ES2266559T3 - Circuitos respiratorios que tienen conductos y sistemas respsiratorios no convencionales y procedismientos para optimizar la utilizacion de gases puros. - Google Patents

Abstract

Un circuito respiratorio de paso múltiple, de una sola rama que comprende un primer (30) y segundo (40) conductos, cada uno de los conductos tiene un extremo próximo (10) y un extremo distal (20), en donde dicho extremo próximo del primer conducto puede ser conectado operativamente a una entrada para gases respiratorios y el segundo conducto puede ser conectado operativamente a una salida para gases respiratorios, y dicho extremo distal para conexión directa a un dispositivo de conducto de aire de un paciente, y la extensión o contracción axial del extremo distal del segundo conducto ocasiona una extensión o contracción axial correspondiente del extremo distal del primer conducto, En donde después de la extensión axial de dicho segundo conducto desde una primera conformación axial comprimida a una segunda conformación axial expandida, o viceversa, dicho conducto está configurado para retener dicha segunda conformación, y dicho primer conducto está configurado para expandirse y contraerse ensu longitud con la expansión o contracción axial equivalente de dicho segundo conducto, y en donde dicho segundo conducto comprende un tubo plegado parecido a un acordeón, el cual está configurado para retener su longitud axial sobre la extensión axial de su conformación axial comprimida y el cual está configurado para retener el ángulo de curvatura cuando se doble sin reducción sustancial en el diámetro interior del tubo.

Description

Circuitos respiratorios que tienen conductos y sistemas respiratorios no convencionales y procedimientos para optimizar la utilización de gases puros.

Campo de la invención

Esta invención se relaciona a dispositivos para uso en la resucitación y/o provisión de anestesia y/o ventilación asistida y artificial a pacientes, y más particularmente se relaciona a circuitos respiratorios con miembros portadores de fluido, de longitud ajustable, que interactúan mutuamente, a un circuito respiratorio de paso múltiple que utiliza conductos no convencionales (o de nueva era), y a sistemas y procedimientos para optimizar la utilización de gases puros (por ejemplo, agentes anestésicos y oxígeno) durante la provisión de anestesia y/o ventilación asistida y artificial.

Antecedentes de la invención

Los sistemas de ventilación asistida y/o artificial son un componente esencial de la medicina moderna. Generalmente, tales sistemas proporcionan gases puros inspiratorios a un paciente desde una fuente de los mismos, tal como de una máquina de anestesia o una máquina ventiladora, y conducen los gases espirados lejos del paciente. Los gases inspiratorios son conducidos a través de un conducto diferente de los gases espirados y así por lo menos dos conductos son requeridos. Los circuitos comúnmente usados tienen dos miembros (por ejemplo, dos tubos independientes). Los extremos de los tubos en un circuito respiratorio generalmente son mantenidos en relación espaciada por un conectador localizado en el paciente, o extremo distal del circuito. El conectador puede colocar los extremos distales (es decir, paciente) de los tubos en una relación paralela fija, o el conectador puede ser una pieza en forma de Y con los dos tubos que convergen en un ángulo. Los tubos respiratorios convencionales son corrugados y flexibles para permitir el movimiento mientras que se minimiza el colapso y el retorcimiento de los tubos. Recientemente, el uso de tubería axialmente expandible y plegada contráctil ("similar a acordeón") ha llegado a ser popular. La tubería similar a acordeón o plegada comúnmente usada es conocida como ULTRA-FLEX® (disponible de King Systems Corporation, Noblesville, Indiana, U.S.A.), FLEXITUBE® o ISOFLEX^{TM}, en la cual la longitud puede ser ajustada al expandir o contraer axialmente uno o más pliegues entre una posición cerrada y una abierta. Si los pliegues están en la posición abierta o cerrada, la pared del tubo permanece corrugada para minimizar el riesgo de retorcimiento colapso en el enrollamiento o doblamiento de la tubería.

Sistema respiratorio no respirable nuevo de cuidado respiratorio y de tipo ICU

En un sistema respiratorio no respirable, que puede ser usado para el cuidado respiratorio o en una unidad de cuidado intensivo (ICU), una válvula de una sola vía permite que los gases fluyan a un paciente a través de un conducto inspiratorio, mientras que otra válvula de una sola vía ocasiona que el gas espirado del paciente fluya a través de un conducto espiratorio y luego a un conducto de escape.

Sistemas respiratorios tipo Mapleson y de absorción de CO_{2} circulares

En un "sistema circular", una válvula de una sola vía permite que el gas fluya a un paciente a través de un primer conducto o conducto inspiratorio, mientras que otra válvula de una sola vía permite la recirculación parcial de los gases al ocasionar que los gases espirados fluyan del paciente a través de un segundo conducto o conducto espiratorio a un "módulo de recirculación" ó "circuito depurador", que generalmente comprende un absorbedor de dióxido de carbono para eliminar el dióxido de carbono espirado dando por resultado "gases depurados". Los gases depurados luego son combinados con los gases puros que provienen de la máquina de anestesia, y los gases mezclados son referidos en la presente como "gases renovados". Algo o todos los gases renovados pueden ser respirados de nuevo por el paciente. Los gases en exceso son dirigidos a un conducto de escape y/o depurador. Así, nuevos gases puros son combinados con los gases depurados en el circuito depurador, y son suministrados como gases renovados al primer conducto, mientras que los gases espirados son llevados por un segundo conducto a un "circuito depurador" para la recirculación y/o escape.

Se cree que en la anestesia de bajo flujo con el sistema circular, la concentración anestésica de los gases renovados disminuye progresivamente desde la concentración de gas puro inicial (concentración en el vaporizador) en el proceso de recirculación. Tal disminución puede ser debido a la dilución por los gases espirados y/o gases depurados, fuga y adsorción y/o absorción por el plástico, caucho y otros materiales en el sistema. Por lo tanto, la anestesia de bajo flujo, incluyendo la anestesia totalmente cerrada usando sistemas circulares de la técnica previa, es en teoría posible, pero muy limitada en la practica.

En los circuitos de tipo Mapleson A-F, el gas puro es suministrado a un tubo respiratorio común por un tubo de distribución/suministro de gas puro, en donde el tubo respiratorio actúa para proporcionar gases al paciente y recibir los gases espirados del mismo. Generalmente, el diámetro del tubo de suministro de gas puro es pequeño, para limitar de esta manera su función para ser un conducto de distribución o suministro de gas puro antes que un tubo inspiratorio (es decir, un tubo desde el cual un paciente directamente inspira como en un sistema circular). Un circuito de tipo Mapleson D (el circuito mas comúnmente utilizado entre los circuito Mapleson) no usa válvulas, por lo tanto, el flujo de gases puros requerido es suficientemente alto para minimizar la respiración de nuevo de CO_{2}. Durante la inspiración, el paciente inhalará gases puros de la entrada del tubo de distribución/suministro de gas puro y los gases del tubo respiratorio común, que puede ser una mezcla de gas puro y gases alveolares espirados. El alto flujo de gas puro inundará el tubo respiratorio, empujando los gases alveolares espirados fuera del circuito.

El circuito Bain

Una realización de una modificación de un miembro del circuito de tipo Mapleson D, frecuentemente referido como "circuito Bain" o "Bain" es descrito en la patente norteamericana 3,856,051, en el cual la línea de suministro de gas puro es insertada a través de la pared del tubo respiratorio común cerca del extremo próximo antes que cerca del extremo distal del mismo, y el tubo de suministro luego se extiende a lo largo a través del tubo respiratorio común, de modo que su extremo distal está cerca del extremo distal del tubo respiratorio común. Esto crea un circuito de un miembro a partir de miembros dobles. La línea de suministro de gas puro es unida sellablemente al tubo respiratorio común en su unión con el mismo.

Otra realización de un circuito tipo Mapleson D es descrita en la patente norteamericana 5,121,746, de Sikora, en el cual un tubo corrugado flexible es dividido por una pared común interna en un pasaje de flujo mas grande y mas pequeño y es proporcionado con un conectador de tipo bayoneta al extremo del paciente y un conectador de ajuste de doble fricción al extremo de la máquina. Una modificación del circuito descrito en esta patente es usada para formar un circuito circular vendido como el Limb\theta^{TM} por Vital Signs, Inc. de Totowa, New Jersey, USA.

El circuito Universal F®

Con referencia a la patente norteamericana No. 4,265,235, de Fukunaga, se describe un dispositivo de un miembro de aplicación universal para uso en diferentes tipos de sistemas respiratorios, que proporciona muchas ventajas sobre los sistemas previos. El dispositivo de Fukunaga, vendido como el Universal F® por King Sistems Corporation de Noblesville, Indiana, U.S.A., utiliza un diseño co-axial, o tubo dentro de un tubo, ahorrador de espacio para proporcionar gases inspiratorios y retirar gases espiratorios. Numerosas ventajas provienen de este arreglo, tal como una reducción en el tamaño del aparato respiratorio conectado a un paciente. Además, el dispositivo actúa como una nariz artificial puesto que los gases espirados calientan y mantienen la humedad de los gases inspirados ya que los dos flujos opuestos están a contracorriente en el dispositivo de un miembro.

Tecnología Universal F2®

Con referencia a la patente norteamericana No. 5,778,872, de Fukunaga y colaboradores, se describen circuitos de un miembro de paso múltiple y realizaciones de los mismos son vendidos como el F2^{TM} ó Universal F2® por King Systems Corporation de Noblesville, Indiana, U.S.A., que han revolucionado los sistemas y procedimientos de ventilación artificial para proporcionar ventilación asistida y anestesia. El sistema F2^{TM} proporciona la unión y desunión segura y fácil de los componentes del sistema de paso múltiple (Por ejemplo, co-axial) desde la terminal próxima. Esto permite la colocación y utilización más eficiente de otros componentes del circuito respiratorio, mejora el desempeño del sistema y todavía reduce el desecho médico y los costos. En general, el Universal F® y el F2^{TM} son usados en una configuración de sistema circular con un absorbedor de dióxido de carbono. Para mas información acerca de la tecnología F2^{TM}, se puede hacer contacto con King Systems Corporation.

Para información adicional sobre los sistemas respiratorios y las técnicas anestésicas y de ventilación asistida, ver las patentes norteamericanas Nos. 3,556,097, 4,007,737, 4,188,946, 4,265,235, 4,463,755, 4,232,667, 5,284,160, 5,778,872, la patente austriaca No. 93,941, la patente británica No. 1,270,946, Dorsch, J.A., y Dorsch, S.E., Understanding Anesthesia Equipment: Construction, Care and Complications Williams & Wilkins Co. Baltimore (1974), y Andrews, J.J., "Inhaled Anesthetic Delivery Systems", en Anestesia, 4^{a} Ed. Miller, Ronald, M.D., Editor, Churchill Livingstone, Inc., N.Y. (1986).

Sistemas de anestesia efectivos en costo y conductos respiratorios de nueva era no convencionales

Los hospitales, el personal médico y las entidades relacionadas están siempre buscando maneras para mejorar el cuidado médico. Numerosos estándares de inspección han sido implementados para asegurar que el cuidado médico requerido esté siendo administrado de manera segura. Por ejemplo, en el campo del cuidado respiratorio y anestesia, los procedimientos de inspección no-invasivos e invasivos han llegado a ser rutinariamente usados, tales como los sistemas de inspección de alarma que alertan al usuario de la obstrucción y/o desconexión de los flujos de gas, la inspección del gas inspirado y del flujo final, la inspección de la saturación de oxígeno mediante el oxímetro de pulsación, la inspección del gas de la sangre arterial y el gas de la sangre venosa mezclado. Estas técnicas y dispositivos hacen posible la inspección continua del paciente, lo cual permite que el profesional del cuidado de la salud vigilante ajuste o titule mas precisamente la dosificaciones necesarias de gases o fármacos anestésicos, y fácilmente detecte los problemas debido a la condición patofisiológica del paciente o debido a aquellos ocasionados por la falla o los ajustes del equipo médico. Existe un deseo para un sistema de anestesia que pueda optimizar el uso de tal equipo de inspección costoso, que por ejemplo, podría ser usado para disminuir el desecho de gases anestésicos.

