ES2942208T3 - Un dispositivo para el cuidado del bienestar respiratorio y para el entrenamiento y la mejora de la función respiratoria - Google Patents

Un dispositivo para el cuidado del bienestar respiratorio y para el entrenamiento y la mejora de la función respiratoria Download PDF

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WellO2 Oy
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Abstract

La presente invención se refiere a un dispositivo que comprende un primer canal de flujo, un segundo canal de flujo y una parte del cuerpo que comprende un volumen interior. Un primer espacio del volumen interior está adaptado para llenarse de líquido y un segundo espacio del volumen interior está dispuesto para recibir vapor. El dispositivo comprende además medios para transportar un flujo de gas desde el espacio de vapor del volumen interno a través del primer canal de flujo hacia el exterior del dispositivo durante la inhalación y medios para transportar el flujo de gas exhalado desde el exterior del dispositivo a través del segundo canal de flujo. al primer espacio del volumen interior. El dispositivo comprende además medios para medir el flujo y la temperatura de un flujo de aire, y medios para ajustar el flujo del flujo de aire mecánica y/o automáticamente. La presente invención se refiere además a un método y un sistema. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Un dispositivo para el cuidado del bienestar respiratorio y para el entrenamiento y la mejora de la función respiratoria Campo de la invención
La presente invención se refiere a un dispositivo para el bienestar de las vías respiratorias y/o para el entrenamiento y mejora de la función pulmonar, que comprende al menos un primer canal de flujo y un espacio para líquidos. Además, la invención se refiere a un sistema para monitorear y controlar los flujos de aire y vapor y la temperatura en un dispositivo que comprende al menos un primer canal de flujo y un espacio de líquido para líquido.
Antecedentes de la invención
Los problemas respiratorios siguen siendo un gran fenómeno global y cada vez más costoso.
Aunque las incidencias de asma grave han disminuido en los países desarrollados debido a una mejor medicación, las incidencias de asma atípica han aumentado presumiblemente debido a la mala calidad del aire interior y exterior. Se sabe que las partículas suspendidas en el aire, el dióxido nítrico y el ozono tienen un impacto en las exacerbaciones del asma. Además, se ha sugerido que presentan una razón importante para el desarrollo del asma. La acumulación de flema en las vías respiratorias debido a alergias o mala calidad del aire expone a una persona a infecciones de las vías respiratorias. Para los asmáticos y los pacientes con EPOC, la flema ejerce una barrera para que los medicamentos inhalables entren en contacto con el epitelio debajo de la capa de moco. Esto puede conducir a una medicación ineficaz e incluso a la atenuación de los efectos secundarios.
En las enfermedades pulmonares obstructivas, como el asma y la enfermedad pulmonar obstructiva crónica (EPOC), la obstrucción de las vías respiratorias restringe el flujo de aire.
En el asma, la reacción alérgica provoca una respuesta en los bronquios que conduce al engrosamiento del epitelio y al estrechamiento de la luz, manifestando un problema respiratorio agudo. En cambio, la EPOC se manifiesta por una inflamación crónica en los alvéolos y los bronquios. La inflamación, tanto en el asma como en la EPOC, provoca cambios permanentes en la morfología de los bronquios y la motilidad torácica. La acumulación de moco es común en esas enfermedades y, en muchos casos, su eliminación se ve obstaculizada por la disfunción de la motilidad ciliar. El moco conserva los desechos celulares dañinos y los componentes irritantes y los expone a infecciones y exacerbaciones virales y bacterianas de las vías respiratorias. Por lo tanto, es de suma importancia velar por una adecuada eliminación de la mucosidad, especialmente durante las agudizaciones. En el asma, los bronquios se obstruyen como resultado de la inflamación. En la EPOC, los síntomas son causados por una inflamación prolongada. En la EPOC, los síntomas incluyen dificultad para respirar y mucosidad en las vías respiratorias. Además, los síntomas pueden verse agravados por la tensión de los músculos torácicos resultante de las enfermedades. Además, en infecciones agudas del tracto respiratorio, los bronquios de los pacientes pueden irritarse e inflamarse fácilmente. El gradiente de presión en las vías respiratorias pequeñas elimina la mucosidad hacia las vías respiratorias más grandes, desde las cuales es más fácil expulsar la mucosidad. La tos elimina la mucosidad y la hace subir más alto en las vías respiratorias. En pacientes asmáticos, la reacción alérgica entra en contacto con los bronquios y bloquea el flujo de aire. La irritación, en cambio, aumenta la acumulación de moco en los bronquios. Esto expone al paciente a infecciones de las vías respiratorias y neumonía.
El soplado de botellas es un remedio de hace décadas para eliminar la mucosidad de las vías respiratorias. Además, la inhalación de vapor se ha utilizado desde los años 60 para aliviar la congestión de las vías respiratorias superiores. Al soplar en una botella, el paciente sopla a través de una manguera en una botella que contiene agua. Tal soplado resistido elimina la mucosidad y abre los bronquios. La inhalación de vapor, a su vez, hidrata los bronquios y hace que la mucosidad sea más fluida y más fácil de expulsar al toser.
Las enfermedades pulmonares aumentan la carga cardíaca y agravan las enfermedades relacionadas con el corazón, como la aparición de arritmias (por ejemplo, fibrilación auricular).
El cuidado de las enfermedades respiratorias se basa en medicamentos inhalables que se administran en las vías respiratorias con la ayuda de inhaladores o nebulizadores. Además, se han utilizado inhaladores de vapor para aliviar la congestión de las vías respiratorias. El agua hervida, en cambio, no se recomienda para la inhalación de vapor debido al riesgo potencial de quemaduras.
El documento EP 2 708260 A1 da a conocer un dispositivo para el cuidado de enfermedades respiratorias, cuyo dispositivo comprende canales de flujo y un espacio para líquido.
Breve resumen de la invención
Los aspectos de la invención se caracterizan por lo que se establece en las reivindicaciones adjuntas.
Es un objetivo de la presente invención proporcionar un inhalador de vapor mejorado. Es beneficioso monitorear y controlar la temperatura y el flujo de aire del vapor inhalado para proporcionar la energía adecuada en las vías respiratorias sin causar daños. Por lo tanto, el dispositivo de acuerdo con la presente invención tiene sensores en conexión con un canal de flujo de aire para medir el flujo de aire y la temperatura del flujo de aire y vapor inhalados. De acuerdo con una realización, los sensores están integrados en el canal de flujo de aire. Los parámetros medidos se utilizan para calcular un índice que indica de manera sustancialmente exacta el tiempo de exposición para el usuario. Los parámetros medidos también se pueden utilizar para informar sobre el uso correcto del dispositivo. Los parámetros registrados pueden almacenarse, analizarse y monitorearse para un análisis posterior de la progresión del usuario y sus programas de entrenamiento de bienestar. La invención resistió la exhalación y la inhalación, y la inhalación de vapor que forma parte del proceso de inhalación. Por lo tanto, estos métodos funcionan en sinergia y permiten generar muchos efectos positivos en la respiración.
Soplar contra resistencia es efectivo para abrir particularmente los pequeños bronquios en la parte inferior de los pulmones y activar los músculos costales externos que comprimen la presión intertorácica positiva y el flujo de aire al exhalar. Como resultado, en la etapa de inhalación, el vapor húmedo puede llegar mejor a los pequeños bronquios, y al mismo tiempo hace que la mucosidad sea más fluida y más fácil de eliminar al toser.
La invención se basa en la resistencia mecánica del flujo de aire en la exhalación y la inhalación. Además, la mecánica de la invención permite que el vapor fluya hacia las vías respiratorias al inhalar. Por lo tanto, el efecto de un fármaco u otro agente activo posiblemente transportado por el vapor húmedo se puede administrar más profundamente en las vías respiratorias. De acuerdo con una realización, la respiración a contrapresión y la inhalación de vapor se combinan para mejorar las funciones respiratorias. Además, la hipertermia se puede monitorear y controlar.
El dispositivo se puede utilizar, no solo en aplicaciones médicas, sino también en aplicaciones deportivas y de bienestar, para mejorar las funciones respiratorias.
De acuerdo con una realización, se miden al menos el flujo de aire inhalado y la temperatura del flujo de aire inhalado para obtener los primeros parámetros de medición. De acuerdo con una realización, también se miden la tasa de flujo de aire y la temperatura de un flujo de aire exhalado para obtener segundos parámetros de medición. Al menos un índice basado en dicho primer y/o segundo parámetro de medición puede usarse para monitorear la hipertermia en las vías respiratorias. El al menos un índice es un valor relativo a una exposición térmica.
El al menos un índice se puede seleccionar en función de la fecha de origen que comprende:
- cantidad calculada de energía ganada durante la inhalación,
- cantidad calculada de energía utilizada durante la exhalación,
- volumen corriente (TV),
- volumen de reserva inspiratorio (IRV),
- volumen de reserva espiratorio (ERV),
- volumen residual (VR),
- capacidad total pulmonar (LTC),
- Variación de la frecuencia cardíaca
- presión inspiratoria máxima (PIM),
- presión espiratoria máxima (MEP),
- flujo inspiratorio máximo (MIF), y/o
- flujo espiratorio máximo (MEF).
De acuerdo con una realización, el índice se analiza y selecciona en base a un grupo que comprende:
- presión inspiratoria máxima (PIM),
- presión espiratoria máxima (MEP),
- flujo inspiratorio máximo (MIF), y
- flujo espiratorio máximo (MEF).
La exposición de la hipertermia puede ser controlada y monitoreada por
- utilizando sensores, que miden un flujo y una temperatura al menos del flujo de aire inhalado, preferentemente de los flujos de aire inhalado y exhalado,
- calcular un valor, es decir, el primer y/o el segundo índice, a partir de las salidas de dichos sensores, y
- ajustar una temperatura óptima, resistencia al flujo de aire y/o tiempo de respiración en función del índice calculado.
Por lo tanto, la presente invención se refiere a un proceso de medición, una recopilación de datos, una transición y métodos de análisis para, por ejemplo, atención médica respiratoria, atención del bienestar y/o servicios de rendimiento deportivo.
