ES2935576T3 - Aparato para alto flujo de gas - Google Patents

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ES2935576T3 ES16771498T ES16771498T ES2935576T3 ES 2935576 T3 ES2935576 T3 ES 2935576T3 ES 16771498 T ES16771498 T ES 16771498T ES 16771498 T ES16771498 T ES 16771498T ES 2935576 T3 ES2935576 T3 ES 2935576T3
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Alicia Jerram Hunter Evans
Matthew Jon Payton
Geraldine Frances Keogh
Nicholas Simon David Connolly
Anil Patel
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Abstract

Se describen varios métodos para apoyar la función respiratoria de un paciente antes, durante y/o después de un procedimiento médico. En ciertas disposiciones, el apoyo a la función respiratoria mientras un paciente está bajo anestesia general puede incluir proporcionar un flujo de gas alto, un flujo de gas alto que es superior a 15 l/min mientras el paciente está bajo anestesia general. En ciertos arreglos, un método para proporcionar ventilación mientras un paciente está bajo anestesia general implica proporcionar solo un flujo de gas administrado a través de una interfaz nasal que es superior a 15 l/min mientras el paciente está bajo anestesia general. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Aparato para alto flujo de gas
Campo
La presente divulgación se refiere a métodos y aparatos para promover el intercambio de gases (tales como oxigenación y/o eliminación de CO2) para proporcionar, en una sola aplicación, soporte respiratorio para un paciente, en relación con la anestesia o procedimientos médicos más generales donde la función respiratoria podría estar comprometida.
Antecedentes
Los pacientes pueden perder la función respiratoria durante la anestesia o, más generalmente, durante ciertos procedimientos médicos, la función respiratoria puede disminuir o detenerse.
En esta memoria descriptiva, cuando se hace referencia a memorias descriptivas de patentes, otros documentos externos u otras fuentes de información, esto generalmente tiene el propósito de proporcionar un contexto para discutir las características de la invención. A menos que se indique específicamente lo contrario, la referencia a dichos documentos externos no debe interpretarse como una admisión de que dichos documentos, o tales fuentes de información, en cualquier jurisdicción, sean la técnica anterior o formen parte del conocimiento general común en la técnica.
El documento US2010/0252039 divulga un sistema de ventilación no invasivo que puede incluir una interfaz. La interfaz puede incluir al menos una boquilla de chorro de suministro de gas adaptada para colocarse en el espacio libre y alineada para suministrar gas de ventilación directamente a la entrada de una nariz. La al menos una boquilla de chorro de suministro de gas se puede conectar a un suministro de gas presurizado. El gas de ventilación puede arrastrar aire ambiental para elevar la presión pulmonar, elevar el volumen pulmonar, disminuir el trabajo respiratorio o aumentar la presión de las vías respiratorias, y en donde el gas de ventilación se suministra en sincronía con las fases de respiración. Se puede proporcionar un soporte para la al menos una boquilla de chorro de suministro de gas. Un sensor de aliento puede estar muy cerca de la entrada de la nariz. Un paciente puede respirar espontáneamente aire ambiente a través de la nariz sin que la interfaz se lo impida.
Compendio
Por lo tanto, un objeto de una o más de las realizaciones descritas es abordar el problema de la función respiratoria disminuida o el riesgo de función respiratoria disminuida en un paciente en relación con procedimientos médicos (incluyendo anestesia y/o anestesia general y/o anestesia general en donde el paciente está inconsciente) y/o al menos proporcionar al público una opción útil.
En esta descripción, el término "procedimiento médico" puede (según lo requiera el contexto) referirse a períodos durante el propio procedimiento médico y/o los períodos antes y/o después del procedimiento médico en los que existe una disminución o el riesgo de disminución de la función respiratoria en un paciente. En una realización, el procedimiento médico implica anestesia y, en ciertas realizaciones, anestesia general y, en determinadas realizaciones, anestesia general en donde el paciente está inconsciente. El procedimiento médico en ciertas realizaciones también puede incluir anestesia local.
Un suministro continuo de oxígeno y/o la eliminación de CO2 es esencial para mantener una función respiratoria saludable durante los procedimientos médicos (como durante la anestesia) donde la función respiratoria puede verse comprometida (por ejemplo, disminuye o se detiene). Cuando por ej. el suministro de oxígeno y/o la eliminación de CO2 están comprometidos, puede ocurrir hipoxia y/o hipercapnia. Durante procedimientos médicos como la anestesia, el paciente puede ser monitorizado para asegurarse de que esto no suceda. Si el suministro de oxígeno y/o CO2 la eliminación se ven comprometidos, el clínico detiene el procedimiento médico y facilita el suministro de oxígeno y/o la eliminación CO2. Esto se puede lograr, por ejemplo, ventilando manualmente al paciente a través de una bolsa de anestesia y una máscara.
Por ejemplo, la anestesia general es el estado que se produce cuando un paciente recibe medicamentos para amnesia, analgesia, parálisis muscular y sedación. Se puede pensar que un paciente anestesiado se encuentra en un estado de inconsciencia controlado y reversible. La anestesia permite que un paciente tolere procedimientos quirúrgicos que de otro modo infligirían un dolor insoportable, potenciarían exacerbaciones fisiológicas extremas y darían lugar a recuerdos desagradables. La anestesia general puede incluir situaciones en las que el paciente está consciente (como bajo sedación) o en las que el paciente está inconsciente.
La combinación de agentes anestésicos utilizados para la anestesia general a menudo deja al paciente con la siguiente constelación clínica:
- No despierta incluso después de estímulos dolorosos
- Incapaz de recordar lo que ha sucedido (amnesia)
- Incapaz de mantener una protección adecuada de las vías respiratorias y/o ventilación espontánea como resultado de una parálisis muscular
- Ocurren cambios cardiovasculares como consecuencia de los efectos estimulantes/depresores de los agentes anestésicos.
Debido a la función respiratoria disminuida, la respiración del paciente debe ser asistida. Para permitir la cirugía en un paciente, generalmente es necesario proteger las vías respiratorias del paciente anestesiado con un dispositivo protésico para las vías respiratorias, como una mascarilla laríngea o un tubo endotraqueal (tubo ET). Muchos pacientes de anestesia general requieren la colocación de un tubo endotraqueal. Las indicaciones para la intubación endotraqueal incluyen las siguientes:
o Posibilidad de contaminación de las vías respiratorias (p. ej., debido a estómago lleno, reflujo gastroesofágico [GE], hemorragia gastrointestinal [GI] o faríngea)
o Necesidad quirúrgica de relajación muscular
o Cirugía de la boca o cara
o Procedimiento quirúrgico prolongado
El proceso de insertar un tubo ET en la tráquea se denomina intubación. La intubación consiste en visualizar la laringe y las cuerdas vocales, directamente con un laringoscopio o mediante un videoscopio o fibra óptica flexible. Luego, el tubo ET se inserta a través de la boca o la nariz y se pasa entre las cuerdas vocales hacia la tráquea. El globo en el extremo del tubo ET se asienta en la tráquea debajo de las cuerdas vocales y se infla para sellar la tráquea, y así se establece una vía aérea segura y definitiva. En determinadas aplicaciones, el tubo ET se puede utilizar para suministrar anestesia local.
Los relajantes musculares causan parálisis y durante la intubación el paciente no respira debido a esta parálisis. Es una práctica normal tener apnea (paciente que no respira) durante la intubación y sin asistencia respiratoria, ya que la mayoría de las interfaces respiratorias, como las máscaras, se interponen completamente en el camino del anestesiólogo y su laringoscopio o endoscopio flexible. Una vez que se establece una vía aérea segura y definitiva, el anestesiólogo puede proporcionar ventilación. La apnea puede ocurrir debido, por ejemplo, a depresión respiratoria por anestesia (o a una variedad de otras causas), de modo que el paciente deja de respirar.
La mayoría de los pacientes se encuentran en este estado de apnea durante menos de un minuto y, aunque sus niveles de oxígeno pueden comenzar a disminuir, se les intuba antes de que sus niveles de oxígeno bajen a niveles peligrosos.
El período de tiempo que tiene un anestesiólogo para asegurar una vía aérea definitiva después de que el paciente deja de respirar se denomina "ventana de apnea". Si no se puede establecer la vía aérea durante la ventana de apnea, el paciente puede sufrir daños y/o es posible que sea necesario interrumpir el procedimiento médico. El procedimiento estándar para aumentar la ventana de apnea consiste en la ventilación de preoxigenación mediante el uso de máscaras faciales con oxígeno al 100 %. El objetivo de la preoxigenación es eliminar el nitrógeno de los pulmones y establecer una reserva de oxígeno en los alvéolos. Si bien tales procedimientos han sido útiles, existe la necesidad de mejorar los procedimientos y los aparatos para aumentar la ventana de apnea y/o abordar el problema de la función respiratoria disminuida durante un procedimiento médico. Por ejemplo, muchos pacientes tienen dificultades para usar máscaras faciales que pueden resultar molestas y pueden inhibir la capacidad del paciente para comunicarse con el personal médico. Además, es posible que la preoxigenación con una bolsa o mascarilla facial no proporcione una presión positiva constante al final de la espiración (PEEP) (es decir, por encima de la presión atmosférica al final de la espiración). Si se tiene que quitar la mascarilla facial, entonces el paciente puede perder rápidamente la oxigenación al respirar el aire de la habitación. Además, quitarse la mascarilla facial para intubar puede provocar una pérdida de presión y de reclutamiento pulmonar. Al inicio de la anestesia, el paciente puede perder la permeabilidad de las vías respiratorias, lo que puede provocar la obstrucción de las vías respiratorias y puede impedir una oxigenación eficaz. Esto puede ser particularmente probable para ciertos grupos de pacientes (p. ej., pacientes obesos que tienen un tono muscular deficiente en las vías respiratorias y pueden estar predispuestos a la apnea obstructiva del sueño). En consecuencia, la preoxigenación mediante métodos tradicionales puede resultar extremadamente difícil, llevar mucho tiempo, depende de la técnica y es posible que no se logre adecuadamente para un intento de intubación seguro.
Durante la apnea, todavía se produce el intercambio de gases. El corazón sigue latiendo y la sangre sigue circulando. Sin embargo, como no hay respiración, el intercambio de gases está limitado por la difusión de los gases respiratorios dentro y fuera del alveolar. El adulto promedio usa alrededor de 2-4 ml/min/kg de oxígeno, pero puede ser más o menos según su metabolismo. La sangre puede absorber oxígeno a este ritmo siempre que haya suficiente oxígeno disponible en el alveolar. Por el contrario, se difunde CO2 desde la sangre al espacio alveolar, pero a un ritmo más lento de aproximadamente 0,1-0,2 ml/min/kg debido a la capacidad de la sangre para amortiguar el gas. Este desajuste en el oxígeno y la difusión másica de CO2 través de la membrana alveolar provoca una ligera presión subatmosférica en el espacio alveolar y da como resultado un movimiento neto de gas desde la atmósfera hacia los pulmones inmóviles (denominado oxigenación apneica). Sin embargo, el transporte de oxígeno no se produce a una velocidad suficiente y es probable que los niveles de oxígeno del paciente lleguen a ser críticamente bajos en un período de 1 a 5 minutos.
Además, debido a la relación de densidad desfavorable entre el dióxido de carbono y el oxígeno (el CO2 es aproximadamente 1,5 veces más pesado) y su afinidad y solubilidad en la sangre (el CO2 es aproximadamente 25 veces más soluble que el oxígeno) el CO2 puede ocupar un volumen importante en el espacio alveolar y su despeje a la atmósfera se produce a un ritmo muy lento. El cuerpo puede amortiguar el CO2 y almacenar cantidades considerables antes de que eventualmente se eleve lo suficiente como para provocar toxicidad por CO2. Sin embargo, el CO2 puede desplazar el oxígeno en los alvéolos, por lo que la eliminación insuficiente de CO2 no solo puede conducir a toxicidad por CO2 sino que también inhibe la oxigenación.
Los pacientes con altas tasas metabólicas o baja capacidad residual funcional en los pulmones (FRC) se desaturan más rápidamente durante un período de apnea. Ejemplos de estos grupos de pacientes incluyen: Pacientes embarazadas, ya que tienen un volumen pulmonar bajo (FRC bajo) debido a que el bebé aplasta los pulmones de la madre y una tasa metabólica alta; pacientes obesos, ya que tienen un gran peso de grasa en el pecho y el abdomen, lo que reduce la FRC; y pacientes pediátricos que tienen un metabolismo relativamente alto y una fisiología desfavorable para mantener los niveles de saturación durante un período de apnea. El período de apnea seguro para estos pacientes puede durar menos de 30 segundos y requiere una intubación rápida y eficiente o el anestesiólogo puede estar inmediatamente bajo un estrés inmenso.
La anestesia puede aumentar la distensibilidad pulmonar y reducir el tono muscular, lo que reduce la FRC del paciente. Los pacientes también suelen colocarse en decúbito supino, lo que puede reducir aún más la FRC. Una FRC reducida reduce la ventilación y, por lo tanto, también la capacidad de oxigenar.
La atelectasia ocurre hasta en el 90 % de los casos de anestesia y puede ser causada por compresión, absorción y/o pérdida de surfactante. También existe riesgo de atelectasia posextubación. La cantidad de atelectasia y el cierre de las vías respiratorias pueden explicar hasta el 75 % del deterioro del intercambio de gases observado durante la anestesia general.
Algunos pacientes son muy difíciles de intubar y los anestesiólogos intentan identificar esto a través de exámenes del paciente antes de la cirugía. Algunas causas comunes por las que es difícil intubar a los pacientes incluyen cuánto pueden abrir la boca, qué tan alto pueden levantar la barbilla, pacientes obesos u otros problemas más difíciles de identificar, como tumores o quistes en las vías respiratorias, pólipos en las cuerdas vocales, o laringe hinchada.
La laringe también puede sufrir espasmos, lo que se denomina laringoespasmo y es donde las cuerdas vocales y la glotis sufren espasmos y obstruyen las vías respiratorias. Esto puede suceder durante el proceso de intubación y puede iniciarse debido al estímulo de un endoscopio o un dispositivo de vías respiratorias. El laringoespasmo puede causar un bloqueo total o parcial de las vías respiratorias, lo que imposibilita la intubación del paciente mientras está en curso.
Un paciente inesperadamente difícil de intubar corre el riesgo de una morbilidad y mortalidad significativas, lo que hace que el paciente sea de alto riesgo y puede poner al anestesiólogo bajo un estrés inmenso. En determinadas situaciones, si el paciente puede ser ventilado de forma no invasiva, el anestesiólogo abandona el intento de intubación y ventila al paciente con mascarilla hasta que sus niveles de oxígeno vuelvan a ser adecuados. En ciertas situaciones, se puede hacer un segundo intento de intubación y si el anestesiólogo todavía no puede asegurar la vía aérea antes de que los niveles de oxígeno del paciente bajen demasiado y la cirugía no es una emergencia, entonces por lo general no se hacen más intentos, o tal vez se hace uno más dependiendo de la situación, y luego se revierte la anestesia del paciente, y la cirugía puede ser abandonada/pospuesta. Reprogramar la cirugía nuevamente para otro día puede ser un gran gasto.
