cateter medico calentado mediante el reflujo de un fluido.

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OFICINA ESPAÑOLA DE
PATENTES Y MARCAS
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ES 2 073 679
kInt. Cl. : A61M 5/44
11 N.◦ de publicación:
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ESPAÑA
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F28D 7/12
TRADUCCION DE PATENTE EUROPEA
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kNúmero de solicitud europea: 91305679.2
kFecha de presentación : 24.06.91
kNúmero de publicación de la solicitud: 0 463 837
kFecha de publicación de la solicitud: 02.01.92
T3
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54 Tı́tulo: Conducción para atención de pacientes, en reflujo, calentada mediante un fluido.
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73 Titular/es: Level 1 Technologies, Inc.
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72 Inventor/es: Verkaart, Wesley H.
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74 Agente: Durán Moya, Carlos
30 Prioridad: 26.06.90 US 543390
160 Weymouth Street
Rockland, MA 02370, US
45 Fecha de la publicación de la mención BOPI:
16.08.95
45 Fecha de la publicación del folleto de patente:
16.08.95
Aviso:
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En el plazo de nueve meses a contar desde la fecha de publicación en el Boletı́n europeo de patentes,
de la mención de concesión de la patente europea, cualquier persona podrá oponerse ante la Oficina
Europea de Patentes a la patente concedida. La oposición deberá formularse por escrito y estar
motivada; sólo se considerará como formulada una vez que se haya realizado el pago de la tasa de
oposición (art◦ 99.1 del Convenio sobre concesión de Patentes Europeas).
Venta de fascı́culos: Oficina Española de Patentes y Marcas. C/Panamá, 1 – 28036 Madrid
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DESCRIPCION
La presente invención se refiere a la técnica de
cambiadores de calor. En particular la invención
se refiere a cambiadores de calor de un solo uso,
útiles para cambiar o mantener la temperatura de
fluidos fisiológicos.
Es conocida la utilización de cambiadores de
calor para el calentamiento de una amplia variedad de fluidos, incluyendo fluidos fisiológicos. La
Patente U.S.A. 4.759.749 muestra un cambiador
de calor en combinación con un sistema de suministro de fluido para hacer circular un fluido
de calentamiento por un tubo central de un cambiador de calor. Se alimenta un fluido fisiológico
al espacio comprendido entre los tubos internos
y externos y se calienta por contacto con el tubo
interior caliente.
Se presenta un problema con los sistemas de
calentamiento de fluidos de este tipo cuando los
caudales son pequeños, es decir, del orden de 100
ml/min. o menores. Para estos caudales, el fluido
fisiológico que sale del cambiador de calor enfrı́a
la conducción de suministro entre el cambiador
de calor y el paciente. Este problema empeora
cuando la conducción de suministro tiene una longitud considerable.
Es conocido un cambiador de calor que tiene
un tubo central flexible y un tubo exterior flexible. El fluido de calentamiento es introducido por
un extremo del tubo externo y sale hacia afuera de
una abertura del otro extremo del tubo externo.
Este sistema es difı́cil de fabricar y presenta varios
problemas de ingenierı́a o técnica humana.
Son conocidos cambiadores de calor realizados a base de dos tubos concéntricos fabricados
por extrusión. Por ejemplo, la Patente U.S.A.
3.976.129 (Silver) muestra un tubo interno soportable dentro de un tubo exterior por aletas, siendo
extrusionada la estructura a partir de un metal,
tal como cobre o aluminio.
También se conoce, ver el documento DE-C827 702 un cambiador de calor que comprende el
primer tubo destinado a transportar un primer
fluido, un segundo tubo separado y que rodea dicho primer tubo destinado a llevar un segundo
fluido y medios de separación para dividir el espacio entre el primer y segundo tubos en un primer y un segundo canales para transportar dicho
segundo fluido. En dicho documento se muestra
una serie de formas para dicho cambiador de calor, de modo esquemático, de las cuales se observa
que los extremos del segundo tubo para dirigir
el flujo de fluido a través del primer y segundo
canales tienen que formarse ı́ntegramente con la
separación o tabique. No se describe el método
de fabricación y el proceso de formación de dicha
disposición es evidentemente difı́cil y caro.
Por lo tanto, es un objetivo de la presente
invención dar a conocer un cambiador de calor mejorado del tipo al que se hace referencia
y que puede ser fabricado de manera simple y
económica.
Este objetivo se consigue por las partes caracterizantes de la reivindicación 1. Otras caracterı́sticas preferentes quedarán evidentes por las
subreivindicaciones.
