ES2979252T3

ES2979252T3 - Tubos médicos neonatales flexibles e híbridos

Info

Publication number: ES2979252T3
Application number: ES18806397T
Authority: ES
Inventors: Gareth James Hobbs; Layton Robert Hern; Kiel Anthony Mccool; Elmo Benson Stoks
Original assignee: Fisher and Paykel Healthcare Ltd
Current assignee: Fisher and Paykel Healthcare Ltd
Priority date: 2017-05-26
Filing date: 2018-05-25
Publication date: 2024-09-25
Anticipated expiration: 2038-05-25
Also published as: AU2024202643A1; WO2018217105A1; EP4380308A3; EP3630250A1; CN110997049A; AU2018273460B2; US20200147336A1; AU2018273460A1; EP4380308A2; US20240316305A1; CA3065087A1; EP3630250B1; EP3630250A4; JP7466310B2; JP2023036994A; US11918745B2; JP2024099808A; JP2020521551A

Abstract

Se describen tubos médicos y métodos de fabricación de tubos médicos, como en sistemas de presión positiva en las vías respiratorias (PAP), respiradores, anestesia, ventiladores e insuflación. El tubo puede ser una estructura compuesta hecha de dos o más componentes distintos enrollados en espiral para formar un tubo alargado. Uno de los componentes puede ser un cuerpo hueco alargado enrollado en espiral y el otro componente un componente estructural alargado enrollado en espiral entre vueltas del cuerpo hueco enrollado en espiral. Alternativamente, el tubo no necesita estar hecho de componentes distintos. Por ejemplo, un cuerpo hueco alargado formado (por ejemplo, extruido) a partir de un único material puede enrollarse en espiral para formar un tubo alargado. El propio cuerpo hueco alargado puede tener en sección transversal una porción de pared delgada y una porción de refuerzo relativamente más gruesa o más rígida. Los tubos se pueden incorporar en una variedad de circuitos médicos o tener otros usos médicos. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Tubos médicos neonatales flexibles e híbridos

Antecedentes

Campo

Esta divulgación se refiere en general a tubos adecuados para uso médico, y en particular a tubos para uso en circuitos médicos adecuados para proporcionar gases y/o eliminar gases de un paciente.

Descripción de la técnica relacionada

En los circuitos médicos, diversos componentes transportan gases calientes y/o humidificados hacia y desde los pacientes. Por ejemplo, en algunos circuitos de respiración tales como PAP o circuitos de respiración asistida, los gases inhalados por un paciente se suministran desde un calentador-humidificador a través de un tubo inspiratorio. Como otro ejemplo, los tubos pueden suministrar gas humidificado (comúnmente CO2) en la cavidad abdominal en los circuitos de insuflación. Esto puede ayudar a prevenir el "secado" de los órganos internos del paciente, y puede disminuir la cantidad de tiempo necesario para la recuperación de la cirugía. El tubo sin calentar permite una pérdida de calor significativa al enfriamiento ambiental. Este enfriamiento puede dar como resultado una condensación no deseada o "lluvia" a lo largo de la longitud de la tubería que transporta aire caliente humidificado. Adicionalmente, los usuarios requieren tubos flexibles de bajo peso para mejorar la posición y la usabilidad de los tubos cuando proporcionan terapia respiratoria a pacientes, especialmente pacientes neonatales. Sin embargo, la fabricación de un tubo flexible de bajo peso puede hacer que el tubo experimente un movimiento y desplazamiento significativos cuando se transmiten ciertas formas de onda respiratorias a través del tubo de respiración. El documento WO 2015/142192 A1 divulga un tubo médico configurado para suministrar gases respiratorios a un paciente que comprende un primer miembro alargado y un segundo miembro alargado, comprendiendo el segundo miembro alargado uno o más cables, en donde el segundo miembro alargado comprende una cola en un extremo del tubo médico, comprendiendo la cola una parte aplanada que precede a una parte expuesta, definiendo una parte expuesta del uno o más cables la parte expuesta de la cola. El documento WO 2014/077706 A1 divulga una rama inspiratoria para un circuito de respiración que incluye un primer segmento que comprende un primer circuito de cable calefactor y un segundo segmento que comprende un segundo circuito de cable calefactor, en donde la rama inspiratoria puede incluir un conector intermedio que incluye un circuito de conexión que acopla eléctricamente el primer circuito de cable calefactor al segundo circuito de cable calefactor.

Compendio

Según la presente invención, se proporciona un tubo de respiración como se expone en la reivindicación 1. Las características preferidas se exponen en las reivindicaciones dependientes.

En la presente memoria se describen tubos médicos y los métodos de fabricación de tubos médicos en diversas realizaciones, tales como en sistemas de presión positiva en las vías respiratorias (PAP), respirador, anestesia, respirador e insuflación. En algunas realizaciones, 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 vueltas del cuerpo hueco enrollado en espiral. Por ejemplo, un cuerpo hueco alargado formado (por ejemplo, extruido) a partir de un único 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 pueden incorporarse en una variedad de circuitos médicos o pueden emplearse para otros usos médicos.

Algunas realizaciones proporcionan un tubo de respiración. El tubo de respiración puede incluir un primer segmento y un segundo segmento. El primer segmento puede tener una primera flexibilidad y el segundo segmento puede tener una segunda flexibilidad. La segunda flexibilidad puede ser diferente de la primera flexibilidad. En ciertas realizaciones, el tubo de respiración puede incluir un conector intermedio que conecta el primer segmento al segundo segmento. En ciertas realizaciones, el tubo de respiración puede incluir un segmento sustancialmente inflexible que conecta el primer segmento al segundo segmento.

En algunas realizaciones, el tubo de respiración puede incluir una funda alrededor de al menos uno del primer segmento o el segundo segmento. La funda puede extenderse al menos una longitud parcial del al menos un segmento. En ciertas realizaciones, la funda puede extenderse sustancialmente a lo largo de toda la longitud de al menos un segmento. La funda puede configurarse para mantener flexibilidad y amortiguar el desplazamiento durante el flujo de gas a través del tubo de respiración. En algunas realizaciones, la funda puede ser una funda de malla, una funda trenzada o una funda de pared. El conector intermedio puede asegurar al menos un extremo de la funda. En ciertas realizaciones, el conector intermedio puede conectar los segmentos primero y segundo eléctrica y neumáticamente. La funda puede superponerse al conector intermedio.

En algunas realizaciones, el segmento próximo al paciente es más flexible. El primer segmento y el segundo segmento del tubo de respiración pueden ser tubos compuestos. El tubo compuesto puede tener un primer miembro alargado y un segundo miembro alargado. El primer miembro alargado puede incluir un cuerpo hueco enrollado en espiral para formar al menos en parte del tubo de respiración, y el segundo miembro alargado puede enrollarse en espiral y empalmarse entre vueltas adyacentes del primer miembro alargado. El segundo miembro alargado puede formar al menos una parte de la luz del tubo de respiración.

En ciertas realizaciones, una anchura y una altura de sección transversal del primer miembro alargado del segmento más flexible son más estrechas y más altas, respectivamente, que una anchura y una altura de sección transversal del primer miembro alargado del segmento menos flexible. El segmento más flexible puede tener diversas modificaciones que pueden proporcionar más flexibilidad con respecto al segmento más rígido. Alguna modificación de ejemplo puede incluir uno o más de un diámetro interior más pequeño, un paso más pequeño, una anchura de segundo miembro alargado más pequeña o una pared lateral más fina. El segmento más flexible puede tener una pared lateral más delgada en una luz que el segmento más rígido. En ciertas realizaciones, el primer miembro alargado del segmento más flexible incluye una pared lateral próxima a la luz de gases que es más delgada que una pared lateral próxima a la luz de gases del primer miembro alargado del segmento menos flexible.

En algunas realizaciones, el tubo de respiración es un tubo inspiratorio en un circuito de respiración. El tubo de respiración puede dimensionarse para su uso con neonatos. El tubo de respiración puede incluir un extremo humidificador adaptado para conectarse a un humidificador. El tubo de respiración puede incluir un extremo de paciente adaptado para conectarse a una interfaz de paciente o pieza en Y.

Otra realización proporciona un tubo de respiración que incluye un primer segmento del tubo de respiración que tiene una primera flexibilidad y una funda. La funda puede superponerse al primer segmento. La funda puede configurarse para mantener flexibilidad y amortiguar el desplazamiento durante el flujo de gas a través del tubo de respiración. En ciertas realizaciones, el tubo de respiración puede incluir un segundo segmento que tiene una segunda flexibilidad y un conector intermedio. El conector intermedio puede conectar el primer segmento al segundo segmento. En ciertas realizaciones, la flexibilidad del segundo segmento puede ser la misma que la flexibilidad del primer segmento. En otras realizaciones, la flexibilidad del segundo segmento puede ser diferente de la flexibilidad del primer segmento

En ciertas realizaciones, el conector intermedio puede asegurar al menos un extremo de la funda. La funda puede estar alrededor de al menos uno del primer segmento o el segundo segmento. La funda puede extenderse al menos una longitud parcial del primer y/o segundo segmento. En ciertas realizaciones, la funda está alrededor de al menos uno del primer segmento o el segundo segmento y se extiende sustancialmente a lo largo de toda la longitud del primer y/o segundo segmento. La funda puede extenderse alrededor de al menos parcialmente la longitud de cada uno del primer segmento y el segundo segmento.

En algunas realizaciones, el primer segmento y el segundo segmento del tubo de respiración pueden ser tubos compuestos. El tubo compuesto puede tener un primer miembro alargado y un segundo miembro alargado. El primer miembro alargado puede incluir un cuerpo hueco enrollado en espiral para formar al menos en parte del tubo de respiración, y el segundo miembro alargado puede enrollarse en espiral y empalmarse entre vueltas adyacentes del primer miembro alargado. El segundo miembro alargado puede formar al menos una parte de la luz del tubo de respiración. En ciertas realizaciones, una anchura y una altura de sección transversal del primer miembro alargado del segmento más flexible son más estrechas y más altas, respectivamente, que una anchura y una altura de sección transversal del primer miembro alargado del segmento menos flexible. El segmento más flexible puede tener diversas modificaciones que pueden proporcionar más flexibilidad con respecto al segmento más rígido. Alguna modificación de ejemplo puede incluir uno o más de un diámetro interior más pequeño, un paso más pequeño, una anchura de segundo miembro alargado más pequeña o una pared lateral más fina. El segmento más flexible puede tener una pared lateral más delgada en una luz que el segmento más rígido. En ciertas realizaciones, el primer miembro alargado del segmento más flexible incluye una pared lateral próxima a la luz de gases que es más delgada que una pared lateral próxima a la luz de gases del primer miembro alargado del segmento menos flexible.

Otra realización proporciona un tubo de respiración que incluye un segmento extremo de humidificador que tiene una primera flexibilidad y un segmento extremo de interfaz de paciente que tiene una segunda flexibilidad. La segunda flexibilidad del segmento de extremo de interfaz de paciente es la misma que la primera flexibilidad del segmento extremo de humidificador. Una funda puede superponerse al segmento extremo de humidificador. La funda se configura para mantener flexibilidad y amortiguar el desplazamiento durante el flujo de gas. En algunas realizaciones, el tubo de respiración puede incluir además un conector intermedio que conecta el segmento extremo de humidificador al segmento de extremo de interfaz de paciente. El conector intermedio asegura al menos un extremo de la funda. La funda puede extenderse al menos una longitud parcial del segmento extremo de humidificador. En ciertas realizaciones, la funda puede extenderse sustancialmente a lo largo de toda la longitud del segmento extremo de humidificador. En algunas realizaciones, la funda está alrededor del segmento extremo de humidificador y el segmento extremo de interfaz de paciente. La funda puede extenderse al menos una longitud parcial de cada segmento.

En algunas realizaciones, el segmento extremo de humidificador y el segmento de extremo de interfaz de paciente del tubo de respiración pueden ser tubos compuestos. El tubo compuesto puede tener un primer miembro alargado y un segundo miembro alargado. El primer miembro alargado puede incluir un cuerpo hueco enrollado en espiral para formar al menos en parte del tubo de respiración, y el segundo miembro alargado puede enrollarse en espiral y empalmarse entre vueltas adyacentes del primer miembro alargado. El segundo miembro alargado puede formar al menos una parte de la luz del tubo de respiración.

Algunas realizaciones proporcionan un kit de circuito para un gas médico humidificado. El kit de circuito puede incluir una cámara de humidificación y una rama inspiratoria. La rama inspiratoria puede incluir un primer segmento del tubo de respiración que tiene una primera flexibilidad, y un segundo segmento del tubo de respiración que tiene una segunda flexibilidad, en donde la segunda flexibilidad es diferente de la primera flexibilidad.

En algunas realizaciones, el kit de circuito puede incluir una pieza en Y. El kit de circuito puede incluir una rama espiratoria. El kit de circuito puede incluir una interfaz de paciente. El kit de circuito puede incluir un conector intermedio que conecta el primer segmento al segundo segmento. El kit de circuito puede incluir una funda alrededor de al menos uno del primer segmento o el segundo segmento. El kit de circuito puede incluir una línea seca

Algunas realizaciones proporcionan un tubo de respiración. El tubo de respiración puede incluir un primer segmento del tubo de respiración que tiene una primera flexibilidad, un segundo segmento del tubo de respiración que tiene una segunda flexibilidad, y un conector de segmento adaptado para conectar el primer segmento al segundo segmento. El conector de segmento puede incluir un circuito de conexión configurado para proporcionar selectivamente energía suministrada a los filamentos conductores del primer segmento a los filamentos conductores del segundo segmento.

En algunas realizaciones, el circuito de conexión puede incluir un diodo. El diodo puede evitar que la potencia de una primera polaridad que se suministra a los filamentos conductores del primer segmento se suministre a los filamentos conductores del segundo segmento. El diodo puede permitir que la potencia de una segunda polaridad que se suministra a los filamentos conductores del primer segmento se suministre a los filamentos conductores del segundo segmento.

En algunas realizaciones, el circuito de conexión puede configurarse para proporcionar potencia a los filamentos conductores del primer segmento sin proporcionar potencia a los filamentos conductores del segundo segmento en un primer modo, y el circuito de conexión puede configurarse para proporcionar potencia tanto a los filamentos conductores del primer segmento como a los filamentos conductores del segundo segmento en un segundo modo.

En algunas realizaciones del tubo de respiración, la segunda flexibilidad es la misma que la primera flexibilidad. En algunas realizaciones del tubo de respiración, la segunda flexibilidad es diferente de la primera flexibilidad. En algunas realizaciones, el tubo de respiración puede incluir una funda alrededor de al menos uno del primer segmento o el segundo segmento. El conector intermedio puede asegurar al menos un extremo de la funda.

En algunas realizaciones, el control de los filamentos conductores y la lectura de los sensores pueden conseguirse usando menos de cuatro cables en cada segmento (por ejemplo, usando 3 cables o usando 2 cables) o usando más de cuatro cables en cada segmento (por ejemplo, usando 5 cables, usando 6 cables, usando 7 cables, usando 8 cables o usando más de 8 cables).

Con el fin de resumir la invención, se han descrito en esta memoria ciertos aspectos, ventajas y características novedosas de la invención. Debe entenderse que no necesariamente todas estas ventajas pueden lograrse según cualquier realización particular de la invención. Por lo tanto, la invención puede realizarse o llevarse a cabo de una manera que consiga u optimice una ventaja o grupo de ventajas como se enseña en esta memoria sin lograr necesariamente otras ventajas como se puede enseñar o sugerir en esta memoria.

Breve descripción de los dibujos

A continuación se describirán realizaciones de ejemplo que implementan las diversas características de los sistemas y métodos divulgados con referencia a los dibujos. Los dibujos y las descripciones asociadas se proporcionan para ilustrar realizaciones y no para limitar el alcance de la divulgación.

La FIG. 1 ilustra un sistema de humidificación respiratoria de ejemplo para suministrar gas humidificado a un usuario, teniendo el sistema de humidificación respiratoria un circuito de respiración que incluye una rama inspiratoria segmentada con sensores en cada segmento.

La FIG. 2A ilustra una rama inspiratoria segmentada para su uso con un sistema de humidificación, teniendo la rama inspiratoria segmentada un conector intermedio configurado para acoplar cables de calentador y sensores en los dos segmentos.

La FIG. 2B ilustra una realización de ejemplo de un sistema de humidificación que utiliza un microcontrolador en un conector intermedio para medir datos para controlar el calentamiento y para leer valores de sensor en una rama inspiratoria.

La FIG. 2C ilustra un diagrama de bloques de un conector intermedio de ejemplo para una rama inspiratoria, en donde el conector intermedio usa un microcontrolador.

La FIG. 2D ilustra un diagrama de circuito para un módulo de potencia y convertidor de línea de datos de ejemplo incluido en el conector intermedio ilustrado en la FIG. 2C.

La FIG. 2E ilustra un diagrama de circuito de un circuito de optoacoplador doble de ejemplo usado junto con el conector intermedio ilustrado en la FIG. 2C para proporcionar comunicación de datos bidireccional entre un lado de control y un lado de CA en una placa de potencia.

Las FIGS. 2F y 2G ilustran una placa de circuito impreso ("PCB") de ejemplo de un conector intermedio.

Las FIGS. 2H y 2I ilustran ejemplos de realizaciones de conectores intermedios.

Las FIGS. 2J y 2K ilustran diagramas de circuito de ejemplo que incluyen una fuente de energía rectificada activa para proporcionar energía a los cables de calentador en una rama inspiratoria segmentada de un circuito de respiración, en donde el circuito se configura para alimentar los cables de calentador en un primer segmento de la rama inspiratoria en un primer modo y para alimentar los cables de calentador en ambos segmentos en un segundo modo.

Las FIGS. 2L y 2M ilustran diagramas de circuito de ejemplo en un sistema de humidificación, en donde los circuitos se configuran para leer datos de dos sensores.

La FIG. 3A muestra una vista en planta lateral de una sección de un tubo compuesto de ejemplo.

La FIG. 3B muestra una sección transversal longitudinal de una parte superior de un tubo similar al tubo compuesto de ejemplo de la FIG. 3A.

La FIG. 3C muestra otra sección transversal longitudinal que ilustra un primer miembro alargado en el tubo compuesto. La FIG. 3D muestra otra sección transversal longitudinal de una parte superior de un tubo.

La FIG. 3E muestra otra sección transversal longitudinal de una parte superior de un tubo.

Las FIGS. 4A-C muestran ejemplos de formas de primer miembro alargado configuradas para mejorar la eficiencia térmica.

Las FIGS. 4D-F muestran ejemplos de disposiciones de filamentos configuradas para mejorar la eficiencia térmica. Las FIGS. 5A-E muestran ejemplos de formas de primer miembro alargado y segundo miembro alargado configuradas para mejorar la flexibilidad.

Las FIGS. 6A-6C muestran secciones transversales longitudinales de tubos compuestos de ejemplo.

Las FIGS. 7A-7B muestran un ejemplo de un tubo de respiración que tiene una primera sección y una segunda sección con diferentes flexibilidades.

Las FIGS. 8A-8E muestran ejemplos de tubos de respiración que tienen una primera sección y una segunda sección con una malla dispuesta en una o más secciones del tubo de respiración.

Generalmente, en todos los dibujos, los números de referencia se reutilizan para indicar la correspondencia entre elementos referenciados (o similares). Sin embargo, los elementos referenciados (o similares) correspondientes pueden tener diferentes números de referencia en algunas circunstancias.

Descripción detallada

Los detalles con respecto a varias realizaciones ilustrativas para implementar los aparatos y métodos descritos en esta memoria se describen a continuación con referencia a las figuras. La invención no se limita a estas realizaciones descritas.

En esta memoria se describen ciertas realizaciones y ejemplos de ramas inspiratorias segmentadas y calentamiento de múltiples zonas. Los expertos en la técnica apreciarán que la divulgación se extiende más allá de las realizaciones y/o usos divulgados específicamente y modificaciones obvias y equivalentes de los mismos. Por lo tanto, se pretende que el alcance de la divulgación divulgada en esta memoria no esté limitado por ninguna realización particular descrita en esta memoria.

