ES2719716T3 - Sistemas para el suministro de gas terapéutico a pacientes que lo necesitan, que reciben gas de respiración desde un respirador que hacer variar, al menos, la presión y/o el flujo utilizando una medición de flujo mejorada de gas terapéutico (NO) - Google Patents

Sistemas para el suministro de gas terapéutico a pacientes que lo necesitan, que reciben gas de respiración desde un respirador que hacer variar, al menos, la presión y/o el flujo utilizando una medición de flujo mejorada de gas terapéutico (NO) Download PDF

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Abstract

Un sistema de suministro de óxido nítrico (100) para suministrar gas terapéutico hacia el gas de respiración de la rama inspiratoria (121) de un circuito respiratorio del paciente, asociado a un respirador de alta frecuencia (117), o técnicas de ventilación que proporcionan una inversión y/u oscilaciones de la presión inspiratoria o flujo, comprendiendo el sistema de suministro de óxido nítrico (100): al menos una válvula de control (109) para proporcionar un flujo de gas terapéutico; un módulo inyector (107, 400) que comprende: un cuerpo inyector que tiene una primera abertura y una segunda abertura, estando configuradas la primera abertura y la segunda abertura para acoplar el módulo inyector (107, 400) a la rama inspiratoria (121) de un circuito respiratorio, lo que permite al paciente respirar el gas del circuito respiratorio que fluye a través de la primera abertura y la segunda abertura; una entrada (110, 410) de gas terapéutico en el cuerpo inyector, estando configurada la entrada (110, 410) de gas terapéutico para recibir el flujo de gas terapéutico y permitir la inyección del gas terapéutico hasta el módulo inyector (107, 400) y, a su vez, hasta el paciente que respira gas en la rama inspiratoria (121) del circuito respiratorio; caracterizado por que el sistema de suministro de óxido nítrico (100) comprende, además: al menos un sensor de flujo de NO (115) en comunicación fluida con la entrada de gas terapéutico (110, 410); y un sistema de control en comunicación con el sensor de flujo de NO (115) para recibir la información de flujo del sensor de flujo de NO (115), en donde, el sistema de control: (i) detecta el uso del respirador de alta frecuencia (117); (ii) compensa el fenómeno de flujo de NO incorrecto tratando la información de flujo generada por el respirador de alta frecuencia (117) como ruido y filtrando este ruido hacia fuera y/o utilizando técnicas de reducción de ruido; (iii) identifica la información de flujo como perdida e interpola la información de flujo perdida y/o (iv) identifica la información de flujo como flujo inverso e invierte el valor de la información de flujo.

Description

DESCRIPCIÓN
Sistemas para el suministro de gas terapéutico a pacientes que lo necesitan, que reciben gas de respiración desde un respirador que hacer variar, al menos, la presión y/o el flujo utilizando una medición de flujo mejorada de gas terapéutico (NO)
Campo
La presente invención se refiere, en general, a sistemas y métodos para suministrar gas terapéutico a pacientes que lo necesitan, que reciben gas de respiración desde un respirador que varía, al menos, la presión y/o el flujo utilizando una medición de flujo mejorada de gas terapéutico (NO).
Antecedentes
El gas terapéutico se puede suministrar a los pacientes que lo necesiten para proporcionar beneficios médicos. Un gas terapéutico de este tipo es el óxido nítrico (NO) que, cuando se inhala, actúa para dilatar los vasos sanguíneos de los pulmones, mejorando así la oxigenación de la sangre y reduciendo la hipertensión pulmonar. Debido a esto, al menos, el óxido nítrico puede proporcionarse como un gas terapéutico en los gases de respiración inspiratorios para pacientes con hipertensión pulmonar. Por ejemplo, el documento EP 0621 051 A2 divulga un sistema de suministro de óxido nítrico para suministrar NO en el gas de respiración de un paciente.
Así mismo, los pacientes reciben gas de respiración (por ejemplo, gas de respiración inspiratorio) desde un respirador que puede variar, al menos, la presión y/o el flujo (por ejemplo, un respirador de alta frecuencia, etc.). A diferencia de los respiradores convencionales, los respiradores de alta frecuencia utilizan una presión constante distendida (presión media de las vías respiratorias [MAP]) con variaciones de presión que oscilan en torno a la MAP a índices muy altos (por ejemplo, de hasta 900 ciclos por minuto, etc.). Dicho de otra forma, los respiradores de alta frecuencia mantienen una presión constante en el interior del circuito respiratorio y esta presión oscila a índices muy altos. De forma beneficiosa, esto puede favorecer el intercambio de gas por los vasos sanguíneos de los pulmones del paciente.
Aunque pueden ser beneficiosos respiradores de alta frecuencia, los pacientes que reciben gas de respiración desde respiradores de alta frecuencia pueden beneficiarse de las ventajas adicionales del gas terapéutico. Para sacar partido de estos beneficios adicionales, puede ser necesario suministrar el gas terapéutico en gas de respiración que el paciente reciba desde un circuito respiratorio asociado al respirador de alta frecuencia. Sin embargo, el suministro de gas terapéutico en el gas de respiración del paciente que se está suministrando al paciente en el momento desde un respirador de alta frecuencia puede ser difícil y/o presentar problemas inesperados. Estas dificultades y/o problemas inesperados pueden influir en la precisión del suministro y/o dosificación del gas terapéutico.
En consecuencia, existe la necesidad de superar estas dificultades y/o problemas inesperados que puedan producirse cuando se suministra gas terapéutico a un paciente que está recibiendo el gas de respiración desde un respirador que puede, al menos, variar la presión y/o el flujo (por ejemplo, respirador de alta frecuencia, etc.) para aumentar la precisión del suministro y/o dosificación del gas terapéutico.
Sumario
Los aspectos de la presente invención se refieren a un sistema de suministro de óxido nítrico para suministrar gas terapéutico que comprende NO en la rama inspiratoria de un circuito respiratorio, que puede asociarse a un respirador de alta frecuencia. El sistema de suministro de óxido nítrico puede comprender un módulo de inyección para recibir un flujo de gas terapéutico e inyectar el gas terapéutico en el circuito de suministro. El módulo inyector puede incluir y/o puede comunicarse con un sensor de flujo de NO monodireccional capaz de medir el flujo de avance de NO (por ejemplo, que va hacia el módulo inyector desde el sistema de suministro de óxido nítrico hasta el módulo inyector, etc.) y/o un sensor de flujo de NO bidireccional capaz de medir el flujo de avance de NO y el flujo inverso de NO. Con el uso del sensor de flujo anterior y/o de la información comunicada desde el sensor de flujo hasta el sistema de suministro de óxido nítrico, el sistema de suministro de óxido nítrico puede suministrar NO al módulo inyector de manera más precisa y/o se puede evitar y/o reducir el suministro escaso de gas terapéutico en el gas de respiración.
En realizaciones de ejemplo, el sensor de flujo de NO puede utilizarse para abordar, al menos, los fenómenos falsos del flujo que el solicitante ha descubierto de manera inesperada.
En realizaciones de ejemplo, la información de flujo puede proceder del sensor de flujo bidireccional. Esta información procedente del sensor de flujo de NO bidireccional se puede utilizar para detectar el uso de un respirador que puede, al menos, variar la presión y/o el flujo (por ejemplo, respirador de alta frecuencia, etc.) y/o compensar los falseamientos de la información de flujo generada por, al menos, el respirador.
En realizaciones de ejemplo, la información de flujo puede proceder del sensor de flujo monodireccional. Esta información del sensor de flujo monodireccional se puede utilizar para detectar el uso de un respirador que puede, al menos, variar la presión y/o el flujo (por ejemplo, respirador de alta frecuencia, etc.) y/o compensar los falseamientos de la información de flujo generadas por, al menos, el respirador.
Breve descripción de los dibujos
Las características y ventajas de la presente invención se comprenderán de manera más completa con referencia a la siguiente descripción detallada cuando se tomen en conjunto con las figuras adjuntas, en donde:
la figura 1 representa de manera ilustrativa un sistema de suministro de óxido nítrico ejemplar de conformidad con las realizaciones ejemplares de la presente invención;
la figura 2 representa de manera ilustrativa un sistema de suministro de óxido nítrico ejemplar que incluye una válvula de retención de conformidad con las realizaciones de ejemplo de la presente invención;
la figura 3 representa de manera ilustrativa un sistema de suministro de óxido nítrico ejemplar utilizado con un respirador ejemplar que incluye una válvula de respiración libre.
Las figuras 4A-4b representan de manera ilustrativa un módulo inyector ejemplar que incluye un sensor de flujo NO bidireccional de conformidad con las realizaciones ejemplares de la presente invención;
las figuras 5A-5C representan de manera ilustrativa representaciones gráficas de la información procedente de los sensores de flujo, de conformidad con las realizaciones ejemplares de la presente invención; y
las figuras 6A-6C representan de manera ilustrativa representaciones gráficas ejemplares de la información procedente de los sensores de flujo, que incluye información y/o representaciones que indican flujo negativo. Descripción detallada
La presente invención se refiere, en general, a sistemas para suministrar gas terapéutico a pacientes que lo necesitan, que reciben gas de respiración desde un respirador que varía, al menos, la presión y/o el flujo (por ejemplo, respirador de alta frecuencia, etc.) utilizando, entre otras cosas, una medición de flujo mejorada de gas terapéutico (óxido nítrico, NO, etc.). Al menos, algunas de estas mediciones mejoradas del flujo de gas terapéutico se pueden utilizar para abordar algunos fenómenos inesperados que, en ocasiones, se producen cuando el gas terapéutico se mezcla por corriente natural con el gas de respiración que recibe un paciente desde un circuito respiratorio asociado a un respirador que puede, al menos, hacer variar la presión y/o el flujo (por ejemplo, respirador de alta frecuencia, etc.). Utilizando al menos algunas de estas mediciones de flujo de gas terapéutico mejoradas y/o las invenciones del presente documento, la dosis de gas terapéutico mezclado por corriente natural en el gas de respiración que recibe el paciente desde el respirador puede ser, al menos, más precisa y/o se puede evitar y/o reducir el suministro escaso de gas terapéutico en el gas de respiración.
