ES2790634B2 - ASSISTANT BREATHING ASSISTANCE TEAM - Google Patents
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Description
DESCRIPCIÓNDESCRIPTION
Equipo de ayuda asistida a la respiraciónAssisted breathing equipment
SECTOR DE LA TÉCNICATECHNICAL SECTOR
La presente invención se refiere a un equipo de ayuda asistida a la respiración especialmente concebido para asistir a personas con graves dificultades respiratorias.The present invention relates to a respiration aid equipment specially designed to assist people with severe respiratory difficulties.
El objeto de la invención es proporcionar un equipo de ayuda asistida a la respiración eficaz, sencillo y económico.The object of the invention is to provide an efficient, simple and inexpensive respiratory aid equipment.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓNBACKGROUND OF THE INVENTION
En el ámbito de aplicación práctica de la invención, los equipos de ayuda asistida a la respiración existentes en el mercado se materializan en equipos estructuralmente muy complejos y consecuentemente muy caros, hasta el punto de que su compra supone una inversión tan alta, que este tipo de equipos participa en los hospitales en un número sumamente minúsculo, a todas luces insuficiente en épocas de pandemias.In the field of practical application of the invention, the respiratory assistance equipment on the market is materialized in structurally very complex and consequently very expensive equipment, to the point that its purchase involves such a high investment that this type An extremely small number of teams participate in hospitals, clearly insufficient in times of pandemics.
EXPLICACIÓN DE LA INVENCIÓNEXPLANATION OF THE INVENTION
El equipo de ayuda asistida a la respiración que se preconiza resuelve de forma plenamente satisfactoria la problemática anteriormente expuesta, en base a una solución sencilla pero eficaz.The assisted breathing aid equipment that is recommended fully satisfactorily solves the aforementioned problem, based on a simple but effective solution.
Para ello, el dispositivo de la invención se constituye a partir de un equipo en el que se definen dos ramas independientes de funcionamiento, que se conectan en paralelo al tubo médico de la correspondiente mascarilla para asistir a la respiración.For this, the device of the invention is constituted from a device in which two independent operating branches are defined, which are connected in parallel to the medical tube of the corresponding mask to assist breathing.
De forma mas concreta, se define una primera rama, destinada a controlar la inspiración, y una segunda rama, para controlar la expiración. More specifically, a first branch is defined, intended to control inspiration, and a second branch, to control expiration.
La presión en la rama inspiratoria se regula mediante un regulador de presión que trabaja en un rango comprendido entre 0 y 100 gramos y un regulador de caudal principal que trabaja en un rango comprendido entre 0 y 10 kg, mientras que la presión de expiración o presión positiva al final de la expiración (PEEP), se regula mediante una válvula PEEP o bien mecánicamente mediante regulación por columna de agua.The pressure in the inspiratory limb is regulated by a pressure regulator that works in a range between 0 and 100 grams and a main flow regulator that works in a range between 0 and 10 kg, while the expiration pressure or pressure positive at the end of expiration (PEEP), it is regulated by a PEEP valve or mechanically by regulation by water column.
El dispositivo cuenta en la rama de inspiración con un caudalímetro digital que permite saber el volumen de aire inyectado en cada ciclo.The device has a digital flow meter in the inspiration branch that allows to know the volume of air injected in each cycle.
Para ello, cuenta con sendas válvulas motorizadas y controladas por un PLC, asociadas a cada ramal, de manera que la válvula del ramal inspiratorio se encarga de controlar el flujo de mezcla de aire y oxígeno que llega a los pulmones del paciente, mientras que la válvula del ramal de expiración permite expulsar el aire.To do this, it has two motorized valves controlled by a PLC, associated with each branch, so that the inspiratory branch valve is in charge of controlling the flow of air and oxygen mixture that reaches the patient's lungs, while the Expiration branch valve allows air to be expelled.
El ramal de inspiración cuenta con una válvula de seguridad mecánica previa a una válvula de tres vías a través de la que se regula la mezcla de oxígeno y aire de entrada, incluyendo ambos ramales de sendos presostatos digitales a través de los que controlar la presión de inspiración y la presión de expiración del paciente, contando la rama de inspiración adicionalmente con un manómetro.The inspiration branch has a mechanical safety valve prior to a three-way valve through which the inlet air and oxygen mixture is regulated, including both branches of two digital pressure switches through which to control the pressure of inspiration and expiration pressure of the patient, counting the inspiration branch additionally with a manometer.
El sistema es controlado a través de un PLC, que cuenta con una serie de pulsadores a través de los que seleccionar entre diferentes ciclos respiratorios (de 10 a 24) ciclos por minuto, incluyendo una pantalla y unos mandos para ajustar los tiempos de inhalación y exhalación, así como los tiempos de meseta.The system is controlled through a PLC, which has a series of buttons through which to select between different respiratory cycles (from 10 to 24) cycles per minute, including a screen and some controls to adjust inhalation times and exhalation as well as plateau times.
