ES2991944T3 - Dispositivo de estimulación del aire traqueobronquial - Google Patents

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Abstract

La presente invención se refiere a un dispositivo (1) para estimular el aire traqueobronquial de un paciente (5) que padece un trastorno respiratorio obstructivo, dispositivo que es capaz de modificar la reología de la mucosidad traqueobronquial del paciente e incluye un generador de presión negativa (6), una interfaz fisiológica (2) capaz de interconectar el dispositivo con el sistema respiratorio del paciente, un tubo de conexión (4) que conecta la interfaz fisiológica (2) al generador de presión negativa (6), y un circuito de control capaz de controlar, mediante una disposición durante la fase de espiración pasiva, la aplicación de una serie de pulsos de presión negativa alternados y ventilación con una frecuencia predeterminada y un factor de trabajo predeterminado durante una primera parte de un ciclo de espiración y luego una segunda frecuencia y un segundo factor de trabajo durante una segunda parte del ciclo de espiración, y repetir un número predefinido de ciclos de espiración. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Dispositivo de estimulación del aire traqueobronquial
Campo técnico de la invención
La presente invención se refiere al campo del tratamiento de trastornos respiratorios obstructivos y, más específicamente, a un dispositivo para estimular el moco con el fin de mejorar su expectoración.
Antecedentes tecnológicos de la invención
En un individuo sano, los pulmones están cubiertos por una «película» llamada moco, cuyo grosor es de unos pocos milímetros y cuya consistencia normal es muy fluida. La función de este moco corresponde a la protección de las células pulmonares aislándolas de un contacto directo con el aire inspirado por los pulmones. La renovación de este moco está asegurada por los cilios, crecimientos móviles ubicados en la superficie de los bronquios. Estos cilios, denominados vibrátiles, baten hacia la parte proximal de las vías respiratorias, eliminando las partículas inhaladas, atrapadas en la fase de gel del moco, partículas que se deslizan sobre la capa de cilios, a modo de una cinta rodante. La depuración (la capacidad de un tejido, órgano u organismo de eliminar una sustancia determinada de un fluido) mucociliar así definida tiene lugar a una velocidad del orden de 5 mm/min en la tráquea, lo que garantiza la renovación de la capa de moco cada 20 minutos aproximadamente. Esta depuración mucociliar permite así eliminar el moco hacia la faringe, donde será tragado o expectorado.
Ahora bien, existen diferentes patologías que dan lugar a un trastorno respiratorio obstructivo, o síndrome obstructivo pulmonar, que se caracteriza por una acumulación de moco y se traduce en una limitación de los caudales en el árbol bronquial y un aumento de la resistencia de las vías respiratorias.
De manera más general, este trastorno respiratorio obstructivo es el resultado de una afección crónica que corresponde a una bronquiectasia (también llamada dilatación bronquial (DDB)), que la mayoría de las veces se adquiere como resultado de una enfermedad de los bronquios, los pulmones o la pleura. Esta bronquiectasia, que puede ser localizada o difusa, se caracteriza por una dilatación de los bronquios de calibre pequeño y mediano y suele ir acompañada de abundante expectoración mucopurulenta, que refleja la infección sobreañadida.
Las posibles causas de las bronquiectasias son múltiples e incluyen, en particular, la fibrosis quística, las EPOC (por ejemplo, enfisemas pulmonares o bronquitis crónicas), incluidas en particular las infecciones graves en la primera infancia (por ejemplo, bronquiolitis), las discinesias ciliares (por ejemplo, el síndrome de KARTAGENER) o incluso la estenosis bronquial (causada por un cuerpo extraño o un tumor), las secuelas de tuberculosis pulmonares (la causa más común) o las deficiencias congénitas o adquiridas de Ig (A, G o M).
En lo que respecta a la fibrosis quística, es una enfermedad genética que afecta a los epitelios glandulares de muchos órganos. Es la enfermedad genética letal con transmisión autosómica recesiva más común en las poblaciones de tipo caucásico, mientras que es muy poco frecuente en las poblaciones africanas y asiáticas. Está relacionada con mutaciones en el gen CFTR del cromosoma 7, que provocan una alteración de la proteína CFTR (Cystic Fibrosis Transmembrane conductance Regulator), que es un canal iónico permeable al cloro y cuya función es regular el transporte del cloro a través de las membranas celulares. Esta alteración provoca un aumento de la viscosidad del moco y su acumulación en las vías respiratorias y el tracto digestivo. La enfermedad afecta a muchos órganos, pero predominan los daños respiratorios, que representan la mayor parte de la morbilidad. La forma clínica más común combina trastornos respiratorios, trastornos digestivos y trastornos del crecimiento. No existe tratamiento curativo, pero los avances en la atención han permitido mejorar la calidad y la esperanza de vida de los pacientes; por ejemplo, en Francia, la esperanza de vida al nacer aumentó de 7 años en 1965 a 47 años en 2005.
