ES2895408T3 - Dispositivo para ventilar a un paciente - Google Patents
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Abstract
Dispositivo de ventilación (1) para ventilar a un paciente, que comprende al menos una unidad de suministro de fluido (2) y, adicionalmente, una unidad de descarga de fluido (3) que es adecuada para suministrar un fluido (4) en al menos una vía aérea (5), es decir, en una parte del pulmón o en el pulmón, de un paciente y para descargar el fluido (4) desde esta vía aérea (5); así como un dispositivo de control (6) que es adecuado, durante una ventilación de la al menos una vía aérea (5), es decir, el suministro del fluido (4) en la al menos una vía aérea (5) y/o la descarga del fluido (4) desde la al menos una vía aérea (5) mediante el funcionamiento del dispositivo de ventilación (1), para determinar o adicionalmente para estimar un recorrido (7) de al menos una zona parcial (8) de una curva de conformidad (9) de la al menos una vía aérea (5), mediante el suministro y/o la descarga del fluido (4) desde la al menos una vía aérea (5) y mediante la determinación de al menos un valor (10) de la conformidad (11); en donde para la conformidad C (11) se aplica: C = V / delta p [mililitros/milibares]; en donde la conformidad (11) indica la cantidad de fluido (4), es decir, un volumen V (12) [mililitros], que se introduce o se extrae de la al menos una vía aérea (5), de tal manera que una presión (13) en la vía aérea (5) cambia por una diferencia de presión delta p (14) [milibares]; en donde el dispositivo de control (6), teniendo en cuenta el recorrido determinado o estimado adicionalmente (7) de la al menos una zona parcial (8) de la curva de conformidad (9), determina una posición (15) de un intervalo de presión (16) con las presiones P1 (17) y P2 (18) y lo ajusta en el dispositivo de ventilación (1), de tal manera que al menos un proceso de ventilación (19), es decir, una inspiración (20) y una espiración (21), tiene lugar entre estas presiones P1 (17) y P2 (18) y un importe de conformidad (11) de este proceso de ventilación (19) es lo más grande posible; caracterizado porque, en todo momento durante la ventilación, una tasa de suministro de fluido y una tasa de descarga de fluido son controlables y determinables únicamente por el dispositivo de ventilación (1); en donde la espiración no tiene lugar de forma pasiva, es decir, impulsada por la energía almacenada en los elementos de tejido elásticos de los pulmones y el tórax, sino que durante la ventilación se produce un control activo continuo por parte del dispositivo de ventilación (1) del fluido descargado desde los pulmones del paciente al menos durante la espiración, comprendiendo el control activo un cambio de presión continuo del fluido descargado; en donde el cambio de presión continuo da lugar a un control continuo de la tasa de descarga de fluido.
Description
DESCRIPCIÓN
Dispositivo para ventilar a un paciente
El objeto de la presente invención se refiere a un dispositivo de ventilación para ventilar a un paciente. El dispositivo comprende al menos una unidad de suministro de fluido y, además, una unidad de descarga de fluido, que es adecuada para suministrar un fluido (gas respirable) en al menos una vía aérea, es decir, en una parte del pulmón o en el pulmón, de un paciente o para descargar el fluido desde esta vía aérea.
Cuando se ventila a un paciente, normalmente se utiliza una máscara o un tubo, a través de la cual o del cual se suministra un gas o una mezcla de gases, especialmente oxígeno y aire, a baja presión a las vías aéreas selladas hacia el exterior. Alternativamente, un gas o una mezcla de gases de este tipo también puede inyectarse de forma intermitente a alta presión y flujo elevado a través de un catéter delgado y no obstruido en la vía aérea abierta al exterior (la llamada ventilación por chorro). Este procedimiento se utiliza hoy en día especialmente para las intervenciones diagnósticas y terapéuticas en la zona de la vía aérea superior (ventilación endotraqueal o transtraqueal por chorro). A este respecto, este procedimiento también puede utilizarse fuera de los hospitales en situaciones de emergencia o en los hospitales en situaciones de hospitalización.
Con la ventilación por chorro transtraqueal, se puede suministrar al paciente oxígeno o un fluido a través de un catéter introducido directamente en la tráquea a través de la piel o de una cánula colocada de esta manera. Estos procedimientos (trans/endotraqueales) forman parte de los algoritmos actualmente válidos para el manejo de una vía aérea difícil y, en particular, de la situación en la que un paciente no puede ser ventilado o intubado de forma convencional (la llamada situación "no puede ventilar, no puede intubarse").
Asimismo, de los documentos WO 2008/113752 A1 y WO 2015/004229 A1 son conocidos respectivamente dispositivos de inversión de corriente gaseosa, con los que una ventilación (inspiración y espiración) también puede llevarse a cabo exclusivamente a través de un catéter.
La ventilación artificial o mecánica se realiza de forma controlada o en forma de respiración espontánea asistida. En el primer caso, el dispositivo de ventilación (respirador) tiene un control total sobre el patrón respiratorio, mientras que en el segundo caso el paciente, que respira al menos parcialmente de forma espontánea, tiene una influencia significativa en el patrón respiratorio. Sin embargo, todas las formas de ventilación tienen en común que el dispositivo de ventilación influye casi exclusivamente en la fase de inhalación (inspiración). La espiración puede ser -desde la perspectiva del respirador- pasiva, es decir, la energía almacenada en los elementos de tejido elásticos de los pulmones y el tórax impulsa la espiración.
Se conocen varios procedimientos de ventilación. Por lo general, se realiza una ventilación controlada por volumen, en donde todos los parámetros de ventilación se prefijan. El parámetro objetivo y de control es el volumen corriente (volumen respiratorio Vt). Las presiones de las vías aéreas resultantes dependen de los volúmenes ajustados, así como de las condiciones pulmonares del paciente. Los parámetros de ajuste son, por tanto, la corriente volumétrica, la frecuencia de ventilación y la PEEP (presión positiva al final de la espiración). La presión positiva al final de la espiración se refiere a una presión positiva generada artificialmente en los pulmones durante la ventilación, que está presente después de la finalización de la espiración.
En la ventilación controlada por presión, una corriente volumétrica inicialmente alto sólo se reduce cuando se alcanza un nivel de presión inspiratoria alto ajustado. El parámetro objetivo y la variable de control es, por tanto, la presión. Por lo tanto, no es posible a este respecto un ajuste de la corriente volumétrica.
