ES2868091T3 - Sistema de control manual para un aparato de asistencia para la tos - Google Patents

Abstract

Aparato (1) de insuflación y exsuflación de gas que comprende una pantalla (2) que comprende una zona táctil (3), y medios de control (4) que controlan una turbina motorizada (5), estando los medios de control (4) configurados para comandar la turbina (5) en respuesta a la detección de al menos una presión digital de un usuario sobre la zona táctil (3) de la pantalla (2), caracterizado por que los medios de control (4) se configuran para: a) realizar una puesta en marcha de la turbina (5) y activar una fase de insuflación de la turbina (5) en respuesta a la detección de un desplazamiento del dedo del usuario sobre dicha zona táctil (3) a lo largo de un primer sentido de desplazamiento, y b) activar una fase de exsuflación de la turbina (5) en respuesta a la detección de un desplazamiento del dedo del usuario sobre dicha zona táctil (3) a lo largo de un segundo sentido de desplazamiento, siendo el primer sentido de desplazamiento y el segundo sentido de desplazamiento sentidos opuestos.

Description

DESCRIPCIÓN

Sistema de control manual para un aparato de asistencia para la tos

La presente invención se refiere a un aparato médico de insuflación y exsuflación de gas, también denominado aparato de asistencia para la tos, que se puede utilizar para tratar a una persona, es decir, a un paciente, que sufre trastornos respiratorios que requieren asistencia en la evacuación de las secreciones pulmonares, con un sistema de control manual por comando táctil.

Los dispositivos o aparatos de asistencia para la tos son aparatos de terapia respiratoria. Estos aparatos constan generalmente de una turbina motorizada, también denominada "compresor" o "micro-soplador", que gira a una velocidad determinada, y de un circuito de gas que comprende una rama de insuflación para llevar el gas al paciente durante las fases de insuflación y una rama de exsuflación para transportar el gas extraído del paciente, durante las fases de exsuflación, antes de su expulsión a la atmósfera. La rama de insuflación y la rama de exsuflación (internas al aparato) generalmente se conectan de forma fluida a una rama común que las conecta al paciente, por medio de un conducto flexible y una interfaz respiratoria, tal como una máscara u otro.

La turbina de un aparato de asistencia para la tos se suele acoplar a una o más electroválvulas o similares para permitir dirigir de forma alternativa el flujo de aire:

durante las fases de insuflación: de la turbina al paciente, es decir, con salida de aire a presión de la turbina conectada de forma fluida al paciente por medio de la rama de insuflación y la rama común, y

durante las fases de exsuflación: del paciente a la turbina, es decir, con el paciente conectado de forma fluida a la entrada de aire de la turbina, por medio de la rama común y la rama de exsuflación, con el fin de realizar una aspiración y obtener una presión negativa en la rama común y la rama de exsuflación.

El documento EP-A-2707069 muestra un ejemplo de un aparato de asistencia para la tos de este tipo.

Habitualmente, los sensores de presión y de caudal asociados a un controlador incluido en los medios de control permiten gestionar las diferentes fases en función de los ajustes elegidos.

Por lo tanto, en un dispositivo de asistencia para la tos, el gas viaja por lo tanto de forma alternativa de la salida de la turbina al paciente en la fase de insuflación y del paciente a la entrada de la turbina en la fase de exsuflación.

En determinados casos, el funcionamiento de este tipo de dispositivo de asistencia para la tos, en particular en las fases de insuflación y exsuflación, se debe controlar de forma manual.

Para este propósito, se prevé normalmente un sistema de control manual que se integra en el dispositivo, por ejemplo, un conmutador mecánico que se puede accionar de forma manual por el usuario entre una posición de insuflación y otra de exsuflación. Cada cambio del conmutador inicia una fase de insuflación o de exsuflación en función de la posición en la que se accione. También suele haber una posición intermedia o media, en la que no se activa ninguna fase, es decir, en esta posición media el interruptor está en reposo o el tratamiento del paciente está en pausa.

Sin embargo, los actuales sistemas de control de los aparatos de asistencia para la tos presentan algunos problemas o inconvenientes, en particular:

suelen ser voluminosos, ya que son totalmente mecánicos,

no son agradables de utilizar y pueden incluso dañar al usuario cuando la sesión de terapia dura varias decenas de minutos o más, ya que el usuario debe accionar el conmutador mecánico alternativamente entre las posiciones de insuflación y exsuflación durante todo este tiempo,

funcionan con cierta inercia, ya que se requiere un determinado tiempo de latencia para pasar de una posición a otra, y/o

requieren un paso, aunque sea breve, por la posición media, es decir, en modo "pausa", que puede degradar el rendimiento global del tratamiento.

En otros aparatos, tales como los descritos en los documentos WO-A-2012/158394 y WO-A-2016/159889, el control de las fases de insuflación y exsuflación se realiza por medio de dos botones o teclas dedicadas que el usuario debe activar de forma alternativa y repetida, es decir, primero debe pulsar sobre la tecla de insuflación y luego sobre la de exsuflación, y luego repetir estas acciones tantas veces como sea necesario.

Es comprensible que este tipo de control con dos botones o teclas no sea el ideal, ya que puede ser difícil para un usuario mantener un ritmo regular entre las sucesivas activaciones de los botones o teclas que se utilizan para activar las fases de insuflación y exsuflación.

Además, requiere una gran atención por su parte, ya que el usuario debe pulsar correctamente sobre los botones o teclas para que la acción sea tenida en cuenta por el aparato, ya que, de lo contrario, la fase deseada no será activada por el aparato, por ejemplo, si el usuario pulsa mal, con poca fuerza o en el lado de la tecla a activar. Además, si el usuario es un médico u otro personal de enfermería, éste debe estar atento al paciente para seguir su ritmo, por lo que no se puede concentrar en los botones a activar. Por lo tanto, el uso de dos botones o teclas representa una gran limitación en términos de utilización.

