BR112020000493A2 - dispositivo médico e método para testar uma bateria - Google Patents

Abstract

Trata-se de um dispositivo médico utilizável junto ao corpo (1), em que o dispositivo médico é projetado para ser alimentado por uma bateria (2). O dispositivo médico inclui contatos de bateria (11) para colocar em contato a bateria, um capacitor (12) em disposição elétrica paralela com os contatos de bateria (11) e uma unidade de controle (14). A unidade de controle (14) é configurada para controlar a operação do dispositivo médico (1). A unidade de controle (14) inclui uma unidade de teste de bateria (141), em que a unidade de teste de bateria (141) é configurada para executar um teste de bateria. O teste de bateria inclui determinar uma primeira tensão de capacitor (U1) como valor de uma tensão de capacitor (U) em um primeiro ponto no tempo (t1);determinar uma segunda tensão de capacitor (U2) como valor da tensão de capacitor (U) em um ponto no tempo (t2), subsequente ao primeiro ponto no tempo (t1); extrair, entre o primeiro ponto no tempo (t1) e o segundo ponto no tempo (t2), uma corrente de teste, em que o primeiro ponto no tempo (t1) é determinado pelo início da extração da corrente de teste e em que o segundo ponto no tempo (t2) é determinado de modo que a tensão de capacitor (U) no segundo ponto no tempo (t2) seja estável com a corrente de teste que é extraída; determinar um estado de carregamento da bateria a partir de uma diferença de tensão entre a primeira tensão de capacitor (U1) e a segunda tensão de capacitor (U2) e/ou a partir de uma diferença de tempo entre o primeiro ponto no tempo (t1) e o segundo ponto no tempo (t2).

Description

“DISPOSITIVO MÉDICO E MÉTODO PARA TESTAR UMA BATERIA” CAMPO DA TÉCNICA

[001] A presente invenção se refere ao campo de teste de bateria em dispositivos médicos utilizáveis junto ao corpo, como bombas de insulina ou dispositivos de medição contínua de glicose. O mesmo, em particular, se refere a dispositivos médicos utilizáveis junto ao corpo com uma unidade de teste de bateria e a métodos para testar uma bateria.

ANTECEDENTES, TÉCNICA ANTERIOR

[002] Os dispositivos médicos utilizáveis junto ao corpo, como bombas de insulina e dispositivos de medição contínua de glicose , são comumente alimentados por uma bateria como fonte de energia primária.

Tipicamente, a bateria é substituível por usuário, mas também pode ser prontamente integrado e não substituível em algumas realizações.

[003] A fim de garantir operação correta do dispositivo, monitorar o estado da bateria e fornecer um aviso ou alerta para o usuário no caso de uma bateria defeituosa ou explorada de uma maneira confiável e suficientemente precoce para permitir substituição é necessária, potencialmente com um atraso de diversas horas e sem o risco de uma ruptura de potência instantânea. Isso é particularmente crítico no caso de uma bomba de insulina ou, geralmente, uma bomba de infusão, em que uma ruptura de fonte de alimentação resulta em uma interrupção de terapia potencialmente perigosa.

DESCRIÇÃO RESUMIDA DA REVELAÇÃO

[004] Ao projetar a fonte de alimentação e teste de bateria para um dispositivo médico utilizável junto ao corpo, diversas restrições particulares e condições limitantes precisam ser consideradas. Primeiro, dispositivos médicos utilizáveis junto ao corpo modernos são altamente otimizados para baixo consumo de potência, que pode estar em uma faixa de alguns miliwatts ou mesmo menos da maior parte do tempo. Em tal baixo consumo de potência, muitas células de bateria tendem a manter uma tensão substancialmente constante quase até o final da vida útil, seguido por uma ruptura de tensão repentina. Medição de tensão comum sozinha é, em conformidade, não suficiente para determinar o estado da bateria.

[005] A fim de permitir teste de bateria confiável, determinar a resistência interna da bateria foi proposto. Em diversos projetos, no entanto, determinar o estado de bateria por medição de resistência interna é difícil, se não impossível. Em particular, a bateria é tipicamente colocada em contato por contatos de bateria com uma resistência de contato que pode variar em uma faixa considerável, também durante a aplicação, e pode estar ainda na mesma faixa ou mesmo maior que a resistência interna da bateria, desse modo.

[006] Em particular, em dispositivos com uma bateria substituível por usuário, a bateria é frequentemente presa e eletricamente contatada por molas de contato de uma maneira flutuante. Em casos de choques mecânicos ou vibrações que não são atípicos ocorram para dispositivos médicos utilizáveis junto ao corpo, isso pode levar a uma conexão de bateria interrompida e/ou temporariamente inseguro. A fim de garantir operação correta dos dispositivos médicos utilizáveis junto ao corpo e impedir uma ruptura de potência repentina, um capacitor maior pode ser fornecido em paralelo com a bateria que faz ponte com interrupções curtas de bateria e ainda serve favoravelmente como suprimento de corrente de pico. Tal capacitor, no entanto, impede uma medição de resistência interna, como conhecido na técnica. A resistência interna da bateria e ainda resistências indesejadas, em particular, resistência de contato, resulta em combinação com o capacitor em uma característica de passa-baixa.

[007] É um objetivo geral da presente invenção aprimorar a situação relacionada ao teste de bateria e para dispositivos médicos utilizáveis junto ao corpo. De modo favorável, pelo menos alguns dos problemas mencionados acima são abordados e completa ou parcialmente solucionados.

[008] De uma maneira geral, o objetivo geral é alcançado pela matéria das reivindicações independentes. As realizações exemplificativas e particularmente favoráveis são definidas pelas reivindicações dependentes, bem como a revelação geral do presente documento.

[009] De acordo com um aspecto, o objetivo geral é alcançado por um dispositivo médico utilizável junto ao corpo que é projetado como sendo alimentado por uma bateria. O dispositivo médico inclui contatos de bateria para colocar em contato com a bateria. O dispositivo médico utilizável junto ao corpo ainda inclui um capacitor em disposição elétrica paralela com os contatos de bateria. A capacidade do capacitor é tipicamente em uma faixa de 100 mF ou além, por exemplo, em uma faixa de 250 mF a 300 mF, como 280 mF.

Outras capacidades e, em particular, capacidades maiores, no entanto, também podem ser usadas. O dispositivo médico utilizável junto ao corpo ainda inclui uma unidade de controle. A unidade de controle é configurada para controlar a operação do dispositivo médico. A unidade de controle inclui uma unidade de teste de bateria.

[010] A unidade de teste de bateria é configurada para executar um teste de bateria. O teste de bateria inclui determinar uma primeira tensão de capacitor U1 como valor de uma tensão de capacitor U em um primeiro ponto no tempo t1 e determinar uma segunda tensão de capacitor U2 como valor da tensão de capacitor U em um segundo ponto no tempo t2, subsequente ao primeiro ponto no tempo t1.

[011] O teste de bateria ainda inclui extrair, entre o primeiro ponto no tempo t1 e o segundo ponto no tempo t2, uma corrente de teste. Visto que a bateria e o capacitor estão em disposição elétrica paralela, a corrente de teste é extraída a partir da bateria e do capacitor. O teste de bateria ainda inclui determinar um estado de carregamento da bateria de uma diferença de tensão entre a primeira tensão de capacitor U1 e a segunda tensão de capacitor U2 e/ou de uma diferença de tempo entre o primeiro ponto no tempo t 1 e o segundo ponto no tempo t 2.

[012] De acordo com um aspecto adicional, o objetivo geral é alcançado por um método para testar uma bateria que alimenta um dispositivo médico montável junto ao corpo. A bateria é contatada através de contatos de bateria e um capacitor é disposto em disposição elétrica paralela com os contatos de bateria. O método inclui realizar um teste de bateria. O teste de bateria inclui determinar uma primeira tensão de capacitor U1 como um valor de uma tensão de capacitor U em um primeiro ponto no tempo t1 e determinar uma segunda tensão de capacitor U2 como um valor da tensão de capacitor em um segundo ponto no tempo t2. O método ainda inclui, entre o primeiro ponto no tempo t1 e o segundo ponto no tempo t2, extrair uma corrente de teste. O método ainda inclui determinar um estado de carregamento da bateria de uma diferença de tensão entre a primeira tensão de capacitor U1 e a segunda tensão de capacitor U2 e/ou de uma diferença de tempo entre o primeiro ponto no tempo t1 e o segundo ponto no tempo t2.