El cuidado respiratorio es comúnmente y cada vez más proporcionado en medicina. El cuidado respiratorio incluye, por ejemplo, las técnicas de ventilación artificial, tal como la ventilación asistida y/o la terapia con oxígeno. Ciertos dispositivos ampliamente usados en el cuidado respiratorio incluyen circuitos respiratorios, filtros, HME's (intercambiadores de calor y humedad), tubos endotraqueales, mascaras laríngeas, tubos laríngeos y mascaras respiratorias. Los circuitos respiratorios que consisten de tubos rígidos o tubos corrugados flexibles hechos de caucho, plástico ó tubos flexibles de silicona se han usado ampliamente por todo el mundo por casi un siglo. Para prevenir la contaminación cruzada, los circuitos respiratorios de "un solo uso" son desechados después de un solo uso, o alternativamente, se usan circuitos respiratorios reutilizables más fuertes y más costosos que pueden ser esterilizados por autoclave u otros medios. Ambos tipos de circuitos son costosos de producir y/o usar. La esterilización del circuito requiere trabajo sustancial y costos de procesamiento, similar al desecho del circuito respiratorio después de un solo uso, mientras que es muy efectivo en prevenir la contaminación cruzada, también da como resultado costo adicional al hospital.

La patente norteamericana No. 5,901,705, de Leagre, describe un manguito y filtro para un circuito respiratorio, en donde el filtro y un manguito o funda tubular encierra un circuito respiratorio durante el uso. El alojamiento del filtro tiene dos puertos, un puerto es para la conexión a un paciente y el otro al extremo distal del circuito respiratorio. El manguito es conectado al exterior del alojamiento del filtro y es extensible en una dirección próxima sobre el circuito respiratorio. Después del uso, el filtro y el manguito son desechados, mientras que el circuito respiratorio es reutilizado para múltiples pacientes. El manguito y el filtro reducen la necesidad para esterilizar el circuito después de cada uso. El manguito es construido de un material relativamente barato, de peso ligero para ayudar a minimizar los costos para producir el miembro de manguito. Una película extruída de polietileno, polipropileno o polivinilo, clara que tiene un espesor generalmente similar a una bolsa de plástico de almacenamiento de alimentos de uso rudo se ha encontrado que se desempeña admirablemente en esta función como un miembro de manguito. El manguito no sirve como un conducto para proporcionar o descargar gases respiratorios.

La patente norteamericana No. 5,377,670, de Smith, describe una cubierta o envoltura para un circuito respiratorio para reducir la transferencia de calor entre el tubo corrugado y la atmósfera ambiental, así la caja o manguito del circuito respiratorio sirve como un medio de aislamiento. La envoltura o cubierta no es un conducto para proporcionar gases inhalados y recibir gases exhalados. La patente norteamericana No. 5,983,896, de Fukunaga, describe un circuito respiratorio de un miembro de paso múltiple que proporciona las ventajas para mantener la humedad y la temperatura debido al efecto de contracorriente de los gases.

Mientras que los dispositivos anteriores cumplen con sus objetivos y requerimientos particulares, respectivos, las patentes mencionadas en lo anterior y la técnica previa no describen un dispositivo en donde por lo menos uno de los conductos respiratorios está comprendido de un conducto o tubo (también referido como de "nueva era") no convencional (es decir, diferente de un tubo de pared rígida, conducto, tubo corrugado o tubo plegado) que es tanto axialmente como radialmente flexible, pero que tiene poca o nada de deformación mas allá de un cierto radio y/o volumen del conducto. Por radialmente flexible, se propone que el diámetro del conducto puede ser sustancialmente reducido o el conducto puede ser relajado o colapsado en la sección transversal en comparación con la tubería convencional de pared rígida. Esto es distinguido del doblamiento en forma axial de la tubería sin alterar sustancialmente el área de sección transversal del tubo en el doblez como es posible con la tubería de la técnica previa de pared rígida. Los conductos respiratorios de pared rígida, de la técnica previa mantienen la abertura bajo condiciones ambientales, así como bajo las diferenciales de presión entre su interior y exterior que ocurre durante el uso para la provisión de gases inspiratorios y/o la recepción de gases expiratorios. Puesto que estos conductos respiratorios de la técnica previa no se colapsan radialmente bajo condiciones ambientales (por ejemplo, cuando no están en uso), ellos requieren espacio mas grande para el transporte y almacenamiento, y ellos requieren paredes más gruesas que tengan suficiente rigidez para evitar el colapso bajo las condiciones ambientales y de operación. Así, una cantidad más grande de plástico es usada para producir tal tubería, lo cual incrementa los costos, así como el volumen del desecho producido.

En general, la deformación del circuito (es decir, la expansión del volumen de la tubería de circuito bajo las presiones de operación) es indeseada, ya que interfiere con la exactitud y la precisión de la administración de gas. Además, la deformación excesiva puede conducir a que gases insuficientes alcancen los pulmones del paciente.

Los presentes inventores descubrieron que, mientras que los conductos respiratorios, y de preferencia el conducto inspiratorio, pueden mantener la abertura para los gases inspiratorios y expiratorios, los conductos no necesitan estar siempre abiertos similares a los conductos o tubos de pared rígida (por ejemplo, tubos de plástico corrugados que mantienen un diámetro fijo a condiciones ambientales y/o que son relativamente rígidos o rectos). Los conductos respiratorios de la presente invención, sin embargo, deben proporcionar baja resistencia y poca deformación durante el uso, suficientes para cumplir con los requerimientos para la ventilación espontánea y asistida. Se prefiere que el conducto inspiratorio permita el flujo de gas en todos los tiempos, y aun bajo presión negativa, y que la línea expiratoria proporcione presión positiva aún en la ventilación espontánea.

Definiciones

Para facilitar la descripción adicional de la técnica previa y la presente invención, algunos términos son definidos inmediatamente enseguida, así como en otra parte en la especificación. Como se utiliza en la presente, el término "ventilación artificial o asistida" también incorporará "ventilación controlada y espontánea" en ambientes tanto agudos como crónicos, incluyendo durante la anestesia. Los gases puros incluyen gases tales como oxígeno y agentes anestésicos tales como óxido nitroso, halotano, enflurano, isoflurano, desflurano, sevoflurano, que son generalmente proporcionados por un medidor de corriente y vaporizador. El extremo de un conducto dirigido hacia un paciente será referido como el extremo distal, y el extremo de un conducto que enfrenta o conectado a una fuente de gases inspiratorios será referido como el extremo próximo. Del mismo modo, los accesorios y terminales u otros dispositivos en el extremo distal del circuito respiratorio, por ejemplo, conectados a o dirigidos al dispositivo de la vía respiratoria del paciente, (es decir, tubo endotraqueal, máscara laríngea, tubo laríngeo, máscara facial, etc.), serán referidos como accesorios y terminales distales, y los accesorios y terminales u otros dispositivos en el extremo próximo del circuito respiratorio serán referidos como accesorios y terminales próximas. Así, un adaptador o conectador distal sería localizado en el extremo distal o del paciente de un circuito.

Generalmente se entiende que una terminal próxima en un contexto de circuito respiratorio de un miembro de paso múltiple está localizada en el extremo de la máquina del circuito y separa por lo menos dos rutas de flujo independientes que están en relación estrechamente espaciada u opuesta, paralela, o que están coaxiales en el circuito de modo que por lo menos una ruta de flujo puede ser conectada a una fuente de gases inspiratorios, mientras que otra ruta de flujo puede ser conectada a un puerto de descarga que está espaciado del puerto de gas inspiratorio. Una terminal próxima también puede comprender un alojamiento rígido que combina dos rutas de flujo independientes en una ruta de flujo común, por ejemplo, un accesorio de tipo Y, de preferencia con un septum. El uso de un accesorio próximo con una terminal próxima en un circuito de un miembro, es un nuevo concepto originado por las invenciones Universal F2®, que por primera vez hicieron posible fácilmente conectar y desconectar tubos plurales a una terminal próxima sobre una máquina de ventilación asistida por medio de un accesorio próximo correspondiente. Distinto a la terminal próxima, cuando un accesorio próximo comprende pasos múltiples, el accesorio próximo mantiene la relación espacial de los extremos próximos de los tubos que forman un circuito de paso múltiple. Por consiguiente, un accesorio próximo en un circuito respiratorio generalmente se va a entender como un accesorio que permite la conexión fácil de la tubería a una terminal próxima, que puede proporcionar gases inspiratorios y gases expiratorios de descarga desde puertos espaciados, separados. En algunas realizaciones de la presente invención, la tubería puede ser directamente unida a una terminal próxima, mientras que en otras realizaciones la tubería puede conectarse a un accesorio próximo que puede acoplarse a un puerto o puertos correspondientes sobre una terminal próxima. El accesorio próximo puede incluir un medio de filtro, o puede acoplarse a un filtro que a su vez se conecta a una terminal próxima.

El término conducto ampliamente comprende miembros portadores de fluido sin que sea limitado a tubos corrugados convencionalmente usados, tales como aquellos usados en los circuitos respiratorios y/o de anestesia actualmente disponibles, (es decir, un conducto tiene un paso definido por una o más paredes, tiene una variedad de formas y diámetros, y sirve para el propósito de llevar gases inspiratorios a, o gases expiratorios desde, un paciente). Por ejemplo, los conductos para el uso con la presente invención pueden comprender envolturas de tela o plástico flexibles (similar a una película u hoja hecha de plástico, tal como polivinilo, que puede tener una forma cilíndrica o tubular cuando los gases o fluidos están contenidos, pero se colapsa o libera la forma tubular cuando se desinfla o se vacía) y/o tubos flexibles que pueden ser de pared lisa, rectos, corrugados, colapsables y/o enrollados. A este respecto, ciertas realizaciones de la presente invención sustancialmente se apartan del concepto y diseño convencionales de los conductos respiratorios de la técnica previa. Las realizaciones de conductos flexibles para portar gases respiratorios hacia y/o desde un paciente de acuerdo a la presente invención, pueden ser tanto flexibles en las direcciones radial y axial hasta un volumen y/o radio máximos (o área en sección transversal máxima donde la forma en sección transversal no es circular) y tener una amplia variedad de formas en sección transversal, y al hacerlo de esta manera, proporcionar un aparato de bajo costo muy bien adecuado para proporcionar cuidado respiratorio, es decir ventilación asistida a un paciente, que es efectivo y práctico.

Los conductos tubulares no clásicos o no convencionales se refieren a conductos usados en un circuito respiratorio para portar gases inspiratorios y/o expiratorios del paciente, que se hacen de materiales y/o tienen formas no previamente utilizadas en máquinas de ventilación asistida o de anestesia para portar gases inspiratorios y espiratorios entre un paciente u otro mamífero y la máquina. Por portación de gases inspiratorios y/o espiratorios del paciente, se entiende que los gases están siendo proporcionados por medio de un conducto a un paciente desde una fuente (por ejemplo, máquina ventiladora) y descargados por medio de la misma y/u otro conducto a un escape (por ejemplo, máquina de ventilación asistida). Por ejemplo, un conducto inspiratorio o expiratorio enrollado, cuando es usado de acuerdo con la presente invención, es un conducto tubular no convencional. Del mismo modo, un conducto formado de tela impermeable al gas, flexible, tal como, pero no limitada a, película extruída de polietileno, polipropileno o polivinilo, que es radialmente expandible a un radio y volumen máximos bajo presiones generalmente usadas en la respiración asistida y es colapsable cuando la presión dentro del mismo es menor que la presión ambiental ó las presiones generalmente usadas en la respiración asistida, se puede usar como un conducto respiratorio no convencional de acuerdo con la presente invención. Presión ambiental se refiere a la presión normalmente encontrada fuera de los tubos, que es generalmente la presión atmosférica. Tales conductos pueden mantener la abertura como sea necesario en el uso, pero fácilmente relajarse o colapsarse (el colapso puede requerir de alguna ayuda dependiendo de la realización) a diámetros, longitudes y volúmenes más pequeños, particularmente cuando la presión interna interior es suficientemente menor que la presión fuera del conducto.