La etiología de la EPOC o Enfermedad Pulmonar Obstructiva Crónica es muy diferente a la de la fibrosis quística, ya que su causa principal es el tabaquismo. A nivel respiratorio, esta enfermedad se caracteriza por una obstrucción lenta y progresiva de las vías respiratorias y los pulmones, asociada a una distensión permanente de los alvéolos pulmonares con destrucción de las paredes alveolares. La EPOC corresponde principalmente a la bronquitis crónica (por ejemplo, bronquiolitis) o al enfisema pulmonar y, de hecho, el término EPOC apareció debido a que es raro que un paciente padezca enfisema puro o bronquitis crónica pura. En pacientes con EPOC, se busca preferiblemente el metabolismo anaeróbico, en detrimento del metabolismo aeróbico. Mantener y restaurar el funcionamiento del metabolismo aeróbico parecen ser actualmente los principales desafíos de rehabilitación en favor de la calidad de vida de los pacientes que padecen EPOC.
Otra causa de bronquiectasia, la discinesia ciliar primaria (DCP) (también llamada síndrome de KARTAGENER o SIEWERT) es, al igual que la fibrosis quística, una enfermedad genética que afecta al sistema respiratorio. El término discinesia se refiere al defecto en el movimiento ciliar que se observa porque esta enfermedad afecta a los cilios vibrátiles del organismo. Ahora bien, además de la discinesia ciliar primaria, y observada desde el nacimiento, existe una discinesia ciliar secundaria (DCS), que se diagnostica posteriormente. La DCP no es una enfermedad contagiosa, pero se pueden desarrollar infecciones pulmonares secundarias a la enfermedad. Además, es recomendable tener cuidado en el contacto de los pacientes con DCP con pacientes sensibles (otros DCP, MUCO, inmunocomprometidos,...).
Ahora bien, y por todos estos trastornos respiratorios obstructivos, el paciente presenta una acumulación de moco bronquial que, en virtud de su estancamiento, es responsable de infecciones que pueden provocar complicaciones pulmonares graves. Por lo tanto, es importante efectuar con regularidad una descongestión en estos pacientes.
Por lo tanto, durante mucho tiempo, se ha intentado utilizar mucolíticos o mucorreguladores. Desafortunadamente, estos últimos han demostrado prestar sólo un servicio médico deficiente y, por lo tanto, los tratamientos utilizados en la actualidad se limitan la mayoría de las veces a la administración de broncodilatadores y sesiones de fisioterapia respiratoria. De hecho, este tratamiento es similar a un «lavado bronquial», cuyo objetivo es evitar la sobreinfección de la que suelen ser objeto estos pacientes.
Sin embargo, este lavado bronquial puede resultar traumático para el paciente y su eficacia es limitada cuando el moco es demasiado viscoso o elástico.
Además, y con el fin de ayudar a los pacientes en este lavado bronquial, se han desarrollado en el estado de la técnica distintos dispositivos destinados a facilitar la expulsión de moco.
Se conoce así un dispositivo que utiliza IPV® (Intrapulmonary Percussive Ventilation), inventado en la década de 1980 por el doctor Forrest BIRD. Este dispositivo implica la aplicación de una máscara respiratoria y la administración de aire al paciente en forma de potentes pulsaciones bruscas de aire para desprender la mucosidad de los bronquios y facilitar su expectoración por parte del paciente. Tales dispositivos incluyen, en particular, el PERCUSIONATOR®. De uso muy «traumático», este dispositivo se usa poco en la actualidad.
También se conoce otro dispositivo, descrito en la patente FR 2733917, destinado a estimular el aire traqueobronquial de un paciente, de manera intrapulmonar, de tal manera que fluidifique el moco bronquial. Este documento enseña que el aire inspirado debe vibrar y que, durante la espiración, es necesario provocar la tos del paciente superponiendo depresiones de baja amplitud y corta duración para no inducir el colapso de las paredes bronquiales. De hecho, la figura 2 del documento muestra que la amplitud de las depresiones débiles no supera los 10 mbar y que la frecuencia de las depresiones es del orden de 5 Hz, ya que, según el diagrama, se observan aproximadamente diez depresiones por espiración y la duración de la espiración es de aproximadamente 2 segundos en adultos en reposo, se deduce la frecuencia mencionada anteriormente. Por lo tanto, este documento enseña, por un lado, el provocar la tos, lo que produce molestias en el paciente, y, por otro lado, que los pulsos tienen amplitudes bajas del orden de 10 mbar y bajas frecuencias del orden de 5 Hz para evitar el colapso bronquial. Consideramos que este documento es el estado de la técnica más cercano.