[013] Um método para testar uma bateria de acordo com a presente revelação pode, em particular, ser realizado por um dispositivo médico utilizável junto ao corpo de acordo com a presente revelação. Portanto, revelação, explicações e exemplos que são apresentados em um contexto de dispositivo se aplicam ao método de uma maneira análoga, e vice-versa.

[014] A tensão de capacitor U pode corresponder diretamente à tensão que é medida entre os contatos de capacitor, isto é, a queda de tensão no capacitor. Como discutido em maiores detalhes ainda abaixo, a tensão de capacitor U pode ser alternativamente filtrada, em particular, filtrada em passa- baixa. Em tais realizações, a tensão de capacitor U é extraída a partir da queda de tensão no capacitor por meio de filtragem, em particular, filtragem passa- baixa.

[015] A expressão “dispositivo médico utilizável junto ao corpo” se refere a um dispositivo médico de diagnóstico terapêutico extracorporal que é projetado para ser realizado por um usuário diretamente fixado ao corpo, por exemplo, através de um coxim adesivo, ou a ser transportado próximo ao corpo, por exemplo, através de uma presilha para cinto ou em um bolso da calça. O dispositivo médico utilizável junto ao corpo é tipicamente projetado para ser transportado por um usuário substancial e continuamente noite e dia por um período de tempo estendido de, por exemplo, diversos dias até diversas semanas. Esse tipo de dispositivo é também denominado dispositivo médico ambulatorial. Em algumas realizações que são, na maior parte, assumidas da seguinte forma, o dispositivo médico utilizável junto ao corpo é ou inclui pelo menos um dentre uma bomba de insulina e um dispositivo de medição contínua de glicose.

[016] O tempo, respectivamente, duração pela qual a corrente de teste é extraída é, neste documento, denominado “intervalo de descarga de teste”. É observado que a corrente de teste não é necessariamente constante durante o intervalo de descarga de teste e, em particular, entre o primeiro ponto no tempo t1 e o segundo ponto no tempo t2. Em algumas realizações, no entanto, a corrente de teste é constante.

[017] A bateria pode ser de diversos tipos e pode, por exemplo, ser uma bateria do tipo alcalina, do tipo lítio ou ar de zinco e pode, por exemplo, ser uma célula AA, uma célula AAA ou uma célula de botão. Tensões de bateria nominais típicas podem, por exemplo, estar em uma faixa de 1,2V a 1,6V.

[018] Uma carga que extrai a corrente de teste durante um teste de bateria é denominada carga de teste. A carga de teste pode ser uma carga que é particularmente projetada e fornecida para o propósito de testar a bateria. Conforme se tornará evidente a seguir, no entanto, a carga de teste também pode ser outra carga que está presente no dispositivo médico como um componente, conjunto ou unidade funcional e relacionada à operação geral do dispositivo médico. Uma maior necessidade para a carga de teste é que a mesma estressa a bateria ao extrair corrente, respectivamente, potência de uma maneira bem definida.

[019] Em algumas realizações, a unidade de controle inclui um circuito de computação, em que o circuito de computação é configurado para executar uma rotina de referência, em que a corrente de teste é extraída pelo circuito de computação devido à execução da rotina de referência. Um método pode incluir executar uma rotina de referência por um circuito de computação, em que a corrente de teste é extraída pelo circuito de computação devido à execução da rotina de referência. A rotina de referência é uma rotina de computação que resulta, quando executada, em um consumo de potência bem definido, respectivamente, corrente extraída pelo circuito de computação. A rotina de referência pode, a princípio, ser qualquer rotina que pode ser realizada em um período de tempo suficiente para o teste de bateria, por exemplo, em um circuito aberto. A título de exemplificação, a rotina de referência pode ser uma rotina de teste de memória para memória interna da unidade de controle, respectivamente, circuito de computação. Corrente adicional que pode ser adicionalmente extraída, mas não é ocasionada pelo circuito de computação que executa a rotina de referência não é considerada como corrente de teste.

[020] Em algumas realizações do dispositivo médico ambulatorial e métodos correspondentes para testar uma bateria, a corrente de teste é a corrente que resulta da comutação do dispositivo médico ambulatorial ou partes do mesmo, por exemplo, a unidade de controle e/ou a unidade de teste de bateria, de um modo de repouso ou modo de potência baixa para um modo operacional . Em realizações típicas do dispositivo médico, a unidade de controle ou partes do mesmo operam em um modo de repouso ou modo de potência baixa de consumo de potência mínima para maior parte do tempo.

No modo de repouso ou modo de potência baixa, apenas parte do dispositivo médico ambulatorial e, em particular, apenas parte da unidade de controle é alimentada.

A parte da unidade de controle que é alimentada pode, em particular, incluir uma unidade de temporizador e/ou uma unidade de supervisão interrupta que resulta em comutação do dispositivo médico ambulatorial e/ou sua unidade de controle em um modo completamente operacional, em que a unidade de controle é completamente alimentada.

A unidade de temporizador pode, em particular, controlar uma comutação do modo de repouso ou modo de potência baixa para um modo completamente operacional em determinados intervalos de tempo de, por exemplo, diversos minutos, como três minutos.

Após a comutação, o dispositivo médico ambulatorial e/ou sua unidade de controle no modo completamente operacional, o dispositivo de infusão ambulatorial pode realizar uma função médica, como executar uma administração de insulina basal no caso de uma bomba de insulina, ou que realiza uma medição de glicose ao avaliar um sinal de um sensor de glicose contínuo no caso de um dispositivo de medição de glicose.

Além disso, a unidade de temporizador pode controlar uma comutação no modo completamente operacional para atividades adicionais, como verificações funcionais regulares do dispositivo médico ambulatorial em determinados intervalos de tempo de, por exemplo, 1h, 12h ou 24h,

respectivamente, em determinados momentos do dia.

Uma unidade de supervisão interrupta pode ser projetada para reagir na ocorrência de eventos não agendados, como a ocorrência de uma condição de erro ou uma interação de usuário com uma interface de usuário, e controlar uma comutação no estado completamente operacional, nesse caso. Visto que a corrente que é extraída é maior no modo completamente operacional em comparação com o modo de potência baixa ou modo de repouso, a diferença de corrente pode servir como corrente de teste.

[021] Em algumas realizações, a unidade de teste de bateria é projetada para realizar um teste de bateria repetidamente. Um método para testar uma bateria pode incluir realizar um teste de bateria repetidamente. Os testes de bateria podem ser realizados de uma maneira controlada por tempo, por exemplo, a cada 24 h, a cada 12 h, ou a cada 1 h, a cada 30 min ou a cada 15 min. Nas realizações em que a carga de teste é uma carga que é fornecida não apenas para teste de bateria, um teste de bateria pode ser realizado quando a carga de teste é alimentada de acordo com a operação geral do dispositivo médico utilizável junto ao corpo. A realização de um teste de bateria pode ser disparada pela unidade de controle.

[022] Em algumas realizações, o dispositivo médico utilizável junto ao corpo inclui pelo menos um dispositivo de alerta, por exemplo, um transdutor acústico, um indicador tátil como um pager vibratório, e um indicador óptico, por exemplo, um visor, LEDs, ou similares. A unidade de controle pode ser projetada para disparar a geração de um alerta de bateria baixa quando o estado de carregamento da bateria, como determinado em um teste de bateria, é baixo. De modo favorável, um alerta é fornecido em um ponto no tempo em que a bateria ainda tem capacidade de alimentar ainda o dispositivo por um período de tempo adicional de., por exemplo, diversas horas, um dia ou similares.

[023] O primeiro ponto no tempo t1 é determinado pelo início da extração da corrente de teste. O segundo ponto no tempo t2 é determinado de modo que a tensão de capacitor seja estável com a corrente de teste extraída.

O segundo ponto no tempo t2 está em conformidade com um ponto no tempo em que a tensão de capacitor foi estabilizada, isto é, é constante ou substancialmente constante dentro de limites de tolerância.