Por último, pero no por ello menos importante, con este tipo de aparatos con dos botones o teclas, entre la liberación del primer botón y la pulsación del segundo botón, la transición no es inmediata, ya que existe un tiempo de latencia, como en los conmutadores mecánicos mencionados anteriormente. Este tiempo de latencia genera rendimientos de expiración, es decir, durante las fases de exsuflación, del aparato que no son lo suficientemente eficientes para el paciente, que es precisamente lo que se busca obtener con este tipo de aparato.

El problema es, por tanto, ofrecer un aparato de asistencia para la tos mejorado que comprenda un sistema de control manual que permita a un usuario activar de forma manual las fases de insuflación y exsuflación, cuyo sistema de control manual no presente todos o algunos de los problemas o inconvenientes mencionados anteriormente, en particular sin el tiempo de latencia de los aparatos de dos botones.

La solución de la invención se refiere entonces a un aparato de insuflación y exsuflación de gas a un paciente, es decir, destinado al tratamiento de un paciente que sufre de trastornos respiratorios que requiere asistencia en la evacuación de las secreciones pulmonares, también denominado aparato de asistencia para la tos, que comprende una pantalla que incluye una zona táctil, y medios de control que controlan una turbina motorizada, estando los medios de control configurados para comandar la turbina en respuesta a la detección de al menos una presión digital de un usuario sobre la zona táctil de la pantalla, caracterizado por que los medios de control se configuran para:

a) realizar una puesta en marcha de la turbina y activar una fase de insuflación de la turbina en respuesta a la detección de un desplazamiento, es decir, un deslizamiento, del dedo del usuario sobre dicha zona táctil, es decir, en contacto con ella, a lo largo de un primer sentido de desplazamiento, y

b) activar una fase de exsuflación de la turbina en respuesta a la detección de un desplazamiento del dedo del usuario sobre dicha zona táctil a lo largo de un segundo sentido de desplazamiento, siendo el primer sentido de desplazamiento y el segundo sentido de desplazamiento sentidos opuestos.

La solución de la invención permite obtener un aparato para la tos en el que el paso de una fase de insuflación a una fase de exsuflación es instantáneo mediante la detección de los deslizamientos del dedo del usuario "hacia delante y hacia atrás" en la zona táctil del aparato, normalmente en una pantalla táctil, según se detalla a continuación.

De hecho, cualquier parada del barrido digital manteniendo el contacto del dedo del usuario con la zona táctil, continúa la acción del barrido que acaba de realizarse en una primera dirección de barrido, por lo tanto, la fase de insuflación o exsuflación en curso.

Por lo tanto, tan pronto como el usuario inicia un barrido digital en el sentido opuesto, es decir, una segunda dirección de barrido orientada en sentido contrario a la primera dirección de barrido, el cambio de estado es detectado de forma instantánea por el aparato, es decir, sin ninguna latencia, y se inicia entonces la otra fase de exsuflación o insuflación, respectivamente.

Esto mejora considerablemente el rendimiento del aparato, en particular su reactividad, y por lo tanto necesariamente también los cuidados prestados al paciente.

En el contexto de la invención:

por "presión digital" se entiende el contacto del dedo del usuario con la superficie de la zona táctil de la pantalla, es decir, el hecho de que el usuario toque la superficie de esta zona táctil con su dedo, es decir, contacto digital, normalmente con el dedo índice. En el contexto de la invención, el contacto digital es seguido inmediatamente por un desplazamiento/deslizamiento del dedo sobre la superficie de la zona táctil de la pantalla.

por "desplazamiento del dedo" del usuario sobre la zona táctil se entiende que el usuario realiza un movimiento, deslizamiento o barrido de su dedo, manteniéndolo en contacto con la superficie de la zona táctil en todo momento, normalmente en una distancia de uno a unos pocos centímetros, es decir, menor de aproximadamente 10 cm. el término "sentido" se considera equivalente al término "dirección".

Según el caso, el aparato de la invención puede comprender una o más de las siguientes características técnicas:

la zona táctil de la pantalla incluye un panel táctil o "touch pad " en inglés.

la zona táctil se extiende por toda o parte de la superficie de la pantalla, es decir, en una zona localizada de la pantalla de visualización o en toda la pantalla de visualización.

la zona táctil se extiende preferiblemente por toda la superficie táctil de la pantalla.

la pantalla es una pantalla de visualización digital, es decir, una pantalla digital, normalmente una pantalla táctil. los medios de control se configuran para realizar una fase de insuflación de la turbina que comprende un suministro de gas de dicha turbina, normalmente aire.

el primer sentido de desplazamiento y el segundo sentido de desplazamiento son sentidos opuestos o aproximadamente opuestos.

el primer sentido de desplazamiento y el segundo sentido de desplazamiento son sentidos predefinidos o no, preferiblemente predefinidos, en particular sentidos convencionales, y preferiblemente memorizados, es decir, pregrabados.

el primer sentido de desplazamiento y el segundo sentido de desplazamiento son sentidos predefinidos que se pueden modificar o no.

de acuerdo con una primera forma de realización, el primer sentido de desplazamiento y el segundo sentido de desplazamiento son sentidos predefinidos. Por ejemplo, el primer sentido de desplazamiento es el de izquierda a derecha (es decir, sentido izquierda/derecha) y activa una fase de insuflación, y el segundo sentido de desplazamiento es de derecha a izquierda (es decir, sentido derecha/izquierda) y activa una fase de exsuflación.

de acuerdo con una segunda forma de realización, el primer sentido de desplazamiento y el segundo sentido de desplazamiento son sentidos predefinidos que se pueden modificar, es decir, que se pueden cambiar, en particular, que se pueden invertir, en particular por medio de un menú de configuración en la pantalla.

de acuerdo con una tercera forma de realización, el primer sentido de desplazamiento corresponde a la dirección del primer desplazamiento del dedo del usuario en la zona táctil. En este caso, el aparato se configura para activar una fase de insuflación de gas, cuando el dedo del usuario se desliza por primera vez sobre la zona táctil, es decir, el sentido de desplazamiento del dedo del usuario durante el primer contacto y deslizamiento del dedo sobre la zona táctil define el sentido de insuflación de gas (es decir, el primer sentido de desplazamiento). El sentido opuesto es entonces el de exsuflación (es decir, el segundo sentido de desplazamiento en dirección opuesta del primer sentido de desplazamiento). Los medios de control se configuran para memorizar el sentido del primer deslizamiento del dedo del usuario sobre la zona táctil como el primer sentido de desplazamiento, lo que implica que el sentido opuesto se memoriza entonces preferiblemente como que es el de exsuflación.

