Gerador de fluxo coaxial para uso médico

  • Número do pedido da patente:
  • PI 0700382-0 A2
  • Data do depósito:
  • 24/01/2007
  • Data da publicação:
  • 09/09/2008
Inventores:
  • Classificação:
  • A61H 31/00
    Respira??o artificial ou estimula??o card?aca, p. ex. massagem card?aca;
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GERADOR DE FLUXO COAXIAL PARA USO MÉDICO. Descreve-se um gerador de fluxo de uso medicinal, que serve para auxiliar a respiração do paciente com insuficiência respiratória, fornecendo mistura de ar enriquecido com oxigênio a uma determinada vazão, com botões coaxiais para facilitar o ajuste da vazão e da concentração apenas com uma das mãos sem a necessidade de se visualizar os controles. É um gerador de fluxo de forma cilíndrica, compacto, que cabe na palma da mão, com botões de ajustes de tamanhos ou formas ou ainda as texturas próprias para cada parâmetro, posicionados coaxialmente

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Documento

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GERADOR DE FLUXO COAXIAL PARA USO MÉDICO

A presente invenção refere-se a um dispositivo de uso médico, gerador de fluxo, que serve para auxiliar a respiração do paciente com insuficiência respiratória, fornecendo mistura de ar enriquecido com oxigênio a uma determinada vazão.

Convencionalmente um gerador de fluxo é um dispositivo em que o oxigênio pressurizado, tipicamente contido num cilindro de alta pressão, é conduzido através de uma restrição, onde o aumento da velocidade gera uma pressão negativa, fenômeno conhecido no estudo da mecânica dos fluidos como efeito “venturi”, que arrasta o ar ambiente. A mistura de ar e oxigênio assim obtida é fornecida ao paciente através de um circuito respiratório com uma máscara, controlando-se o fluxo e a concentração de oxigênio. Os modelos existentes geralmente apresentam dois botões de controle independentes e separados, um para ajuste do fluxo que alimenta o misturador por venturi e outro para o ajuste da concentração de oxigênio, o qual adiciona oxigênio ao ar ambiente aspirado pelo sistema de venturi. Tipicamente, a concentração de oxigênio na mistura ar / oxigênio pode variar de 30% de oxigênio a 100% de oxigênio.

Contudo, a disposição separada dos botões, encontrada nos geradores convencionais apresenta desvantagens, Em primeiro lugar, obriga o usuário médico a olhar para os botões sempre que for reajustar os parâmetros, tirando muitas vezes a atenção t do profissional, do paciente, falta ergonomia. Em segundo lugar, causam certo medo aos pacientes, devido a sua forma construtiva que são geralmente produzidos em barras de metais em formato de paralelepípedo onde são agregados diversos componentes

pneumáticos que realizam as funções de misturadores de oxigênio e ar.

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A presente invenção tem como primeiro objetivo prover um gerador de fluxo que possa ser ajustado sem a necessidade de direcionar a visão do usuário médico para os controles.

A presente invenção tem como um segundo objetivo prover um gerador de fluxo anatômico e ergonômico.

Como terceiro objetivo da presente invenção é prover um dispositivo que não cause medo ao paciente.

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Tem como quarto objetivo da presente invenção prover um gerador de fluxo em que o reajuste da concentração não altera a vazão total da mistura previamente ajustada e vice-versa.

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De acordo com a presente invenção, é proporcionada uma forma de ajuste de fluxo e concentração da mistura sem que o usuário médico desvie o olhar do paciente, podendo manipular os botões com apenas uma das mãos e a outra ficando livre para segurar a máscara na face do paciente. É proporcionado um dispositivo compacto com desenho agradável à vista para não causar medo ao paciente.

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Os objetivos da presente invenção são alcançados por um gerador de fluxo de forma cilíndrica, compacto, que cabe na palma da mão, com botões de ajustes de tamanhos ou formas ou ainda as texturas próprias para cada parâmetro, posicionados coaxialmente. No estado da técnica o ajuste do fluxo e da concentração são realizados através de botões separados e independentes.

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De acordo com a invenção, é fornecido uma fonte de fluxo determinado com mistura de ar com oxigênio para conexão a um circuito respiratório, o gerador é composto de uma conexão com uma fonte de oxigênio com pressão regulada, um misturador venturi com câmara para mistura de ar com oxigênio, uma válvula primária de

ajuste de fluxo de oxigênio cuja saída comunica-se com uma câmara que conduz a uma restrição que fornece o jato principal para o misturador venturi para arrastar o ar ambiente, uma entrada de ar ambiente com uma válvula unidirecional que impede a saída da 5    mistura de ar enriquecido com oxigênio comunicando-se diretamente à

câmara de entrada do misturador venturi, esta câmara de entrada do misturador venturi comunica-se com a fonte secundária de ajuste de fluxo de oxigênio para enriquecimento da mistura de ar / oxigênio, assim proporcionando o ajuste da concentração de ar / oxigênio 10    entregue na saída principal de fluxo para o circuito respiratório. O fluxo

de oxigênio na mistura é constante e ajustado pela válvula primária de fluxo de oxigênio, conforme a abertura da válvula secundária de fluxo de oxigênio, obtém-se como consequência um determinado fluxo total e concentração de oxigênio na mistura entregue pela saída principal 15    ao circuito respiratório do paciente. Quanto maior a abertura do fluxo

secundário, maior será a concentração de oxigênio na mistura e quanto menor a abertura menor será a concentração de oxigênio na mistura.

