MX2008009200A

MX2008009200A - Sistema y metodo de acondicionamiento de gases respiratorios.

Info

Publication number: MX2008009200A
Application number: MX2008009200A
Authority: MX
Inventors: Stefano Borali; Giuseppe Zucchi; Stefano Tralli
Original assignee: Covidien Ag
Priority date: 2007-09-24
Filing date: 2008-07-17
Publication date: 2009-04-15
Also published as: BRPI0802432A2; CN101411914A; ES2381585T3; JP2009072603A; AU2008203168A1; US20090078251A1; CA2635931C; AU2008203168B2; CN101411914B; JP5376879B2; EP2039387A8; EP2039387B1; CA2635931A1; ZA200806322B; EP2039387A1; ATE540719T1

Abstract

Un método y sistema de acondicionamiento de gases respiratorios (100). El sistema incluye un módulo de inhalación (IB), un módulo de exhalación (EB), un intercambiador de calor y humedad (HME) (50) que induce poco espacio muerto y un conector (70) para conectar los módulos (IB, EB) a un paciente (PZ). El sistema (100) está caracterizado porque el HME (50) está ubicado cerca de un ventilador (60); y un recipiente de agua (RS) está ubicado corriente arriba con respecto al HME (50) para enriquecer con humedad el gas exhalado por el paciente (PZ) a medida que el gas fluye a lo largo de la rama de exhalación (EB).

