mayor que el del tubo recto.
  16. 16. - Un tubo (6) de via respiratoria para una via (2) respiratoria artificial, presentando el tubo de via respiratoria unos extremos proximal (20) y distal (22), estando el tubo de via respiratoria adaptado para incorporar una mascara (4) montada en el extremo distal del tubo de via respiratoria, en el que el tubo de via respiratoria incluye una porcion (16) curvada adyacente a su extremo (22) distal y una porcion (18) recta que se extiende desde la porcion (16) curvada hasta el extremo (20) proximal del tubo (6) de via respiratoria, en el que la porcion (16) curvada es mas rlgida que la porcion (18) recta, caracterizado porque la porcion (16) curvada es moldeada a partir de un primer material menos flexible que un segundo material a partir del cual es moldeada la porcion (18) recta.
  17. 17. - Un tubo de via respiratoria de acuerdo con la reivindicacion 16, en el que la dureza Shore A del primer material es de 40 a 50 y la dureza Shore B del segundo material es de 30 a 40.
  18. 18. - Un tubo de via respiratoria de acuerdo con la reivindicacion 16 o 17, en la que las porciones curvada y recta presentan una seccion transversal anular.
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