ES2941519T3

ES2941519T3 - Dispositivo de monitorización o ventilación para reanimación cardiopulmonar con determinación de un índice de apertura de las vías respiratorias

Info

Publication number: ES2941519T3
Application number: ES19197438T
Authority: ES
Inventors: Jean-Christophe Richard; Marceau Rigollot; Bilal Badat
Original assignee: Air Liquide Medical Systems SA
Current assignee: Air Liquide Medical Systems SA
Priority date: 2018-10-15
Filing date: 2019-09-16
Publication date: 2023-05-23
Anticipated expiration: 2039-09-16
Also published as: CA3055739A1; BR102019021537A2; JP2020062405A; EP3639735B1; CN111035836A; US11426547B2; EP3639735A1; FR3087127A1; US20200114103A1

Abstract

Este o estos índices se muestran en la GUI en forma de valores numéricos o representaciones gráficas, en particular curvas o pictogramas. El aparato (1) de la invención es un ventilador médico de asistencia respiratoria para suministrar gas respiratorio, como aire, a un paciente, o un monitor cardíaco o un monitor/desfibrilador. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Dispositivo de monitorización o ventilación para reanimación cardiopulmonar con determinación de un índice de apertura de las vías respiratorias

La invención hace referencia a un dispositivo de monitorización y/o asistencia respiratoria que se puede utilizar durante la reanimación cardiopulmonar (RCP) que comprende compresiones torácicas sucesivas realizadas en un paciente, en particular un ventilador médico que se utiliza para proporcionar gas respiratorio al paciente durante la RCP, es decir, un paciente en parada cardiaca sometido a masaje cardiaco con compresiones o contracciones torácicas y relajaciones alternas, con determinación y visualización del índice AOI (es decir, índice de apertura de las vías aéreas), es decir, el índice de apertura de las vías respiratorias del paciente o un índice AOI medio.

Los dispositivos médicos de ventilación mecánica, también denominados dispositivos de asistencia respiratoria o ventiladores médicos se utilizan habitualmente para suministrar gas respiratorio, por ejemplo, aire enriquecido con oxígeno o no enriquecido con oxígeno, a determinados pacientes que sufren trastornos respiratorios. El suministro de gas respiratorio al paciente se suele realizar mediante una microsoplante (también denominada turbina o compresor) motorizada y accionada, como se describe en particular en los documentos EP-A-3093498, EP-A-2947328, EP-A-2986856, EP-A-2954213 o EP-A-2102504.

Se sabe que es posible monitorizar los compuestos gaseosos presentes en el gas administrado a los pacientes, ya sea con un dispositivo de monitorización o con un ventilador equipado con una pantalla. En particular, puede ser muy útil ^{monitorizar el CO} 2 ^{resultante del intercambio gaseoso pulmonar, es decir, el CO} 2 ^{producido por el metabolismo del}paciente, transportado hasta los pulmones a través del torrente sanguíneo y expulsado acto seguido durante la ^{espiración del paciente. Por lo tanto, el etCO} 2 ^{de ”end tidal CO} 2 ^{” o CO} 2 ^{al final de la espiración, corresponde a la medida de la fracción de CO} 2 ^{espirado en los gases recogidos durante la espiración de un individuo, tanto si su inspiración es}natural como asistida, es decir, obtenida por ventilación mecánica. El documento US-A-2016/0287170 enseña una ^{monitorización del etCO} 2 ^{de este tipo.}

Durante una reanimación cardiopulmonar o RCP practicada en una persona en parada cardiopulmonar, con la ^{aplicación de un masaje cardíaco, el CO} 2 ^{alveolar, que depende no sólo de las relaciones ventilación /perfusión pulmonar sino también de la cantidad de CO} 2 ^{generado por el metabolismo celular, representa un parámetro muy útil}para que el reanimador, por ejemplo, un médico, juzgue la eficacia de la RCP.

En teoría, cuanto más eficaz sea la RCP, mayor será el gasto cardíaco generado por las compresiones torácicas y ^{mayor será la cantidad de CO} 2 ^{devuelta hacia los pulmones.}

^{Como resultado, la monitorización del etCO} 2 ^{, que refleja indirectamente el CO} 2 ^{alveolar, se utiliza cada vez más para}monitorizar la RCP de forma no invasiva, es decir, para informar y ayudar al reanimador mientras realiza el masaje cardiaco, es decir, la alternancia de compresiones torácicas (CT) y relajaciones.

^{La representación gráfica de los cambios en el contenido de CO} 2 ^{de los gases respiratorios de un paciente a lo largo}del tiempo (en segundos) se denomina capnograma.

Al realizar una RCP a un paciente en parada cardiorrespiratoria (PCR), el capnograma es muy diferente del obtenido en un paciente que no está en PCR, por varias razones, entre particular:

- Las CT generan desplazamientos de pequeños volúmenes de gas que alteran el capnograma entre ciclos ventilatorios. De este modo, a menudo se observan patrones oscilantes, ya que el valor ^{máximo de CO} 2 ^{en cada CT cambia constantemente.}

- Las relaciones ventilación/perfusión que reflejan la fisiología respiratoria se ven muy modificadas.

Además, las pequeñas secciones de gas movilizadas por las CT pueden pasar varias veces por el sensor. Por lo tanto, la concentración máxima observada durante cada CT suele distar mucho de la verdadera concentración alveolar.

- Se ha descrito un comportamiento dinámico de apertura y cierre de las vías aéreas pequeñas. Este fenómeno compromete el intercambio gaseoso y, por tanto, la interpretación de las concentraciones ^{de CO} 2 ^{durante la RCP. Concretamente, durante la RCP, las pequeñas vías aéreas intrapulmonares se pueden cerrar, alterando de este modo la señal del CO} 2 ^{espirado observada por la sonda de}capnografía.

