ES2268214T3 - Aparato de drenaje quirurgico, en particular para cirugia dental. - Google Patents
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Abstract
Unidad de succión quirúrgica para cirugía dental, caracterizada porque incluye: - una bomba de succión de anillo de líquido (2); - una unidad de entrada (1), aguas arriba de dicha bomba (2), conectable a los distintos puntos de utilización. - una unidad de separación (3), aguas abajo de dicha bomba (2), dicha unidad de separación comprende unos primeros medios (20) diseñados para separar la partículas sólidas y líquidas de los fluidos recibidos de la bomba, y unos segundos medios (23) diseñados para separar los líquidos restantes del aire; - un primer depósito (21) diseñado para recoger dichas partes líquidas y sólidas; - un segundo depósito (25) diseñado para recoger dichos líquidos; y - unos medios (5) diseñados para poner en comunicación dicho segundo depó- sito con la entrada de la bomba.
Description
Aparato de drenaje quirúrgico, en particular
para cirugía dental.
Esta invención se refiere a una unidad de
succión quirúrgica diseñada, en particular, aunque no solamente,
para ser usada en cirugía dental; dicha unidad comprende una bomba
de succión de anillo de líquido asociada con una unidad de
recirculación de líquido, estando esta última unidad equipada con un
intercambiador de calor diseñado para refrigerar el líquido puesto
de nuevo en circulación, sistemas para la recogida de partículas de
amalgama de metal pesado, y un depósito diseñado para recogida de
líquidos para recirculación en la bomba.
La unidad de acuerdo con la invención combina
las ventajas de los sistemas de anillo de líquido conocidos
(alcance de altos valores de presión negativa, capacidad de evacuar
de forma continua fluidos aspirados), pero no está sujeta a sus
limitaciones, especialmente un elevado consumo de agua.
Las unidades diseñadas para aspirar y eliminar
los fluidos y líquidos "quirúrgicos" se usan en numerosas
aplicaciones médicas, y en particular en cirugía dental.
Las unidades en las que una bomba de succión
está conectada mediante tubos a cánulas u otros dispositivos de
succión usados en el punto de operación son conocidas para este
fin.
Los sistemas conocidos se dividen
substancialmente en tres categorías principales: unidades de anillo
de líquido, unidades de anillo de aire, y unidades de anillo
húmedo.
Los sistemas de "anillo de líquido"
implican el uso de una bomba centrífuga con un propulsor inmerso en
un anillo de líquido. En la salida de la bomba se sitúa un separador
aire/líquido.
Una unidad de este tipo se describe, por
ejemplo, en la patente alemana DE 3101954.
Las unidades de "anillo de líquido" ofrecen
la ventaja de que la bomba puede alcanzar elevados valores de
presión negativa, mediante la creación de una alta velocidad de
succión en la cánula de succión, manteniendo limpia la zona de
operación y todos los tubos de transporte, incluso en caso de que
haya gran cantidad de desechos.
Otra ventaja es su capacidad de evacuar de forma
continua los fluidos aspirados, dichos fluidos son evacuados sin
interrupción a presión positiva en el separador aire/líquido.
Sin embargo, las unidades de anillo de líquido
presentan el inconveniente de que requieren un consumo muy alto de
agua para mantener el anillo de líquido en torno al propulsor, y
este problema tiende a incrementarse seriamente en el futuro.
Los sistemas "anillo de aire", que durante
décadas han representado la alternativa a los sistemas de anillo de
líquido, comprenden una bomba de anillo de aire centrífuga que
genera el vacío, y un separador aire/lí-
quido instalado entre los puntos de succión de la zona de operación y la bomba.
quido instalado entre los puntos de succión de la zona de operación y la bomba.
El separador, que funciona en la parte del
circuito a presión negativa, acumula los fluidos aspirados hasta su
nivel de capacidad máximo, después del cual debe ser descargada y
debe apagarse la bomba.
El sistema consecuentemente presenta el
considerable inconveniente de funcionamiento no continuo, así como
una lenta succión de aire, lo que constituye una limitación
intrínseca de las bombas de anillo de aire.
Otra limitación añadida es que es necesario un
mantenimiento regular del recipiente del separador, que requiere
ser limpiado manualmente de forma frecuente, con el riesgo de
contaminación microbiológica de los operadores.
El sistema de "anillo húmedo", que
constituyen una evolución de los dispositivos de anillo de aire,
implican el uso de una bomba de anillo de aire centrífugo, combinada
con un separador centrífugo impulsado a motor de los líquidos
transportados por la corriente.