A partir de esta estructuración, el dispositivo permite introducir un flujo de aire/oxígeno a una presión estable y concreta, entre 0-60cm H2O, y a su vez mantener una presión PEEP de entre entre 0-60cm H2O.From this structuring, the device allows to introduce an air / oxygen flow at a stable and specific pressure, between 0-60cm H2O, and in turn maintain a PEEP pressure between 0-60cm H2O.
El equipo puede trabajar en dos modos. Control de presión y control de volumen. En el primero de ellos se puede regular la presión máxima de aire inhalado y la presión máxima en la exhalación. En el segundo de los modos se puede controlar tanto la presión en los dos ramales como el volumen de aire/oxígeno que se introduzca. The equipment can work in two modes. Pressure control and volume control. In the first one, you can regulate the maximum pressure of inhaled air and the maximum pressure on exhalation. In the second of the modes, both the pressure in the two branches and the volume of air / oxygen that is introduced can be controlled.
La electrónica de control permitirá generar alarmas por exceso de presión o falta de ella, así como alarmas de volumen si no se alcanza el flujo establecido, alarma de desconexión involuntaria de tubos así como de obstrucción.The control electronics will allow the generation of alarms due to excess pressure or lack of it, as well as volume alarms if the established flow is not reached, an alarm of involuntary disconnection of tubes as well as obstruction.
Al disponer de control automático, el sistema es válido para operación invasiva y no invasiva y además consta de conexión Ethernet por lo que puede ser monitorizado en un puesto común, junto a otros dispositivos.By having automatic control, the system is valid for invasive and non-invasive operation and also has an Ethernet connection so it can be monitored in a common station, together with other devices.
DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOSDESCRIPTION OF THE DRAWINGS
Para complementar la descripción que seguidamente se va a realizar y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características del invento, de acuerdo con un ejemplo preferente de realización práctica del mismo, se acompaña como parte integrante de dicha descripción, un juego de planos en donde con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente:To complement the description that is going to be made below and with the aim of helping a better understanding of the characteristics of the invention, according to a preferred example of a practical embodiment thereof, a set of drawings is attached as an integral part of said description. where, with an illustrative and non-limiting nature, the following has been represented:
La figura 1.- Muestra una vista esquemática de los elementos fundamentales que participan en un equipo de ayuda asistida a la respiración realizado de acuerdo con el objeto de la presente invención.Figure 1.- Shows a schematic view of the fundamental elements that participate in an assisted breathing aid equipment made in accordance with the object of the present invention.
La figura 2.- Muestra una vista similar a la de la figura 1, pero correspondiente a una segunda variante de realización en la que la válvula PEEP ha sido sustituida por un mecanismo de regulación mecánico por columna de agua.Figure 2.- Shows a view similar to that of figure 1, but corresponding to a second variant embodiment in which the PEEP valve has been replaced by a mechanical regulation mechanism by water column.
La figura 3.- Muestra un esquema eléctrico del dispositivo.Figure 3.- Shows an electrical diagram of the device.
La figura 4.- Muestra, finalmente, una vista en perspectiva frontal del equipo de la invención.Figure 4.- Shows, finally, a front perspective view of the equipment of the invention.
REALIZACIÓN PREFERENTE DE LA INVENCIÓNPREFERRED EMBODIMENT OF THE INVENTION
A la vista de las figuras reseñadas, puede observarse como el equipo de ayuda asistida a la respiración de la invención está constituido a partir de una carcasa (29), en la que se integra un circuito PLC (12), con su correspondiente electrónica de adaptación de tensión (13) y conexión (14) a red, circuito PLC (12) que controla una pareja de electroválvulas (4-9), así como otra serie de dispositivos que se irán describiendo a continuación.In view of the figures outlined, it can be seen how the assistive breathing equipment of the invention is constituted from a casing (29), in which it is integrated a PLC circuit (12), with its corresponding voltage adaptation electronics (13) and connection (14) to the network, a PLC circuit (12) that controls a pair of solenoid valves (4-9), as well as another series of devices that they will be described below.
El equipo consta de dos ramales independientes, un ramal de inspiración (1) y un ramal de exhalación (2), que se conectan en paralelo a través de los correspondientes conectores (22-22’) a la correspondiente mascarilla (8), de asistencia a la respiración.The equipment consists of two independent branches, an inspiration branch (1) and an exhalation branch (2), which are connected in parallel through the corresponding connectors (22-22 ') to the corresponding mask (8), of assistance to breathing.
El primer ramal (1) cuenta con una válvula de tres vías (16) a través de la que se regula la mezcla de entrada de aire (18) y de oxígeno (17) , pudiendo esta mezcla regularse entre el 21 y el 100% de oxígeno.The first branch (1) has a three-way valve (16) through which the air (18) and oxygen (17) inlet mixture is regulated, and this mixture can be regulated between 21 and 100% of oxygen.
