ES2635487T3

ES2635487T3 - Elemento de inversión de flujo de gas

Info

Publication number: ES2635487T3
Application number: ES08735419.7T
Authority: ES
Inventors: Dietmar Enk
Original assignee: Ventinova Technologies BV
Current assignee: Ventinova Technologies BV
Priority date: 2007-03-16
Filing date: 2008-03-14
Publication date: 2017-10-04
Anticipated expiration: 2028-03-14
Also published as: CN101663063A; EP2136866A2; ES2784382T3; WO2008113752A3; CA2681121C; WO2008113752A2; CA2681121A1; US20100236551A1; EP2136866B1; EP3181174A1; US20150328426A1; US8950400B2; CN101663063B; DE102007013385A1; EP3181174B1; US10543335B2

Abstract

Elemento de inversión de flujo de gas (1) para el aprovechamiento de un depósito de gas (14) sometido a sobrepresión, en particular oxígeno, para la generación selectiva de un flujo de gas desde o hacia una conexión de conducto (6), la cual puede unirse en particular con un tracto respiratorio de un paciente, configurado como una pieza principal (2) con una pieza ramificada (3), uniendo la pieza principal (2) una conexión de presión (4) para la conexión al depósito de gas (14) con al menos una abertura de salida (5) cerrable y uniendo la pieza ramificada (3) la pieza principal (2) con la conexión de conducto (6), caracterizado por que en la pieza principal (2) hay configurada y dispuesta una boquilla (7), en particular una boquilla de inyector, de tal manera, que mediante un flujo de gas que fluye desde la conexión de presión (4) a través de la boquilla (7) hacia la abertura de salida (5), puede generarse en la pieza principal (2), estando la abertura de salida (5) abierta, también un flujo de gas en la pieza ramificada (3) en dirección de la abertura de salida (5), presentando la pieza principal (2) desde la pieza ramificada (3) hasta la abertura de salida (5) una sección transversal de flujo esencialmente igual o que aumenta en dirección de la abertura de salida (5).

Description

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DESCRIPCION

Elemento de inversion de flujo de gas

El objeto de la presente invencion se refiere a un elemento de inversion de flujo de gas y a un procedimiento para la generacion selectiva de un flujo de gas desde o hacia una conexion de conducto para el intercambio de gases en espacios cerrados o solo ventilados de manera parcial. Un uso es la conexion de un elemento de inversion de flujo de gas de este tipo a un cateter o a una canula que puede ser introducida en el tracto respiratorio de un paciente.

Durante la respiracion asistida de un paciente se usa normalmente una mascarilla o un tubo, a traves de la cual o del cual se suministra al tracto respiratorio sellado hacia el exterior con una baja presion un gas o una mezcla de gases, en particular oxfgeno y aire. De manera alternativa, un gas o una mezcla de gases de este tipo pueden inyectarse no obstante tambien con alta presion y alto flujo por cargas a traves de un cateter delgado, desbloqueado, en el tracto respiratorio abierto hacia el exterior (la llamada ventilacion jet). Este procedimiento se usa a dfa de hoy en particular en el caso de intervenciones diagnosticas y terapeuticas en la zona del tracto respiratorio superior o del pulmon. Mediante este procedimiento, puede suministrarse oxfgeno a un paciente no obstante tambien a traves de un cateter introducido a traves de la piel directamente en las vfas respiratorias o una canula dispuesta de esta manera (la llamada ventilacion jet transtraqueal). Este procedimiento espacial es parte de los algoritmos validos a dfa de hoy para la gestion de un tracto respiratorio diffcil y en particular de la situacion, en la cual un paciente no puede recibir respiracion asistida ni ser intubado de manera convencional (las llamadas situaciones “no se puede ventilar ni intubar”).

En condiciones desventajosas, en particular la ventilacion jet transtraqueal puede ser no obstante tambien potencialmente muy peligrosa. Si el tracto respiratorio de un paciente esta muy o incluso completamente obstruido por ejemplo, por inflamacion o hemorragia, el pulmon del paciente se hincha debido a la inyeccion de oxfgeno mas y mas. En este caso existe el riesgo de una fisura en el pulmon (un llamado barotrauma). El aumento de la presion en la caja toracica puede conducir ademas de ello, a un fallo en la circulacion del paciente de no menor riesgo o a un colapso de la circulacion, dado que la sangre ya no puede retornar en la suficiente medida al corazon.

Desde hace algun tiempo se conoce el “modulador de flujo de oxfgeno”, que en la situacion cntica descrita se convierte en via respiratoria bidireccional. Este se describe por ejemplo, en un prospecto publicado en 2004 “Products For The Difficult Airway” de la empresa Cook Medical Incorporated en la pagina 10.

Mediante un cierre y liberacion intermitentes de varias aberturas, con un instrumento de este tipo, no solo puede controlarse muy facilmente el flujo del oxfgeno hacia el paciente, sino tambien descargarse la presion en la caja toracica. Con este instrumento es posible, incluso en caso de la obstruccion completa del tracto respiratorio superior, asegurar al menos durante un corto tiempo el suministro de oxfgeno de un paciente mediante un cateter introducido en las vfas respiratorias o una canula introducida.