En esta memoria se describen sistemas y métodos para proporcionar calor a una rama inspiratoria segmentada en un circuito de respiración de un sistema de humidificación respiratoria. Se entenderá que aunque gran parte de la descripción en esta memoria está en el contexto de ramas inspiratorias segmentadas en circuitos de respiración, una o más características de la presente divulgación también pueden implementarse en otros escenarios en donde es deseable proporcionar calentamiento diferencial en conductos de suministro de gas segmentados tales como en aplicaciones respiratorias, quirúrgicas u otras aplicaciones.

La divulgación hace referencia a cables de calentador, elementos de calentamiento, filamentos de calentamiento y/o calentadores en el contexto de proporcionar calor a un conducto. El cable de calentador, por ejemplo, es un término amplio y se le debe dar su significado ordinario y habitual a un experto en la técnica (es decir, no se debe limitar a un significado especial o personalizado) e incluye, sin limitación, tiras calefactoras, filamentos calentadores y/o elementos conductores que producen calor cuando se proporciona energía eléctrica. Ejemplos de tales elementos calentadores incluyen cables hechos de un metal conductor (p. ej., cobre), los polímeros conductores, las tintas conductoras impresas en una superficie de un conducto, los materiales conductores utilizados para crear una pista en un conducto, y similares. Además, la divulgación hace referencia a conductos, ramas y tubos médicos en el contexto de la administración de gas. El tubo, por ejemplo, es un término amplio y se le ha de dar su significado ordinario y habitual a un experto en la técnica e incluye, sin limitación, pasajes que tienen una variedad de secciones transversales tales como pasajes cilíndricos y no cilíndricos. Ciertas realizaciones pueden incorporar un tubo compuesto, que puede definirse generalmente como un tubo que comprende dos o más partes, o, específicamente, en algunas realizaciones, dos o más componentes, como se describe con mayor detalle a continuación. Las ramas segmentadas que comprenden los tubos médicos descritos también se pueden usar en circuitos de respiración tales como un sistema de presión positiva (PAP) continua, variable o de dos niveles, suministro de alto flujo, ventilación invasiva, ventilación no invasiva, alto flujo durante anestesia o procedimientos sedados, u otra forma de terapia respiratoria. Los términos conducto y rama deben interpretarse de una manera que sea similar al tubo.

Cuando se usa un tubo de respiración humidificado calentado para una incubadora (o cualquier región donde haya un cambio de temperatura, tal como alrededor de calentadores radiantes usados para víctimas de quemaduras, o bajo una manta usada por un paciente), el tubo de respiración pasará a través de al menos dos zonas distintas: una zona de temperatura más baja (tal como la exterior de la incubadora) y una zona de temperatura más alta (tal como la interior de la incubadora). Si el tubo se calienta a lo largo de toda su longitud, una de las zonas tenderá a estar a una temperatura indeseable, inadecuada o no óptima, dependiendo de qué zona se detecte (p. ej.. que contiene un sensor de temperatura). Si el cable de calentador se controla para un sensor dentro de la incubadora (tal como para un sensor de temperatura final del paciente), la sección fuera de la incubadora tenderá a estar demasiado fría, lo que puede conducir a la condensación. Por el contrario, si el cable de calentador se controla para un sensor fuera de la incubadora, la sección dentro de la incubadora tenderá a estar demasiado caliente, lo que puede conducir a que se proporcione gas sobrecalentado al paciente. Por consiguiente, la presente divulgación describe sistemas y métodos que proporcionan control sobre el calor en un tubo de respiración segmentado en donde cada segmento tiene un sensor asociado que proporciona retroalimentación a un módulo de control. Aunque en esta memoria se describen varias realizaciones con respecto a dos zonas, dicho sistema también podría extenderse para aplicarse a usos con zonas, segmentos o regiones adicionales. Por ejemplo, en una realización que comprende tres zonas de temperatura, los segmentos del tubo de respiración pueden calentarse basándose al menos en parte en tres sensores de temperatura diferentes en las zonas. Además, las realizaciones descritas en la presente memoria pueden controlar el calor suministrado a un tubo de respiración basándose en un parámetro en el extremo del paciente, evitando o ignorando uno o más de los sensores en puntos intermedios a lo largo del tubo. Además, las realizaciones descritas en la presente memoria pueden controlar el calor suministrado a un tubo de respiración usando parámetros proporcionados por sensores que incluyen, por ejemplo y sin limitación, sensores de temperatura, sensores de humedad, sensores de flujo, sensores de oxígeno y similares.

Un módulo de control puede monitorizar y controlar las temperaturas de calentamiento en múltiples zonas o secciones. El módulo de control puede configurarse para proporcionar calor a una primera sección del tubo de respiración en un primer modo y a todo el tubo de respiración en un segundo modo usando realizaciones de conjuntos de conector descritos en esta memoria. Las realizaciones descritas en esta memoria pueden usarse sin conductores voladores, conectores expuestos y/o conexiones eléctricas del extremo del paciente. Los conductores voladores como se usan en esta memoria incluyen conexiones eléctricas que se extienden externamente a los tubos de respiración, internamente a través de los tubos de respiración, e incorporados, moldeados o formados o incluidos de otro modo como parte de los tubos de respiración. El módulo de control puede ubicarse dentro del humidificador o externamente al mismo. En algunas realizaciones, el controlador se ubica dentro del humidificador para controlar los cables de calentador asociados con un primer segmento de una rama inspiratoria, un segundo segmento de una rama inspiratoria y una rama espiratoria, así como leer parámetros de sensores asociados con los segmentos primero y segundo de la rama inspiratoria y/o la rama espiratoria.

El módulo de control también puede cambiar adaptativamente la temperatura para los segmentos. Por ejemplo, el módulo de control puede monitorizar sensores de temperatura asociados con uno o más segmentos. La monitorización puede ser continua, basándose en intervalos, u otros esquemas tales como la monitorización basada en interrupciones o eventos. Por ejemplo, la monitorización de sensores de temperatura puede basarse en la lectura de valores de un convertidor analógico a digital, la determinación de una tensión o corriente, la detección de una condición lógica, la lectura de dispositivos termostáticos, la medición de valores de termistor, la medición de detectores de temperatura de resistencia, la medición de la tensión de un termopar u otros métodos para detectar temperatura, incluyendo, pero sin limitación a esto, el uso de sensor de unión semiconductor, sensores de radiación infrarroja o térmica, termómetros, indicadores o similares. En algunas realizaciones, los sensores de temperatura son termistores. La monitorización puede basarse en señales de potencia tales como, por ejemplo, la frecuencia de medición de los sensores puede ser sincrónica o asíncrona con la frecuencia de la señal de potencia.

En algunas realizaciones, la relación de la potencia suministrada al primer segmento de la rama inspiratoria y al segundo segmento de la rama inspiratoria puede cambiar durante el uso basándose, al menos en parte, en la retroalimentación de los sensores asociados con cada segmento. Por ejemplo, la relación de potencia puede cambiarse de manera que cada segmento se caliente a una temperatura para reducir o eliminar la condensación. Como ejemplo adicional, la relación de potencia puede cambiarse de modo que no se proporcione gas sobrecalentado al paciente. En algunas realizaciones, la relación de potencia puede cambiarse continuamente basándose en la retroalimentación de sensores (por ejemplo, sensores de temperatura, sensores de humedad, sensores de oxígeno, sensores de flujo, sensores ópticos, etc.).

La relación de potencia puede cambiarse de diferentes maneras. Por ejemplo, la relación de potencia puede cambiarse alterando la amplitud de una señal de potencia (incluyendo, sin limitación, la tensión y/o la corriente), la duración de la señal de potencia, el ciclo de trabajo de la señal de potencia u otros cambios adecuados en la señal de potencia. En una realización, la relación de potencia se cambia alterando la magnitud de la corriente proporcionada.

Sistemas de humidificación respiratoria

La FIG. 1 ilustra un sistema de humidificación respiratoria de ejemplo 100 para suministrar gas humidificado a un usuario, teniendo el sistema de humidificación respiratoria 100 un circuito de respiración 200 que incluye una rama inspiratoria segmentada 202 con sensor 204b en un segmento, y que puede incluir opcionalmente sensor 204a en otro segmento. La rama inspiratoria segmentada 202 puede usarse junto con una incubadora 208, como se ilustra, o con otro sistema donde hay diferentes temperaturas a lo largo de diferentes segmentos de la rama inspiratoria 202, tal como junto con un calentador radiante. La rama inspiratoria segmentada 202 puede usarse para proporcionar diferentes niveles de calor a diferentes segmentos de la rama inspiratoria 202a, 202b para reducir o prevenir la condensación y/o para controlar una temperatura del gas suministrado a un usuario. En algunas realizaciones, la rama inspiratoria 202 no está segmentada.

El sistema de humidificación respiratoria 100 ilustrado comprende una fuente de gas presurizado 102. En algunas implementaciones, la fuente de gas presurizado 102 comprende un ventilador, soplador o similar. En algunas implementaciones, la fuente de gas presurizado 102 comprende un ventilador u otro dispositivo generador de presión positiva. La fuente de gas presurizado 102 comprende una entrada 104 y una salida 106. En algunas realizaciones, la fuente de gas presurizado 102 puede ser una fuente de gas de pared. En tales realizaciones, el gas de la pared puede pasar a través de una válvula de control de flujo, tal como un caudalímetro o una mezcladora o una válvula proporcional, que puede usarse para controlar el caudal administrado al paciente.

La fuente de gas presurizado 102 proporciona un flujo de fluido (p. ej.. oxígeno, los gases anestésicos, el aire o similares, y/o una mezcla de cualquiera de tales fluidos) hasta una unidad de humidificación 108. El flujo de fluido pasa desde la salida 106 de la fuente de gas presurizado 102 a una entrada 110 de la unidad de humidificación 108. En la configuración ilustrada, la unidad de humidificación 108 se muestra separada de la fuente de gas presurizado 102 con la entrada 110 de la unidad de humidificación 108 conectada a la salida 106 de la fuente de gas presurizado 102 con un conducto 112 (a veces denominado "línea seca"). En algunas implementaciones, la fuente de gas presurizado 102 y la unidad de humidificación 108 pueden integrarse en un único alojamiento.

Aunque pueden usarse otros tipos de unidades de humidificación con ciertas características, aspectos y ventajas descritos en la presente divulgación, la unidad de humidificación 108 ilustrada es un humidificador de sobrepaso que comprende una cámara de humidificación 114 y una entrada 110 a la cámara de humidificación 114. En algunas implementaciones, la cámara de humidificación 114 comprende un cuerpo 116 que tiene una base 118 unida al mismo. Dentro de la cámara de humidificación 116 se puede definir un compartimento que se adapta para contener un volumen de líquido que se puede calentar por calor conducido o proporcionado a través de la base 118. En algunas implementaciones, la base 118 se adapta para contactar con una placa de calentador 120. La placa de calentador 120 puede controlarse a través de un controlador 122 u otro componente adecuado de manera que el calor transferido al líquido puede variarse y controlarse.

El controlador 122 de la unidad de humidificación 108 puede controlar el funcionamiento de diversos componentes del sistema de humidificación respiratoria 100. Aunque el sistema ilustrado se ilustra usando un único controlador 122, se pueden usar múltiples controladores en otras configuraciones. Los múltiples controladores pueden comunicarse o pueden proporcionar funciones separadas y, por lo tanto, los controladores no necesitan comunicarse. En algunas implementaciones, el controlador 122 puede comprender un microprocesador, un procesador o circuitos lógicos con memoria o almacenamiento asociado que contiene código de software para un programa informático. En tales implementaciones, el controlador 122 puede controlar el funcionamiento del sistema de humidificación respiratoria 100 según instrucciones, tales como las contenidas dentro del programa informático, y también en respuesta a entradas internas o externas. El controlador 122, o al menos uno de los múltiples controladores, puede ubicarse con el circuito de respiración, ya sea unido al circuito de respiración o integrado como parte del circuito de respiración.

El cuerpo 116 de la cámara de humidificación 114 comprende un orificio 124 que define la entrada 110, y un orificio 126 que define una salida 128 de la cámara de humidificación 114. A medida que se calienta el líquido contenido dentro de la cámara de humidificación 114, el vapor líquido se mezcla con los gases introducidos en la cámara de humidificación 114 a través del orificio de entrada 124. La mezcla de gases y vapor sale de la cámara de humidificación 114 a través del orificio de salida 126.

El sistema de humidificación respiratoria 100 incluye un circuito de respiración 200 que comprende la rama inspiratoria 202 conectada a la salida 128 que define el orificio de salida 126 de la unidad de humidificación 108. La rama inspiratoria 202 transporta hacia un usuario la mezcla de gases y vapor de agua que sale de la cámara de humidificación 114. La rama inspiratoria 202 puede incluir un elemento de calentamiento 206 posiciona a lo largo de la rama inspiratoria 202, en donde el elemento de calentamiento 206 se configura para reducir la condensación a lo largo de la rama inspiratoria 202, para controlar una temperatura del gas que llega al usuario, para mantener la humedad del gas, o cualquier combinación de estos. El elemento de calentamiento 206 puede elevar o mantener la temperatura de la mezcla de gases y vapor de agua que se transporta por la rama inspiratoria 202. En algunas implementaciones, el elemento de calentamiento 206 puede ser un cable que define un calentador de resistencia. Aumentando o manteniendo la temperatura de la mezcla de gases y vapor de agua que sale de la cámara de humidificación 114, es menos probable que el vapor de agua se condense de la mezcla.

El sistema de humidificación respiratoria 100 puede usarse opcionalmente junto con una incubadora 208. La incubadora 208 puede configurarse para mantener un entorno deseado para un usuario dentro de la incubadora 208, tal como una temperatura seleccionada, definida o deseada. Dentro de la incubadora 208, por lo tanto, una temperatura ambiente interior puede ser diferente de una temperatura fuera de la incubadora 208. Por lo tanto, la incubadora 208 provoca, define, crea o mantiene diferentes zonas de temperatura a lo largo de la rama inspiratoria 202, donde la temperatura interior es típicamente más caliente que la temperatura exterior. Tener al menos dos zonas de temperatura diferentes a lo largo de la rama inspiratoria 202 puede crear problemas durante el suministro de gas a un usuario, tal como la condensación a lo largo de la rama inspiratoria 202, suministrar un gas que tiene una temperatura que es demasiado alta, o ambas.

El sistema de humidificación respiratoria 100 puede incluir una rama espiratoria 210 con el elemento de calentamiento asociado 212. En algunas realizaciones, la rama espiratoria 210 y la rama inspiratoria 202 pueden conectarse usando un acople adecuado (p. ej., una pieza en Y). En algunas realizaciones, el sistema de humidificación respiratoria 100 puede usarse junto con un calentador radiante, bajo una manta, o en otros sistemas o situaciones que crean dos o más zonas de temperatura. Los sistemas y métodos descritos en esta memoria pueden usarse con tales sistemas y no se limitan a implementaciones que incorporan incubadoras.

En una realización de ejemplo en donde la rama se usa con una incubadora, la rama inspiratoria 202 puede dividirse en segmentos 202a y 202b, donde un primer segmento 202a puede ser una parte de la rama inspiratoria 202 que está fuera de la incubadora 208 y un segundo segmento 202b (por ejemplo, una extensión de incubadora), puede ser una parte de la rama inspiratoria 202 que está dentro de la incubadora 208. En otras realizaciones de ejemplo donde la rama no se usa con una incubadora, el tubo puede segmentarse como se ha descrito anteriormente, con ambos segmentos en las mismas condiciones ambientales o similares, o con los segmentos en diferentes condiciones ambientales (por ejemplo, donde podría haber un ventilador o sistema HVAC/AC que sopla en uno de los segmentos pero no en el otro). Los segmentos primero y segundo 202a, 202b pueden ser de longitudes diferentes o de la misma longitud. En algunas realizaciones, el segundo segmento 202b puede ser más corto que el primer segmento 202a y, en ciertas implementaciones, el segundo segmento 202b puede ser aproximadamente la mitad de largo que el primer segmento 202a. El primer segmento 202a, por ejemplo, puede tener una longitud que es al menos aproximadamente 0,5 m y/o menor o igual a aproximadamente 2 m, al menos aproximadamente 0,7 m y/o menor o igual a aproximadamente 1,8 m, al menos aproximadamente 0,9 m y/o menor o igual a aproximadamente 1,5 m, o al menos aproximadamente 1 m y/o menor o igual a aproximadamente 1,2 m. El segundo segmento 202b, por ejemplo, puede tener una longitud que es al menos aproximadamente 0,2 m y/o menor o igual a aproximadamente 1,5 m, al menos aproximadamente 0,3 m y/o menor o igual a aproximadamente 1 m, al menos aproximadamente 0,4 m y/o menor o igual a aproximadamente 0,8 m, o al menos aproximadamente 0,5 m y/o menor o igual a aproximadamente 0,7 m. En una realización de ejemplo, la longitud total es mayor de 2,5 m.

Los segmentos de la rama inspiratoria 202a, 202b pueden acoplarse entre sí para formar un único conducto para el suministro de gas. En algunas realizaciones, el primer segmento 202a puede incluir uno o más primeros cables 206a calentadores, puede incluir opcionalmente uno o más primeros sensores 204a, y puede usarse sin el segundo segmento 202b. El controlador 122 puede configurarse para controlar los primeros cables de calentador 206a y (si están presentes) leer el primer sensor 204a sin que el segundo segmento 202b se acople al primer segmento 202a. Además, cuando el segundo segmento 202b se acopla al primer segmento 202a, el controlador 122 puede configurarse para controlar los cables de calentador primero y segundo 206a, 206b y leer el primer sensor 204a (si está presente) y el segundo sensor 204b en sus respectivos segmentos. En algunas realizaciones, el controlador 122 puede configurarse para controlar los respectivos cables de calentador primero y segundo 206a, 206b y para leer el respectivo primer sensor 204a (si está presente) y el segundo sensor 204b cuando el segundo segmento 202b se une; y para controlar los primeros cables de calentador 206a y (si está presente) para leer el primer sensor 204a cuando el segundo segmento 202b no se une, sin modificación al controlador 122 o la unidad de humidificación 108. Por tanto, el mismo controlador 122 y/o unidad de humidificación 108 pueden usarse tanto si la rama inspiratoria 202 incluye ambos segmentos primero y segundo 202a, 202b o sólo el primer segmento 202a. Por ejemplo, el mismo controlador 122 y/o unidad de humidificación 108 se pueden usar cuando la rama inspiratoria es una rama inspiratoria de un solo segmento (es decir, no múltiples segmentos), un sensor 204b en el extremo del paciente. En algunas realizaciones, el controlador 122 puede configurarse además para controlar los cables de calentador 212 en la rama espiratoria 210 sin modificación del controlador 122 o la unidad de humidificación 108. Por consiguiente, el sistema de humidificación respiratoria 100 puede funcionar con o sin el segundo segmento 202b unido y/o con o sin la rama espiratoria 210 unida. En una realización de ejemplo, el control de rama espiratoria es un controlador esclavo del controlador de cable de calentador de la rama inspiratoria. Alternativamente, los cables de calentador de la rama espiratoria pueden controlarse independientemente de los cables de calentador de la rama inspiratoria.