También se conocen documentos que tienen el mismo inconveniente de generar depresiones durante la inspiración y cuya finalidad es provocar la tos.
Así, la solicitud de patente US 2009/126734 enseña un dispositivo destinado a estimular el aire traqueobronquial de un paciente, de manera intrapulmonar, mediante el uso de una fuente de gas a presión que suministra presiones positivas por medio de una válvula para constituir pulsos de percusión de gas y dos sensores, uno que mide la presión en la interfaz del paciente y otro que mide la presión de la línea de salida. Así, dichos sensores permiten proporcionar un retorno sobre la presión del aire inspirado y espirado que permite determinar mejor la frecuencia de los pulsos para el paciente. Una interfaz gráfica permite visualizar los parámetros de funcionamiento y comunicarse con el controlador que gestiona el dispositivo y almacena uno o varios protocolos terapéuticos que permiten generar una primera frecuencia durante un primer intervalo y luego una segunda frecuencia.
La solicitud de patente US 2012285460 enseña un aparato MIE (Mechanical Inspiration Expiration) que tiene un ventilador, una válvula de dirección, un oscilador y un conector de tubo de máscara.
El ventilador está conectado a la válvula de dirección, que está conectada al oscilador, que está conectado al conector de tubo. Durante la inspiración, una válvula de dirección conecta el escape de un ventilador que genera presión positiva a un oscilador y a nivel del conector de tubería. Durante la espiración, la válvula de dirección conecta la admisión del ventilador para provocar una presión negativa a nivel del conector de tubería y del oscilador. El oscilador es una válvula de mariposa con un disco giratorio de 360°. Durante la inspiración, el disco modula el flujo de aire. Durante la espiración, el oscilador está inactivo o en modo latido. Cuando está inactivo, el disco está fijo para permitir el flujo máximo de aire. En el modo latido, el disco gira continuamente para que el flujo de aire alterne rápidamente entre el máximo y el mínimo de caudal. Por último, este documento requiere que el usuario presione el botón de espiración durante el ciclo de espiración (figura 10).
La solicitud US 20050051174 enseña un sistema mejorado de inspiración - espiración asistido por pulsos para la eliminación de las secreciones broncopulmonares, que comprende un conducto para la conexión a las vías respiratorias del paciente, una fuente de presión que proporciona, a través del conducto, variaciones de presión alternativamente positiva y negativa a una primera frecuencia correspondiente a la inspiración - espiración del paciente, y un mecanismo de control que permite la variación de la presión durante las variaciones de presión positivas y negativas a una segunda frecuencia más alta para disminuir periódicamente la presión positiva durante las variaciones de presión positiva y para reducir la presión negativa durante las variaciones de presión negativa con el fin de proporcionar pulsos de percusión durante al menos una inspiración - espiración, permitiendo eliminar las secreciones broncopulmonares de las vías respiratorias del paciente.
Por lo tanto, este documento enseña variaciones de presión durante la inspiración y durante la espiración del paciente.
Mediante la solicitud WO2010/058308, se enseña a crear ciclos de presiones positivas y negativas durante las inspiraciones y espiraciones del paciente.
Todos estos dispositivos generan variaciones de presión durante la inspiración y están destinados a provocar tos.
Por lo tanto, estas soluciones presentan la desventaja de provocar expectoración, es decir, tos, durante la espiración del paciente. Esto implica un riesgo de colapso de las paredes bronquiales si la depresión no es lo suficientemente baja en amplitud y de corta duración.
En este contexto, es interesante proponer una solución que no implique la expectoración, es decir, que ofrezca al paciente la posibilidad de realizar una espiración pasiva mientras se mejora la fluidificación del moco. De hecho, la no participación de los músculos respiratorios durante la espiración permite evitar el colapso.
Descripción general de la invención
La presente invención tiene como objetivo paliar ciertos inconvenientes de la técnica anterior proponiendo un dispositivo de estimulación del aire traqueobronquial de un paciente que padezca un trastorno respiratorio obstructivo, apto para modificar la reología de su moco traqueobronquial. La presente invención se expone en el juego de reivindicaciones adjunto.