Si el paciente no puede ser ventilado y no puede ser intubado, la situación es aún más grave, por ejemplo, esta situación puede ser causada por un laringoespasmo prolongado. Es posible que el anestesiólogo deba realizar una vía aérea quirúrgica de emergencia para evitar toda la vía aérea superior y ventilar la tráquea directamente. Este puede ser un procedimiento arriesgado y difícil de realizar de forma rápida y precisa.
Un desafío para los anestesiólogos, incluidos los médicos de urgencias, cuidados intensivos y quirúrgicos, es asegurar un tubo traqueal (intubar) rápidamente sin causar hipoxia. En el mejor de los casos, la intubación puede completarse en 45 a 60 segundos; sin embargo, los pacientes que están predispuestos a la desaturación o que no están adecuadamente preoxigenados (p. ej., porque respiran aire ambiente entre la administración de sedantes/paralizantes y lograr una vía aérea segura) pueden desaturarse dentro de este tiempo.
Una vez finalizada la cirugía, se invierte la anestesia. La reversión puede ser arriesgada porque los pacientes comienzan a respirar espontáneamente pero pueden continuar teniendo un impulso respiratorio suprimido, capacidad reducida para mantener sus propias vías respiratorias y pueden desaturarse fácilmente. El dispositivo protésico para las vías respiratorias (p. ej., el tubo endotraqueal) se retira durante este tiempo. Como tal, el paciente aún puede ser anestesiado en gran medida sin una vía aérea segura. La oxigenación generalmente se proporciona con una máscara de oxígeno abierta o una cánula nasal seca de bajo flujo. Las máscaras de oxígeno no provocan tanta sequedad como una cánula nasal seca, pero ambos dispositivos solo proporcionan oxígeno para una parte de la respiración y no proporcionan presión.
Cuando se detecta el retorno de la respiración espontánea al final de la anestesia, también puede haber un cambio en la terapia. La mayoría de los pacientes que tienen parámetros hemodinámicos estables, temperatura normal, sin resaca de agentes anestésicos o paralizantes musculares y control adecuado del dolor no presentarán dificultades en términos de ventilación adecuada después de la cirugía. Sin embargo, en algunos pacientes, el mantenimiento de la función respiratoria posoperatoria puede ser un desafío. Las complicaciones respiratorias después de la extubación traqueal son tres veces más comunes que las complicaciones que ocurren durante la intubación traqueal y la inducción de la anestesia. Por ejemplo, los pacientes obesos pueden exhibir un rápido deterioro del intercambio de gases después de la extubación por las mismas razones aparentes en el período preoperatorio. La reducción del volumen pulmonar aireado debido a la atelectasia, el estrechamiento de las vías respiratorias pequeñas y la dificultad para movilizar las secreciones de las vías respiratorias puede provocar el llamado síndrome pulmonar restrictivo posoperatorio, que produce hipoxemia. Otras complicaciones en la extubación pueden incluir dificultad para retirar el dispositivo de las vías respiratorias, pacientes que muerden el tubo traqueal evitando su extracción, lo que puede causar más estrés al paciente, traumatismo de las vías respiratorias, obstrucción de las vías respiratorias y neumonía por aspiración. El laringoespasmo es la causa más común de obstrucción de la vía aérea superior posterior a la extubación. La atelectasia posterior a la extubación también es una situación común. Se ha demostrado que el colapso pulmonar puede persistir de uno a cuatro días en algunos pacientes. Sin embargo, se cree que la atelectasia, incluso durante un período breve, y en particular la atelectasia posterior a la extubación, es una de las causas de la frecuente incidencia de hipoxemia posoperatoria. Además, particularmente en pacientes en riesgo, como los obesos mórbidos, la atelectasia puede aumentar el riesgo de infección pulmonar y contribuir a complicaciones pulmonares posteriores, como neumonía. Estas complicaciones posteriores al procedimiento pueden llevar a la necesidad de volver a intubar al paciente para garantizar una oxigenación/ventilación adecuada. Esto puede ser costoso, llevar mucho tiempo e inevitablemente puede retrasar la recuperación del paciente.
Además, después de un período de ventilación mecánica, el umbral en el que la PaCO2 estimula el retorno de la ventilación espontánea se incrementa, retrasando así el retorno de la ventilación espontánea. Además, la respuesta ventilatoria a la acidosis se atenúa, lo que reduce la capacidad de compensación del paciente. Los fármacos anestésicos también reducen la respuesta protectora normal a la hipoxia, incluso a concentraciones bajas de fármacos volátiles. Por lo tanto, como las bajas concentraciones de fármacos volátiles pueden durar varias horas en el período posoperatorio, el paciente puede continuar en riesgo de hipoxemia.
Las realizaciones del presente memoria abordan la función respiratoria disminuida en relación con los procedimientos médicos (antes, durante y después de dichos procedimientos) tales como anestesia, anestesia general, anestesia general en donde el paciente está inconsciente y/o procedimientos en los que se insertan tubos o endoscopios u otros instrumentos en unas vías respiratorias del paciente.
Mientras que muchas realizaciones abordan un procedimiento médico en el que existe una función respiratoria disminuida, en ciertas realizaciones la terapia de alto flujo de gas también se puede aplicar a procedimientos médicos en los que no existe una función respiratoria disminuida. Por ejemplo, se puede usar un alto flujo de gas para proporcionar oxígeno a una madre durante el trabajo de parto. Este alto flujo de gas también se puede usar en combinación con situaciones en las que la madre experimenta una función respiratoria disminuida, como proporcionar a la madre un alto flujo de gas para proporcionar oxígeno antes de una cesárea, durante una cesárea y/o después de la cesárea. El alto flujo de gas también se puede usar para proporcionar oxígeno a un bebé después de que nazca.
De acuerdo con al menos una realización divulgada en esta memoria, hay un método para apoyar la función respiratoria para un procedimiento médico con función respiratoria disminuida o con riesgo de disminución en un paciente que comprende promover el intercambio de gases con/en el paciente en una o más fases del procedimiento médico usando un alto flujo de gas.
En algunas configuraciones, promover el intercambio de gases comprende oxigenar al paciente y/o eliminar el CO2 del paciente y/o apoyar de otro modo la función respiratoria.
En algunas configuraciones, el método comprende proporcionar oxigenación y/o eliminación de CO2 antes del procedimiento médico.
En algunas configuraciones, el método comprende proporcionar oxigenación y/o eliminación de CO2 durante una fase de apnea del procedimiento médico.
En algunas configuraciones, el método comprende proporcionar oxigenación y/o eliminación de CO2 después del procedimiento médico.
En algunas configuraciones, el método comprende determinar la fase del procedimiento médico.
En algunas configuraciones, el método comprende proporcionar un alto flujo de gas usando un aparato de terapia de alto flujo.
En algunas configuraciones el procedimiento médico es anestesia. En algunas configuraciones, el procedimiento médico es anestesia general. En algunas configuraciones, el procedimiento médico es anestesia general en donde el paciente está inconsciente. En algunas configuraciones, el procedimiento médico implica anestesia local.
En algunas configuraciones el procedimiento médico es una sedación parcial y/o sedación consciente.
De acuerdo con algunas realizaciones divulgadas en esta memoria, hay un aparato de terapia de flujo configurado para proporcionar oxigenación y/o eliminación de CO2 del paciente en una o más fases del procedimiento médico utilizando un alto flujo de gas (opcionalmente humidificado). Además, el aparato puede configurarse opcionalmente para determinar la fase del procedimiento médico.
En algunas configuraciones, el aparato comprende un generador de flujo de gas, un humidificador opcional ubicado aguas abajo del generador de flujo de gases, el humidificador recibe gases del generador de flujo de gases, la interfaz del paciente ubicada aguas abajo del humidificador y un circuito médico de respiración que conecta el humidificador a la interfaz de paciente y configurado para suministrar gases humidificados desde el humidificador a un paciente a través de una interfaz de paciente. Un circuito de respiración médica comprende uno o más tubos o conductos de respiración médica.
La interfaz del paciente puede ser cualquier tipo apropiado de interfaz nasal, como una cánula, una máscara nasal, almohadillas nasales u otro tipo de dispositivo nasal o combinaciones de los mismos, y dicha interfaz del paciente puede estar sustancialmente sellada, parcialmente sellada o sustancialmente sin sellar. En algunas configuraciones, una interfaz nasal se puede usar en combinación con una máscara bucal, una máscara facial o un dispositivo bucal (como un tubo insertado en la boca) y/o una máscara bucal, una máscara facial o un dispositivo bucal (como un tubo insertado en la boca) que opcionalmente se puede separar y/o unir a la interfaz nasal. Ciertas realizaciones descritas en esta memoria también pueden encontrar utilidad en combinación con interfaces de paciente tales como máscaras orales y/o dispositivos orales sin una interfaz nasal.
En algunas configuraciones, el alto flujo de gas se puede variar, por ejemplo, el flujo de gas se puede configurar para sincronizarse con la respiración del paciente. En algunas configuraciones, el alto flujo de gas se puede configurar para incluir dos niveles diferentes de flujo de gas. En algunas configuraciones, el alto flujo de gas se puede configurar para incluir tres niveles diferentes de flujo de gas.
En algunas configuraciones, se suministra un primer caudal de flujo de gas durante un ciclo inspiratorio del paciente y se suministra un segundo caudal de flujo de gas durante un ciclo espiratorio del paciente. En algunas configuraciones, el primer caudal tiene un caudal mayor que el segundo caudal de flujo de gas.
En algunas configuraciones, se puede suministrar un primer caudal de flujo de gas en una primera fase del procedimiento médico, y se puede suministrar un segundo caudal de flujo de gas en una segunda fase del procedimiento. Por ejemplo, se puede suministrar un primer caudal de flujo de gas durante la preoxigenación y se puede suministrar un segundo caudal de flujo de gas durante la ventana de apnea, como durante la anestesia general y/o anestesia general en donde el paciente está inconsciente. En algunas configuraciones, el segundo caudal de flujo de gas es mayor que el primer caudal de flujo de gas. En algunas configuraciones, se puede suministrar un tercer caudal de flujo de gas en una tercera fase del procedimiento médico, por ejemplo, después de una operación o cuando el paciente se despierta de la anestesia general y/o se despierta de la anestesia general en donde el paciente está inconsciente. En algunas configuraciones, el caudal suministrado durante la ventana de apnea, por ejemplo, durante la anestesia general, es mayor que el caudal suministrado durante la preoxigenación y/o la posanestesia. En algunas configuraciones, se proporciona un primer caudal al paciente mientras el paciente está despierto y luego se aumenta el caudal a un segundo caudal una vez que el paciente está anestesiado. En algunas configuraciones, el primer caudal, el segundo caudal y/o el tercer caudal son caudales elevados de gas.
En algunas configuraciones, se suministra un primer caudal durante la preoxigenación y ese caudal es mayor que 15 l/min y hasta aproximadamente 90 l/min, o aproximadamente 20 l/min - aproximadamente 80 l/min, o aproximadamente 25 l/min - alrededor de 60 l/min, o alrededor de 30 l/min - alrededor de 50 l/min, o alrededor de 40 l/min, o alrededor de 30 l/min. En una realización, se suministra un segundo caudal durante la ventana de apnea, y ese caudal es más alto que durante la preoxigenación y es de aproximadamente 20 l/min - aproximadamente 150 l/min, o aproximadamente 40 l/min - aproximadamente 120 l/min, o aproximadamente 50 l/min - aproximadamente 100 l/min, o aproximadamente 60 l/min - aproximadamente 80 l/min, o aproximadamente 70 l/min, o aproximadamente 60 l/min. En una realización, el caudal luego se reduce desde el caudal durante la ventana de apnea a una tercera caudal, en donde el caudal más baja puede ser inferior a aproximadamente 90 l/min, o inferior a aproximadamente 70 l/min, o menos de aproximadamente 50 l/min, o menos de aproximadamente 40 l/min, o menos de aproximadamente 20 l/min, o aproximadamente 40 l/min, o aproximadamente 30 l/min. El caudal puede pasar gradualmente del segundo caudal al tercer caudal.
En algunas configuraciones, el primer caudal de flujo de gas puede suministrarse en un primer nivel de anestesia o sedación y un caudal de flujo de gas puede suministrarse en un segundo nivel de anestesia. Por ejemplo, a medida que el paciente se somete a una anestesia más profunda, el caudal aumenta. En algunas configuraciones, se puede suministrar al paciente un tercer caudal de flujo de gas que es inferior al segundo caudal cuando el paciente se despierta. En ciertas disposiciones, el caudal pasa gradualmente del segundo caudal superior al tercer caudal inferior.
En algunas configuraciones, los caudales primero, segundo y/o tercero son caudales de gas elevados. En algunas configuraciones, el primer caudal suministrado en un primer nivel de anestesia o sedación es mayor que 15 l/min y es hasta aproximadamente 90 l/min, o aproximadamente 20 l/min - aproximadamente 80 l/min, o aproximadamente 25 l/min - alrededor de 60 l/min, o alrededor de 30 l/min - alrededor de 50 l/min, o alrededor de 40 l/min, o alrededor de 0 l/min. En una realización, se suministra un segundo caudal a medida que el paciente se somete a una anestesia más profunda, y ese caudal es más alto que el primer caudal y es de aproximadamente 20 l/min, aproximadamente 150 l/min o aproximadamente 40 l/min - alrededor de 120 l/min, o alrededor de 50 l/min - alrededor de 100 l/min, o alrededor de 60 l/min - alrededor de 80 l/min, o alrededor de 70 l/min, o alrededor de 60 l/min. El caudal puede pasar gradualmente del segundo caudal al tercer caudal. En una realización, el caudal se reduce luego a un tercer caudal a medida que el paciente se despierta, en donde el tercer caudal puede ser menos de aproximadamente 90 l/min, o menos de aproximadamente 70 l/min, o menos de aproximadamente 50 l/min, o menos de aproximadamente 40 l/min, o menos de aproximadamente 20 l/min, o aproximadamente 40 l/min, o aproximadamente 30 l/min. El caudal puede pasar gradualmente del segundo caudal al tercer caudal.
En algunas configuraciones, los métodos descritos en este documento se pueden usar para proporcionar preoxigenación y/o eliminación de CO2 durante cualquier procedimiento médico que implique la inserción de un tubo en una vía aérea del paciente, como por ejemplo, endoscopias superiores, endoscopias inferiores, laringoscopias, colocación de una vía aérea guedel, colocación de una vía aérea con máscara laríngea (o similar) o procedimientos de intubación.
En algunas configuraciones, el gas puede ser oxígeno puro o una mezcla de gases. En realizaciones que incluyen una mezcla de gases, la mezcla de gases incluye preferiblemente al menos un 21 % de oxígeno y en determinadas disposiciones también puede incluir una mezcla de gases como uno o más de óxido nitroso u óxido nítrico, helio y/o aire. En realizaciones que incluyen una mezcla de gases, la mezcla de gases incluye preferiblemente al menos un 90 % de oxígeno y en ciertas disposiciones también puede incluir una mezcla de gases como uno o más de óxido nitroso u óxido nítrico, helio y/o aire.