los medios de control se configuran para detectar un barrido digital del usuario en la superficie de la zona táctil en una distancia inferior a 10 cm, preferiblemente entre 1 y 10 cm, más preferiblemente entre 2 y 9 cm, por ejemplo, entre 3 y 8 cm.

el desplazamiento, es decir, un deslizamiento, del dedo del usuario sobre, es decir, en contacto con, dicha zona táctil a lo largo del primer o segundo sentido, tiene lugar sobre una distancia de al menos 1 cm, preferiblemente de al menos 2 cm, preferiblemente de al menos 2,5 cm a 3 cm.

el desplazamiento, es decir, un deslizamiento del dedo del usuario sobre, es decir, en contacto con, dicha zona táctil a lo largo del primer o segundo sentido, tiene lugar sobre una distancia de 10 cm como máximo, preferiblemente de 9 cm como máximo, preferiblemente de 8,5 cm como máximo.

el desplazamiento, es decir, un deslizamiento, del dedo del usuario sobre, es decir, en contacto con, dicha zona táctil a lo largo del primer o segundo sentido, tiene lugar sobre una distancia comprendida entre 1 y 10 cm, preferiblemente entre 1 y 9 cm, preferiblemente entre aproximadamente 2 y 8 cm, normalmente del orden de 3 o 4 cm a 7 u 8 cm. el desplazamiento, es decir, un deslizamiento, del dedo del usuario sobre, es decir, en contacto con, dicha zona táctil a lo largo del primer sentido tiene lugar a lo largo de una trayectoria rectilínea o no rectilínea, por ejemplo, curva o de otro modo, preferiblemente una trayectoria rectilínea o aproximadamente rectilínea.

el desplazamiento, es decir, un deslizamiento, del dedo del usuario sobre, es decir, en contacto con, dicha zona táctil a lo largo del segundo sentido tiene lugar a lo largo de una trayectoria rectilínea o no rectilínea, por ejemplo, curva o de otro modo, preferiblemente una trayectoria rectilínea o aproximadamente rectilínea.

el primer sentido de desplazamiento es el sentido de izquierda a derecha (es decir, sentido izquierda/derecha) y el segundo sentido de desplazamiento es el sentido de derecha a izquierda (es decir, sentido derecha/izquierda), o viceversa. Se habla entonces de desplazamiento "horizontal" (véase la Fig. 3A).

el primer sentido de desplazamiento es el sentido arriba/abajo y el segundo sentido de desplazamiento es el sentido abajo/arriba, o viceversa. Se habla entonces de desplazamiento "vertical" (véase la Fig. 3B).

el primer sentido de desplazamiento y el segundo sentido de desplazamiento son sentidos oblicuos o inclinados, es decir, a lo largo de direcciones intermedias entre desplazamientos "horizontal" y "vertical" (véase la Fig. 3C). comprende además un circuito de gas que comprende una rama de insuflación para suministrar el gas al paciente durante las fases de insuflación y una rama de exsuflación para transportar el gas extraído del paciente durante las fases de exsuflación.

las ramas de insuflación y exsuflación se conectan además de forma fluida a una rama común, es decir, a un tramo de conducto común.

la rama común se conecta de forma fluida al paciente por medio de un conducto flexible y una interfaz respiratoria, tal como una máscara u otro, por ejemplo, una máscara buconasal, o una sonda de traqueotomía o incluso una boquilla. la rama de insuflación se conecta de forma fluida a la salida de aire de la turbina para recoger el aire suministrado por la turbina, es decir, que sale de la turbina.

los medios de control se configuran para realizar una fase de insuflación que comprende una alimentación de la rama de insuflación con gas a presión, normalmente aire, desde la salida de dicha turbina.

la rama de exsuflación se conecta de forma fluida a la entrada de aire de la turbina.

el circuito de gas comprende además una línea de evacuación de gas, preferiblemente con una válvula de escape. la línea de evacuación de gas se conecta a la rama de insuflación, es decir, se conecta aguas abajo de la salida de la turbina.

la línea de evacuación de gas está en comunicación fluida con la rama de insuflación durante las fases de exsuflación para evacuar a la atmósfera, preferiblemente por medio de la válvula de escape, al menos una parte del gas suministrado por la turbina en la rama de insuflación.

la comunicación fluida entre la línea de evacuación de gas y la rama de insuflación se interrumpe durante las fases de insuflación accionando los medios de válvula dispuestos en la línea de evacuación de gas con el fin de interrumpir toda la circulación de gas en esta línea de evacuación de gas.

el circuito de gas comprende además una línea de entrada de aire.

la línea de entrada de aire se conecta a la rama de exsuflación, es decir, se conecta aguas arriba de la entrada de la turbina.

la línea de entrada de aire está en comunicación fluida con la rama de exsuflación durante las fases de insuflación, para aspirar aire atmosférico y transportarlo a la entrada de la turbina.

la comunicación fluida entre la línea de entrada de aire y la rama de exsuflación se interrumpe durante las fases de exsuflación mediante el accionamiento de los medios de válvula dispuestos en la línea de entrada de aire, con el fin de interrumpir cualquier entrada de aire atmosférico en esta línea de entrada de aire.

las circulaciones de gas en el circuito de gas, en particular en la línea de evacuación de gas, en la línea de entrada de aire y en las ramas de insuflación y exsuflación, se controlan mediante medios de válvula o similares, normalmente válvulas neumáticas, por ejemplo, válvulas de membrana.

los medios de válvula se controlan mediante los medios de control neumático.

los medios de comando neumático comprenden una o más electroválvulas neumáticas, preferiblemente varias electroválvulas neumáticas.