Descripción de las figuras ilustrativas
Otras particularidades y ventajas de la presente invención se harán más evidentes tras la lectura de la descripción que sigue, hecha con referencia a los dibujos adjuntos, en los que:
- la figura 1 representa el dispositivo conectado al paciente,
- la figura 2 representa un esquema del funcionamiento del dispositivo,
- la figura 3 representa un ejemplo de las señales de depresión generadas por el dispositivo,
- la figura 4 representa una vista en sección de la base,
- la figura 5 representa una vista general del sistema, con la base de frente.
Descripción de los modos de realización preferidos de la invención
La presente invención se refiere a un dispositivo de estimulación (1) del aire traqueobronquial de un paciente (5) que padece un trastorno respiratorio obstructivo, apto para modificar la reología de su moco traqueobronquial.
A efectos de la presente invención, la expresión «trastornos respiratorios obstructivos» incluye las patologías enumeradas anteriormente, pero también se extiende a los trastornos asociados con la obstrucción de las vías nasales, tales como la sinusitis, que corresponde a la obstrucción de los senos tras una inflamación de las mucosas de la nariz que tiene como resultado un drenaje alterado del moco nasal.
Ahora, y preferiblemente, el dispositivo según la invención se dirigirá al moco bronquial y, por lo tanto, tendrá como objetivo la estimulación del aire intrapulmonar.
El dispositivo incluye un generador de presión negativa (6). En ciertos modos de realización, el generador de presión negativa (6) comprende una bomba de vacío (7) con un caudal superior a 20 L/min y una capacidad de reducción de vacío de al menos 200 mbar. Preferiblemente, dicha bomba de vacío (7) es una bomba de diafragma. Preferiblemente, dicha bomba de vacío (7) tiene un caudal superior a 40 L/min y una capacidad de reducción de vacío de al menos 300 mbar. En ciertos modos de realización, dicha bomba de vacío (7) está conectada en su salida aspirante a un circuito de control por medio de una boquilla acanalada (71) y dicha bomba de vacío (7) está conectada en su salida soplante a una trampa de sonido (8). Dicha trampa de sonido (8) es un sistema de cilindro acolchado que tiene la ventaja de atenuar el sonido producido cuando el aire pasa a través del sistema.
El dispositivo incluye una interfaz fisiológica (2) apta para interconectar el dispositivo con el aparato respiratorio del paciente (5). Esta interfaz fisiológica (2) incluye preferiblemente una boquilla o una máscara respiratoria. Preferiblemente, dicha interfaz fisiológica está equipada con una etiqueta RFID para el seguimiento del paciente.
El dispositivo incluye un tubo de conexión (4) que conecta la interfaz fisiológica (2) al generador de presión negativa (6). En un modo de realización, el tubo de conexión (4) conecta la interfaz fisiológica (2) a una base (3) neumática a través de la salida (35) de dicha base (3), siendo dicho tubo de conexión (4) preferiblemente flexible.
La espiración pasiva realizada con el dispositivo de la presente solicitud permite proporcionar una ayuda espiratoria, lo que aumentará el tiempo espiratorio. La espiración está asegurada por la máquina y, por lo tanto, es pasiva para el paciente, lo que evita el colapso bronquial fisiológico, que es un obstáculo importante para la descongestión de las vías respiratorias. Esta espiración prolongada permite llegar a las vías respiratorias periféricas, que generalmente son el principal «objetivo» de las maniobras de descongestión.
El dispositivo incluye un circuito de control capaz, mediante una disposición concreta, de controlar, durante la fase de espiración pasiva, la aplicación de una sucesión de alternancias de pulsos negativos de presión y de purga de aire con una frecuencia determinada, que define un ciclo, y al menos una relación cíclica determinada. Estos parámetros se aplican durante una primera parte de un ciclo de espiración, luego se aplican una segunda frecuencia y una segunda relación cíclica durante una segunda parte del ciclo de espiración, repitiendo un número definido de ciclos de espiración.
Dicho circuito de control incluye preferiblemente una base (3) neumática que contiene una cámara de vacío (31), preferiblemente de al menos 40 ml. Dicha base (3) neumática incluye preferiblemente un sensor de presión (32) que está conectado, mediante un tubo, a una abertura (33) en la base (3) neumática. Además, dicho sensor de presión (32) adopta ventajosamente la forma de un sensor de presión relativa que mide el valor de la depresión con respecto a la presión atmosférica ambiente. En este tipo de sensores, las fluctuaciones de presión debidas a cambios meteorológicos o la altitud tienen un impacto directo en el valor medido. Si la presión ejercida sobre el sensor de presión relativa es inferior a la presión ambiental, hablamos de presión relativa negativa o, más generalmente, de depresión, y el valor va precedido de un signo «-».
