ES2683015A1 - Device for improving the ventilatory pattern and pulmonary hyperinflation (Machine-translation by Google Translate, not legally binding) - Google Patents
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Abstract
Description
DESCRIPCIÓN DESCRIPTION
Dispositivo para la mejora del patrón ventilatorio e hiperinsuflación pulmonar. Device for the improvement of the ventilatory pattern and pulmonary hyperinflation.
Sector de la técnica 5 Technical sector 5
Esta invención se refiere a un dispositivo que colocado bajo las fosas nasales permite mediante la modificación del flujo inspiratorio y espiratorio mejorar el patrón ventilatorio tanto de personas sanas como aquellas afectadas por problemas respiratorios como pacientes con enfermedad pulmonar obstructiva crónica (EPOC), asma u otras enfermedades con limitaciones en la 10 ventilación pulmonar. This invention relates to a device that placed under the nostrils, by modifying the inspiratory and expiratory flow, improves the ventilatory pattern of both healthy people and those affected by respiratory problems such as patients with chronic obstructive pulmonary disease (COPD), asthma or others. diseases with limitations in lung ventilation.
Generalidades Generalities
La respiración es una acción propia de la vida, la cual debe ser libre y automática. Sin embargo 15 en ciertas ocasiones, bien sea para la mejora de la salud, el rendimiento o para el tratamiento de una enfermedad es preciso la mejora del patrón respiratorio. Su objetivo es hacer más eficiente la respiración y conseguir el buen funcionamiento de los distintos tejidos y órganos. Breathing is an action of life, which must be free and automatic. However, on certain occasions, either for the improvement of health, performance or for the treatment of a disease, the improvement of the respiratory pattern is necessary. Its objective is to make breathing more efficient and achieve the proper functioning of the different tissues and organs.
Un patrón respiratorio saludable se caracteriza por una respiración controlada, rítmica y regular. La fase inspiratoria se debe realizar vía nasal, para calentar, limpiar y humedecer el 20 aire inspirado y una espiración bucal, para eliminar el dióxido de carbono producido por nuestro organismo. Además debería ser diafragmática, imperceptible e inaudible, sin producir jadeos, silbidos o tos. A healthy respiratory pattern is characterized by controlled, rhythmic and regular breathing. The inspiratory phase must be carried out through the nose, to heat, clean and moisten the inspired air and an oral exhalation, to eliminate the carbon dioxide produced by our body. It should also be diaphragmatic, imperceptible and inaudible, without producing gasps, whistles or cough.
Por otro lado, la hiperinsuflación dinámica y la consecuente autopresión positiva al final de la 25 espiración se presentan con frecuencia en sujetos con EPOC y asma. Esta alteración en la respiración suelen ser provocados por una disminución en el tiempo espiratorio y un aumento en la frecuencia respiratoria y volumen corriente. Esta situación anómala condiciona un incremento en el trabajo de la respiración. Para evitarlo se recomienda prolongar el tiempo espiratorio mediante la reducción de la frecuencia respiratoria, más que por un incremento del 30 flujo inspiratorio. On the other hand, dynamic hyperinflation and the consequent positive self-pressure at the end of expiration occur frequently in subjects with COPD and asthma. This alteration in breathing is usually caused by a decrease in expiratory time and an increase in respiratory rate and tidal volume. This anomalous situation conditions an increase in the work of breathing. To avoid this, it is recommended to prolong the expiratory time by reducing the respiratory rate, rather than by an increase in inspiratory flow.
Así pues, en los sujetos con hiperinsuflación dinámica se suele producir un acortamiento de la espiración y un inicio precoz de la siguiente inspiración, lo que resulta en atrapamiento de aire. Este mecanismo es dinámico, se amplifica con cada ciclo respiratorio durante el esfuerzo y se 35 modifica por cambios de la frecuencia respiratoria, volumen corriente, resistencia de la vía aérea e incremento de la presión intra alveolar al final de la espiración. Thus, in subjects with dynamic hyperinflation there is usually a shortening of expiration and an early onset of the following inspiration, resulting in air entrapment. This mechanism is dynamic, it is amplified with each respiratory cycle during exertion and is modified by changes in respiratory rate, tidal volume, airway resistance and increased intravenous pressure at the end of expiration.
Hasta ahora, las estrategias para el manejo de estos pacientes son variadas y van desde el uso de broncodilatadores hasta el manejo agresivo con intubación y ventilación mecánica con 40 estrategias encaminadas a disminuir el atrapamiento de aire. Sin embargo, este ciclo respiratorio y el patrón respiratorio se pueden mejorar mediante entrenamiento y el dispositivo para la mejora del patrón ventilatorio e hiperinsuflación pulmonar es un dispositivo que permite alcanzar este objetivo So far, the strategies for the management of these patients are varied and range from the use of bronchodilators to aggressive management with intubation and mechanical ventilation with 40 strategies aimed at reducing air entrapment. However, this respiratory cycle and the respiratory pattern can be improved by training and the device for the improvement of the ventilatory pattern and pulmonary hyperinflation is a device that achieves this goal.