A diferencia de la respiración espontánea del paciente, en la ventilación artificial se suministra el líquido en contra de la elasticidad de las vías aéreas. Al aumentar la presión en el tórax, la PEEP reduce el retorno de la sangre venosa al corazón, lo que puede disminuir el gasto cardíaco. A la inversa, se produce un reflujo en la vena cava superior e inferior con los correspondientes aumentos de presión en los órganos situados aguas arriba. Dependiendo del nivel de PEEP, esto puede causar daños y alteraciones funcionales en el cerebro, el hígado, los riñones y otros órganos. El documento EP 0776672 A1 está dirigido a un procedimiento para controlar un dispositivo de ventilación. A este respecto, se pretende controlar el suministro de aire de ventilación al paciente.
El documento US 2010/0108066 A1 se dirige a un procedimiento de control de la respiración de un paciente durante una fase de sueño. Sólo se controla una corriente volumétrica hacia el paciente a través de un dispositivo utilizado para el procedimiento.
A partir de esto, la presente invención se basa en el objetivo de proponer un dispositivo de ventilación, que permita llevar a cabo un procedimiento de ventilación mejorado. En particular, la ventilación debe realizarse acordada de la forma más individualizada posible, es decir, deben tenerse plenamente en cuenta las características del paciente que va a ser ventilado. Asimismo, la ventilación debe ser lo más suave posible; en cualquier caso, hay que evitar que se dañen las vías aéreas y otros órganos.
Este objetivo se consigue mediante dispositivos de ventilación que tienen las características de las reivindicaciones 1 y 9. Unos perfeccionamientos y unas configuraciones ventajosos de los dispositivos de ventilación son objeto de las respectivas reivindicaciones dependientes. Cabe señalar que las características enumeradas individualmente en las reivindicaciones formuladas de forma dependiente pueden combinarse entre sí de manera tecnológicamente útil y definir otras configuraciones de la invención. Además de esto, las características indicadas en las reivindicaciones se especifican y explican con más detalle en la descripción, en donde se ilustran otras configuraciones preferidas de la invención.
La invención se refiere a un (primer) dispositivo de ventilación para ventilar a un paciente, que comprende al menos una unidad de suministro de fluido y, adicionalmente, una unidad de descarga de fluido que es adecuada para suministrar un fluido en al menos una vía aérea, es decir, en una parte del pulmón o en el pulmón, de un paciente y para descargar el fluido desde esta vía aérea. Además, el dispositivo de ventilación comprende un dispositivo de control que, durante una ventilación de la al menos una vía aérea del paciente, es decir, el suministro de un fluido en la al menos una vía aérea y/o la descarga del fluido desde la al menos una vía aérea, es adecuado para determinar o estimar adicionalmente un recorrido de al menos una zona parcial de una curva de conformidad de la al menos una vía aérea mediante el funcionamiento del dispositivo de ventilación. La determinación o la estimación adicional de un recorrido de al menos una zona parcial de una curva de conformidad se realiza suministrando y/o descargando el fluido desde la al menos una vía aérea y determinando al menos un valor de la conformidad.
Para la conformidad se aplica: C = V / delta p [mililitros/milibares].
La conformidad indica la cantidad de fluido, es decir, un volumen V [mililitros], que se introduce o se retira de la al menos una vía aérea, para que una presión en la vía aérea cambie por una diferencia de presión delta p [milibares]. El dispositivo de control determina, teniendo en cuenta el recorrido determinado o estimado adicionalmente del al menos una zona parcial de la curva de conformidad, una posición de un intervalo de presión con las presiones P1 y P2 y ajusta estas presiones en el dispositivo de ventilación, de manera que al menos un proceso de ventilación, es decir, una inspiración y una espiración, tenga lugar entre estas presiones P1 y P2 y una cantidad de conformidad de este proceso de ventilación sea lo más grande posible.
La cantidad indica el valor de la conformidad independientemente de su signo. La idea básica de la invención es ventilar al paciente con el menor aporte de energía posible. Un aporte de energía reducido en las vías aéreas del paciente también significa el menor daño posible a las vías aéreas y otros órganos del paciente. Esta minimización del aporte de energía se consigue determinando la presión más baja posible con la que se puede suministrar al paciente un volumen respiratorio Vt (volumen tidal) requerido. Estas presiones P1 y P2 del intervalo de presión se determinan en función de la conformidad respectiva del paciente ventilado.
En particular, por lo tanto, el recorrido de la curva de conformidad se determina o se estima adicionalmente (por ejemplo, basándose en valores empíricos) durante al menos un proceso de ventilación (inspiración y/o espiración). En particular, a este respecto se determina la zona parcial de la curva de conformidad, en la que se puede suministrar un determinado volumen V (dado el caso, Vt) en el menor intervalo de presión posible.
En particular, para determinar el recorrido de la curva de conformidad, se suministra un volumen de fluido, preferiblemente un pequeño volumen de a lo sumo 100 ml, particularmente preferiblemente a lo sumo 50 ml, a la al menos una vía aérea a través de la unidad de suministro de fluido. Durante y/o preferiblemente después del suministro de este volumen, se mide el cambio de presión delta p en la al menos una vía aérea y se determina un valor para la conformidad. Ya sea teniendo en cuenta valores empíricos o, en su caso, teniendo en cuenta valores previamente determinados para la conformidad de este paciente, se estima ahora al menos el recorrido de la zona parcial de la curva de conformidad. O bien se suministran otros volúmenes (pequeños) para determinar el cambio de presión respectivo delta p. A partir de estos valores de conformidad, se puede determinar y/o estimar (con precisión creciente) el recorrido de al menos la zona parcial de la curva de conformidad. Asimismo, el recorrido de la curva de conformidad y la posición preferida de un intervalo de presión con las presiones P1 y P2, previsto para la siguiente ventilación del paciente, pueden determinarse o estimarse sobre la base de las cantidades descendentes o ascendentes de los valores de conformidad.