Los sensores de presión relativa presentan una estructura bien conocida y normalmente incluyen sólo una conexión de presión. La presión ambiental se ejerce en éstos a través de una hendidura o mediante un tubo de conexión al aire libre ubicado en la parte posterior de la membrana del sensor y, por lo tanto, esta medición relativa se compensa. Dado que la invención está en un circuito cerrado, y en depresión, un solo sensor es suficiente para el dispositivo. Los inventores pudieron evidenciar que es importante para optimizar la eficacia del tratamiento y evitar la variabilidad entre los pacientes que la depresión se mantenga en un intervalo específico dentro de un ciclo de espiración. Este intervalo de tiempo específico se designa en la presente solicitud con la expresión «relación cíclica» y define la relación entre el tiempo durante el cual se aplica la depresión al paciente y la duración total de un ciclo. En otras palabras, esta relación cíclica corresponde al tiempo durante el cual los pulmones del paciente están sometidos a la depresión. Controlar este tiempo permite, en particular, evitar que sea demasiado largo y presente el riesgo de provocar el colapso de los bronquios. Además, esta modulación de la relación cíclica de cada depresión permite, más allá de la depresión generada, que tiene una acción de cizalladura sobre el moco bronquial y que, por tanto, hace que su viscosidad disminuya, aplicar un flujo más o menos largo, lo que mejora el transporte de las secreciones. Más específicamente, es importante que la depresión aplicada al moco traqueobronquial esté comprendida entre 40 y 100 milibares, preferiblemente entre 45 y 80 milibares, e incluso más preferiblemente entre 50 y 100 milibares. Dicho circuito de control también incluye preferiblemente una electroválvula (9) que preferiblemente tiene un diámetro de apertura inferior a 6 mm y un tiempo de apertura superior a 20 ms. Dicha electroválvula (9) está conectada a dicha base (3) neumática mediante un paso de rosca (34).
Dicho circuito de control tiene la ventaja de que puede hacer variar el poder de licuefacción del dispositivo mediante un microcontrolador (10) que controla la frecuencia de conmutación de la electroválvula (9) y los tiempos de apertura y cierre de la electroválvula (9). La primera parte de un ciclo de espiración comprende una frecuencia del orden de 10 a 15 Hz y una relación cíclica de 0,2 a 0,4 y la segunda parte de un ciclo comprende una frecuencia del orden de 4 a 7 Hz y una relación cíclica del orden de 0,5 a 0,8. Preferiblemente, la primera parte de un ciclo de espiración comprende una frecuencia de 12 Hz y una relación cíclica de 0,3 y la segunda parte de un ciclo comprende una frecuencia de 6 Hz y una relación cíclica del orden de 0,6. Preferiblemente, el número definido de ciclos de espiración lo seleccionan al principio el operador o el paciente (5) y el aparato lo adapta de acuerdo con los resultados de la duración media de la estimulación evaluada.
Por ejemplo, de manera ilustrativa y en modo alguno limitativa según la figura 3 (C1 y C2), para una relación cíclica del 30 %, el generador de presión negativa (6) vaciará la cámara de vacío (31) durante un 70 % de 1/12avo de segundo, y el paciente (5) se conectará a esta cámara de vacío (31) durante un 30 % de 1/12avo de segundo. Por lo tanto, el período de aproximadamente 83 ms con tal frecuencia de 12 Hz se divide para el paciente en un período de aspiración (depresión) de aproximadamente 24 ms y un período de pausa de aproximadamente 58 ms. Esto provoca una depresión breve y fuerte y, por lo tanto, un mayor poder de licuefacción por tixotropía.
Por ejemplo, de manera ilustrativa y en modo alguno limitativa según la figura 3 (C16 y C17), para una relación cíclica del 60 %, el generador de presión negativa (6) vaciará la cámara de vacío (31) durante un 40 % de 1/6avo de segundo, y el paciente (5) se conectará a esta cámara de vacío (31) durante un 60 % de 1/6avo de segundo. Para el paciente, el período de aproximadamente 166 ms con tal frecuencia de 6 Hz se divide, por lo tanto, en un período de aspiración (depresión) de aproximadamente 100 ms y un período de pausa de aproximadamente 66 ms. Esto provoca una depresión menos fuerte y más prolongada y, por lo tanto, un menor poder de licuefacción, pero un poder de drenaje mayor, al transmitir la energía cinética entre el aire y el moco durante un período de tiempo más largo, es decir, el 60 % de un ciclo.
