BR122020026311B1 - Bomba peristáltca - Google Patents
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Abstract
a invenção refere-se a uma bomba peristáltica e método e sistema relacionados. a bomba peristáltica inclui uma haste de came, primeiro e segundo cames de válvula de diafragma, primeiro e segundo seguidores de came de válvula de diafragma, um came de êmbolo, um seguidor de came de êmbolo, um receptor de tubo e um êmbolo orientado por mola. primeiro e segundo cames de válvula de diafragma acoplando-se à haste de came. primeiro e segundo seguidores de came de válvula de diafragma engatam os primeiro e segundo cames de válvula de diafragma, respectivamente. o came de êmbolo acopla-se à haste de came. o seguidor de came de êmbolo engata o came de êmbolo. o receptor de tubo configura-se para receber um tubo. o êmbolo orientado por mola é acoplado ao seguidor de came de êmbolo, de modo que a expansão do came de êmbolo estendendo-se de um ângulo radial que cruza o seguidor de came de êmbolo conforme a haste de came gira, empurre o came de êmbolo seguidor em direção ao êmbolo e, por meio disso, desengate o êmbolo orientado por mola do tubo.
Description
[0001] O presente pedido é um Pedido Internacional não Provisório depositado sob o Tratado de Cooperação de Patente que reivindica a prioridade e o benefício dos seguintes:
[0002] Pedido de Patente Provisório no de série U.S. 61/578.649, depositado em 21 de dezembro de 2011 e intitulado System, Method, and Apparatus for Infusing Fluid (Número do Dossiê do Advogado J02);
[0003] Pedido de Patente Provisório no de série U.S. 61/578.658, depositado em 21 de dezembro de 2011 e intitulado System, Method, and Apparatus for Estimating Liquid Delivery (Número do Dossiê do Advogado J04);
[0004] Pedido de Patente Provisório no de série U.S. 61/578.674, depositado em 21 de dezembro de 2011 e intitulado System, Method, and Apparatus for Dispensing Oral Medications (Número do Dossiê do Advogado J05);
[0005] Pedido de Patente Provisório no de série U.S. 61/679.117, depositado em 3 de agosto de 2012 e intitulado System, Method, and Apparatus for Monitoring, Regulating, or Controlling Fluid Flow (Número do Dossiê do Advogado J30); e
[0006] Pedido de Patente Provisório no de série U.S. 61/651.322, depositado em 24 de maio de 2012 e intitulado System, Method, and Apparatus for Electronic Patient Care (Número do Dossiê do Advogado J46), cada um dos quais é incorporado ao presente documento a título de referência em sua totalidade.
[0007] Este pedido reivindica prioridade, benefício e também é um Pedido de Continuação em Parte do seguinte: Pedido de Patente no de série U.S. 13/333.574, depositado em 21 de dezembro de 2011 e intitulado System, Method, and Apparatus for Electronic Patient Care, agora a Publicação U.S. no US- 2012-0185267-A1, publicada em 19 de julho de 2012 (Número do Dossiê do Advogado 197), e Pedido PCT no de série PCT/US11/66588, depositado em 21 de dezembro de 2011 e intitulado System, Method, and Apparatus for Electronic Patient Care (Número do Dossiê do Advogado 197 WO), ambos os quais são incorporados por meio deste no presente documento a título de referência em suas totalidades.
[0008] Este pedido também pode ser relacionado a um ou mais dos pedidos de patente dos Estados Unidos da América a seguir depositados na mesma data, todos os quais são incorporados ao presente documento a título de referência em suas totalidades: Pedido não provisório para System, Method, and Apparatus for Clamping (Número do Dossiê do Advogado J47); Pedido não provisório para System, Method, and Apparatus for Dispensing Oral Medications (Número do Dossiê do Advogado J74); Pedido PCT para System, Method, and Apparatus for Dispensing Oral Medications (Número do Dossiê do Advogado J74WO); Pedido não provisório para System, Method, and Apparatus for Estimating Liquid Delivery (Número do Dossiê do Advogado J75); Pedido PCT para System, Method, and Apparatus for Infusing Fluid (Número do Dossiê do Advogado J76); Pedido não provisório para System, Method, and Apparatus for Electronic Patient Care (Número do Dossiê do Advogado J77); Pedido não provisório para System, Method, and Apparatus for Electronic Patient Care (Número do Dossiê do Advogado J78); Pedido não provisório para System, Method, and Apparatus for Monitoring, Regulating, or Controlling Fluid Flow Fluxo de fluido (Número do Dossiê do Advogado J79); Pedido PCT para System, Method, and Apparatus for Monitoring, Regulating, or Controlling Fluid Flow (Número do Dossiê do Advogado J79WO); Pedido não provisório para System, Method, and Apparatus for Estimating Liquid Delivery (Número do Dossiê do Advogado J81); Pedido PCT para System, Method, and Apparatus for Estimating Liquid Delivery (Número do Dossiê do Advogado J81WO); e Pedido não provisório para System, Method, and Apparatus for Electronic Patient Care (Número do Dossiê do Advogado J85).
[0009] A presente descrição refere-se ao fluido de infusão. Mais particularmente, a presente descrição refere-se a um sistema, método e aparelho para infundir fluido em um paciente, por exemplo, com o uso de uma bomba.
[0010] Fornecer cuidados ao paciente em um hospital necessita geralmente a interação de vários profissionais e profissionais da saúde (por exemplo, médicos, enfermeiros, farmacêuticos, técnicos, enfermeiros clínicos, etc.) e qualquer número de dispositivos/sistemas médicos para o tratamento de um paciente dado. Apesar da existência dos sistemas pretendidos para facilitar o processo de cuidados, tais como aqueles registros médicos eletrônicos de incorporação ("EMR") e entrada computadorizada de ordem de provedor ("CPOE"), o processo para fornecer cuidados compreensivos a pacientes incluindo ordenação e entrega de tratamentos médicos, tais como medicações, é associado a várias questões não triviais.
[0011] As bombas peristálticas são usadas em uma variedade de aplicações tais como aplicações médicas, especificamente aplicações de transferência de fluido que se beneficiariam com o isolamento do fluido do sistema e outros fluidos. Algumas bombas peristálticas funcionam comprimento ou espremendo um comprimento da tubulação flexível. Um mecanismo mecânico pinça uma porção da tubulação e empurra qualquer fluido retido na tubulação na direção da rotação. As mesmas são bombas peristálticas rotatórias e bombas peristálticas de dedos.
[0012] As bombas peristálticas rotatórias se movem tipicamente os líquidos através da tubulação flexível colocada em uma pista em formato de arco. As bombas peristálticas rotatórias são geralmente feitas de dois a quatro roletes colocados em um transportador de rolete acionado rotativamente por um motor. Uma bomba peristáltica rotatória típica tem uma instalação de rotor com roletes de pinçamento que aplicam pressão à tubulação flexível em localizações espaçadas para fornecer uma ação de espremer na tubulação contra um leito de oclusão. A oclusão da tubulação cria a pressão aumentada à frente da área espremida e a pressão reduzida atrás dessa área, forçando assim um líquido através da tubulação conforme a instalação de rotor move o rolete de pinçamento ao longo da tubulação. A fim de operar, deve haver sempre uma zona de oclusão; em outras palavras, pelo menos um dos roletes está sempre pressionando no tubo.
[0013] As bombas peristálticas de dedos são feitas de uma série de dedos que se movem de uma maneira cíclica para aplanar um tubo flexível contra uma contrassuperfície. Os dedos se movem essencialmente de modo vertical, em forma de onda, formando uma zona de oclusão que se move a montante e a jusante. O último dedo — o mais a jusante — se eleva quando o primeiro dedo — o mais a montante — pressiona contra a contrassuperfície. As bombas de dedos mais comumente usadas são lineares, significando que a contrassuperfície é placa e os dedos são paralelos. Nesse caso, os dedos são controlados por uma série de cames dispostos um atrás do outro, sendo que cada came coopera com um dedo. Esses cames são colocados deslocados de modo helicoidal em uma haste compartilhada acionada rotativamente por um motor. Há também bombas peristálticas de dedos rotatórios, que tentam combinar as vantagens das bombas de rolete com aquelas das bombas de dedos. Nesse tipo de bomba, a contrassuperfície não é plana, mas em formato de arco e os dedos são dispostos radialmente dentro da contrassuperfície. Nesse caso, um came compartilhado com múltiplos manípulos colocados no centro do arco é usado para ativar os dedos. SUMÁRIO
[0014] Uma bomba peristáltica e o método de sistema relacionado são fornecidos. A bomba peristáltica inclui uma haste de came, primeiro e segundo cames de válvula de diafragma, primeiro e segundo e segundo seguidores de came de válvula de diafragma, um came de êmbolo, um seguidor de came de êmbolo, um receptor de tubo e um êmbolo orientado por mola. Os primeiro e segundo cames de válvula de diafragma são acoplados à haste de came. Os primeiro e segundo seguidores de came de válvula de diafragma engatam, cada um, os primeiro e segundo cames de válvula de diafragma, respectivamente. O came de êmbolo é acoplado à haste de came. O seguidor de came de êmbolo engata o came de êmbolo. O receptor de tubo é configurado para receber um tubo. O êmbolo orientado por mola é acoplado ao seguidor de came de êmbolo de modo que a expansão do came de êmbolo ao longo de um ângulo radial que intercepta o seguidor de came de êmbolo conforme a haste de came gira empurre o seguidor de came de êmbolo em direção ao êmbolo e, assim, desengata o êmbolo orientado por mola do tubo. Uma mola acoplada ao êmbolo orientado por mola orienta o êmbolo orientado por mola para aplicar a força de esmagamento ao tubo.
[0015] Em algumas modalidades, um oclusor de corrediça inclui um sinalizador RFID e a bomba de infusão inclui um interrogador RFID. Um processador com (ou na) a bomba de infusão interroga o sinalizador RFID para determinar se o oclusor de corrediça está autorizado para o uso. Por exemplo, o sinalizador RFID pode ter uma chave de codificação e/ou valor de identificação autorizada.
[0016] Em algumas modalidades, um perfil de came para uma bomba de infusão pode ter um formato de modo que a rotação em qualquer direção cause o fluxo para frente.
[0017] Em algumas modalidades, uma bomba de infusão pode incluir um oclusor a jusante para criar um fluxo de fluido suave para o paciente.
[0018] Em algumas modalidades, a bomba de infusão pode pré- ativar automaticamente, por exemplo, o tubo pode ter um sinalizador RFID e/ou um código de barras que pode ser lido pela bomba, que a bomba usa para estimar um volume de pré-ativação do tubo a jusante automaticamente (para a estimativa de fluxo de fluido, etc.)
[0019] Em algumas modalidades, uma bomba de infusão inclui um elemento resistivo que é comprimido contra um tubo. A bomba de infusão estima a pressão de fluido em concordância com a resistência.
[0020] Em algumas modalidades, a bomba de infusão inclui um sensor de temperatura para estimar a temperatura do fluido dentro do tubo. A bomba de infusão pode corrigir a temperatura do tubo e/ou fluido em seu cálculo de fluxo de fluido (por exemplo, a estimativa de fluido delta descrita abaixo).
[0021] Em algumas modalidades, um visor em uma bomba UI exibirá instruções de como instalar o oclusor de corrediça (por exemplo, quando o ID em um sinalizador RFID em um oclusor é um ID não autorizado, por exemplo).
[0022] Em algumas modalidades, um módulo eletrônico é fixável a uma bomba de infusão para controlar a bomba. O módulo eletrônico pode incluir um transceptor RF, uma bateria e um componente de controle.
[0023] Em alguma modalidade da presente invenção, uma bomba peristáltica inclui uma haste de came, primeiro e segundo cames de válvula de diafragma, primeiro e segundo seguidores de came de válvula de diafragma, um came de êmbolo, um seguidor de came de êmbolo, um receptor de tubo, um êmbolo orientado por mola, um sensor de posição e um processador. Os primeiro e segundo cames de válvula de diafragma são acoplados operativamente à haste de came. Os primeiro e segundo seguidores de came de válvula de diafragma são configurados para engatar os primeiro e segundo cames de válvula de diafragma. O came de êmbolo é acoplado à haste de came. O seguidor de came de êmbolo é configurado para engatar o came de êmbolo. O receptor de tubo é configurado para receber um tubo. O êmbolo orientado por mola é acoplado ao seguidor de came de êmbolo de modo que a expansão do came de êmbolo ao longo de um ângulo radial que intercepta o seguidor de came de êmbolo conforme a haste de came gira empurre o came de êmbolo para desengatar o êmbolo orientado por mola do tubo. Uma mola é acoplada ao êmbolo orientado por mola para orientar o êmbolo orientado por mola para aplicar a força de esmagamento ao tubo. O sensor de posição é acoplado operativamente ao êmbolo orientado por mola configurado para determinar uma posição do êmbolo orientado por mola. O processador é acoplado ao sensor de posição e é configurado para estimar o fluxo de fluido do fluido dentro do tubo que utiliza a posição com o uso do sensor de posição.
[0024] A bomba pode incluir um sensor de ângulo acoplado operativamente à haste de came configurada para determinar um ângulo de rotação da haste de came.
[0025] O processador determina a primeira região estática identificando-se um movimento de pico do êmbolo conforme medido pelo sensor de posição e identifica a segunda região estática como sendo após o pico identificado. O processador pode determinar a primeira região estática identificando-se a primeira região estática dentro de uma faixa predeterminada de ângulos conforme indicado pelo sensor de ângulo. O processador pode determinar a segunda região estática identificando-se a segunda região estática dentro de uma segunda faixa predeterminada de ângulos conforme indicado pelo sensor de ângulo. O processador pode determinar a primeira e a segunda regiões estáticas medindo-se o sensor de posição em ângulos predeterminados conforme indicado pelo sensor de ângulo.
[0026] O processador pode comparar uma primeira região estática medida pelo sensor de posição a uma segunda região estática medida pelo sensor de posição para estimar o fluxo de fluido. O processador pode determinar a primeira região estática identificando-se um pico do movimento do sensor de posição e identificando a primeira região estática após o pico identificado. O processador pode determinar a segunda região estática identificando-se uma extremidade da primeira região estática.
[0027] Em algumas modalidades, a bomba também inclui um came de compensador, um seguidor de came de compensador e uma mola de compensador configurada para aplicar uma força contra o seguidor de came de compensador e através disso aplicar uma força do seguidor de came de compensador para o came de compensador. O came de compensador pode ser conformado para reduzir um torque de pico da haste de came conforme que a haste de came gira ao redor de seu eixo geométrico de rotação.