Los aproximadamente 3,5 litros de aire de respiracion, pueden volver a salir en esta situacion con capacidad de expansion volumetrica media del torax y resistencias de tracto respiratorio normales por minuto pasivamente, es decir, solo mediante una ligera sobrepresion en la caja toracica, mediante un cateter con un diametro interior de 2,0 mm a traves del instrumento, del pulmon hinchado, pero no son suficientes para una respiracion asistida suficiente de un adulto (la llamada hipoventilacion). Se produce una retencion de dioxido de carbono y como consecuencia de ello se desarrolla rapidamente una no deseada acidificacion en aumento de la sangre (la llamada acidosis respiratoria).

El “modulador de flujo de oxfgeno” contribuye en este caso claramente mas que los medios convencionales, con los cuales el paciente puede unicamente ser “hinchado”. El problema, de que no puede asistirse mediante respiracion asistida lo suficientemente a un paciente adulto mediante un cateter o una canula con una seccion transversal reducida, no queda sin embargo solucionado. Ademas de los riesgos mencionados, esta limitacion ha conducido en los ultimos tiempos en particular a una discusion en revistas especializadas sobre la importancia de la ventilacion jet para emergencias.

El documento DE 20213420 U1 describe un dispositivo de respiracion asistida, en particular para la respiracion asistida transtraqueal de emergencia, con una fuente de gas de presion controlable, un tubo ramificado para el suministro y la evacuacion del gas de respiracion hacia o desde el paciente, debiendo usarse en este caso una valvula Venturi para favorecer la espiracion. Este dispositivo de respiracion asistida esta construido mas bien como un dispositivo de aspiracion para secrecion pulmonar y similar, siendo importante la alta presion de aspiracion, sin embargo no los flujos volumetricos grandes durante la aspiracion. Segun la bibliograffa especializada, con un dispositivo de respiracion asistida puede aumentarse mediante un cateter con un diametro interior de 2,0 mm el volumen por minuto de respiracion a razon de aproximadamente 1 litro / minuto. El volumen por minuto de respiracion resultante de esta manera sigue siendo normalmente aun insuficiente sin embargo para una ventilacion normal de un adulto. La construccion no preve ademas de ello ninguna posibilidad para controlar con una mano la sobrepresion o presion negativa que actua en direccion del paciente.

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Partiendo de ello, la presente invencion se basa en el objetivo de crear un dispositivo sencillo y un procedimiento, con los cuales por un lado puede suministrarse ox^geno al pulmon, por otro lado no obstante tambien, extraerse tambien dioxido de carbono o aire de respiracion usado en la medida suficiente de forma activa del pulmon.

Este objetivo se logra mediante un elemento de inversion de flujo de gas con las caractensticas de la reivindicacion 1. Son objeto de las correspondientes reivindicaciones dependientes perfeccionamientos y configuraciones ventajosos del elemento de inversion de flujo de gas.

El elemento de inversion de flujo de gas segun la invencion sirve para el aprovechamiento de un deposito de gas sometido a sobrepresion, en particular oxfgeno, para la generacion selectiva de un flujo de gas desde o hacia una conexion de conducto, en particular para la conexion a un cateter o a una canula que pueden introducirse en el tracto respiratorio de un paciente. Esta configurado como una pieza principal con pieza ramificada, uniendo la pieza principal una conexion de presion para la conexion al deposito de gas con al menos una abertura de salida que puede cerrarse y conduciendo la pieza ramificada desde la pieza principal a una conexion de conducto. En este caso hay configurada y dispuesta de tal manera una boquilla en la pieza principal, en particular una boquilla de inyector, que mediante un flujo de gas que fluye desde la conexion de presion a traves de la boquilla hacia la abertura de salida, tambien puede producirse en la pieza ramificada un flujo de gas en direccion de la abertura de salida, presentando la pieza principal desde la pieza ramificada hasta la abertura de salida una seccion transversal de flujo esencialmente igual o en aumento en direccion hacia la abertura de salida. Para la boquilla puede elegirse basicamente cualquier principio de construccion, el cual genere mediante un flujo de gas un efecto de aspiracion.

Preferentemente se usa no obstante en este caso, el principio de la bomba de chorro de gas. En particular en lo que se refiere a la aspiracion de volumenes de gas mas grandes, es importante en este caso, renunciar en la medida de lo posible a un estrechamiento de la seccion transversal en la pieza principal entre la pieza de ramificacion y la abertura de salida.

Existen diferentes posibilidades de lograr una buena funcionalidad del elemento de inversion de flujo de gas. Ha podido verse en pruebas, que hay dimensiones de boquilla y de canal de mezcla, las cuales muestran buenos resultados en caso de velocidad de ultrasonidos, pero tambien dimensiones que pueden usarse para una velocidad de salida de boquilla en el rango supersonico.