las electroválvulas neumáticas se controlan de forma eléctrica mediante los medios de control.

los medios de control comandan eléctricamente las electroválvulas neumáticas en función de la fase de insuflación o de exsuflación a realizar.

los medios de control incluyen un controlador digital.

los medios de control comprenden al menos un microprocesador, normalmente un microcontrolador.

los medios de control comprenden al menos una tarjeta electrónica que comprende al menos un microprocesador, normalmente un microcontrolador, que implementa al menos un algoritmo.

comprende además medios de memorización, por ejemplo, una tarjeta de memoria de tipo EEPROM u otra.

los medios de memorización se disponen en una tarjeta electrónica.

la turbina se acciona por motor eléctrico.

la turbina suministra aire a una presión de hasta 100 mbar.

comprende medios de alimentación de corriente eléctrica que alimentan con corriente eléctrica a todos los componentes que requieren corriente eléctrica para funcionar, en particular los medios de control, la turbina motorizada, la pantalla...

los medios de alimentación comprenden una(s) batería(s) recargable(s) y/o un cable de alimentación dotado con una toma de conexión a la red (por ejemplo, 115/230 V AC), con o sin transformador de corriente.

comprende además una carcasa externa rígida en la que se insertan la turbina, todo o parte del circuito de gas, los medios de control...

la pantalla táctil digital se monta o incorpora en una de las paredes de la carcasa del aparato.

la pantalla digital es del tipo en color o del tipo en blanco y negro.

se configura para realizar de forma alternativa las fases sucesivas de insuflación y exsuflación de la turbina durante todo el período de tiempo durante el cual se detecta una presión digital del usuario, en particular barridos digitales, de la superficie de la zona táctil, es decir, mientras el usuario realiza desplazamientos digitales "hacia delante y hacia atrás" o "de ida y vuelta" en la superficie de la zona táctil barriendo de forma continua dicha superficie de la zona táctil en el primer y a continuación en el segundo sentido de desplazamiento, y viceversa.

los medios de control activan las fases sucesivas de insuflación y exsuflación actuando sobre la turbina.

los medios de control controlan la duración de las fases sucesivas de insuflación y exsuflación.

una (cada) fase de insuflación tiene una duración comprendida entre 0,5 y 10 segundos, normalmente hasta aproximadamente 5 segundos.

durante una (cada) fase de insuflación, la turbina se comanda para suministrar una presión positiva (P+) preferiblemente comprendida entre 5 y 70 mbar (es decir, presión relativa con respecto a la presión atmosférica). una (cada) fase de exsuflación tiene una duración comprendida entre 0,5 y 10 segundos, normalmente hasta aproximadamente 5 segundos.

durante una fase de exsuflación (cada una), la turbina genera una presión negativa o nula (P-) preferiblemente comprendida entre 0 y -70 mbar (es decir, la presión relativa con respecto a la presión atmosférica).

la turbina se comanda para alcanzar una velocidad máxima de rotación de 75.000 rpm.

opcionalmente, la (cada) fase de insuflación y la (cada) fase de exsuflación subsiguiente van seguidas a su vez de una fase de pausa (es decir, situada entre una fase de exsuflación y la fase de insuflación siguiente) durante la cual se suministra una presión de pausa superior o igual a 0 mbar en la línea de insuflación y en la línea común, preferiblemente una presión de pausa comprendida entre 0 y 30 mbar, por ejemplo, del orden de 10 mbar. opcionalmente, la fase de insuflación y la fase de exsuflación se separan una de la otra por una fase transitoria que permite preparar el estado de las válvulas (es decir, la apertura o el cierre completo...) y los circuitos de gas (por ejemplo, las presiones en las líneas de insuflación y exsuflación...) para que la puesta en marcha de la siguiente fase de exsuflación se efectúe con un caudal de exsuflación determinado, preferiblemente un caudal de exsuflación máximo. Cada fase de transición comienza al final de la fase de insuflación, es decir, que se realiza al final de una fase de insuflación y antes de la siguiente fase de exsuflación. Una (cada) fase transitoria tiene una duración comprendida entre 50 y 500 ms aproximadamente.

la pantalla constituye o forma parte de una interfaz hombre-máquina o IHM que permite al usuario, por ejemplo, al personal de enfermería o a otro personal, introducir uno o varios valores de referencia, en particular valores de presión, valores de tiempo de las diferentes fases...

comprende una estación periférica y un módulo de ventilación unidos de forma desmontable uno al otro, llevando la estación periférica la pantalla táctil, y comprendiendo el módulo de ventilación los medios de control y la turbina. la estación periférica rodea y aloja el módulo de ventilación extraíble, es decir, dos partes que se pueden anidar de forma desmontable/removible una dentro de la otra, formando la estación periférica un "manguito" alrededor del módulo de ventilación extraíble.

el módulo de ventilación se ensambla/introduce en la estación periférica de forma extraíble/desmontable.

el módulo central de ventilación comprende la carcasa externa rígida en la que se disponen al menos la turbina motorizada, la línea de insuflación, la línea de exsuflación, la línea común, las válvulas neumáticas, las electroválvulas neumáticas y los medios de control...

la pantalla táctil se dispone en la estación periférica.

la pantalla táctil es desmontable o no desmontable de la estación periférica.

la pantalla táctil es, por ejemplo, la de una tableta táctil, tipo IPad o similar.

La invención se comprenderá mejor ahora mediante la siguiente descripción detallada, realizada a título ilustrativo, pero no restrictivo, con referencia a las figuras adjuntas, entre las que:

la Figura 1 esquematiza el principio de funcionamiento de un aparato de insuflación y exsuflación de gas de acuerdo con la invención,

la Figura 2 esquematiza una forma de realización de una pantalla táctil para el aparato de la Figura 1,

las Figuras 3A-3C esquematizan ejemplos del sentido de desplazamiento en la zona táctil del aparato, y las Figuras 4 y 5 esquematizan una forma de realización de un aparato de acuerdo con la invención que comprende una estación periférica y un módulo de ventilación extraíble.