Tal y como se utiliza en el presente documento, "proporcional mezclado por corriente natural", "mezcla por corriente natural", "mezcla ratiométrica" y similares, se refieren a la mezcla por corriente, donde la corriente principal es una corriente sin controlar (sin regular) a la que se denomina corriente natural, y el componente que se está introduciendo en la mezcla natural se controla como una proporción de la corriente principal, que normalmente se puede mezclar corriente adelante (o, de manera alternativa, corriente atrás) del caudalímetro de corriente principal. En varias realizaciones, el flujo inspiratorio puede ser la "corriente natural", pues el flujo no se regula o controla de manera específica, y el óxido nítrico es el componente de mezcla que se suministra como porcentaje del flujo inspiratorio a través de un canal de suministro.
Tal y como se utiliza en el presente documento, "flujo de NO erróneo" y expresiones similares se refieren a los fenómenos del flujo que se ha medido de manera imprecisa con los sensores de flujo. Entre los ejemplos de dicho flujo de NO erróneo se incluyen, aunque no se limitan a, la medición del flujo de NO con un sensor de flujo cuando el NO realmente no está fluyendo, y a la medición del flujo de NO que es un valor significativamente distinto al flujo de NO real.
Los sistemas de la presente invención pueden suministrar gas terapéutico a un paciente desde un sistema de suministro hasta un módulo inyector que, a su vez, puede estar en comunicación fluida con un circuito respiratorio (asociado a un respirador, tal como, aunque no limitándose a, un respirador de alta frecuencia y/o cualquier otro respirador y/o técnicas de ventilación aplicables) desde el que el paciente recibe gas de respiración. Los sistemas de la presente invención pueden incluir, al menos, un sensor de flujo de gas terapéutico que puede medir el flujo del gas terapéutico desde el sistema de suministro hasta el módulo inyector y, a su vez, hacia el circuito respiratorio y hasta el paciente. De manera ventajosa, el sensor de flujo de gas terapéutico puede medir el flujo en más de una dirección (por ejemplo, sensor de flujo de gas terapéutico bidireccional) y/o abordar algunos de los fenómenos inesperados que, en ocasiones, se pueden producir cuando el gas terapéutico se mezcla por corriente natural con el gas de respiración en un circuito respiratorio asociado a un respirador que, al menos, puede hacer variar la presión y/o el flujo (por ejemplo, respirador de alta frecuencia, etc.).
Así mismo, los sistemas de la presente invención pueden utilizar técnicas (por ejemplo, algoritmos, datos de entrada de usuario, etc.) para determinar si un respirador que, al menos, puede hacer variar la presión y/o el flujo (por ejemplo, respirador de alta frecuencia, etc.) se puede utilizar para compensar, al menos, algunos de los fenómenos inesperados que, en ocasiones, se pueden producir cuando el gas terapéutico se mezcla por corriente natural con el gas de respiración en un circuito asociado al respirador. A veces, estas técnicas pueden utilizar la información del, al menos, el sensor de flujo de gas terapéutico que puede medir el flujo en una dirección (por ejemplo, sensor de flujo monodireccional) y/o en más de una dirección (por ejemplo, sensor de flujo bidireccional).
Aun así, los sistemas de la presente invención pueden utilizar técnicas (por ejemplo, algoritmos, datos de entrada de usuario, etc.) para accionar de manera más eficaz las válvulas y/o para compensar las fuerzas que pueden afectar al accionamiento de la válvula, tal como, pero sin limitarse a, fricción estática, fricción dinámica y/o a las interacciones de los componentes de la válvula, por nombrar algunos. En al menos algunos casos, esto puede dar como resultado una precisión mayor en el suministro y monitorización de NO y/o se puede evitar y/o reducir el suministro escaso de gas terapéutico en el gas de respiración.
Haciendo referencia a la figura 1, se representa ilustrativamente un sistema de suministro de óxido nítrico 100 ejemplar para suministrar gas óxido nítrico terapéutico, a través de un módulo inyector, a un paciente que recibe el gas de respiración desde un respirador de alta frecuencia. Se entenderá que cualquiera de las enseñanzas de la presente invención se puede usar en cualquier sistema aplicable para suministrar gas terapéutico a un paciente que recibe gas de respiración desde un aparato de respiración (por ejemplo, un respirador, un respirador de alta frecuencia, una mascarilla de respiración, una cánula nasal, etc.). Por ejemplo, los sistemas de la presente invención pueden utilizar, modificar y/o estar asociados a los sistemas de suministro y/o a otras enseñanzas de la patente estadounidense n.° 5.558.083 titulada "Nitric Oxide Delivery System" (Sistema de suministro de óxido nítrico).
Los sistemas de la presente invención, en ocasiones, se refieren a su uso con un respirador de alta frecuencia; no obstante, los sistemas de la presente invención se pueden utilizar con cualquier aparato de respiración aplicable que pueda asociarse a un respirador de alta frecuencia, cualquier aparato de respiración aplicable que pueda encontrar dificultades y/o problemas similares, y/o cualquier aparato de respiración aplicable asociado a los respiradores y/o a las técnicas de ventilación (por ejemplo, presión positiva de dos niveles de las vías respiratorias, cualquier técnica de ventilación con presión y/o flujo variable, etc.) que puedan proporcionar la presión y/o el flujo inspiratorio inverso. En consecuencia, la referencia a un respirador de alta frecuencia se hace solamente para que resulte más fácil y de ninguna manera pretende ser una limitación. Así mismo, en ocasiones, la presión inspiratoria y/o el flujo no tienen por qué ser inversos; en su lugar, pueden ser una presión y/o flujo variables (por ejemplo, presión y/o flujo sinusoidal de alta frecuencia) que puedan permanecer positivos. Para que sea más sencillo, la referencia que se hace a la presión y/o flujo inspiratorio inverso, en ocasiones, abarca situaciones en las que la presión y/o el flujo variable pueden permanecer positivos (por ejemplo, la presión y/o el flujo sinusoidal de alta frecuencia). En consecuencia, se hace referencia a una presión y/o flujo inspiratorio inverso solamente para que resulte más fácil y de ninguna manera pretende ser una limitación.
Los sistemas de la presente invención se pueden utilizar con cualquier gas terapéutico aplicable. El gas terapéutico, las mediciones de flujo del gas terapéutico, el sistema de suministro de gas terapéutico y otros elementos similares, en ocasiones, se describen con referencia al gas óxido nítrico (NO) utilizado para la terapia de gas óxido nítrico inhalado. Se entenderá que se pueden utilizar otros gases terapéuticos. En consecuencia, la referencia al óxido nítrico, NO, y similares se hace únicamente para que resulte más fácil y de ninguna manera pretende ser una limitación.
Los sistemas de la presente invención pueden utilizarse para mezclar el gas terapéutico por corriente natural con un gas de respiración del paciente en un circuito respiratorio y/o en cualquier ubicación. A modo de ejemplo, el gas terapéutico puede ser una corriente natural mezclada en el gas de respiración del paciente en una ubicación anterior a la del circuito respiratorio. A modo de otro ejemplo, en al menos algunos casos, el circuito respiratorio del paciente puede incluir solo una rama para el flujo tanto inspiratorio como espiratorio. Por ejemplo, los respiradores BiPAP pueden tener solo una rama que combine la rama inspiratoria y la rama espiratoria. Siguiendo con este ejemplo, el gas terapéutico puede ser una corriente natural mezclada en el gas de respiración del paciente en una rama que actúe como rama inspiratoria y rapa espiratoria. Para que sea más sencillo, se representa que los circuitos de respiración del paciente, en ocasiones, tienen una rama inspiratoria y una rama espiratoria separadas. Esto se hace simplemente para que resulte más sencillo y de ninguna manera pretende ser una limitación.