Los experimentos han mostrado, que en el caso de una forma de realizacion de la invencion, la expansion del flujo de gas tras la salida de la boquilla a un canal de mezcla puede dividirse en tres zonas caractensticas, la zona de expansion, la zona de vorticidad y la zona de movimiento uniforme. La zona de expansion comienza directamente en la salida de la boquilla. En este punto, el flujo de aire no es capaz de seguir el canto agudo de la boquilla y se expande por una longitud, la cual se corresponde con aproximadamente de 3 a 5 veces el diametro de la boquilla. A la zona de expansion se une la zona de vorticidad, en la cual se configura un flujo turbulento en el flujo de gas. En esta zona se mezcla el gas entrante con el gas que se encuentra en la pieza principal y se continua transportando conjuntamente con este en direccion de la abertura de salida. La zona de vorticidad se forma normalmente por una longitud, la cual se corresponde con aproximadamente de 5 a 7 veces el diametro de la boquilla. A la zona de vorticidad se une la zona de movimiento uniforme, en la cual el gas entrante esta mezclado de manera homogenea con el gas que se encuentra anteriormente en la pieza principal. Aqrn ya no se dan apenas flujos turbulentos, sino que el gas o la mezcla de gases se mueven de manera uniforme en direccion de la abertura de salida. De esta manera, el canal de mezcla debena presentar al menos una longitud, la cual se correspondiese con 8 veces el diametro de la boquilla. Son preferentes longitudes del canal de mezcla, las cuales se corresponden con de 5 a 30 veces el diametro de la boquilla.

En diametro, el lumen de la pieza de ramificacion y de la pieza principal entre la boquilla y la abertura de salida convenientemente no es menor que el lumen del cateter o de la canula que pueden introducirse en el tracto respiratorio de un paciente (por ejemplo, al menos 2 mm al usarse un cateter con 2 mm de diametro interior), dado que de lo contrario, para la salida o la aspiracion de gas del pulmon, se crea resistencia obstaculizante adicional. Una abertura o aberturas claramente mayores hacia la pieza de ramificacion conducen por su parte al problema tecnico de construccion, de alojar estas dentro del o en el lumen mas pequeno de la pieza principal. Esto tiene ademas de ello, como tambien un lumen claramente mayor de la pieza de ramificacion, un efecto irrelevante sobre la resistencia al paso de flujo, que es determinado entonces principalmente por el cateter o la canula que pueden introducirse en el tracto respiratorio de un paciente.

La realizacion descrita permite no solo suministrar un gas o una mezcla de gases sometidos a sobrepresion a un cateter o a una canula, y con ello dar lugar a un flujo de gas en direccion de paciente, sino que permite tambien un flujo de gas o de mezcla de gases para la generacion de presion negativa y con ello el aprovechamiento de un flujo de gas en un cateter o en una canula que se alejan del paciente. Esto puede ocurrir mediante apertura y cierre alternos de la abertura de salida, aunque el elemento de inversion de flujo de gas solo se alimente con sobrepresion.

Para la seguridad del paciente, es importante que no se ejerza ya una influencia cualquiera sobre el tracto respiratorio mediante una manipulacion no voluntaria en el elemento de inversion de flujo de gas. Es ventajoso debido a ello, cuando preferentemente existe en la pieza de ramificacion al menos una abertura de seguridad. De manera preferente debenan existir incluso dos, de manera particularmente preferente dos abertura de seguridad

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dispuestas una junto a otra u opuestas una a la otra. Estas aberturas de seguridad sirven en este caso al mismo tiempo para el control de la sobrepresion o la presion negativa en direccion del paciente. Al liberarse actuan ademas de ello, como aberturas de compensacion de presion y permiten la compensacion de una sobrepresion o presion negativa intratoracica, cuando se pausa brevemente la respiracion asistida jet. Debido a ello puede equilibrarse la presion en el pulmon con la presion exterior. Esto es importante en particular cuando se tiene un tracto respiratorio completamente obstaculizado, y no se sabe si el pulmon del paciente esta actualmente demasiado hinchado o demasiado vacio debido a la aspiracion.

Al unirse la conexion de presion del elemento de inversion de flujo de gas con una fuente de gas de presion, el gas fluye a traves de la boquilla hacia la abertura de salida, lo cual sin aberturas de seguridad conduce directamente a una presion negativa en la conexion de conducto y con ello eventualmente tambien en el tracto respiratorio. Mediante las aberturas de seguridad aun abiertas, las cuales debenan tener para ello una seccion transversal lo suficientemente grande, esto se evita, dado que la presion negativa se compensa mediante aire del entorno que entra alli. Solo cuando se cierran todas las aberturas de seguridad de manera precisa, por ejemplo, mediante los dedos de una persona operadora, resulta en la conexion de conducto una presion negativa.

Mediante el cierre adicional de la abertura de salida, pueden conducirse entonces un gas o una mezcla de gases, tambien al tracto respiratorio. Al liberarse la abertura de seguridad, el gas o la mezcla de gases salen por el contrario directamente de forma cuantitativa al aire del entorno. Mediante la apertura y el cierre alternos de la abertura de salida con aberturas de seguridad cerradas, se logra una respiracion asistida eficaz. La abertura de salida esta formada de forma preferente como embudo que se abre hacia el exterior, el cual no puede cerrarse accidentalmente de manera tan facil como una abertura de salida pequena.

En particular en el caso de una asistencia de emergencia, es ventajoso segun una forma de realizacion preferente de la invencion, disponer la abertura de salida y las aberturas de seguridad de tal manera, que puedan cerrarse de forma manual, preferentemente con las palmas de las manos y/o con los dedos de solo una mano de un auxiliar o de una persona operadora, a eleccion individual o conjuntamente total o parcialmente. De esta manera, un auxiliar puede llevar a cabo, interrumpir o regular mediante cierre parcial de las aberturas, con una mano, la respiracion asistida segun necesidad, tiene libre no obstante la otra mano para medidas o actuaciones adicionales (por ejemplo, aseguramiento del cateter o de la canula).