En particular, al menos una de las siguientes variables: PEEP, frecuencia respiratoria y corriente volumétrica pueden preajustarse, de manera que se pueda suministrar el volumen respiratorio Vt necesario bajo la condición marginal del menor aporte energético posible. Preferiblemente, cada una de estas variables puede ajustarse también después de determinar y evaluar el proceso de ventilación, de modo que se suministre un volumen respiratorio predeterminado Vt bajo los parámetros entonces ajustados.
Una unidad de suministro de fluidos y posiblemente también una unidad de descarga de fluidos comprende al menos una fuente de gas presurizado o un dispositivo con el que se puede introducir o descargar un fluido (por ejemplo, un gas o una mezcla de gases, adecuados para asegurar la ventilación de un paciente) en o desde la al menos una vía aérea del paciente. Preferiblemente, sólo hay una fuente de gas presurizado, o la exhalación también tiene lugar a través de un dispositivo de inversión del flujo de gas mencionado al principio, en donde el fluido se introduce en la
vía aérea a través de un lumen y se descarga de nuevo a través del mismo lumen.
El dispositivo de control es adecuado para determinar o estimar adicionalmente un recorrido de al menos una zona parcial de una curva de conformidad. La curva de conformidad se determina durante la ventilación suministrando y/o descargando el fluido desde la al menos una vía aérea y determinando al menos un valor de conformidad. El recorrido de la curva de conformidad de un paciente puede estimarse, en particular, teniendo en cuenta al menos un valor de la conformidad.
En particular, el dispositivo de control accede a este respecto a los valores de medición de al menos un sensor de presión, y supervisa las corrientes volumétricas suministradas a través de la unidad de suministro de fluido o descargadas a través de la unidad de descarga de fluido.
En particular, la presión presente en cada caso en la vía aérea se vigila y/o se mide o se estima o se determina mediante un cálculo. Por lo tanto, es preferible que se disponga un sensor de presión en la vía aérea, de tal manera que, en particular, sea posible una medición continua de la presión en las vías aéreas también durante la ventilación. Tal disposición de un sensor de presión es particularmente ventajosa cuando se determina el recorrido de la curva de conformidad, ya que aquí se puede determinar la presión delta p (respectivamente) cambiante durante el suministro, que se produce de forma continua o en pasos parciales, de un volumen o de volúmenes parciales del fluido.
Según un perfeccionamiento preferido, el dispositivo de control determina una pluralidad de valores para la conformidad, al menos durante una inspiración o una espiración de un proceso de ventilación, y determina a partir de ellos, para al menos un proceso de ventilación subsiguiente, la posición del intervalo de presión con las presiones P1 y P2, para el que un importe de la conformidad es lo más grande posible. En particular, el dispositivo de control determina los valores para la conformidad de forma continua o a intervalos de tiempo predeterminados. Preferiblemente, se determinan al menos 5, de forma particularmente preferible, al menos 10 valores, para la conformidad por cada proceso de ventilación.
En particular, el número de valores de conformidad a determinar por cada proceso de ventilación es ajustable. Preferiblemente, se determina un número diferente de valores para una inspiración que para una espiración.
En particular, el dispositivo de control determina continuamente los valores de la conformidad a lo largo de una pluralidad de procesos de ventilación (es decir, no sólo durante un proceso de ventilación, sino durante cada proceso de ventilación), de modo que la posición del intervalo de presión con las presiones P1 y P2 puede volver a determinarse opcionalmente para cada proceso de ventilación subsiguiente o para varios procesos de ventilación sucesivos.
En particular, la unidad de control determina, en función de la posición determinada del intervalo de presión y del propio intervalo de presión, así como de la conformidad determinada a este respecto, al menos uno de los siguientes parámetros al menos para el siguiente proceso de ventilación:
• un volumen respiratorio (volumen tidal) Vt [mililitros],
• una presión P1 y una presión P2 [milibares],
• una frecuencia de ventilación F [1/segundo],
Según una configuración preferida del dispositivo de ventilación, al menos un sensor de presión puede estar dispuesto dentro de las vías aéreas del paciente y la presión en la vía aérea puede determinarse mediante una medición dentro de la al menos una vía aérea.
Preferiblemente, al menos el aumento de presión, es decir, delta p / delta t [milibares/segundo] durante la inspiración puede ser controlado y limitado por el dispositivo de ventilación.
Según una configuración preferida del dispositivo de ventilación, al menos la caída de presión, es decir, delta p / delta t [milibares/segundo] durante una espiración puede ser controlada y limitada por el dispositivo de ventilación. Según una configuración preferida del dispositivo de ventilación, el aumento de presión y la caída de presión pueden ser controlados y limitados.
Preferiblemente, el importe del aumento o de la caída de presión puede limitarse a un máximo de 40 mbar/s [milibares/segundo], en particular a un máximo de 30 mbar/s, preferiblemente a un máximo de 20 mbar/s.
Se propone además un (primer) procedimiento para hacer funcionar un dispositivo de ventilación, en particular el dispositivo de ventilación según la invención. El dispositivo de ventilación está previsto para ventilar a un paciente. El
procedimiento comprende al menos los siguientes pasos:
a) suministrar un fluido en al menos una vía aérea, es decir, una parte del pulmón o el pulmón, del paciente y/o descargar el fluido desde esta vía aérea mediante el funcionamiento del dispositivo de ventilación;
b) determinar o estimar adicionalmente un recorrido de al menos una zona parcial de una curva de conformidad de la al menos una vía aérea, mediante el suministro y/o la descarga del fluido en el paso a) y determinar al menos un valor de la conformidad, en donde se aplica para la conformidad:
C = V / delta p [mililitros/milibares];
en donde la conformidad indica la cantidad de fluido, es decir, un volumen V [mililitros], que se introduce en o se retira de la al menos una vía aérea, de tal manera que una presión en la vía aérea cambie por una diferencia de presión delta p [milibares];
c) determinar una posición de un intervalo de presión con las presiones P1 y P2 a lo largo del recorrido del al menos una zona parcial de la curva de conformidad determinada en el paso b) o estimada adicionalmente, en donde un importe de conformidad es lo más grande posible para un proceso de ventilación llevado a cabo en este intervalo de presión, es decir, una inspiración y/o una espiración;
d) suministrar y/o descargar el fluido dentro del intervalo de presión determinado en el paso c) en al menos un proceso de ventilación subsiguiente al paso c).