El primer y segundo tubos y los tabiques
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están conformados preferentemente por extrusión
de un polı́mero flexible y pueden quedar fabricados fácilmente en cualquier longitud. Las caperuzas extremas son de material plástico rı́gido o
semirrı́gido y se pueden acoplar a los extremos del
primer y segundo tubos en una fase de fabricación
simple. Los materiales son biocompatibles y el
producto es suministrado preferentemente en condiciones estériles estando prevista su eliminación
después de una sola utilización.
El uso básico del aparato objeto de la presente
invención consiste en calentar fluidos fisiológicos
que son almacenados a una temperatura por debajo de la temperatura normal del cuerpo. De
acuerdo con ello, en la descripción siguiente, el
fluido de intercambio calorı́fico es un fluido de calentamiento. No obstante, se debe observar que el
aparato se podrı́a utilizar también para enfriar el
fluido de la infusión utilizando un fluido de intercambio calorı́fico de enfriamiento o para mantener
la temperatura utilizando un fluido de intercambio calorı́fico de temperatura apropiada.
Además, el dispositivo objeto de la presente invención se puede utilizar fuera del campo
médico, por ejemplo en un laboratorio quı́mico,
para un sistema de agua caliente solar o en preparación industrial de alimentos y se puede utilizar en aplicaciones médicas no relacionadas con
los fluidos de infusión, por ejemplo, alimentación
entérica o perfusión de donantes de órganos.
La presente invención queda ilustrada, a tı́tulo
de ejemplo, en los dibujos adjuntos, en los cuales:
La figura 1 es una vista lateral en sección parcial de un cambiador de calor de tipo conocido.
La figura 2 es una sección transversal según la
lı́nea de corte 2-2 de la figura 1.
La figura 3 es una vista lateral en sección parcial de un primer extremo de un cambiador de
calor de acuerdo con la invención.
La figura 4 es una sección transversal según
una lı́nea de corte 4-4 de la figura 3.
La figura 5 es una sección transversal según la
lı́nea de corte 5-5 de la figura 4.
La figura 6 es una vista lateral en sección parcial de un segundo extremo de un cambiador de
calor de acuerdo con la invención.
La figura 7 es una sección transversal según la
lı́nea de corte 7-7 de la figura 6.
La figura 8 es una vista en perspectiva del
segundo extremo que muestra una conexión a un
suministro de un fluido de intercambio calorı́fico.
La figura 1 muestra un cambiador de calor de tipo conocido utilizado con fluidos fisiológicos. Un tubo flexible interno de plástico
(2) es concéntrico con un tubo flexible externo
de plástico (4). Una primera caperuza extrema
(6) permite la introducción del fluido de calentamiento en el espacio existente entre los tubos
interno y externo mientras que, una segunda caperuza extrema (8) permite la retirada del fluido
de calentamiento. Un primer tubo (10) para el suministro de fluido de calentamiento es conectado
a la caperuza extrema (6) y un segundo tubo (12)
de suministro de fluido de calentamiento está conectado a la caperuza extrema (8). Un primer
extremo del tubo interno (2) recibe el suministro
del fluido fisiológico o producto de una infusión,
a calentar y el fluido caliente sale por el extremo
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opuesto.
El cambiador mostrado en las figuras 1 y 2
es difı́cil de fabricar y presenta además el problema de que los tubos del suministro de fluido
de calentamiento (10) y (12) se deben conectar
a extremos opuestos del tubo externo (4). Esto
presenta un problema significativo de ingenierı́a
humana porque estos tubos pueden ser más bien
largos y se pueden entrelazar con otros equipos
en la habitación hospitalaria.
Una realización preferente de la invención que
soluciona estos problemas es la que se muestra
en las figuras 3 a 8. Un tubo externo (14) rodea el tubo interno (16) siendo preferentemente
concéntrico con el mismo. El espacio entre los tubos interno y externo está diseñado para comportar un fluido de calentamiento y el tubo interno
está diseñado para comportar un producto de infusión que se debe calentar. Los tubos interno y
externo están conectados por un primer tabique
de separación (18) que se extiende entre un lado
del tubo interno y el tubo externo y por una segunda pared o tabique de separación (20) que se
extiende entre el otro lado del tubo interno y el
tubo externo. Estas paredes de separación o tabiques dividen el interior del tubo externo en dos
canales, tal como se ha mostrado más claramente
en las figuras 4, 5 y 7.