[0028] A bomba pode também incluir um motor elétrico acoplado operativamente à haste de came para aplicar um torque rotacional à haste de came. O motor elétrico pode ser um motor de passo, um motor CC, um motor CC sem escova, um motor CC com escova, um motor CA, um motor de indução polifásico, um motor elétrico com pelo menos um ímã permanente acoplado a um estator ou um rotor e um motor de indução.
[0029] Em outra modalidade da presente descrição, uma bomba inclui: uma primeira camada; e uma segunda camada pelo menos parcialmente disposta adjacente à primeira camada que define uma trajetória de fluido de entrada, uma câmara de bolha e uma trajetória de fluido de saída. A trajetória de fluido de entrada está em comunicação de fluido com a câmara de bolha e a trajetória de fluido de saída está em comunicação de fluido com a câmara de bolha. A bomba também inclui uma instalação que tem uma câmara de volume variável, uma câmara de referência e uma porta acústica em comunicação funcional com as câmaras de volume variável e de referência, em que a câmara de volume variável inclui uma abertura disposta em torno da câmara de bolha em pelo menos uma dentre a primeira e a segunda camadas.
[0030] A bomba pode incluir um êmbolo posicionado para engatar a câmara de bolha.
[0031] A bomba pode incluir a fonte de pressão e uma porta de fluido acoplada à câmara de referência de modo que a fonte de pressão está em comunicação de fluido com a porta de fluido para aplicar pelo menos uma dentre uma pressão negativa e uma pressão positiva à mesma.
[0032] Em algumas modalidades, a bomba também inclui: (1) um alto-falante de referência dentro da câmara de referência; um microfone de referência dentro da câmara de referência; e um microfone de volume variável disposto dentro da câmara de volume variável.
[0033] A bomba pode incluir um processador em comunicação funcional com o alto-falante de referência e os microfones de volume variável e de referência. O processador pode ser configurado para controlar o alto-falante para gerar uma pluralidade de frequências e perceber as frequências através dos microfones de volume variável e de referência para estimar um volume do volume variável com o uso das frequências percebidas a partir dos microfones de volume variável e de referência. O processador pode ser configurado adicionalmente para estimar uma taxa de fluxo da bomba com o uso do volume estimado do volume variável.
[0034] Em outra modalidade da presente descrição, um medidor de taxa de fluxo inclui: (1) uma primeira camada; (2) uma segunda camada pelo menos parcialmente disposta adjacente à primeira camada que define uma trajetória de fluido de entrada, uma câmara de bolha e uma trajetória de fluido de saída, em que a trajetória de fluido de entrada está em comunicação de fluido com a câmara de bolha e a trajetória de fluido de saída está em comunicação de fluido com a câmara de bolha; (3) uma instalação que tem uma câmara de volume variável, uma câmara de referência e uma porta acústica em comunicação funcional com as câmaras de volume variável e de referência, em que a câmara de volume variável inclui uma abertura disposta ao redor da câmara de bolha em pelo menos uma dentre a primeira e a segunda camadas; (4) um alto-falante de referência disposto dentro da câmara de referência; (5) um microfone de referência disposto dentro da câmara de referência; (6) um microfone de volume variável disposto dentro da câmara de volume variável; e (7) um processador em comunicação funcional com o alto-falante de referência e os microfones de volume variável e de referência. O processador é configurado para controlar o alto-falante para gerar uma pluralidade de frequências e perceber as frequências através dos microfones de volume variável e de referência. O processador é configurado adicionalmente para estimar um volume do volume variável com o uso das frequências percebidas a partir dos microfones de volume variável e de referência. O processador é configurado adicionalmente para estimar uma taxa de fluxo com o uso do volume estimado do volume variável.
[0035] Em ainda outra modalidade da presente descrição, uma bomba peristáltica inclui um alojamento, um motor, uma haste de came, um êmbolo, uma haste de pivô, um êmbolo, um membro de orientação, um sensor de posição e um processador. A haste de came é acoplada operativamente ao motor de modo que a rotação do motor gire a haste de came. O came de êmbolo é acoplado à haste de came para a rotação com a mesma. A haste de pivô é acoplada operativamente ao alojamento. O êmbolo é acoplado pivotadamente à haste de pivô, sendo que o êmbolo tem um seguidor de came configurado para engatar o came de êmbolo da haste de came. O êmbolo é configurado para pivotar para uma primeira posição para comprimir um tubo e para uma segunda posição afastada do tubo. O membro de orientação é configurado para orientar o êmbolo para a primeira posição para comprimir o tubo. O sensor de posição acoplado ao êmbolo para medir uma posição do êmbolo. O processador é acoplado ao sensor de posição para estimar um volume do fluido descarregado a partir do tubo quando o membro de orientação faz com que o êmbolo se mova em direção à primeira posição.
[0036] O êmbolo e o came de êmbolo podem ser configurados para comprimir o tubo com o uso somente de uma força do membro de orientação. O came de êmbolo pode ser configurado para retrair somente o êmbolo para a segunda posição. O êmbolo pode ser configurado para engatar o came de êmbolo de modo que o came de êmbolo não force o êmbolo contra o tubo. O êmbolo pode ter qualquer formato adequado, tal como um formato de L ou um formato de U, dentre outros formatos.
[0037] A bomba pode incluir adicionalmente uma válvula de entrada e uma válvula de saída. A válvula de entrada, a válvula de saída, o êmbolo e o came de êmbolo podem ser configurados para comprimir o tubo enquanto que as válvulas de entrada e saída são fechadas de modo que o processador possa medir uma primeira posição do êmbolo com o uso do sensor de posição. A válvula de entrada, a válvula de saída, o êmbolo e o came de êmbolo podem ser configurados para abrir a válvula de saída após a primeira posição do êmbolo ser medida para descarregar o fluido para fora do tubo através da válvula de saída. O processador pode ser configurado para medir uma segunda posição do êmbolo com o uso do sensor de posição após a válvula de saída ser aberta. O processador pode comparar a primeira posição medida à segunda posição medida para determinar uma quantidade de fluido descarregado através da válvula de saída. A válvula de entrada e a válvula de saída podem ser orientadas por mola contra o tubo.
[0038] A válvula de entrada pode incluir um seguidor de came de válvula de entrada configurado para realizar interface de um came de válvula de entrada acoplado à haste de came. A válvula de saída pode incluir um seguidor de came de válvula de saída configurado para realizar interface de um came de válvula de saída acoplado à haste de came.
[0039] Em outra modalidade da presente descrição, uma bomba inclui um alojamento, uma porta, um transportador e uma alavanca. O alojamento tem uma primeira ranhura. A porta é acoplada pivotadamente ao alojamento e tem uma placa configurada para receber um tubo. A porta é configurada para ter uma posição fechada e uma posição aberta. A porta inclui uma segunda ranhura. O transportador tem um pivô que define as primeira e segunda porções acopladas pivotadamente em conjunto. A primeira porção é disposta de modo deslizante dentro da primeira ranhura do alojamento e a segunda porção é disposto de modo deslizante dentro da segunda ranhura da porta. O manípulo de alavanca é acoplado pivotadamente à porta e é acoplado operativamente ao transportador.
[0040] Em algumas modalidades, quando a porta está aberta, a primeira porção do transportador é disposta dentro da primeira ranhura e a segunda porção do transportador é disposta dentro da segunda ranhura e as primeira e segunda porções do transportador são dispostas ortogonais entre si afastadas de um ponto de pivô quando a porta está aberta.
[0041] A bomba peristáltica pode ser configurada de modo que quando a porta é fechada, as primeira e segunda porções do transportador são posicionadas adjacentes uma à outra de modo que o transportador seja deslizável dentro da primeira e da segunda ranhuras conforme o manípulo de alavanca se move.
[0042] A segunda porção pode ser configurada para receber um oclusor de corrediça acoplado ao tubo na posição oclusa quando a porta está na posição aberta. A porta e o manípulo de alavanca podem ser configurados de modo que quando a porta está na posição fechada, o movimento do manípulo de alavanca move as primeira e segunda porções do transportador em direção à primeira ranhura para mover através disso o oclusor de corrediça para a posição não oclusa.
[0043] Em algumas modalidades, um êmbolo é configurado para comprimir o tubo na placa quando a porta estiver fechada. O manípulo de alavanca é acoplado operativamente ao êmbolo para erguer o êmbolo para longe do tubo quando o manípulo de alavanca está em uma posição aberta e para atuar o êmbolo em direção ao tubo quando o manípulo de alavanca está em uma posição fechada.
[0044] A segunda porção pode ser configurada para receber um oclusor de corrediça acoplado ao tubo na posição oclusa quando a porta está na posição aberta. Em algumas modalidades, a porta pode incluir um feixe de mola de modo que a porta seja configurada para travar sobre o alojamento quando a porta está na posição fechada e o manípulo de alavanca é pivotado contra a porta de modo que o feixe de mola comprima a porta contra o alojamento.
[0045] Em alguma modalidade adicional, uma bomba inclui: (1) um meio de motor para rotação; (2) um meio de came acoplado ao meio de motor para rotação; (3) um meio de êmbolo para comprimir contra um tubo; e (4) um meio de medição de volume para estimar um volume do fluido descarregado através do tubo.
[0046] Esses e outros aspectos se tornarão mais aparentes a partir da descrição detalhada a seguir das várias modalidades da presente descrição em referência aos desenhos em que: A Figura 1 mostra um diagrama de blocos de um sistema para infusão de líquido em concordância com uma modalidade da presente descrição; A Figura 2 mostra um diagrama de blocos de um monitor de sítio de infusão do sistema da Figura 1 em concordância com uma modalidade da presente descrição; A Figura 3 mostra um diagrama de blocos de uma bomba para infundir o líquido do sistema da Figura 1 em concordância com uma modalidade da presente descrição; A Figura 4 mostra um retentor de câmara de gotejamento que recebe uma câmara de gotejamento e o retentor de câmara de gotejamento inclui um medidor de fluxo e um detector de fluxo livre em concordância com uma modalidade da presente descrição; A Figura 5 mostra o retentor de câmara de gotejamento da Figura 4 com uma porta aberta em concordância com uma modalidade da presente descrição; A Figura 6 mostra um diagrama de blocos de outro retentor de câmara de gotejamento em concordância com outra modalidade da presente descrição; A Figura 7 mostra um diagrama de raios que ilustra o diâmetro de um círculo borrado para ilustrar aspectos das câmeras do retentor de câmara de gotejamento das Figuras 4 e 5 em concordância com uma modalidade da presente descrição; A Figura 8 é um gráfico que ilustra o círculo borrado conforme calculado para uma variedade de separações de plano de lente para focal e separações de lente para imagem para as câmeras do retentor de câmara de gotejamento das Figuras 4 e 5 em concordância com uma modalidade da presente descrição; A Figura 9 é um gráfico que ilustra o círculo borrado dividido pelo tamanho de pixel quando uma lente de comprimento focal de 20 milímetros das câmeras do retentor de câmara de gotejamento das Figuras 4 e 5 é usada em concordância com uma modalidade da presente descrição; A Figura 10 é um gráfico que ilustra o círculo borrado dividido pelo tamanho de pixel quando uma lente de comprimento focal de 40 milímetros das câmeras do retentor de câmara de gotejamento das Figuras 4 e 5 é usada em concordância com uma modalidade da presente descrição; A Figura 11 mostra uma tabela que ilustra os campos de visão correspondentes sobre o eixo geométrico óptico para os cantos das duas configurações das Figuras 9 e 10 em concordância com uma modalidade da presente descrição; A Figura 12 é um diagrama de blocos de um sistema de imageamento das câmeras do retentor de câmara de gotejamento das Figuras 4 e 5 em concordância com uma modalidade da presente descrição; A Figura 13 é uma ilustração gráfica de uma imagem capturada pela câmera do sistema da Figura 12 em concordância com uma modalidade da presente descrição; A Figura 14 é um diagrama de blocos de um sistema de imageamento das câmeras do retentor de câmara de gotejamento das Figuras 4 e 5 em concordância com uma modalidade da presente descrição; A Figura 15 é uma ilustração gráfica de uma imagem capturada pela câmera da Figura 14 quando uma condição de fluxo livre existe em concordância com uma modalidade da presente descrição; A Figura 16 é uma ilustração gráfica de uma imagem capturada pela câmera da Figura 14 para o uso como uma imagem de fundo em concordância com uma modalidade da presente descrição; A Figura 17 é uma ilustração gráfica de uma imagem capturada pela câmera quando gotículas estão sendo formadas dentro da câmara de gotejamento da Figura 14 em concordância com uma modalidade da presente descrição; A Figura 18 é uma ilustração gráfica de uma imagem capturada pela câmera da Figura 14 para o uso como uma imagem de fundo em concordância com uma modalidade da presente descrição; A Figura 19 é uma ilustração gráfica de uma diferença entre as imagens das Figuras 17 e 18 com processamento adicional em concordância com uma modalidade da presente descrição; A Figura 20 é uma representação gráfica do processamento de imagem realizado com o uso das Figuras 17 a 19 para determinar se uma condição de fluxo livre existe em concordância com uma modalidade da presente descrição; A Figura 21 é uma ilustração gráfica de uma imagem capturada pela câmera quando uma condição de fluxo livre existe formando assim uma corrente dentro da câmara de gotejamento da Figura 14 em concordância com uma modalidade da presente descrição; A Figura 22 é uma ilustração gráfica de uma imagem capturada pela câmera da Figura 14 para o uso como uma imagem de fundo em concordância com uma modalidade da presente descrição; A Figura 23 é uma ilustração gráfica de uma diferença entre as imagens das Figuras 20 e 21 com algum processamento adicional para o uso na detecção de uma condição de fluxo livre em concordância com uma modalidade da presente descrição; A Figura 24 é uma representação gráfica do processamento de imagem realizado com o uso das Figuras 21 a 23 para determinar se uma condição de fluxo livre existe em concordância com uma modalidade da presente descrição; A Figura 25 ilustra um modelo para a correspondência de padrão para determinar se uma condição de fluxo livre existe com o uso das Figuras 17 a 19 ou das Figuras 21 a 23 em concordância com uma modalidade da presente descrição; A Figura 26 é uma ilustração gráfica de uma diferença entre uma imagem de referência e uma imagem que contém um vapor processado com a detecção de borda e detecção de linha para o uso na detecção de uma condição de fluxo livre em concordância com uma modalidade da presente descrição; A Figura 27 é uma ilustração gráfica de uma imagem capturada pela câmera quando uma condição de fluxo livre existe formando assim uma corrente dentro da câmara de gotejamento da Figura 14 em concordância com uma modalidade da presente descrição; S Figura 28 é um diagrama de blocos de um sistema de imageamento para o uso com o retentor de câmara de gotejamento das Figuras 4 a 5 ou Figura 6 que tem um padrão posterior com listras e uma fonte de luz que brilha nas listras a partir de uma localização adjacente a uma câmera em concordância com uma modalidade da presente descrição; A Figura 29 é um diagrama de blocos de um sistema de imageamento para o uso com o retentor de câmara de gotejamento das Figuras 4 a 5 ou Figura 6 que tem um padrão posterior com listras e uma fonte de luz que brilha nas listras por trás do padrão posterior em relação a uma extremidade oposta a uma câmera em concordância com uma modalidade da presente descrição; A Figura 30 mostra uma imagem da câmera da Figura 29 quando uma gotícula destorce o padrão posterior da Figura 26 em concordância com uma modalidade da presente descrição; A Figura 31 é um diagrama de blocos de um sistema de