Se observará que, en la figura 3, el tiempo se recorta entre una primera parte y una segunda parte del tratamiento, pero sobre todo que la escala de tiempo representada para los dos primeros ciclos (C1, C2) ilustrados es aproximadamente dos veces más rápida que la de los dos ciclos posteriores (C16, C17) ilustrados, ya que estos últimos sólo parecen aproximadamente dos veces más lentos que estos primeros, mientras que son aproximadamente cuatro veces más lentos. Por otro lado, como se representa, por ejemplo, de manera ilustrativa y en modo alguno limitativa según la figura 3, una sesión se puede llevar a cabo de la siguiente manera: primero se llevan a cabo 15 ciclos de espiración pasiva a 12 Hz con una relación cíclica del 30 %, se obtiene así un alto poder de licuefacción por tixotropía, luego se llevan a cabo 15 ciclos de espiración pasiva a 6 Hz con una relación cíclica del 70 %, se obtiene así un drenaje por transmisión de la energía cinética. Durante las inspiraciones, el paciente (5) se desconecta del dispositivo e inspira normalmente.
En ciertos modos de realización, el dispositivo incluye además un cronómetro para determinar la duración de cada depresión aplicada al paciente (5). Dicho cronómetro tiene la ventaja de ayudar a la espiración del paciente (5). Así, para que un ciclo de espiración sea eficaz, es importante que la estimulación se lleve a cabo durante un tiempo mínimo de al menos cinco segundos y, por lo tanto, que la espiración del paciente (5) se mantenga durante al menos tal período de tiempo. De hecho, un tiempo de estimulación corto del paciente (5) durante las fases de espiración materializa una baja capacidad respiratoria y un descenso demasiado rápido hacia la depresión. De ello resulta una potencia demasiado grande del dispositivo de aspiración, que vacía el volumen pulmonar del paciente (5) con demasiada rapidez.
En ciertos modos de realización, el dispositivo incluye además un calculador que permite, sobre la base del valor de depresión y la duración de esta última medidos en cada ciclo, determinar el valor medio de depresión aplicado y la duración media de la estimulación durante el conjunto de los ciclos en el paciente (5). Así, dicho calculador registra en su memoria, en cada comando de la electroválvula (9), cada valor de la señal que proviene del sensor y que representa la amplitud o potencia de la depresión medida instantáneamente y el número de ciclos de control de la electroválvula (9) a lo largo de toda la duración (determinada por un parámetro evolutivo almacenado, por el aparato) del ciclo de espiración, para permitir al calculador, mediante un cálculo que utiliza los valores de potencia y el número de ciclos, determinar el valor medio de depresión medido en cada ciclo, luego memorizarlo para después determinar el valor medio de depresión aplicado durante el conjunto de los ciclos realizados por el paciente (5) durante la sesión de tratamiento. El calculador asociado al sensor también mide, durante los intervalos de tiempo en los que la electroválvula (9) está cerrada para no aplicar un pulso de depresión, la evolución de la presión en el pulmón del paciente (5) en el curso de la espiración y el tiempo necesario para alcanzar el valor de presión correspondiente a una espiración y almacenado como umbral en el aparato. El aparato almacena y utiliza este tiempo correspondiente a la duración de un ciclo de espiración. Este valor que representa la duración del ciclo de espiración se comparará con un primer valor umbral, almacenado por el calculador, que representa un valor de duración mínima para que el calculador ajuste la potencia de depresión generada por el dispositivo cuando el valor que representa la duración de un ciclo de espiración cae por debajo del valor mínimo fijado. El calculador utiliza un segundo valor umbral, que representa una duración máxima de ciclo de espiración y que es almacenado por el calculador, en comparación con la duración medida para generar una señal de control del aumento de la depresión si la duración del ciclo medido supera el segundo valor registrado.
En ciertos modos de realización, el dispositivo incluye además un módulo de comunicación, que permite, en particular, el envío de una alerta en cuanto la duración media de la estimulación señale una disminución de al menos un 20 % para un paciente (5). Por lo tanto, el módulo de comunicación es apto para establecer una comunicación inalámbrica con al menos un equipo remoto de acuerdo con un protocolo de comunicación distinto dado. De esta manera, dicho módulo de comunicación permite la transmisión de datos a los profesionales de la salud remitentes, en particular el valor medio o instantáneo de depresión, la duración media o instantánea de la estimulación o de acuerdo con cualquier cambio en el tratamiento, en particular cualquier disminución señalada en uno u otro, constituyendo así un factor revelador que podría indicar un deterioro en el estado del paciente (5).