El sistema de "anillo húmedo" implica el
uso de una bomba de anillo de aire centrífuga combinada con un
separador centrífugo impulsado a motor que separa los líquidos
transportados por la corriente de vacío y las partículas sólidas de
amalgama, que consta de metales pesados tales como mercurio, estaño,
plata, cobre, cinc, paladio, indio, etc...
Algunas de estas unidades incluyen motores
separados para la bomba y el separador de líquidos y amalgama, lo
que implica un incremento de costes, consumo de energía, tamaño y
niveles de ruido.
En otros casos, se instala un único motor.
Sin embargo, los problemas de carga baja de las
bombas de anillo de aire se siguen produciendo en esta versión;
esto significa una baja velocidad de transporte de los fluidos en
los tubos, estancamiento y depósitos no drenados en los conductos,
lo que requiere sobredimensionar la unidad de succión y hace más
complicada la fabricación de los tubos de vacío. Además, tienen
lugar considerables infiltraciones de humedad, especialmente en las
partes que constituyen la bomba de anillo de aire, lo que da lugar a
problemas de condensación, contaminación microbiológica y de
agresión química en una parte de la unidad que no puede ser lavada o
saneada a menos que se desmonte.
También ha sido propuesto un sistema de anillo
de líquido en el que la bomba se conecta a un depósito que separa
el aire de los fluidos en circulación mediante un tubo que recircula
el líquido acumulado.
Sin embargo, este sistema presenta el
inconveniente de que recalienta el líquido, que la bomba hace
circular continuamente hasta que alcanza una temperatura que reduce
de forma considerable el rendimiento de la bomba y del sistema en
su conjunto, lo que fuerza al diseñador a sobredimensionar todos los
componentes de la instalación.
Una limitación adicional de este sistema es que
las amalgamas se separan en recipientes de decantación localizados
aguas arriba en la sección de succión de la bomba, y que éste
sistema no es capaz de retener las partículas más pequeñas que
viajan a alta velocidad, que se depositan en los depósitos de
recogida de líquidos y son transportadas desde allí al filtro de
salida, el cual de esta forma se atasca frecuentemente, lo que
requiere realizar un mantenimiento periódico del sistema.
Estos inconvenientes y limitaciones son
superados por la unidad de succión quirúrgica según la parte
caracterizadora de las reivindicaciones adjuntas.
A continuación se describe en detalle esta
invención, a modo de ejemplo pero no de limitación, haciendo
referencia a las figuras adjuntas, en las que:
\bullet la figura 1 es un diagrama
simplificado de la unidad de succión según la invención;
\bullet la figura 2 muestra dispositivos
de separación situados a la salida de la bomba, en sección
transversal;
\bullet la figura 2a muestra una
variante de los dispositivos ilustrados en la figura 2;
\bullet las figuras 3a a 3d ilustran de
forma esquemática diferentes realizaciones de los dispositivos que
introducen los fluidos en la bomba;
\bullet la figura 4 es una vista de una
unidad según la invención.
El aparato según la invención (véase la figura
1) substancialmente consta de tres unidades: una unidad de entrada,
indicada como 1, una bomba de anillo de líquido 2 que hace circular
los fluidos, y una unidad, indicada como 3, que separa las
amalgamas y los líquidos del aire.
La unidad de separación también comprende un
depósito de recogida de líquidos 4, conectado a la entrada de la
bomba 7 mediante un tubo 5, al cual se acopla un intercambiador de
calor 6.
Los fluidos quirúrgicos, aire y líquidos de las
diversas utilizaciones son transportados desde allí, a través de
tubos 8, hasta la unidad de entrada 1, a continuación a la bomba 2,
y desde allí hasta la unidad de separación 3.
A continuación se hacen recircular los líquidos,
tras apropiada refrigeración, y el sobrante se evacua a través del
tubo de salida 9.
La unidad de entrada 1 y la unidad de separación
3 se describen con más detalle a continuación.
La unidad de entrada 1 (véase la figura 3a)
comprende un conector 10 conectado a tubos que van hasta los
diferentes puntos de uso, un filtro 11 diseñado para separar las
partes sólidas más gruesas, y un tubo 12 situado aguas abajo del
filtro, que lleva hasta la entrada de la bomba 7.
El tubo 12 se conecta a un hueco 14 para entrada
de aire del exterior. El hueco 14 también lleva a un tubo 15
conectado a la red de agua, que tiene acoplada una válvula de
solenoide (o similar) 16, que permite que una cierta cantidad del
agua sea introducida en el hueco en caso necesario cuando se deba
vaciar la unidad para propósitos de mantenimiento. Esta solución
crea una separación física entre la red de agua y el dispositivo,
para eliminar todo riesgo de contaminación bacteriana de la red de
agua.