La conexion de presion del elemento de inversion del flujo de gas esta configurada para el establecimiento de una conexion con una fuente de gas de presion, preferentemente con una botella de presion de oxfgeno. En la mayona de las ambulancias o estaciones de urgencias se encuentra a disposicion al menos una pequena botella de presion de oxfgeno (por ejemplo, 2 litros), con la cual puede funcionar el elemento de inversion de flujo de gas durante un tiempo de al menos 20 minutos.

Puede ser necesario mezclar medicamentos con el gas o con la mezcla de gases. Para ello puede haber dispuesto de manera particularmente ventajosa un acceso lateral cerrable en la pieza de ramificacion, de manera preferente entre las aberturas de seguridad y la conexion de conducto. De esta manera pueden atomizarse finamente por ejemplo, adrenalina, anestesicos locales, secretoltticos y similares mediante el gas o la mezcla de gases de flujo rapido hacia el paciente. De esta manera, un medicamento puede distribuirse de manera efectiva y por una gran superficie por los bronquios y es absorbido de esta manera mas rapido cuantitativamente. El acceso lateral ofrece ademas de ello una posibilidad de conexion para una conduccion de capnometna, a traves de la cual puede retirarse del aire de respiracion aspirado en el flujo de derivacion una pequena muestra para la medicion de la concentracion de dioxido de carbono. De esta manera puede estimarse la efectividad de la respiracion asistida durante el desarrollo (ventilacion en reduccion y en aumento durante el tiempo). Es concebible tambien la conexion directa o indirecta de una instalacion de flujo de gas o de medicion de la presion.

La pieza principal y la pieza ramificada conforman juntas segun la invencion preferentemente de forma aproximada una forma en T con la pieza principal como barra transversal. Esto hace la estructura particularmente clara y la construccion de la boquilla muy sencilla.

De manera alternativa se propone segun la invencion un elemento de inversion de flujo de gas, en cuyo caso la pieza principal y la pieza ramificada conforman juntas por ejemplo, una pieza en Y, conformando la abertura de salida el pie de la Y. Puede ser ventajosa tambien para la grna del flujo, una disposicion en la cual la pieza ramificada forma un angulo de entre 10° y 90° con respecto a una pieza principal recta.

Para la simplificacion de la fabricacion, el elemento de inversion de flujo de gas esta compuesto segun la invencion de forma preferente de varios elementos parciales, en particular atornillados. Esto permite el uso de componentes estandar para una parte de la disposicion.

De manera igualmente preferente, la conexion de presion y/o la conexion de conducto y eventualmente el acceso lateral estan configurados como llamado “cierre tipo Luer”, para permitir la conexion resistente a la presion y estanca a la presion con componentes estandar.

Debido a motivos de seguridad es razonable aparentemente encapsular la pieza de alta presion del elemento de inversion de flujo de gas incluyendo la conexion de tubo de empalme de union.

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El elemento de inversion de flujo de gas ha de estar fabricado en general segun la invencion esencialmente de material plastico, consistiendo la boquilla en material plastico o en un inserto metalico.

En lo sucesivo se explicaran mas detalles del procedimiento segun la invencion para el manejo de un elemento de inversion de flujo de gas. El procedimiento consiste principalmente en que se aplica una presion de gas esencialmente constante, en particular presion de oxfgeno, a la conexion de presion, cerrandose para la generacion de sobrepresion en la conexion de conducto, la abertura de salida y eventualmente todas las aberturas de seguridad y abriendose para la generacion de presion negativa la abertura de salida manteniendose eventualmente cerradas las aberturas de seguridad.

Mediante este principio de la aspiracion de aire de respiracion a traves de un cateter o una canula que pueden introducirse en un tracto respiratorio de un paciente puede combinarse el elemento de inversion de flujo de gas muy razonablemente con la ventilacion jet convencional. Un paciente no solo puede ser asistido mediante respiracion asistida de forma efectiva (es decir, suministro suficiente de oxfgeno con eliminacion simultanea del dioxido de carbono resultante) en caso de emergencia de esta manera mediante conducciones con una seccion transversal pequena (por ejemplo, cateteres o canulas introducidos transcutaneamente en las vfas respiratorias, pero tambien reemplazadores de tubos o canales de trabajo de fibras opticas flexibles). En este caso es insignificante si el tracto respiratorio superior esta abierto - como obligatoriamente en la ventilacion jet convencional - o por el contrario parcial o incluso completamente obstaculizado.

Para el uso del elemento de inversion de flujo de gas segun la invencion se requieren solamente una botella de presion de oxfgeno y un conducto de conexion. El elemento de inversion de flujo de gas puede estar configurado de tal manera, que pueda adaptarse o construirse en particular tambien para diferentes presiones de las fuentes de oxfgeno. Las fuentes de oxfgeno tienen por ejemplo en los Estado Unidos una presion de extraccion de 3,5 bares, en Europa por el contrario de hasta 5 bares.

