ES2980290T3

ES2980290T3 - Tubos médicos para circuito respiratorio

Info

Publication number: ES2980290T3
Application number: ES17831418T
Authority: ES
Inventors: James William Stanton; Gavin Walsh Millar
Original assignee: Fisher and Paykel Healthcare Ltd
Current assignee: Fisher and Paykel Healthcare Ltd
Priority date: 2016-07-21
Filing date: 2017-07-21
Publication date: 2024-09-30
Anticipated expiration: 2037-07-21
Also published as: GB2569458B; GB2601450B; JP2024020413A; GB2601450A; EP4378509A2; JP2019520942A; AU2017297978B2; JP2022106798A; GB2607817B; GB202203013D0; EP3487571B1; JP2025160293A; CN109475717A; AU2025201327A1; GB202209862D0; PL3487571T3; GB2605916B; AU2017297978A1; AU2022268278B2; AU2022268278A1

Abstract

Un circuito respiratorio para uso en terapia respiratoria incluye un tubo inspiratorio y un tubo espiratorio. El tubo inspiratorio del circuito respiratorio tiene un orificio liso. El tubo espiratorio del circuito respiratorio es corrugado. Preferentemente, el tubo espiratorio es permeable al vapor. El uso de la combinación de un tubo inspiratorio de orificio liso con un tubo espiratorio corrugado tiene el resultado inesperado de mejorar el rendimiento del circuito respiratorio y sus componentes. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Tubos médicos para circuito respiratorio

Antecedentes

Campo de la invención

La presente descripción se refiere, en general, a tubos adecuados para uso médico y, en particular, a tubos médicos para su uso en circuitos respiratorios adecuados para proporcionar gases humidificados a un paciente y/o eliminar gases de un paciente, como en sistemas de humidificación respiratoria.

Descripción de la técnica relacionada

En los circuitos respiratorios, varios componentes transportan gases calientes y/o humidificados hacia y desde los pacientes. La humidificación respiratoria ayuda a reducir la probabilidad de infección y/o daño tisular.

El documento US 2015/306333 A1 describe tubos médicos y procedimientos de fabricación de tubos médicos. El tubo puede ser una estructura compuesta hecha de dos o más componentes distintos que se enrollan en espiral para formar un tubo alargado. Por ejemplo, uno de los componentes puede ser un cuerpo hueco alargado enrollado en espiral, y el otro componente puede ser un componente estructural alargado también enrollado en espiral entre las vueltas del cuerpo hueco enrollado en espiral. Sin embargo, no es necesario que el tubo esté hecho de componentes distintos. Por ejemplo, un cuerpo hueco alargado formado (por ejemplo, extruido) a partir de un solo material puede enrollarse en espiral para formar un tubo alargado. El propio cuerpo hueco alargado puede tener en sección transversal una parte de pared delgada y una parte de refuerzo relativamente más gruesa o más rígida. Los tubos se pueden incorporar en una variedad de circuitos médicos o se pueden emplear para otros usos médicos.

El documento US 2013/098360 A1 describe los componentes, materiales y procedimientos para formar un circuito médico respiratorio. Estos componentes incorporan materiales espumados transpirables que son permeables al vapor de agua y sustancialmente impermeables al agua líquida y al flujo de gases. Los materiales y procedimientos descritos se pueden incorporar en una variedad de componentes, incluidos tubos, conectores en Y, soportes de catéter e interfaces de paciente, y son adecuados para su uso en una variedad de circuitos médicos, incluidos circuitos de insuflación, anestesia y respiratorios.

El documento US 2016/022949 A1 describe una extremidad espiratoria que está configurada para eliminar los gases humidificados de un paciente y configurada para proporcionar un rendimiento de secado mejorado al proporcionar un perfil de temperatura personalizado a lo largo de la extremidad. También se proporcionan extremidades para proporcionar gases humidificados y/o eliminar gases humidificados de un paciente, teniendo las extremidades un tiempo de residencia de gas mejorado a un caudal volumétrico constante. El tiempo de residencia mejorado se puede lograr proporcionando una extremidad que comprenda múltiples lúmenes.

Compendio

La invención se define en las reivindicaciones. Determinadas características, aspectos y ventajas de la presente descripción reconocen la necesidad de mejoras que puedan aumentar la eliminación de vapor de los gases espiratorios en un tubo espiratorio al tiempo que aumentan la cantidad de vapor en los gases humidificados suministrados a un paciente a través de un tubo inspiratorio sin aumentar la resistencia general al flujo en los tubos. Determinadas características, aspectos y ventajas de la presente descripción reconocen la necesidad de mejoras que reduzcan el volumen compresible de un circuito respiratorio, o al menos reduzcan el volumen compresible de una extremidad de un circuito respiratorio. Como se describe en este documento, puede haber una compensación tanto con el volumen compresible como con la resistencia al flujo entre el tubo inspiratorio y el tubo espiratorio. Puede haber una reducción del volumen compresible y/o la resistencia al flujo en el tubo inspiratorio y un aumento del volumen compresible y/o la resistencia al flujo en el tubo espiratorio. La reducción del volumen compresible en el tubo inspiratorio puede deberse, al menos en parte, a una reducción en el diámetro del tubo inspiratorio. La reducción en el diámetro del tubo puede permitirse mediante una reducción en la resistencia al flujo que puede deberse, al menos en parte, a tener un orificio liso. El aumento del volumen compresible en el tubo espiratorio puede deberse, al menos en parte, al aumento del área de superficie de la pared, el diámetro del tubo, el área de sección transversal del tubo o la longitud de las paredes del tubo espiratorio. El aumento de la resistencia al flujo en el tubo espiratorio puede deberse, al menos en parte, a las corrugaciones. El aumento del volumen compresible y el aumento de la resistencia al flujo en el tubo espiratorio pueden mejorar su permeabilidad debido a varios factores como se describe en esta invención. Esta compensación entre el tubo inspiratorio y el tubo espiratorio puede mantener el mismo volumen compresible general y/o la misma resistencia al flujo en el circuito respiratorio en su conjunto.

Cuanto menor sea el volumen compresible de un circuito respiratorio, menor será la distensibilidad neumática del circuito respiratorio para una extensibilidad fija, y cuanto menor sea la distensibilidad neumática de un circuito respiratorio en relación con la distensibilidad pulmonar del paciente, menor será el potencial de error en el volumen corriente suministrado.

Un circuito respiratorio puede incluir una extremidad inspiratoria para transportar gases inspiratorios a un paciente. La extremidad inspiratoria puede incluir un primer miembro alargado que comprende un cuerpo hueco enrollado en espiral para formar al menos en parte un primer tubo alargado que tiene un eje longitudinal, un primer lumen que se extiende a lo largo del eje longitudinal y una pared hueca que rodea el lumen. La extremidad inspiratoria puede incluir un segundo miembro alargado enrollado en espiral y unido entre vueltas adyacentes del primer miembro alargado, formando el segundo miembro alargado al menos una porción del lumen del primer tubo alargado. El circuito respiratorio puede incluir una extremidad espiratoria para transportar los gases exhalados del paciente. La extremidad espiratoria puede incluir una entrada y una salida. La extremidad espiratoria puede incluir un tercer miembro alargado que comprende un segundo tubo que encierra un segundo lumen. El segundo lumen se puede configurar para contener un flujo masivo de los gases exhalados y el segundo tubo es permeable al vapor de agua y sustancialmente impermeable al agua líquida y al flujo masivo de los gases exhalados.

La pared del tubo espiratorio puede comprender un polímero espumado que es permeable al vapor de agua y sustancialmente impermeable al agua líquida y al flujo masivo de los gases exhalados. El polímero espumado puede comprender un material elastomérico termoplástico sólido que tiene huecos celulares distribuidos por su totalidad. El primer lumen de la extremidad inspiratoria puede tener un orificio liso. El segundo miembro alargado de la extremidad inspiratoria puede encerrar al menos un elemento de calentamiento. El primer miembro alargado de la extremidad inspiratoria puede formar en sección transversal longitudinal una pluralidad de burbujas con una superficie aplanada en el lumen. El segundo miembro alargado de la extremidad inspiratoria puede encerrar al menos un elemento de calentamiento, y donde el al menos un elemento de calentamiento inspiratorio está entre una burbuja de la pluralidad de burbujas y el orificio central inspiratorio. El tercer miembro alargado de la extremidad espiratoria puede ser corrugado. El primer tubo alargado puede encerrar un elemento de calentamiento dentro de su lumen. El tercer miembro alargado de la extremidad espiratoria puede encerrar un elemento de calentamiento dentro del segundo lumen. El tercer miembro alargado de la extremidad espiratoria puede comprender un elemento de calentamiento unido a la pared interna del segundo tubo. El tercer miembro alargado de la extremidad espiratoria puede comprender un elemento de calentamiento incrustado en la pared del segundo tubo. El segundo tubo puede tener una superficie interna adyacente al segundo lumen y la extremidad espiratoria comprende además una pluralidad de nervios de refuerzo dispuestos circunferencialmente alrededor de la superficie interna y generalmente alineados longitudinalmente entre la entrada y la salida.

Un dispositivo puede incluir un circuito respiratorio. El circuito respiratorio puede incluir un tubo inspiratorio configurado para recibir el flujo de gases inspiratorios desde una fuente de gas, el tubo inspiratorio comprende una entrada inspiratoria, una salida inspiratoria y una pared que encierra un orificio central inspiratorio. La pared interna del tubo inspiratorio puede ser lisa. El circuito respiratorio puede incluir un tubo espiratorio configurado para recibir un flujo de gases espiratorios de un paciente. El tubo espiratorio puede incluir una entrada espiratoria, una salida espiratoria y una pared que rodea un orificio central espiratorio. La pared interna del tubo espiratorio puede ser corrugada. La pared del tubo espiratorio puede ser permeable al vapor de agua y sustancialmente impermeable al flujo líquido y masivo de los gases exhalados que fluyen a través de ella.

La pared del tubo espiratorio puede comprender un polímero espumado que es permeable al vapor de agua y sustancialmente impermeable al agua líquida y al flujo masivo de los gases exhalados. El tubo inspiratorio puede encerrar un elemento de calentamiento dentro de su orificio central. El tubo inspiratorio puede comprender un elemento de calentamiento unido a su pared. El tubo inspiratorio puede comprender un elemento de calentamiento integrado en su pared. El tubo espiratorio puede comprender un elemento de calentamiento dentro de su orificio central. El tubo espiratorio puede comprender un elemento de calentamiento unido a su pared interna. El tubo espiratorio puede comprender un calentamiento incrustado dentro de su pared interior. El tubo inspiratorio puede comprender en sección transversal longitudinal una pluralidad de burbujas con una superficie aplanada en el lumen. El tubo inspiratorio puede comprender al menos un elemento de calentamiento, donde el al menos un elemento de calentamiento inspiratorio está entre una burbuja de la pluralidad de burbujas y el orificio central inspiratorio. El tubo espiratorio puede comprender una pluralidad de nervios de refuerzo dispuestas circunferencialmente alrededor de la superficie interna y generalmente alineadas longitudinalmente entre la entrada y la salida. El circuito respiratorio puede incluir un humidificador configurado para humidificar el flujo de gases inspiratorios a un paciente. El humidificador puede incluir una cámara de humidificación configurada para almacenar un volumen de líquido y configurada para estar en comunicación fluida con el flujo de gases inspiratorios. El humidificador puede incluir un calentador configurado para calentar el volumen de líquido en la cámara de humidificación para crear vapor, de modo que el flujo de gases inspiratorios sea humidificado por el vapor.

Un aparato respiratorio puede incluir un humidificador configurado para humidificar un flujo de gases inspiratorios a un paciente. El aparato respiratorio puede incluir un tubo inspiratorio configurado para recibir el flujo de gases inspiratorios del humidificador. El tubo inspiratorio puede incluir una entrada inspiratoria, una salida inspiratoria y una pared que rodea un orificio central inspiratorio. La pared interna del tubo inspiratorio puede ser lisa. El aparato respiratorio puede incluir un tubo espiratorio configurado para recibir un flujo de gases espiratorios del paciente. El tubo espiratorio puede incluir una entrada espiratoria, una salida espiratoria y una pared que rodea un orificio central espiratorio. El orificio central espiratorio puede estar corrugado. La pared del tubo espiratorio puede ser permeable al vapor de agua y sustancialmente impermeable al flujo líquido y masivo de los gases exhalados que fluyen a través de ella.

El tubo inspiratorio puede comprender al menos un elemento de calentamiento dentro de su orificio central. El tubo inspiratorio puede comprender al menos un elemento de calentamiento unido a su pared interna. El tubo inspiratorio puede comprender al menos un elemento de calentamiento encerrado dentro de su pared. El tubo espiratorio puede comprender al menos un elemento de calentamiento dentro del orificio central espiratorio. El tubo espiratorio puede comprender al menos un elemento de calentamiento unido a su pared interna. El tubo espiratorio puede comprender al menos un elemento de calentamiento integrado dentro de su pared interna. El tubo inspiratorio puede comprender un miembro enrollado en espiral que forma en sección transversal longitudinal una pluralidad de burbujas con una superficie aplanada en el orificio central inspiratorio. El tubo inspiratorio puede encerrar al menos un elemento de calentamiento, y el al menos un elemento de calentamiento inspiratorio puede estar entre una burbuja de la pluralidad de burbujas y el orificio central inspiratorio. La pared del tubo espiratorio puede comprender un polímero espumado.

Un aparato respiratorio puede incluir un humidificador configurado para humidificar un flujo de gases inspiratorios a un paciente. El humidificador puede incluir una cámara de humidificación configurada para almacenar un volumen de líquido y configurada para estar en comunicación fluida con el flujo de gases inspiratorios. El humidificador puede incluir un calentador configurado para calentar el volumen de líquido en la cámara de humidificación para crear vapor, de modo que el flujo de gases inspiratorios sea humidificado por el vapor. El aparato respiratorio puede incluir un tubo inspiratorio configurado para recibir el flujo de gases inspiratorios humidificados desde el humidificador. El tubo inspiratorio puede incluir una pared que encierra un orificio central inspiratorio. El orificio central inspiratorio del tubo inspiratorio puede ser liso. El tubo inspiratorio puede incluir un primer miembro alargado enrollado en espiral que forma en sección transversal longitudinal una pluralidad de burbujas con una superficie aplanada en el orificio central inspiratorio. Las burbujas pueden configurarse para aislar el orificio central inspiratorio. El tubo inspiratorio puede incluir un segundo miembro alargado enrollado en espiral unido entre vueltas adyacentes del primer miembro alargado, formando el segundo miembro alargado al menos una parte del lumen del primer tubo alargado y comprendiendo al menos un elemento de calentamiento inspiratorio integrado dentro del segundo miembro alargado. El aparato respiratorio puede incluir un tubo espiratorio configurado para recibir un flujo de gases espiratorios del paciente. El tubo espiratorio puede incluir un conducto que encierra un orificio central espiratorio. El orificio central espiratorio puede estar corrugado. El conducto puede ser permeable al vapor de agua y sustancialmente impermeable al flujo de líquido a través del mismo. El tubo espiratorio puede incluir al menos un elemento de calentamiento espiratorio dentro del orificio central espiratorio. El aparato respiratorio puede incluir un sistema de control configurado para suministrar energía al calentador del humidificador, al menos un elemento de calentamiento inspiratorio y al menos un elemento de calentamiento espiratorio.

La pared del tubo espiratorio puede comprender un polímero espumado que es permeable al vapor de agua y sustancialmente impermeable al agua líquida y al flujo masivo de los gases exhalados. El polímero espumado puede comprender un material elastomérico termoplástico sólido que tiene huecos celulares distribuidos por su totalidad. El al menos un elemento de calentamiento inspiratorio puede estar entre una burbuja de la pluralidad de burbujas y el orificio central inspiratorio. El aparato respiratorio puede incluir un conjunto de interfaz de paciente entre el tubo inspiratorio y el tubo espiratorio. La potencia suministrada por el sistema de control se puede calcular para proporcionar una mayor humidificación mediante el humidificador y una gestión controlada del condensado mediante el al menos un elemento de calentamiento espiratorio y el al menos un elemento de calentamiento inspiratorio. El aparato respiratorio puede incluir un ventilador configurado para proporcionar el flujo de gases inspiratorios y recibir el flujo de gases espiratorios. El ventilador puede configurarse para proporcionar un flujo de gases inspiratorios pulsátiles al humidificador. El ventilador puede configurarse para proporcionar un flujo de gases inspiratorios constante al humidificador. El ventilador puede configurarse para proporcionar un flujo de gases de polarización.