El dispositivo de acuerdo con la presente divulgación puede comprender
- un primer canal de flujo para inhalación;
- una parte del cuerpo que comprende un volumen interior, en donde un primer espacio del volumen interior está adaptado para llenarse con líquido,
- estando dispuesto un segundo espacio del volumen interior para recibir el vapor que se forma en el primer espacio del volumen interior, por lo que el primer canal de flujo está dispuesto en una conexión de flujo con el segundo espacio del volumen interior;
- medios para transportar un flujo de gas desde el espacio de vapor del volumen interior a través del primer canal de flujo hacia el exterior del dispositivo durante la inhalación;
- un segundo canal de flujo dispuesto en una conexión de flujo con el primer espacio del volumen interior adaptado para proporcionar aire exhalado al líquido;
- medios para transportar el flujo de gas exhalado desde el exterior del dispositivo a través del segundo canal de flujo al primer espacio del volumen interior para aumentar la presión en el volumen interior,
- medios para medir un flujo y una temperatura de un flujo de aire, y
- medios para ajustar el flujo del flujo de aire mecánica y/o automáticamente.
La presente invención también se refiere a un sistema.
Un método de acuerdo con la presente divulgación (que no forma parte de la invención) puede comprender los siguientes pasos:
- transportar el aire exhalado a través de un segundo canal de flujo de un dispositivo a un primer espacio de una parte del cuerpo del dispositivo llena de líquido,
- formar vapor en el primer espacio debido al aire exhalado;
- recibir en un segundo espacio de la parte del cuerpo del dispositivo el vapor formado en el primer espacio;
- transportar un flujo de gas desde el segundo espacio un primer canal de flujo al exterior del dispositivo durante la inhalación;
- medir el flujo y la temperatura de al menos uno de los flujos de aire inhalado y exhalado, y
- ajustar la resistencia al flujo de al menos uno del primer canal de flujo y el segundo canal de flujo.
El dispositivo de acuerdo con la invención es útil para aumentar la potencia respiratoria y cuidar las membranas mucosas de las vías respiratorias. Por lo tanto, aporta bienestar respiratorio y ayuda a resistir las enfermedades respiratorias. Usando el dispositivo en paralelo con las drogas inhalables, es posible reducir el consumo de drogas porque el dispositivo, de acuerdo con la invención, abre las vías respiratorias y permite que las drogas penetren más profundamente en las vías respiratorias que sin el dispositivo.
El sistema de acuerdo con la presente divulgación puede comprender el dispositivo que comprende:
- un primer canal de flujo para inhalación;
- una parte del cuerpo que comprende un volumen interior, en donde un primer espacio del volumen interior está adaptado para llenarse con líquido,
- estando dispuesto un segundo espacio del volumen interior para recibir el vapor que se forma en el primer espacio del volumen interior, por lo que el primer canal de flujo está dispuesto en una conexión de flujo con el segundo espacio del volumen interior;
- medios para transportar un flujo de gas desde el espacio de vapor del volumen interior a través del primer canal de flujo hacia el exterior del dispositivo durante la inhalación;
- un segundo canal de flujo dispuesto en una conexión de flujo con el primer espacio del volumen interior adaptado para proporcionar aire exhalado al líquido;
- medios para transportar el flujo de gas exhalado desde el exterior del dispositivo a través del segundo canal de flujo al primer espacio del volumen interior para aumentar la presión en el volumen interior
- opcionalmente una pantalla local,
- medios de medición para medir un flujo y una temperatura de un flujo de aire inhalado, y
- opcionalmente, medios de medición para medir un flujo y una temperatura de un flujo de aire exhalado, y - una primera válvula y una segunda válvula.
El sistema de acuerdo con la presente divulgación puede comprender además:
- una unidad integrada de monitoreo y control de presión y flujo de aire que comprende
- un componente inalámbrico,
- un procesador, y
- al menos un componente de memoria.
Al inhalar, el diafragma y los músculos costales externos se contraen, lo que provoca una presión torácica negativa y un flujo de aire hacia los pulmones. Al exhalar, los músculos intercostales y el diafragma se relajan y los músculos costales internos se contraen, lo que provoca una presión torácica positiva y un flujo de aire fuera de los pulmones.
El dispositivo, de acuerdo con la invención, también es útil para aprovechar las funciones respiratorias de los niños y los ancianos. Junto con el envejecimiento, la capacidad respiratoria disminuye debido a muchas razones, como la rigidez de la caja torácica y la respiración superficial. Los niños asmáticos están dispuestos a limitar su actividad física debido a las dificultades respiratorias. Esto los expone al círculo descendente en el que menos actividad conduce a una respiración aún más pobre.
El dispositivo de acuerdo con la invención es especialmente útil en la eliminación de la mucosidad porque la contrapresión al exhalar abre pequeños bronquios y genera un gradiente de presión que eleva la flema desde los pulmones.
En una realización ventajosa de la invención, el aire exhalado pasa a través de un regulador de resistencia respiratoria a un espacio de agua. El flujo de aire forma burbujas en el espacio del agua, lo que aumenta el área de la superficie del agua y genera vapor que sube por encima del espacio del agua. Al inhalar, el aire en el espacio del agua pasa a través de una válvula de retención y un regulador de resistencia respiratoria hacia los pulmones. Las válvulas de retención en los canales de aire controlan la dirección del flujo de aire y evitan que el agua suba del espacio de agua. En una realización ventajosa de la invención, el dispositivo tiene un orificio de ventilación que permite que el aire entre y salga del dispositivo. En la exhalación, el orificio de ventilación saca el exceso de aire del dispositivo y, en la inhalación, pasa el aire dentro del dispositivo. Este aire se mezcla con el vapor/aire en la parte superior del espacio de agua. En una realización ventajosa de la invención, se pueden añadir productos químicos tales como fármacos en el espacio de agua o en el canal de inhalación donde se desplazan junto con el flujo de aire hacia los pulmones.
En el dispositivo de acuerdo con la invención, se miden al menos un flujo y una temperatura del aire inhalado, y se calcula un índice en base a dichas medidas. El índice se puede utilizar para optimizar la hipertermia en las vías respiratorias.
El índice se puede seleccionar en función de un grupo de datos de origen que comprende:
- cantidad calculada de energía ganada durante la inhalación,
- cantidad calculada de energía utilizada durante la exhalación,
- volumen corriente (TV),
- volumen de reserva inspiratorio (IRV),
- volumen de reserva espiratorio (ERV),
- volumen residual (VR),
- Capacidad total pulmonar
- presión inspiratoria máxima (PIM),
- presión espiratoria máxima (MEP),
- flujo inspiratorio máximo (MIF), y/o
- flujo espiratorio máximo (MEF).
De acuerdo con una realización, el índice calculado se selecciona en base a un grupo que comprende:
- presión inspiratoria máxima (PIM),
- presión espiratoria máxima (MEP),
- flujo inspiratorio máximo (MIF), y/o
- flujo espiratorio máximo (MEF).
El fármaco agregado en el canal de aire de inhalación se transporta inmediatamente a los pulmones en el aire inhalado, mientras que las sustancias agregadas en el espacio de agua se vaporizan en la parte superior del espacio de agua desde donde se transportan a los pulmones en el aire inhalado.
Exhalar contra resistencia aumenta la presión torácica que abre pequeños bronquios porque la presión es mayor en las partes inferiores de los pulmones. La mucosidad, acumulada en los bronquios inferiores, se desplaza hacia una presión más baja, es decir, tubos más grandes, y finalmente sale del cuerpo al toser. Este fenómeno es atenuado por el vapor inhalado que hace que la flema sea más fluida y, por lo tanto, más fácil de expulsar al toser.
De acuerdo con una realización, se miden al menos un flujo y una temperatura del flujo de aire exhalado, y se calcula un índice basado en dichas mediciones. El índice se puede utilizar para controlar la hipertermia en las vías respiratorias. El índice se puede seleccionar en función del grupo de datos de origen que comprende:
- cantidad calculada de energía ganada durante la inhalación,
- cantidad calculada de energía utilizada durante la exhalación,
- volumen corriente (TV),
- volumen de reserva inspiratorio (IRV),
- volumen de reserva espiratorio (ERV),
- volumen residual (VR),
- Capacidad total pulmonar
- Variación de la frecuencia cardíaca
- presión inspiratoria máxima (PIM),
- presión espiratoria máxima (MEP),
- flujo inspiratorio máximo (MIF), y/o
- flujo espiratorio máximo (MEF).
De acuerdo con una realización, el índice calculado se selecciona en base a un grupo que comprende:
- presión inspiratoria máxima (PIM),
- presión espiratoria máxima (MEP),
- flujo inspiratorio máximo (MIF), y/o
- flujo espiratorio máximo (MEF).
Dado que el dispositivo elimina la mucosidad de las vías respiratorias, reduce el riesgo de neumonía, especialmente para aquellos que sufren acumulación de mucosidad en las vías respiratorias. También se sabe que el dispositivo añade elasticidad a la caja torácica estirando los músculos y tejidos alrededor del tórax. Esto mejora la respiración al permitir que el aire entre profundamente en los pulmones. El vapor inhalado funciona en sinergia con el aumento de la presión torácica en la eliminación de la mucosidad de las vías respiratorias.
De acuerdo con una realización, el flujo de aire en los canales de inhalación y exhalación se puede medir con sensor(es). Las señales obtenidas se transmiten a un sistema de procesamiento de datos como un teléfono móvil que puede almacenar y analizar las señales y transformarlas en información. Esta información es útil para motivar, monitorear y asesorar al usuario. La información se puede transmitir a través de un procesador de datos a grupos de datos como bibliotecas de salud.
Descripción de los dibujos
En presente invención se describirá en más detalle a continuación, con referencia a los dibujos adjuntos, en los cuales:
La Figura 1 muestra un dispositivo de acuerdo con una realización ventajosa de la invención en una vista en perspectiva,
La Figura 2 muestra un dispositivo de acuerdo con la realización de la Figura 1 en una vista en sección transversal reducida,
Las Figuras 3a y 3b mostrar la función de los canales de flujo en diferentes pasos de respiración en vistas de principio,
La Figura 4 muestra una disposición de válvula alternativa para guiar los flujos de aire en los diferentes pasos funcionales del dispositivo,
La Figura 5 muestra una disposición alternativa de canales de flujo en el dispositivo,
La Figura 6 muestra un dispositivo de acuerdo con otra realización ventajosa de la invención en una vista en sección transversal reducida,
La Figura 7 muestra un dispositivo de acuerdo con todavía una tercera realización ventajosa de la invención en una sección transversal reducida,
La Figura 8a muestra un ejemplo de un método para un sistema;
La Figura 8b muestra como un diagrama de bloques simplificado un ejemplo de un aparato de control, de acuerdo con una realización.