Las formas de realización relativas al dispositivo de ventilación se aplican igualmente al procedimiento aquí propuesto y viceversa.
Se propone por lo tanto un procedimiento para ventilar a un paciente con el menor aporte energético posible. La minimización del aporte de energía se consigue determinando la presión más baja posible, con la que se puede suministrar al paciente un volumen respiratorio Vt (volumen tidal) necesario. Estas presiones P1 y P2 del intervalo de presión se determinan en función de la conformidad respectivamente presente del paciente ventilado.
En particular, en el paso b), al menos durante una inspiración o una espiración de un proceso de ventilación, se determina una pluralidad de valores para la conformidad, de modo que en el paso c), para al menos un proceso de ventilación subsiguiente, se puede determinar la posición del intervalo de presión con las presiones P1 y P2, para el que un importe de la conformidad es lo más grande posible. En particular, el dispositivo de control determina los valores de conformidad de forma continua o a intervalos de tiempo predeterminados. Preferiblemente, se determinan al menos 5, particularmente preferible al menos 10 valores de conformidad para cada procedimiento de ventilación. Preferiblemente, los pasos b), c) y d) se llevan a cabo de forma continua, de modo que, opcionalmente, la posición del intervalo de presión con las presiones P1 y P2 se vuelve a determinar para cada proceso de ventilación subsiguiente o para varios procesos de ventilación sucesivos.
Según una conformación preferida, al menos uno de los siguientes parámetros se determina para el siguiente proceso de ventilación, en función de la posición del intervalo de presión y del propio intervalo de presión determinado en el paso c) y de la conformidad determinada a este respecto:
• un volumen respiratorio Vt (volumen tidal) [mililitros],
• una presión P1 y una presión P2 [milibares],
• una frecuencia de ventilación F [1/segundo],
Según una configuración preferida, la presión se determina a través de una medición dentro de las vías aéreas. Según una configuración ventajosa, al menos el aumento de presión, es decir, delta p / delta t [milibares/segundo] durante la inspiración se controla y limita.
Según otra configuración ventajosa, se controla y limita al menos la caída de presión, es decir, delta p / delta t [milibares/segundo] durante una espiración.
Preferiblemente, el aumento de presión y la caída de presión se controlan y limitan.
En particular, el importe del aumento o de la caída de presión está limitado a un máximo de 40 mbar/s [milibares/segundo], en particular a un máximo de 30 mbar/s, preferiblemente a un máximo de 20 mbar/s.
En particular, se utiliza un catéter para ventilar al paciente, que tiene una sección transversal de como máximo 30 mm2 [milímetros cuadrados] y por que puede fluir al menos un fluido suministrado durante la inspiración.
En particular, una sección transversal tan pequeña (con inspiración y espiración exclusivas a través de este lumen)
puede utilizarse para limitar el aumento de presión durante la inspiración, pero también durante la espiración.
En particular, se puede prever una resistencia (por ejemplo, una resistencia de flujo o similar) en una unidad de descarga de fluido, la cual limita y controla la caída de presión durante la espiración.
Se aplica igualmente al dispositivo de ventilación y al procedimiento que, en particular, se determina primero una zona parcial de una curva de conformidad presente para la al menos una vía aérea del paciente a ventilar y, si es necesario, se estima adicionalmente. Para ello, se mide el aumento de presión durante la adición de un determinado volumen V (por ejemplo, 50 o 100 ml [mililitros]; dado el caso también Vt).
Además de esto, a continuación se determina un nivel de PEEP (es decir, la presión más baja de P1 y P2). Para determinar el nivel de PEEP, con el que se debe ventilar al paciente en lo sucesivo, se pueden llevar a cabo primero varios procesos de ventilación con diferentes niveles de PEEp cada uno.
Además de esto, se ajusta un volumen respiratorio esperado Vt para el presente paciente. Este volumen respiratorio Vt puede adaptarse aún más durante la ventilación, por ejemplo, mediante la vigilancia del nivel de CO2. Alternativa o adicionalmente, el nivel de CO2 también puede ser influenciado por medio de la frecuencia de los procesos de ventilación.
En particular, el aumento y/o la disminución de la presión durante la ventilación se controla y gestiona, de tal manera que se minimice el "esfuerzo de cizallamiento" que actúa sobre la al menos una vía aérea.
En cualquier caso, sin embargo, el dispositivo de ventilación y/o el procedimiento garantizan que un importe de la conformidad durante un proceso de ventilación sea lo más grande posible, o en particular, en otras palabras, que (1) la ventilación tiene lugar en un intervalo de presión, en el que el volumen suministrado del fluido es máximo, o
(2) el suministro o la descarga de un volumen V predeterminado o de un volumen de respiración Vt del fluido tiene lugar dentro de un intervalo de presión, que es lo más pequeño posible.
Se propone otro (segundo) procedimiento para ventilar a un paciente y/o para hacer funcionar un dispositivo de ventilación, en particular el dispositivo de ventilación según la invención. El dispositivo de ventilación está previsto para ventilar a un paciente.
El segundo procedimiento también está dirigido a la ventilación de un paciente, en donde se debe lograr el menor aporte de energía posible en las vías aéreas del paciente. Según el segundo procedimiento, durante la ventilación del paciente, hay un control activo continuo (es decir, que tiene lugar en todo momento) por parte del dispositivo de ventilación del fluido suministrado a los pulmones del paciente durante la inspiración o retirado de los pulmones del paciente durante la espiración. El control activo incluye un cambio de presión continuo del fluido suministrado y descargado a través del dispositivo de ventilación. La presión que cambia continuamente es, en particular, la presión dentro de las vías aéreas y, por tanto, dentro de los pulmones. Esta presión puede determinarse mediante una medición en el extremo de un dispositivo de ventilación, por ejemplo un catéter, que llega a las vías aéreas a través de un sensor.
