MXPA97000346A - Tubo de aire biodegradable y espirometro que loemplea - Google Patents

Abstract

Se describe un tubo de aire para utilizar en un espirómetro. Este tubo de aire es desechable y es al menos parcialmente, de preferencia completamente bio-degradable, de manera tal que puede ser producido económicamente y descartado después de uso por un usuario simple del espirómetro. De esta manera se evitan contaminación cruzada de pacientes y costosos procedimientos de esterilización. Además, la producción de este tubo de aire bio-degradable permite el uso de materiales de construcción abundantes y económicos, tales como cartón, papel, polímeros bio-degradables y semejantes, y reduce la carga ambiental provocada por el desecho de este componente.

Description

YpBO DE AIRE BIODEGRADABÍLE Y ESPIRÓMETRO QUE LO EMPLEA J Antecedentes de la Invención ¥ La presente invención se relaciona a tubos de aire para utilizar con espirómetros, y a espirómetros gue utilizan estos tubos de aire. Más particularmente, la presente invención se relaciona a tubos de aire que son deseshables al menos parcialmente bia-degradables y a espirómetros, ?e preferencia espirómetros de presión diferencial que emplean estos tubos de aire* Los espirómetros son dispositivos empleados para medir " f volumen y gasto de flujo de gas exhalado por un usuario paciente, por ejemplo un ser humano. Estas mediciones son importantes para estudios fisiológicos y para análisis dé diagnóstico del desempeño pulmonar del usuario del espirómetro. Por ejemplo, loe efectos de varias medicinas empleadas para tratar pacientes con problemas pulmonares o asmáticos pueden analizarse al verificar el volumen y gasto de flujo del gas exhalado antes y después de la administración de medicamentos. VaE?os dispositivos están disponibles en el mercado que se conocen co o neumo tacómetros tales como el neumo-tacómetro Fleish. Estos dispositivos dependen de que el flujo de aire laminar pase por un elemento de resistencia. Otros espirómetros emplean componentes electrónicos más sofisticados, de manera tal que no se requiere flujo laminar.

El medir la diferencia de presión o presión diferencial deJL gas exhalado a través de un elemento que crea o provoca la diferencia de presión, es la base para espirómetros de diferencial de presión. En estos espirómetros de presión diferencial, es importante que el tubo de aire ( eumo-tacómetro) se configure y coloque precisamente, por ejemplo respecto a los sistemas de detección de presión y componentes electrónicos de los espirómetros, de manera tal que las mediciones puedan realizarse en forma confiable y reproducible. Estos neumo-tacómetros precisamente configurados, en vez de ser desechables, g?e elaboran de metales o plásticos durables para que sean de larga duración y efectivos después de muchos usos sin degradación estructural. Ver por ejemplo, Waterson y colaboradores, Patente de los E.U.A. No. 5,137,026, la descripción de la cual aquí se incorpora completamente por referencia. Ya que la mayoría de los espirómetros involucran pasar gas exhalado directamente desde el sistema respiratorio de un usuario al instrumento para medir, una importante complicación de üríílizar estos dispositivos es la contaminación de un paciente a otro paciente si el mismo espirómetro se emplea por ambos. Diversos enfoques para superar este problema de contaminación se han sugerido. Un enfoque particularmente popular es utilizar una boquilla desechable y filtro sobre la entrada del espirómetro. El paciente que utiliza el espirómetro entra en contacto solo con la boquilla y es capaz al menos en teoría de evitar contaminar el resto del dispositivo. Este enfo ue tiene desventajas que incluyen el gasto relativo de estos filtros/boquillas, y la ineficiencia relativa de estos sistemas. Otro enfoque para superar este problema de contaminación consiste en esterilizar la porción o porciones del espirómetro que entran en contacto con el usuario y/o aire exhalado. Desventajas para este enfoque incluyen tener que dedicar capital adicional en equipo de esterilización, tener que verificar la operación y eficacia del equipo de esterilización y tener que adquirir espirómetros relativamente durables y costosos '^a a soportar los procedimientos de esterilización. Una tercer alternativa que se ha sugerido es el uso de componentes de espirómetro desechables. Ver por ejemplo la Patente de los E.U.A. No. 5,038,773, de Norlien y colaboradores; la Patente de los E.U.A. No. 5,305,762, de Acorn y colaboradores; la patente de diseño de los E.U.A. No. 272,184, de Karpowicz; la Patente de los E.U.A. No. 4,807,641 de Boehringer y colaboradores; y la Patente de los E.U.A. No. 4,905,709 de BTl anski y colaboradores. Estos componentes de espirómetro desechables previos se han elaborado de plásticos durables o metales de grado médico, de manera tal que cuando sean desechables, el costo de producir estos componentes es relativamente elevado. Además, estos componentes desechables son relativamente difíciles de desechar, por ejemplo debido a que se elaboran de materiales durables y de larga duración. Sería ventajoso proporcionar espirómetros y componentes de espirómetros cn3 vitan contaminación cruzada de pacientes y que pueden ser producidos y empleados en forma económica, conveniente y efectiva. Compendio de la Invención Nuevos tubos de aire para utilizar en espirómetros y espirómetros que incluyen estos tubos de aire se han descubierto. Los tubos de aire actuales son deseshables de manera tal que después de que un paciente