45 Four. Five
Estado de la técnica State of the art
No se han encontrado en el mercado dispositivos dirigidos al entrenamiento del patrón respiratorio y disminución de la hiperinsuflación sino que la mayoría de ellos van dirigidos al entrenamiento de la musculatura respiratoria para la mejora de su fuerza. Sin embargo se ha 50 de decir que muchas personas con enfermedades respiratorias poseen una mayor fuerza de la musculatura inspiratoria ya de por sí, debido a la propia restricción del flujo ventilatorio que su enfermedad le provoca y no precisan un aumento significativo de esta fuerza inspiratoria, sino interiorizar su respiración, haciéndola más pausada, controlada y rítmica y aumentar los Devices aimed at training the respiratory pattern and reducing hyperinflation have not been found in the market, but most of them are aimed at training the respiratory muscles to improve their strength. However, it has been said that many people with respiratory diseases have a greater strength of the inspiratory musculature already, due to the own restriction of the ventilatory flow that their disease causes and do not require a significant increase in this inspiratory force, but internalize your breathing, making it more leisurely, controlled and rhythmic and increase the
tiempos espiratorios para evitar el atrapamiento de aire. Así pues el objetivo de DISPOSITIVO PARA LA MEJORA DEL PATRÓN VENTILATORIO E HIPERINSUFLACIÓN PULMONAR es ante todo provocar una disminución de la frecuencia respiratoria, aumentando el tiempo inspiratorio y espiratorio, sin provocar una alta resistencia a la entrada de aire en los pulmones. A continuación pasamos a explicar los dispositivos presentes en el estado de la técnica y que 5 se considera tienen claras diferencias con el que aquí se expone: expiratory times to avoid air entrapment. Thus, the objective of the DEVICE FOR IMPROVING THE VENTILATORY PATTERN AND PULMONARY HYPERINSUFLATION is first of all to cause a decrease in the respiratory rate, increasing the inspiratory and expiratory time, without causing high resistance to the entry of air into the lungs. Next we will explain the devices present in the state of the art and that 5 are considered to have clear differences with the one presented here:
Dispositivo de Restricción y Filtrado del Flujo Ventilatorio Nasal P200902402: Dispositivo compuesto por varias capas de material hipoalergénico, el cual además de dificultar la entrada de aire, siendo útil para el fortalecimiento de la musculatura inspiratoria, filtra el flujo de aire, 10 previniendo la entrada de sustancias alérgicas vía nasal. Se diferencia del dispositivo para la mejora del patrón ventilatorio e hiperinsuflación pulmonar, presentado en esta solicitud, en que el presente dispositivo permite regular la cantidad de entrada de aire vía nasal modificando el tamaño de la anchura del dispositivo, no la porosidad del tejido utilizado en su fabricación. Por otro lado, dispositivo para la mejora del patrón ventilatorio e hiperinsuflación pulmonar dispone 15 de tres zonas adhesivas de sujeción del dispositivo en nariz, dos en los extremos y que se adhieren a las aletas nasales y otra zona adhesiva central que coincide con el espacio disponible entre los dos orificios nasales. Además el dispositivo para la mejora del patrón ventilatorio e hiperinsuflación pulmonar dispone en su zona central una referencia, en forma de marca o prolongación del tejido, que permite al usuario posicionar el dispositivo en la zona 20 central de la nariz. Por otro lado y lo que diferencia principalmente con este dispositivo es que dispositivo para la mejora del patrón ventilatorio e hiperinsuflación pulmonar permite controlar la frecuencia respiratoria sin ofrecer una resistencia o restricción del flujo inspiratorio ya que su uso no es para el fortalecimiento de la musculatura inspiratoria, que también permite ser mejorado, sino para la mejora del patrón respiratorio y aumentar el tiempo inspiratorio y 25 espiratorio. Restriction and Filtering Device of the Nasal Ventilatory Flow P200902402: Device composed of several layers of hypoallergenic material, which in addition to hindering the entry of air, being useful for strengthening the inspiratory muscles, filters the air flow, 10 preventing the entry of allergic substances via nasal. It differs from the device for the improvement of the ventilatory pattern and pulmonary hyperinflation, presented in this application, in that the present device allows to regulate the amount of air entering through the nose by modifying the size of the width of the device, not the porosity of the tissue used in its manufacture On the other hand, device for the improvement of the ventilatory pattern and pulmonary hyperinflation has 15 adhesive areas for holding the device in the nose, two at the ends and that adhere to the nasal fins and another central adhesive zone that coincides with the available space between the two nostrils. In addition, the device for the improvement of the ventilatory pattern and pulmonary hyperinflation has a reference in its central area, in the form of a mark or extension of the tissue, which allows the user to position the device in the central zone 20 of the nose. On the other hand and what differentiates mainly with this device is that device for the improvement of the ventilatory pattern and pulmonary hyperinflation allows to control the respiratory rate without offering a resistance or restriction of the inspiratory flow since its use is not for the strengthening of the inspiratory musculature , which also allows to be improved, but for the improvement of the respiratory pattern and increase the inspiratory and expiratory time.
Filtro Nasal ES1043922U: Se refiere a un filtro nasal cuya finalidad es la depuración del aire inhalado por las personas, con objeto de prevenir posibles enfermedades, que pueden contraerse a través del aparato respiratorio, como la rinitis alérgica. Se compone de dos piezas 30 que actúan como pequeñas tapaderas que se introducen en los orificios de la nariz, las cuales se unen entre sí mediante tira moldeable. A diferencia del dispositivo para la mejora del patrón ventilatorio e hiperinsuflación pulmonar, el filtro nasal ha de ser introducido dentro de la fosa nasal, pudiendo provocar incomodidad al usuario en su uso y siendo fácilmente expulsado de la fosa nasal en caso de realizar espiraciones nasales. Por otro lado, se considera que la forma 35 y estructura del dispositivo difiere en gran medida al dispositivo presentado. Nasal Filter ES1043922U: Refers to a nasal filter whose purpose is to purify the air inhaled by people, in order to prevent possible diseases, which can be contracted through the respiratory system, such as allergic rhinitis. It consists of two pieces 30 that act as small covers that are inserted into the nostrils, which are joined together by a moldable strip. Unlike the device for the improvement of the ventilatory pattern and pulmonary hyperinflation, the nasal filter has to be introduced into the nostril, and can cause discomfort to the user in its use and be easily expelled from the nostril in case of nasal expirations. On the other hand, it is considered that the shape and structure of the device differs greatly from the device presented.