imageamento para o uso com o retentor de câmara de gotejamento das Figuras 4 a 5 ou Figura 6 que tem um padrão posterior com um padrão de tabuleiro de damas e uma fonte de luz que brilha nas listras por trás do padrão posterior em relação a uma extremidade oposta a uma câmera em concordância com uma modalidade da presente descrição; A Figura 32 mostra uma imagem da câmera da Figura 31 quando uma gotícula destorce o padrão posterior da Figura 26 em concordância com uma modalidade da presente descrição; A Figura 33 mostra um diagrama de blocos de um detector de ar com o uso de uma câmera em concordância com uma modalidade da presente descrição; A Figura 34 mostra um modelo correspondente para o uso na detecção de ar em concordância com uma modalidade da presente descrição; A Figura 35 ilustra uma imagem capturada pela câmera do sistema da Figura 33 para detectar que nenhum tubo está dentro de uma cavidade em concordância com uma modalidade da presente descrição; A Figura 36 ilustra uma imagem capturada pela câmera do sistema da Figura 33 para detectar bolhas de ar em concordância com uma modalidade da presente descrição; A Figura 37 ilustra uma imagem capturada pela câmera do sistema da Figura 33 para detectar sangue em concordância com uma modalidade da presente descrição; A Figura 38 ilustra uma imagem da Figura 37 que passou por um processamento de imagem para detectar uma quantidade limiar de vermelho para detectar sangue em concordância com uma modalidade da presente descrição; A Figura 39 mostra um detector de infiltração em concordância com uma modalidade da presente descrição; A Figura 40 mostra um gráfico que ilustra a absorção óptica da hemoglobina oxigenada e desoxigenada em concordância com uma modalidade da presente descrição; A Figura 41 mostra outro detector de infiltração em concordância com outra modalidade da presente descrição; Figura 42 mostra uma vista perspectiva de um oclusor em concordância com uma modalidade da presente descrição; A Figura 43 mostra uma vista lateral do oclusor da Figura 42 em concordância com uma modalidade da presente descrição; A Figura 44 mostra uma vista lateral do oclusor da Figura 42 em operação em concordância com uma modalidade da presente descrição; A Figura 45 mostra uma vista lateral de uma válvula para o uso em um cassete em concordância com uma modalidade da presente descrição; A Figura 46 mostra uma vista superior da válvula da Figura 45 em concordância com uma modalidade da presente descrição; A Figura 47 mostra outra vista lateral da válvula da Figura 45 instalada dentro de um cassete em concordância com uma modalidade da presente descrição; A Figura 48 mostra uma válvula de deslizamento que tem um plano inclinado para fornecer vedação em concordância com uma modalidade da presente descrição; A Figura 49 mostra uma vista lateral válvula de deslizamento da Figura 48 em concordância com uma modalidade da presente descrição; A Figura 50 mostra a montagem da válvula de deslizamento das Figuras 48 a 49 em concordância com uma modalidade da presente descrição; As Figuras 51 a 55 mostram um respiro para um reservatório em concordância com uma modalidade da presente descrição; As Figuras 56 a 58 ilustram os estágios de um medidor de fluxo em concordância com uma modalidade da presente descrição; A Figura 59 mostra um diagrama de uma porção descartável de um medidor de fluxo em concordância com uma modalidade da presente descrição; As Figuras 60 a 62 mostram diversas vistas de porção descartável de um único lado de um medidor de fluxo em concordância com uma modalidade da presente descrição; As Figuras 63 a 65 mostram diversas vistas de porção descartável de dois lados de um medidor de fluxo em concordância com uma modalidade da presente descrição; As Figuras 66 a 68 mostram diversas vistas de porção descartável de lado opostos com três camadas de um medidor de fluxo em concordância com uma modalidade da presente descrição; A Figura 69 mostra uma vista superior de outra porção descartável de um medidor de fluxo em concordância com outra modalidade da presente descrição; A Figura 70 mostra um medidor de taxa de fluxo que incluir uma instalação de válvula dobradiça de detecção de volume acústica ("AVS") completa e porção descartável de lado único em concordância com uma modalidade da presente descrição; A Figura 71 mostra uma vista lateral do medidor de taxa de fluxo que inclui uma instalação AVS de dois lados com válvulas de vedação de perímetro integral em concordância com uma modalidade da presente descrição; A Figura 72 mostra uma vista lateral de outro medidor de taxa de fluxo que inclui uma instalação AVS de um único lado com câmaras de AVS circundantes em concordância com outra modalidade da presente descrição; A Figura 73 mostra uma vista lateral de ainda outro medidor de taxa de fluxo que inclui duas válvulas de pistão em concordância com outra modalidade da presente descrição; A Figura 74 mostra um medidor de taxa de fluxo que tem montagens AVS superior e inferior que fornecem um fluxo semicontínuo em concordância com uma modalidade da presente descrição; A Figura 75 mostra um medidor de taxa de fluxo que tem duas montagens AVS em linha em concordância com uma modalidade da presente descrição; A Figura 76 mostra uma bomba de membrana que tem uma fonte de pressão negativa em concordância com uma modalidade da presente descrição; A Figura 77 mostra uma bomba de membrana que tem fontes de pressão negativa e positiva em concordância com uma modalidade da presente descrição; A Figura 78 mostra um medidor de taxa de fluxo com base em sensor óptico que tem duas montagens AVS em linha em concordância com uma modalidade da presente descrição; A Figura 79 mostra uma bomba de membrana controlada por pressão em concordância com uma modalidade da presente descrição; As Figuras 80 a 82 mostram um diagrama de uma legenda para o uso em conjunto com as Figuras 79 e 83 a 98 em concordância com uma modalidade da presente descrição; A Figura 83 mostra uma bomba de membrana controlada por fluxo em concordância com uma modalidade da presente descrição; A Figura 84 mostra um diagrama de estado da operação da bomba de membrana controlada por fluxo da Figura 83 em concordância com uma modalidade da presente descrição; A Figura 85 mostra a bomba de membrana controlada por fluxo da Figura 83 que ilustra a operação das válvulas quando no estado ocioso do diagrama de estado da Figura 84 em concordância com uma modalidade da presente descrição; A Figura 86 mostra uma vista mais detalhada do estado ocioso do diagrama de estado da Figura 84 em concordância com uma modalidade da presente descrição; As Figuras 87 a 88 mostram a bomba de membrana controlada por fluxo da Figura 83 em uso durante o estado de teste de vazamento de válvula de pressão positiva da Figura 84 em concordância com uma modalidade da presente descrição; A Figura 89 mostra uma vista mais detalhada do estado de teste de vazamento de válvula de pressão positiva da Figura 84 em concordância com uma modalidade da presente descrição; As Figuras 90 a 91 mostram a bomba de membrana controlada por fluxo da Figura 83 em uso durante o estado de teste de vazamento de válvula de pressão negativa da Figura 84 em concordância com uma modalidade da presente descrição; A Figura 92 mostra uma vista mais detalhada do estado de teste de vazamento de válvula de pressão negativa da Figura 84 em concordância com uma modalidade da presente descrição; A Figura 93 mostra a bomba de membrana controlada por fluxo da Figura 83 em uso durante o estado de preenchimento da Figura 84 em concordância com uma modalidade da presente descrição; A Figura 94 mostra uma vista mais detalhada do estado de preenchimento da Figura 84 em concordância com uma modalidade da presente descrição; A Figura 95 mostra a bomba de membrana controlada por fluxo da Figura 83 em uso durante uma medição AVS em concordância com uma modalidade da presente descrição; A Figura 96 mostra uma vista mais detalhada do estado de medição AVS da Figura 84 em concordância com uma modalidade da presente descrição; A Figura 97 mostra a bomba de membrana controlada por fluxo da Figura 83 em uso durante o estado de esvaziamento da Figura 84 em concordância com uma modalidade da presente descrição; A Figura 98 mostra uma vista mais detalhada do estado de esvaziamento da Figura 84 em concordância com uma modalidade da presente descrição; A Figura 99 mostra uma bomba de membrana que tem uma membrana elástica que é nivelada com uma porção descartável e aplica uma força a um líquido em concordância com uma modalidade da presente descrição; As Figuras 100 a 101 mostram duas modalidades de bombas de pulmão em concordância com as modalidades da presente descrição; As Figuras 102 a 104 mostram diversas gaxetas para vedar uma bomba do tipo pulmão em concordância com as modalidades adicionais da presente descrição; A Figura 105 mostra outra bomba do tipo pulmão em concordância com outra modalidade da presente descrição; As Figuras 106 a 112 ilustram a operação de uma bomba de pistão enquanto realiza várias verificações em concordância com uma modalidade da presente descrição; As Figuras 113 e 114 ilustram uma bomba de pistão em concordância com outra modalidade da presente descrição; As Figuras 115 e 116 mostram duas vistas de um cassete que tem diversas bombas de membrana das Figuras 113 e 114 em concordância com uma modalidade da presente descrição; A Figura 117 mostra um cassete que tem uma bomba de membrana e válvulas do tipo vulcão em concordância com uma modalidade da presente descrição; A Figura 118 mostra um mecanismo de rolete de uma bomba com base em cassete em concordância com uma modalidade da presente descrição; A Figura 119 mostra as trajetórias de fluido de uma bomba com base em cassete para o uso com o mecanismo de rolete da Figura 118 em concordância com uma modalidade da presente descrição; A Figura 120 mostra as trajetórias de fluido de uma bomba com base em cassete para o uso com o mecanismo de rolete da Figura 118 em concordância com uma modalidade da presente descrição; A Figura 121 mostra os estágios de um teste de infiltração que usa um rolete em concordância com uma modalidade da presente descrição; A Figura 122 mostra os estágios de um teste de infiltração que usa um pistão em concordância com uma modalidade da presente descrição; As Figuras 123 e 124 mostram um reservatório de base celular em concordância com uma modalidade da presente descrição; As Figuras 125 e 126 mostram um reservatório com base em tubo em concordância com uma modalidade da presente descrição; A Figura 127 mostra diversos estágios que ilustram um método para operar uma bomba de êmbolo em conjunto com uma instalação AVS em concordância com uma modalidade da presente descrição; A Figura 128 mostra diversos estágios que ilustram um método para operar uma bomba de êmbolo em conjunto com uma instalação AVS em concordância com outra modalidade da presente descrição; A Figura 129 mostra diversos estágios que ilustram um método para usar uma bomba de êmbolo que tem uma instalação AVS em concordância com uma modalidade da presente descrição; A Figura 130 mostra diversos estágios que ilustram um método para usar uma bomba de êmbolo que tem uma instalação AVS em concordância com uma modalidade da presente descrição; A Figura 131 mostra diversos estágios que ilustram um método para usar uma bomba de êmbolo que tem uma instalação AVS em concordância com uma modalidade da presente descrição; A Figura 132 mostra uma bomba de êmbolo com um atuador dentro do volume variável para o uso com uma tubulação de conjunto IV padrão em concordância com uma modalidade da presente descrição; A Figura 133 mostra diversas vistas de uma bomba peristáltica linear acionada por came que tem válvulas de diafragma e um êmbolo dentro de um volume variável em concordância com uma modalidade da presente descrição; A Figura 134 mostra uma bomba de êmbolo para o uso com uma tubulação de conjunto IV padrão com um atuador fora do volume variável em concordância com uma modalidade da presente descrição; A Figura 135 mostra diversas vistas de uma bomba peristáltica linear acionada por came que tem válvulas de diafragma e um êmbolo dentro de um volume variável com um mecanismo de came correspondente fora do volume variável em concordância com uma modalidade da presente descrição; A Figura 136 mostra uma bomba de êmbolo que tem um êmbolo dentro de um volume variável com um atuador fora do volume variável em concordância com uma modalidade da presente descrição; A Figura 137 mostra uma bomba peristáltica linear acionada por came que tem um êmbolo dentro de um volume variável com um mecanismo de came correspondente fora do volume variável e válvulas de diafragma no alojamento do volume variável em concordância com uma modalidade da presente descrição; A Figura 138 mostra uma bomba de êmbolo que tem um êmbolo dentro de um volume variável e válvulas de diafragma fora do volume variável em concordância com uma modalidade da presente descrição; A Figura 139 mostra diversas vistas de uma bomba peristáltica linear acionada por came que tem um êmbolo dentro de um volume variável com um mecanismo de came correspondente e válvulas de diafragma fora do volume variável em concordância com uma modalidade da presente descrição; A Figura 140 ilustra a detecção de oclusão com o uso de uma bomba de êmbolo que tem uma instalação AVS e um mecanismo de diafragma orientado por mola dentro do volume variável em concordância com uma modalidade da presente descrição; A Figura 141 mostra uma bomba com um êmbolo carregado por mola dentro de um volume variável de uma instalação AVS com um êmbolo atuado fora do volume variável em concordância com uma modalidade da presente descrição; A Figura 142 mostra uma bomba peristáltica linear com válvulas de diafragma e uma haste de came disposta dentro de um volume variável de uma instalação AVS que tem o mecanismo de diafragma orientado por mola disposto na mesma e um êmbolo e uma válvula de diafragma fora do volume variável em concordância com uma modalidade da presente descrição; A Figura 143 mostra uma bomba peristáltica linear com válvulas de diafragma e um êmbolo disposto fora de um volume variável de uma instalação AVS em concordância com uma modalidade da presente descrição; A Figura 144 mostra os estágios de uma bomba de êmbolo que tem uma câmera ou sensor óptico para medir o volume dentro de um tubo que reside dentro de uma câmara em concordância com uma modalidade da presente descrição; A Figura 145 mostra uma bomba de êmbolo que tem uma câmara que tem um sensor óptico para estimar o volume de fluido de um tubo que tem um mecanismo de diafragma orientado por mola ao redor do tubo e um êmbolo e válvulas de diafragma em concordância com uma modalidade da presente descrição; A Figura 146 mostra uma bomba de êmbolo que tem uma câmara com um sensor óptico para estimar o volume de fluido de um tubo que tem um mecanismo de diafragma orientado por mola ao redor do tubo e um êmbolo e válvulas de diafragma fora da câmara em concordância com uma modalidade da presente descrição; A Figura 147 mostra diversas vistas de uma bomba de êmbolo que tem uma instalação AVS com uma válvula de diafragma disposta dentro do volume da instalação AVS e um êmbolo e uma válvula de diafragma dispostos fora do volume variável em concordância com uma modalidade da presente descrição; A Figura 148 mostra duas vistas de corte transversal da bomba de êmbolo da Figura 147 em concordância com uma modalidade da presente descrição; A Figura 149 mostra duas vistas de corte transversal alternativas da bomba de êmbolo da Figura 147 em concordância com uma modalidade da presente descrição; A Figura 150 ilustra os estágios durante a operação normal de uma bomba de êmbolo que tem um êmbolo orientado por mola em concordância com uma modalidade da presente descrição; A Figura 151 ilustra os estágios para detectar uma oclusão para uma bomba de êmbolo que tem um êmbolo orientado por mola em concordância com uma modalidade da presente descrição; A Figura 152 ilustra os estágios para a detecção de vazamento para uma bomba de êmbolo que tem um êmbolo orientado por mola em concordância com uma modalidade da presente descrição; A Figura 153 ilustra os estágios para detectar uma detecção de bolha e/ou válvula falhada para uma bomba de êmbolo que tem um êmbolo orientado por mola em concordância com uma modalidade da presente descrição; A Figura 154 ilustra os estágios para a detecção de reservatório vazio e/ou detecção de oclusão a montante para uma bomba de êmbolo que tem um êmbolo orientado por mola em concordância com uma modalidade da presente descrição; A Figura 