La Figura 1 esquematiza el principio de funcionamiento de un aparato de insuflación y exsuflación de gas 1 de acuerdo con la invención, es decir, un aparato de asistencia para la tos, de forma ventajosa portátil, destinado al tratamiento terapéutico de personas, es decir, pacientes, que sufren trastornos respiratorios que requieren una ayuda en la evacuación de las secreciones pulmonares.

El aparato de insuflación y exsuflación de gas 1 comprende una pantalla digital 2 que incluye una zona táctil 3, es decir, una pantalla digital de tipo táctil, y medios de control 4, por ejemplo, un controlador digital que incorpora al menos un microprocesador, normalmente un microcontrolador, que implementa uno o más algoritmos que se utilzan en particular para controlar una turbina motorizada 5.

Una turbina 5 de este tipo, también denominada como micro-soplador o compresor de aire, generalmente se equipa con un motor eléctrico protegido por una carcasa y que acciona, por medio de un eje o un árbol motor, un rodete de aletas dispuesto en una voluta con el fin de aspirar el aire ambiente y redistribuirlo a una presión y/o caudal y/o volumen(es) determinado(s).

Preferiblemente, un filtro, por ejemplo HEPA, se dispone aguas arriba de la turbina 5 para purificar el aire antes de que entre en la turbina 5, eliminando todo o parte del polvo, los microorganismos u otros aerosoles que puedan estar presentes.

La turbina 5 se diseña para suministrar aire con una presión de hasta 100 mbar aproximadamente. La velocidad máxima de rotación del motor de la turbina 5 puede alcanzar hasta 75.000 rpm. La turbina 5 se conecta de forma fluida con un circuito de gas 6, 7, es decir, a conductos o pasos de gas, que comprenden una rama de insuflación 6 para suministrar gas al paciente 10, durante las fases de insuflación de gas, y una rama de exsuflación 7 para transportar el gas extraído del paciente 10, durante las fases de exsuflación, es decir, de aspiración de las secreciones. La rama de insuflación 6 y la rama de exsuflación 7 se conectan además de forma fluida con una rama común 8, es decir, a un tramo de conducto común.

La rama de insuflación 6 se conecta de forma fluida a la salida de aire 5a de la turbina 5 para recoger el aire suministrado por la turbina 5, es decir, de salida de la turbina 5, mientras que la rama de exsuflación 7 se conecta de forma fluida a la entrada de aire 5b de la turbina 5.

Además, la rama común 8, es decir, el tramo del conducto común, se conecta a su vez de forma fluida al paciente 10, por medio de un tubo flexible 17 y una interfaz respiratoria 9, tal como una máscara u otro.

La rama de insuflación 6 se conecta de forma fluida además a la atmósfera por medio de una línea de evacuación de gas 12 , tal como un conducto o paso de gas, para permitir que el gas contenido en la rama de insuflación 6 se envie a la atmósfera ambiental, en particular durante las fases de exsuflación de gas.

Además, la rama de exsuflación 7, por su parte, se conecta de forma fluida a la atmósfera ambiente por medio de una línea de entrada de aire 11, tal como un conducto o paso de gas, para permitir alimentar de aire a la turbina 5, en particular durante las fases de insuflación de gas.

Las circulaciones de gas en la línea de evacuación de gas 12, en la línea de entrada de aire 11 y en el circuito de gas 6, 7, en particular en las ramas de insuflación 6 y de exsuflación 7, se controlan mediante medios de válvula 13, tales como válvulas neumáticas, que, a su vez, se pueden comandar de forma neumática mediante electroválvulas neumáticas controladas eléctricamente por los medios de control 4.

El aparato 1 también incluye medios de alimentación eléctrica 14, normalmente una (o más) batería(s) recargable(s) o un cable de alimentación dotado con un enchufe de conexión a la red (por ejemplo, 115/230 V AC), o ambos, y posiblemente un transformador de corriente. Cuando el aparato 1 debe ser portátil o de mano, se prevé al menos una batería recargable.

Los medios de alimentación eléctrica 14 alimentan los diferentes componentes del aparato 1 que necesitan potencia eléctrica (es decir, corriente) para funcionar, en particular el motor de la turbina 5, la pantalla digital 2 con pantalla táctil 3, los medios de control 4...

Una carcasa externa rígida 15 permite proteger en particular la turbina 5, todo o parte el circuito de gas 6, 7, los medios de control 4...

La pantalla digital 2 con pantalla táctil 1 se puede montar o incorporar en una de las paredes del aparato 1, preferiblemente en la pared superior. La pantalla digital 2 con pantalla táctil 1 se puede unir de forma desmontable o no (es decir, fija), por ejemplo, a la carcasa 15 del aparato 1.

Además, la pantalla digital 2 puede ser con visualización en color, en blanco y negro o ambas, por ejemplo, se puede prever pasar de una visualización en color a una visualización en blanco y negro o viceversa.

A título de ejemplo, se puede utilizar la pantalla táctil de una tableta digital o una pantalla táctil independiente.

De acuerdo con la presente invención, se proporciona un sistema de control manual mejorado que permite a un usuario activar de forma manual las fases de insuflación y exsuflación.

Más concretamente, de acuerdo con la invención, los medios de control 4 se configuran para comandar la turbina 5 en respuesta a la detección de al menos una presión digital de un usuario sobre la zona táctil 3 de la pantalla 2, normalmente un panel táctil o similar.

La presión digital detectada es "dinámica", es decir, lo que se detecta es un desplazamiento, normalmente un deslizamiento, del dedo del usuario sobre la zona táctil.

De acuerdo con la invención, cuando el aparato 1, es decir, los medios de control 4, detectan un contacto del dedo del usuario con la zona táctil 3 de la pantalla 2, es decir, el hecho de que el usuario toque la zona táctil 3 con su dedo, normalmente con el dedo índice, y especialmente un deslizamiento del dedo del usuario sobre la zona táctil 3, tendrá un efecto retroactivo sobre la turbina 5 para activar una fase de insuflación o una fase de exsuflación.