Nasal inspiratory resistance trainer (NIRT) US20090205642 A1: Consiste en un dispositivo que aplicado en el exterior de la nariz incrementa la dificultad para llevar a cabo la respiración nasal al presionar las aletas nasales y reducir ostensiblemente la entrada de aire durante la 40 inspiración. Dicho dispositivo tiene básicamente 3 funciones: el tratamiento y prevención de trastornos respiratorios como el asma o la rinitis; una disminución de la presión sanguínea de la que pueden verse especialmente beneficiados aquellos sujetos hipertensos y reduce la tendencia a inhalar oralmente mientras se duerme reduciendo por lo tanto los ronquidos. Nasal inspiratory resistance trainer (NIRT) US20090205642 A1: It consists of a device that applied to the outside of the nose increases the difficulty in carrying out nasal breathing when pressing the nasal fins and significantly reducing the entry of air during inspiration. This device has basically 3 functions: the treatment and prevention of respiratory disorders such as asthma or rhinitis; a decrease in blood pressure from which those hypertensive subjects can be especially benefited and reduces the tendency to inhale orally while sleeping, thereby reducing snoring.
Su aplicación puede resultar algo molesta debido a su diseño en forma de pinzas que 45 presionan las aletas nasales, no siendo recomendable su utilización al modificarse la estructura anatómica de la nariz, deformando significativamente la entrada de aire, tal y como es desaconsejado por médicos neumólogos. El dispositivo para la mejora del patrón ventilatorio e hiperinsuflación pulmonar no modifica ni por presión ni por deformación la forma anatómica de las aletas nasales; sencillamente se coloca en la entrada de los orificios nasales permitiendo un 50 control de la respiración, haciéndola más pausada y controlada, aumentando el tiempo inspiratorio y espiratorio pero sin causar cansancio en esta musculatura. Its application can be somewhat annoying due to its design in the form of tweezers that press the nasal fins, its use not being recommended when the anatomical structure of the nose is modified, significantly deforming the air intake, as advised by pulmonologist doctors . The device for the improvement of the ventilatory pattern and pulmonary hyperinflation does not modify the anatomical shape of the nasal fins by pressure or deformation; It is simply placed at the entrance of the nostrils allowing a 50 breath control, making it more leisurely and controlled, increasing the inspiratory and expiratory time but without causing fatigue in this musculature.
Disposable nasal band filter US005740798A: El dispositivo consiste en un sistema de filtrado que permite la incorporación de sustancias de carácter farmacológico y presenta una tira adhesiva para su sujeción. El dispositivo para la mejora del patrón ventilatorio e hiperinsuflación pulmonar no permite el filtrado de aire ya que este no es su objetivo sino que está dirigida a personas que necesitan mejorar su patrón respiratorio y evitar la hiperinsuflación 5 pulmonar. Disposable nasal band filter US005740798A: The device consists of a filtering system that allows the incorporation of pharmacological substances and has an adhesive strip for its support. The device for the improvement of the ventilatory pattern and pulmonary hyperinflation does not allow air filtration since this is not its objective but is aimed at people who need to improve their respiratory pattern and avoid pulmonary hyperinflation.
Dispositivo de fortalecimiento musculatura inspiratoria (P201230337): Se refiere a un dispositivo de fortalecimiento musculatura inspiratoria, siendo su aplicación en el entrenamiento de los músculos ventilatorios, útil para la mejora de la resistencia aeróbica en sujetos 10 deportistas, personas sedentarias y con problemas respiratorios, permite en función de la forma y estructura del dispositivo graduar la capacidad de restricción de la entrada de flujo de aire nasal. Se diferencia significativamente respecto al dispositivo para la mejora del patrón ventilatorio e hiperinsuflación pulmonar ya que éste puede disponer en la zona dispuesta bajo los orificios nasales de unas aperturas que posibilitan y direccionan el flujo de aire, así como de 15 una marca en su zona central que permite posicionar correctamente el dispositivo. Con ello se consigue una fácil colocación por parte del sujeto. Por otro lado, en uno de sus extremos dispone de un pliegue sin adhesivo que le permite que tras ser usado pueda ser retirado sin ninguna dificultad. Sin embargo la principal diferencia con la presente solicitud es que el objetivo principal del dispositivo para la mejora del patrón ventilatorio e hiperinsuflación 20 pulmonar no es el fortalecimiento de la musculatura inspiratoria mediante una restricción del flujo inspiratorio sino provocar una mejora del patrón respiratorio disminuyendo la frecuencia respiratoria sin provocar excesiva resistencia al flujo ventilatorio y aumentando el tiempo inspiratorio-espiratorio, calentando y humedeciendo el aire con más facilidad y por tanto mejorando el patrón ventilatorio y disminuyendo la hiperinsuflación pulmonar. 