En particular, el cambio continuo de presión da lugar a un control continuo de la tasa de suministro de fluidos y de la tasa de eliminación de fluidos [mililitros/segundo] a través del dispositivo de ventilación hacia y desde los pulmones durante los procesos de ventilación. En particular, de esta manera se cambia continuamente el volumen de fluido presente en los pulmones. Preferiblemente, durante el cambio de volumen de fluido situado en el pulmón, la tasa de suministro de fluido y/o la tasa de descarga de fluido a través del dispositivo de ventilación hacia o desde el pulmón no se modifica y, en consecuencia, permanece sustancialmente constante. A este respecto La tasa de suministro de fluido no tiene que corresponder necesariamente a la tasa de descarga de fluido, pero también puede ser igual en importe. Además de esto, la tasa de suministro de fluido puede variar de un proceso de inspiración al siguiente proceso de inspiración. Lo mismo se aplica, sobre todo independientemente de esto, a la tasa de descarga de fluido durante los sucesivos procesos de expiración.
En particular, se evitan los estados en los que no hay ningún cambio en la presión y, en particular, ningún cambio en el volumen de fluido presente en los pulmones dentro de un intervalo de tiempo. Preferiblemente, dichos intervalos de tiempo, en los que no hay cambio de presión y/o en particular no hay cambio en el volumen de fluido presente en el pulmón, son como máximo de 0,5 s [segundos], en particular como máximo de 0,2 s, preferiblemente como máximo de 0,1 s y se refieren en particular (exclusivamente) al momento de la inversión de la corriente de fluido (es decir, la transición del suministro de fluido a la descarga de fluido y viceversa).
La presión se mide en particular en el propio paciente, especialmente de forma ventajosa en la zona de salida de flujo desde el dispositivo de ventilación, es decir, desde un lumen (tubo/catéter) que transporta el fluido, hacia la vía aérea del paciente. Alternativa y/o adicionalmente, se mide la presión en el dispositivo de ventilación.
En particular, la presión en el dispositivo de ventilación no se corresponde con la presión en la vía aérea del paciente. En particular, un cambio continuo de la presión en las vías aéreas también puede ajustarse mediante una presión al menos temporalmente constante en el dispositivo de ventilación.
Un cambio en la presión de las vías aéreas, en particular, todavía puede ser medido cuando la tasa de suministro de fluido o la tasa de descarga de fluido es cero. Este cambio se debe, en particular, a las propiedades de las propias vías aéreas. Sin embargo, en el marco del (segundo) procedimiento se centra en la relación entre la tasa de suministro de fluido y la tasa de descarga de fluido (no nula) y el cambio de presión. Debe evitarse, en la medida de lo posible, una tasa de suministro de fluido y una tasa de descarga de fluido nulas (como máximo para intervalos de tiempo de hasta 0,5 s [segundos], en particular como máximo 0,2 s o 0,1 s, e incluso entonces sólo en el momento de la inversión de la corriente de fluido; si es necesario, son posibles intervalos de tiempo más largos de hasta 2,0 s, por ejemplo para llevar a cabo una medición de la presión, en donde dicho intervalo de tiempo ampliado sólo se prevé a intervalos de al menos 30 s, en particular al menos 2 minutos, preferiblemente al menos 5 minutos). Para ello, la tasa de suministro de fluido y la tasa de descarga de fluido son en particular (exclusivamente) predeterminadas por el dispositivo de ventilación, en donde se vigila la presión en las vías aéreas.
En particular, se establece así un patrón de ventilación sinusoidal o en forma de diente de sierra (presión [milibares] a lo largo dl tiempo [segundo]), en donde el que una pendiente de la curva (presión a lo largo del tiempo) es constantemente no igual a cero y, en particular, tiene una pendiente de cero sólo en el momento de la inversión de la corriente de fluido durante un intervalo de tiempo de como máximo 0,5 s [segundos], en particular como máximo 0,2 s, preferiblemente como máximo 0,1 s, particularmente preferiblemente nunca.
En el marco del segundo procedimiento, se prefija para el paciente preferiblemente un patrón de ventilación mediante el dispositivo de ventilación en todo momento durante la ventilación, es decir, la tasa de suministro de fluido (flujo inspiratorio) y la tasa de descarga de fluido (flujo espiratorio) es controlada y determinada (únicamente) por el dispositivo de ventilación (y no por el paciente).
En particular, el suministro de fluido y, si es necesario, adicionalmente la descarga de fluido se lleva a cabo exclusivamente a través del dispositivo de ventilación o a través de al menos un lumen, introducido en las vías aéreas del paciente.
El cambio de presión continuo garantiza que el suministro y la descarga de fluido no sean demasiado rápidos ni demasiado lentos y, por lo tanto, puede evitar o al menos minimizar un daño a las vías aéreas y, en particular, al tejido pulmonar.
Asimismo, el suministro de fluido y la descarga de fluido, por ejemplo, teniendo en cuenta una conformidad de las vías aéreas (véanse las formas de realización con respecto al primer procedimiento y al dispositivo de ventilación, que son igualmente transferibles al segundo procedimiento), pueden tener lugar en intervalos de presión ventajosos (es decir, entre una primera presión más alta y una segunda presión más baja) y con una frecuencia de ventilación predeterminable.
En particular, en el segundo procedimiento se evita una pausa en la ventilación (es decir, sin corriente de fluido hacia o desde la vía aérea) de más de 0,5 s [segundos], en particular de más de 0,2 s, preferiblemente de más de 0,1 s, particularmente preferiblemente nunca. En los procedimientos de ventilación conocidos, estas pausas en la ventilación se prevén para mantener un ritmo de ventilación predeterminado (frecuencia y/o relación entre inspiración y espiración) o para limitar el volumen de fluido a suministrar (a una presión predeterminada). Además de esto, las pausas de ventilación en los procedimientos de ventilación conocidos también resultan (por casualidad) de las características de los pulmones (por ejemplo, conformidad) o están influenciadas por ellas. Sin embargo, las pausas en la ventilación dan lugar a la necesidad de aumentar o acelerar el suministro o la descarga de fluido en otros momentos (con una mayor corriente de fluido y un mayor aporte de energía a las vías aéreas o los pulmones del paciente).
Este problema se resuelve con el segundo procedimiento, por medio de que las pausas de ventilación se evitan (en gran medida) y el suministro de fluido o la descarga de fluido puede realizarse en otros momentos con una corriente de fluido reducida y, por tanto, con un menor aporte de energía a las vías aéreas o los pulmones del paciente.