En algunas realizaciones, los segmentos primero y segundo 202a, 202b se empalman permanentemente entre sí para formar un único conducto para el suministro de gas. Como se usa en este documento, empalmado permanentemente puede significar que los segmentos 202a, 202b se empalman entre sí de una manera que hace difícil separar los segmentos, tal como mediante el uso de adhesivos, encajes por fricción, sobremoldeo, conectores mecánicos y similares. En algunas realizaciones, los segmentos primero y segundo 202a, 202b se configuran para acoplarse de manera liberable. Por ejemplo, el primer segmento 202a puede usarse para el suministro de gas sin el segundo segmento 202b, o los segmentos primero y segundo 202a, 202b pueden acoplarse entre sí para formar un único conducto para el suministro de gas. En algunas realizaciones, los segmentos primero y segundo 202a, 202b pueden configurarse de manera que puedan acoplarse entre sí en una sola configuración. Por ejemplo, el primer segmento 202a puede tener un extremo de cámara definido (por ejemplo, un extremo más cercano a la cámara 114 o a la unidad de humidificación 108 a lo largo de una dirección del flujo del gas humidificado al paciente) y un extremo de paciente definido (por ejemplo, un extremo más cercano al paciente a lo largo de una dirección del flujo del gas humidificado al paciente) en donde el extremo de cámara se configura para acoplarse a componentes en la cámara 114 y/o la unidad de humidificación 108. El segundo segmento 202b puede tener un extremo de cámara definido y un extremo de paciente definido en donde el extremo de cámara se configura para acoplarse solo al extremo de paciente del primer segmento 202a. El extremo de cámara del primer segmento 202a puede configurarse para no acoplarse con ningún extremo del segundo segmento 202b. De manera similar, el extremo de paciente del primer segmento 202a puede configurarse para no acoplarse con el extremo de paciente del segundo segmento 202b. De manera similar, el extremo de paciente del segundo segmento 202b puede configurarse para no acoplarse con ningún extremo del primer segmento 202a. Por consiguiente, los segmentos primero y segundo 202a, 202b pueden configurarse para acoplarse de una sola manera para formar un único conducto para el suministro de gas. En algunas realizaciones, los segmentos primero y segundo 202a, 202b pueden configurarse para acoplarse en una variedad de configuraciones. Por ejemplo, los segmentos primero y segundo 202a, 202b pueden configurarse para no incluir un extremo de paciente definido y/o un extremo de cámara definido. Como otro ejemplo, los segmentos primero y segundo 202a, 202b pueden configurarse de manera que el extremo del paciente y/o el extremo de la cámara del primer segmento 202a puedan acoplarse al extremo de la cámara o al extremo del paciente del segundo segmento 202b. De manera similar, los segmentos primero y segundo 202a, 202b pueden configurarse de manera que el extremo de cámara y/o el extremo de paciente del segundo segmento 202a puedan acoplarse al extremo de cámara o al extremo de paciente del segundo segmento 202b.

El sistema de humidificación respiratoria 100 puede incluir un conector intermedio 214 que puede configurarse para acoplar eléctricamente elementos de los segmentos primero y segundo 202a, 202b de la rama inspiratoria 202. El conector intermedio 214 puede configurarse para acoplar eléctricamente los cables de calentador 206a en el primer segmento 202a a los cables de calentador 206b en el segundo segmento 202b para permitir el control de los cables de calentador 206a, 206b usando el controlador 122. El conector intermedio 214 puede configurarse para acoplar eléctricamente el segundo sensor 204b en el segundo segmento 202b al primer sensor 204a en el primer segmento para permitir que el controlador 122 adquiera sus salidas respectivas. El conector intermedio 214 puede incluir componentes eléctricos que permiten el control selectivo de los cables de calentador 206a, 206b y/o la lectura selectiva de los sensores 204a, 204b. Por ejemplo, el conector intermedio 214 puede incluir componentes eléctricos que dirigen la energía a través de los primeros cables 206a calentadores en un primer modo y a través de los cables primeros y segundos 206a, 206b calentadores en un segundo modo. Los componentes eléctricos incluidos en el conector intermedio 214 pueden incluir, por ejemplo y sin limitación, resistores, diodos, transistores, relés, rectificadores, conmutadores, condensadores, inductores, circuitos integrados, microcontroladores, microprocesadores, chips RFID, sensores de comunicación inalámbrica, sensores ópticos y similares. En algunas realizaciones, el conector intermedio 214 puede configurarse para ser interno a la rama inspiratoria 202 de manera que esté sustancialmente protegido de elementos externos (p. ej., menos del 1 % del agua, partículas, contaminantes, etc. de un entorno externo al rama inspiratoria 202 entra en contacto con el conector intermedio 214). En algunas realizaciones, algunos de los componentes eléctricos en el conector intermedio 214 pueden configurarse para aislarse físicamente del gas humidificado dentro de la rama inspiratoria 202 para reducir o evitar daños que pueden resultar de la exposición a la humedad. En algunas realizaciones, el conector intermedio 214 puede incluir componentes eléctricos pasivos relativamente baratos para reducir el coste y/o aumentar la fiabilidad.

La rama inspiratoria 202 puede incluir un sensor 204b, y puede incluir opcionalmente un sensor 204a, en segmentos respectivos de la rama inspiratoria 202b. 202a. El primer sensor 204a puede posicionarse cerca de un extremo del primer segmento 202a, cerca de la incubadora 208 de modo que el parámetro derivado del primer sensor 204a corresponda a un parámetro del gas humidificado que entra en el segundo segmento 202b. El segundo sensor 204b puede posicionarse cerca de un extremo del segundo segmento 202b de modo que el parámetro derivado del segundo sensor 204b corresponda a un parámetro del gas humidificado suministrado al paciente o usuario. La salida de los sensores 204a (si están presentes), 204b puede enviarse al controlador 122 como retroalimentación para su uso en el control de la potencia suministrada a los elementos de calentamiento 206a, 206b de los segmentos de la rama inspiratoria 202a, 202b. En algunas realizaciones, uno o ambos de los sensores 204a, 204b pueden ser sensores de temperatura, sensores de humedad, sensores de concentración/composición de oxígeno o gas, sensores de flujo, sensores de presión o similares. Un sensor de temperatura puede ser cualquier tipo adecuado de sensor de temperatura incluyendo, por ejemplo y sin limitación, un termistor, termopar, sensor de temperatura digital, transistor y similares. Los parámetros proporcionados por los sensores, o derivados de estos, pueden incluir, por ejemplo y sin limitación, temperatura, humedad, contenido de oxígeno, caudal o cualquier combinación de estos o similares.

El controlador 122 puede configurarse para controlar los cables de calentador 206a y 206b, para recibir retroalimentación de los sensores 204a (si están presentes) y/o 204b, para proporcionar lógica para controlar la energía a los cables de calentador 206a y 206b, para ajustar el control de los cables de calentador 206a y 206b en respuesta a lecturas de los sensores 204a (si están presentes) y/o 204b, para detectar la presencia de un segundo segmento 202b de la rama inspiratoria 202, para derivar parámetros de las lecturas de los sensores 204a (si están presentes) y/o 204b, y similares. En algunas realizaciones, el controlador 122 incluye una fuente de alimentación configurada para suministrar energía eléctrica a los cables de calentador. La fuente de alimentación puede ser una fuente de corriente alterna o corriente continua. En algunas realizaciones, el controlador 122 puede recibir entrada desde un sensor de placa de calentador 130. El sensor de placa de calentador 130 puede proporcionar al controlador 122 información con respecto a un uso de temperatura y/o potencia de la placa de calentador 120. En algunas realizaciones, el controlador 122 puede recibir entrada desde uno o más sensores 132. Se puede usar cualquier sensor o sensores 132 adecuados y el sensor(es) 132 se puede posicionar entre el aire ambiente y la cámara de humidificación 114 o entre la fuente de gas presurizado 102 y la cámara de humidificación 114. En el sistema ilustrado, el sensor(es) 132 se posiciona en el orificio de entrada 124 de la cámara de humidificación 114. El sensor(es) 132 puede detectar uno o más de flujo, temperatura, humedad, presión, concentración de gas o composición del flujo de gases. En algunas realizaciones, el controlador 122 puede recibir entrada desde uno o más sensores 133. El uno o más sensores 133 pueden posicionarse en o cerca del orificio de salida 126 de la cámara de humidificación 114. El uno o más sensores 133 pueden ser sensores de temperatura, sensores de humedad, sensores de oxígeno o sensores de concentración/composición de gas, sensores de flujo, sensores de presión o similares. Un sensor de temperatura puede ser cualquier tipo adecuado de sensor de temperatura incluyendo, por ejemplo y sin limitación, un termistor, termopar, sensor de temperatura digital, transistor y similares. Los parámetros proporcionados por los sensores, o derivados de estos, pueden incluir, por ejemplo y sin limitación, temperatura, humedad, contenido de oxígeno u otra composición/concentración de gases, caudal, presión o cualquier combinación de estos o similares.

Se puede incorporar cualquier interfaz de paciente adecuada. La interfaz de paciente es un término amplio y se le debe dar su significado ordinario y habitual para un experto en la técnica (es decir, no se debe limitar a un significado especial o personalizado) e incluye, sin limitación, máscaras (tales como máscara traqueal, máscaras faciales y máscaras nasales), cánulas nasales, cánulas quirúrgicas para cirugía laparoscópica o californiana, tubos o interfaces de traqueotomía y almohadillas nasales.

Ramas inspiratorias segmentadas

La FIG. 2A ilustra una parte de una rama inspiratoria segmentada 202 para su uso con un sistema de humidificación respiratoria 100, comprendiendo la rama inspiratoria segmentada 202 un primer segmento 202a y un segundo segmento 202b y teniendo un conector intermedio 214 configurado para acoplar los primeros cables de calentador 206a a los segundos cables de calentador 206b y, si está presente, un primer sensor 204a a un segundo sensor 204b, en los segmentos respectivos 202a y 202b. Acoplar los dos segmentos 202a y 202b puede comprender acoplar mecánicamente los segmentos para formar un único conducto a través del que se pueden suministrar gases humidificados a un usuario en donde acoplar mecánicamente los segmentos 202a y 202b puede dar como resultado acoplar eléctricamente los respectivos cables de calentador 206a, 206b y los respectivos sensores 204a (si están presentes), 204b a través del conector intermedio 214.

La rama inspiratoria segmentada 202 puede comprender una estructura 216 que forma una luz a través de la que pueden pasar gases humidificados. La estructura 216 puede incluir rutas formadas dentro de las paredes de la estructura 216 configuradas para alojar los cables de calentador 206a o 206b de manera que los cables de calentador 206a o 206b se protegen de los gases humidificados que viajan a través de la luz y/o se cubren por una superficie externa de la estructura 216 de manera que no estén expuestos. Por ejemplo, la estructura 216 puede ser un tubo compuesto en espiral en donde las rutas de cable de calentador son bobinas moldeadas en el tubo. La estructura 216 puede comprender cualquier tipo de material adecuado y puede incluir material aislante y/o material flexible. En algunas realizaciones, la estructura 216 y el conector intermedio 214 pueden configurarse de manera que, cuando los segmentos primero y segundo 202a y 202b se acoplan mecánicamente, los cables de calentador 206a y 206b se enrollan sobre el conector intermedio 214 de manera que se acoplan eléctricamente al conector intermedio 214. En algunas realizaciones, el primer segmento 202a y/o el conector intermedio 214 pueden excluir cualquier conductor volador para conectarse al segundo segmento 202b, facilitando así la conexión del segundo segmento 202b al primer segmento 202a.

La estructura 216 en extremos complementarios de los segmentos primero y segundo 202a y 202b puede configurarse para alojar el conector intermedio 214. Por lo tanto, el conector intermedio 214 puede ser interno a la rama inspiratoria 202. En algunas realizaciones, los extremos complementarios de los segmentos primero y segundo 202a y 202b pueden configurarse para proteger el conector intermedio 214 de gases humidificados que viajan a través de la rama inspiratoria 202. En algunas realizaciones, el conector intermedio 214 es tanto interno a la rama inspiratoria 202 como protegido de gases humidificados en el conducto, reduciendo o eliminando de este modo la exposición de conexiones eléctricas en el conector intermedio 214.

En algunas realizaciones, los primeros cables de calentador 206a pueden comprender dos cables 218 y 220 y los segundos cables de calentador 206b pueden comprender dos cables 222 y 224. Los dos cables 218 y 220 en el primer segmento 202a pueden acoplarse eléctricamente entre sí a través de componentes eléctricos 228 en donde el acoplamiento eléctrico crea una ruta eléctrica a través del cable 218, al menos una parte de los componentes eléctricos 228 y el cable 220. De manera similar, los dos cables 222 y 224 en el segundo segmento 202b pueden acoplarse eléctricamente entre sí a través de componentes eléctricos 228 y/o cortocircuitados eléctricamente entre sí en un extremo del segmento 202b opuesto al conector intermedio 202b, tal como a través de un conector de extremo de paciente (no mostrado) como se describe con mayor detalle en esta memoria con referencia a las FIGS. 3A, 3B, 8A, 8B, 9 y 13. Al acoplar los cables 222 y 224 del segundo segmento 202b en el conector intermedio 214, se reducen o eliminan las conexiones eléctricas en el extremo del paciente de la rama inspiratoria 202, lo que puede reducir el coste, la complejidad del sistema y/o el riesgo para el paciente.

El conector intermedio 214 puede configurarse para permitir que un único controlador controle la energía a los cables de calentador 206a, 206b, en donde el controlador puede ser el controlador de humidificador 122 como se describe en esta memoria con referencia a la FIG. 1. En algunas realizaciones, el controlador de humidificador 122 controla los cables de calentador sin ninguna funcionalidad de control adicional ubicada en el conector intermedio 214. Por ejemplo, el conector intermedio 214 puede incluir componentes pasivos sin ningún circuito lógico en donde los componentes pasivos dirigen potencia a los cables 206a y/o 206b de calentador según se selecciona por el controlador 122. Esto puede permitir que el conector intermedio 214 se diseñe usando componentes relativamente económicos y puede reducir la complejidad del diseño.

En algunas realizaciones, el calentamiento de los dos segmentos 202a y 202b puede conseguirse usando un máximo de cuatro cables en cada segmento 202a, 202b. Por ejemplo, en el primer segmento 202a, los cuatro cables pueden incluir un primer cable de calentador 218, un segundo cable de calentador 220, un cable 228 sensor de señal y un cable de sensor de retorno 230. En el segundo segmento 202b, los cuatro cables pueden incluir un primer cable de calentador 222, un segundo cable de calentador 224, un cable de sensor de señal 232 y un cable de sensor de retorno 234. Al acoplar los segundos cables de calentador 222, 224 a los primeros cables de calentador 218, 220 en los puntos de conexión 226, y acoplar los segundos cables de sensor 232, 234 a los primeros cables de sensor 228, 230 en los puntos de conexión 226, se puede configurar un controlador para proporcionar energía independientemente a los primeros cables de calentador 206a y a los segundos cables de calentador 206b y para leer los datos de sensor independientemente de los sensores 204a (si están presentes) y 204b sin incluir más de cuatro cables en cualquiera de los segmentos 202a o 202b. En algunas realizaciones, el control de los cables de calentador 206a y 206b y la lectura de los sensores 204a (si están presentes) y 204b pueden conseguirse usando menos de cuatro cables en cada segmento (por ejemplo, usando 3 cables o 2 cables) o usando más de cuatro cables en cada segmento (por ejemplo, usando 5 cables, usando 6 cables, usando 7 cables, usando 8 cables, o usando más de 8 cables). En una realización de ejemplo, puede haber diferentes números de cables en cada segmento, de manera que el segmento con más cables es relativamente menos flexible que el segmento con menos cables. Por ejemplo, el segmento 202a puede incluir ocho cables, mientras que el segmento 202b puede incluir solo cuatro cables. En este ejemplo, el segmento 202a sería relativamente menos flexible que el segmento 202b (que sería relativamente más flexible). En otra realización de ejemplo, el segundo miembro alargado puede incluir un segundo y tercer miembro alargado (es decir, usando extrusión de dos inicios). Dichos miembros alargados segundo y tercero pueden separarse por devanados sucesivos de primer miembro alargado, o pueden ser adyacentes entre sí entre devanados sucesivos del primer miembro alargado. En esta realización de ejemplo, cada uno de los miembros alargados segundo y tercero puede incluir un cable, o más de un cable. De esta manera, un experto en la técnica puede estar seguro de proporcionar un espacio físico adecuado para el cable(s) para garantizar que estén adecuadamente aislados entre sí para no formar chispas o cortocircuitos.

El conector intermedio 214 puede incluir componentes eléctricos 228 configurados para permitir que un controlador 122 controle selectivamente los cables de calentador 206a, 206b. El controlador 122 puede configurarse para controlar el calentamiento de la rama inspiratoria 202 usando dos modos en donde un primer modo de control comprende proporcionar energía a los cables de calentador 206a en el primer segmento, y un segundo modo de control comprende proporcionar energía a los cables de calentador 206a y 206b en los segmentos primero y segundo 202a y 202b. Por lo tanto, el controlador 122 puede configurarse para controlar independientemente las secciones de cable de calentador. Esta capacidad permite que el controlador 122 controle el calentamiento de la rama inspiratoria 202 cuando el segundo segmento 202b no está presente controlando únicamente el calentamiento de la rama inspiratoria según el primer modo de control, permitiendo de este modo que el sistema de humidificación respiratoria 100 se use en una variedad de circunstancias sin modificar el controlador 122 o la unidad de humidificación 108. En algunas realizaciones, los modos de control pueden incluir un modo en donde la energía se suministra solo a los cables de calentador 206b en el segundo segmento 202b. En algunas realizaciones, el controlador 122 incluye una fuente de alimentación eléctrica que proporciona corriente eléctrica. El modos de control primero y segundo pueden basarse, al menos en parte, en la tensión suministrada por la fuente de alimentación, en donde una tensión positiva o corriente positiva puede activar el primer modo de control y una tensión negativa o una corriente negativa puede activar el segundo modo de control. En algunas realizaciones, la fuente de alimentación proporciona alimentación de CA o CC rectificada a los cables de calentador 206a, 206b y un cambio en la rectificación o polaridad desencadena un cambio en el modo de control. Al conmutar los modos de control, el control del calentamiento en el circuito de respiración 200 puede conseguirse con cualquier fuente de alimentación que pueda conmutar la polaridad de la señal de salida. En algunas realizaciones, la cantidad de potencia proporcionada a los cables de calentador 206a, 206b puede ajustarse ajustando un ciclo de trabajo de la potencia aplicada a los cables de calentador 206a, 206b. Por ejemplo, se puede usar modulación de ancho de pulso (PWM) para alimentar los cables de calentador 206a, 206b y el ciclo de trabajo de la señal PWM se puede ajustar para controlar la potencia suministrada. En otro ejemplo, la cantidad de potencia proporcionada a los cables de calentador 206a, 206b puede ajustarse controlando la amplitud de la señal de potencia.

El conector intermedio 214 puede incluir componentes eléctricos 230 configurados para permitir que un controlador 122 lea selectivamente los sensores 204a (si están presentes), 204b. La lectura selectiva puede conseguirse mediante el uso de una fuente de corriente eléctrica en donde la aplicación de una corriente positiva a través de los cables 228 a 230 puede dar como resultado que el controlador 122 mida una señal del primer sensor 204a y la aplicación de una corriente negativa a través de los cables 228 y 230 puede dar como resultado que el controlador 122 mida una señal del segundo sensor 204b o, si el primer sensor 204a está presente, de ambos sensores primero y segundo 204a, 204b. El controlador 122 puede usar las lecturas de los sensores 204a (si están presentes), 204b para ajustar la potencia a los cables de calentador 206a, 206b, usando, por ejemplo, modulación por ancho de pulso. El primer sensor 204a (si está presente) puede posicionarse cerca de la conexión o intersección de los segmentos primero y segundo 202a y 202b para proporcionar al controlador 122 un parámetro de gases que entran en el segundo segmento 202b, que puede corresponder a entrar en una incubadora u otra región de este tipo que tenga una temperatura ambiente diferente. El segundo sensor 204b puede posicionarse en un extremo del paciente del segundo segmento 202b para proporcionar al controlador 122 un parámetro de gases entregados al paciente o un parámetro de gases antes de la pieza final antes del paciente, tal como una pieza en Y. El controlador 122 puede usar estas lecturas para ajustar la potencia a los cables de calentador 206a, 206b para mantener la temperatura del gas en el extremo de paciente de la rama inspiratoria 202 a una temperatura pretendida o adecuada. La temperatura pretendida o adecuada puede variar dependiendo al menos en parte de la aplicación y el entorno en donde se está usando, y puede ser de aproximadamente 37 °C, aproximadamente 40 °C, al menos aproximadamente 37 °C y/o menos o igual a aproximadamente 38 °C, al menos aproximadamente 36,5 °C y/o menos o igual a aproximadamente 38,5 °C, al menos aproximadamente 36 °C y/o menos o igual a aproximadamente 39 °C, al menos aproximadamente 35 °C y/o menos o igual a aproximadamente 40 °C, al menos aproximadamente 37 °C y/o menos o igual a aproximadamente 43 °C, o al menos aproximadamente 39,5 °C y/o menos o igual a aproximadamente 40,5 °C. En algunas realizaciones, el segundo sensor 204b puede posicionarse dentro de la incubadora pero no unirse al circuito de respiración. Midiendo parámetros dentro de la incubadora, se puede calcular la temperatura del segundo segmento 202b, por ejemplo.