25 Inspiratory musculature strengthening device (P201230337): It refers to an inspiratory musculature strengthening device, being its application in the training of the ventilatory muscles, useful for the improvement of aerobic resistance in subjects 10 athletes, sedentary people and with respiratory problems, It allows depending on the shape and structure of the device to adjust the capacity to restrict the flow of nasal air. It differs significantly from the device for the improvement of the ventilatory pattern and pulmonary hyperinflation since it can have in the area arranged under the nostrils of openings that allow and direct the flow of air, as well as a mark in its central area which allows to correctly position the device. This achieves easy placement by the subject. On the other hand, at one of its ends it has a fold without adhesive that allows it to be removed without any difficulty after being used. However, the main difference with the present application is that the main objective of the device for the improvement of the ventilatory pattern and pulmonary hyperinflation 20 is not the strengthening of the inspiratory musculature by means of a restriction of the inspiratory flow but to cause an improvement of the respiratory pattern by decreasing the frequency respiratory without causing excessive resistance to the ventilatory flow and increasing the inspiratory-expiratory time, warming and moistening the air more easily and therefore improving the ventilatory pattern and decreasing pulmonary hyperinflation. 25
Apparatus for hypoxic training and therapy US20050252512 A1: Consiste en un tubo con una boquilla el cual está conectado a una cámara donde se absorbe el dióxido de carbono producido por la respiración, dicha cámara está a su vez conectada con la atmosfera. Cuando el sujeto inhala a través del tubo, el aire que recibe los pulmones contiene un porcentaje de 30 oxigeno y dióxido de carbono similar al aire situado a la altura seleccionada. Por lo tanto la función de este aparato es la de reproducir el entrenamiento de resistencia en altura, mejorando la respiración y reduciendo posibles dificultades respiratorias. Apparatus for hypoxic training and therapy US20050252512 A1: It consists of a tube with a nozzle which is connected to a chamber where carbon dioxide produced by respiration is absorbed, said chamber is in turn connected to the atmosphere. When the subject inhales through the tube, the air that receives the lungs contains a percentage of 30 oxygen and carbon dioxide similar to the air located at the selected height. Therefore the function of this device is to reproduce the resistance training in height, improving breathing and reducing possible breathing difficulties.
Ventilatory muscle training apparatus US19814301810: Este aparato es similar al anterior 35 aunque bastante más complejo. Su función es la de trabajar los músculos que intervienen tanto en la inhalación como en la exhalación mejorando la ventilación durante el ejercicio lo cual es de especial importancia para sujetos que sufran algún tipo de problema respiratorio. Ventilatory muscle training apparatus US19814301810: This device is similar to the previous 35 although much more complex. Its function is to work the muscles involved in both inhalation and exhalation, improving ventilation during exercise, which is especially important for subjects suffering from some type of respiratory problem.
Estos últimos aparatos explicados tienen la función de mejorar la ventilación respiratoria, sin 40 embargo debido a la maquinaria que conllevan sería imposible su uso mientras se pasea o camina por la calle o el parque, situación que sí permite, por su pequeño tamaño y discreción el dispositivo para la mejora del patrón ventilatorio e hiperinsuflación pulmonar. These last devices explained have the function of improving respiratory ventilation, however due to the machinery they entail, it would be impossible to use while walking or walking on the street or in the park, a situation that does allow, due to its small size and discretion the device for the improvement of the ventilatory pattern and pulmonary hyperinflation.
Inspiratory muscle training device with variable loading EP1999008146PCT: Consiste en 45 un dispositivo de entrenamiento de musculatura inspiratoria con carga variable. El dispositivo se sitúa en la boca y el sujeto ha de realizar inspiraciones y espiraciones bucales mediante una boquilla anexa a un tubo que mediante un regulador dispuesto en su base que permite cambiar la resistencia del paso de aire. Dicho dispositivo presenta como inconvenientes que realiza el ejercicio inspiratorio por la boca y precisa de limpieza de boquilla inspiratoria, debe ser usado 50 en posiciones estáticas, no permite acciones como hablar, hidratarse durante el ejercicio respiratorio ya que el sujeto realiza el entrenamiento por la boca, no por la nariz. Inspiratory muscle training device with variable loading EP1999008146PCT: It consists of an inspiratory muscle training device with variable load. The device is placed in the mouth and the subject has to perform inspirations and mouth exhalations through a mouthpiece attached to a tube that by means of a regulator arranged at its base that allows changing the resistance of the air passage. Said device presents as inconveniences that the inspiratory exercise is performed by the mouth and requires an inspiratory mouthpiece cleaning, it must be used 50 in static positions, it does not allow actions such as talking, hydrating during the respiratory exercise since the subject performs the training by mouth , not by the nose.
El dispositivo para la mejora del patrón ventilatorio e hiperinsuflación pulmonar es sencillo, fácil de usar y transportar por lo que tiene muchas ventajas frente a otros costosos instrumentos y aparatos que además deben ser utilizados en situaciones estáticas. The device for improving the ventilatory pattern and pulmonary hyperinflation is simple, easy to use and transport so it has many advantages over other expensive instruments and devices that must also be used in static situations.