Para los propósitos de brevedad, el término tubo flexible Suave^{TM} es usado para describir un conducto respiratorio flexible para el uso en la portación de gases respiratorios (es decir, gases a ser inspirados y gases expirados a ser descargados) entre un paciente y una máquina de ventilación o dispositivo de cuidado respiratorio, en el cual el conducto es radialmente colapsable cuando no está en uso, y puede expandirse a un diámetro predeterminado máximo (o área en sección transversal máxima; diámetro máximo y radio máximo incorporan el área en sección transversal máxima cuando la forma de sección transversal no es circular) y el volumen durante el uso (tal conducto será referido después en la presente en este documento como un tubo suave ó conducto suave; ninguno de los derechos de marca son postergados mediante el uso del término suave o cualquier otra marca usada en la presente a pesar del caso o la inclusión de la iniciales TM o del símbolo ®). En la expansión a su diámetro máximo (es decir, área en sección transversal máxima) un tubo suave muestra sustancialmente la misma deformación en las aplicaciones de ventilación asistida como los tubos corrugados convencionales o los conductos de tubería plegada (es decir, ULTRA-FLEX®). Los tubos flexibles suaves también pueden ser expandidos o contraídos axialmente. Los tubos suaves son mucho menos costosos de fabricar que los conductos convencionales que tienen un diámetro o forma en sección transversal relativamente rígida, tales como aquellos formados de tubería corrugada.

Los tubos radialmente colapsables preferidos para el uso en la presente invención, cuando son inflados a las presiones encontradas en la provisión de la ventilación asistida y/o anestesia a humanos y a otros mamíferos, tendrán una deformación de menos de aproximadamente 50%, de preferencia menos de aproximadamente 20%, más de preferencia menos de aproximadamente 10%, aun más de preferencia menos de aproximadamente 5% y mucho más de preferencia menos de aproximadamente 2%. Los tubos radialmente colapsables preferidos para el uso en la presente invención tienen un área en sección transversal mínima cuando se inflan completamente, suficiente para cumplir con las características de flujo deseadas (después en la presente, referida como el área en sección transversal inflada), y pueden colapsarse, de modo que el área en sección transversal colapsada es de preferencia menor que aproximadamente 90% del área en sección transversal inflada, mas de preferencia menor que aproximadamente 70% del área en sección transversal inflada, aún más de preferencia menor que aproximadamente 50% del área en sección transversal inflada, aun más de preferencia menor que aproximadamente 25% del área en sección transversal inflada, y mucho más de preferencia menor que 10% del área en sección transversal inflada.

En una realización, los tubos suaves son transportados y almacenados en forma colapsada, y después del inflamiento de los mismos no se puede hacer esfuerzo subsecuente para colapsarlos, excepto opcionalmente para comprimir los tubos suaves a un volumen más pequeño para el desecho. De esta manera, los costos de fabricación, transporte y almacenamiento son minimizados. Las fuerzas gravitatorias ocasionarán que los tubos suaves se colapsen a grados variantes en algunas realizaciones cuando no son presurizados lo suficiente.

Requerimientos del circuito respiratorio

Un paciente que requiere ventilación artificial o anestesia puede ser posicionado en una posición difícil de manejar y dependiendo del sitio quirúrgico la longitud requerida del circuito puede variar. Esto es también así en pacientes que se someten a diagnosis, como por ejemplo, MRI, exploraciones de CT, etc. Por lo tanto es deseable tener un circuito respiratorio que sea flexible y que la longitud de tanto el tubo de suministro de gas puro o inspiratorio como el tubo expiratorio o de descarga pueda ser ajustada mientras se minimizan las desconexiones, obstrucciones, enmarañamiento y retorcimiento. También es deseable tener circuitos respiratorios que sean ligeros en peso. Además, para la cuestión de costo, los proveedores del cuidado de la salud (es decir hospital, médico, centro de cirugía ambulatorio, hogares de ancianos, etc.) requieren circuitos respiratorios poco costosos y/o procedimientos poco costosos para proporcionar ventilación artificial o anestesia a los pacientes en necesidad de los mismos.

Los circuitos respiratorios pueden ser clasificados en base a como es eliminado el dióxido de carbono. El dióxido de carbono puede ser eliminado por "arrastre", que es dependiente del flujo de entrada de gas puro (es decir, la absorción de CO_{2} no es requerida, por ejemplo en un circuito de tipo Mapleson), o al usar un absorbedor de CO_{2} tal como cal de sosa y similar, (es decir, como en un circuito circular). Así, los circuitos respiratorios en anestesia son generalmente proporcionados como circuitos circulares (sistema de absorción de CO_{2}) o circuitos de tipo Mapleson. Debido a que los sistemas de respiración parcial de tipo Mapleson D requieren altos flujos de gas puro, el sistema circular es el sistema mas ampliamente aceptado. Los sistemas respiratorios en donde el bajo flujo de gas puro puede ser utilizado, son ventajosos debido al consumo reducido y al desecho de gases puros (por ejemplo, gases anestésicos), beneficios ecológicos (contaminación ambiental reducida) y ahorros en costos. Sin embargo, un mayor problema de las técnicas de bajo flujo en la anestesia es la eficiencia de la utilización de gas puro y la manera impredecible concerniente con la concentración alveolar o inspirada de anestésicos proporcionados al paciente, que deben ser administrados en dosificaciones suficientes para alcanzar puntos finales anestésicos deseados (por ejemplo, evitar el estado de conciencia durante la cirugía sin sobredosificación). Además, hay una discrepancia significante entre la concentración de ajuste del vaporizador anestésico volátil y la concentración inspirada de gases anestésicos. Un problema adicional con el sistema circular es la interacción de los anestésicos volátiles con el absorbedor de dióxido de carbono (por ejemplo, cal de sosa), que recientemente se ha reportado por producir sustancias tóxicas. Este problema incluye la formación de monóxido de carbono y compuesto A durante la degradación de los anestésicos volátiles por la cal de sosa. Por ejemplo, CO se ha encontrado en los anestésicos, incluyendo los sistemas circulares de halotano, enflurano, isoflurano y desflurano. Además, en el caso de sevoflurano, se sabe que el sevoflurano es degradado en la presencia de cal de sosa a olefina y Compuesto A, que se ha reportado que tiene potencial nefrotóxico a las concentraciones clínicas. Además, es deseado reducir el desecho de gases anestésicos y respiratorios costosos en los sistemas circulares y en los sistemas de tipo Mapleson.

Un mayor problema con los circuitos respiratorios de un miembro, previos, es que la línea de gas inspiratorio o gas puro no llegue a ser desconectada o bloqueada (por ejemplo, por medio del retorcimiento) durante el uso. Por esta razón, la unión en forma rígida del extremo próximo de la línea de gas inspiratorio al accesorio de entrada de gas puro fue reforzada, mientras que el extremo distal se permitió mover con respecto al extremo distal del conducto exterior (por ejemplo, conducto de escape) que podría crear un espacio muerto variable. A pesar del descubrimiento sorprendente reportado en la patente norteamericana No. 5,778,872, de Fukunaga, que un espacio muerto apropiado en un circuito respiratorio podría ser beneficioso al producir normocapnia sin hipoxia, todavía hay un deseo por un circuito que tenga un espacio muerto ya sea mínimo y/o fijo sin considerar la manipulación del circuito, pero que sea flexible y seguro. Además, hay un deseo por sistemas que utilicen más eficientemente los gases anestésicos de una manera segura y predecible. También es deseado que el mismo circuito respiratorio sea utilizado en casos tanto de adultos como pediátricos, o por lo menos en un número más grande de pacientes, minimizando de esta manera la necesidad por circuitos de diferente tamaño. También hay una necesidad por circuitos y sistemas respiratorios que sean más simples, de peso ligero, efectivos en costo, más seguros y/o más fáciles de operar y manejar que los circuitos y sistemas previos.

Sumario de la invención

Una realización de la presente invención incluye un circuito respiratorio, en donde por lo menos uno de los conductos respiratorios es un conducto no convencional. Así, en un circuito de un miembro, doble miembro o múltiple miembro, un circuito no convencional puede ser usado para llevar los gases inspiratorios y/o expiratorios entre un paciente u otro mamífero y una máquina. Por ejemplo, en una realización, por lo menos un tubo en el circuito puede ser un tubo colapsable o suave, o puede ser un tubo en espiral o enrollado. Tales circuitos pueden ser referidos como circuitos F3^{TM} o circuitos Universal F3^{TM} (ninguna renuncia de los derechos de marca se hace por la presente para estas u otras marcas utilizadas en la presente).

Una realización de la presente invención incluye un circuito respiratorio de paso múltiple que comprende un primer y segundo conductos, en donde los extremos próximos del primer y segundo conductos cada uno puede ser conectado a un accesorio de entrada o salida respectivo, y el movimiento del extremo distal del primer conducto ocasiona un movimiento correspondiente del extremo distal del segundo conducto. Así, los miembros del circuito interactúan de modo que la extensión o contracción axial de un miembro ocasiona una extensión o contracción axial correspondiente en longitud de un segundo miembro. Este último tipo de circuito también puede ser referido en la presente como un circuito contráctil F3^{MR} o un circuito Universal F3^{TM}. En una realización, por lo menos uno de los conductos es un tubo enrollado. En otra realización, un tubo enrollado está contenido dentro de un tubo flexible exterior que es axialmente extensible y comprimible, formando un circuito respiratorio de un miembro de paso múltiple, que también puede ser referido en la presente como un circuito F Coil^{TM}.

En una realización, el conducto flexible exterior puede ser un tubo plegado o un conducto no convencional para proporcionar extensión y contracción axial. En una realización, un tubo similar a un acordeón (por ejemplo, tubo ULTRA-FLEX®), está dividido internamente por una pared común que está hecha de un plástico flexible o tela impermeable al gas que permite la expansión radial simultánea de un paso mientras que ocasiona la contracción del(los) otro(s) paso(s) que comparten la pared flexible común. En otra realización, un conducto no convencional puede ser unido lado por lado con un tubo plegado ya sea mediante la unión continua o espaciada. Además, dos o más tubos Suave^{TM} pueden ser usados conjuntamente para crear un conducto respiratorio de tubo Suave^{TM} de paso múltiple. Tal conducto respiratorio de tubo Suave^{TM} de paso múltiple puede ser fabricado al extruir un tubo de plástico flexible en casi la misma manera como son formadas las bolsas de plástico para almacenamiento. Sin embargo, antes que sellar con calor radialmente a través del tubo extruído para formar una bolsa, las costuras axiales pueden ser formadas con calor en la dirección axial para formar pasos portadores de gas separados.

Los accesorios próximo y distal pueden ser unidos en los extremos próximos y/o distales de los pasos en los dispositivos de conducto respiratorio de la presente invención para facilitar la conexión operativa a las máquinas y a los pacientes, respectivamente.