^{Por lo tanto, es comprensible que el etCO} 2 ^{, tal como se mide actualmente, es decir, durante cada compresión (también llamada contracción) torácica (CT), no permita obtener una aproximación fiable del CO} 2 ^{alveolar, a pesar de que el CO} 2 ^{alveolar es importante porque puede ser el reflejo de la calidad de la RCP y, por lo tanto, del masaje.}

^{En otras palabras, medir y monitorizar el CO} 2 ^{sin tener en cuenta algunos o todos estos factores, en particular el impacto de la ventilación realizada en el paciente en parada cardiaca y la variabilidad de la señal de CO} 2 ^{entre dos ciclos de la máquina, hace que cualquier uso de la medición de CO} 2 ^{sea poco fiable o incluso inutilizable.}

^{Además, las soluciones actuales de monitorización del etCO} 2 ^{se adaptan a las variaciones de CO} 2 ^{provocadas por la}respiración, ya sea mecánica o espontánea. Se trata de frecuencias comprendidas entre 10 y 40 c/min. Los algoritmos ^{y mecanismos utilizados están adaptados a estas frecuencias y a las pequeñas variaciones de CO} 2 ^{entre dos}respiraciones del paciente.

Sin embargo, durante una RCP, la frecuencia de las CT es cercana a 100 c/min, los volúmenes de gas movilizados son bajos y los flujos de gas son elevados e irregulares. Además, el problema del espacio muerto mencionado anteriormente se suma a estas dificultades ya que, debido a las CT, una misma fracción de gas puede ser analizada ^{varias veces por el sensor de CO} 2 ^{, a menos que se ponga en marcha un lavado o purga del espacio muerto.}

^{En estas condiciones, el valor del etCO} 2 ^{mostrado por los ventiladores o monitores actuales se actualiza a una frecuencia inadecuada, ya que intentan seguir la evolución del CO} 2 ^{a la frecuencia del masaje, a saber, 100 c/min. En}otras palabras, los valores del etCO2 mostrados por los ventiladores o monitores actuales no son representativos de ^{una concentración de CO} 2 ^{relacionada con el metabolismo del paciente porque no se garantiza el origen del gas}analizado, es decir, los valores medidos actualmente son a menudo erróneos porque no reflejan, o lo hacen muy mal, ^{la concentración de CO} 2 ^alveolar.

Se pueden citar los documentos WO-A-14072981, US-A-2016/133160 y US-A-2012/016279, que proporcionan ^{métodos para monitorizar el contenido de CO} 2 ^{en los gases espirados por un paciente sometido a una RCP.}

Por lo tanto, el problema consiste en proponer un dispositivo de monitorización y/o asistencia respiratoria mejorado, como por ejemplo un monitor o un ventilador, que se pueda utilizar durante una reanimación cardiopulmonar (RCP) con masaje cardíaco que incluya compresiones torácicas (CT) de duración (dt) realizadas al paciente y relajaciones sucesivas, que permita al equipo de rescate estar informado en tiempo real de si las vías respiratorias están abiertas o no y, por lo tanto, de si las CT sucesivas realizadas generan o no flujo ventilatorio.

La solución de la invención hace referencia entonces a un dispositivo de monitorización y/o de asistencia respiratoria que se puede utilizar durante la reanimación cardiopulmonar (RCP) que comprende compresiones torácicas (CT) sucesivas de duración (dt) realizadas en el paciente y relajaciones, en particular un dispositivo seleccionado entre dispositivos de ventilación asistida que comprenden una fuente de gas respiratorio, monitores cardíacos y monitores/desfibriladores cardíacos, que comprende:

^{- medios de medición del contenido de CO} 2 ^{para efectuar mediciones de la concentración de CO} 2 producido por el paciente durante la reanimación cardiopulmonar (RCP), y proporcionar señales de ^{medición del contenido de CO} 2 ^{a los medios de procesamiento de señales,}

- medios de procesamiento de señales configurados para procesar las señales de medición del ^{contenido de CO} 2 ^{procedentes de los medios de medición del contenido de CO} 2 ^{, y}- al menos una interfaz gráfica de usuario (IGU),

caracterizado por que los medios de procesamiento de señales se configuran para:

^{a) determinar al menos un valor máximo de contenido de CO} 2 ^{(Vmáx) y al menos un valor mínimo de contenido de CO} 2 ^{(Vmín), para al menos una duración (dt) de al menos una compresión torácica, y}

b) calcular al menos:

. un índice de apertura de vías aéreas AOI (del inglés, “Airways Opening IndeX’) tal que: AOI = (Vmáx-Vmín) / Vmáx,

o

. un índice AOImedio a partir de varios índices AOI de apertura sucesivos obtenidos durante las ^{duraciones (dt) de n compresiones torácicas sucesivas (con n >} 1 ^{), y}

c) transmitir a dicha interfaz gráfica de usuario al menos un valor de índice AOI o al menos un valor de índice AOI medio, y

- la interfaz gráfica de usuario se configura para mostrar al menos un valor de índice AOI o valor de índice AOI^medio, o una representación gráfica de dicho al menos un valor de índice AOI o valor de índice AOI ^medio.

En otras palabras, de acuerdo con la invención, se propone analizar las variaciones del contenido de CO²durante las CT, extraer el contenido máximo (Vmáx) y mínimo (Vmín) de CO²y utilizarlos para calcular un índice de apertura de las vías respiratorias (del inglés, “Airways Opening Index") que sea representativo de la calidad del masaje cardíaco y del nivel de apertura de las vías respiratorias (alvéolos, bronquiolos, etc.), lo que permite tener una mejor estimación de la cantidad y la calidad de la ventilación de dichas vías aéreas. Este índice AOI y/o un índice medio AOI^mediose visualiza a continuación en una IGU, ya sea como un valor numérico, por ejemplo un %, o como una representación gráfica, como por ejemplo una curva o preferiblemente un pictograma o similar.

Por ejemplo, el índice AOI es, durante una CT, igual a:

- 1 (es decir, 100%) cuando el contenido mínimo de CO²Vmín es cero CO²(es decir, 0 mmHg), lo que corresponde a unas vías aéreas totalmente abiertas para el paciente, y

- 0 (es decir, 0%) cuando no hay cambios en el CO², es decir, cuando Vmáx es igual a Vmín. Esto corresponde a unas vías aéreas cerradas.