Descripción detallada de la invención
En la presente solicitud se usan los siguientes números de referencia:
1 un dispositivo,
2 una parte del cuerpo del dispositivo, que tiene un fondo 2a,
3 un espacio para el líquido,
4 un espacio de vapor
5 un primer canal de flujo,
5a, 5b y final del primer canal de flujo,
6 una primera válvula,
7 un segundo canal de flujo,
7a, 7b un extremo del segundo canal de flujo,
8 una segunda válvula,
9 un tercer canal de flujo,
10 una boquilla,
11 medios de calentamiento de líquidos,
12 una parte de la tapa,
13 un espacio para el líquido,
14 medios de presurización,
14a un pistón,
14b una varilla,
15 una sección transparente,
16 medios de transmisión de energía eléctrica,
17 una base,
18 una línea discontinua que ilustra un nivel de líquido
19 una válvula de aire de repuesto,
21 un primer sensor,
22 un segundo sensor,
24 una fuente de energía,
25 un procesador,
26 un componente de memoria,
27 una pantalla,
28 medios de transmisión,
29 medios de ajuste,
30 una unidad de servicio de nube respiratoria, y
31 un aparato de control.
La Figura 1 muestra una vista en perspectiva de un dispositivo 1 de acuerdo con una realización ventajosa de la invención, y la Figura 2 muestra el dispositivo de la Figura 1 en una vista en sección transversal reducida. El dispositivo 1 comprende una parte del cuerpo 2 cuyo volumen interior está provisto de un espacio de líquido 3 para un líquido, como el agua. La parte del cuerpo 2 está ventajosamente aislada térmicamente, ya sea en parte o en su totalidad, para evitar que el usuario entre en contacto directo con el calor, así como para mantener la temperatura del agua o del líquido. Arriba, en el espacio de líquido 3, un espacio de vapor 4 detiene el vapor que asciende desde el espacio de líquido. Un canal de flujo 5 transporta el aire desde el espacio de vapor 4 a un usuario del dispositivo 1. Una válvula de retención 6 controla la dirección del flujo de aire en el canal de flujo de aire 5 permitiendo que el aire fluya desde el espacio de vapor 4 hacia el usuario pero no al revés. Un extremo del canal de flujo de aire 5a se coloca sobre el espacio de líquido 3 para que no se sumerja en el espacio de líquido 3.
El volumen del espacio de líquido 3 y el espacio de vapor 4 pueden variar con el volumen del líquido agregado al espacio de líquido 3. El espacio de líquido 3 es un volumen de líquido tal como agua, y el espacio de vapor es un volumen de vapor tal como vapor de agua molecular. Parte de la capa de cuerpo exterior 2 puede ser transparente para permitir la detección visual de un nivel de líquido 18 en el espacio de líquido 3. También puede estar equipado con una pantalla de temperatura y un dispositivo para ayudar al usuario a seguir la temperatura del líquido y/o del vapor.
El dispositivo 1 también puede estar provisto de una parte de tapa 12, a través de la cual se puede suministrar líquido, como agua, al espacio para líquidos 3. La parte de la tapa 12 se puede sujetar de manera relativamente apretada a la parte del cuerpo 2 para que se pueda mantener un nivel suficiente de presión y temperatura dentro de la parte del cuerpo durante el uso del dispositivo 1.
La parte del cuerpo 2 tiene un orificio de ventilación 19 que permite que el aire entre y salga durante el uso del dispositivo. La parte del cuerpo 2 o la parte de la tapa 12 está preferentemente provista de una válvula de aire de reemplazo 19, a través de la cual se puede suministrar aire de reemplazo al volumen interior de la parte del cuerpo en el paso de inhalación.
El dispositivo 1 también tiene un canal de aire 7 y una válvula de retención 8 que permite que el aire entre en el espacio de líquido 3. La válvula de retención 8 bloquea el flujo de aire y el flujo de líquido desde el espacio de líquido hacia el usuario. El extremo del canal de aire 7a se coloca debajo de la superficie del líquido 18 en el espacio del líquido 3.
El dispositivo 1 también tiene un canal de aire 9 que está conectado a los canales de aire 5 y 7, y a una boquilla 10. La boquilla 10 puede ser una pieza acoplable separada o integrada directamente al canal de aire 9.
En algunos casos, la boquilla 10 puede ser reemplazable, donde las personas que usan el dispositivo pueden tener cada una su propia boquilla 10.
El dispositivo tiene un regulador de respiración conectado o integrado en el canal de aire 9. El regulador de respiración funciona como una resistencia de flujo de aire al inhalar y exhalar. El regulador de respiración puede ser ajustable para que el usuario pueda elegir la resistencia en la exhalación y la inhalación.
El regulador de respiración se puede implementar en ambos canales de flujo de aire 5 y 7 por separado. El regulador de respiración funciona estrechando el canal de flujo de aire, aumentando así la resistencia respiratoria al exhalar e inhalar.
De acuerdo con una realización, se miden el flujo del flujo de aire inhalado, el vapor y la temperatura de dicho flujo de aire inhalado. Por tanto, el dispositivo 1 comprende preferentemente un primer sensor 21, es decir, un sensor de flujo, para medir el flujo de aire y/o vapor del flujo de aire inhalado y un segundo sensor 22, es decir, un sensor de temperatura, para medir la temperatura de dicho flujo de aire inhalado. El primer sensor 21 y el segundo sensor 22 se colocan preferentemente en conexión con el tercer canal de flujo 9. El primer sensor 21 y/o el segundo sensor 22 también pueden ser sensores móviles, es decir, el lugar del (de los) sensor(es) 21, 22 puede determinarse de acuerdo con la necesidad actual. Por ejemplo, el (los) sensor(es) 21, 22 se pueden mover colocados en conexión con el primer canal de flujo 5, el segundo canal de flujo 7 y/o el tercer canal de flujo 9.
Además, también se puede medir el flujo del flujo de aire exhalado y la temperatura de dicho flujo de aire exhalado. El primer sensor 21, es decir, un sensor de flujo, puede usarse para medir el flujo del flujo de aire exhalado. El segundo sensor 22, es decir, un sensor de temperatura, se puede utilizar para medir la temperatura de dicho flujo de aire exhalado.
El primer sensor 21 y el segundo sensor 22 se pueden colocar en conexión con el tercer canal de flujo 9 o la boquilla 10. Por lo tanto, solo se puede necesitar un primer sensor 21 para medir el flujo tanto de los flujos de aire inhalados como de los flujos de aire exhalados. Además, sólo se puede necesitar un segundo sensor 22 para medir la temperatura tanto de los flujos de aire inhalados como de los flujos de aire exhalados. Esto puede disminuir los costos de fabricación del dispositivo 1 que tiene el(los) sensor(es) 21, 22.
De acuerdo con una realización, tanto el primer canal de flujo 5 como el segundo canal de flujo 7 pueden tener un sensor de flujo y/o un sensor de temperatura propios. Esto puede ayudar al proceso de análisis de los parámetros medidos, porque no hay necesidad de determinar si los parámetros de medición son de gases inhalados o gases exhalados.
Con la ausencia de vapor, típicamente, el aire exhalado es más cálido, tiene mayor humedad y contiene más CO2 que el aire inhalado. Estas variaciones se pueden utilizar para indicar la frecuencia respiratoria. La temperatura del flujo de aire y su fluctuación también se pueden usar para ajustar la temperatura del flujo de aire más adecuada del dispositivo 1 para un usuario.
Se puede detectar un flujo de aire, por ejemplo, en función de la temperatura o la presión del flujo de aire. En el caso de la detección del flujo de aire basada en la temperatura, puede que no sea necesario un sensor de flujo 21 separado. Por lo tanto, los costos pueden disminuir. Por otro lado, este puede no ser un método muy preciso, por lo tanto, ventajosamente el dispositivo comprende un sensor de flujo 21 separado para mediciones de un flujo de aire, cuyo sensor de flujo 21 está conectado a las vías respiratorias 5, 7, 9 del dispositivo 1.
Así, el dispositivo 1 comprende preferentemente un sensor 21 para medir el flujo de aire inhalado y/o exhalado, cuyo sensor está unido a las vías respiratorias del dispositivo 1. Los flujos de aire se pueden medir utilizando al menos uno de los siguientes sensores:
- un sensor de flujo de aire,
- termistor nasal u oro nasal,
- transductor de presión nasal, o
- sensor de CO2.
Un primer índice (ix) se calcula preferentemente a partir de dichas medidas de flujo y temperatura procedentes de los sensores 21, 22. El primer índice (ix) puede usarse para optimizar la hipertermia en las vías respiratorias de un individuo. El primer índice (ix) es, en otras palabras, un valor calculado a partir de las salidas de los sensores 21, 22 y puede usarse para ajustar la temperatura óptima y la resistencia al flujo de aire y, preferentemente, también el tiempo de respiración óptimo para el individuo. Al determinar la temperatura óptima, la resistencia al flujo de aire y/o el tiempo de respiración, las mediciones obtenidas previamente pueden usarse como valor de referencia para el proceso de ajuste.
En otras palabras, se miden al menos un tiempo de respiración, tal como de 5 a 15 s., y una temperatura del flujo de aire inhalado, preferentemente también un flujo del flujo de aire inhalado, y se calcula uno, dos o más índices basados en dichas mediciones.
El índice o índices calculados pueden usarse para optimizar la hipertermia en las vías respiratorias. De acuerdo con una realización, un primer índice es un valor de exposición térmica y puede calcularse a partir de los flujos de aire de inhalación, y un segundo índice puede calcularse a partir de los flujos de aire de exhalación.
El al menos un índice se puede seleccionar en función de la fecha de origen que comprende:
- cantidad calculada de energía ganada durante la inhalación,
- cantidad calculada de energía utilizada durante la exhalación,
- volumen corriente (TV),
- volumen de reserva inspiratorio (IRV),
- volumen de reserva espiratorio (ERV),
- volumen residual (VR),
- Capacidad total pulmonar (LTC),
- Variación de la frecuencia cardíaca
- presión inspiratoria máxima (PIM),
- presión espiratoria máxima (MEP),
- flujo inspiratorio máximo (MIF), y/o
- flujo espiratorio máximo (MEF).
De acuerdo con una realización, el índice calculado se selecciona en base a un grupo que comprende:
- presión inspiratoria máxima (PIM),
- presión espiratoria máxima (MEP),
- flujo inspiratorio máximo (MIF), y/o
- flujo espiratorio máximo (MEF).
De acuerdo con una realización, el primer índice se calcula en función de al menos el tiempo total de inhalación (tINtot) y la temperatura (TIN) del aire inhalado. El tiempo de inhalación total (tINtot) es un tiempo utilizado para un número predeterminado de tiempos de inhalación tIN1-tINn, es decir, la suma de tiempo para el número predeterminado de inhalaciones. La temperatura calculada (TavmaxIN) del flujo de aire inhalado es un promedio de las temperaturas máximas medidas TmaxIN del TIN1 - TINn.
