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Title:
SYSTEM FOR PROVIDING BREATHING ASSISTANCE TO PERSONS BY MEANS OF A SINGLE VENTILATOR AND CONNECTION BODIES FOR FORMING SAME
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2021/203214
Kind Code:
A1
Abstract:
The present invention relates to a system and connectors thereof, for providing breathing assistance to persons by means of a single ventilator, a single ventilator being used for more than one patient, preferably two, wherein the system comprises a set of elements that allow the patients to be correctly connected and ventilated.

Inventors:
LUGONES IGNACIO (AR)
Application Number:
PCT/CL2021/050023
Publication Date:
October 14, 2021
Filing Date:
April 04, 2021
Export Citation:
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Assignee:
LUGONES IGNACIO (AR)
FERNANDEZ ROJAS MAITE ALEJANDRA (CL)
International Classes:
A61M16/00; A61M16/04; A61M16/08; A61M16/20
Domestic Patent References:
WO2015189664A12015-12-17
Foreign References:
US20200398015A12020-12-24
US20190111229A12019-04-18
Other References:
PINSON HANNAH: "A better way of connecting multiple patients to a single ventilator", MEDIUM, 26 March 2020 (2020-03-26), XP055857419, Retrieved from the Internet [retrieved on 20211103]
STIERS, M. ET AL.: "Successful ventilation of two animais with a single ventilator: individualized shared ventilator setup in an in vivo model", CRITICAL CARE, vol. 24, 27 August 2020 (2020-08-27), pages 523, Retrieved from the Internet [retrieved on 20210728], DOI: https://doi.Org/10.1186/s13G54-020-G3248-z
ROY STEVEN, BUNTING LEONARD, STAHL STEFAN, TEXTOR DOMINIK: "Inline Positive End-Expiratory Pressure Valves: The Essential Component of Individualized Split Ventilator Circuits", CRITICAL CARE EXPLORATIONS, vol. 2, no. 9, 1 September 2020 (2020-09-01), pages e0198, XP055864593, DOI: 10.1097/CCE.0000000000000198
Attorney, Agent or Firm:
FERNANDEZ, Alvaro (CL)
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Claims:
REIVINDICACIONES

1. Sistema para asistencia respiratoria a personas mediante el uso de un solo respirador, caracterizada por comprender:

- un primer cuerpo principal tubular (a), que posee una rama principal (1), con conexión a la boca de inspiración de un respirador (C), que se bifurca en al menos dos ramas secundarias de conexión (2, 3), ubicándose en el punto de bifurcación una válvula diversora (4), cuya superficie de cierra (4) distribuye el flujo de la rama principal (1) entre dichas al menos dos ramas secundarias (2, 3); estando posicionadas respectivas válvulas unidireccionales (5) entre dicha válvula diversora (4) y las tomas de presión de manómetros (7) de cada una de dichas al menos dos ramas secundarias de conexión (2, 3);

- un segundo cuerpo principal tubular, que posee una rama principal (10), con conexión a la boca de espiración de un respirador (C), que se bifurca en al menos dos ramas secundarias de conexión (8, 9), ubicándose en los laterales de la bifurcación respectivas válvulas reguladoras (11); estando posicionadas respectivas válvulas unidireccionales (5) entre cada una de dichas válvulas reguladoras (11) y los extremos de cada una de dichas al menos dos ramas secundarias de conexión (8, 9);

- correspondientes manómetros (7) capaces de medir la presión del fluido de inspiración luego de pasar por las mencionadas válvulas unidireccionales (5).

2. Sistema para asistencia respiratoria a personas mediante el uso de un solo respirador, de acuerdo a la reivindicación 1 , caracterizada porque dicho primer cuerpo principal con una bifurcación tiene forma sustancialmente de “T”.

3. Sistema para asistencia respiratoria a personas mediante el uso de un solo respirador, de acuerdo a la reivindicación 1 , caracterizada porque dicho segundo cuerpo principal con una bifurcación tiene forma sustancialmente de “Y”.

4. Sistema para asistencia respiratoria a personas mediante el uso de un solo respirador, de acuerdo a la reivindicación 1 , caracterizada porque dichas válvulas unidireccionales o antirretorno (5) son del tipo pico de pato.