Una realización de la presente invención incluye un conducto respiratorio de paso múltiple que comprende por lo menos un primer y segundo tubos flexibles, en donde los extremos próximos del primer y el segundo tubos flexibles pueden ser conectados a un accesorio de entrada o salida, y en donde por lo menos uno de los tubos flexibles está comprendido de un material tubular de plástico no convencional (por ejemplo, formado de una tela o lámina flexible tal como polivinilo). Tal conducto respiratorio es capaz de mantener la abertura respiratoria bajo el rango de condiciones encontradas en la provisión de la respiración, la ventilación ya sea espontánea o asistida (es decir proporcionar el pasaje libre de los gases inspiratorios y expiratorios), pero puede colapsarse parcialmente o de manera sustancial completamente cuando no está en uso. Tal tubo puede ser transportado en forma colapsada o forma sustancialmente colapsada. Los tubos que forman el conducto respiratorio de paso múltiple pueden ser arreglados lado por lado, tener conexiones periódicas entre sí, o uno puede estar contenido dentro del otro y sus formas pueden ser variadas grandemente. Por ejemplo, una forma en sección transversal circular no es necesaria. Los extremos distales y próximos de cada tubo pueden ser formados de un material más rígido que el resto del tubo o ser unido a un accesorio para facilitar la conexión a una fuente de gas inspiratoria, una salida de escape, a un bote de dióxido de carbono para la recirculación de gases tal como aquel usado en una máquina de anestesia, y a los dispositivos de las vías respiratorias tales como máscaras respiratorias y tubos endotraqueales.

La presente invención también implica unos sistemas para optimizar la utilización de gases puros durante la ventilación artificial o asistida, incluyendo la administración de anestesia. En una realización, un sistema de tipo Mapleson D es modificado y combinado con un sistema circular de absorción de CO2 modificado para producir un sistema eficiente, en donde el sistema es capaz de optimizar la utilización de gases anestésicos de una manera segura y predecible. Al proporcionar gases puros no diluidos en el lado del paciente (es decir el extremo distal del circuito) y al circular los gases expirados a través de un circuito depurador que tiene un absorbedor de dióxido de carbono, el sistema proporciona garantía de que el paciente recibe concentraciones de gas puro más precisas (es decir, cercanas a la concentración de oxígeno del medidor de flujo de la maquina de anestesia y el ajuste de concentración del vaporizador anestésico volátil). Además, la recirculación de los gases permite la reutilización de los gases después de la eliminación de CO_{2}, proporcionando de esta manera anestesia de bajo flujo confiable. Como un resultado, es optimizada la utilización de gases puros. Además, al usar un circuito respiratorio de un miembro de paso múltiple, en donde las dimensiones de por lo menos uno de los conductos respiratorios pueden ser alteradas para ajustar el volumen en el mismo o al usar miembros de longitud mutuamente ajustable, la concentración anestésica y la cantidad de respiración pueden ser ajustadas de manera segura y optimizadas de manera predecible, y el mismo conducto o circuito respiratorio puede ser utilizado universalmente en casos de adultos y pediátricos.

Los circuitos no necesitan ser individualmente empacados, pero más de un circuito puede ser empacado conjuntamente. Una ventaja de tener varios circuitos empacados conjuntamente, es que el empaque puede ser más compacto, también reduciendo los costos de almacenamiento y transporte y el desecho. Además, solo una bolsa o caja necesita ser abierta en lugar de varias bolsas de plástico, lo cual disminuye el tiempo del arreglo. Todos los ahorros anteriores pueden ser sustanciales ya que ellos ayudan a optimizar la utilización de la sala de operaciones (por ejemplo, tiempo de espera reducido por los profesionales entre las operaciones debido a la limpieza de la sala de operaciones reducida y el tiempo del arreglo). Por lo tanto, la presente invención mejora la efectividad en costo del cuidado de la salud mas allá de los ahorros en costo del dispositivo. Los circuitos y sistemas de la presente invención son simples, compactos y de peso ligero para facilitar el almacenamiento y el transporte, usan menos plástico y dan por resultado menos desecho médico que es generado, y son seguros, prácticos, fáciles de manejar, protegen el medio ambiente y promueven la ventilación artificial efectiva en costo.

La presente invención se puede entender mejor por referencia a las figuras y además la descripción detallada enseguida. Para los propósitos de facilitar el entendimiento de la invención, en las siguientes figuras ciertos componentes de accesorios no son mostrados y/o ciertos componentes de accesorios son mostrados en forma simplificada. Por ejemplo, postes o pestañas para componentes de espaciamiento de uno al otro no van a ser mostrados, el espesor de la pared y los diámetros y longitudes del tubo relativos no están a escala.

Descripción de las figuras

La Fig. 1 es un diagrama que ilustra un primer conducto de tubo enrollado, retraído, contenido dentro de un segundo conducto comprimido, con ambos de los extremos próximos del primer y segundo conductos que están unidos a un accesorio próximo común, en donde una porción del segundo conducto no está mostrada para permitir la visualización del primer conducto.

La Fig. 2 es un diagrama que ilustra una porción del dispositivo de la Fig. 1 en la extensión.

Las Figs. 3A-D ilustran la operación de un sistema de tipo Mapleson D y el Sistema de Absorción de CO_{2} Circular.

Las Figs. 4A-C ilustran los componentes y la operación de un sistema construido de acuerdo con la presente invención, con 4B-C que ilustran el sistema usando un enrollamiento o espiral dentro de una realización de circuito de tubo de la presente invención, en la cual el tubo exterior es un tubo similar a un acordeón (por ejemplo, ULTRA-FLEX®).

Las Figs. 5A-D ilustran los componentes y la operación de los sistemas usando el circuito de doble enrollamiento.

Las Figs. 6A-B ilustran los componentes y la operación de una configuración de tubo interior corredizo, en la cual una línea de gas inspiratorio convencional de pared lisa es insertada a través de un accesorio en un tubo axialmente expansible y colapsable.

Las Figs. 7A-B ilustran los componentes y la operación de una realización de tubo de acordeón coaxial doble de la presente invención.

Las Figs. 8A-B ilustran los componentes y la operación de un tubo o funda ondulada en una realización de tubo de acordeón de la presente invención, con una porción del tubo exterior removida para mostrar el tubo interior.

Las Figs. 9A-B ilustran los componentes y la operación de una realización de pared contráctil común de la presente invención, con una porción del tubo exterior removida para mostrar el tubo interior.

La Fig. 10 ilustra los componentes y la operación de otra versión de la realización de la figura 8, en la cual un primer conducto formado de una lamina de plástico lisa, un tubo suave, envuelve un tubo interior o segundo conducto comprendido de un tubo corrugado en el cual el tubo exterior es recortado para mostrar el tubo interior, y una sección intermedia removida para adaptar la escalación de la figura. Mientras que el conducto exterior o primer conducto puede colapsarse cuando no está siendo utilizado, el conducto interior mantiene su diámetro durante las condiciones de operación de cuidado respiratorio y durante las condiciones ambientales y de no uso.

La Fig. 11 ilustra los componentes y la operación de un conducto respiratorio de un solo miembro, en el cual un primer tubo flexible es un tubo corrugado o plegado flexible, convencional, que mantiene un diámetro fijo a las condiciones ambientales y sobre las condiciones de operación de la terapia respiratoria, mientras que el segundo tubo es un tubo de plástico no convencional que puede colapsarse radialmente cuando no es requerida la abertura.

La Fig. 12 ilustra los componentes y la operación de un conducto respiratorio de un miembro formado de dos tubos o conductos no convencionales, por ejemplo, tubos suaves, unidos en sus extremos dístales y próximos. Uno de los tubos incluye un tubo enrollado, que es mas radialmente rígido que el tubo que en el cual está contenido para ayudar a mantener la abertura de su tubo alojado.

Las Figs. 13 (a) y (b) ilustran un conducto respiratorio en forma expandida (a) y forma comprimida (b), en el cual el conducto exterior o primer conducto es un tubo suave con una porción removida para mostrar el tubo interior, y el conducto interior es un tubo enrollado en donde el paso del tubo enrollado tiene una forma de sección transversal relativamente rígida.

La Fig. 14 es una gráfica que ilustra la relación de la concentración de isoflurano inspirado (F_{1}) y suministrado (F_{D}) durante la anestesia de bajo flujo de gas puro (FGF) graduada.

La Fig. 15 es una gráfica que ilustra la relación de la concentración inspirada (F_{1}) y de flujo final (F_{ET}) a la concentración suministrada (F_{D}) con un ajuste del vaporizador constante de isoflurano al 1.2% durante la anestesia de bajo flujo (1L/min FGF).

La Fig. 16 ilustra un surtidor ejemplar para suministrar múltiples conductos respiratorios, estos últimos que son mostrados en forma de bloque.

Descripción detallada de la invención Circuitos F3^{TM}-circuitos con conductos no convencionales (de nueva era)

Con referencia a la Fig. 1, se ilustra una realización de la presente invención, que incluye un circuito respiratorio de paso múltiple con miembros de longitud ajustable que interactúan mutuamente. Está realización, también referida en la presente como el circuito F-Coil^{TM}, tiene un accesorio próximo opcional 10 y un accesorio distal opcional 20. El primer conducto 30 es un tubo elástico enrollado que tiene un extremo próximo 32 y un extremo distal 34. El extremo próximo 32 del primer conducto 30 está conectado al accesorio próximo 10 y el extremo distal 34 del primer conducto 30 esta conectado al accesorio distal 20. En una realización alternativa, el accesorio próximo 10 puede proporcionar un conectador próximo para el tubo 30. El extremo 32 y el accesorio 10 pueden variar en diámetro, forma y relación espacial para proporcionar la conexión a cualquier terminal próxima de "tipo F2^{TM}" estándar, tal como aquella descrita en la patente norteamericana 5,778,872, de Fukunaga.

En una realización preferida, el segundo tubo o tubo exterior 40 es flexible y corrugado, y formado de un material transparente (o semitransparente). La tubería corrugada preferida incluye, por ejemplo ULTRA-FLEX®, que en la extensión axial desde su conformación axial comprimida, o viceversa, retendrá su longitud axial (por ejemplo, no rebotará; es decir, tubería plegada similar a acordeón). Además, el ULTRA-FLEX®, cuando es doblado, retendrá el ángulo de curvatura al cual es doblado sin reducción sustancial en el diámetro interior del tubo. La tubería corrugada adecuada para uso en la presente invención es usada en el circuito ULTRA-FLEX, tubería ULTRA-FLEX®de King Systems Corporation, de Noblesville, IN, U.S.A., o la tubería usada en el circuito Isoflex^{TM} vendido por Baxter Corporation de Round Lake, IL, USA. La tubería puede ser formada con accesorios distales y/o próximos integrales, en donde los accesorios tienen paredes relativamente mas gruesas o más rígidas que la tubería, o la tubería puede ser unida o soldada a accesorios apropiadamente conformados, como sea deseado.

Como debe ser muy claro para un experto en la técnica a partir del resumen anterior y las definiciones, existen muchas realizaciones de la presente invención que son contempladas e incluidas. Por ejemplo, los diámetros del primer y segundo conductos (30, 40) pueden variar dependiendo del uso. También, el tubo exterior 40 o el tubo interior 30 pueden ser reemplazados con un tubo suave. Debe ser claro que un tubo flexible enrollado puede cambiar su configuración axial total sin alterar la forma de sección transversal del paso o pasos dentro de éste.

El tubo exterior 40 termina en un accesorio exterior distal opcional 20, que es diseñado para la conexión fácil a los dispositivos del paciente, tal como de un tubo endotraqueal, tubo laríngeo, máscara laríngea o máscara de anestesia.

En una realización, el extremo distal 34 del primer tubo puede ser directamente unido al interior del segundo tubo 40. Opcionalmente, el primer tubo puede ser directamente unido al interior del segundo tubo 40 en una serie de puntos designados a lo largo de la longitud del tubo 40. El primer tubo 30 también puede ser envuelto alrededor del exterior del tubo 40, y periódicamente unido al exterior del mismo.

