Ventilador de transporte utilizável para pacientes neonatais a adultos

  • Número do pedido da patente:
  • PI 1002124-8 A2
  • Data do depósito:
  • 17/06/2010
  • Data da publicação:
  • 27/03/2012
Inventores:
  • Classificação:
  • A61M 16/20
    Dispositivos para influenciar o sistema respirat?rio de pacientes por meio de tratamento a g?s, p. ex. respira??o boca a boca; Tubos para a traqueia; / V?lvulas especialmente adaptadas aos dispositivos respirat?rios m?dicos;
    ;

VENTILADOR DE TRANSPORTE UTILIZÁVEL PARA PACIENTES NEONATAIS A ADULTOS. A presente invenção refere-se a um ventilador pulmonar para transporte de pacientes desde neonatais a adultos obesos, com insuficiência respiratôria de forma invasiva (intubado) ou não invasiva (com máscaras faciais), destinado a uso em resgate, ambulâncias, aeronaves e transporte intra-hospitalar e inter-hospitalar e salas de recuperação, com todos os recursos de ventilação pulmonar essenciais para pacientes internados em uma UTI, principalmente os recursos como a Pressão de Suporte (PSV Pressure Support Ventilation) e o PEEP (Positive End Expiratory Pressure) que eram características exclusivas dos ventiladores de UTI.

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Documento

l/g

VENTILADOR DE TRANSPORTE UTILIZÁVEL PARA PACIENTES

NEONATAIS A ADULTOS

CAMPO DE APLICAÇÃO

A presente invenção refere-se a um ventilador pulmonar para transporte de pacientes desde neonatais a adultos obesos, com insuficiência respiratória de forma invasiva (intubado) ou não invasiva (com máscaras faciais), destinado a uso em resgate, ambulâncias, aeronaves e transporte intra-hospitalar e inter-hospitalar e salas de recuperação, com todos os recursos de ventilação pulmonar essenciais para pacientes internados em uma UTI, principalmente os recursos como a Pressão de Suporte (PSV Pressure Support Ventilation) e o PEEP (Positive End Expiratory Pressure) que eram características exclusivas dos ventiladores de UTI.

DESCRIÇÃO DO ESTADO DA TÉCNICA

Atualmente os pacientes que necessitam de uma ventilação, quando são transportados, são ventilados muitas vezes com um balão acionado manualmente para perfazer a ventilação. Existem ainda os dispositivos chamados reanimadores que são usados para manter a respiração durante o transporte ou utilizam ventiladores simples com muito pouco recurso.

Em geral os ventiladores pulmonares para uso em transporte são muito simples, com poucos recursos; portanto, não indicados para pacientes com problemas respiratórios. Os pacientes com problemas respiratórios, como, DPOC (doença pulmonar obstrutiva crônica), SARA (síndrome de angústia respiratória aguda), deficiência de surfactantes nos alvéolos ou edema pulmonar, não sendo

ventilado adequadamente durante o transporte, acabam desenvolvendo complicações pulmonares às vezes muito graves.

São várias as publicações científicas que relatam o comprometimento da saúde do paciente durante o transporte, principalmente pacientes já dependentes da ventilação mecânica. Na atualidade são utilizados os próprios ventiladores de UTI adaptados para ambulâncias ou mesmo sobre rodízios para o transporte dentro de hospitais e entre hospitais para minimizar tais problemas.

Os ventiladores de UTI são normalmente muito maiores que os de transporte, com pedestais e rodízios, dotados, em geral, de muitos recursos necessários para o tratamento prolongado de doenças pulmonares. Via de regra, os ventiladores de transporte com recursos de um ventilador de UTI são grandes e de peso elevado, pois, são adaptações de ventiladores projetados para se utilizar em Unidades de Terapia Intensiva. Os ventiladores de transporte convencionais destes com recursos de ventiladores de UTI não utilizam telas de monitores sensíveis a toque (touch screen) e, portanto apresentam telas extremamente poluídas de informações, ou com número muito grande de botões que acabam confundindo o médico na hora do ajuste do ventilador, numa emergência.

Outro ponto do estado da técnica é que via de regra os ventiladores de transporte são projetados somente para pacientes infantis a adultos. Quando o paciente é um recém nato, a dificuldade é muito maior devido a tempo de resposta muito curto para ação, quaisquer que sejam as intercorrências.

OBJETIVOS DA INVENÇÃO

O primeiro objetivo desta invenção é prover um ventilador de transporte que aspira ar ambiente para compor a mistura e um ajuste preciso da concentração e da vazão.