Dicho primer ramal (1) incluye una válvula de corte (2), tras la que se establece un regulador de presión (3), que trabaja entre 0 y 100 gramos de presión, que comunica con un depósito pulmón (19) con un volumen del orden de 1,5 litros, tras el que se establece la citada electroválvula (4), estableciéndose a continuación un caudalímetro (20) digital y un regulador de caudal principal (5) que trabaja en un rango comprendido entre 0 y 10 kg. En serie con dicho regulador se establece una válvula de escape (7) y un manómetro (21) para controlar que no se excede en ningún momento la presión máxima permitida, estableciéndose a continuación y también en serie un presostato (6) que permite monitorizar la presión de inspiración a través de un display (30).Said first branch (1) includes a shut-off valve (2), after which a pressure regulator (3) is established, which works between 0 and 100 grams of pressure, which communicates with a lung reservoir (19) with a volume of the order of 1.5 liters, after which the aforementioned solenoid valve (4) is established, subsequently establishing a digital flow meter (20) and a main flow regulator (5) that works in a range between 0 and 10 kg. An exhaust valve (7) and a pressure gauge (21) are established in series with said regulator to control that the maximum allowable pressure is not exceeded at any time, a pressure switch (6) being established next and also in series that allows monitoring the inspiration pressure through a display (30).
Por su parte, la rama de exhalación (11) contará igualmente con un presostato (6’) que permite monitorizar la presión de inspiración a través de un display (31), estando asistida por la segunda electroválvula (9), así como por una válvula PEEP (10).For its part, the exhalation branch (11) will also have a pressure switch (6 ') that allows monitoring the inspiration pressure through a display (31), being assisted by the second solenoid valve (9), as well as by a PEEP valve (10).
Tal y como se puede observar en la figura 2, la válvula PEEP (10) puede ser sustituida opcionalmente por un sistema de regulación mecánica por columna de agua (23), en el que el extremo de salida de la conducción de exhalación (11) podrá desplazarse verticalmente sobre un depósito de agua con su correspondiente escala (26), nivel (24) y desague de vaciado (25).As can be seen in figure 2, the PEEP valve (10) can be optionally replaced by a mechanical regulation system by water column (23), in which the outlet end of the exhalation conduit (11) It will be able to move vertically over a water tank with its corresponding scale (26), level (24) and emptying drain (25).
En la figura 4 se puede observar como el dispositivo cuenta con una serie de pulsadores (28) a través de los que seleccionar entre diferentes ciclos respiratorios (de 10 a 24) ciclos por minuto, incluyendo una pantalla (26) y unos mandos (27) para ajustar los tiempos de inhalación y exhalación, así como los tiempos de meseta.In figure 4 it can be seen how the device has a series of buttons (28) through which to select between different respiratory cycles (from 10 to 24) cycles per minute, including a display (26) and controls (27) to adjust the inhalation and exhalation times, as well as the plateau times.
A partir de esta estructuración, el dispositivo permite introducir un flujo de aire/oxígeno a una presión estable y concreta, entre 0-60cm H2 O, y a su vez mantener una presión PEEP de entre entre 0-60cm H2 O.From this structuring, the device allows the introduction of an air / oxygen flow at a stable and specific pressure, between 0-60cm H 2 O, and in turn maintain a PEEP pressure of between 0-60cm H 2 O.
Tal y como se ha dicho con anterioridad, el equipo puede trabajar en dos modos. Control de presión y control de volumen. En el primero de ellos se puede regular la presión máxima de aire inhalado y la presión máxima en la exhalación. En el segundo de los modos se puede controlar tanto la presión en los dos ramales como el volumen de aire que se introduzca.As previously mentioned, the equipment can work in two modes. Pressure control and volume control. In the first one, you can regulate the maximum pressure of inhaled air and the maximum pressure on exhalation. In the second of the modes, both the pressure in the two branches and the volume of air that is introduced can be controlled.
En cuanto al diámetro de los conductos, el mismo podrá variar según distintas materializaciones, si bien a modo meramente ejemplario, el conducto de aspiración presentaría un diámetro del orden de 8milímetros, mientras que el conducto de exhalación presentaría un diámetro del orden de 16 milímetros.As for the diameter of the ducts, it may vary according to different materializations, although by way of example, the aspiration duct would have a diameter of the order of 8 millimeters, while the exhalation duct would have a diameter of the order of 16 millimeters.
Solo resta señalar por último que, tal y como se ha dicho con anterioridad, la electrónica de control incluye medios de disparo de alarmas por exceso o falta de presión, por falta de flujo, de desconexión involuntaria de tubos, así como de obstrucción. Finally, it only remains to point out that, as has been said previously, the control electronics include means for triggering alarms due to excess or lack of pressure, lack of flow, involuntary disconnection of tubes, as well as obstruction.
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