emplea el tubo de aire, se retira del espirómetro y se desecha. De manera importante, el tubo de aire r_1 menos es parcialmente, de preferencia completamente biodegradable. Como aquí se emplea, el término "bio-degradable" significa que el componente o material se descompone en componentes más ambientalmente aceptables, tales como dióxido de carbono, agua, metano y semejantes, por procesos biológicos naturales, tales como acción microbiana, por ejemplo si se expone a condiciones de terraplenes típicos, en no más de cinco años, de ¿¡inferencia no más de tres años y aún más preferiblemente no más de un año. El tener tubo de aire bio-degradable proporciona ventajas substanciales. Primero, cuando el tubo de aire se desecha, la carga en el medio ambiente de este desecho es reducida al respecto por ejemplo a un tubo de aire no bio- degradable, tales como aquellos elaborados a partir de metales o plásticos convencionales. Además, debido a que el tubo de aire es toio-degradable, puede elaborarse de materiales que son económicos y abundantes (fácilmente disponibles). De esta manera, los tubos de aire actuales son relativamente económicos, de producción fácil y sencilla, requiriendo poco o ningún equipo sofisticado de producción. Ya que los tubos de aire actuales pueden elaborarse de manera económica, el reemplazar un tubo de aire con un nuevo tubo de aire se realiza sin impacto económico substancial. Además, los actuales tubos de aire pueden reemplazarse en el espirómetro, muy fácilmente. Estas ventajas el cumplimiento del operador, ya que el operador del espirómetro (por ejemplo el proveedor de atención o el paciente que opera el espirómetro) probablemente cambiará los tubos de aire actuales después de cada tratamiento o paciente, reduciendo de esta manera los riesgos de contaminación y la diseminación de enfermedades, por ejemplo tuberculosis y otros desordenes del sistema respiratorio, SIDA y otras condicionee sistémicas y semejantes. f^ Los espirómetros que emplean los tubos de aire actuales proporcionan mediciones efectivas en costo, confiables y repradusibles (de tubo de aire a tubo de aire) del desempeño pulmonar del usuario, con riesgo reducido de contaminación. En breve, los tubos de aire para espirómetro bio-degradables desechables actuales, son económicos y fáciles de producir a especificaciones aceptablemente precisas (para desempeño reproducible) son efectivos y confiables en uso y se desechan de mapeya conveniente y efectiva en una forma ambientalmente aceptable o segura para reducir los riesgos de contaminación provocados por uso del espirómetro. En un aspecto amplio, la presente invención se dirige a tubos de aire para utilizar en espirómetros. Los tubos de aire presentes comprenden una porción tubular que define una entrada abierta, una salida abierta, de preferencia opuesta y un espacio hueco entre ellas. La porción tubular se dimensiona y adapta para acoplarse removiblemente al alojamiento de un espirómetro. rf,_-tubo de aire es desechable, es decir puede retirarse o desacoplarse del alojamiento del espirómetro y desecharse sin desechar el alojamiento. Al menos una porción, de preferencia al menos una porción principal, esto al menos aproximadamente 50% en peso, y más preferiblemente de manera substancial toda la porción tubular es bio-degradable. De preferencia, la entrada abierta se dimensiona y adapta para recibirse en la boca del usuario del espirómetro. De esta manera, esta entrada abierta y el área de porción tubular cerca de la entrada abierta actúan como una # 'ti ' boquilla para el espirómetro, de manera tal que el usuario o paciente que utilice el espirómetro puede exhalar en el tubo de aire directamente a través de la entrada abierta. No se requiere boquilla/filtro separado y/o especialmente configurado (relativamente caro) cuando se utilizan los tubos de aire presentes.

Además, los presentes tubos de aire incluyen un el_gra_3nto resistivo que se localiza en el espacio hueco de la porción tubular. Este elemento resistivo se dimensiona y adapta para provocar una diferencia o diferencial de presión, conforme el aire circula en el espacio hueco a través de este elemento. De preferencia al menos una porción, y más preferiblemente al menos una porción principal, y aun más preferiblemente y substancialmente todo el elemento resistivo es bio-degradable. Dos compuertas pasantes se suministran en la porción tubular. Cada una de estas compuertas pasantes abre directamente el espacio hueco definido por la porción tubular y están espaciadas, de preferencia equidistantes espaciadas del elemento resistivo. Estas compuertas pasantes proporcionan comunicación entre el espacio hueco de la porción tubular y el montaje para detección de presión del espirómetro. Las porciones tubulares, y de preferencia los elementos resistivos de los tubos de aire actuales se elaboran al menos parcialmente de materiales bio-degradables . Materiales de «í_3l_strucción bio-degradables preferidos incluyen cartón, papel, materiales poliméricos bio-degradables y semejantes y sus mezclas. En una modalidad particularmente útil, la porción tubular se elabora de cartón o papel o mezclas de los mismos, más preferiblemente produce por métodos análogos a aquellos sonvencionalmente empleados para producir tubos alrededor de los cuales se enrolla papel tisú sanitario. Estos métodos de producción a menudo incluyen formar un tubo de cartón o papel sofr¿¿e un mandril o implemento semejante y luego cortar el tubo resultante a la longitud deseada. En el caso de que la