155 ilustra os estágios para o impedimento de fluxo livre para uma bomba de êmbolo que tem um êmbolo orientado por mola em concordância com uma modalidade da presente descrição; A Figura 156 ilustra os estágios para a verificação de válvula de pressão negativa para uma bomba de êmbolo que tem um êmbolo orientado por mola em concordância com uma modalidade da presente descrição; As Figuras 157 a 158 mostram vistas de uma bomba de êmbolo que tem uma haste de came 671 que atravessa o volume variável de uma instalação AVS em concordância com uma modalidade da presente descrição; As Figuras 159 a 162 ilustram diversos perfis de came em concordância com diversas modalidades da presente descrição; A Figura 163 ilustra uma bomba peristáltica que tem um êmbolo e uma válvula de diafragma fora de uma câmara de AVS com duas válvulas de diafragma na interface da câmara ACS em concordância com uma modalidade da presente descrição; A Figura 164 ilustra diversos estágios da operação da bomba peristáltica da Figura 163 em concordância com uma modalidade da presente descrição; A Figura 165 ilustra uma bomba peristáltica que tem dois êmbolos externos a uma câmara de AVS em concordância com uma modalidade da presente descrição; A Figura 166 ilustra diversos estágios da bomba peristáltica da Figura 165 em concordância com uma modalidade da presente descrição; A Figura 167 ilustra uma bomba peristáltica que tem um êmbolo com um sensor linear em concordância com uma modalidade da presente descrição; A Figura 168 ilustra um gráfico de dados do sensor linear da bomba peristáltica da Figura 167 em concordância com uma modalidade da presente descrição; A Figura 169 ilustra os estágios da bomba peristáltica da Figura 169 em concordância com uma modalidade da presente descrição; A Figura 170 ilustra a detecção de uma condição de oclusão em comparação a uma condição não oclusa em concordância com uma modalidade da presente descrição; A Figura 171 ilustra a detecção de um vazamento de válvula em comparação a uma condição de vedação de válvula completa em concordância com uma modalidade da presente descrição; A Figura 172 ilustra a detecção de muito ar no tubo ou uma falha de válvula em comparação a uma operação apropriada em concordância com uma modalidade da presente descrição; A Figura 173 mostra um diagrama de blocos que ilustra a eletrônica de uma bomba peristáltica em concordância com outra modalidade da presente descrição; A Figura 174 mostra um diagrama de blocos que ilustra a eletrônica de uma bomba peristáltica em concordância com outra modalidade da presente descrição; Figura 175 mostra uma vista perspectiva da bomba peristáltica em concordância com uma modalidade da presente descrição; As Figuras 176 a 180 mostram dados das diversas varreduras AVS em concordância com uma modalidade da presente descrição; As Figuras 181 a 183 mostram diversas vistas laterais de um mecanismo de came da bomba peristáltica da Figura 175 em concordância com uma modalidade da presente descrição; Figura 184 mostra uma vista secional das válvulas de diafragma e êmbolo da bomba peristáltica da Figura 175 em concordância com uma modalidade da presente descrição; A Figura 185 mostra duas vistas de um êmbolo com dedos flexíveis para agarrar um tubo em concordância com uma modalidade da presente descrição; A Figura 186 mostra uma modalidade de um mecanismo de came de uma bomba peristáltica em concordância com uma modalidade da presente descrição; A Figura 187 mostra uma modalidade de um mecanismo de came de uma bomba peristáltica em concordância com uma modalidade da presente descrição; As Figuras 188 a 190 mostram diversas vistas de uma bomba peristáltica em concordância com a presente descrição; As Figuras 191 a 195 mostram diversas vistas de uma bomba peristáltica em concordância com uma modalidade adicional da presente descrição; As Figuras 196A a 196B ilustram o torque em uma haste de came de uma bomba peristáltica em concordância com uma modalidade da presente descrição; A Figura 197 ilustra um perfil de came para diversos cames para uma bomba peristáltica em concordância com uma modalidade da presente descrição; A Figura 198 mostra vários modos de retroalimentação de uma bomba peristáltica em concordância com uma modalidade da presente descrição; A Figura 199 mostra um gráfico que ilustra os dados de um sensor linear usado para estimar o fluxo de fluido em concordância com uma modalidade da presente descrição; As Figuras 200 a 206 mostram diversas vistas perspectivas de uma bomba peristáltica que tem um membro angular que realiza interface com um came em concordância com uma modalidade da presente descrição; As Figuras 207 a 221 ilustram a operação de um oclusor de corrediça da bomba peristáltica das Figuras 200 a 206 em concordância com uma modalidade da presente descrição; As Figuras 222 a 223 mostram duas vistas de uma bomba peristáltica em concordância com uma modalidade da presente descrição; As Figuras 224 a 238 mostram a diversas vistas da bomba peristáltica das Figuras 222 a 223 que ilustram a operação do oclusor de corrediça em concordância com uma modalidade da presente descrição; As Figuras 239 a 245 mostram diversas vistas da bomba peristáltica das Figuras 222 a 238 em concordância com uma modalidade da presente descrição; As Figuras 246 a 250 mostram diversas vistas de um motor e came integrados para o uso em uma bomba peristáltica revelada no presente documento em concordância com outra modalidade da presente descrição; As Figuras 251 s 254 ilustram um sensor de câmera para o uso para a medição da posição de um êmbolo e válvulas de diafragma de uma bomba peristáltica em concordância com uma modalidade da presente descrição; A Figura 255 ilustra uma bomba peristáltica que tem seguidores de came em formato de L em uma vista explodida dos elementos mecânicos do topo da bomba; A Figura 256 ilustra a bomba peristáltica que tem seguidores de came em formato de L em uma vista explodida dos elementos mecânicos do fundo da bomba; A Figura 257 ilustra a bomba peristáltica que tem seguidores de came em formato de L com uma porta aberta em uma vista isométrica dos elementos mecânicos do topo da bomba; Figura 258 ilustra a bomba peristáltica que seguidores de came em formato de L em uma vista explodida que mostra o PCB, corpo de bomba, porta e um motor com um cabeçote de engrenagem; A Figura 259 ilustra o oclusor de corrediça inserido na porta aberta da bomba peristáltica que tem seguidores de came em formato de L; A Figura 260 ilustra a bomba peristáltica que tem seguidores de came em formato de L com a porta aberta e alguns elementos removidos para revelar a haste de came, bomba e válvulas; A Figura 261 ilustra a inserção do oclusor de corrediça na porta aberta da bomba peristáltica que tem seguidores de came em formato de L; As Figuras 262 a 263 mostram uma porta alternativa com a metade de porta de um transportador dividido alternativo; A Figura 264 ilustra a porta, uma alavanca e um transportador de deslizamento da bomba peristáltica que tem seguidores de came em formato de L em uma vista explodida; A Figura 265 ilustra a bomba peristáltica que tem seguidores de came em formato de L com uma porta aberta em uma vista isométrica dos elementos mecânicos do fundo da bomba; A Figura 266 ilustra a haste de came da bomba peristáltica que tem seguidores de came em formato de L em uma vista isométrica; A Figura 267 ilustra o seguidor de came de êmbolo da bomba peristáltica que tem seguidores de came em formato de L em uma vista isométrica pela frente; A Figura 268 ilustra o seguidor de came de êmbolo da bomba peristáltica que tem seguidores de came em formato de L em uma vista isométrica por trás; A Figura 269 ilustra o seguidor de came de êmbolo da bomba peristáltica que tem seguidores de came em formato de L em uma vista isométrica de um primeiro lado; A Figura 270 ilustra o seguidor de came de êmbolo da bomba peristáltica que tem seguidores de came em formato de L em uma vista isométrica de um segundo lado; A Figura 271 ilustra a came de saída da bomba peristáltica que tem seguidores de came em formato de L em uma vista ortográfica; A Figura 272 ilustra a came de bomba da bomba peristáltica que tem seguidores de came em formato de L em uma vista ortográfica; A Figura 273 ilustra a came de ingresso da bomba peristáltica que tem seguidores de came em formato de L em uma vista ortográfica; A Figura 274 ilustra o êmbolo e os seguidores de came de válvulas da bomba peristáltica que tem seguidores de came em formato de L em uma vista explodida; A Figura 275 ilustra os retentores das molas nos seguidores de came da bomba peristáltica que tem seguidores de came em formato de L em uma vista isométrica; A Figura 276 mostra um corte transversal da bomba que inclui seções do came, êmbolo e placa; A Figura 277 mostra uma vista de corte transversal do êmbolo que comprime o tubo de infusão contra a placa; A Figura 278 ilustra o alojamento, a haste de came e os seguidores de came da bomba peristáltica que tem seguidores de came em formato de L em uma vista explodida; A Figura 279 ilustra o alojamento superior e inferior da bomba peristáltica que tem seguidores de came em formato de L em uma vista isométrica; A Figura 280 ilustra o alojamento superior e inferior instalado da bomba peristáltica que tem seguidores de came em formato de L em vistas isométricas; A Figura 281 ilustra o alojamento superior e inferior instalado da bomba peristáltica que tem seguidores de came em formato de L em vistas isométricas; A Figura 282 ilustra a bomba peristáltica que tem seguidores de came em formato de L com PCB removido para revelar ímãs no êmbolo e sensores correspondentes no PCB; A Figura 283 ilustra a inserção do oclusor de corrediça na abertura aberta da bomba peristáltica que tem seguidores de came em formato de L; A Figura 284 ilustra o oclusor de corrediça inserido na porta aberta da bomba peristáltica que tem seguidores de came em formato de L; As Figuras 285 ilustram o transportador dividido na posição aberta; As Figuras 286 ilustram o transportador dividido na posição fechada; A Figura 287 ilustra a bomba peristáltica que tem seguidores de came em formato de L com a porta parcialmente fechada e alguns elementos removidos para revelar o oclusor de corrediça no transportador dividido fechado; A Figura 288 ilustra a ligação de múltiplas partes entre o transportador dividido e a alavanca em uma vista isométrica; A Figura 289 ilustra a bomba peristáltica que tem seguidores de came em formato de L com a porta fechada e alguns elementos removidos para revelar o oclusor de corrediça no transportador dividido fechado; As Figuras 290 a 293 ilustram quatro etapas de fechar as portas da bomba peristáltica que tem seguidores de came em formato de L; A Figura 294 ilustra uma alavanca na porta que engata um pino no corpo da bomba peristáltica que tem seguidores de came em formato de L; A Figura 295 ilustra um elemento de mola na porta da bomba peristáltica que tem seguidores de came em formato de L; A Figura 296 ilustra dois ganchos de trava da alavanca na porta da bomba peristáltica que tem seguidores de came em formato de L; A Figura 297 mostra uma vista de corte transversal vertical da bomba peristáltica com seguidores de came em formato de L; A Figura 298 mostra uma vista de corte transversal horizontal da bomba peristáltica com seguidores de came em formato de L; A Figura 299 ilustra um pino de mola que engata um detentor no gancho de trava de alavanca na posição fechada dentro da porta da bomba peristáltica que tem seguidores de came em formato de L; A Figura 300 ilustra um pino de mola que engata um detentor no gancho de trava de alavanca na posição aberta dentro da porta da bomba peristáltica que tem seguidores de came em formato de L; A Figura 301 ilustra uma alavanca de detecção de oclusor de deslizamento deslocada pelo oclusor de corrediça quando a porta está na bomba peristáltica que tem seguidores de came em formato de L; A Figura 302 ilustra uma alavanca de detecção de gancho de trava deslocada pelo gancho de trava quando a porta está na bomba peristáltica que tem seguidores de came em formato de L; As Figuras 303 a 306 mostram diversas vistas de um sistema de leito de paciente em concordância com uma modalidade da presente descrição; A Figura 307 mostra uma vista aproximada de uma porção de uma interface de uma garra que é fixável a uma bomba mostrada nas Figuras 303 a 306 em concordância com uma modalidade da presente descrição; A Figura 308 mostra outra vista aproximada de outra porção da interface mostrada na Figura 301 em concordância com uma modalidade da presente descrição; A Figura 309 mostra uma vista perspectiva de uma bomba mostrada nas Figuras 303 a 306 em concordância com uma modalidade da presente descrição; A Figura 310 mostra uma vista perspectiva de uma bomba mostrada nas Figuras 303 a 306 em concordância com uma modalidade da presente descrição; A Figura 311 mostra uma vista perspectiva de uma bomba com a interface de usuário gráfica mostrada na tela em concordância com uma modalidade da presente descrição; A Figura 312 mostra uma tela de programação de infusão exemplificativa da interface de usuário gráfica em concordância com uma modalidade da presente descrição; A Figura 313 mostra uma tela de programação de infusão exemplificativa da interface de usuário gráfica em concordância com uma modalidade da presente descrição; A Figura 314 mostra uma tela de programação de infusão exemplificativa da interface de usuário gráfica em concordância com uma modalidade da presente descrição; A Figura 315 mostra uma tela de programação de infusão exemplificativa da interface de usuário gráfica em concordância com uma modalidade da presente descrição; A Figura 316 mostra uma tela de programação de infusão exemplificativa da interface de usuário gráfica em concordância com uma modalidade da presente descrição; A Figura 317 mostra uma taxa de infusão ao longo da representação gráfica de tempo de uma infusão exemplificativa em concordância com uma modalidade da presente descrição; A Figura 318 mostra uma taxa de infusão ao longo da representação gráfica de tempo de uma infusão exemplificativa em concordância com uma modalidade da presente descrição; A Figura 319 mostra uma taxa de infusão ao longo da representação gráfica de tempo de uma infusão exemplificativa em concordância com uma modalidade da presente descrição; A Figura 320 mostra uma taxa de infusão ao longo da representação gráfica de tempo de uma infusão exemplificativa em concordância com uma modalidade da presente descrição; A Figura 321 mostra uma taxa de infusão ao longo da representação gráfica de tempo de uma infusão exemplificativa em concordância com uma modalidade da presente descrição; A Figura 322 mostra uma tela de biblioteca de administração de fármaco exemplificativa da interface de usuário gráfica em concordância com uma modalidade da presente descrição; A Figura 323 mostra um esquema de um alto-falante de sucção alimentado por bateria; A Figura 324 ilustra um diagrama de blocos elétrico da bomba peristáltica em concordância com uma modalidade da presente descrição; As Figuras 325A a 325G ilustram um diagrama de blocos elétrico detalhado da bomba peristáltica em concordância com uma modalidade da presente descrição; A Figura 326 apresenta um sinal codificador linear ao longo do gráfico de ângulo de came em concordância com uma modalidade da presente descrição; A Figura 327 ilustra um volume ao longo do gráfico de tempo em concordância com uma modalidade da presente descrição; A Figura 328 ilustra um ângulo de haste de came ao longo do gráfico de volume em concordância com uma modalidade da presente descrição; A Figura 329 ilustra uma pressão medida possível versus rastreamento de tempo de uma linha de entrega a jusante da bomba peristáltica em concordância com uma modalidade da presente descrição; A Figura 330 é um diagrama de estado em concordância com uma modalidade da presente descrição; A Figura 331 é um diagrama de blocos de software em concordância com uma modalidade da presente descrição; A Figura 332 é um diagrama de blocos de software em concordância com uma modalidade da presente descrição; A Figura 333 mostra um ciclo de controle com base em retroalimentação para controlar um motor de uma bomba de infusão em concordância com uma modalidade da presente descrição; A Figura 334 mostra um diagrama de processo para ilustrar a operação de software de uma bomba de infusão em concordância com uma modalidade da presente descrição; e As Figuras 335 a 336 mostram duas antenas de banda dupla para o uso com uma bomba de infusão em concordância com uma modalidade da presente descrição.