Por lo tanto, el primer índice se puede calcular a partir de la siguiente ecuación:
primer índice = TavmaxIN x tINtot.
El primer índice puede ilustrar la energía transferida a las vías respiratorias por el vapor. El primer índice puede ser útil al estimar un nivel de hipertermia en las vías respiratorias superiores.
El segundo índice se puede calcular en función de al menos el tiempo total de exhalación (tEXtot) y la temperatura del aire exhalado (TEX). El tiempo de exhalación total (tEXtot) es un tiempo utilizado para un número predeterminado de veces de exhalación tEX1-tEXn, es decir, una suma de tiempo para el número predeterminado de exhalaciones. La temperatura calculada (TavmaxEX) del flujo de aire exhalado es un promedio de las temperaturas máximas medidas TmaxEX del TEX1 - TEXn.
Por lo tanto, el segundo índice se puede calcular a partir de la ecuación:
segundo índice =TavmaxEX x tEXtot.
El segundo índice ilustra la energía transferida desde las vías respiratorias. El segundo índice puede ser útil, especialmente, cuando se usa junto con el primer índice.
Para lograr un primer índice más preciso que represente la energía total inhalada, se puede determinar el volumen total de aire inhalado. Esto se puede calcular en función del flujo de aire medido y el tiempo utilizado para una inhalación.
Por lo tanto, el primer índice se determina preferentemente por
- medir un flujo del flujo de aire inhalado,
- medir la temperatura del flujo de aire inhalado,
- determinar un tiempo del flujo de aire inhalado,
- calcular un volumen total utilizando el flujo de aire inhalado y el tiempo empleado para dicho flujo de aire inhalado,
- determinar una densidad de vapor de agua a partir de la temperatura del flujo de aire inhalado,
- calcular una cantidad de agua en el flujo de aire utilizando la densidad del vapor de agua y el volumen total calculado,
- determinar la capacidad calorífica específica del vapor de agua en la temperatura medida, y/o
- calcular la cantidad de energía ganada durante la inhalación en base a las mediciones y análisis, es decir, en base a la capacidad calorífica, la cantidad de agua en el flujo de aire y el tiempo.
El siguiente ejemplo ilustra cómo se puede calcular el índice:
Las mediciones muestran que el flujo de aire inhalado de un individuo es de 10 l/min y la temperatura del flujo de aire es de 60 °C. Además, el tiempo de inhalación del individuo es de 10 s. Por lo tanto, el volumen total calculado a partir del flujo de aire y el tiempo es 10l/min * 1/6 min es aproximadamente 1,67 I. La temperatura es 60 °C y la densidad del vapor se puede determinar en función de la temperatura (130,5 mg/l a 60 °C), por lo tanto, se puede calcular la cantidad de agua. Teniendo en cuenta la capacidad calorífica específica del vapor de agua, 2,0 J/g de energía, la cantidad máxima de energía que se gana durante una sola ronda de respiración es de 0,783 J. Por lo tanto, con el tiempo de inhalación de dichos 10 s., la cantidad total de energía para el flujo de aire establecido y para el período de inhalación es de 7,83 J.
Cuando se calcula la cantidad total de energía, por ejemplo, se puede ajustar la temperatura del flujo de aire inhalado, el tiempo utilizado para la inhalación y/o la exhalación y/o la resistencia al flujo de la exhalación y/o la inhalación para obtener la cantidad predeterminada de energía. Así, preferentemente el método comprende ajustar al menos una temperatura del flujo de aire inhalado, un tiempo usado para la inhalación y/o una resistencia al flujo para inhalar con el fin de obtener la cantidad predeterminada de energía.
Para lograr un segundo índice preciso que represente la energía total exhalada, también se puede calcular el volumen total de aire exhalado. Esto se puede calcular en función del flujo de aire medido y el tiempo utilizado para una exhalación.
Así, el segundo índice se calcula preferentemente midiendo un flujo del flujo de aire exhalado, midiendo la temperatura del flujo de aire exhalado, determinando un tiempo del flujo de aire exhalado, calculando el volumen total usando el flujo de aire exhalado y el tiempo de dicho flujo de aire exhalado, determinando densidad de vapor a partir de la temperatura del flujo de aire exhalado, calcular una cantidad de agua usando la densidad de vapor y el volumen total, determinar la capacidad calorífica específica del vapor de agua en dicha temperatura, calcular la cantidad de energía durante la exhalación en función de dicha capacidad calorífica, el cantidad de agua en el flujo de aire y el tiempo.
El método puede comprender además el ajuste de la temperatura del flujo de aire inhalado, el ajuste opcional del tiempo utilizado para la inhalación, el ajuste opcional del tiempo utilizado para la exhalación, el ajuste de la resistencia del flujo para la exhalación y el ajuste de la resistencia del flujo para la inhalación con el fin de obtener la cantidad predeterminada de energía.
Preferentemente se ajusta al menos una temperatura del flujo de aire inhalado. Además, se ajusta preferentemente al menos una resistencia al flujo para exhalar. Además, se ajusta preferentemente al menos una resistencia al flujo para la inhalación.
De acuerdo con una realización, el primer índice y el segundo índice se pueden calcular en base a
- el volumen corriente (TV), que representa la cantidad de aire que se puede inhalar y exhalar durante un ciclo de respiración normal (tranquilo),
- Volumen de reserva inspiratorio (IRV), que representa la cantidad de aire que se puede inhalar por la fuerza más allá de una inhalación corriente, y
- Volumen de reserva espiratorio (ERV), que representa la cantidad de aire que se puede exhalar por la fuerza más allá de una exhalación corriente,
- monitorización durante el proceso de monitorización y ajuste de las vías respiratorias.
Además, el volumen residual (RV), que representa la cantidad de aire que queda en los pulmones después de una ERV, y la capacidad total pulmonar (LTC) (también conocida como capacidad respiratoria, capacidad pulmonar, capacidad inversa funcional, capacidad vital, capacidad pulmonar total) se puede utilizar para el cálculo del primer índice y/o del segundo índice.
El volumen corriente se puede calcular usando mediciones de flujo de aire inhalado y/o exhalado y el tiempo utilizado para inhalar y/o exhalar, cuyas mediciones se toman durante el ciclo de respiración normal.
El volumen de reserva inspiratorio se puede calcular cuando se mide un flujo del flujo de aire inhalado y un tiempo del flujo de aire inhalado cuando se inhala aire a la fuerza, y se conoce el volumen corriente.
El volumen de reserva espiratorio se puede calcular cuando se mide un flujo del flujo de aire exhalado y un tiempo del flujo de aire exhalado cuando se exhala aire a la fuerza, y se conoce el volumen corriente.
El Volumen Residual se puede calcular cuando se determinan el Volumen de Reserva Espiratorio y la Capacidad Pulmonar Total.
De acuerdo con una realización, el dispositivo 1 comprende además medios para transferir resultados de medición (las salidas de los sensores 21, 22) a, por ejemplo, un aparato de control 31, cuyo ejemplo se representa en la Figura 8b como un diagrama de bloques simplificado. El aparato de control 31 comprende un procesador 25, una memoria 26 para almacenar datos y código de computadora para ser ejecutado por el procesador 25, una interfaz de usuario 27 que tiene, por ejemplo, una pantalla y un teclado (no mostrado en las Figuras). El aparato de control 31 comprende además una interfaz de sensor para recibir las salidas de los sensores 21, 22 y un elemento de ajuste 29 para ajustar la resistencia y/o la temperatura. También hay una fuente de alimentación 24 para suministrar energía para el funcionamiento del aparato de control 31. Para fines de comunicación, el aparato de control 31 puede estar equipado con una interfaz de comunicación 28, que puede comunicarse con algunos otros dispositivos, por ejemplo, una unidad de servicio en la nube 31, a través de una conexión de comunicación de corto y/o largo alcance.
El procesador 25 puede utilizarse para analizar las medidas obtenidas de los sensores 21, 22 para ajustar la resistencia al flujo y la temperatura del flujo de aire inhalado y/o exhalado y, opcionalmente, el tiempo de respiración.
Así, una exposición a una hipertermia puede al menos ser monitoreada, por ejemplo, usando el(los) sensor(es) 21, 22, que miden al menos el flujo de aire y la temperatura del aire inhalado y/o exhalado. De acuerdo con una realización, la exposición de la hipertermia no solo se controla sino que también se ajusta para mejorar las funciones respiratorias.
El dispositivo 1 puede comprender al menos
- medios para medir un flujo de un flujo de aire inhalado y/o un flujo de aire exhalado, tal como el sensor 21, y - medios para medir una temperatura del flujo de aire inhalado y/o flujo de aire exhalado, tal como el sensor 22, - medios para ajustar la resistencia al flujo de al menos uno del primer canal de flujo 5 y el segundo canal de flujo 7.
Un sistema (mostrado en las Figuras 8a-8b) preferentemente comprende al menos el dispositivo 1, el aparato de control 31 y al menos un sensor 21, 22 para mediciones. De acuerdo con una realización, la unidad de servicio de nube respiratoria 30 puede ser parte del sistema.
De acuerdo con una realización, el sistema comprende medios para recopilar datos de las mediciones de temperatura y/o flujo mencionadas anteriormente, medios para analizar los datos recopilados para formar un primer índice (ix), cuyo primer índice (ix) se calcula utilizando las medidas antes mencionadas, medios de ajuste 29 para ajustar la resistencia al flujo y/o la temperatura del flujo de aire, y medios para determinar un tiempo de respiración, tal como 8-10 s.
El sistema también puede comprender medios para analizar los datos recopilados para formar un segundo índice (id), cuyo segundo índice se calcula usando las medidas mencionadas anteriormente de los flujos de aire exhalados.
El sistema puede comprender además medios para analizar los datos recopilados para formar un tercer índice y/o un cuarto índice, que son valores calculados usando las medidas mencionadas anteriormente.
De acuerdo con una realización, cada índice se selecciona en base al siguiente grupo de datos fuente:
- cantidad calculada de energía ganada durante la inhalación,
- cantidad calculada de energía utilizada durante la exhalación,
- volumen corriente (TV),
- volumen de reserva inspiratorio (IRV),
- volumen de reserva espiratorio (ERV),
- volumen residual (VR),
- Capacidad total pulmonar (LTC),
- Variación de la frecuencia cardíaca,
- presión inspiratoria máxima (PIM),
- presión espiratoria máxima (MEP),
- flujo inspiratorio máximo (MIF), y/o
- flujo espiratorio máximo (MEF).
