PT1450887E

PT1450887E - Separador de água autovedante

Info

Publication number: PT1450887E
Application number: PT02785624T
Authority: PT
Inventors: Surinderjit Kumar Jassell; Alan Pittaway; Simon Robert Payne
Original assignee: Intersurgical Ag
Priority date: 2001-12-07
Filing date: 2002-12-06
Publication date: 2010-04-09
Also published as: CA2468508C; GB0129296D0; GB0228458D0; US20050121074A1; US7383852B2; EP1450887A1; GB2384844B; ATE456387T1; ES2339926T3; DE60235254D1; EP1450887B1; CA2468508A1; AU2002350911B2; WO2003047674A1; GB2384844A; AU2002350911A1

Description

7743

DESCRIÇÃO

SEPARADOR DE ÁGUA AUTOVEDANTE A presente invenção refere-se a um separador de água autovedante e em particular a um desses separadores que é útil em sistemas para a ventilação mecânica de um paciente incapaz de respiração espontânea.

Numa pessoa saudável a função de respirar é inteiramente espontânea. O cérebro sente um aumento de dióxido de carbono no sangue e imediatamente pede mais oxigénio. Este oxigénio é levado para o corpo por inspiração espontânea e o dióxido de carbono é removido na fase de exalação passiva de respiração. Uma pessoa saudável gera uma certa quantidade de humidade, que é usada no pulmão para parar a formação de secreções. A capacidade para respirar espontaneamente pode perder-se por vários motivos. São exemplos disso, consequência de intervenções cirúrgicas (pós-operatórias), consequência de certas perturbações musculares que afectam os pulmões, em consequência de sedação por um clinico. Os pacientes assim afectados têm de ser ventilados por meios mecânicos para conseguir a oxigenação e a remoção de dióxido de carbono.

Quando um paciente é ventilado mecanicamente é essencial que a humidade do ar seja mantida a um nível suficientemente elevado, dado que um pulmão com um funcionamento danificado será mais susceptível a secreções. Isto pode ser conseguido usando um permutador de calor-humidade (HME) ou um 7743 humidificador de banho de água aquecida. Um HME retém a humidade numa respiração exalada e esta humidade é reenviada para o pulmão com a fase seguinte de inspiração. Num sistema de banho de água o gás inspiratório é feito passar através de uma câmara de água aquecida e recolhe a humidade antes de entrar no pulmão. À medida que o gás inspiratório viaja ao longo do sistema respiratório, uma certa quantidade de vapor de água arrefecerá e começará a condensar, formando goticulas de água, que começarão a formar-se, provocando a chamada "chuva".

Essa água tem de ser removida do sistema respiratório de modo a não ocludir o fluxo de ar respiratório ou a drená-lo novamente para os pulmões do paciente colocando assim o paciente em risco de afogamento, ou não faz a drenagem para o equipamento ventilator/anestésico provocando danos. No caso de se permitir a acumulação durante um período de tempo prolongado, então, devido à sua natureza não compressível, a água bloqueará efectivamente o sistema respiratório. 0 modo mais eficaz de recolher a humidade num tal sistema é através da utilização de um dispositivo chamado separador de água. Um tal dispositivo é geralmente localizado a meio do sistema respiratório e posicionado no ponto mais baixo de modo que o líquido seja drenado para o seu interior. E necessário esvaziar periodicamente a água acumulada desse separador de água e isto deveria ser idealmente possível sem interromper a ventilação do paciente e também sem provocar uma queda na pressão no interior do sistema, e sem permitir a saída de fluido possivelmente contaminado ou infeccioso do 2 7743 sistema ou infecçao do sistema por agentes externos. A patente EP 0705616 revela uma solução para este problema que utiliza uma disposição de válvula de dois discos em que cada disco inclui uma abertura semi-circular. A válvula é aberta e fechada pelas aberturas que são colocadas em ou fora de registo, respectivamente. A patente WO 01/78819 revela outra solução que também utiliza uma disposição de válvula de dois discos. Esta disposição, no entanto, usa duas aberturas em cada disco envolvidas por vedações elastoméricas para melhorar a capacidade de vedação da válvula. A construção destes separadores de água é relativamente complicada cada separador de água, compreendendo vários componentes separados.

Projectou-se agora uma forma melhorada de separador de água.