También se reivindica un (segundo) dispositivo de ventilación, en particular el (primer) dispositivo de ventilación según la invención. El dispositivo de ventilación sirve para ventilar a un paciente, y comprende al menos una unidad de suministro de fluido y, además, una unidad de descarga de fluido, que es adecuada para suministrar un fluido en al menos una vía aérea, es decir, en una parte del pulmón o en el pulmón, de un paciente y para descargar el fluido desde esta vía aérea. El dispositivo de ventilación comprende además un dispositivo de control que, durante una ventilación de la al menos una vía aérea del paciente, es decir, el suministro de un fluido en la al menos una vía aérea y la descarga del fluido desde la al menos una vía aérea, es adecuado para regular la ventilación, es decir, en particular para controlar un recorrido de al menos una de las siguientes variables: presión en la vía aérea del paciente (por ejemplo, mediante la medición en el dispositivo de ventilación y, si es necesario, la estimación de la
presión en la vía aérea; o mediante la medición en la vía aéres del paciente), tasa de suministro de fluido, tasa de descarga de fluido, volumen en la vía aérea, etc.
El dispositivo de control regula al menos un proceso de ventilación, de manera que una presión en la al menos una vía aérea se modifica continuamente al menos durante una espiración completa, controlando continuamente una tasa de descarga de fluido durante el proceso de ventilación.
En particular, el dispositivo de control regula al menos un proceso de ventilación, de manera que se presenta una tasa de suministro de fluido [mililitros/segundo] sustancialmente constante al menos durante una inspiración o una tasa de descarga de fluido [mililitros/segundo] sustancialmente constante al menos durante una espiración.
Preferiblemente, el dispositivo de control regula al menos un proceso de ventilación que comprende al menos una inspiración y una espiración, de manera que una presión en la al menos una vía aérea se modifica continuamente durante el proceso de ventilación.
En particular, un cambio continuo de la presión comprende que la presión permanece constante durante un máximo de 0,5 s [segundos], en particular un máximo de 0,2 s, preferiblemente 0,1 s, de forma particularmente preferible nunca. En particular, la presión sólo es constante cuando se conmuta entre una tasa de suministro de fluido y una tasa de descarga de fluido.
Las formas de realización relativas al primer dispositivo de ventilación, al segundo dispositivo de ventilación, al dispositivo de control, al primer procedimiento y al segundo procedimiento son cada una de ellas transferibles a los otros objetos respectivos de la presente invención.
Se señala expresamente que el dispositivo de control también puede reivindicarse independientemente del dispositivo de ventilación. El dispositivo de control se utiliza en particular para regular los procesos de ventilación. De este modo se determina qué variables se utilizan para controlar el proceso de ventilación y qué parámetros (presión máxima/mínima, tasa de suministro de fluido y tasa de descarga de fluido máximas/mínimas, etc.) se vigilan a este respecto.
La invención y el entorno técnico se explican con más detalle a continuación con referencia a las figuras. Cabe señalar que las figuras muestran, pero no se limitan a, una realización particularmente preferida de la invención. Los componentes iguales están marcados con los mismos símbolos de referencia en las figuras. Aquí muestran de forma esquemática:
la Fig. 1: un dispositivo de ventilación y un paciente;
la Fig. 2: un recorrido de una curva de conformidad;
la Fig. 3: la representación de procesos de ventilación en un diagrama presión/tiempo;
la Fig. 4: la representación de procesos de ventilación en un diagrama volumen/tiempo;
la Fig. 5: la representación de procesos de ventilación en un diagrama de tasa de suministro de fluido y tasa de descarga de fluido/tiempo;
la Fig. 6: la representación de procesos de ventilación en otro diagrama presión/tiempo; y
la Fig. 7: la representación de procesos de ventilación en otro diagrama de volumen/tiempo.
La Fig. 1 muestra un dispositivo de ventilación 1 y un paciente con al menos una vía aérea 5, o un pulmón. El dispositivo de ventilación 1 comprende una unidad de suministro de fluido 2 y una unidad de descarga de fluido 3, que son apropiadas para suministrar un fluido 4 en una vía aérea 5, es decir, en una parte del pulmón o en el pulmón, de un paciente, o para descargar el fluido 4 desde esta vía aérea 5. Asimismo, el dispositivo de ventilación 1 comprende un dispositivo de control 6 que, durante una ventilación de la al menos una vía aérea 5 del paciente, es decir, el suministro de un fluido 4 en la al menos una vía aérea 5 y/o la descarga del fluido 4 desde la al menos una vía aérea 5 mediante el funcionamiento del dispositivo de ventilación 1, es adecuado para determinar o estimar adicionalmente un recorrido 7 de al menos una zona parcial 8 de una curva de conformidad 9 de la al menos una vía aérea 5, mediante el suministro y/o la descarga del fluido 4 desde la al menos una vía aérea 5 y determinando al menos un valor 10 de la conformidad 11. En este caso, el dispositivo de ventilación 1 está conectado a la vía aérea del paciente 5 a través de un catéter 27 con una sección transversal 28 del lumen, por el que puede fluir el fluido 4. Por lo tanto, la ventilación se realiza, por ejemplo, a través de un único lumen, en particular utilizando un dispositivo de inversión de la corriente de gas.
La Fig. 2 muestra un recorrido 7 de una curva de conformidad 9 en un diagrama presión-volumen. La presión 13 se representa en el eje horizontal y el volumen 12 en el eje vertical. El recorrido 7 de la curva de conformidad 9 debe
determinarse individualmente para cada paciente. Además de esto, el recorrido 7 también puede cambiar durante una ventilación.
En el marco del procedimiento o mediante el dispositivo de ventilación 1, se determina primero al menos un valor 10 de la conformidad 11, en donde se aplica la conformidad 11: C = volumen V 12 / delta p 14 en mililitros/milibares. En la zona parcial 8 de la curva de conformidad 9 mostrada aquí, el importe de la conformidad 11 es máximo. Al determinar o estimar el recorrido 7 de la curva de conformidad 9, se puede determinar ahora la posición 15 de un intervalo de presión 16 con las presiones 17, 18, en el que se puede suministrar un volumen de respiración Vt 22 de fluido 4 a la al menos una vía aérea 5. Estas presiones 17, 18 se ajustan en el dispositivo de ventilación 1, de manera que entre estas presiones P1 17 y P218 tenga lugar al menos un proceso de ventilación 19, es decir, una inspiración 20 y/o una espiración 21, cada una con un volumen de respiración Vt 22.