- entre 0 y 1, para contenidos mínimos de CO²Vmín intermedios, correspondientes a vías aéreas más o menos abiertas o cerradas.

Inmediatamente queda claro que conocer este índice AOI, es decir, poder saber, en tiempo real, el estado de las vías aéreas del paciente que se está tratando, es de gran utilidad para el reanimador que realiza la RCP. Utilizar una visualización de tipo pictograma (es decir, dibujo, icono o similar) es especialmente interesante, ya que permite al usuario tener una visión sencilla e inmediata del estado de las vías aéreas del paciente.

Cabe señalar que, por convención en la literatura médica, los contenidos de CO²se expresan como presión parcial de CO², es decir, preferiblemente en mmHg, o kPa; sin embargo, también se podrían expresar en otra unidad (por ejemplo, % en volumen, % molar...).

Según el caso, el dispositivo de monitorización y/o asistencia respiratoria de acuerdo con la invención puede comprender una o más de las siguientes características técnicas:

- los medios de procesamiento de señales se configuran para:

i) determinar varios valores de contenido máximo de CO²(Vmáx) y varios valores de contenido mínimo de CO²(Vmín), durante las duraciones (dt) de varias compresiones (es decir, contracciones) torácicas sucesivas,

ii) calcular los índices AOI de apertura sucesivos correspondientes a dichos varios valores de contenido máximo de CO²(Vmáx) y varios valores de contenido mínimo de CO²(Vmín) y iii) calcular un índice medio AOI^medioa partir de los índices AOI de apertura sucesivos obtenidos para las n compresiones torácicas.

- los medios de procesamiento de señales se configuran para calcular un índice medio AOI^medioa partir de los índices AOI de apertura sucesivos obtenidos para n compresiones torácicas, tal que:

donde: n es un número entero de CT, con n > 1.

- preferiblemente, los medios de procesamiento de señales se configuran para determinar el contenido máximo de CO²(Vmáx) y el contenido mínimo de CO²(Vmín) durante la duración (dt) de cada CT.

- los medios de procesamiento de señales se configuran para transmitir a la IGU, al menos un valor de índice AOI o al menos un valor de índice medio AOI^mediocalculado, y la interfaz gráfica de usuario se configura para mostrar dicho al menos un valor de índice AOI o valor de índice medio AOI^medio.

- la IGU se configura para mostrar al menos un valor de índice AOI o valor de índice medio AOI^medioen forma de valor numérico, en particular un valor expresado como porcentaje (%).

- alternativamente, la IGU se configura para mostrar al menos un valor de índice AOI o valor de índice medio AOI^medioen forma de representación gráfica, por ejemplo, un pictograma, una curva, un gráfico de barras, un gráfico circular... o cualquier otra representación.

- preferiblemente, la IGU se configura para mostrar al menos un valor de índice AOI o valor de índice medio AOImedio como al menos un pictograma, es decir, un dibujo, icono o similar. Por ejemplo, el pictograma puede representar pulmones de diferentes tamaños en función del valor de índice AOI o del valor de índice medio AOImedio. En este ejemplo, cuanto mayor sea el valor de índice AOI o el valor de índice medio AOImedio, representativo por tanto de una gran apertura de las vías respiratorias del paciente, mayor será el tamaño (es decir, dimensión) del pictograma mostrado (es decir, de los pulmones) en la IGU, y viceversa. También es posible prever que el pictograma se muestre en diferentes colores en función de dicho valor de índice AOI o AOImedio, o de ambos, es decir, diferentes tamaños y colores en función del índice.

^{- los medios de medición del contenido de CO} 2 ^{comprenden un capnómetro o cualquier otro sensor de CO} 2 ^{. - los medios de medición del contenido de CO} 2 ^{se configuran para realizar mediciones del contenido de CO} 2 de forma continua.

- los medios de procesamiento de señales comprenden al menos un microprocesador, en particular un microcontrolador, que implementa al menos un algoritmo.

- los medios de procesamiento de señales comprenden al menos una tarjeta electrónica.

- comprende medios de alarma configurados para activarse cuando un valor de índice AOI o de índice medio AOImedio está por debajo de un umbral determinado, preferiblemente cuando AOI < 0,75 (es decir, < 75%) o AOImedio < 0,75 (es decir, < 75%).

- los medios de alarma comprenden una alarma acústica o visual.

- los medios de alarma comprenden una alarma visual y la IGU se configura para mostrar dicha alarma visual, por ejemplo, un indicador luminoso o similar.

- la IGU incluye una pantalla digital, preferiblemente táctil.

- la pantalla tiene varias teclas que activan diferentes funciones y/o varias zonas o ventanas de visualización. - la pantalla es del tipo de visualización en color.

- alternativamente, la pantalla es del tipo en blanco y negro o permite pasar de la visualización en color a la visualización en blanco y negro para ahorrar energía.

^{- comprende medios de almacenamiento para guardar (es decir, registrar) los valores de contenido de CO} 2 ^{, los valores máximos de contenido de CO} 2 ^{(Vmáx) y/o los valores mínimos de contenido de CO} 2 ^(Vmín).

- comprende medios de almacenamiento que cooperan con los medios de procesamiento de señales.

- los medios de almacenamiento comprenden una memoria flash o un disco duro

- comprende medios de almacenamiento para guardar (es decir, registrar) los valores de índice AOI de apertura de las vías respiratorias o de índice medio AOImedio.

- de acuerdo con una primera forma de realización, se selecciona entre dispositivos de monitorización cardíaca, a saber, monitores cardíacos o monitores/desfibriladores cardíacos, capaces de medir y mostrar mediciones de uno o más parámetros fisiológicos o signos vitales del paciente, en particular cardíacos, por ejemplo la actividad eléctrica cardíaca, es decir electrocardiograma (ECG), y/o la frecuencia cardíaca del paciente, que ^{se miden mediante electrodos colocados en el paciente; la saturación de oxígeno del paciente (SpO} 2 ^{), medida}por medio de un sensor transcutáneo; la temperatura por medio de un sensor de temperatura en contacto con el cuerpo del paciente y/o la presión arterial (PA) mediante un brazalete de medición de la presión arterial. - se trata de un dispositivo de monitorización cardiaca que comprende medios de medición de la actividad cardiaca y se configura para realizar mediciones de forma continua, en particular varios electrodos que se colocan en el cuerpo del paciente. Preferiblemente, los electrodos se conectan eléctricamente a los medios de procesamiento de señales y les transmiten señales cardíacas, es decir, señales que miden la actividad cardíaca del paciente, en particular la actividad eléctrica del corazón del paciente.