Una magnitud importante en el elemento de inversion de flujo de gas es la presion de chorro en la boquilla, mediante la cual se genera una presion negativa en la conexion de conducto. La presion de chorro esta correlacionada en este caso directamente con el flujo y la velocidad de flujo resultante del gas o de la mezcla de gases a traves del elemento de inversion de flujo de gas y la velocidad de flujo del gas o de la mezcla de gases por su parte con la presion negativa en la conexion de conducto. Con vistas a la potencia de aspiracion grande deseada ha de trabajarse con velocidades de gas muy altas. Estas pueden lograrse de manera preferente mediante aberturas de la boquilla de inyector de 1 mm o de menos. En el caso de un flujo de gas de presion de 15 litros/minuto a traves de una boquilla de este tipo pueden resultar velocidades de gas en el rango supersonico. Es importante tambien, que la presion negativa producida en la pieza ramificada pueda transformarse en un flujo de gas relativamente alto, lo cual se logra de la mejor manera cuando no existen estrechamientos de la seccion transversal en la pieza principal que obstaculicen de forma significativa el flujo de gas entre la pieza ramificada y la abertura de salida.

El elemento de inversion de flujo de gas puede combinarse tambien con un caudalfmetro preconectado. De esta manera puede producirse una adaptacion muy facil y rapida al paciente (de esta manera, los ninos se asisten mediante respiracion asistida por ejemplo, con un flujo de oxfgeno mas reducido, de esta manera con una presion de chorro mas reducida en la boquilla y de esta manera tambien con una presion negativa menor en la conexion de conducto). A partir de una reduccion del flujo de (mezcla de) gas resulta siempre una respiracion asistida menos fuerte (reduccion del volumen por minuto de respiracion), a partir de un aumento del flujo de (mezcla de) gas por el contrario, una respiracion asistida mas fuerte (aumento del volumen por minuto de respiracion).

Dado que un cateter o una canula de uso tfpico ofrece una resistencia al flujo notable, se amortiguan la sobrepresion o la presion negativa de actuacion alternativa en la conexion de conducto. Las modificaciones de la presion se amortiguan en el pulmon de un paciente primariamente siempre mediante el volumen que aun se encuentra en el pulmon tras la espiracion normal (la llamada capacidad residual funcional), secundariamente entonces debido a la pared del torax elastica y el diafragma desplazable. De esta manera se minimiza el riesgo de un barotrauma. Un barotrauma es posible en particular solo en caso de un manejo erroneo prolongado del elemento de inversion de flujo de gas por el usuario. Frente al riesgo de secciones de pulmon en colapso (generacion de llamadas atelectasias) en caso de una aspiracion demasiado prolongada y fuerte de aire de respiracion del pulmon hay precisamente un efecto de circulacion positivo deseado en particular en situaciones de emergencia, mejorando una presion negativa en la caja toracica el retorno de la sangre al corazon.

En pruebas de ventilacion en un modelo de pulmon se midio con un flujo de oxfgeno de 15 litros / minuto y una sobrepresion por encima de la presion del entorno de aproximadamente 1 bar, mediante el uso de un cateter transtraqueal de aproximadamente 10 cm de longitud, con 2 mm de diametro interior, un volumen por minuto de respiracion suficiente para la asistencia mediante respiracion asistida de un adulto, de mas de 6 litros / minuto. Debido a ello resulta entre el flujo volumetrico a traves de la pieza ramificada y el flujo volumetrico a traves de la conexion de presion, una proporcion de al menos 0,4 : 1, preferentemente 0,6 : 1 a 2 : 1. Se hace referencia en este caso tambien, a que en la ventilacion jet mediante un cateter transtraqueal se suprime espacio muerto anatomico y debido a ello es suficiente ya basicamente un volumen por minuto de respiracion menor para una respiracion asistida suficiente (la llamada ventilacion normalizada) de un paciente.

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Fue destacable durante las pruebas una relacion mas o menos fisiologica entre el tiempo de inspiracion y de espiracion (en este caso: tiempo de la inyeccion de ox^geno y tiempo de la aspiracion de aire de respiracion). Esto minimiza problemas de circulacion condicionados por la respiracion. En flujo de salida pasivo de aire de respiracion a traves de un cateter transtraqueal de este tipo resulta por el contrario una proporcion de inspiracion/espiracion grotesco, con un tiempo de espiracion mucho mas largo con respecto al tiempo de inspiracion.

La limitacion de la presion negativa frente a la presion del entorno (presion relativa) a aproximadamente -0,3 bares, que se logro en las pruebas, es ventajosa. Si el cateter o la canula estan en contacto con la mucosa, este o esta no pueden aspirar demasiado fuerte y danar localmente debido a ello la mucosa. Condicionado por principio, el cateter o la canula se alejan ademas de ello en cada inyeccion de la mucosa.

La “conmutacion” simple, pero de buen funcionamiento y casi sin riesgos para el paciente y el usuario, entre sobrepresion y presion negativa con retorno de flujo y de presion dclicos en el elemento de inversion de flujo de gas, abre nuevas posibilidades en particular en la respiracion asistida de emergencia. La falta de cualquier mecanica o de partes moviles vuelve el dispositivo relativamente pequeno no solo libre de mantenimiento sino tambien de facil entendimiento y seguro en su uso. Algo (en condiciones muy desventajosas) potencialmente peligroso puede ocurrir siempre solo mediante una manipulacion consciente del usuario, pero no por la conexion del elemento de inversion de flujo de gas como tal o la apertura de una fuente de gas de presion conectada.