Con referencia al accesorio distal opcional 20, el extremo distal 34 del primer tubo 30 se muestra unido al mismo. En una realización, el accesorio distal 20 está conectado a un accesorio distal interior opcional al cual el extremo distal 34 del primer tubo 30 puede ser conectado. La longitud del accesorio 20 puede ser extendida y el punto de conexión entre el accesorio 20 y el accesorio interior distal opcional hecho axialmente ajustable, en donde puede ser proporcionado un espacio muerto o inactivo predeterminado.

Con referencia a la Figura 2, se puede observar que el segundo conducto 40 se ha extendido axialmente, lo cual ocasiona que el primer conducto 30 se extienda axialmente. La longitud, diámetro, números de vuelta por pulgada, y la elasticidad del primer conducto 30 son seleccionados para prevenir el retorcimiento del primer conducto 30 en la extensión que bloquearía el flujo a través del mismo, pero proporciona la retracción o rebote de la vuelta 30 en la contracción axial del tubo exterior 40, sin comprometer el desempeño del circuito de un miembro. De preferencia, la elasticidad de la vuelta, o la tendencia a reenrollarse, no debe ocasionar desconexión del extremo próximo 32 del conducto interior 30 del accesorio próximo 10, cuando el conducto exterior 40 es axialmente extendido a su longitud máxima, y del mismo modo no debe ocasionar que el extremo distal 34 del conducto interior 30 se mueva axialmente con respecto al extremo distal del tubo 40. El conducto interior 30 puede ser fabricado de plástico de grado médico, por ejemplo, aquel usado para proporcionar el muestreo de gas respiratorio, o tal como aquel usado en dispositivos de fluido intravenoso.

Un tubo axialmente extensible y colapsable o comprimible (por ejemplo, tubería similar a acordeón, tubería enrollada, etc.) usado como el primer tubo (que puede ser un tubo interior o exterior), y en donde el segundo, o tubo interior o tubo adyacente también se expande o se comprime de una manera sincronizada con el primer tubo, es grandemente deseable debido a que se promueve la seguridad, ya que se disminuyen las desconexiones, obstrucciones y retorcimientos. Esto también mejora el control de respiración y proporciona flexibilidad más grande y efectividad en costo ya que la fabricación, almacenamiento y transporte llegan a ser menos costosos.

Realización de circuito de doble enrollamiento

Con referencia a la Figura 5A-B, se ilustra otro circuito. Dos tubos enrollados 60 y 62 están en relación enrollada paralela para formar un circuito de doble enrollamiento. Los tubos pueden ser unidos conjuntamente en uno o más puntos externos, un tubo puede ser formado dentro del otro, o un tubo puede ser dividido por una pared común que forma dos pasos. Con referencia a 5B, la interacción de los miembros en la expansión es ilustrada en una vista esquemática, junto con su alineación con un accesorio próximo 70 y la terminal próxima 80 usada en un sistema circular. Las flechas de flujo demuestran las rutas de los gases inspiratorios desde la entrada FGF (flujo de gas puro) y a la salida de gas espiratorio. Los tubos 60 y 62 están conectados en sus extremos dístales a un accesorio distal 72 por medio de uniones roscadas 74. Las Figuras 5C-D ilustran una realización alternativa del doble enrollamiento ilustrado en las Figuras 5A-B. Los tubos enrollados 600 y 620 están conectados a un accesorio próximo 700, que conecta los tubos respectivos a la terminal próxima 800 usada en un sistema circular. Observar que los tubos 600 y 620 están interfijados por la interacción de sus enrollamientos, y opcionalmente pueden ser unidos periódicamente de manera conjunta. Como las aberturas próximas y distales en los tubos 600 y 620 son independientes, los accesorios pueden ser unidos sobre cualquier lado interior o exterior de las paredes de los tubos 600 y 620. Los tubos 600 y 620 están conectados en sus extremos dístales a un accesorio distal 702 por medio de uniones roscadas 704.

Realización de circuito de tubo interior corredizo

Con referencia a las Figuras 6A-B, se ilustran los componentes y la operación de aun otro circuito. Un primer tubo 90 está insertado deslizablemente en el accesorio próximo 92 por medio del accesorio sellante 94. Un segundo tubo 96 está conectado en su extremo próximo al accesorio próximo 92, con una porción del tubo 96 removida para mostrar el primer tubo 90 adentro. El tubo 96 es axialmente comprimible y extensible, y puede ser por ejemplo hecho de tubería ULTRA-FLEX®. El primer tubo 90 está provisto con una porción de pared lisa para permitir el deslizamiento dentro y fuera del accesorio 92 en respuesta a la contracción y extensión axial del tubo 96. La interacción mutuamente axial de los miembros del circuito se puede realizar mediante la conexión directa del extremo distal del tubo 90 al extremo distal del tubo 96, por medio de un accesorio distal común, u otras técnicas y dispositivos de conexión operativos.

Realización de circuito de acordeón doble

Con referencia a las Figuras 7A-B, los componentes y la operación de una realización de un circuito de acuerdo con la presente invención son ilustrados de forma esquemática. Los tubos de acordeón coaxiales dobles 98 y 100 pueden ser conectados en sus extremos próximos entre sí o a un accesorio próximo. Los tubos 98 y 100 pueden ser ambos de tubería ULTRA-FLEX®. Las pestañas de espaciamiento o discos perforados 102 pueden ser colocados entre los tubos interior y exterior para optimizar el flujo. La interacción mutuamente axial de los miembros del circuito se puede realizar mediante la conexión directa de los extremos distales de los tubos entre sí, por medio de un accesorio distal común, u otras técnicas y dispositivos de conexión operativos, por ejemplo, mediante una pestaña o disco de espaciamiento 102 colocado cerca de, o en el extremo distal del tubo 98.

Realización de circuito de tubo ondulado

Las Figuras 8A-B ilustran los componentes y la operación de una funda de tubo ondulado en una realización de circuito de tubo de acordeón de la presente invención en forma esquemática. Un tubo de pared relativamente lisa 106 tiene una inclinación fija para tener una forma contraída ondulada. El tubo 106, de material elástico, puede enderezarse cuando es extendido y regresar a su forma contraída pre-inclinada. Un tubo exterior 108 puede ser extendido y contraído simultáneamente con el tubo 106. Las pestañas de espaciamiento o discos perforados pueden ser colocados entre los tubos interior y exterior para optimizar el flujo. Como con otras realizaciones de circuito, la interacción mutuamente axial de los miembros del circuito se puede realizar mediante la conexión directa del extremo distal de los tubos entre sí, por medio de un accesorio distal común, u otras técnicas y dispositivos de conexión operativos. Además, se puede usar una variedad de material. Por ejemplo, mientras que el tubo 108 puede ser de ULTRA-FLEX®, el tubo 106 puede ser una funda de tela o de plástico que puede ser elástica o radialmente flexible. De preferencia, la elasticidad axial (es decir la tendencia a reenrollarse o contraerse) de los conductos interiores en los circuitos de la presente invención es insuficiente para desalojar el extremo próximo del mismo desde una entrada de gas inspiratorio cuando el circuito es completamente extendido. Por ejemplo, en el dibujo 8B, la tendencia del tubo 106 a regresar a su estado comprimido o relajado, ilustrado en el dibujo 8A, no debe ser suficiente para desalojar el extremo próximo del tubo 106 del accesorio próximo 110, cuando el accesorio es mantenido estacionario y los conductos 108 y 106 son extendidos. Como es mencionado en lo anterior, el tubo 106 puede ser una funda de tela o de plástico que puede ser radialmente flexible. Así, el tubo 106 puede ser un tubo suave, y/o el tubo 108 puede ser un tubo suave. Por ejemplo, los tubos interior o exterior del conducto respiratorio de acuerdo con esta realización de la presente invención pueden relajarse o colapsarse cuando no están en uso y expandirse a la abertura requerida sobre la demanda. Se pueden adicionar pasos adicionales en esta y otras realizaciones.

Realización de circuito híbrido

Un circuito híbrido comprende un conducto convencional y por lo menos una hoja de plástico flexible (por ejemplo, polivinilo) que forma una pared que define dos o más pasos en el conducto. Las Figuras 9A-B ilustran los componentes y la operación del circuito híbrido con una pared contráctil común de la presente invención en forma esquemática. El primer y segundo tubos 116 y 118 comparten una pared exterior común 120 que es axialmente expandible y contráctil, y una pared divisoria común 122 que puede expandirse y contraerse axialmente con la pared exterior. Esta realización puede ser construida de material plegado tal como aquel usado para formar ULTRA-FLEX®. Alternativamente, la pared divisoria común 122 puede ser formada de una hoja de plástico flexible, que permite el tamaño de sección transversal de los dos pasos adaptarse a las condiciones de utilización. Por ejemplo, cuando la presión es mas alta en un paso que el otro, la pared se expande en el paso de menor presión para hacerlo más pequeño que el paso de más alta presión, mientras que el primer paso llega a ser más grande. De preferencia, la pared tiene un radio máximo bajo las condiciones de operación de cuidado respiratorio. Pasos adicionales pueden ser incluidos, que ya sea comparten la pared flexible común, o tienen diámetros que son independientes de los diámetros de los otros pasos. Esta realización puede ser formada al cortar la tubería convencional a la mitad, y al unir una hoja de plástico flexible entre las dos mitades, o al extruir porciones de forma semicircular alargadas de plástico y al unir una hoja de plástico flexible entre las mitades de tubo correspondientes.

Realizaciones de circuito relajado

La Fig. 10 ilustra los componentes y la operación de otra versión de la realización de la Figura 8 en forma esquemática, en la cual un segundo conducto formado de una lamina de plástico lisa por ejemplo, un tubo Suave^{TM}, 140 envuelve un tubo interior o primer conducto 150 comprendido de un tubo corrugado. Mientras que el conducto exterior o segundo conducto 140 puede colapsarse cuando no está siendo utilizado, el conducto interior 150 mantiene su diámetro durante las condiciones de operación de cuidado respiratorio y durante las condiciones ambientales y de no uso. Está realización hace más explícito lo que es mencionado con respecto a la Figura 8, en que uno de los tubos puede ser radialmente flexible. En una realización preferida, el conducto respiratorio 141 incluye un accesorio próximo 142 que está unido a los extremos próximos de los tubos 140 y 150. El accesorio próximo facilita la conexión a una terminal próxima correspondiente. Un accesorio distal 151 está conectado a los extremos dístales de los tubos 140 y 150. El extremo distal del tubo 150 esta unido a las pestañas 152. Las pestañas radiales 152 no son anillos anulares sólidos, pero tienen espacios 153 para permitir el flujo de gases de la zona común 154 al tubo 140. Mientras que el tubo 140 puede colapsarse bajo condiciones ambientales, cuando no está en uso, en el uso, el tubo 140 puede ser expandido a su radio y volumen máximos durante la expiración así como durante la inspiración (dependiendo de sí es utilizado para la inspiración o la expiración) con la condición que haya una proporción de flujo suficiente de gases; no hay o existe mínima deformación en el radio máximo. Las pestañas axiales 155 conectan a las pestañas radiales 152 y sujetan el extremo distal del tubo interior 150. El tubo 150 puede ser unido a las pestañas radiales. La extensión axial de las pestañas radiales 152 y/o pestañas axiales 155 puede proporcionar un espacio muerto fijo más grande. Como es mencionado en otras realizaciones, el accesorio distal, tal como el accesorio distal 151, puede ser modificado para proporcionar una conexión corrediza entre el alojamiento principal de accesorio distal y el conectador al conducto interior, en donde el espacio muerto o inactivo puede ser ajustado a un volumen deseado.