porción tubular se elabore a partir del material polimerico bio- degradable, estos tubos pueden deformarse por técnicas de moldeo de polímero convencionales. El uso de porciones tubulares elaboradas de cartón, papel y semejantes, es particularmente ventajoso ya que estos componentes son relativamente fáciles y económicos de elaborar y además, promueven cumplimiento del operador para desechar el tubo ^ß aire después de cada uso. Esto es debido a que esta porción tubular, particularmente en el área alrededor de la entrada abierta (que de preferencia se emplea como una boquilla) retiene humedad (de la saliva del paciente) y se humecta y permanece así. Esta apariencia humectada automáticamente advierte al siguiente usuario del espirómetro que el tubo de aire se ha empleado previamente. De esta manera, este siguiente usuario más probablemente demandará que se reemplace el tubo de aire, - puciendo de esta manera los riesgos de contaminación cruzada de pacientes. Los actuales elementos resistivos pueden tener cualquier forma o configuración conveniente, por ejemplo de un tamiz, una descripción particular en el espacio hueco de la porción tubular u otra configuración conveniente, para proporcionar un diferencial de presión aceptablemente mesurable conforme el aire circula a través del elemento resistivo. Este diferencial de presión, para una velocidad determinada del flujo desaire, deberá esencialmente eer el mismo del tubo de aire a tubo de aire, de manera tal que no se requiere recalibración del espirómetro pre-calibrado, después de reemplazar el tub,o de aire. Por lo tanto, se prefiere que los elementos resistivos substancialmente tengan la misma estructura precisa, elemento resistivo a elemento resistivo. En una modalidad útil particularmente, el elemento resistivo se elabora de un material polimeriso bio-degradable. Ésta característica facilita el producir los elementos resistivos a una configuración precisa, if?.roducible. Además, los elementos resistivos habrán de colocarse respecto a la porción tubular, de manera tal que la diferencia de presión para cualquier velocidad determinada del tubo de aire a través del elemento resistivo es la misma de tubo de aire a tubo de aire. El elemento resistivo de preferencia se localiza transverso al eje longitudinal de la porción tubular. El elemento resistivo puede colocaree en la porción &ular en cualquier forma conveniente, por ejemplo por acoplamiento a presión del elemento resistivo en el espacio hueco, adhiriendo (por ejemplo utilizando adhesivos biodegradables) el elemento resietivo de la pared inferior de la porción tubular, o al unir dos segmentos separados de la porción tubular con elemento resistivo entre ellos. Otros métodos o técnicas para colocar los elementos resistivos en las porciones tubulares podrán emplearse. De preferencia, los elementos resistivos de los tubos de aire presentes diseñados para utilizar eif, el mismo espirómetro se estructuran y configuran esencialmente iguales, de manera tal que no se requiere recalibración u otro ajuste del espirómetro, debido a que un tubo de aire se reemplaza por otro tubo de aire. En una modalidad preferida, los presentee tuboe de aire además comprenden un medio de colocación o subsistema adaptado para cooperar con el alojamiento del espirómetro, para colocar adecuadamente el tubo de aire respecto al alojamiento del para uso. Cualquier medio de colocación conveniente puede emplearse para orientar adecuadamente el tubo de aire respecto al alojamiento del espirómetro, por ejemplo de manera tal que las compuertas pasantes del tubo de aire se alinean adecuadamente y comuniquen con el montaje para detección de presión del espirómetro. En una modalidad especifica, los montajes de colocación incluyen una proyección dimensional y adaptada para cooperar con mfb. muestra en el alojamiento del espirómetro. En otra modalidad específica, los montajes de colocación incluyen al menos una, de preferencia dos compuertas de colocación en la porción tubular dimensionadas y adaptadas para cooperar cuando menos con una y de preferencia dos proyecciones de colocación en el alojamiento del espirómetro. Esta es una modalidad particularmente útil ya que la compuerta o compuerta de colocación puede colocarse fácilmente en la porción tupiar del tubo de aire. También, ya que el alojamiento de ***** espirómetro, a menudo es un componente polimerico moldeado, la proyección o proyecciones de colocación pueden formarse fácilmente en el alojamiento del espirómetro. Un tubo de aire de acuerdo con la presente invención puede ajustarse apretadamente dentro de un espacio hueco abierto definido por un tubo de alojamiento de espirómetro, de manera tal que las compuertas pasantes de la porción tubular se alinean adecuadamente con el montaje para detección de preeión del toirómetro. Para aeegurar este alineamiento adecuado, pueden elaborarse líneas en ambos tubos de alojamiento del espirómetro y el tubo de aire en sitios, tal que cuando las líneas se alinean mutuamente, lae compuertae paeantee de la porción tubular ee alinean adecuadamente con el montaje para detección de presión del espirómetro. El buen ajuste entre el tubo de aire y el tubo de alojamiento del eepirómetro, aeegura que el tubo de aire puede emplearse en conjunto con el espirómetro, sin perturbar el aPlneamiento del montaje de detección de presión/compuertae pasantee. Deepuée de utilizaree, el tubo de aire puede eer retirado fácilmente del tubo de alojamiento del espirómetro y reemplazarse por un nuevo tubo de aire.