La fase a activar, es decir, la insuflación o la exsuflación, se puede determinar en función del sentido del desplazamiento del dedo del usuario sobre la zona táctil 3, es decir, el sentido (es decir, el desplazamiento) del barrido digital realizado por el dedo del usuario sobre la superficie de la zona táctil 3.

Preferiblemente, una activación de una fase de insuflación (es decir, de inspiración) de gas se produce cuando el usuario realiza un deslizamiento de su dedo sobre la zona táctil 3 a lo largo de un sentido convencional predefinido, en particualr memorizado, por ejemplo, de izquierda a derecha. Un deslizamiento de su dedo en sentido contrario genera una activación de una fase de exsuflación (es decir, de expiración).

En otras palabras, los medios de control 4 se configuran de forma ventajosa para realizar una puesta en marcha de la turbina 5 y acto seguido activar una fase de insuflación de la turbina 5 en respuesta a la detección de un desplazamiento, es decir, un deslizamiento del dedo del usuario sobre la zona táctil 3, por ejemplo cuando el dedo del usuario barre la superficie de la zona táctil 3 preferiblemente en el sentido izquierda/derecha, es decir, yendo de izquierda a derecha, o a lo largo de otra dirección, es decir, realizando desplazamientos digitales "hacia delante y hacia atrás" o "de ida y vuelta" en la superficie de la zona táctil, en una distancia comprendida entre 1 y 10 cm, normalmente entre 2 y 9 cm.

Durante toda la duración del barrido, es decir, de los desplazamientos digitales "hacia delante y hacia atrás" o "de ida y vuelta", el dedo del usuario se desplaza mientras se mantiene en contacto con la superficie de la zona táctil 3.

A título de ejemplo, en las Figuras 3A-3C se han esquematizado varios sentidos de desplazamiento posibles mediante flechas de dirección, a saber, el sentido (es decir, dirección):

de izquierda a derecha o izquierda/derecha y viceversa derecha/izquierda, también denominado desplazamiento "horizontal", en la Fig. 3A,

de arriba a abajo o arriba/abajo y viceversa abajo/arriba, también denominado desplazamiento "vertical", en la Fig. 3B, y

sentidos oblicuos (es decir, inclinados), a lo largo de direcciones intermedias entre los desplazamientos "horizontal" y "vertical", según se ilustra en la Fig. 3C.

Además, la trayectoria seguida por el dedo del usuario cuando se desplaza en la zona táctil 3 de la pantalla digital 2 en el sentido elegido puede ser rectilínea, aproximadamente rectilínea o no rectilínea, por ejemplo, ligeramente curvada. Preferiblemente, la trayectoria seguida por el dedo del usuario es rectilínea o aproximadamente rectilínea.

Durante una fase de insuflación, la turbina 5 suministra aire a presión (por ejemplo, del orden de 40 mbar) a la rama de insuflación 6 del circuito de gas 6, 7, que se transporta al paciente 10 por medio de dicha rama de insuflación 6, la rama común 8 y la interfaz respiratoria 9. El aire que alimenta a la entrada 5a de la turbina 5 procede de la atmósfera ambiente y se transporta a la misma por medio de la línea de entrada de aire 11.

A la inversa, los medios de control 4 se configuran para activar una fase de exsuflación de la turbina 5 en respuesta a la detección de un desplazamiento del dedo del usuario en la zona táctil 3 a lo largo de un segundo sentido de desplazamiento diferente del primer sentido de desplazamiento, es decir, preferiblemente sentidos opuestos, por ejemplo, cuando el dedo del usuario barre la superficie de la zona táctil 3 en el sentido derecha/izquierda, es decir, yendo de la derecha a la izquierda.

Durante una fase de exsuflación, la turbina 5 aspira el aire que se encuentra en la rama de exsuflación 7 del circuito de gas 6, 7, es decir, crea una depresión (es decir, una presión negativa o vacío, por ejemplo, del orden de -40 mbar), que se propaga hasta las vías respiratorias del paciente 10, por medio de la rama común 8 y la interfaz respiratoria 9, con el fin de ayudar al paciente en la evacuación de las secreciones pulmonares o de otro tipo. El aire aspirado por la turbina 5 se expulsa a la atmósfera por medio de la línea de evacuación de gas 12.

Por lo tanto, realizando desplazamientos "hacia delante y hacia atrás" o "de ida y vuelta" de forma continua en la superficie de la zona táctil 3 de izquierda a derecha y viceversa, el usuario comandará de forma alternativa las sucesivas fases de insuflación y exsuflación de la turbina 5, y ésto, durante todo el período de tiempo en que el usuario realiza estos barridos de la superficie de la zona táctil 3 con su dedo, por ejemplo su dedo índice.

En general, el usuario barre la superficie de la zona táctil en una distancia del orden de unos pocos centímetros, por ejemplo, de aproximadamente 3 a 8 cm, ya sea en un sentido o en el otro, es decir, por ejemplo, izquierda/derecha o derecha/izquierda.

También se prevén medios de memorización 16, por ejemplo, una tarjeta de memoria de tipo EEPROM u otro, que permiten memorizar las consignas o parámetros, tales como la presión, la velocidad, el caudal, el volumen, los tiempos... a aplicar durante las fases de insuflación y exsuflación. Estas consignas o parámetros se encontrarán allí por los medios de control 4 que se conectan eléctricamente a los medios de memorización 16, por ejemplo, estando dispuestos en la misma tarjeta electrónica o en tarjetas electrónicas conectadas eléctricamente entre sí.

En otras palabras, de acuerdo con la presente invención, se propone realizar un comando de control del aparato de asistencia para la tos 1 por medio de una acción del usuario realizada en la zona táctil 3 de la pantalla 2, tal como un panel táctil o similar, es decir, un barrido/deslizamiento del dedo sobre la superficie de esta zona táctil 3 de izquierda a derecha y viceversa.