Preferentemente, cada índice se selecciona en base al siguiente grupo:
- cantidad calculada de energía ganada durante la inhalación, y/o
- cantidad calculada de energía utilizada durante la exhalación,
- presión inspiratoria máxima (MIP),
- presión espiratoria máxima (MEP),
- flujo inspiratorio máximo (MIF), y/o
- flujo espiratorio máximo (MEF).
Lo más preferentemente, cada índice se selecciona en base al siguiente grupo:
- cantidad calculada de energía ganada durante la inhalación, y/o
- cantidad calculada de energía utilizada durante la exhalación.
Así, el sistema que comprende el dispositivo 1 puede comprender medios de cálculo de al menos un índice, tales como:
- medios para calcular una cantidad de energía ganada durante la inhalación,
- medios para calcular una cantidad de energía transferida durante la exhalación,
- medios para calcular el volumen corriente (TV),
- medios para calcular el volumen de reserva inspiratorio (IRV),
- medios para calcular el volumen de reserva espiratorio (ERV),
- medios para calcular el volumen residual (RV),
- medios para calcular la capacidad total pulmonar (LTC),
- medios para calcular la variación de la frecuencia cardíaca,
- medios para calcular una presión inspiratoria máxima (MIP) de un individuo, y
- medios para calcular una presión espiratoria máxima (MEP) de un individuo,
- medios para calcular un flujo inspiratorio máximo (MIF) de un individuo, y/o
- medios para calcular el flujo espiratorio máximo (MEF) de un individuo.
Los medios para calcular al menos un índice pueden comprender al menos un procesador 25.
Estos valores se pueden utilizar para ayudar a la persona, es decir, al usuario del dispositivo, a ajustar la resistencia al flujo de aire con el medio de ajuste 29 ajustando la resistencia al flujo de un dispositivo de estrangulamiento del flujo ajustable, como la primera válvula 6 y/o la segunda válvula 8. De acuerdo con una realización, el ajuste se realiza con los medios de ajuste 29 manualmente por el usuario guiado a través de la pantalla 27 o automáticamente, por ejemplo bajo el control del procesador 25 o sobre la base de la información de ajuste recibida desde una ubicación remota, por ejemplo, desde un unidad de servicio de nube respiratoria 30 o una aplicación de software y en base a tamaños de paso predefinidos en el dispositivo y/o en la interfaz de usuario. El ajuste de la resistencia al flujo con los medios de ajuste 29 puede implementarse, por ejemplo, controlando una posición de al menos una válvula 6, 8 del dispositivo 1.
De acuerdo con una realización, al menos algunos de los datos provenientes de las mediciones se almacenan y analizan en el dispositivo 1 y/o la unidad de servicio de nube respiratoria 30. Ventajosamente, al menos los datos históricos de la cantidad calculada de energía ganada durante la inhalación, la cantidad calculada de energía utilizada durante la exhalación, la presión inspiratoria máxima, la presión espiratoria máxima, el flujo inspiratorio máximo y/o el flujo espiratorio máximo se utilizan para definir el perfil de resistencia al flujo de aire. Además, se puede recomendar al usuario una resistencia al flujo de aire propuesta (una posición de válvula recomendada en el dispositivo 1) en función de los datos medidos (historial) y los datos de referencia. Esto se define, por ejemplo, en función de los datos del volumen pulmonar total frente a la resistencia utilizada por el usuario durante el período de ejercicio.
De acuerdo con una realización, los datos que muestran la resistencia al flujo de aire recomendada se almacenan en el componente de memoria 26 de la unidad procesadora y se muestran en una pantalla 27, por ejemplo, en una pantalla 27 del dispositivo 1. Además, los datos que muestran la resistencia recomendada del flujo de aire se pueden usar en una aplicación de software y/o en la base de datos del servicio en la nube para el uso del programa de entrenamiento respiratorio. Utilizando los datos recomendados, una persona (es decir, un usuario) puede seleccionar, por ejemplo, la resistencia al flujo de aire más adecuada.
Una resistencia al flujo de aire se puede ajustar mecánicamente/manualmente con el medio de ajuste 29. Puede ajustarse mecánicamente, por ejemplo, utilizando un ajustador periférico, y automáticamente, por ejemplo, seleccionando la opción en una interfaz de usuario de la aplicación de software.
Además, la medición tal como las mediciones de la presión inspiratoria máxima MIP y la presión espiratoria máxima MEP se pueden usar para evaluar las presiones musculares del usuario. Además, por ejemplo, dichos valores de MIP y MEP pueden ser muy útiles en el diagnóstico y seguimiento de enfermedades pulmonares y cardíacas. Además, un desequilibrio entre la presión generada por los músculos inspiratorios y el valor MIP puede conducir al desarrollo de hipercapnia en pacientes con enfermedades pulmonares obstructivas crónicas (EPOC).
Por lo tanto, especialmente MIP y MEP pueden ser muy útiles para predecir las complicaciones pulmonares postoperatorias después de la cirugía de injerto de derivación de arteria coronaria. Un desequilibrio entre la carga mecánica respiratoria y la capacidad de los músculos respiratorios también puede ser una causa de dificultad al desconectar a los pacientes de la ventilación mecánica. Asimismo, MIP puede ser un valor predictivo muy sensible de destete exitoso.
El método puede comprender los siguientes pasos:
- medir un flujo y una temperatura de un flujo de aire inhalado, donde las mediciones se implementan usando al menos un sensor 21, 22,
- opcionalmente, determinar un tiempo del flujo de aire inhalado,
- recopilar datos de las mediciones del flujo de aire inhalado,
- analizar los datos recopilados para formar un primer índice (ix), cuyo primer índice (ix) se calcula utilizando las mediciones mencionadas anteriormente de los flujos de aire inhalados, y
- ajustar al menos uno de los siguientes parámetros utilizando dicho primer índice (ix), preferentemente ajustando todos los siguientes parámetros:
- resistencia al flujo del flujo de aire inhalado,
- resistencia al flujo del flujo de aire exhalado, y
- temperatura del flujo de aire inhalado.
De acuerdo con un ejemplo, el método comprende además:
- medir un flujo de aire exhalado y una temperatura del flujo de aire exhalado,
- determinar un tiempo del flujo de aire exhalado,
- recopilar datos de las mediciones de los flujos de aire exhalados, -analizar los datos recopilados, opcionalmente junto con los datos de las mediciones de los flujos de aire inhalados, para formar un segundo índice (id) cuyo segundo índice (id) se calcula utilizando al menos las medidas mencionadas anteriormente de los flujos de aire exhalados,
- ajustar al menos uno de los siguientes parámetros, preferentemente todos los siguientes parámetros, utilizando dicho segundo índice (id) y opcionalmente también el primer índice (ix):
- opcionalmente, tiempo del flujo de aire inhalado,
- resistencia al flujo del flujo de aire inhalado,
- resistencia al flujo del flujo de aire exhalado,
- temperatura del flujo de aire inhalado, y
- opcionalmente, el tiempo del flujo de aire exhalado.
De acuerdo con un ejemplo, el método comprende:
- medir la presión del flujo de aire de inhalación,
- medir la presión del flujo de aire exhalado,
- medir el flujo del flujo de aire de inhalación,
- medir el flujo del flujo de aire exhalado,
- calcular
- presión inspiratoria máxima MIP,
- presión espiratoria máxima MEP,
- flujo inspiratorio máximo MIF, y/o
- flujo espiratorio máximo MEF, y
- utilizar al menos uno de los valores calculados como primer índice y/o segundo índice.
Gracias a las mediciones, análisis y ajustes mencionados anteriormente, es posible, entre otras cosas mencionadas, ayudar a un usuario a ajustar la resistencia del flujo de aire y elegir su programa de entrenamiento personalizado.
A continuación, se describirá el funcionamiento del dispositivo de acuerdo con la Figura 1 en una situación de cuidado con referencia a las Figuras 3a y 3b. El espacio de líquido 3 del dispositivo se llena con un líquido, como agua, hasta un nivel de altura dado. Este nivel de altura es ventajosamente tal que un extremo 5a del primer canal de flujo 5 está por encima del nivel del líquido, pero un extremo 7a del segundo canal de líquido 7 está por debajo de la superficie del líquido. El líquido que se va a suministrar al espacio para líquidos se calienta preferentemente, por ejemplo, mediante un dispositivo de calentamiento independiente, o se suministra agua caliente al espacio para líquidos desde el grifo de agua caliente de un edificio, o similar. La temperatura objetivo del líquido puede variar en diferentes situaciones, pero se ha encontrado que en el cuidado de enfermedades respiratorias, la temperatura del líquido no debe ser hirviendo sino, por ejemplo, de 60 a 70 grados como máximo, o incluso más fría. Por tanto, si la temperatura del líquido sube por encima de la temperatura objetivo en la etapa de calentamiento, puede ser necesario dejar que el líquido se enfríe antes de que la persona a cuidar utilice el dispositivo 1.
Cuando el espacio de líquido 3 se ha llenado con una cantidad adecuada de líquido y la temperatura del líquido es adecuada, se pueden iniciar las medidas de cuidado.
El dispositivo incluye una pantalla de temperatura u otros medios de control de temperatura para que el usuario pueda seguir el grado de temperatura antes de comenzar el ejercicio. La persona a cuidar se coloca la boquilla 10 en la boca y comienza a soplar. Por lo tanto, el aire de los pulmones del sujeto fluye hacia el tercer canal de flujo 9 y desde allí más hacia el segundo canal de flujo 7. En la práctica, el aire también puede fluir hacia el primer canal de flujo 5, pero la primera válvula 6 en el primer canal de flujo está en una posición que evita que el aire fluya más en el primer canal de flujo 5. En otras palabras, la primera válvula 6 evita que el aire fluya a través del primer canal de flujo 5 hacia el espacio de vapor 4. En cambio, la segunda válvula 8 en el segundo canal de flujo 7 está en una posición que permite que el aire exhalado fluya hacia el espacio de líquido 3. El líquido en este espacio para líquidos 3 provoca una resistencia al flujo que tiene el efecto de que la persona tiene que soplar más fuerte para que el aire exhalado pueda fluir hacia el espacio para líquidos 3. Se ha encontrado que esto es útil en el cuidado, porque los músculos involucrados en la función de los pulmones tienen que trabajar más, lo que también fortalece estos músculos cuando se continúa con el cuidado. Además, la apertura de los bronquios es más eficaz, cuando se produce un efecto de fuerza claramente resistente contra la exhalación. Los flujos de aire de este paso se ilustran con una flecha A en la Figura 3a.