5. Sistema para asistencia respiratoria a personas mediante el uso de un solo respirador, de acuerdo a la reivindicación 1 , caracterizada porque entre dichas válvulas unidireccionales o antirretomo (5) y el extremo de cada rama secundaria inspiratoria (2, 3) se ubica un pico (6) con su respectiva válvula unidireccional (6a) para incorporación de oxígeno suplementario.

6. Sistema para asistencia respiratoria a personas mediante el uso de un solo respirador, de acuerdo a la reivindicación 1 , caracterizada porque dispone de manómetros (7) capaces de medir la presión del fluido de espiración previo a pasar por las válvulas unidireccionales (5).

7. Sistema para asistencia respiratoria a personas mediante el uso de un solo respirador, de acuerdo a la reivindicación 1, caracterizada porque dichas al menos dos ramas secundarias del cuerpo principal de inspiración (1) y de espiración (10) son dos.

8. Un cuerpo de conexión con la toma de inspiración de un respirador para uso en un sistema para asistencia respiratoria a personas mediante el uso de un solo respirador, caracterizada porque comprende un primer cuerpo principal tubular (a), que posee una rama principal (1), con conexión a la boca de inspiración de un respirador (C), que se bifurca en al menos dos ramas secundarias de conexión (2, 3), ubicándose en el punto de bifurcación una válvula diversora (4), cuya superficie de cierra (4) distribuye el flujo de la rama principal (1) entre dichas al menos dos ramas secundarias (2, 3); estando posicionadas respectivas válvulas unidireccionales (5) entre dicha válvula diversora (4) y las tomas de presión de manómetros (7) de cada una de dichas al menos dos ramas secundarias de conexión (2, 3); y correspondientes manómetros (7) capaces de medir la presión del fluido de inspiración luego de pasar por las mencionadas válvulas unidireccionales (5).

9. Un cuerpo de conexión con la toma de espiración de un respirador para uso en un sistema para asistencia respiratoria a personas mediante el uso de un solo respirador, caracterizada porque comprende un segundo cuerpo principal tubular, que posee una rama principal (10), con conexión a la boca de espiración de un respirador (C), que se bifurca en al menos dos ramas secundarias de conexión (8, 9), ubicándose en los laterales de la bifurcación respectivas válvulas reguladoras (11); estando posicionadas respectivas válvulas unidireccionales (5) entre cada una de dichas válvulas reguladoras (11) y los extremos de cada una de dichas al menos dos ramas secundarias de conexión (8, 9).

10. Un cuerpo de conexión con la toma de inspiración de un respirador para uso en un sistema para asistencia respiratoria a personas mediante el uso de un solo respirador, caracterizada porque dicho cuerpo principal tubular tiene forma sustancialmente de “T”.

11. Un cuerpo de conexión con la toma de espiración de un respirador para uso en un sistema para asistencia respiratoria a personas mediante el uso de un solo respirador, caracterizada porque dicho cuerpo principal tubular tiene forma sustancialmente de “Y”.

Description:
MEMORIA DESCRIPTIVA

CAMPO TECNICO

La presente invención se refiere a un sistema y sus conectores, para asistencia respiratoria a personas mediante el uso de un solo respirador, en el cual se utiliza un solo respirador para más de un paciente, preferentemente dos, en donde dicho sistema comprende un conjunto de elementos que permiten conectar y ventilar adecuadamente a dichos pacientes, garantizando la ventilación de dos o más pacientes en forma simultánea, evitando la contaminación cruzada y permitiendo configurar las variables más importantes del “setting” de cada uno de los pacientes en forma individual. En forma preferente, el mismo permite alimentar a dos pacientes.

ESTADO DE LA TECNICA Y PROBLEMAS A RESOLVER

Como consecuencia de catástrofes súbitas de gran envergadura tales como atentados, desastres naturales (maremotos, terremotos, huracanes), accidentes, epidemias y pandemias, el foco del sistema sanitario se ha centrado en la necesidad de atención médica simultánea para un gran número de víctimas.