En realizaciones que incluyen una mezcla de gases, la mezcla de gases incluye preferiblemente al menos un 95 % de oxígeno y en ciertas disposiciones también puede incluir una mezcla de gases como uno o más de óxido nitroso u óxido nítrico, helio y/o aire.
De acuerdo con al menos una realización divulgada en esta memoria, hay un aparato de terapia de flujo configurado para proporcionar oxigenación y/o eliminación de CO2 del paciente en una o más fases del procedimiento médico utilizando un alto flujo de gas, el aparato puede configurarse opcionalmente para determinar la fase del procedimiento médico. En alguna configuración, el aparato puede ajustar o cambiar el caudal de gas en respuesta a la determinación de la fase del procedimiento médico.
En algunas configuraciones, el aparato comprende un generador de flujo de gas, un humidificador ubicado aguas abajo del generador de flujo de gases, el humidificador recibe gases del generador de flujo de gases, una interfaz de paciente ubicada aguas abajo del humidificador y un circuito médico de respiración (que comprende de uno o más tubos o conductos de respiración médicos) que conectan el humidificador a la interfaz del paciente y se configuran para suministrar gases humidificados desde el humidificador a un paciente a través de una interfaz de paciente. La interfaz del paciente puede ser cualquier tipo apropiado de interfaz nasal, como una cánula, una máscara nasal, almohadillas nasales u otro tipo de dispositivo nasal o combinaciones de los mismos, y dicha interfaz del paciente puede estar sustancialmente sellada, parcialmente sellada o sustancialmente sin sellar. En algunas configuraciones, se puede usar una interfaz nasal en combinación con una mascarilla oral, una mascarilla facial o un dispositivo oral (como un tubo que se inserta en la boca) y/o una mascarilla oral, una mascarilla facial o un dispositivo oral (como un tubo que se inserta en la boca) que opcionalmente se puede separar y/o unir a la interfaz nasal. Ciertas realizaciones descritas en esta memoria también pueden encontrar utilidad en combinación con interfaces de paciente tales como máscaras orales y/o dispositivos orales sin una interfaz nasal.
En algunas configuraciones, el alto flujo se puede utilizar durante otros diversos procedimientos en los que se insertan tubos en los pacientes, como las endoscopias superiores.
En algunas configuraciones, el humidificador está aguas abajo del generador de flujo de gas y el flujo alto de gas se humidifica mediante el humidificador. En algunas configuraciones, el flujo de gas se puede humidificar para contener más de 10 mg/L de agua, más de 20 mg/L, más de 30 mg/L o hasta 44 mg/L. En algunas configuraciones, el flujo de gas se puede calentar de 21 °C a 42 °C, o de 25 °C a 40 °C, o de 31 °C a 37 °C, o aproximadamente 31 °C, o aproximadamente 37 °C.
En algunas configuraciones, el flujo de gas puede ser cíclico. Puede que no sea un flujo alto consistente. En algunas configuraciones, se proporciona un flujo elevado durante la fase de inspiración del paciente o durante la fase de espiración del ciclo respiratorio del paciente o alguna combinación de las mismas.
En consecuencia, según una realización, un método de apoyo a la función respiratoria para un procedimiento médico con función respiratoria disminuida o con riesgo de disminución de la función respiratoria en un paciente comprende promover el intercambio de gases con/en el paciente en una o más fases del procedimiento médico utilizando un alto flujo de gas que es mayor que 15 l/min. En ciertas realizaciones, el método anterior incluye oxigenar al paciente y/o eliminar CO2 del paciente y/o apoyar de otro modo la función respiratoria con el alto flujo de gas. En cualquiera de los ejemplos anteriores, el método puede incluir proporcionar oxigenación y/o eliminación de CO2 utilizando un alto flujo de gas antes del procedimiento médico. En cualquiera de las realizaciones anteriores, el método puede incluir proporcionar oxigenación y/o eliminación de CO2 utilizando un alto flujo de gas durante al menos 3 minutos antes del procedimiento médico. En cualquiera de las realizaciones anteriores, el método puede incluir proporcionar oxigenación y/o eliminación de CO2 utilizando un alto flujo de gas durante al menos 10 minutos antes del procedimiento médico. En cualquiera de los ejemplos anteriores, el método puede incluir la extracción usando un alto flujo de gas durante una fase de apnea del procedimiento médico. En cualquiera de las realizaciones anteriores, el método puede incluir proporcionar oxigenación y/o eliminación de CO2 utilizando un alto flujo de gas después del procedimiento médico. En cualquiera de los ejemplos anteriores, el método puede incluir un alto flujo de gas mayor que 20 l/min, o un caudal de gas mayor que 40 l/min o mayor que 70 l/min. En cualquiera de los ejemplos anteriores, el método puede incluir proporcionar un alto flujo de gas que sea oxígeno puro, una mezcla de gases que contenga al menos un 21 % de oxígeno o una mezcla de gases que contenga al menos un 21 % de oxígeno y uno o más de óxido nitroso u óxido nítrico, helio y/o aire. En cualquiera de los ejemplos anteriores, el procedimiento médico puede ser anestesia general en donde el paciente está inconsciente. En cualquiera de los ejemplos anteriores, el procedimiento médico puede ser una cesárea. En cualquiera de los ejemplos anteriores, el procedimiento médico puede incluir una sedación parcial y/o una sedación consciente. En cualquiera de las realizaciones anteriores, el alto caudal de gas puede ser un flujo nasal suministrado a través de las fosas nasales del paciente. En cualquiera de las realizaciones anteriores, el alto caudal de gas se puede suministrar al paciente con una interfaz de paciente. En cualquiera de las realizaciones anteriores, el procedimiento médico, el alto caudal de gas se puede suministrar al paciente con una interfaz nasal tal como una cánula, una cánula nasal, una máscara nasal y/o almohadillas nasales. En cualquiera de las realizaciones anteriores, el alto flujo de gas se puede aplicar a un primer caudal antes del procedimiento médico y un segundo caudal durante el procedimiento médico. El segundo caudal es mayor que el primer caudal. En cualquiera de las realizaciones anteriores, el método puede incluir la aplicación de un tercer caudal después del procedimiento médico y, en ciertas realizaciones, el tercer caudal es menor que el segundo caudal. En cualquiera de las realizaciones anteriores, el método se usa para proporcionar oxigenación y/o eliminación de CO2 durante cualquier procedimiento médico que implique la inserción de un tubo en una vía aérea del paciente, como por ejemplo endoscopias superiores, endoscopias inferiores, laringoscopias o procedimientos de intubación.
En cualquiera de las realizaciones anteriores, el procedimiento médico puede usarse para proporcionar preoxigenación y/o eliminación de CO2 antes de un procedimiento anestésico durante un período de tiempo suficientemente largo como para aumentar la ventana de apnea durante el período de apnea del procedimiento anestésico. En tal realización, el procedimiento anestésico puede incluir la intubación endotraqueal durante el período de apnea.
En cualquiera de las realizaciones anteriores, la cabeza del paciente puede mantenerse en un primer ángulo de inclinación antes del procedimiento médico y en un segundo ángulo de inclinación durante el procedimiento médico.
En cualquiera de las realizaciones anteriores, se humidifica el alto flujo de gas. En algunas configuraciones, el flujo de gas se puede humidificar para contener más de 20 mg/L, o más de 30 mg/L, o hasta 44 mg/L. En algunas configuraciones, el flujo de gas se puede calentar de 21 °C a 42 °C, o de 25 °C a 40 °C, o de 31 °C a 37 °C, o aproximadamente 31 °C, o aproximadamente 37 °C.
Una realización comprende un aparato de terapia de alto flujo de gas configurado para proporcionar oxigenación y/o eliminación de CO2 del paciente en una o más fases de un procedimiento médico usando un alto flujo de gas de acuerdo con cualquiera de los métodos anteriores. En ciertas realizaciones, el aparato de terapia de alto flujo de gas puede configurarse para usarse con una máscara de anestesia. En ciertas realizaciones, el aparato de terapia de alto flujo de gas se configura para determinar la fase del procedimiento médico y, en ciertas realizaciones, el aparato de terapia de flujo ajusta el caudal suministrado al paciente de acuerdo con la fase determinada del procedimiento médico. El aparato de alto flujo de gas puede incluir un generador de flujo de gas. El aparato de alto flujo de gas puede incluir un humidificador colocado aguas abajo de un generador de flujo de gas. El humidificador puede recibir gases del generador de flujo de gas. Se puede colocar una interfaz de paciente aguas abajo del humidificador y se puede configurar un circuito de respiración médica (con tubos o conductos de respiración médica asociados) que conecta el humidificador a la interfaz de paciente para suministrar gases humidificados desde el humidificador a un paciente a través de una interfaz de paciente. En ciertas realizaciones, el aparato de alto flujo de gas puede incluir una interfaz, como una cánula nasal, una máscara nasal, un dispositivo nasal u oral o una combinación de los mismos.
Una realización comprende el uso de un aparato de terapia de alto flujo de gas para apoyar la función respiratoria para un procedimiento médico con función respiratoria disminuida o con riesgo de disminución en un paciente que comprende promover el intercambio de gases dentro del paciente en una o más fases del procedimiento médico usando un alto flujo de gas mayor que 15 l/min.
Una realización comprende un aparato de terapia de alto flujo de gas para usar en proporcionar oxigenación y/o eliminación de CO2 del paciente en una o más fases de un procedimiento médico a un caudal mayor que 60 l/min.
Una realización es un método para aumentar la presión dentro de las vías respiratorias de un paciente que puede incluir la prevención del colapso de la anatomía de un paciente y/o la limpieza de desechos o humo durante una o más fases del procedimiento médico utilizando un alto flujo de gas que es mayor que 15 l/min.
Una realización es un método de apoyo a la función respiratoria mientras un paciente está bajo anestesia general y el paciente está inconsciente. El método puede incluir proporcionar un alto flujo de gas, un alto flujo de gas mayor que 15 l/min durante una fase de apnea mientras el paciente está bajo anestesia general y el paciente está inconsciente. En ciertas realizaciones, el alto flujo de gas es mayor que 30 l/min o mayor que 70 l/min. En ciertas realizaciones, el método también puede incluir proporcionar un alto flujo de gas anterior mayor que 15 l/min antes de poner al paciente bajo anestesia general y en algunas realizaciones el caudal es mayor que 30 l/min y en algunas realizaciones mayor que 70 l/min. Algunas realizaciones incluyen proporcionar un alto flujo de gas mayor que 15 l/min cuando el paciente se despierta de la anestesia general, en algunas realizaciones, el caudal es mayor que 30 l/min y en algunas realizaciones, el alto flujo de gas es mayor que 70 l/min.
Una realización es un aparato de terapia de alto flujo de gas para usar para proporcionar oxigenación y/o eliminación de CO2 del paciente en una o más fases de un procedimiento médico para proporcionar un alto flujo de gas, un alto flujo de gas mayor que 15 l/min durante una fase de apnea mientras el paciente está bajo anestesia general y está inconsciente.
Una realización es un método para proporcionar ventilación mientras un paciente está bajo anestesia general usando solo un flujo de gas suministrado a través de una interfaz nasal mientras el paciente está bajo anestesia general, siendo el flujo de gas mayor que 15 l/min y en una realización el flujo de gas es mayor o igual a 30 l/min y en una realización el caudal es mayor o igual a 70 l/min. En una realización, el paciente está bajo anestesia general e inconsciente.
En algunas realizaciones, aquí se describe un método para proporcionar ventilación (por ejemplo, ventilación no invasiva) mientras un paciente está apneico bajo anestesia general para un procedimiento quirúrgico. El método puede incluir el suministro de un gas a través de una interfaz nasal al paciente a un caudal de gas mayor que 15 litros/min, en donde el suministro del gas es completamente suficiente para ventilar al paciente apneico sin apoyo respiratorio adicional. Por ejemplo, el gas podría ser completamente suficiente para ventilar al paciente apneico sin intubación endotraqueal. En algunas realizaciones, el suministro del gas a través de una interfaz nasal es suficiente para ventilar al paciente apneico durante la totalidad del procedimiento quirúrgico. El procedimiento operatorio puede tener una duración de, por ejemplo, 20 minutos. El procedimiento podría ser una cesárea o un procedimiento endoscópico, por ejemplo. El caudal de gas puede ser, por ejemplo, mayor o igual a 30, 40, 60, 70, 80 o 90 litros/minuto, o más. El gas puede tener al menos un 90 % de oxígeno, y hasta un 100 %, y/o en algunos casos humidificarse.
En algunas realizaciones, aquí se describe un método para proporcionar ventilación (por ejemplo, ventilación no invasiva) para un paciente que se somete a anestesia general. El método puede incluir el suministro de un gas a través de una interfaz nasal al paciente a un primer caudal de gas antes del inicio de la anestesia general. El método también puede incluir ajustar el caudal a un segundo caudal de gas más alto durante la anestesia general mientras el paciente está apneico. El segundo caudal de gas más alto se puede mantener durante la anestesia general. El método también puede incluir ajustar el caudal a un tercer caudal de gas después de la anestesia general mientras el paciente ya no está apneico. El tercer caudal de gas puede ser diferente y, en algunos casos, menor que el segundo caudal de gas. El primer caudal de gas puede ser, por ejemplo, mayor o igual a 15 litros/minuto. El segundo caudal de gas puede ser, por ejemplo, mayor o igual a 15, 30, 60 o 70 litros/minuto. El tercer caudal de gas puede ser, por ejemplo, mayor o igual a 15 litros/minuto. En algunas realizaciones, el ajuste del caudal se logra a través de un controlador de retroalimentación que recibe datos de un sensor. El sensor puede detectar presión o dióxido de carbono, por ejemplo.
En algunas realizaciones, aquí se describe un método para proporcionar ventilación no invasiva para un procedimiento médico en un paciente con función respiratoria disminuida o riesgo de función respiratoria disminuida. El método puede incluir el suministro de un gas a través de una interfaz nasal al paciente como un caudal de gas mayor que, por ejemplo, 60, 70, 80, 90, 100 o 120 litros/minuto. El gas se puede humidificar. En algunos casos, el gas puede tener al menos un 90 % de oxígeno y hasta un 100 % de oxígeno.