La Fig. 11 ilustra los componentes y la operación de un conducto respiratorio de un miembro en forma esquemática, en el cual un primer tubo flexible 160 es un tubo flexible convencional que mantiene un diámetro fijo a condiciones ambientales y sobre las condiciones de operación de terapia respiratoria, mientras que el segundo tubo 170 es un tubo de plástico no convencional que puede colapsarse radialmente cuando la abertura no es requerida. En una realización preferida, el tubo 170 es un tubo flexible suave. Un nuevo accesorio próximo 162 es ilustrado, en el cual un flujo coaxial es desviado en dos pasos independientes 163 y 164 que tienen dos puertos independientes de no interferencia 165 y 166, es decir, los puertos independientes, de no interferencia son puertos que pueden ser individualmente accesados sin bloquear o interferir con el acceso a otro puerto o requerir la desconexión de un puerto. El accesorio distal 172 tiene las paredes axiales 173 y 174 a las cuales pueden ser unidos los extremos dístales de los tubos 160 y 170. La extensión de las paredes axiales 173 y 174 permite el ajuste del espacio muerto. La pestaña de conexión 175 tiene espacio 176 para proporcionar la abertura, mientras que sostiene la pared 174 en relación espaciada con la pared 173.

La Fig. 12 ilustra los componentes y la operación en forma esquemática de un conducto respiratorio de un miembro formado de dos tubos o conductos no convencionales 180 y 190, por ejemplo tubos suaves, unidos en sus extremos distales por el accesorio distal 182 y en sus extremos próximos por el accesorio próximo 192. El tubo 192 incluye un tubo enrollado 200 que es más radialmente rígido que el tubo en el cual está contenido para ayudar a mantener la abertura de su tubo alojado. El tubo 200 puede ser usado para el muestreo de gas o para otros propósitos. Por ejemplo, el tubo 190 puede proporcionar gases inspiratorios. El tubo 190 es mantenido abierto por el tubo enrollado 200, y los tubos 180 y 190 son de longitud axial fija. El reenrollamiento del tubo 200 ocasiona que los tubos 180 y 190 se colapsen axialmente. En una realización, el tubo 200 incluye un alambre de metal o plástico que mantiene la longitud de cualquier clase que sea extendida antes que ser axialmente elástico como en otras realizaciones. La pared interior del tubo 190 está opcionalmente unida en intervalos periódicos al tubo 200 para proporcionar el plegamiento uniforme y la extensión de la lámina que forma el tubo 190. En una realización el tubo 200 es un alambre sólido.

El accesorio 192 proporciona la conexión rápida del conducto respiratorio a una terminal próxima de paso múltiple correspondiente. Mientras que la salida de 201 del tubo 200 se muestra que pasa a través de la pared del accesorio 192, el accesorio 192 puede tener un paso extra para conectar el tubo 200 a una entrada o salida correspondiente.

Los ejemplos no limitativos anteriores describen circuitos respiratorios, también referidos como conductos respiratorios de un miembro de paso múltiple, que axialmente y/o radialmente se expanden o se contraen. Sin embargo, el circuito respiratorio no necesita expandirse o contraerse axialmente. Una realización puede comprender un conducto de longitud fija que es un tubo corrugado convencional o un tubo elástico liso que tiene una configuración similar a un conducto o un tubo ULTRA-FLEX®, y el segundo conducto puede ser un conducto no convencional. Por consiguiente, el conducto respiratorio puede ser de longitud fija, y uno o más de los tubos en éste pueden radialmente expanderse y contraerse.

Un circuito respiratorio o conducto respiratorio de un miembro de la presente invención puede ser fácilmente conectado a un respirador o un ventilador, o a una máquina de anestesia ya sea por medio del accesorio próximo de los conductos respiratorios o por medio de una terminal próxima, tal como la descrita en la patente norteamericana 6,003,511. Al corresponder el extremo próximo del accesorio próximo a un conducto respiratorio de un miembro de la presente invención a una terminal próxima correspondiente, los conductos respiratorios de acuerdo con la presente invención pueden ser proporcionados para la conexión rápida y segura a una variedad de dispositivos respiratorios, incluyendo pero no limitados a máquinas de anestesia y máquinas ventiladoras. Esto se puede hacer directamente o por medio de un filtro. Un circuito respiratorio de la presente invención puede ser conectado a un solo filtro o a un filtro de paso múltiple, o fabricado integralmente con un filtro de un solo paso o de paso múltiple. El extremo próximo del alojamiento del filtro puede ser configurado para la conexión rápida y segura a una terminal próxima de una máquina, y el extremo distal del alojamiento del filtro puede corresponder a la configuración del extremo próximo del circuito respiratorio.

Los conductos respiratorios de la presente invención también se pueden usar para ventilar pacientes durante el transporte o ser conectados a una fuente de gas (por ejemplo, fuente de oxígeno en el marco del cuidado de post-anestesia, sala de emergencia, etc.). Así, el circuito respiratorio de la presente invención es un circuito respiratorio de propósito múltiple. En lugar de utilizar un nuevo dispositivo, tal como un maletín de ambulancia costoso para transportar, el mismo circuito respiratorio de la presente invención se puede utilizar para proporcionar oxigenación durante el transporte de un paciente, por ejemplo a la PACU u otra localización. Después de que el paciente es transportado por ejemplo de la sala de operaciones a la PACU, el mismo circuito respiratorio puede ser utilizado para oxigenar al paciente en la PACU, sin la necesidad de utilizar un dispositivo de suministro de oxígeno adicional tal como una cánula nasal o máscara de oxígeno proporcionada con un tubo de oxígeno o un ajuste de pieza en forma de T.

Operación de los sistemas Mapleson D y los sistemas de absorción de CO_{2} circulares

Con referencia a las Figuras 3A-D, el dibujo 3A ilustra un diagrama esquemático de un sistema Mapleson D, en el cual el flujo de gas puro ("FGF") 1 es proporcionado por medio del tubo de suministro de gas puro 2 (mostrado en forma esquemática solamente), a un accesorio distal 3. La operación del sistema es mejor entendida con referencia a las flechas numeradas y/o números de partes. Por ejemplo, durante la inspiración, el gas a los pulmones 4 fluye simultáneamente de la entrada de flujo de gas puro 1 y la bolsa 7 por medio de las rutas de flujo a y b descritas en la explicación debajo de la Fig. 3A y por referencia a los números de partes y flechas numeradas como sigue: (1 -> 2 -> 3 -> 4) + (7 -> 6 -> 5 -> 4). Durante la espiración, el flujo de gases de los pulmones 4 a la salida de gas de desecho 8 por medio de las rutas de flujo a' y b' es como sigue: 4 -> 5 -> 6 -> 7 -> 8.

El dibujo 3B ilustra un circuito Bain usado con un sistema Mapleson D. Una característica clave del Bain es que el tubo de gas puro 2 es insertado en la terminal próxima en el extremo próximo del circuito y el tubo es extendido a través del tubo respiratorio 5 para tener su extremo distal 3 en el extremo distal del circuito.

El dibujo 3C ilustra un sistema de absorción de CO_{2} circular, que tiene un absorbedor de CO_{2} 12, válvulas de retención (es decir, válvulas unidireccionales) 4 y 9, así como el conducto inspiratorio 5 y el conducto expiratorio 8 que se encuentran en el accesorio distal 6. Durante la inspiración, el gas a los pulmones 7 fluye simultáneamente de la fuente de flujo de gas puro 1 y la bolsa 10 por medio de las rutas de flujo c y d en la explicación debajo de la Fig. 3C como sigue: (1 -> 2 -> 3 -> 4 -> 5 -> 6 -> 7) + (10 -> 12 -> 4 -> 5 -> 6 -> 7). Durante la expiración, los gases fluyen de los pulmones 7 a la salida de gas de desecho 11 por medio de las rutas de flujo c' y d' como sigue:(1 -> 2 -> 3 -> 12) + (7 -> 6-> 8 -> 9 -> 10 -> 11).

El dibujo 3D ilustra un sistema de absorción de CO_{2} circular, que usa ya sea un circuito Universal F® o Universal F2® usando una terminal próxima de tipo F3^{TM}. El conducto inspiratorio 5 está coaxial dentro del conducto expiratorio 8 distal de la terminal próxima.

Es importante observar que en el sistema circular, los gases puros son combinados con los gases depurados recirculados cerca de, o en el absorbedor de CO_{2}, y llevados en un conducto común 5 al paciente. En contraste, el sistema Mapleson D proporciona los gases puros en el extremo distal del circuito.

Sistema de conservación de gas: "Sistema F3^{TM} COMBO"

Con referencia a la Figura 4, el dibujo 4A ilustra un sistema de ventilación asistida de la presente invención que utiliza una realización de un nuevo circuito respiratorio de la presente invención. El flujo de gas puro de una fuente 1 (por ejemplo, una máquina de anestesia) pasa por medio del desviador de flujo 70 a través del tubo de suministro de gas puro 2 (mostrado en forma esquemática solamente). El desviador de flujo 70 es opcional ya que es proporcionado para modificar un sistema circular que tiene un puerto de entrada de gas puro en el circuito depurador (generalmente cerca de, o en el absorbedor de CO_{2}). El desviador de flujo cierra el puerto de entrada de gas puro en la parte superior del absorbedor de CO_{2} 12, de modo que los gases puros pueden ser alimentados directamente al extremo distal 3 del conducto respiratorio (es decir, FGF se desvía del módulo depurador de modo que no es mezclado con los gases depurados). Un sello podría ser usado en lugar del desviador de flujo, y la fuente de gas puro podría venir de una variedad de localizaciones. En esta realización, el tubo 2 es, como con un Bain, rígidamente unido al accesorio próximo 50, y los gases puros son suministrados directamente al extremo distal 3 del sistema respiratorio, que continuamente alimenta al conducto inspiratorio/expiratorio común 5, también referido como un tubo de respiración. Sin embargo, con referencia al dibujo 4 C, distinto a un Bain, las dimensiones del conducto 5 pueden ser alteradas, de modo que el volumen del tubo y la concentración de sus contenidos son alterados, de tal manera que la concentración inspirada de gases puede ser ajustada para cada paciente, y la respiración puede ser controlada. Por ejemplo, el tubo 5 puede ser un tubo ULTRA-FLEX®. El control se puede obtener al ajustar las dimensiones del tubo 5, por ejemplo al ajustar axialmente la longitud del tubo 5 (titulación de los volúmenes y los contenidos del tubo en respuesta a los datos de concentración de gas inspirado y/o flujo de terminación proporcionados por el equipo de inspección).

Se debe observar que distinto al sistema circular convencional, en el nuevo sistema de la presente invención, los gases puros suministrados directamente de la máquina de anestesia no son mezclados o diluidos en el extremo del circuito de la máquina/depurador. Debido a que el flujo de gas puro es suministrado cerca del paciente, las concentraciones anestésicas inspiradas son casi iguales a las concentraciones suministradas. Así, el anestesista puede depender de las concentraciones anestésicas reportadas por el medidor de flujo y el vaporizador como indicativo de las concentraciones inspiradas. En contraste al sistema Mapleson D, en el nuevo sistema los gases expirados no son todos desechados, sino son reutilizados como "gas renovado", ya que los gases expirados pasan a través de un módulo depurador para recirculación. Este nuevo "sistema F" proporciona una mejora sorprendente en el control y la calidad de la ventilación respiratoria y anestésica mientras que se evita el desecho de gases anestésicos. Si se usa un tubo de gas puro enrollado, en la contracción del tubo 5, el tubo 2 se enrolla para contraerse, como se puede observar en la Figura 4 C. El tubo de gas puro 2 puede tener otras formas y puede ser arreglado para ser un tubo interior o exterior con respecto al tubo 5. Si el tubo 2 es de pared lisa, éste puede deslizarse dentro y fuera de un accesorio como es mostrado en la Fig. 6. De preferencia el volumen del tubo 5 durante el uso es ajustado para ser más grande que el volumen de flujo (V_{T}) para minimizar el mezclado de los gases puros con los "gases depurados". Esto permite la utilización óptima de los gases puros (agentes anestésicos) así como el control de respiración de O_{2} y CO_{2}.