- los medios de procesamiento de señales se configuran para procesar las señales cardíacas procedentes de los medios de medición de la actividad cardíaca del paciente.

- la IGU se configura para mostrar la actividad cardíaca del paciente correspondiente a las señales cardíacas procesadas, en forma de al menos un valor numérico o de una representación gráfica, en particular una curva.

- los medios de medición de la actividad cardíaca del paciente se configuran para medir la frecuencia cardíaca, el ritmo cardíaco y/o la actividad eléctrica cardíaca (ECG) del paciente.

^{- comprende además medios de medición de la saturación de oxígeno del paciente (SpO} 2 ^{), por ejemplo, un}sensor transcutáneo.

- comprende además medios de medición de la temperatura corporal del paciente, por ejemplo, un sensor de temperatura en contacto con el cuerpo del paciente.

- comprende además medios de medición de la presión sanguínea (PA), por ejemplo, un brazalete de presión arterial.

- los medios de medición de la actividad cardíaca del paciente se diseñan para poder administrar al menos una descarga eléctrica al paciente, por medio de uno o varios electrodos aplicados al paciente.

- alternativamente, de acuerdo con una segunda forma de realización, se selecciona entre dispositivos de ventilación asistida, es decir, ventiladores médicos, que comprenden una fuente de gas respiratorio, en particular aire.

- la fuente de gas respiratorio es una microsoplante motorizada, también denominada turbina o compresor, que suministra aire, posiblemente enriquecido con oxígeno.

^{- en general, el CO} 2 ^{es producido por el paciente, es decir, se puede observar en la espiración del paciente o en la siguiente inspiración cuando se vuelve a inhalar CO} 2 ^.

^{- los medios de medición del contenido de CO} 2 ^{se disponen para realizar mediciones de la concentración de CO} 2 ^{en un conducto de gas que conecta de forma fluida el dispositivo de monitorización y/o de asistencia}respiratoria al paciente.

^{- los medios de medición del contenido de CO} 2 ^{están conectados eléctricamente a los medios de procesamiento}de señales.

- la fuente de gas respiratorio está en comunicación fluida con un conducto de gas que se utiliza para conducir el gas respiratorio hacia el paciente, es decir, a una interfaz respiratoria.

- el conducto de gas está en comunicación fluida con una interfaz respiratoria, también denominada interfaz del paciente.

- la interfaz respiratoria es una sonda de intubación endotraqueal, una máscara facial o laríngea, también denominada dispositivo supraglótico, o cualquier dispositivo adecuado de administración de gas.

- la interfaz respiratoria es preferiblemente una sonda de intubación endotraqueal, comúnmente denominada "sonda traqueal".

^{- los medios de medición del contenido de CO} 2 ^{se encuentran aguas arriba y en las inmediaciones de la interfaz}respiratoria, es decir, cerca de la boca del paciente.

^{- de acuerdo con una primera forma de realización, los medios de medición del contenido de CO} 2 ^{se disponen}en una pieza de unión dispuesta aguas arriba de la interfaz respiratoria, preferiblemente entre la interfaz respiratoria y el extremo aguas abajo del conducto de gas, en particular entre la interfaz respiratoria y una pieza en Y que comprende pasos de gas internos.

^{- preferiblemente, los medios de medición del contenido de CO} 2 ^{se disponen en una pieza de unión que}comprende un paso de gas interno.

^{- de acuerdo con una segunda forma de realización, los medios de medición del contenido de CO} 2 ^{se disponen}en el dispositivo, es decir, en la carcasa del dispositivo, estando conectados por medio de un conducto de muestreo de gas o similar a un sitio de muestreo de gas situado aguas arriba y en las inmediaciones de la interfaz respiratoria..

^{- en particular, los medios de medición del contenido de CO} 2 ^{se conectan de forma fluida a un sitio de muestreo}de gas transportado por una pieza de unión, en particular dispuesta entre la interfaz respiratoria y el conducto de gas, normalmente entre la interfaz respiratoria y un extremo aguas abajo de dicho conducto de gas.

- la pieza de unión se conecta de forma fluida entre la pieza de conexión intermedia, es decir, una pieza en Y, y la interfaz respiratoria, normalmente un tubo traqueal o una máscara.

- incluye un circuito de paciente que comprende una rama inspiratoria que permite suministrar gas hacia el paciente.

- el circuito del paciente comprende además una rama espiratoria que permite evacuar el gas espirado por el paciente.

- la rama inspiratoria, la rama espiratoria y la interfaz respiratoria están en comunicación fluida entre sí.

- la rama inspiratoria, la rama espiratoria y la interfaz del paciente se conectan de forma fluida y/o mecánica, directa o indirectamente, a la pieza de conexión intermedia, en particular a una pieza en Y.

^{- los medios de medición del contenido de CO} 2 ^{se disponen para efectuar mediciones de la concentración de CO} 2 ^{a la entrada de la rama espiratoria o a la salida de la rama inspiratoria del circuito de gas.}

- la rama espiratoria comunica de forma fluida con la atmósfera para evacuar todo o parte del gas espirado por ^{el paciente, en particular el gas rico en CO} 2 ^.

- la rama inspiratoria y/o la rama espiratoria comprenden tubos flexibles.

- preferiblemente, todo o parte del conducto de gas que forma todo o parte de la rama inspiratoria del circuito de gas es una manguera flexible.

- comprende medios de control configurados para controlar la fuente de gas respiratorio y suministrar el gas respiratorio en ciclos ventilatorios sucesivos.