Un aparato respiratorio puede incluir un humidificador configurado para humidificar un flujo de gases inspiratorios a un paciente. El aparato respiratorio puede incluir un tubo inspiratorio configurado para recibir el flujo de gases inspiratorios desde una fuente de gas. El tubo inspiratorio puede incluir una entrada inspiratoria, una salida inspiratoria y una pared que rodea un orificio central inspiratorio. La pared interna del tubo inspiratorio puede ser lisa. El aparato respiratorio puede incluir un tubo espiratorio configurado para recibir un flujo de gases espiratorios de un paciente. El tubo espiratorio puede incluir una entrada espiratoria, una salida espiratoria y una pared que rodea un orificio central espiratorio. La pared interna del tubo espiratorio puede ser corrugada. La pared del tubo espiratorio puede ser permeable al vapor de agua y sustancialmente impermeable al flujo líquido y masivo de los gases exhalados que fluyen a través de ella.

La pared del tubo espiratorio puede comprender un polímero espumado que es permeable al vapor de agua y sustancialmente impermeable al agua líquida y al flujo masivo de los gases exhalados. El tubo inspiratorio puede comprender al menos un elemento de calentamiento dentro de su orificio central. El tubo inspiratorio puede comprender al menos un elemento de calentamiento unido a su pared interna. El tubo inspiratorio puede comprender al menos un elemento de calentamiento encerrado dentro de su pared. El primer miembro alargado de la extremidad inspiratoria puede formar en sección transversal longitudinal una pluralidad de burbujas con una superficie aplanada en el lumen. El tubo inspiratorio puede encerrar al menos un elemento de calentamiento, y el al menos un elemento de calentamiento inspiratorio puede estar entre una burbuja de la pluralidad de burbujas y el orificio central inspiratorio. El tubo espiratorio puede comprender al menos un elemento de calentamiento dentro del orificio central espiratorio. El tubo espiratorio puede comprender al menos un elemento de calentamiento unido a su pared interna. El tubo espiratorio puede comprender al menos un elemento de calentamiento integrado dentro de su pared interna. El tubo espiratorio puede comprender una pluralidad de nervios de refuerzo dispuestas circunferencialmente alrededor de la superficie interna y generalmente alineadas longitudinalmente entre la entrada y la salida. El aparato respiratorio puede comprender un sistema de control configurado para suministrar energía al calentador del humidificador y al menos un elemento de calentamiento.

Un circuito respiratorio puede comprender la combinación de un tubo inspiratorio de diámetro liso con un tubo espiratorio corrugado permeable al vapor para aumentar el vapor en los gases humidificados suministrados a un paciente a través de la extremidad inspiratoria del circuito y aumentar la eliminación de vapor de los gases espiratorios en la extremidad espiratoria del circuito sin aumentar la resistencia general al flujo de los tubos, evitando así el aumento de la caída de presión en el circuito respiratorio. El tubo inspiratorio de orificio liso puede proporcionar una oportunidad para una compensación. El orificio liso puede reducir la resistencia al flujo, lo que puede permitir una reducción en el diámetro o el área de sección transversal del tubo inspiratorio mientras se mantiene una resistencia aceptable al flujo. Esta reducción en el diámetro o área de sección transversal del tubo inspiratorio reduce el volumen compresible del tubo inspiratorio. El tubo inspiratorio de diámetro más pequeño puede reducir el volumen compresible de al menos una porción del circuito respiratorio, lo que reduce el potencial de error en el volumen corriente administrado. Un ventilador generalmente tiene la intención de administrar un volumen establecido de gas al paciente (un "volumen corriente") para cada respiración. Reducir el error en el volumen corriente administrado puede garantizar que el paciente reciba el volumen de gas correcto.

El uso de la combinación de un tubo inspiratorio de orificio liso con un tubo espiratorio corrugado tiene un efecto sinérgico imprevisto que mejora el rendimiento del circuito respiratorio y sus componentes más allá de las expectativas. El uso de un tubo inspiratorio de orificio liso con un diámetro interno más pequeño que un tubo corrugado comparable puede disminuir el volumen compresible del tubo. Esta disminución en el volumen compresible puede garantizar que se administre el volumen adecuado de gas a un paciente. Como se describe en este documento, el tubo inspiratorio con un diámetro interno más pequeño puede reducir el volumen compresible general y la conformidad neumática del circuito respiratorio. Como se describe en este documento, el tubo inspiratorio con un diámetro interno más pequeño puede tener un volumen compresible reducido que puede ser una compensación para un mayor volumen compresible del tubo espiratorio.

Debido a razones prácticas, el volumen compresible del tubo del circuito respiratorio y, por lo tanto, el cumplimiento suele ser mucho mayor que los pulmones del paciente. Los factores que afectan el volumen compresible del tubo del circuito respiratorio incluyen minimizar la resistencia al flujo de gas del tubo y permitir que los tubos sean lo suficientemente largos como para manejar al paciente en el espacio de la cama. Esto se ve agravado por algunos estados de enfermedad pulmonar que conducen a pacientes con pulmones muy rígidos y de baja distensibilidad. Además, un volumen compresible bajo debido a la disminución de la longitud (por ejemplo, un tubo acortado) está directamente en desacuerdo con la utilidad y las extremidades espiratorias respirables. En la práctica, los tubos largos son generalmente mejores, para permitir la libertad de movimiento y el posicionamiento del paciente. En la práctica, un área de superficie más alta es generalmente mejor en la extremidad espiratoria para aumentar la transpirabilidad de las extremidades espiratorias.

Existen posibles compensaciones entre los componentes del circuito respiratorio para mantener un volumen compresible lo suficientemente bajo. Se puede reducir el diámetro o el área de sección transversal del tubo inspiratorio. Sin embargo, la disminución del diámetro interno del tubo inspiratorio también aumenta la resistencia al flujo (RTF) en el tubo inspiratorio. Se descubrió que hacer que el orificio interior del tubo inspiratorio sea liso puede compensar este aumento en el RTF, porque un orificio liso disminuye el RTF en comparación con un tubo con un orificio corrugado u otro tipo de orificio no liso. El uso de un orificio liso también tiene el beneficio adicional de reducir la captura de vapor y condensados. También se descubrió que, si el aumento de RTF resultante de la disminución del diámetro interno del tubo es compensado por la disminución de RTF resultante del uso de un orificio liso, entonces hay una disminución neta de RTF en el circuito respiratorio o al menos una disminución neta de RTF en el tubo inspiratorio. El orificio liso del tubo inspiratorio reduce el RTF, lo que permite la reducción del diámetro del tubo inspiratorio, lo que normalmente aumentaría el RTF, donde la suavidad del orificio y la reducción del diámetro se pueden equilibrar. Como se describe en la presente, la reducción en el diámetro o área de sección transversal puede reducir el volumen compresible. Esta disminución del volumen compresible del tubo inspiratorio puede compensar un aumento del volumen compresible del tubo espiratorio, tal como aumentando el diámetro o el área de sección transversal del tubo espiratorio. El aumento del diámetro o del área de la sección transversal del tubo espiratorio crea un área superficial mayor del tubo espiratorio, lo que aumenta la permeabilidad al vapor del tubo espiratorio.

Ciertas características, aspectos y ventajas de la realización inventiva relacionados con el volumen compresible de los componentes del circuito respiratorio presentan una combinación de uno o más de los siguientes: la disminución del diámetro interno del tubo inspiratorio, el orificio liso del tubo inspiratorio, el volumen compresible reducido del tubo inspiratorio, el aumento del volumen compresible del tubo espiratorio, el aumento del diámetro del tubo espiratorio, el aumento del área superficial del tubo espiratorio y/o el aumento de la permeabilidad al vapor del tubo espiratorio. Determinadas características, aspectos y ventajas de la presente descripción reflejan la realización inventiva de que esta disminución neta en la RTF, debido al tubo inspiratorio de diámetro liso, permite que otros componentes del circuito se modifiquen sin cambiar el volumen compresible general, la RTF general y/o la caída de presión general, para el circuito en su conjunto. El uso de un tubo inspiratorio de orificio liso puede permitir el uso de un tubo espiratorio corrugado más largo, que de otro modo aumentaría la RTF en el circuito. El aumento de la longitud del tubo espiratorio mejora la capacidad del tubo para eliminar el vapor de los gases espiratorios, debido al menos en parte al aumento del tiempo de residencia. El aumento del diámetro del tubo espiratorio puede mejorar la capacidad del tubo para eliminar el vapor de los gases espiratorios, debido al aumento del área de la superficie de la pared a través de la cual penetra el vapor. Cuando el uso del tubo inspiratorio de diámetro liso disminuye el RTF del circuito en su conjunto, el aumento de RTF resultante del aumento de la longitud del tubo espiratorio puede no resultar en un aumento neto de RTF, un aumento neto de volumen compresible y/o una caída de presión correspondiente, en el circuito general. Por ejemplo, según el diseño, el aumento de la longitud del tubo espiratorio y la disminución del diámetro del tubo inspiratorio de orificio liso pueden ser neutros netos con respecto a RTF.

El uso de un tubo inspiratorio de orificio liso en un circuito respiratorio en lugar de un tubo de pared corrugado o similarmente no liso, se puede combinar con el uso de un tubo espiratorio más ancho (área o diámetro de sección transversal más grande) en el circuito respiratorio, lo que disminuye el RTF. Es posible que la compensación no esté en RTF, que en este caso disminuye en ambos tubos. El orificio liso disminuye el RTF en comparación con un tubo con un orificio corrugado u otro tipo de orificio no liso. Sin embargo, la disminución del RTF en el tubo inspiratorio puede compensarse con una disminución del diámetro o del área de la sección transversal que aumente el RTF. El área de la sección transversal más grande o el diámetro del tubo espiratorio también disminuye el RTF. En cambio, puede haber una compensación del volumen compresible debido al cambio en el diámetro o el área de sección transversal del tubo inspiratorio y el tubo espiratorio, que disminuye en el tubo inspiratorio, pero aumenta en el tubo espiratorio. El tubo inspiratorio de menor diámetro tiene un volumen compresible menor. El tubo espiratorio de mayor diámetro tiene un mayor volumen compresible.

Un circuito respiratorio puede comprender una extremidad inspiratoria para transportar gases inspiratorios a un paciente. La extremidad inspiratoria comprende un primer miembro alargado que comprende un cuerpo hueco enrollado en espiral para formar al menos en parte un primer tubo alargado que tiene un eje longitudinal, un primer lumen que se extiende a lo largo del eje longitudinal y una pared hueca que rodea el lumen. La extremidad inspiratoria comprende además un segundo miembro alargado enrollado en espiral y unido entre vueltas adyacentes del primer miembro alargado, formando el segundo miembro alargado al menos una porción de una pared interna del lumen del primer tubo alargado. El circuito respiratorio comprende además una extremidad espiratoria para transportar los gases exhalados del paciente. La extremidad espiratoria comprende una entrada, una salida y un tercer miembro alargado que comprende un segundo tubo que encierra un segundo lumen. El segundo lumen está configurado para contener un flujo a granel de los gases exhalados y el segundo tubo es permeable al vapor de agua y sustancialmente impermeable al agua líquida y al flujo a granel de los gases exhalados.

El circuito respiratorio anterior también puede tener una, algunas o todas las siguientes propiedades, así como cualquier propiedad o propiedades descritas en esta descripción. La pared del tubo espiratorio puede comprender un polímero espumado que es permeable al vapor de agua y sustancialmente impermeable al agua líquida y al flujo masivo de los gases exhalados. Para los fines de esta descripción, cualquier material descrito como "permeable al vapor de agua y sustancialmente impermeable al agua líquida y al flujo a granel de gases" (o un lenguaje sustancialmente similar) se define en la presente como un material que permite que las moléculas de vapor de agua pasen a través por difusión, difusión facilitada, transporte pasivo, transporte activo u otro mecanismo similar para transportar selectivamente moléculas de vapor de agua, pero no tiene trayectorias de fuga desde una superficie principal externa del material a otra superficie principal externa del material que permita el paso de agua líquida o flujo a granel de gas a través de las trayectorias de fuga.

El polímero espumado puede comprender un material elastomérico termoplástico sólido que tiene huecos celulares distribuidos por su totalidad. El primer lumen de la extremidad inspiratoria puede tener un orificio liso. El segundo miembro alargado de la extremidad inspiratoria puede encerrar al menos un elemento de calentamiento. El primer miembro alargado de la extremidad inspiratoria puede formar en sección transversal longitudinal una pluralidad de burbujas con una superficie aplanada en el lumen. El segundo miembro alargado de la extremidad inspiratoria puede comprender además al menos un elemento de calentamiento, y el al menos un elemento de calentamiento inspiratorio puede colocarse entre una burbuja de la pluralidad de burbujas y el orificio central inspiratorio. El tercer miembro alargado de la extremidad espiratoria puede ser corrugado. El primer tubo alargado puede encerrar un elemento de calentamiento dentro de su lumen. El tercer miembro alargado de la extremidad espiratoria puede encerrar un elemento de calentamiento dentro del segundo lumen. El tercer miembro alargado de la extremidad espiratoria puede comprender un elemento de calentamiento unido a la pared interna del segundo tubo. El tercer miembro alargado de la extremidad espiratoria puede comprender un elemento de calentamiento incrustado en la pared del segundo tubo. El segundo tubo puede tener una superficie interna adyacente al segundo lumen y la extremidad espiratoria puede comprender además una pluralidad de nervios de refuerzo dispuestos circunferencialmente alrededor de la superficie interna y generalmente alineados longitudinalmente entre la entrada y la salida. El polímero espumado se selecciona o fabrica deseablemente de tal manera que el material elastomérico termoplástico sólido transporte selectivamente moléculas de vapor de agua, pero los huecos celulares distribuidos por su totalidad no formen trayectorias de fuga que permitan el paso de agua líquida o el flujo masivo de gas a través de las trayectorias de fuga.

Un dispositivo puede comprender un circuito respiratorio. El circuito respiratorio comprende además un tubo inspiratorio configurado para recibir el flujo de gases inspiratorios desde una fuente de gas. El tubo inspiratorio comprende una entrada inspiratoria, una salida inspiratoria y una pared que encierra un orificio central inspiratorio, donde la pared interna del tubo inspiratorio es lisa. El circuito respiratorio comprende además un tubo espiratorio configurado para recibir un flujo de gases espiratorios de un paciente. El tubo espiratorio comprende una entrada espiratoria, una salida espiratoria y una pared que rodea un orificio central espiratorio. La pared interna del tubo espiratorio es corrugada, y la pared del tubo espiratorio es permeable al vapor de agua y sustancialmente impermeable a los líquidos y gases que fluyen a través de ella.

El dispositivo anterior también puede tener una, algunas o todas las siguientes propiedades, así como cualquier propiedad o propiedades descritas en esta descripción. La pared del tubo espiratorio puede comprender un polímero espumado que es permeable al vapor de agua y sustancialmente impermeable al agua líquida y al flujo masivo de los gases exhalados. El tubo inspiratorio puede encerrar un elemento de calentamiento dentro de su orificio central. El tubo inspiratorio puede comprender un elemento de calentamiento unido a su pared. El tubo inspiratorio puede comprender un elemento de calentamiento integrado en su pared. El tubo espiratorio puede comprender un elemento de calentamiento dentro de su orificio central. El tubo espiratorio puede comprender un elemento de calentamiento unido a su pared interna. El tubo espiratorio puede comprender un elemento de calentamiento integrado dentro de su pared interior. El tubo inspiratorio puede comprender en sección transversal longitudinal una pluralidad de burbujas con una superficie aplanada en el lumen. El tubo inspiratorio puede comprender al menos un elemento de calentamiento, y el al menos un elemento de calentamiento inspiratorio puede colocarse entre una burbuja de la pluralidad de burbujas y el orificio central inspiratorio.