Description

SISTEMA Y METODO DE ACONDICIONAMIENTO DE GASES RESPIRATORIOS CAMPO DE LA INVENCION La presente invención está relacionada con un sistema y un método para el acondicionamiento de los gases respiratorios. El sistema y el método son para emplearlos en Cuidados Intensivos con el propósito de proporcionar los niveles adecuados de humedad y temperatura a los gases inhalados por los pacientes entubados a la ventilación mecánica. La presente invención puede usarse con ventajas particulares, aunque no exclusivamente, en Anestesiología y en Unidades de Cuidados Intensivos (ICU, por sus siglas en inglés) , a las cuales se refiere la siguiente descripción puramente a modo de ejemplo. ANTECEDENTES DE LA INVENCION En la actualidad, el tracto respiratorio de los pacientes entubados a sistemas de ventilación mecánica en Unidades de Cuidados Intensivos se calienta y humidifica utilizando dos métodos principales, dependiendo de cuánto tiempo se espera que permanezca el paciente en Cuidados Intensivos . Un primer sistema de acondicionamiento pasivo, que emplea un intercambiador de calor y humedad (HME) , se utiliza cuando se -espera que el paciente permanezca en Cuidados Ref. 194420 Intensivos menos de 72 horas, aproximadamente. Como se sabe, un HME opera reteniendo humedad y calor de los gases exhalados por el paciente, entregando la mayor parte del calor y la humedad retenidos al propio paciente en la próxima etapa de inhalación. Existen dispositivos de este tipo certificados para suministrarle a los pacientes niveles de humedad absoluta de entre 28 mg/1 y 33 mg/1, a una temperatura que varía entre los 28°C y los 31°C, que pueden mantener una fisiología respiratoria correcta para tratamientos de aproximadamente 72 horas de duración. La operación de estos dispositivos permanece estable normalmente por un período de 24 horas, después del cual el paciente puede experimentar dificultades en la respiración (aumento en el trabajo de respiración, (WOB, por sus siglas en inglés)) causado por un incremento en la resistencia al flujo, situación que justifica la sustitución del dispositivo cada 24 horas. Un segundo sistema de acondicionamiento de gas respiratorio se basa en la humidificaeión activa. El mejor dispositivo comercializado actualmente proporciona calentamiento y humidificación al suministro de gas del paciente hasta un nivel de humedad absoluta de 40 mg/1 ó más, una temperatura que varía entre 35 SC y 39aC y requiere de poco mantenimiento por tener regulación de la temperatura del conducto de expiración para eliminar la condensación. Sin embargo, un dispositivo activo intermedio que opera en combinación con un HME, proporciona un incremento del suministro de calor y de humedad al paciente mediante la compensación del gas inhalado con unos pocos mg de vapor de agua, permitiéndole así al dispositivo una operación por un período de tiempo mayor (más de 72 horas) . El sistema HME tiene las siguientes ventajas : - menos mantenimiento que un dispositivo activo; - mantenimiento adecuado de la fisiología respiratoria correcta por un período de 72 horas; - es fácil de usar; El sistema HME puede causar: - una humidificación "pobre" en la mayoría de los casos; - aumento del espacio muerto dentro del circuito respiratorio; _ un aumento eventual de la resistencia al flujo, debido a la obstrucción potencial (por formación de condensación) del elemento intercambiador de calor. El sistema de humidificación activa tiene las siguientes ventajas : - mayor suministro de humedad en comparación con un dispositivo pasivo; - mayor período de operación en comparación con un dispositivo pasivo El sistema de humidificaeión activa puede causar: - una humidifi ación excesiva, provocada por el ajuste incorrecto del humidificador; un costo elevado del cartucho desechable o del recipiente del circuito y del agua estéril; - la necesidad de una vigilancia más frecuente en comparación con los dispositivos pasivos; - tener que cambiar con mayor frecuencia que la usual los sensores de flujo del ventilador, sensibles a la humedad, debido a la formación de condensación en el lado de expiración, incrementando de este modo el costo de operación; - elevados consumos de agua estéril. Un dispositivo HME con enriquecimiento de humedad tiene las siguientes ventajas : - mayor suministro de humedad en comparación con un dispositivo pasivo; - consume menos agua estéril que un dispositivo activo; Un dispositivo HME con enriquecimiento de humedad puede causar: - un volumen y peso adicionales del HME, lo cual es indeseable en la cercanía del paciente. Varios sistemas de los tipos anteriores se describen en W02006/127257 (DHUPER y otros) . Una modalidad del documento anterior, descrito haciendo referencia a las Figuras de la 4 a la 6, emplea un HME alejado del paciente y combinado con una cantidad de conductos con regulación de temperatura. Otra modalidad, mostrada en las Figuras 1 a la 3 , emplea un dispositivo que inyecta medicamentos en el dispositivo. Alternativamente, puede utilizarse un atomizador . Aunque exitoso, el sistema descrito en el documento W02006/127257 ha demostrado no ser confiable en lo que se refiere a la regulación precisa del nivel de humedad del gas inhalado por el paciente. BREVE DESCRIPCION DE LA INVENCION Es por lo tanto un objetivo de la presente invención garantizar un suministro correcto de humedad al paciente. Como se sabe, en este campo, los parámetros básicos del gas son la humedad (es decir, la cantidad de vapor de agua por unidad de volumen del gas) y la temperatura. La principal característica del sistema de acondicionamiento de gas respiratorio, de acuerdo con la invención, descansa en la operación combinada de un HME pasivo (ubicado cerca del ventilador y caracterizado por la inducción de muy poco espacio muerto en el sistema) con un dispositivo activo de calentamiento y enriquecimiento de humedad que comprende uno o más recipientes de agua (posiblemente con calentamiento) y dos conductos con regulación de temperatura. BREVE DESCRIPCION DE LA FIGURA La figura 1 muestra una modalidad del sistema de acondicionamiento de gas respiratorio. DESCRIPCION DETALLADA DE LA INVENCION Se describirá una modalidad no restrictiva de la presente invención a modo de ejemplo, haciendo referencia a la figura 1. Como se muestra en la figura 1, el sistema 100 de acuerdo con la presente invención comprende: tres conductos con regulación de temperatura 10, 20, 30, uno para un módulo de inhalación IB, y dos para un módulo de exhalación EB; - un recipiente de agua RS, conteniendo agua posiblemente calentada mediante