[024] O primeiro ponto no tempo t1 pode ser em ou antes, tipicamente logo antes, do início da extração da corrente de teste respectivamente no início no intervalo de descarga de teste. Em particular, a primeira tensão de capacitor U1, tensão no primeiro ponto no tempo t1, corresponde ou substancialmente corresponde à tensão no início do intervalo de descarga de teste, em que qualquer desvio é negligenciável em vista da precisão de medição necessária. O primeiro ponto no tempo t1 pode, a princípio, também ser logo após o início do intervalo de descarga de teste, conectando respectivamente a carga de teste à bateria e ao capacitor, antes de a tensão ter significativamente alterada devido à conexão da carga de teste respectivamente que extrai a corrente de teste.

[025] A carga de teste pode ser desconectada, respectivamente, extraindo a corrente de teste pode ser interrompida no segundo ponto no tempo t2. A princípio, no entanto, a carga de teste pode permanecer conectada à bateria e ao capacitor, respectivamente, a extração da corrente de teste pode ser continuada após o segundo ponto no tempo t2. Em tais realizações, a segunda tensão de capacitor U2 é, primeiro, medida e a extração da descarga de teste é interrompida de modo subsequente. Em uma realização típica, o primeiro ponto no tempo t1 está no início do intervalo de descarga de teste e o segundo ponto no tempo t2 está no final do intervalo de descarga de teste. Em tais realizações, o tempo para o qual a corrente de teste é extraída é igual ou substancialmente igual à diferença de tempo entre o primeiro ponto no tempo t1 e o segundo ponto no tempo t2.

[026] O projeto descrito no presente documento de um dispositivo médico utilizável junto ao corpo e a operação da unidade de teste de bateria é tido como sendo particularmente favorável. Primeiro, o capacitor aumenta a capacidade para extrair comparativamente correntes de corrente de pico alto em um período de tempo curto.

[027] Em caso de extração de uma corrente de pico, a energia correspondente é suprida pelo capacitor, que está em conformidade com descarregamento e, de modo subsequente, recarregamento da bateria. Tal corrente de pico pode ser uma corrente que é extraída pelo dispositivo médico de acordo com sua operação regular, por exemplo, ao ativar atuador elétrico.

Em alguns projetos de uma unidade de teste de bateria, uma corrente de pico pode ser uma corrente de teste no contexto de teste de bateria. Ademais, o capacitor faz ponte com interrupções curtas na fonte de alimentação, o que pode resultar, em particular, de vibrações mecânicas e choques.

[028] Em um estado sem carga, em que nenhuma corrente ou corrente negligenciável são extraídas pelo dispositivo, o capacitor é geralmente carregado para a tensão sem carga da bateria. Para dispositivos médicos utilizáveis junto ao corpo típicos, como bombas de insulina e dispositivos de medição contínua de glicose, essa situação é fornecida na maior parte do tempo, visto que os aparelhos eletrônicos são particularmente otimizados para consumo de potência mínima. Se uma corrente não negligenciável for extraída, o capacitor é parcialmente descarregado e uma tensão de estado estável inferior sob carga é assumida após algum tempo de uma maneira assintomática. A tensão de estado estável sob a carga é principalmente determinada pela tensão sem carga, a resistência de bateria interna, a resistência de contato dos contatos de bateria e a corrente extraída. A constante de tempo da descarga de capacitor e, em conformidade, o tempo após o qual a tensão de estado estável sob a carga é assumida como sendo determinada pela resistência de bateria interna, a resistência de contato e a capacidade do capacitor. A seguir, a expressão “resistência interna eficaz” é usada para a soma da resistência de bateria interna e a resistência de contato dos contatos de bateria.

[029] Foi constatado que um teste de bateria com base na avaliação da diferença de tensão entre a primeira tensão de capacitor e a segunda tensão de capacitor e/ou a diferença de tempo entre o primeiro ponto no tempo t1 e o segundo ponto no tempo t2 permite uma determinação confiável do estado de carregamento da bateria, para uma ampla variedade de baterias e condições ambientais, incluindo condições de alta temperatura e/ou alta umidade, até, por exemplo, 40 °C ou 90% de umidade relativa.

[030] É ainda observado que a tensão explicada acima reduz para a tensão de estado estável sob carga também ocorre e tem a mesma constante de tempo se o ponto de partida não for um estado sem carga, mas uma corrente de linha de base constante é extraída antes e durante o intervalo de descarga de teste. A condição sem carga está em conformidade com corrente de linha se base não exigida, desde que a corrente de linha de base extraída seja constante.

[031] Em algumas realizações, o dispositivo médico utilizável junto ao corpo inclui um receptáculo de bateria que é projetado para receber a bateria de uma maneira substituível por usuário. Em outras realizações, a bateria é uma parte integral do dispositivo médico utilizável junto ao corpo que é substituído como um todo se a bateria estiver vazia. Em realizações adicionais, o dispositivo médico utilizável junto ao corpo é projetado de uma maneira modular com um módulo descartável que inclui a bateria e um módulo durável que inclui ainda componentes e/ou unidades, por exemplo, a unidade de controle.

[032] Como critério para o estado de carregamento da bateria, a diferença de tensão entre a primeira tensão de capacitor U1 e a segunda tensão de capacitor U2 pode ser usada. A diferença de tensão pode ser comparada com uma diferença de tensão de limiar e um alerta ou alarme podem ser gerados se a diferença de tensão de limiar for excedida. Em algumas realizações, a diferença de tensão de limiar pode ser selecionável ou ajustável na dependência do tipo de bateria usado. As diferenças de tensão de limiar típicas estão, por exemplo, em uma faixa de 0,1 V a 0,5 V. 0,7 V a 1 V. A diferença deve ser selecionada de modo que a operação correta do dispositivo médico seja fornecida na tensão inferior. Nas realizações em que alguns ou todos os componentes ou unidades funcionais do dispositivo médico são alimentados através de um conversor de tensão de elevação (conversor de CC/CC), a tensão de entrada mínima do conversor de tensão precisa ser considerada nesse contexto.

[033] Em algumas realizações, um limiar de tensão absoluta para a tensão de capacitor é usada ainda como estado de carregamento adicional da bateria. Tal limiar de tensão absoluta pode, por exemplo, estar em uma faixa típica de 0,7V a 1V. Em tal realização, um alarme ou alerta pode ser gerado se ou critério para uma bateria vazia ou esgotada for cumprido, em particular, se a diferença de tensão de limiar for excedida e/ou o limiar de tensão absoluta estiver caído abaixo.

[034] O tipo descrito acima de realização em que a segunda tensão de capacitor U2 é determinada mediante condições de estado estável enquanto a corrente de teste é extraída necessita que a corrente de linha de base, isto é, a corrente que é extraída pelo dispositivo, além da corrente que resulta da carga de teste, é constante durante o intervalo de descarga de teste.

Para esse propósito, a unidade de controle pode ser configurada para e o método pode incluir desabilitar ou bloquear interações de usuário durante o teste de bateria, respectivamente, o intervalo de descarga de teste. Alterações no consumo de potência são frequentemente associadas a interações de usuário. Além disso, a unidade de controle pode ser configurada para agendar o disparo de testes de bateria de modo que a corrente de linha de base seja constante ou mesmo negligenciável para o intervalo de descarga de teste.

Nesse contexto, deve ser entendido que dispositivos médicos utilizáveis junto ao corpo como bombas de insulina ou dispositivos de medição contínua de glicose tipicamente realizam operações, em particular, operações relacionadas à função terapêutica e/ou diagnóstico do dispositivo, de acordo com uma agenda dependente de tempo, em que as operações são associadas a um consumo de potência e em conformidade com corrente extraída. Em particular, bombas de infusão de insulina são geralmente projetadas para infundir quantidades adicionais de insulina de uma maneira substancialmente contínua, com uma infusão adicional, por exemplo, a cada alguns minutos. De modo similar, um dispositivo de medição contínua de glicose pode ser projetado para executar uma medição em determinados intervalos de tempo, por exemplo, a cada minuto ou a cada cinco minutos e para transmitir tipicamente o resultado de medição para um dispositivo de receptor externo ou remoto. A unidade de controle pode, em conformidade, ser configurada para disparar a execução de um teste de bateria entre tais operações. Em realizações adicionais, a unidade de controle e/ou a unidade de teste de bateria pode ser projetada para detectar uma alteração na corrente de linha de base durante um teste de bateria, respectivamente, um intervalo de descarga de teste e para interromper ou cancelar o teste de bateria, nesse caso.