[0047] DESCRIÇÃO DETALHADA
[0048] A Figura 1 mostra um diagrama de blocos de um sistema 1 para infundir fluido. O sistema 1 inclui reservatórios de fluido 2, 3 e 4 para infundir o fluido contido no mesmo para um paciente 5. Os reservatórios de fluido 2, 3 e 4 são alimentados por gravidade nas câmaras de gotejamento 7, 8 e 9, respectivamente. As câmaras de gotejamento 7, 8 e 8 são alimentadas respectivamente nos medidores de fluxo 10, 11 e 12. A partir dos medidores de fluxo 10, 11 e 12, o fluido é alimentado para os detectores de fluxo livre 13, 14 e 15, respectivamente.
[0049] O sistema 1 também inclui as válvulas 16, 17 e 18 de um respectivo detector de fluxo livre dos detectores de fluxo livre 13, 14 e 15. As bombas 19, 20 e 21 recebem o fluido das válvulas 16, 17 e 18 e combinam o fluido com o uso de um conector 22. As válvulas 16, 17 e 18 podem estar em comunicação sem fio ou com fio com uma bomba respectiva 19, 20 e 21 para controlar a taxa de fluxo e/ou perfil de descarga. Por exemplo, a bomba 19 pode se comunicar de modo sem fio com a válvula 16 para ajustar a abertura e o fechamento da válvula 16 para alcançar uma taxa de fluxo alvo, por exemplo, quando a bomba 19 funciona a uma velocidade predeterminada; as válvulas 16 podem estar a jusante da bomba 19 em algumas modalidades.
[0050] O fluido do conector 22 é alimentado para um detector de oclusão 23 que é alimentado para um detector de ar 24. O detector de oclusão 23 pode detectar quando uma oclusão existe dentro da tubulação do sistema 1. O detector de oclusão 23 pode ser um sensor de pressão comprimido contra o tubo de modo que aumentos além de um limiar predeterminado são indicativos de uma oclusão. O detector de ar 24 detecta se o ar está presente na tubulação, por exemplo, ao fluir em direção ao paciente 5. Antes de entrar em um monitor de sítio de infusão 26, o fluido passa através de uma válvula 25.
[0051] O cliente de monitoramento 6, em algumas modalidades, monitora a operação do sistema 1. Por exemplo, quando uma oclusão é detectada pelo detector de oclusão 23 e/ou ar é detectado pelo detector de ar 24, o cliente de monitoramento 6 pode comunicar de modo sem fio um sinal para a válvula 25 para reter o fluxo de fluido para o paciente 5.
[0052] O cliente de monitoramento 6 pode também enviar remotamente uma prescrição para uma farmácia. A prescrição pode ser uma prescrição para infundir um fluido com o uso de uma bomba de fluido. A farmácia pode incluir um ou mais computadores conectados a uma rede (por exemplo, a internet) para receber a prescrição e enfileirar a prescrição dentro dos um ou mais computadores. A farmácia pode usar a prescrição para compor o fármaco (por exemplo, com o uso de um dispositivo de composição automático acoplado aos um ou mais computadores ou manualmente por um farmacêutico que visualiza a fila dos um ou mais computadores), preencher previamente um reservatório de fluido associado a uma bomba de infusão e/ou programar a bomba de infusão (por exemplo, um regime de tratamento é programado para a bomba de infusão 19) na farmácia em concordância com a prescrição. O reservatório de fluido 2 pode ser preenchido automaticamente pelo dispositivo de composição automático e/ou a bomba de infusão 19 pode ser programada automaticamente pelo dispositivo de composição automático. O dispositivo de composição automático pode gerar um código de barras, o sinalizador RFID 29 e/ou dados. As informações dentro do código de barras, sinalizador RFID 29 e/ou dados podem incluir o regime de tratamento, prescrição e/ou informações de paciente. O dispositivo de composição automático pode: fixar o código de barras ao reservatório de fluido 2 e/ou à bomba de infusão 19; fixar o sinalizador RFID 29 ao reservatório de fluido 2 e/ou à bomba de infusão 19; e/ou programar o sinalizador RFID 29 ou a memória dentro do reservatório de fluido 2 ou bomba de infusão 19 com as informações ou dados. Os dados ou informações podem ser enviados para um banco de dados (por exemplo, registros médicos eletrônicos) que associa a prescrição ao reservatório de fluido 2 e/ou à bomba de infusão 19, por exemplo, com o uso de um número de série ou outras informações de identificação dentro do código de barras, sinalizador RFID 29 ou memória.
[0053] A bomba de infusão 19 pode ter um digitalizador, por exemplo, um interrogador RFID que interroga o sinalizador RFID 29 ou um digitalizador de código de barras que digitaliza um código de barras do reservatório de fluido 2, para determinar que é o fluido correto dentro do reservatório de fluido 2, é o reservatório de fluido correto 2, o tratamento programado na bomba de infusão 19 corresponde ao fluido dentro do reservatório de fluido 2 e/ou o reservatório de fluido 2 e a bomba de infusão 19 são corretos para o paciente particular (por exemplo, conforme determinado a partir de um código de barras do paciente, RFID 27 ou outra identificação de paciente). Por exemplo, a bomba de infusão 19 pode digitalizar o sinalizador RFID 29 do reservatório de fluido 2 e verificar se o número de série ou tipo de fluido codificado dentro do sinalizador RFID 29 é o mesmo que indicado pelo tratamento programado dentro da bomba de infusão 19. Adicional ou alternativamente, a bomba de infusão 19 pode interrogar o sinalizador RFID 29 do reservatório de fluido 2 para um número de série e o sinalizador RFID 27 do paciente 5 para um número de série de paciente e também interrogar os registros médicos eletrônicos para determinar se o número de série do reservatório de fluido 19 dentro do sinalizador RFID 29 corresponder ao número de série do paciente dentro do sinalizador RFID 27 conforme indicado pelos registros médicos eletrônicos. Adicional ou alternativamente, o cliente de monitoramento 6 pode digitalizar o sinalizador RFID 29 do reservatório de fluido 2 e um sinalizador RFID da bomba de infusão 19 para determinar que é o fluido correto dentro reservatório de fluido 2, é o reservatório de fluido correto 2, o tratamento programado na bomba de infusão 19 corresponde ao fluido dentro do reservatório de fluido 2 e/ou o reservatório de fluido 2 e a bomba de infusão 19 são corretos para o paciente particular (por exemplo, conforme determinado a partir de um código de barras do paciente, sinalizador RFID 27, registros médicos eletrônicos ou outras informações ou identificação de paciente). Adicional ou alternativamente, o cliente de monitoramento 6 ou a bomba de infusão 19 podem interrogar um banco de dados de registros médicos eletrônicos e/ou a farmácia para verificar a prescrição ou transferir por download a prescrição, por exemplo, com o uso de um número de série de código de barras na bomba de infusão 19 ou reservatório de fluido 2.
[0054] Adicional ou alternativamente, o fluxo das bombas 19, 20 e 21 pode ser monitorado e/ou controlado pelo cliente de monitoramento 6 para garantir a entrega de fármaco segura. O cliente de monitoramento 6 pode digitalizar um sinalizador RFID 27 em um bracelete 28 e também sinalizadores RFID 29, 30 e 31 nos reservatórios de fluido, 2, 3 e 4, respectivamente. O cliente de monitoramento 6 pode transferir por download os registros médicos eletrônicos ("EMR") associados ao sinalizador RFID 27 no bracelete do paciente 5 e comparar o mesmo a uma ou mais prescrições encontradas nos EMR do paciente 5. Se o EMR indicar que os reservatórios de fluido 2, 3 e 4 contêm a medicação correta, um usuário pode inserir no cliente de monitoramento 6 um comando para iniciar o bombeamento de fluido através das bombas 19, 20 e/ou 21 para o paciente 5.
[0055] O monitor de sítio de infusão 26 monitora o sítio no qual o fluido é alimentado para o paciente 5. O monitor de sítio de infusão 26 recebe o fluido através de uma porta de entrada 408 e alimenta o fluido para o paciente 5 através de uma porta de saída 409. Conforme mostrado na Figura 2, em algumas modalidades, o monitor de sítio de infusão 5 inclui opcionalmente um detector de ar 410, um detector de infiltração 32, um sensor de pressão 33, um sensor de temperatura de fluido 34 e/ou um sensor de temperatura de paciente 35. Em algumas modalidades, o monitor de sítio de infusão 26 inclui opcionalmente um sensor de temperatura de ar ambiente 35 e um interrogador RFID 41A.
[0056] O monitor de sítio de infusão 26 também inclui um processador 37 e uma memória 38. A memória 38 pode incluir instruções executáveis por processador configuradas para a execução no processador 37. O processador 37 está em comunicação funcional com o detector de ar 410, o detector de infiltração 32, o sensor de pressão 33, o sensor de temperatura de fluido, o sensor de temperatura de paciente 35, o sensor de temperatura de ar ambiente 36, o interrogador RFID 41A, a entrada de usuário 39 e os botões 40; por exemplo, o processador 37 pode ser acoplado a um barramento, um enlace de comunicação paralela, enlace de comunicação em série, um enlace de comunicação sem fio e similares. Referindo-se à Figuras 1 e 2, as informações dos vários conjuntos de circuitos de 410, 32, 33, 34, 35, 36, 39, 40 e/ou 41 podem ser comunicadas ao cliente de monitoramento 6 por meio de um enlace de comunicação com fio ou sem fio, por exemplo, WiFi, USB, em série, WiMax, Bluetooth, Zigbee e similares.
[0057] Na Figura 1, em cada uma das bombas 19, 20 e 21 ou nos reservatórios de fluido 2, 3 e 4 pode incluir uma fonte de geração de pressão a montante e/ou a jusante (por exemplo, um oclusor, alto- falante, etc.) para gerar uma "assinatura" de pressão que se deslocaria ao longo da linha e para os outros dispositivos, por exemplo, dispositivos de bombeamento, monitoramento ou medição. Essas assinaturas de pressão podem indicar a pressão em cada uma das linhas, pode ser usada para identificar cada linha e coordenar as taxas de fluxo das linhas e/ou pode indicar o que a taxa de fluxo medida da linha deve ser. A assinatura de pressão pode ser um sinal ultrassônico gerado por uma cerâmica piezelétrica que é modulada para codificar as informações tais como dados digitais ou sinal analógico, por exemplo, uma frequência de transportador acústico com modulação FM, modulação AM, modulação digital, modulação analógica ou similares.
[0058] Por exemplo, cada uma das bombas 19, 20 e 21 pode transmitir a pressão sonora abaixo da linha IV para o monitor de sítio de infusão 26 (que pode incluir um transdutor para detectar essas ondas de pressão) indicando para o monitor de sítio de infusão 26 a taxa de fluxo total esperada através dos mesmos. Um medidor de taxa de fluxo 169 (consulte a Figura 2) pode medir a taxa de fluxo líquido e se a taxa de fluxo líquido medida desviar por uma quantidade predeterminada, o monitor de sítio de infusão 26 pode emitir um alarme e/ou alerta, por exemplo, o alarme pode sinalizar as válvulas 16, 17, 18 e 25 para fecharem e/ou o cliente de monitoramento 6 pode usar as informações para propósitos de registro e/ou para fazer com que as válvulas 16, 17, 18 e 25 fechem.
[0059] Referindo-se novamente à Figura 2 e conforme mencionado anteriormente, o processador 37 está em comunicação funcional com a entrada de usuário 39 e um ou mais botões 40. O monitor de sítio de infusão 26 pode receber várias entradas de usuário 39 para sinalizar o processador 37 para iniciar o tratamento de monitoramento do paciente 5. Adicional ou alternativamente, o monitor de sítio de infusão 26 pode interrogar o RFID 27 do bracelete do paciente 5 (consulte a Figura 1) para determinar se o monitor de sítio de infusão 26 é acoplado ao paciente correto 5.