- cada ciclo ventilatorio comprende una fase BP durante la cual la microsoplante suministra gas a una presión denominada baja o baja presión (BP), y una fase HP durante la cual la microsoplante suministra gas a una presión denominada alta o alta presión (HP), con HP > BP.

- la microsoplante se controla para suministrar gas a una presión baja (BP) comprendida entre 0 y 20 cm de agua, preferiblemente comprendida entre 0 y 15 cm de agua, más preferiblemente comprendida entre 0 y 10 cm de agua.

- la microsoplante se controla para suministrar gas a una presión alta (HP) comprendida entre 5 y 60 cm de agua, preferiblemente comprendida entre 5 y 45 cm de agua, más preferiblemente comprendida entre 5 y 30 cm de agua (con HP > BP).

- la fase BP tiene una duración más larga que la fase HP.

^{- la fase de BP tiene una duración comprendida entre 2 y 10 segundos, normalmente del orden de 3 y} 6 segundos.

- la fase de HP tiene una duración comprendida entre 0,5 y 3 segundos, normalmente del orden de 1 a 2 segundos.

- el periodo de tiempo dado (dt) es de varios segundos.

^{- el periodo de tiempo (dt) está comprendido entre 2 y 10 segundos, normalmente entre 3 a} 6 ^segundos.- el período de tiempo (dt) corresponde a la duración de la fase BP de cada ciclo ventilatorio.

- la duración total de un ciclo ventilatorio está comprendida entre 3 y 10 segundos.

- el periodo de tiempo dado (dt) abarca varias duraciones de compresiones torácicas y relajaciones sucesivas, normalmente entre 5 y 12 compresiones torácicas.

- comprende una fuente de corriente eléctrica, por ejemplo, una batería o similar, preferiblemente una batería recargable.

- comprende una cubierta exterior rígida o carcasa.

- la carcasa rígida está formada total o parcialmente de polímero.

- la IGU se dispone en una de las paredes de la carcasa.

- comprende además una IHM o interfaz hombre-máquina que permite introducir, modificar/ajustar, seleccionar... uno o más parámetros ventilatorios, por ejemplo, presiones, tiempos, etc...

- la IHM comprende medios de ajuste, por ejemplo, botones, teclas, controles deslizantes o similares.

La invención se comprenderá mejor ahora mediante la siguiente descripción detallada, hecha a título ilustrativo, pero no restrictivo, con referencia a las Figuras adjuntas, de las cuales:

- la Figura 1 muestra un esquema de un dispositivo de monitorización y asistencia respiratoria de acuerdo con la invención,

- la Figura 2 es un ejemplo de una curva de contenido de CO2 a lo largo del tiempo correspondiente a unas vías aéreas bien abiertas,

- la Figura 3 es similar a la Figura 2 pero corresponde a vías aéreas ligeramente menos abiertas que en la Figura 2,

- la Figura 4 es análoga a la Figura 2, pero corresponde a vías aéreas cerradas o mínimamente abiertas.

La Figura 1 es una representación esquemática de una forma de realización de un dispositivo 1 con monitorización del ^{contenido de CO} 2 ^{de acuerdo con la invención, a saber, en este caso un ventilador de asistencia respiratoria o ventilador}médico que se utiliza para suministrar un gas respiratorio, normalmente aire o aire enriquecido con oxígeno, a un paciente durante la reanimación cardiopulmonar (RCP), es decir, a una persona en parada cardiaca a la que un reanimador realiza masaje cardiaco, es decir, una alternancia de compresiones torácicas (CT) y relajaciones (R), es decir, sin compresiones torácicas.

Este dispositivo o ventilador 1 comprende una fuente de gas respiratorio 2, como por ejemplo una microsoplante motorizada, que está en comunicación fluida con un conducto de gas 3 para transportar y suministrar gas respiratorio al paciente P durante la RCP, normalmente aire a presión, por medio de, por ejemplo, un conducto flexible 4 y una interfaz respiratoria 5 para el suministro de gas, como por ejemplo una máscara de respiración facial o laríngea, un tubo traqueal o similar.

^{La fuente de gas respiratorio 2 se dirige, es decir, se controla, mediante unos medios de procesamiento de control} 6 ^{, en particular una tarjeta electrónica con microprocesador o similar. Los medios de control} 6 ^{controlan la fuente de gas respiratorio} 2 ^{para que suministre el gas según uno o varios modos de ventilación predefinidos almacenados en una}memoria 7, por ejemplo, según un modo de ventilación "normal" correspondiente a una ventilación de un paciente que no está o ha dejado de estar en parada cardíaca y un modo de ventilación "RCP" correspondiente a una ventilación de un paciente que está en parada cardíaca y sobre el que un reanimador inicia o realiza una RCP.

Por ejemplo, en el modo de ventilación dedicado a la RCP, la fuente de gas respiratorio 2 se controla para suministrar aire según un ciclo ventilatorio que comprende varios niveles de presión o de tipo "BiPAP", en particular 2 niveles de presión que comprenden un nivel de baja presión, por ejemplo, una presión baja (BP) comprendida entre ^{aproximadamente 0 cm H} 2 ^{O y 15 cm H} 2 ^{O, y un nivel de alta presión, por ejemplo, una presión alta (HP) comprendida entre aproximadamente 7 cm H} 2 ^{O y 40 cm H} 2 ^{O. El gas se suministra alternativamente entre estos dos niveles de}presión (BP, HP) durante toda la forma de realización de la RCP por el reanimador, es decir, mientras el reanimador realiza las CT y las relajaciones. La duración (Dbp) del suministro del gas a baja presión (BP) por la microsoplante 1 ^{está comprendida entre} 2 ^y 10 ^{segundos, normalmente entre 3 y} 6 ^{segundos, mientras que la duración (Dhp) del}suministro del gas a alta presión (HP) es inferior a 3 segundos, por ejemplo, entre 0,5 y 1,5 segundos.