[035] Em algumas realizações, a diferença de tempo entre o primeiro ponto no tempo t1 e o segundo ponto no tempo t2, respectivamente, a duração do intervalo de descarga de teste como tempo para o qual a corrente de teste é extraída é predeterminada e o estado de carregamento da bateria é determinado a partir da diferença de tensão entre a primeira tensão de capacitor U1 e a segunda tensão de capacitor U2. Em tal realização, o intervalo de descarga de teste deve ser selecionado suficientemente longo para garantir que a tensão de capacitor U tenha alcançado o estado estável antes do segundo ponto no tempo t2 mediante condições operacionais esperadas. Em algumas realizações, a corrente de teste é extraída em 15 s ou mais, em particular, 30 s a 60 s. Esse tipo de realização é vantajoso até o momento, uma vez que o teste de bateria é particularmente simples e nenhum monitoramento contínuo de tensão é necessário.

[036] Em realizações alternativas, a unidade de teste de bateria é configurada, enquanto a corrente de teste é extraída, para monitorar continuamente a tensão de capacitor U e para determinar o segundo ponto no tempo t2 a partir da tensão de capacitor monitorada U. Em vez de realizar o teste de bateria com um intervalo de descarga de teste predeterminado, é determinado a partir da tensão de capacitor durante U o teste de bateria em curso quando o estado estável da tensão de capacitor U é alcançado. O intervalo de descarga de teste, respectivamente, sua duração está em conformidade com variável. A tensão de capacitor U que alcança um estado estável significa que a tensão de capacitor U permanece constante ou substancialmente constante. Uma tensão de capacitor U que permanece constante ou substancialmente constante corresponde a um corrente de capacitor através do capacitor que é zero ou negligenciável no segundo ponto no tempo t2, respectivamente, no final do intervalo de descarga de teste. Para monitorar de modo equivalente a tensão de capacitor U, a corrente de capacitor pode, em conformidade, ser monitorada. Deve ser entendido que a corrente de capacitor aumenta, enquanto a corrente de teste é extraída, de acordo com uma função de decomposição, como uma função de decomposição exponencial. Portanto, uma tensão de capacitor constante, respectivamente, uma corrente de capacitor zero é apenas assumida de modo assintomático. Um método pode incluir, enquanto a corrente de teste é extraída, monitorar continuamente a tensão de capacitor U e determinar o segundo ponto no tempo t2 a partir da tensão de capacitor monitorada U.

[037] Em algumas realizações com um intervalo de descarga de teste variável, conforme explicado anteriormente, a unidade de teste de bateria é configurada para determinar o segundo ponto no tempo t2 ao determinar que uma variação da tensão de capacitor U não excede um limiar de variação de tensão predeterminado por um período de tempo predeterminado. Um método pode incluir determinar o segundo ponto no tempo t2 ao determinar que uma variação da tensão de capacitor U não excede um limiar de variação de tensão predeterminado por um período de tempo predeterminado. A título de exemplificação, o critério pode ser que a tensão de capacitor variação permanece dentro de uma faixa de 10 mV em 10 medições consecutivas da tensão de capacitor U, em que as medições são tomadas com um intervalo de tempo de 1 s. Como mencionado acima e explicado ainda abaixo, a tensão de capacitor U pode ser filtrada, em particular, filtrada em passa-baixa.

[038] Em uma abordagem alternativa adicional, a diferença de tensão entre a primeira tensão de capacitor U1 e a segunda tensão de capacitor U2 é predeterminada e o estado de carregamento da bateria é determinado a partir da diferença de tempo entre o primeiro ponto no tempo t1 e o segundo ponto no tempo t2.

[039] A corrente que é extraída pela carga de teste pode ser - e favoravelmente é - comparativamente baixa e em uma faixa típica de alguns miliampères, por exemplo, em uma faixa de 5 mA a 25 mA, por exemplo, 10 mA a 20 mA. A corrente que é extraída pela carga de teste deve ser menor que uma corrente limiar que pode ser extraída da bateria mais próximo ao fim de sua vida útil sem ocasionar uma ruptura de tensão abaixo de tensão mínima que é exigida para alimentar o dispositivo médico ambulatorial. Em algumas realizações típicas, a corrente de teste é extraída em 15 s ou mais, em particular, 30 s a 120 s.

[040] Em algumas realizações, a unidade de teste de bateria é configurada para determinar, antes de executar um teste de bateria, se a tensão de capacitor U estiver estável e for ainda configurada não para executar um teste de bateria se a tensão de bateria U for instável. Um método pode incluir determinar, antes de executar um teste de bateria, se a tensão de capacitor U estiver estável e não executa um teste de bateria se a tensão de bateria U for instável.

[041] Em algumas realizações, a unidade de teste de bateria é configurada para cancelar um teste de bateria em curso e interromper a extração da corrente de teste se um estado estável da tensão de capacitor U não for assumida dentro de um intervalo de tempo esgotado após o primeiro ponto no tempo t1. Em algumas realizações, o método inclui cancelar um teste de bateria em curso e interromper a extração da corrente de teste se um estado estável da tensão de capacitor U não for assumido dentro de um intervalo de tempo esgotado após o primeiro ponto no tempo t1. O intervalo de tempo esgotado é um intervalo de tempo após o qual um estado estável deve ser alcançado e pode, por exemplo, estar em uma faixa de 60 s a 120 s. Em algumas realizações, a unidade de teste de bateria inclui um filtro passa-baixa e é ainda configurada para determinar a tensão de capacitor U por filtragem passa-baixa de uma queda de tensão U* no capacitor. Um método pode incluir determinar a tensão de capacitor U por filtragem passa-baixa de uma queda de tensão U* no capacitor. Em tais realizações, a tensão de capacitor está em conformidade com uma tensão de capacitor filtrada. Avaliar uma tensão filtrada, em particular, filtrada passa-baixa, em vez da queda de tensão original U * no capacitor tem a vantagem de que os picos de corrente que tipicamente ocorrem durante a operação regular, incluindo o tempo de um teste de bateria, são filtrados e não distorcem as medições. Tais picos de corrente resultam, por exemplo, de operações de segundo plano do conjunto de circuitos de controle, em particular, microcomputadores ou microcontroladores.

[042] A filtragem pode ser realizada através de um filtro analógico, um filtro digital ou uma combinação de ambos. Em algumas realizações com um filtro passa-baixa, como explicado anteriormente, o filtro passa-baixa é um filtro de Resposta de Entrada Finita (FIR), como um filtro de média de movimento. A título de exemplificação, a queda de tensão U* é amostrada respectivamente medida com uma taxa de medição de 1 s e a tensão de capacitor U é determinada por meio de média de movimento em mais de 10 medições de amostra, respectivamente.

[043] Em um tipo adicional de unidade de teste de bateria, a segunda tensão de capacitor U2 não é determinada em um ponto no tempo em que a corrente de capacitor é zero, respectivamente, a corrente de capacitor é constante. Em vez disso, a segunda medição de tensão de capacitor no segundo ponto no tempo t2 é realizada comparativamente mais curta após o primeiro ponto no tempo t1 e substancialmente antes de o estado estável sob carga ser alcançado. O primeiro ponto no tempo t1 está, de preferência, em ou brevemente antes de a carga de teste ser conectada ao capacitor e bateria. Em algumas realizações, a corrente de teste é extraída em um tempo de 1 s ou menos.

[044] A fim de garantir uma queda de tensão respectivamente suficiente significativa no intervalo de descarga de teste para esse tipo de projeto, a corrente que é extraída pela carga de teste é comparativamente alta para esse tipo de realização e pode, por exemplo, estar em uma faixa de 100 mA a 200 mA ou ainda além de 200 mA.

[045] Um tipo adicional de dispositivo médico utilizável junto ao corpo pode ser geralmente projetado de uma maneira similar, como explicado anteriormente. O projeto e a operação da unidade de teste de bateria, no entanto, e o teste de bateria podem ser, de alguma forma, diferentes. No presente documento, o teste de bateria inclui extrair uma corrente de teste. O teste de bateria ainda inclui determinar uma primeira tensão de capacitor U1 em um primeiro ponto no tempo t1 subsequente à extração da corrente de teste e determinar uma segunda tensão de capacitor U2 em um segundo ponto no tempo t2, subsequente ao primeiro ponto no tempo t1. O teste de bateria ainda inclui determinar um estado de carregamento da bateria de uma diferença de tensão entre a primeira tensão de capacitor U1 e a segunda tensão de capacitor U2 e/ou de uma diferença de tempo entre o primeiro ponto no tempo t 1 e o segundo ponto no tempo t 2.