Además, el tubo espiratorio puede comprender una pluralidad de nervios de refuerzo dispuestas circunferencialmente alrededor de la superficie interna y generalmente alineadas longitudinalmente entre la entrada y la salida. El circuito respiratorio puede comprender además un humidificador configurado para humidificar el flujo de gases inspiratorios que se administrará a un paciente. El humidificador puede comprender una cámara de humidificación configurada para almacenar un volumen de líquido y configurada para estar en comunicación fluida con el flujo de gases inspiratorios, y un calentador configurado para calentar el volumen de líquido en la cámara de humidificación para crear vapor de manera que el flujo de gases inspiratorios sea humidificado por el vapor.

Un aparato respiratorio puede comprender un humidificador, un tubo inspiratorio y un tubo espiratorio. El humidificador está configurado para humidificar un flujo de gases inspiratorios a un paciente. El tubo inspiratorio está configurado para recibir el flujo de gases inspiratorios del humidificador. El tubo inspiratorio comprende una entrada inspiratoria, una salida inspiratoria y una pared que encierra un orificio central inspiratorio, donde la pared interna del tubo inspiratorio es lisa. El tubo espiratorio está configurado para recibir el flujo de gases espiratorios del paciente. El tubo espiratorio comprende una entrada espiratoria, una salida espiratoria y una pared que encierra un orificio central espiratorio, donde el orificio central espiratorio es corrugado, y donde la pared del tubo espiratorio es permeable al vapor de agua y sustancialmente impermeable al flujo de líquido y flujo masivo de los gases exhalados que fluyen a través del mismo.

El aparato respiratorio anterior también puede tener una, algunas o todas las siguientes propiedades, así como cualquier propiedad o propiedades descritas en esta descripción. El tubo inspiratorio puede comprender al menos un elemento de calentamiento dentro de su orificio central. El tubo inspiratorio puede comprender al menos un elemento de calentamiento unido a su pared interna. El tubo inspiratorio puede comprender al menos un elemento de calentamiento encerrado dentro de su pared. El tubo espiratorio puede comprender al menos un elemento de calentamiento dentro del orificio central espiratorio. El tubo espiratorio puede comprender al menos un elemento de calentamiento unido a su pared interna. El tubo espiratorio puede comprender al menos un elemento de calentamiento integrado dentro de su pared interna. El tubo inspiratorio puede comprender un miembro enrollado en espiral que forma en sección transversal longitudinal una pluralidad de burbujas con una superficie aplanada en el orificio central inspiratorio. El tubo inspiratorio puede encerrar al menos un elemento de calentamiento, y el al menos un elemento de calentamiento inspiratorio puede colocarse entre una burbuja de la pluralidad de burbujas y el orificio central inspiratorio. La pared del tubo espiratorio puede comprender un polímero espumado.

Un aparato respiratorio puede comprender un humidificador, un tubo inspiratorio, un tubo espiratorio y un sistema de control. El humidificador está configurado para humidificar un flujo de gases inspiratorios que se administrará a un paciente. El humidificador comprende una cámara de humidificación y un calentador. La cámara de humidificación está configurada para almacenar un volumen de líquido y configurada para estar en comunicación fluida con el flujo de gases inspiratorios. El calentador está configurado para calentar el volumen de líquido en la cámara de humidificación para crear vapor de modo que el flujo de gases inspiratorios sea humidificado por el vapor. El tubo inspiratorio está configurado para recibir el flujo de gases inspiratorios humidificados del humidificador. El tubo inspiratorio comprende una pared que encierra un orificio central inspiratorio, y el orificio central del tubo inspiratorio es liso. El tubo inspiratorio comprende además un primer miembro alargado enrollado en espiral que forma en sección transversal longitudinal una pluralidad de burbujas con una superficie aplanada en el orificio central inspiratorio. Las burbujas están configuradas para aislar el orificio central inspiratorio. El tubo inspiratorio comprende además un segundo miembro alargado enrollado en espiral unido entre vueltas adyacentes del primer miembro alargado. El segundo miembro alargado forma al menos una porción del lumen del primer tubo alargado y comprende al menos un elemento de calentamiento inspiratorio integrado dentro del segundo miembro alargado. El tubo espiratorio está configurado para recibir un flujo de gases espiratorios del paciente. El tubo espiratorio comprende un conducto que encierra un orificio central espiratorio, donde el orificio central espiratorio es corrugado, y donde el conducto es permeable al vapor de agua y sustancialmente impermeable al flujo de líquido a través del mismo. El tubo espiratorio comprende además al menos un elemento de calentamiento espiratorio dentro del orificio central espiratorio. El sistema de control puede configurarse para suministrar energía al calentador del humidificador. El sistema de control se puede configurar para suministrar energía al menos a un elemento de calentamiento inspiratorio. El sistema de control se puede configurar para suministrar energía al menos a un elemento de calentamiento espiratorio. El sistema de control se puede configurar para suministrar energía al calentador del humidificador y al menos a un elemento de calentamiento inspiratorio. El sistema de control se puede configurar para suministrar energía al calentador del humidificador y al menos a un elemento de calentamiento espiratorio. El sistema de control puede configurarse para suministrar energía al menos a un elemento de calentamiento inspiratorio y al menos un elemento de calentamiento espiratorio. El sistema de control está configurado para suministrar energía a dos o más de los siguientes: el calentador del humidificador, el al menos un elemento de calentamiento inspiratorio y el al menos un elemento de calentamiento espiratorio. El sistema de control está configurado para suministrar energía al calentador del humidificador, al menos un elemento de calentamiento inspiratorio y al menos un elemento de calentamiento espiratorio.

El aparato respiratorio anterior también puede tener una, algunas o todas las siguientes propiedades, así como cualquier propiedad o propiedades descritas en esta descripción. La pared del tubo espiratorio puede comprender un polímero espumado que es permeable al vapor de agua y sustancialmente impermeable al agua líquida y al flujo masivo de los gases exhalados. El polímero espumado puede comprender un material elastomérico termoplástico sólido que tiene huecos celulares distribuidos por su totalidad. El al menos un elemento de calentamiento inspiratorio puede estar entre una burbuja de la pluralidad de burbujas y el orificio central inspiratorio. El aparato respiratorio puede comprender además un conjunto de interfaz de paciente entre el tubo inspiratorio y el tubo espiratorio. La potencia suministrada por el sistema de control se puede calcular para proporcionar una mayor humidificación por parte del humidificador. La potencia suministrada por el sistema de control se puede calcular para proporcionar una gestión controlada del condensado mediante el al menos un elemento de calentamiento espiratorio. La potencia suministrada por el sistema de control se puede calcular para proporcionar una gestión controlada del condensado mediante el al menos un elemento de calentamiento inspiratorio. La potencia suministrada por el sistema de control se puede calcular para proporcionar una mayor humidificación mediante el humidificador y una gestión controlada del condensado mediante el al menos un elemento de calentamiento espiratorio y el al menos un elemento de calentamiento inspiratorio. El aparato respiratorio puede comprender además un ventilador configurado para proporcionar el flujo de gases inspiratorios y recibir el flujo de gases espiratorios. El ventilador puede configurarse para proporcionar un flujo de gases inspiratorios pulsátiles al humidificador. El ventilador puede configurarse para proporcionar un flujo de gases inspiratorios constante al humidificador. El ventilador puede configurarse para proporcionar un flujo de gases de polarización.

Un aparato respiratorio puede comprender un humidificador, un tubo inspiratorio y un tubo espiratorio. El humidificador está configurado para humidificar un flujo de gases inspiratorios a un paciente. El tubo inspiratorio está configurado para recibir el flujo de gases inspiratorios desde una fuente de gas. El tubo inspiratorio comprende una entrada inspiratoria, una salida inspiratoria y una pared que encierra un orificio central inspiratorio, donde la pared interna del tubo inspiratorio es lisa. El tubo espiratorio está configurado para recibir un flujo de gases espiratorios de un paciente. El tubo espiratorio comprende una entrada espiratoria, una salida espiratoria y una pared que rodea un orificio central espiratorio. La pared interna del tubo espiratorio es corrugada, y la pared del tubo espiratorio es permeable al vapor de agua y sustancialmente impermeable a los líquidos y gases que fluyen a través de ella. La pared del tubo espiratorio puede comprender un polímero espumado que es permeable al vapor de agua y sustancialmente impermeable al agua líquida y al flujo masivo de los gases exhalados. El tubo inspiratorio puede comprender al menos un elemento de calentamiento dentro de su orificio central. El aparato respiratorio también puede tener una, algunas o todas las siguientes propiedades, así como cualquier propiedad descrita en esta descripción. El tubo inspiratorio puede comprender al menos un elemento de calentamiento unido a su pared interna. El tubo inspiratorio puede comprender al menos un elemento de calentamiento encerrado dentro de su pared. El primer miembro alargado de la extremidad inspiratoria puede formar en sección transversal longitudinal una pluralidad de burbujas con una superficie aplanada en el lumen. El tubo inspiratorio puede encerrar al menos un elemento de calentamiento, y el al menos un elemento de calentamiento inspiratorio puede estar entre una burbuja de la pluralidad de burbujas y el orificio central inspiratorio. El tubo espiratorio puede comprender al menos un elemento de calentamiento dentro del orificio central espiratorio. El tubo espiratorio puede comprender al menos un elemento de calentamiento unido a su pared interna. El tubo espiratorio puede comprender al menos un elemento de calentamiento integrado dentro de su pared interna. El tubo espiratorio puede comprender una pluralidad de nervios de refuerzo dispuestas circunferencialmente alrededor de la superficie interna y generalmente alineadas longitudinalmente entre la entrada y la salida. El aparato respiratorio puede comprender además un sistema de control configurado para suministrar energía al calentador del humidificador y al menos un elemento de calentamiento.

Breve descripción de los dibujos

A continuación, se describirán determinadas características, aspectos y ventajas de la presente descripción con referencia a los dibujos. Los dibujos y las descripciones asociadas se proporcionan para ilustrar ciertas características, aspectos y ventajas de la presente descripción y no para limitar el alcance de la misma.

La FIG. 1 es una ilustración esquemática de un circuito respiratorio que incorpora uno o más tubos médicos.

La FIG. 1A es una ilustración esquemática de un circuito respiratorio que incorpora uno o más tubos médicos.

La FIG. 1B muestra tres gráficas que demuestran un impacto del cumplimiento del circuito respiratorio en el error de volumen corriente.

La FIG. 2A es una vista lateral de una porción de un tubo compuesto.

La FIG. 2B muestra una sección longitudinal del tubo compuesto de la FIG. 2A.

La FIG. 3A es una vista en planta lateral de una porción de un tubo que incorpora un material polimérico espumado permeable al vapor.

La FIG. 3B es una vista en sección transversal del tubo de la FIG. 3A.

La FIG. 4A es una vista en perspectiva frontal de una porción de un tubo que incorpora nervios de refuerzo integrales, donde el tubo está parcialmente corrugado.

La FIG. 4B es una vista en perspectiva frontal de una porción del tubo de la FIG. 4A, donde el tubo está completamente corrugado.

La FIG. 5A es una vista en perspectiva frontal de una porción de un tubo que incorpora nervios.

La FIG. 5B es una vista en perspectiva frontal del tubo de la FIG. 5A.

La FIG. 6 es una ilustración esquemática de una parte de un tubo espiratorio.

La FIG. 7 es una ilustración esquemática de una parte de un tubo espiratorio.

La FIG. 8 es una ilustración esquemática de un circuito respiratorio que incluye un humidificador, un tubo inspiratorio y un tubo espiratorio.

Descripción detallada

Circuito respiratorio que comprende uno o más tubos médicos

Para una comprensión más detallada de la descripción, se hace referencia primero a la FIG. 1, que muestra un circuito respiratorio 100. Dicho circuito respiratorio 100 puede ser un circuito de humidificación respiratoria. El circuito respiratorio 100 incluye uno o más tubos médicos. El circuito respiratorio 100 puede incluir un tubo inspiratorio 103 y un tubo espiratorio 117.

Tal como se usa en la presente, tubo médico es un término amplio y se le debe dar su significado común y habitual a un experto en la materia (es decir, no se debe limitar a un significado especial o personalizado) e incluye, de modo no taxativo, formas alargadas cilíndricas y no cilíndricas que definen un lumen o que comprenden un paso, tal como un cuerpo alargado hueco que se configura para su uso en procedimientos médicos y que de otro modo cumplen con los estándares aplicables para tales usos. Un tubo inspiratorio es un tubo médico que está configurado para administrar gases respiratorios a un paciente. Un tubo espiratorio es un tubo médico que está configurado para alejar los gases exhalados de un paciente.

Los gases pueden transportarse en el circuito 100 de la FIG. 1. Los gases ambientales fluyen desde una fuente de gases 105 a un humidificador 107. El humidificador 107 puede humidificar los gases. La fuente de gases 105 puede ser un ventilador, un soplador o ventilador, un tanque que contiene gases comprimidos, un suministro de pared en una instalación médica o cualquier otra fuente adecuada de gases de respiración.

El humidificador 107 se conecta a una entrada 109 (el extremo para recibir gases humidificados) del tubo inspiratorio 103 a través de un puerto 111, suministrando así gases humidificados al tubo inspiratorio 103. Los gases fluyen a través del tubo inspiratorio 103 a una salida 113 (el extremo para expulsar gases humidificados) del tubo inspiratorio 103, y luego a un paciente 101 a través de una interfaz de paciente 115 conectada a la salida 113. El tubo espiratorio 117 se conecta a la interfaz del paciente 115. El tubo espiratorio 117 devuelve los gases humidificados exhalados desde la interfaz de paciente 115 a la fuente de gases 105 o a la atmósfera ambiente. Tal como se usa en la presente, la interfaz del paciente tiene un significado amplio y se le debe dar su significado común y habitual a un experto en la materia, y la interfaz del paciente también incluye, de modo no taxativo, una o más de una máscara facial completa, una máscara nasal, una máscara oral, una máscara oral-nasal, una máscara de almohadillas nasales, cánulas nasales, cánulas nasales, puntas nasales, una máscara laríngea o cualquier otro acoplamiento adecuado entre el circuito médico y las vías respiratorias del paciente.

Los gases pueden entrar en la fuente de gases 105 a través de un respiradero 119. El soplador o el ventilador 121 pueden hacer que los gases fluyan hacia la fuente de gases 105 extrayendo aire u otros gases a través del respiradero 119. El soplador o el ventilador 121 pueden ser un soplador o ventilador de velocidad variable. Un controlador electrónico 123 puede controlar la velocidad del soplador o del ventilador. En particular, la función del controlador electrónico 123 puede controlarse mediante un controlador maestro electrónico 125. La función se puede controlar en respuesta a las entradas del controlador maestro 125 y un valor requerido predeterminado por el usuario (valor preestablecido) de presión o velocidad del soplador o ventilador a través de un dial u otro dispositivo de entrada adecuado 127.

El humidificador 107 comprende una cámara humidificadora 129. La cámara humidificadora 129 puede configurarse para contener un volumen de agua 130 u otro líquido humidificador adecuado. La cámara de humidificación 129 puede ser extraíble del humidificador 107. La capacidad de extracción permite que la cámara de humidificación 129 se esterilice o deseche más fácilmente después de su uso. La porción de la cámara de humidificación 129 del humidificador 107 puede ser una construcción unitaria o puede estar formada por múltiples componentes que se unen para definir la cámara del humidificador 129. El cuerpo de la cámara de humidificación 129 puede estar formado a partir de un vidrio no conductor o material plástico. La cámara de humidificación 129 también puede incluir componentes conductores. Por ejemplo, la cámara de humidificación 129 puede incluir una base altamente conductora de calor (una base de aluminio) configurada para entrar en contacto o estar asociada con una placa calentadora 131 en el humidificador 107 cuando la cámara de humidificación 129 se instala en el humidificador 107.