En algunas realizaciones, aquí se describe un sistema para proporcionar ventilación nasal no invasiva a un paciente durante un procedimiento quirúrgico de anestesia general. El sistema puede incluir un generador de flujo configurado para suministrar gases para oxigenar a un paciente a través de una interfaz nasal. El sistema también puede incluir un controlador configurado para señalar al generador de flujo que suministre los gases a un primer caudal predeterminado. El controlador también puede configurarse para señalar al generador de flujo que suministre los gases a un segundo caudal predeterminado diferente del primer caudal predeterminado, dependiendo de los datos recibidos por el controlador en relación con el paciente. En algunas realizaciones, el controlador se configura para recibir datos de uno o más sensores y determinar si el paciente está en un estadio apneico o no apneico. El controlador también se puede configurar para señalar al generador de flujo que suministre los gases al primer caudal predeterminado o el segundo caudal predeterminado dependiendo de si se detecta que el paciente está en el estadio apneico o no apneico. En algunas realizaciones, los sensores pueden configurarse para detectar una forma de onda de presión o una forma de onda de dióxido de carbono. En algunas realizaciones, el sistema también puede incluir un depósito de oxígeno. El sistema también se puede configurar para ventilar nasalmente de forma no invasiva al paciente lo suficiente durante la duración del procedimiento quirúrgico anestésico general sin necesidad de intubación endotraqueal. El segundo caudal predeterminado puede ser diferente del primer caudal predeterminado. El controlador puede configurarse además para recibir datos de uno o más sensores si el paciente ha pasado del estadio apneico al estadio no apneico, y señalar al generador de flujo que suministre los gases a un tercer caudal predeterminado. El tercer caudal predeterminado puede ser diferente, por ejemplo, inferior al segundo caudal predeterminado. El segundo caudal predeterminado puede ser, por ejemplo, mayor que aproximadamente 60 o 70 o 90 litros/minuto. El tercer caudal predeterminado puede ser, por ejemplo, mayor que aproximadamente 15 o 20 litros/minuto. El primer caudal predeterminado puede ser, por ejemplo, mayor que aproximadamente 30 litros/minuto.
En algunas realizaciones, aquí se describe un sistema para proporcionar ventilación nasal no invasiva a un paciente durante un procedimiento quirúrgico de anestesia general. El sistema puede incluir un generador de flujo configurado para suministrar gases para oxigenar a un paciente a través de una interfaz nasal. El sistema también puede incluir un controlador configurado para señalar al generador de flujo que suministre los gases a un primer caudal predeterminado. El primer caudal predeterminado puede ser, por ejemplo, mayor que aproximadamente 60 litros/minuto. El controlador se puede configurar para recibir datos de uno o más sensores y determinar si el paciente se encuentra en un estadio apneico o no apneico. El controlador se puede configurar para señalar al generador de flujo que suministre los gases al primer caudal predeterminado o al segundo caudal predeterminado dependiendo de si se detecta que el paciente está en el estadio apneico o no apneico. El controlador se puede configurar para señalar al generador de flujo que suministre los gases al primer caudal predeterminado cuando el paciente se encuentra en el estadio apneico. El controlador también se puede configurar para enviar una señal al generador de flujo para que suministre los gases al segundo caudal predeterminado cuando el paciente se encuentra en el estadio no apneico. En algunos casos, el primer caudal predeterminado es mayor o igual a aproximadamente 70 litros/minuto. En algunos casos, el segundo caudal predeterminado es mayor o igual a aproximadamente 30 o 40 litros/minuto.
El término "que comprende", como se usa en esta memoria descriptiva, significa "que consiste al menos en parte en". Al interpretar cada declaración en esta memoria descriptiva que incluye el término "que comprende", también pueden estar presentes otras características distintas a las precedidas por el término. Los términos relacionados como "comprender" y "comprende" deben interpretarse de la misma manera.
También se puede decir en términos generales que esta invención incluye las partes, elementos y características a los que se hace referencia o se indica en la memoria descriptiva de la solicitud, individual o colectivamente, y cualquiera o todas las combinaciones de dos o más de dichas partes, elementos o características, y cuando sea específico los números enteros se mencionan aquí que tienen equivalentes conocidos en la técnica a la que se refiere esta invención, dichos equivalentes conocidos se consideran incorporados aquí como si se establecieran individualmente.
La invención incluye lo anterior y también prevé construcciones de las que lo siguiente proporciona únicamente ejemplos.
Breve descripción de los dibujos
Estos y otros aspectos de la presente divulgación se describirán con referencia a los siguientes dibujos, que deben considerarse ilustrativos pero no limitativos:
La Figura 1 ilustra un aparato/sistema para oxigenar a un paciente/eliminar CO2 de un paciente con alto flujo de gas en relación con un procedimiento médico.
La Figura 2 ilustra el suministro de alto flujo de gas con una cánula.
La Figura 3 ilustra el suministro de alto flujo de gas con un tubo en la nariz.
La Figura 4 ilustra el suministro de alto flujo de gas con un tubo en la boca.
La Figura 4A ilustra el suministro de alto flujo de gas con una máscara nasal.
La Figura 4B ilustra un dispositivo para suministrar alto flujo de gas con almohadillas nasales.
La Figura 5A ilustra la dinámica de fluidos computacional (CFD) para visualizar el flujo de gases en las vías respiratorias superiores durante la respiración espontánea.
La Figura 5B ilustra la dinámica de fluidos computacional (CFD) para visualizar el flujo de gases en las vías respiratorias superiores durante el período de apnea.
La Figura 6 ilustra la intubación con el laringoscopio colocado.
La Figura 7 ilustra un grupo ampliado de sacos alveolares que muestran perfusión.
La Figura 8 ilustra un método de suministro de oxigenación/eliminación de CO2.
La Figura 9 ilustra un método de suministro de oxigenación/eliminación de CO2 en relación con la anestesia.
La Figura 10 ilustra las vías respiratorias de un paciente.
Descripción detallada
Un suministro continuo de oxígeno es esencial para mantener una función respiratoria saludable durante los procedimientos médicos (como durante la anestesia) donde la función respiratoria puede verse comprometida (por ejemplo, disminuye o se detiene). Cuando este suministro se ve comprometido, puede ocurrir hipoxia y/o hipercapnia. Durante procedimientos médicos como anestesia y/o anestesia general donde el paciente está inconsciente, se monitoriza al paciente para detectar cuándo sucede esto. Si el suministro de oxígeno y/o CO2 la eliminación se ven comprometidos, el clínico detiene el procedimiento médico y facilita el suministro de oxígeno y/o la eliminación CO2. Esto se puede lograr, por ejemplo, ventilando manualmente al paciente a través de una bolsa de anestesia y una máscara. Sin embargo, esto no siempre es posible y también retrasa o posiblemente impide que se lleve a cabo el procedimiento médico.
Las realizaciones descritas en este documento abordan la función respiratoria disminuida (o el riesgo de la misma) en relación con un procedimiento médico (como anestesia o anestesia general o anestesia general en donde el paciente está inconsciente) promoviendo el intercambio de gases para apoyar la función respiratoria. El soporte de la función respiratoria de intercambio de gases podría ser a lo largo de un período completo de procedimiento médico, que comprende antes del procedimiento médico, durante el procedimiento médico y después del procedimiento médico (como la recuperación, por ejemplo). Por lo tanto, el término "procedimiento médico" puede referirse al procedimiento en sí mismo, o períodos antes, durante y después, según lo permita el contexto. El soporte se proporciona, entre otras cosas, proporcionando un alto flujo de gas.
"Alto flujo de gas" o "altos flujos de gas" como se usa en esta memoria se define como el movimiento volumétrico de una porción/parcela de gas o mezclas de gases en las vías respiratorias del paciente a velocidades que superan la fracción de los requisitos de oxígeno inspirado en la demanda máxima de flujo inspiratorio. En particular, en una realización, alto flujo de gas (o altos flujos de gas) se refiere a un caudal de gas mayor que 15 l/min (litros por minuto), mayor o igual a aproximadamente 20 l/min, mayor o igual a aproximadamente 30 l/min, mayor o igual a aproximadamente 40 l/min, mayor o igual a aproximadamente 50 l/min, mayor o igual a aproximadamente 60 l/min, mayor o igual a aproximadamente 70 l/min, mayor o igual a aproximadamente 80 l/min, mayor o igual a aproximadamente 90 l/min, mayor o igual a aproximadamente 100 l/min, mayor o igual a aproximadamente 110 l/min, mayor o igual a 120 l/min, mayor que aproximadamente o igual a 130 l/min, mayor que aproximadamente o igual a 140 l/min o hasta aproximadamente 150 l/min. En ciertas realizaciones, los intervalos útiles de un alto flujo de gas se pueden seleccionar entre cualquiera de los caudales antes mencionados que incluyen, entre otros, desde aproximadamente 40 l/min hasta aproximadamente 80 l/min, desde aproximadamente 50 l/min hasta aproximadamente 80 l/min, de aproximadamente 70 l/min a aproximadamente 100 l/min, de aproximadamente 70 l/min a aproximadamente 80 l/min, de aproximadamente 100 l/min a aproximadamente 150 l/min y de aproximadamente más de 15 l/min a aproximadamente 150 l/min y de aproximadamente 30 l/min a aproximadamente 150 l/min. Estos caudales se pueden proporcionar utilizando una interfaz de paciente y, en ciertas realizaciones, a través de una interfaz nasal.
Un aparato de alto flujo de gas podría proporcionar un alto flujo de gas a un paciente antes, durante parte o la totalidad de uno o más períodos/fases de un procedimiento médico y/o después del procedimiento médico. Por lo tanto, podría proporcionarse un alto flujo de gas para algunas o todas o parte o todas las diversas fases del procedimiento médico y/o antes o después del procedimiento médico. Sin ceñirse a ninguna teoría en particular, se apreciará que el alto flujo de gas puede, en un sentido general, promover el intercambio de gases/apoyo respiratorio a través de al menos los siguientes mecanismos: primero a través del suministro de oxígeno (y opcionalmente de otro gas) debido a la alta disponibilidad de oxígeno (una alta FiO2), y segundo a través de la eliminación de CO2. El intercambio de gases podría relacionarse, por ejemplo, con la oxigenación del paciente y/o la asistencia de eliminación de CO2 antes, durante y/o después del procedimiento médico utilizando un alto flujo de gas (como oxígeno o una mezcla de oxígeno y uno o más gases). Un procedimiento médico podría estar relacionado, por ejemplo, con la anestesia, donde se puede usar un aparato 10 que se muestra en la Figura 1.
Otras ventajas del alto flujo de gas pueden incluir que el alto flujo de gas aumenta la presión en las vías respiratorias del paciente, proporcionando así soporte de presión que abre las vías respiratorias, la tráquea, los pulmones/alveolos y los bronquiolos. La apertura de estas estructuras mejora la oxigenación y, en cierta medida, ayuda a eliminar el CO2. El aumento de la presión también puede evitar que estructuras como la laringe bloqueen la vista de las cuerdas vocales durante la intubación. Cuando se humedece, el alto flujo de gas también puede evitar que las vías respiratorias se sequen, mitigando el daño mucociliar y reduciendo el riesgo de laringoespasmos y los riesgos asociados con el secado de las vías respiratorias, como sangrado nasal, aspiración (como resultado del sangrado nasal) y obstrucción de las vías respiratorias, hinchazón y sangrando. Otra ventaja del alto flujo de gas es que el flujo puede eliminar el humo creado durante la cirugía en las vías respiratorias. En tales realizaciones, el humo puede crearse mediante láseres y/o dispositivos de cauterización.
Con referencia a la Figura 1, en una realización, se proporciona preoxigenación/eliminación de CO2 (u otro intercambio de gases) antes del procedimiento médico mediante el suministro de un alto flujo de gas. Este alto flujo de gas puede precargar al paciente con oxígeno para que su nivel de saturación de oxígeno en la sangre y el volumen de oxígeno en los pulmones sea mayor para proporcionar un amortiguador de oxígeno mientras el paciente se encuentra en una fase de apnea durante el procedimiento médico. Como se muestra en la Figura 1, el sistema/aparato 10 para proporcionar el alto flujo de gas podría ser una disposición basada en componentes integrados o separados, que generalmente se muestra en el cuadro punteado 11 en la Figura 1. En algunas configuraciones, el sistema 10 podría ser una disposición modular de componentes. En lo sucesivo se denominará sistema, pero esto no debe considerarse limitativo. El sistema puede incluir una fuente de flujo 12, como una fuente de oxígeno empotrada en la pared, un tanque de oxígeno, un aparato de terapia de flujo o cualquier otra fuente de oxígeno u otro gas. También puede comprender una fuente de gas aditiva, que comprende uno o más gases que pueden combinarse con la fuente de flujo. La fuente de flujo 12 puede proporcionar un alto flujo de gas 13 que se puede suministrar a un paciente 16 a través de un conducto de suministro 14 y una interfaz de paciente 15 (como una cánula nasal). Un controlador 19 controla la fuente de flujo 12 y el gas aditivo a través de válvulas o similares para controlar el flujo, la composición, la concentración y el volumen del alto flujo de gas 13. También se proporciona opcionalmente un humidificador 17, que puede humidificar el gas bajo el control del controlador y controlar la temperatura del gas. Uno o más sensores 18a, 18b, 18c, 18d, tales como flujo, oxígeno, presión, humedad, temperatura u otros sensores pueden colocarse en todo el sistema y/o en, sobre o cerca del paciente 16. Los sensores pueden incluir un oxímetro de pulso 18d en el paciente para determinar la concentración de oxígeno en la sangre.
El controlador 19 se puede acoplar a la fuente de flujo 12, el humidificador 17 y los sensores 18a-18d. El controlador 19 puede operar la fuente de flujo para proporcionar el flujo de gas suministrado. Puede controlar el flujo, la presión, la composición (cuando se proporciona más de un gas), el volumen y/u otros parámetros del gas proporcionado por la fuente de flujo en función de la retroalimentación de los sensores. El controlador 19 también puede controlar cualquier otro parámetro adecuado de la fuente de flujo para cumplir con los requisitos de oxigenación. El controlador 19 también puede controlar el humidificador 17 basándose en la retroalimentación de los sensores 18a-18d. Usando la información de los sensores, el controlador puede determinar los requisitos de oxigenación y controlar los parámetros de la fuente de flujo y/o el humidificador según sea necesario. Se proporciona una interfaz de entrada/salida 20 (tal como un dispositivo de visualización y/o entrada). El dispositivo de entrada es para recibir información de un usuario (p. ej., clínico o paciente) que se puede utilizar para determinar los requisitos de oxigenación.
La presión también se puede controlar. Como se ha indicado anteriormente, el alto flujo de gas (opcionalmente humidificado) se puede suministrar al paciente 16 a través de un conducto de suministro 14 y la interfaz del paciente 15 o "interfaz", como una cánula, máscara, dispositivo nasal u oral o una combinación de los mismos. La interfaz del paciente puede ser cualquier tipo apropiado de interfaz nasal. Una interfaz nasal como se usa aquí es un dispositivo tal como una cánula, una máscara nasal, almohadillas nasales u otro tipo de dispositivo nasal o combinaciones de los mismos. La interfaz del paciente o nasal puede estar sustancialmente sellada, parcialmente sellada o sustancialmente sin sellar. Una interfaz nasal también se puede usar en combinación con una máscara o un dispositivo oral (como un tubo que se inserta en la boca) y/o una máscara o dispositivo oral (como un tubo que se inserta en la boca) que se puede quitar y/o unir a la interfaz nasal. Ciertas realizaciones descritas en esta memoria también pueden encontrar utilidad en combinación con interfaces de paciente tales como máscaras orales y/o dispositivos orales (como un tubo insertado en la boca como se muestra en la Figura 4) sin una interfaz nasal. Como se emplea en esta memoria, cánula se refiere a una interfaz nasal que incluye una o más puntas que se configuran para insertarse en las fosas nasales de un paciente. Una máscara se refiere a una interfaz que cubre la boca y/o las fosas nasales de un paciente y también puede incluir dispositivos en los que las partes de la máscara que cubren la boca del paciente son extraíbles. Una máscara también se refiere a una interfaz nasal que incluye almohadillas nasales que crean un sello sustancial con las fosas nasales del paciente. Las interfaces nasales son particularmente útiles con la terapia descrita en esta memoria y, en particular, las interfaces nasales que permiten administrar el flujo de gas a través de la nariz y luego expulsarlo por la boca. El controlador controla el sistema para proporcionar la oxigenación requerida.