O segundo objetivo desta invenção é prover um módulo pneumático de bloco único com sistema venturi de captação do ar e as válvulas de segurança integradas.

O terceiro objetivo desta invenção é prover um ventilador compacto, leve e robusto e ergonômico para uso em pacientes desde neonatais a adultos bariátricos(gordos).

Um quarto objetivo da invenção é prover um ventilador de transporte com recursos similares aos ventiladores de UTI.

O quinto objetivo da invenção é prover um ventilador de transporte com design inovador que permite excelente portabilidade.

O sexto objetivo da invenção é prover um ventilador que pode ser acoplado a uma maca e pode ser acoplado no interior de uma ambulância ou de aeronave através de um sistema de suporte com engate rápido.

E o sétimo objetivo da invenção é prover um ventilador de transporte com um visor tipo LCD colorido com recurso de sensibilidade ao toque (touch screen) para facilitar o usuário a ajustar o ventilador com rapidez, numa emergência.

O oitavo objetivo da invenção é prover um ventilador de baixo consumo de energia elétrica e de oxigênio; uma característica muito desejável para um ventilador de transporte para ter maior autonomia de bateria e de oxigênio comprimido.

O nono objetivo da invenção é prover um ventilador com a tela despoluída com acesso rápido a informações mais importantes.

O décimo objetivo da invenção é prover um ventilador de transporte de baixo custo.

O que permitiu a viabilidade da construção de um ventilador de transporte compacto e leve com todos os recursos importantes de um ventilador de UTI é a utilização do monobloco com duas micro válvulas proporcionais controlando as vazões por meio da eletrônica digital tanto para acionar as válvulas proporcionais quanto para perfazer os algoritmos de controle da ventilação. O sistema Venturi utiliza a pressão do oxigênio e o injetor para gerar o vácuo que permite a aspiração de grande quantidade de ar ambiente para formar a mistura de gases para ventilação pulmonar. O controle eletrônico digital atuando nas duas válvulas proporcionais permite um ajuste preciso da concentração de oxigênio na mistura, a quantidade precisa da mistura e a possibilidade de se realizar modalidades mais complexas de ventilação que era, até o momento, uma característica exclusiva dos ventiladores de UTI.

BREVE DESCRIÇÃO DA INVENÇÃO

Os objetivos da presente invenção são alcançados por um ventilador dotado de um sistema de venturi que aspira o ar ambiente, compreendido por um bico injetor, cujo fluxo é controlado por duas válvulas proporcionais e um tubo Venturi, e dotado de um sensor de fluxo de área variável para a medição de fluxo da mistura na saída, para que o ventilador possa ser usado em pacientes desde neonatais até grandes adultos bariátricos. Os objetivos da presente invenção são alcançados por ventiladores com telas sensíveis ao toque combinados com teclas de acesso rápido e um botão de ajuste rápido. Os objetivos desta invenção são alcançados também pelo uso de um monobloco que incorpora todas as válvulas pneumáticas promovendo as interligações sem tubos. Os objetivos da presente invenção são alcançados pelo fato de integrar um programa de computador capaz de controlar o fluxo e a pressão da mistura dos gases e a proporção entre ar e oxigênio de maneira rápida e segura. Finalmente os objetivos desta invenção são alcançados pelo uso de um sensor de concentração de oxigênio acoplado na saída do venturi.

A presente invenção apresenta como principais vantagens, dentre outras:

•    Leve e compacto devido ao sistema de monobloco.

•    Econômico, pelo uso do ar ambiente aspirado.

•    Apresentar    as modalidades de ventilação

importantes em ventiladores de UTI

•    Ventila pacientes de neonatal a adulto bariátrico

•    Manter a concentração de oxigênio ajustada pela

realimentação das    válvulas pela    monitoração da

Fi02(concentração de oxigênio)

•    Economia nos custos de manutenção do equipamento pelo uso do monobloco

•    Ajustes da concentração de oxigênio desde 30% a 100% estáveis mesmo para variação da vazão da mistura.

•    Menor necessidade de regulagens no equipamento

•    Maior confiabilidade devido a ausência de tubos que interligam as válvulas pneumáticas.

•    Baixo custo de fabricação pela facilidade de

montagem.