En algunas realizaciones, los sistemas de suministro de óxido nítrico, tal como el sistema de suministro de óxido nítrico 100, se pueden utilizar para mezclar el gas terapéutico por corriente natural (por ejemplo, óxido nítrico, NO, etc.) con el gas de respiración del paciente en un circuito respiratorio (asociado a un respirador de alta frecuencia) como una proporción del gas de respiración del paciente (por ejemplo, ppm, etc.) y/o como un pulso (por ejemplo, ml/respiración, mg/kg/h, etc.). Para, al menos, mezclar por corriente natural el NO o el NO pulsado (por ejemplo, que también puede mezclarse por corriente natural como un pulso, etc.) con el gas de respiración del paciente, el sistema de suministro de óxido nítrico 100 puede incluir y/o recibir el óxido nítrico desde una fuente de óxido nítrico 103 (por ejemplo, cilindro de almacenamiento de NO, generador de NO, etc.) por ejemplo, a través de un conducto 105. En vez de un cilindro de gas que contiene NO, el NO puede generarse a pie de cama, tal como mediante una reacción química apropiada, por ejemplo, la reacción de un agente liberador de NO, tal como dióxido de carbono, con un agente reductor, como ácido ascórbico. Así mismo, el conducto 105 también puede estar en comunicación fluida con un módulo inyector 107, por ejemplo, a través de una entrada 110 de gas terapéutico, y el módulo inyector 107 también puede estar en comunicación fluida con una rama inspiratoria de un circuito respiratorio asociado a un respirador de alta frecuencia 117.
Tal y como se muestra, el respirador de alta frecuencia 117 puede incluir una salida inspiratoria para suministrar el gas de respiración (por ejemplo, flujo de avance 133) al paciente a través de una rama inspiratoria 121 de un circuito respiratorio del paciente, y una entrada espiratoria para recibir la espiración del paciente a través de una rama espiratoria 127 del circuito respiratorio del paciente. Estando el módulo inyector 107 acoplado a la rama inspiratoria 121 del circuito respiratorio, el óxido nítrico se puede suministrar desde el sistema de suministro de óxido nítrico 100 (por ejemplo, flujo de avance de NO 137) hasta el módulo inyector 107, a través del conducto 105 y/o de la entrada 110 de gas terapéutico. Después, este óxido nítrico puede suministrarse, a través del módulo inyector 107, hasta la rama inspiratoria 121 del circuito respiratorio del paciente, asociado al respirador de alta frecuencia 117 que se está utilizando para suministrar el gas de respiración a un paciente 108.
Para regular el flujo de óxido nítrico a través del conducto 105 hasta el módulo inyector 107 y, a su vez, hasta un paciente 108 que recibe el gas de respiración procedente del circuito respiratorio del paciente, el sistema de suministro de óxido 100 puede incluir una o más válvulas de control 109 (por ejemplo, válvulas proporcionales, válvulas binarias, etc.). Por ejemplo, estando la válvula de control 109 abierta, el óxido nítrico se puede suministrar al paciente 108 haciéndolo fluir en una dirección de avance (por ejemplo, flujo de avance de NO 137) a través del conducto 105 hasta el módulo inyector 107 y, a su vez, hasta el paciente 108. En otro ejemplo, estando la válvula de control 109 cerrada, el óxido nítrico no se puede suministrar al paciente 108, ya que no puede fluir en una dirección de avance.
En, al menos, algunos casos, el sistema de suministro de óxido nítrico 100 puede incluir uno o más sensores de flujo de NO 115 que puedan medir el flujo del gas terapéutico (por ejemplo, flujo de avance de NO 137) a través de la válvula de control 109 y/o del conducto 105, y a su vez, permitir la medición del flujo del gas terapéutico a través de una entrada 110 de gas terapéutico que va hasta el módulo inyector 107 y, a su vez, hasta el paciente 108. Así mismo, en al menos algunos casos, el módulo inyector 107 puede incluir uno o más sensores de flujo 119 de gas de circuito de respiración (BCG) que puedan medir el flujo de, al menos, el gas de respiración del paciente (por ejemplo, flujo de avance 133) a través del módulo inyector 107 y, a su vez, hasta el paciente 108. Aunque se muestra en el interior del módulo inyector 107, el sensor de flujo de BCG 119 se puede colocar en cualquier lugar de la rama inspiratoria 121, tal como corriente atrás del módulo inyector 107. Así mismo, en vez de recibir información de flujo del sensor de flujo de BCG 119, el sistema de suministro de óxido nítrico 100 puede recibir la información de flujo directamente desde el respirador de alta frecuencia 117, lo que indica el flujo de gas de respiración desde el respirador de alta frecuencia 117.
En realizaciones ejemplares, los sistemas de la presente invención pueden utilizar, modificar y/o asociarse a los sistemas de suministro de gas terapéutico y a los métodos que pueden presentar sensores de flujo de gas de circuito respiratorio (BCG) bidireccional. A modo de ejemplo, el uno o más sensores de flujo del gas de circuito respiratorio (BCG) 119 descritos en el presente documento pueden ser bidireccionales y/o los sistemas de la presente invención pueden incluir, además uno o más sensores de flujo de gas de circuito respiratorio (BCG) bidireccional. Por ejemplo, los sistemas de la presente invención pueden utilizar, modificar y/o estar asociados a los sistemas de suministro y/u a otras enseñanzas de la solicitud de patente estadounidense n.° 14/672.447, presentada el 30 de marzo de 2015 y titulada "SYSTEMS AND METHOD FOR DELIVERY OF THERAPEUTIC GAS TO PATIENTS IN NEED THEREOF USING ENHANCED BREATHING CIRCUIT GAS (BCG) FLOW MEASUREMENT ("Sistemas y método para el suministro de gas terapéutico a pacientes que lo necesiten usando una medición del flujo de gas de circuito respiratorio (BCG) mejorada").
En realizaciones de ejemplo, el flujo de gas óxido nítrico puede ser proporcional (conocido también como ratiométrico) al flujo de gas de respiración para proporcionar una concentración deseada de NO en el gas de respiración y gas terapéutico combinados. Por ejemplo, el sistema de suministro de óxido nítrico 100 puede confirmar que la concentración deseada de NO esté en el gas de respiración y en el gas terapéutico, mediante el uso de la concentración de NO conocida de la fuente de NO 103; en la cantidad de flujo de gas de respiración en el circuito del paciente, mediante el uso la información procedente del sensor de flujo de BCG 119; y en la cantidad de flujo de gas terapéutico en el conducto 105 hasta el módulo inyector 107 (y, a su vez, hasta el paciente 108) mediante el uso de la información procedente del sensor de flujo de NO 115.
Para, al menos, suministrar gas terapéutico a un paciente y/o para llevar a cabo, al menos, algunas enseñanzas divulgadas en el presente documento, el sistema de suministro de óxido nítrico 100 puede incluir un sistema de control que puede incluir una o más CPU 111. La CPU 111 puede acoplarse a una memoria (no mostrada) y puede ser una o más de una memoria fácilmente disponible, tal como una memoria de acceso aleatorio (RAM), una memoria de solo lectura (ROM), una memoria flash, un disco compacto, un disquete, un disco duro, o cualquier otra forma de almacenamiento digital local o remoto. Los circuitos de soporte (no mostrados) se pueden acoplar a la CPU 111 para asistir a la CPU 111, los sensores, las válvulas, los sistemas de muestreo, los sistemas de entrada de datos/pantallas de usuario, los módulos inyectores, los aparatos de respiración, etc. de una forma convencional. Estos circuitos pueden incluir caché, suministros de energía, circuitos de reloj, circuitería de entrada/salida de datos, sistemas secundarios, controladores de energía, acondicionadores de señal, y elementos similares. La CPU 111 puede comunicarse con los sensores, válvulas, sistemas de muestreo, sistemas de entrada de datos/pantallas de usuario, módulos inyectores, aparatos de respiración, etc. En realizaciones de ejemplo, la memoria puede almacenar un conjunto de instrucciones ejecutables por máquina (o algoritmos) que, cuando se ejecutan en la CPU 111, pueden hacer que el sistema de suministro lleve a cabo un método. Por ejemplo, el sistema de suministro puede llevar a cabo un método que comprende: medir el flujo de la rama inspiratoria de un circuito respiratorio del paciente, suministrar al paciente el gas terapéutico que contiene óxido nítrico durante el flujo inspiratorio, monitorizar el flujo inspiratorio o los cambios en el flujo inspiratorio y hacer variar la cantidad (por ejemplo, volumen o masa) del gas terapéutico suministrado en un flujo inspiratorio posterior. Las instrucciones ejecutables por máquina también pueden comprender instrucciones para cualquiera de los otros métodos descritos en el presente documento.
Así mismo, para garantizar, al menos, la dosificación precisa del gas terapéutico, el sistema de suministro de óxido nítrico 100 puede incluir una pantalla/sistema de entrada de datos de usuario 113 que puede incluir una pantalla y un teclado y/o botones, o puede ser un dispositivo de pantalla táctil. La pantalla/sistema de entrada de datos de usuario 113 puede recibir la configuración deseada por parte del usuario, tal como la prescripción del paciente (en mg/kg del peso corporal ideal, mg/kg/h, mg/kg/respiración, ml/respiración, concentración del cilindro, concentración de suministro, duración, etc.), la edad, altura, sexo, peso, etc. del paciente. La pantalla/sistema de entrada de datos de usuario 113 también puede recibir los datos de entrada del usuario en cuanto al modo de operación, tal como el uso de un respirador de alta frecuencia. Por ejemplo, la pantalla/sistema de entrada de datos de usuario 113 puede tener un botón u otro medio para que el usuario indique que el dispositivo de suministro de óxido nítrico 100 está siendo utilizado con un respirador de alta frecuencia. La pantalla/sistema de entrada de datos de usuario 113, en algunos casos, puede utilizarse para confirmar la dosis del paciente y/o las mediciones de gas, por ejemplo, mediante el uso de un sistema de muestreo de gas 129 que puede recibir muestras del gas que se está suministrando al paciente 108 a través de un canal de suministro 131. El sistema de suministro de muestras 129 puede incluir numerosos sensores, tales como, aunque no limitándose a, un sensor de gas óxido nítrico, un sensor de gas dióxido de nitrógeno y un sensor de gas oxígeno, que se pueden utilizar para visualizar información relevante (por ejemplo, las concentraciones de gas, etc.) en la pantalla/sistema de entrada de datos de usuario 113.