una resistencia eléctrica (no mostrada) y al cual se puede acceder por la parte superior, está caracterizado por contener una pequeña cantidad de agua, y está ubicado en la rama de exhalación EB; - un intercambiador de calor y humedad (HME) 50, el cual está caracterizado por una estricta separación de los flujos de inhalación Fl y de exhalación F2, está ubicado cerca de un ventilador 60, y proporciona la separación de los flujos de inhalación y exhalación al mismo tiempo que sigue garantizando un intercambio correcto de calor y humedad entre ambos flujos, y sin incrementar el espacio muerto del circuito; - una pieza de conexión en forma de "Y" 70, la cual está ubicada cerca de un paciente PZ, conecta al paciente al módulo de inhalación IB y al módulo de exhalación EB, y tiene un receptáculo para un sensor de temperatura 80 en la rama de inhalación IB; - un conector recto RD, con un receptáculo para un sensor de temperatura 90, para conectar el HME 50 al módulo de exhalación EB; y - un termostato (no mostrado) para los tr-es conductos con regulación de temperatura 10, 20, 30. El término "termostato" se utiliza aquí para denominar a una unidad central de control electrónico (no mostrada) conectada eléctricamente a los conductos con regulación de temperatura 10, 20, 30 y a sensores de temperatura 80, 90 para regular la temperatura del flujo de gas desde y hacia el paciente PZ. El sistema 100 opera de la manera siguiente: El gas es exhalado por el paciente PZ a una temperatura aproximada de 32 °C, y a medida que fluye a lo largo de la rama de exhalación EB con regulación de temperatura, se calienta a una temperatura mayor, hasta que se enriquece adicionalmente con humedad a medida que fluye sobr-e la superficie del agua que está dentro del recipiente RS. El gas se calienta entonces aún más, y está caliente y humidificado en el momento que llega al HME 50 (cerca del ventilador 60 ) donde el gradiente de calor y humedad ayuda a liberar calor y humedad al propio HME 50 . Suponiendo que se use un HME 50 de elevado desempeño, se retiene calor y humedad suficientes en el intercambiador para suministrar al ventilador 60 un aire relativamente seco, y eliminar de esta forma el depósito de condensación de la línea de exhalación. Esto elimina por lo tanto cualesquiera problemas con el sensor de flujo sensible a la humedad (no mostrado) que forma parte del ventilador 60. En la próxima etapa de inhalación, el gas seco que fluye a través del HME 50 desde el ventilador 60 se carga con calor y humedad y se alimenta al paciente PZ a lo largo de la rama de inhalación IB con regulación de temperatura, la cual mantiene la temperatura del gas para evitar que se condense la humedad contenida en el mismo. En otras palabras, la cantidad de calor y humedad del suministro de gas hacia el paciente PZ se controla ajustando la temperatura del gas que fluye a lo largo de la rama de inhalación IB y de la rama de exhalación EB. Determinando la temperatura del suministro de gas al paciente PZ mediante los sensores de temperatura 80 , 90 instalados a lo largo del circuito, se puede controlar la temperatura de los conductos con regulación de temperatura 10, 20, 30 mediante un termostato (no mostrado) según se requiera por el paciente PZ. Más específicamente, el calentamiento del conducto con regulación de la temperatura calienta el gas exhalado por el paciente PZ para recolectar más humedad del recipiente de agua RS; entretanto el calentamiento del gas en el conducto 30 con regulación de temperatura mantiene la temperatura y el nivel de humedad del gas, y produce también un gradiente suficiente entre la rama de exhalación EB y el HME 50 para garantizar una transferencia efectiva de calor y humedad en el elemento intercambiador (no mostrado) del HME 50. El elemento intercambiador, a su vez, al tener un contenido mucho mayor de calor y humedad que el gas proveniente del ventilador 60, transfiere calor y humedad al flujo de inhalación (Fl) hacia el paciente PZ. Las condiciones de tal flujo de inhalación (Fl) se mantienen a lo largo de la rama de inhalación IB mediante el conducto con regulación de temperatura 10. Las principales ventajas del sistema de acondicionamiento de gas respiratorio de acuerdo con la presente invención son las siguientes: - bajo consumo de energía en comparación con un humidificador activo convencional; de hecho, solo se utiliza energía para calentar los conductos con regulación de temperatura y posiblemente para calentar ligeramente el recipiente de agua; bajo consumo de agua en comparación con un humidificador activo convencional; el sistema, de hecho, solo suministra la cantidad de humedad necesaria para compensar las pérdidas de humedad por la exhalación del paciente; muy pocas revisiones de rutina, reduciendo de este modo el mantenimiento en comparación tanto con los dispositivos pasivos como activos; eliminación de las trampas de agua del sistema convencional; en virtud del elevado desempeño del HME, el lado del gas de exhalación está lo suficientemente seco como para eliminar el depósito de condensación; y la calibración del contenido de humedad para compensar el consumo simplemente evita la formación de un exceso de humedad, y así, se elimina la necesidad de un depósito de condensación en la rama de inhalación; mayor periodo de operación del sistema en comparación con un HME convencional; calentamiento y humidificación adecuados de los gases inhalados por el paciente; la cantidad de humedad añadida por el sistema de enriquecimiento, de hecho, compensa las pérdidas de humedad del HME, suministrando así al paciente el nivel de humedad requerido; mejoramiento de la seguridad del paciente; la baja potencia empleada y la pequeña cantidad de humedad añadida protegen al paciente contra el escaldamiento y el exceso de humedad; la total separación de los flujos de inhalación y exhalación por el HME permite eliminar del circuito las válvulas de una vía; menor peso del circuito que está cerca del paciente; a diferencia de otros humidificadores , el HME está ubicado cerca del ventilador, en el lado opuesto al paciente; y la eliminación de las trampas de agua, las cuales se llenan de agua, reduce aún más el peso del circuito cercano al paciente; el sistema es también ideal para utilizarlo con niños recién nacidos, al ser tan flexible y efectivo para humidificar y calentar incluso pequeños flujos de gas simplemente incrementando la regulación de temperatura de los conductos . Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el que resulta claro de la presente descripción de la invención.