Explicación de la invención 5 Explanation of the invention 5
El dispositivo para la mejora del patrón ventilatorio e hiperinsuflación pulmonar está compuesto como una primera capa, por una tira de tejido hipoalergénico el cual en función de su tamaño y de la presencia o no de unos orificios perforados permite una fácil y direccionada entrada del aire inspirado sin fatigar a la musculatura inspiratoria pero provocando una menor frecuencia 10 respiratoria y un aumento del tiempo inspiratorio y espiratorio. Una segunda capa que contiene tres películas de material adhesivo, permite su sujeción en la nariz. La zona libre de adhesivo, coincide con los orificios nasales por lo que el sujeto no percibe ni huele el adhesivo. En la zona central del dispositivo destaca una marca o ensanchamiento del tejido que facilita posicionarlo en la zona central de la nariz. En el extremo del apósito se presenta un pliegue o 15 zona sin adhesivo que permite, tras ser usado, que el dispositivo se despegue con facilidad y pueda ser desechado. Finalmente, una última capa de material plástico y el correspondiente empaquetamiento y esterilización para proteger el dispositivo hasta que vaya a ser utilizado por el sujeto. The device for the improvement of the ventilatory pattern and pulmonary hyperinflation is composed as a first layer, by a strip of hypoallergenic tissue which, depending on its size and the presence or not of perforated holes, allows an easy and directed entry of the inspired air without fatigue to the inspiratory musculature but causing a lower respiratory rate 10 and an increase in inspiratory and expiratory time. A second layer containing three films of adhesive material, allows its fastening in the nose. The adhesive-free zone coincides with the nostrils, so the subject does not perceive or smell the adhesive. In the central area of the device there is a mark or widening of the tissue that facilitates positioning it in the central area of the nose. At the end of the dressing there is a fold or zone without adhesive that allows, after being used, that the device detaches easily and can be discarded. Finally, a last layer of plastic material and the corresponding packaging and sterilization to protect the device until it is going to be used by the subject.
20 twenty
Modificando el tamaño de los orificios de la zona localizada bajo los orificios nasales y el tamaño de la banda central permite que se pueda adaptar a distintos sujetos, sin provocar fatiga excesiva de los músculos respiratorios y permitiendo un patrón respiratorio correcto y saludable. Modifying the size of the holes of the area located under the nostrils and the size of the central band allows it to adapt to different subjects, without causing excessive fatigue of the respiratory muscles and allowing a correct and healthy respiratory pattern.
25 25
El dispositivo para la mejora del patrón ventilatorio e hiperinsuflación pulmonar se coloca bajo los orificios nasales, disminuyendo la frecuencia respiratoria y aumentando los tiempos inspiratorios y espiratorios permitiendo de esta forma una menor hiperinsuflación pulmonar. En función de la capacidad respiratoria, nivel de disnea y características del patrón respiratorio se recomendará uno u otro sistema para conseguir los mayores beneficios en la mecánica de la 30 ventilación pulmonar. The device for the improvement of the ventilatory pattern and pulmonary hyperinflation is placed under the nostrils, decreasing the respiratory rate and increasing the inspiratory and expiratory times, thus allowing a lower pulmonary hyperinflation. Depending on the respiratory capacity, level of dyspnea and characteristics of the respiratory pattern, one or the other system will be recommended to achieve the greatest benefits in the mechanics of pulmonary ventilation.
La utilidad del dispositivo para la mejora del patrón ventilatorio e hiperinsuflación pulmonar queda reflejada en un estudio piloto, autorizado por la Agencia Española del Medicamento y Productos Sanitarios y por el Hospital Universitario Puerta del Mar. Para examinar los efectos 35 del dispositivo en la frecuencia cardiaca, ventilación pulmonar y el intercambio gaseoso durante el ejercicio en pacientes con EPOC, fueron reclutados y evaluados 21 pacientes, con un volumen espirado máximo en el primer segundo (FEV1) entre el 70 y el 30% de su valor teórico. Al inicio del estudio se realizo espirometria con broncodilatadores y se midió la presión inspiratoria máxima estática (PIM). Seguidamente, se realizó un test incremental en tapiz 40 rodante para determinar el consumo máximo de oxígeno (VO2max). Posteriormente cada sujeto, un día diferente, realizó aleatoriamente dos pruebas idénticas (con separación de 30 min) durante 10 minutos andando a una velocidad constante al 50% del VO2max sobre el tapiz rodante, con 1 min de calentamiento a 3 km/h y en dos situaciones diferentes 1) respiración libre sin utilizar el dispositivo para la mejora del patrón ventilatorio e hiperinsuflación pulmonar 45 (CON DMPVH) 2) Respirando utilizando dispositivo para la mejora del patrón ventilatorio e hiperinsuflación pulmonar (SIN DMPVH). Tras el estudio se analizaron las variables Tiempo inspiratorio y espiratorio, Ventilación pulmonar y Frecuencia respiratoria, entre otras, obteniéndose en comparación con no usar el dispositivo para la mejora del patrón ventilatorio e hiperinsuflación pulmonar los siguientes valores (Tabla 1): 50 The usefulness of the device for the improvement of the ventilatory pattern and pulmonary hyperinflation is reflected in a pilot study, authorized by the Spanish Agency for Medicines and Health Products and the Puerta del Mar University Hospital. To examine the effects of the device on heart rate. , pulmonary ventilation and gas exchange during exercise in patients with COPD, 21 patients were recruited and evaluated, with a maximum expired volume in the first second (FEV1) between 70 and 30% of their theoretical value. At the start of the study, spirometry was performed with bronchodilators and the maximum static inspiratory pressure (PIM) was measured. Next, an incremental test was carried out on treadmill 40 to determine the maximum oxygen consumption (VO2max). Subsequently, each subject, on a different day, randomly performed two identical tests (with 30 min separation) for 10 minutes walking at a constant speed of 50% of VO2max on the treadmill, with 1 minute of heating at 3 km / h and in two different situations 1) free breathing without using the device for the improvement of the ventilatory pattern and pulmonary hyperinflation 45 (WITH DMPVH) 2) Breathing using device for the improvement of the ventilatory pattern and pulmonary hyperinflation (WITHOUT DMPVH). After the study, the variables Inspiratory and expiratory time, Pulmonary ventilation and Respiratory rate, among others, were analyzed, obtaining the following values compared to not using the device for the improvement of the ventilatory pattern and pulmonary hyperinflation (Table 1): 50
Tabla 1: Comparación de los resultados obtenidos en cuanto a sus valores medios (sd) de las distintas variables ventilatorias, comparando los resultados al usar el dispositivo para la mejora del patrón ventilatorio e hiperinsuflación pulmonar (con DMPVH) y sin usar el dispositivo para la Table 1: Comparison of the results obtained in terms of their mean values (sd) of the different ventilatory variables, comparing the results when using the device for the improvement of the ventilatory pattern and pulmonary hyperinflation (with DMPVH) and without using the device for
mejora del patrón ventilatorio e hiperinsuflación pulmonar (sin DMPVH). Ti: tiempo inspiratorio, VTex: volumen tiempo espiratorio, Te: tiempo espiratorio, BF: frecuencia respiratoria, VD/VT: espacio muerto fisiológico y VE: ventilación pulmonar. improvement of the ventilatory pattern and pulmonary hyperinflation (without DMPVH). Ti: inspiratory time, VTex: expiratory time volume, Te: expiratory time, BF: respiratory rate, VD / VT: physiological dead space and VE: pulmonary ventilation.