Tal y como se muestra en las figuras 1-3, la CPU 111 puede estar comunicada con la válvula de control 109, la pantalla/sistema de entrada de datos de usuario 113, el sensor de flujo de NO 115, el sensor de flujo de BCG 119 y/o con el sistema de muestreo de gas 129. La CPU 111 puede implementar cualquiera de los métodos descritos en el presente documento mediante el uso de algoritmos apropiados.
Aunque lo anterior se puede utilizar de manera beneficiosa para suministrar gas terapéutico a un paciente que recibe gas de respiración desde un circuito respiratorio del paciente asociado a un respirador de alta frecuencia, lo anterior puede dejar de tener en cuenta, al menos, algunos fenómenos inesperados, por ejemplo, que puedan producirse cuando se mezcle por corriente natural el NO con el gas de respiración del paciente como porcentaje del gas de respiración del paciente. Sin conocer, al menos, algunos de estos fenómenos, la concentración de NO real (por ejemplo, la concentración de NO del gas de respiración del paciente, las partes por millón del NO (ppm), etc.) puede ser distinta (por ejemplo, dosificada de menos, etc.) de la concentración de NO deseada. Esta concentración de NO puede ser particularmente importante, ya que puede ser la dosis de tratamiento de un paciente. En consecuencia, teniendo en cuenta, al menos, algunos de estos fenómenos, puede ser posible una dosificación de NO más precisa y/o puede evitarse y/o reducirse la dosificación escasa de NO.
Un estudio dilatado descubrió un fenómeno (fenómeno de flujo de NO incorrecto) en donde se descubrió inesperadamente que la mezcla por corriente natural del NO con el gas de respiración del paciente en un circuito de respiración asociado a un respirador de alta frecuencia, en al menos algunos casos, puede hacer que el sensor de flujo 115 realice una medición incorrecta del flujo de NO en el canal de suministro de óxido nítrico (por ejemplo, el conducto 105) y/o en el módulo inyector (por ejemplo, la entrada 110 de gas terapéutico) a medida que fluye (aunque puede que no haya NO fluyendo). Esto puede generar una precisión reducida del suministro y/o monitorización de NO, por ejemplo, por parte del sistema de suministro de NO 100, y/o este flujo de NO erróneo puede hacer que el sistema de suministro de NO 100 proporcione menos NO que el deseado (por ejemplo, dosificado de menos), pues el sistema puede considerar erróneamente que no se proporcionó NO.
Estas mediciones de flujo de NO erróneas pueden verse provocadas por las vibraciones o las oscilaciones de presión provocadas por las válvulas de accionamiento rápido y/o por los diafragmas (no mostrados) del respirador de alta frecuencia 117 registrados como flujo, por ejemplo, por parte del sensor de flujo 115 que, a su vez, el sistema de suministro de NO 100 puede utilizar para suministrar y/o monitorizar el NO. El sensor de flujo 115 puede registrar erróneamente el flujo porque estas vibraciones u oscilaciones de presión pueden presurizar el gas NO contenido en el conducto 105 durante cortos períodos de tiempo y, cuando fluyen sustancialmente pequeñas cantidades de flujo de NO a través del conducto 105, esta presurización y/o despresurización (en ocasiones, denominada simplemente como presurización) puede provocar la aparición de flujo en el sensor de flujo de NO 115 (por ejemplo, flujo de avance de NO 137). Esto puede provocar situaciones en las que el sistema de suministro de óxido nítrico detecta erróneamente que se esté produciendo el flujo de avance de NO 137 (por ejemplo, en el conducto 105, en el módulo inyector 107, a través de la entrada 110 de gas terapéutico, etc.) cuando realmente no tiene por qué haber flujo de avance o flujo en ningún caso. En consecuencia, abordar al menos este fenómeno de flujo erróneo puede proporcionar una mayor precisión del suministro y monitorización de NO y/o se puede evitar y/o reducir el suministro escaso de gas terapéutico en el gas de respiración.
Haciendo referencia a la figura 2, en las realizaciones ejemplares que abordan al menos el flujo de NO erróneo, puede colocarse una válvula de retención 202 (por ejemplo, una válvula de retención neumática) en comunicación fluida con la rama inspiratoria 121. Por ejemplo, la válvula de retención 202 puede colocarse para que esté en comunicación fluida con la rama inspiratoria 121, aunque no esté colocada en la rama inspiratoria 121. En otro ejemplo, la válvula de retención 202 se puede colocar en la rama inspiratoria 121 corriente atrás del módulo inyector 107. En uso, la válvula de retención 202 puede abrirse, de modo que las fuentes de flujo de NO incorrecto, de las vibraciones y/o de las oscilaciones de presión puedan desviarse antes de alcanzar el módulo inyector 107 y/o medirse con el sensor de flujo 115. Aunque el uso de las válvulas de retención puede abordar, al menos, algunos de los problemas asociados al flujo de NO incorrecto, estas válvulas de retención también pueden generar numerosos problemas, tales como, aunque no limitándose a, demora del flujo como respuesta a la presión de disparo del flujo de avance; atracción física del sello de superficie y del material electrostático a la contaminación, lo que afecta al rendimiento del sello; repetibilidad de unidad a unidad procedente de la tolerancia del componente o de la elección del material; acabado de la superficie que afecta al rendimiento del sello, caracterizado como un sistema de masa de resorte no amortiguado susceptible de producir ruido o flujo de avance que induce "ruido" de oscilación; y/o puede desmejorar la precisión, repetibilidad y tiempo de respuesta de control del control de flujo total, por nombrar algunos.
Así mismo, la válvula de retención 202 puede interferir con los respiradores de alta frecuencia que incluyen una válvula de respiración libre 302, tal y como se ilustra en la figura 3. La válvula de respiración libre 302 (a veces llamada una válvula antiasfixia) puede abrirse a la atmósfera en caso de que un paciente utilice el respirador para respirar espontáneamente. La válvula de respiración libre 302 puede ser necesaria en los respiradores para garantizar que un paciente que intenta respirar espontáneamente tiene la capacidad de inhalar aire. A modo de ejemplo, si un respirador no incluye esta válvula de respiración libre, se puede considerar como un sistema cerrado, estando el respirador controlado cuando se pueda suministrar el aire de respiración al paciente. Sin esta válvula de respiración libre, si un paciente intenta respirar espontáneamente, el usuario puede ser incapaz de aspirar aire para respirar, ya que puede no haber ninguna entrada para que el aire fluya hacia el circuito respiratorio del paciente. Con esta válvula de respiración libre, si un paciente intenta respirar espontáneamente, entonces, la válvula de respiración libre se acciona, permitiendo al usuario aspirar aire desde el ambiente circundante. Para los respiradores que incluyen válvulas de respiración libre, las válvulas de retención incluidas en el circuito respiratorio del paciente pueden anular el objetivo de esta característica de seguridad y puede que no se utilicen con dichos respiradores.
En realizaciones de ejemplo, para reducir y/o impedir la interferencia con la válvula de respiración libre 302, la válvula de retención 202 y/o una válvula de retención adicional se pueden colocar en, y/o pueden estar en comunicación fluida con el módulo inyector 107, la entrada 110 de gas terapéutico y/o el conducto 105. Por ejemplo, al menos una válvula de retención 304, sola o en combinación con la válvula de retención 202, puede ubicarse en la entrada 110 de gas terapéutico del módulo inyector 107.
En realizaciones de ejemplo, para abordar, al menos, algunos de los fenómenos anteriores (por ejemplo, el flujo de NO erróneo) y/o para proporcionar beneficios adicionales, el flujo de NO se puede medir corriente atrás de la válvula de control. En esta configuración (por ejemplo, el sensor de flujo de NO corriente atrás de la válvula de control), cuando se cierra la válvula de control, la exposición de los sensores de flujo de NO a, al menos, algunos de los fenómenos anteriores, puede reducirse y/o eliminarse sustancialmente. Por ejemplo, para reducir y/o eliminar la exposición de los sensores de flujo de NO a, al menos, algunos de los fenómenos anteriores, el sensor de flujo de NO 115 se puede ubicar corriente atrás de la válvula 109. En al menos algunos casos, el sensor de flujo de NO 115, bien corriente atrás o corriente adelante de la válvula 109, puede utilizarse para determinar si la válvula 109 está trabajando adecuadamente y/o si el flujo se está filtrando pasada la válvula 109. Por ejemplo, si el sensor de flujo de NO 115 detecta flujo más allá de lo que se espera, entonces esto puede indicar una fuga en la válvula 109.