Sería imaginable, por ejemplo, un algoritmo para procesar la señal de medición para compararla con un umbral determinado establecido un 20 % por debajo del valor de referencia previsto por el sistema de programación y el envío de una alerta en cuanto la duración media de la estimulación señale una disminución de al menos un 20 % para un paciente (5). De hecho, tal disminución brusca constituye un signo de una disminución de las capacidades respiratorias y musculares del paciente (5).
En ciertos modos de realización, el dispositivo incluye además una tarjeta de microcontrolador (10) que, según la depresión medida por el sensor de presión (32) y los parámetros determinados por el usuario dentro de un intervalo definido por un conjunto de modelos deseables almacenados en la memoria asociada al microcontrolador (10), estará en condiciones de adaptar la potencia aplicada al generador de presión negativa (6) para obtener un valor deseado de depresión aplicada al moco traqueobronquial del paciente (5). Preferiblemente, la tarjeta de microcontrolador (10) adaptará la potencia aplicada al generador de presión negativa (6) para obtener una depresión aplicada al moco traqueobronquial del paciente (5) comprendida entre 40 y 100 milibares, preferiblemente entre 45 y 80 milibares, y más preferiblemente entre 50 y 100 milibares. De esta manera, el tratamiento aplicado al paciente (5) por el dispositivo permitirá obtener una eficacia óptima y limitar el impacto de la variabilidad entre pacientes. Del mismo modo, la tarjeta de microcontrolador (10) también podrá controlar la potencia aplicada al generador de presión negativa (6) en función de la duración de la estimulación medida. El programa de funcionamiento del microcontrolador vigila la duración de la estimulación y la compara con un umbral crítico, con el fin de reducir en un porcentaje la potencia aplicada al generador de presión negativa (6). Así, en el caso de que la duración de la estimulación caiga por debajo del umbral crítico de 5 segundos, la tarjeta de microcontrolador (10) podrá reducir en un 20 % la señal representativa del valor de referencia de potencia aplicado al generador de presión negativa (6) y, por lo tanto, la depresión aplicada al volumen pulmonar. Esta reducción permite disminuir la velocidad a la que se vacía el volumen pulmonar y, por lo tanto, aumentar la tolerancia del paciente (5). En cambio, en el caso de que la duración de la estimulación supere el umbral alto de 9 segundos, la tarjeta de microcontrolador (10) podrá aumentar en un 10 % la potencia aplicada al generador de presión negativa (6) y, por lo tanto, la depresión aplicada al volumen pulmonar. Este aumento permite ajustar el rendimiento de licuefacción inducido por la potencia de la depresión.
En ciertos modos de realización, el dispositivo incluye un control remoto de seguridad tipo hombre muerto, que el paciente (5) debe activamente accionar de forma continua o rearmar regularmente durante el tratamiento para que el dispositivo funcione. De lo contrario, el dispositivo se detiene.
Preferiblemente, una alimentación externa (11) alimenta los distintos componentes del dispositivo según la invención, que son el generador de presión negativa (6), el sensor de presión (32), el cronómetro y la tarjeta de microcontrolador (10). Tras poner en marcha el dispositivo según la invención, la tarjeta de microcontrolador (10) ajustará la potencia del generador de presión negativa (6) para obtener el valor de depresión elegido (mbar).
La presente solicitud describe diversas características técnicas y ventajas con referencia a las figuras y/o a diversos modos de realización. Los expertos en la técnica comprenderán que las características técnicas de un modo realización dado pueden, de hecho, combinarse con características de otro modo de realización, a menos que se mencione explícitamente lo contrario o sea obvio que estas características son incompatibles o que la combinación no proporciona una solución a al menos uno de los problemas técnicos mencionados en la presente solicitud. Además, las características técnicas descritas en un modo de realización dado pueden aislarse de las demás características de este modo, a menos que se mencione explícitamente lo contrario.
Debe resultar obvio para los expertos en la técnica que la presente invención permite modos de realización en muchas otras formas específicas sin alejarla del campo de aplicación de la invención tal como se reivindica. Por lo tanto, los presentes modos de realización deben considerarse a modo de ilustración, pero pueden modificarse dentro del campo definido por el alcance de las reivindicaciones adjuntas, y la invención no debe limitarse a los detalles dados anteriormente.