Los tubos de aire presentes pueden diseñarse y estructurarse para ser utilizados con un espirómetro existente modificado durante su producción o con un espirómetro específicamente construido para utilizar con los tubos de aire. Es particularmente útil tener la porción tubular más larga que el alojamiento del espirómetro, de manera tal que en ueo, la porción tubular ee extienda más allá de ambos extremos del componente del alojamiento del espirómetro al cual se acopla removiblemente la poción tubular. Esta característica es muy atractiva para evitar indebida contaminación del alojamiento del wpirómetro por el ueuario del espirómetro. De esta manera, el aire que ee exhala por el paciente paea a través de la porción tubular y no entra en contacto significativo o íntimo con cualquier porción del alojamiento del espirómetro. En otro amplio aspecto de la presente invención, se proporcionan nuevos espirómetros . Los presentes espirómetros comprenden un alojamiento, un tubo de aire como ee deecribe aquí, un montaje para detección de preeión colocado respecto a lae dos ?fjrípuertae paeantee de el tubo de aire para detectar la preeión en cada una de lae compuertae paeantee; y un montaje electrónico acoplado al montaje para detección de presión para generar señales, de preferencia señales eléctricas, indicativa del diferencial entre las presiones detectadas en cada una de las dos compuertas pasantes por el montaje para detección de presión. El montaje electrónico puede disponeree en el alojamiento o puede localizarse remoto del alojamiento. Por ejemplo, el alojamiento puede ser un componente portátil a mano, que se conecta por ejemplo por alambre o cable, a un sistema de procesamiento electrónico que incluye una porción substancial del montaje electrónico del presente espirómetro. En forma alterna, el montaje electrónico puede deshecharse completamente en el alojamiento del espirómetro de manera tal que pueda proporcionarse una unidad totalmente auto-contenida. En una modalidad particularmente útil, los presente espirómetros además comprenden un montaje electrónico adicional al montaje electrónico, dispuesto opcionalmente fuera del alojamiento, para procesar las señales del montaje electrónico y producir y exhibir opcionalmente, señales de desempeño indicativas del desempeño pulmonar del paciente utilizando el espirómetro. Espirómetros existentes que pueden modificarse con los tubos de aire presentes, a menudo incluyen una unidad portátil que comprende un tubo de respiración y un alojamiento que se por el paciente que utiliza el espirómetro. Este alojamiento de preferencia incluye algunos componentes electrónicos, por ejemplo un transductor de diferencial de presión, un amplificador y un convertidor analógico-a-digital. Este alojamiento portátil se acopla a una estación de control remoto, qué típicamente contiene componentes electrónicos relativamente sofisticados que controlan la operación del espirómetro y analizan e interpretan los datos de desempeño pu¿ onar recolectados por el espirómetro. ' En aplicaciones de modificación durante producción en serie, el alojamiento portátil existente se reemplaza por un nuevo alojamiento portátil, que se estructura para emplear tubos de aire de acuerdo con la presente invención y para comunicar con la estación de control remoto existente. Para lograr esta comunicación, el nuevo alojamiento portátil de preferencia tiene uno o más componentes electrónicos que corresponden a cada uno de los componentes electrónicos preeentes en el alojamiento portátil *?P_istente reemplazado. Esta característica de modificación durante producción en serie de la presente invención es particularmente atractiva y ventajosa, debido a que el alojamiento portátil es económico respecto a la estación de control remoto. De esta manera, las ventajas subetancialee de utilizar loe tubos de aire desechablee/bio-degradablee preeentes pueden obteneree a coeto reducido por propietarioe/operadoree de eepirómetroe exietentee. En efecto, el utilizar el eietema de íificación de producción en eerie preeente, lae ventajas de la presente invención pueden disfrutaree ein reemplazar la eetasión de control remoto relativamente coetoea. Aunque muchae de las caracteríeticae de la preeente invención se describen eeparadamente, máe de una o todas estae características pueden utilizarse en diversae combinaciones, siempre que estas característicae no eean mutuamente inconeietentes y todas estae combinaciones estén dentro del alcance de la presente invención. Estos y otroe aepestoe y ventajae de la presente invención se establecen en la siguiente deecripción detallada y reivindicacionee, particularmente cuando ee consideran en conjunto con los dibujos acompañantes, en donde partes semejantee tienen números de referenciae semejantes. Breve Descripción de los Dibujos La Figura 1 es una ilustración algo esquemática que muestra un eepirómetro de acuerdo con la preeente invención. ^ a Figura 2 es una vieta lateral de un espirómetro de acuerdo con la presente invención, que muestra una porción de los componentes electrónicos dispuestos espaciados de la unidad portátil. La Figura 2A es una vista lateral del espirómetro ilustrado en la Figura 2. La Figura 3 es una vista de corte parcial, de frente y parte superior en perepectiva del tubo de aire empleado en el =UPirómetro ilustrado en la Figura 2. La Figura 4 es una vista en eección tranevereal que ee toma generalmente sobre la línea 4-4 de la Figura 3. La Figura 5 ee una vista en sección transversal que se toma generalmente sobre la línea 5-5 de la Figura 3.