El controlador 122 puede controlar independientemente la cantidad de potencia suministrada en el modos de control primero y segundo, como se describe en esta memoria. Basándose al menos en parte en la retroalimentación de los sensores 204a (si están presentes) y/o 204b, el controlador 122 puede ajustar independientemente la potencia suministrada en el modos de control primero y segundo, dando como resultado de este modo relaciones de potencia de calentador variables entre los segmentos primero y segundo 202a y 202b.

En algunas realizaciones que incluyen el primer sensor 204a, el primer sensor 204a se posiciona dentro del flujo de gas dentro de la rama inspiratoria 202. En algunas realizaciones, el conector intermedio 214 o el primer segmento 202a puede incluir un componente mecánico que disminuye la turbulencia en el flujo del gas a través del primer sensor de temperatura 204a, lo que puede aumentar la precisión en las lecturas del sensor 204a. Por ejemplo, el conector mecánico puede tener una sección transversal aerodinámica. En algunas realizaciones, el componente mecánico (por ejemplo, una característica de travesaño dentro del conducto inspiratorio) que disminuye la turbulencia también asegura el sensor 204a dentro del flujo de los gases. En algunas realizaciones, el conector intermedio 214 y el componente mecánico se configuran para aislar térmicamente el sensor 204a de los componentes eléctricos en el conector intermedio 214, lo que puede ser ventajoso cuando el sensor 204a es un sensor de temperatura, por ejemplo.

En algunas realizaciones, el conector intermedio 214 incluye puntos de conexión adicionales además de los puntos de conexión 26 ilustrados en la FIG. 2A. Los puntos de conexión adicionales pueden usarse para incorporar funcionalidad adicional en el circuito de respiración tal como, por ejemplo, incorporar un dispositivo de memoria (PROM o memoria flash o cualquier otro tipo adecuado de memoria), un microcontrolador, circuitos adicionales y similares. En una realización alternativa, el segundo segmento puede acoplarse de manera retirable al primer segmento a través del conector intermedio. El conector intermedio puede incluir un enchufe o región para recibir un conector correspondiente en el segundo segmento. El conector en el segundo segmento y el conector intermedio pueden formar conexiones eléctricas y neumáticas con el segundo segmento, para empalmar el primer segmento y el segundo segmento a través del conector intermedio.

Ejemplo de rama inspiratoria segmentada con un conector que tiene un microcontrolador

La FIG. 2B ilustra una realización de ejemplo de un sistema de humidificación respiratoria 100 que utiliza un microcontrolador en un conector intermedio 214 para medir datos para controlar el calentamiento y leer valores de sensor en una rama inspiratoria 202. En algunas realizaciones, uno o más microcontroladores pueden incorporarse en un cartucho sensor, en el humidificador, en el conector intermedio 214, o en cualquier combinación de estos. El microcontrolador proporciona una funcionalidad similar a la descrita en la presente memoria cuando se incorpora en el cartucho sensor, por ejemplo. La realización de ejemplo ilustrada usa un cable de calentador como referencia común, el cable conectado a VN, y conecta los dos cables de calentador HW1, HW2 y los cables de sensor a la referencia común. La realización de ejemplo también convierte ambas lecturas de los sensores 204a, 204b en una señal digital en el conector intermedio 214 para enviarlas al controlador de humidificador 122. Esto puede reducir o eliminar problemas de aislamiento referenciando los sensores 204a (si están presentes), 204b a un punto de referencia común y enviando una lectura de parámetros digitales que puede pasar a través de un optoacoplador en el controlador 122 que aislará la señal, como se describe en esta memoria con referencia a la FIG. 2E. El uso de esta realización de ejemplo puede permitir que dos canales independientes de control calienten solo la primera sección 202a o la secciones primera y segunda de la rama inspiratoria 202a, 202b para proporcionar un control de calentamiento deseado, seleccionado o definido.

La FIG. 2C ilustra un diagrama de bloques de un conector intermedio 214 para una rama inspiratoria 202, en donde el conector intermedio 214 usa un microcontrolador. El microcontrolador puede usarse para medir una señal analógica de los termistores 204a y 204b y convertir la señal analógica en una señal digital usando convertidores analógico a digital (ADC). La señal digital convertida puede enviarse al controlador de humidificador 122 en una única línea de datos. La línea de datos puede usarse para permitir la comunicación entre el microcontrolador y el controlador de humidificador 122 para proporcionar datos de temperatura. La línea de datos puede usarse para proporcionar potencia al microcontrolador tirando de la línea de datos alta en el controlador de humidificador 122 cuando no se envían datos. El módulo de potencia y el convertidor de línea de datos pueden incluir un condensador y un diodo de modo que el condensador se cargue cuando la línea de datos esté alta. El condensador cargado puede usarse para alimentar el microcontrolador cuando la línea de datos se está usando para la comunicación. El diagrama de circuito para un módulo de potencia y convertidor de línea de datos de ejemplo se ilustra en la FIG. 2D. En otra realización de ejemplo, los sensores 204a (si están presentes), 204b pueden detectar parámetros distintos de la temperatura, tales como caudal, humedad, presión, etc. En otra realización de ejemplo, los sensores 204a (si están presentes), 204b no son termistores sino que son algún otro componente de detección, tal como sensores ópticos, sensores capacitivos, sensores resistivos u otros sensores convencionales como se conoce en la técnica.

La detección de temperatura usando esta configuración puede conseguirse usando una fuente de corriente o una fuente de tensión en el conector intermedio 214 para accionar los termistores de modo que puedan leerse por el microcontrolador. Esto puede hacerse usando, por ejemplo, transistores o un amplificador operacional. La comunicación por línea de datos puede conseguirse utilizando un enfoque basado en intervalos de tiempo en donde cada nivel lógico puede enviarse y leerse en un intervalo de tiempo predefinido. De esta manera, se puede usar un cable para permitir la comunicación bidireccional entre el controlador de humidificador 122 y el microcontrolador.

El controlador de humidificador 122 puede incluir una fuente de alimentación de CC que está referenciada a VN. Puede incluirse un condensador que puede cargarse cuando los cables de calentador están encendidos y puede proporcionar energía al microcontrolador mientras los cables de calentador están apagados. El controlador de humidificador 122 puede incluir un circuito de optoacoplador doble 1200, como se ilustra en la FIG. 2E. El circuito de optoacoplador doble puede usarse para aislar señales y para la comunicación de datos bidireccional entre el controlador 122 y una fuente de alimentación.

En algunas realizaciones, los datos de calibración pueden almacenarse en el microcontrolador que puede leerse cuando se conecta un circuito de respiración. En algunas realizaciones, pueden almacenarse números de identificación de pieza o números de serie para determinar un origen de un circuito conectado.

Placa de conector intermedia

Las FIGS. 2F y 2G ilustran una PCB intermedia 250 de ejemplo del conector intermedio 214, las figuras respectivas ilustran dos lados de la PCB intermedia 250. La PCB intermedia 250 incluye plaquitas de conexión 252, 254 para los cables de calentador y conexiones de sensor. Las plaquitas de conexión 252, 254 se configuran para estar en lados opuestos de la PCB intermedia 250 para facilitar las conexiones con cables de calentador enrollados en espiral alrededor de una rama inspiratoria.

La PCB intermedia 250 incluye plaquitas de conexión de sensor 256 para el sensor, tal como un termistor u otro componente de medición de temperatura, o sensor de humedad, o un sensor de flujo, o similares. El sensor puede acoplarse a un diodo a través de plaquitas de conexión de señal 258 en la PCB intermedia 250. Como se ilustra, la PCB intermedia 250 incluye una holgura 262 configurada para aislar térmicamente el sensor de los otros componentes eléctricos y pistas. En algunas realizaciones, la holgura 262 puede llenarse con un material aislante para aislar térmicamente adicionalmente el sensor conectado a las plaquitas de conexión de sensor 256. Además, la PCB intermedia 250 puede configurarse para colocar el sensor aparte de los otros componentes eléctricos activos y/o pasivos, tal como con la característica saliente 257.

La PCB intermedia 250 incluye una plaquita de conexión de energía 260 para un diodo acoplado eléctricamente a los cables de calentador a través de pistas eléctricas en la PCB intermedia 250. El diodo puede ser el diodo D1 descrito con referencia a las FIGS. 2K y 2M. La plaquita de conexión 260 de potencia puede acoplarse eléctrica y térmicamente al disipador de calor 264 para ayudar a disipar el calor, para reducir o minimizar los efectos sobre la precisión de la lectura de parámetros del sensor acoplado a las plaquitas de conexión de sensor 256.

Las FIGS. 2H y 2I ilustran realizaciones de ejemplo de conectores intermedios 214 que comprenden una PCB intermedia 250 y un elemento de conexión intermedio 263. El elemento de conexión intermedio 263 puede configurarse para dirigir una parte del gas humidificado que fluye a través de una rama inspiratoria a través de un conducto formado por el elemento de conexión intermedio 263. Un sensor opcional en la PCB intermedia 250 puede proporcionar entonces una señal correspondiente a un parámetro del gas que fluye a través del elemento de conexión intermedio 263, siendo el parámetro representativo de al menos una propiedad (por ejemplo, temperatura, humedad, caudal, porcentaje de oxígeno, etc.) del gas humidificado en ese punto en la rama inspiratoria. En algunas realizaciones, el elemento de conexión intermedio 263 se configura para proporcionar soporte mecánico para la PCB intermedia 250, para colocarla dentro de la rama inspiratoria. En algunas realizaciones, el elemento de conexión intermedio 263 se configura para proporcionar soporte mecánico para empalmar dos segmentos de una rama inspiratoria entre sí en o cerca del conector intermedio 214.

El conector intermedio 214 incluye primeras plaquitas de conexión 252 en un primer lado de la PCB intermedia 250 y segundas plaquitas de conexión 254 en un segundo lado de la PCB intermedia 250, estando el segundo lado en un lado opuesto de la PCB intermedia 250. Las plaquitas de conexión primera y segunda 252, 254 pueden configurarse para proporcionar contactos eléctricos para cables de calentador en los segmentos primero y segundo respectivos de una rama inspiratoria segmentada, como se describe en esta memoria. En algunas realizaciones, los cables de calentador en un segmento de una rama inspiratoria se enrollan en espiral. La PCB intermedia 250 se configura para acoplar eléctricamente cables de calentador enrollados en espiral y/o cables de señal (por ejemplo, cables de sensor de temperatura) en un primer segmento a cables de calentador enrollados en espiral y/o cables de señal en un segundo segmento.

En algunas realizaciones, la PCB intermedia 250 incluye una primera parte que se extiende a través de una luz formada por el elemento de conexión intermedio 263 a lo largo de un diámetro o línea de cuerda, de manera que una parte de la PCB intermedia 250 generalmente biseca al menos parte de la ruta de flujo del gas. La primera parte de la PCB intermedia 250 puede sobremoldearse mediante una composición de sobremoldeo. La<p>C<b>intermedia 250 puede incluir una segunda parte 251 adyacente a la primera parte que sobresale hacia fuera desde un exterior del elemento de conexión intermedio 263 en una dirección alejada de la luz. La segunda parte 251 de la PCB intermedia 250 incluye una o más plaquitas de conexión 252 configuradas para recibir uno o más cables de un primer segmento de la rama inspiratoria. La PCB intermedia 250 puede incluir una tercera parte 253 adyacente a la primera parte que sobresale hacia fuera desde el exterior del elemento de conexión intermedio 263 en una dirección alejada de la luz y en una dirección opuesta a la segunda parte 251. La tercera parte 253 puede incluir una o más plaquitas de conexión 254 en la PCB 250 intermedia configuradas para recibir uno o más cables de un segundo segmento de la rama inspiratoria. La PCB intermedia 250 puede incluir una o más pistas conductoras configuradas para acoplar eléctricamente la una o más plaquitas de conexión 252 de la segunda parte 251 a la una o más plaquitas de conexión 254 de la tercera parte 253 y configuradas para proporcionar una conexión eléctrica entre los cables en el primer segmento y los cables en el segundo segmento de la rama inspiratoria.

Circuitos de conector intermedios

La FIG. 2J ilustra un diagrama de circuito de un conector intermedio 214 de ejemplo que incluye una fuente de energía rectificada activa para proporcionar energía a los cables de calentador en una rama inspiratoria segmentada de un circuito de respiración, en donde el circuito se configura para alimentar los cables de calentador R1 y R2 en un primer segmento de la rama inspiratoria en un primer modo y para alimentar los cables de calentador R1, R2, R3 y R4 en ambos segmentos en un segundo modo. Al proporcionar los diodos D1 y D2 en el conector intermedio 214 y los conmutadores S1 y S2, la energía puede aplicarse alternativamente a través de los cables de calentador R1 y R2, donde los resistores representan los cables de calentador, o a través de los cables de calentador R1, R2, R3 y R4.

La fuente de alimentación se representa en la figura usando VP y VN que corresponden a terminales de una fuente de alimentación. En una realización, la fuente de alimentación es una fuente de alimentación de corriente alterna (CA). Alternativamente, la fuente de alimentación puede ser una fuente de alimentación de corriente continua (CC). Aunque en esta realización se describen como diodos, D1 y D2 pueden incluir cualquiera de una pluralidad de diferentes tipos de dispositivos de control de flujo tales como, por ejemplo y sin limitación, rectificadores, transistores, relés, conmutadores, triacs, mosfets, tiristores (SCR), termostatos y similares.

Los conmutadores S1 y S2 conmutan entre los terminales VP y VN de la fuente de alimentación. En una realización, los conmutadores S1 y S2 se conmutan cada medio ciclo de un ciclo de potencia de CA de modo que se extrae corriente aproximadamente igual desde la fuente de potencia durante cada medio ciclo. El circuito ilustrado en la FIG.

2B puede usarse para controlar los calentadores R1, R2, R3 y R4 en dos modos de control, en donde un primer modo de control corresponde a proporcionar potencia solo a R1 y R2, y un segundo modo de control corresponde a proporcionar potencia a R1, R2, R3 y r 4. Para proporcionar potencia solo a los calentadores R1 y R2 en el primer segmento 202a (correspondiente al primer modo de control), el conmutador S1 se conecta a VP y el conmutador S2 se conecta a VN durante un ciclo positivo desde la fuente de alimentación, y el conmutador S1 se conecta a VN y el conmutador S2 se conecta a VP durante un ciclo negativo desde la fuente de alimentación. En el primer modo de control, la corriente fluye a través de R1, R2 y D1 mientras que D2 evita que la corriente fluya a través de R3 y R4. Para proporcionar potencia a los calentadores R1, R2, R3 y R4 en los segmentos primero y segundo 202a, 202b (correspondiente al segundo modo de control), el conmutador S1 se conecta a VN y el conmutador S2 se conecta a VP durante un ciclo positivo desde la fuente de alimentación, y el conmutador S1 se conecta a VP y el conmutador S2 se conecta a VN durante un ciclo negativo desde la fuente de alimentación. En el segundo modo de control, la corriente fluye a través de R1, R2, R3, R4 y D2, mientras que D1 evita que la corriente se cortocircuite a través de los cables para derivar los calentadores R3 y R4. La conmutación de los conmutadores S1 y S2 puede conseguirse a través de hardware o software que añade lógica al sistema. En algunas realizaciones, la conmutación de los conmutadores S1 y S2 se realiza en el cruce por cero de un ciclo de potencia de CA. En algunas realizaciones, los bordes descendente y ascendente de la circuitería de cruce por cero no se retrasan en la misma cantidad y el circuito no está activo cerca del cruce por cero. Por lo tanto, la conmutación de los conmutadores S1 y S2 puede realizarse con o sin detección y/o lógica de conmutación de cruce por cero.

Los diodos D1 y D2 pueden disipar la potencia en el circuito y, por lo tanto, generar calor. En algunas realizaciones, se pueden usar diodos Schottky cuando es deseable reducir la disipación de energía en entornos de temperatura relativamente alta. Los diodos Schottky pueden funcionar cerca de una temperatura de unión máxima para reducir o minimizar la disipación de energía, lo que puede ser deseable en ciertas implementaciones del sistema de humidificación respiratoria descrito en esta memoria. En algunas realizaciones, el calor generado por el diodo puede influir en las lecturas de temperatura del sensor 204a (si está presente). Para reducir esta influencia, los diodos pueden conectarse térmicamente a una ruta de flujo de aire del circuito. Para reducir esta influencia y para disipar el calor generado por los diodos, se puede incluir un disipador o plaquita de calor en el conector intermedio 214 que se acopla térmicamente al entorno ambiental. Para reducir esta influencia, y la influencia de otros componentes en el conector intermedio 214, el sensor 204a (por ejemplo, un termistor u otro sensor de temperatura) puede aislarse térmicamente de los componentes y ubicarse físicamente relativamente lejos de los otros componentes, como se describe con referencia a las FIGS. 2F y 2G.

La FIG. 2K ilustra otro diagrama de circuito de un conector intermedio 214 de ejemplo que incluye una fuente de energía rectificada activa para proporcionar energía a los cables de calentador en una rama inspiratoria segmentada de un circuito de respiración, en donde el circuito se configura para alimentar los cables de calentador R1 y R2 en un primer segmento de la rama inspiratoria en un primer modo y para alimentar los cables de calentador R1, R2, R3 y R4 en ambos segmentos en un segundo modo. Como se muestra en la FIG. 2K, solo se puede proporcionar el diodo D1 y la ruta de la energía a través de los cables de calentador R1 y R2 o a través de los cables de calentador R1 a R4 aún se puede controlar, como se ha descrito anteriormente con respecto a la FIG. 2J. El diodo D2 que se ha representado en el circuito de la FIG. 2J es suprimido. El circuito mostrado en la FIG. 2K, que tiene solamente un diodo D1, puede dar como resultado menos calor generado por el circuito, costes de partes reducidos, y una placa de circuito más pequeña. Las partes restantes del circuito mostrado en la FIG. 2K funcionan de una manera que es similar a la descripción de la FIG. 2J. En realizaciones sin D2, como se ilustra en la FIG. 2K, la mayor parte de la corriente fluye a través de R1, R2 y D1 con solo corriente residual que fluye a través de R3 y R4. La corriente residual a través de R3 y R4 puede ser despreciable de manera que no afecte al rendimiento del sistema de humidificación.

Además del funcionamiento de corriente alterna descrito con respecto a las FIGS. 2J y 2K, se pueden hacer funcionar circuitos similares con una alimentación de corriente continua. Los conmutadores S1 y S2 pueden conmutarse basándose, al menos en parte, en, por ejemplo, el tiempo, una corriente de salida del suministro, la retroalimentación de sensores u otras entradas de control. En tal realización, los circuitos ilustrados en las FIG. 2J y 2K también pueden usarse para controlar los calentadores R1, R2, R3 y R4 en dos modos de control, en donde un primer modo de control corresponde a proporcionar potencia solo a R1 y R2, y un segundo modo de control corresponde a proporcionar potencia a R1 a R4. Para proporcionar potencia solo a los calentadores R1 y R2 en el primer segmento 202a (correspondiente al primer modo de control), el conmutador S1 se conecta a VP y el conmutador S2 se conecta a VN. En el primer modo de control, la corriente fluye a través de R1, R2 y D1. D2 evita que la corriente fluya a través de R3 y R4 en el circuito mostrado en la FIG. 2J. Sin embargo, D2 es un componente opcional como se muestra en la FIG.

2K. Para proporcionar potencia a los calentadores R1, R2, R3 y R4 en los segmentos primero y segundo 202a, 202b (correspondientes al segundo modo de control), el conmutador S1 se conecta a VN y el conmutador S2 se conecta a VP. En el segundo modo de control, la corriente fluye a través de R1, R2, R3, R4, mientras que D1 evita que la corriente se cortocircuite a través de los cables para derivar los calentadores R3 y R4. Como se ha descrito anteriormente, la conmutación puede conseguirse a través de hardware o software que añade lógica al sistema.

Circuitos de sensor

Las FIGS. 2L y 2M ilustran diagramas de circuito de ejemplo en un sistema de humidificación respiratoria 100, en donde el circuito 600 se configura para leer datos de dos sensores R1 y R2. Con referencia a las FIGS. 2L y 2M, los sensores R1 y R2 se representan usando resistores, pero puede usarse cualquier tipo adecuado de sensor tal como, por ejemplo y sin limitación, sensores de temperatura, sensores de humedad, sensores de flujo, sensores de oxígeno y similares. En algunas realizaciones, los sensores pueden ser sensores de temperatura tales como termistores. En tales realizaciones, los sensores R1 y R2 representan respectivamente un primer termistor en el conector intermedio 214 y un segundo termistor en un extremo de paciente del circuito de respiración 200 (por ejemplo, en un conector de extremo de paciente). Los dos termistores R1 y R2 pueden medirse usando dos cables en el circuito de respiración 200 usando el circuito 600 junto con una fuente de corriente o tensión y conmutan en el controlador de humidificador 122. Aunque la descripción con referencia a las FIGS. 2L y 2M implica termistores, es aplicable a otros sensores adecuados que afectan a tensiones y/o corrientes proporcionadas a circuitos con los que se asocian.

