BRPI0715828A2

BRPI0715828A2 - umidificador com elemento de aquecimento interno e placa de aquecedor

Info

Publication number: BRPI0715828A2
Application number: BRPI0715828-9A
Authority: BR
Inventors: Alastair Edwin Mcauley; Raymond Ka Yau Lo; David Fraser Wixey; Douglas Ian Makinson
Original assignee: Fischer & Paykel Healthcare Ltd
Priority date: 2006-08-25
Filing date: 2007-08-24
Publication date: 2013-07-23
Also published as: EP2059290A1; RU2009110767A; US20100043791A1; JP2010501315A; EP2059290B1; US8636002B2; AU2007288585A1; CN101516430A; CN101516430B; JP5009989B2; WO2008024001A1; EP2059290A4; AU2007288585B2

Abstract

UMIDIFICADOR COM ELEMENTO DE AQUECIMENTO INTERNO E PLACA DE AQUECEDOR. A presente invenção refere-se a uma câmara de umidificador respiratório para utilização com um aparelho de auxílio de respiração. A câmara compreende um recipiente estanque à água que tem uma entrada para receber os gases do aparelho de auxílio de respiração, e uma saída através da qual os gases umidificados aquecidos saem do recipiente para fornecimento a um paciente. A câmara tem uma divisória a qual divide a câmara em subcâmaras a montante e a jusante. As subcâmaras são separadas pela dita divisória exceto por uma abertura a qual passa através da divisória e permite uma comunicação gasosa entre as subcâmaras. A subcâmara a jusante inclui uma base de aquecedor a qual aquece um volume de água contido na mesma. A abertura localizada acima do volume de água. A subcâmara a montante contém um aquecedor interno o qual aquece os gases que passam através da mesma da entrada para a abertura. Pelo menos parte do aquecedor interno está localizada imediatamente adjacente à abertura.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "UMIDIFICA- DOR COM ELEMENTO DE AQUECIMENTO INTERNO E PLACA DE A- QUECEDOR".

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO CAMPO DA INVENÇÃO

A presente invenção refere-se a um aparelho de suprimento de gases e de umidificação de gases, especificamente, mas não somente, para prover auxílio respiratório a pacientes ou aos usuários os quais requerem um suprimento de gás a uma pressão positiva para o tratamento de doenças tais como Apnéia de Sono Obstrutiva (OSA), ronco ou Doença Pulmonar Obstru- tiva Crônica (COPD) e similares. Especificamente, esta invenção refere-se a uma câmara de umidificador para utilização em um aparelho de suprimento de gases.

SUMÁRIO DA TÉCNICA ANTERIOR Um número de métodos é conhecido na técnica para suprir ga-

ses umidificados para um paciente para auxiliar a respiração de um pacien- te. Uma Pressão de Passagem de Ar Positiva Contínua (CPAP) envolve a administração de ar sob pressão para um paciente, usualmente passando os gases para o paciente ou o usuário através de uma máscara nasal. A terapia de CPAP é utilizada no tratamento de roncos e de Apnéia de Sono Obstruti- va (OSA), uma condição caracterizada por um colapso repetitivo da passa- gem de ar superior durante a inspiração. A pressão positiva mantém a pas- sagem de ar superior aberta, impedindo o colapso. O tratamento de OSA com CPAP mostrou geralmente ser tanto efetivo quanto seguro. A CPAP é também comumente utilizada para os pacientes com

uma variedade de doenças respiratórias incluindo a COPD (Doença Pulmo- nar Obstrutiva Crônica).

Um dos efeitos laterais da terapia de CPAP é que o fluxo de ar pode secar as membranas nasais, ou as membranas da boca e da garganta de um usuário. Isto pode levar a estas áreas tornarem-se inflamadas e des- confortáveis. De modo a contrabalançar este efeito lateral, é usual que o ar que é provido para um usuário seja umidificado, adicionando uma câmara de umidificação ou similar no fluxo de gases antes do gás ser provido para o paciente. Os gases entram na câmara de umidificador e são umidificados conforme estes passam sobre um volume de água aquecida contida na câ- mara.

Um sistema ideal é um que pode fornecer o gás na pressão e na

temperatura requeridas, com uma quantidade máxima ou um volume máxi- mo de vapor de água contido no gás. Isto é, um gás a substancialmente 100% de saturação ou umidade absoluta, fornecido para um usuário a uma temperatura relativamente alta (quanto mais alta a temperatura do gás, mai- or o volume de vapor de água que este pode conter). Uma temperatura de fornecimento ideal é uma que é ou a mesma que ou ligeiramente mais alta do que a temperatura do corpo do usuário.

Apesar de sistemas existirem que localizam o umidificador pró- ximo do usuário, esta disposição tende a adicionar peso próximo do pacien- te, e pode aumentar o seu desconforto e diminuir a usabilidade do sistema. Portanto, é usual localizar a câmara de umidificador remotamente do pacien- te, com os gases umidificados aquecidos transportados para o paciente a- través de um conduto aquecido.

Um exemplo conhecido (técnica anterior) de um sistema onde a câmara de umidificador está localizada remotamente do usuário está mos- trado na figura 1. Os gases são passados para o paciente por meio de uma interface do paciente 2. No sistema mostrado na figura 1, a interface 2 é uma cânula nasal. No entanto, as máscaras de face inteira, as máscaras nasais, as cânulas nasais, os bocais orais, as conexões de traqueotomia, ou qual- quer outra interface adequada podem ser utilizadas com estes sistemas.