De acordo com a invenção proporciona-se um separador de água apropriado para uso num circuito de ventilação mecânica, em que o separador de água compreende uma tampa que tem nela formada uma entrada e uma saída, um recipiente de recolha de fluido que engata na tampa, e um dispositivo de fecho rotativo interposto entra a tampa e o recipiente de recolha de fluido e que inclui pelo menos uma abertura, sendo a disposição tal que o recipiente de recolha de fluido está operacionalmente ligado ao dispositivo de fecho de modo que o engate ou desengate do recipiente de recolha de fluido da tampa faz com o dispositivo de fecho seja rodado, caracterizado por a tampa ser formada com uma aba de 3 7743 separação interna que se estende para confinar com o dispositivo de fecho de modo a definir uma câmara por via da qual a entrada e a saída estão em comunicação fluida, de modo que quando o recipiente de recolha fluido é engatado na tampa, o dispositivo de fecho tem uma primeira orientação na qual está localizada pelo menos uma abertura na periferia da aba e o recipiente de recolha de fluido está em comunicação com a câmara pelo menos via uma abertura, e quando o recipiente de recolha de fluido é removido da tampa o dispositivo de fecho é rodado para uma segunda orientação na qual pelo menos uma abertura está localizada externamente à periferia da aba e da câmara. 0 separador de água de acordo com a invenção é vantajoso principalmente porque a remoção do recipiente de recolha do separador, por exemplo, para esvaziar, rodar automaticamente o fecho, e engatar novamente o recipiente de recolha, restaura subsequentemente de modo automático a comunicação entre a câmara e o recipiente de recolha. Isto elimina ou mitiga substancialmente as desvantagens associadas à arte anterior, tal como a interrupção da ventilação, uma redução na pressão interna no sistema, fuga de fluido do sistema ou contaminação do sistema a partir do exterior. Além disso, a construção do separador de água de acordo com a invenção é muito mais simples do que a construção da arte anterior.

De modo conveniente a aba é dependurada do lado inferior da tampa, e envolve as aberturas da entrada e da saída. De preferência a aba é de forma alongada, sendo de secção transversal essencialmente oblonga, ou seja, com um 4 7743 comprimento que é maior do que (mais habitualmente pelo menos duas vezes mais) a sua larqura. De preferência as extremidades da aba são arredondadas. Assim, a aba tem preferencialmente um par de lados paralelos unidos por partes de extremidade arredondadas. A aba pode ser integralmente formada no interior da tampa ou pode ser formada separadamente da tampa. Nos casos em que a aba é um componente separado, a tampa inclui, de preferência, formações que engatam na aba. Essas formações tomam convenientemente a forma de uma nervura sobre a qual a aba é pressionada com um ajuste com aperto.

De preferência, proporciona-se uma vedação elástica entre o bordo inferior da aba e a superfície do fecho. A vedação pode ser afixada no fecho, mas mais preferencialmente é unida ao bordo inferior da aba.

De preferência, a vedação é formada por material elastomérico e a parte restante da tampa e/ou aba é, de preferência, formada em material plástico relativamente rígido. Este material pode ser qualquer material apropriado para uso em aparelhos respiratórios médicos e, em conjunto, proporcionam uma vedação eficaz. 0 componente que tem a vedação (mais preferivelmente a tampa e/ou aba) é formado usando, de preferência, um processo de moldagem por injecção de duas camadas que envolve a moldagem por injecção do material plástico relativamente rígido e subsequentemente a moldagem por injecção do material elastomérico que forma a vedação no material plástico relativamente rígido. 5 7743

De preferência, o fecho rotativo tem a forma de um disco, e pode ser recebido no interior da tampa com um fecho de pressão. O recipiente de recolha é ligado de modo operativo a um fecho rotativo de modo que o fecho é feito rodar por rotação do recipiente de recolha, sendo que essa rotação também liberta o recipiente de recolha do resto do separador. Mais preferencialmente, o recipiente de recolha tem uma ligação do tipo de libertação rápida ao resto do separador, por exemplo um ajuste do tipo de baioneta ou semelhante.

De acordo com outro aspecto da invenção proporciona-se um circuito de ventilação mecânica que compreende um separador de água, tal como acima descrito. A invenção será agora descrita com mais pormenor, apenas a titulo de exemplo, com referência aos desenhos anexos, nos quais:

Figura 1 - é uma vista em perspectiva de uma primeira forma de realização de um separador de água autovedante de acordo com a invenção;

Figura 2 - é uma vista em perspectiva interna da parte superior do separador da primeira forma de realização do separador de água autovedante de acordo com a invenção;

Figura 3 - é uma vista fragmentada do separador de água; 6 7743

Figura 4 - é uma vista interna em perspectiva da aba de vedação engatado na parte superior do separador que faz parte de uma segunda forma de realização do separador de água autovedante de acordo com a invenção; e

Figura 5 - é uma vista fragmentada da segunda forma de realização do separador de água.