La Fig. 3 muestra la representación de procesos de ventilación 19 en un diagrama presión/tiempo. El tiempo 29 se representa en el eje horizontal y la presión 13 en el eje vertical. La ventilación tiene lugar en un intervalo de presión 16 entre las presiones P1 17 y P2 18. El aumento de la presión 25, es decir, delta p / delta t, durante la inspiración 20 se vigila y controla. Además de esto, la caída de presión 26, es decir, delta p / delta t, se vigila y controla durante la espiración 21.
En la Fig. 4, los procesos de ventilación 19 se muestran en un diagrama de volumen/tiempo. El tiempo 29 se representa en el eje horizontal, el volumen 12 en el eje vertical. El volumen suministrado a la vía aérea 5 en el intervalo de presión 16 se denomina volumen respiratorio Vt 22 (volumen tidal). El recorrido de la curva en el diagrama volumen/tiempo sigue el recorrido de la presión (véase la Fig. 3).
En la Fig. 5, los procesos de ventilación 19 se muestran en un diagrama de tasa de suministro de fluido y de tasa de descarga de fluido/tiempo. El tiempo 29 se representa en el eje horizontal, la tasa de suministro de fluido 30 (arriba, es decir, valor positivo) o la tasa de descarga de fluido 31 (abajo, es decir, valor negativo) en el eje vertical. La tasa de suministro de fluido 30 y la tasa de descarga de fluido 31 son ambas constantes y nunca nulas. La tasa de suministro de fluido 30 y la tasa de descarga de fluido 31 pueden ser ajustadas manualmente en el dispositivo de ventilación 1 por el usuario o reguladas automáticamente por la lógica de control del dispositivo de ventilación 1 o el dispositivo de control 6, en donde se vigila la presión 13. Alternativamente, la presión 13 (en la vía aérea 5), como se muestra en la Fig. 3, puede ser ajustada, por ejemplo, por el usuario y vigilada, por ejemplo, por la lógica de control, de modo que a la frecuencia de ventilación F 23 y/o con la duración predeterminada o con la relación de tiempo entre inspiración 20 y espiración 21, resulta la tasa de suministro de fluido 30 y la tasa de descarga de fluido 31 deseadas debido a la presión 13 ajustada.
En particular, la tasa de suministro de fluido 30 y la tasa de descarga de fluido 31 pueden ser ajustadas a través de elementos de inversión de corriente de gas, ya conocidos del documento WO 2008/113752 A1 y del documento 2015/004229 A1, como dispositivos de ventilación 1 que pueden hacerse funcionar mecánica o manualmente.
La Fig. 6 muestra la representación de procesos de ventilación 19 en otro diagrama presión/tiempo. El tiempo 29 se representa en el eje horizontal y la presión 13 en el eje vertical. La ventilación tiene lugar en un intervalo de presión 16 con la posición 15 entre las presiones P1 17 y P2 18. El aumento de la presión 25, es decir, delta p / delta t, durante la inspiración 20 se vigila y controla. Además de esto, la caída de presión 26, es decir, delta p / delta t, se vigila y controla durante la espiración 21. La pendiente del recorrido de presión es constante tanto durante la inspiración 20 como durante la espiración 21.
La Fig. 7 muestra la representación de procesos de ventilación 19 en otro diagrama de volumen/tiempo. El tiempo 29 se representa en el eje horizontal, el volumen 12 en el eje vertical. El volumen suministrado a la vía aérea 5 en el intervalo de presión 16 se denomina volumen respiratorio Vt 22 (volumen tidal). El recorrido de la curva en el diagrama volumen/tiempo sigue el recorrido de la presión (véase la Fig. 6). También en este caso, la pendiente del recorrido del volumen es constante tanto durante la inspiración 20 como durante la espiración 21.
Se puede observar en los procesos de ventilación 19 de las Figs. 3 a 7, que no hay pausas en la ventilación. Hay una alternancia entre la inspiración y la espiración, respectivamente sin pausa.
Lista de símbolos de referencia
1 Dispositivo de ventilación
2 Unidad de suministro de fluido
3 Unidad de descarga de fluido
4 Fluido
5 Vía aérea
6 Dispositivo de control
7 Recorrido
8 Zona parcial
Curva de conformidad Valor
Conformidad C
Volumen V
Presión
Diferencia de presión delta p Posición
Intervalo de presión Presión P1
Presión P2
Proceso de ventilación Inspiración
Espiración
Volumen de respiración Vt Frecuencia de ventilación F Sensor de presión Aumento de la presión Caída de presión Catéter
Sección transversal Tiempo
Tasa de suministro de fluido Tasa de descarga de fluido
Claims (12)
1.- Dispositivo de ventilación (1) para ventilar a un paciente, que comprende al menos una unidad de suministro de fluido (2) y, adicionalmente, una unidad de descarga de fluido (3) que es adecuada para suministrar un fluido (4) en al menos una vía aérea (5), es decir, en una parte del pulmón o en el pulmón, de un paciente y para descargar el fluido (4) desde esta vía aérea (5); así como un dispositivo de control (6) que es adecuado, durante una ventilación de la al menos una vía aérea (5), es decir, el suministro del fluido (4) en la al menos una vía aérea (5) y/o la descarga del fluido (4) desde la al menos una vía aérea (5) mediante el funcionamiento del dispositivo de ventilación (1), para determinar o adicionalmente para estimar un recorrido (7) de al menos una zona parcial (8) de una curva de conformidad (9) de la al menos una vía aérea (5), mediante el suministro y/o la descarga del fluido (4) desde la al menos una vía aérea (5) y mediante la determinación de al menos un valor (10) de la conformidad (11); en donde para la conformidad C (11) se aplica:
C = V / delta p [mililitros/milibares];
en donde la conformidad (11) indica la cantidad de fluido (4), es decir, un volumen V (12) [mililitros], que se introduce o se extrae de la al menos una vía aérea (5), de tal manera que una presión (13) en la vía aérea (5) cambia por una diferencia de presión delta p (14) [milibares]; en donde el dispositivo de control (6), teniendo en cuenta el recorrido determinado o estimado adicionalmente (7) de la al menos una zona parcial (8) de la curva de conformidad (9), determina una posición (15) de un intervalo de presión (16) con las presiones P1 (17) y P2 (18) y lo ajusta en el dispositivo de ventilación (1), de tal manera que al menos un proceso de ventilación (19), es decir, una inspiración (20) y una espiración (21), tiene lugar entre estas presiones P1 (17) y P2 (18) y un importe de conformidad (11) de este proceso de ventilación (19) es lo más grande posible; caracterizado porque, en todo momento durante la ventilación, una tasa de suministro de fluido y una tasa de descarga de fluido son controlables y determinables únicamente por el dispositivo de ventilación (1); en donde la espiración no tiene lugar de forma pasiva, es decir, impulsada por la energía almacenada en los elementos de tejido elásticos de los pulmones y el tórax, sino que durante la ventilación se produce un control activo continuo por parte del dispositivo de ventilación (1) del fluido descargado desde los pulmones del paciente al menos durante la espiración, comprendiendo el control activo un cambio de presión continuo del fluido descargado; en donde el cambio de presión continuo da lugar a un control continuo de la tasa de descarga de fluido.