[046] Em um método adicional para testar uma bateria que alimenta um dispositivo médico montável de bateria. A bateria é contatada através de contatos de bateria e um capacitor é disposto em disposição elétrica paralela com os contatos de bateria. O método inclui realizar um teste de bateria. O teste de bateria inclui extrair uma corrente de teste. O método ainda inclui determinar uma primeira tensão de capacitor U1 em um primeiro ponto no tempo t1 subsequente à extração da corrente de teste e determinar uma segunda tensão de capacitor U2 em um segundo ponto no tempo t2, subsequente ao primeiro ponto no tempo t1. O método ainda inclui determinar um estado de carregamento da bateria de uma diferença de tensão entre a primeira tensão de capacitor U1 e a segunda tensão de capacitor U2 e/ou de uma diferença de tempo entre o primeiro ponto no tempo t1 e o segundo ponto no tempo t2.

[047] O método adicional para testar uma bateria pode, em particular, ser realizado por um dispositivo médico utilizável junto ao corpo adicional, como revelado, dispositivo médico utilizável junto ao corpo de acordo com a presente revelação.

[048] Para esse tipo de dispositivo e método, os testes de bateria não são realizados no início e no final, respectivamente antes e após o intervalo de descarga de teste, mas após o intervalo de descarga de teste. O primeiro ponto no tempo t1 está favoravelmente no fim do intervalo de descarga de teste quando ou diretamente após a carga de teste é desconectada do capacitor e da bateria.

[049] Mediante a carga de teste ser desconectada, o capacitor é recarregado, isto é, a tensão de capacitor aumenta, com uma constante de tempo que depende da capacidade e da resistência eficaz. Em particular, a constante de tempo aumenta com a resistência interna eficaz. Similar a como explicado anteriormente, ou da diferença de tensão entre a primeira tensão de capacitor U1 e a segunda tensão de capacitor U2 pode ser determinada e o estado de carregamento da bateria determinado formam a diferença de tempo, ou vice-versa.

[050] Em algumas realizações, o dispositivo médico utilizável junto ao corpo inclui uma carga de teste de corrente constante ou uma carga de teste de resistência constante, ou um LED como carga de teste. Em algumas realizações, a carga de teste é um atuador elétrico do dispositivo médico utilizável junto ao corpo. Um LED que pode atuar como carga de teste pode, por exemplo, ser um LED que é fornecido como dispositivo de indicação para o dispositivo usuário. De modo alternativo, o LED pode ser o dispositivo emissor de luz de um sensor, por exemplo, um sensor de bolha optoeletrônico ou sensor de pressão de uma bomba de infusão de insulina. Em realizações adicionais, o LED é o emissor de luz de um codificador que pode ser acoplado a um atuador, por exemplo, um motor, para propósitos de supervisão e/ou controle. Devido a seu consumo de potência comparativamente baixo, um LED pode, em particular, servir como carga de teste em realizações em que a segunda tensão de capacitor U2 é determinada no0 estado estável sob carga e o intervalo de descarga de teste é comparativamente longo, como explicado anteriormente.

[051] Um atuador elétrico como carga de teste pode, por exemplo, ser um motor giratório, por exemplo, um motor de CC, um motor de passo, ou um motor de CC sem escovas ou um atuador solenoide de uma bomba de infusão. Tal atuador está presente em uma bomba de infusão para administrar líquido mediante controle da unidade de controle. Devido ao consumo de potência comparativamente alto, um atuador elétrico é particularmente adequado como carga de teste em realizações em que a segunda medição de tensão de capacitor é realizada brevemente após conectar a carga de teste e antes de o estado estável sob carga ser alcançado, e em dispositivos em que as medições de tensão são realizadas durante a recarga do capacitor após desconectar a carga de teste.

[052] Nas realizações em que a carga de teste é um atuador elétrico do dispositivo médico utilizável junto ao corpo, é observado que a realização de um teste de bateria é associada a outra operação do dispositivo médico, por exemplo, uma infusão de fármaco incremental, como explicado anteriormente. A unidade de controle pode ser configurada para disparar a execução de um teste de bateria de uma maneira coordenada com uma ativação do atuador elétrico, em particular, junto com a atuação do atuador.

Para um dispositivo de bomba de insulina ou, geralmente, um dispositivo de bomba de infusão, a unidade de controle pode ser configurada para controlar a ativação de um atuador elétrico periodicamente, tipicamente de acordo com uma programação de infusão basal. Em algumas realizações, a unidade de controle é configurada para disparar a execução de um teste de bateria junto com a atuação do atuador elétrico. O intervalo de descarga de teste corresponde ao tempo de ativação do atuador elétrico. A conexão e a desconexão da carga de teste está, ao mesmo tempo, na inicialização e interrupção de ativação de atuador.

[053] Em algumas realizações, o dispositivo médico utilizável junto ao corpo inclui um conversor de tensão de elevação, em que a carga de teste é disposta no lado de alta tensão do conversor de tensão de elevação.

Um método pode incluir extrair a corrente de teste no lado de alta tensão de um conversor de tensão de elevação. A corrente de teste pode, no entanto, também ser extraída no lado de baixa tensão do conversor de elevação, por exemplo, por uma disposição de carga em paralelo para o capacitor.

[054] Em algumas realizações, o contato de bateria inclui uma mola de contato, em que a mola de contato prende a bateria de uma maneira flutuante. Para esse tipo de dispositivo, teste de bateria de acordo com a presente invenção é particularmente favorável. A resistência de contato da mola de contato pode variar em uma faixa considerável e ser similar a ou mesmo maior que a resistência interna da bateria, resultando em classificar determinação de resistência interna como conhecido a partir do estado da técnica como difícil, se não impossível. Ademais, a disposição de flutuação da bateria pode resultar, mediante condições adversas, como um choque mecânico que ocorre simultaneamente com uma potência, respectivamente, pico de corrente, em uma ruptura completa de fonte de alimentação, em que o dispositivo médico finaliza a operação e/ou executa uma rotina de reinicialização. De acordo com a presente invenção, isso é evitado através do capacitor, que faz ponte com interrupções curtas na fonte de alimentação.

Potência, respectivamente, picos de corrente, pode resultar da operação geral do dispositivo médico utilizável junto ao corpo, por exemplo, a ativação de um atuador, e/ou ser ocasionada por teste de bateria. É particularmente observado que algumas realizações, como explicado anteriormente, apenas necessitam de corrente comparativamente pequena que é extraída para um teste de bateria. Em combinação com o capacitor, a extração de correntes de pico potencialmente críticas da bateria pode ser completamente evitada.

[055] Como explicado anteriormente, o carregamento e descarregamento do capacitor depende da resistência interna eficaz como a soma de resistência de bateria interna e resistência de contato. A unidade de teste de bateria pode, em conformidade, ser projetada para determinar a partir da diferença de tempo entre o primeiro ponto no tempo t1 e o segundo ponto no tempo t2 e/ou da diferença de tensão entre a primeira tensão de capacitor U1 e a segunda tensão de capacitor U2, a resistência interna eficaz. A unidade de teste de bateria pode ser ainda configurada para disparar a geração de um alerta se a determinada resistência eficaz exceder um limiar de resistência predeterminado.

BREVE DESCRIÇÃO DAS FIGURAS

[056] A Figura 1 mostra um dispositivo médico ambulatorial em uma vista funcional esquemática.

[057] A Figura 2 mostra uma tensão de capacitor como uma função de tempo, associada a uma realização para um teste de bateria.

[058] A Figura 3 mostra uma tensão de capacitor como uma função de tempo, associada a uma realização adicional para um teste de bateria.

[059] A Figura 4 mostra um dispositivo médico ambulatorial adicional em uma vista funcional esquemática.

REALIZAÇÕES EXEMPLIFICATIVAS

[060] A seguir, é, primeiro, feita referência à Figura 1. A Figura 1 mostra uma bomba de insulina 1 como dispositivo médico utilizável junto ao corpo exemplificativo em uma vista funcional esquemática, junto com uma bateria 2. Em um exemplo adicional, o dispositivo médico é um dispositivo de medição contínua de glicose.