A cânula 2 está conectada a um percurso de transporte de ga- ses ou conduto inspiratório 3 que por sua vez está conectado a uma câmara de umidificador 5. Um fluxo de gases é provido através da câmara 5 por uma unidade de soprador integrada contida no alojamento 10. O ar atmosférico entra no alojamento 10 através de uma entrada

9 na traseira da carcaça 10, e é pressurizado por um soprador ou conjunto de ventilador. O ar é então passado para dentro da câmara de umidificação através de uma entrada 11. A câmara de umidificação 5 estende-se para fora do alojamento 10 e pode ser removida e substituída pelo paciente ou outro usuário. A câmara 5 contém um volume de água que é aquecido atra- vés da base 13 da câmara 5. A base 13 é aquecida por um contato com uma placa aquecida adjacente (não-mostrada) que forma parte do sistema conti- do na carcaça 10. O conduto inspiratório 3 está conectado na saída 8 da câmara de umidificação 5. É usual que as paredes do conduto inspiratório 3 contenham um meio de aquecimento ou fios de aquecedor 7 que aquecem as paredes do conduto para reduzir ou eliminar a formação de condensação. O dispositivo de suprimento e umidificação de gases contido no

alojamento 10 pode ser provido com um meio de controle ou um controlador eletrônico tal como um microprocessador que executa comandos de softwa- re de computador armazenados em uma memória associada. O usuário do dispositivo pode ajustar um valor requerido predeterminado (valor preajusta- do) de umidade ou de temperatura dos gases supridos para o paciente 1 através de uma interface de controle tal como um dial ou botões sobre um teclado ou painel de controle.

Em resposta à entrada de valor de umidade ou de temperatura ajustado pelo usuário, e outras entradas possíveis tais como sensores de sistema que detectam o fluxo ou a temperatura dos gases, o controlador de- termina quando (ou a que nível) energizar a placa de aquecedor. Isto por sua vez aquece o volume de água 6 dentro da câmara de umidificação 5 (através da base condutora 13). O vapor de água preenche o volume da câ- mara acima da superfície da água 6, subindo da superfície da água 6. Os gases do soprador ou ventilador passam para dentro da câmara 5 através da entrada 11 e tornam-se umidificados conforme estes passam através da me- tade superior da câmara 5, isto é, aquela parte da câmara 5 não preenchida com a água 6.

O gás aquecido e umidificado então passa para fora da câmara de umidificação 5 através da saída 8 conforme gases novos do ventilador entram na câmara e deslocam os gases umidificados, saturados.

O suprimento de gases através da entrada 11 é variado por uma bomba ou ventilador de velocidade variável 19 que aspira o ar ou outros ga- ses através da entrada 9. A velocidade da bomba ou ventilador de velocida- de variável é de preferência controlada pelo meio de controle ou pelo contro- lador eletrônico acima descrito.

Tipicamente, câmaras de umidificação tais como a câmara 5 são

formadas como um envoltório oco com uma base aberta. O envoltório é tipi- camente formado de um material plástico. Uma placa metálica 13 altamente condutora de calor é adicionada para fechar a base aberta, fechando e ve- dando a câmara 5, exceto pela entrada 11 e a saída 8. Em uso, a base 13 está em contato direto com a placa de aquecedor. Quando a câmara 5 está em posição substancialmente, a área de superfície inteira da base 13 con- tacta a placa de aquecedor.

Deve ser notado que a figura 1 meramente ilustra uma forma de um dispositivo de suprimento e de umidificação de gases integrado adequa- do. Outros sistemas de suprimento de gases adequados, por exemplo aque- les que utilizam ventiladores e umidificadores totalmente separados ou inde- pendentes conectados em série, podem também ser utilizados.

Existem diversas desvantagens quando utilizando os sistemas da técnica anterior do tipo acima descrito onde a câmara de umidificação está localizada remotamente do paciente. Algumas destas desvantagens estão abaixo esboçadas:

- É normalmente assumido que os gases que deixam a câmara de umidificador estão em um estado de umidade absoluta (100% saturados com vapor de água). Como acima descrito, esta condição saturada é dese- jável já que esta fornece uma quantidade máxima de vapor de água para o usuário final, e minimiza o ressecamento das membranas nasais ou da gar- ganta. No entanto, não existe nenhuma garantia que os gases que saem de tais umidificadores estão de fato 100% saturados. Isto é porque o estado de saturação do gás que sai da câmara depende de um número de fatores, in- cluindo a temperatura do gás conforme este entra na câmara, a temperatura da água dentro da câmara, e a taxa na qual o gás passa através da câmara. Tipicamente, os sistemas de umidificação são somente controlados para atingir uma temperatura de gás de saída desejada (não a umidade).

- Taxas de fluxo intermitentes ou variáveis (causadas, por exem- plo, pela demanda flutuante da respiração do usuário) farão com que a umi- dade do gás que passa para fora da câmara de umidade seja desigual. O ar

que passa através do umidificador a uma alta taxa de fluxo tem pouco tempo para ser aquecido e umidificado, enquanto que um gás de baixa taxa de flu- xo demora dentro da câmara mais longamente, e portanto absorve mais va- por de água, saindo da câmara a uma umidade absoluta mais alta. As taxas de fluxo variáveis causadas pela demanda flutuante do usuário faz com que a taxa de fluxo do gás através da câmara varie a uma taxa maior do que é possível compensar pela utilização de um controle/laço de retorno. Não é possível compensar as taxas de fluxo variáveis variando as entradas, por exemplo, variando a potência do aquecedor.