Claims (14)

REIVINDICACIONES
1. Un dispositivo de estimulación (1) del aire traqueobronquial de un paciente (5) que padece un trastorno respiratorio obstructivo, apto para modificar la reología de su moco traqueobronquial, que comprende:
(i) un generador de presión negativa (6);
(ii) una interfaz fisiológica (2) apta para interconectar el dispositivo con el aparato respiratorio del paciente (5);
(iii) un tubo de conexión (4) que conecta la interfaz fisiológica (2) al generador de presión negativa (6); y
(iv) un circuito de control capaz de controlar dicho generador de presión negativa (6), generando una espiración pasiva mediante la aplicación de una sucesión de alternancias de pulsos negativos de presión y de purga de aire, con una frecuencia determinada;
caracterizado por que:
(v) dicho circuito de control define un primer parámetro, denominado ciclo de espiración, que corresponde a un período durante el cual dichos pulsos negativos de presión se aplican al paciente y un segundo parámetro, denominado relación cíclica, que corresponde a una relación entre el tiempo durante el cual se una aplica presión negativa al paciente y la duración total de un ciclo de espiración;
(vi) dicho circuito de control repite un número definido de ciclos de espiración, controlando dicho generador con una primera frecuencia del orden de 10 a 15 Hz y una primera relación cíclica de 0,2 a 0,7 durante una primera parte de dichos ciclos de espiración, luego con una segunda frecuencia del orden de 4 a 7 Hz y una segunda relación cíclica de 0,5 a 0,8 durante una segunda parte de los ciclos de espiración.
2. El dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado por que el generador de presión negativa (6) comprende una bomba de vacío (7) con un caudal superior a 20 L/min y una capacidad de reducción de vacío de al menos 200 mbar y una trampa de sonido (8).
3. El dispositivo según una de las reivindicaciones 1 o 2, caracterizado por que el circuito de control comprende una base (3) neumática, una electroválvula (9) y un sensor de presión (32).
4. El dispositivo según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado por que la primera parte de los ciclos de espiración comprende una frecuencia de 12 Hz y una relación cíclica del orden de 0,3 y la segunda parte de los ciclos comprende una frecuencia de 6 Hz y una relación cíclica del orden de 0,6.
5. El dispositivo según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado por que el circuito de control está configurado para adaptar el ciclo de espiración previamente elegido por el operador o el paciente de acuerdo con los resultados de la duración media de la estimulación evaluada.
6. El dispositivo según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado por que el circuito de control está configurado para recibir instrucciones procedentes del operador o del paciente con el fin de ajustar la potencia de las depresiones al inicio de acuerdo con su tolerancia.
7. El dispositivo según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado por que comprende además un cronómetro para determinar la duración de las espiraciones durante las cuales se aplican al paciente (5) las sucesivas depresiones.
8. El dispositivo según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado por que comprende además un calculador que permite, basándose en el valor de la depresión y la duración de esta última medidos en cada ciclo, determinar el valor medio de depresión aplicado y la duración media de la estimulación durante el conjunto de los ciclos en el paciente (5).
9. El dispositivo, según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado por que comprende además un módulo de comunicación que permite, en particular, enviar una alerta en cuanto la duración media de la estimulación señale una disminución de al menos un 20 % para un paciente (5) y permite la comunicación con una interfaz de control de datos, tal como una tableta con pantalla táctil.
10. El dispositivo según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado por que comprende además una tarjeta de microcontrolador (10) que, en función de la depresión medida por el sensor de presión (32), está en condiciones de adaptar la potencia aplicada al generador de presión negativa (6) para obtener un valor deseado de depresión aplicada al moco traqueobronquial del paciente (5).
11. El dispositivo según la reivindicación 10, caracterizado por que la tarjeta de microcontrolador (10) está configurada para adaptar la potencia aplicada al generador de presión negativa (6) para obtener una depresión aplicada al moco traqueobronquial del paciente (5) comprendida entre 40 y 100 milibares, preferiblemente entre 45 y 80 milibares, y más preferiblemente entre 50 y 100 milibares.
12. El dispositivo según una cualquiera de las reivindicaciones 10 u 11, caracterizado por que la tarjeta de microcontrolador (10) está configurada para controlar también la potencia aplicada al generador de presión negativa (6) en función de la duración de la estimulación medida.
13. El dispositivo según la reivindicación 12, caracterizado por que la tarjeta de microcontrolador (10) está configurada para reducir la potencia aplicada al generador de presión negativa (6) en un 20 % cuando la duración de la estimulación caiga por debajo del umbral crítico de 5 segundos durante una espiración.
14. El dispositivo según la reivindicación 12, caracterizado por que la tarjeta de microcontrolador (10) permite aumentar la potencia aplicada al generador de presión negativa (6) en un 10 % en cuanto la duración de la estimulación supere el umbral de 9 segundos durante una espiración.
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