Fazendo agora referência à figura 1, um separador de água autovedante de acordo com a invenção é designado geralmente por 1 e compreende essencialmente três componentes (ver Figura 3) . Esses componentes são uma parte superior 10 de um separador, um prato de válvula 20 e um copo de recolha 30. Cada um dos três componentes 10, 20, 30 é moldado em material plástico, sendo a parte superior 10 do separador formada por dois materiais diferentes num processo de moldagem de duas camadas, tal como acima descrito. A parte superior 10 do separador é formada integralmente com uma entrada 11 e uma sarda 12 que, quando em utilização, estão ligadas a condutas flexiveis (não representadas) que fazem parte de um circuito de ventilação mecânica. A parte superior 10 do separador tem uma parte central essencialmente plana 13 (a partir da qual a entrada 11 e a sarda 12 se estendem) e uma aba periférica 14 dependurada para baixo.

Fazendo agora referência à Figura 2, uma aba interna de vedação 16 é dependurada para baixo a partir do lado de baixo da parte central 13. A aba de vedação 16 envolve, tanto a abertura de entrada 11a, como a abertura de sarda 12a 7 7743 localizada no lado de baixo da parte central 13 de modo que a aba de vedação 16 forme a parede de uma câmara 18 que liqa a entrada 11 e a saída 12 em comunicação fluida. A aba de vedação 16 inclui uma vedação elastomérica 17 no seu bordo inferior. A parte superior 10 de separador (excepto a vedação 17) é feita de um material plástico ríqido ao qual é aplicado o material elastomérico, em que a parte superior 10 do separador inclui a vedação 17 que é formada num processo de moldaqem de duas camadas. Um tal processo oferece vantaqens de fabrico, mas o substrato e os componentes elastoméricos podem em alternativa, ser componentes moldados separadamente.

Um par de pinos de localização que se projectam para baixo 61 (com o separador 1 direito, tal como mostrado nas Figures 1 e 3) são formados integralmente com a parte superior 10 do separador e coopera com os recessos 62 no prato de válvula 20, como se abaixo se descreve.

Fazendo agora referência à Figura 3, o prato de válvula 20 compreende um disco circular 21 com um par de aberturas 22, 23. As aberturas 22, 23 são de menores dimensões do que as aberturas de entrada e de saída 11a, 12a. As aberturas 22, 23 são posicionadas no disco 21 de modo que, com o prato de válvula 20 numa primeira orientação, as aberturas 22, 23 estão na base da câmara 18 (isto é, na periferia da aba de vedação 16) , e com o prato válvula 20 numa segunda orientação, as aberturas 22, 23 não estão na base da câmara 18 (isto é, fora da periferia da aba de vedação (16). O disco 21 tem uma flange anular periférica com membros 8 7743 que se projectam para cima e para baixo (28, 29 respectivamente), sendo assim o disco 21 de secção geral em H. 0 membro que se projecta para cima 28 tem, na sua maior extensão, um lábio que se projecta para fora 24 que engata num respaldo correspondente na superfície interna da aba 14 da parte superior 10 do separador com um ajuste de pressão. O prato de válvula 20 é assim aprisionado pela parte 10 superior do separador, sendo o disco 21 mantido confinando com a aba de vedação 16 da parte superior 10 do separador e em particular com a vedação elastomérica 17. O prato de válvula 20 é rotativo no interior da parte superior 10 do separador. Para assegurar o correcto alinhamento do conjunto, os pinos de localização 61 são recebidos no interior de recessos arqueados 62 formados no disco 21.

Um par de alhetas parcialmente circunferenciais 25 (apenas uma é mostrada) estende-se para fora a partir do prato de válvula 20, segundo direcções diametralmente opostas. O copo de recolha 30 é de diâmetro que aumenta ascendentemente, em que a parte superior do copo 30 é de construção de parede dupla. A parede exterior 31 é alargada para um diâmetro igual à da aba 14 da parte superior 10 do separador. A parede interior 32 projecta-se para cima e tem um diâmetro suficiente para se ajustar entre a aba 14 e membro 2 9 que se estende para baixo da flange periférica do prato de válvula 20, em que a parede interior 32 se ajusta de modo relativamente apertado em torno do membro 29. 9 7743 A parede interior 32 é formada com um par de partes cavadas diametralmente opostas para fora que definem os recessos 33, 34. Estes recessos 33, 34 correspondem em forma e dimensões às alhetas 25, 26 no prato de válvula 20. Os recessos 33, 34 são rebaixados de modo que os recessos 33, 34 constituam baionetas que podem ser recebidas em suportes 51, 52 formados no interior da aba 14 da parte superior 10 do separador. A superfície externa do copo 30 imediatamente por baixo das baionetas é enrugada para formar pontas de preensão 45, 46.