A figura 1 é um vista explodida de um gerador de fluxo de 20    acordo com a inveção.

,    A figura 2 é um corte transversal do gerador de fluxo da figura

1, mostrando a entrada de alta pressão.

A figura 3 é um corte transversal do gerador de fluxo da figura 1, mostrando a entrada de ar ambiente.

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Com referência à Figura 1 a 3 dos desenhos, é mostrado um gerador de fluxo preferencial de acordo com a invenção genericamente indicada pela referência numérica 100 para fornecimento de mistura de ar enriquecido com oxigênio com uma determinada vazão para um circuito respiratório (não mostrado), para suporte ventilatório de pacientes, através de ajuste coaxial de fluxo de oxigênio e de concentração de oxigênio. O gerador 100 é composto de um corpo principal 18 que incorpora o conector 17 para conexão a uma fonte de oxigênio pressurizado, tipicamente um cilindro de oxigênio com pressão regulada (não mostrado), e uma saída principal 4 através da qual o fluxo da mistura de ar com oxigênio é entregue ao circuito respiratório (não mostrado) do paciente. A fonte de oxigênio de pressão regulada, também pode ser obtida da rede de gases hospitalares.

O ajuste de fluxo de oxigênio é obtido com o giro do botão 2 solidário à agulha interna 9 imersa na câmara 50 que se comunica com o conector 17 de entrada de oxigênio, a extremidade cônica da agulha interna 9 assenta-se na agulha externa 19, o giro do botão 2 no sentido anti-horário distancia a extremidade cônica da agulha interna 9 de seu assento na agulha externa 19 de maneira a aumentar o fluxo de oxigênio para a câmara 50. A câmara 50 comunica-se com o bico injetor 20 e com a passagem 52 para o assento cônico da agulha externa 19 no corpo principal 18. O bico injetor 20 alimentado pelo fluxo de oxigênio proveniente da câmara 50 gera o jato de fluxo para o venturi 55 que arrasta a mistura existente na câmara 54 de ar ambiente proveniente do conector 5 e válvula unidirecional 6 e de oxigênio proveniente da passagem 53. A mistura de ar e oxigênio no tubo de venturi 55 é entregue ao circuito respiratório (não mostrado) do paciente através da saída principal 4. O fluxo de oxigênio para

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enriquecimento da mistura de ar com oxigênio proveniente da passagem 53 é ajustado pela agulha externa 19 através de seu botão solidário 1, o cônico da agulha externa 19 que se assenta ao corpo principal 18 regula o fluxo de oxigênio da passagem 52 para a passagem 53, quando o botão 1 é girado no sentido anti-horário o cônico da agulha externa 19 afasta-se do assento cônico do corpo principal 18 aumentando o fluxo de oxigênio para a câmara 54, consequentemente aumentando a concentração de oxigênio da mistura a ser arrastada pelo venturi e quando o botão 1 é girado no sentido horário o cônico da agulha externa 19 aproxima-se do assento cônico do corpo principal 18 diminuindo o fluxo de oxigênio para a câmara 54, consequentemente diminuindo a concentração de oxigênio da mistura a ser arrastada pelo venturi. O fechamento total da passagem 52 para a passagem 53, através do fechamento da agulha externa 19 faz com que a câmara 54 contenha somente ar ambiente, e nesta condição obtém-se a menor concentração de oxigênio na mistura entregue ao circuito respiratório (não mostrado) através da saída principal 4. A abertura total da passagem 52 para a passagem 53, através da abertura da agulha externa 19 faz com que a câmara 54 contenha 100% de concentração de oxigênio, e nesta condição obtém-se a concentração máxima de 100% de oxigênio no fluxo entregue ao circuito respiratório (não mostrado) através da saída principal 4. O movimento no botão 1, de ajuste de concentração, dentro da agulha externa 18 não produz alteração no fluxo total da mistura entregue ao circuito respiratório(não mostrado) pelo fato de ocorrer uma compensação do fluxo de oxigênio que varia de acordo com a posição do botão de ajuste de concentração 1, uma vez que a resistência encontrada pelo oxigênio ao passar pelo injetor 20(alta resistência), e parte deste fluxo pela passagem secundária 53(baixa

resistência). Á medida que se aumenta o desvio do oxigênio puro pela passagem 53 pelo giro da agulha externa no sentido de aumentar a concentração, a diferença de pressão entre a câmara 51 e na câmara 54 diminui, reduzindo-se o jato pelo injetor e conseqüentemente reduzindo a aspiração do ar ambiente, em compensação aumentando a demanda do oxigênio pela entrada, uma vez que a fonte de oxigênio tem a pressão constante e a resistência total é reduzida.