En el conector que va desde el hueco 14 hasta el
tubo de entrada a la bomba 12 se acopla una válvula 13 de tipo
conocido, que permite regular el vacío en los tubos de succión 10
que van hasta el punto de utilización.
La unidad de separación 3, que se ilustra en
detalle en la figura 2, está instalada aguas abajo de la bomba.
El número 19 indica el tubo que va desde la
salida de la bomba 2, por el cual se recibe el agua mezclada con el
aire y las partículas aspiradas en varios puntos de utilización.
El tubo 19 conduce hasta un dispositivo de
separación 20 que consta, por ejemplo, de un ciclón u otro
dispositivo similar de tipo conocido en el que las partes más
pesadas, especialmente amalgamas, se separan tras una reducción de
velocidad de los fluidos transportados desde la bomba; dichas partes
caen a continuación hacia abajo y son recogidas en la parte
inferior del depósito extraíble 21, situado debajo del ciclón 20.
Cuando se llena el depósito 21, los líquidos acumulados se desbordan
sobre el rebosadero que lo separa del siguiente depósito 25 y
fluyen dentro de ese depósito, mientras que las partes más pesadas
se depositan en el fondo del depósito 21. El aire y las partes más
ligeras salen de la parte superior del ciclón, guiados por la
división conformada o pared 22, y son transportados hasta un segundo
separador mostrado como 23. Este separador está constituido por un
conjunto de elementos tubulares concéntricos 24 que fuerzan al aire
a realizar una serie de cambios repentinos de la dirección de
movimiento, como muestran las flechas de la figura 2. Estos
repentinos cambios de movimiento ayudan a separar los líquidos en
aerosoles que se recogen en un segundo depósito 25, también
extraíble, situado debajo del separador
23.
23.
El aire sale del separador 23 a través de un
tubo de salida 26 que va al exterior; es posible equipar dicho tubo
con un filtro antibacterias 27 si se va a hacer circular el aire por
las instalaciones.
El filtro se muestra en la figura 2a, que
ilustra un separador complejo similar al anterior pero equipado con
dicho filtro.
El depósito 25, donde se recogen los líquidos de
los que se han eliminado casi por completo las partículas sólidas,
está equipado con un rebosadero 28 desde el cual el líquido en la
parte superior del depósito es transportado hacia un tubo de salida
29. Los sensores 50 de un tipo conocido detectan el nivel de partes
sólidas en el depósito 21 y el nivel de líquido en los depósitos 21
y 25.
El tubo de recirculación 5, que lleva hasta la
entrada de la bomba, está conectado a una conexión 30 en la parte
inferior del depósito 25.
El sistema funciona como se describe a
continuación.
Cuando se enciende la bomba 2 se crea en el tubo
12 una elevada presión negativa, como resultado que el aire sea
aspirado a través de los tubos 10 que llevan hasta los puntos de
utilización, donde dicho aire drena los líquidos quirúrgicos así
como las distintas partículas sólidas con ellos.
Esta mezcla de sólidos y fluidos es transportada
hasta la bomba, desde la cual es transportada hasta el conjunto de
unidades de separación 3.
Regulando adecuadamente la válvula 13, es
posible comunicar el tubo de succión 12 que lleva hasta la entrada
a la bomba 7 con el hueco 14 a través de lo cual se aspira aire del
ambiente, permitiendo regular el vacío creado por succión en los
tubos 10 según sea necesario.
Se puede introducir en el hueco la cantidad de
agua necesaria cuando los líquidos en la unidad tengan que ser
llenados al máximo; dicha agua se vierte en dicho hueco y es
aspirada también por la bomba.
La configuración ilustrada permite la separación
física entre la red de agua y la unidad, de forma que se elimina
todo riesgo de migración bacteriana corriente arriba y previniendo
una contaminación de dicha red.
De forma alternativa, tal como se muestra en las
figuras 3b, 3c y 3d, es posible conectar un depósito de líquido
desinfectante 6 al tubo 12 y a la entrada de la bomba.
El depósito de líquido desinfectante 6 puede
atornillarse directamente al cuerpo de la unidad de entrada 1 como
se ilustra en la figura 2b, o bien puede estar constituida por un
bote independiente que está siempre conectado a la unidad de
entrada mediante los tubos apropiados equipados con unos
dispositivos de válvulas de tipo conocido como se ilustra en la
figura 3d; como alternativa, es posible trasladarlo al punto de
entrada del agua procedente de la red, como se ilustra en la figura
3c.
