Aparato y procedimiento para aportar vapor de agua a un gas.

Un procedimiento para calentar y humectar un gas que comprende las etapas de:

(a) calentar un flujo de agua con un calentador (422) de agua hasta una temperatura entre aproximadamente 33°C yaproximadamente 43°C;

(b) hacer pasar el flujo de agua calentada desde el calentador (422) de agua, a través de un tubo (404) desuministro, hasta un aparato humectador (410, 200);

(c) suministrar gas a través de varias membranas (205) de fibras huecas al aparato humectador (200) con un caudalentre aproximadamente 1 litro por minuto y aproximadamente 8 litros por minuto;

(d) poner en contacto las superficies exteriores de las membranas de fibras huecas con el agua calentada paracalentar y humectar el gas con el agua calentada;

(e) mantener el área superficial combinada de las membranas de fibras huecas entre aproximadamente 90centímetros cuadrados y aproximadamente 110 centímetros cuadrados; y

(f) recibir el gas calentado y humectado desde una salida (220) de aire del aparato humectador (200) con el tubo(404) de suministro.

Aparato y procedimiento para aportar vapor de agua a un gas.

Campo de la invención La presente invención versa acerca de un aparato y un procedimiento para aportar vapor de agua a un gas. Más en particular, esta invención versa acerca de un cartucho de bajo caudal para la transferencia de vapor que, opcionalmente, permite que pase agua a la corriente de gas con caudales de gas que oscilen entre aproximadamente 1 litro por minuto y aproximadamente 8 litros por minuto sin una transferencia de agua en estado líquido. El cartucho de bajo caudal actúa como una barrera completa o parcial contra las bacterias mientras, simultáneamente, permite el paso de vapor de agua.

Antecedentes de la invención Se ha reconocido que el suministro de oxígeno y de aire enriquecido en oxígeno al tracto respiratorio de un paciente a menudo da como resultado incomodidad para el paciente, especialmente cuando el aire se suministra durante un lapso prolongado. También se ha reconocido que el suministro de aire que tiene una humedad absoluta relativamente baja puede dar como resultado irritación respiratoria.

Se han propuesto varios dispositivos para superar estos problemas. La publicación de patente estadounidense nº 2003/0209246A1, la totalidad de cuya divulgación se incorpora al presente documento por referencia, describe realizaciones de un aparato y un procedimiento para la terapia del tracto respiratorio adaptadas para calentar y humectar el aire y para suministrar aire calentado y humectado al tracto respiratorio de un paciente humano. Dispositivos como los dados a conocer en la publicación de patente estadounidense nº 2003/0209246A1 representan una mejora con respecto a dispositivos de la técnica anterior.

No obstante, subsiste la necesidad de dispositivos adaptados para suministrar gases respiratorios complementarios con caudales bajos continuos, tales como caudales inferiores a aproximadamente 5 litros por minuto con humedades relativamente altas, tales como una humedad relativa de aproximadamente el 100% y en un intervalo de temperaturas elevadas, tal como un intervalo de temperaturas entre aproximadamente 33°C y aproximadamente 43°C. También persiste la necesidad de suministrar gas calentado y humectado con vapor de agua con caudales que oscilan entre aproximadamente 1 litro por minuto o menor y aproximadamente 8 litros por minuto o mayor.

El documento US 4859311 describe sistemas para variar independientemente el contenido de humedad y la temperatura del aire suministrado a un paciente. El documento GB 2053693 proporciona un aparato para suministrar aire calentado y húmedo a un paciente. El aparato comprende superficies que tienen un revestimiento de cobre o plata para evitar que las bacterias se multipliquen.

Resumen de la invención La presente invención, según un aspecto, proporciona un aparato para aportar vapor de agua a un gas. El aparato incluye varias membranas de fibras huecas, cada una de las cuales define un paso para el flujo de gas desde un extremo corriente arriba de cada paso hasta un extremo corriente abajo de cada paso. La carcasa rodea las membranas de fibras huecas y tiene una entrada de aire situada para dirigir aire al extremo corriente arriba de cada uno de los pasos de las membranas de fibras huecas. Hay una salida de aire situada para dirigir aire desde el extremo corriente abajo de cada uno de los pasos de las membranas de fibras huecas. La carcasa tiene una entrada de agua situada para dirigir agua hacia las superficies exteriores de las membranas de fibras huecas y una salida de agua situada para dirigir agua desde la carcasa. Las membranas de fibras huecas tienen un área superficial combinada en el intervalo entre aproximadamente 90 centímetros cuadrados y aproximadamente 110 centímetros cuadrados.

