ITMI20011073A1 - Dispositivo per incrementare l'umidificazione del flusso d'aria respirata da un paziente - Google Patents

Description

D E S C R I Z I O

Il presente trovato si riferisce ad un dispositivo per incrementare l'umidificazione del flusso d'aria respirata da un paziente.

Come è noto, il condizionamento iniziale dei gas inspirati da una persona avviene normalmente nel tratto respiratorio superiore, cioè nelle cosiddette vie aeree superiori, conseguentemente nel caso di pazienti che vengono sottoposti a ventilazione meccanica con tubo endotracheale, si ha che viene completamente escluso il contributo delle vie aeree superiori e, conseguentemente, si rende necessaria l'umidificazione dell'aria respirata dal paziente.

Il fenomeno risulta ulteriormente esacerbato dall'utilizzazione di aria medicale che, per necessità tecniche, è particolarmente filtrata e secca, con un'umidità assoluta di circa 1 mg/1, per cui diventa assolutamente necessario eseguire un'umidificazione del flusso di aria per non correre il rischio di provocare lesioni all'epitelio polmonare del paziente, che si aggreverebbero progressivamente nel tempo, fino a diventare irreversibili dopo alcune ore.

Per risolvere questo problema sono già noti dei dispositivi filtranti per l'umidificazione passiva, noti come HME-Heat and Moisture Exchanger, che provvedono a trattenere buona parte dell'umidità e del calore espirati dal paziente per provvedere a restituire l'umidità durante la fase di inspiro.

Tale fenomeno ha un'efficienza di circa l'80% e non offre alcun contributo aggiuntivo in termini di umidità o calore, rispetto a ciò che esala il paziente.

Sono già noti dei dispositivi che danno la possibilità di incrementare l'umidificazione dell'aria ed a questo scopo vengono normalmente previsti degli appositi umidificatori che, in pratica, prevedono di realizzare un gocciolamento di acqua sull'elemento filtrante che deve essere appositamente riscaldato in modo tale da facilitare l'evaporazione dell'acqua aggiunta.

Questo modo di procedere crea notevoli complicazioni, in quanto richiede di connettere al filtro sia un elemento di riscaldamento sia l'elemento di gocciolamento.

Il compito che si propone il trovato è appunto quello di eliminare gli inconvenienti precedentemente lamentati, realizzando un dispositivo per incrementare l'umidificazione del flusso d'aria respirata da un paziente che consenta anche si creare un apporto di calore senza dover prevedere delle sorgenti di calore poste in prossimità del filtro HME.

Nell'ambito del compito sopra esposto, uno scopo particolare del trovato è quello di realizzare un dispositivo che risulti particolarmente leggero, non aggravando quindi il peso di quanto deve essere connesso al paziente.

Ancora uno scopo del presente trovato è quello di realizzare un dispositivo che, per le sue peculiari caratteristiche realizzative, sia in grado di dare le piò ampie garanzie di affidabilità e sicurezza nell'uso.

Non ultimo scopo del presente trovato è quello di realizzare un dispositivo che sia facilmente ottenibile partendo da elementi e materiali di comune reperibilità in commercio, e che, inoltre, sia competitivo da un punto di vista puramente economico.

Il compito sopra esposto, nonché gli scopi accennati ed altri che meglio appariranno in seguito, vengono raggiunti da un dispositivo per incrementare l'umidificazione del flusso d'aria respirata da un paziente, secondo il trovato, caratterizzato dal fatto di comprendere un corpo tubolare accoppiabile ad un filtro scambiatore di calore ed umidità e definente un canale di passaggio di un flusso d'aria, almeno una porzione di detto canale essendo realizzata con una membrana impermeabile ai gas e permeabile a ioni e molecole con carica parziale, detta membrana delimitando un'intercapedine esterna a detto canale ed interessata dal passaggio di vapor acqueo.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi risulteranno maggiormente dalla descrizione di una forma di esecuzione preferita, ma non esclusiva, di un dispositivo per incrementare l'umidificazione del flusso d'aria respirata da un paziente, illustrata a titolo indicativo e non limitativo, con l'ausilio degli uniti disegni, in cui:

la figura 1 rappresenta schematicamente in sezione il dispositivo secondo il trovato;

la figura 2 rappresenta il gruppo di ventilazione sul quale viene applicato il dispositivo, secondo il trovato.

Con riferimento alle citate figure, il dispositivo in incrementare l'umidificazione del flusso d'aria respirata da un paziente, secondo il trovato, che viene indicato nella sua globalità con il numerò di riferìmento 1, comprende un corpo tubolare 2 che viene interposto tra il filtro scambiatore di calore e umidità 3, di tipo di per sè noto, ed il tubo endotracheale 4 che viene connesso al paziente.