[061] A bateria 2 é representada por uma bateria ideal 21 de tensão de circuito aberto Un e um resistor interno 22 de resistência interna Ri em série com a bateria ideal 21.

[062] A bomba de insulina 1 inclui um alojamento com um compartimento de bateria no qual a bateria 2 é inserida de uma maneira substituível. A bateria 2 pode, por exemplo, ser uma célula de bateria AA ou AAA ou uma célula em forma de moeda e ter diversos projetos eletroquímicos, como Ar de Zinco, Óxido de Prata ou Álcali. Dentro do compartimento de bateria, contatos de bateria para conectar eletricamente e, de modo simultâneo, sustentar mecanicamente a bateria 2 são fornecidos. É observado que, em uma realização prática, dois contatos (para os dois polos da bateria) estão presentes, em que cada um tem uma resistência de contato. Um dentre ou ambos os contatos de bateria podem ser realizados como molas de contato.

Por questão de simplicidade, os contatos de bateria são mostrados como resistor de contato combinado 11 com resistência de contato Rk. Em combinação, a resistência interna Ri e a resistência de contato Rk formam a resistência interna eficaz.

[063] Ambos dentre a tensão de circuito aberto Un e a resistência interna são geralmente não constantes e sofrem alteração ao longo do tempo. Em geral, a tensão de circuito aberto Un diminuirá enquanto a resistência interna Ri aumentará. Em particular, para aplicações de baixa potência, como é tipicamente o caso para bombas de insulina e outros dispositivos utilizáveis junto ao corpo, a tensão de circuito aberto Un permanece substancialmente constante durante a vida útil de bateria. Ambas dentre a resistência interna Ri e a resistência de contato Rk podem ter valores que variam em uma faixa considerável, em particular, na dependência do tipo de bateria e variações e tolerâncias individuais. A título de exemplificação para um projeto típico com bateria de Ar de Zinco, a resistência de contato pode estar em uma faixa de 200 mOhm, enquanto a resistência interna Ri da bateria pode variar em uma faixa de 50 Ohm a 20 Ohm devido a tolerâncias e na dependência do estado de carregamento.

[064] O conjunto de circuitos da bomba de insulina 1 inclui um

(grande) condensador 12 de capacidade C em paralelo com a bateria 2, respectivamente, os contatos de bateria. A capacidade C pode, por exemplo, ser de 280 mF.

[065] A bomba de infusão 1 ainda inclui uma unidade de controle 14 que é tipicamente realizada por um ou mais microcontroladores em execução correspondente com software/firmware, bem como componentes eletrônicos associados. Uma parte funcional da unidade de controle 14 é a unidade de teste de bateria 141, como será explicado ainda abaixo.

[066] A bomba de infusão 1 ainda inclui um atuador elétrico 15 que é exemplificativamente realizado por um motor de passo, motor de CC ou motor de CC sem escovas. O atuador elétrico 15 se acopla, em operação, a um reservatório de insulina (não mostrado) para a infusão controlada e medida de insulina. A título de exemplificação, a bomba de insulina 1 é projetada como um chamado acionador por seringa, em que um pistão do reservatório de insulina é deslocado de uma maneira controlada quando ativa o atuador elétrico, forçando, dessa maneira, a insulina para fora do reservatório de insulina de uma maneira similar a seringa. O atuador elétrico 15 é controlado pela unidade de controle 14 para infundir quantidades adicionais de insulina de uma maneira substancialmente contínua como infusão basal, em que uma infusão adicional é realizada a cada alguns minutos. A infusão basal é realizada de acordo com uma programação de infusão basal tipicamente cíclica, por exemplo, circadiana, dependente de tempo. Ademais, a unidade de controle 14 é configurada para ativar o atuador elétrico 15 para uma infusão de quantidades tipicamente maiores de insulina (infusão de bolo) sob demanda.

[067] A bomba de insulina 1 ainda inclui um dispositivo de alerta 16 que pode incluir um ou mais de um dispositivo de indicação óptico, por exemplo, um visor, um dispositivo de indicação acústico, por exemplo, um sinal sonoro ou alto-falante, e um dispositivo de indicação tátil, por exemplo, um pager vibratório.

[068] A bomba de insulina 1 pode incluir ainda componentes, como uma interface de usuário para inserir comandos, e uma ou mais interfaces de comunicação, em particular, interfaces de comunicação sem fio, para troca de dados com dispositivos externos, por exemplo, um controlador remoto.

[069] A bomba de insulina 1 ainda inclui uma carga de teste 13 que é comutável pela unidade de teste de bateria 141. A carga de teste 13 é exemplificativamente mostrada como resistor, que, no entanto, não é essencial.

A carga de teste 13 também pode ser uma carga de teste de corrente constante ou um eletrônico de consumo, em particular, um LED da bomba de insulina 1. É observado que a carga de teste 13, enquanto mostrada separadamente, pode ser considerada como elemento funcional da unidade de teste de bateria 141.

[070] A unidade de teste de bateria 141 é configurada para executar testes de bateria sob controle da unidade de controle 14. A unidade de controle 14 pode iniciar um teste de bateria, por exemplo, a cada 1 h, a cada 30 min, a cada 15 min, uma vez ao dia, ou duas vezes ao dia. Outro intervalo de teste, no entanto, também pode ser usado. A unidade de teste de bateria 141 é ainda configurada para determinar a tensão de capacitor U que corresponde à tensão de circuito aberto Un , reduzida pela queda de tensão em relação à resistência interna eficaz Ri+Rk. Na realização da Figura 1, nenhuma filtragem passa-baixa é exemplificativamente realizada, mas a tensão medida e avaliada de capacitor U corresponde diretamente à queda de tensão U* em relação ao capacitor 12. A filtragem, em particular, filtragem passa- baixa, no entanto, pode ser opcionalmente realizada, como explicado acima, na descrição geral, bem como e ainda abaixo.

[071] Opcionalmente, um conversor de tensão de elevação 17 pode estar presente, em que o capacitor 12 e a bateria 2 são conectados ao lado de baixa tensão (lado primário) do conversor de tensão de elevação 17.

Algumas ou todas as cargas do dispositivo médico montável junto ao corpo 1 podem ser conectadas ao lado de alta tensão (lado secundário) do conversor de tensão de elevação 17. Esse pode ser o caso, em particular, para a carga de teste 13 e/ou o atuador elétrico 15. Além disso, a unidade de controle 14 pode ser alimentada através do lado de alta tensão.

[072] A seguir, é adicionalmente feita referência à Figura 2. A Figura 2 mostra a tensão de capacitor U (linha contínua), como determinado pela unidade de teste de bateria 141 e a corrente de bateria I (linha pontilhada) como uma função de tempo t para um teste de bateria de uma maneira qualitativa e esquemática.

[073] Antes e durante o teste de bateria, uma corrente de bateria constante ou quase constante I0 pode estar presente. Como explicado, a corrente de bateria pode mostrar picos devido à operação geral do dispositivo e, em particular, despertar regular de componentes como microcontroladores e/ou microprocessadores. A comutação para conectar a carga de teste 13 é aberta e todo o sistema é assumido como estando em um estado estável. A teste de bateria inicia no primeiro ponto no tempo t1 ao determinar a tensão de capacitor U como primeira tensão de capacitor U1. Para uma corrente de linha de base negligenciável I0, a primeira tensão de capacitor U1 corresponde à tensão de circuito aberto Un; para uma corrente de linha de base não negligenciável I0, é reduzida pela queda de tensão em relação à resistência interna eficaz Ri+Rk. Subsequente à determinação da primeira tensão de capacitor U1, a unidade de teste de bateria 141 controla a comutação para conectar a carga de teste 13 para fechar, resultando na carga de teste 13 ser conectada e uma corrente de carga de teste adicional Icarga. No presente documento, a corrente de carga de teste Icarga é assumida como constante e em uma faixa de alguns miliampères. Como consequência, a tensão de capacitor U reduz de acordo com uma função de decomposição exponencial, e a corrente de bateria I, em conformidade, aumenta. No segundo tempo no tempo t2, a unidade de teste de bateria 141 determina a tensão de capacitor U como segunda tensão de capacitor mais baixa U2. A diferença de tempo t2 - t1, como intervalo de descarga de teste, é predeterminada pela unidade de teste de bateria 141 e é selecionada de modo que a tensão de capacitor U e a corrente de bateria I tenham se estabilizado para o estado estável tensão de capacitor e corrente de bateria sob carga, que corresponde à corrente de capacitor que é (de modo assintomático) zero. Em uma implantação exemplificativa, o intervalo de descarga de teste é, por exemplo, 25 s, 60 s ou 120 s subsequente ao segundo ponto no tempo t2, a unidade de teste de bateria 141 controla a comutação para abrir, desconectando, dessa maneira, a carga de teste 13. Consequentemente, a tensão de capacitor U e a corrente de bateria I retornarão para os valores iniciais de acordo com uma função de decomposição exponencial.