Un primer canal (22) lleva fluido desde el segundo extremo mostrado en la figura 6 y 7 al primer extremo mostrado en las figuras 3-5. El segundo canal (24) lleva el fluido de calentamiento
en retorno al segundo extremo para su retorno a
la fuente de fluido de calentamiento. El fluido del
canal (22) es nuevamente direccionado por la caperuza extrema (26) que está fijada a los extremos
de los tubos interno y externo.
Los tubos interno y externo y los tabiques de
separación son preferentemente integrales y fabricados por extrusión de un polı́mero biocompatible
flexible. La extrusión puede ser cortada a cualquier longitud para facilitar la fabricación de una
serie de productos para adaptarse a diferentes necesidades.
La caperuza extrema (26) comprende dos partes cilı́ndricas y un conducto. La primera parte
cilı́ndrica (28) se acopla a la superficie externa
del tubo exterior (14) y puede estar fijada de manera estanca al mismo, por ejemplo, mediante cemento. Un conducto (30) es incorporado en una
pared de fondo de una primera parte cilı́ndrica
y disminuye su sección o adopta forma apuntada
desde un diámetro más grande hasta un diámetro
más pequeño que queda recibido en el tubo interno (16) y que puede ser fijado de forma estanca
al mismo. Un acoplamiento macho tipo “luer”
(32), para el acoplamiento a una conducción que
llega al paciente, comprende un vástago (34) alojado en una segunda parte cilı́ndrica (36) de la
caperuza extrema (26). El acoplamiento macho
tipo “luer” (32) queda situado de esta manera en
comunicación de fluido con el conducto (30). El
espacio entre el conducto (30) y la superficie interna de la parte exterior (28) forma una cámara
(38) para recibir el fluido de calentamiento e invertir su dirección al salir del canal (22) y entrar
en el canal (24).
El producto de infusión del tubo interno (16)
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comunica con el acoplamiento “luer” por el conducto (30).
Haciendo referencia a continuación a las figuras 6 y 7, una segunda caperuza extrema (40) es
similar a la caperuza extrema (26) y comprende
una primera parte cilı́ndrica (42) que se acopla a
la superficie exterior del tubo externo (14). Un
conducto interno (44) es incorporado en la pared
de fondo de la parte cilı́ndrica (42) y presenta conicidad desde un diámetro mayor a un diámetro
menor capaz de quedar alojado en el tubo interno
(16) tal como se ha descrito con respecto a la
caperuza extrema (26). Un acoplamiento “luer”
hembra (45) queda alojado en una segunda parte
cilı́ndrica (43) de manera tal que el acoplamiento
“luer” hembra se encuentra en comunicación de
fluido con el conducto (44). La caperuza extrema
(40) difiere de la caperuza extrema (26), no obstante, por incluir tabiques de separación (46) y
(48) que están alineados, respectivamente, con las
paredes (18) y (20) cuando la caperuza (40) está
acoplada a la pieza de extrusión que forma los
tubos interno y externo tal como se indica en los
dibujos de las figuras.
La figura 7 muestra de manera más clara la
forma en que los tabiques separadores dividen el
espacio entre el conducto (44) y la primera parte
cilı́ndrica (42) de la caperuza extrema (40) en una
cámara de entrada (50) y una cámara de salida
(52) que están alineadas, respectivamente, con los
canales (22) y (24). Un conducto de entrada (54)
mostrado en forma de saliente cilı́ndrico, queda
incorporado en la pared que constituye la cámara
de entrada (50) para suministrar un fluido de calentamiento a la cámara de entrada (50) y un conducto de salida similar (56) es incorporado en la
pared que constituye la cámara externa (52) para
devolver el fluido de calentamiento a la fuente de
fluido.
Si bien los conductos de entrada y salida (54)
y (56) son preferentemente boquillas cilı́ndricas
lisas integrales con las paredes de las cámaras,
son posibles otras disposiciones tales como orificios roscados o boquillas roscadas o dotadas de
nervios.
Se apreciará que el fluido pasa hacia adentro
del conducto de entrada (54) desde una fuente de
fluido de calentamiento, pasa por el primer canal (22), es dirigido por la caperuza extrema (26)
para que pase a través del segundo canal (24) y
vuelve a la fuente de fluido a través de un conducto de salida (56) mediante la cámara de salida
(52).
Las caperuzas extremas están realizadas preferentemente a base de material plástico biocompatible rı́gido o semirrı́gido y están unidas preferentemente a la pieza de extrusión por un disolvente o adhesivo apropiado de modo conocido en
esta técnica.