- É usual para os umidificadores do tipo da técnica anterior se- rem aquecidos da base. Isto é, a base da câmara de umidificador é feita de

um material condutor, com o volume de água dentro da câmara aquecido através desta base. O ar do respirador ou soprador entra na câmara em ou na direção de um lado, acima do nível da água dentro da câmara. O ar pas- sa sobre a água aquecida e torna-se umidificado, e então sai da câmara no lado mais distante. Esta disposição pode ser ineficiente. Se o ar ou o gás entrar na câmara a uma temperatura mais baixa do que a água e o vapor saturado dentro da câmara, é provável que o gás saia da câmara em um estado onde este não está totalmente saturado (não em um estado de umi- dade absoluta).

Em uma tentativa de superar ou minimizar estas dificuldades,

alguns sistemas da técnica anterior preaquecem os gases antes destes en- trarem na câmara de umidificação. No entanto, estes gases podem perder energia térmica conforme estes se deslocam do preaquecedor para a câma- ra de umidificação. Usualmente não é possível instalar um preaquecedor em uma unidade de soprador existente. Portanto, em um sistema de suprimento de gases e de umidificação de gases se um preaquecedor for adicionado à unidade de soprador ou mais freqüentemente precisar ser substituído. Isto pode ser dispendioso.

A Patente U.S. Número 6.918.389 descreve um umidificador e um sensor para utilização com um aparelho de auxílio de respiração. Um número de diferentes configurações de câmaras de umidificação está descri- to. Também descrito está um número de métodos e aparelhos para aquecer os gases que passam através das câmaras de umidificador. Especificamen- te, esta patente descreve câmaras que incluem um elemento de aquecimen- to interno tal como um elemento de espiral de metal, um elemento de mate- rial poroso, ou uma membrana semipermeável. Estes elementos provêem um aquecimento tanto úmido quanto seco dos gases que passam através da câmara. Esta patente também descreve utilizar aquecedores para preaque- cer os gases que entram na câmara.

A Patente U.S. Número 4.753.758 descreve um umidificador respiratório com uma parede divisória interna, que divide o umidificador em um reservatório de água e um receptáculo de umidificação. A parede divisó- ria permite que o vapor de água ou o gás umidificado atravesse do reserva- tório de água para o receptáculo de umidificação, mas não permite que a água líquida ou a água em forma de gotículas atravesse. Um segundo aque- cedor, que tem a forma de um aquecedor aletado cônico, pode estar Iocali- zado dentro do receptáculo de umidificação para prover um aquecimento adicional. O aquecedor aletado como descrito está localizado centralmente e não existe nenhum aquecimento direto dos gases que passam através dos orifícios de entrada ou de saída do umidificador. A parede divisória descrita inclui um elemento de filtro. Diversas diferentes construções de filtro alterna- tivas estão descritas. Uma certa quantidade de pressão de sistema é reque- rida para forçar a água e o gás através de filtros deste tipo. DESCRIÇÃO DA INVENÇÃO

É um objetivo da presente invenção prover um aparelho de auxí- lio de respiração o qual avança em superar as desvantagens acima mencio- nadas ou o qual pelo menos provê o público ou a indústria com uma escolha útil.

Consequentemente em um primeiro aspecto, a invenção consis- te em uma câmara de umidificador respiratório para utilização com um apa- relho de auxílio de respiração, a dita câmara compreendendo:

um recipiente estanque à água que tem uma entrada adaptada para receber os gases do dito aparelho de auxílio de respiração, e uma saí- da através da qual os gases umidificados aquecidos saem do dito recipiente para fornecimento a um paciente,

uma divisória, que divide o dito recipiente em uma subcâmara a montante e uma subcâmara a jusante, as ditas subcâmaras vedadas uma à outra pela dita divisória exceto por uma abertura, a dita abertura passando através da dita divisória e permitindo uma comunicação gasosa entre as di- tas subcâmaras,

a dita subcâmara a jusante incluindo uma base de aquecedor, adaptada para aquecer um volume de água contido na dita subcâmara a jusante em uso, a dita abertura localizada acima do dito volume de água em uso,

a dita subcâmara a montante contendo um aquecedor interno, adaptado para aquecer os gases que passam através da dita subcâmara a montante da dita entrada para a dita abertura, pelo menos parte do dito a- quecedor interno localizada imediatamente adjacente à dita abertura. De preferência, o dito aquecedor interno está configurado de

modo a prover um percurso tortuoso para os ditos gases conforme estes passam através da dita subcâmara a montante.

De preferência, o dito aquecedor interno é um aquecedor de ale- tas que tem uma pluralidade de aletas. De preferência, as aletas do dito aquecedor de aletas estão ali-

nhadas substancialmente perpendiculares a um percurso de fluxo direto en- tre a dita entrada e a dita abertura.

De preferência, o dito percurso tortuoso é formado pelo deslo- camento adjacente de uma das ditas aletas. De preferência, a dita base de aquecedor e o dito aquecedor

interno são separados.

Alternativamente a dita base de aquecedor e o dito aquecedor interno são um único aquecedor, adaptado para ser aquecido de uma única fonte.

Em um segundo aspecto, a presente invenção consiste em um aparelho de auxílio de respiração para fornecimento de gases respiratórios para um paciente, que compreende:

um dispositivo de suprimento de gases, adaptado para prover um fluxo de gases pressurizados através do dito sistema,

uma câmara de umidificador, que tem uma entrada e uma saída, a dita câmara adaptada para receber o dito fluxo de gases do dito aparelho de auxílio de respiração através da dita entrada, e prover um suprimento de gases umidificados aquecidos através da dita saída,

um conduto de fornecimento, adaptado para conectar-se à dita saída e receber os ditos gases umidificados aquecidos,

uma interface de fornecimento de paciente, adaptada para rece- ber os ditos gases do dito conduto de fornecimento e fornecer estes para o dito paciente,

a dita câmara de umidificador compreendendo um recipiente es- tanque à água que tem uma entrada adaptada para receber os gases do dito aparelho de auxílio de respiração, e uma saída para fornecer os gases a- quecidos umidificados para um paciente através do dito conduto e da dita interface,

uma divisória, que divide o dito recipiente em uma subcâmara a montante e uma subcâmara a jusante, as ditas subcâmaras vedadas uma à outra exceto por uma abertura que passa através da dita divisória, a dita a- bertura permitindo uma comunicação gasosa entre as ditas subcâmaras,

a dita subcâmara a montante contendo um aquecedor interno, adaptado para aquecer os gases que passam através da dita subcâmara a montante da dita entrada para a dita abertura, pelo menos em parte do dito aquecedor interno localizado imediatamente adjacente à dita abertura.