No uso corrente, o conector 17 do gerador 100 é conectado a uma fonte de pressão regulada de oxigênio, normalmente um cilindro de alta pressão de oxigênio ou à rede de oxigênio do hospital com pressão regulada de aproximadamente 4 bar. A saída principal 4 é conectado ao circuito respiratório (não mostrado) do paciente. Ajusta-se o fluxo total de oxigênio através do botão 2 e a concentração de oxigênio através do botão 1 para que o fluxo fornecido ao circuito respiratório seja o adequado para o suporte respiratório do paciente. Desejando-se alterar a concentração de oxigênio do fluxo na saída principal 4 basta girar o botão 1. Desejando-se alterar o fluxo total na saída principal 4 basta girar o botão 2.

As principais vantagens da invenção são o simples ajuste do fluxo e da concentração de oxigênio no fluxo total na saída principal 4 obtido pela agulha interna 9 e agulha externa 19 coaxiais sem que o usuário médico tenha que direcionar a sua visão para os botões de ajuste, permitindo dessa maneira melhor atenção ao paciente. O fluxo total de oxigênio na mistura de ar / oxigênio na saída principal 4 é constante independente do ajuste de concentração através do botão

1. Outra vantagem é a ergonomia na operação do gerador 100, bastando o tato para identificar rapidamente os botões de ajuste de fluxo 1 e de concentração 2. E por final a vantagem de ter um design

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agradável inibindo reações de medo dos pacientes em tratamento com este tipo de gerador.

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REIVINDICAÇÕES

GERADOR DE FLUXO COAXIAL PARA USO MÉDICO

1.    Gerador de fluxo com sistema venturi para aspiração de ar ambiente, caracterizado pelo fato de ter um botão de ajuste de fluxo e um de botão de concentração montados num único corpo cilíndrico, com as agulhas de controle de vazão e de concentração, dispostas de forma co-axiais e concêntricas.

2.    Botões de controle de fluxo e de concentração de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de terem a sensação tátil diferente para cada função, seja pela posição interna e externa, seja nos tamanhos ou na textura diferenciada para cada função.

3.    Corpo cilíndrico de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de ter tamanho que cabe na mão e permitir o giro dos controles com os dedos indicador e polegar.

4.    Agulhas de controle de vazão de acordo com a reivindicação 1, caracterizadas pelo fato de que as agulhas são montadas com o uso de anéis “O” de borracha para vedação e geração de atrito adequado para evitar que o giro de uma não arraste a outra.

5.    As agulhas de acordo com as reivindicações 1 e 4 caracterizadas pelo fato de serem montadas com a agulha de concentração, de maior diâmetro, no corpo cilíndrico e a de fluxo, de menor diâmetro, dentro da agulha de concentração.

6.    Corpo cilíndrico, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por terem os canais de comunicação internas, para condução dos gases, sem nenhuma tubulação externa.

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7.    Canais de comunicação interna de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de ter o ajuste do fluxo de oxigênio para se ajustar a vazão da mistura.

8.    Canais de comunicação de acordo com a reivindicação 6 e 7,

5    caracterizado pelo fato de que a agulha de ajuste da

concentração, para se alterar a concentração de oxigênio na mistura desviar parte do oxigênio da câmara pressurizada anterior ao bico injetor diretamente para a câmara de baixa pressão posterior ao bico injetor.

10    9. Corpo cilíndrico de acordo com a reivindicação 1, caracterizado

pelo fato de ter na entrada do ar ambiente uma válvula unidirecional.

10.    Válvula unidirecional de acordo com a reivindicação 9, caracterizado por ser do tipo disco de borracha sobre orifícios de

15    passagem do gás com efeito unidirecional.

11.    Disco de borracha de acordo com a reivindicação 10, caracterizado por ser de silicone flexível com orifício no centro para a fixação na face do disco rígido perfurado.

12.    Corpo cilíndrico de acordo com a reivindicação 1, caracterizado

20    pelo fato de ter na saída da mistura um conector cônico padrão

22mm para conectar tubos corrugados padronizados.

13.    Corpo cilíndrico de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de ter na entrada de oxigênio um conector com rosca padrão para oxigênio conforme a norma hospitalar vigente para

25    poder usar como fonte de oxigênio o cilindro ou a rede de gases

hospitalares.

14. Conector padrão de acordo com a reivindicação 13 caracterizado por servir de elemento de fixação mecânica do gerador na fonte de oxigênio.

(figurar)

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RESUMO

"GERADOR DE FLUXO COAXIAL PARA USO MÉDICO”)

Descreve-se um gerador de fluxo de uso medicinal, que serve 5    para auxiliar a respiração do paciente com insuficiência respiratória,

fornecendo mistura de ar enriquecido com oxigênio a uma determinada vazão, com botões coaxiais para facilitar o ajuste da vazão e da concentração apenas com uma das mãos sem a necessidade de se visualizar os controles. É um gerador de fluxo de 10    forma cilíndrica, compacto, que cabe na palma da mão, com botões de

ajustes de tamanhos ou formas ou ainda as texturas próprias para cada parâmetro, posicionados coaxialmente