La Figura 6 ee una vista en sección transversal en coifce parcial que se toma generalmente sobre la línea 6-6 de la Frgura 2. La Figura 7 es una vista en eección transversal que se toma generalmente sobre la línea 7-7 de la Figura 2. La Figura 8 es una vista lateral de una modalidad alterna de un espirómetro de acuerdo con la presente invención. La Figura 9 es una vista lateral y posterior del eepirómetro iluetrado en la Figura 8. Descripción Detallada de los Dibujos Jf^ Con referencia a lae Figuras 2 y 2A, un espirómetro de acuerdo con la preeente invención, ilustrado generalmente en 10, incluye un tubo bio-degradable, desechable 12, un alojamiento 14 y componentes electrónicos de control 16. El eepirómetro 16 ee lo que actualmente ee conoce como un espirómetro de presión diferencial y en general opera en una forma similar al espirómetro descrito en la Patente de los E.U.A. No. 5,137,026 de aterson y colaboradores, anteriormente anotada. ' p El tubo de aire 12 se describe con referencia a las Figuras 3, 4 y 5. El tubo de aire 12 incluye un primer segmento tubular 18, un segundo segmento tubular 20, y un elemento resistivo 22 localizado entre ellos. Los segmentoe tubulares 18 y 20 se elaboran de cartón o papel grueso bio-degradables, por ejemplo una forma similar a como se elaboran convencionalmente los tubos de cartón, tal como para utilizar con productos de tisú para baño y semejantes. El elemento resistivo 22 se elabora de u_?___ composición poliraérica bio-degradable, tales como las composiciones basadas en almidón e hidrocarburos insaturados o polimeros termoplásticos o acetato de celulosa. Ver, por ejemplo las Patentes de los E.U. A. Nos. 5,296,526; 5,292,782; y 5,208,318, las descripciones de cada una de las cuales se incorporan completamente aquí por referencia. El elemento resistivo 22 puede fabricarse en la configuración descrita e ilustrada aquí utilizando técnicas de procesamiento de plásticos convencionales, por ejemplo moldeo por inyección. ?f Primeros y segundos segmentos tubulares 18 y 12 incluyen compuertas pasantes 24 y 26, respectivamente, que pueden punzonarse o de otra forma cortarse de los elementos tubulares antes (o después) de ensamblado del tubo de aire 12. Estas compuertas pasantes 24 y 26 se colocan de manera tal que en el tubo de aire de ensamblado 12, se encuentren a ambos lados de, y espaciadas equidistantemente del elemento resistivo 22. Los centros de estas compuertas 24 y 26 definen una línea que es al eje longitudinal 28 del tubo de aire 12. Las compuertas pasantes 24 y 26 abren directamente al eepacio hueco 30 definido por los segmentos tubulares 18 y 20. El elemento resistivo 22, que de preferencia se forma integralmente, incluye un restristor o reductor de flujo 32, que se extiende dentro del espacio hueco 30 alrededor de la circunferencia del espacio hueco. El reductor de flujo 32 forma un pasaje que tiene un área en sección transvereal máe pequeña El aire que paea desde el espacio hueco de flujo 32, provoca un diferencial de presión que puede medirse al detectar la presión en las compuertas pasantee 24 y 26. El elemento reeietivo 22 ademáe incluye una baee 36 que se eujeta a y circunda el reductor del flujo 32. La baee 36 incluye una primer euperficie de hombro 38, una eegunda euperficie de hombro 40 y una porción central que ee extiende hacia afuera 42. Ademáe, un botón que ee extiende hacia afuera # .ee conecta a una parte de la porción central 42. El botón 44 se coloca para estar diametralmente opuesta a los centros de primeras y segundae compuertae paeantes 24 y 26. El tubo de aire 12 se ensambla al llevar el primer segmento tubular 18 y el segundo segmento tubular 20 en proximidad con la primer superficie de hombro 38 y la segunda superficie de hombro 40, respectivamente. Utilizando un adhesivo bio-degradable, fuerza ultrasónica y/u otra técnica o técnicas de ^Kón, el primer y segundo segmentos tubulares 18 y 20 se unen al montaje base 36, subetancialmente como ee ilustra en la Figura 4. Después de ensamblar, el tubo de aire 12 se empaca y queda listo para embarque y uso. El tubo de aire 12 incluye una entrada abierta 46 y una salida abierta 48. El aire 50 circunda la entrada abierta 46 y se dimensiona y ajusta para adaptaree a la boca de un eer humano.

Esta área de boquilla 50 se emplea por el paciente utilizando el esferómetro 10 al colocar el área en la boca y exhalar en el espacio hueco del tubo de aire 12. Cuando ee deeea utilizar el tubo de aire 12 ee desempata y se acopla al alojamiento 14. En particular, con referencia a la Figura 2, el tubo de alojamiento 51 incluye una ranura en forma de L 52. El tubo de aire ee coloca dentro del tubo de alojamiento 51 al colocar el botón 44 dentro de la ranura 52. El tubo de aire luego ee mueve dentro del tubo de alojamiento 51 haeta que el botón 44 alcanza la pared posterior de la ranura 52. En este punto, el tubo de aire 12 se gira para acoplar al botón 44 seguramente en la porción corta 56 de la ranura 52. Con el botón 44 así colocado, el tubo de aire se acopla adecuadamente al alojamiento 14, de manera tal que primerae y segundas compuertas pasantes 24 y 26 están en comunicación con las compuertas de detección de las patas de detección de presión, descritas a continuación. En este punto, el espirómetro 10 está listo para utilizarse. Hay que notar que •tubo de aire 12 es más largo que el tubo del alojamiento 51 y, cuando se acopla adecuadamente al tubo de alojamiento, se extiende más allá de ambos extremos del tubo de alojamiento. Esta característica eetá preeente en lae otras combinaciones de tubo de aire/alojamiento, específicamente ilustradae aquí. El tubo de aire de aire relativamente largo reduce el rieego que aire exhalado por el usuario del espirómetro, entre en contacto ef^ti o con y contamine el alojamiento. Cuando se desea retirar el tubo de aire 12 del tubo de alojamiento 51, el tubo de aire se gira en una dirección inversa y luego se deeprende de la ranura 52. La Figura 1 iluetra la operación general de un espirómetro iluetrado generalmente 58, de acuerdo con la presente invención. El tubo de aire empleado en la Figura 1, es de un diseño más eimple que el tubo de aire 12. Eete tubo de aire máe eimple, iluetrado generalmente en 60, ee elabora de loe mismos Iprceriales de construcción que el tubo de aire 12. Un tubo de papel grueso o cartón integral eimple 62 se proporciona y define un espacio pasante hueco 63, una entrada abierta 64, una salida abierta 65, un área de boquilla 66 y dos compuertae paeantee 67 y 68. Cada uno de estos componentes funciona substancialmente en la miema forma que el componente correspondiente del tubo de aire 12. El elemento resietivo 70, simplemente es un elemento de anular de material polimerico bio-degradable como se describe en otra parte aquí. Este elemento resistivo 70 se ajusta a presión dentro del eepacio hueco 63 del tubo de aire 60. El tubo de alojamiento 71 define un eepacio pasante hueco e incluye una cabeza de flecha 74 en su superficie exterior. La cabeza de flecha 74 y la línea de índice 75 en la superficie exterior del tubo de aire 60, se colocan de manera tal que cuando la cabeza de flecha y la línea de índice se alinean, como se i2____tra en la Figura 1, las compuertas pasantes del tubo de aire 60 comunican con las patas para detección de presión 76 y 78, respectivamente. Además, el tubo de aire 60 se dimensiona para ajuste apretado en el orificio pasante definido por el tubo de alojamiento 71. Cuando se desea utilizar