Para leer selectivamente los sensores R1 y R2, se suministra corriente en cualquier polaridad a través de las líneas 602 y 604. Para medir el sensor de extremo de paciente R2, el controlador de humidificador 122 establece el conmutador para conectar el suministro de corriente superior a tierra. La corriente fluye entonces desde el suministro de corriente inferior a través de R2 y a tierra a través del conmutador. La corriente es bloqueada para no pasar a través de R1 por el diodo D1. El controlador de humidificador 122 puede configurarse para medir la caída de tensión desde el suministro de corriente inferior a tierra, y para derivar la resistencia del sensor R2 basándose al menos en parte en la corriente suministrada y la tensión medida. Para medir el sensor R1 posiciona en el conector intermedio 214, el controlador de humidificador 122 puede leer el sensor de extremo de paciente R2 y registrar el resultado. El controlador de humidificador 122 puede entonces poner el interruptor para conectar el suministro de corriente inferior a tierra. La corriente fluye entonces desde la fuente de alimentación de corriente superior a través de R1 y R2 a tierra a través del conmutador. El controlador de humidificador 122 puede configurarse para medir la caída de tensión desde el suministro de corriente superior a tierra, y para derivar la resistencia del sensor R1 basándose al menos en parte en la corriente suministrada, la tensión medida y el resultado registrado de la medición de la resistencia de r 2. En algunas realizaciones, una caída de tensión a través de D1 se explica en la derivación de la resistencia de R1. En la realización ilustrada en la FIG. 2L, al colocar D1 cerca de R1, puede calcularse la temperatura del diodo D1 que puede usarse en el cálculo de la caída de tensión a través de D1. Una ventaja potencial de la configuración ilustrada en la FIG. 2L es que las mediciones del sensor R2 en el extremo del paciente pueden ser más precisas porque las mediciones se realizan sin pasar a través de un diodo, como se ilustra en la realización de la FIG. 2M, que puede introducir incertidumbres o errores.

En algunas realizaciones, como se ilustra en la FIG. 2M, se puede añadir un diodo D2 adicional al conector intermedio 214. En tales realizaciones, el controlador de humidificador 122 puede configurarse para medir los sensores R1 y R2 de una manera similar a la realización ilustrada en la FIG. 2L y descrita anteriormente. Una diferencia es que cuando se mide el sensor R1, la corriente fluye a través de R1 y D1 y no a través de R2 porque el diodo D2 bloquea el flujo de corriente a través de R2. De esta manera, la medición del sensor R1 puede aislarse o separarse sustancialmente de la medición del sensor R2. De manera similar a la derivación de la resistencia del sensor R1, la caída de tensión a través del diodo D2 puede tenerse en cuenta para derivar la resistencia del sensor R2. Colocando D1 y D2 cerca de R1, se puede calcular la temperatura de los diodos que se puede usar en el cálculo de las caídas de tensión a través de D1 y D2, respectivamente.

En ciertas realizaciones, la medición de los sensores R1, R2 se realiza en software que se ejecuta en un controlador conectado a los circuitos de las FIG. 2L y 2M. La dirección y la cantidad de corriente suministrada al circuito puede controlarse mediante dicho software. Una medición precisa de la resistencia de los sensores R1, R2 puede obtenerse midiendo las tensiones usando, por ejemplo, un convertidor analógico a digital. Para minimizar o eliminar los efectos de las variaciones causadas por los diodos D1 y/o D2, el software puede suministrar dos corrientes diferentes (I1 e I2) en la misma dirección. Esto dará como resultado dos lecturas de tensión diferentes (V1 y V2) correspondientes a las dos corrientes diferentes (I1 e I2). Con estas dos tensiones y corrientes, el software puede solucionar la caída de tensión de los diodos D1, D2 y las resistencias de los sensores R1, R2. Para el sensor R1, por ejemplo, la caída de tensión puede resolverse con la siguiente ecuación: Vdrop = ((V1*I2-V2*I1)/((V1-V2)/R2+I2-I1)). La resistencia del sensor R1 puede calcularse usando la siguiente ecuación: R1 = (V2-Vdrop)/(I2-V2/R2). En una realización, la Vdrop calculada tiene un error constante de una Vdrop medida que se corrige en el software. En una realización, la Vdrop se aumenta en aproximadamente un 15 % como compensación de errores.

Tubo médico segmentado para uso con sistemas de humidificación respiratoria

La FIG. 3A muestra una vista en planta lateral de una sección del tubo compuesto 1201 de ejemplo que puede usarse junto con el sistema de humidificación respiratoria 100 descrito con referencia a la FIG. 1. El tubo compuesto 1201 puede usarse como la rama inspiratoria 202 y puede configurarse, como se describe en esta memoria, para proporcionar propiedades térmicamente beneficiosas que ayudan en la prevención de la condensación de gases a lo largo del tubo. El tubo compuesto 1201 incluye una pluralidad de miembros alargados envueltos y empalmados para formar un pasaje, donde la pluralidad de miembros alargados puede incluir uno o más de los cables de calentador descritos en la presente memoria. Basándose al menos en parte en los cables de calentador que se integran en las paredes del tubo compuesto 1201, el uso del tubo compuesto 1201 como la rama inspiratoria 202 puede reducir la condensación y la lluvia y mantener un perfil de temperatura más deseable o dirigido a lo largo de la longitud de la rama inspiratoria 202. Las paredes del tubo compuesto pueden proporcionar una mayor masa térmica que resiste los cambios de temperatura y aumenta los efectos aislantes de las paredes en relación con la temperatura ambiente fuera de la rama 202. Como resultado, la temperatura a lo largo de la longitud de la rama 202, incluyendo a través de cualquier número de entornos de temperatura diferentes, puede controlarse con más precisión y puede gastarse menos potencia o energía para controlar la temperatura de los gases administrados al paciente. En algunas realizaciones, el tubo compuesto 1201 puede usarse como la rama espiratoria 210.

En general, el tubo compuesto 1201 comprende un primer miembro alargado 1203 y un segundo miembro alargado 1205. El miembro es un término amplio y se le debe dar su significado ordinario y habitual para un experto en la técnica (es decir, no se debe limitar a un significado especial o personalizado) e incluye, sin limitación, partes integrales, componentes integrales y componentes distintos. Por lo tanto, aunque la FIG. 3A ilustra una realización hecha de dos componentes distintos, se apreciará que en otras realizaciones, el primer miembro alargado 1203 y el segundo miembro alargado 1205 también pueden representar regiones en un tubo formado a partir de un único material. Por lo tanto, el primer miembro alargado 1203 puede representar una parte hueca de un tubo, mientras que el segundo miembro alargado 1205 representa una parte de soporte o refuerzo estructural del tubo que añade soporte estructural a la parte hueca. La parte hueca y la parte de soporte estructural pueden tener una configuración en espiral, como se describe en esta memoria. El tubo compuesto 1201 puede usarse para formar la rama inspiratoria 202 y/o la rama espiratoria 210 como se describe en esta memoria, un tubo coaxial como se describe a continuación, o cualquier otro tubo como se describe en otra parte de esta divulgación.

En este ejemplo, el primer miembro alargado 1203 comprende un cuerpo hueco enrollado en espiral para formar, al menos en parte, un tubo alargado que tiene un eje longitudinal LA-LA y una luz 1207 que se extiende a lo largo del eje longitudinal LA-LA. En al menos una realización, el primer miembro alargado 1203 es un tubo. Preferentemente, el primer miembro alargado 1203 es flexible. Además, el primer miembro alargado 1203 es preferiblemente transparente o, al menos, semitransparente o semiopaco. Un grado de transparencia óptica permite a un cuidador o usuario inspeccionar la luz 1207 en busca de bloqueo o contaminantes o confirmar la presencia de humedad. Una variedad de plásticos, incluyendo plásticos de calidad médica, son adecuados para el cuerpo del primer miembro alargado 1203. Ejemplos de materiales adecuados incluyen elastómeros de poliolefina, amidas de bloques de poliéster, elastómeros de copoliéster termoplásticos, mezclas de EPDM-polipropileno y poliuretanos termoplásticos.

La estructura de cuerpo hueco del primer miembro alargado 1203 contribuye a las propiedades aislantes del tubo compuesto 1201. Es deseable un tubo aislante 1201 porque, como se explica en esta memoria, evita o reduce la pérdida de calor. Esto puede permitir que el tubo 1201 suministre gas desde un calentador-humidificador a un paciente mientras mantiene sustancialmente el estado acondicionado del gas con un consumo de energía reducido o mínimo.

La estructura de cuerpo hueco del primer miembro alargado puede usar aire como aislamiento. Las paredes del tubo compuesto pueden proporcionar una mayor masa térmica que resiste los cambios de temperatura y aumenta los efectos aislantes de las paredes en relación con la temperatura ambiente fuera del tubo. Como resultado, la temperatura a lo largo de la longitud del tubo, incluyendo a través de cualquier número de entornos de temperatura diferentes, puede controlarse con más precisión y puede gastarse menos energía o energía para controlar la temperatura de los gases administrados al paciente. Además, la estructura de cuerpo hueco también aísla o va de alguna manera a aislar los gases dentro del tubo de las condiciones ambientales y las condiciones ambientales cambiantes. El tubo puede exponerse a diferentes condiciones en diferentes partes del hospital (por ejemplo, en diferentes salas, pero también podría exponerse a incubadoras o ventiladores o mantas posicionas sobre partes del tubo). La estructura de cuerpo hueco actúa para aislar los gases de tales cambios ambientales. Otros cambios ambientales pueden ser cambios en la temperatura y humedad que pueden ocurrir en diversas regiones tales como, por ejemplo, en regiones tropicales.

En al menos una realización, la parte hueca del primer miembro alargado 1203 se llena con un gas. El gas puede ser aire, lo que es deseable debido a su baja conductividad térmica (2,62*10‘2 W /m K a 300K) y muy bajo coste. También se puede usar ventajosamente un gas que sea más viscoso que el aire, ya que una viscosidad más alta reduce la transferencia de calor por convección. Por lo tanto, gases tales como argón (17,72*10‘3 W/m-K a 300 K), kripton (9,43*10‘3 W/m-K a 300 K) y xenón (5,65*103 W/m-K a 300 K) puede aumentar el rendimiento de aislamiento. Cada uno de estos gases es no tóxico, químicamente inerte, inhibidor del fuego, y está disponible comercialmente. La parte hueca del primer miembro alargado 1203 puede sellarse en ambos extremos del tubo, lo que hace que el gas dentro esté sustancialmente estancado. Alternativamente, la parte hueca puede ser una conexión neumática secundaria, tal como una línea de muestra de presión para transportar la retroalimentación de presión desde el extremo del paciente del tubo a un controlador. El primer miembro alargado 1203 puede estar opcionalmente perforado. Por ejemplo, la superficie del primer miembro alargado 1203 puede perforarse en una superficie orientada hacia fuera, opuesta a la luz 1207. En otra realización, la parte hueca del primer miembro alargado 1203 se llena con un líquido. Los ejemplos de líquidos pueden incluir agua u otros líquidos biocompatibles con una alta capacidad térmica. Por ejemplo, se pueden usar nanofluidos. Un nanofluido de ejemplo con capacidad térmica adecuada comprende agua y nanopartículas de sustancias tales como aluminio.

El segundo miembro alargado 1205 también se enrolla en espiral y se empalma al primer miembro alargado 1203 entre vueltas adyacentes del primer miembro alargado 1203. El segundo miembro alargado 1205 forma al menos una parte de la luz 1207 del tubo alargado. El segundo miembro alargado 1205 actúa como soporte estructural para el primer miembro alargado 1203.

En al menos una realización, el segundo miembro alargado 1205 es más ancho en la base (proximal a la luz 1207) y más estrecho en la parte superior. Por ejemplo, el segundo miembro alargado puede ser de forma generalmente 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 1203 correspondiente es adecuada. Alternativamente, la forma del segundo miembro alargado puede seleccionarse para mejorar o reducir la flexibilidad de un segmento dado. Por ejemplo, la forma puede ser cuadrada, rectangular, trapezoidal, de diamante o de paralelogramo, pentagonal, o de otro modo poligonal, o la forma puede ser una versión redondeada de tales formas con esquinas redondeadas.

Preferiblemente, el segundo miembro alargado 1205 es flexible, para facilitar la flexión del tubo. El segundo miembro alargado 1205 puede ser menos flexible que el primer miembro alargado 1203. Esto mejora la capacidad del segundo miembro alargado 1205 para soportar estructuralmente el primer miembro alargado 1203. Por ejemplo, el módulo del segundo miembro alargado 1205 es preferiblemente de 30 a 50 MPa (o aproximadamente de 30 a 50 MPa). El módulo del primer miembro alargado 1203 es menor que el módulo del segundo miembro alargado 1205. El segundo miembro alargado 1205 puede ser sólido o en su mayor parte sólido. Además, el segundo miembro alargado 1205 puede encapsular o alojar material conductor, tal como filamentos, y específicamente calentar filamentos o sensores (no mostrados). Los filamentos de calentamiento pueden minimizar las superficies frías sobre las que se puede formar el condensado del aire cargado de humedad. Los filamentos de calentamiento también pueden usarse para alterar el perfil de temperatura de los gases en la luz 1207 del tubo compuesto 1201. Una variedad de polímeros y plásticos, incluyendo plásticos de calidad médica, son adecuados para el cuerpo del segundo miembro alargado 1205. Ejemplos de materiales adecuados incluyen elastómeros de poliolefina, amidas de bloques de poliéster, elastómeros de copoliéster termoplásticos, mezclas de EPDM-polipropileno y poliuretanos termoplásticos. En ciertas realizaciones, el primer miembro alargado 1203 y el segundo miembro alargado 1205 pueden hacerse del mismo material. El segundo miembro alargado 1205 también puede hacerse de un material de color diferente al del primer miembro alargado 1203, y puede ser transparente, translúcido u opaco. Por ejemplo, en una realización, el primer miembro alargado 1203 puede hacerse de un plástico transparente, y el segundo miembro alargado 1205 puede hacerse de un plástico azul opaco (u otro color).

Esta estructura enrollada en espiral que comprende un cuerpo hueco flexible y un soporte integral puede proporcionar resistencia al aplastamiento, mientras que deja la pared del tubo lo suficientemente flexible como para permitir curvas de radio corto sin retorcerse, ocluirse o aplastarse. Preferiblemente, el tubo puede doblarse alrededor de un cilindro metálico de 25 mm de diámetro sin retorcerse, ocluirse o aplastarse, como se define en la prueba para aumentar la resistencia al flujo con la flexión según la norma ISO 5367:2000(E). Esta estructura también puede proporcionar una superficie de luz suave 1207 (orificio de tubo), que ayuda a mantener el tubo libre de depósitos y mejora el flujo de gas. Se ha encontrado que el cuerpo hueco mejora las propiedades aislantes de un tubo, mientras que permite que el tubo permanezca ligero.

Como se ha explicado anteriormente, el tubo compuesto 1201 puede usarse como un tubo espiratorio y/o un tubo inspiratorio en un circuito de respiración, o una parte de un circuito de respiración. Preferiblemente, el tubo compuesto 1201 se usa al menos como un tubo inspiratorio.

La FIG. 3B muestra una sección transversal longitudinal de una parte superior del tubo compuesto 1201 de ejemplo de la FIG. 3A. La FIG. 3B tiene la misma orientación que la FIG. 3A. Este ejemplo ilustra además la forma de cuerpo hueco del primer miembro alargado 1203. Como se ve en este ejemplo, el primer miembro alargado 1203 forma en sección transversal longitudinal una pluralidad de burbujas huecas, que están completamente encerradas dentro del tubo compuesto. Las burbujas huecas pueden llenarse con aire. Las partes 1209 del primer miembro alargado 1203 se solapan con envolturas adyacentes del segundo miembro alargado 1205. Una parte 1211 del primer miembro alargado 1203 forma la pared de la luz (orificio del tubo).

Se descubrió que tener una holgura 1213 entre vueltas adyacentes del primer miembro alargado 1203, es decir, entre burbujas adyacentes, mejoraba inesperadamente las propiedades aislantes globales del tubo compuesto 1201. Por lo tanto, en ciertas realizaciones, las burbujas adyacentes se separan por una holgura 1213. Además, ciertas realizaciones incluyen la realización de que proporcionar una holgura 1213 entre burbujas adyacentes aumenta la resistividad de transferencia de calor (el valor R) y, en consecuencia, disminuye la conductividad de transferencia de calor del tubo compuesto 1201. También se encontró que esta configuración de holgura mejora la flexibilidad del tubo compuesto 1201 permitiendo curvas de radio más corto. Un segundo miembro alargado 1205 en forma de T, como se muestra en la FIG. 3B, puede ayudar a mantener una holgura 1213 entre burbujas adyacentes. Sin embargo, en ciertas realizaciones, las burbujas adyacentes se tocan. Por ejemplo, las burbujas adyacentes pueden cohesionarse entre sí.

Uno o más materiales conductores pueden disponerse en el segundo miembro alargado 1205 para calentar o detectar el flujo de gas. En este ejemplo, dos filamentos de calentamiento 1215 se encapsulan en el segundo miembro alargado 1205, uno a cada lado de la parte vertical de la "T". Los filamentos de calentamiento, también denominados cables de calentamiento, 1215 comprenden material conductor, tal como aleaciones de aluminio (Al) y/o cobre (Cu), o polímero conductor. Preferentemente, el material que forma el segundo miembro alargado 1205 se selecciona para que no sea reactivo con el metal en los filamentos de calentamiento 1215 cuando los filamentos de calentamiento 1215 alcanzan su temperatura de funcionamiento. Los filamentos 1215 pueden espaciarse de la luz 1207 de modo que los filamentos no estén expuestos a la luz 1207. En un extremo del tubo compuesto, se pueden formar pares de filamentos en un bucle de conexión.

En al menos una realización, una pluralidad de filamentos se disponen en el segundo miembro alargado 1205. Los filamentos pueden conectarse eléctricamente entre sí para compartir un carril común. Por ejemplo, un primer filamento, tal como un filamento de calentamiento, puede disponerse en un primer lado del segundo miembro alargado 1205. Un segundo filamento, tal como un filamento de detección, puede disponerse en un segundo lado del segundo miembro alargado 1205. Un tercer filamento, tal como un filamento de tierra, puede disponerse entre los filamentos primero y segundo. Los filamentos primero, segundo y/o tercer pueden conectarse entre sí en un extremo del segundo miembro alargado 1205.

La FIG. 3C muestra una sección transversal longitudinal de las burbujas de la FIG. 3B. Como se muestra, las partes 1209 del primer miembro alargado 1203 que se solapan con envolturas adyacentes del segundo miembro alargado 1205 se caracterizan por un grado de región de cohesión 1217. Una región de cohesión más grande mejora la resistencia de los tubos a la deslaminación en la interfaz de los miembros alargados primero y segundo. Adicional o alternativamente, la forma de la perla y/o la burbuja se puede adaptar para aumentar la región de cohesión 1217. Por ejemplo, la FIG. 3D muestra un área de cohesión relativamente pequeña en el lado izquierdo. La FIG. 4B también muestra una región de cohesión más pequeña. Por el contrario, la FIG. 3E tiene una región de cohesión mucho mayor que la mostrada en la FIG. 3D, debido al tamaño y la forma del cordón. Las FIGS. 4A y 4C también ilustran una región de cohesión más grande. Cada una de estas figuras se describe con más detalle a continuación. Debe apreciarse que aunque las configuraciones de las FIGS. 3E, 4A y 4C pueden ser preferidas en ciertas realizaciones, otras configuraciones, incluyendo las de las FIGS. 3D, 4B y otras variaciones, pueden utilizarse en otras realizaciones según se desee.