El humidificador 107 puede incluir controles electrónicos. El humidificador 107 puede incluir el controlador maestro electrónico, analógico o digital 125. El controlador maestro 125 puede ser un controlador basado en microprocesador que ejecuta comandos de software informático almacenados en la memoria asociada. En respuesta a la entrada del valor de humedad o temperatura establecida por el usuario a través de un dispositivo de entrada de usuario 133 y otras entradas, el controlador maestro 125 determina cuándo (o a qué nivel) alimentar la placa calentadora 131 para calentar el volumen de agua 130 dentro de la cámara de humidificación 129.

Una sonda de temperatura 135 puede conectarse al tubo inspiratorio 103 cerca de la interfaz de paciente 115 o la sonda de temperatura 135 puede conectarse a la interfaz de paciente 115. La sonda de temperatura 135 se puede integrar en el tubo inspiratorio 103. La sonda de temperatura 135 detecta la temperatura cerca de o en la interfaz del paciente 115. La sonda de temperatura 135 puede proporcionar una señal que refleje la temperatura al controlador maestro electrónico, analógico o digital 125. Se puede usar un elemento de calentamiento (no mostrado) para ajustar la temperatura de la interfaz del paciente 115 y/o el tubo inspiratorio 103 para elevar la temperatura del tubo inspiratorio 103 y/o la interfaz del paciente 115 por encima de la temperatura de saturación, reduciendo así la posibilidad de condensación no deseada.

En la FIG. 1, los gases humidificados exhalados son devueltos desde la interfaz de paciente 115 a la fuente de gases 105 a través del tubo espiratorio 117. El tubo espiratorio 117 puede incluir un material permeable al vapor, como se describe con mayor detalle a continuación. El tubo espiratorio permeable al vapor puede estar corrugado.

El tubo espiratorio 117 puede tener una sonda de temperatura y/o un elemento de calentamiento, como se describió anteriormente con respecto al tubo inspiratorio 103, para reducir la posibilidad de que la condensación alcance la fuente de gases 105. El tubo espiratorio 117 no necesita devolver los gases exhalados a la fuente de gases 105. Los gases humidificados exhalados pueden fluir directamente al entorno ambiental o a otros equipos auxiliares, como un depurador/filtro de aire (no mostrado).

En la FIG. 1, el tubo inspiratorio 103 incluye o comprende un conducto con un orificio liso. El término orificio liso debe recibir su significado común y habitual en la técnica e incluye, sin limitación, orificios, lúmenes o pasos no corrugados. El término "orificio liso" puede usarse para describir tubos que tienen una superficie interna que no incluye ondulaciones internas significativas, nervios anulares, protuberancias o cavidades que influyen significativamente en el flujo de gases dentro del tubo. El término "orificio liso" también se puede usar para describir tubos que no tienen características de superficie interna repetidas que perturban un flujo generalmente laminar a través del paso o lumen definido por el orificio liso. El término corrugado debe tener su significado común y habitual en la técnica e incluye, sin limitación, tener una superficie estriada o ranurada. Ventajosamente, el orificio liso hace que el conducto tenga un RTF más bajo que un conducto con dimensiones comparables que tiene un orificio corrugado. Un orificio liso reduce la resistencia al flujo de modo que el orificio (es decir, el diámetro o el área de la sección transversal) se puede reducir, lo que da como resultado un volumen compresible menor en comparación con un tubo corrugado que tiene una resistencia al flujo similar. El conducto inspiratorio puede ser un conducto compuesto. El conducto compuesto generalmente se puede definir como un conducto que comprende dos o más partes distintas o, más específicamente, dos o más componentes que se unen para definir el conducto. El conducto compuesto se puede enrollar en espiral. El conducto compuesto puede estar enrollado en espiral de tal manera que los dos o más componentes estén entrelazados en espiral o acoplados uno al lado del otro en una configuración en espiral.

El tubo espiratorio 117 incluye o comprende un conducto que tiene al menos una porción que es permeable al vapor. La permeabilidad al vapor facilita la eliminación de la humedad. Al menos la porción permeable al vapor del tubo espiratorio 117 puede estar corrugada. La corrugación puede estar en el interior del tubo. La corrugación aumenta el área de la superficie interna del tubo. La cantidad de vapor que se puede difundir a través de un material permeable al vapor se correlaciona con el área superficial del material en contacto directo con el vapor. La corrugación también aumenta el flujo turbulento de gases dentro del tubo espiratorio. Un flujo más turbulento significa una mejor mezcla de los gases, lo que hace que el vapor de agua se desplace a las paredes externas del tubo espiratorio 117. Un flujo más turbulento puede aumentar la residencia localizada en las corrugaciones en el tubo espiratorio, lo que, cuando se combina con los atributos de permeabilidad al vapor, mejora aún más la eliminación de la humedad. El aumento del tiempo de residencia localizado también disminuye la temperatura de los gases que se arremolinan en la "bolsa" de cada corrugación en relación con la de un tubo de orificio liso de tamaño comparable, lo que aumenta la humedad relativa de esos gases en relación con la de un tubo de orificio liso de tamaño comparable. El aumento de la humedad relativa aumenta el gradiente de presión de vapor a través de la pared del tubo espiratorio 117 en relación con la de un tubo de orificio liso de tamaño comparable, lo que a su vez aumenta la difusión de vapor a través de la pared del tubo espiratorio corrugado en relación con la de un tubo de orificio liso de tamaño comparable.

Se puede formar un conducto corrugado permeable al vapor, al menos en parte, a partir de un polímero espumado que es permeable al vapor de agua y sustancialmente impermeable al agua líquida y al flujo masivo de gases. La sonda espiratoria 117 puede comprender una pared que define un espacio dentro de la sonda espiratoria 117. Al menos una parte de la pared puede estar formada por un material espumado configurado para ser permeable al vapor de agua y sustancialmente impermeable al agua líquida y al flujo masivo de gases.

Un tubo espiratorio permeable al vapor 117 puede formarse a partir de materiales no basados en espuma. Los materiales no basados en espuma pueden incluir una cinta permeable al vapor envuelta helicoidalmente. La corrugación del tubo espiratorio 117 se puede lograr utilizando materiales no basados en espuma. Los materiales no basados en espuma pueden incluir perlas de diámetros variables dispuestas en un patrón alterno para formar una superficie interna corrugada.

El tubo inspiratorio 103 incluye un conducto de orificio liso. El conducto de orificio liso se puede calentar y aislar para minimizar la creación de condensado y maximizar el suministro de humedad. La disminución de la formación de condensado dentro del tubo inspiratorio permite que se administre más vapor en los gases humidificados a un paciente. Varios factores afectan la creación de condensado dentro del tubo inspiratorio 103, incluido el diámetro del orificio interno, el grado de suavidad del orificio interno, el nivel de aislamiento del tubo, la presencia de elementos calefactores (como cables y resistencias) asociados con el tubo 103 y la posición de los elementos calefactores dentro del tubo 103 (ya sea que los elementos calefactores estén ubicados dentro del orificio interno del tubo 103 o dentro de la pared del tubo 103). Específicamente, la disminución del diámetro del orificio interno del tubo inspiratorio 103 aumenta la velocidad de los gases a medida que los gases viajan a través del tubo inspiratorio 103. El aumento de la suavidad del orificio disminuye la turbulencia y crea un frente de onda más parabólico a través de la pared interna del lumen. Por lo tanto, disminuir el diámetro del orificio interior y hacer que el orificio interior sea liso hace que los gases más rápidos ubicados cerca del centro del tubo transfieran menos calor a los gases más lentos ubicados cerca de la pared del tubo. Un tubo de orificio liso tampoco proporciona bolsas donde el vapor podría quedar atrapado o el condensado podría acumularse, como lo haría en un tubo corrugado. Por lo tanto, se fomenta que el vapor transportado por los gases salga del tubo y, por lo tanto, se administre al paciente.

El aumento del grado de aislamiento del tubo reduce la pérdida de calor a través de la pared del tubo inspiratorio 103, lo que maximiza el suministro de humedad al minimizar la formación de condensación. Agregar un mayor aislamiento al tubo inspiratorio 103 también hace que el circuito respiratorio 100 sea más eficiente al disminuir la fuerza con la que debe trabajar un elemento de calentamiento para mantener una temperatura y humedad objetivo, porque el tubo aislado mantendrá mejor la temperatura y la humedad absoluta de los gases a medida que viajan a través del tubo.

La adición de elementos de calentamiento al tubo inspiratorio 103 también maximiza el suministro de humidificación y disminuye la condensación. La colocación de uno o más elementos de calentamiento dentro de la pared del tubo inspiratorio 103 maximiza la humidificación, minimiza la formación de condensado y contribuye a la eficiencia del tubo inspiratorio 103, el circuito respiratorio 100 o el sistema de humidificación. Cuando se encuentra dentro de la pared del tubo inspiratorio 103, la resistencia de calentamiento calienta la pared sin calentar directamente los gases. El calentamiento de la pared reduce la humedad relativa (al calentar los gases se aumenta la temperatura, lo que reduce la humedad relativa) de los gases cerca de la pared. La colocación de la resistencia de calentamiento en el lado del lumen de una pared interna de "burbujas" aislantes (definidas a continuación) de un tubo inspiratorio 103 (descrito con mayor detalle a continuación) puede reducir aún más la pérdida de calor hacia afuera a través de la pared del tubo inspiratorio 103, lo que a su vez maximiza la humidificación y minimiza la creación de condensado. Como se usa en esta invención, el término "burbuja" se refiere a la forma en sección transversal del cuerpo hueco formado a partir de una vuelta o giro alargado del primer miembro alargado 203, tomado en sección transversal a través de la vuelta o giro, por ejemplo, como se muestra en la Figura 2B. Como se usa en este documento, cualquier referencia a "burbuja" significa un cuerpo hueco alargado que, en sección transversal, tiene una forma definida por una pared con un espacio hueco en su interior. Dichas formas podrían incluir una forma ovalada o "D", con referencia a la Figura 2B. Dichas formas podrían incluir, de modo no taxativo, formas de "O" y otras formas regulares e irregulares, simétricas y asimétricas.

El tubo espiratorio 117 puede incluir un conducto corrugado para maximizar la eliminación de vapor mientras se minimiza la formación de condensado y se aumenta el tiempo de residencia localizado en las corrugaciones. El tubo espiratorio 117 puede incluir un conducto permeable al vapor para maximizar la eliminación de vapor. El tubo espiratorio 117 puede incluir un conducto calentado para maximizar la eliminación de vapor mientras se minimiza la formación de condensado. El tubo espiratorio 117 puede incluir un conducto corrugado, permeable al vapor y/o calentado para maximizar la eliminación de vapor mientras se minimiza la formación de condensado y se aumenta el tiempo de residencia localizado en las corrugaciones. La disminución de la formación de condensado dentro del tubo espiratorio 117 permite que se difunda más vapor a través de la pared del tubo espiratorio 117. La presencia de un elemento de calentamiento puede mantener la humedad relativa de los gases por debajo del 100% (es decir, mantener la temperatura de los gases por encima de la temperatura de saturación del punto de rocío). La colocación del elemento de calentamiento cerca o dentro de la pared del tubo espiratorio 117 provoca el calentamiento de los gases cerca de la pared del tubo espiratorio 117. Mantener la temperatura de los gases cerca de la pared del tubo espiratorio 117 por encima del punto de rocío evita o limita la formación de condensado. El tubo inspiratorio 103 y el tubo espiratorio 117 se describen con mayor detalle en otra parte de esta memoria descriptiva.

Con referencia de nuevo a la FIG. 1, la fuente de gases 105 típicamente pretende suministrar un volumen establecido de gas al paciente 101 para cada respiración. Este volumen establecido se puede denominar como un volumen corriente. Se desea que el paciente 101 reciba el volumen de gas correcto con el fin de reducir la probabilidad de riesgo de lesión pulmonar y aumentar la probabilidad de ventilación suficiente. Cuando una fuente de gases 105, tal como un ventilador, crea una respiración para un paciente, la fuente de gases 105 debe llenar tanto el pulmón del paciente como el circuito respiratorio 100, que puede incluir el filtro, el tubo de suministro desde el ventilador al humidificador, la cámara del humidificador, el tubo inspiratorio, el tubo espiratorio y cualquier otro componente mostrado o descrito con respecto a la FIG. 1. Por lo tanto, la fuente de gases 105 debe estimar o tener en cuenta el gas utilizado para llenar el circuito respiratorio 100 y compensar esto para aumentar la probabilidad de un suministro preciso del volumen de gas al paciente.

La fuente de gases 105 puede realizar una prueba de conformidad neumática del circuito respiratorio 100. En esta prueba, la fuente de gases 105 intenta determinar el volumen requerido para crear una presión específica. El cumplimiento neumático depende de al menos el volumen compresible. Cuanto menor sea el volumen compresible del circuito respiratorio 100, menor será el cumplimiento neumático del circuito respiratorio 100 para una extensibilidad fija. Cuanto menor sea el cumplimiento neumático de un circuito respiratorio en relación con la distensibilidad pulmonar del paciente, menor será el potencial de error en el volumen corriente administrado. Si una medición del cumplimiento neumático del circuito respiratorio es incorrecta en una pequeña cantidad y el cumplimiento neumático del circuito respiratorio es grande en comparación con la conformidad pulmonar del paciente, entonces el porcentaje de error en el volumen corriente administrado al paciente será muy grande. Por ejemplo, si una medición del cumplimiento neumático del circuito respiratorio es incorrecta en un 5%, y el cumplimiento neumático del circuito respiratorio es grande en comparación con la conformidad pulmonar del paciente, entonces el porcentaje de error en el volumen corriente suministrado al paciente es potencialmente mucho mayor que el 5%.

La FIG. 1B ilustra tres gráficas. Las gráficas de la FIG. 1B demuestran el error en el volumen corriente suministrado con un error teórico del 10% introducido en la medición de la fuente de gases del cumplimiento neumático del circuito respiratorio. Los tres gráficos son para tres especificaciones de cumplimiento de circuitos diferentes (por ejemplo, neonatal, adulto y pediátrico). Para el circuito neonatal, el cumplimiento del circuito respiratorio (Cbs) es igual a 0,9 ml.cmH20-1. Para el circuito de adultos, el cumplimiento del circuito respiratorio (Cbs) es igual a 2,1ml.cmH20-1. Para el circuito pediátrico, el cumplimiento del circuito respiratorio (Cbs) es igual a 1,3 ml.cmH20-1. Cada gráfico muestra el error en el volumen corriente administrado para un paciente con bajo cumplimiento del sistema respiratorio.

Se ha descubierto que el error aumenta drásticamente a medida que disminuye el peso del paciente. El peso del paciente se correlaciona con el volumen corriente previsto. A medida que el peso del paciente disminuye, el volumen corriente previsto disminuye. Al comparar las gráficas de la FIG. 1B ilustra que, para un volumen corriente dado, el error es mayor si la conformidad del circuito respiratorio es mayor. Se ha descubierto que es deseable mantener el volumen compresible general y el cumplimiento del circuito respiratorio lo más bajo posible en relación con las características pulmonares de los pacientes destinados a recibir tratamiento.

Debido a razones prácticas, como minimizar la resistencia al flujo de gas del tubo y permitir que los tubos sean lo suficientemente largos como para manejar al paciente en el espacio de la cama, el volumen compresible del tubo del circuito respiratorio y, por lo tanto, el cumplimiento suele ser mucho mayor que los pulmones del paciente. Esta diferencia es mayor debido a algunos estados de enfermedad pulmonar que conducen a pacientes con pulmones muy rígidos y de baja distensibilidad. Un volumen compresible bajo, que puede resultar de tubos cortos, puede ser desventajoso desde una perspectiva de usabilidad. Los tubos más largos y las extremidades espiratorias respirables, que se benefician de una mayor área de superficie, pueden ser desventajosos desde una perspectiva de volumen compresible.