En el espacio de líquido 3, la exhalación tiene el efecto de que se forman burbujas (poros) en el líquido y la presión dentro de la parte del cuerpo, por ejemplo en el espacio para el líquido 3, aumenta. Como resultado, parte del líquido en el espacio de líquido 3 se evapora y este vapor sube al espacio de vapor 4, aunque la temperatura del líquido está por debajo del punto de evaporación del líquido. Si el espacio de líquido 3 o el espacio de vapor 4 contienen medicamento, también se mejora la administración del medicamento con el vapor inhalado a los pulmones. A la exhalación le sigue un paso de inhalación que induce la siguiente cadena de operaciones en el dispositivo 1. Cuando la persona comienza a inhalar aspirando aire a través de la boquilla 10 hacia sus pulmones, se forma una depresión tanto en el primer canal de flujo 5 como en el segundo canal de flujo 7. Así, la segunda válvula en el segundo canal de flujo 7 se cierra e impide el flujo de aire a través del segundo canal de flujo 7 hacia los pulmones. En cambio, la primera válvula 6 en el primer canal de flujo 5 se abre y deja que el aire fluya desde el espacio de vapor 4 a través del primer canal de flujo 5 hacia los pulmones. Este aire inhalado también arrastra vapor desde el espacio de vapor 4; en otras palabras, el dispositivo funciona como un inhalador de vapor. Los flujos de aire de este paso se ilustran con una flecha B en la Figura 3b. Debido a que el paso de inhalación sigue al paso de exhalación de forma sustancialmente inmediata, los bronquios no tienen tiempo de cerrarse, lo que es sustancialmente eficaz y mejora el acceso a los pulmones por el vapor y los posibles fármacos contenidos en él. Tanto la resistencia al soplar como la resistencia a la inhalación se pueden ajustar, porque los pulmones y los músculos que los soportan también se activan en la inhalación resistida.
En el paso 1 descrito anteriormente, la primera válvula 6 y la segunda válvula 8 son válvulas accionadas automáticamente por presión, una especie de válvulas de contrapresión, mediante las cuales se puede accionar la conducción del flujo de aire de forma controlada de acuerdo con se desee. En el dispositivo 1, también es posible utilizar otros tipos de válvulas, mediante las cuales se puede implementar el control del flujo de aire aplicando el principio mencionado anteriormente. Como ejemplo, se pueden mencionar las válvulas accionadas manualmente. El propio usuario o su asistente pueden ajustar las válvulas de acuerdo con la necesidad; en consecuencia, en el paso de exhalación, se impide el flujo a través del primer canal de flujo 5 y, de manera correspondiente, en el paso de inhalación, se impide el flujo de aire a través del segundo canal de flujo 7. En una realización, la primera válvula 6 y la segunda válvula 8 pueden reemplazarse por una sola válvula con un obturador (por ejemplo, deflector 16, Figura 4) que puede cerrar alternativamente el primer canal de flujo 5 y el segundo canal de flujo 7. El control de las válvulas 6, 8 también puede implementarse mediante automatización, en donde puede ser necesario un sensor o similar para detectar si la persona está inhalando o exhalando y, en base a esto, controlar el funcionamiento de las válvulas 6, 8 de manera adecuada.
Además, al menos algunas de las mediciones, análisis y ajustes descritos en esta solicitud se usan para optimizar la hipertermia en las vías respiratorias.
En el dispositivo 1 de la Figura 1, el primer canal de flujo 5 y el segundo canal de flujo 7 están conectados en un extremo 5b, 7b a un solo canal de flujo, es decir, el tercer canal de flujo 9. Sin embargo, el dispositivo 1 de acuerdo con la invención también se puede implementar de tal manera que el tercer canal de flujo 9 no sea necesario sino que tanto el primer canal de flujo 5 como el segundo canal de flujo 7 se conducen a la boquilla 10, por lo que tanto el segundo canal de flujo el extremo 5b del primer canal de flujo 5 y el segundo extremo 7b del segundo canal de flujo 7 están en la boquilla y la persona se los coloca en la boca durante el tiempo que usa el dispositivo. Dicho segundo extremo 5b del primer canal de flujo 5 y el segundo extremo 7b del segundo canal de flujo 7 están próximos entre sí, ventajosamente en paralelo, superpuestos u oblicuos entre sí de tal manera que los segundos extremos 5b, 7b de ambos canales de flujo caben en la boca del sujeto simultáneamente. Un ejemplo de tal implementación se muestra en la Figura 5.
En relación con el funcionamiento del dispositivo 1 descrito anteriormente, se mencionó que el líquido se calienta fuera del dispositivo 1, por ejemplo mediante un calentador independiente, como una cafetera, un hervidor de agua o similar. La implementación se puede realizar de tal manera que el calentamiento del líquido se disponga en el propio dispositivo 1, o el dispositivo 1 se puede calentar desde el exterior para calentar el líquido en el espacio de líquido 3 del dispositivo. La Figura 6 muestra una vista en sección transversal reducida de un dispositivo 1 de acuerdo con otra realización, que comprende medios de calentamiento de líquido 11 para calentar el líquido. Por lo tanto, el calentamiento del líquido en el espacio de líquido 3 se puede realizar mediante el medio de calentamiento de líquido 11. El medio de calentamiento de líquido 11 se puede implementar, por ejemplo, por medio de una resistencia de calentamiento, en donde se conduce electricidad a la resistencia de calentamiento durante el tiempo de calentamiento. La energía eléctrica necesaria para el calentamiento puede ser conducida, por ejemplo, por medios de transmisión de energía eléctrica 16 provistos en la parte inferior 2a de la parte del cuerpo, o el dispositivo puede estar provisto de un cable eléctrico estacionario que está conectado, por ejemplo, a una toma de corriente o convertidor cuando se necesita calefacción. Si dichos medios de transmisión de energía eléctrica están provistos en la parte inferior 2a del dispositivo, el dispositivo 1 puede estar provisto de una base 17 con medios correspondientes que pueden conectarse directamente o inductivamente a los medios de transmisión de energía eléctrica del dispositivo. Para un experto en la materia, es obvio cómo dicha transmisión de energía eléctrica puede implementarse de manera alámbrica o inalámbrica, por lo que no será necesaria una descripción más detallada de la misma en este contexto.
Ventajosamente, el dispositivo 1 también comprende una tapa 12 que se puede abrir y/o quitar, por ejemplo, para llenar el espacio de líquido 3. La tapa 12 o la parte del cuerpo 2 también pueden estar provistas de una válvula de alivio 13 que puede evitar que la presión aumente demasiado dentro del dispositivo 1. La tapa 12 también puede estar provista de una abertura, a través de la cual se puede suministrar el fármaco u otra sustancia al líquido en el espacio para el líquido. Por otro lado, el volumen interior del dispositivo 1, por ejemplo, la superficie interior de la parte del cuerpo, puede estar provisto de un recipiente o similar, al que se puede suministrar el fármaco y desde el que el fármaco se transfiere gradualmente al líquido en el espacio para el líquido 3.
Si el dispositivo 1 está provisto de medios de calentamiento de líquido 11 del tipo mencionado anteriormente, también puede ser necesario dotar al dispositivo 1 de medios de control (no mostrados en los dibujos adjuntos) para controlar el proceso de calentamiento. Entre otros para evitar un calentamiento excesivo. Con los medios de control es posible, por ejemplo, controlar la temperatura del líquido, siendo posible utilizar líquidos a diferentes temperaturas para diferentes usos.
En una realización ventajosa, los medios de calentamiento 11 también se pueden usar, entre otras cosas, para desinfectar el dispositivo. Así, el líquido se calienta a una temperatura más alta que en una situación de cuidados, por ejemplo hasta el punto de ebullición (100 grados). Esto limpiará al menos parte de las impurezas, pudiendo ser más seguro el uso del dispositivo 1 en situaciones de cuidado. Durante la etapa de desinfección, se evita preferentemente el uso del dispositivo para el cuidado. Esto se puede implementar, por ejemplo, de tal manera que la primera válvula 6 y la segunda válvula 8 se coloquen en una posición que impida el flujo de aire desde el espacio de líquido 3 y el espacio de vapor 4 a la boquilla 10.
El dispositivo 1 también se puede lavar con un líquido lavavajillas a mano o en un lavavajillas, o se puede usar una limpieza ultrasónica o similar.
A continuación, presentaremos brevemente algunos métodos de calentamiento adicionales. Aplicarlos en la práctica puede requerir que se tengan en cuenta los requisitos de los diferentes métodos de calentamiento en la estructura del dispositivo 1, incluida, por ejemplo, la resistencia al calor. Un posible método de calentamiento es colocar el dispositivo sobre un elemento de calentamiento (por ejemplo, una placa de calentamiento de una estufa eléctrica), donde el calor del elemento de calentamiento se conduce a través de la parte inferior de la parte del cuerpo hacia el líquido en el espacio para el líquido 3. Un método de calentamiento de un tipo correspondiente es usar una fogata para calentar el líquido. Otra posibilidad más puede ser utilizar un horno de microondas, en donde el dispositivo 1 se coloca en el horno de microondas. Por lo tanto, el dispositivo 1 no debe contener materiales que puedan entorpecer el funcionamiento del horno de microondas y que apenas se calientan con las microondas. También se pueden utilizar algunos tipos de métodos de calentamiento basados en fenómenos termoquímicos o atomizadores de líquidos ultrasónicos. En este contexto, se deben mencionar los llamados cartuchos de calor que se pueden colocar en la parte inferior del dispositivo para calentar. Los cartuchos térmicos pueden basarse en el uso, por ejemplo, de acetato de sodio, polvo de hierro, cal quemada o cloruro de aluminio.
En algunos casos, los medios de calentamiento del dispositivo 1 pueden ser accionados, por ejemplo, por una batería, por lo que el dispositivo también puede usarse en situaciones en las que no hay una fuente de energía eléctrica separada disponible.
El dispositivo 1 también puede estar provisto de otra automatización y control para por ejemplo informar al usuario del dispositivo sobre una posible necesidad de mantenimiento, mostrar la temperatura del líquido, etc.
En una realización ventajosa, el dispositivo 1 se utiliza para almacenar sesiones de tratamiento en una memoria, de modo que sea posible controlar el resultado de los tratamientos y seguir el progreso de la atención. Esto puede ser útil, por ejemplo, para el personal de enfermería que puede utilizar los datos para asegurarse de que la atención se haya realizado en el momento oportuno y de forma adecuada.