el espirómetro 58, el tubo de aire 60 se coloca en el orificio pasante definido por el tubo de alojamiento 71. El tubo de aire 60 se manipula hasta que la flpnea de índice 75 y la cabeza de flecha 74 se alinean de nuevo como se ilustra en la Figura 1. En este punto, el tubo de aire 112 se coloca adecuadamente y el espirómetro 58 está listo para usó. Lo siguiente es una descripción general de Xa operación del resto del espirómetro 58 después de que el tubo de aire 60 se localiza y coloca adecuadamente respecto a las patas de detección de presión 76 y 78. Esta descripción general es aplicable ß^lizando cualquier espirómetro, tal como el espirómetro 10 de acuerdo con la presente invención, Las compuertas pasantes 67 y 68 comunican con las patas para detección de presión 76 y 78, respectivamente. Como una protección adicional contra contaminación, las patas para detección de presión 76 y 78 pueden equiparse con filtros, aunque esto no se requiere. Eetas patas para detección de presión 76 y 78 comunican con un transductor de presión diferencial 80, que ps_^¿ ejemplo puede ser un transductor que se vende por Motorola El transductor de presión 80 genera una eeñal eléctrica en un par de alambree de ealida 82 y 84, eeta eeñal ee proporcional a la preeión diferencial entre las patas para detección de preeión 76 y 78. Eeta eeñal se amplifica por una etapa de amplificador diferencial 86 y alimenta a un convertidor analógico-a-digital 88, que convierte la salida del amplificador en señalee digitales. La salida del convertidor 88 se alimenta a un Icroprocesador 90, gue es parte de los componentes electrónicos de control 16. El microprocesador 90 utiliza un algoritmo almacenado en una ROM 92 para realizar varioe cálculoe en la señal desde el convertidor 88, y para exhibir los resultados, por ejemplo volumen y gasto de flujo en el exhibidor 94, por ejemplo un monitor convencional o módulo de exhibición de cristal líquido. El microprocesador 90 se energiza por una fuente de energía 91, por ejemplo, un conector capaz de acoplarse o ^?e?ctarse a una fuente de voltaje de línea eléctrica convencional. El conmutador 96 puede activarse para iniciar la operación del eepirómetro a travée del microprocesador 90. Los reeultadoe durante cada medición pueden almacenaree en una RAM 98 para referencia futura. Una compuerta de entrada/salida 100 también puede proporcionarse para permitir cambiar la programación del microproceeador 90. Ademáe, el microproceeador 90 puede programarse de manera tal que ante comando puede dej -argar los resultados acumulados en la RAM 98 a través de la compuerta de entrada/salida 100 a una impreeora o computadora. atereon y colaboradoree en la Patente de loe E.U.A. No. 5,137,026, proporciona mayoree detallee respecto a la operación de eete espirómetro. En cualquier caso, cuando un paciente ha concluido un tratamiento o ejercicio de diagnóstico utilizando el espirómetro , el tubo de aire bio-degradable, por ejemplo el tubo de aire 12 o el tubo de aire 60, se retira del tubo de alojamiento y ee r^ sec a en una forma ambientalmente eegura. Como ee iluetra en lae Figurae 2 y 2A, el alojamiento 14 se estructura para sujetaree con una mano del ueuario. Por ejemplo, la flecha 102 del alojamiento 14 ee configura para fácil sujeción con la mano. Además, se proporcionan indentaciones para dedos 104 para hacer inclueo máe fácil el eoetener este dispositivo con la mano. La modalidad ilustrada en las Figuras 2 y 2A, incluyen w.p?onentes electrónicos de control 16 localizados remotos del alojamiento portátil 14. La comunicación entre el convertidor 88 y los componentes electrónicos de control 16 ocurre a través del cable 106 que pueden conectarse al convertidor utilizando un enchufe 105, tal como un enchufe de conexión rápida RJ-11 convencional, en el alojamiento 14. El convertidor 88, la etapa de amplificador 86 y la etapa de transductor de presión 80 pueden energizarse a través del cable 106 desde el microprocesador 90 y le^fuente de energía 91. En forma alterna, los componentes electrónicos en del alojamiento 14 pueden energizarse independientemente por un paquete de baterías tal como una batería de níquel-cadmio recargable convencional. Si este paquete de baterías se emplea, el alojamiento 14 incluye una compuerta a travée de la cual puede cargarse el paquete de baterías. En la modalidad ilustrada en lae Figurae 2 y 2A, el microprocesador 90 puede ser un microprocesador dedicado que H_(r_cluye un teclado simple y estructurado y adaptado específicamente para controlar la operación de un espirómetro.

En forma alterna, el microproceeador 90 puede eer un componente de una computadora pereonal para propósitos generales, incluyendo un teclado de tamaño completo, monitor de video, unidad de disco duro e impresora. El microproceeador dedicado ee particularmente ventajoso debido a su relativa simplicidad, costo reducido y ffaaccilidad de uso. F Además, la flecha 102 del alojamiento 14 incluye una porción ahusada 107 como se ilustra en la Figura 2A, que facilita la colocación y mantenimiento del alojamiento en una superficie plana, por ejemplo entre usos. La modalidad ilustrada en las Figuras 2 y 2A es útil como un espirómetro completamente nuevo o el tubo de aire 12 y el alojamiento 14 pueden emplearee para modificar un eepirómetro existente. Por ejemplo, un espirómetro existente incluye una untíad portátil que comprende un tubo para respiración permanente, patas de detección de presión, transductor de presión, un amplificador y un convertidor analógico-a-digital, y se conecta a un sistema de control dedicado, que funciona en una forma substansialmente similar a los componentes electrónicos de control 16. Simplemente al reemplazar la unidad portátil existente con el alojamiento 14, y los componentes acoplados a o dispuestos en el alojamiento, se produce un espirómetro modificado que tiene muchas de las ventajas de la presente ¿tanoift, Una modalidad aún adicional de la presente invención se ilustra en las Figuras 8 y 9. Este espirómetro, ilustrado generalmente en 210, es excepto como se declara expresamente aquí, estructurado en una forma similar al espirómetro 10. Componentes de espirómetro 210, que corresponden a los componentes del espirómetro 10, tienen números de referencia correspondientes incrementados por 200, Las diferencias ri imarias entre el espirómetro 210 y el espirómetro 10 tienen que ver con la configuración del tubo de aire 212, la configuración del tubo de alojamiento 251 y la ubicación de los componentes electrónicos.