La relevancia del volumen compresible es que puede haber una compensación entre los componentes del circuito respiratorio para mantener un volumen compresible suficientemente bajo. El orificio liso del tubo inspiratorio 103 reduce la resistencia al flujo, lo que permite la reducción del diámetro del tubo inspiratorio 103 y, por lo tanto, una reducción del volumen compresible. Esta disminución del volumen compresible del tubo inspiratorio 103 permite un aumento del volumen compresible del tubo espiratorio 117 al aumentar el diámetro. El aumento del diámetro del tubo espiratorio 117 crea un área superficial mayor del tubo espiratorio 117, lo que aumenta la permeabilidad al vapor del tubo 117.

Se observó que la incorporación del tubo inspiratorio 103 con un conducto de diámetro más pequeño y orificio liso junto con el tubo espiratorio 117 con un conducto corrugado permite que el tubo espiratorio 117 sea de mayor diámetro y/o más largo de lo que sería posible de otro modo mientras se mantiene el volumen compresible general del sistema. Adicional o alternativamente, la combinación del tubo inspiratorio 103 de orificio liso y diámetro menor y el tubo espiratorio 117 corrugado de diámetro mayor puede mantener la caída de presión general. Adicional o alternativamente, la combinación del tubo inspiratorio de diámetro menor y diámetro liso 103 y el tubo espiratorio corrugado de diámetro mayor 117 puede mantener la resistencia al flujo (RTF) del circuito respiratorio 100 a un nivel deseable. Por lo general, aumentar la longitud de un conducto aumenta indeseablemente el volumen compresible del conducto y, por lo tanto, el volumen compresible del circuito respiratorio general. Normalmente, aumentar la longitud de un conducto aumenta indeseablemente el RTF del conducto y, por lo tanto, aumenta el RTF del circuito respiratorio general. Por otro lado, cuando el conducto es permeable al vapor, el aumento de la longitud mejora ventajosamente la capacidad del conducto para eliminar el vapor de los gases exhalados. Se descubrió que la combinación del tubo inspiratorio 103 con un diámetro menor, un orificio liso y el tubo espiratorio 117 con un conducto corrugado, permeable al vapor, de mayor diámetro aumenta la capacidad del tubo espiratorio 117 para eliminar el vapor de agua del circuito respiratorio sin aumentar el volumen compresible general del sistema, la caída de presión y/o la RTF.

Se observó además que la incorporación del tubo inspiratorio 103 con un conducto de orificio liso junto con el tubo espiratorio 117 con un conducto corrugado permite que el humidificador 107 aumente el rendimiento de humedad proporcionando un beneficio terapéutico a los pacientes, mientras se acerca a los gases completamente saturados, sin añadir el riesgo de daño líquido a la fuente de gases 105 o de que el condensado se drene de nuevo al paciente.

El tubo inspiratorio 103 con un conducto enrollado en espiral de orificio liso se puede emparejar con el tubo espiratorio 117 con un conducto corrugado permeable al vapor. Tal como se analizó anteriormente, el orificio liso del tubo inspiratorio 103 tiene un RTF más bajo que un orificio corrugado de tamaño similar. También puede tener un diámetro interno más pequeño que un conducto corrugado. Por lo general, la disminución del diámetro interno reduce el volumen compresible y aumenta indeseablemente el RTF del tubo inspiratorio. Sin embargo, las características de orificio liso pueden seleccionarse de modo que la reducción en RTF asociada con el orificio liso del tubo inspiratorio 103 supere el aumento de RTF resultante del diámetro interno más pequeño del tubo inspiratorio 103. Esta selección de un tubo inspiratorio de menor diámetro 103 también reduce el volumen compresible del tubo inspiratorio 103. Esta selección permite que el tubo espiratorio corrugado 117 emparejado con el tubo inspiratorio de diámetro liso 103 sea más largo y/o tenga un mayor diámetro o área de sección transversal sin aumentar la caída de presión general del sistema o el volumen compresible. El aumento de la longitud del tubo espiratorio 117 normalmente aumenta indeseablemente el RTF y el volumen compresible del tubo. Sin embargo, el aumento de la longitud también mejora la capacidad del tubo permeable al vapor para eliminar el vapor de los gases espiratorios. En esta disposición, el emparejamiento del tubo inspiratorio de orificio liso 103 con el tubo espiratorio corrugado 117 mejora el rendimiento del tubo espiratorio 117. La caída de presión del sistema de un circuito respiratorio que pueda existir desde la salida del ventilador hasta la entrada del ventilador puede verse afectada por las características de presión (RTF) de cada elemento del circuito. Con referencia de nuevo a la FIG. 1, suponiendo que las características de presión del tubo de suministro desde el ventilador al humidificador, la cámara del humidificador, el tubo de interfaz y el cuerpo de interfaz son fijas, los factores principales que contribuyen a la caída de presión del sistema son la resistencia al flujo y las dimensiones (longitud y diámetro) del tubo inspiratorio 103 y el tubo espiratorio 117. Cualquier cambio en uno de estos factores debe equilibrarse ventajosamente con otros factores para evitar aumentar la caída de presión del sistema, el RTF y/o el volumen compresible. Como se describe en este documento, los factores principales que contribuyen al volumen compresible son el perfil del tubo, la extensibilidad y las dimensiones (longitud y diámetro o área de sección transversal) del tubo inspiratorio 103 y el tubo espiratorio 117. Puede haber una compensación entre disminuir el volumen compresible del tubo inspiratorio 103 y aumentar el volumen compresible del tubo espiratorio 117 mientras se mantiene el volumen compresible del circuito respiratorio. Como se describe en este documento, aumentar el volumen compresible del tubo espiratorio 117 tiene ventajas en la permeabilidad al vapor en la extremidad espiratoria.

El orificio liso del tubo inspiratorio 103 puede reducir la resistencia al flujo (en comparación con un tubo inspiratorio corrugado), disminuyendo la caída de presión general del sistema. Esto permite que cualquiera o todos los otros tres factores (resistencia al flujo del tubo espiratorio corrugado 117 o dimensiones de cualquiera de los tubos) se alteren de una manera que aumente la caída de presión del sistema. El diámetro interno del tubo inspiratorio 103 puede ser menor que el tubo inspiratorio corrugado comparable, lo que aumenta deseablemente la velocidad de los gases que fluyen a través del tubo inspiratorio 103. Sin embargo, el diámetro más pequeño también añade algo de resistencia al flujo. Siempre que el aumento de RTF causado por el diámetro más pequeño sea lo suficientemente menor que la disminución de RTF causada por el uso del orificio liso, la longitud del tubo espiratorio corrugado 117 se puede aumentar sin aumentar la caída de presión del sistema. El aumento de la longitud del tubo espiratorio 117 aumenta el área superficial de la pared del tubo del tubo espiratorio 117. La cantidad de vapor que se puede difundir a través de un material permeable al vapor se correlaciona con el área superficial del material. El aumento de la longitud del tubo espiratorio 117 aumenta el área superficial de la pared del tubo espiratorio 117 y también aumenta el tiempo de residencia de los gases en el tubo espiratorio 117. La cantidad de vapor que se puede difundir a través de un material permeable también se correlaciona con el tiempo que los gases que transportan el vapor están en contacto con el material.

El volumen compresible del circuito respiratorio (el volumen acumulado de toda la trayectoria del flujo de gases) también se puede equilibrar de la misma manera. Por ejemplo, un cambio en las dimensiones (área o diámetro transversal, longitud) del tubo inspiratorio 103 puede compensar un cambio en las dimensiones (área o diámetro transversal, longitud) del tubo espiratorio corrugado 117. Como se describe en esta invención, la disminución en el diámetro del tubo inspiratorio 103 puede disminuir el volumen compresible. Esta disminución del volumen compresible puede mejorar la precisión del volumen corriente suministrado. Como se describe en este documento, la disminución en el diámetro del tubo inspiratorio 103 puede compensar un diámetro aumentado y/o una longitud aumentada del tubo espiratorio 117. Como se describe en este documento, el cambio en las dimensiones del tubo espiratorio 117 puede facilitar la función del tubo espiratorio 117, tal como aumentar la permeabilidad al vapor del tubo espiratorio 117. La alteración de las dimensiones del tubo afecta tanto a la caída de presión del sistema como al volumen compresible del sistema, por lo que ambas ecuaciones deben equilibrarse o seleccionarse ventajosamente simultáneamente al realizar cambios. La reducción del diámetro del tubo inspiratorio 103 puede aumentar la resistencia al flujo y disminuir el volumen compresible, al tiempo que aumenta la velocidad media de los gases a través del tubo.

Aumentar la longitud del tubo espiratorio corrugado 117 aumenta la resistencia al flujo y aumenta el volumen compresible. La Tabla 1 resume los impactos de varias características en estas dos métricas del sistema:

TABLA 1

El emparejamiento del tubo espiratorio corrugado 117 con el tubo inspiratorio de orificio liso 103 permite un mayor rendimiento del tubo inspiratorio 103. El emparejamiento del tubo espiratorio de mayor diámetro 117 con el tubo inspiratorio de menor diámetro 103 puede ser neto neutro para el volumen compresible, pero aumenta la funcionalidad del circuito respiratorio (por ejemplo, aumenta la difusión de vapor en el tubo espiratorio 117). En esta disposición, el tubo inspiratorio de orificio liso 103 minimiza la creación de condensado y, por lo tanto, maximiza el suministro de humedad. El volumen compresible general puede disminuirse por cambios en las dimensiones, como el diámetro y la longitud del tubo inspiratorio 103 y el tubo espiratorio 117. En algunas disposiciones, el tubo inspiratorio 103 está aislado, lo que ayuda a hacer que el humidificador 107 y/o un elemento de calentamiento, como la placa de calentamiento 131, sean más eficientes en la producción de humedad que se suministra al paciente 101. La placa de calentamiento 131 no tiene que funcionar tanto porque no tiene que producir una temperatura objetivo alta en el puerto de la cámara de humidificación 111, y esto se debe a que el tubo inspiratorio calentado y aislado 103 mantendrá mejor la humedad absoluta de los gases que fluyen desde el puerto de la cámara de humidificación 111 y a través del tubo inspiratorio 103.

La ubicación de un cable calentador en la pared del tubo inspiratorio 103 también aumenta la eficiencia del tubo inspiratorio 103 para mantener la humedad relativa del gas. El cable calentador puede calentar la pared del tubo inspiratorio 103, no los gases que fluyen a través del lumen del tubo inspiratorio 103, lo que reduce la humedad relativa de los gases cerca de la pared del tubo inspiratorio 103. Cuando el tubo inspiratorio 103 incluye un conducto compuesto con un cuerpo hueco enrollado en espiral o tubo de "burbuja" (descrito con mayor detalle a continuación), el cable de calentamiento está debajo (en el lado del lumen de una pared interna) de la burbuja aislante, lo que reduce la pérdida de calor hacia afuera a través de la pared del tubo inspiratorio 103.

El tubo inspiratorio de orificio liso 103 promueve el flujo de gases laminares, lo que crea un frente de onda más parabólico a través del lumen del tubo inspiratorio 103, donde los gases más cercanos al centro del lumen tienen una velocidad más alta en relación con los gases más cercanos a la pared del tubo inspiratorio 103. En esta disposición, los gases de mayor velocidad tienen menos tiempo durante el tránsito desde la entrada 109 a la salida 113 para transferir calor a los gases vecinos de menor velocidad. En combinación con la dirección hacia adentro del calor generado por el cable de calentamiento, esta disposición ayuda a aumentar aún más el calor retenido por el flujo de gases.

El tubo inspiratorio de orificio liso 103 tampoco proporciona bolsas donde el vapor podría quedar atrapado o el condensado podría acumularse, como lo haría un tubo corrugado. Por lo tanto, se fomenta que el vapor transportado por los gases permanezca en fase de vapor y salga del tubo inspiratorio 103 y, por lo tanto, se administre al paciente 101.

El tubo espiratorio corrugado 117 maximiza la eliminación de vapor y minimiza la formación de condensado. El tubo espiratorio 117 puede ser permeable al vapor, lo que promueve la difusión de vapor a través de la pared del tubo espiratorio 117 a la atmósfera exterior. En algunas disposiciones, el tubo espiratorio 117 es permeable al vapor y se calienta; el control del calentamiento a lo largo del tubo promueve la difusión de vapor a través de la pared del tubo espiratorio 117 a la atmósfera exterior. El vapor transferido a la atmósfera exterior no se suministrará a la fuente de gases 105. El tubo espiratorio corrugado 117 crea turbulencia en la parte del flujo de gases adyacente a la pared del tubo espiratorio 117, lo que aumenta el tiempo de residencia de los gases adyacentes a la pared en las corrugaciones. El aumento del tiempo de residencia aumenta la oportunidad de difusión de vapor a través de la pared del tubo espiratorio 117. El aumento del tiempo de residencia también disminuye la temperatura de los gases que se arremolinan en la "bolsa" de cada corrugación, lo que aumenta la humedad relativa de esos gases. El aumento de la humedad relativa aumenta el gradiente de presión de vapor a través de la pared del tubo espiratorio 117, lo que a su vez aumenta la difusión de vapor a través de la pared.

Como se analiza a continuación, el tubo espiratorio 117 puede incluir un cable de calentamiento enrollado cerca del centro del lumen del tubo espiratorio 117. El cable de calentamiento, así posicionado, se suma a la turbulencia del flujo de gases y minimiza la formación de condensado. Más turbulencia significa una mejor mezcla de los gases, lo que hace que el vapor de agua se desplace a las paredes externas del tubo espiratorio 117. El tubo espiratorio corrugado 117 también proporciona "bolsas" de corrugación que tienen la ventaja de recoger cualquier líquido que se condense a partir del vapor. El líquido agrupado en las corrugaciones es líquido no suministrado a la fuente de gases 105. En algunas disposiciones, el cable de calentamiento se puede posicionar en la pared del tubo espiratorio 117. La presencia de un cable de calentamiento en el tubo espiratorio 117 también minimiza la formación de condensado dentro del tubo espiratorio.

La combinación del tubo inspiratorio de orificio liso 103 con el tubo espiratorio corrugado 117 permite que el humidificador 107 aumente el rendimiento de la humedad. Existe una contribución del paciente y un flujo de sesgo tanto en la ventilación invasiva como en la no invasiva. En ambos, el tubo espiratorio 117 puede funcionar para disminuir la cantidad de humedad devuelta a la fuente de gases 105. La función del tubo espiratorio 117 puede ser reducir suficientemente la cantidad de humedad devuelta a la fuente de gases 105.

La función del tubo espiratorio puede permitir que el humidificador 107 y el tubo inspiratorio 103 proporcionen niveles más altos de humedad al paciente 101. Si el tubo espiratorio 117 no pudiera reducir suficientemente la cantidad de humedad devuelta a la fuente de gases 105, la capacidad del humidificador 107 y el tubo inspiratorio 103 para suministrar niveles más altos de humedad al paciente 101 tendría que reducirse o retroceder, porque parte de esa humedad adicional se llevaría a través del tubo espiratorio 117 a la fuente de gases 105.

La FIG. 1A muestra un circuito respiratorio 100, que puede ser similar a la FIG. 1 descrito en este documento. Dicho circuito respiratorio 100 puede ser un circuito de humidificación respiratoria. El circuito respiratorio 100 incluye uno o más tubos médicos. El circuito respiratorio 100 puede incluir un tubo inspiratorio 103 y un tubo espiratorio 117.

Los gases pueden transportarse en el circuito 100 de la FIG. 1A. Los gases ambientales fluyen desde una fuente de gases 105 a un humidificador 107. El humidificador 107 puede humidificar los gases. La fuente de gases 105 puede ser un ventilador, un soplador o ventilador, un tanque que contiene gases comprimidos, un suministro de pared en una instalación médica o cualquier otra fuente adecuada de gases de respiración.