Ciertas realizaciones descritas en esta memoria son adecuadas para usar con una cánula o una máscara.
El oxígeno/eliminación de CO2 se puede suministrar de cualquiera de las siguientes maneras, por ejemplo.
Haciendo referencia a la Figura 2, se suministra al paciente preoxigenación con altos flujos de oxígeno humidificado con una cánula nasal 100.
Haciendo referencia a la Figura 3, se suministra al paciente preoxigenación con altos flujos de oxígeno humidificado con un tubo 200 insertado en la nariz.
Haciendo referencia a la Figura 4, se suministra al paciente preoxigenación con altos flujos de oxígeno humidificado con un tubo 300 insertado en la boca.
Haciendo referencia a la Figura 4A, se suministra al paciente una preoxigenación con altos flujos de oxígeno humidificado con una mascarilla nasal 400.
La Figura 4B ilustra un dispositivo 500 con almohadillas nasales 502 que se pueden usar para suministrar preoxigenación con altos flujos de oxígeno humidificados a un paciente.
Con referencia a la Figura 5A, se muestra la dinámica de fluidos computacional (CFD) para visualizar el flujo de gases en las vías respiratorias superiores durante 60 l/min de flujo nasal de oxígeno al 100 %. En el momento en que el paciente inicia la inhalación, los gases espirados se expulsan de toda la vía aérea superior hasta la laringe y se reemplazan con oxígeno. Esto aborda ventajosamente un problema de final de espiración, que es un momento crítico ya que cualquier gas en las vías respiratorias superiores en este momento formará parte de la siguiente respiración inspirada del paciente. Para minimizar la cantidad de CO2 inhalado durante la próxima respiración es muy beneficioso enjuagar tanto CO2 como sea posible de las vías respiratorias del paciente limpiando el espacio muerto anatómico con el alto flujo de gas.
En ciertas realizaciones, la preoxigenación con un alto flujo de gas puede lograr rápidamente la oxigenación completa del paciente, de modo que su respiración exhalada no contenga nitrógeno, o más del 90 % de oxígeno o cerca del 100 % de oxígeno. En algunas realizaciones, el alto flujo de gas puede ser oxígeno puro o una mezcla de gases. En realizaciones que incluyen una mezcla de gases, la mezcla de gases incluye preferiblemente al menos un 21 % de oxígeno y en determinadas disposiciones también puede incluir una mezcla de gases como uno o más de óxido nitroso u óxido nítrico, helio y/o aire. En realizaciones que incluyen una mezcla de gases, la mezcla de gases incluye preferiblemente al menos 90 % de oxígeno y en ciertas disposiciones también puede incluir una mezcla de gases como uno o más de óxido nitroso u óxido nítrico, helio y/o aire. En realizaciones que incluyen una mezcla de gases, la mezcla de gases incluye preferiblemente al menos un 95 % de oxígeno y en ciertas disposiciones también puede incluir una mezcla de gases como uno o más de óxido nitroso u óxido nítrico, helio y/o aire.
Este estado de oxigenación completa se puede alcanzar más rápido usando un alto flujo de gas que cualquier otra técnica y es independiente de la técnica ya que la terapia es simple de implementar. Preferiblemente, el alto flujo de gas también se humidifica. Este método de preoxigenación también puede ser el método más cómodo, con un mejor cumplimiento del paciente y menos intentos de intubación. Este método también permite el suministro continuo de asistencia respiratoria, incluso durante los intentos de intubación. Los altos flujos de gas de gas humidificado, en ciertas realizaciones, pueden estar en los intervalos y cantidades descritos anteriormente y, por lo tanto, pueden ser mayores que 15 l/min (litros por minuto), mayores o iguales a aproximadamente 20 l/min, mayores o iguales a unos 30 l/min, mayores o iguales a aproximadamente 40 l/min, mayores o iguales a aproximadamente 50 l/min, mayores o iguales a aproximadamente 60 l/min, mayores o iguales a aproximadamente 70 l/min, mayores o iguales a aproximadamente 80 l/min, mayores o iguales a aproximadamente 90 l/min, mayores o iguales a aproximadamente 100 l/min, mayores o iguales aproximadamente 110 l/min, mayores o iguales a aproximadamente 120 l/min, mayores o iguales a aproximadamente 130 l/min, mayores o iguales a aproximadamente 140 l/min o hasta aproximadamente 150 l/min. En ciertas realizaciones, los intervalos útiles de un alto flujo de gas se pueden seleccionar entre cualquiera de estos caudales antes mencionados que incluyen, entre otros, desde aproximadamente 40 l/min hasta aproximadamente 80 l/min, desde aproximadamente 50 l/min hasta aproximadamente 80 l/min, desde aproximadamente 70 l/min a aproximadamente 100 l/min, de aproximadamente 70 l/min a aproximadamente 80 l/min, de aproximadamente 100 l/min a aproximadamente 150 l/min y de aproximadamente más de 15 l/min a aproximadamente 150 l/min y de aproximadamente 30 l/min a unos 150 l/min. Estos caudales se pueden proporcionar utilizando una interfaz de paciente y, en ciertas realizaciones, a través de una interfaz nasal. En ciertas realizaciones, los altos flujos de gas humidificado de oxígeno pueden eliminar ventajosamente el aire espirado de las vías respiratorias superiores y reemplazarlo con oxígeno al 100 %. Un alto flujo de gas también puede aumentar la presión en las vías respiratorias y/o la PEEP.
En una realización, el alto flujo de gas se proporciona al paciente durante al menos 30 segundos antes del procedimiento médico, en otra realización, al menos 1 minuto antes del procedimiento médico, en otra realización, al menos 3 minutos, en otra realización al menos 5 minutos y en otra realización al menos 8 minutos y en otra realización al menos 10 minutos antes del procedimiento médico.
En algunas realizaciones, se proporciona al paciente un alto flujo de gas antes de la ventana de apnea provocada por la anestesia general y, en particular, por la anestesia general cuando el paciente está inconsciente. Durante la anestesia general y, en particular, la anestesia general cuando el paciente está inconsciente, el paciente puede recibir un bloqueo neuromuscular y el paciente puede dejar de respirar y entrar en una "fase de apnea", creando lo que se conoce como la "ventana de apnea" durante la que se tiene que asegurar una vía aérea definitiva. Antes de la fase de apnea provocada por la anestesia general y, en particular, la anestesia general cuando el paciente está inconsciente, se puede proporcionar al paciente un flujo elevado de gas en los caudales y/o intervalos descritos anteriormente. En una realización, el caudal es igual o mayor que 70 l/min. El alto flujo de gas antes de la fase de apnea causada por la anestesia general y, en particular, la anestesia general cuando el paciente está inconsciente puede ser particularmente útil cuando se trata a pacientes con vías respiratorias difíciles (por ejemplo, pacientes obesos que tienen un tono muscular deficiente en las vías respiratorias y pueden estar predispuestos a una apnea obstructiva del sueño).
El aparato y el método descritos proporcionan una preoxigenación completa más rápida (que la práctica estándar) debido a los altos flujos de gas que superan continuamente el flujo inspiratorio del paciente y al oxígeno que expulsa el aire espirado de las vías respiratorias superiores y lo reemplaza con oxígeno al 100 % en algunos ejemplos. Esto puede permitir que se logre la reserva máxima posible de oxígeno antes de iniciar la apnea. El espacio muerto natural del paciente puede reducirse entre 50 y 100 ml debido al enrojecimiento y la turbulencia creados por la velocidad del oxígeno en las vías respiratorias. Esto reduce la cantidad de CO2 inspirado.
El método de suministro nasal de alto flujo de gas a través de, por ejemplo, una interfaz nasal para preoxigenar puede ser el método más cómodo, con un mejor cumplimiento del paciente. El gas también se puede humidificar, lo que permite flujos más altos de los que se podrían suministrar cómodamente con el suministro nasal seco. El suministro nasal también es menos discreto en comparación con una máscara facial. Estos factores mejoran el cumplimiento del paciente, lo que permite que la terapia se administre de forma continua con una interrupción mínima debido a la incomodidad del paciente y, por lo tanto, permite una preoxigenación más efectiva. El suministro nasal también permite que el paciente continúe hablando y expresando cualquier inquietud inmediatamente antes de la anestesia. Por el contrario, las máscaras siempre son visibles para el paciente y pueden obstruir la visión del paciente por parte del clínico, y no se puede entender a los pacientes que hablan.
Los flujos de oxígeno humidificado pueden ser proporcionados por una interfaz de paciente. Como se ha indicado anteriormente, una interfaz de paciente puede ser cualquier tipo apropiado de interfaz nasal, como una cánula (consulte, por ejemplo, la Figura 2), una mascarilla nasal (consulte, por ejemplo, la Figura 4A), almohadillas nasales (consulte, por ejemplo, la Figura 4B) u otro tipo de nasal o dispositivo o combinaciones de los mismos y dicha interfaz de paciente puede estar sustancialmente sellada, parcialmente sellada o sustancialmente sin sellar.
Las máscaras faciales típicamente requieren que un clínico sostenga la máscara firmemente contra la cara del paciente para evitar fugas y arrastre de aire ambiental. Esto es para garantizar que el paciente solo inspire oxígeno al 100 % (u otra mezcla de gases) suministrado por la máquina. Es difícil lograr un sellado efectivo debido a las diferentes anatomías faciales. Además, si se retira la máscara debido a las quejas del paciente o porque necesita oír hablar al paciente, y se permite que el paciente respire el aire de la habitación, se puede perder inmediatamente la preoxigenación efectiva, lo que requerirá otro período de oxigenación. Una interfaz nasal de alto flujo de gas, como una máscara nasal, almohadillas nasales o cánula nasal, puede eliminar estas complicaciones de manera ventajosa, ya que la interfaz nasal generalmente se sostiene en la cara con un casco para que el clínico no necesite sostenerla y la terapia sea independiente de la técnica.
La preoxigenación se puede iniciar antes en el proceso anestésico con un alto flujo de gas suministrado por vía nasal en relación con una máscara facial sostenida por un clínico. Debido a la comodidad y la capacidad de hablar, el paciente puede comenzar a preoxigenarse durante los procedimientos iniciales; como cuando el anestesiólogo está confirmando la identidad del paciente y la cirugía planificada. Esto puede reducir el tiempo requerido para la oxigenación en la inducción, acelerando el procedimiento.
El uso de un alto flujo de gas a través del suministro nasal puede proporcionar oxigenación sin manos, a diferencia de las máscaras que se sostienen manualmente en la cara del paciente, lo que permite a los anestesiólogos concentrar sus esfuerzos en otras tareas.
En una realización de uso, el alto flujo de gas se proporciona al paciente antes del procedimiento médico mientras la posición de la cabeza del paciente está en una primera posición (por ejemplo, la cabeza del paciente puede estar a unos 40 grados de inclinación). Durante el procedimiento médico, la cabeza del paciente puede estar en la misma posición o puede cambiarse. Por ejemplo, en una disposición, la posición de la cabeza del paciente está en una segunda posición durante el procedimiento médico (por ejemplo, la cabeza del paciente puede estar a unos 20 grados de inclinación).
Este método que utiliza un alto flujo de gas permite el suministro continuo de soporte respiratorio y no requiere extracción para los intentos de intubación. Las realizaciones de cánula o tubo pueden estar fuera de la visión del paciente y permitir el examen de la boca del paciente en preparación para la anestesia y la intubación. La boca puede permanecer sin obstrucciones y se puede acceder para la intubación oral. Además, la asistencia respiratoria se puede mantener durante los intentos de intubación, lo que reduce la posibilidad de desaturación y elimina la necesidad de interrumpir el procedimiento para reoxigenar al paciente.
El alto flujo de gas también proporciona una mayor presión en las vías respiratorias que durante la respiración natural 0 el apoyo respiratorio a través de un sistema de suministro de gas de bajo flujo. El aumento de la presión en las vías respiratorias mejora la permeabilidad de las vías respiratorias, mejorando la vista de los clínicos de las vías respiratorias para la intubación. También aumenta y mantiene la FRC de un paciente y mejora el reclutamiento alveolar debido a la presión suministrada. Un aumento de la FRC aumenta la reserva potencial de oxígeno del paciente, lo que aumenta aún más el tiempo hasta la desaturación durante la apnea. Esto es particularmente importante para contrarrestar la reducción del tono muscular al inicio de la anestesia. El reclutamiento alveolar es importante para asegurar una ventilación adecuada y una oxigenación eficaz. La ventilación con una bolsa de anestesia a través de una máscara estándar no es posible durante la intubación porque el tubo endotraqueal impide el acceso adecuado a la boca o la nariz del paciente.
Oxigenar al paciente también puede ser útil durante otros tipos de períodos en los que se detiene la respiración del paciente. Por ejemplo, en ciertas realizaciones, el uso de un alto flujo de gas se puede aplicar a situaciones en las que se le pide al paciente que contenga la respiración durante un período de tiempo, como cuando se realiza una tomografía computarizada u otra medición del paciente. La preoxigenación con un alto flujo de gas como se describe en las realizaciones de esta memoria puede permitir la oxigenación rápida del paciente y permitir que el paciente contenga la respiración durante un período de tiempo más largo.
Con referencia a la Figura 1 (descrita anteriormente), en otra realización, la oxigenación/eliminación de CO2 se proporciona durante el procedimiento médico mediante el suministro de un alto flujo de gas. El aparato 10 de la Figura 1 (descrito anteriormente) puede controlar la fuente de flujo y otros aspectos del sistema para proporcionar la oxigenación requerida y/o el alto flujo de gas.
El oxígeno/la eliminación de CO2 se puede suministrar de cualquiera de las siguientes maneras, por ejemplo, se puede usar una interfaz de paciente y la interfaz de paciente puede ser cualquier tipo apropiado de interfaz nasal, como una cánula (véase, por ejemplo, la Figura 2), una mascarilla nasal (véase, por ejemplo, la Figura 4A), almohadillas nasales (véase, por ejemplo, la Figura 4B), u otro tipo de nasal o dispositivo o combinaciones de los mismos y dicha interfaz de paciente puede estar sustancialmente sellada, parcialmente sellada o sustancialmente sin sellar. Una interfaz nasal también se puede usar en combinación con una máscara facial, una máscara oral o un dispositivo oral (como un tubo que se inserta en la boca) y/o una máscara o dispositivo oral (como un tubo que se inserta en la boca) que, opcionalmente, puede separarse y/o unirse a la interfaz nasal.
Ciertas realizaciones descritas en esta memoria también se pueden utilizar en combinación con interfaces de pacientes tales como máscaras orales y/o dispositivos orales (como un tubo insertado en la boca como se muestra en la Figura 4).