Para aqueles versados na técnica à qual a invenção refere-se, muitas mudanças em construção e modalidades e aplicações amplamente diferentes da invenção sugerirão a si próprias sem afastar-se do escopo da invenção como definido nas reivindicações anexas. As divulgações e as des- crições aqui são puramente ilustrativas e não pretendem ser em nenhum sentido limitantes.

Nesta especificação onde uma referência foi feita a especifica- ções de patente, a outros documentos externos, ou a outras fontes de infor- mações, isto é, geralmente para o propósito de prover um contexto para dis- cutir as características da invenção. A menos que especificamente declarado de outro modo, referência a tais documentos externos não deve ser conside- rada como uma admissão que tais documentos, ou tais fontes de informa- ções, em qualquer jurisdição, são técnicas anteriores, ou formam parte do conhecimento geral como na técnica.

A invenção consiste no acima e também imagina construções das quais o seguinte fornece exemplos. BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

As formas preferidas da presente invenção serão agora descri- tas com referências aos desenhos acompanhantes.

Figura 1 mostra uma vista esquemática de um aparelho de auxí- lio de respiração da técnica anterior para o fornecimento de gases aquecidos e umidificados para um usuário ou paciente, o aparelho incluindo uma câma- ra de umidificador.

Figura 2a mostra uma vista lateral em corte da câmara de umidi-

ficador da presente invenção que pode ser utilizada com o aparelho de auxí- lio de respiração da figura 1 no lugar da câmara de umidificador da técnica anterior, a câmara de umidificador da presente invenção tendo um aquece- dor de aletas que ocupa a metade a montante da câmara e que forma um percurso tortuoso através da câmara, e uma base de aquecedor separada na metade a jusante da câmara.

Figura 2b mostra a câmara de umidificador da figura 2a, onde o aquecedor de aletas e a base são uma única unidade.

Figura 3 mostra uma vista lateral em corte de uma disposição de câmara de umidificador alternativa utilizada com o aparelho de auxílio de respiração da figura 1 no lugar da câmara de umidificador da técnica anteri- or, com a entrada localizada sobre a parede lateral da câmara.

Figura 4 mostra uma vista em perspectiva esquemática da câ- mara da figura 2, conectada a uma unidade de base de aquecedor separada e que mostra como as aletas do aquecedor podem formar um percurso tor- tuoso através da metade a montante da câmara.

Figura 5 mostra uma vista plana esquemática da câmara das figuras 2 e 4, com uma forma possível do percurso tortuoso mostrado na parte a montante da câmara.

Figura 6 mostra uma vista em perspectiva da câmara da figura 5.

Figura 7 mostra uma vista em perspectiva de uma disposição de câmara de umidificador alternativa, com partes de entrada e de saída colo- calizadas.

Figuras 8A, 8B e 8C são gráficos que mostram os resultados dos testes conduzidos para determinar se uma câmara de umidificação com a- quecimento interno de acordo com a presente invenção provê uma umidade absoluta mais alta para pacientes em comparação com câmaras normais. DESCRIÇÃO DETALHADA DAS MODALIDADES PREFERIDAS

A presente invenção provê uma câmara de umidificação para utilização com um aparelho de auxílio de respiração onde o fluxo de gases para um usuário passa em seqüência através de um dispositivo de supri- mento de gases ou acionador de fluxo (um soprador, um ventilador ou uma unidade de compressão), da câmara de umidificação, de um conduto de for- necimento aquecido, e de uma interface do paciente, similar àquela esboça- da acima na seção de técnica anterior. A presente invenção também provê um aparelho de auxílio de respiração que inclui a câmara de umidificação.

A forma preferida da câmara de umidificador da presente inven- ção pode ser utilizada com o sistema acima descrito, no lugar da câmara 5, ou a câmara poderia ser utilizada com qualquer outro aparelho de auxílio de respiração adequado.

A forma preferida da câmara de umidificador será agora descrita com referência às figuras 2 a 5.