El ambito de aplicacion va no obstante, mucho mas alla de la situacion “no se puede ventilar ni intubar”. Sin lugar a dudas, un paciente con tracto respiratorio superior parcialmente u obstaculizado en dos partes, tambien puede beneficiarse de este principio de respiracion, ya que la espiracion reforzada por aspiracion crea un tracto respiratorio libre virtualmente mayor. Incluso en el caso de pacientes con tracto respiratorio superior abierto, es de esperar que debido a un intercambio de gases mas efectivo o transformacion de gases mayor, se de en el pulmon un enriquecimiento de oxfgeno mas rapido con una eliminacion de dioxido de carbono al mismo tiempo mas efectiva.

Tambien existe la posibilidad de una ventilacion jet sencilla: para ello solo han de cerrarse al mismo tiempo la abertura de salida y las aberturas de seguridad y volver a abrirse, es decir, la espiracion reforzada por aspiracion es solo una opcion, la cual puede usarse, pero no debe usarse.

Es deseable la implementacion de este principio en ventiladores jet convencionales. Los dispositivos actuales requieren todos un tracto respiratorio superior libre lo suficientemente grande, del paciente. En el caso de una obstruccion amplia o completa del tracto respiratorio (por ejemplo, mediante instrumentos) estos dispositivos se detienen tan pronto como se mide una presion demasiado alta en el tracto respiratorio, con la consecuencia de que el paciente ya no es asistido mediante respiracion asistida. En base a la presente invencion pueden construirse ventiladores jet, los cuales pueden prestar asistencia mediante respiracion asistida independientemente de la seccion transversal del tracto respiratorio e incluso con obstruccion completa del tracto respiratorio de un paciente, no solo de forma suficiente, sino tambien de manera muy segura y efectiva.

Partiendo del principio de funcionamiento del elemento de inversion de flujo de gas, podna realizarse mediante una placa agujereada o una rueda agujereada que gira sobre la abertura de salida, un control muy preciso de la relacion de inspiracion/espiracion, asf como de la frecuencia de la respiracion asistida. Mediante recortes adecuados en este disco agujereado y en esta rueda agujereada, podnan fijarse tambien de tal manera los tiempos de inspiracion y espiracion, que el volumen de (mezcla de) gas inyectado fuese a continuacion aspirado de nuevo. Con un disco agujereado o una rueda agujereada de giro rapido podnan realizarse ademas de ello, frecuencias de respiracion asistida de forma comparativamente sencilla en el sentido de una ventilacion de alta frecuencia (por ejemplo, para la respiracion asistida de proteccion del pulmon de pacientes enfermos cnticos), que en dispositivos convencionales requieren tecnicamente un esfuerzo notablemente mayor. Esto abriria posibilidades totalmente nuevas en intervenciones diagnosticas y terapeuticas.

Los ejemplos de realizacion de la invencion, a los cuales esta no esta sin embargo limitada, se explican a continuacion con mayor detalle mediante el dibujo y muestran en concreto:

La Fig. 1 una seccion longitudinal a traves de un elemento de inversion de flujo de gas segun la invencion con dispositivos perifericos representados de forma esquematica,

Las Figs. 2 y 3 configuraciones alternativas de la boquilla y de la pieza principal,

La Fig. 4 de forma esquematica las proporciones de tamano de las piezas individuales del elemento de inversion de flujo de gas y

La Fig. 5 un elemento de inversion de flujo de gas con carcasa formada de manera ergonomica.

La Fig. 1 muestra un elemento de inversion de flujo de gas 1 con una pieza principal 2, la cual une una conexion de presion 4 con una abertura de salida 5. La conexion de presion 4 puede unirse a traves de una conduccion de conexion 13 con una existencia de gas 14 sometida a sobrepresion en una fuente de gas de presion 11. En general se encuentra a disposicion para la asistencia de emergencia de pacientes, una botella de presion de oxfgeno. Desde la pieza principal 2 se ramifica una pieza ramificada 3, la cual conduce a una conexion de conduccion 6. En la pieza