Con referencia a la Figura 5B, se muestra la dinámica de fluidos computacional (CFD) para visualizar el flujo de gases en las vías respiratorias superiores. La Figura 5B muestra una imagen tomada 0,3 s después de que se iniciara el flujo nasal en una vía aérea llena de 0,05 CO2 Fracción Molar. Esto representa la concentración de CO2 en la vía aérea. La imagen muestra que el CO2 se descarga inmediatamente a la atmósfera y se reemplaza con oxígeno en las profundidades de las vías respiratorias.
Con referencia a la Figura 6, el oxígeno se puede proporcionar durante el procedimiento de intubación que se muestra con el Laringoscopio 602 colocado.
Haciendo referencia a la Figura 7, se muestra un esquema de un alvéolo ampliado que muestra la perfusión y el intercambio de gases.
Como se ha indicado anteriormente, las disposiciones de interfaz del paciente que se muestran en las Figuras 2, 3 y 4 anteriores también pueden proporcionar oxigenación durante las fases de apnea de un procedimiento médico.
La terapia en una realización se puede resumir de la siguiente manera.
La oxigenación del paciente también puede ocurrir durante el período de apnea mediante el uso de un alto flujo de gas. La eliminación de CO2 de las vías respiratorias también puede ocurrir durante el período de apnea a través del uso de un alto flujo de gas. La administración de un alto flujo de gas genera un aumento de las presiones en las vías respiratorias durante el período de apnea. En ciertas realizaciones, los altos flujos de gas de oxígeno humidificado pueden ser mayores que 15 l/min (litros por minuto), mayores o iguales a aproximadamente 20 l/min, mayores o iguales a aproximadamente 30 l/min, mayores o iguales a aproximadamente 40 l/min, mayores o iguales a aproximadamente 50 l/min, mayores o iguales a aproximadamente 60 l/min, mayores o iguales a aproximadamente 70 l/min, mayores que aproximadamente o igual a 80 l/min, mayores o iguales a aproximadamente 90 l/min, mayores que aproximadamente o igual a 100 l/min, mayores o iguales a aproximadamente 110 l/min, mayores o iguales a aproximadamente 120 l/min, mayores que aproximadamente o igual a 130 l/min, mayores a aproximadamente o igual a 140 l/min o hasta aproximadamente 150 l/min. Estos caudales se pueden proporcionar mediante una interfaz de paciente (como una interfaz nasal) que requiere una intervención mínima para mantener el suministro de la terapia. En ciertas realizaciones, los intervalos útiles de un alto flujo de gas humidificado se pueden seleccionar entre cualquiera de los caudales antes mencionados, incluidos, entre otros, de aproximadamente 40 l/min a aproximadamente 80 l/min, de aproximadamente 50 l/min a aproximadamente 80 l/min, de aproximadamente 70 l/min a aproximadamente 100 l/min, de aproximadamente 70 l/min a aproximadamente 80 l/min, de aproximadamente 100 l/min a aproximadamente 150 l/min y de aproximadamente más de 15 l/min a aproximadamente 150 l/min y de aproximadamente 30 l/min a aproximadamente 150 l/min.
En algunas realizaciones, se proporciona al paciente un alto flujo de gas durante la ventana de apnea provocada por la anestesia general y, en particular, por la anestesia general en donde el paciente está inconsciente. Durante la anestesia general y, en particular, la anestesia general en donde el paciente está inconsciente, el paciente puede recibir un bloqueo neuromuscular y el paciente puede dejar de respirar y entrar en una "fase de apnea", creando lo que se conoce como la "ventana de apnea" durante la que hay que asegurar una vía aérea definitiva. Durante esta fase de apnea provocada por la anestesia general y, en particular, por la anestesia general en donde el paciente está inconsciente, se puede proporcionar al paciente un alto flujo de gas en los caudales y/o intervalos descritos anteriormente. El caudal puede ser mayor de 15 l/min (litros por minuto), mayor o igual a aproximadamente 20 l/min, mayor o igual a aproximadamente 30 l/min, mayor o igual a aproximadamente 40 l/min, mayor o igual a aproximadamente 50 l/min, mayor o igual a aproximadamente 60 l/min, mayor o igual a aproximadamente 70 l/min, mayor que aproximadamente o igual a 80 l/min, mayor que aproximadamente o igual a 90 l/min, mayor o igual a 100 l/min, mayor o igual a 110 l/min, mayor o igual a 120 l/min, mayor o igual a 130 l/min, mayor que aproximadamente o igual a 140 l/min o hasta aproximadamente 150 l/min. En una realización, el caudal es igual o mayor que 70 l/min. El alto flujo de gas durante la fase de apnea provocada por la anestesia general y, en particular, la anestesia general en donde el paciente está inconsciente puede ser particularmente útil cuando se trata a pacientes con vías respiratorias difíciles (por ejemplo, pacientes obesos que tienen un tono muscular deficiente en las vías respiratorias y pueden estar predispuestos a una apnea obstructiva del sueño).
Como se ha indicado anteriormente, muchos pacientes con anestesia general y, en particular, con anestesia general en donde el paciente está inconsciente, requieren la colocación de un dispositivo definitivo para las vías respiratorias, como un tubo endotraqueal u otro dispositivo, antes de que finalice la ventana de apnea. En algunas realizaciones, se puede proporcionar al paciente un flujo de gas suficientemente alto durante la fase de apnea de modo que no sea necesario establecer una vía aérea definitiva. Es decir, el alto flujo de gas puede ser el único modo de ventilación durante todo el procedimiento. En tales realizaciones, al paciente se le pueden proporcionar intervalos y/o caudales de gas descritos anteriormente. El caudal puede ser mayor de 15 l/min (litros por minuto), mayor o igual a aproximadamente 20 l/min, mayor o igual a aproximadamente 30 l/min, mayor o igual a aproximadamente 40 l/min, mayor o igual a aproximadamente 50 l/min, mayor o igual a aproximadamente 60 l/min, mayor o igual a aproximadamente 70 l/min, mayor que aproximadamente o igual a 80 l/min, mayor que aproximadamente o igual a 90 l/min, mayor o igual a 100 l/min, mayor o igual a 110 l/min, mayor o igual a 120 l/min, mayor o igual a 130 l/min, mayor que aproximadamente o igual a 140 l/min o hasta aproximadamente 150 l/min. En una realización, el caudal es igual o mayor que 70 l/min. Por consiguiente, ciertas realizaciones implican proporcionar a un paciente un alto flujo de gas durante la fase de apnea provocada por anestesia general y, en particular, anestesia general en donde el paciente está inconsciente como único modo de ventilación durante la fase de apnea del procedimiento. Ciertas realizaciones también pueden implicar proporcionar a un paciente un alto flujo de gas como el único modo de ventilación durante la fase de apnea durante un procedimiento médico que típicamente requiere otro modo de ventilación tal como intubación y/o una máscara de bolsa. Por lo tanto, en ciertas realizaciones, el alto flujo de gas se puede proporcionar, por ejemplo, con una interfaz nasal como el único modo de ventilación durante todo el procedimiento médico que típicamente requiere otro modo de ventilación, como intubación y/o una máscara de bolsa. El caudal puede ser mayor que 15 l/min (litros por minuto), mayor o igual a aproximadamente 20 l/min, mayor o igual a aproximadamente 30 l/min, mayor o igual a aproximadamente 40 l/min, mayor o igual a aproximadamente 50 l/min, mayor o igual a aproximadamente 60 l/min, mayor o igual a aproximadamente 70 l/min, mayor que aproximadamente o igual a 80 l/min, mayor que aproximadamente o igual a 90 l/min, mayor o igual a 100 l/min, mayor o igual a 110 l/min, mayor o igual a 120 l/min, mayor o igual a 130 l/min, mayor que aproximadamente o igual a 140 l/min o hasta aproximadamente 150 l/min. En una realización, el caudal es igual o mayor que aproximadamente 70 l/min durante dichos procedimientos médicos. Otra ventaja del alto flujo de gas es que el flujo puede eliminar el humo creado durante la cirugía en las vías respiratorias. En tales realizaciones, el humo se puede crear mediante láseres y/o dispositivos de cauterización y la limpieza del humo puede proporcionar un mejor campo de visión durante los procedimientos, por ejemplo, en el oído, la nariz o la garganta.
Los siguientes 5 factores también pueden aplicarse a la preoxigenación y al procedimiento posoperatorio: oxigenación, eliminación de CO2 , presión en las vías respiratorias, humedad e interfaz cómoda. Sin estar limitado por la teoría, pero la terapia de alto flujo de gas puede proporcionar las siguientes ventajas en algunas realizaciones:
Práctico y discreto: se pueden suministrar al paciente altos flujos de gas de oxígeno humidificado durante todo el proceso de intubación sin afectar los aspectos prácticos y las herramientas que utiliza el anestesiólogo para la intubación. Disposiciones como las mostradas en las Figuras 2, 3, 4.
Altas concentraciones de oxígeno pueden maximizar la difusión: los altos flujos de gas de oxígeno humidificado durante la apnea crean una reserva concentrada de oxígeno en las vías respiratorias superiores. Esto crea un fuerte gradiente de oxígeno entre las altas concentraciones en las vías respiratorias superiores y la concentración de oxígeno en la sangre en el alveolar y, por lo tanto, impulsa la difusión de oxígeno.
Reduce las distancias de difusión de gas: la velocidad y el flujo de los altos flujos de gas humidificados de oxígeno crean turbulencia, movimiento y mezcla de gases a lo largo de las vías respiratorias superiores y hacia la laringe y la tráquea. Cuanto más altos sean los flujos, más profundamente en las vías respiratorias se producirá esta mezcla de gases. Hay cierto nivel de mezcla y flujo masivo de gases que se producen en las vías respiratorias más grandes y hasta la atmósfera. Esto ayuda a promover tanto la absorción de oxígeno como la eliminación de CO2 en los alvéolos.
Aumento de las presiones en las vías respiratorias: los altos flujos de gas humidificado de oxígeno en las vías respiratorias durante la apnea aumentan las presiones en las vías respiratorias. Las presiones típicamente son de 1 cm de H2O o más. La presión mantiene el reclutamiento alveolar y ayuda a prevenir la atelectasia (colapso de los alvéolos). Se mantiene la permeabilidad de las vías respiratorias inferiores, por lo que los bronquiolos no colapsan, lo que inhibiría la oxigenación.
El aumento de la presión en las vías respiratorias puede ayudar a los anestesiólogos al evitar que las estructuras blandas de la laringe bloqueen la visión de las cuerdas vocales durante la intubación. El aumento de las presiones en las vías respiratorias también ayuda a entablillar la laringe, lo que mejora la visualización y la oxigenación, especialmente si las vías respiratorias se estrechan o se cierran intermitentemente durante el broncoespasmo.
Humedad: la humedad permite el suministro cómodo de flujos más altos. La humedad también evita que las vías respiratorias se sequen, mitigando el daño mucociliar y reduce el riesgo de laringoespasmos. La humedad también reduce los riesgos asociados con el secado de las vías respiratorias, como sangrado nasal, aspiración (como resultado del sangrado nasal) y obstrucción, hinchazón y sangrado de las vías respiratorias. También puede evitar que el laringoscopio se atasque en la piel en una vía aérea seca y cause un trauma durante el procedimiento. En algunas configuraciones, el flujo de gas se puede humidificar para contener más de 20 mg/L, o más de 30 mg/L, o hasta 44 mg/L. En algunas configuraciones, el flujo de gas se puede calentar de 21 °C a 42 °C, o de 25 °C a 40 °C, o de 31 °C a 37 °C, o aproximadamente 31 °C, o aproximadamente 37 °C.
Mantiene la oxigenación durante todo el período de apnea: se pueden mantener períodos de apnea seguros durante períodos de tiempo más prolongados que la práctica actual sin intubación. Los inventores han descubierto que el período de apnea puede extenderse, por ejemplo, a 20 minutos sin intubación y/o posiblemente durante la duración de una operación, dependiendo del flujo y la tasa metabólica. Esto proporciona una red de seguridad durante la intubación e incluso las intubaciones más difíciles pueden llevarse a cabo de forma metódica y sin estrés.
El dióxido de carbono se puede eliminar de las vías respiratorias durante el período de apnea. El lavado y la mezcla de gases aún permiten que pase algo de CO2 a la atmósfera a pesar de que el paciente no respire espontáneamente. En consecuencia, el período de apnea se puede extender a, por ejemplo, 20 minutos sin intubación y/o posiblemente durante la duración de una operación, dependiendo del flujo y la tasa metabólica. Esto proporciona una red de seguridad durante la intubación e incluso las intubaciones más difíciles pueden llevarse a cabo de forma metódica y sin estrés. Con referencia a la Figura 1, en otra realización, la oxigenación/eliminación de CO2 se proporciona después del procedimiento médico mediante el suministro de un gas con alto flujo de gas. El aparato de la Figura 1 (descrito anteriormente) puede controlar la fuente de flujo y otros aspectos del sistema para proporcionar la oxigenación requerida y/o el alto flujo de gas.
El oxígeno/eliminación de CO2 se puede suministrar de cualquiera de las siguientes maneras, por ejemplo, se puede usar una interfaz de paciente y la interfaz de paciente puede ser cualquier tipo apropiado de interfaz nasal, como una cánula (véase, por ejemplo, la Figura 2), una máscara nasal (véase, por ejemplo, la Figura 4A), almohadillas nasales (véase, por ejemplo, la Figura 4B) u otro tipo de nasal o dispositivo o combinaciones de los mismos y dicha interfaz de paciente puede estar sustancialmente sellada, parcialmente sellada o sustancialmente sin sellar. Una interfaz nasal también se puede usar en combinación con una máscara o un dispositivo oral (como un tubo que se inserta en la boca) y/o una máscara o dispositivo oral (como un tubo que se inserta en la boca) que se puede quitar y/o unir a la interfaz nasal. Ciertas realizaciones descritas en esta memoria también pueden encontrar utilidad en combinación con interfaces de pacientes tales como máscaras orales y/o dispositivos orales (como un tubo insertado en la boca como se muestra en la Figura 4).
Haciendo referencia a la Figura 2, se suministra al paciente oxigenación con altos flujos de oxígeno humidificado con una cánula nasal.
Haciendo referencia a la Figura 3, se suministra al paciente oxigenación con altos flujos de gas humidificado de oxígeno con un tubo insertado en la nariz. Haciendo referencia a la Figura 4, se suministra al paciente oxigenación con altos flujos de gas humidificado de oxígeno con un tubo insertado en la boca.
Con referencia a la Figura 5A, se utiliza dinámica de fluidos computacional (CFD) para visualizar el flujo de gases en las vías respiratorias superiores durante flujo nasal a 60 l/min. En el momento en que el paciente inicia la inhalación, los gases espirados se eliminan de toda la vía aérea superior hasta la laringe y se reemplazan con oxígeno.
La terapia puede proporcionar una o más de las siguientes ventajas: Oxigenación más rápida y precisa debido a los altos flujos de gas que superan continuamente el flujo inspiratorio del paciente y expulsan el aire espirado de las vías respiratorias superiores y lo reemplazan con oxígeno fresco. Este lavado se maximiza en el momento en que el paciente inicia la inhalación ya que no hay flujo hacia o desde el pulmón. El espacio muerto natural del paciente se reduce entre 50 y 100 ml debido al enrojecimiento y la turbulencia creados por la velocidad del oxígeno que entra a las vías respiratorias.