A figura 2a mostra uma câmara de umidificador 5a com um orifí- cio de entrada 11a e um orifício de saída 8a. A câmara 5a tem uma base 13a e em uso está conectada a um alojamento tal como o alojamento 10 de modo que uma placa de aquecedor 25 sobre o alojamento 10 aqueça um volume de água 6a dentro da câmara 5a. Na modalidade mostrada na figura 2, a câmara 5a tem tanto a entrada 11a quanto a saída 8a localizadas no teto da câmara. No entanto, a presente invenção não está limitada a esta configuração, e os orifícios de entrada e de saída 11a e 8a podem estar lo- calizados onde quer que seja conveniente sobre a câmara 5a. Por exemplo, o orifício de entrada pode estar localizado passando geralmente horizontal- mente através da parede lateral da câmara 5a, como mostrado na figura 3. Alternativamente, tanto o orifício de entrada quanto o de saída podem estar localizados próximos um do outro, como mostrado na figura 7, na parede lateral da câmara. Estas configurações podem ser vantajosas em certas cir- cunstâncias. Por exemplo, estas prestam-se mais prontamente para um sis- tema de deslizamento. Deve também ser notado que em uma das modalida- des mostradas, a base 13a é uma unidade separada do aquecedor aletado 12a. Isto potencialmente permite que o aquecedor aletado e a base 13a se- jam separadamente aquecidos. No entanto, como mostrado na figura 2b, a base 13a e o aquecedor 12a podem ser uma única unidade, se requerido. Esta segunda configuração (base única) pode ser preferível se a câmara 5a estiver sendo utilizada com um aquecedor ou uma unidade de base existen- te, já que esta permite que tanto o aquecedor 12a quanto a base 13a sejam aquecidos pela mesma placa de aquecedor 25. No entanto, como acima no- tado, o aquecedor interno 12a e a base 13a podem ser itens separados, a- quecidos separadamente em outras configurações. Por exemplo, a câmara 5a pode ser utilizada com um dispositivo de suprimento de gases que tem uma placa de aquecedor dividida, com cada parte da placa de aquecedor dividida separadamente alimentada para aquecer separadamente o aquece- dor interno 12a e a base 13a separados. Alternativamente, um ou ambos o aquecedor interno 12a e a base 13a poderiam ser configurados como aque- cedores de resistência, conectados a um circuito ou circuitos elétricos para aquecê-los juntos, ou separadamente.

Na modalidade preferida, a câmara 5a é circular quando vista de

cima (vista plana), como mostrado na figura 5. A câmara 5a está dividida em duas partes ou metades, as duas metades aparecendo semicirculares quan- do vistas de cima. As duas metades podem ser caracterizadas como uma metade 'a montante' ou subcâmara a montante 20, e uma metade 'a jusante' ou subcâmara a jusante 21. Em uso, o gás do soprador entra na subcâmara a montante 20 através do orifício de entrada 11a, passa através da subcâ- mara a montante 20 e da subcâmara a jusante 21, saindo da câmara 5a a- través do orifício de saída 8a, o qual está localizado na metade a jusante. A estrutura das duas subcâmaras 20, 21 da modalidade preferida será agora descrita.

Referindo às figuras 3, 4 e 5, a subcâmara a jusante 21 está de- finida pela parede externa da câmara 5a, uma base de aquecedor semicircu- Iar 13a, e uma divisória ou parede de separação substancialmente vertical 22 entre as subcâmaras a montante e a jusante. A parede 22 inclui uma a- bertura 15 que permite os gases passarem da subcâmara a montante 20 para dentro da subcâmara a jusante 21. Na modalidade preferida, a abertura está localizada na parede acima do nível superior da água 6a, de modo que somente os gases possam passar da subcâmara a montante 20 para a subcâmara a jusante 21 em uso. Em uso, a subcâmara a jusante 21 contém o volume de água 6a que é aquecido pela base de aquecedor 13a para umi- dificar os gases que passam através da subcâmara a jusante 21. A abertura está mostrada como uma abertura em forma de dente na porção superior da divisória 22, mas pode ser dimensionada e posicionada de acordo com as necessidades de um usuário. Por exemplo, a abertura pode correr a largura total da câmara de umidificador se requerido e ser formada fazendo a divisó- ria 22 da mesma largura que a câmara, mas tendo menos altura do que a câmara, de modo que quando em posição, existe uma folga entre a superfí- cie superior interna e a porção superior dos lados da câmara, e a borda su- perior da divisória, esta folga definindo a abertura 15. Alternativamente, a divisória ou a parede 22 pode caber exatamente dentro da câmara, mas ter uma abertura usinada através da mesma, de um tamanho adequado e em uma localização adequada.

A subcâmara a montante 20 está definida pela parede de sepa- ração 22, a parede da câmara 5a, e uma base semicircular 23. A subcâmara a montante 20 contém um aquecedor interno ou um aquecedor aletado 12a, o qual nas modalidades preferidas está formado como um item com a base 23. O aquecedor 12a está localizado dentro da câmara 5a de modo que par- te do aquecedor fica imediatamente adjacente ao orifício de entrada 11a, de modo que os gases que entram na câmara contactam imediatamente o a- quecedor 12a. A modalidade preferida do aquecedor 12a está configurada e formada de modo que os gases que entram na câmara devem passar sobre, entre, e ao redor das aletas 24. Isto é, as aletas 24 atuam como um percurso tortuoso que corre entre a entrada 11a e a subcâmara a jusante 21. Isto as- segura que os gases que passam através da metade a montante da câmara 5a tenham uma exposição máxima às aletas 24 do aquecedor 12a e subs- tancialmente o volume inteiro dos gases que passam para dentro da câmara 5a torna-se aquecido. A modalidade preferida do aquecedor 12a é uma série de aletas verticais paralelas 24 alinhadas perpendiculares ao percurso mais curto ou mais direto entre a entrada 11a e a saída 8a ou a abertura 15. No entanto, em outras modalidades, as aletas podem ter outras orientações, tais como horizontais, dependendo da localização da entrada da câmara. Na modalidade preferida, cada uma das aletas 24 está deslocada das aletas adjacentes ou vizinhas para criar uma série de espaços em lados alternantes das aletas 24, estes espaços formando um percurso para os gases entre a entrada 11a e a abertura 15. Esta disposição está mostrada esquematica- mente nas figuras 4 e 5. De modo a aumentar a eficiência, as aletas 24 es- tão dimensionadas e formadas de modo que estas possam contactar a pa- rede e o teto da câmara 5a, exceto para os espaços laterais. Isto assegura que a maior parte dos gases passará ao longo do percurso tortuoso, e não seguirá um caminho direto entre a entrada e a abertura. Se requerido, o con- tato entre as aletas e a parede pode ser reforçado utilizando um vedante tal como o silicone ou similar. Alternativamente, os espaços podem ser forma- dos tanto nos lados alternantes quanto também no topo e na base das aletas 24. O percurso tortuoso assegura que não exista um percurso direto que os gases possam tomar entre a entrada 11a e a abertura 15, e assegura que substancialmente o volume inteiro de gases que passam através da subcâ- mara a montante 20 seja aquecido para uma temperatura ótima.