[0060] O detector de ar 410 está em comunicação funcional com o processador 37. O detector de ar 410 pode medir, estimar e/ou determinar a quantidade de ar que entra no monitor de sítio de infusão 26 por meio da porta de entrada 29. Em algumas modalidades, quando o processador 37 determina que o ar dentro do tubo excede um limiar predeterminado, o processador 37 comunica um alarme ou alerta ao cliente de monitoramento 6 (consulte a Figura 1) que pode sinalizar a válvula 25 para deter o fluxo de fluido para o paciente 5. Adicional ou alternativamente, o processador 37 pode comunicar um alarme ou um alerta para válvula 25 ou para uma ou mais dentre as bombas 19, 20 e 21 para parar o fluxo de fluido quando o ar dentro do tubo excede o limiar predeterminado. O detector de ar 410 pode ser um detector de ar ultrassônico, um detector de ar com base na impedância e similares.
[0061] O detector de infiltração 32 está em comunicação funcional com o processador 37. O detector de infiltração 32 pode medir, estimar e/ou determinar a quantidade de sangue que entra no monitor de sítio de infusão 26 por meio da porta de saída 30 durante um teste de infiltração. Em algumas modalidades, quando o processador 37 determina que o sangue dentro do tubo é menor do que um limiar predeterminado durante um teste de infiltração, o processador 37 comunica um alarme ou alerta ao cliente de monitoramento 6 (consulte a Figura 1) que pode sinalizar a válvula 25 para deter o fluxo de fluido para o paciente 5. Adicional ou alternativamente, o processador 37 pode comunicar um alarme ou um alerta para a válvula 25 ou para uma ou mais dentre as bombas 19, 20 e 21 para parar o fluxo de fluido quando os testes de infiltração determinam que uma infiltração ocorreu. O teste de infiltração pode incluir inverter uma ou mais dentre as bombas 19, 20 e/ou 21 para determinar o sangue flui para o monitor de sítio de infusão 26. Quando uma infiltração tiver ocorrido, o sangue não fluirá facilmente para o monitor de sítio de infusão 26. Assim, quando o fluido é extraído do paciente 5, o sangue deve entrar no tubo 41 com uma quantidade mínima predeterminada de bombeamento para trás quando nenhuma infiltração ocorreu. O detector de infiltração 32 pode ser com base em CCD, com base em câmera, com base óptica e similares.
[0062] O sensor de pressão 33 está em comunicação funcional com o processador 37. O sensor de pressão 33 pode medir, estimar e/ou determinar a quantidade de pressão que entra, sai e/ou flui através do monitor de sítio de infusão 26 por meio das portas 29 e 30. Em algumas modalidades, quando o processador 37 determina que a pressão no tubo excede um limiar predeterminado e/ou está abaixo de um limiar predeterminado, o processador 37 comunica um alarme ou alerta ao cliente de monitoramento 6 (consulte a Figura 1) que pode sinalizar a válvula 25 para deter o fluxo de fluido para o paciente 5. O sensor de pressão 33 pode ser um elemento resistivo que altera na resistência conforme uma força é aplicada ao elemento resistivo, o elemento resistivo é estirado e/ou o elemento resistivo é puxado. O elemento resistivo pode ser enrolado ao redor do tubo 41 de modo que conforme a pressão do fluido faz com que o tubo 41 se expanda, a resistência do elemento resistivo é medida e é associada a uma pressão dentro do tubo, por exemplo, a resistência pode ser medida e uma tabela de pesquisa pode ser usada para pesquisar uma pressão estimada dentro do tubo 41. Em algumas modalidades, quando o processador 37 determina que a pressão dentro do tubo é maior do que um valor máximo predeterminado ou menor do que um valor mínimo predeterminado, o processador 37 comunica um alarme ou alerta para o cliente de monitoramento 6 (consulte a Figura 1) que pode sinalizar a válvula 25 para deter o fluxo de fluido para o paciente 5. Adicional ou alternativamente, o processador 37 pode comunicar um alarme ou um alerta para a válvula 25 ou para uma ou mais dentre as bombas 19, 20 e 21 para parar o fluxo de fluido quando o processador 37 recebe do sensor de pressão 33 para uma pressão medida dentro da linha de fluido 41 maior do que um valor máximo predeterminado ou menor do que um valor mínimo predeterminado.
[0063] O sensor de temperatura de fluido 34 está em comunicação funcional com o processador 37. O sensor de temperatura de fluido 34 pode medir, estimar e/ou determinar a temperatura do fluido dentro do tubo 41. Em algumas modalidades, quando o processador 37 determina que temperatura do fluido dentro do tubo 41 excede um limiar predeterminado e/ou está abaixo de um limiar predeterminado, o processador 37 comunica um alarme ou alerta para o cliente de monitoramento 6 (consulte a Figura 1) que pode sinalizar a válvula 25 para deter o fluxo de fluido para o paciente 5. Em algumas modalidades, um usuário pode cancelar o alarme ou alerta, por exemplo, com o uso de uma tela sensível ao toque do cliente de monitoramento 6. Adicional ou alternativamente, o processador 37 pode comunicar um alarme ou um alerta para a válvula 25 ou para uma ou mais das bombas 19, 20 e 21 para parar o fluxo de fluido quando o processador 37 recebe uma temperatura estimada do fluido dentro do tubo 41 indicando que o fluido está acima de um limiar predeterminado e/ou está abaixo de um limiar predeterminado. O sensor de temperatura de fluido 34 pode utilizar um material sensível à temperatura, um material de coeficiente de temperatura positiva, um material de coeficiente de temperatura negativa ou outra tecnologia de sensor de temperatura.
[0064] O sensor de temperatura de paciente 35 está em comunicação funcional com o processador 37. O sensor de temperatura de paciente 35 pode medir, estimar e/ou determinar a temperatura do paciente 5 (consulte a Figura 1). A temperatura do paciente 5 pode ser usada para determinar a condição do paciente, conformidade com uma temperatura que afeta a medicação ou efeito de uma temperatura que afeta a medicação. A temperatura do paciente 5 (um parâmetro de condição de paciente) pode ser comunicada para o cliente de monitoramento 6 (consulte a Figura 1). Em algumas modalidades, quando o processador 37 determina que a temperatura do paciente 3 excede um limiar predeterminado ou está abaixo de um limiar predeterminado, o processador 37 comunica um alarme ou alerta para o cliente de monitoramento 6 (consulte a Figura 1) que pode sinalizar a válvula 25 para deter o fluxo de fluido para o paciente 5, enviar um alerta para um comunicador remoto e/ou notificar um profissional da saúde da condição por meio de um alto- falante interno 42 ou motor de vibração 43 dentro do monitor de sítio de infusão 26. Adicional ou alternativamente, o processador 37 pode comunicar um alarme ou um alerta para a válvula 25 ou para uma ou mais dentre as bombas 19, 20 e 21 para parar o fluxo de fluido quando o processador 37 recebe uma temperatura estimada do sensor de temperatura de paciente 35 que excede um limiar predeterminado ou está abaixo de um limiar predeterminado. O sensor de temperatura de paciente 35 pode utilizar um material sensível à temperatura, um material de coeficiente de temperatura positiva, um material de coeficiente de temperatura negativa ou outra tecnologia de sensor de temperatura.
[0065] O sensor de temperatura de ar ambiente 36 está em comunicação funcional com o processador 37. O sensor de temperatura de ar ambiente 36 pode medir, estimar e/ou determinar a temperatura do ar ambiente dentro do monitor de sítio de infusão 26 ou, em outras modalidades, a temperatura do ar fora do monitor de sítio de infusão 26. Uma temperatura de ar ambiente excessiva pode ser uma indicação de uma falha de componente eletrônico, em algumas modalidades específicas. Em algumas modalidades, quando o processador 37 determina que a temperatura do sensor de temperatura de ar ambiente 36 excede um limiar predeterminado ou está abaixo de um limiar predeterminado, o processador 37 comunica um alarme ou alerta para o cliente de monitoramento 6 (consulte a Figura 1) que pode sinalizar a válvula 25 para deter o fluxo de fluido para o paciente 5. Adicional ou alternativamente, o processador 37 pode comunicar um alarme ou um alerta para a válvula 25 ou para uma ou mais dentre as bombas 19, 20 e 21 para parar o fluxo de fluido quando o processador 37 recebe uma temperatura estimada do sensor de temperatura ambiente 36 que excede um limiar predeterminado ou está abaixo de um limiar predeterminado. O sensor de temperatura de ar ambiente 36 pode utilizar um material sensível à temperatura, um material de coeficiente de temperatura positiva, um material de coeficiente de temperatura negativa ou outra tecnologia de sensor de temperatura.
[0066] Referindo-se aos desenhos, a Figura 3 mostra um diagrama de blocos de uma bomba para infundir o líquido do sistema da Figura 1 em concordância com uma modalidade da presente descrição. Embora a bomba 19 da Figura 3 seja descrita como sendo a bomba 19 da Figura 1, a bomba 19 da Figura 3 pode ser uma ou mais dentre as bombas 19, 20 e 21 da Figura 1 ou pode ser incluída dentro de qualquer bomba suficiente revelada no presente documento.
[0067] A bomba 19 inclui um processador 37 acoplado a uma memória 38. O processador 37 está em comunicação funcional com a memória 38 para receber as instruções executáveis por processador configuradas para a execução no processador 37. Em algumas modalidades, o processador 37 está, opcionalmente, em comunicação funcional com a entrada de usuário 39, o detector de ar 410, o sensor de temperatura de fluido 34, válvulas 47, 49, 51 e 52, um medidor de fluxo 48, um atuador 54, um filtro de ar 50, uma câmara de dreno 53 e/ou um sensor de pressão 33.
[0068] A bomba inclui um atuador 54 que opera no fluido contido dentro da tubulação 56 que flui através da bomba. O atuador 54 pode operar diretamente no tubo 56 ou pode atuar contra uma ou mais membranas combinadas dentro do atuador 54. Em algumas modalidades, as válvulas 47 e 49 cooperam com o atuador 54 para bombear o fluido, por exemplo, líquido da porta de entrada 44 para a porta de saída 45 através do tubo 56. Em algumas modalidades da presente descrição, a bomba 19 não contém nenhuma tubulação interna e realiza interface com a tubulação externa.
[0069] O filtro de ar 50 filtra o ar do tubo 56. Em modalidades alternativas, o filtro de ar 50 está a montante do detector de ar 410. A válvula 52 pode ativar para permitir que o ar entre a partir do tubo 56 em uma câmara de dreno 53 por meio de um tubo de diversão 57.
[0070] Referindo-se aos desenhos, as Figuras 4 e 5 mostram um retentor de câmara de gotejamento 58 que recebe uma câmara de gotejamento 59. Conforme descrito a seguir, o retentor de câmara de gotejamento 58 inclui um detector de fluxo livre em concordância com uma modalidade da presente descrição. Adicional, alternativa ou opcionalmente, o retentor de câmara de gotejamento 58 pode incluir um medidor de taxa de fluxo em concordância com algumas modalidades da presente descrição. A Figura 4 mostra o retentor de câmara de gotejamento 58 com uma porta fechada 62 e a Figura 5 mostra o retentor de câmara de gotejamento 58 com uma porta aberta 62. O retentor de câmara de gotejamento 58 pode incluir a câmara de gotejamento 7, o medidor de fluxo 10 e o detector de fluxo livre 13 da Figura 1 integrados em conjunto ou alguma combinação dos mesmos. O retentor de câmara de gotejamento 58 inclui um botão de início 60 e um botão de parada 61. O retentor de câmara de gotejamento pode incluir uma válvula para impedir o fluido de fluir através do mesmo ou pode sinalizar outra válvula, por exemplo, a válvula 16 da Figura 1, para impedir o fluido de fluir.
[0071] O retentor de câmara de gotejamento 58 inclui opcionalmente câmeras 63 e 64 que podem estimar o fluxo de fluido e/ou detectar as condições de fluxo livre. Embora o retentor de câmara de gotejamento 58 inclua duas câmeras (por exemplo, 63 e 64), somente uma das câmeras 64 e 64 pode ser usada em algumas modalidades. As câmeras 63 e 64 podem imagear uma gotícula enquanto é formada dentro da câmara de gotejamento 59 e estimar seu tamanho. O tamanho da gotícula pode ser usado para estimar o fluxo de fluido através da câmara de gotejamento 59. Por exemplo, em algumas modalidades da presente descrição, as câmeras 63 e 64 usam um algoritmo de detecção de borda para estimar o contorno do tamanho de uma gotícula formada dentro da câmara de gotejamento 59; um processador na mesma (consulte o processador 90 das Figuras 12 de 14, por exemplo) pode presumir que o contorno é uniforme a partir de cada ângulo da gotícula e pode estimar o tamanho da gotícula a partir do contorno. Na modalidade exemplificativa mostrada nas Figuras 4 e 5, as duas câmeras 63 e 64 podem fazer a média em conjunto dos dois contornos para estimar o tamanho da gotícula. As câmeras 63 e 64 podem usar um padrão de fundo de referência para facilitar o reconhecido do tamanho da gotícula conforme descrito no presente documento.
[0072] Em outra modalidade da presente descrição, as câmeras 63 e 64 realizam o imageamento do fluido para determinar se uma condição de fluxo livre existe. As câmeras 63 e 64 podem usar um padrão de fundo para determinar se o fluido está fluindo livremente (isto é, gotículas não estão se formado e o fluxo corre através da câmara de gotejamento 59). Embora o retentor de câmara de gotejamento 58 inclua duas câmeras (por exemplo, 63 e 64), somente uma das câmeras 64 e 64 pode ser usada em algumas modalidades para determinar se uma condição de fluxo livre existe.
[0073] Adicional ou alternativamente, em algumas modalidades da presente descrição, outra câmera 65 monitora a linha de fluido 66 para detectar a presença de uma ou mais bolhas dentro da linha de fluido. Em modalidades alternativas, outros detectores de bolha podem ser usados no lugar da câmera 65. Em modalidades ainda adicionais, nenhuma detecção de bolha é usada no retentor de câmara de gotejamento 58.