El tubo de aire 212 se estructura substancialmente sipLlar al tubo de aire 60, excepto porque en la región cersa de la ealida abierta 248, se proporsionan dos sompuertas de solosasión 107 y 108. El tubo de alojamiento 251 se estrustura para astuar somo un soporte para tubo de aire 212 en vez de sirsundar el tubo de aire, como los tuboe de alojamiento 51 y 71. Ademáe, el tubo de alojamiento 251 incluye doe proyessionee que ee extienden hacia arriba 109 y 110 que ee colosan para resibiree por lae sompuertae de solocación 107 y 108, reepectivamente cuando el ;íf_-jbo de aire 212 ee acopla al tubo de alojamiento 251. Con lae proyecsionee 109 y 110 asopladae a o resibidae por las sompuertas de colocación 107 y 108, lae compuertae 224 y 226 ee alinean adecuadamente con lae patae para detecsión de presión 76 y 78. Una sarasterístisa adisional del eepirómetro 210 ee que todoe loe sirsuitoe elestrónisos , ilustradoe generalmente en 111, estos es, el transdustor de presión 80, la etapa de amplifisador 86, sonvertidor 88, y somponentes elestrónisos de sontrol 16, se Bfcalizan en el alojamiento 214. De eeta manera, somo ee iluetra en lae Figuras 8 y 9, el teclado de control 112 del microproseeador 90 ee localiza en la flecha 302 del alojamiento 214. Ademáe, el exhibidor 94 se localiza en el alojamiento 214. En el espirómetro 210, la fuente de energía 91 es un paquete de bateríae tal como una batería de níquel-cadmio recargable convensional, y ee losaliza dentro del alojamiento 214. La compuerta 114 en el alojamiento 214 ee adapta para proporcionar ssjsinisasión entre el paquete de bateríae 91 y un sargador de baterías sonvensional, para resargar el paquete de baterías suando se requiere. La sompuerta E/S (I/O) 100 también se transporta por el alojamiento 214 y proporsiona somunisasión sonveniente entre el misroproceeador 90 y una computadora o impreeora, cuando ee deeea deecargar informasión de loe sirsuitoe electrónicos 111 a eee otro diepoeitivo. El eepirómetro 210 ee una unidad autocontenida que puede operarse por ueo de pasiente. A fin de operar el eepirómetro 210, el tubo de aire 212 W& acopla a la altura del alojamiento 251, de manera tal que lae proyecsionee 109 y 110 sorresponden son lae sompuertae de solosasión 107 y 108, reepestivamente. El pasiente luego ensiende el sonmutador 96 y utiliza el eepirómetro 210 para sualquier prosedimiento deseado de tratamiento y/o diagnóstiso. Cuando ee deeea retirar el tubo de aire 212 del tubo del alojamiento 251, el tubo de aire bio-degradable 212 eimplemente se resoge del tubo del alojamiento 212 y puede dessartarse en una lima ambientalmente aseptable. Una sarasteríetisa importante de la preeente invensión es que los tuboe de aire al menoe eon parsialmente, de preferensia sompletamente bio-degradablee. Esta sarasterístisa permite la remosión y reemplazo rápido y fresuente de tuboe de aire en una forma esonómisa y ambientalmente efestiva de manera tal que loe rieegoe de sontaminasión ee redusen reepesto a un espirómetro que tiene un tubo de aire permanente. Además, los tingos de aire bio-degradables de acuerdo con la presente in ención, se elaboran en forma fásil y esonómisa, promueven el sumplimiento del operador en deseshar el tubo de aire deepuée de sada pasiente/tratamiento, y pueden deesartarse en una forma ambientalmente aseptable, redusiendo de esta manera la sarga en el ambiente provosada por sa bio o reemplazo fresuente de loe tuboe de aire. Mientras que esta invensión se ha dessrito son reepesto a divereoe ejemploe y modalidadee eepesífisae, habrá de _____.< ^¡¡tenderse que la invensión no se limita a la misma y que puede eer prastisada en forma diverea son el alsanse de lae reivindisasionee eiguientee.

Claims (21)

1. REIVINDICACIONES 1.- Un tubo de aire para utilizar en un eepirómetro, saarraacsterizado porque somprende: una porsión tubular que define una entrada abierta, una ealida abierta y un eepasio hueso entre ellae, y que se dimensiona y adapta para asoplarse removiblemente a un alojamiento de un eepirómetro; un elemento reeistivo losalizado en el espasio hueso, que se dimeneiona y adapta para provosar una diferensia de preeión sonforme sirsula aire en el espasio hueso a través del elemento resistivo; y dos sompuertas pasantes en la porsión tubular, sada una de las suales abre irestamente el espasio hueso y está eepasiada del elemento reeietivo que ee losaliza entre ellae, siempre que el tubo de aire sea deseshable y al menos una porsión prinsipal de la porsión tubular es bio-degradable.