• Segurança aos pacientes por ser dotado de válvulas ativas a condições de alarme DESCRIÇÃO DETALHADA DAS FIGURAS

A Figura 1 descreve uma vista esquemática em corte do monobloco com as válvulas internas e o Venturi;

A figura 2 descreve um exemplo de montagem das duas válvulas proporcionais e o sensor de oxigênio montados externamente;

A Figura 3 descreve uma vista frontal do ventilador;

A Figura 4 descreve uma vista traseira do ventilador DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO

A presente invenção será, a seguir, mais detalhadamente descrita com base em um exemplo de execução representado nos desenhos, quais sejam:

A Figura 1 é uma vista em corte do monobloco ilustrando os caminhos onde os gases percorrem pelos elementos funcionais que são as válvulas integradas dentro do monobloco, que mantém as pressões dos gases controlados e controlam as vazões dos gases. A Figura 2 é um exemplo de montagem de elementos na parte externa do monobloco, com a vista externa do monobloco em perspectiva para poder visualizar os elementos que ficam fixos ao monobloco pelas paredes externas, interagindo com o monobloco controlando os fluxos de gases do monobloco. A Figura 3 mostra o uma vista frontal do ventilador onde se vê o display sensível a toque, os botões de acesso rápido do lado direito. A Figura 4 é a vista posterior do objeto da patente onde se pode ver a alça para transportar e para engatar numa maca. A conexão da direita é a saída do gás que vai para o paciente e a

esquerda, logo abaixo a válvula expiratória.

O oxigênio medicinal pressurizado entra pelo ponto (2) que é a entrada da válvula reguladora de pressão (1) , do tipo compensado à pressão de entrada e sai pelo furo (3) com a pressão regulada e estabilizada num valor adequado para alimentar as válvulas proporcionais. Do ponto (3) o oxigênio com pressão regulada é conduzida até a entrada da válvula proporcional (19) fixada na face do monobloco e retorna por outro canal que se comunica com o ponto (4). A válvula proporcional é uma válvula pneumática comandada por um sinal elétrico cuja vazão é proporcional a corrente elétrica. O oxigênio ao sair do bico injetor (5) produz um jato na direção do tubo Venturi (7) e arrasta o ar presente na região (6) pela geração do vácuo. A mistura de oxigênio com o ar sai para o ponto (8) formando um jato de menor velocidade, portanto de maior pressão, suficiente para ventilar um paciente.

A mistura de gases, do ponto (8) passa através da válvula de segurança (9) , que, no estado normal conduz a mistura para os pontos (14) e (15) . A válvula de segurança (9) permanece fechada enquanto o ventilador estiver ligado devido à pressurização da câmara (10) através de uma válvula solenóide que mantém deslocado o diafragma (12) no sentido de fechar a válvula de segurança (9). Numa situação de emergência, de aumento de pressão acima do limite no circuito do paciente, o microprocessador corta a corrente elétrica da solenóide, despressurizando a câmara (10), permitindo que a força da mola (11) abra a válvula para a atmosfera, despressurizando instantaneamente o circuito respiratório.

8/8

A mistura de gases que chega ao ponto (14) passa pelo sensor de fluxo (13) que é uma resistência de área variável

constituído de um

disco

(16) e uma mola (17!

) que tem a

característica de

criar

uma diferencial

de

pressão

significativa para

fluxos

baixos e atenuada

para

fluxos

altos, permitindo

assim

que um transdutor

de

pressão

diferencial possa medir uma faixa ampla de fluxo desde um valor muito baixo até um valor muito alto com boa sensibilidade em toda a faixa.

Outra válvula proporcional (20), de maior vazão, é colocada de tal forma que permite a passagem do oxigênio do ponto (3) para o ponto (6) diretamente sem passar pelo injetor (5) de forma controlada através da corrente elétrica. Desta forma o ar ambiente aspirado pode ser controlado desde a vazão zero, corresponde a 100% de concentração de oxigênio, até o máximo, correspondente a cerca de 30% de concentração de oxigênio.

A mistura de oxigênio com ar assim formada é conduzida do ponto (7) a ponto (15) de forma que a velocidade se reduz até o ponto (8) e a pressão aumenta até o valor suficiente para a ventilação pulmonar. Do ponto (8) a (14) amostras do gás são colhidas continuamente pelo medidor de concentração de oxigênio (21) e o microprocessador calcula e realimenta o circuito baseado nesta medição, mantendo, assim, ajustada a concentração de oxigênio na mistura que vai para o pulmão do paciente.

Um transdutor de pressão (18) monitora a entrada de oxigênio para acionar o alarme no caso de falta de oxigênio.