Na condição normal de funcionamento, a entrada 11 e a saída 12 do separador de água 1 estão ligadas às respectivas condutas de um circuito de ventilação mecânica. O separador 1 está localizado substancialmente no meio do circuito e no seu ponto mais baixo. Um copo 30 é engatado no prato de válvula 20 e mantido no seu lugar por engate das baionetas nos suportes 51, 52. Nesta condição, as aberturas 22, 23 e a aba de vedação 16 estão alinhadas de tal modo que o ar que entra no separador 1 via entrada 11 também pode entrar no copo 30 antes de ser removido para fora através da saída 12. A água no sistema é drenada para o separador 1, e a humidade transportada pelos impactos de corrente de ar nos lados do copo 30 e/ou noutras superfícies internas expostas da separador 1, p0r exemplo a parte superior do prato de válvula 20 e o interior da aba de vedação 16, e drenada para o interior do copo 30 onde é recolhida.

Quando se pretende esvaziar o copo 30, é simplesmente agarrado por meio dos garras 45, 46 e rodado 90°. Esta acção 10 7743 liberta as baionetas dos suportes 51, 52 e permite que o copo 30 seja removido do conjunto de parte superior 10 de separador e prato de válvula 20.

Dado que os recessos 33, 34 recebem as alhetas 25,26 o prato de válvula 20 roda com o copo 30. Assim, a rotação do copo 30 faz rodar o prato de válvula 2 0 de tal modo que as aberturas 22, 23 ficam localizadas para lá do exterior da aba de vedação 16 e, portanto, já não fazem parte da parede da câmara 18. A câmara 18 é vedada pela superfície superior do disco 21 e pala vedação elastomérica 17 da aba de vedação 16, impedindo a passagem de ar através das aberturas 22, 23. Assim, a remoção do copo 30 para ser esvaziado veda automaticamente o separador 1. A integridade do circuito respiratório é por isso mantida, assegurando que o circuito continue impermeável ao ar durante o esvaziamento do copo 30, sem queda de pressão, fuga de fluido ou risco de infecção por agentes externos.

Quando o copo 30 é removido, o ar ainda pode fluir da entrada 11 para a saída 12 via câmara 18. A base da baioneta tem uma projecção para baixo (não mostrada)que constitui um batente fim de curso. 0 batente fim de curso engata numa formação correspondente na superfície interna da aba 14 quando o copo 30 é feito rodar para libertação do resto do separador 1, limitando assim a rotação do copo 30 e facilitando essa libertação. A superfície inferior dos suportes 51, 52 e as faces 11 7743 correspondentes das baionetas são configuradas de modo a engatar numa acção de excêntrico. Isto facilita o engate seguro do copo 30 ao resto do separador 1, e inibe a libertação involuntária do copo 30. A parte superior 10 do separador e o prato de válvula 20 são, mais preferencialmente, moldados em materiais plásticos com baixos coeficientes de atrito para proporcionar uma resistência mínima entre os componentes quando o separador de água 1 é aberto e fechado.

Fazendo agora referência à Figura 5, uma segunda forma de realização do separador de água autovedante de acordo com a invenção é geralmente designada por 101. O prato de válvula 120 e o copo de recolha 130 são idênticos ao prato de válvula 20 e ao copo de recolha 30 da primeira forma de realização 1. A aparência externa da segunda forma de realização 101 é idêntica à da primeira forma de realização 1, tal como mostrada da Figura 1. A parte superior 110 do separador, no entanto, compreende dois componentes ao contrário do que sucede com a parte superior 10 do separador de componente único da primeira forma de realização 1. O primeiro componente 111 é idêntico à parte superior 10 do separador da primeira forma de realização 1 excepto que a aba de vedação 16 da primeira forma de realização 1 foi substituída por uma nervura 112 de altura reduzida que não tem selo elastomérico. O primeiro componente 111 é por isso simplesmente moldado em material plástico. 12 7743 0 segundo componente 115 compreende uma aba de vedação 116 de forma semelhante à aba de vedação 16 da primeira forma de realização 1. A aba de vedação 116 é dimensionada para se ajustar firmemente com um ajuste de interferência em torno do exterior da nervura 112. 0 bordo inferior da aba de vedação 116 (tal como se vê na Figura 5) inclui um selo elastomérico 117. 0 segundo componente 115 é, portanto, formado em dois materiais diferentes num processo de moldagem de duas camadas. 0 primeiro e segundo componentes 111, 115 são engatados com um ajuste de interferência, tal como mostrado na figura 4. Em utilização, a segunda forma de realização 101 separador de água autovedante é idêntica à primeira forma de realização 1.