La Figura 7 muestra una vista en sección reducida de otra realización ventajosa más del dispositivo 1. Comprende medios de presurización 14 para aumentar la presión reinante en el espacio para el líquido 3. Esto puede ser necesario, por ejemplo, en situaciones en las que la persona a la que se va a cuidar no es capaz de soplar aire con suficiente fuerza en el dispositivo 1 durante la exhalación. Los medios de presurización 14 comprenden, por ejemplo, un pistón 14a o similar que puede moverse en el volumen interior de la parte del cuerpo, por ejemplo hacia la parte inferior 2a y alejándose de la parte inferior 2a. Este movimiento se puede producir, por ejemplo, presionando la varilla 14b hacia abajo o levantando la varilla 14b hacia arriba. Debido a que el aumento de presión tiene que producirse preferentemente en el líquido en el espacio de líquido 3, y el vapor que se forma en el líquido aún debe entrar en el espacio de vapor 4, el pistón 14a está ventajosamente equipado con canales o similares, a través de los cuales el vapor puede subir a el espacio de vapor 4. Aunque el pistón 14a no está completamente sellado, el pistón 14a aún se puede usar para aumentar la presión en el espacio para el líquido 3. Dichos medios de presurización 14 pueden ser empleados, por ejemplo, por el usuario del dispositivo o su ayudante. El nivel de presión requerido se puede establecer de acuerdo con las sensaciones del usuario, en donde es posible evitar aplicar una presión demasiado alta.
En algunas realizaciones, se puede usar una fuente de presión externa, como un compresor (no mostrado) para aumentar la presión en el espacio de líquido 3.
Además, al menos algunas de las medidas, análisis y ajustes descritos en esta solicitud pueden usarse para optimizar la hipertermia en las vías respiratorias de un individuo.
La Figura 8a muestra un ejemplo de un método, y la Figura 8b muestra un ejemplo del sistema que comprende el dispositivo 1.
De acuerdo con una realización, el flujo de aire/vapor y la temperatura del flujo de aire inhalado se miden 81 y, opcionalmente, se determina el tiempo utilizado para la inhalación.
Además, de acuerdo con la realización, preferentemente se mide el flujo y la temperatura del flujo de aire exhalado y, opcionalmente, se determina el tiempo utilizado para la exhalación.
Además, se recopilan datos de las mediciones mencionadas anteriormente de flujos de aire inhalados y/o flujos de aire exhalados, preferentemente de ambos flujos de aire, y opcionalmente, los datos recopilados, o al menos algunos de los datos recopilados, se muestran 82 a un usuario usando un exhibición local 27.
Además, al menos algunos de los datos recopilados pueden transmitirse 83 con medios de transmisión 28 a un dispositivo de proximidad, donde los datos respiratorios transmitidos se procesan 84, es decir, se analizan. Opcionalmente, los datos recopilados se muestran 85 en una pantalla local 27 y, opcionalmente, se proporciona 86 informaciones sobre el ajuste de la resistencia del flujo de aire y/o las pautas del usuario, en base a las mediciones y análisis descritos anteriormente.
Además, al menos algunos de los datos procesados pueden transmitirse con medios de transmisión 28 a una unidad de servicio de nube respiratoria 30. También es posible que se proporcione información sobre un ajuste de la resistencia del flujo de aire y una guía para el usuario 87. Los datos recopilados pueden mostrarse en una pantalla 27 del dispositivo 1.
Los datos procesados pueden usarse, por ejemplo, para atención médica (es decir, datos de atención médica), para ejercicio deportivo (es decir, datos de ejercicio deportivo) y/o para el bienestar (es decir, datos de bienestar). Por ejemplo, los datos procesados se pueden usar junto con la variación del ritmo cardíaco del usuario para proporcionar al usuario información sobre el rendimiento.
El paso de análisis (procesamiento), en donde se procesan los datos respiratorios recopilados, puede comprender al menos los siguientes pasos. Los datos recopilados se analizan para formar un primer índice (ix), cuyo primer índice (ix) se calcula usando las medidas mencionadas anteriormente de los flujos de aire. La resistencia al flujo de aire se ajusta, por ejemplo, usando dicho primer índice (ix), y la temperatura del flujo de aire se ajusta, por ejemplo, usando dicho primer índice (ix), y/o se ajusta el tiempo de respiración.
De acuerdo con una realización, el primer índice se selecciona en base al grupo de datos fuente que comprende:
- cantidad calculada de energía ganada durante la inhalación,
- cantidad calculada de energía utilizada durante la exhalación,
- volumen corriente (TV),
- volumen de reserva inspiratorio (IRV),
- volumen de reserva espiratorio (ERV),
- volumen residual (VR),
- Capacidad total pulmonar
- Variación de la frecuencia cardíaca
- presión inspiratoria máxima (MIP),
- presión espiratoria máxima (MEP),
- flujo inspiratorio máximo (MIF), y/o
- flujo espiratorio máximo (MEF).
la unidad de servicio de nube respiratoria 30 (RCS) puede almacenar todos o al menos algunos de los siguientes datos respiratorios:
- el promedio de las temperaturas máximas medidas,
- el tiempo total de inhalación,
- el promedio de las temperaturas máximas medidas,
- la cantidad calculada de energía ganada durante la inhalación,
- la cantidad calculada de energía transferida durante la exhalación,
- el volumen corriente (TV),
- el volumen de reserva inspiratorio (IRV),
- el volumen de reserva espiratorio (ERV),
- el volumen residual (RV),
- Capacidad total pulmonar (LTC),
- la presión inspiratoria máxima (MIP),
- la presión espiratoria máxima (MEP),
- el flujo inspiratorio máximo (MIF), y/o
- el flujo espiratorio máximo (MEF).
Además, la unidad de servicio de nube respiratoria 30 también puede mantener datos históricos, al menos durante un tiempo predeterminado. La unidad de servicio de nube respiratoria 30 también puede proporcionar medios para procesar y analizar dichos datos.
El sistema puede comprender
- el dispositivo 1, y
- una unidad integrada de monitoreo y control de presión y flujo de aire (PAM).
La unidad integrada de monitorización y control de presión y flujo de aire (PAM) puede comprender al menos:
- un componente inalámbrico,
- un procesador 25,
- una fuente de energía 24, y
- al menos un componente de memoria 26.
La unidad de servicio de nube respiratoria 30, los medios de transmisión 28, como el componente inalámbrico, y la recepción de datos pueden basarse en
- Identificación por radiofrecuencia (RFID),
- BT (Bluetooth),
- Red de acceso local inalámbrico (WLAN), o
- Comunicación de campo cercano (NFC),
pero alternativamente puede estar basado en cualquier otra tecnología, preferentemente inalámbrica.
El procesador 25 utilizado para procesar datos puede ser, por ejemplo, un procesador de un dispositivo móvil, una tableta o una computadora personal (como una computadora portátil).
Además, se puede usar una aplicación respiratoria para recopilar datos, crear biorretroalimentación y/o monitorear los datos relacionados. La aplicación respiratoria puede usar una red de área amplia o una red fija para transmitir los datos usando los medios de transmisión 28, por ejemplo, a la unidad de computación en la nube respiratoria (CCU) de la unidad de servicio de nube respiratoria 30. La interfaz de usuario (Ul) de la aplicación de software se puede utilizar para ofrecer a los usuarios información respiratoria instantánea.
De acuerdo con una realización, la unidad integrada de monitoreo y control de presión y flujo de aire (PAM) comprende:
- medios para obtener datos del flujo de aire de inhalación y/o exhalación, preferentemente de ambos flujos de aire,
- un almacenamiento de datos,
- un procesador 25 para procesar los datos recopilados,
- un medio de transmisión 28, tal como un componente para transmitir y recibir datos hacia/desde el dispositivo inalámbrico de proximidad o la red local.
La transmisión de datos de flujo de aire a través de un sistema, como un sistema inalámbrico, puede realizarse en tiempo real o replicarse de acuerdo con un período de tiempo predefinido. Los datos se pueden transmitir, por ejemplo, a una estación basada en WLAN, a una estación basada en un sistema móvil (BS) o a la red fija.
La unidad de servicio de nube respiratoria 30 se puede usar para proporcionar medios para crear análisis respiratorios personalizados, planes de capacitación "a la medida" y/o programas de atención médica para los usuarios en función de sus datos y estadísticas individuales, y esquemas de modelado de datos generados en función de las funciones respiratorias la unidad de servicio en la nube 30 y mediante el uso de su interfaz de aplicación del usuario (Ul). Además, la unidad de servicio de nube respiratoria 30 preferentemente proporciona interfaz(es) de aplicación (API) para transferir y recibir datos relacionados con aplicaciones de salud, bienestar y/o ejercicios deportivos.
La unidad de servicio de nube respiratoria 30 hace posible que los sistemas y profesionales sanitarios, así como los formadores y las personas, recopilen, analicen y definan tratamientos personalizados y programas de formación que podrían ofrecerse en tiempo real, en cualquier lugar y en cualquier momento.
También permite ofrecer a los usuarios medios para seguir sus datos y programas de por vida para cuidar su salud respiratoria y su bienestar y rendimiento general.
Además, la unidad de servicio de nube respiratoria 30 puede usarse para integrar los datos detectados. De acuerdo con una realización, el CO2 respiratorio2emisión, sonda de oximetría SpO2, y la fluctuación del electrocardiograma (ECG), la frecuencia cardíaca y sus datos de variación se combinan y analizan. Además, la unidad de servicio de nube respiratoria 30 puede usarse para integrar y analizar los datos detectados.
Los datos recopilados y analizados pueden contener diferentes parámetros, como
- tiempo respiratorio,
- variación del flujo de aire,
- Capacidad total pulmonar (LTC), y
- una tasa de respiración.
De acuerdo con una realización, estos datos se almacenan y analizan, por ejemplo, en el dispositivo 1 y/o la unidad de servicio de nube respiratoria 30.
La temperatura del flujo de aire y su fluctuación también se pueden utilizar para ajustar la temperatura del flujo de aire individual más adecuada del dispositivo 1.
El método puede comprender el siguiente paso:
- utilizar datos históricos de la cantidad calculada de energía obtenida durante la inhalación y/o la cantidad calculada de energía utilizada durante la exhalación para definir el perfil de resistencia al flujo de aire del usuario.
Además o alternativamente, el método comprende el siguiente paso
- utilizar datos históricos de la presión inspiratoria máxima (MIP), la presión espiratoria máxima (MEP), el flujo inspiratorio máximo (MIF) y el flujo espiratorio máximo (MEF) para definir el perfil de resistencia al flujo de aire del usuario.