Otro aspecto de la presente invención proporciona un procedimiento para calentar y humectar un gas. El procedimiento incluye aportar un gas a través de varias membranas de fibras huecas con un caudal entre aproximadamente 1 litro por minuto y 8 litros por minuto. Las superficies exteriores de las membranas de fibras huecas están en contacto con agua a una temperatura entre aproximadamente 33°C y aproximadamente 43°C. El área superficial combinada de las membranas de fibras huecas se mantiene entre aproximadamente 90 centímetros cuadrados y aproximadamente 110 centímetros cuadrados.

Según otro aspecto adicional, la presente invención proporciona un sistema para suministrar gas humectado a un paciente. El sistema incluye un medio para recibir agua, un medio para recibir gas y un aparato en comunión de fluido con dicho medio receptor de agua y dicho medio receptor de gas que está configurado para aportar al gas vapor procedente del agua. El aparato incluye membranas de fibras huecas y una carcasa que rodea las membranas de fibras huecas. Las membranas de fibras huecas tienen un área superficial combinada en el intervalo entre aproximadamente 90 centímetros cuadrados y aproximadamente 110 centímetros cuadrados.

Breve descripción de los dibujos Puede lograrse una comprensión más completa de la materia de la presente invención y de las diversas ventajas de la misma por referencia a la siguiente descripción detallada, en la que se hace referencia a los dibujos adjuntos, en los que:

la FIG. 1 es un diagrama esquemático de una realización de un cartucho de transferencia de vapor según aspectos de esta invención;

la FIG. 2 es una vista lateral en corte transversal de otra realización de un cartucho de transferencia de vapor según aspectos de esta invención;

la FIG. 3 es un diagrama esquemático de otra realización de un sistema según aspectos de esta invención; y

la FIG. 4 es un diagrama esquemático de una realización de un aparato de ensayos según un aspecto de esta invención.

Descripción detallada de la invención En la descripción detallada que sigue se describirán las características de la presente invención en conexión con el suministro de gas humectado a un paciente. La FIG. 3 proporciona una ilustración esquemática de realizaciones de sistemas en su conjunto. Las FIGURAS 1 y 2 ilustran realizaciones de cartuchos de flujo de vapor que pueden ser usados en sistemas como el sistema ilustrado en la FIG. 3.

Con referencia a las figuras en general, se proporciona un aparato 100, 200 para aportar vapor de agua a un gas. El aparato 100, 200 incluye varias membranas 135, 205 de fibras huecas, cada una de las cuales define un paso para el flujo de gas desde un extremo corriente arriba de cada uno de dichos pasos hasta un extremo corriente abajo de cada uno de dichos pasos. Una carcasa 210 rodea las membranas 135, 205 de fibras huecas y tiene una entrada 115, 215 de aire situada para dirigir aire al extremo corriente arriba de cada uno de los pasos de las membranas 135, 205 de fibras huecas. Hay una salida 110, 220 de aire situada para dirigir aire desde el extremo corriente abajo de cada uno de los pasos de las membranas 135, 205 de fibras huecas. La carcasa 210 tiene una entrada 125, 225 de agua situada para dirigir agua hacia las superficies exteriores de las membranas 135, 225 de fibras huecas y una salida 130, 230 de agua situada para dirigir agua desde la carcasa 210. Las membranas 135, 205 de fibras huecas tienen un área superficial combinada en el intervalo entre aproximadamente 90 centímetros cuadrados y aproximadamente 110 centímetros cuadrados.

En un uso ejemplar, se suministra gas a través de membranas 135, 205 de fibras huecas con un caudal entre aproximadamente 1 litro por minuto y aproximadamente 8 litros por minuto. Las superficies exteriores de las membranas 135, 205 de fibras huecas están en contacto con agua a una temperatura entre aproximadamente 33°C y aproximadamente 43°C. El área superficial combinada de las membranas 135, 205 de fibras huecas se mantiene entre aproximadamente 90 centímetros cuadrados y aproximadamente 110 centímetros cuadrados.

La invención también proporciona un sistema 400 para suministrar gas humectado a un paciente. El sistema 400 incluye un medio para recibir agua, un medio para recibir gas y un aparato 100, 200 en comunicación de fluido con dicho medio receptor de agua y dicho medio receptor de gas que está configurado para aportar al gas vapor procedente del agua. El aparato 100, 200 incluye membranas 135, 205 de fibras huecas y una carcasa 210 que rodea las membranas 135, 205 de fibras huecas. Las membranas 135, 205 de fibras huecas tienen un área superficial combinada en el intervalo entre aproximadamente 90 centímetros cuadrados y aproximadamente 110 centímetros cuadrados.