A subcâmara a montante 20 está separada da subcâmara a ju- sante 21 pela divisória ou parede 22, a qual a modalidade preferida é uma parte integral do aquecedor 12a, e forma uma aleta final do aquecedor 12a. Deve ser notado que a parede divisória 22 poderia ser um item separado do aquecedor 12a, se requerido. A aleta final ou a parede 22 está vedada nos lados e na base da câmara 5a, assegurando que o volume de água dentro da subcâmara a jusante 21 permaneça dentro da metade a jusante da câma- ra 5a, e não tenha nenhum contato com o aquecedor 12a (exceto pela pare- de ou aleta final 22). Portanto, os gases permanecem secos conforme estes passam através da subcâmara a montante 20.

Deve ser notado que o espaçamento entre as aletas 24 na mo- dalidade preferida é tal que os gases possam passar livremente sobre e ao redor das aletas 24 sem que o sistema requeira uma pressão adicional signi- ficativa do soprador para forçar os gases através da câmara 5a. A abertura está também dimensionada de modo que esta não crie um gargalo ou cause uma contrapressão no sistema.

Os gases aquecidos entram na metade a jusante da câmara 5a através da abertura 15 na parede 22. Como acima esboçado, a subcâmara a jusante 21 contém um volume de água 6a, o qual é aquecido pelo contato com a base de aquecedor 13a. Conforme os gases aquecidos passam atra- vés do espaço acima do volume de água 6a, estes tornam-se umidificados. Os gases umidificados aquecidos então passam para fora da câmara de u- midificador 5a através do orifício de saída 8a para dentro de um conduto de fornecimento, tal como o conduto de fornecimento 3 anteriormente descrito. É preferido que a câmara 5a seja utilizada com um conduto de fornecimento aquecido, de modo a impedir que o vapor de água nos gases umidificados aquecidos condensem.

Na modalidade preferida, e como acima descrito, a base de a- quecedor 13a é um aquecedor separado do aquecedor aletado 12a, com as duas unidades conectadas para formar uma base vedada para a câmara 5a. Mantendo os aquecedores 12a e 13a como unidades separadas tem a van- tagem que estas podem ser controladas independentemente. No entanto, se requerido, o aquecedor 12a e a base de aquecedor 13a podem ser fabrica- dos como um único item, permitindo-o ser alimentado e controlado de uma única fonte de energia.

Pelo aquecimento dos gases dentro da câmara imediatamente antes que estes contactem o vapor de água umidificado dentro da subcâma- ra a jusante 21, os gases são aquecidos para uma temperatura ótima. Isto permite-os ficarem totalmente saturados quando estes contactam o vapor de água. Os gases não têm uma oportunidade de resfriar antes da exposição ao vapor de água.

Pela utilização de um percurso tortuoso quando aquecendo os gases, substancialmente a totalidade do volume de gás torna-se aquecido. A disposição de percurso tortuoso torna difícil os gases formarem uma almofa- da isolante, por exemplo, próxima a uma parede de conduto aquecida, o que pode ocorrer no fluxo linear devido aos efeitos de cisalhamento dos gases. Este efeito de cisalhamento dos gases permite que a maior parte do volume de gás passe através da área aquecida sem ser aquecido para a temperatu- ra requerida.

Preaquecendo o ar imediatamente antes da umidificação tam- bém assegura que os gases umidificados que saem da câmara através da saída 8a permaneçam na temperatura ótima requerida. Isto ajuda a assegu- rar que os gases sejam fornecidos para o paciente na temperatura requeri- da.

A placa de aquecedor ou placas de aquecedor (como acima descrito) são controladas por uma unidade de controle (geralmente indicada como 26 na figura 1) dentro da unidade de umidificação 25. A unidade de controle é geralmente um microcontrolador, o qual está conectado a pelo menos um sensor, e pode potencialmente estar conectado a um número de sensores. Por exemplo, um sensor de saída de câmara 27 pode ser provido, ou um sensor de paciente 28 o qual está localizado na extremidade do paci- ente do tubo / conduto 7 ou localizado sobre ou dentro da interface 2. Alter- nativamente, tanto um sensor de saída de câmara 27 quanto um sensor de extremidade de paciente 28 podem ser providos. Um sensor de entrada de câmara 29 poderia também ser provido. Qualquer combinação destes sen- sores 27, 28, 29 poderia também ser provida, cada um conectado na unida- de de controle 26. Deve ser notado que as três localizações acima especifi- cadas são as localizações preferidas. No entanto, outras localizações para os sensores podem ser utilizadas conforme necessário. Por exemplo, pode- ria ser vantajoso medir a temperatura ou a umidade na abertura 15. O sensor ou sensores medem os parâmetros em suas localiza-

ções. Os dados do sensor ou sensores são alimentados de volta para a uni- dade de controle, de modo que as temperaturas de placa de aquecedor pos- sam ser controladas e constantemente mudadas em um modo de tempo real para prover uma temperatura ou umidade predeterminada ou máxima dos gases nestes vários pontos no sistema inteiro. Portanto, qualquer um ou to- dos os sensores 27, 28 e 29 podem ser tanto ou ambos sensores de tempe- ratura ou sensores de umidade (sensores ou de umidade absoluta ou de umidade relativa).