La FIG. 3D muestra una sección transversal longitudinal de una parte superior de otro tubo compuesto. La FIG. 3D tiene la misma orientación que la FIG. 3B. Este ejemplo ilustra además la forma de cuerpo hueco del primer miembro alargado 1203 y demuestra cómo el primer miembro alargado 1203 forma en sección transversal longitudinal una pluralidad de burbujas huecas. En este ejemplo, las burbujas se separan completamente entre sí por una holgura 1213. Un segundo miembro alargado 1205 generalmente triangular soporta el primer miembro alargado 1203.

La FIG. 3E muestra una sección transversal longitudinal de una parte superior de otro tubo compuesto. La FIG. 3E tiene la misma orientación que la FIG. 3B. En el ejemplo de la FIG. 3E, los filamentos de calentamiento 1215 se espacian más lejos entre sí que los filamentos 1215 en la FIG. 3B. Se descubrió que aumentar el espacio entre los filamentos de calentamiento puede mejorar la eficiencia de calentamiento, y ciertas realizaciones incluyen esta realización. La eficiencia de calentamiento se refiere a la relación de la cantidad de calor introducido en el tubo a la cantidad de energía producida o recuperable del tubo. En términos generales, cuanto mayor sea la energía (o calor) que se disipa del tubo, menor será la eficiencia de calentamiento. Para un rendimiento de calentamiento mejorado, los filamentos de calentamiento 1215 pueden estar igualmente (o aproximadamente igualmente) espaciados a lo largo del orificio del tubo. Alternativamente, los filamentos 1215 pueden posicionarse en extremidades del segundo miembro alargado 1205, lo que puede proporcionar una fabricación más simple.

La FIG. 4A muestra una sección transversal longitudinal de una parte superior de un tubo compuesto. La FIG. 4A muestra una realización de un tubo compuesto 1201 en donde el primer miembro alargado (es decir, la burbuja) tiene una gran altura. En este ejemplo, la burbuja tiene un radio de curvatura relativamente pequeño y, por lo tanto, una curvatura grande. Además, la burbuja es aproximadamente de tres a cuatro veces mayor en altura que la altura del segundo miembro alargado 1205.

La FIG. 4B muestra una sección transversal longitudinal de una parte superior de otro tubo compuesto. La FIG. 4B muestra una realización de un tubo compuesto 1201 en donde el primer miembro alargado (es decir, la burbuja) se aplana en la parte superior. En este ejemplo, la burbuja tiene un radio de curvatura muy grande pero una curvatura pequeña. Además, la burbuja tiene aproximadamente la misma altura que el segundo miembro alargado 1205.

La FIG. 4C muestra una sección transversal longitudinal de una parte superior de otro tubo compuesto. La FIG. 4C muestra una realización de un tubo compuesto 1201 en donde la anchura del primer miembro alargado (es decir, la burbuja) es superior a la altura del primer miembro alargado (es decir, la burbuja). En este ejemplo, la burbuja tiene radio de curvatura y la curvatura entre la de la FIG. 4A y la FIG. 4B, y el centro del radio para la parte superior de la burbuja está fuera de la burbuja (en comparación con la FIG. 4A). Los puntos de inflexión en los lados izquierdo y derecho de la burbuja están aproximadamente en el medio (en altura) de la burbuja (en oposición a la parte inferior de la burbuja, como en la FIG. 4A). Además, la altura de la burbuja es aproximadamente el doble que la del segundo miembro alargado 1205, dando como resultado una altura de burbuja entre la de la FIG. 4A y la FIG. 4B.

La configuración de la FIG. 4A dio como resultado la menor pérdida de calor del tubo. La configuración de la FIG. 4B dio como resultado la mayor pérdida de calor del tubo. La configuración de la FIG. 4C tenía una pérdida de calor intermedia entre las configuraciones de la FIG. 4A y 4B. Sin embargo, la gran área superficial externa y la transferencia de calor por convección en la configuración de la FIG. 4A condujeron a un calentamiento ineficaz. De este modo, de los tres disposiciones de primeros miembros alargados (es decir, la burbuja) de las FIGS. 4A-4C, la FIG. 4C tenían las mejores propiedades térmicas globales. Cuando se introdujo la misma energía térmica en los tres tubos, la configuración de la FIG. 4C permitió el mayor aumento de temperatura a lo largo de la longitud del tubo.

La burbuja de la FIG. 4C es suficientemente grande para aumentar el volumen de aire aislante, pero no lo suficientemente grande como para provocar una pérdida de calor convectiva significativa. Se determinó que la configuración de la FIG. 4B tenía las propiedades térmicas más pobres, a saber, que la configuración de la FIG. 4B permitía el aumento de temperatura más pequeño a lo largo de la longitud del tubo. La configuración de la FIG. 4A tenía propiedades térmicas intermedias y permitía un aumento de temperatura más bajo que la configuración de la FIG. 4C.

Debe apreciarse que, aunque la configuración de la FIG. 4C puede preferirse en ciertas realizaciones, otras configuraciones, incluyendo las de las FIGS. 4A, 4B y otras variaciones, pueden utilizarse en otras realizaciones según se desee.

La TABLA 1 muestra la altura del primer miembro alargado (es decir, la burbuja), el diámetro exterior del tubo y el radio de curvatura de las configuraciones mostradas en cada una de las FIGS. 4<a>, 4B y 4C.

Tabla 1

Flexibilidad del tubo

Las FIGS. 5A-5E proporcionan ejemplos de modificaciones al primer miembro alargado y al segundo miembro alargado que pueden alterar la flexibilidad de un tubo compuesto 1201. La geometría del tubo 1201 también afecta a las propiedades mecánicas del tubo. Al alterar la flexibilidad y la rigidez, las propiedades mecánicas del tubo 1201 pueden personalizarse. Debe apreciarse que cada una de las modificaciones analizadas a continuación tiene sus efectos establecidos de manera aislada (es decir, si todas las demás se mantienen iguales). Sin embargo, debe apreciarse que un experto en la técnica podría usar una o más de una de las modificaciones descritas a continuación para lograr el tubo deseado con el orificio de luz apropiado, el diámetro exterior, el perfil exterior, la apariencia estética, la flexibilidad/rigidez, la longitud, las características de aislamiento u otras características deseadas. La flexibilidad del tubo puede referirse a normas definidas, tales como normas industriales, para doblarse sin retorcerse, ocluirse, o tener una resistencia aumentada demasiado alta al flujo dentro del tubo. Al aumentar la flexibilidad, la presente divulgación contempla tubos que pueden ser más flexibles que el estándar definido. Un tubo que tiene flexibilidad aumentada puede indicar que el tubo puede doblarse a un radio de curvatura más pequeño y/o con menos fuerza requerida para hacer una flexión en el tubo.

Diámetro

La FIG. 5A ilustra alteraciones en el diámetro de la luz y el tamaño del diámetro del primer miembro alargado. Al aumentar el tamaño de la burbuja del primer miembro alargado, aumentará la flexibilidad del tubo 1201. Por el contrario, un tamaño de burbuja más pequeño producirá una región más rígida del tubo 1201. Por ejemplo, el diámetro del primer miembro alargado puede estar en el intervalo de 1,0 mm (o aproximadamente 1,0 mm) y 6,0 mm (o aproximadamente 6,0 mm).

Al aumentar el diámetro interior del tubo, disminuirá la flexibilidad del tubo 1201. Por el contrario, un diámetro interior de tubo más pequeño aumentará la flexibilidad del tubo 1201. Por ejemplo, el diámetro interior del tubo puede estar en el intervalo de 6,0 mm (o aproximadamente 6,0 mm) y 30,0 mm (o aproximadamente 30,0 mm). Variando el diámetro interior del tubo 1201, es posible tener un diámetro interior más pequeño cerca de una interfaz del paciente, lo que puede aumentar la comodidad del paciente, mejorar la estética y reducir la invasividad de la interfaz.

Grosor de pared

En el ejemplo de la FIG. 5B, el grosor de sección transversal de la parte interior 1211 del primer miembro alargado 1203 que forma la pared de la luz es menor que el grosor de la parte exterior. Debido a que la configuración de la FIG.

5B da como resultado una burbuja más fina cerca de la luz, tal configuración permite que la parte interior 1211 se comprima o "agrupe" más fácilmente cuando el tubo compuesto 1201 se dobla en una forma de cruz. Por lo tanto, ciertas realizaciones incluyen la comprensión de que una configuración en donde el grosor de sección transversal de la parte interior 1211 es menor que el grosor de sección transversal de la parte exterior puede mejorar la flexibilidad del tubo compuesto 1201 al permitir curvas de radio más corto. Además, ciertas realizaciones incluyen la comprensión de que la flexibilidad general del tubo puede mejorarse proporcionando un primer miembro alargado 1203 con un grosor de pared de sección transversal variable. Deseablemente, el grosor de la parte interior 1211 es menor que el grosor de la parte exterior.

En al menos una realización, el grosor de la parte interior 1211 es al menos un 20 % (o aproximadamente un 20 %) menor que el grosor de la parte exterior. Por ejemplo, en ciertas realizaciones, el grosor de la parte interior 1211 es al menos 30 % (o aproximadamente 30 %), al menos 40 % (o aproximadamente 40 %), al menos 50 % (o aproximadamente 50 %), o al menos 60 % (o aproximadamente 60 %) menor que el grosor de la parte exterior. En ciertas realizaciones, el grosor de la parte interior 1211 es un 27 % (o aproximadamente 27 %) menor que el grosor de la parte exterior. En ciertas realizaciones, el grosor de la parte interior 1211 es un 32 % (o aproximadamente 32 %) menor que el grosor de la parte exterior. En ciertas realizaciones, el grosor de la parte interior 1211 es un 58%(o aproximadamente 58 %) menor que el grosor de la parte exterior. En ciertas realizaciones, el grosor de la parte interior 1211 es un 64 % (o aproximadamente un 64 %) menor que el grosor de la parte exterior.

El grosor de la parte exterior puede estar en el intervalo de 0,14 mm (o aproximadamente 0,14 mm) y 0,5 mm (o aproximadamente 0,5 mm), y preferiblemente en el intervalo de 0,20 mm (o aproximadamente 0,20 mm) y 0,50 mm (o aproximadamente 0,50 mm). El grosor de la parte interior 1211 puede estar en el intervalo de 0,05 mm (o aproximadamente 0,05 mm) y 0,30 mm (o aproximadamente 0,30 mm), y preferiblemente en el intervalo de 0,08 mm (o aproximadamente 0,08 mm) y 0,15 mm (o aproximadamente 0,15 mm).

Paso

Haciendo referencia a la FIG. 5C, el paso de los devanados del primer miembro alargado 1203 se puede cambiar para afectar la flexibilidad del tubo. El paso se refiere al espaciamiento de un devanado de un miembro al siguiente del mismo miembro. Por ejemplo, el paso puede referirse al espaciamiento desde el primer miembro alargado al siguiente primer miembro alargado, desde el segundo miembro alargado al siguiente segundo miembro alargado, el centro del miembro al siguiente centro y así sucesivamente. Un paso más pequeño puede dar como resultado que la altura (H-H) sea mayor que la anchura (W-W) de una burbuja de sección transversal longitudinal única del primer miembro alargado 1203. Debido a que una altura mayor aumenta la cantidad de holgura de material en la pared exterior de la burbuja del primer miembro alargado 1203, tal configuración puede mejorar la flexibilidad del tubo compuesto 1201 permitiendo curvas de radio más corto.

Por consiguiente, ciertas realizaciones incluyen la comprensión de que la flexibilidad general del tubo puede mejorarse reduciendo el paso y proporcionando un primer miembro alargado 1203 con una altura de sección transversal longitudinal que es mayor que la anchura de sección transversal longitudinal. Debe apreciarse que, aunque esta configuración de ejemplo puede preferirse en ciertas realizaciones, pueden usarse otras configuraciones y variaciones en otras realizaciones según se desee. Por ejemplo, la altura de una burbuja en sección transversal longitudinal del primer miembro alargado 1203 puede ser menor que su anchura.

Sin embargo, un experto en la técnica debe apreciar que, en general, un paso más ancho proporcionará un tubo más flexible (es decir, una burbuja con un W-W relativamente mayor). Por ejemplo, un tubo con una gran altura H-H y una pequeña anchura W-W será menos flexible que un tubo con una gran anchura W-W. El factor de cruce de H-H grande y W-W grande puede ser aún mayor en flexibilidad (que una altura H-H pequeña y una anchura W-W grande), porque es W-W también tiene un impacto significativo en la flexibilidad.

En al menos una realización, la altura de burbuja (H-H) puede estar en el intervalo de 1,2 mm (o aproximadamente 1,2 mm) y 10 mm (o aproximadamente 10 mm), tal como 1,2 mm (o aproximadamente 1,2 mm), 1,7 mm (o aproximadamente 1,7 mm), 1,8 mm (o aproximadamente 1,8 mm), 2,7 mm (o aproximadamente 2,7 mm), 2,8 mm (o aproximadamente 2,8 mm), 3 mm (o aproximadamente 3 mm), 3,2 mm (o aproximadamente 3,2 mm), 3,5 mm (o aproximadamente 3,5 mm), 3,8 mm (o aproximadamente 3,8 mm), 4 mm (o aproximadamente 4 mm), 4,5 mm (o aproximadamente 4,5 mm), 7,7 mm (o aproximadamente 7,7 mm), u 8,2 mm (o aproximadamente 8,2 mm). En al menos una realización, la anchura de burbuja (W-W) puede estar en el intervalo de 1,7 mm (o aproximadamente 1,7 mm) y 8 mm (o aproximadamente 8 mm), tal como 1,7 mm (o aproximadamente 1,7 mm), 3,2 mm (o aproximadamente 3,2 mm), 3,5 mm (o aproximadamente 3,5 mm), 4,0 mm (o aproximadamente 4,0 mm), 4,2 mm (o aproximadamente 4,2 mm), 5,2 mm (o aproximadamente 5,2 mm), 5,5 mm (o aproximadamente 5,5 mm), 6 mm (o aproximadamente 6 mm), 7 mm (o aproximadamente 7 mm), 7,5 mm (o aproximadamente 7,5 mm), u 8 mm (o aproximadamente 8 mm).

La relación entre la altura de burbuja (H-H) y la anchura de burbuja (W-W) se puede expresar como una relación. Una relación de altura de burbuja (H-H) a anchura de burbuja (W-W) igual a 0 es menos flexible. La flexibilidad aumenta a medida que aumenta la relación. En al menos una realización, la relación de la altura de burbuja (H-H) a la anchura de burbuja (W-W) puede estar en el intervalo de 0,15 (o aproximadamente 0,15) y 1,5 mm (o aproximadamente 1,5), tal como 0,16 (o aproximadamente 0,16), 0,34 (o aproximadamente 3,4), 0,50 (o aproximadamente 0,50), 0,56 (o aproximadamente 0,56), 0,57 (o aproximadamente 0,57), 0,58 (o aproximadamente 0,58), 0,67 (o aproximadamente 0,67), 0,68 (o aproximadamente 0,68), 0,73 (o aproximadamente 0,73), 0,85 (o aproximadamente 0,85), 1,1 (o aproximadamente 1,1) y 1,3 (o aproximadamente 1,3).

Anchura del cordón

La FIG. 5D ilustra alteraciones en la anchura del segundo miembro alargado. El segundo miembro alargado 1205 puede ser flexible, para facilitar la flexión del tubo. Por ejemplo, el módulo del segundo miembro alargado 1205 es preferiblemente de 30 a 50 MPa (o aproximadamente de 30 a 50 MPa). El módulo del primer miembro alargado 1203 puede ser menor que el módulo del segundo miembro alargado 1205. El segundo miembro alargado 1205 puede ser sólido o en su mayor parte sólido. La anchura del segundo miembro alargado 1205 puede aumentarse para alterar la flexibilidad del tubo. Una anchura mayor del segundo miembro alargado 1206 con el mismo paso disminuiría la flexibilidad (ya que también disminuiría efectivamente la anchura del primer miembro alargado 1203). La anchura excesiva del segundo miembro alargado 11205 puede limitar el radio de curvatura y hacer que el tubo se agrupe o se aplaste. Una mayor anchura en el segundo miembro alargado 1205 al mismo paso también reduce la longitud libre disponible para doblar la pared interior del primer miembro alargado 1203, y así crea un tubo más rígido. También puede aumentar la cohesión entre los miembros alargados primero y segundo reduciendo la longitud de holgura en la parte superior del primer miembro alargado.

Burbuja plana

La FIG. 5E ilustra una realización del primer miembro alargado en donde la burbuja está aplanada en la parte superior y sólida. El cuerpo aplanado del primer miembro alargado puede disminuir la flexibilidad del tubo. Una sección de burbuja aplanada puede rigidizar el tubo significativamente. En algunas realizaciones, la burbuja aplanada puede ser en su mayor parte sólida, pero puede estar ligeramente abierta (no mostrada).

Tubo de rigidez variable

La FIG. 6A muestra una sección transversal longitudinal de un ejemplo de tubo 301 de grosor variable. En general, el tubo médico 301 comprende un conducto alargado 303 que tiene una primera abertura 305, una segunda abertura 307 y un eje longitudinal LA-LA. En este ejemplo, el conducto alargado 303 tiene una forma generalmente cilíndrica. Sin embargo, el término "conducto" es un término amplio y se le debe dar su significado ordinario y habitual a un experto en la técnica (es decir, no se debe limitar a un significado especial o personalizado) e incluye, sin limitación, pasajes no cilíndricos. Una luz 309 se extiende entre la primera abertura 305 y la segunda abertura 307 a lo largo del eje longitudinal LA-LA. El conducto 303 es más rígido adyacente a la primera abertura 305 que es adyacente a la segunda abertura 307.

El conducto 303 comprende una pared 311, que se extiende entre la primera abertura 305 y la segunda abertura 307, y que rodea la luz 309. En este ejemplo, la pared 311 es más rígida en una primera región 313 del conducto 303 adyacente a la primera abertura 305 que en una segunda región 315 del conducto 303 adyacente a la segunda abertura 307. La pared 311 puede ser opcionalmente corrugada, o de un perfil corrugado. Como se muestra en este ejemplo, el perfil de corrugación puede comprender crestas exteriores (o protuberancias anulares) y valles interiores (o rebajes anulares) alternos. Las crestas exteriores pueden corresponder a una ubicación de radio interior máximo y radio exterior máximo del conducto alargado, y los valles interiores pueden corresponder a una ubicación de radio interior mínimo y radio exterior mínimo del conducto alargado. Tales corrugaciones pueden ser en forma de corrugación anular o de corrugación en espiral. Alternativamente, la pared 311 puede ser de un perfil liso o no corrugado. Opcionalmente, la primera abertura 305 se configura en tamaño y forma para conectarse a una fuente de gas humidificado, tal como un humidificador descrito anteriormente, y la segunda abertura 307 se configura en tamaño y forma para conectarse a una interfaz de paciente. Por ejemplo, uno o más extremos pueden configurarse para conectarse a un orificio de conexión que facilita la conexión a la interfaz de paciente y/o humidificador. También pueden ser deseables otras configuraciones. Por ejemplo, en otras realizaciones, la primera abertura 305 puede configurarse para conectarse a una interfaz de paciente, mientras que la segunda abertura 307 puede configurarse para conectarse a un ventilador/soplador, como se ha descrito anteriormente.

Como se describe con mayor detalle a continuación, el tubo 301 puede incluir opcionalmente uno o más filamentos conductores (de calentamiento o detección). Las posiciones opcionales para los filamentos se colocan dentro de la luz, típicamente de una manera suelta y en espiral; se colocan en contacto externo estrecho con la pared del tubo, típicamente junto con una funda externa para asegurar los filamentos conductores) en su lugar y evitar la pérdida de calor; o se incrustan en la pared del tubo.

En general, la longitud total del tubo puede estar entre 1,0 m y 3,0 m (o aproximadamente 1,0 m y 3,0 m) o entre 1,0 y 2,0 m (o aproximadamente 1,0 y 2,0 m). Preferiblemente, la longitud del tubo es de 1,5 m (o aproximadamente 1,5 m) o 1,8 m (o aproximadamente 1,8 m). Preferiblemente, el diámetro medio de la luz (teniendo en cuenta la variabilidad en el diámetro creado por las crestas y los valles en la corrugación opcional) está entre 9 mm y 30 mm (o aproximadamente 9 mm y 30 mm). Preferiblemente, el diámetro de la luz para un paciente adulto es de 20 mm (o aproximadamente 20 mm) o 22 mm (o aproximadamente 22 mm). Preferiblemente, el diámetro de la luz para un paciente neonato es de 9 mm (o aproximadamente 9 mm) a 15 mm (o aproximadamente 15 mm). De hecho, se contempla que los tubos de rigidez variable descritos en esta memoria se puedan usar como reemplazo de tubos usados previamente en la técnica, que típicamente tienen un diámetro de luz promedio entre 9 mm y 30 mm y una longitud que varía entre aproximadamente 1 m y 2,5 m.