En una realización preferida, la longitud del tubo de respiración puede ser variable para utilizaciones múltiples. El mismo sistema de respiración puede ser universalmente usado, en una sala de operaciones, ICU, sala de emergencia, vigilancia del cuidado respiratorio, en casos de adultos y pediátricos, etc.

El Dibujo 4B ilustra una terminal próxima 52 en forma esquemática que puede ser desunida por separado y conectada al conducto respiratorio 5 y el tubo de gas puro 2. Una terminal próxima adicional 6 también es mostrada en forma esquemática. La terminal 6 puede ser un adaptador de tipo F2® o en forma de Y. Con referencia nuevamente al dibujo 4A, los componentes del sistema también de preferencia incluyen una bolsa de depósito o dispositivo ventilador 10, la salida de gas de desecho 11, que puede ser unida a un depurador, absorbedor de CO_{2} 12, válvulas de retención 40 y 90, conducto inspiratorio 5', conducto expiratorio 8', y una terminal próxima 6 que se conecta al accesorio próximo 50.

La operación del sistema es mejor entendida por referencia a las flechas numeradas y/o números de partes, por ejemplo, en una realización preferida durante la inspiración, el gas a los pulmones 4 fluye simultáneamente de la fuente de flujo de gas puro 1 y la bolsa/ventilador 10 como sigue: (1 -> 2 -> 3 -> 4) + (10 -> 12 -> 40 -> 5' -> 6 -> 5 -> 3 -> 4). Durante la expiración, el flujo de gases de los pulmones 4 a la salida de gas de desecho 11 es como sigue: (1 -> 2 -> 3 -> 5) + (4 -> 3 -> 5 -> 6 -> 8' -> 90 -> 10 -> 11).

Así, en una realización preferida, se proporciona un nuevo sistema de ventilación y anestesia, que comprende un módulo de recirculación, un tubo de respiración operativamente conectado en su abertura de extremo próximo al módulo de recirculación para proporcionar gases expirados a, y recibir gases desde el módulo de recirculación, y una entrada distal para gases puros, en donde la entrada distal está localizada en la porción distal del tubo de respiración o en un accesorio distal operativamente conectado al extremo distal del tubo de respiración. El módulo de recirculación de preferencia incluye un circuito depurador, que puede incluir por lo menos dos válvulas unidireccionales, un conducto de entrada expiratoria, el absorbedor de CO_{2}, la ventilación de escape, el conducto de salida de gas depurado, y la bolsa estrechable y/o ventilador. En una realización preferida, un dispositivo de filtro puede ser conectado desuniblemente en el extremo próximo del conducto de respiración 5; el dispositivo de filtro también puede ser integralmente formado con el conducto 5. Una realización preferida de este nuevo sistema es referida como un sistema F3^{TM} COMBO.

Un sistema que optimiza la utilización de gases puros que es también mas eficiente y mas seguro

Es bien reconocido que los procedimientos de anestesia de bajo flujo tienen ventajas considerables sobre los procedimientos de anestesia de alto flujo, debido a que reducen la cantidad de gases anestésicos desechados, por lo tanto, son más económicos y reducen los costos del cuidado de la salud. Además, tales procedimientos mantienen mejor humidificación y temperatura de los gases inhalados. Ellos también minimizan la cantidad de gas liberado del sistema al medio ambiente, reduciendo la contaminación de la sala de operaciones, lo cual proporciona un medio ambiente de trabajo más seguro y en general menos contaminación del aire. Sin embargo, a pesar de las numerosas ventajas de las técnicas de anestesia de bajo flujo, el uso de estos procedimientos y sistemas asociados está obstaculizado por numerosas limitaciones que los hacen inseguros. Por lo tanto, existe una necesidad por mejorar estos sistemas y procedimientos.

Tradicionalmente, el alto flujo de gas puro, definido como un flujo mayor que cinco litros por minuto (FGF > 5 L/min), se ha usado en un sistema de respiración circular de anestesia convencional con absorción de CO_{2}, y arriba de 7 L/min en el sistema Mapleson D. Sin embargo, más de 90% de los gases puros recientemente suministrados son desechados. Una de las razones principales para la práctica de anestesia de alto flujo es la preocupación de la sobredosificación o sub-anestesiamiento del paciente cuando se proporciona anestesia de bajo flujo. Con los altos flujos de gas puro, la concentración de gas inspirado (anestésico) (FI o F_{I}) se puede suponer que es equivalente a la concentración de gas suministrado (FD o F_{D}) = concentración de ajuste del vaporizador). Tal suposición no se puede hacer con la anestesia de bajo flujo. La disminución del FGF da por resultado un gradiente gradualmente incrementado (diferencia) entre la concentración de gas suministrado (FD) y el gas inspirado por el paciente (FI), que es en parte debido a la dilución incrementada del gas puro con los gases depurados dentro del sistema. Por ejemplo, durante el bajo FGF de menos de 3 L/min, hay discrepancias significantes (arriba del 20%) entre la concentración de gas inspirado y la concentración de gas suministrado. Esto puede resultar en pacientes sub-anestesiados. Por lo tanto, la anestesia de bajo flujo no se ha recomendado a menos que se hagan los ajustes de flujo continuos durante la anestesia y mediante la inspección muy cuidadosa de las concentraciones de gas inspiratorio y de flujo de terminación.

Ejemplos

Las siguientes hipótesis fueron probadas: a) La relación de la concentración de gas puro inspirado y suministrado (FI/FD) es dependiente del flujo de gas puro (FGF) a través del tiempo: y b) Usando el sistema F3^{TM} COMBO la relación F_{I}/F_{D} puede ser mejorada a flujos bajos.

Los efectos del FGF menor sobre las concentraciones de gas inspirado por el paciente se compararon con las concentraciones de gas suministrado (es decir, concentraciones anestésicas indicadas por el ajuste de disco del vaporizador) durante la anestesia general.

Después de obtener la aprobación institucional y el consentimiento del paciente, un total de 34 pacientes adultos saludables (ASA clase I) que se someten a cirugía electiva se incluyeron en los estudios. Los estudios se condujeron usando procedimientos estándares de anestesia: La anestesia se indujo con tiopental y la intubación endotraqueal se facilitó con 1 mg/kg de succinilcolina. La anestesia se mantuvo inicialmente con alto flujo (5 L/min) de una mezcla de N_{2}O-O_{2} 3/2 e isoflurano al 1.5% según el ajuste del vaporizador usando el sistema circular de anestesia estándar con absorción de CO_{2}. Los pulmones del paciente se ventilaron mecánicamente usando el modo tradicional de ventilación de presión positiva intermitente con un volumen de flujo de 10 ml/kg, frecuencia de ventilación (10-12 respiraciones/min) y relación inspiratoria/expiratoria (1:2). Los parámetros anteriores se mantuvieron constantes por todo el estudio. La fracción de las concentraciones de gas anestésico suministrado (F_{D}), inspirado (FI) y de flujo de terminación (FET) se inspeccionaron continuamente mediante la espectrometría de masas (Medical Gas Analyzer 100; Perkin-Elmer, Pomona, CA).

En el estudio I, después de 15 min de estabilización con alto flujo de gas puro (FGF > 5 L/min), el FGF se cambió a FGF menor, seleccionado de 4 L/min (n = 3), 3 L/min (n = 3), 2 L/min (n = 3), 1 L/min (n = 6) y 0.5 L/min (n = 6), que se asignó aleatoriamente, mientras que se mantuvo el mismo ajuste del vaporizador (isoflurano al 1.5%). Las mediciones de F_{I} y F_{ET} y F_{D} se repitieron para la comparación de las relaciones F_{I}/F_{D} y el análisis estadístico. Los resultados del estudio son resumidos en la Fig. 14. Los resultados demuestran que conforme el FGF es bajado, la relación F_{I}/F_{D} (o FI/FD) es significativamente disminuida de una manera paralela. Además, el estudio muestra que hay en realidad una discrepancia significante entre F_{I} y F_{D} y los puntos fuera de las limitaciones de la anestesia de bajo flujo cuando se utiliza el sistema circular convencional.

La Tabla 1 muestra los datos del Estudio II, en el cual 12 pacientes fueron aleatoriamente asignados al grupo A, usando el sistema circular convencional (n=6), y al grupo B, usando el sistema F3^{TM} COMBO durante un FGF de anestesia de bajo flujo (1 L/min). Observar en la Tabla 1 que la concentración F_{I} y la relaciones de concentraciones FI/FD son notablemente mejoradas en el grupo B, en donde se utiliza el sistema F3^{TM} COMBO. También se muestra que la diferencia entre el F_{I} y F_{D} son mínimas y que el nuevo sistema proporciona una correlación mejor. Esto apoya la hipótesis de que la anestesia de bajo flujo puede ser administrada de manera segura al usar el sistema F3 COMBO^{TM}, y se puede evitar la sobredosificación y sub-dosificación de anestésicos.

Con el presente sistema F3 COMBO^{TM}, el anestesista será capaz de controlar mejor la concentración inspirada de gases anestésicos de una manera más precisa y predecible. Por lo tanto, aún en la ausencia del equipo de inspección de multi-gas costoso, se puede obtener una anestesia de bajo flujo segura y confiable. También, la recuperación de la anestesia puede ser acelerada al final de la cirugía y la anestesia. Estos se pueden realizar al proporcionar altos flujos de oxígeno directamente en el extremo distal, de modo que el anestésico residual en los pulmones del circuito respiratorio, serán arrastrados muy rápidamente. La recuperación rápida de la anestesia puede ahorrar tiempo de recuperación de anestesia y dinero. Por lo tanto, el circuito F3 COMBO^{TM} y/o los procedimientos para utilizar al mismo, pueden conservar los gases anestésicos así como el oxígeno, mientras que se minimizan los peligros de contaminación y de la salud, y así mejorar la eficiencia del sistema respiratorio/anestesia. Esto dará por resultado en conjunto menores costo del cuidado de la salud, mientras que se optimiza el cuidado de la salud del paciente.

La Fig. 15 muestra los cambios de la inspección continua y simultánea de la concentración de gas suministrado (F_{D}), inspirado (F_{I}) y de flujo de terminación (F_{ET}) durante la anestesia de bajo flujo de 1 L/min con un ajuste del vaporizador de isoflurano constante de 1.2% a través del tiempo. Observar la diferencia significante entre la concentración de gas F_{D} (es decir, concentración de ajuste del vaporizador) y la concentración de gas F_{I} y F_{ET}.

TABLA 1

Efecto de desviar el FGF al extremo distal del circuito sobre el F_{I} y la relación F_{I}/F_{D} durante la anestesia de
isoflurano de bajo flujo (1 L/min) usando un sistema convencional contra el sistema F3 COMBO^{TM}
Paciente No	Ajuste del Vaporizador	Grupo A (n = 6)	Grupo B (n = 6)
	(F_{D}) % en Vol.	Sin Desviación de FGF*	desviación de FGF**
		(es decir, el gas proporcionado	(es decir, gas proporcionado
		en el lado de la máquina)	en el extremo del paciente)
		(F_{I}) Vol%	(F_{I}/F_{D})	(F_{I}) Vol%	(F_{I}/F_{D}
1	1,5	0,92	0,61	1,46	0,97
2	1,5	0,96	0,64	1,20	0,80
3	1,5	1,00	0,67	1,20	0,80
4	1,5	1,20	0,80	1,45	0,97
5	1,5	0,89	0,59	1,20	0,80
6	1,5	0,95	0,63	1,35	0,90
Promedio	1,5	0,99	0,66	1,31	0,87
\pmSD	\pm0,0	\pm0,11	\pm0,08	\pm0,13	\pm0,08
\begin{minipage}[t]{158mm}F_{I}: Concentración inspirada; F_{D}: Concentración suministrada (según el ajuste del vaporizador); (F_{I}/F_{D}): Relación de concentración.\end{minipage}

Como está ahora claro, la presente invención proporciona un procedimiento para proporcionar ventilación asistida o anestesia, en donde los gases puros son proporcionados a bajo flujo, por ejemplo un volumen de aproximadamente 1 litro por minuto (flujos considerados de bajo rango de aproximadamente 0.5 a menos de 5 L/min, o menos de 3 L/min en las realizaciones preferidas), y la relación de concentración F_{I}/F_{D} puede ser mantenida a un nivel deseado, por ejemplo arriba de aproximadamente 0.80 o más alto, al ajustar el volumen del tubo de respiración próximo de la entrada de gas puro. En una realización preferida, se usan flujos de gas puro de aproximadamente 1 a aproximadamente 3 L/min, y más de preferencia de aproximadamente 1 a aproximadamente 2 L/min.