Además o alternativamente, el método comprende el siguiente paso
- utilizar datos históricos del volumen corriente (TV), el volumen de reserva inspiratoria (IRV), el volumen de reserva espiratoria (ERV), el volumen residual (RV) y/o la capacidad total pulmonar para definir el perfil de resistencia al flujo de aire del usuario.
De acuerdo con una realización, el método comprende recomendar un paso de resistencia preferido para un individuo (es decir, el usuario), basado, por ejemplo, en datos históricos y datos de referencia definidos en función de la resistencia al flujo de aire en el dispositivo 1.
El sistema puede comprender:
- medios para definir el perfil de usuario usando los datos históricos, tales como medios para definir el perfil de resistencia al flujo de aire del usuario usando los datos históricos, y
- medios para mostrar un valor preferido para un usuario, por ejemplo, medios para mostrar un paso de resistencia de flujo preferido para el usuario, tal como la pantalla 27, donde la recomendación se basa en los datos históricos y los datos paramétricos de referencia definidos en base, por ejemplo, la resistencia al flujo de aire en el dispositivo 1.
Mediante el uso de los datos recomendados, el usuario puede seleccionar los ajustes más apropiados, como la temperatura y/o los ajustes de paso del flujo de aire.
El ajuste de paso de flujo de aire más apropiado se puede implementar con los medios de ajuste 29, por ejemplo, - mecánicamente, por ejemplo, usando un ajustador periférico, o
- automáticamente, por ejemplo, seleccionando la opción en la interfaz de usuario de la aplicación de software a través de la cual el paso se ajusta automáticamente.
Los datos de paso de resistencia al flujo de aire recomendados se pueden almacenar y mostrar utilizando una pantalla 27 del dispositivo 1.
De acuerdo con una realización, la tasa de humedad del flujo de aire de inhalación se mide y utiliza para ajustar la resistencia/tasa de humedad y la temperatura.
Por lo tanto, es posible abrir e hidratar las vías respiratorias de manera eficiente, lo que puede conducir a un fortalecimiento de los músculos respiratorios. El dispositivo 1 entrena los músculos de inhalación y exhalación con la resistencia respiratoria ajustable. El dispositivo 1 también produce vapor de agua molecular caliente en las vías respiratorias.
Debido a las mediciones y análisis mencionados anteriormente, se le puede ofrecer a un usuario planes y recomendaciones de tratamientos y ejercicios futuros. Para ello, se utiliza preferentemente la infraestructura de red y las aplicaciones para proporcionar dichos planes y recomendaciones a los usuarios.
De acuerdo con una realización, la unidad integrada de control y monitoreo de presión y flujo de aire (PAM) monitorea los flujos de aire inhalados y exhalados, controla y ajusta el flujo de aire personalizado recomendado y además ofrece la visualización de datos y biorretroalimentación.
De acuerdo con una realización, una vez que se analizan los datos medidos, se muestran localmente en una pantalla 27 del dispositivo 1 para una biorretroalimentación rápida y/o se muestran usando la aplicación del dispositivo inalámbrico y/o se transmiten a la red troncal usando medios de transmisión 28, por ejemplo, a través de una interfaz aérea del sistema de radio.
El método y sistema de recopilación, monitorización y análisis de datos respiratorios descrito anteriormente puede brindar posibilidades sin precedentes para recopilar, analizar y realizar un seguimiento de los datos respiratorios personalizados y promover el bienestar y el rendimiento de los usuarios.
El sistema de acuerdo con la presente invención puede hacer que las pruebas de función pulmonar actuales sean mucho más flexibles, eficientes y precisas, así como trazables. Puede ayudar a diagnosticar a tiempo problemas respiratorios como el asma y la enfermedad pulmonar obstructiva crónica (EPOC). Además, puede brindar servicios respiratorios versátiles y apoyo a la amplia gama de usuarios, ayudándolos a mejorar su bienestar. Puede ser útil ejercitar fácilmente la respiración, hacer un seguimiento de las condiciones de respiración y mejorarla sistemáticamente en función del historial, la referencia y los datos de entrenamiento.
El dispositivo 1 de acuerdo con la presente invención se puede utilizar en una variedad de situaciones para ayudar a los órganos respiratorios del sujeto en su función. El dispositivo 1 es adecuado para el cuidado de, por ejemplo, asma, alergias de las vías respiratorias, enfermedad pulmonar obstructiva crónica, así como otras enfermedades pulmonares, infecciones de las vías respiratorias superiores (resfriado), etc. Por medio del dispositivo 1 de acuerdo con la invención, también es posible que los atletas mejoren su rendimiento, por ejemplo fortaleciendo sus músculos respiratorios y mejorando la función de sus pulmones, así como eliminando la mucosidad nociva y abriendo las vías respiratorias.
En algunos casos, el dispositivo 1 de acuerdo con la invención también se puede aplicar para el cuidado de animales. Esto puede requerir algunas modificaciones en la estructura del dispositivo, mientras que el principio de funcionamiento sigue siendo el mismo.
El uso del dispositivo 1 de acuerdo con la invención no se limita únicamente al cuidado de enfermedades, sino que el dispositivo 1 también puede usarse para mejorar la función de los órganos respiratorios de por ejemplo cantantes, usuarios de voz, etc. Debido a que el dispositivo es adecuado para su uso por personas de todas las edades como una forma de cuidado de por ejemplo tos y/o resfriado y, entre otras cosas, puede fortalecer simultáneamente el mecanismo respiratorio, el dispositivo es adecuado para su uso durante toda la vida de una persona.
Aunque la invención se describió anteriormente usando la aplicación de un líquido tibio como ejemplo en la sesión de cuidado, también es posible usar un líquido frío en conexión con el dispositivo 1. En algunos tratamientos o situaciones correspondientes, puede ser ventajoso utilizar un líquido frío, incluso un líquido cuya temperatura sea inferior a 0 grados. En tal situación, el vapor frío puede ascender desde el espacio para el líquido, siendo transportado a los pulmones del sujeto durante el paso de inhalación.
Además, se debe tener en cuenta que el aire se utilizó como ejemplo del flujo de gas en la descripción anterior de la invención, pero es obvio que, además del aire, el flujo de gas que se transportará hacia y desde el dispositivo también puede comprender otras sustancias que el aire, como los componentes evaporados de las drogas.
La presente invención no se limita a las realizaciones presentadas anteriormente, pero puede modificarse dentro del alcance de las reivindicaciones adjuntas.

Claims (12)

REIVINDICACIONES
1. Un dispositivo (1) que comprende:
- un primer canal de flujo (5) para inhalación;
- una parte del cuerpo (2) que comprende un volumen interior (3,4), en donde un primer espacio (3) del volumen interior está adaptado para llenarse de líquido,
- un segundo espacio (4) del volumen interior se dispone para recibir el vapor que se forma en el primer espacio (3) del volumen interior, por lo que el primer canal de flujo (5) está dispuesto en una conexión de flujo con el segundo espacio (4) del volumen interior;
- medios que comprenden una primera válvula (6) para transportar un flujo de gas desde el espacio de vapor (4) del volumen interior a través del primer canal de flujo (5) hacia el exterior del dispositivo (1) durante la inhalación;
- un segundo canal de flujo (7) dispuesto en una conexión de flujo con el primer espacio (3) del volumen interior adaptado para proporcionar aire exhalado al interior del líquido; y
- medios que comprenden una segunda válvula (8) para transportar el flujo de gas exhalado desde el exterior del dispositivo (1) a través del segundo canal de flujo (7) al primer espacio (3) del volumen interior para aumentar la presión en el volumen interior (3,4),
caracterizado por que el dispositivo (1) comprende además:
- al menos un sensor para medir un flujo y una temperatura de un flujo de aire inhalado y preferentemente también un flujo de aire exhalado,
- medios para calcular un índice basado en dichas medidas, y
- medios para ajustar el flujo del flujo de aire inhalado y/o exhalado de manera manual y/o automática en base al índice.
2. El dispositivo (1) de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por que
- la primera válvula (6) es una válvula que se cierra por depresión, y/o
- la segunda válvula (8) es una válvula que se cierra por depresión.
3. El dispositivo (1) de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por que el al menos un sensor para medir el flujo y la temperatura del flujo de aire comprende:
- un primer sensor para medir el flujo del flujo de aire, y
- un segundo sensor para medir la temperatura del flujo de aire.
4. El dispositivo (1) de acuerdo con la reivindicación 2 o 3, caracterizado por que el dispositivo (1) comprende además:
- medios para transmitir al menos algunos de los datos medidos.
5. El dispositivo (1) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado por que el dispositivo (1) también comprende
- medios de calentamiento (11) para calentar el líquido en el espacio para el líquido (3), y/o
- medios de presurización (14) para aumentar la presión en el espacio para el líquido (3).
6. El dispositivo (1) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado por que el dispositivo (1) también comprende un tercer canal de flujo (9), al que se conectan el primer canal de flujo (5) y el segundo canal de flujo (7) de tal manera la transportación del flujo de gas desde el exterior del dispositivo (1) al segundo canal de flujo (7) y la transportación del flujo de gas desde el primer canal de flujo (5) al exterior del dispositivo (1) se dispone a través del tercer canal de flujo (9).
7. El dispositivo (1) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado por que los medios para el cálculo del índice están configurados para seleccionar el índice en base a la fuente de datos que comprende: - cantidad calculada de energía ganada durante una inhalación, y/o
- cantidad calculada de energía utilizada durante una exhalación
8. El dispositivo (1) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado por que los medios para el cálculo del índice están configurados para seleccionar el índice en base a la fuente de datos que comprende: - volumen corriente (TV),
- volumen de reserva inspiratorio (IRV),
- volumen de reserva espiratorio (ERV),
- volumen residual (RV),
- capacidad total pulmonar (LTC), y/o
- variación de la frecuencia cardíaca.
9. El dispositivo (1) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado por que el dispositivo (1) comprende medios para determinar:
- una presión inspiratoria máxima (MIP),
- una presión espiratoria máxima (MEP),
- un flujo inspiratorio máximo (MIF), y
- un flujo espiratorio máximo (MEF) de un individuo.
10. Un sistema que comprende un dispositivo (1) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores 1 a 9, en donde el sistema comprende además una unidad integrada de monitoreo y control de presión y flujo de aire que comprende:
- un componente inalámbrico,
- un procesador (25), y
- al menos un componente de memoria (26).
11. El sistema de acuerdo con la reivindicación 10, caracterizado por que el sistema comprende además una pantalla (27) para mostrar recomendaciones a un usuario.
12. Uso del dispositivo de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores 1-8 para el ejercicio deportivo y/o para el bienestar.
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