A presente invenção será descrita em termos de modalidades exemplificativas as quais não são de forma alguma limitativas do escopo presentemente reivindicado.

REIVINDICAÇÕES

Ventilador


1.    Ventilador de transporte utilizável para pacientes neonatais a adultos, caracterizado pelo fato de apresentar a parte funcional pneumática integrada a um monobloco constituído de um sistema Venturi de aspiração de ar ambiente controlado por válvulas proporcionais, associado a uma placa de circuito eletrônico digital micro processado, sensor de fluxo interno para ajustar a vazão e a concentração de oxigênio na mistura, em associação com um software, juntamente com uma válvula expiratória controlada eletronicamente para realizar as modalidades de ventilação com PSV e PEEP que são recursos encontrados somente em ventiladores mais modernos de UTI, um display sensível ao toque e válvulas de segurança como a de sobrepressão que abre o circuito respiratório para atmosfera de forma instantânea quando a pressão ultrapassa o valor ajustado pelo médico, ao mesmo tempo em que aciona o alarme.

2.    Ventilador    de    transporte    utilizável    para

pacientes    neonatais    a    adultos,    de    acordo    com    a

reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o monobloco possui um bloco único com todas as partes funcionais pneumáticas integradas.

3.    Ventilador    de    transporte    utilizável    para

pacientes    neonatais    a    adultos,    de    acordo    com    a

reivindicação 1, caracterizado pelo fato de a placa de circuito eletrônico conter microprocessador com recursos de processamento de sinais e controle digitais PWM das válvulas proporcionais.

4.    Ventilador    de    transporte    utilizável    para

pacientes    neonatais    a    adultos,    de    acordo    com    a

reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que o circuito eletrônico garante a grande autonomia da bateria ser um circuito digital PWM para controle das válvulas.

5.    Ventilador de transporte utilizável para pacientes neonatais a adultos, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de o sistema de Venturi ter um controle eletrônico digital de vazão por meio de duas válvulas proporcionais.

6.    Ventilador de transporte utilizável para pacientes neonatais a adultos, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato das Válvulas proporcionais estarem ligadas de forma que uma das válvulas proporcionais controla a vazão de oxigênio do injetor do sistema venturi e a outra controla a passagem direta do oxigênio da reguladora para saída da mistura, de forma digital e controlada, e as duas válvulas proporcionais juntas controlam as vazões de cada gás de acordo com a concentração de oxigênio ajustada.

7.    Ventilador de transporte utilizável para pacientes neonatais a adultos, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de dispor de um sensor de área variável na saída do venturi capaz de medir um fluxo muito baixo a um fluxo muito alto com precisão.

8.    Ventilador de transporte utilizável para pacientes neonatais a adultos, de acordo com reivindicação 1, caracterizado pelo fato de apresentar recursos como PSV e PEEP que são características de ventiladores de UTI mais modernos.

9.    Ventilador de transporte utilizável para pacientes neonatais a adultos, de acordo com reivindicação

1, caracterizado pelo fato de utilizar sensor de concentração de oxigênio integrado para a monitoração e ajuste da concentração de oxigênio na mistura fornecida ao paciente.

5    10. Ventilador de transporte utilizável para

pacientes neonatais a adultos, de acordo com reivindicação 1, caracterizado pelo fato de ventilar pacientes desde neonatais a adultos devido a utilização de válvula expiratória com atuador linear de bobina movei que 10 apresenta tempo de resposta muito curto para controlar precisamente as pressões do circuito respiratório que é fundamental para pacientes neonatais.


FIGURA 1



FIGURA 2


FIGURA 3



FIGURA 4


RESUMO

VENTILADOR DE TRANSPORTE UTILIZÁVEL PARA PACIENTES

NEONATAIS A ADULTOS

A presente invenção refere-se a um ventilador pulmonar 5 para transporte de pacientes desde neonatais a adultos obesos, com insuficiência respiratória de forma invasiva (intubado) ou não invasiva (com máscaras faciais), destinado a uso em resgate, ambulâncias, aeronaves e transporte intra-hospitalar e inter-hospitalar e salas de 10 recuperação, com todos os recursos de ventilação pulmonar essenciais para pacientes internados em uma UTI, principalmente os recursos como a Pressão de Suporte (PSV Pressure Support Ventilation) e o PEEP (Positive End Expiratory Pressure) que eram características exclusivas 15 dos ventiladores de UTI.