El humidificador 107 se conecta a una entrada 109 (el extremo para recibir gases humidificados) del tubo inspiratorio 103 a través de un puerto 111, suministrando así gases humidificados al tubo inspiratorio 103. Los gases fluyen a través del tubo inspiratorio 103 a una salida 113 (el extremo para expulsar gases humidificados) del tubo inspiratorio 103, y luego a un paciente 101 a través de una interfaz de paciente 115 conectada a la salida 113. El tubo espiratorio 117 se conecta a la interfaz del paciente 115. El tubo espiratorio 117 devuelve los gases humidificados exhalados desde la interfaz de paciente 115 a la fuente de gases 105 o a la atmósfera ambiente.

Los gases pueden entrar en la fuente de gases 105 a través de un respiradero 119. El soplador del ventilador 121 pueden hacer que los gases fluyan hacia la fuente de gases 105 extrayendo aire u otros gases a través del respiradero 119. El soplador o el ventilador 121 pueden ser un soplador o ventilador de velocidad variable. Un controlador electrónico 123 puede controlar la velocidad del soplador o del ventilador. En particular, la función del controlador electrónico 123 puede controlarse mediante un controlador maestro electrónico 125. La función se puede controlar en respuesta a las entradas del controlador maestro 125 y un valor requerido predeterminado por el usuario (valor preestablecido) de presión o velocidad del soplador o ventilador a través de un dial u otro dispositivo de entrada adecuado 127.

El humidificador 107 comprende una cámara humidificadora 129. La cámara humidificadora 129 puede configurarse para contener un volumen de agua 130 u otro líquido humidificador adecuado. La cámara de humidificación 129 puede ser extraíble del humidificador 107. La capacidad de extracción permite que la cámara de humidificación 129 se esterilice o deseche más fácilmente después de su uso. La porción de la cámara de humidificación 129 del humidificador 107 puede ser una construcción unitaria o puede estar formada por múltiples componentes que se unen para definir la cámara de humidificación. El cuerpo de la cámara de humidificación 129 puede estar formado a partir de un vidrio no conductor o material plástico. La cámara de humidificación 129 también puede incluir componentes conductores. Por ejemplo, la cámara de humidificación 129 puede incluir una base altamente conductora de calor (una base de aluminio) configurada para entrar en contacto o estar asociada con una placa calentadora 131 en el humidificador 107 cuando la cámara de humidificación 129 se instala en el humidificador 107.

Tal como se analizó anteriormente, se puede utilizar cualquier interfaz de paciente adecuada para la interfaz de paciente 115. Una sonda de temperatura 135 puede conectarse al tubo inspiratorio 103 cerca de la interfaz de paciente 115 o la sonda de temperatura 135 puede conectarse a la interfaz de paciente 115. La sonda de temperatura 135 se puede integrar en el tubo inspiratorio 103. La sonda de temperatura 135 detecta la temperatura cerca de o en la interfaz del paciente 115. La sonda de temperatura 135 puede proporcionar una señal que indique la temperatura al controlador maestro electrónico, analógico o digital 125. Se puede usar una resistencia de calentamiento (no se muestra) para ajustar la temperatura de la interfaz del paciente 115 para elevar la temperatura de la interfaz del paciente 115 por encima de la temperatura de saturación, reduciendo así la posibilidad de condensación no deseada. También se puede usar una resistencia de calentamiento 145 para ajustar la temperatura del tubo inspiratorio 103 para elevar la temperatura del tubo inspiratorio 103 por encima de la temperatura de saturación, reduciendo así la posibilidad de condensación no deseada.

En la FIG. 1A, los gases humidificados exhalados se devuelven desde la interfaz de paciente 115 a la fuente de gases 105 a través del tubo espiratorio 117. El tubo espiratorio 117 puede incluir un material permeable al vapor, como se describe con mayor detalle a continuación. El tubo espiratorio permeable al vapor puede estar corrugado.

En la FIG. 1A, el tubo inspiratorio 103 incluye o comprende un conducto con un orificio liso. El orificio liso hace que el tubo inspiratorio 103 tenga un RTF más bajo que un conducto con dimensiones comparables que tenga un orificio corrugado. Un orificio liso reduce la resistencia al flujo de modo que el orificio (es decir, el diámetro o el área de la sección transversal) se puede reducir, lo que da como resultado un volumen compresible menor en comparación con un tubo corrugado que tiene una resistencia al flujo similar. El conducto inspiratorio puede ser un conducto compuesto. El conducto compuesto generalmente se puede definir como un conducto que comprende dos o más partes distintas o, más específicamente, dos o más componentes que se unen para definir el conducto. El conducto compuesto se puede enrollar en espiral. El conducto compuesto puede estar enrollado en espiral de tal manera que los dos o más componentes estén entrelazados en espiral o acoplados uno al lado del otro en una configuración en espiral.

El tubo espiratorio 117 incluye o comprende un conducto que tiene al menos una porción que es permeable al vapor. La permeabilidad al vapor facilita la eliminación de la humedad. Al menos la porción permeable al vapor del tubo espiratorio 117 puede estar corrugada. La corrugación puede estar en el interior del tubo. La corrugación aumenta el área de la superficie interna del tubo. La cantidad de vapor que se puede difundir a través de un material permeable al vapor se correlaciona con el área superficial del material en contacto directo con el vapor. La corrugación también aumenta el flujo turbulento de gases dentro del tubo espiratorio. Un flujo más turbulento significa una mejor mezcla de los gases, lo que hace que el vapor de agua se desplace a las paredes externas del tubo espiratorio 117. Un flujo más turbulento puede aumentar el tiempo de residencia localizado en las corrugaciones en el tubo espiratorio, lo que, cuando se combina con los atributos de permeabilidad al vapor, mejora aún más la eliminación de la humedad. El aumento del tiempo de residencia en la corrugación también disminuye la temperatura de los gases que se arremolinan en la "bolsa" de cada corrugación en relación con la de un tubo de orificio liso de tamaño comparable, lo que aumenta la humedad relativa de esos gases en relación con la de un tubo de orificio liso de tamaño comparable. El aumento de la humedad relativa aumenta el gradiente de presión de vapor a través de la pared del tubo espiratorio 117 en relación con la de un tubo de orificio liso de tamaño comparable, lo que a su vez aumenta la difusión de vapor a través de la pared del tubo espiratorio corrugado en relación con la de un tubo de orificio liso de tamaño comparable.

Se puede formar un conducto corrugado permeable al vapor, al menos en parte, a partir de un polímero espumado que es permeable al vapor de agua y sustancialmente impermeable al agua líquida y al flujo masivo de gases. La sonda espiratoria 117 puede comprender una pared que define un espacio dentro de la sonda espiratoria 117. Al menos una parte de la pared puede estar formada por un material espumado permeable al vapor configurado para permitir la transmisión de vapor de agua, pero para evitar sustancialmente la transmisión de agua líquida y el flujo masivo de gases.

El tubo inspiratorio 103 incluye un conducto de orificio liso. El conducto de orificio liso se puede calentar y aislar para minimizar la creación de condensado y maximizar el suministro de humedad. La disminución de la formación de condensado dentro del tubo inspiratorio permite que se administre más vapor en los gases humidificados a un paciente. Varios factores afectan la creación de condensado dentro del tubo inspiratorio 103, incluido el diámetro del orificio interno, el grado de suavidad del orificio interno, el nivel de aislamiento del tubo, la presencia de elementos de calentamiento 145 (como cables y resistencias) asociados con el tubo 103, y la posición de los elementos de calentamiento dentro del tubo 103, ya sea que los elementos de calentamiento estén ubicados dentro del orificio interno del tubo 103 o dentro de la pared del tubo 103. Específicamente, la disminución del diámetro del orificio interno del tubo inspiratorio 103 aumenta la velocidad de los gases a medida que los gases viajan a través del tubo inspiratorio 103. El aumento de la suavidad del orificio disminuye la turbulencia y crea un frente de onda más parabólico a través del lumen. Por lo tanto, disminuir el diámetro del orificio interior y hacer que el orificio interior sea liso hace que los gases más rápidos ubicados cerca del centro del tubo transfieran menos calor a los gases más lentos ubicados cerca de la pared del tubo. Un tubo de orificio liso tampoco proporciona bolsas donde el vapor podría quedar atrapado o el condensado podría acumularse, como lo haría en un tubo corrugado. Por lo tanto, se fomenta que el vapor transportado por los gases salga del tubo y, por lo tanto, se administre al paciente.

El aumento del grado de aislamiento del tubo reduce la pérdida de calor a través de la pared del tubo inspiratorio 103, lo que maximiza el suministro de humedad y minimiza la formación de condensado. Agregar un mayor aislamiento al tubo inspiratorio 103 también hace que el circuito respiratorio 100 sea más eficiente al disminuir la fuerza con la que debe trabajar un elemento de calentamiento para mantener una temperatura y humedad objetivo, porque el tubo aislado mantendrá mejor la temperatura y la humedad absoluta de los gases a medida que viajan a través del tubo.

La adición de elementos de calentamiento al tubo inspiratorio 103 también maximiza la humidificación y disminuye la condensación. La colocación de uno o más elementos de calentamiento dentro de la pared del tubo inspiratorio 103 maximiza la humidificación, minimiza la formación de condensado y contribuye a la eficiencia del tubo inspiratorio 103, el circuito respiratorio 100 o el sistema de humidificación. Cuando se encuentra dentro de la pared del tubo inspiratorio 103, la resistencia de calentamiento calienta la pared sin calentar directamente los gases. El calentamiento de la pared reduce la humedad relativa (al calentar los gases se aumenta la temperatura, lo que reduce la humedad relativa) de los gases cerca de la pared. La colocación del elemento de calentamiento 145 en el lado del lumen de una pared interna de las "burbujas" aislantes (definidas en otra parte) de un tubo inspiratorio 103 (descrito con mayor detalle a continuación) puede reducir aún más la pérdida de calor hacia afuera a través de la pared del tubo inspiratorio 103, que a su vez maximiza la humidificación mientras minimiza la creación de condensado.

El tubo espiratorio 117 puede incluir un conducto corrugado para maximizar la eliminación de vapor mientras se minimiza la formación de condensado y se aumenta el tiempo de residencia localizado en las corrugaciones. El tubo espiratorio 117 puede incluir un conducto permeable al vapor para maximizar la eliminación de vapor mientras se minimiza la formación de condensación. El tubo espiratorio 117 puede incluir un conducto corrugado, permeable al vapor y/o calentado para maximizar la eliminación de vapor mientras se minimiza la formación de condensado y se aumenta el tiempo de residencia localizado en las corrugaciones. La disminución de la formación de condensado dentro del tubo espiratorio 117 permite que se difunda más vapor a través de la pared del tubo espiratorio 117. La presencia de un elemento de calentamiento 155 puede mantener la humedad relativa de los gases por debajo del 100% (es decir, mantener la temperatura de los gases por encima de la temperatura de saturación del punto de rocío). La colocación del elemento de calentamiento 155 cerca o dentro de la pared del tubo espiratorio 117 hace que el elemento de calentamiento 155 caliente principalmente los gases cerca de la pared del tubo espiratorio 117. Mantener la temperatura de los gases cerca de la pared del tubo espiratorio 117 por encima del punto de rocío evita o limita la formación de condensado. El tubo inspiratorio 103 y el tubo espiratorio 117 se describen con mayor detalle en otra parte de esta memoria descriptiva.

Se observó que la incorporación del tubo inspiratorio 103 con un conducto de diámetro más pequeño y orificio liso junto con el tubo espiratorio 117 con un conducto corrugado permite que el tubo espiratorio 117 sea de mayor diámetro y/o más largo de lo que sería posible de otro modo mientras se mantiene el volumen compresible general del sistema. Adicional o alternativamente, la combinación del tubo inspiratorio 103 de orificio liso y diámetro menor y el tubo espiratorio 117 corrugado de diámetro mayor puede mantener la caída de presión general. Adicional o alternativamente, la combinación del tubo inspiratorio de diámetro menor y diámetro liso 103 y el tubo espiratorio corrugado de diámetro mayor 117 puede mantener la resistencia al flujo (RTF) del circuito respiratorio 100 a un nivel deseable. Por lo general, aumentar la longitud de un conducto aumenta indeseablemente el volumen compresible del conducto y, por lo tanto, el volumen compresible del circuito respiratorio general. Normalmente, aumentar la longitud de un conducto aumenta indeseablemente el RTF del conducto y, por lo tanto, aumenta el RTF del circuito respiratorio general. Por otro lado, cuando el conducto es permeable al vapor, el aumento de la longitud mejora ventajosamente la capacidad del conducto para eliminar el vapor de los gases exhalados. Se descubrió que la combinación del tubo inspiratorio 103 con un diámetro menor, un orificio liso y el tubo espiratorio 117 con un conducto corrugado, permeable al vapor, de orificio mayor aumenta la capacidad del tubo espiratorio 117 para eliminar el vapor de agua del circuito respiratorio sin aumentar el volumen compresible del sistema general, la caída de presión y/o la RTF.

El tubo inspiratorio 103 con un conducto enrollado en espiral de orificio liso se puede emparejar con el tubo espiratorio 117 con un conducto corrugado permeable al vapor. Tal como se analizó anteriormente, el orificio liso del tubo inspiratorio 103 tiene un RTF más bajo que un orificio corrugado de tamaño similar. También puede tener un diámetro interno más pequeño que un conducto corrugado. Por lo general, la disminución del diámetro interno reduce el volumen compresible y aumenta indeseablemente el RTF del tubo inspiratorio. Sin embargo, las características de orificio liso pueden seleccionarse de modo que la reducción en RTF asociada con el orificio liso del tubo inspiratorio 103 supere el aumento de RTF resultante del diámetro interno más pequeño del tubo inspiratorio 103. Esta selección de un tubo inspiratorio de menor diámetro 103 también reduce el volumen compresible del tubo inspiratorio 103. Esta selección permite entonces que el tubo espiratorio corrugado 117 emparejado con el tubo inspiratorio de orificio liso 103 sea más largo sin aumentar la caída de presión general del sistema y/o el volumen compresible. El aumento de la longitud del tubo espiratorio 117 normalmente aumenta indeseablemente el RTF y el volumen compresible del tubo. Sin embargo, el aumento de la longitud también mejora la capacidad del tubo permeable al vapor para eliminar el vapor de los gases espiratorios. En esta disposición, el emparejamiento del tubo inspiratorio de orificio liso 103 con el tubo espiratorio corrugado 117 mejora el rendimiento del tubo espiratorio 117. La caída de presión del sistema de un circuito respiratorio que puede existir desde la salida del ventilador hasta la entrada del ventilador puede verse afectada por las características de presión (RTF) de cada elemento en el circuito. Con referencia de nuevo a la FIG. 1A, suponiendo que las características de presión del tubo de suministro desde el ventilador al humidificador, la cámara del humidificador, el tubo de interfaz y el cuerpo de interfaz son fijas, los factores principales que contribuyen a la caída de presión del sistema son la resistencia al flujo y las dimensiones (longitud y diámetro) del tubo inspiratorio 103 y el tubo espiratorio 117. Cualquier cambio en uno de estos factores debe equilibrarse ventajosamente con otros factores para evitar aumentar la caída de presión del sistema, el RTF y/o el volumen compresible. Como se describe en este documento, los factores principales que contribuyen al volumen compresible son el perfil del tubo, la extensibilidad y las dimensiones (longitud y diámetro o área de sección transversal) del tubo inspiratorio 103 y el tubo espiratorio 117. Puede haber una compensación entre disminuir el volumen compresible del tubo inspiratorio 103 y aumentar el volumen compresible del tubo espiratorio 117 mientras se mantiene el volumen compresible del circuito respiratorio. Como se describe en este documento, aumentar el volumen compresible del tubo espiratorio 117 tiene ventajas en la permeabilidad al vapor en la extremidad espiratoria.