Para activar una fase de insuflación, basta con colocar un dedo, por ejemplo, el índice, en la parte de comando del panel táctil, es decir, la zona táctil, y ejercer un movimiento en un primer sentido, en particular en función de una convención elegida, por ejemplo, izquierda/derecha u otra. Este movimiento entonces es detectado e interpretado por un algoritmo implementado por los medios de control 4, en particular un microcontrolador, como un comando de insuflación y la información se transmite al controlador digital 4 del aparato 1 que entonces comandará la turbina 5 para ponerla en marcha así como la apertura o cierre de los medios de válvula 13, y así como suministrar aire al paciente 10 , por medio de la línea de insuflación 6 y la línea común 8, y esto respetando las consignas de terapia previamente configuradas en el aparato.

Acto seguido, para activar una fase de exsuflación inmediatamente después de la fase de insuflación, basta con que el usuario siga tocando la zona táctil 3 pero cambiando el sentido del movimiento de barrido que realiza con su dedo, es decir, que el realiza un deslizamiento de su dedo en un segundo sentido, por ejemplo, derecha/izquierda u otro.

Este movimiento inverso se detecta e interpreta entonces como que es una orden de exsuflación, como antes, y la información se transmite de nuevo al controlador digital 4 del aparato 1, que entonces comandará la turbina 5 así como la apertura o el cierre de los medios de válvula 13, y de este modo extraerá gas de las vías respiratorias superiores del paciente 10 mediante una puesta en depresión (vacío parcial) de la línea de exsuflación de gas 7 y la línea común 8, y esto de nuevo, respetando las consignas de terapia previamente configuradas en el aparato 1.

En otras palabras, si el dedo ejerce un movimiento en sentido contrario al que comanda la insuflación, se transmite un comando de exsuflación al generador de aire, es decir, a la turbina 5, que realiza instantáneamente una depresión en la línea de exsuflación 7, la línea común 8 y, por tanto, también en el tubo flexible 17 que conecta el aparato 1 al paciente 10.

Por lo tanto, siempre que el usuario vaya a realizar deslizamientos de su dedo sobre la superficie externa de la zona táctil 3, es decir, movimientos "hacia delante y hacia atrás" o "de ida y vuelta", alternativamente en el primer y el segundo sentido de desplazamiento, estos movimientos serán detectados y el aparato 1 será entonces comandado por los medios de control 5 para activar de forma sucesiva y alternativa las fases de insuflación y exsuflación.

En una forma general, de acuerdo con la invención, la detección se realiza en función de:

la presión del dedo sobre el panel táctil que indica la presencia de un operador que desea establecer un comando, y el desplazamiento (en píxeles) asociado a (el ángulo de) la trayectoria del movimiento del dedo que refleja la naturaleza de la acción a realizar, a saber, una insuflación o una exsuflación de gas.

La Figura 2 esquematiza una forma de realización de una pantalla digital o display 2 con zona táctil 3 que equipa un aparato de insuflación y exsuflación de gas 1 de acuerdo con la invención, es decir, un aparato de asistencia para la tos, por ejemplo, el de las Figuras 3 y 4.

Como se ve, en esta forma de realización, la zona táctil 3 comprende una representación gráfica de una mano con el dedo índice extendido para recordar al usuario que se trata de una zona táctil, así como flechas 31, 32 que apuntan en direcciones opuestas para indicarle los sentidos de barrido digital de la zona táctil, y signos "+" y "-" para indicarle la insuflación y la exsuflación, respectivamente.

Además, la pantalla digital 2 comprende otras teclas numéricas que se pueden activar mediante presión digital del usuario, en particular teclas para encender/apagar (off) el aparato 33 y para la puesta en marcha/detención de la ventilación y/o el tratamiento del paciente (start/stop) 34, varias teclas programables 35 (Prog1, Prog2, Prog3), una tecla para acceder al menú del aparato (Menu) 36, una tecla para acceder a los ajustes (Settings) 37...

Además, la pantalla digital 2 muestra diversas informaciones útiles como:

medidas 38 relativas al flujo gaseoso: caudal máximo ((peak flow), volumen de la corriente de gas (tidal volume), saturación de oxígeno (SpO2), caudal de fuga (leak),

informaciones 39 relativas al funcionamiento del aparato 1, tales como el nivel de carga de la batería recargable, el establecimiento de la comunicación Bluetooth, el bloqueo de determinadas funciones o teclas (símbolo de candado)... valores de los niveles de presión y duraciones de insuflación y exsuflación, o incluso el tiempo de pausa 40.

Por supuesto, la pantalla de visualización 2 se puede presentar bajo una configuración diferente y/o mostrar otras informaciones y/o comprender otras teclas de función u otras indicaciones.

Las Figuras 4 y 5 representan vistas generales de una forma de realización de un aparato de insuflación y exsuflación de gas 1 de acuerdo con la invención, también denominado aparato de asistencia para la tos, que se puede utilizar en el tratamiento de personas que padecen trastornos respiratorios que requieren una ayuda en la evacuación de secreciones pulmonares.

Este aparato 1 funciona según se explicó anteriormente, en particular de acuerdo con el principio de funcionamiento ilustrado en la Figura 1, e incorpora una pantalla 2 tal como se representa en la Figura 2.

En esta forma de realización, el aparato 1 comprende dos partes 41,42 que se anidan una en la otra y que se pueden separar/desmontar una de la otra, a saber, una estación periférica 41 que rodea y alberga un módulo de ventilación 42 central extraíble.

Más concretamente, el módulo de ventilación 42 es extraíble/desmontable. Se puede insertar/introducir o, por el contrario, se puede retirar/extraer de la estación periférica 41 de acuerdo con un movimiento de traslación, tal como se muestra en la Figura 5, donde el módulo de ventilaciónor 42 está medio introducido en la estación periférica 41.

El módulo de ventilación 42 extraíble comprende la turbina 5, las líneas de insuflación 6, de exsuflación 7 y común 8, los medios de control 4, etc... que están protegidos mediante la carcasa rígida 15 que rodea y delimita este módulo 42.