También es preferible que el tubo sea resistente a la trituración, resistente a las restricciones de flujo cuando se dobla, resistente a la deformación, resistente a cambios en la longitud y/o volumen bajo presión interna, resistente a fugas (<25 ml/min a 6 kPa), tenga baja resistencia al flujo (el aumento en la presión a flujo nominal máximo es menor de 0,2 kPa) y sea eléctricamente seguro. Preferiblemente, el tubo puede doblarse alrededor de un cilindro metálico de 25 mm de diámetro sin retorcerse, ocluirse o aplastarse, como se define en la prueba para aumentar la resistencia al flujo con la flexión según la norma ISO 5367:2000(E).

Diferente rigidez entre regiones

Haciendo referencia de nuevo a la FIG. 6A, preferiblemente, una primera región 313 del conducto 303 adyacente a la primera abertura 305 es más rígida que una segunda región 315 del conducto 303 adyacente a la segunda abertura 307. Diversas realizaciones incluyen una o más regiones adicionales entre la primera región 313 y la segunda región 315 que tienen diferentes características de rigidez que la primera región 313 y la segunda región 315 (por ejemplo, características de rigidez intermedias entre las de la primera región 313 y la segunda región 315). Un tubo de tres regiones 301, por ejemplo, puede impartir un mejor perfil de curvatura en comparación con un tubo de dos regiones 301. En la FIG. 6B se muestra un esquema de tubo de tres regiones 301. Este ejemplo comprende una tercera región 321 intermedia entre la primera región 313 y la segunda región 315.

Composición de pared

En al menos una realización, la pared se forma a partir de un producto extruido que comprende uno o más polímeros. Los polímeros preferidos incluyen polietileno lineal de baja densidad (LLDPE), polietileno de baja densidad (LDPE), polipropileno (PP), plastómero de poliolefina (POP), etilenvinilacetato (EVA), cloruro de polivinilo plastificado (PVC) o una mezcla de dos o más de estos materiales. El polímero(s) forma al menos 98,4 (o aproximadamente 98,4), 98,5 (o aproximadamente 98,5), 98,6 (o aproximadamente 98,6), 98,7 (o aproximadamente 98,7), 98,8 (o aproximadamente 98,8), 98,9 (o aproximadamente 98,9), 99,0 (o aproximadamente 99,0), 99,1 (o aproximadamente 99,1), 99,2 (o aproximadamente 99,2), 99,3 (o aproximadamente 99,), 99,4 (o aproximadamente 99,4), 99,5 (o aproximadamente 99,5), 99,6 (o aproximadamente 99,6), 99,7 (o aproximadamente 99,7), 99,8 (o aproximadamente 99,8), o 99,9 (o aproximadamente 99,9) por ciento en peso (% en peso) del producto extruido total. En realizaciones particulares, el extruido comprende 99,488 (o aproximadamente 99,488) % en peso o aproximadamente 99,49 (o aproximadamente 99,49 %) % en peso de LLDPE.

En realizaciones que comprenden una pared de espuma, la pared de espuma es preferiblemente una única pieza de espuma polimérica, por ejemplo, que se forma por extrusión de un único extruido. Una pared de espuma puede proporcionar ventajosamente un nivel mejorado de aislamiento térmico para el luz, en comparación con el nivel de aislamiento térmico proporcionado por una pared no de espuma. Por lo tanto, en al menos una realización, la pared es térmicamente aislante del contenido (tal como, por ejemplo, gases humidificados que fluyen a través del pasaje de flujo de gas) del conducto alargado a los efectos de enfriamiento potenciales del entorno que rodea el tubo médico (por ejemplo, aislante del aire ambiente que rodea un circuito de respiración, o un sistema de insuflación laparoscópica). El entorno que rodea el tubo médico es, por ejemplo, un pabellón o sala de hospital, un quirófano, un dormitorio doméstico u otras ubicaciones en donde puede ubicarse el paciente.

Un método de ejemplo para formar una pared de espuma incluye la adición de un agente espumante químico al producto extruido. Los agentes espumantes químicos a veces también se denominan agentes de soplado. Un agente espumante químico permite la formación de espuma del material extruido como parte o después del proceso de extrusión.

También se apreciará que se pueden emplear otras técnicas de espumado para formar una pared de espuma, tal como mediante métodos de espumado físicos en lugar de químicos. Los métodos de formación física de espuma incluyen la introducción de gas directamente en el producto extruido mientras está bajo presión. A medida que se extruye el producto extruido, la presión se reduce permitiendo que el gas se expanda. Por ejemplo, una de dichas técnicas físicas de espumado incluye el soplado o la inyección de gas(es) en el producto extruido en o cerca del punto de extrusión. Dicho gas(es) puede incluir nitrógeno, dióxido de carbono, pentano o butano.

Funda

En ciertas realizaciones, el conducto alargado 303 puede comprender además una funda 327, como se muestra en la FIG. 6C. Una funda 327 es un miembro que rodea parcial o totalmente la pared 311. La funda 327 puede asegurarse a la pared 311 del conducto 303 en ubicaciones a lo largo de la pared 311 o puede asegurarse solo a extremos del tubo 301. La funda también puede asegurarse por el conector intermedio 214 del tubo inspiratorio segmentado 202. La funda 327 puede usarse para asegurar filamentos conductores (descritos a continuación) en su lugar y/o para evitar la pérdida de calor debida a corrientes de aire frío que inciden en la pared 311 de tubo.

Aunque la funda 327 puede incorporarse en un conducto 303 que comprende una pared lisa (no mostrada), un tubo compuesto 1201 o una pared corrugada 311, puede ser particularmente ventajoso incluir tal funda 327 con una pared corrugada o tubo compuesto. La funda puede atrapar aire entre crestas exteriores adyacentes (o protuberancias anulares) de las corrugaciones. Esto puede ayudar a un aislamiento adicional del gas que pasa a través de la luz 309.

Cuando se extruye una funda 327 alrededor de la pared 311, por ejemplo, tal extrusión podría ser una etapa secuencial a la extrusión inicial de la pared 311, es decir, una etapa de extrusión después de la formación de la pared 311. Además, cuando una funda exterior 327, por ejemplo, es una envoltura alrededor de la pared 311, la funda 327 puede construirse en su lugar a partir de una cinta o banda enrollada en espiral alrededor de la longitud de la pared 311. Además, cuando una funda externa 327 se preforma como un tubo hueco, puede ser encamisada en posición alrededor del exterior de la pared 311.

En algunas realizaciones, la funda puede formarse a partir de una malla, trenza o cubierta de tela. El tamaño de los filamentos de tal funda puede estar entre 0,05 mm y 1,0 mm (o aproximadamente 0,05 mm y 1,0 mm). Preferiblemente, el tamaño de los filamentos es de 0,25 mm (o aproximadamente 0,254 mm) a 0,28 mm (o aproximadamente 2,8 mm). La malla trenzada puede fabricarse a partir de una variedad de materiales, tales como plásticos o metales, o fibras naturales o sintéticas. En una realización de ejemplo, la funda se forma preferiblemente por monofilamentos de tereftalato de polietileno.

En una realización de ejemplo, la funda 27 es preferiblemente una malla trenzada que rodea uno o más segmentos de la rama del circuito de respiración y se cohesiona a la rama solo en los extremos donde el conducto de respiración se inserta en conectores. En otra realización de ejemplo, la funda se ubica fuera de la pared del conducto de respiración y se asegura en y alrededor o debajo del conector de extremo al mismo tiempo que se asegura la pared del conducto. La funda puede asegurarse por cualquier medio adecuado como es conocido en la técnica, tal como por pegamento, por ajuste por fricción, por sobremoldeo, o por otros métodos de aseguramiento convencionales.

En una realización de ejemplo, la funda puede aplicarse a un conducto de respiración como un proceso en línea donde la funda se forma al mismo tiempo que se forma el conducto, o alternativamente una funda prefabricada puede aplicarse a un conducto de respiración en un proceso separado.

En uso, la funda contribuye significativamente a amortiguar los efectos de propagación de ondas de la propia rama de circuito de respiración (es decir, amortigua el desplazamiento del tubo). Aunque, en algunas realizaciones, no hay cohesión entre la funda y la rama del circuito de respiración a lo largo de la longitud del conducto, se ha encontrado que una funda mejora significativamente el desplazamiento del tubo bajo el flujo de gas (en particular, flujo de gas de alta frecuencia). Además, sorprendentemente se ha descubierto que una funda de malla tiene efectos de amortiguación particularmente buenos porque, cuando la rama se carga en tensión (como durante la terapia), el estiramiento axial o longitudinal de la malla hace que el tubo de malla se contraiga radialmente (como un juguete de trampa para los dedos), lo que hace que se apriete alrededor del tubo y restrinja o resista cualquier propagación de onda o fuerzas de desplazamiento que puedan ocurrir. Esta constricción radial es resistida por la superficie exterior de las paredes del tubo (por ejemplo, por la otra superficie de los miembros alargados primero y segundo de un tubo compuesto), dando lugar a un efecto limitador de esfuerzo para la rama del circuito de respiración. Este efecto mejora significativamente la resistencia de la rama del circuito de respiración y la resistencia a las fuerzas de desplazamiento, mientras que aún permite una flexión flexible durante el posicionamiento. En esta realización, es preferible elegir el material, número, paso de tejido y calibre de los filamentos trenzados para mejorar la rigidez de los conductos. En una realización de ejemplo de una funda de malla, la malla está entre 10 (o aproximadamente 10) y 1000 (o aproximadamente 1000) pasadas por metro. En otra realización de ejemplo de una funda de malla, la malla está entre 100 (o aproximadamente 100) y 500 (o aproximadamente 500) pasadas por metro. En otra realización de ejemplo de una funda de malla, la malla está entre 200 (o aproximadamente 200) y 400 (o aproximadamente 400) pasadas por metro. Amortiguar el desplazamiento del tubo puede referirse generalmente a restringir o resistir cualquier propagación de onda o fuerzas de desplazamiento que puedan experimentar el tubo cuando está bajo tensión, tal como durante la terapia. Esto puede dar como resultado diversos efectos de amortiguación durante la terapia, tal como una magnitud reducida de desplazamiento, una reducción en la frecuencia de desplazamiento, una reducción en la curvatura de las curvas del tubo y/o una reducción general en el movimiento notable del tubo.

La funda de malla puede comprender una hebra o filamento individual, o más de una hebra o filamento adyacente. Por ejemplo, aparte de una sola hebra, la funda de malla también puede componerse entre 2 y 32 filamentos adyacentes. Puede haber 1 o 2 o 4 u 8 o 16 o 32 o 64 o más hebras adyacentes en la funda. Puede haber cualquier número adecuado de trenzas (que contienen uno o más filamentos como se ha descrito anteriormente) para conseguir las pasadas deseadas por metro. Por ejemplo, puede haber 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40 o más trenzas. En una realización de ejemplo, una malla adecuada puede tener en el intervalo de 250-350 pasadas por metro, hecha de 36 trenzas que contienen 2 filamentos adyacentes por trenza.

Características de amortiguación alternativas

Un experto en la técnica debe apreciar que existen otros medios adecuados para resistir fuerzas de desplazamiento mientras que aún permiten flexibilidad en un movimiento de flexión, tal como uniendo al menos un componente con una respuesta de frecuencia armónica diferente del propio tubo.

En una realización de ejemplo, una característica de amortiguación es una loma, o al menos una loma. La loma puede ser interna (en la luz o en la pared lateral) o externa al tubo, formada al mismo tiempo que el tubo o en un momento separado que el tubo, formada integralmente con el tubo o no, extendiéndose a lo largo de sustancialmente la longitud de un segmento del tubo o extendiéndose solo una longitud parcial del segmento del tubo, coaxial con el tubo, o no.

En otra realización de ejemplo, una característica de amortiguación es al menos una varilla de rigidización (que se forma de un material de manera que todavía es flexible bajo fuerzas de flexión). La varilla de rigidización puede ser interna (en la luz o en la pared lateral) o externa al tubo, formada al mismo tiempo que el tubo o en un momento separado que el tubo, formada integralmente con el tubo o no, extendiéndose a lo largo de sustancialmente la longitud de un segmento del tubo o extendiéndose solo una longitud parcial del segmento del tubo, coaxial con el tubo o no.

En una realización de ejemplo, una característica de amortiguación es al menos una nervadura. La nervadura puede ser interna (en la luz o en la pared lateral) o externa al tubo, formada al mismo tiempo que el tubo o en un momento separado que el tubo, formada integralmente con el tubo o no, extendiéndose a lo largo de sustancialmente la longitud de un segmento del tubo o extendiéndose solo una longitud parcial del segmento del tubo, extendiéndose axialmente a lo largo del tubo o no, extendiéndose radialmente alrededor del tubo o no, extendiéndose perpendicularmente al eje del tubo o no.

En una realización de ejemplo, una característica de amortiguación es al menos una película. La película puede ser interna (en la luz o en la pared lateral) o externa al tubo, formada al mismo tiempo que el tubo o en un momento separado que el tubo, formada integralmente con el tubo o no, superpuesta sobre el tubo o dentro del tubo, que se extiende a lo largo de sustancialmente la longitud de un segmento del tubo o que se extiende solo una longitud parcial del segmento del tubo, coaxial con el tubo o no.

En una realización de ejemplo, la característica de amortiguación es una cinta, o tira, o cuerda. La cinta o tira o cuerda puede ser interna (en la luz o en la pared lateral) o externa al tubo, formada al mismo tiempo que el tubo o en un momento separado que el tubo, formada integralmente con el tubo o no, superpuesta sobre el tubo o dentro del tubo, que se extiende a lo largo de sustancialmente la longitud de un segmento del tubo o que se extiende solo una longitud parcial del segmento del tubo, coaxial con el tubo o no. La cinta o tira o cuerda puede incluir adhesivo en uno o más lados, extendiéndose parcial o totalmente a lo largo de la longitud de la cinta o tira o cuerda, o puede no incluir ningún adhesivo y se retendrá sobre o dentro del tubo de cualquier otra manera adecuada, tal como las descritas en otra parte de esta memoria descriptiva. La cinta o tira o cuerda puede enrollarse helicoidalmente alrededor del tubo. Preferiblemente, cuando el tubo se compone de componentes enrollados helicoidalmente, la cinta o tira o cuerda enrolladas helicoidalmente está a un paso diferente que los componentes enrollados helicoidalmente del tubo (pasos más sueltos o más ajustados). En una realización alternativa, la cinta o tira o cuerda no se enrolla helicoidalmente. En una realización de ejemplo adicional, la cinta o tira o cuerda puede extenderse longitudinalmente a lo largo del tubo. En otra realización de ejemplo adicional, la cinta o tira o cuerda incluye al menos un segmento que se enrolla helicoidalmente y al menos un segmento que no se enrolla helicoidalmente.

El conector(es) de extremo o intermedio también puede presentar características estructurales para recibir las características de amortiguación descritas anteriormente, tales como un rebaje o surco, un reborde o una ranura. Por ejemplo, en una realización de ejemplo, al menos un conector (tal como un conector de extremo o conector intermedio) comprende un rebaje o surco para recibir una columna vertebral de refuerzo como se ha descrito anteriormente. Debe apreciarse que tales características de amortiguación pueden ser retenidas por el conector(se) por medios de unión convencionales en la técnica, tales como adhesivos, ajuste por fricción o sobremoldeo. Un experto en la técnica debe apreciar además que tales características de amortiguación pueden hacerse de cualquier material adecuado, tal como plásticos, metal, fibras naturales o sintéticas, silicona u otros materiales adecuados, incluyendo los descritos en otra parte de esta memoria descriptiva.

Tubos de respiración flexibles

Las FIGS. 7A-7B y 8A-8E ilustran realizaciones de diversos tubos de respiración flexibles. Los tubos flexibles pueden usarse para mejorar la posición y la usabilidad de los tubos cuando se proporciona terapia respiratoria a pacientes, especialmente pacientes neonatales. El uso de un tubo flexible de bajo peso dentro de un sistema de humidificación respiratoria puede hacer que los tubos experimenten vibraciones y desplazamiento cuando ciertas formas de onda respiratorias se transmiten a través del tubo de respiración, por ejemplo cuando se realiza ventilación oscilatoria de alta frecuencia. En algunos casos, la vibración puede provocar un desplazamiento significativo de los tubos de respiración que puede ser desagradable o relativo a los cuidadores de pacientes, tal como prescribiendo médicos, enfermeras, terapeutas o amigos y miembros de la familia. Además, un tubo más rígido puede ser más difícil de colocar apropiadamente, y puede dar como resultado la aplicación de una carga de fuerza en la interfaz del paciente que puede ser incómoda para el paciente o incluso puede provocar lesiones. Las realizaciones descritas con respecto a las FIGS. 7A-7B y 8A-8E proporcionan diversas soluciones para amortiguar y controlar las oscilaciones y el desplazamiento de los tubos de respiración durante el funcionamiento.

Con referencia a las FIGS. 7A-7B y 8A-8D, los tubos de respiración tienen un primer segmento 402a y un segundo segmento 402b con un conector intermedio 414 entre el primer segmento 402a y el segundo segmento 402b. El primer segmento 402a puede incluir un conector de interfaz de humidificador 404 que tiene un acople adecuado para acoplamiento con la cámara de humidificación en un extremo y el conector intermedio 414 en el extremo opuesto. El segundo segmento 402b puede tener un conector de interfaz de paciente 406 que tiene un acople adecuado para acoplar con una interfaz de paciente un extremo y el conector intermedio 414 en el extremo opuesto. Los segmentos del tubo 402a, 402b pueden acoplarse entre sí por el conector intermedio para formar un único conducto para el suministro de gas. El primer segmento 402a, el segundo segmento 402b y el conector intermedio 414 pueden configurarse según las diversas realizaciones descritas en la presente memoria. Por ejemplo, los segmentos 402a, 402b pueden implementarse según los segmentos 202a y 202b, respectivamente, y el conector intermedio 414 puede implementarse según el conector intermedio 214.

El segundo segmento 402b puede ser más corto que el primer segmento 402a y, en ciertas implementaciones, el segundo segmento 402b puede ser aproximadamente la mitad de largo que el primer segmento 402a. El primer segmento 402a, por ejemplo, puede tener una longitud que es al menos aproximadamente 0,5 m y/o menor o igual a aproximadamente 2 m, al menos aproximadamente 0,7 m y/o menor o igual a aproximadamente 1,8 m, al menos aproximadamente 0,9 m y/o menor o igual a aproximadamente 1,5 m, o al menos aproximadamente 1 m y/o menor o igual a aproximadamente 1,2 m. El segundo segmento 402b, por ejemplo, puede tener una longitud que es al menos aproximadamente 0,2 m y/o menor o igual a aproximadamente 1,5 m, al menos aproximadamente 0,3 m y/o menor o igual a aproximadamente 1 m, al menos aproximadamente 0,4 m y/o menor o igual a aproximadamente 0,8 m, o al menos aproximadamente 0,5 m y/o menor o igual a aproximadamente 0,7 m.

Con referencia a las FIGS. 7A y 7B, se ilustra una realización del tubo de respiración 410. El primer segmento 402a y el segundo segmento 402b del tubo de respiración 410 tienen diferentes flexibilidades. El primer segmento 402a es más rígido y tiene una mayor tiesura o rigidez que el segundo segmento 402b. El segundo segmento 402b más cercano a la interfaz de paciente tiene mayor flexibilidad que el primer segmento 402a. En algunas realizaciones, el primer segmento y/o el segundo segmento pueden tener una rigidez variable, tal como se describe con respecto a las FIGS. 6A-6C. Por ejemplo, el primer segmento 402a puede tener una rigidez constante y el segundo segmento 402b puede tener una rigidez variable a lo largo de la longitud del segmento de modo que la parte del segundo segmento 402b más cercana a la interfaz del paciente tenga la mayor flexibilidad. Al incluir un segmento más rígido 402a, las oscilaciones y el desplazamiento en el segmento más grande del tubo pueden reducirse y amortiguarse. Las flexibilidades relativas del primer segmento 402a y del segundo segmento 402b pueden controlarse alterando la estructura del tubo. En algunas realizaciones, los segmentos 402a, 402b del tubo pueden ser un tubo compuesto y las flexibilidades pueden alterarse como se analiza en esta memoria con respecto a las FIGS. 5A-5E. Por ejemplo, el segundo segmento más flexible 402b puede tener, con respecto al primer segmento más rígido 402a, al menos uno de una pared lateral más delgada, un diámetro interior más pequeño, un paso más estrecho y/o una anchura de cordón más pequeña. En algunas realizaciones, el primer miembro alargado (por ejemplo, 1203) del segundo segmento 402b es más estrecho y más alto que el primer miembro alargado del primer segmento 402a.