El volumen compresible del circuito respiratorio (el volumen acumulado de toda la trayectoria del flujo de gases) también se puede equilibrar de la misma manera. Por ejemplo, un cambio en las dimensiones (área o diámetro transversal, longitud) del tubo inspiratorio 103 puede compensar un cambio en las dimensiones (área o diámetro transversal, longitud) del tubo espiratorio corrugado 117. Como se describe en esta invención, la disminución en el diámetro del tubo inspiratorio 103 puede disminuir el volumen compresible. Esta disminución del volumen compresible puede mejorar la precisión del volumen corriente suministrado. Como se describe en este documento, la disminución en el diámetro del tubo inspiratorio 103 puede compensar un diámetro aumentado y/o una longitud aumentada del tubo espiratorio 117. Como se describe en este documento, el cambio en las dimensiones del tubo espiratorio 117 puede facilitar la función del tubo espiratorio 117, tal como aumentar la permeabilidad al vapor del tubo espiratorio 117. La alteración de las dimensiones del tubo afecta tanto a la caída de presión del sistema como al volumen compresible del sistema, por lo que ambas ecuaciones deben equilibrarse o seleccionarse ventajosamente simultáneamente al realizar cambios. La reducción del diámetro del tubo inspiratorio 103 puede aumentar la resistencia al flujo y disminuir el volumen compresible, al tiempo que aumenta la velocidad media de los gases a través del tubo. Aumentar la longitud del tubo espiratorio corrugado 117 aumenta la resistencia al flujo y aumenta el volumen compresible. La Tabla 1 (anterior) resume los impactos de varias características en estas dos métricas del sistema:

El emparejamiento del tubo espiratorio corrugado 117 con el tubo inspiratorio de orificio liso 103 permite un mayor rendimiento del tubo inspiratorio 103. El emparejamiento del tubo espiratorio de mayor diámetro 117 con el tubo inspiratorio de menor diámetro 103 puede ser neto neutro para el volumen compresible, pero aumenta la funcionalidad del circuito respiratorio (por ejemplo, aumenta la difusión de vapor en el tubo espiratorio 117). En esta disposición, el tubo inspiratorio de orificio liso 103 minimiza la creación de condensado y, por lo tanto, maximiza el suministro de humedad. El volumen compresible general puede disminuirse por cambios en las dimensiones, como el diámetro y la longitud del tubo inspiratorio 103 y el tubo espiratorio 117. En algunas disposiciones, el tubo inspiratorio 103 está aislado, lo que ayuda a hacer que el humidificador 107 y/o un elemento de calentamiento, como la placa calefactora 131, sean más eficientes en la producción de humedad que se suministra al paciente 101. La placa de calentamiento 131 no tiene que funcionar tanto porque no tiene que producir una temperatura objetivo alta en el puerto de la cámara de humidificación 111, y esto se debe a que el tubo inspiratorio calentado y aislado 103 mantendrá mejor la humedad absoluta de los gases que fluyen desde el puerto de la cámara de humidificación 111 y a través del tubo inspiratorio 103.

La ubicación de un cable calentador 145 en la pared del tubo inspiratorio 103 también aumenta la eficiencia del tubo inspiratorio 103 para mantener la humedad relativa del gas. El cable calentador puede calentar la pared del tubo inspiratorio 103, no los gases que fluyen a través del lumen del tubo inspiratorio 103, lo que reduce la humedad relativa de los gases cerca de la pared del tubo inspiratorio 103. Cuando el tubo inspiratorio 103 incluye un conducto compuesto con un cuerpo hueco enrollado en espiral o tubo de "burbuja" (descrito con mayor detalle a continuación), el cable calentador 145 está debajo (en el lado del lumen de una pared interna) de la burbuja aislante, lo que reduce la pérdida de calor hacia afuera a través de la pared del tubo inspiratorio 103.

Como se analiza a continuación, el tubo espiratorio 117 puede incluir un cable de calentamiento 155 enrollado cerca del centro del lumen del tubo espiratorio 117. El cable de calentamiento, así posicionado, se suma a la turbulencia del flujo de gases al tiempo que minimiza la formación de condensado. Más turbulencia significa una mejor mezcla de los gases, lo que hace que el vapor de agua se desplace a las paredes externas del tubo espiratorio 117. El tubo espiratorio corrugado 117 también proporciona "bolsas" de corrugación que tienen la ventaja de recoger cualquier líquido que se condense a partir del vapor. El líquido agrupado en las corrugaciones es líquido no suministrado a la fuente de gases 105. En otras disposiciones, el cable de calentamiento se puede posicionar en la pared de un tubo espiratorio. La presencia de un cable de calentamiento 155 en el tubo espiratorio 117 también minimiza la formación de condensado dentro del tubo espiratorio.

El tubo inspiratorio 103 y el tubo espiratorio 117 se analizan con más detalle a continuación.

Tubos inspiratorios

La FIG. 2A muestra una vista lateral en planta de una sección de un conducto 201 de un tubo inspiratorio. En general, el conducto 201 comprende un primer miembro alargado 203 y un segundo miembro alargado 205. Miembro es un término amplio y se le debe dar su significado común y habitual a un experto en la materia (es decir, no se debe limitar a un significado especial o personalizado) e incluye, sin limitación, partes integrales, componentes integrales y componentes distintos. El primer miembro alargado 203 tiene un perfil de "burbuja", mientras que el segundo miembro alargado 205 es un miembro de soporte o refuerzo estructural que añade soporte estructural al cuerpo hueco. Como se usa en este documento, cualquier referencia a "burbuja" significa un cuerpo hueco alargado que, en sección transversal, tiene una forma definida por una pared con un espacio hueco en su interior. Dichas formas podrían incluir una forma ovalada o "D", con referencia a la Figura 2B. Dichas formas podrían incluir, de modo no taxativo, formas de "O" y otras formas regulares e irregulares, simétricas y asimétricas. En esta descripción, el término "burbuja" puede referirse a la forma en sección transversal de una vuelta o giro alargado del primer miembro alargado 203, tomada en sección transversal a través de la vuelta o giro, por ejemplo, como se muestra en la Figura 2B. El cuerpo hueco y el miembro de soporte estructural pueden tener una configuración en espiral, como se describe en esta invención. El conducto 201 se puede usar para formar el tubo inspiratorio 103 como se describió anteriormente, un tubo coaxial como se describe a continuación o cualquier otro tubo como se describe en otra parte de esta descripción.

El primer miembro alargado 203 puede comprender un cuerpo hueco enrollado en espiral para formar, al menos en parte, un tubo alargado que tiene un eje longitudinal LA-LA y un lumen 207 que se extiende a lo largo del eje longitudinal LA-LA. Una porción 211 del primer miembro alargado 203 forma al menos parte de la pared interna del lumen 207. El primer miembro alargado 203 puede ser un tubo. Preferentemente, el primer miembro alargado 203 es flexible. Flexible se refiere a la capacidad de doblarse. Además, el primer miembro alargado 203 es preferentemente transparente o, al menos, semitransparente o semiopaco. Un grado de transparencia óptica permite a un cuidador o usuario inspeccionar el lumen 207 en busca de obstrucciones o contaminantes o confirmar la presencia de humedad (es decir, condensación). Una variedad de plásticos, incluidos los plásticos de uso médico, son adecuados para el cuerpo del primer miembro alargado 203. Los materiales adecuados incluyen elastómeros de poliolefina, amidas de bloque de poliéter, elastómeros de copoliéster termoplástico, mezclas de EPDM-polipropileno y poliuretanos termoplásticos.

La estructura del cuerpo hueco del primer miembro alargado 203 contribuye a las propiedades aislantes del conducto 201. Es deseable un conducto aislante porque, como se explicó anteriormente, evita la pérdida de calor. Esto puede permitir que el conducto 201 suministre gases desde el humidificador 107 al paciente 101 mientras se mantiene el estado acondicionado de los gases con un consumo mínimo de energía.

El segundo miembro alargado 205 también está enrollado en espiral y unido al primer miembro alargado 203 entre vueltas adyacentes del primer miembro alargado 203. El segundo miembro alargado 205 forma al menos una porción del lumen 207 del tubo alargado. El segundo miembro alargado 205 actúa como soporte estructural para el primer miembro alargado 203. El segundo miembro alargado 205 puede ser más ancho en la base (próximo al lumen 207) y más estrecho en la parte superior. El segundo miembro alargado puede ser generalmente de forma triangular, generalmente en forma de T o generalmente en forma de Y. Sin embargo, cualquier forma que cumpla con los contornos del primer miembro alargado 203 correspondiente es adecuada.

Preferentemente, el segundo miembro alargado 205 es flexible, para facilitar la flexión del tubo. Deseablemente; el segundo miembro alargado 205 es menos flexible que el primer miembro alargado 203. Esto mejora la capacidad del segundo miembro alargado 205 para soportar estructuralmente el primer miembro alargado 203. El segundo miembro alargado 205 puede ser sólido o en su mayoría sólido.

El segundo miembro alargado 205 puede encapsular o alojar material conductor, tal como filamentos, y específicamente filamentos utilizados para generar calor o para transportar información de sensores (no se muestran). Los elementos de calentamiento pueden comprender filamentos, pueden minimizar las superficies frías sobre las cuales se puede formar el condensado de los gases cargados de humedad. Los elementos de calentamiento también se pueden utilizar para alterar el perfil de temperatura de los gases en el lumen 207 del conducto 201. Una variedad de polímeros y plásticos, incluidos los plásticos de uso médico, son adecuados para el cuerpo del segundo miembro alargado 205. Los materiales adecuados incluyen elastómeros de poliolefina, amidas de bloque de poliéter, elastómeros de copoliéster termoplástico, mezclas de EPDM-polipropileno y poliuretanos termoplásticos. El primer miembro alargado 203 y el segundo miembro alargado 205 pueden estar hechos del mismo material.

La FIG. 2B muestra una sección transversal longitudinal de una parte superior del conducto 201 de la FIG. 2A. La FIG.

2B tiene la misma orientación que la FIG. 2A. El primer miembro alargado 203 puede tener una forma de cuerpo hueco. El primer miembro alargado 203 puede formar en sección transversal longitudinal una pluralidad de burbujas huecas. Las partes 209 del primer miembro alargado 203 se superponen a las envolturas adyacentes del segundo miembro alargado 205. Una porción 211 del primer miembro alargado 203 forma al menos parte de la pared del lumen 207 (orificio del tubo). Las burbujas adyacentes pueden estar separadas por un espacio 213. Un segundo miembro alargado en forma de T 205, como se muestra en la FIG. 2B, puede ayudar a mantener un espacio 213 entre burbujas adyacentes.

El primer miembro alargado 203 forma en sección transversal longitudinal una pluralidad de burbujas huecas.

Uno o más materiales conductores pueden estar dispuestos en el segundo miembro alargado 205 para calentar o detectar el flujo de gases. Dos elementos de calentamiento 215 pueden estar encapsulados en el segundo miembro alargado 205, uno a cada lado de la porción vertical de la "T". El elemento de calentamiento 215 comprende material conductor, tal como aleaciones de Aluminio (Al) y/o Cobre (Cu), o un polímero conductor. Preferentemente, el material que forma el segundo miembro alargado 205 se selecciona para que no sea reactivo con el metal en el elemento de calentamiento 215 cuando los elementos de calentamiento 215 alcancen su temperatura de funcionamiento. Los elementos de calentamiento 215 pueden estar separados del lumen 207 de modo que los elementos no estén expuestos al lumen 207. En un extremo del tubo compuesto, los pares de elementos pueden formarse en un bucle de conexión. Se puede disponer una pluralidad de filamentos en el segundo miembro alargado 205.

La Tabla 2 muestra algunas dimensiones de muestra no taxativas de dos conductos compuestos diferentes descritos en la presente, uno para su uso con bebés y el otro para su uso con adultos, así como algunos intervalos de muestra no taxativos para estas dimensiones. Las dimensiones se refieren a una sección transversal de un tubo. En estas tablas, el diámetro del lumen representa el diámetro interior de un tubo. El paso representa la distancia entre dos puntos de repetición medidos axialmente a lo largo del tubo, a saber, la distancia entre la punta de las porciones verticales de las "T" adyacentes del segundo miembro alargado 205. El ancho de la burbuja representa el ancho (diámetro exterior máximo) de una burbuja. La altura de la burbuja representa la altura de una burbuja desde el lumen del tubo. La altura de la perla representa la altura máxima del segundo miembro alargado 205 desde el lumen del tubo (por ejemplo, la altura de la porción vertical de la "T"). El ancho de la perla representa el ancho máximo del segundo miembro alargado 205 (por ejemplo, el ancho de la porción horizontal de la "T"). El espesor de la burbuja representa el espesor de la pared de la burbuja.

TABLA 2

Las Tablas 3 y 4 muestran las propiedades de un tubo compuesto como se describe en la presente (etiquetado como "A") que tiene un elemento de calentamiento integrado dentro del segundo miembro alargado 205. A modo de comparación, también se presentan las propiedades de un tubo corrugado desechable Fisher & Paykel modelo RT100 (etiquetado como "B") que tiene un elemento de calentamiento enrollado helicoidalmente dentro del orificio del tubo.

La medición de la resistencia al flujo (RTF) se llevó a cabo según el Anexo A de ISO 5367:2000(E). Esta publicación prescribe una lista normativa de aparatos, etapas de procedimientos y unidades para expresar los resultados de las pruebas de resistencia al flujo mediante la medición del aumento de presión a un flujo nominal a través de un tubo de respiración. Incluye variaciones para probar un tubo de respiración suministrado listo para su uso o un tubo de respiración de 1 m de longitud suministrado para ser cortado a la longitud deseada, así como una variación para probar cada extremidad individualmente de un circuito de doble extremidad que incluye un par de tubos de respiración conectados integralmente a una pieza en Y. El resultado de la prueba es la diferencia entre la presión medida en un depósito con y sin el tubo de respiración conectado a la abertura del depósito.

Los resultados se resumen en la Tabla 3. Como se ve a continuación, el RTF para el tubo compuesto es inferior al RTF para el tubo modelo RT 100 de tamaño comparable.

TABLA 3

El condensado o "lluvia" dentro del tubo se refiere al peso de condensado recogido por día a un caudal de gases de 20 L/min y a una temperatura ambiente de 18 °C. El aire humidificado fluye a través del tubo continuamente desde una cámara. Los pesos de los tubos se registran antes y después de cada día de prueba. Se llevan a cabo tres pruebas consecutivas con el tubo secado entre cada prueba. Los resultados se muestran a continuación en la Tabla 4. Los resultados mostraron que la lluvia es significativamente menor en el tubo compuesto que en el tubo modelo RT 100 de tamaño comparable.

TABLA 4

Un tubo compuesto 201 puede comprender uno o más filamentos de calentamiento 215 colocados dentro de la trayectoria del gas. Los filamentos de calentamiento se pueden colocar en la pared del lumen (orificio del tubo) en una configuración en espiral. Uno o más filamentos de calentamiento 215 pueden disponerse en la pared del lumen mediante unión, integración o formación de otro modo de un filamento de calentamiento en una superficie del segundo miembro alargado 205 que, cuando se ensambla, forma la pared del lumen. Por lo tanto, el procedimiento puede comprender disponer uno o más filamentos de calentamiento 215 en la pared del lumen.

Los detalles adicionales con respecto a los conductos compuestos adecuados para el tubo inspiratorio 103 se describen en la memoria descriptiva y los dibujos de la solicitud de patente de EE.UU. N° 14/123.485, publicada como publicación de solicitud de patente de EE.UU. N° 2014/0202462 A1 y solicitud de patente de EE.UU. N° 14/649.801, publicada como publicación de solicitud de patente de EE.UU. N° 2015/0306333 A1 •

Tubos Espiratorios

Como se explicó anteriormente con respecto a la FIG. 1, los circuitos respiratorios pueden hacer uso de tubos espiratorios permeables al vapor (es decir, respirables) para manejar gases expirados que tienen altos niveles de humedad relativa. La transpirabilidad es deseable para aumentar la difusión del vapor, y, por lo tanto, evitar la lluvia (condensación) en estos componentes. Por consiguiente, los circuitos respiratorios pueden incluir tubos espiratorios permeables al vapor. En general, un tubo espiratorio comprende una entrada (para recibir gases espiratorios), una salida (para expulsar los gases recibidos) y una pared de contención que define al menos un paso de gases entre dicha entrada y dicha salida, donde al menos una parte de dicha pared de contención es de un material permeable al vapor que permite la transmisión de vapor de agua pero que evita sustancialmente la transmisión de agua líquida y el flujo masivo de gases respiratorios. El tubo espiratorio puede estar terminado por un primer conector en la entrada y un segundo conector en la salida, y solo se proporciona un paso de gases a lo largo de la longitud entre dicho conector de entrada y dicho conector de salida.