5 5
Diversos autores (Porszasz J, Emtner M, Goto S, Somfay A, Whipp BJ, Casaburi R. Exercise training decreases ventilatory requirements and exercise-induced hyperinflation at submaximal, 10 Puente-Maestu L, Abad YM. Pedraza F, Sanchez G, Stringer WW. A controlled trial of the effects of leg training on breathing pattern and dynamic hyperinflation in severe COPD Lung 10 2006; 184: 159-167) han observado como la terapia no farmacológica como es el ejercicio físico pueden reducir la hiperinsuflación pulmonar, la reducción de la disnea y tolerancia al ejercicio. Es aquí, en la terapia no farmacológica, como el ejercicio con el dispositivo para la mejora del patrón ventilatorio e hiperinsuflación pulmonar donde se pueden obtener muy buenos resultados. Usando dispositivo para la mejora del patrón ventilatorio e hiperinsuflación 15 pulmonar los valores de la frecuencia respiratoria disminuye BF (-18%), así como la ventilación pulmonar V E (-7.5%), mientras que los tiempos inspiratorios, espiratorios y volumen tidal aumentan (Ti40%, Te13.3%, Vte14.3%, VTi7.1%) lo cual indica una menor hiperinsuflación dinámica. Así pues, se observa que con el dispositivo para la mejora del patrón ventilatorio e hiperinsuflación pulmonar, existe un mayor tiempo inspiratorio y espiratorio, que 20 su relación Ti/Te es más saludable y que el VTe es mayor lo cual significa que se expulsa mayor cantidad de aire de los pulmones, lo cual disminuye la hiperinsuflación dinámica y mejora el patrón respiratorio. Por otro lado, las respiraciones por minuto, la ventilación pulmonar y el espacio muerto fisiológico son menores, lo cual refuerza aun más estos resultados y nos indican que dispositivo para la mejora del patrón ventilatorio e hiperinsuflación 25 pulmonar es un sistema efectivo que provoca cambios en distintas variables de la ventilación pulmonar. Various authors (Porszasz J, Emtner M, Goto S, Somfay A, Whipp BJ, Casaburi R. Exercise training decreases ventilatory requirements and exercise-induced hyperinflation at submaximal, 10 Puente-Maestu L, Abad YM. Pedraza F, Sanchez G, Stringer WW. A controlled trial of the effects of leg training on breathing pattern and dynamic hyperinflation in severe COPD Lung 10 2006; 184: 159-167) have observed how non-pharmacological therapy such as physical exercise can reduce pulmonary hyperinflation, reduction of dyspnea and exercise tolerance. It is here, in non-pharmacological therapy, such as exercise with the device for the improvement of the ventilatory pattern and pulmonary hyperinflation where very good results can be obtained. Using device for the improvement of the pulmonary ventilatory pattern and hyperinflation 15 the respiratory frequency values decrease BF (-18%), as well as the pulmonary ventilation VE (-7.5%), while the inspiratory, expiratory times and tidal volume increase (Ti40%, Te13.3%, Vte14.3%, VTi7.1%) which indicates a lower dynamic hyperinflation. Thus, it is observed that with the device for the improvement of the ventilatory pattern and pulmonary hyperinflation, there is a longer inspiratory and expiratory time, that its Ti / Te ratio is healthier and that the VTe is greater which means that it is expelled more amount of air in the lungs, which decreases dynamic hyperinflation and improves respiratory pattern. On the other hand, the breaths per minute, the pulmonary ventilation and the physiological dead space are lower, which further reinforces these results and indicates that a device for the improvement of the pulmonary ventilatory pattern and hyperinflation 25 is an effective system that causes changes in different variables of pulmonary ventilation.
Por otro lado, para permitir observar cómo actúa el dispositivo para la mejora del patrón ventilatorio e hiperinsuflación pulmonar durante la realización de la prueba y poder compararlo cuando no se usa este dispositivo se adjuntan las graficas A a E. On the other hand, in order to observe how the device acts to improve the ventilatory pattern and pulmonary hyperinflation during the test and to compare it when this device is not used, graphs A to E are attached.