Sin embargo, dependiendo de la naturaleza del desastre, muchos suministros hospitalarios pueden resultar insuficientes desde los momentos iniciales posteriores al evento. En aquellos casos en que existe una gran exposición a una noxa respiratoria, por ejemplo, la cantidad de respiradores artificiales puede súbitamente volverse insuficiente para soportar la demanda

Si bien los recursos gubernamentales podrían inmediatamente reorientarse a la provisión de estos equipos, existe un período de tiempo variable entre el momento en que se comienza a necesitarlos en grandes cantidades y el momento en el que son provistos. En este intervalo, de no existir capacidad para proporcionar soporte ventilatorio a los pacientes, muchos de ellos podrían morir. La alternativa de la ventilación manual a veces no resulta suficiente, ya que se necesita dedicación exclusiva de personal adicional, generalmente no disponible en situaciones de catástrofe. Por otro lado, el almacenamiento preventivo de respiradores mecánicos sería muy costoso y poco efectivo, por la imprevisibilidad de este tipo de eventos.

Es conocido que los respiradores actuales disponen de una gran capacidad para mover volúmenes corrientes altos. El volumen corriente (la cantidad de aire que ingresa a los pulmones en cada inspiración) habitual que requiere un adulto ronda los 500 mi (mililitros). La mayoría de los respiradores pueden aportar hasta 2500 mi de volumen corriente, un volumen que por cierto sería excesivo para un único paciente, teniendo por lo tanto ese caso la capacidad de manejar hasta cinco personas al mismo tiempo.

De esta manera, es factible considerar que, ante situaciones de catástrofe, lo que cuenta no es la cantidad de respiradores disponible sino el total de mililitros que dichos respiradores pueden aportar para ventilar pacientes. Ante una situación tan súbita, considerar métodos alterativos para sacar el mayor rédito posible de los respiradores disponibles puede salvar muchas vidas.

Con respecto al estado de la técnica y de las soluciones allí propuestas, es conocido el ventilar múltiples pacientes con un solo respirador artificial, tal como se describe por Neyman e Irvin en el año 2006 en el artículo titulado "A single ventilator for múltiple simulated patients to meet disaster surge", en Academic Emergency Medicine 2006; 13(11): 1246-9. En esta simulación, cuatro simuladores de pulmón fueron ventilados con un solo respirador, utilizando conectores de tres vías para disponer de cuatro ramas inspiratorias y cuatro ramas espiratorias. Adicionalmente Branson y colaboradores publicaron en 2012 el artículo "Use of a single ventilator to support 4 patients: laboratory evaluation of a limited concept" en Respiratory Care 2012;57(3):399-403. La conclusión del estudio fue que el volumen corriente no podía ser controlado para cada paciente y que la disparidad en el volumen corriente se debía a la variabilidad en la complacencia de la vía aérea de cada paciente. Asimismo, el modo ventilatorio de presión-control exacerbaba la disparidad más que el modo volumen- control.

Adicionalmente, Paladino y colaboradores, en 2008, testearon en modelo animal el método descrito por Neyman e Irvin, llegando a la conclusión de que era factible ventilar 4 ovejas de tamaño similar a humanos adultos simultáneamente con un solo respirador durante 12 horas, pero allí no se ha tenido en cuenta ni medido el flujo cruzado de aire entre los mismos, ni el dispositivo utilizado había sido pensado para contingencias tales como la oclusión parcial o total de una o más de las ramas inspiratorias y/o espiratorias.

Si bien en el interior de sus unidades inspiratoria y espiratoria, estos respiradores tenían válvulas antiretorno o unidireccionales, que impiden el flujo de la mezcla gaseosa en el sentido incorrecto durante el ciclo respiratorio, dichas válvulas no podían impedir el desvío de aire de un simulador de pulmón o un paciente a otro.

Por otra parte, la unidad inspiratoria del respirador reguladora del volumen corriente que va a aportar a un único paciente no contemplaba la posibilidad de necesitar separar el volumen corriente para distribuirlo en dos o más territorios.

Tampoco dichos equipos permiten regular la presión de final de espiración en forma independiente para dos o más pacientes con un mismo respirador dado que no tienen un control único de presión de fin de espiración dado que fueron concebidos para un solo paciente.