Testes foram conduzidos para determinar se uma câmara de umidificação com aquecimento interno da presente invenção proveria uma umidade absoluta mais alta para os pacientes comparada com uma câmara- padrão. A câmara de umidificação com aquecimento interno ("câmara de aquecimento") utilizada no teste foi do tipo descrito na figura 2b. Uma câma- ra-padrão tal como a câmara Fisher & Paykel Healthcare Limited HC345 foi utilizada.

Os resultados de teste estão mostrados nas Tabelas 1 a 3. Es- tes resultados indicam que a câmara aquecida da presente invenção proveu uma temperatura de saída de câmara mais alta comparada com a câmara- padrão (Tabela 1, abaixo). Em geral, a câmara aquecida proveu uma tempe- ratura de saída aproximadamente 10 0C maior do que a câmara-padrão na mesma pressão de gases e ajuste de placa de aquecedor. Os ajustes de placa de aquecedor de ou 3 ou 4 foram utilizados. Cada um destes ajustes referiu a uma temperatura controlada específica da placa de aquecedor. A temperatura de final de tubo, isto é, na extremidade de paciente 2 do condu- to 3, foi mais alta para a câmara aquecida.

A figura 8B mostra as saídas de umidade absoluta. A saída de umidade absoluta da câmara aquecida foi aproximadamente 10% acima da câmara-padrão. A figura 8B mostra que a câmara aquecida permite a utiliza- ção de um ajuste de placa aquecida mais alta (4 em oposição a 3) sem a introdução de condensação no conduto. Portanto, a umidade absoluta dos gases supridos para o paciente foi mais alta da câmara aquecida.

A figura 8C mostra as saídas de umidade relativa a um ajuste de umidade máxima sem causar nenhuma precipitação (condensação) dentro do conduto 3. A umidade relativa para a câmara-padrão é mais alta do que para a câmara aquecida.

Claims

1. Câmara de umidificador respiratório (5a) para utilização com um aparelho de auxílio de respiração, que compreende: um recipiente estanque à água que tem uma entrada (11a) a- daptada para receber os gases do dito aparelho de auxílio de respiração, e uma saída separada (8a) através da qual os gases umidificados aquecidos saem do dito recipiente para fornecimento a um paciente, caracterizada pelo fato de que a dita câmara (5a) também tem uma divisória (22), que divide o dito recipiente em uma subcâmara a montante (20) e uma subcâmara a ju- sante (21), as ditas subcâmaras vedadas uma à outra pela dita divisória (22) exceto por uma abertura (15), a dita abertura (15) passando através da dita divisória (22) e permitindo uma comunicação gasosa entre as ditas subcâ- maras (20, 21), a dita subcâmara a jusante (21) incluindo uma base de aquece- dor (13a), adaptada para aquecer um volume de água (6a) contido na dita subcâmara a jusante (21) em uso, a dita abertura (15), a dita entrada (11a) e a dita saída (8a) localizadas acima do dito volume de água (6a) em uso, a dita subcâmara a montante (20) contendo um aquecedor inter- no (12a), adaptado para aquecer os gases que passam através da dita sub- câmara a montante (20) da dita entrada (11a) para a dita abertura (15), pelo menos parte do dito aquecedor interno (12a) localizada imediatamente adja- cente à dita abertura (15).

2. Câmara de umidificador respiratório de acordo com a reivindi- cação 1, em que o dito aquecedor interno (12a) está configurado de modo a prover um percurso tortuoso para os ditos gases conforme estes passam através da dita subcâmara a montante (20).

3. Câmara de umidificador respiratório de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 e 2, em que o dito aquecedor interno (12a) é um aquecedor de aletas que tem uma pluralidade de aletas (24).

4. Câmara de umidificador respiratório de acordo com a reivindi- cação 3, em que as aletas (24) do dito aquecedor de aletas (12a) estão ali- nhadas substancialmente perpendiculares a um percurso de fluxo direto en- tre a dita entrada (11a) e a dita abertura (15).

5. Câmara de umidificador respiratório de acordo com qualquer uma das reivindicações 3 e 4, em que o dito percurso tortuoso é formado pelo deslocamento adjacentes de uma das ditas aletas (24).

6. Câmara de umidificador respiratório de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, em que a dita base de aquecedor (13a) e o dito aquecedor interno (12a) são separados.

7. Câmara de umidificador respiratório de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, em que a dita base de aquecedor (13a) e o dito aquecedor interno (12a) são formados como um único aquecedor, adap- tado para ser aquecido a partir de uma única fonte.

8. Câmara de umidificador respiratório de acordo com qualquer uma das reivindicações 6 e 7, em que a dita câmara inclui pelo menos um sensor (27, 28, 29), adaptado para prover os dados para um controlador re- motamente localizado.

9. Câmara de umidificador respiratório de acordo com a reivindi- cação 8, em que o dito pelo menos um sensor (27) está localizado na dita saída (8a).

10. Câmara de umidificador respiratório de acordo com a reivin- dicação 8, em que o dito pelo menos um sensor (29) está localizado na dita entrada (11a).

11. Câmara de umidificador respiratório de acordo com a reivin- dicação 8, em que a dita câmara inclui um primeiro sensor (29) localizado na dita entrada e um segundo sensor (27) localizado na dita saída.

12. Câmara de umidificador respiratório de acordo com qualquer uma das reivindicações 8 a 11, em que os ditos sensores (27, 28, 29) são ou sensores de temperatura ou sensores de umidade, ou ambos.

13. Câmara de umidificador respiratório de acordo com a reivin- dicação 12, em que os ditos sensores são pelo menos sensores de umidade (27, 28, 29) adaptados para detectar a umidade relativa ou absoluta.