En realizaciones de ejemplo, para abordar, al menos, algunos de los fenómenos anteriores (por ejemplo, el flujo de NO erróneo) y/o para proporcionar beneficios adicionales, el conducto de suministro de NO (por ejemplo, el conducto 105) puede tener un diámetro en sección transversal sustancialmente pequeño. Por ejemplo, el conducto de suministro de NO (por ejemplo, el conducto 105) puede tener un diámetro en sección transversal interno de aproximadamente 0,079 cm hasta aproximadamente 0,635 cm. En otro ejemplo, el conducto de suministro de NO (por ejemplo, el conducto 105) puede tener un diámetro en sección transversal de aproximadamente 0,317 cm. La sección transversal se puede seleccionar para reducir sustancialmente el volumen comprimible en el conducto de suministro de NO, por ejemplo, para que la señal oscilante detectada por el sensor de flujo pueda reducirse sustancialmente y/o eliminarse de manera efectiva. En al menos algunos ejemplos, puede elegirse que la sección transversal aumente sustancialmente la resistencia al flujo, de modo que los cambios de presión y/o las oscilaciones asociadas a un respirador de alta frecuencia no puedan ser lo suficientemente grandes para vencer la resistencia aumentada al flujo y/o para que la propagación de los cambios de presión y/u las oscilaciones puedan reducirse y/o eliminarse sustancialmente, por ejemplo, antes de alcanzar el sensor de flujo de NO (por ejemplo, el sensor de flujo de NO asociado al sistema de suministro, etc.). En, al menos, algunas realizaciones, el diámetro interno en sección transversal del conducto de suministro de NO (por ejemplo, el conducto 105) puede ser el mismo diámetro en sección transversal independientemente de si es interno o externo al sistema 100 y/o el conducto de suministro de NO (por ejemplo, el conducto 105) puede tener el mismo diámetro en sección transversal, al menos, cuando está corriente adelante de la válvula de control de flujo.
Haciendo referencia a las figuras 4A-4B, se representan de manera ilustrativa los módulos inyectores de ejemplo que pueden abordar algunos de los fenómenos anteriores (por ejemplo, el flujo de NO erróneo, etc.) y/o ofrecer beneficios adicionales. El módulo inyector 400 puede incluir un primer extremo 404 y un segundo extremo 406 que pueden acoplarse a la rama inspiratoria del circuito respiratorio del paciente. En el primer extremo 404 y el segundo extremo 406 puede haber una primera abertura y una segunda abertura, respectivamente, en el cuerpo del módulo inyector 400, lo que permite el flujo de fluido (por ejemplo, gas de respiración, etc.) a través del módulo inyector. El módulo inyector 400 también puede incluir un puerto de comunicación 408 que permite la comunicación de información entre el módulo inyector (y cualquier componente asociado) y el sistema de suministro de óxido nítrico (por ejemplo, la comunicación fluida y/o neumática, la comunicación eléctrica y/o digital, etc.). Los sistemas de la presente invención pueden utilizar esta información, por ejemplo, para abordar al menos algunos de los fenómenos anteriormente descritos y/u proporcionar beneficios adicionales. Así mismo, el módulo inyector 400 puede incluir una entrada de gas terapéutico 410 que puede recibir el gas terapéutico procedente del sistema de suministro de óxido nítrico y/o puede permitir la inyección de gas terapéutico en el gas de respiración que fluye a través del módulo inyector.
En realizaciones de ejemplo, los módulos inyectores de la invención actual pueden incluir y/o estar en comunicación fluida con uno o más sensores de flujo de NO bidireccionales, por ejemplo, para abordar, al menos, algunos de los fenómenos anteriores (por ejemplo, flujo de NO incorrecto, etc.) y/o proporcionar beneficios adicionales. Por ejemplo, el módulo inyector 400 puede incluir y/o estar en comunicación fluida con uno o más sensores de flujo de óxido nítrico (NO) bidireccionales 412. El sensor de flujo de NO bidireccional 412 puede ubicarse en y/o estar en comunicación fluida con la entrada 410 de gas terapéutico y/o el sensor de flujo de NO bidireccional 412 puede medir el flujo a través del conducto de suministro de No (por ejemplo, el conducto 105 ilustrado en la figura 1) hasta el módulo inyector 400 y/o hasta la rama inspiratoria del circuito respiratorio del paciente. Así mismo, el sensor de flujo de NO bidireccional 412 se puede utilizar como señal de control de retroalimentación para el suministro de NO y/o se puede utilizar para monitorizar el flujo y/o la cantidad de gas NO que se está suministrando hacia el circuito respiratorio del paciente. Por ejemplo, las mediciones de flujo procedentes del sensor de flujo de NO bidireccional 412 se pueden comparar con respecto a las mediciones de flujo procedentes del sensor de flujo 115 para detectar fugas de NO. Esto puede dar como resultado una dosificación más precisa y/o puede reducir el riesgo de que haya fugas de óxido nítrico hacia el entorno circundante.
En al menos algunas realizaciones, aunque se ilustra ubicado en la entrada 410 de gas terapéutico, el sensor de flujo de NO bidireccional 412 puede estar en cualquier ubicación, en comunicación fluida con el NO que se está suministrando hacia el módulo inyector. Por ejemplo, el sensor de flujo de NO bidireccional 412 puede ubicarse en el sistema de suministro de óxido nítrico y/o en cualquier punto que pueda estar en comunicación fluida con el conducto de suministro de NO (por ejemplo, el conducto 105 ilustrado en la figura 1). En otro ejemplo, el sensor de flujo de NO bidireccional 412 puede sustituir o se puede utilizar junto con el sensor de flujo de No 115 (ilustrado en las figuras 1-3).
En al menos algunos ejemplos, dos o más sensores de flujo de NO bidireccionales pueden ubicarse en y/o estar en comunicación fluida con la entrada 410 de gas terapéutico. Por ejemplo, uno o más sensores de flujo de NO bidireccionales se pueden ubicar en la entrada 410 de gas terapéutico y/o uno o más sensores de flujo de NO bidireccionales pueden estar en comunicación fluida con la entrada 410 de gas terapéutico. Los dos o más sensores de flujo de NO bidireccionales, por ejemplo, pueden permitir las mediciones de flujo del NO que se está suministrando a través del módulo de inyección 400 durante un intervalo sustancialmente amplio de caudales.
En realizaciones de ejemplo, el sensor de flujo de NO bidireccional 412 puede ser cualquier sensor capaz de medir el flujo en ambas direcciones, la de avance y la inversa. Por ejemplo, el sensor de flujo bidireccional 119 puede ser un medidor térmico de flujo másico (a veces, denominado medidor térmico de flujo de dispersión); o un medidor de flujo basado en la presión, un medidor de flujo óptico, un medidor de flujo electromagnético, por ultrasonidos y/o Coriolis, un medidor de flujo mediante láser Doppler y/o cualquier medidor de flujo que proporcione un tiempo de respuesta de menos de aproximadamente dos milisegundos y que tenga un intervalo de no más de -10 SLPM. Los límites de ejemplo del flujo inverso pueden ser -10; -9; -8: -7; -6; -5; -4; -3; -2,5; - 2; -1,5; -1; -0,75; -0,5; -0,4; -0,3; -0,2 o -0,1 SPLM. De manera similar, los límites de ejemplo del flujo de avance pueden ser 10; 9; 8; 7: 6; 5; 4; 3; 2,5; 2; 1,5; 1; 0,75; 0,5; 0,4; 0,3; 0,2 o 0,1 SPLM. En, al menos, algunos ejemplos, el sensor de flujo bidireccional 119 puede ser un medidor de flujo basado en presión (por ejemplo, un medidor de flujo del tipo sensor de presión diferencial, etc.) y/o la comunicación fluida y/o neumática se puede proporcionar a través de un puerto de comunicación 408.
En las realizaciones de ejemplo, el sensor de flujo de NO bidireccional 412 puede estar comunicado el sistema de suministro de óxido nítrico, por ejemplo, por medio del puerto de comunicación 408. Esto puede permitir comunicar la información de flujo hacia el sistema de suministro de óxido nítrico, que puede utilizar el sistema de suministro de óxido nítrico para monitorizar y/o suministrar el NO. Usando esta información de flujo bidireccional, el sistema de suministro de óxido nítrico puede suministrar y/o monitorizar el NO de manera más precisa.
En realizaciones de ejemplo, los sistemas de la presente invención pueden utilizar técnicas (por ejemplo, algoritmos, datos de entrada de usuario, etc.) para determinar si se puede utilizar un respirador de alta frecuencia. Así mismo, en realizaciones de ejemplo, si se determina que se puede utilizar un respirador de alta frecuencia, los sistemas de la presente invención pueden utilizar técnicas (por ejemplo, algoritmos, datos de entrada de usuario, etc.) para compensar, al menos, algunos de los fenómenos inesperados (por ejemplo, flujo de NO incorrecto, etc.) y/o las incidencias que, en ocasiones, se pueden producir cuando se mezcla por corriente natural el gas terapéutico con el gas de respiración en un circuito respiratorio asociado a un respirador de alta frecuencia y/o proporcionar beneficios adicionales. Estas técnicas, en ocasiones, pueden utilizar la información procedente de, al menos, el sensor de flujo de gas terapéutico, tal como el sensor de flujo de NO 115 (por ejemplo, que puede medir el flujo en una dirección, etc.), el sensor de flujo de NO 412 (por ejemplo, que puede medir el flujo en más de una dirección, etc.) y/o cualquier sensor de flujo en comunicación fluida con el módulo inyector, la entrada de gas terapéutico y/o el conducto de NO.