Claims

REIVINDICACIONES Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes reivindicaciones : 1. - Un sistema de acondicionamiento de gas respiratorio que comprende: un módulo de inhalación (IB) y un módulo de exhalación (EB) ; - un intercambiador de calor y humedad (HME) ; y - un conector para conectar las ramas (IB, EB) a un paciente (PZ) ; caracterizado porque el HME está ubicado cerca de un ventilador; y un recipiente de agua (RS) está ubicado corriente arriba con respecto al HME para enriquecer la humedad del gas exhalado por el paciente (PZ) a medida que fluye a lo largo de la rama de exhalación (EB) .
2. - Un sistema de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el recipiente de agua (RS) está conectado corriente arriba a un primer conducto con regulación de temperatura, y corriente abajo a un segundo conducto con regulación de temperatura.
3. - Un sistema de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque el recipiente de agua <RS) contiene una cantidad dada de agua, la superficie de la cual es barrida por el gas de exhalación que fluye desde el primer conducto con regulación de temperatura hacia el segundo conducto con regulación de temperatura.
4. - Un sistema de conformidad con cualqui-era de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el agua contenida en el recipiente de agua (RS) se calienta mediante una resistencia eléctrica.
5. - Un sistema de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque comprende un dispositivo electrónico para la regulación de temperatura de todo el sistema.
6. - Un método de acondicionamiento de los gases respiratorios, caracterizado porque comprende los pasos siguientes : - el gas saturado de humedad es exhalado por un paciente y, a medida que fluye a lo largo de un módulo de exhalación con regulación de temperatura, se calienta a una temperatura mayor, hasta que se enriquece con humedad a medida que fluye sobre la superficie del agua que está dentro de un recipiente; y - el gas exhalado se calienta de nuevo, de modo que está calentado y humidificado en el momento que llega a un intercambiador de calor y humedad (HME) ubicado cerca del medio de ventilación; y que el gradiente de calor y temperatura del HME ayuda a la liberación de calor y humedad hacia el gas inhalado por el paciente a lo largo de la rama de inhalación con regulación de temperatura.
7. - Un método de conformidad con la reivindicación 6, caracterizado porque el gas saturado de humedad tiene una temperatura entre 30 y 35°C.
8. - Un método de conformidad con la reivindicación 6 o la reivindicación 7, caracterizado porque, en la próxima etapa de inhalación, el gas seco que fluye a través del HME desde el ventilador se carga con calor y humedad y se suministra al paciente a lo largo de la rama de inhalación con regulación de temperatura, la cual mantiene la temperatura del gas para evitar que se condense la humedad contenida en el mismo.
9. - Un método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores 6 a 8, caracterizado porque la cantidad de calor y humedad del suministro de gas hacia el paciente se controla ajustando la temperatura del gas que fluye a lo largo de la rama de inhalación (IB) y de la rama de exhalación (EB) .
10.- Un método de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado porque se puede controlar la temperatura de los conductos con regulación de temperatura mediante su determinación a través de un termostato, según sea necesario para el paciente.