14. Aparelho de auxílio de respiração para fornecimento de ga- ses respiratórios para um paciente, que compreende: um dispositivo de suprimento de gases (10), adaptado para pro- ver um fluxo de gases pressurizados através do dito sistema, uma câmara de umidificador (5a), que tem uma entrada (11a) e uma saída separada (8a), a dita câmara (5a) adaptada para receber o dito fluxo de gases do dito dis- positivo de suprimento (10) através da dita entrada (11a), e prover um su- primento de gases umidificados aquecidos através da dita saída (8a), um conduto de fornecimento (3), adaptado para conectar-se à dita saída (8a) e receber os ditos gases umidificados aquecidos, uma interface de fornecimento de paciente (2), adaptada para receber os ditos gases do dito conduto de fornecimento (3) e fornecer estes para o dito paciente, caracterizado pelo fato de que a dita câmara de umidificador (5a) compreende um recipiente estanque à água que inclui uma divisória (22), que divide o dito recipiente em uma subcâmara a montante (20) e uma subcâmara a jusante (21), as ditas subcâmaras (20, 21) vedadas uma à outra exceto por uma abertura (15) que passa através da dita divisória (22), a dita abertura (15) permitindo uma comunicação gasosa entre as ditas subcâmaras (20, 21), a dita subcâmara a jusante (21) incluindo uma base de aquece- dor (13a), adaptada para aquecer um volume de água (6a) contido na dita subcâmara a jusante (21) em uso, a dita abertura (15), a dita entrada (11a) e a dita saída (8a) localizadas acima do dito volume de água (6a) em uso, a dita subcâmara a montante (20) contendo um aquecedor inter- no (12a), adaptado para aquecer os gases que passam através da dita sub- câmara a montante (20) da dita entrada (11a) para a dita abertura (15), pelo menos parte do dito aquecedor interno (12a) localizada imediatamente adja- cente à dita abertura (15).

15. Aparelho de auxílio de respiração de acordo com a reivindi- cação 14, em que o dito aquecedor interno (12a) está configurado de modo a prover um percurso tortuoso para os ditos gases conforme estes passam através da dita subcâmara a montante (20).

16. Aparelho de auxílio de respiração de acordo com qualquer uma das reivindicações 14 e 15, em que o dito aquecedor interno (12a) é um aquecedor de aletas que tem uma pluralidade de aletas (24).

17. Aparelho de auxílio de respiração de acordo com a reivindi- cação 16, em que as aletas (24) do dito aquecedor de aletas (12a) estão alinhadas substancialmente perpendiculares a um percurso de fluxo direto entre a dita entrada (11a) e a dita abertura (15).

18. Aparelho de auxílio de respiração de acordo com qualquer uma das reivindicações 16 e 17, em que o dito percurso tortuoso é formado pelo deslocamento adjacente de uma das ditas aletas (24).

19. Aparelho de auxílio de respiração de acordo com qualquer uma das reivindicações 14 a 18, em que a dita base de aquecedor (13a) e o dito aquecedor interno (12a) são separados.

20. Aparelho de auxílio de respiração de acordo com qualquer uma das reivindicações 14 a 18, em que a dita base de aquecedor (13a) e o dito aquecedor interno (12a) são formados como um único aquecedor, adap- tado para ser aquecido a partir de uma única fonte.

21. Aparelho de auxílio de respiração de acordo com qualquer uma das reivindicações 14 a 20, em que o dito aparelho de auxílio de respi- ração também inclui um sensor (27) localizado próximo da dita saída (8a) à dita câmara (5a).

22. Aparelho de auxílio de respiração de acordo com qualquer uma das reivindicações 14 a 20, em que o dito aparelho de auxílio de respi- ração também inclui um sensor (29) localizado próximo da dita entrada (11a) à dita câmara (5a).

23. Aparelho de auxílio de respiração de acordo com qualquer uma das reivindicações 14 a 20, em que o dito aparelho de auxílio de respi- ração também inclui um primeiro sensor (29) localizado na ou próximo da dita entrada (11a) à dita câmara (5a) e um segundo sensor (27) localizado próximo da dita saída (8a) à dita câmara (5a).

24. Aparelho de auxílio de respiração de acordo com qualquer uma das reivindicações 21 a 23, em que os ditos sensores (27, 28, 29) são OU sensores de temperatura ou sensores de umidade, ou ambos.

25. Aparelho de auxílio de respiração de acordo com a reivindi- cação 24, em que os ditos sensores são pelo menos sensores de umidade adaptados para detectar ou a umidade relativa ou absoluta.

26. Aparelho de auxílio de respiração de acordo com qualquer uma das reivindicações 21 a 25, em que o dito aparelho de auxílio de respi- ração também inclui uma placa de aquecedor adaptada para aquecer a dita base de aquecedor (13a) e o dito aquecedor interno (12a), o dito aparelho de auxílio de respiração também incluindo uma unidade de controle adaptada para receber os dados dos ditos sensores (27, 28, 29) e ajustar a potência para a dita placa de aquecedor de modo que a temperatura da dita placa de aquecedor seja constantemente mudada em um modo em tempo real para prover uma temperatura ou umidade predeterminada ou máxima dos gases em vários pontos no aparelho de auxílio de respiração.

27. Aparelho de auxílio de respiração de acordo com a reivindi- cação 26, em que a dita placa de aquecedor é uma única fonte de aquece- dor e aquece a dita base de aquecedor (13a) e o dito aquecedor interno (12a) juntos.

28. Aparelho de auxílio de respiração de acordo com a reivindi- cação 26, em que a dita placa de aquecedor está adaptada para aquecer a dita base de aquecedor (13a) e o dito aquecedor interno (12a) separada- mente.