Los sistemas de la presente invención pueden determinar si el gas terapéutico (por ejemplo, el NO) se puede suministrar o no hacia un circuito respiratorio asociado a un respirador de alta frecuencia utilizando una técnica razonable, tal como, aunque no limitándose a, entrada de datos de usuario (por ejemplo, información de entrada de datos de usuario hacia el sistema de suministro de óxido nítrico), detección (por ejemplo, algoritmo de detección por parte del sistema de suministro de óxido nítrico), recuperación de señal y/o cualquier combinación y/o separación adicional de estas, comunicación directa con el respirador, por nombrar algunos. Por ejemplo, el sistema de suministro de óxido nítrico puede permitir que un usuario introduzca que el NO puede suministrarse hacia un circuito respiratorio asociado a un respirador de alta frecuencia. En otro ejemplo, el sistema de suministro de óxido nítrico puede detectar (por ejemplo, sin la entrada de datos de usuario, con cierta entrada de datos de usuario, etc.) que el NO se puede suministrar hacia un circuito respiratorio asociado a un respirador de alta frecuencia utilizando, por ejemplo, técnicas de detección y/o recuperación de señal.
En realizaciones de ejemplo, si se determina que se puede utilizar un respirador de alta frecuencia, los sistemas de la presente invención pueden compensar, al menos, algunos de los fenómenos inesperados (por ejemplo, los fenómenos de flujo de NO incorrecto, etc.) los efectos asociados a los respiradores de alta frecuencia y/o proporcionar beneficios adicionales utilizando cualquier técnica razonable, tal como, aunque no limitándose a, el filtrado, utilizando técnicas de reducción, cualquier combinación y/o separación adicional de estas, y/o utilizando cualquier proceso capaz de compensar la información generada por el respirador de alta frecuencia asociado a la información de flujo de NO; el cambio del algoritmo de control de suministro de NO, de forma que no pueda responder a las oscilaciones de alta frecuencia; filtrado eléctrico; filtrado digital, estando ubicado el sensor de flujo de NO corriente atrás de la válvula de control de flujo, utilizando sustancialmente el tubo de inyección de NO de pequeño diámetro; y/o el filtrado neumático, por nombrar algunos. A modo de ejemplo, los sistemas de la presente invención pueden tener en cuenta la información generada del respirador de alta frecuencia como ruido y pueden utilizar cualquier técnica razonable para eliminar este ruido de la información de flujo de NO (por ejemplo, información del sensor de flujo de NO). Las técnicas pueden incluir, aunque no se limitan a, filtros lineales, filtros no lineales, procesamiento de señal estadística, puertas de ruido y/o cualquier combinación y/o separación adicional de estas, por nombrar algunas.
Para facilitar la compresión, en el presente documento se divulgan, al menos, algunas técnicas de detección y/o recuperación de señales de ejemplo y/o técnicas de compensación de ejemplo. Se entenderá que se pueden utilizar otras técnicas. Así mismo, se entenderá que las técnicas divulgadas en el presente documento son simplemente para facilitar la comprensión y, de ningún modo, pretenden explicarse a fondo.
A modo de ejemplo, para determinar si puede suministrarse o no el NO hacia un circuito respiratorio asociado a un respirador de alta frecuencia, los sistemas de la presente invención pueden identificar la presión y/o la información de flujo que indica el uso de los sistemas de respirador de alta frecuencia. En, al menos, algunos casos, se puede analizar (por ejemplo, con el sistema de suministro de óxido nítrico) la presión y/o la información de flujo procedente de un sensor de flujo de NO, tal como el sensor de flujo 115 (ilustrado en las figuras 1-3) y/o el sensor de flujo de NO bidireccional 412 (ilustrado en las figuras 4A-4B) para determinar si se puede utilizar un respirador de alta frecuencia. Por ejemplo, la información procedente del sensor de flujo de NO puede analizarse con respecto a la información esperada del sensor de flujo de NO y/o la información de flujo de NO real puede ser distinta de la información de flujo generada por el respirador de alta frecuencia que se aleja de la información de flujo de NO real. A modo de ejemplo, la información procedente del sensor de flujo de NO que indica el flujo y/o presión de avance y/o inversa inesperada de alta frecuencia, el flujo y/o la presión de avance inesperada de alta frecuencia, el flujo de avance y/o inverso y/o de cero inesperado de alta frecuencia, por nombrar algunos, puede analizarse con respecto a la información de flujo esperada.
Haciendo referencia a las figuras 5A-5C, la representación gráfica de la información procedente de un sensor de flujo de NO se representa de manera ilustrativa para demostrar, al menos, una técnica de ejemplo que determine si se puede utilizar un respirador de alta frecuencia. Se entenderá que la información procedente del sensor de flujo de NO puede estar en forma de corriente, tensión y/o cualquier otra forma de información que pueda indicar un flujo y/o presión. Para que sea más fácil, el caudal indicativo se representa de forma ilustrativa. Esto se hace simplemente para que resulte más sencillo y de ninguna manera pretende ser una limitación.
Haciendo referencia a la figura 5A, la gráfica 502 representa de manera ilustrativa la información de ejemplo esperada procedente del sensor de flujo de NO para un caudal deseado de 10 ml/min, por ejemplo, cuando se suministra NO hacia un circuito respiratorio que puede no estar asociado a un respirador de alta frecuencia. La gráfica 502, tal y como se ilustra, puede considerarse como una línea sustancialmente plana, pues la gráfica 502 ilustra la información esperada procedente del sensor de flujo de NO para un caudal constante (por ejemplo, caudal constante de 10 ml/min). Por supuesto, si el caudal no es constante, la gráfica se trazaría en consecuencia. Por ejemplo, puede proporcionarse un caudal constante en una parte de un ciclo de respiración de un paciente y, después, variar en otra parte del ciclo de respiración del paciente. Para que sea más fácil entenderlo, se ilustra un caudal constante. Esto se hace simplemente para que resulte más sencillo y de ninguna manera pretende ser una limitación.
Haciendo referencia a la figura 5B, la gráfica 504 representa ilustrativamente la información esperada del respirador de alta frecuencia procedente del sensor de flujo de NO para un caudal ejemplar de 0 ml/min. La gráfica 504, tal y como se ilustra, puede considerarse una forma no lineal (por ejemplo, sinusoidal, etc.), pues la gráfica 504 ilustra la información procedente del sensor de flujo de NO para las vibraciones y oscilaciones de presión, por ejemplo, que puede generar, al menos parcialmente, el respirador de alta frecuencia.
Haciendo referencia a la figura 5C, la gráfica 506 representa ilustrativamente la información real de ejemplo procedente del sensor de flujo de NO para un caudal de 10 ml/min cuando ha sido falseada por las vibraciones y oscilaciones de presión. Puede considerarse, en ocasiones, que la gráfica 506 sea la suma falseada de la información esperada de ejemplo procedente del sensor de flujo de NO para un caudal deseado de 10 ml/min (por ejemplo, la gráfica 502 de la figura 5A) combinada con la información de ejemplo procedente del sensor de flujo de NO que indica la vibración o las oscilaciones de presión generadas por el respirador de alta frecuencia. Estos falseamientos pueden provocar que el sistema de suministro de óxido nítrico crea que el flujo se está suministrando a un índice distinto del caudal constante deseado de 10 ml/min (aunque estos falseamientos pueden indicar un flujo de NO incorrecto y no el flujo de NO real).
De manera problemática, como respuesta a esta información de flujo incorrecta, el sistema de suministro de NO puede ajustar el flujo de gas al circuito respiratorio para intentar suministrarlo al caudal deseado. Ya que este caudal nuevo puede basarse en los falseamientos y no en el caudal real, este caudal ajustado puede hacer que el suministro real de NO hacia el circuito respiratorio no esté ajustada al caudal deseado.
El problema anterior se acrecienta aún más, pues ya que el sistema de suministro de NO intenta ajustar el flujo de gas al circuito respiratorio para intentar suministrarlo al caudal deseado, la(s) válvula(s) de suministro (por ejemplo, válvula 109, etc.) pueden accionarse (por ejemplo, abrirse, cerrarse, abrirse parcialmente, cerrarse parcialmente, etc.). Este accionamiento de válvula puede provocar la interacción de los componentes de válvula que, en algunos casos, puede hacer que el suministro se demore. A modo de ejemplo, cuando se intenta ajustar el flujo (que no tiene por qué ser necesario ajustarlo) la válvula puede cerrarse y, después, puede volver a abrirse, siendo necesario que la válvula venza las fuerzas asociadas a la fricción estática y/o a la fricción dinámica. Puede que estas fuerzas no sean constantes (por ejemplo, que se necesite más fuerza para vencer la fricción estática que la fricción dinámica) lo que puede provocar una demora en el accionamiento de la válvula y/o el suministro de NO. En realizaciones ejemplares, con el uso de técnicas divulgadas en el presente documento, puede reducirse y/o eliminarse la cantidad de veces que el sistema intenta ajustar el flujo de NO. Esto puede dar como resultado la reducción de la incidencia del problema anteriormente divulgado. Así mismo, en al menos algunos casos, esto puede dar como resultado una precisión mayor en el suministro y monitorización de NO y/o se puede evitar y/o reducir el suministro escaso de gas terapéutico en el gas de respiración.