Un dispensador ejemplar

La presente invención permite el uso de conductos respiratorios más pequeños, y en consecuencia componentes desechables. Actualmente, circuitos múltiples deben ser usados para cirugías de un solo día. Esto requiere que los circuitos sean almacenados en, o cerca de la sala de operaciones. Para prepararse para cada cirugía, un nuevo circuito es retirado de un paquete estéril, y la bolsa es desechada. Si no se tiene cuidado en la abertura de la bolsa el circuito puede ser dañado.

Puesto que la presente invención hace posible que menos componentes del circuito sean desechados, los nuevos componentes del circuito requeridos para cada procedimiento son reducidos. Además, debido a la habilidad para contraer axialmente, y en ciertas realizaciones contraer radialmente, los componentes, los conductos respiratorios se pueden hacer mucho más pequeños para el empaque, almacenamiento y transporte. Con referencia a la Figura 16, se ilustra una caja surtidora 200. Mostrados en diagrama de bloques están los conductos respiratorios 210, opcionalmente intercalados entre hojas de plástico protectoras delgadas 212. De preferencia, los conductos respiratorios 210 no son envueltos individualmente. En una realización, la caja 200 incluye una línea de perforaciones 214 en su frente y la parte superior para permitir la remoción por rasgamiento o la rotación o elevación pivotante de una porción de la caja. Una cinta selladora 216 puede ser proporcionada sobre las perforaciones 214 para reducir la oportunidad de abertura accidental o alteración. Se pueden proporcionar cajas de cantidades variantes, por ejemplo, 4, 6, 8, 10, 12, 15, 24 o más de 100 conductos respiratorios. La tapa de la caja puede cerrarse por gravedad o sellarse entre los usos. La carga de tal caja surtidora elimina la necesidad por sellar los componentes del circuito desechables individuales en bolsas separadas, así también reduce el tiempo para abrir y retirar los contenidos de la bolsa. La caja surtidora también reduce la cantidad de desecho generado ya que menos material es menos desechado, contrario a cuando se usan bolsas selladas individuales.

En una realización, los conductos respiratorios son esencialmente cilíndricos en su forma de sección transversal. Por consiguiente, la caja surtidora puede tener un espesor y longitud suficiente para un conducto respiratorio en su forma comprimida, y una altura proporcional al número de conductos en la misma. Las perforaciones de la tapa de la caja pueden extenderse en la longitud de un lado de la caja, y la caja incrementadamente abierta en la perforación para ingresar a cada conducto en orden.

Como se puede observar por el conducto respiratorio de un miembro ilustrado en las Figuras 13 (a) y (b), los conductos de paso múltiple de la presente invención vienen en una variedad de formas y pueden ser comprimidos en volúmenes relativamente pequeños para el transporte y el almacenamiento. Por consiguiente, una pluralidad de tales conductos pueden adaptarse con precisión en los surtidores descritos en lo anterior.

Con referencia adicional a la Figura 13, se muestra un conducto respiratorio en forma expandida (a) y en forma comprimida (b). Un conducto exterior o primer conducto 220 es un tubo suave, y el conducto interior 230 es un tubo enrollado en donde el paso del tubo enrollado tiene una forma de sección transversal relativamente rígida. Cuando se comprime, la tela en exceso en el tubo suave 220 toma una apariencia fruncida o arrugada. Las arrugas pueden ser uniformemente distribuidas mediante la unión periódica del tubo 220 al tubo interior 230. El accesorio próximo 240 es coaxial, con el extremo distal del tubo enrollado 230 que es unido a un tubo interior 242 o que es formado en conjunto con el mismo, aunque son posibles otras variaciones.

En una realización alternativa, un tubo interior rígido y el tubo exterior rígido son mantenidos conjuntamente por medios espaciadores rígidos para formar un accesorio próximo al cual se pueden conectar los conductos interior y exterior. Así, la presente invención permite la optimización de la fabricación del conducto respiratorio que puede depender de la maquinaria, las partes, los materiales y las técnicas disponibles. El tubo interior 242 puede ser integralmente formado con el enrollamiento rígido 230 en una etapa. En otra etapa, el tubo interior 242, integralmente formado al enrollamiento 230, puede ser unido a un tubo exterior, tal como un tubo 244, con medios espaciadores apropiados. Un tubo suave luego puede ser unido al tubo exterior 244. Un accesorio distal individual 246, con un miembro interior 248 y un miembro exterior 250 puede ser unido a los tubos correspondientes antes de la unión del tubo suave al accesorio próximo. El accesorio distal 246 también puede ser construido en una serie de etapas conforme es conectado a los tubos. Por ejemplo, el miembro interior 246 puede ser integralmente formado al extremo distal del tubo 230 cuando el extremo próximo del tubo 230 es unido al tubo interior 242. Varias combinaciones de etapas de construcción son posibles.

Debe quedar claro para un experto en la técnica que los circuitos F3^{TM} descritos en la presente no están limitados a los arreglos de tubería de un miembro, sino también pueden usar arreglos de doble miembro en los cuales por lo menos un tubo es un tubo suave o enrollado, que puede conducir a costos reducidos significantes en la fabricación, transporte y almacenamiento.

Así, realizaciones y usos ejemplares de la presente invención han sido descritos. Se contemplan realizaciones, descripciones y términos alternativos. Por ejemplo, los conductos en el circuito pueden ser de tamaños diferentes entre sí, y más de dos pasos pueden estar presentes. Usando la presente invención, se pueden usar conductos de diámetro más grande o más pequeño, y se pueden construir tanto circuitos circulares como circuitos de tipo Mapleson.

Mientras que las realizaciones ejemplares de la presente invención se han expuesto en lo anterior, se va a entender que las invenciones precursoras descritas en la presente pueden ser construidas o usadas de otra manera que como se describen específicamente.

Claims (21)

1. Un circuito respiratorio de paso múltiple, de una sola rama que comprende un primer (30) y segundo (40) conductos, cada uno de los conductos tiene un extremo próximo (10) y un extremo distal (20), en donde dicho extremo próximo del primer conducto puede ser conectado operativamente a una entrada para gases respiratorios y el segundo conducto puede ser conectado operativamente a una salida para gases respiratorios, y dicho extremo distal para conexión directa a un dispositivo de conducto de aire de un paciente, y la extensión o contracción axial del extremo distal del segundo conducto ocasiona una extensión o contracción axial correspondiente del extremo distal del primer conducto,

En donde después de la extensión axial de dicho segundo conducto desde una primera conformación axial comprimida a una segunda conformación axial expandida, o viceversa, dicho conducto está configurado para retener dicha segunda conformación, y dicho primer conducto está configurado para expandirse y contraerse en su longitud con la expansión o contracción axial equivalente de dicho segundo conducto,

y en donde dicho segundo conducto comprende un tubo plegado parecido a un acordeón, el cual está configurado para retener su longitud axial sobre la extensión axial de su conformación axial comprimida y el cual está configurado para retener el ángulo de curvatura cuando se doble sin reducción sustancial en el diámetro interior del tubo.

2. El circuito de la reivindicación 1, en donde dicho primer conducto está contenido dentro de dicho segundo conducto.

3. El circuito de cualquiera de las reivindicaciones 1 ó 2, en donde dichos primero y segundo conductos tienen un accesorio distal común (20) en los extremos distales del mismo.

4. El circuito de la reivindicación 3, en donde dicho accesorio distal comprende una conexión rígida espaciada o directa del extremo distal de dicho primer conducto a dicho extremo distal de dicho segundo conducto.

5. El circuito de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde dicho primero y segundo conductos tienen un conector proximal común o accesorio (10) en los extremos proximales del mismo.

6. El circuito de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que dicho primer conducto comprende un tubo plegado parecido a un acordeón (98), el cual retendrá su longitud axial sobre la extensión axial de su conformación comprimida y el cual retendrá el ángulo de curvatura cuando se curve sin una reducción sustancial en el diámetro interior del tubo.

7. El circuito de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en donde dicho primer conducto comprende un tubo enrollado (30).

8. El circuito de conformidad con las reivindicaciones 1 a 5, en donde, por lo menos, uno de dichos conductos puede colapsarse radialmente cuando no está en uso.

9. El circuito de la reivindicación 8, en donde dichos conductos están conectados en el extremo distal por un accesorio distal y, por lo menos, una porción de dichos conductos está sustancialmente separada.

10. El circuito de la reivindicación 8 ó 9, en donde dicho conducto que puede colapsarse radialmente, cuando se infla a unas presiones encontradas en la provisión de ventilación asistida y/o anestesia a humanos y otros mamíferos, tiene una conformidad de menos de aproximadamente 20%.

11. El circuito de la reivindicación 10, en donde dicho conducto que puede colapsarse radialmente cuando se infla a unas presiones encontradas en la provisión de ventilación asistida y/o anestesia a humanos y otros mamíferos, tiene una conformidad de menos de 10%.

12. El circuito de cualquiera de las reivindicaciones 8 a 11, en donde dicho conducto que puede colapsarse radialmente tiene un área de sección transversal mínima cuando se infla completamente y puede colapsarse cuando no está en uso, de modo que el área de la sección transversal colapsada de dicha área de sección transversal mínima cuando se infla completamente es de menos de aproximadamente 90% del área de dicha sección transversal inflada.

13. El circuito de la reivindicación 12, en donde dicho conducto que puede colapsarse radialmente tiene un área de sección transversal mínima cuando se infla completamente y puede colapsarse cuando no está en uso, de modo que el área de la sección transversal colapsada de dicha sección transversal mínima cuando se infla completamente es de menos de aproximadamente 10% del área de dicha sección transversal inflada.

14. El circuito de cualquiera de las reivindicaciones anteriores que comprende adicionalmente un filtro.

15. El circuito de la reivindicación 14, en donde dicho circuito tiene un extremo distal y un extremo próximo y dicho filtro está localizado en dicho extremo próximo de dicho circuito.

16. El circuito de cualquiera de las reivindicaciones 1 ó 3 a 5, en donde dicho primer conducto y dicho segundo conducto están separados por una pared (122) divisoria común expandible y contraíble.

17. El circuito de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la resistencia al flujo del aire de dichos primero y segundo conductos es suficientemente baja para cumplir con los requerimientos con una ventilación espontánea o ventilación asistida.

18. El circuito de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la extensión o contracción axial ajustará el volumen allí de, por lo menos, uno de dichos primero o segundo conductos.

19. El circuito respiratorio de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el circuito es un circuito tipo circular o un circuito tipo Mapleson.

20. El circuito de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde dicho extremo distal de dicho primer conducto incluye una terminal para recibir el primer conducto, estando el eje de dicha terminal desalineado radialmente del eje del extremo distal de dicho accesorio distal común.

21. El circuito de la reivindicación 18, en donde dicho primer y segundo conductos es un conducto inspiratorio y permite que en todo momento fluya el gas durante la ventilación espontánea, incluyendo bajo una presión negativa.