En la presente invención, y a diferencia de los sistemas conocidos, se evita la contaminación cruzada entre pacientes usando válvulas unidireccionales, se permite regular el volumen corriente que se le aporta a cada paciente según sus necesidades, y se controla la presión de fin de espiración en forma individual, las cuales no son propiedades triviales en absoluto.

BREVE DESCRIPCION DE LAS FIGURAS DE LA INVENCIÓN

A fin de que la presente invención sea claramente comprendida y llevada a la práctica con facilidad ha sido presentada en una de sus modalidades preferentes de realización en las figuras de carácter ilustrativo y no limitativo que acompaña a esta memoria, en donde:

La figura 1 ilustra un despiece del accesorio de la rama inspiratoria de la disposición de la presente invención; La figura 2 permite ver una vista en corte lateral del accesorio de la rama inspiratoria de la figura 1 ;

La figura 3 ilustra una vista superior del accesorio de la figura 1 ;

La figura 4 es una vista en perspectiva del accesorio de la figura 1 ;

La figura 5 ilustra un despiece del accesorio de la rama espiratoria de la disposición de la presente invención;

La figura 6 permite ver una vista una vista en corte lateral del accesorio de la rama espiratoria de la figura 5;

La figura 7 es una vista en perspectiva del accesorio de la figura 5;

La figura 8 ilustra una vista esquemática del posicionamiento y conexionado de los accesorios de inspiración y espiración a fin de conformar la disposición para asistencia respiratoria aquí propuesta;

En todas las figuras, iguales referencias numéricas se corresponden con iguales elementos.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN

Vemos en las figuras 1 a 5, el accesorio de aplicación en la rama inspiradora del respirador, utilizado para ventilar a dos pacientes con un único respirador artificial, el cual comprende cuerpo principal tubular en forma sustancialmente de “T”, con una vía de entrada 1 , una primera vía de salida 2 para un primer paciente y una segunda vía de salida 3 para un segundo paciente. Dicha vía de entrada 1 se conectará a la salida inspiratoria del respirador artificial que se utilice, la vía de salida 2 lo hará a la rama inspiratoria de un primer paciente, y la vía de salida 3 hará lo propio a la rama inspiratoria del segundo paciente. Con las flechas “A” es posible ver claramente el sentido de circulación del aire por el interior del cuerpo principal tubular de inspiración.

Asimismo, una válvula diversora 4, con su cuerpo giratorio 4a y superficie de cierre 4b, se ubica en la confluencia de dichas tres vías 1 , 2, y 3, a fin de regular el flujo de la mezcla gaseosa hacia cada una de las dos vías de salida 2 y 3, equipadas a su vez cada una con una válvula unidireccional o antirretorno 5, del tipo pico de pato, confeccionada con un material blando y flexible del tipo de la silicona dispuesta de manera tal que permite el flujo de la mezcla gaseosa en sentido desde la vía de entrada 1 hacia la respectiva vía de salida. Un pico de entrada de oxígeno suplementario 6, munido de una válvula unidireccional 6a, y un manómetro 7, se ubican secuencialmente desde la válvula diversora 4, hacia las vías de salida 2 y 3.

Por el lado de la rama espiratoria, se pueden ver en las figuras 5 a 7, el sistema comprenderá un cuerpo principal tubular en forma sustancialmente de “Y”, con una primera vía de entrada 8, conectada a la rama espiratoria de un primer paciente, una segunda vía de entrada 9 conectada a la rama espiratoria de un segundo paciente, y una vía de salida 10 que se conecta a la boca espiratoria de un respirador artificial. Con las flechas “B” es posible ver claramente el sentido de circulación del aire por el interior del cuerpo principal tubular de espiración.

Cada vía de entrada dispone de una válvula unidireccional 5 del tipo pico de pato, confeccionada con un material blando y flexible del tipo de la silicona dispuesta de manera tal que permite el flujo de la mezcla gaseosa en sentido desde la vía de entrada respectiva hacia la vía de salida 10. Correspondientes válvulas reguladora de presión 11, dispuestas en cada vía de entrada y entre la válvula pico de pato 5 y el punto de confluencia de dichas vías de entrada del cuerpo sustancialmente en forma de “Y", buscará ajustar la presión entre 5 y 20 cm H20 para así manejar la presión positiva de final de espiración, a ser medida por los respectivos manómetros 7.