Abordando al menos lo anterior, en las realizaciones ejemplares, los sistemas de la presente invención pueden utilizar técnicas (por ejemplo, algoritmos, datos de entrada de usuario, etc.) para accionar de manera más eficaz las válvulas y/o para compensar las fuerzas que pueden afectar al accionamiento de la válvula, tal como, pero sin limitarse a, fricción estática, fricción dinámica y/o a las interacciones de los componentes de la válvula, por nombrar algunos. Por ejemplo, los sistemas de la presente invención, en ocasiones, pueden identificar, factorizar y/ compensar la cantidad de fuerza necesaria para vencer las diversas fuerzas (por ejemplo, fricción estática, fricción dinámica, etc.).
Aún haciendo referencia a las figuras 5A-5C, siguiendo con el ejemplo anterior, para detectar el uso de un respirador de alta frecuencia, los sistemas de la presente invención pueden analizar la información real del sensor de flujo de NO con respecto a la información esperada procedente del sensor de flujo de NO de un caudal deseado. Por ejemplo, cuando se suministran 10 ml/min del sistema de suministro de óxido nítrico (NO) analiza la información real procedente del sensor de flujo de NO (por ejemplo, tal y como se ilustra en el gráfico 506 de la figura 5C) con respecto a la información esperada procedente del sensor de flujo de NO (por ejemplo, tal y como se ilustra en la gráfica 502 de la figura 5A) e identifica la desviación sustancial, y entonces, el sistema de suministro de óxido nítrico puede determinar que el NO se puede suministrar hacia un circuito de respiración asociado a un respirador de alta frecuencia. Las desviaciones sustanciales pueden identificarse como oscilaciones de flujo de menos de aproximadamente 80 oscilaciones por minuto, ya que las frecuencias respiratorias del respirador convencional pueden ser inferiores a aproximadamente 80 respiraciones por minuto, al tiempo que las oscilaciones asociadas a los respiradores de alta frecuencia pueden ser de la magnitud de cientos de oscilaciones por minuto. Siguiendo con el ejemplo anterior, utilizando un respirador de alta frecuencia detectado, los sistemas de la presente invención pueden compensar la información generada por al menos el respirador de alta frecuencia. Por ejemplo, el sistema de suministro de óxido nítrico puede filtrar la información que indica la vibración o las oscilaciones de presión generadas por el respirador de alta frecuencia a partir de la información del flujo de NO. Habiendo filtrado esta información generada de alta frecuencia, el sistema de suministro de óxido nítrico puede suministrar la dosis correcta de NO al paciente.
Para acrecentar los desafíos anteriores, se ha descubierto que, al menos, los fenómenos de flujo de NO incorrecto anteriores, en ocasiones, pueden ser más probables para caudales sustancialmente pequeños (por ejemplo, de menos de 100 ml/min). Así mismo, al menos, los fenómenos anteriores pueden falsear la información de flujo una intensidad lo suficientemente grande como para que se crea que se está produciendo un flujo de cero y/o flujo negativo. Problemática y sustancialmente, los caudales pueden ser beneficiosos y/o necesarios para suministrar la dosis deseada de NO a un paciente. El fallo al detectar y/o compensar, al menos, los fenómenos anteriores, puede derivar, en ocasiones, en una dosificación a un paciente que no sea la dosis terapéutica deseada y, a veces, esto puede afectar a la eficacia.
En realizaciones de ejemplo, los falseamientos más pequeños pueden compensarse para utilizar la información procedente de un sensor de flujo monodireccional y/o bidireccional y/o, en ocasiones, los falseamientos más grandes pueden requerir el uso de la información procedente del sensor de flujo bidireccional y/o pueden requerir técnicas adicionales. Haciendo de nuevo referencia a la figura 5C, la gráfica 506 muestra un falseamiento del flujo de 10 ml/min deseado como si estuviera entre los 5 ml/min y 15 ml/min. Con este ejemplo, la detección y/o compensación del flujo de NO incorrecto puede lograrse con un sensor de flujo monodireccional y/o con un sensor de flujo bidireccional, por ejemplo, ya que el caudal no baja de 0 ml/min. No obstante, en realizaciones de ejemplo, los falseamientos del flujo deseado por debajo los 0 ml/min, su detección y/o compensación pueden ser más complicadas y/o requerir un sensor de flujo bidireccional.
Por ejemplo, haciendo referencia a la figura 6A, la gráfica 606 muestra un flujo deseado de 10 ml/min que presenta falseamientos de 15 ml/min (por ejemplo, la gráfica 606 falsea entre los 25 ml/min y los -5 ml/min) de modo que el flujo deseado se falsea por debajo de los 0 ml/min entre los puntos 608 y 610. Esta región negativa de la gráfica 606 entre los puntos 608 y 610 puede considerarse indicativa de flujo de NO incorrecto en la dirección inversa. Ya que se puede considerar que este flujo está en la dirección inversa, el uso de la gráfica 606 de información del sensor de flujo bidireccional puede parecer tal y como el que se muestra en la figura 6A, mientras que la gráfica 606 de información del sensor de flujo monodireccional puede parecer tal y como se muestra en la figura 6B (por ejemplo, sin flujo, con flujo de 0 ml/min, etc.) y/o tal y como se muestra en la figura 6C (por ejemplo, como un flujo positivo igual u opuesto, como valores positivos para los valores negativos).
En realizaciones de ejemplo, un sensor de flujo bidireccional y/o la información procedente de un sensor de flujo bidireccional se pueden utilizar para detectar y/o compensar los flujos sustancialmente pequeños y/o falseamientos que indican un flujo por debajo de los 0 ml/min. La información procedente de un sensor de flujo bidireccional se puede utilizar para detectar el uso de un respirador de alta frecuencia y/o se puede utilizar para compensar la información procedente del sensor de flujo de NO, que puede indicar la vibración o las oscilaciones de presión generadas por el respirador de alta frecuencia mediante el uso de cualquier técnica razonable, tal como, aunque no limitándose a ninguna de las técnicas divulgadas en el presente documento.
Haciendo referencia a las figuras 6B-6C, en realizaciones ejemplares, se puede utilizar un sensor de flujo monodireccional y/o la información procedente de un sensor de flujo monodireccional para detectar y/o compensar los flujos sustancialmente pequeños y/o los falseamientos que indican un flujo por debajo de los 0 ml/min utilizando cualquier técnica razonable, tal como, aunque no limitándose a, interpolación, ajuste de curvas y/o análisis de regresión, por nombrar algunos.
Por ejemplo, para detectar el uso de un respirador de alta frecuencia utilizando un sensor de flujo monodireccional y/o la información procedente de un sensor de flujo monodireccional, los sistemas de la presente invención pueden analizar la información real procedente del sensor de flujo con respecto a la información esperada procedente del sensor de flujo de NO para un caudal deseado, y puede tener en cuenta los falseamientos por encima de la información esperada procedente del sensor de flujo de NO. Utilizando esta técnica, el sistema de la presente invención puede detectar el uso de un respirador de alta frecuencia solo teniendo en cuenta los valores positivos por encima de la información esperada procedente del sensor de flujo de NO mediante el uso de cualquier técnica razonable, tal como, aunque no limitándose a, cualquiera de las técnicas divulgadas en el presente documento. Siguiendo con el ejemplo anterior, mediante el uso de un respirador de alta frecuencia detectado utilizando un sensor de flujo monodireccional y/o la información procedente de un sensor de flujo monodireccional, los sistemas de la presente invención pueden compensar la información que puede indicar la vibración o las oscilaciones de presión generadas por el respirador de alta frecuencia mediante el uso de cualquier técnica razonable, tal como, aunque no limitándose a, cualquiera de las técnicas divulgadas en el presente documento. Por ejemplo, para la región entre los puntos 608 y 610 de la gráfica 606 (tal y como se muestra en la figura 6B), los sistemas de la presente invención pueden interpolar la información que falta de la gráfica y compensar los falseamientos (por ejemplo, los falseamientos que realmente se ven y/o los falseamientos interpolados) mediante el uso de cualquier técnica razonable, tal como, aunque no limitándose a, cualquiera de las técnicas divulgadas en el presente documento. En otro ejemplo, para la región entre los puntos 608 y 610 de la gráfica 606 (tal y como se muestra en la figura 6C), los sistemas de la presente invención pueden invertir estos valores (por ejemplo, tener en cuenta los valores positivos como valores negativos) y compensar los falseamientos (por ejemplo, los falseamientos que realmente se ven y/o los falseamientos invertidos) mediante el uso de cualquier técnica razonable, tal como, aunque no limitándose a, cualquiera de las técnicas divulgadas en el presente documento.
Los expertos en la materia reconocerán rápidamente numerosas adaptaciones y modificaciones que pueden hacerse a los sistemas de suministro de gas terapéutico que suministran un gas farmacéutico de la presente invención, que dará como resultado un método y sistema mejorados para introducir una cantidad deseada conocida de un gas farmacéutico en un paciente, todo lo cual queda dentro del alcance de la presente invención, como se define en las siguientes reivindicaciones. En consecuencia, la invención debe estar limitada solo por las reivindicaciones de a continuación.
Durante toda la memoria descriptiva, las referencias a "una realización" (numeral), "determinadas realizaciones", "una o más realizaciones", "una realización ejemplar", "realizaciones ejemplares" y/o "una realización" (indefinido) significan que se incluye, en al menos una realización, un rasgo, estructura, material o característica en particular descrita en relación con la realización. Así, la aparición en diversos lugares de esta memoria descriptiva de frases como "en una o más realizaciones", "en determinadas realizaciones", "en una realización", "realización ejemplar", "realizaciones ejemplares" y/o "en una realización" no se refieren necesariamente a la misma realización. Así mismo, los rasgos, estructuras, materiales o características en particular pueden combinarse de cualquier manera adecuada en una o más realizaciones.