Por todo lo anterior, se puede exponer que el dispositivo cuenta con las siguientes ventajas: Primero: Mejora del patrón respiratorio mediante la disminución de la frecuencia respiratoria y 5 aumento de los tiempos inspiratorios y espiratorios, sin necesariamente provocar un aumento de la fuerza de la musculatura respiratoria. For all the above, it can be stated that the device has the following advantages: First: Improvement of the respiratory pattern by decreasing the respiratory rate and increasing the inspiratory and expiratory times, without necessarily causing an increase in the strength of the respiratory musculature
Segundo: Se localiza en las fosas nasales y no en la boca del usuario, por lo que el ciclo respiratorio es fisiológicamente correcto, al realizar inspiración nasal y espiración bucal. Second: It is located in the nostrils and not in the mouth of the user, so the respiratory cycle is physiologically correct, when performing nasal inspiration and oral exhalation.
Tercero: Dispone en la zona central una marca o prolongación del tejido que permite su mejor 10 colocación bajo las fosas nasales, además de un pliegue en el extremo del apósito que posibilita pueda ser despegado con mayor facilidad. Third: It has in the central area a mark or extension of the tissue that allows its best placement under the nostrils, in addition to a fold at the end of the dressing that allows it to be detached more easily.
Cuatro: La incorporación de una serie de orificios direccionan la entrada de aire hacia la fosa nasal. Four: The incorporation of a series of holes directs the entry of air into the nostril.
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Breve descripción de las figuras Brief description of the figures
Figura 1. Capa 1 del dispositivo, compuesta por una tira de tela o tejido hipoalergénico, que puede incorporar, en su zona más estrecha (b), la que debe ir colocada bajo las fosas nasales, una serie de orificios para direccionar el aire hacia las fosas nasales. En la zona central (a) 20 cuenta con una marca o prolongación del tejido para que el sujeto distinga claramente cuál es la zona que ha de ser colocada entre los orificios nasales, permitiendo que el dispositivo quede centrado y correctamente colocado. Los extremos de esta capa (c) son de un mayor tamaño, con objeto de que puedan soportar el material adhesivo destinado a sujetar el dispositivo a las aletas nasales. 25 Figure 1. Layer 1 of the device, composed of a strip of hypoallergenic fabric or tissue, which can incorporate, in its narrowest area (b), which must be placed under the nostrils, a series of holes to direct the air towards The nostrils. In the central area (a) 20 it has a mark or extension of the tissue so that the subject clearly distinguishes which is the area to be placed between the nostrils, allowing the device to be centered and correctly placed. The ends of this layer (c) are of a larger size, so that they can support the adhesive material intended to hold the device to the nasal fins. 25
Figura 2. Capa 2 del dispositivo, de material adhesivo colocado en las zonas (d), (e) y (f) aproximadamente en los dos tercios externos de la tira de restricción del flujo ventilatorio y en la zona intermedia del dispositivo -coincidiendo con la superficie que separa ambos orificios nasales-. Este adhesivo permite su sujeción en la nariz. La zona libre de adhesivo, coincide con 30 los orificios nasales. La capa adhesiva hipoalergénica localizada en los extremos del dispositivo es la encargada de adherirse a las aletas nasales, mientras que la zona adhesiva localizada en la zona central del dispositivo coincide con la superficie corporal localizada entre ambas fosas nasales Figure 2. Layer 2 of the device, of adhesive material placed in zones (d), (e) and (f) approximately in the two outer thirds of the ventilatory flow restriction strip and in the intermediate zone of the device - coinciding with the surface that separates both nostrils. This adhesive allows its attachment to the nose. The adhesive-free zone coincides with the nostrils. The hypoallergenic adhesive layer located at the ends of the device is responsible for adhering to the nasal fins, while the adhesive zone located in the central area of the device coincides with the body surface located between both nostrils
35 35
Figura 3. Capa 3 del dispositivo, donde se representa una fina capa de material plástico o similar desechable (g), responsable de proteger y aislar el dispositivo de restricción y filtrado de flujo ventilatorio nasal hasta su uso. Figure 3. Layer 3 of the device, where a thin layer of disposable plastic or similar material (g) is represented, responsible for protecting and isolating the restriction and filtering device of nasal ventilatory flow until use.
Figura 4. Vista de la invención aplicada sobre el usuario, donde se observa su correcta 40 localización. Figure 4. View of the invention applied to the user, where its correct location is observed.
Figura 5. Dispositivo, desde una perspectiva inferior de la nariz, donde se muestra forma y modo de colocación correcto. Figure 5. Device, from a lower perspective of the nose, showing the correct shape and mode of placement.
45 Four. Five
Grafica A. En esta grafica se observa como el uso de DMPVH provoca, a lo largo de toda la prueba, una disminución de la frecuencia respiratoria (BF), lo cual permite una respiración mas lenta y controlada, pero sin afectar a la saturación de oxígeno la cual estuvo en todo momento en sus valores normales SPO: 96.8%. Graph A. This graph shows how the use of DMPVH causes, throughout the entire test, a decrease in respiratory rate (BF), which allows a slower and more controlled breathing, but without affecting the saturation of oxygen which was at all times in its normal SPO values: 96.8%.
50 fifty
Grafica B. El tiempo inspiratorio se observa que es mayor con DMPVH a lo largo de toda la prueba. Esta situación indica un mayor tiempo en el cual están trabajando los músculos inspiratorios, lo cual repercute en las demás variables, mejorando de esta forma la profundidad de cada respiración. Graph B. The inspiratory time is observed to be longer with DMPVH throughout the entire test. This situation indicates a longer time in which the inspiratory muscles are working, which affects the other variables, thereby improving the depth of each breath.