En este caso, la pantalla digital 2 con pantalla táctil 1 no es portada por una de las paredes de la carcasa 15 del módulo de ventilación 42 del aparato 1, sino que está fija a la estación periférica 41. La pantalla digital 2 con pantalla táctil 1 se puede unir a la misma de forma desmontable o no desmontable (es decir, fija)

En efecto, la pantalla digital 2 con pantalla táctil 1 constituye en este caso una interfaz hombre-máquina o IHM transportada por la carcasa rígida 43 de la estación periférica 41, por ejemplo, una carcasa de polímero o similar. La IHM permite al usuario introducir valores de consigna en el aparato 1, en particular valores de presión alta y baja, tiempos... y mostrar diversas informaciones, según se explicó anteriormente (véase la Fig. 2).

También se han previsto medios de alimentación de corriente eléctrica que alimentan con corriente eléctrica los distintos componentes del aparato 1 que la necesitan, a saber, en particular la turbina motorizada 1 , los medios de control 4, la pantalla 2...u otros componentes. Los medios de alimentación con corriente eléctrica comprenden preferiblemente una (o más) batería o pila, preferiblemente recargable, y una toma de corriente eléctrica y un cable eléctrico para la conexión a la red, por ejemplo 115/230 V AC, con o sin transformador de corriente.

En la forma de realización de las Figuras 4 y 5, el aparato 1 comprende dos módulos 41,42 que se introducen el uno en el otro; sin embargo, se entiende que el aparato 1 de acuerdo con la invención podría comprender un solo módulo que integre todos los componentes del aparato 1.

De manera general, un aparato de insuflación y exsuflación de gas, también denominado aparato para la tos, de acuerdo con la presente invención, se puede utilizar en pacientes que no son capaces de manejar sus secreciones por sí solos con el fin de proporcionarles insuflaciónes y exsuflaciones de gas (es decir, aire), ya sean estos pacientes adultos o pediátricos. Se puede utilizar en casa o en el hospital, con interfaces respiratorias invasivas (por ejemplo, sondas traqueales) o no invasivas (por ejemplo, máscaras).

El aparato de insuflación y exsuflación de gas de acuerdo con la presente invención tiene, en particular, la ventaja de poder reaccionar de forma inmediata, es decir, sin período de latencia, en función de los deslizamientos digitales "hacia delante y hacia atrás" realizados por el usuario sobre la superficie sensible de la zona táctil de la pantalla.

Claims (15)

REIVINDICACIONES

1. Aparato (1) de insuflación y exsuflación de gas que comprende una pantalla (2) que comprende una zona táctil (3), y medios de control (4) que controlan una turbina motorizada (5), estando los medios de control (4) configurados para comandar la turbina (5) en respuesta a la detección de al menos una presión digital de un usuario sobre la zona táctil (3) de la pantalla (2), caracterizado por que los medios de control (4) se configuran para:

a) realizar una puesta en marcha de la turbina (5) y activar una fase de insuflación de la turbina (5) en respuesta a la detección de un desplazamiento del dedo del usuario sobre dicha zona táctil (3) a lo largo de un primer sentido de desplazamiento, y

b) activar una fase de exsuflación de la turbina (5) en respuesta a la detección de un desplazamiento del dedo del usuario sobre dicha zona táctil (3) a lo largo de un segundo sentido de desplazamiento, siendo el primer sentido de desplazamiento y el segundo sentido de desplazamiento sentidos opuestos.

2. Aparato de acuerdo con la reivindicación anterior, caracterizado por que los medios de control (4) se configuran para detectar un barrido digital del usuario sobre la superficie de la zona táctil (3) en una distancia inferior a 10 cm, preferiblemente entre 2 y 9 cm.

3. Aparato de acuerdo con la reivindicación 2, caracterizado por que la distancia de barrido digital sobre la superficie de la zona táctil (3) está comprendida entre 3 y 8 cm.

4. Aparato de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que los medios de control (4) se configuran para realizar una fase de insuflación de la turbina (5) que comprende un suministro de gas mediante dicha turbina (5).

5. Aparato de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que se configura para realizar de forma alternativa fases sucesivas de insuflación y exsuflación de la turbina (5) durante todo el periodo de tiempo en el que se detecta una presión digital del usuario, de la superficie de la zona táctil (3), en particular un barrido digital.

6. Aparato de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el primer sentido de desplazamiento y el segundo sentido de desplazamiento son sentidos predefinidos, preferiblemente modificables.

7. Un aparato de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el primer sentido de desplazamiento es el sentido de izquierda a derecha y el segundo sentido de desplazamiento es el sentido de derecha a izquierda, o viceversa.

8. Aparato de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado por que el primer sentido de desplazamiento corresponde a la dirección del primer desplazamiento del dedo del usuario sobre la zona táctil (3).

9. Aparato de acuerdo con la reivindicación 8, caracterizado por que los medios de control (4) se configuran para activar una fase de insuflación de gas mediante la turbina (5), con el primer deslizamiento del dedo del usuario sobre la zona táctil (3).

10. Aparato de acuerdo con la reivindicación 8 o 9, caracterizado por que los medios de control (4) se configuran para memorizar el sentido del primer deslizamiento del dedo del usuario sobre la zona táctil (3) como primer sentido de desplazamiento.

11. Aparato de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que:

- cada fase de insuflación de la turbina (5) tiene una duración comprendida entre 0,5 y 10 segundos y/o - cada fase de exsuflación de la turbina (5) tiene una duración comprendida entre 0,5 y 10 segundos.

12. Aparato de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que:

- la turbina (5) se comanda para suministrar una presión positiva (P+) comprendida entre 5 y 70 mbar durante cada fase de insuflación, y/o

- durante cada fase de exsuflación, la turbina (5) genera una presión negativa o nula (P-) preferiblemente comprendida entre 0 y -70 mbar.

13. Aparato de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que comprende una estación periférica (41) y un módulo de ventilación (42) fijados de forma desmontable el uno al otro, portando la estación periférica (41) la pantalla (2) con una zona táctil (3), y comprendiendo el módulo de ventilación (42) los medios de control (4) y la turbina (5).

14. Aparato de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que los medios de control (4) comprenden al menos un microprocesador, normalmente un microcontrolador, que implementa al menos un algoritmo.

15. Aparato de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que comprende además medios de memorización, por ejemplo, una tarjeta de memoria.