Se entenderá que cualquiera de las etapas descritas puede recolocarse, separarse y/o combinarse sin desviarse del alcance de la invención. Para que sea más sencillo, las etapas, en ocasiones, se presentan consecutivamente. Esto se hace simplemente para que resulte más sencillo y de ninguna manera pretende ser una limitación.
Así mismo, se entenderá que cualquiera de los elementos y/o realizaciones descritas de la invención puede recolocarse, separarse y/o combinarse sin desviarse del alcance de la invención. Para que sea más sencillo, en ocasiones, los elementos se describen de forma separada. Esto se hace simplemente para que resulte más sencillo y de ninguna manera pretende ser una limitación.
Aunque la invención del presente documento se ha descrito haciendo referencia a realizaciones en particular, debe entenderse que estas realizaciones simplemente ilustran los principios y aplicaciones de la presente invención. Será evidente para los expertos en la materia que se pueden hacer varias modificaciones y variaciones del aparato de la presente invención sin desviarse del alcance de la invención. Así, se pretende que la presente invención incluya modificaciones y variaciones que estén dentro del alcance de las reivindicaciones anexas.

Claims (15)

REIVINDICACIONES
1. Un sistema de suministro de óxido nítrico (100) para suministrar gas terapéutico hacia el gas de respiración de la rama inspiratoria (121) de un circuito respiratorio del paciente, asociado a un respirador de alta frecuencia (117), o técnicas de ventilación que proporcionan una inversión y/u oscilaciones de la presión inspiratoria o flujo, comprendiendo el sistema de suministro de óxido nítrico (100):
al menos una válvula de control (109) para proporcionar un flujo de gas terapéutico;
un módulo inyector (107, 400) que comprende:
un cuerpo inyector que tiene una primera abertura y una segunda abertura, estando configuradas la primera abertura y la segunda abertura para acoplar el módulo inyector (107, 400) a la rama inspiratoria (121) de un circuito respiratorio, lo que permite al paciente respirar el gas del circuito respiratorio que fluye a través de la primera abertura y la segunda abertura;
una entrada (110, 410) de gas terapéutico en el cuerpo inyector, estando configurada la entrada (110, 410) de gas terapéutico para recibir el flujo de gas terapéutico y permitir la inyección del gas terapéutico hasta el módulo inyector (107, 400) y, a su vez, hasta el paciente que respira gas en la rama inspiratoria (121) del circuito respiratorio;
caracterizado por que el sistema de suministro de óxido nítrico (100) comprende, además:
al menos un sensor de flujo de NO (115) en comunicación fluida con la entrada de gas terapéutico (110, 410); y un sistema de control en comunicación con el sensor de flujo de NO (115) para recibir la información de flujo del sensor de flujo de NO (115), en donde, el sistema de control:
(i) detecta el uso del respirador de alta frecuencia (117);
(ii) compensa el fenómeno de flujo de NO incorrecto tratando la información de flujo generada por el respirador de alta frecuencia (117) como ruido y filtrando este ruido hacia fuera y/o utilizando técnicas de reducción de ruido;
(iii) identifica la información de flujo como perdida e interpola la información de flujo perdida y/o
(iv) identifica la información de flujo como flujo inverso e invierte el valor de la información de flujo.
2. Un sistema de suministro de óxido nítrico (100) para suministrar gas terapéutico hacia el gas de respiración de la rama inspiratoria (121) de un circuito respiratorio del paciente, asociado a un respirador de alta frecuencia (117), o técnicas de ventilación que proporcionan una inversión y/u oscilaciones de la presión inspiratoria o flujo, comprendiendo el sistema de suministro de óxido nítrico (100):
al menos una válvula de control (109) para proporcionar un flujo de gas terapéutico;
un módulo inyector (107, 400) que comprende:
un cuerpo inyector que tiene una primera abertura y una segunda abertura, estando configuradas la primera abertura y la segunda abertura para acoplar el módulo inyector (107, 400) a la rama inspiratoria (121) de un circuito respiratorio, lo que permite al paciente respirar el gas del circuito respiratorio que fluye a través de la primera abertura y la segunda abertura;
una entrada (110, 410) de gas terapéutico en el cuerpo inyector, estando configurada la entrada (110, 410) de gas terapéutico para recibir el flujo de gas terapéutico y permitir la inyección del gas terapéutico hasta el módulo inyector (107, 400) y, a su vez, hasta el paciente que respira el gas en la rama inspiratoria (121) del circuito respiratorio;
caracterizado por que el sistema de suministro de óxido nítrico (100) comprende, además:
al menos un sensor de flujo de NO bidireccional (412) en comunicación fluida con la entrada (110, 410) de gas terapéutico, siendo capaz el sensor de flujo de NO bidireccional (412) de medir el flujo en una dirección de avance y en una dirección inversa a través de la entrada (110, 410) de gas terapéutico; y un sistema de control en comunicación con el sensor de flujo de NO bidireccional (412) para recibir la información de flujo bidireccional que comprende, al menos, la información de flujo de avance y la información de flujo inverso procedente del sensor de flujo de NO bidireccional (412).
3. El sistema de suministro de óxido nítrico (100) de la reivindicación 1 o 2, en donde el sistema de control detecta un fenómeno de flujo de NO incorrecto mediante el análisis de la información de entrada de usuario, el uso de un algoritmo de detección de ruido y/o un algoritmo de recuperación de señal.
4. El sistema de suministro de óxido nítrico (100) de la reivindicación 1, en donde el sistema de control utiliza la información de flujo para garantizar que se suministra la dosis deseada de NO hacia el módulo inyector (107, 400) y, a su vez, hacia el paciente que respira el gas en la rama inspiratoria (121) del circuito respiratorio.
5. El sistema de suministro de óxido nítrico (100) de la reivindicación 1, en donde el sistema de control utiliza la información de flujo para garantizar que no se suministra y/o dosifica de menos la dosis deseada de NO.
6. El sistema de suministro de óxido nítrico (100) de la reivindicación 1 o 2, que comprende además una válvula de retención (202) que está en comunicación fluida con la entrada (110, 410) de gas terapéutico del módulo inyector (107, 400) y/o está integrada en el módulo inyector (107, 400).
7. El sistema de suministro de óxido nítrico (100) de la reivindicación 1 o 2, en donde el al menos un sensor de flujo de NO (115, 412) es un medidor térmico de flujo másico o un medidor térmico de flujo de dispersión.
8. El sistema de suministro de óxido nítrico (100) de la reivindicación 1 o 2, en donde la rama inspiratoria (121) también es una rama espiratoria (127) del circuito respiratorio.
9. El sistema de suministro de óxido nítrico (100) de la reivindicación 1 o 2, en donde el gas terapéutico comprende óxido nítrico y/o un agente de liberación de óxido nítrico.
10. El sistema de suministro de óxido nítrico (100) de la reivindicación 1 o 2, en donde la válvula de control (109) va corriente adelante del sensor de flujo de NO (115, 412).
11. El sistema de suministro de óxido nítrico (100) de la reivindicación 1 o 2, en donde la entrada (110, 410) de gas terapéutico recibe el flujo de gas terapéutico a través de un conducto (105), y el conducto (105) tiene un diámetro en sección transversal interno de aproximadamente 0,079 cm hasta aproximadamente 0,635 cm, y/o tiene una porción interna dentro del sistema de suministro de óxido nítrico (100) y una porción externa por fuera del sistema de suministro de óxido nítrico (100), teniendo la porción interna del conducto (105) un diámetro en sección transversal que es sustancialmente el mismo que un diámetro en sección transversal de la porción externa del conducto (105).
12. El sistema de suministro de óxido nítrico (100) de la reivindicación 1 o 2, que comprende además, al menos, un segundo sensor de flujo de NO en comunicación fluida con la entrada (110, 410) de gas terapéutico y en comunicación con el sistema de control, en donde el sistema de control recibe la información de flujo procedente de los sensores de flujo de NO y detecta una fuga cuando la información de flujo procedente de los sensores de flujo de NO no coincide.
13. El sistema de suministro de óxido nítrico (100) de la reivindicación 12, en donde el flujo de gas terapéutico aumenta si se detecta una fuga.
14. El sistema de suministro de óxido nítrico (100) de la reivindicación 2, en donde el sistema de control utiliza la información de flujo bidireccional para compensar el fenómeno de flujo de NO erróneo mediante el tratamiento de la información de flujo generada por el respirador de alta frecuencia (117) como ruido y mediante la filtración de este ruido hacia fuera y/o el uso de técnicas de reducción del ruido.
15. El sistema de suministro de óxido nítrico (100) de la reivindicación 2, en donde el sistema de control utiliza la información de flujo bidireccional para garantizar que se suministra la dosis deseada de NO hacia el módulo inyector (107, 400) y, a su vez, hacia el paciente que respira el gas en la rama inspiratoria (121) del circuito respiratorio, o en donde el sistema de control utiliza la información de flujo bidireccional para garantizar que no se suministra y/o dosifica de menos la dosis deseada de NO.
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