La figura 8 muestra una conexión entre la caperuza extrema (40) y una fuente de fluido de calentamiento. Un conector (58) queda montado a
un cuerpo envolvente (60) que contiene una fuente
de fluido de calentamiento. El conector (58) comprende aberturas cilı́ndricas (62) y (64) que están
adaptadas para recibir las boquillas respectivas
(54) y (56). La abertura (62) está conectada a
una salida de una fuente de fluido de calenta3
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miento, mientras que la abertura (64) está conectada a una conducción de retorno para el fluido
de calentamiento. Los sistemas para el suministro de fluido de calentamiento puede ser el que se
ha mostrado en la Patente U.S.A. 4.759.749 o un
aparato similar.
Los clips (66) y (68) se acoplan con los escalones (70) y (72) cuando la caperuza extrema (40)
se encuentra en una posición tal que las boquillas
están completamente acopladas con las aberturas
para permitir la circulación del fluido por el cam-
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biador de calor.
Preferentemente, las aberturas (62) y (64)
comprenden unos cierres estancos de tipo tórico
(74) y (76) para permitir que las boquillas puedan quedar insertadas de manera fácil y rápida
en las aberturas proporcionando, no obstante, un
buen cierre de fluido.
Las modificaciones dentro del ámbito de las
reivindicaciones adjuntas quedarán evidentes a
los técnicos en la materia.
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REIVINDICACIONES
1. Cambiador de calor, que comprende un primer tubo (16) para llevar un primer fluido, un segundo tubo (14) separado del primer tubo mencionado y rodeando el mismo, para conducir un
segundo fluido y un dispositivo de separación (18,
20) para dividir el espacio existente entre dichos
primer y segundo tubos (16 y 24) en un primer
y un segundo canales (22, 24) para llevar dicho
segundo fluido, caracterizado porque dicho medio de separación (18, 20) y el segundo tubo (14)
terminan enrasados con un primer extremo de dicho primer tubo (16) que una primera caperuza
extrema separada (26) está adaptada para acoplar dicho primer extremo del primer tubo (16)
junto con el extremo adyacente de dicho segundo
tubo (14) y porque dicha caperuza del primer extremo está adaptada para recibir dicho segundo
fluido que pasa a través del mencionado primer
canal (22) y cambiar la dirección de dicho segundo
fluido para hacerlo pasar hacia adentro de dicho
segundo canal (24).
2. Cambiador de calor, según la reivindicación
1, que comprende además una caperuza (40) del
segundo extremo adaptada para acoplar un segundo extremo de dicho primer tubo (16) y un
segundo extremo de dicho segundo tubo (14), de
forma enrasada para suministrar dicho segundo
fluido a dicho primer canal y para recibir dicho
segundo fluido desde el mencionado segundo canal.
3. Cambiador de calor, según la reivindicación
2, en el que cada una de dichas primera y segunda caperuzas (26 y 40) comprenden medios
(30, 44) para comunicación de fluido con dicho
primer tubo (16).
4. Cambiador de calor, según cualquiera de
las reivindicaciones 1-3, en el que dichos primer y
segundo tubos (16, 14) y dichos elementos separadores (18, 20) forman una pieza integral.
5. Cambiador de calor, según la reivindicación
4, en el que dichos primer y segundo tubos (16,
14) y dichos medios separadores (18, 20) constituyen una pieza extrusionada.
6. Cambiador de calor, según la reivindicación
2, en el que dicha segunda caperuza extrema (40)
comprende conductos (44) para comunicación de
fluido con dicho primer tubo (16), medios (42)
para el acoplamiento de dicho segundo tubo (14),
medios de entrada (54) para la comunicación con
dicho primer canal (22) y medios de salida (56)
para comunicar con dicho segundo canal (24).
7. Cambiador de calor, según la reivindicación
6, en el que dicho conducto (44) de la segunda
caperuza extrema y el dispositivo (42) para acoplamiento forman una cámara y dicha segunda
caperuza extrema comprende además unos tabiques (46, 48) para su alineación con los elementos
de separación (18, 20) para dividir dicha cámara
en cámaras de entrada (50) y de salida (52).
8. Cambiador de calor, según la reivindicación
7, en el que dicho dispositivo de entrada (54) comprende una protuberancia cilı́ndrica que comunica con dicha cámara de entrada (50) y dichos
medios de salida (56) comprenden una protuberancia cilı́ndrica que comunica con dicha cámara
de salida (52).