La microsoplante 1 del ventilador genera dos niveles de presión, a saber, un nivel de alta presión (es decir, AP) y un nivel de baja presión (es decir, BP). El masaje cardíaco que alterna las fases de compresiones torácicas (CT) y de relajaciones genera picos de presión que se superponen a los ciclos de presión del ventilador. Esto da lugar a picos de presión en las mesetas alta (es decir, en AP) y baja (es decir, en BP) que reflejan las CT con aumento de la presión a medida que el tórax se colapsa bajo la presión de las CT realizadas por el reanimador, y las relajaciones con disminución de la presión a medida que el tórax se eleva en ausencia de CT.

El aire suministrado por la microsoplante 2 se suministra a través del conducto de gas 3, que forma la totalidad o parte de la rama inspiratoria 3a del circuito del paciente del ventilador 1.

El conducto de gas 3 está en comunicación fluida con la interfaz respiratoria 5, por medio de la manguera flexible 4, para suministrarle aire a presión procedente de la microsoplante 2. El conducto de gas 2 se conecta a la interfaz ^{respiratoria 5 a través de una pieza de conexión intermedia} 8 ^{, a saber, en este caso una pieza en forma de Y. Esta pieza de conexión intermedia} 8 ^{en forma de Y comprende dos pasos de gas internos y también está conectada a una} ^{rama espiratoria 3b del circuito del paciente del ventilador} 1 ^{para que los gases ricos en CO2 espirados por el paciente}P puedan ser recogidos y conducidos a la atmósfera (en 9).

También se proporcionan medios de medición del contenido de CO²10, denominados sensor de CO²10 o capnómetro, diseñados para llevar a cabo mediciones de la concentración de CO²en los gases espirados por el paciente P y para ^{suministrar señales de medición del contenido de CO2 a medios de procesamiento de señales} 11 ^{en los que estas}señales de medición se pueden procesar, en particular mediante un algoritmo (o algoritmos) de cálculo o similares. En la forma de realización mostrada en la Figura 1, el sensor de CO²10 está dispuesto cerca de la boca del paciente P en la configuración flujo principal (“mainstream”), es decir, aguas arriba y en las inmediaciones de la interfaz ^{respiratoria 5, preferiblemente entre la pieza en Y} 8 ^{y la interfaz respiratoria 5, por ejemplo, una sonda traqueal.}No obstante, el sensor de CO²10 también se puede disponer en una configuración de flujo lateral (“sidesteam”), por ^{ejemplo, en la carcasa} 20 ^{del dispositivo de asistencia respiratoria} 1 ^{, y conectarse por medio de una línea de muestreo}de gas, como un tubo o similar, a un sitio de muestreo de gas situado aguas arriba y en las inmediaciones de la interfaz respiratoria 5, por ejemplo, en la pieza de unión 18. Esta línea de muestreo de gas permite tomar gas de ella y, acto ^{seguido, conducirlo hasta el sensor de CO2 1} 0 ^.

El sensor de CO²10 realiza medidas de forma continua de la concentración de CO²en el gas espirado por el paciente ^{P, en particular el gas que circula a través de la pieza en Y} 8 ^{, que se enriquece con CO2 a su paso por los pulmones}del paciente P, donde tienen lugar intercambios gaseosos.

Acto seguido, las señales de medición del contenido de CO²son transmitidas por el sensor de CO²10, mediante una conexión eléctrica 13 o similar, en particular por cable u otros medios, a los medios de procesamiento de señales 11 ^{que comprenden preferiblemente una tarjeta electrónica} 12 ^{con un microprocesador, preferiblemente un}microcontrolador, que implementa uno (o varios) algoritmos.

Preferiblemente, los medios de procesamiento de señales 11 se conectan eléctricamente a los medios de almacenamiento 7, por ejemplo, una tarjeta de memoria o similar, de modo que todos o parte de los valores de contenido de CO²medidos a lo largo del tiempo, en particular durante las CT, puedan almacenarse allí.

Cabe señalar que, de acuerdo con la forma de realización elegida, los medios de procesamiento de señales 11 y los ^{medios de control} 6 ^{se pueden fusionar, disponer en la misma tarjeta electrónica o formando parte de ella, o se pueden}disponer o formar parte de diferentes tarjetas electrónicas.

En el contexto de la presente invención, la monitorización de un índice AOI es de gran importancia ya que permite informar al reanimador en tiempo real si las vías aéreas están abiertas o no y, por tanto, si las sucesivas CT realizadas por el reanimador generan o no flujo ventilatorio en el paciente P.

^{Más concretamente, los medios de procesamiento de señales} 11 ^{se configuran para:}

a) determinar al menos un valor máximo de contenido de CO²(Vmáx) y al menos un valor mínimo de contenido de CO²(Vmín), para al menos una duración (dt) de al menos una compresión torácica (CT), y

(b) calcular al menos un índice AOI de apertura de vías respiratorias tal que:

AOI = (Vmax-Vmin) / Vmax

Preferiblemente, los medios de procesamiento de señales 11 se configuran para:

i) determinar varios valores de contenido máximo de CO²(Vmáx) y varios valores de contenido mínimo de CO²(Vmín), durante las duraciones (dt) de n compresiones torácicas sucesivas (con n>1),

ii) calcular los índices AOI de apertura sucesivos, como en el caso anterior, correspondientes a los valores máximos de contenido de CO²(Vmáx) y a varios valores mínimos de contenido de CO²(Vmín) y iii) calcular un índice medio AOI medio a partir de los índices AOI de apertura sucesivos obtenidos para las n AOI = \ * ^tlAOJfi '} / ^ti

^{compresiones torácicas, con: moy} - ¿^=1 ^{donde: n es un número entero de CT, con n > 1.}Los medios de almacenamiento 7 también pueden almacenar algunos o todos los valores de índice AOI y de índice medio AOI^mediocalculados por los medios de procesamiento de señales 11.

De forma más general, se ha observado en la práctica que los índices AOI y preferiblemente AOI^medioreflejan la apertura de las vías respiratorias del paciente durante el masaje cardíaco y permiten informar al reanimador o reanimadores, en tiempo real, de si las vías respiratorias están abiertas o no. Esta información es muy útil para que el reanimador sepa si las insuflaciones de aire que realiza durante el masaje cardíaco son efectivas o no, es decir, si el aire llega bien o no a las pequeñas vías aéreas intrapulmonares.