[0074] A Figura 6 mostra um diagrama de blocos de outro retentor de câmara de gotejamento 67 em concordância com outra modalidade da presente descrição. O retentor de câmara de gotejamento 67 inclui um contador de gotejamento óptico 68 que recebe o fluido de uma bolsa IV 69. Em modalidades alternativas, o contador de gotejamento óptico 68 é uma câmera, é um par de câmeras, é um contador de gotejamento capacitivo e similares. O retentor de câmara de gotejamento 67 é acoplado a um tubo 70 acoplado a uma pinça de retentor 71 que é controlada por um motor 72. O motor 72 pode ser acoplado a um mecanismo de parafuso de avanço 73 para controlar uma pinça de rolete 74.
[0075] O motor 72 pode ser um motor servo e pode ser usado para ajustar a taxa de fluxo através do tubo 70. Isto é, o retentor de câmara de gotejamento 67 pode também funcionar como um regulador e medidor de fluxo. Por exemplo, um processador 75 dentro do retentor de câmara de gotejamento 67 pode ajustar o motor 72 de modo que uma taxa de fluxo desejada seja alcançada conforme medida pelo contador de gotejamento óptico 68. O processador 75 pode implantar um algoritmo de controle com o uso do contador de gotejamento óptico 68 como retroalimentação, por exemplo, um ciclo de controle proporcional, integral e derivativo ("PID") com a saída sendo para o motor 72 e a retroalimentação sendo recebida do contador de gotejamento óptico 68.
[0076] Em modalidades alternativas, o motor 72, o mecanismo de parafuso de avanço 73 e a pinça de rolete 74 podem ser substituídos e/ou suplementados por um atuador que espreme o tubo 70 (por exemplo, com o uso de um mecanismo de came ou ligação acionada por um motor) ou podem ser substituídos por qualquer rolete, parafuso ou deslizador suficiente acionado por um motor.
[0077] O retentor de câmara de gotejamento 67 pode também incluir um visor, por exemplo, o visor 76 conforme mostrado no retentor de câmara de gotejamento 58 das Figuras 4 e 5. O visor pode ser usado para definir a taxa de fluxo alvo, exibir a taxa de fluxo atual e/ou pode fornecer um botão, por exemplo, um botão de tela sensível ao toque, para parar a taxa de fluxo (ou um botão 61 conforme mostrado nas Figuras 4 e 5 pode ser usado para parar o fluxo de fluido).
[0078] Referindo-se novamente à Figura 4, em algumas modalidades específicas da presente descrição, as câmeras 63 e/ou 64 podem ser um cubo de câmera fabricado junto à OmniVision de 4275 Burton Drive, Santa Clara, Califórnia 95054; por exemplo, o cubo de câmera pode ser um fabricado para aplicativos de câmera de telefone. Em algumas modalidades da presente descrição, as câmeras 63 e/ou 64 podem usar um foco fixo e ter uma profundidade de campo ("DOF") de 15 centímetros até o infinito.
[0079] As câmeras 63 e 64 podem ter, cada uma, o círculo borrado de um ponto imageado na faixa de uma das câmeras 63 e/ou 64 contida inteiramente dentro da área de um único pixel. Em uma modalidade exemplificativa, o comprimento focal das lentes de câmera das câmeras 63 e 64 pode ser 1,15 milímetros, o F# pode ser 3,0 e a abertura das lentes das câmeras 63 e 64 pode ser 0,3833 milímetro. Uma primeira aproximação de ordem para o sistema óptico de uma ou mais dentre as câmeras 63 e 64 pode ser feita com o uso de equações de matriz, em que cada raio, r, é representado como o vetor descrito na Equação (1) conforme segue:
[0080] Na Equação (1) acima, h é a altura do raio na entrada para o sistema de câmera das câmeras 63 e/ou 64 e θ é o ângulo do raio. Referindo-se à Figura 7, ao imagear um ponto hipotético a uma distância dim da lente de uma das câmeras 63 ou 64 (que tem o comprimento focal f) e a lente está a uma distância dfp do plano focal, a matriz correspondente, Mcame que descreve a câmera (por exemplo, uma ou ambas as câmeras 63 e/ou 64) é descrita pela Equação (2) conforme segue:
d. im (2).
[0081] Para encontrar o local no plano focal, fp, que o raio atinge, uma multiplicação de matriz conforme descrita na Equação (3) conforme segue pode ser usada:
[0082] Conforme ilustrado na Figura 7, o diâmetro do círculo borrado, Dborrado, é mostrado como aproximadamente a distância entre os dois pontos ilustrados na Figura 7. Essa distância é encontrada rastreando-se os raios do ponto dim afastado da lente no eixo geométrico óptico para as bordas da lente e, então, para o plano focal. Esses raios são dados pelos vetores mostrados em (4) conforme segue:
[0083] Conforme mostrado na Figura 8, o círculo borrado, Dborrado, é calculado e mostrado para uma variedade de separações de plano de lente para focal e separações de lente para imagem. Um mapa de contorno 77 é também mostrado na Figura 8. O eixo geométrico x mostra a distância em mícrons entre o plano focal e um ponto localizado um comprimento focal afastado da lente de uma das câmeras 63 e/ou 64. O eixo geométrico y mostra a distância em metros entre a lente e o ponto sendo imageado. Os valores que criam o mapa de contorno 77 são o tamanho de mancha dividido pelo tamanho de pixel; portanto qualquer coisa entre 1 ou menos é suficiente para o imageamento. Conforme mostrado na Figura 8, o plano focal é localizado a um comprimento focal e 5 micrometros adicionais afastado da lente.
[0084] As câmeras 63 e/ou 64 podem utilizar uma segunda lente. Por exemplo, uma ou mais das câmeras 63 e/ou 64 podem utilizar uma segunda lente para criar uma profundidade de campo relativamente maior e um campo de visão relativamente maior. A profundidade de campo que utiliza duas lentes pode ser calculada com o uso da mesma análise que acima, mas com a matriz óptica modificada para acomodar a segunda lente e as distâncias adicionais, o que é mostrado na Equação (5) conforme segue:
[0085] As Figuras 9 e 10 ilustram as alterações de campo com a separação entre a lente e a câmera e a alteração correspondente no foco da câmera. As Figuras 9 e 10 mostram o círculo borrado dividido pelo tamanho de pixel. A Figura 9 mostra o círculo borrado dividido pelo tamanho de pixel quando uma lente de comprimento focal de 20 milímetros é usada. A Figura 10 mostra o círculo borrado dividido pelo tamanho de pixel quando uma lente de comprimento focal de 40 milímetros é usada. Os campos de visão correspondentes sobre o eixo geométrico óptico para os cantos das duas configurações das Figuras 9 e 10 são mostrados na tabela na Figura 11.
[0086] Conforme mostrado na Figura 11, em algumas modalidades, as câmeras 63 e 64 das Figuras 4 e 5 podem utilizar uma lente de comprimento focal de 40 mm a 60 mm; essa configuração pode incluir colocar uma ou mais dentre as câmeras 43 e 64 sobre 50,8 milímetros (2 polegadas) do foco. Em outras modalidades da presente descrição, outras configurações podem ser usadas incluindo aquelas não mostradas na Figura 11.
[0087] Por exemplo, a análise a seguir mostra como a profundidade do campo pode ser estabelecida para uma ou mais das câmeras 63 e 65: com o uso de uma lente do comprimento focal, f, uma distância, z, a partir do plano focal e uma distância, d, a partir de um ponto no espaço; uma matriz do sistema é mostrada na Equação (6) conforme segue:
[0088] A Equação (6) reduz para a Equação (7) conforme segue:
[0089] A Equação (7) reduz para a Equação (8) conforme segue:
[0090] Considerando os pontos no eixo geométrico, todas as serão zero. O ponto no plano focal em que diferentes raios colidirão é dado por (9) conforme segue:
[0091] Conforme mostrado acima em (9), θ é o ângulo do raio. O ponto em foco perfeito é dado pela equação do marcador de lente dada na Equação (10) conforme segue:
[0092] A Equação (10) pode ser redisposta para derivar a Equação (11) conforme segue:
[0093] Inserir d da Equação (11) em (9) para mostrar os resultados de ponto de colisão resulta na Equação (12) conforme segue:
[0094] Todos os raios que saem desse ponto colidem no plano focal no eixo geométrico óptico. Conforme mostrado na Equação (13), a situação quando as câmeras 63 e/ou 65 são desviadas por uma distância δ do foco é descrita conforme segue:
[0095] A Equação (13) mostra que posicionando apropriadamente a lente das câmeras 63 e 64 em relação ao plano focal, pode-se alterar a profundidade do campo. Adicionalmente, o tamanho de local depende da magnitude do ângulo θ. Esse ângulo depende linearmente da abertura do sistema de visão criado pelas câmeras 63 e/ou 64.
[0096] Adicional ou alternativamente, em concordância com algumas modalidades da presente descrição, as câmeras 63 e 64 podem ser implantadas ajustando-se vários parâmetros, incluindo: a distância para o foco conforme a mesma afeta a compacidade, o alinhamento e a sensibilidade do sistema de visão ao ambiente; o campo de visão do sistema; e a separação de plano focal e lente conforme a mesma afeta as tolerâncias no alinhamento do sistema e a sensibilidade do sistema ao ambiente.
[0097] A Figura 14 é um diagrama de blocos de um sistema de imageamento 78 das câmeras do retentor de câmara de gotejamento das Figuras 4 e 5 em concordância com uma modalidade da presente descrição. Embora a câmera 63 das Figuras 4 e 5 seja descrita em referência à Figura 12, a câmera 64 pode também utilizar a configuração descrita na Figura 12.
[0098] A Figura 12 mostra um sistema de imageamento 78 que inclui uma câmera 63, uma retroiluminação uniforme 70 para projetar a luz pelo menos parcialmente através da câmara de gotejamento 59 e um filtro infravermelho ("IR") 80 que recebe a luz da retroiluminação uniforme 79. O sistema 78 também inclui um processador 90 que pode ser acoplado operativamente à câmera 63 e/ou à retroiluminação uniforme 79.
[0099] A retroiluminação uniforme 79 pode ser um arranjo de diodos emissores de luz ("LEDs") que têm cores iguais ou diferentes, um bulbo de luz, uma janela para receber a luz ambiente, uma luz incandescente e similares. Em modalidades alternativas, a retroiluminação uniforme 79 pode ser substituída por uma ou mais luzes de fonte pontual.
[00100] O processador 90 pode modular a retroiluminação uniforme 79 com a câmera 63. Por exemplo, o processador 90 pode ativar a retroiluminação uniforme light 79 por uma quantidade predeterminada de tempo e sinalizar a câmera 63 para capturar pelo menos uma imagem e, portanto, sinalizar a retroiluminação uniforme 79 para desligar. As uma ou mais imagens da câmera 63 podem ser processadas pelo microprocessador para estimar a taxa de fluxo e/ou detectar as condições de fluxo livre. Por exemplo, em uma modalidade da presente descrição, o sistema 78 monitora o tamanho das gotículas que são formadas dentro da câmara de gotejamento 59 e conta o número de gotículas que fluem através da câmara de gotejamento 59 dentro de uma quantidade predeterminada de tempo; o processador 90 pode calcular a média do fluxo das gotículas individuais ao longo de um período de tempo para estimar a taxa de fluxo. Por exemplo, se as gotículas X que têm, cada uma, um fluxo de volume Y através da câmara de gotejamento em um tempo Z, a taxa de fluxo pode ser calculada como (X* Y)/Z.
[00101] Adicional ou alternativamente, o sistema 78 pode determinar quando o fluido IV está correndo através da câmara de gotejamento 59 (isto é, durante uma condição de fluxo livre). A retroiluminação uniforme 79 se projeta através da câmara de gotejamento 59 para fornecer uma imagem da câmara de gotejamento 59 para a câmera 63. A câmera 59 pode capturar uma ou mais imagens da câmara de gotejamento 59.
[00102] Outras orientações do sistema 78 podem ser usadas para considerar a sensibilidade e/ou orientação da retroiluminação uniforme 79, da câmera 63, as características da luz da retroiluminação uniforme 79 e a luz ambiente. Em algumas modalidades da presente descrição, o processador 90 implanta um algoritmo que utiliza uma uniformidade das imagens coletadas pela câmera 63 facilitada pela retroiluminação uniforme 79. Por exemplo, imagens uniformes consistentes podem ser capturadas pela câmera 63 quando uma retroiluminação uniforme 79 é utilizada.
[00103] A iluminação ambiente pode causar inconsistências nas imagens recebidas a partir da câmera 63, tal como essa causada pela iluminação solar direta. Portanto, em algumas modalidades da presente descrição, um filtro IR 80 é usado opcionalmente para filtrar alguns efeitos da luz ambiente. Por exemplo, o filtro IR 80 pode ser um filtro de luz infravermelha de banda estreita colocado na frente da câmera 63; e a retroiluminação uniforme 79 pode emitir a luz que tem aproximadamente o mesmo comprimento de onda que a frequência central da banda passante do filtro 80. O filtro IR 80 e a retroiluminação uniforme 79 podem ter uma frequência central de cerca de 850 nanômetros. Em modalidades alternativas, outras frequências ópticas, larguras de banda, frequências centrais ou tipos de filtro podem ser utilizados no sistema 78.
[00104] A Figura 13 é uma ilustração gráfica de uma imagem 81 capturada pela câmera 63 do sistema da Figura 12, em concordância com uma modalidade da presente descrição. A imagem 81 mostra a condensação 82 e uma corrente 83 causada por uma condição de fluxo livre. A detecção de borda pode ser usada para determinar a posição da corrente 83 e/ou da condensação 82, em algumas modalidades. Adicional ou alternativamente, uma imagem de fundo ou padrão pode ser usado conforme descrito a seguir.
[00105] A Figura 14 é um diagrama de blocos de um sistema de imageamento 84 das câmeras do retentor de câmara de gotejamento das Figuras 4 e 5 em concordância com uma modalidade da presente descrição. Embora a câmera 63 das Figuras 4 e 5 seja descrita em referência à Figura 14, a câmera 64 pode também utilizar a configuração descrita na Figura 14.
[00106] O sistema 84 inclui um arranjo de linhas 85 que são opacas atrás da câmara de gotejamento 59. O arranjo de linhas 85 pode ser usado na detecção de uma condição de fluxo livre do sistema 84. O algoritmo de detecção de fluxo livre pode usar a presença ou ausência de gotículas para determinar se uma condição de fluxo contínuo (por exemplo, uma condição de fluxo livre) existe ou não. Referindo-se agora à Figura 15, uma ilustração gráfica de uma imagem 86 é mostrada conforme capturada pela câmera 63 da Figura 14 quando uma condição de fluxo livre existe na câmara de gotejamento 59 em concordância com uma modalidade da presente descrição.