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principal 2 hay configurada una boquilla 7, a traves de la cual puede fluir gas desde la conexion de presion 4 a la abertura de salida 5, encontrandose la boquilla 7 cerca de la pieza ramificada 3, de manera que el gas que fluye a traves de la boquilla 7 a la abertura de salida 5 genera una presion negativa en la pieza ramificada 3. Aqu se usa el principio de una bomba de chorro de gas. Puede elegirse no obstante cualquier disposicion, la cual pueda generar mediante un flujo de gas, un efecto de aspiracion. Para ello no se requiere en particular, que la pieza ramificada 3, como se muestra en el ejemplo de realizacion, conforme un angulo recto a (alfa) con respecto a la pieza principal 2. La pieza ramificada 3 presenta ademas de ello, una primera 8 y una segunda 9 abertura de seguridad. Mientras estas dos aberturas de seguridad 8, 9 no se cierren de manera precisa, el dispositivo tampoco ejerce en caso de gas fluyente una influencia sobre el tracto respiratorio de un paciente. Solo cuando estas aberturas de seguridad 8, 9 se cierran, resulta en la pieza ramificada 3 una presion negativa, siempre y cuando la abertura de salida 5 este abierta, y una sobrepresion, cuando la abertura de salida 5 se cierra. De manera preferente todas las aberturas debenan estar dispuestas de tal manera, que puedan ser cerradas por una persona operaria en concreto de forma consciente con una mano, pero no de forma accidental. Al menos la abertura de salida 5 debena poder cerrarse entonces con un dedo, dado que durante la respiracion asistida ha de abrirse y cerrarse de forma alterna. Para evitar en la medida de lo posible tambien aqu un accionamiento accidental, la pieza principal 2 puede estar ensanchada a modo de embudo delante de la abertura de salida 5. Como se indica de forma esquematica, puede haber dispuesta en la abertura de salida 5 tambien una placa agujereada 16 giratoria con agujeros de diferente tamano, la cual puede ser girada entonces por una persona usuaria a la correspondiente posicion deseada. La pieza ramificada 3 presenta ademas de ello, un acceso lateral 12 cerrable, a traves el cual pueden suministrarse medicamentos o introducirse sondas. A la conexion de conducto 6 puede conectarse un cateter 10 o una canula. De manera preferente, cada una de las conexiones esta configurada como llamado “cierre tipo Luer”. La disposicion en conjunto esta fabricada preferentemente de material plastico, pudiendo estar introducida la boquilla 7 en caso de necesidad tambien como pieza metalica.

En las figuras 2 y 3 se representan configuraciones alternativas de la pieza principal 2 y de la boquilla 7. La Fig. 2 muestra una configuracion de la pieza principal 2 como boquilla Venturi, en la cual desemboca la pieza ramificada 3 en el punto de la mayor velocidad y con ello de la menor presion. En ambas Figs. 2 y 3, la pieza principal 2 conforma tras la pieza ramificada 3 un canal 15 que se ensancha conicamente con un angulo de apertura p (beta), de por ejemplo, 1° a 7°.

La figura 4 muestra otra representacion esquematica de una forma de realizacion del elemento de inversion de flujo de gas 1 con pieza principal 2 y pieza ramificada 3. En este caso, D1 indica el diametro interior de la boquilla 7, D2 el diametro interior del canal de mezcla 17 y D3 el diametro interior de la pieza ramificada 3. L1 indica la longitud de la boquilla 7, L2 la longitud del canal de mezcla 17. En una disposicion de prueba capaz de funcionar preferente, el diametro D1 de la boquilla 7 estuvo entre 0,5 y 2 mm, preferentemente en 1 mm, el diametro interior d2 del canal de mezcla 17 entre 1 y 5 mm, preferentemente en 2 a 3 mm, en particular 2,5 mm. El diametro interior D3 de la pieza ramificada 3 estuvo en el mismo orden de magnitud que el diametro interior D2 del canal de mezcla 17. La longitud L1 de la boquilla 7 estuvo en de 5 a 20 mm, preferentemente en 15 mm. La longitud L2 del canal de mezcla estuvo en de 10 a 40 mm, preferentemente de 20 a 30 mm, estando la proporcion de la longitud L2 del canal de mezcla 17 y del diametro interior D1 de la boquilla 7 entre 2:1 y 100:1, preferentemente entre 5:1 y 50:1.

La figura 5 muestra otra configuracion del elemento de inversion de flujo de gas 1, en la cual el elemento de inversion de flujo de gas 1 esta dispuesto en una carcasa 18 formada de manera ergonomica. La carcasa 18 esta formada en este caso de tal manera, que esta adaptada a la mano humana. Las aberturas de seguridad 8, 9 pueden cerrarse con los dedos, la abertura de salida 5 total o parcialmente con el pulgar. En este caso no es importante si la abertura de salida 5, las aberturas de seguridad 8, 9, la conexion de presion 4 y/o la conexion de conducto 6 estan dispuestas directamente en la pared exterior de la carcasa o si la correspondiente conexion entre abertura o conexion de la pared exterior de la carcasa se realiza mediante una pieza de grna, por ejemplo, una conduccion de conexion 13. Mediante una configuracion de este tipo, es posible el manejo del elemento de inversion de flujo de gas 1 con solo una mano de un auxiliar. Para un manejo sencillo puede estar prevista tambien solo una unica abertura de seguridad 8. La carcasa 18 y el elemento de inversion de flujo de gas 1 pueden estar montados de diferentes maneras o producirse de forma unida. Es importante que resulte un dispositivo que sea facil de manejar de manera manual, que pueda sujetarse en una mano, pudiendo cerrarse la abertura de salida 5 y las aberturas de seguridad 8, 9 con los dedos o con otras partes de esta mano.

La presente invencion posibilita una respiracion asistida efectiva de un paciente. En caso de condiciones de emergencia, es necesaria ademas de un cateter 10 o de una canula que pueden introducirse en el tracto respiratorio de un paciente y de una conduccion de conexion 13, solo una fuente de gas de presion 11, por ejemplo, una botella de presion de oxfgeno. En esta tecnica de respiracion asistida se garantiza una alta seguridad para el paciente y el auxiliar. Es posible tambien un uso como aparato de ayuda respiratoria para el soporte de la respiracion propia de un paciente de respiracion espontanea.