Para este fin, el dispositivo 1 de la invención comprende además al menos una interfaz gráfica de usuario o IGU 14, como por ejemplo una pantalla digital (por ejemplo, en color, en blanco y negro, o ambas), preferiblemente una pantalla ^{táctil, que está conectada eléctricamente a los medios de procesamiento de señales} 11 ^{, que se configuran para}transmitir a la IGU 14, el o los valores de índice AOI o de índice medio AOI^medioque se ha(n) calculado como se ha explicado anteriormente.

A su vez, la IGU 14 se configura para mostrar este valor de índice AOI o de índice medio AOI^medio. En otras palabras, la IGU 14 muestra el índice bien como un valor numérico, preferiblemente expresado como un porcentaje, bien como una o más representaciones gráficas 16, o ambas cosas. Como ejemplos de representaciones gráficas 16, se pueden citar un pictograma, es decir, un dibujo o similar, un gráfico de barras, una curva, un "gráfico circular", por ejemplo, un icono o similar que represente pulmones que varíen de tamaño y/o color en función del valor de índice AOI o AOI^medioque se haya determinado.

La representación gráfica 16 puede ser diferente en función del valor del índice visualizado con el fin de facilitar la interpretación o comprensión por parte del reanimador, en particular teniendo un tamaño proporcional al valor del índice a visualizar y/o un color diferente según el valor del índice a visualizar.

Por ejemplo, se puede mostrar un dibujo de pulmones:

- de pequeño tamaño, y por ejemplo de color rojo, para valores de índice AOI o AOI^medioinferiores a un valor umbral predeterminado, por ejemplo < 0,75 (o 75%),

- de tamaño medio y, por ejemplo, de color naranja, para valores de índice AOI o AOI^mediocomprendidos entre 0,75 y 0,9 (o entre el 75% y el 90%), y

- de mayor tamaño, y por ejemplo de color verde, para valores de índice AOI o AOI^medioinferiores a un valor umbral alto preestablecido, por ejemplo > 0,9 (o 90%).

comprende medios de alarma configurados para activarse cuando un valor de índice AOI o de índice medio AOI^medioestá por debajo de un umbral determinado, preferiblemente cuando AOI < 0,75 (es decir, < 75%) o AOI^medio< 0,75 (es decir, < 75%), preferiblemente una alarma visual y la IGU 14 se configura para mostrar dicha alarma visual.

Una fuente de corriente eléctrica 15, como una batería recargable o similar, suministra, directa o indirectamente, ^{corriente eléctrica a los medios de procesamiento de señales} 11 ^{y a los medios de control} 6 ^{, al microsoplante} 2 ^{, a la}IGU 14 y a cualquier otro elemento del dispositivo, en particular a los medios de almacenamiento 7. La fuente de corriente eléctrica 15 se dispone preferiblemente en la carcasa 20 del ventilador.

El dispositivo 1 según la presente invención es particularmente adecuado para su uso durante una reanimación cardiopulmonar (RCP) en una persona (es decir, un paciente) en parada cardiopulmonar, en el ámbito de la cual se suministra un gas respiratorio, como por ejemplo aire a presión, en un ciclo ventilatorio de presión multinivel a dicha persona sometida a masaje cardíaco con alternancia de compresiones torácicas y relajaciones. Para facilitar su transporte por el personal de rescate, por ejemplo, un médico, una enfermera, un bombero o similar, el ventilador de la invención se dispone preferiblemente en una bolsa de transporte.

El dispositivo 1 de acuerdo con la presente invención puede ser un ventilador médico, como se ha descrito anteriormente, o puede ser un monitor o un monitor/desfibrilador cardíaco que permite controlar de forma adicional la actividad cardíaca del paciente, en particular mediante electrodos, y posiblemente le administra impulsos eléctricos. Las Figuras 2 a 4 ilustran la presente invención.

Más concretamente, las Figuras 2 y 3 son ejemplos de curvas de contenido de CO²a lo largo del tiempo correspondientes a vías respiratorias totalmente abiertas (Fig. 2) o casi totalmente abiertas (Fig. 3), es decir, muy poco cerradas en comparación con las de la Figura 2.

Como se puede observar, estas curvas comprenden picos de CO²que se producen durante las CT realizadas por el reanimador en el paciente P durante el masaje cardíaco. El contenido de CO2 se expresa en este caso en mmHg, es decir, la presión parcial de CO2 (mmHg) en el gas; sin embargo, el contenido de CO²se podría expresar con otra magnitud, por ejemplo, un % en volumen, un % molar u otro.

Cada pico del contenido de CO²se caracteriza por un valor alto (CO2max) y un valor bajo (CO2 min) correspondientes a los valores máximo Vmáx y mínimo Vmín del contenido de CO2 utilizados para determinar los índices AOI y AOI^medio. La amplitud de ACO2 de cada pico corresponde a la diferencia Vmáx-Vmín durante cada CT realizada durante el masaje cardíaco.

En la Figura 2, el valor mínimo de contenido de CO²es igual a 0, por lo que el índice AOI es igual a 1, es decir, 100%, lo que corresponde a unas vías aéreas totalmente abiertas con una transferencia óptima de gases en los pulmones del paciente.

Además, la Figura 3 muestra que, en este caso, el valor mínimo de contenido de CO²es cercano a 0, por lo que el índice AOI está cerca o muy cerca de 1, por ejemplo, en torno al 90-99%, lo que corresponde a unas vías aéreas casi completamente abiertas en las que la transferencia de gas sigue siendo muy buena.

Por el contrario, la Figura 4 muestra una curva de CO²obtenida en un paciente con las vías aéreas cerradas y un intercambio gaseoso deficiente. Como se puede observar, en este caso, la amplitud ACO²de cada pico, que corresponde a la diferencia Vmáx-Vmín, es muy baja, es decir, los valores altos (CO²máx) y bajos (CO²mín) están próximos, por lo que la diferencia (Vmáx-Vmín) tiende hacia 0. En este caso, tenemos un valor de índice AOI bajo, por ^{ejemplo, inferior a} 0,2 ^{(es decir, <} 20 ^%).