Debido a su transpirabilidad o permeabilidad al vapor, la pared forma una vía de vapor de agua desde el espacio de gases dentro del tubo hasta la región del otro lado de la pared, que puede ser el aire ambiental. Preferentemente, la(s) parte(s) permeable(s) al vapor de la pared de cierre está(n) formada(s) de un material espumado. El tubo puede comprender un conducto corrugado extruido.

Se ha descubierto que los tubos espiratorios que incluyen polímeros espumados permeables al vapor son ventajosamente tanto transpirables como fuertes. Un tubo espiratorio puede comprender una pared que define un espacio interior y donde al menos una parte de dicha pared es de un material espumado permeable al vapor, lo que permite la transmisión de vapor de agua de los gases dentro del espacio, pero evita la transmisión de agua líquida. Toda la pared de cierre puede estar formada por el material espumado. Preferentemente, la pared también es impermeable al flujo masivo de gases dentro del espacio, incluidos los gases de respiración. Debido a su permeabilidad al vapor, la pared forma una vía de vapor de agua desde el espacio de gases hasta la región al otro lado de la pared.

A continuación, se hace referencia a las FIGS. 3A y 3B, que muestran un conducto 301 de un tubo espiratorio. La FIG.

3A muestra una vista lateral del conducto 301, mientras que la FIG. 3B muestra la sección transversal del conducto 301 a lo largo de la misma vista lateral que la FIG. 3A. Tanto en la FIG. 3A, y la FIG. 3B, el eje horizontal lo indica la línea 303-303. La pared del conducto, pared 305 en la FIG. 3B es un material espumado permeable al vapor. Como se muestra en las figuras, el conducto 301 es corrugado. La pared del tubo, que se muestra como pared 305 en la FIG. 3B es un material espumado transpirable, como se describió anteriormente.

Debido a que un tubo es un tipo de componente, los detalles del componente discutidos anteriormente son aplicables al tubo descrito aquí. Al menos una parte de la pared de cierre puede comprender un material espumoso respirable que permita la transmisión de vapor de agua pero que evite sustancialmente la transmisión de agua líquida y el flujo masivo de gases de respiración. El tubo puede ser un tubo corrugado extruido. El tubo del circuito médico se puede utilizar como un tubo o conducto de respiración o un tubo o conducto para una extremidad de un sistema de insuflación. Por ejemplo, el tubo puede ser un tubo de respiración espiratoria o un conducto de escape, respectivamente. El tubo también puede ser parte de una interfaz de paciente. El conducto 301 se puede usar para formar el tubo espiratorio 117 como se describió anteriormente, un tubo coaxial como se describe a continuación o cualquier otro tubo como se describe en otra parte de esta descripción.

Al incorporar material espumado altamente transpirable o permeable al vapor, los componentes pueden fabricarse con una rigidez a la flexión relativamente alta y una alta transpirabilidad. Debido a su alta permeabilidad al vapor (transpirabilidad), los polímeros espumados permiten que el vapor de agua se difunda a través de ellos rápidamente. Esto reduce la acumulación de condensación dentro del tubo espiratorio al transmitir vapor de agua desde los gases humidificados dentro del tubo espiratorio al aire ambiente circundante o a otros gases más secos en el otro lado del componente. Sin embargo, los componentes formados a partir de estos polímeros espumados también son rígidos, autoportantes, resistentes al aplastamiento o semirrígidos, tienen una resistencia relativamente alta al aplastamiento y resistencia al pandeo e incluso pueden no requerir un refuerzo adicional. Los polímeros espumados son útiles para formar componentes de circuitos médicos porque el polímero espumado permite la transmisión de vapor de agua desde los gases, pero evita la transmisión de agua líquida. También son sustancialmente impermeables al flujo masivo de gas, de modo que se pueden usar para formar componentes para suministrar gases humidificados. Los polímeros espumados se pueden seleccionar de modo que las propiedades "masivas" (espesor, material, mezcla de materiales, módulo elástico, transpirabilidad y/o rigidez masiva) cumplan con los requisitos de la norma ISO 5367:2000(E) (a saber, la prueba de aumento de la resistencia al flujo) sin refuerzo adicional, y sin embargo son permeables al vapor.

Preferentemente, el polímero espumado es un polímero termoplástico espumado permeable al vapor. El polímero termoplástico permeable al vapor puede ser un elastómero termoplástico espumado (o TPE como se define en ISO 18064:2003(E)), tal como (1) un elastómero termoplástico de copoliéster (por ejemplo, ARNITEL®, que es un elastómero termoplástico de copoliéster con un segmento blando de poliéter, u otros materiales TPC o TPC-ET como se define en ISO 18064:2003(E)), o (2) una amida de bloque de poliéter (por ejemplo, PEBAX®, que es un elastómero termoplástico de poliamida con un segmento blando de poliéter, u otros materiales TPA-ET como se define en ISO 18064:2003(E)), o (3) un poliuretano termoplástico (material T<p>U como se define en ISO 18064:2003(E)), o (4) una mezcla de polímeros espumados, tal como una mezcla de TPE/tereftalato de polibutileno (PBT, por ejemplo, DURANEX® 500FP). Se ha descubierto que el TPE ARNITEL® VT 3108 permeable al vapor puede ser particularmente adecuado para espumar y formar componentes. Para este material, la relación transpirabilidad-resistencia se puede mejorar significativamente al espumar el material a medida que se transforma en un producto o componente. Si el polímero termoplástico transpirable es una mezcla de TPE/PBT espumada, la mezcla comprende preferentemente entre el 80% y el 99% (o aproximadamente el 80% y el 99%) de TPE en peso y el 20% y el 1% (o aproximadamente el 20% y el 1%) de PBT en peso. La fracción vacía del material espumado puede ser mayor que 25% (o aproximadamente 25%), tal como entre 25 y 60% (o aproximadamente 25 y 60%), o entre 30 y 50% (o aproximadamente 30 y 50%). El material espumado puede estructurarse de modo que no más del 5% (o aproximadamente el 5%) de los vacíos del material espumado excedan un diámetro de 500 gm.

Se descubrió que la permeabilidad y el módulo combinados para todos los materiales conocidos anteriormente no excedieron la línea 201, que representa la fórmula: In (P)=0,019(ln (M))2-0,7 In (M))+6,5 donde P representa la permeabilidad del material en g-mm/m2/día, medida según ASTM E96 Procedimiento A (procedimiento desecante a una temperatura de 23° C y una humedad relativa del 90%), y M representa el módulo de Young del material en MPa.

El circuito respiratorio puede comprender un tubo espiratorio que comprende materiales corrugados y/o permeables al vapor que no están basados en espuma. En algunas disposiciones no limitantes, la pared interna del tubo espiratorio puede comprender una cinta permeable al vapor envuelta helicoidalmente. En algunas disposiciones, la pared interna del tubo espiratorio comprende una serie de perlas de diámetros variables. Se pueden disponer perlas de diferentes diámetros a lo largo de la pared interna del tubo espiratorio para crear un patrón corrugado.

La pared también puede incluir al menos un nervio de refuerzo que rigidiza la pared o al menos una región donde la pared se engrosa localmente para rigidizar la pared. El tubo puede incluir una pluralidad de nervios de refuerzo dispuestos alrededor de la pared de cierre. Dichos nervios se pueden coextruir con el tubo para alinearse generalmente con el eje longitudinal del tubo. Preferentemente, hay de tres a ocho nervios de refuerzo y, más particularmente, de tres a cinco nervios de refuerzo.

A continuación, se hace referencia a las FIGS. 4A y 4B, que muestran una parte del conducto 301 que se puede usar para formar el tubo espiratorio 117. El conducto 301 se puede fabricar a partir de un material permeable al vapor espumado, como se describe en esta invención. El conducto 301 incluye además una pluralidad de nervios de refuerzo 403 que se pueden coextruir con el conducto 301. Los nervios 403 pueden formarse a partir del mismo polímero espumado que el conducto 301. Alternativamente, los nervios 403 pueden estar hechas de un material diferente al del conducto 301. Esto se puede lograr mediante coextrusión. Como se muestra en la FIG. 4A, el conducto 301 puede extruirse con los nervios 403 en su lugar y luego corrugarse para formar la estructura "punteada" mostrada en la FIG.4B El conducto 301 puede comprender entre tres y ocho nervios de refuerzo, como entre tres y cinco nervios de refuerzo.

En particular, los nervios pueden estar dispuestas alrededor de la circunferencia de la forma de tubo. Los nervios pueden disponerse circunferencialmente alrededor de la superficie interna de la forma de tubo. Los nervios pueden estar generalmente alineadas longitudinalmente a lo largo de una longitud de la forma de tubo entre la entrada y la salida.

A continuación, se hace referencia a las FIGS. 5A y 5B, que muestran una configuración para el conducto corrugado, nervado y permeable al vapor 301. En la FIG. 5 los nervios elevadas 403 son visibles en el espacio entre las crestas en el interior del conducto 301.

Además de lo anterior, para reducir o eliminar la formación de condensación dentro del tubo, se puede proporcionar un elemento de calentamiento, tal como una resistencia de cable de calentamiento, dentro del paso del conducto 301, dentro de la pared del conducto 301 o alrededor de la superficie externa de la superficie de la pared externa del conducto 301. La FIG. 6 es una vista generalizada del conducto de polímero espumado corrugado 301 que incorpora un cable de calentamiento 601 dentro del paso del conducto 301. La FIG. 7 es una vista generalizada del conducto de polímero espumado corrugado 301 que incorpora el cable de calentamiento 601 alrededor de la superficie externa de la superficie de la pared externa del conducto 301. La FIG. 8 incluye una vista esquemática del tubo espiratorio 117 que incorpora el cable de calentamiento 601 dentro de la pared del tubo.

Se describen detalles adicionales con respecto a los tubos espiratorios en la memoria descriptiva y los dibujos de la solicitud de patente de EE.UU. N.° 13/517.925, publicada como publicación de solicitud de patente de EE.UU. N.22013/0098360 A1.

Se hace referencia además a la FIG. 8, que muestra un circuito respiratorio que comprende el tubo inspiratorio 103 y el tubo espiratorio 117. Las propiedades del tubo inspiratorio 103 y el tubo espiratorio 117 son similares a las descritas anteriormente con respecto a la FIG. 1 hasta la FIG. 7. El tubo inspiratorio 103 tiene la entrada 109, que se comunica con el humidificador 107, y la salida 113, a través de la cual se proporcionan gases humidificados al paciente 101. El tubo espiratorio 117 también tiene una entrada 109, que recibe los gases exhalados del paciente 101, y una salida 113. Como se describió anteriormente con respecto a la FIG. 1, la salida 113 del tubo espiratorio 117 puede ventilar los gases exhalados a la atmósfera, a la fuente de gases 105, a un depurador/filtro de aire (no se muestra) o a cualquier otra ubicación adecuada.

Tal como se describió anteriormente con respecto a las FIGS. 1, 6 y 7, los cables de calentamiento 215 se pueden incluir en el tubo inspiratorio 103 y/o el cable de calentamiento 601 se puede incluir en el tubo espiratorio 117 para reducir el riesgo de formación de condensado en los tubos al elevar la temperatura de los gases (principalmente los gases cerca de la pared del tubo) por encima de la temperatura de saturación. Se debe entender que los cables de calentamiento pueden incluir deseablemente configuraciones en espiral o helicoidales y se muestran como líneas rectas para fines conceptuales. El circuito respiratorio puede comprender un conector (un conector en Y o pieza en Y 801) para conectar el tubo inspiratorio 103 y el tubo espiratorio 117 a una interfaz de paciente (no se muestra). Por supuesto, debe entenderse que otras configuraciones de circuitos respiratorios están dentro del alcance de la descripción.

La descripción anterior incluye formas preferidas de la invención.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Un dispositivo que comprende:

un circuito respiratorio (100), donde el circuito respiratorio comprende

un tubo inspiratorio (103) configurado para recibir un flujo de gases inspiratorios desde una fuente de gas (105), el tubo inspiratorio (103) comprende una entrada inspiratoria (109), una salida inspiratoria (113) y una pared que encierra un orificio central inspiratorio, donde el orificio central inspiratorio es liso; y

un tubo espiratorio (117) configurado para recibir un flujo de gases espiratorios de un paciente (101), comprendiendo el tubo espiratorio (117) una entrada espiratoria, una salida espiratoria y una pared que encierra un orificio central espiratorio, donde el orificio central espiratorio es corrugado, y donde la pared del tubo espiratorio (117) es permeable al vapor de agua y sustancialmente impermeable al agua líquida y al flujo masivo de los gases espiratorios que fluyen a través del mismo.

2. El dispositivo según la reivindicación 1, donde la pared del tubo espiratorio (117) comprende un polímero espumado que es permeable al vapor de agua y sustancialmente impermeable al agua líquida y al flujo masivo de los gases espiratorios.

3. El dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones 1 o 2, donde el tubo inspiratorio (103) encierra un elemento de calentamiento (145) dentro del orificio central inspiratorio.

4. El dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones 1 o 2, donde el tubo inspiratorio (103) comprende un elemento de calentamiento (145) unido a la pared del tubo inspiratorio (103).

5. El dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones 1 o 2, donde el tubo inspiratorio (103) comprende un elemento de calentamiento (145) integrado en la pared del tubo inspiratorio (103).

6. El dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, donde el tubo espiratorio (117) comprende un elemento de calentamiento (155) dentro del orificio central espiratorio.

7. El dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, donde el tubo espiratorio (117) comprende un elemento de calentamiento (155) unido a la pared del tubo espiratorio (117).

8. El dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, donde el tubo espiratorio (117) comprende un elemento de calentamiento (155) integrado dentro de la pared del tubo espiratorio (117).

9. El dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, donde el tubo inspiratorio (103) comprende en sección transversal longitudinal una pluralidad de burbujas, cada una con una superficie aplanada que forma al menos parte de la pared del orificio central inspiratorio.

10. El dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones 9, donde el tubo inspiratorio (103) comprende al menos un elemento de calentamiento inspiratorio, y donde el al menos un elemento de calentamiento inspiratorio está entre una burbuja de la pluralidad de burbujas y el orificio central inspiratorio.

11. El dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, donde el tubo espiratorio (117) comprende una pluralidad de nervios de refuerzo (403) dispuestas circunferencialmente alrededor de la pared y generalmente alineadas longitudinalmente entre la entrada espiratoria y la salida espiratoria.

12. El dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, donde el tubo inspiratorio (103) comprende un primer miembro alargado (203) que comprende un cuerpo hueco enrollado en espiral para formar al menos en parte dicho orificio central inspiratorio, y una pared hueca que rodea el orificio central inspiratorio.

13. El dispositivo según la reivindicación 12, donde el tubo inspiratorio (103) comprende un segundo miembro alargado (205) enrollado en espiral y unido entre vueltas adyacentes del primer miembro alargado (203), formando el segundo miembro alargado (205) al menos una porción de dicho orificio central inspiratorio.

14. El dispositivo según la reivindicación 2 o cualquiera de las reivindicaciones 3 a 13 cuando dependen de la reivindicación 2, donde el polímero espumado comprende un material elastomérico termoplástico sólido que tiene huecos celulares distribuidos por su totalidad.

15. El dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 14, donde el circuito respiratorio (100) comprende además un humidificador (107) configurado para humidificar el flujo de gases inspiratorios a un paciente, donde el humidificador (107) comprende:

una cámara de humidificación (129) configurada para almacenar un volumen de agua líquida y configurada para estar en comunicación fluida con el flujo de gases inspiratorios, y

un calentador configurado para calentar el volumen de agua líquida en la cámara de humidificación (129) para crear vapor, de modo que el flujo de gases inspiratorios sea humidificado por el vapor.