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9. Cambiador de calor, según la reivindicación
8, que comprende además un dispositivo de alimentación de fluido (58) para alimentar un fluido
de intercambio calorı́fico a dicho dispositivo de
entrada (54) y para recibir dicho fluido de intercambio calorı́fico desde el mencionado dispositivo
de salida (56).
10. Cambiador de calor, según la reivindicación 9, que comprende además un receptáculo
de entrada (62) para recibir dicha primera protuberancia cilı́ndrica (54) y un receptáculo de salida (64) para recibir dicha segunda protuberancia
cilı́ndrica (56) y medios (66, 68) para la fijación
de la segunda caperuza extrema mencionada (40)
a dicho dispositivo de suministro de fluido de intercambio calorı́fico.
11. Cambiador de calor, según la reivindicación 10, en el que cada uno de dichos receptáculos de entrada y salida (62, 64) comprende
un cilindro y un cierre estanco en su interior para
deslizamiento, recibiendo una protuberancia correspondiente de las mencionadas protuberancias
cilı́ndricas de entrada y salida (54, 56).
12. Cambiador de calor, según cualquiera de
las reivindicaciones 1-11, en el que dicha primera
caperuza extrema comprende un conducto (30)
para comunicación de fluido con dicho primer
tubo (16) y medios (28) para el acoplamiento con
dicho segundo tubo (14).
13. Cambiador de calor, según la reivindicación 12, en el que dichos primero y segundo tubos (14, 16) y dichos elementos separadores (18,
20) forman una pieza integral de extrusión a base
de un plástico flexible biocompatible, estando realizadas dichas primera y segunda caperuzas extremas (26, 40) a base de un plástico que, como
mı́nimo, es semirrı́gido y encontrándose dichas
primera y segunda caperuzas unidas a la mencionada pieza de extrusión.
14. Cambiador de calor, según las reivindicaciones 12 ó 13, en el que dicho conducto (30)
y el dispositivo (28) para acoplamiento forman
una cámara (38) para recibir dicho segundo fluido
desde el mencionado primer canal (22) y para
cambiar la dirección de dicho segundo fluido para
que pase hacia adentro del segundo canal mencionado (24).
15. Cambiador de calor, según la reivindicación 2 o cualquiera de las reivindicaciones 3-14
dependiendo de aquéllas, en el que un segundo
extremo de dicho elemento de separación (18, 20)
termina substancialmente enrasado con dicho segundo extremo del primer tubo mencionado (16)
y dicho primer tubo y dicha segunda caperuza
extrema son elementos separados.
16. Cambiador de calor, según la reivindicación 1, en el que dicha primera caperuza extrema (26) comprende una pieza exterior (28)
para recibir dicho segundo tubo (14) y acopla una
superficie externa de dicho segundo tubo (14) y
un conducto (30) para llevar dicho segundo fluido,
siendo recibido dicho conducto (30) en un primer
tubo (16) y acoplándose una superficie interna
de dicho primer tubo (16), encontrándose dicha
parte exterior (28) separada con respecto a dicho conducto (30) para formar una cámara (38)
que comunica solamente con dicho primer y segundo canales (22, 24) para recibir dicho primer
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fluido desde dicho primer canal (22) y para dirigir dicho primer fluido hacia adentro del segundo
canal (24).
17. Cambiador de calor, según la reivindicación 2, en el que dicha segunda caperuza extrema (40) comprende una parte externa (42)
para recibir dicho segundo tubo (14) y acoplando
una superficie externa de dicho segundo tubo (14)
y un conducto (44) para llevar dicho segundo
fluido, quedando recibido dicho conducto (44) en
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dicho primer tubo (16) y acoplando una superficie interna de dicho primer tubo (16), estando
separada dicha parte externa (42) con respecto a
dicho conducto (44) para formar una cámara, estando dividida dicha cámara por un tabique (46,
48) para formar una primera cámara (50) que comunica con dicho primer canal (22) y una segunda
cámara (52) que comunica con dicho segundo canal (24).
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NOTA INFORMATIVA: Conforme a la reserva
del art. 167.2 del Convenio de Patentes Europeas (CPE) y a la Disposición Transitoria del RD
2424/1986, de 10 de octubre, relativo a la aplicación
del Convenio de Patente Europea, las patentes europeas que designen a España y solicitadas antes del
7-10-1992, no producirán ningún efecto en España
en la medida en que confieran protección a productos quı́micos y farmacéuticos como tales.
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Esta información no prejuzga que la patente esté o
no incluı́da en la mencionada reserva.
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