Como se observa en la figura 8, el accesorio de rama inspiratoria con su cuerpo principal en forma sustancialmente de “T” se conecta por su vía de entrada 1 a la salida inspiratoria del respirador artificial “C”. En sus vías de salida 2 y 3 se conectan las ramas inspiratorias del paciente 1 y del paciente 2. Es aconsejable interponer un filtro entre el adaptador y cada rama inspiratoria. La rama inspiratoria de cada paciente se conecta con el tubo endotraqueal a través de un conector con cuerpo principal en forma sustancialmente en forma de “Y”, provisto en el set de tubuladuras comercial. Al mismo se conecta una rama espiratoria. La rama espiratoria de cada paciente conecta a una de las vías de entrada 8 y 9 del accesorio de rama espiratoria en forma sustancialmente de “Y”. Este a su vez se conecta a la boca espiratoria del respirador artificial a través de su vía de salida 10. Es aconsejable en ciertos casos colocar un filtro entre la rama espiratoria y la vía de entrada del adaptador de rama espiratoria. Con las flechas “A” y “B” es posible ver claramente el sentido de circulación del aire hacia el respirador “C”.

Los filtros antes mencionados, tanto para la rama inspiratoria como la espiratoria, son del tipo de los que son descartares y se colocan externamente para agregar protección adicional y prolongar la vida útil de los filtros que los respiradores tienen embutido en su interior para capturar virus, bacterias y demás desechos.. En casos de virus como el SARS- CoV2, el filtro en la rama espiratoria es importante para que el aire que venga del paciente se filtre más aún antes de salir al ambiente.

En modo de ventilación asistido-controlado, con volumen-control, con ambos pacientes sedados, durante la inspiración, el aire entra al adaptador de rama inspiratoria sustancialmente en forma de ” por la vía de entrada 1. La válvula diversora 4 regula el flujo de la mezcla gaseosa hacia ambos pacientes. La presión de la vía aérea de cada paciente puede monitorearse con los manómetros 7 de cada vía inspiratoria del adaptador. El aire penetra en los pulmones de ambos pacientes por los respectivos tubos endotraqueales. Durante la espiración, el aire retorna a través del tubo endotraqueal de cada paciente e ingresa a la rama espiratoria respectiva. Las ramas espiratorias de ambos pacientes se conectan a las vías espiratorias del adaptador de rama espiratoria sustancialmente en forma de “Y”. A través de él, el aire ingresa a la unidad espiratoria del respirador.

Es aconsejable que los pacientes tengan ramas inspiratorias de igual longitud, ramas espiratorias de igual longitud e igual calibre de tubo endotraqueal. El volumen corriente y la presión inspiratoria pico pueden regularse con la válvula diversora 4 del adaptador de rama inspiratoria para que cada uno reciba lo que necesite, al igual que la presión de final de espiración, que podrá ser regulada estableciendo un valor mínimo de presión que aportará el respirador, configurándola con los comandos del mismo, y agregando lo necesario a cada paciente en particular mediante la válvula reguladora de presión del adaptador de rama espiratoria.

La presión de fin de espiración exacta de cada paciente se alcanzará con la ayuda de los manómetros 7 respectivos. La fracción inspirada de oxígeno basal será igual para ambos pacientes, y podrá aumentársela en cada paciente en particular aportando un flujo de oxígeno suplementario a través de un pico con válvula unidireccional en pico de pato. La contaminación cruzada entre pacientes será evitada gracias a la secuencia de válvulas unidireccionales localizadas en ambos adaptadores. También será prevenido de esta manera el desvío de flujo de aire de un paciente a otro en caso de oclusión de alguna de las ramas.

Por supuesto que otras modalidades de realización podrán constar de válvulas derivadoras de muchas más vías, en donde se permita regular el volumen de inspiración para cada uno de los pacientes, y por supuesto los cuerpos tubulares tendrán tantas ramas secundarias como pacientes se necesite alimentar. También se podrían utilizar los componentes o elementos para una disposición de asistencia respiratoria para cinco pacientes, y usar las necesarias en el caso de que sea una, dos, tres, cuatro o cinco personas.