En los dos últimos casos es posible acoplar un
filtro mostrado con el número 40 a la entrada del hueco 14 de
succión de aire ambiental.
Los fluidos y partículas sólidas aspiradas por
la bomba son a continuación expelidas bajo presión positiva y
transportadas hasta la unidad de separación 3, a través del tubo 19
(fig.2).
Aquí, los fluidos entran en el ciclón 20, donde
su tasa de flujo disminuye de forma repentina; a continuación, las
partículas sólidas más pesadas, especialmente amalgamas de metales
pesados, caen hacia abajo y son recogidas en el fondo del depósito
extraíble 21.
Como alternativa, es posible instalar un ciclón
impulsado a motor de tipo conocido en vez del ciclón 20; en este
caso, el conjunto se configurará de manera diferente.
El aire, con parte de los líquidos nebulizados,
es desviado por la pared 22, y transportado hacia el dispositivo de
separación 23. Aquí, los cambios bruscos de la dirección de
movimiento y de las variaciones de velocidad que sufre la corriente
de fluido para pasar a la cavidad existente entre los diferentes
elementos tubulares 24 hacen que los residuos se separen, cayendo
al fondo y siendo recogidos en el depósito de recogida 25.
El aire, libre de líquidos y partículas sólidas,
puede entonces ser transportado al exterior a través del tubo 26, o
ser devuelto a las instalaciones tras pasar a través del filtro
27.
Los líquidos que llegan desde el rebosadero del
depósito 21, con las partículas sólidas más finas, son recogidos en
el depósito 25, donde pasan a través del conector 30 y son
transportados a lo largo del tubo de recirculación 5.
A continuación, se enfrían los líquidos en el
intercambiador de calor 6, se envían hasta la entrada de la bomba
7, y se vuelven a poner en circulación.
Cualquier exceso de líquido se vierte por el
rebosadero 28 y puede ser evacuado por el tubo 29.
El sistema descrito ofrece numerosas ventajas en
comparación con otros sistemas conocidos en la actualidad.
El uso de una bomba de anillo de líquido como
generador de vacío permite obtener valores de vacío muy elevados,
junto con la velocidad adecuada de transporte de los fluidos
aspirados por los tubos de succión de las cánulas; garantiza que
todos los fluidos aspirados pasan a través de la bomba, con la
ventaja de un transporte seguro a través de un único tubo que puede
lavarse y sanearse sin tener que ser desmontado, mientras que la
evacuación de los líquidos bajo presión positiva aguas abajo de la
bomba facilita su separación y evacuación. Las características de
la unidad de entrada aseguran que la red de agua queda protegida de
forma efectiva contra contaminación porque o bien no hay conexión
entre ambos circuitos, ya que la transmigración de colonias
microbianas contaminantes a contra corriente es imposible, o bien el
líquido desinfectante mantiene estéril la conexión de entrada de
agua corriente a presión.
El hecho de que los líquidos sean recuperados y
recirculados después de la separación ayuda a la agregación de las
micropartículas que no hayan podido ser eliminadas en las etapas
anteriores y a la formación de precipitados más grandes y pesados
que escapen del movimiento Browniano de la suspensión y se depositen
tarde o temprano en el depósito de recogida 21.
El hecho de que un intercambiador de calor
refrigere el líquido que se devuelve a la circulación mantiene
constante la eficiencia de la bomba, y previene la formación de
depósitos de sedimentos internos debidos a la precipitación de las
sales en los líquidos en circulación.
De esta forma se consiguen al mismo tiempo
mejoras en los aspectos más significativos de las aplicaciones
sanitarias, concretamente:
- \bullet
- sin consumo de agua para una operación continua;
- \bullet
- un alto grado de higiene sin mantenimiento;
- \bullet
- recuperación de metales pesados;
- \bullet
- alto rendimiento y eficiencia constante en servicio continuo;
- \bullet
- ahorro de energía;
- \bullet
- bajos niveles de ruido;
- \bullet
- un sistema de alta fiabilidad que es simple de fabricar.
Un experto en la materia podría concebir
diversas modificaciones y variantes, debiendo ser todas ellas
consideradas como dentro del ámbito de esta invención.
Claims (13)
1. Unidad de succión
quirúrgica para cirugía dental, caracterizada porque
incluye:
- \bullet
- una bomba de succión de anillo de líquido (2);
- \bullet
- una unidad de entrada (1), aguas arriba de dicha bomba (2), conectable a los distintos puntos de utilización.