[074] Após ou no segundo ponto no tempo t2, a unidade de teste de bateria 141 ainda compara a diferença de tensão DU entre a primeira tensão de capacitor U1 e a segunda tensão de capacitor U2 com uma diferença de tensão de limiar. A unidade de alerta 16 é ativada e um alerta de usuário está em conformidade com a gerada, se a diferença de tensão DU exceder a diferença de tensão de limiar. Em uma implantação típica, a diferença de tensão de limiar DU pode, por exemplo, ser 0,2 V.

[075] Como explicado anteriormente, a unidade de controle 14 pode ser projetada para bloquear interações de usuário durante e, de preferência, por algum tempo antes do teste de bateria, a fim de garantir condições de estado estável. De modo alternativo, a unidade de controle pode ser configurada para postergar o teste de bateria em tal situação. Ademais, a unidade de teste de bateria 141 pode ser configurada para ativar um teste de bateria entre ativações do atuador 15, por exemplo, entre infusões basais incrementais consecutivas. Ademais, a unidade de controle 14 e/ou a unidade de teste de bateria 141 podem determinar, antes de executar um teste de bateria, se o dispositivo 1 está em um estado estável, isto é, a corrente de linha de base I0 é constante e executa um teste de bateria no case afirmativo apenas. Ademais, a unidade de controle 14 e/ou a unidade de teste de bateria 141 podem detectar, no intervalo de descarga de teste, uma alteração da corrente de linha de base I0 e interromper um teste de bateria, nesse caso.

[076] Foi constatado que o teste de bateria anteriormente descrito é adequado para detecção suficientemente precoce e confiável de condições de pouca bateria para uma variedade de projetos de bateria eletroquímica, condições de contato de bateria e condições ambientais, em particular, temperatura e umidade, que têm influência considerável sobre a vida útil de bateria.

[077] A seguir, é adicionalmente feita referência à Figura 3. A Figura 3 mostra a tensão de capacitor U, como determinado pela unidade de teste de bateria 141, como uma função de tempo t para um teste de bateria de uma maneira qualitativa e esquemática para realizações adicionais da unidade de teste de bateria 141.

[078] Em contraste com a realização anteriormente descrita da Figura 2, a segunda tensão de capacitor U2 não é medida em um estado estável. De acordo com esse tipo de realização, a operação da unidade de teste de bateria e o método de teste são, a princípio, os mesmos, como descrito em referência à Figura 2. O segundo ponto no tempo t2 e, em conformidade, o intervalo de descarga de teste predeterminado t2-t1, no entanto, é consideravelmente menor e o estado estável sob carga não foi alcançado no segundo ponto no tempo t2. O intervalo de descarga de teste pode, por exemplo, estar em uma faixa de 0,5 s a 1 s a fim de garantir uma diferença suficiente de tensão entre a primeira tensão de capacitor U1 e a segunda tensão de capacitor U2, em que a corrente de teste Icarga pode ser substancialmente maior em comparação com o caso da Figura 2.

[079] Em uma variante, o intervalo de descarga de teste, respectivamente, a duração entre t1 e t2 não é predeterminado. Em vez disso, a diferença de tensão DU entre a primeira tensão de capacitor U1 e a segunda tensão de capacitor U2 é predeterminada pela unidade de teste de bateria 141.

Após o início do intervalo de descarga de teste no primeiro ponto no tempo t1, a tensão de capacitor U2 é continuamente monitorada até a diferença de tensão predeterminada DU ser alcançada, definindo, dessa maneira, o segundo ponto no tempo t2.

[080] Uma realização adicional é descrita em referência à Figura 3 e U1', U2' como primeira, respectivamente, segunda tensão de capacitor, e com t1', t2' como primeiro, respectivamente, segundo ponto no tempo. Essa realização é geralmente similar à realização anteriormente descrita. Em contraste com a realização, no entanto, a primeira e segunda medições de tensão de capacitor são realizadas após desconectar a carga de teste 13, quando o capacitor 12 é recarregado para a tensão de capacitor inicial. No presente documento, o primeiro ponto no tempo t1' corresponde ao fim do intervalo de descarga de teste e a primeira tensão de capacitor U1' corresponde à tensão de capacitor U2 no fim do intervalo de descarga de teste que está em conformidade com um mínimo, enquanto a segunda tensão de capacitor U2' no segundo ponto no tempo t2' é maior. Para um intervalo de descarga de teste predeterminado, a diferença de tensão entre a primeira tensão de capacitor U1' e a segunda tensão de capacitor U2' pode ser comparada com uma diferença de tensão de limiar e a unidade de alerta 16 pode ser ativada se a diferença de tensão estiver abaixo do limiar. Para uma diferença de tensão predeterminada, a diferença de tempo entre o primeiro ponto no tempo t1' e o segundo ponto no tempo t2' pode ser comparada com uma diferença de limiar de tempo e a unidade de alerta 16 pode ser ativada se a diferença de tempo exceder a diferença de tempo de limiar.

[081] Embora diversos tipos de cargas possam servir como carga de teste 13 nas diversas realizações, o atuador elétrico 15 pode servir particularmente de modo favorável, ao mesmo tempo, como carga de teste 13 nas realizações da Figura 3 devido a seu consumo de potência comparativamente alto. Nessas realizações, a unidade de controle 14 é configurada para disparar a execução de um teste de bateria junto com uma ativação do atuador elétrico 15. Em vez do atuador elétrico 15, outra carga de comparativamente características de consumo alto e bem definidas, por exemplo, um sinal sonoro ou pager vibratório da unidade de alerta 16, podem servir como carga de teste.

[082] A seguir, é adicionalmente feita referência à Figura 4. A Figura 4 mostra uma realização adicional de um dispositivo médico ambulatorial em uma vista funcional esquemática. Em diversos aspectos, a realização da Figura 1 é similar a uma realização anteriormente discutida da Figura 1, da Figura 2. Por motivos de concisão, a descrição a seguir foca nas diferenças e recursos particulares da realização da Figura 4.

[083] Na realização da Figura 4, a unidade de teste de bateria 141 inclui um filtro passa-baixa 141' que é exemplificativamente realizado como filtro de FIR móvel-médio. Nessa realização, a queda de tensão U* em relação ao capacitor 12 não é diretamente avaliada como tensão de capacitor U. Em vez disso, a tensão de capacitor U é determinada a partir da queda de tensão U* como saída do filtro passa-baixa 141'. O filtro passa-baixa 141' pode, por exemplo, ser implantado por meio de código correspondente em um microcontrolador ou microcomputador e pode ser dimensionado como discutido na descrição geral.

[084] Ademais, a carga de teste 13' nessa realização é "virtual".

A corrente de teste Icarga é extraída por um circuito de computação que forma ou é parte da unidade de controle 14 que executa uma rotina de referência, como uma rotina de teste de memória, como explicado na descrição geral.

[085] Em vez de uma bomba de insulina, o dispositivo médico utilizável junto ao corpo pode ser outro tipo de dispositivo, como um dispositivo de medição contínua de glicose. Em tal realização, o número de referência 15 pode se referir a uma unidade de medição de glicose, por exemplo, uma unidade de medição amperométrica baseada em potenciostato, como geralmente conhecido na técnica.