Adicionalmente, el primer segmento 402a y el segundo segmento 402b pueden hacerse de diferentes materiales. Esto puede dar como resultado que el primer segmento 402a y el segundo segmento 402b tengan una rigidez/flexibilidad diferente. Alternativamente, los diferentes materiales pueden seleccionarse de manera que el primer segmento 402a y el segundo segmento 402b tengan rigidez/flexibilidad similares. En una realización de ejemplo, los diferentes materiales son un mismo material que tiene durómetros y/o viscosidades diferentes. En otra realización de ejemplo, los diferentes materiales son una familia o clase o tipo de material diferente.

En otra realización de ejemplo, uno o más segmentos pueden someterse a posprocesamiento para hacer que el segmento sea más o menos flexible. Por ejemplo, el uno o más segmentos pueden experimentar una extrusión posterior de reticulación. En una realización de ejemplo adicional, el agente de reticulación puede curarse externamente (es decir, curarse en la superficie externa del tubo), pero dejarse sin curar en la superficie interior del tubo. Alternativamente, puede hacerse lo contrario, donde la superficie interior del tubo se cura, pero no la superficie externa. En una realización de ejemplo adicional, uno o más segmentos de un tubo multisegmentado pueden incluir tal procesamiento posterior, mientras que otros segmentos del tubo multisegmentado no lo hacen.

Con referencia a las FIGS. 8A-8E, se ilustran realizaciones de un tubo de respiración 420 con una funda 408 que se superpone a uno o más segmentos del tubo 420. El primer segmento 402a y el segundo segmento 402b pueden tener la misma flexibilidad. La funda 408 puede ser similar a la funda 327 descrita con respecto a la FIG. 6C. La funda 408 puede rodear parcial o completamente la pared exterior de los segmentos y/o conectores del tubo 420. La funda 408 puede aplicarse alrededor de la pared como una capa exterior extruida, como una envoltura alrededor de la pared, o como un manguito que se desliza o se tira de él en posición alrededor de la pared. La funda 408 puede ser de cualquier grosor necesario, aunque el grosor y el material utilizado deben equilibrarse con la necesidad de mantener la flexibilidad del tubo. La funda puede formarse a partir de una malla, trenza o cubierta de tela. La funda 408 puede asegurarse en una o más ubicaciones a lo largo del tubo o puede asegurarse solo a los extremos de los segmentos del tubo, tal como el conector intermedio, la interfaz del paciente y/o la interfaz del humidificador.

La malla o funda trenzada puede incluir un número sustancial de aberturas entre los hilos que están abiertas al entorno ambiental. Cuando esas aberturas son anchas, debe apreciarse que la malla o funda trenzada no actúa como una capa aislante significativa. Sin embargo, los solicitantes han descubierto sorprendentemente que una malla o funda trenzada actúa para amortiguar o absorber el desplazamiento o movimiento del tubo durante la terapia, llevando la cantidad de desplazamiento o movimiento a niveles que son comunes y aceptables para los cuidadores. Además, los solicitantes han encontrado que tales fundas de malla o trenzadas no inhiben o restringen la flexibilidad del tubo.

En la FIG. 8A, la funda se superpone sobre el primer segmento 402a del tubo 420. En la FIG. 8C, una primera funda 408a se superpone sobre el primer segmento 402a del tubo y una segunda funda 408b se superpone sobre el segundo segmento 402b. En otro ejemplo de realización similar a la FIG. 8C, la funda puede ser continua a lo largo de toda la longitud del tubo, pasando por debajo del conector intermedio. En la FIG. 8D, un primer segmento de funda 408a se superpone sobre el primer segmento 402a del tubo, un segundo segmento de funda 408b se superpone sobre el segundo segmento 402b, y un tercer segmento de funda 408c se superpone sobre el conector intermedio 414. Los segmentos de funda 408a-c pueden ser una sola funda que se extiende desde el conector de interfaz de humidificador 404 hasta el conector de interfaz de paciente 406. En algunas realizaciones, las fundas pueden dividirse en dos o más fundas. La FIG. 8E ilustra una realización de un tubo 430 que incluye sólo un único segmento de tubo flexible entre el conector de interfaz de humidificador 404 y el conector de interfaz de paciente 406. El tubo 430 tiene una funda 408 que se extiende por toda la longitud del tubo. En una realización de ejemplo, la funda es una funda de pared delgada.

Debe apreciarse a partir de las FIGs. 7 y 8 que todas las combinaciones de flexibilidad, segmentos múltiples o únicos y fundas pueden usarse basándose en esta divulgación. De manera similar, un tubo compuesto (o burbuja) puede ser más o menos flexible debido a cualquiera de las modificaciones descritas con referencia a la FIG. 5. Por ejemplo, un tubo segmentado con conector intermedio puede proveerse de la misma flexibilidad entre los segmentos. Este tubo puede ser más flexible que otros tubos porque el primer miembro que tiene un cuerpo hueco tiene una pared lateral más delgada cerca de la luz del tubo que la que tiene en la pared lateral expuesta a la atmósfera, o puede ser más flexible que otros tubos en función de los otros parámetros descritos con referencia a la FIG. 5. Este tubo puede tener una funda sobre uno o todos los segmentos, y la funda puede pasar sobre o debajo del conector intermedio. Alternativamente, el tubo puede ser un tubo de un solo segmento con una flexibilidad constante a lo largo de su longitud, como se muestra en la FIG. 8E. Este tubo comprende una funda en toda su longitud. En otra realización, el tubo en 8E incluye una funda sobre solo una parte de la longitud del tubo. En otra realización, el tubo único de la FIG.

8E puede tener una flexibilidad variable a lo largo de su longitud, como se muestra en la FIG. 6. Alternativamente, un tubo puede proveerse de diferentes segmentos que tienen flexibilidad diferente o igual entre los segmentos. Por ejemplo, el segmento de extremo de paciente puede tener más, menos o igual flexibilidad que el segmento extremo de humidificador. De manera similar, si hay más de dos segmentos, los segmentos pueden tener más, menos o igual flexibilidad que otros segmentos del tubo.

Se han descrito ejemplos de sistemas de humidificación respiratoria y componentes y métodos asociados con referencia a las figuras. Las figuras muestran diversos sistemas y módulos y conexiones entre ellos. Los diversos módulos y sistemas pueden combinarse en diversas configuraciones y las conexiones entre los diversos módulos y sistemas pueden representar enlaces físicos o lógicos. Las representaciones en las figuras se han presentado para ilustrar claramente los principios y detalles relativos a divisiones de módulos o sistemas que se han proporcionado para facilitar la descripción en lugar de intentar delinear realizaciones físicas separadas. Los ejemplos y figuras pretenden ilustrar y no limitar el alcance de las invenciones descritas en esta memoria. Por ejemplo, los principios de la presente memoria pueden aplicarse a un humidificador respiratorio, así como a otros tipos de sistemas de humidificación, incluyendo humidificadores quirúrgicos. Los principios en esta memoria pueden aplicarse en aplicaciones respiratorias, así como en otros escenarios en donde debe controlarse una temperatura de gases a lo largo de múltiples segmentos sujetos a temperaturas ambientales variables.

Como se usa en esta memoria, el término "procesador" se refiere ampliamente a cualquier dispositivo, bloque lógico, módulo, circuito o combinación de elementos adecuados para ejecutar instrucciones. Por ejemplo, el controlador 122 puede incluir cualquier microprocesador convencional de propósito general de chip único o múltiple tal como un procesador Pentium®, un procesador MIPS®, un procesador Power PC®, procesador AMDO, procesador ARMO o un procesador ALFA®. Además, el controlador 122 puede incluir cualquier microprocesador convencional de propósito especial, tal como un procesador de señales digitales o un microcontrolador. Los diversos bloques lógicos, módulos y circuitos ilustrativos descritos en relación con las realizaciones dadas a conocer en esta memoria pueden implementarse o realizarse con un procesador de propósito general, un procesador de señales digitales (DSP), un circuito integrado de aplicación específica (ASIC), una matriz de puertas programables en campo (FPGA) u otro dispositivo de lógica programable, puerta discreta o lógica de transistor, componentes de hardware discretos o cualquier combinación de los mismos diseñada para realizar las funciones descritas en esta memoria, o puede ser un software puro en el procesador principal. Por ejemplo, el módulo lógico 504 puede ser un bloque de función implementado por software que no utiliza ningún elemento de hardware adicional y/o especializado. El controlador 122 puede implementarse como una combinación de dispositivos informáticos, por ejemplo, una combinación de un DSP y un microprocesador, una combinación de un microcontrolador y un microprocesador, una pluralidad de microprocesadores, uno o más microprocesadores junto con un núcleo de DSP, o cualquier otra configuración de este tipo.

El almacenamiento de datos puede referirse a circuitos electrónicos que permiten que los datos sean almacenados y recuperados por un procesador. El almacenamiento de datos puede referirse a dispositivos o sistemas externos, por ejemplo, unidades de disco o unidades de estado sólido. El almacenamiento de datos también puede referirse al almacenamiento de semiconductores rápido (chips), por ejemplo, memoria de acceso aleatorio (RAM) o diversas formas de memoria de solo lectura (ROM), que están conectadas directamente al bus de comunicación o al controlador 122. Otros tipos de almacenamiento de datos incluyen memoria de burbujas y memoria central. El almacenamiento de datos puede ser hardware físico configurado para almacenar datos en un medio no transitorio.

Aunque en esta memoria se divulgan ciertas realizaciones y ejemplos, la materia objeto de la invención se extiende más allá de las realizaciones descritas específicamente a otras realizaciones y/o usos alternativos, y a modificaciones y equivalentes de los mismos. Por lo tanto, el alcance de las reivindicaciones o realizaciones adjuntas a la presente memoria no está limitado por ninguna de las realizaciones particulares descritas en la presente memoria. Por ejemplo, en cualquier método o proceso descrito en la presente memoria, las acciones u operaciones del método o proceso pueden realizarse en cualquier secuencia adecuada y no se limitan necesariamente a ninguna secuencia descrita particular. Diversas operaciones pueden describirse como múltiples operaciones discretas a su vez, de una manera que puede ser útil para comprender ciertas realizaciones; sin embargo, el orden de descripción no debe interpretarse como que implica que estas operaciones dependen del orden. Adicionalmente, las estructuras descritas en esta memoria pueden realizarse como componentes integrados o como componentes separados. Con el fin de comparar diversas realizaciones, se describen ciertos aspectos y ventajas de estas realizaciones. No necesariamente todos estos aspectos o ventajas se consiguen mediante cualquier realización particular. Por lo tanto, por ejemplo, se pueden llevar a cabo diversas realizaciones de una manera que consiga u optimice una ventaja o grupo de ventajas como se enseña en esta memoria sin lograr necesariamente otros aspectos o ventajas como también se puede enseñar o sugerir en esta memoria.

El lenguaje condicional usado en esta memoria, tal como, entre otros, "puede", "podría", "p. ej." y similares, a menos que se indique específicamente lo contrario, o se entienda de otro modo dentro del contexto tal como se usa, generalmente pretende transmitir que determinadas realizaciones incluyen, mientras que otras realizaciones no incluyen, determinadas características, elementos y/o estados. Por lo tanto, dicho lenguaje condicional no pretende, en general, implicar que las características, elementos y/o estados se requieran de cualquier manera para una o más realizaciones. Tal como se usa en esta memoria, los términos "comprende", "que comprende", "incluye", "que incluye", "tiene", "que tiene" o cualquier otra variación de los mismos, pretenden cubrir una inclusión no exclusiva. Por ejemplo, un proceso, método, artículo o aparato que comprende una lista de elementos no se limita necesariamente a solo esos elementos, sino que puede incluir otros elementos no enumerados expresamente o inherentes a dicho proceso, método, artículo o aparato. Además, el término "o" se usa en su sentido inclusivo (y no en su sentido exclusivo) de modo que cuando se usa, por ejemplo, para conectar una lista de elementos, el término "o" significa uno, algunos o todos los elementos en la lista. El lenguaje conjuntivo tal como la expresión "al menos uno de X, Y y Z", a menos que se indique específicamente lo contrario, se entiende de otro modo con el contexto tal como se usa en general para transmitir que un elemento, término, etc. puede ser X, Y o Z. Por tanto, dicho lenguaje conjuntivo no pretende generalmente implicar que determinadas realizaciones requieran al menos uno de X, al menos uno de Y y al menos uno de Z, cada uno de ellos presente. Como se usa en esta memoria, las palabras "alrededor de" o "aproximadamente" pueden significar que un valor está dentro de ±10 %, dentro de ±5 %, o dentro de ±1 % del valor establecido.

Los métodos y procesos descritos en esta memoria pueden materializarse y automatizarse parcial o completamente a través de módulos de código de software ejecutados por uno o más ordenadores de propósito general y/o especial. La palabra "módulo" se refiere a lógica incorporada en hardware y/o firmware, o a una colección de instrucciones de software, que posiblemente tienen puntos de entrada y salida, escritos en un lenguaje de programación, tal como, por ejemplo, C o C++. Un módulo de software puede compilarse y vincularse en un programa ejecutable, instalado en una biblioteca vinculada dinámicamente, o puede escribirse en un lenguaje de programación interpretado tal como, por ejemplo, BASIC, Perl o Python. Se apreciará que los módulos de software pueden ser invocables desde otros módulos o desde sí mismos, y/o pueden invocarse en respuesta a eventos o interrupciones detectados. Las instrucciones de software pueden integrarse en firmware, tal como una memoria de solo lectura programable borrable (EPROM). Se apreciará además que los módulos de hardware pueden comprender unidades lógicas conectadas, tales como puertas y biestables, y/o pueden comprender unidades programables, tales como matrices de puertas programables, circuitos integrados específicos de la aplicación y/o procesadores. Los módulos descritos en esta memoria pueden implementarse como módulos de software, pero también pueden representarse en hardware y/o firmware. Además, aunque en algunas realizaciones un módulo puede compilarse por separado, en otras realizaciones un módulo puede representar un subconjunto de instrucciones de un programa compilado por separado, y puede no tener una interfaz disponible para otras unidades de programa lógicas.

En ciertas realizaciones, los módulos de código pueden implementarse y/o almacenarse en cualquier tipo de medio legible por ordenador u otro dispositivo de almacenamiento informático. En algunos sistemas, los datos (y/o metadatos) introducidos en el sistema, los datos generados por el sistema y/o los datos usados por el sistema pueden almacenarse en cualquier tipo de repositorio de datos informáticos, tal como una base de datos relacional y/o un sistema de archivos planos. Cualquiera de los sistemas, métodos y procesos descritos en esta memoria puede incluir una interfaz configurada para permitir la interacción con usuarios, operadores, otros sistemas, componentes, programas, etc.

Debe enfatizarse que pueden realizarse muchas variaciones y modificaciones a las realizaciones descritas en esta memoria, cuyos elementos deben entenderse entre otros ejemplos aceptables. Se pretende que todas estas modificaciones y variaciones se incluyan en la presente memoria dentro del alcance de esta divulgación y protegidas por las siguientes reivindicaciones. Además, nada en la divulgación anterior pretende implicar que cualquier componente, característica o etapa de proceso particular sea necesario o esencial.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Un tubo de respiración (303, 410, 420) que comprende:

un segmento extremo de humidificador (313, 315, 321,402a) del tubo de respiración (303, 410, 420) que tiene una primera flexibilidad;

un segmento extremo de interfaz de paciente (313, 315, 321, 402b) del tubo de respiración (303, 410, 420) que tiene una segunda flexibilidad; y

un conector intermedio (414) que conecta el segmento extremo de humidificador (313, 315, 321, 402a) al segmento extremo de interfaz de paciente (313, 315, 321, 402b); caracterizado por

una funda (327, 408) que se superpone al segmento extremo de humidificador (313, 315, 321, 402a) para amortiguar el desplazamiento durante el flujo de gas, en donde la funda no cubre el segmento extremo de interfaz del paciente.

2. El tubo de respiración (303, 410, 420) de la reivindicación 1, en donde la segunda flexibilidad es la misma que la primera flexibilidad.

3. El tubo de respiración (303, 410, 420) de la reivindicación 1, en donde la segunda flexibilidad es diferente de la primera flexibilidad.

4. El tubo de respiración (303, 410, 420) de cualquier reivindicación anterior, en donde el conector intermedio (414) asegura un extremo de la funda (327, 408).

5. El tubo de respiración (303, 410, 420) de cualquier reivindicación anterior, en donde la funda (327, 408) se extiende a lo largo de al menos una longitud parcial o sustancialmente a lo largo de toda la longitud del segmento extremo de humidificador (313, 315, 321, 402a, 402b).

6. El tubo de respiración (303, 410, 420) de cualquier reivindicación anterior, en donde el segmento extremo de humidificador (313, 315, 321, 402a) es un tubo compuesto que tiene un primer miembro alargado (1203) que comprende un cuerpo hueco enrollado en espiral para formar al menos en parte el tubo de respiración (303, 410, 420), y un segundo miembro alargado (1205) enrollado en espiral y empalmado entre vueltas adyacentes del primer miembro alargado (1203), formando el segundo miembro alargado (1205) al menos una parte de la luz del tubo de respiración (303, 410, 420).

7. El tubo de respiración (303, 410, 420) de cualquier reivindicación anterior, en donde la funda (327, 408) se asegura a una pared (311) del segmento extremo de humidificador (313, 315, 321, 402a) en ubicaciones a lo largo de la pared (311).

8. El tubo de respiración (303, 410, 420) de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en donde la funda (327, 408) se asegura sólo a los extremos del segmento extremo de humidificador (313, 315, 321, 402a).

9. El tubo de respiración (303, 410, 420) de una cualquiera de las reivindicaciones 7 u 8, en donde la funda (327, 408) se ubica fuera de la pared (311) y se asegura en y alrededor o debajo de un conector de extremo humidificador o el conector intermedio por cohesión, encaje por fricción o sobremoldeo.

10. El tubo de respiración (303, 410, 420) de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, en donde el segmento extremo de humidificador (313, 315, 321, 402a) es un tubo compuesto que tiene un primer miembro alargado (1203) que comprende un cuerpo hueco enrollado en espiral para formar al menos en parte el tubo de respiración (303, 410, 420), y un segundo miembro alargado (1205) enrollado en espiral y empalmado entre vueltas adyacentes del primer miembro alargado (1203), formando el segundo miembro alargado (1205) al menos una parte de la luz del tubo de respiración (303, 410, 420).

11. El tubo de respiración (303, 410, 420) de cualquier reivindicación anterior, en donde el segmento extremo de humidificador y el segmento de extremo de interfaz de paciente (313, 315, 321, 402a, 402b) se empalman permanentemente entre sí.

12. El tubo de respiración (303, 410, 420) de cualquier reivindicación anterior, en donde la funda (327, 408) comprende una malla o trenza.

13. El tubo de respiración (303, 410, 420) de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12, en donde el segmento de extremo de interfaz de paciente (313, 315, 321,402b) es una parte de una rama inspiratoria (202) configurada para ubicarse dentro de una incubadora (208).

14. El tubo de respiración de la reivindicación 12, en donde la funda (408) es una funda de malla y tiene entre 10 y 1000 pasadas por metro.

15. El tubo de respiración de la reivindicación 11, en donde la funda (408) comprende filamentos, el tamaño de los filamentos entre 0,05 mm y 1 mm.

16. El tubo de respiración de cualquier reivindicación anterior, en donde la funda cubre el conector intermedio.

17. El tubo de respiración (303, 410, 420) de la reivindicación 3, en donde la segunda flexibilidad es mayor que la primera flexibilidad.