Este método de oxigenación es el método más cómodo, con un mejor cumplimiento del paciente. La humidificación también hace que el suministro de flujo sea más cómodo en comparación con el flujo de gas seco. Este método también es discreto en comparación con una máscara facial completa. Las realizaciones de cánula o tubo y/o nasal pueden estar fuera de la visión del paciente y se toleran mejor a medida que el paciente recupera la conciencia. Además, esto permite que el paciente hable y exprese sus preocupaciones. Las máscaras faciales siempre están visibles para los pacientes y obstruyen la visión del paciente por parte del clínico, y no se puede entender bien a los pacientes que hablan.
El suministro de asistencia respiratoria (p. ej., oxigenación) puede iniciarse antes de la extubación. El oxígeno suministrado no entra a las vías respiratorias hasta que se retira el tubo ET o la máscara laríngea, ya que estos dispositivos bloquean las vías respiratorias, pero si la interfaz de alto flujo de gas está en su lugar antes de la extubación, esto significa que la faringe está llena de oxígeno y la oxigenación comienza inmediatamente con la extubación. Además, el paciente desorientado que se despierta no se ve perturbado ni agravado al aplicarle una interfaz respiratoria en la cara. El soporte respiratorio adecuado puede ayudar a prevenir el deterioro respiratorio que complicaría aún más la situación.
De esta manera, las realizaciones de cánula o tubo pueden proporcionar los altos flujos de gas humidificado de oxígeno que pueden permanecer en su lugar durante la cirugía o el procedimiento, para usarse en momentos en que se requiere oxígeno y no hay una vía aérea segura con un dispositivo de vía aérea protésico. Dichos tiempos incluyen la preoxigenación, la oxigenación apneica, la extubación, el transporte y la recuperación.
Aumento de las presiones en las vías respiratorias: los altos flujos de gas humidificado de oxígeno en las vías respiratorias aumentan las presiones en las vías respiratorias. Las presiones aumentan en 1 cm de H2O o más. La presión mantiene el reclutamiento alveolar y ayuda a prevenir y tratar la atelectasia (colapso de los alvéolos).
Un aumento de la presión en las vías respiratorias abre la laringe y permite cierta oxigenación incluso si las vías respiratorias se estrechan o se cierran intermitentemente durante el broncoespasmo o laringoespasmo. Se mantiene la permeabilidad de las vías respiratorias inferiores, por lo que los bronquiolos no colapsan. El aumento de las presiones en las vías respiratorias disminuye la incidencia de apnea obstructiva, lo que puede ser especialmente útil en pacientes obesos o pacientes con apnea obstructiva crónica.
Humedad: la humedad permite el suministro cómodo de flujos más altos. Además, tanto el oxígeno como la humedad son buenos para la cicatrización de heridas, por ejemplo, si se ha producido un traumatismo en las vías respiratorias durante la intubación. La humedad también ayuda con la eliminación mucociliar a través de la movilización de secreciones.
Una vez que se ha restablecido la respiración espontánea, el suministro de un caudal de gas y/o una concentración de oxígeno elevadas después de la anestesia puede ayudar a reducir el trabajo inspiratorio de la respiración, aumentar la oxigenación arterial y compensar la reducción del impulso respiratorio que puede persistir después de la anestesia.
Todos estos factores también pueden ayudar a prevenir el riesgo de deterioro del estado del paciente y la necesidad de volver a intubar.
En una situación obstétrica en la que la madre está de parto, el feto puede estar estresado y tener un suministro de oxígeno reducido. El sufrimiento fetal puede provocar una disminución de la saturación de oxígeno y puede ser causado por un trabajo de parto prolongado, flujo sanguíneo placentario deficiente y estrés en la madre. La reducción de la saturación de oxígeno puede deberse a la reducción de la FRC de la madre por estar embarazada y tener un metabolismo elevado.
El feto es monitorizado y se puede tomar la decisión de realizar una cesárea de emergencia. Hay cierto retraso por la necesidad de trasladar al paciente a un quirófano y reunir el personal necesario, incluyendo anestesiólogo, cirujano y personal de apoyo. Luego se realiza la cirugía, y luego nace el bebé y se puede oxigenar directamente.
Con referencia a la Figura 1, en otra realización, la oxigenación/eliminación de CO2 se proporciona en esta situación mediante el suministro de un gas a alto flujo de gas. El aparato de la Figura 1 (descrito anteriormente) controla la fuente de flujo y otros aspectos del sistema para proporcionar la oxigenación requerida. El alto flujo de gas humidificado de oxígeno administrado a la madre inmediatamente cuando se identifica el riesgo de reducción de oxígeno en el feto puede reducir la probabilidad de una desaturación grave de oxígeno en el feto y también puede brindar apoyo respiratorio a la madre. Los beneficios del alto flujo descritos anteriormente pueden ayudar a mitigar los compromisos respiratorios que sufre la madre y, a su vez, pueden mejorar la condición del feto. Los niveles de oxígeno de la madre se elevan a niveles máximos, lo que aumenta los niveles de oxígeno del feto. Esto reduce el estrés de los clínicos y gana un tiempo valioso para el equipo de obstetricia, minimizando el riesgo de daños irreversibles al bebé. También puede obviar la necesidad de una cesárea.
Este inicio de oxigenación en la identificación de problemas de desaturación fetal se fusiona a la perfección con la preoxigenación para la cirugía.
La intubación con fibra óptica nasal y la inducción de secuencia rápida (RSI) son técnicas de inducción/intubación que están cubiertas por las descripciones de preoxigenación y oxigenación apneica y oxigenación posprocedimiento.
La sedación de pacientes para procedimientos como endoscopias u odontología es común y reduce el impulso respiratorio del paciente, ya que tales altos flujos de gas humidificado de oxígeno y aire pueden proporcionar oxígeno adicional para mantener la saturación de oxígeno.
La sedación es un continuo entre la sedación ligera y el alivio del dolor hasta la sedación/anestesia profunda.
En ciertas situaciones, puede ser fácil sobresedar a los pacientes debido a un dolor inmenso, como una dislocación del hombro; sin embargo, una vez que se recupera, el dolor se reduce tanto que el nivel de sedación aumenta notablemente y el paciente queda profundamente sedado o anestesiado. En este caso, es posible que su impulso respiratorio ya haya disminuido, y luego también puede verse significativamente más comprometido y, por lo tanto, puede beneficiarse de las aplicaciones de alto flujo de gas descritas en esta memoria.
Con referencia a la Figura 1, en otra realización, la oxigenación/eliminación de CO2 se proporciona en esta situación mediante el suministro de un alto flujo de gas. El aparato 10 de la Figura 1 (descrito anteriormente) controla la fuente de flujo y otros aspectos del sistema para proporcionar la oxigenación requerida. Los altos flujos de gas de oxígeno humidificado son discretos y cómodos y se pueden usar en paralelo con el procedimiento médico. Si el paciente se vuelve apneico hay menos preocupación o urgencia ya que se puede mantener la oxigenación y el lavado CO2.
Un ejemplo de sedación consciente es la extracción de las muelas del juicio. Tal procedimiento médico puede tener un riesgo de disminución de la función respiratoria. El cirujano dental necesita acceso completo para el equipo en la boca para perforar, cortar y extraer los dientes. Los altos flujos de gas de oxígeno humidificado pueden mantener la oxigenación y reducir las apneas obstructivas en pacientes propensos a ellas, mientras que la interfaz nasal es discreta y no afecta el acceso del cirujano.
Las endoscopias superiores implican la inserción de dispositivos que pasan a través de la faringe hasta el esófago o la tráquea. Estos pacientes no solo están sedados, sino que el dispositivo ocluye parcialmente sus vías respiratorias. El laringoespasmo puede salirse fácilmente durante las endoscopias superiores. Al igual que con las intubaciones, la oxigenación y el lavado de CO2 se pueden mantener mediante el uso de altos flujos de gas de oxígeno humidificado.
Las realizaciones anteriores podrían usarse solas o combinadas. Por ejemplo, las realizaciones relacionadas con procedimientos antes de un procedimiento médico, durante el procedimiento médico y/o después del procedimiento médico podrían usarse solas o combinadas.
El controlador también se puede configurar para determinar las diferentes fases del procedimiento médico (como la fase de preoxigenación y la fase de apnea de la anestesia o el posprocedimiento médico) monitorizando al paciente. Esto permite que el controlador determine qué terapia proporcionar. Por ejemplo, con referencia a la Figura 8, el controlador puede suministrar oxigenación/eliminación de CO2 , monitorizar la fase del procedimiento médico, luego puede suministrar una oxigenación modificada/CO2 en el momento en que cambia la fase (p. ej., de un preprocedimiento médico a un posprocedimiento médico).
La Figura 9 muestra un ejemplo particular, en el que durante la preanestesia se detecta respiración y se proporciona preoxigenación/eliminación de CO2 y al detectar el estadio apneico (durante la anestesia) se proporciona una oxigenación y/o eliminación de CO2 modificada. Más específicamente, en el ejemplo proporcionado, el alto caudal de gas puede ser mayor que 15 l/min (Litros por minuto), mayor o igual a aproximadamente 20 l/min, mayor o igual a aproximadamente 30 l/min, mayor o igual a aproximadamente 40 l/min, mayor o igual a aproximadamente 50 l/min, mayor o igual a aproximadamente 60 l/min, mayor o igual a aproximadamente 70 l/min, mayor o igual a aproximadamente 80 l/min, mayor o igual a aproximadamente 90 l/min, mayor o igual a aproximadamente 100 l/min, mayor o igual a aproximadamente 110 l/min, mayor o igual a aproximadamente 120 l/min, mayor o igual a aproximadamente 130 l/min, mayor o igual a aproximadamente 140 l/min o hasta aproximadamente 150 l/min. Estos caudales se pueden proporcionar mediante una interfaz de paciente (como una interfaz nasal) que requiere una intervención mínima para mantener el suministro de la terapia. En ciertas realizaciones, los intervalos útiles de un alto flujo de gas se pueden seleccionar entre cualquiera de los caudales mencionados anteriormente, incluidos, entre otros, de aproximadamente 40 l/min a aproximadamente 80 l/min, de aproximadamente 50 l/min a aproximadamente 80 l/min, de aproximadamente 70 l/min a aproximadamente 100 l/min, de aproximadamente 70 l/min a aproximadamente 80 l/min, de aproximadamente 100 l/min a aproximadamente 150 l/min y de aproximadamente más de 15 l/min a aproximadamente 150 l/min y de aproximadamente 30 l/min a aproximadamente 150 l/min.
En una realización, se puede proporcionar un primer caudal a un paciente antes del procedimiento médico, se puede proporcionar un segundo caudal al paciente durante el procedimiento médico y se puede proporcionar un tercer caudal al paciente después del procedimiento médico. Por ejemplo, en una disposición de ejemplo, se puede proporcionar un primer caudal durante un período de preoxigenación antes del procedimiento médico. En una disposición, el primer caudal puede ser mayor que aproximadamente 30 l/min. Durante el procedimiento médico, se puede suministrar al paciente un segundo caudal más alto durante la ventana de apnea. En una disposición, el segundo caudal más alto puede ser igual o mayor que aproximadamente 70 l/min. Entonces, después del procedimiento médico, el caudal puede reducirse del segundo caudal al tercer caudal. Por ejemplo, en una realización, el caudal posprocedimiento médico (o tercero) se inicia a 70 l/min (u otro caudal utilizado durante el procedimiento médico) y luego se reduce gradualmente a 30 l/min a medida que el paciente se despierta. En realizaciones modificadas, uno o más de los valores e intervalos de alto flujo de gas descritos anteriormente pueden usarse como el primer, segundo y/o tercer caudal usado antes, durante y/o después del procedimiento médico.
Con referencia a la Figura 8, el controlador puede monitorizar la fase del procedimiento médico, luego el controlador puede configurarse para suministrar el primer, segundo y/o tercer caudal como se describe anteriormente cuando cambia la fase (por ejemplo, de preprocedimiento médico a posprocedimiento médico). Por ejemplo, como se muestra en la Figura 8 en una disposición, durante una fase previa a la anestesia, el controlador determina los requisitos de oxigenación del paciente, etapa 21. Estos pueden ser requisitos de oxigenación que se basan en la predicción de lo que podría ser necesario antes y/o durante la anestesia en base a datos históricos/empíricos. El controlador 19 puede recibir entradas de los sensores 18a-18d y/o del usuario a través de la interfaz de entrada 20. A partir de esos datos introducidos y/o almacenados (como tablas de búsqueda, datos históricos, parámetros, relaciones, gráficos o similares) el controlador puede determinar el requerimiento de oxigenación, etapa 21. La determinación podría tener lugar a través de cualquier procesamiento, tabla de búsqueda, relación (empírica o matemática) o similar.
El usuario (como un anestesiólogo u otro clínico, o el paciente) proporciona, una entrada a través de la interfaz 20, una evaluación preoperatoria para estimar el nivel de riesgo de cada paciente. Este nivel de riesgo se relaciona con el riesgo de que el paciente entre en hipoxia durante la anestesia. Luego, el controlador determina los requisitos de oxigenación, etapa 21, en función del nivel de riesgo y/o el usuario (p. ej., anestesiólogo o clínico) proporciona una entrada indicativa del requisito de oxigenación real y/o la configuración de dosis/terapia y/o la configuración de parámetros real para el suministro de alto flujo de gas. Cualquiera de las entradas podría proporcionarse como una configuración o intervalo de configuraciones o como uno o más valores de entrada. El sistema podría alertar al usuario de las configuraciones recomendadas o controlar el sistema para proporcionar las configuraciones, como se describirá más adelante.
De forma alternativa o adicional, y más generalmente, el usuario introduce información a partir de la cual se pueden determinar los requisitos de oxigenación, no indicando dicha información necesariamente directamente los niveles de riesgo, o no siendo indicativa de los niveles de riesgo en absoluto. La entrada del sensor se puede utilizar de forma alternativa o adicional.
Luego, una vez que se determinan los requisitos de oxigenación, el controlador 19 opera la fuente de flujo 12, el humidificador 17 y/u otros aspectos del sistema 10 para controlar los parámetros para proporcionar una primer caudal de alto flujo de gas 13 al paciente, etapa 22. Este primer caudal se selecciona de modo que el flujo de gas 13 cumpla con los requisitos de oxigenación antes del procedimiento médico (por ejemplo, una fase de preanestesia o preoxigenación). El primer caudal puede comprender la alteración de uno o más de:
- caudal de gas (como el caudal de oxígeno)
- volumen de gas suministrado
- presión de gas
- composición y/o concentración del gas
Diferentes niveles de apoyo podrían ser óptimos en diferentes fases de la anestesia del procedimiento médico. El sistema de alto flujo 10 puede detectar opcionalmente cuando se ha producido un cambio de fase y alertar al usuario o determinar automáticamente nuevos requisitos de oxigenación y/o cambiar el caudal de gas a un segundo caudal de gas. Por ejemplo, después de la fase de preoxigenación, al paciente se le administra la anestesia y entra en una fase de anestesia. La función respiratoria puede disminuir y el paciente puede sufrir apnea. Existen requerimientos de oxigenación diferentes a los de la preanestesia. En una realización, se proporciona un segundo caudal de gas más alto durante el procedimiento médico.