Claims (23)

REIVINDICAÇÕES

1. DISPOSITIVO MÉDICO utilizável junto ao corpo (1), em que o dispositivo médico é um dispositivo médico de diagnóstico e/ou terapêutico que é projetado para ser transportado por um usuário diretamente fixado ao corpo ou a ser transportado próximo ao corpo, em que o dispositivo médico é projetado para ser alimentado por uma bateria (2), sendo que o dispositivo médico (1) é caracterizado por incluir: ● contatos de bateria (11) para colocar em contato a bateria; ● um capacitor (12) em disposição elétrica paralela com os contatos de bateria; ● uma unidade de controle (14), em que a unidade de controle (14) é configurada para controlar a operação do dispositivo médico (1), em que a unidade de controle (14) inclui uma unidade de teste de bateria (141), em que a unidade de teste de bateria (141) é configurada para executar um teste de bateria, em que o teste de bateria inclui: ● determinar uma primeira tensão de capacitor U1 como valor de uma tensão de capacitor U em um primeiro ponto no tempo t1; ● determinar uma segunda tensão de capacitor U2 como valor da tensão de capacitor U em um segundo ponto no tempo t2, subsequente ao primeiro ponto no tempo t1; ● extrair, entre o primeiro ponto no tempo t1 e o segundo ponto no tempo t2, uma corrente de teste, em que o primeiro ponto no tempo t1 é determinado pelo início da extração da corrente de teste e em que o segundo ponto no tempo t2 é determinado de modo que a tensão de capacitor U no segundo ponto no tempo t2 esteja em um estado estável e substancialmente constante enquanto a corrente de teste é extraída;

● determinar um estado de carregamento da bateria de uma diferença de tensão entre a primeira tensão de capacitor U1 e a segunda tensão de capacitor U2 e/ou de uma diferença de tempo entre o primeiro ponto no tempo t1 e o segundo ponto no tempo t2.

2. DISPOSITIVO MÉDICO utilizável junto ao corpo (1), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pela corrente de teste ser extraída em 15 s ou mais, em particular, 30 s a 120 s.

3. DISPOSITIVO MÉDICO utilizável junto ao corpo (1), de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pela unidade de controle (14) incluir um circuito de computação, em que o circuito de computação é configurado para executar uma rotina de referência, em que a corrente de teste é extraída pelo circuito de computação devido à execução da rotina de referência.

4. DISPOSITIVO MÉDICO utilizável junto ao corpo (1), de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pela unidade de teste de bateria (141) incluir um filtro passa-baixa (141') e ser ainda configurado para determinar a tensão de capacitor U por filtragem passa-baixa de uma queda de tensão U* em relação ao capacitor (12).

5. DISPOSITIVO MÉDICO utilizável junto ao corpo (1), de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo filtro passa-baixa (141') ser um filtro de Resposta de Entrada Finita (FIR), em particular, um filtro de média de movimento.

6. DISPOSITIVO MÉDICO utilizável junto ao corpo (1), de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pela unidade de teste de bateria (141) ser configurada, enquanto a corrente de teste é extraída, para monitorar continuamente a tensão de capacitor U e para determinar o segundo ponto no tempo t2 da tensão de capacitor monitorada U.

7. DISPOSITIVO MÉDICO utilizável junto ao corpo (1), de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pela unidade de teste de bateria (141) ser configurada para determinar o segundo ponto no tempo t2 por determinar que uma variação da tensão de capacitor U não excede um limiar de variação de tensão predeterminado por um período de tempo predeterminado.

8. DISPOSITIVO MÉDICO utilizável junto ao corpo (1), de acordo ou com a reivindicação 6 ou reivindicação 7, caracterizado pela unidade de teste de bateria (141) ser configurada para cancelar o teste de bateria em curso e interromper a extração da corrente de teste se um estado estável da tensão de capacitor U não for assumido dentro de um intervalo de tempo esgotado após o primeiro ponto no tempo t1.

9. DISPOSITIVO MÉDICO utilizável junto ao corpo (1), de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pela unidade de teste de bateria (141) ser configurada para determinar, antes de executar um teste de bateria, se a tensão de capacitor U está estável e é ainda configurada para não executar o teste de bateria se a tensão de bateria U está instável.

10. DISPOSITIVO MÉDICO utilizável junto ao corpo (1), de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, em que o dispositivo médico utilizável junto ao corpo (1) é caracterizado por incluir um conversor de tensão de elevação (17), em que a corrente de teste é extraída no lado de alta tensão do conversor de tensão de elevação (17).

11. DISPOSITIVO MÉDICO utilizável junto ao corpo (1), de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado por um ou ambos os contatos de bateria são realizados como molas de contato, em que a mola de contato (ou molas de contato) prende a bateria (2) de uma maneira flutuante.

12. DISPOSITIVO MÉDICO utilizável junto ao corpo (1), de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, em que o dispositivo médico utilizável junto ao corpo (1) é caracterizado por ou incluir pelo menos um dentre uma bomba de insulina ou um dispositivo de medição contínua de glicose.

13. MÉTODO PARA TESTAR UMA BATERIA (2) que alimenta um dispositivo médico utilizável junto ao corpo (1), em que o dispositivo médico é um dispositivo médico de diagnóstico e/ou terapêutico que é projetado para ser transportado por um usuário diretamente fixado ao corpo ou a ser transportado próximo ao corpo, em que a bateria é colocada em contato através de contatos de bateria é um capacitor (12) é disposto em disposição elétrica paralela com os contatos de bateria, em que o método é caracterizado por realizar um teste de bateria, em que o teste de bateria inclui: ● determinar uma primeira tensão de capacitor U1 como valor de uma tensão de capacitor U em um primeiro ponto no tempo t1; ● determinar uma segunda tensão de capacitor U2 como valor da tensão de capacitor U em um segundo ponto no tempo t2, subsequente ao primeiro ponto no tempo t1; ● extrair, entre o primeiro ponto no tempo t1 e o segundo ponto no tempo t2, uma corrente de teste, em que o primeiro ponto no tempo t1 é determinado pelo início da extração da corrente de teste e em que o segundo ponto no tempo t2 é determinado de modo que a tensão de capacitor U no segundo ponto no tempo t2 esteja em um estado estável e substancialmente constante enquanto a corrente de teste extraída; ● determinar um estado de carregamento da bateria de uma diferença de tensão entre a primeira tensão de capacitor U1 e a segunda tensão de capacitor U2 e/ou de uma diferença de tempo entre o primeiro ponto no tempo t1 e o segundo ponto no tempo t2.

14. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 13, em que o método é caracterizado por incluir extrair a corrente de teste em 15 s ou mais, em particular, 30 s a 120 s.

15. MÉTODO, de acordo ou com a reivindicação 13 a 14, em que o método é caracterizado por incluir executar uma rotina de referência por um circuito de computação, em que a corrente de teste é extraída pelo circuito de computação devido à execução da rotina de referência.

16. MÉTODO, de acordo ou com a reivindicação 13 a 15, em que o método é caracterizado por incluir determinar a tensão de capacitor U por filtragem passa-baixa de uma queda de tensão U* no capacitor (12).

17. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pela filtragem passa-baixa ser realizada com um filtro de Resposta de Entrada Finita (FIR), em particular, um filtro de média de movimento.

18. MÉTODO, de acordo ou com a reivindicação 13 à reivindicação 17, em que o método é caracterizado por incluir, enquanto a corrente de teste ser extraída, monitorar continuamente a tensão de capacitor U e determinar o segundo ponto no tempo t2 da tensão de capacitor monitorada U.

19. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 18, em que o método é caracterizado por incluir determinar o segundo ponto no tempo t2 ao determinar que uma variação da tensão de capacitor U não excede um limiar de variação de tensão predeterminado por um período de tempo predeterminado.

20. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 18 ou reivindicação 19, em que o método é caracterizado por incluir cancelar o teste de bateria em curso e interromper a extração da corrente de teste se um estado estável da tensão de capacitor U não for assumido dentro de um intervalo de tempo esgotado após o primeiro ponto no tempo t1.

21. MÉTODO, de acordo ou com a reivindicação 13 à reivindicação

20, em que o método é caracterizado por incluir determinar, antes de executar o teste de bateria, se a tensão de capacitor U está estável e não executa o teste de bateria se a tensão de bateria U for instável.

22. MÉTODO, de acordo ou com a reivindicação 13 à reivindicação 21, em que o método é caracterizado por incluir extrair a corrente de teste no lado de alta tensão de um conversor de tensão de elevação (17).

23. MÉTODO, de acordo ou com a reivindicação 13 à reivindicação 22, caracterizado pelo dispositivo médico utilizável junto ao corpo ser ou incluir pelo menos um dentre uma bomba de insulina e um dispositivo de medição contínua de glicose.