Inmediatamente queda claro que proporcionando al reanimador este valor de índice OAI para cada pico, es decir, cada CT, o un valor de índice medio AOI^medioa lo largo de varias CT, es decir, correspondiente a varios picos sucesivos, se puede hacer inmediatamente una buena idea del estado de apertura de las vías aéreas del paciente y actuar en consecuencia.

El hecho de conocer con mayor precisión el estado de apertura de las vías aéreas, es decir, el índice AOI de acuerdo con la invención, permite al reanimador tener una mejor información sobre la ventilación denominada "eficaz" del paciente, es decir, la cantidad de ventilación que llega a los alvéolos y que, por tanto, participa en los intercambios gaseosos a través de la membrana alveolo-capilar del paciente. En efecto, es esta ventilación denominada "eficaz" del paciente la que permite reoxigenar eficazmente la sangre del paciente y purificarla del CO²que contiene, por difusión a través de la membrana alveolo-capilar de los pulmones del paciente.

Conociendo este índice AOI, el usuario, normalmente el reanimador, puede decidir ajustar la ventilación modificando total o parcialmente los parámetros ventilatorios, cuando note que no es suficientemente eficaz, es decir, que la reoxigenación de la sangre del paciente no es suficiente.

En otras palabras, gracias al conocimiento del índice AOI de la invención, el usuario puede realizar diferentes ajustes en el dispositivo médico, en particular en el ventilador utilizado para suministrar gas respiratorio al paciente, con el fin de proporcionar la ventilación más eficiente posible al paciente. Esta información sobre el estado de apertura de las vías aéreas también permite al reanimador tomar decisiones terapéuticas, en particular, continuar o detener la reanimación cardiopulmonar (RCP) del paciente.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Dispositivo de monitorización y/o asistencia respiratoria (1), que se puede utilizar durante la reanimación cardiopulmonar (RCP) que comprende compresiones torácicas sucesivas de duración (dt) realizadas sobre el paciente y relajaciones, que comprende:

- medios de medición del contenido de CO²(10) para realizar mediciones de la concentración de CO²producida por el paciente durante la reanimación cardiopulmonar (RCP), y proporcionar señales de medición del contenido de CO²a los medios de procesamiento de señales (11),

^{- medios de procesamiento de señales (} 11 ^{) configurados para procesar las señales de medición del contenido}de CO²procedentes de los medios de medición de CO²(10), y

- al menos una interfaz gráfica de usuario (IGU) (14),

caracterizado por que ^{los medios de procesamiento de señales (} 11 ^{) se configuran para:}

b) calcular al menos:

- un índice AOI de apertura de las vías respiratorias como:

^{A O I =}(Vmax-Vmin) ^/Vmax

o

- un índice medio AOI^medioa partir de varios índices AOI de aperturas sucesivas obtenidas durante las ^{duraciones (dt) de n compresiones torácicas sucesivas (con n>} 1 ^{), y}

c) transmitir a dicha interfaz gráfica de usuario (14), al menos un valor de índice AOI o al menos un valor de índice medio AOI ^medio, y

- la interfaz gráfica de usuario (14) se configura para mostrar dicho al menos un valor de índice AOI o al menos un valor de índice medio AOI^medio, o una representación gráfica (16) de dicho al menos un valor de índice AOI o de índice medio AOI ^medio.

2. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación anterior, caracterizado por que los medios de procesamiento de ^{señales (} 11 ^{) se configuran para:}

ii) calcular los índices AOI de apertura sucesivos correspondientes a dichos varios valores de contenido máximo de CO²(Vmáx) y varios valores de contenido mínimo de CO²(Vmín) y

iii) calcular un índice medio AOI^medioa partir de los índices AOI de apertura sucesivos obtenidos para las n compresiones torácicas.

3. Dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que los medios de procesamiento de señales (11) se configuran para calcular un índice medio ^{AOIm edio}a partir de los índices ^{A O I}de apertura sucesivos obtenidos para n compresiones torácicas, como por ejemplo: donde: n es un número entero de CT, con n > 1.

4. Dispositivo de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que la interfaz gráfica de usuario (14) se configura para mostrar dicho al menos un valor de índice AOI o valor de índice medio AOI^medioexpresado como un valor numérico, en particular como un porcentaje (%).

5. Dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado por que la IGU (14) se configura para mostrar al menos un valor de índice AOI o de índice medio AOI^medioen forma de representación gráfica (16) seleccionada entre un pictograma, una curva, un gráfico de barras o un gráfico circular.

6 ^{. Dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores,} caracterizado por que los ^{medios de medición}del contenido de CO²(10) comprenden un capnómetro y, preferiblemente los medios de medición del contenido de CO²(10) se configuran para realizar mediciones del contenido de CO²de forma continua.

7. Dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que los medios de ^{procesamiento de señales (} 11 ^{) comprenden al menos un microprocesador (} 12 ^{), en particular que implementa al menos}un algoritmo.

8 ^{. Dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores,} caracterizado por que ^{comprende medios de}alarma configurados para activarse cuando un valor de índice AOI o de índice medio AOI^medioestá por debajo de un umbral dado, preferiblemente cuando AOI < 0,75 (es decir, < 75%) o AOI^medio< 0,75 (es decir, < 75%).

^{9. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación} 8 ^, caracterizado por que ^{los medios de alarma comprenden una alarma}acústica o visual, preferiblemente una alarma visual, y la IGU (14) se configura para mostrar dicha alarma visual.

10. Dispositivo de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que la IGU (14) comprende una pantalla digital, preferiblemente una pantalla táctil.

11. Dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que se selecciona entre los ^{dispositivos de ventilación asistida (es decir, ventiladores médicos) que comprenden una fuente de gas respiratorio (} 2 ^),en particular una microsoplante.

12. El dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizado por que se selecciona entre los monitores cardíacos o los monitores/desfibriladores cardíacos.