Grafica C. El volumen del tiempo espiratorio también es mayor a lo largo de toda la prueba con DMPVH, mostrando un mayor volumen del aire expulsado en cada respiración, por lo que también van a estar actuando los músculos espiratorios, obteniendo de esta forma un mejor patrón ventilatorio. Graph C. The volume of expiratory time is also greater throughout the entire DMPVH test, showing a greater volume of the air expelled in each breath, so that the expiratory muscles will also be acting, thus obtaining a better ventilatory pattern
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Grafica D. La ventilación pulmonar (VE) disminuye ligeramente en la zona media de la prueba, lo cual nos indica que el aire inspirado está más tiempo dentro de los pulmones, pero sin comprometer la saturación de oxígeno, la cual permanece invariable a lo largo del ejercicio. Esta situación refleja que en cada respiración hay una mayor extracción de oxigeno y por tanto una mayor eficiencia ventilatoria. 10 Graph D. Pulmonary ventilation (VE) decreases slightly in the middle area of the test, which indicates that the inspired air is longer in the lungs, but without compromising oxygen saturation, which remains unchanged throughout The exercise. This situation reflects that in each breath there is a greater extraction of oxygen and therefore a greater ventilation efficiency. 10
Gráfica E. El espacio muerto fisiológico es otra variable a tener en cuenta ya que afecta en gran medida a la hiperinsuflación, en este caso dinámica. En este caso, con DMPVH es evidente que a medida que avanza la prueba el VD/VT baja, por lo que también disminuye la hiperinsuflación dinámica 15 Graph E. The physiological dead space is another variable to take into account since it greatly affects hyperinflation, in this case dynamic. In this case, with DMPVH it is evident that as the test progresses the DV / VT goes down, so that dynamic hyperinflation also decreases 15
Manera en que la invención es susceptible de aplicación industrial Way in which the invention is susceptible of industrial application
El dispositivo para la mejora del patrón ventilatorio e hiperinsuflación pulmonar, según se muestra en la figura 1, comprende una primera capa compuesta por una tira de tela o tejido 20 hipoalergénico, que puede incorporar, en su zona más estrecha (b), la que debe ir colocada bajo las fosas nasales, una serie de orificios para direccionar el aire hacia las fosas nasales. En la zona central de esta primera capa (a) cuenta con una marca o prolongación del tejido para que el sujeto distinga claramente cuál es la zona que ha de ser colocada entre los orificios nasales, permitiendo que el dispositivo quede centrado y correctamente colocado. Los 25 extremos de esta primera capa (c) son de un mayor tamaño, con objeto de que puedan soportar el material adhesivo destinado a sujetar el dispositivo a las aletas nasales. The device for the improvement of the ventilatory pattern and pulmonary hyperinflation, as shown in Figure 1, comprises a first layer composed of a strip of hypoallergenic fabric or tissue 20, which can incorporate, in its narrowest area (b), which It must be placed under the nostrils, a series of holes to direct the air into the nostrils. In the central area of this first layer (a) it has a mark or extension of the tissue so that the subject clearly distinguishes the area to be placed between the nostrils, allowing the device to be centered and correctly placed. The 25 ends of this first layer (c) are of a larger size, so that they can support the adhesive material intended to hold the device to the nasal fins.
El dispositivo para la mejora del patrón ventilatorio e hiperinsuflación pulmonar, según se muestra en la figura 2, cuenta con una segunda capa que contiene tres películas adhesivas 30 colocadas en los ensanchamientos de la primera capa (d), (e) y (f), esto es, aproximadamente en los dos tercios externos de la tira de restricción del flujo ventilatorio y en la zona intermedia del dispositivo -coincidiendo con la superficie que separa ambos orificios nasales-. Este adhesivo permite su sujeción en la nariz. La zona libre de adhesivo, coincide con los orificios nasales. Las películas adhesivas hipoalergénicas localizadas en los extremos del dispositivo 35 (e) y (f) son las encargadas de adherirse a las aletas nasales, mientras que la zona adhesiva localizada en la zona central del dispositivo (d) coincide con la superficie corporal localizada entre ambas fosas nasales. The device for improving the ventilatory pattern and pulmonary hyperinflation, as shown in Figure 2, has a second layer containing three adhesive films 30 placed in the widenings of the first layer (d), (e) and (f) , that is, approximately in the two outer thirds of the ventilatory flow restriction strip and in the intermediate zone of the device - coinciding with the surface that separates both nostrils. This adhesive allows its attachment to the nose. The adhesive free zone coincides with the nostrils. The hypoallergenic adhesive films located at the ends of the device 35 (e) and (f) are responsible for adhering to the nasal fins, while the adhesive zone located in the central area of the device (d) coincides with the body surface located between Both nostrils.
El dispositivo para la mejora del patrón ventilatorio e hiperinsuflación pulmonar, según se 40 muestra en la figura 3, se complementa con una fina capa de material plástico o similar desechable (g), responsable de proteger y aislar el dispositivo de restricción y filtrado de flujo ventilatorio nasal hasta su uso. The device for the improvement of the ventilatory pattern and pulmonary hyperinflation, as shown in Figure 3, is complemented by a thin layer of disposable plastic or similar material (g), responsible for protecting and isolating the restriction device and flow filtration nasal ventilator until use.
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| ES (1) | ES2683015A1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2020245482A1 (en) | 2019-06-03 | 2020-12-10 | Servicio Andaluz De Salud | Nasal musculature training device |
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