Aunque se hace referencia al suministro de aire calentado y humectado a un paciente según realizaciones ejemplares de esta invención, esta invención no está limitada... [Seguir leyendo]

1. Un procedimiento para calentar y humectar un gas que comprende las etapas de:

(a) calentar un flujo de agua con un calentador (422) de agua hasta una temperatura entre aproximadamente 33°C y aproximadamente 43°C;

(b) hacer pasar el flujo de agua calentada desde el calentador (422) de agua, a través de un tubo (404) de suministro, hasta un aparato humectador (410, 200) ;

(c) suministrar gas a través de varias membranas (205) de fibras huecas al aparato humectador (200) con un caudal entre aproximadamente 1 litro por minuto y aproximadamente 8 litros por minuto;

(d) poner en contacto las superficies exteriores de las membranas de fibras huecas con el agua calentada para calentar y humectar el gas con el agua calentada;

(e) mantener el área superficial combinada de las membranas de fibras huecas entre aproximadamente 90 centímetros cuadrados y aproximadamente 110 centímetros cuadrados; y

(f) recibir el gas calentado y humectado desde una salida (220) de aire del aparato humectador (200) con el tubo

(404) de suministro.

2. El procedimiento de la reivindicación 1 que, además, comprende la etapa de proporcionar el gas con una humedad relativa entre aproximadamente el 80% y aproximadamente el 100%.

3. El procedimiento de la reivindicación 1 que, además, comprende la etapa de proporcionar el gas con una humedad relativa de aproximadamente el 95% a 5 litros por minuto.

4. El procedimiento de la reivindicación 1 que, además, comprende la etapa de mantener una caída de presión a través de las membranas de fibras huecas inferior a aproximadamente 13, 33 kPa a 5 litros por minuto.

5. Un sistema para suministrar gas humectado a un paciente, comprendiendo dicho sistema:

un medio para recibir agua;

un calentador (422) de agua configurado para calentar el agua;

un medio para recibir gas;

un aparato humectador (410, 200) en comunicación de fluido con dicho medio receptor de agua y dicho medio receptor de gas, estando configurado dicho aparato para calentar y humectar el gas con el agua, comprendiendo dicho aparato:

varias membranas (205) de fibras huecas, cada una de las cuales define un paso para el flujo de gas desde un extremo corriente arriba de dicho paso hasta un extremo corriente abajo de dicho paso, teniendo dichas membranas de fibras huecas un área superficial combinada en el intervalo entre aproximadamente 90 centímetros cuadrados y aproximadamente 110 centímetros cuadrados;

una carcasa (210) que rodea dichas membranas de fibras huecas, teniendo dicha carcasa una entrada (215) de aire situada para dirigir aire a dicho extremo corriente arriba de cada uno de dichos pasos de dichas membranas de fibras huecas y una salida (220) de aire situada para dirigir aire desde dicho extremo corriente abajo de cada uno de dichos pasos de dichas membranas de fibras huecas, teniendo dicha carcasa una entrada (230) de agua situada para dirigir agua hacia las superficies exteriores de dichas membranas de fibras huecas y una salida (225) de agua situada para dirigir agua desde dicha carcasa; y

un tubo (404) de suministro configurado para recibir del calentador de agua el agua calentada, para recibir el gas calentado y humectado desde la salida de aire del aparato humectador, y para suministrar el agua calentada a la entrada de agua del aparato humectador.

6. El sistema de la reivindicación 5 en el que cada una de dichas membranas (205) de fibras huecas está configurada para resistir la irrupción de agua durante al menos una hora cuando falta el flujo de gas y la presión estática del agua es de aproximadamente 6, 27 kPa.

7. El sistema de la reivindicación 5 en el que cada una de dichas membranas (205) de fibras huecas está configurada de modo que un flujo de agua después de una irrupción inicial de agua no supere aproximadamente 0, 21 mililitros por minuto con una presión estática del agua de 6, 27 kPa.

8. El sistema de la reivindicación 5 en el que cada medio de recepción comprende un conducto acoplable a una fuente de agua.

9. El sistema de la reivindicación 5 en el que dicho medio de recepción de gas comprende un conducto acoplable a una fuente de gas.

10. El sistema de la reivindicación 7 en el que dichas membranas (205) de fibras huecas tienen un área superficial combinada de aproximadamente 100 centímetros cuadrados.