- \bullet
- una unidad de separación (3), aguas abajo de dicha bomba (2), dicha unidad de separación comprende unos primeros medios (20) diseñados para separar la partículas sólidas y líquidas de los fluidos recibidos de la bomba, y unos segundos medios (23) diseñados para separar los líquidos restantes del aire;
- \bullet
- un primer depósito (21) diseñado para recoger dichas partes líquidas y sólidas;
- \bullet
- un segundo depósito (25) diseñado para recoger dichos líquidos; y
- \bullet
- unos medios (5) diseñados para poner en comunicación dicho segundo depósito con la entrada de la bomba.
2. Unidad de succión quirúrgica según
lo reivindicado en la reivindicación 1, caracterizada porque
se crea un rebosadero entre dichos primer y segundo depósitos (21,
25) lo que permite que el líquido presente en dicho primer depósito
fluya hacia el depósito adyacente.
3. Unidad de succión quirúrgica según
lo reivindicado en la reivindicación 2, caracterizada porque
se instalan los medios (6) a lo largo de la ruta (5) que conecta
dicho depósito de recogida de líquidos y partículas (25) con la
entrada de la bomba (2) para refrigerar dicho líquido.
4. Unidad de succión quirúrgica según
lo reivindicado en la reivindicación 1, caracterizada porque
dichos dispositivos de separación (3) comprenden unos primeros
dispositivos (20) diseñados para separar los sólidos y líquidos del
flujo de aire y unos segundos dispositivos (23) diseñados para
separar los líquidos de los aerosoles, dichos primer y segundo
dispositivos se disponen en serie.
5. Unidad de succión quirúrgica según
lo reivindicado en la reivindicación 4, caracterizada porque
dicho separador (23) que separa los líquidos en forma de aerosol del
aire expelido comprende una pluralidad de tubos concéntricos (24)
de diferentes formas de secciones transversales, diseñados para
imponer cambios abruptos y variaciones de movimiento en el flujo de
aire con el propósito de recuperar los
líquidos condensados.
líquidos condensados.
6. Unidad de succión quirúrgica según
lo reivindicado en las reivindicaciones 4 ó 5, caracterizada
porque incluye unos depósitos (21, 25) para la recogida de los
sólidos y líquidos asociados a dichos primer y segundo dispositivos
de separación (20, 23) respectivamente, dichos depósitos están
conectados mediante un rebosadero.
7. Unidad de succión quirúrgica según
lo reivindicado en cada una de las reivindicaciones precedentes,
caracterizada porque incluye una unidad de entrada (1) para
los fluidos aspirados por la bomba, que está equipada con un hueco
(14) que se comunica con un tubo (12) que transporta los fluidos
aspirados hasta la bomba, estando acoplados unos medios (15, 16)
diseñados para verter agua de la red de agua dentro de dicho
hueco.
8. Unidad de succión quirúrgica según
lo reivindicado en la reivindicación 7, caracterizada porque
incluye unos medios de válvulas ajustables (13) diseñadas para
comunicar dicho hueco (14) con dicho tubo de suministro de fluido
aspirado (12) para regular el grado de vacío en los tubos.
9. Unidad de succión quirúrgica según
lo reivindicado en cada una de las reivindicaciones precedentes,
caracterizada porque incluye un depósito de líquido
desinfectante (6) conectado al tubo de entrada que va hasta la bomba
(2).
10. Unidad de succión quirúrgica según
lo reivindicado en cada una de las reivindicaciones precedentes,
caracterizada porque incluye, a la salida de dicha bomba (2),
unos medios (20) diseñados para reducir la velocidad de los fluidos
transportados por la bomba para permitir la separación de los
líquidos y partes pesadas, y unos medios (23), aguas abajo de los
previamente mencionados, diseñados para separar los líquidos en
forma de aerosoles del flujo de aire, cada uno de los medios de
separación está asociado con el correspondiente depósito de
recogida (21, 25), dichos depósitos están dispuestos en serie y
conectados mediante un rebosadero, un tubo (5) diseñado para
evacuar el líquido del fondo de dicho segundo depósito (25) y
transportarlo hasta la entrada de la bomba (2).
11. Unidad de succión quirúrgica según
lo reivindicado en la reivindicación 9, caracterizada porque
unos medios (6) diseñados para refrigerar el líquido transportado
hacia la bomba (2) están unidos a dicho tubo (5).
12. Unidad de succión quirúrgica según
lo reivindicado en la reivindicación 10, caracterizada porque
los depósitos (21, 25) son extraíbles.
13. Unidad de succión quirúrgica según
lo reivindicado en la reivindicación 11, caracterizada porque
incluye medidores de nivel para las partes sólidas en el depósito
(21) y de los líquidos en el depósito (25).
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