Por lo tanto, el controlador 19 se configura además para detectar la fase de anestesia (o el cambio en la fase de anestesia o el cambio en el procedimiento médico), etapa 23. Posibles métodos para detectar un cambio de estado son los siguientes.
• El controlador utiliza la forma de onda de presión (de un sensor de presión) para detectar si el paciente está respirando o no (p. ej., transición de preoxigenación a apnea).
• El controlador utiliza la forma de onda del CO2 expirado (desde un sensor) para detectar si el paciente está respirando o no (p. ej., transición de preoxigenación a apnea)
Mientras el controlador 19 está monitorizando el estado, etapa 32, el alto flujo de gas 13 se suministra según los parámetros previamente determinados y establecidos. Después de determinar un cambio en la fase (como la transición de la fase de preoxigenación a la fase de anestesia), el controlador/sistema 19/10 puede continuar suministrando el flujo de gas 13 de acuerdo con el segundo caudal. Sin embargo, el sistema 10 también puede pasar a una fase de monitorización, etapa 24, en donde se vuelven a determinar los requisitos de oxigenación, opcionalmente de forma continua o periódica, etapa 24. De nuevo, se puede usar la entrada anterior o nueva de un usuario a través de la interfaz de entrada 20 para determinar los requisitos de oxigenación, además o como alternativa al uso de la entrada de sensor 18a-18d. El requerimiento de oxigenación se puede determinar de la misma manera que se ha descrito anteriormente para la fase de preoxigenación, con la posible diferencia de que se vuelve a determinar de forma continua o periódica en función de la entrada actualizada de los sensores y/o el usuario.
Los parámetros del flujo de gas 13 son entonces ajustados por el controlador 19 para cumplir con los nuevos requisitos de oxígeno, siendo estos parámetros los mismos que los descritos anteriormente, etapa 25. Incluso si no se recibe una entrada actualizada, el requisito de oxigenación podría volver a determinarse sobre la base de que la fase de anestesia había cambiado, o alternativamente, el requisito de oxigenación no se vuelve a determinar específicamente, pero se supone un requisito de oxigenación diferente y los parámetros de alto flujo de gas se establecen en consecuencia para la nueva fase.
Con referencia a una realización de ejemplo de la Figura 9, en la que durante la preanestesia se detecta la respiración y se proporciona preoxigenación/eliminación de CO2 y al detectar el estadio apneico (durante la anestesia) se proporciona una oxigenación y/o eliminación de CO2 modificada. Con referencia a la Figura 9, después de que se puso en marcha el sistema, etapa 30, el sistema monitoriza al paciente y detecta la respiración, etapa 31, y determina una fase de preoxigenación. El sistema proporciona un alto flujo de gas, incluido un caudal de 40 l por minuto, que son adecuados para la fase de preoxigenación, según los requisitos típicos de oxigenación. Después de seguir monitorizando al paciente, el sistema detecta una apnea y asume que la fase de anestesia ha comenzado, etapa 32. Eso cambia los parámetros del alto flujo de gas a un caudal más alta, como un caudal de 70 L por minuto que cumple los requisitos de oxigenación de la fase de apnea, etapa 32. En una disposición, el caudal en la fase de oxigenación puede ser igual a más de aproximadamente 30 l/min. Durante el procedimiento médico, se puede suministrar al paciente un segundo caudal más alto durante la ventana de apnea. En una disposición, el segundo caudal más alto en la fase de apnea puede ser igual o mayor que aproximadamente 70 l/min. Entonces, después del procedimiento médico, el caudal puede reducirse del segundo caudal al tercer caudal. Por ejemplo, en una realización, el caudal posprocedimiento médico (o tercero) se inicia a 70 l/min (u otro caudal utilizado durante el procedimiento médico) y luego se reduce gradualmente a 30 l/min a medida que el paciente se despierta. En estas realizaciones de ejemplo, la fase de apnea se puede provocar colocando al paciente bajo anestesia general y, en determinadas realizaciones, anestesia general en la que el paciente está inconsciente.
Dado que se pueden utilizar caudales de suministro de gas relativamente altos con las realizaciones o configuraciones descritas en esta memoria, los gases que se suministran al usuario o paciente pueden suministrarse a diferentes partes de las vías respiratorias del usuario o del paciente. Sin embargo, como se ha indicado anteriormente, en ciertas realizaciones, es ventajoso proporcionar un alto flujo de gas a través de una interfaz nasal.
Por ejemplo, de acuerdo con las diversas realizaciones y configuraciones descritas en esta memoria, un alto flujo de gas de gases suministrados o proporcionados a una interfaz o a través de un sistema, como a través de una interfaz nasal, puede comprender, entre otros, los altos caudales de gas e intervalos descritos anteriormente, tales como, por ejemplo, caudales mayores que 15 l/min (Litros por minuto), mayores o iguales a aproximadamente 20 l/min, mayores o iguales a aproximadamente 30 l/min, mayores o iguales a aproximadamente 40 l/min, mayores o iguales a aproximadamente 50 l/min, mayores o aproximadamente iguales a 60 l/min, mayores o aproximadamente iguales a aproximadamente 70 l/min, mayores o aproximadamente iguales a aproximadamente 80 l/min, mayores o iguales a aproximadamente 90 l/min, mayores o iguales a aproximadamente 100 l/min, mayores o iguales a aproximadamente 110 l/min, mayores o iguales a aproximadamente 120 l/min, mayores o iguales a aproximadamente 130 l/min, mayores o iguales a aproximadamente 140 l/min o hasta aproximadamente 150 l/min.
Estos caudales se pueden proporcionar mediante una interfaz de paciente (como una interfaz nasal) que requiere una intervención mínima para mantener el suministro de la terapia. En ciertas realizaciones, los intervalos útiles de un alto flujo de gas se pueden seleccionar entre cualquiera de los caudales mencionados anteriormente, incluidos, entre otros, de aproximadamente 40 l/min a aproximadamente 80 l/min, de aproximadamente 50 l/min a aproximadamente 80 l/min, de aproximadamente 70 l/min a aproximadamente 100 l/min, de aproximadamente 70 l/min a aproximadamente 80 l/min, de aproximadamente 100 l/min a aproximadamente 150 l/min y de aproximadamente más de 15 l/min a aproximadamente 150 l/min y de aproximadamente 30 l/min a aproximadamente 150 l/min
Como se ha indicado anteriormente, la Figura 1 (descrita con más detalle anteriormente) ilustra un aparato/sistema 10 para oxigenar a un paciente/eliminar CO2 de un paciente con alto flujo de gas en relación con un procedimiento médico. En ciertas realizaciones, el aparato/sistema 10 se configura para usarse en un entorno quirúrgico de modo que pueda usarse en procedimientos quirúrgicos. En ciertas realizaciones, el aparato/sistema 10 se configura para proporcionar altos caudales de gas a los caudales y/o dentro de los intervalos descritos anteriormente. En una realización, el aparato/sistema 10 se configura para proporcionar un alto flujo de gas mientras un paciente está bajo anestesia general y, en particular, anestesia general en la que el paciente está inconsciente usando solo un alto flujo de gas suministrado a través de una interfaz nasal mientras el paciente está bajo anestesia general. En una realización, el flujo de gas es mayor que 15 l/min y en otra realización mayor que 60 l/min. En ciertas realizaciones, el aparato/sistema 10 se configura para proporcionar un alto flujo de gas para su uso al proporcionar oxigenación y/o eliminación de CO2 del paciente en una o más fases de un procedimiento médico a un caudal mayor que 15 l/min durante una fase de apnea mientras el paciente está bajo anestesia general y, en particular, anestesia general cuando el paciente está inconsciente.
Los términos "aproximadamente", "alrededor de" y "sustancialmente", tal como se utilizan aquí, representan una cantidad o característica cercana a la cantidad o característica indicada que todavía realiza una función deseada o logra un resultado deseado. Por ejemplo, los términos "aproximadamente", "alrededor de" y "sustancialmente" pueden referirse a una cantidad en ciertas realizaciones que está dentro de menos de más o menos 10 % de, dentro de menos de más o menos 5 % de, dentro de menos de más o menos 1 % de, dentro de menos de más o menos 0.1 % y dentro de menos de más o menos 0,01 % de la cantidad o característica declarada.
Dichos caudales de gas relativamente altos pueden ayudar a proporcionar los gases suministrados a las vías respiratorias de un usuario, o a diferentes partes de las vías respiratorias de un usuario, por ejemplo, dichos índices de flujo pueden permitir el suministro de dichos gases a las regiones superiores o inferiores de las vías respiratorias, como se muestra en la Figura 10. La región de las vías respiratorias superiores típicamente incluye la cavidad nasal, la faringe y la laringe, mientras que la región de las vías respiratorias inferiores típicamente incluye la tráquea, los bronquios y los pulmones.
Debe entenderse que cualquier ejemplo utilizado en esta descripción no es de ninguna manera limitativo, sino meramente ilustrativo de posibles realizaciones con fines de aclaración. A menos que el contexto claramente requiera lo contrario, a lo largo de esta descripción y las reivindicaciones que siguen, las palabras "comprende", "que comprende" y similares deben interpretarse en un sentido inclusivo en oposición a un sentido exclusivo o exhaustivo, es decir, en el sentido de "incluyendo, pero no limitado a".
La referencia a cualquier técnica anterior en esta descripción no es, y no debe tomarse como, un reconocimiento o cualquier forma de sugerencia de que la técnica anterior a la que se hace referencia forma parte del conocimiento general común en cualquier campo de actividad relevante en cualquier país del mundo.
En términos generales, se puede decir que la presente invención consiste en las partes, elementos y características mencionadas o indicadas en esta descripción y las reivindicaciones que siguen, individual o colectivamente, en cualquiera o todas las combinaciones de dos o más de dichas partes, elementos o características. Cuando se hace referencia a números enteros o componentes que tienen equivalentes conocidos de los mismos, esos equivalentes se incorporan aquí como si se establecieran individualmente.
Cabe señalar que diversas modificaciones a las realizaciones descritas en esta memoria serán evidentes para los expertos en la técnica. Dichas modificaciones se pueden realizar sin apartarse del alcance de la presente invención y sin disminuir sus ventajas concomitantes. Por ejemplo, diversos componentes se pueden cambiar de posición o remodelar según se desee. Por lo tanto, se pretende que tales modificaciones se incluyan dentro del alcance de la invención. Además, no todas las características, aspectos y ventajas descritas aquí son necesariamente necesarias para poner en práctica la presente invención. En consecuencia, se pretende que el alcance de la presente invención quede definido únicamente por las reivindicaciones que siguen.

Claims (14)

REIVINDICACIONES
1. Un sistema (10) para proporcionar ventilación nasal no invasiva a un paciente (16) durante un procedimiento quirúrgico de anestesia general, que comprende:
un generador de flujo configurado para suministrar gases para oxigenar a un paciente a través de una interfaz nasal durante un procedimiento quirúrgico anestésico general,
un humidificador para humidificar los gases para que contengan más de 10 mg/L de agua; y
un controlador (19) configurado para señalar al generador de flujo que suministre los gases en:
un primer caudal de gas predeterminado antes del inicio de la anestesia general,y
un segundo caudal de gas predeterminado durante la anestesia general mientras el paciente está apneico que es mayor que el primer caudal predeterminado, dependiendo de los datos recibidos por el controlador (19) relacionados con el paciente (16).
2. El sistema de la reivindicación 1, en donde el controlador (19) se configura para señalar al generador de flujo que suministre los gases al primer caudal predeterminado o al segundo caudal predeterminado dependiendo de si se determina que el paciente (16) está en estadio apneico o el estadio no apneico.
3. El sistema de la reivindicación 1, en donde el controlador (19) se configura para recibir datos de uno o más sensores (18a, 18b, 18c, 18d) y/o una interfaz de usuario, y determinar si el paciente (16) está en estadio apneico o estadio no apneico; y
en donde el controlador (19) se configura para señalar al generador de flujo que suministre los gases al primer caudal predeterminado o al segundo caudal predeterminado dependiendo de si se determina que el paciente está en el estadio apneico o no apneico, opcionalmente en donde los sensores (18a, 18b, 18c, 18d) se configuran para detectar una forma de onda de presión o una forma de onda de dióxido de carbono.
4. El sistema de una cualquiera de las reivindicaciones 1 - 3, que comprende además un depósito de oxígeno.
5. El sistema de cualquiera de las reivindicaciones 1-4, configurado para ventilar nasalmente de forma no invasiva al paciente (16) lo suficiente durante la duración del procedimiento quirúrgico anestésico general sin requerir intubación endotraqueal.
6. El sistema de una cualquiera de las reivindicaciones 1 -5, en donde el controlador (19) se configura para señalar al generador de flujo que suministre los gases a un tercer caudal predeterminado diferente del segundo caudal predeterminado cuando el paciente (16) ha pasado del o un estadio apneico al o un estadio no apneico.
7. El sistema de cualquiera de las reivindicaciones 1-6, en donde el controlador (19) se configura además para recibir datos de uno o más sensores (18a, 18b, 18c, 18d) y/o una interfaz de usuario, ya sea que el paciente haya pasado del estadio apneico a el estadio no apneico, y señalar al generador de flujo que suministre los gases a un tercer caudal predeterminado diferente del segundo caudal predeterminado.
8. El sistema de la reivindicación 7, en donde el tercer caudal predeterminado es menor que el segundo caudal predeterminado.
9. El sistema de cualquiera de las reivindicaciones 1 -8, en donde el primer caudal predeterminado es mayor o igual a aproximadamente 30 litros/minuto.
10. El sistema de una cualquiera de las reivindicaciones 1 -9, en donde el segundo caudal predeterminado es mayor o igual a aproximadamente 60 litros/minuto, o mayor o igual a aproximadamente 70 litros/minuto.
11. El sistema de la reivindicación 7 o la reivindicación 8, en donde el tercer caudal predeterminado es mayor que aproximadamente 15 litros/minuto, o mayor que aproximadamente 20 litros/minuto.
12. El sistema de una cualquiera de las reivindicaciones 1-11, en donde la interfaz nasal es una cánula nasal (100), opcionalmente en donde la interfaz nasal no está sellada.
13. El sistema de una cualquiera de las reivindicaciones 1-12, en donde el humidificador (17) se coloca aguas abajo del generador de flujo, el humidificador (17) recibe gases del generador de flujo, dicha interfaz nasal se coloca aguas abajo del humidificador (17) y un circuito de respiración médica que conecta el humidificador (17) a la interfaz nasal y configurado para suministrar gases humidificados desde el humidificador (17) al paciente (16) a través de la interfaz nasal.
14. El sistema de una cualquiera de las reivindicaciones 1-13, en donde los gases suministrados desde el generador de flujo son completamente suficientes para ventilar a un paciente apneico sin intubación endotraqueal.
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