Lisboa, 1 de Abril de 2010 13

Claims

7743 REIVINDICAÇÕES 1. Separador de água apropriado para uso num circuito de ventilação mecânica, em que o separador de água compreende uma tampa (10, 110) tendo uma entrada (11) e uma sarda (12) formadas no seu interior, um recipiente de recolha de fluido (30, 130) que se pode engatar na tampa (10, 110), e um fecho rotativo (20, 120) interposto entre a tampa (10, 110) e o recipiente de recolha de fluido (30, 130) e que inclui pelo menos uma abertura (22, 23), com uma disposição tal que o recipiente de recolha de fluido (30, 130) está operacionalmente ligado ao fecho (20, 120) de tal modo o engate ou desengate do recipiente de recolha de fluido (30, 130) da tampa (10, 110) faz com que o fecho (20, 120) seja rodado, caracterizado por a tampa (10, 110) ser formada com uma aba de separação interna (16, 116) que se estende para confinar com o fecho (20, 120) de modo a definir uma câmara por meio da qual a entrada (11) e a sarda (12) estão em comunicação fluida, de modo que quando o recipiente de recolha de fluido (30, 130) engata na tampa (10, 110) o fecho (2 0, 12 0) tem uma primeira orientação na qual pelo menos uma das aberturas (22, 23) está situada na periferia da aba (16, 116) e o recipiente de recolha de fluido (30, 130) está em comunicação com a câmara via pelo menos uma das aberturas (22, 23), quando o recipiente de recolha de fluido (30, 130) é removido da tampa (10, 110) o fecho (20, 120) é feito rodar para uma segunda orientação na qual pelo menos uma das aberturas (22, 23) está situada exteriormente à periferia da aba (16, 116) e da câmara. 1 7743
2. Separador de água de acordo com a reivindicação 1, em que a aba (16, 116) é dependurada do lado de baixo da tampa (10, 110) e envolve as aberturas da entrada (11) e da saída (12).
3. Separador de água de acordo com a reivindicação 2, em que a aba (16, 116) é de forma alongada.
4. Separador de água de acordo com a reivindicação 3, em que a aba (16, 116) é de forma oblonga, tendo um comprimento que é superior à a sua largura.
5. Separador de água de acordo com qualquer das reivindicações anteriores, em que a aba (16, 116) é integralmente formada no interior da tampa (10, 110).
6. Separador de água de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 4, em que a aba (16, 116) é formada separadamente da tampa (10, 110) .
7. Separador de água de acordo com a reivindicação 6, em que a tampa (10,110) inclui formações (112) que engatam na aba (16, 116) .
8. Separador de água de acordo com a reivindicação 7, em que as referidas formações tomam a forma de uma nervura (112) sobre a qual a aba (16, 116) é pressionada com ajuste com aperto.
9. Separador de água de acordo com qualquer das reivindicações anteriores, em que se proporciona uma vedação 2 7743 elástica (17) entre o bordo inferior da aba (16, 116) e a superfície do fecho (20, 120).
10. Separador de água de acordo com a reivindicação 9, em que a vedação (17) é aposta no bordo inferior da aba (16, 116) .
11. Separador de água de acordo com a reivindicação 9 ou com a reivindicação 10, em que a vedação (17) é formada em material elastomérico e a parte restante da tampa (10, 110) e/ou a aba (16, 116) é formada em material plástico rígido.
12. Separador de água de acordo com a reivindicação 11, em que o componente que tem a vedação (17) é formado usando um processo de moldagem de duas camadas.
13. Separador de água de acordo com qualquer das reivindicações anteriores, em que o fecho rotativo (20, 120) tem a forma de um disco.
14. Separador de água de acordo com a reivindicação 13, em que o disco rotativo é recebido no interior da tampa (10, 110) com um ajuste de pressão.
15 . Separador de água de acordo com qualquer das reivindicações anteriores, em que o recipiente de recolha (30, 130) tem uma ligaçao do tipo de libertação rápida ao resto do separador.
16. Separador de água de acordo com a reivindicação 15, em que a ligação de tipo de libertação rápida é um ajuste de 3 7743 tipo de baioneta.
17. Circuito de ventilação mecânica que compreende um separador de água tal como reivindicado em qualquer das reivindicações anteriores. Lisboa, 1 de Abril de 2010 4