2. 2.- El tubo de aire de sonformidad son la reivindisasión 1, caracterizado porque subetancialmente toda la porción tubular ee bio-degradable.
3. 3.- El tubo de aire de conformidad con la fevindisasión 1, caracterizado porque la porción tubular ee elabora de un material selecsionado del grupo que soneiete de sartón, papel, polímeroe bio-degradablee y eue mezslas.
4. 4.- El tubo de aire de sonformidad son la reivindisasión 1, sarasterizado porque la porsión tubular se elabora de sartón.
5. 5,- Él tubo de aire de conformidad son la reivindicación l, sarasterizado porque la porción tubular es jtnás larga que el componente del alojamiento del espirómetro al cual se acopla removiblemente y en uso, se extiende más allá de ambos extremos del componente del alojamiento del espirómetro al cual se acopla removiblemente. '
6. 6.- El tubo de aire de conformidad son la reivindicación 1, caracterizado porque al menos una porción principal del elemento resistivo es bio-degradable.
7. 7.- El tubo de aire dé conformidad con la lvindicación l, carasterizado porque substancialmente todo el elemento resistivo es bio-degradable.
8. 8.- El tubo de aire de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el elemento resistivo se elabora de un material seleccionado del grupo que consiste de cartón, papel, polímeros bio-degradables y mezclas de los mismos.
9. 9.- El tubo de aire de conformidad con la reivindicación l, caracterizado porque el elemento resistivo se . ^bora de un material polimérico bio-degradable.
10. 10.- El tubo de aire de conformidad con la reivindicación l, caracterizado porque el elemento resistivo se localiza transverso al eje longitudinal de la porción tubular.
11. 11.- El tubo de aire de sonformidad son la rejygindisasión 1, sarasterizado porque el elemento reeietivo se soloca entre el eepacio hueco y ocluye parcialmente el espacio hueso.
12. 12.- El tubo de aire de sonformidad son la reivindicación 1, carasterizado porque sada una de las dos sompuertae paeantee está equidistante del elemento resistivo.
13. 13.- El tubo de aire de sonformidad son la reivindicación 1, carasterizado porque es substancialmente bio-degradable en forma total. JPr
14. 14.- El tubo de aire de conformidad con la reivindicasión 1, sarasterizado porque además somprende un montaje de solosasión adaptado para sooperar son el alojamiento del espirómetro para solosar adesuadamente el tubo de aire respesto al alojamiento del espirómetro.
15. 15.- El tubo de aire de sonformidad son la reivindicación 14, caracterizado porque los montajee de colosasión insluyen una proyessión dimensionada y adaptada para a*perar son una muessa en el alojamiento del eepirómetro.
16. 16.- El tubo de aire de sonformidad son la reivindisasión 14, sarasterizado porque loe montajee de solosasión insluyen suando menos una sompuerta de solosasión en la porción tubular dimensionada y adaptada para cooperar cuando menos con una proyessión de solosasión en el alojamiento del espirómetro.
17. 17.- Una combinasión, sarasterizada porque comprende: un.^1ojamiento; un tubo de aire de la reivindicasión 1, asoplado removiblemente en el alojamiento; un montaje para detesción de presión colosado respesto a lae doe sompuertae paeantee, para detestar la preeión en sada una de las dos sompuertas paeantes; y un montaje elestróniso dispuesto en el alojamiento y asoplado al montaje para detección de preeión, para generar eeñalee indicativae de la diferensia entre las presionee detestadas en las dos sompuertas pasantee por el montaje para detessión de preeión. r F
18. 18.- La sombinasión de sonformidad son la reivindicación 17, caracterizada porque el alojamiento se dimensiona y adapta para soeteneree en una mano de un paciente utilizando el tubo de aire, y ademáe comprende un montaje electrónico adicional acoplado al montaje electrónico y colocado fuera del alojamiento, para proceear lae eeñalee, para produsir y exhibir señales de desempeño indisativas del deeempeño pulmonar del pasiente utilizando el tubo de aire. W^
19. 19.- La sombinasión de sonformidad son la reivindisasión 17, sarasterizada porque el alojamiento ee dimensiona y adapta para soetenerse en una mano de un pasiente utilizando el tubo de aire, y ademáe somprende un montaje elestróniso adisional asoplado al montaje elestróniso y diepueeto en el alojamiento para proseear las señales, para produsir y exhibir las señalas de deeempeño indicativas del desempeño pu „^¿goon_ar del paciente utilizando dicho tubo de aire.
20. 20.- La sombinasión de sonformidad son la reivindisasión 19 , saracterizada porque además comprenden una batería recargable dispueeta en el alojamiento para energizar el montaje de componentes electrónisos y el montaje de somponentes elestrónisos adisional .
21. 21.- Un tubo de aire para utilizar en un espirómetro, sarasterizado porque insluye un alojamiento que somprende: una porsión tubular bio-degradable que define una entrada abierta, l(R¡aa salida abierta opuesta y un eepacio hueco entre ellae, y que ee dimeneiona y adapta para acoplarse removiblemente al alojamiento del eepirómetro, la porción tubular bio-degradable insluye un montaje de solosasión dimeneionado y adaptado para sooperar con el alojamiento del espirómetro, para colocar adecuadamente el tubo de aire bio-degradable respecto al alojamiento; un elemento reeietivo bio-degradable dimeneionado y adaptado para provocar diferencia de preeión, conforme fluya en eepacio hueco a travée del elemento resistivo; y doe sompuertas pasantes en la porción tubular bio-degradable, cada una de las suales abre directamente al espacio hueco y se separa equidistantemente del elemento resietivo bio-degradable que ee localiza entre ellae.