Lista de referencias

1 Elemento de inversion de flujo de gas

2 Pieza principal

5

10

15

20

25

3 Pieza ramificada

4 Conexion de presion

5 Abertura de salida

6 Conexion de conducto

7 Boquilla (boquilla de inyector)

8 Primera abertura de seguridad

9 Segunda abertura de seguridad

10 Cateter

11 Fuente de gas de presion

12 Acceso lateral

13 Conduccion de conexion

14 Deposito de gas sometido a sobrepresion

15 Canal de ensanchamiento conico

16 Disco agujereado

17 Canal de mezcla

18 Carcasa

a (alfa) Angulo entre pieza principal y pieza ramificada

p (beta) Angulo de apertura tras la boquilla

D1 Diametro interior de la boquilla

D2 Diametro interior del canal de mezcla

D3 Diametro interior de la pieza ramificada

L1 Longitud de la boquilla

L2 Longitud del canal de mezcla

Claims

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

REIVINDICACIONES

1. Elemento de inversion de flujo de gas (1) para el aprovechamiento de un deposito de gas (14) sometido a sobrepresion, en particular oxfgeno, para la generacion selectiva de un flujo de gas desde o hacia una conexion de conducto (6), la cual puede unirse en particular con un tracto respiratorio de un paciente, configurado como una pieza principal (2) con una pieza ramificada (3), uniendo la pieza principal (2) una conexion de presion (4) para la conexion al deposito de gas (14) con al menos una abertura de salida (5) cerrable y uniendo la pieza ramificada (3) la pieza principal (2) con la conexion de conducto (6), caracterizado por que en la pieza principal (2) hay configurada y dispuesta una boquilla (7), en particular una boquilla de inyector, de tal manera, que mediante un flujo de gas que fluye desde la conexion de presion (4) a traves de la boquilla (7) hacia la abertura de salida (5), puede generarse en la pieza principal (2), estando la abertura de salida (5) abierta, tambien un flujo de gas en la pieza ramificada (3) en direccion de la abertura de salida (5), presentando la pieza principal (2) desde la pieza ramificada (3) hasta la abertura de salida (5) una seccion transversal de flujo esencialmente igual o que aumenta en direccion de la abertura de salida (5).
2. Elemento de inversion de flujo de gas (1) segun la reivindicacion 1, caracterizado por que en la pieza principal (2) y/o en la pieza ramificada (3) hay al menos una abertura de seguridad (8, 9), en particular no obstante, dos, existiendo de manera preferente dos aberturas de seguridad (8, 9) dispuestas una junto a la otra u opuestas una a la otra.
3. Elemento de inversion de flujo de gas (1) segun la reivindicacion 2, caracterizado por que la abertura de salida (5) y la(s) abertura(s) de seguridad (8, 9) estan dispuestas de tal manera, que pueden cerrarse manualmente, de manera preferente con la palma de la mano y/o los dedos de solo una mano de un auxiliar selectivamente de forma individual o conjuntamente de manera completa o parcial.
4. Elemento de inversion de flujo de gas (1) segun una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado por que el elemento de inversion de flujo de gas (1) esta dispuesto en una carcasa formada de manera ergonomica, la cual esta adaptada a la mano de una persona, estando dispuestas la abertura de salida (5) y la al menos una abertura de seguridad (8, 9) de tal manera, que pueden cerrarse manualmente, de manera preferente con la palma de la mano y/o los dedos de solo una mano de un auxiliar selectivamente de forma individual o conjuntamente de manera completa o parcial.
5. Elemento de inversion de flujo de gas (1) segun una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que la abertura de salida (5) se cierra y se libera mediante un disco agujereado (16) de manera alterna total o parcialmente.
6. Elemento de inversion de flujo de gas (1) segun una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que la conexion de presion (4) esta configurada para el establecimiento de una conexion con una fuente de gas de presion (11), de manera preferente una botella de presion de oxfgeno.
7. Elemento de inversion de flujo de gas (1) segun una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que la pieza ramificada (3) presenta un acceso lateral (12) cerrable, de manera preferente entre la/las abertura(s) de seguridad (8, 9) y la conexion de conducto (6).
8. Elemento de inversion de flujo de gas (1) segun una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que la pieza principal (2) y la pieza ramificada (3) forman juntas aproximadamente una pieza en forma de T con la pieza principal (2) como barra transversal.
9. Elemento de inversion de flujo de gas (1) segun una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que la pieza principal (2) y la pieza ramificada (3) forman juntas aproximadamente una pieza en forma de Y, formando la abertura de salida (5) el pie de la Y.
10. Elemento de inversion de flujo de gas (1) segun una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el elemento de inversion de flujo de gas (1) esta compuesto a partir de varios elementos parciales, en particular atornillado.
11. Elemento de inversion de flujo de gas (1) segun una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que la conexion de presion (4) y/o la conexion de conducto (6) y eventualmente el acceso lateral (12) estan configurados como un llamado “cierre tipo Luer”.
12. Elemento de inversion de flujo de gas (1) segun una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el elemento de inversion de flujo de gas (1) esta fabricado esencialmente de material plastico, consistiendo la boquilla (7) en material plastico o en un inserto de metal y estando encapsulada la pieza principal (2) incluyendo la conexion de presion (4).