2. - Dispositivo de ventilación (1) según la reivindicación 1, en donde el dispositivo de control (6) determina una pluralidad de valores (10) para la conformidad (11) al menos durante una inspiración (20) o una espiración (21) de un proceso de ventilación (19) y determina a partir de ellos, para al menos un proceso de ventilación subsiguiente (19), la posición (15) del intervalo de presión (16) con las presiones P1 (17) y p2 (18) para las que un importe de la conformidad (11) es lo más grande posible.
3. - Dispositivo de ventilación (1) según una de las reivindicaciones anteriores, en donde el dispositivo de control (6) determina continuamente valores (10) para la conformidad (11), de modo que la posición (15) del intervalo de presión (16) con las presiones P1 (17) y P2 (18) puede volver a determinarse opcionalmente para cada proceso de ventilación subsiguiente (19) o para varios procesos de ventilación sucesivos (19).
4. - Dispositivo de ventilación (1) según una de las reivindicaciones anteriores, en donde el dispositivo de control (6), en función de la posición determinada (15) del intervalo de presión (16), del propio intervalo de presión (16) y de la conformidad (11) determinada a este respecto, determina al menos uno de los siguientes parámetros, al menos para el siguiente proceso de ventilación (19):
- un volumen de respiración (volumen tidal) Vt (22) [mililitros],
- una presión P1 (17) y una presión P2 (18) [milibares],
- una frecuencia de ventilación F (23) [1/segundo].
5. - Dispositivo de ventilación (1) según una de las reivindicaciones anteriores, en donde un sensor de presión (24) puede disponerse dentro de la al menos una vía aérea (5) y la presión (13) puede determinarse mediante una medición dentro de la al menos una vía aérea (5).
6. - Dispositivo de ventilación (1) según una de las reivindicaciones anteriores, en donde al menos un aumento de presión (25), es decir, delta p / delta t [milibares/segundo] durante la inspiración (20), puede ser controlado y limitado mediante el dispositivo de ventilación (1).
7. - Dispositivo de ventilación (1) según una de las reivindicaciones anteriores, en donde al menos una caída de presión (26), es decir, delta p / delta t [milibares/segundo] durante una espiración (21), puede ser controlada y limitada mediante el dispositivo de ventilación (1).
8. - Dispositivo de ventilación (1) según la reivindicación 6 ó 7, en donde el importe de aumento de presión (25) o de la caída de presión (26) puede limitarse a un máximo de 40 mbar/s [milibares/segundo].
9. - Dispositivo de ventilación (1) para ventilar a un paciente, que comprende al menos una unidad de suministro de fluido (2) y, adicionalmente, una unidad de descarga de fluido (3) que es adecuada para suministrar un fluido (4) en al menos una vía aérea (5), es decir, en una parte del pulmón o en el pulmón, de un paciente y para descargar el fluido (4) desde esta vía aérea (5); así como un dispositivo de control (6) que es adecuado para regular la ventilación durante la ventilación de la al menos una vía aérea (5), es decir, el suministro del fluido (4) en la al menos una vía aérea (5) y la descarga del fluido (4) desde la al menos una vía aérea (5) mediante el funcionamiento del dispositivo de ventilación (1); en donde el dispositivo de control (6) regula al menos un proceso de ventilación (19), de manera que una presión (13) en la al menos una vía aérea (5) se modifica continuamente al menos durante una espiración completa (21), mediante el control continuo de una tasa de descarga de fluido (31) durante el proceso de ventilación (19); caracterizado porque en todo momento durante la ventilación una tasa de suministro de fluido y una tasa de descarga de fluido son controlables y determinables únicamente mediante el dispositivo de ventilación (1); en donde la espiración no se produce de forma pasiva, es decir, impulsada por la energía almacenada en los elementos de tejido elásticos de los pulmones y del tórax, sino que durante la ventilación existe un control activo continuo por parte del dispositivo de ventilación (1) del fluido descargado desde los pulmones del paciente al menos durante la espiración, comprendiendo el control activo un cambio de presión continuo del fluido descargado; en donde el cambio de presión continuo da lugar a un control continuo de la tasa de descarga de fluido.
10. - Dispositivo de ventilación (1) según la reivindicación 9, en donde el dispositivo de control (6) regula al menos un proceso de ventilación (19), de tal manera que una tasa de suministro de fluido (30) [mililitros/segundo] sustancialmente constante está presente al menos durante toda una inspiración (20) o una tasa de descarga de fluido (31) [mililitros/segundo] sustancialmente constante está presente al menos durante toda una espiración (21).
11. - Dispositivo de ventilación (1) según una de las reivindicaciones 9 ó 10, en donde el dispositivo de control (6) regula al menos un proceso de ventilación (19), que comprende al menos una inspiración (20) y una espiración (21), de manera que una presión (13) en la al menos una vía aérea (5) se modifica continuamente durante el proceso de ventilación (19).
12. - Dispositivo de ventilación (1) según la reivindicación 11, en donde un cambio continuo de la presión (13) comprende que la presión (13) permanece constante durante un máximo de 0,5 s [segundos], durante la transición entre el suministro de fluido y la descarga de fluido.
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