Il filtro 3, come illustrato in figura 2, è posizionato, in modo di per sè tradizionale, a valle del gruppo di ventilazione 5 dal quale si sviluppano i condotti di espirazione 6 ed inspirazione 7.

La peculiarità del trovato è costituita dal fatto che il corpo tubolare 2 definisce al suo interno un canale 10 di passaggio del flusso d'aria respiratoria; almeno un tratto del canale 10 è realizzato da una membrana 11 che è impermeabile ai gas e permeabile a ioni e molecole con carica parziale.

Tale membrana è realizzata da un tratto tubolare costituito da un copolimero acido periluorosulfonico e politetrafluoroetilene in forma acida, ad esempio, un materiale di questo tipo è noto in commercio con il marchio Nafion della DuPont.

La membrana 11 delimita una intercapedine 15, in cooperazione con un involucro esterno 16 realizzato sul corpo tubolare 1, che risulta percorsa da vapor acqueo di tipo saturo, la membrana 11 permette il passaggio dell'acqua sotto forma di una molecola bloccata in uno stato di dipolo permanente e quindi con caratteristiche ioniche allo stato molecolare, ma non di tutti gli altri gas coinvolti nella respirazione, si ottiene cosi che la membrana in Nafion dà la possibilità di avere il passaggio di acqua da un ambiente ad elevata concentrazione ad una concentrazione inferiore, finché si ristabilisce il voluto equilibrio.

Il tratto tubolare in Nafion ha la possibilità di incrementare conseguentemente l'umidificazione del flusso d'aria all'interno del canale 10 ed inoltre permette di riscaldare i gas del flusso d'aria che raggiungono così il paziente, oltre che arricchiti in umidità, anche debitamente riscaldati.

Per creare il flusso di vapor acqueo, viene previsto un umidificatore riscaldatore 20 in cui un riscaldatore funge da sorgente di vapore ed una piccola pompa centrifuga permette un costante riciclo del vapor saturo caldo, mediante un tubo bilume 21 che si connette agli imbocchi di entrata ed uscita 2la e 21b, che sono in comunicazione con l'intercapedine 15.

Con il dispositivo sopra descritto si ha quindi la possibilità di realizzare una continua umidificazione ulteriore dell'aria, utilizzando del vapore in sostituzione ai dispositivi noti che richiedevano l'utilizzazione di un sistema riscaldante interno al condotto di respirazione e ad un gocciolamento sul filtro.

Da quanto sopra descritto si vede quindi come il trovato raggiunga gli scopi proposti, ed in particolare si sottolinea il fatto che viene realizzato un dispositivo per incrementare l'umidificazione del flusso d'aria respirata da un paziente che risulta particolarmente compatto e maneggevole e, inoltre, grazie all'utilizzazione nella membrana semipermeabile in Nafion, dà la possibilità di ottenere un passaggio di acqua interdicendo il flusso di gas attraverso di essa; va inoltre rilevato che la membrana in Nafion è impermeabile a virus e batteri.

Il trovato così concepito è suscettibile di numerose modifiche e varianti tutte rientranti nell'ambito del concetto inventivo.

Inoltre, tutti i dettagli potranno essere sostituiti da altri elementi tecnicamente equivalenti.

In pratica i materiali impiegati, nonché le dimensioni e le forme contingenti, potranno essere qualsiasi a seconda delle esigenze.

Claims (6)

1. R I V E N D I C A Z I O N I 1. Dispositivo per incrementare l'umidificazione del flusso d'aria respirata da un paziente, caratterizzato dal fatto di comprendere un corpo tubolare accoppiabile ad un filtro scambiatore di calore ed umidità e definente un canale di passaggio di un flusso d'aria, almeno una porzione di detto canale essendo realizzata con una membrana impermeabile ai gas e permeabile a ioni e molecole con carica parziale, detta membrana delimitando un'intercapedine esterna a detto canale ed interessata dal passaggio di vapor acqueo.
2. 2. Dispositivo, secondo la rivendicazione precedente, caratterizzato dal fatto che detto corpo tubolare è interposto tra detto filtro scambiatore di calore ed umidità ed il paziente.
3. 3. Dispositivo, secondo le rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detta membrana è realizzata da un tratto tubolare costituito da un copolimero acido periluorosulfonico e politetrafluoroetilene in forma acida.
4. 4. Dispositivo, secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detta membrana è realizzata in Nafion.
5. 5. Dispositivo, secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detta intercapedine è delimitata da detta membrana e da un involucro esterno definito su detto corpo tubolare.
6. 6. Dispositivo, secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detta intercapedine è connessa ad un umidificatore riscaldatore per l'immissione di vapore saturo atto a fungere, ol¬ tre che da elemento di umidificazione, da elemento riscaldatore.