[00107] A imagem 86 ilustra a condição na qual a câmara de gotejamento 59 experimenta uma condição de fluxo livre e mostra que a corrente do fluido 87 atua como uma lente cilíndrica positiva. Isto é, conforme mostrado na Figura 15, o arranjo de linhas 85 conforme capturado em uma imagem pela câmera 63 mostra um padrão de linha inverso 88 do arranjo de linhas 85 em comparação a uma condição de fluxo não livre.
[00108] Em algumas modalidades da presente descrição, uma iluminação de cerca de 850 nanômetros de comprimento de onda óptico pode ser usada para criar a imagem 86. Alguns materiais podem ser opacos no espectro visível e transparentes no IR próximo a cerca de 850 nanômetros e, portanto, podem ser usados para criar o arranjo de linhas 85. O arranjo de linhas 85 pode ser criado com o uso de vários plásticos de prototipagem rápida. Por exemplo, o arranjo de linhas 85 pode ser criado com o uso de uma estrutura de prototipagem rápida impressa com uma tinta opaca ao infravermelho ou revestida com um metal para fazer o arranjo de linhas 85. Adicional ou alternativamente, em algumas modalidades da presente descrição, outro método para criar o arranjo de linhas 85 é criar uma placa de circuito com as linhas colocadas em cobre. Em outra modalidade, o arranjo de linhas 85 é criado colocando-se um pedaço de cabo de fita na retroiluminação uniforme 79; os fios no cabo de fita são opacos ao espectro infravermelho, mas o isolamento é transparente e o espaçamento dos fios pode ser usado para o imageamento pela câmera 63 (consulte a Figura 14). Em modalidades ainda adicionais, um pedaço de metal fino usinado de descarga elétrica. O metal é opaco e os espaços do material podem ser controlados muito finamente durante a fabricação para permitir que a luz light passe através dos espaços.
[00109] O processador 90 implanta um algoritmo para determinar quando uma condição de fluxo livre existe. O processador 90 pode estar em comunicação funcional com um meio legível por computador 91 (por exemplo, um meio legível por computador não transitório) para receber uma ou mais instruções para implantar o algoritmo para determinar se uma condição de fluxo livre existe. As uma ou mais instruções do meio legível por computador 91 são configuradas para a execução pelo processador 90.
[00110] Referindo-se novamente à Figura 14, sangue pode ser usado pelo sistema 84. Por exemplo, o sistema 84 pode determinar quando uma condição de fluxo livre do sangue existe ao utilizar a câmera 63, o filtro IR 80 e a retroiluminação uniforme 79 configurada, por exemplo, para o uso com o uso da luz óptica que tem um comprimento de onda de 850 nanômetros ou 780 nanômetros, por exemplo, ao usar sangue bovino. O sangue pode parecer opaco em comparação às imagens tomadas com o uso de água como o fluido.
[00111] O algoritmo a seguir implantado pelo processador 90 e recebido a partir do meio legível por computador 91 pode ser usado para determinar quando uma condição de fluxo livre existe: (1) estabelecer uma imagem de fundo 89 (consulte a Figura 16); e (2) subtrair a imagem de fundo 89 da imagem atual. O processamento adicional pode ser realizado na imagem resultante.
[00112] Em algumas modalidades da presente descrição, a imagem de fundo 89 da Figura 16 pode ser gerada dinamicamente pelo processador 90. A imagem de fundo dinâmica pode ser usada para considerar alterações das condições, por exemplo, condensação ou respingos 82 na superfície da câmara de gotejamento (consulte a Figura 13). Por exemplo, em uma modalidade específica, para cada nova imagem capturada pela câmera (por exemplo, 63 da Figura 14), a imagem de fundo tem cada pixel multiplicado por 0,96 e a imagem atual (por exemplo, a imagem capturada mais recentemente) tem um pixel respectivo multiplicado por 0,04, após o qual os dois valores são adicionados em conjunto para criar um novo valor para uma nova imagem de fundo para esse pixel respectivo; esse processo pode ser repetido para todos os pixels. Em ainda outro exemplo, em uma modalidade específica, se um pixel da nova imagem está em uma linha, x, e em uma coluna, y, a nova imagem de fundo na linha, x, e coluna, y, é o valor da imagem de fundo anterior na linha, x, e coluna, y, multiplicado por 0,96, que é adicionado ao valor do pixel na linha, x, e coluna, y da nova imagem multiplicada por 0,04.
[00113] Quando o sistema 84 não tem água fluindo através da câmara de gotejamento 59 (consulte a Figura 14), a subtração resultante deve ser quase completamente preta, isto é, magnitudes de pixel baixas, facilitando assim o algoritmo para determinar que a câmara de gotejamento 59 não tem água fluindo através da mesma.
[00114] A Figura 17 mostra uma imagem 92 da câmera 63 quando há uma gotícula dentro da câmara de gotejamento 59 (consulte a Figura 14). A Figura 18 mostra uma imagem de fundo 93 usada pelo sistema 84. Quando o sistema 83 tem uma gotícula conforme mostrado na imagem 92 da Figura 17, o sistema 84 da Figura 14 tem alguns locais de alto contraste em que a imagem do arranjo de linhas é distorcida pelo efeito de lente da gotícula conforme ilustrado por uma imagem 94 da Figura 19. A imagem 94 da Figura 19 é gerada tomando, para cada pixel respectivo, o valor absoluto da subtração da imagem 92 da Figura 92 da imagem 93 da Figura 18 e convertendo cada pixel respectivo em um pixel branco se o valor estiver acima de um limiar predeterminado ou converte de outra maneira o pixel em um pixel preto quando o valor está abaixo do limiar predeterminado. Cada pixel branco dentro da imagem 94 da Figura 19 é um resultado de haver uma diferença para essa localização de pixel entre as imagens 92 e 93 que é maior do que um limiar predeterminado.
[00115] Por exemplo, considere três pixels respectivos das Figuras 17, 18 e 19 que têm uma localização da linha, x, e coluna, y. Para determinar o pixel da linha x e coluna y para a imagem 94 da Figura 19, o pixel na linha x e coluna y da imagem 92 da Figura 17 é subtraído do pixel na linha x e coluna y da imagem 92 da Figura 18, então, o valor absoluto do resultado da subtração é tomado; e se o valor absoluto do resultado está acima de um limiar predeterminado (por exemplo, acima de um valor de escala de cinzas de 128, por exemplo), o pixel na localização da linha x e coluna y da imagem 94 da Figura 19 é branco, de outra maneira, o pixel na localização da linha x e coluna y da imagem 94 da Figura 19 é preto.
[00116] Quando é determinado que alguns locais de alto contraste existem dentro da imagem 94 da Figura 19, o processador 90 do sistema 84 (consulte a Figura 14) determina que gotículas estão sendo formadas dentro da câmara de gotejamento 59 e nenhuma condição de fluxo livre existe. As imagens das gotículas podem ser utilizadas para determinar seu tamanho para estimar uma taxa de fluxo conforme descrito no presente documento.
[00117] A Figura 20 é uma representação gráfica de algum processamento de imagem que pode ser realizado com o uso das Figuras 17 a 18 para determinar se uma condição de fluxo livre existe em concordância com uma modalidade da presente descrição. Referindo-se às Figuras 20 e 19, todos os pixels brancos para cada linha são somados e são ilustrados na Figura 20 como resultados 183. O eixo geométrico y representa o número de linha e o eixo geométrico x representa o número de pixels brancos determinado para cada linha respectiva.
[00118] Referindo-se agora somente à Figura 20, conforme mencionado anteriormente, o número de pixels brancos para cada linha é somado e é ilustrado como os resultados 183, que são usados para determinar se ou quando uma condição de fluxo livre existe. Em algumas modalidades específicas, o processador 90 do sistema 84 (consulte a Figura 14) determina que uma condição de fluxo livre existe quando um número predeterminado de valores contíguos das linhas somadas dos resultados 183 existe acima de um limiar 184. Por exemplo, dentro dos resultados 183, uma pluralidade de linhas representada geralmente por 185 tem um valor total acima do limiar 184. Quando é determinado que mais do que um número predeterminado de linhas somadas contíguas existe dentro dos resultados 183, uma condição de fluxo livre é determinada a existir pelo processador 90 da Figura 14. Por exemplo, conforme mostrado na Figura 20, a pluralidade de linhas contíguas 185 está abaixo do número predeterminado de linhas somadas contíguas e, portanto, é determinado que uma condição de fluxo livre não existe.
[00119] A Figura 21 mostra uma imagem 95 que mostra uma corrente conforme capturada pela câmera 63 da Figura 14 quando uma condição de fluxo livre existe. A Figura 22 mostra uma imagem de fundo 96. A Figura 23 mostra uma imagem 97 formada pelo valor absoluto da diferença entre a imagem 96 da Figura 22 e a imagem 95 da Figura 21 quando o valor absoluto é convertido ou em um pixel branco (quando o valor absoluto da diferença está acima de um limiar) ou em um pixel preto (quando o valor absoluto da diferença está abaixo do limiar). Conforme mostrado na Figura 23, os locais de alto contraste causados pela orientação inversa das linhas na corrida da corrente do topo para o fundo são detectáveis pelo processador 90. O processador 90 da Figura 14 pode usar a imagem 97 para determinar se uma condição de fluxo livre existe com o uso do algoritmo descrito acima.
[00120] Isto é, conforme mostrado na Figura 24, os resultados 186 são mostrados tendo uma faixa contígua 187 dos resultados 186 que estão acima de um limiar 188. Como a faixa contígua 187 das linhas somadas é maior do que um número limiar predeterminado de válvulas contíguas acima do limiar 188, uma condição de fluxo livre é determinada a existir pelo processador 90 (consulte a Figura 14). Isto é, a faixa contígua dos resultados 186 acima do limiar 188 é maior do que uma faixa limiar predeterminado de válvulas contíguas; portanto, o processador 90 determina que uma condição de fluxo livre existe ao usar os resultados 186 da Figura 24.
[00121] Ainda em uma modalidade adicional da presente descrição, a intensidade, a intensidade quadrada ou outra função pode ser usada para produzir os resultados 183 e/ou 186. Ainda em uma modalidade adicional, uma ou mais funções de suavização de dados podem ser usados para suavizar os resultados 183 e/ou 186, tal como uma função spline, função spline cúbica, função B-spline, função spline de Bézier, interpolação polinomial, médias móveis ou outras funções de suavização de dados.
[00122] Por exemplo, uma imagem da câmera 63 da Figura 14, por exemplo, a imagem 95 da Figura 21 pode ser subtraída de uma imagem de fundo, por exemplo, a imagem 96 da Figura 22 para obter valores de intensidade. Por exemplo, um pixel de linha x e coluna y da Figura 21 pode ser subtraído de um pixel de linha x e coluna y da imagem 96 da Figura 22 para criar um valor de intensidade na linha x e coluna y; isso pode ser repetido para todas as localizações de pixel para obter todos os valores de intensidade. Os valores de intensidade de cada linha podem ser somados para obter os resultados 183 e/ou 186, de modo que o processador 90 possa determinar que uma condição de fluxo livre existe quando as linhas somadas dos valores de intensidade têm uma faixa contígua de linhas somadas acima de um limiar. Em algumas modalidades, os valores de intensidade são convertidos em um valor absoluto dos valores de intensidade e as linhas somadas dos valores absolutos dos valores de intensidade são usadas para determinar se uma faixa contígua das linhas somadas do valor absolutos está acima de uma faixa limiar de valores contíguos. Adicional ou alternativamente, a intensidade pode ser quadrada e, então, o processador 90 pode somar as linhas de intensidade quadrada e determinar se uma faixa contígua das linhas somadas dos valores de intensidade quadrada existe além de uma faixa limiar dos valores contíguos para determinar se uma condição de fluxo livre existe. Em algumas modalidades, uma faixa predeterminada de valores contíguos acima de um limiar (por exemplo, faixas mínima e máxima) das linhas somadas dos valores de intensidade ou valores quadrados de intensidade pode ser usada pelo processador 90 para determinar se uma gotícula do líquido está dentro da imagem. Para as linhas dos valores de intensidade (ou valores quadrados de intensidade) podem ser somadas e uma faixa dos valores somados pode estar acima de um número limiar; se a faixa de valores contíguos estiver entre uma faixa mínima e uma faixa máxima, o processador 90 pode determinar que a faixa de valores contíguos acima de um limiar predeterminado é de uma gotícula dentro do campo de visão da câmera 63. Em algumas modalidades da presente descrição, as linhas somadas dos valores de intensidade ou valores quadrados de intensidade podem ser normalizadas, por exemplo, normalizas para ter um valor entre 0 e 1.
[00123] O seguinte descreve uma função de suavização à spline cúbica (isto é, a função do tipo spline cúbica) que pode ser usada nas linhas somadas dos valores de intensidade ou nas linhas somadas dos valores de intensidade quadrada antes da determinação pelo processador 90 para determinar se uma condição de fluxo livre existe. A função do tipo spline cúbica pode ser usada para identificar blocos conforme descrito abaixo o que pode facilitar a identificação do processador 90 das condições de fluxo livre, em algumas modalidades específicas.
[00124] A função do tipo spline cúbica é uma analogia à spline cúbica, mas suaviza o conjunto de dados ao invés de imitar de maneira fiel uma função dada. Tendo os dados amostrados no intervalo de [0,1] (por exemplo, a adição ao longo de uma linha de intensidade quadrada ou intensidade que é normalizada), o processador 90 pode encontrar o melhor conjunto de ajuste set de funções cúbicas nos intervalos [x0, x1], [x1, x2], ..., [xN-1, xN] com xO = 0 e xN = 1 em que a função total é contínua com derivados contínuos e curvatura contínua.
[00125] A definição de spline cúbica padrão é ilustrada na Equação (14) conforme segue:
[00126] Com as funções Ai, Bi, Ci, Di definidas como no conjunto de Equações (15):
[00127] As Equações (14) e (15) garantem a continuidade e continuidade de curvatura. Os únicos valores que podem ser livremente escolhidos são yi, e . Favor notar que a Equação (16) é escolhida conforme segue:
[00128] isto é, a função é plana em 0 e 1. O restante deve satisfazer o seguinte conjunto de Equações (17):
[00129] O conjunto de Equações (17) pode ser reescrito como o conjunto de Equações (18) segue: (18).
[00130] Por sua vez, isso se torna a Equação de matriz (19):
[00131] O conjunto de Equações (19) pode ser reescrito como o conjunto de Equações (20):
[00132] A escolha dos valores no vetor y com o uso de um critério dos mínimos quadrados nos dados coletados é mostrada na Equação (21) conforme segue
[00133] Isto é, a Equação (21) é o desvio mínimo entre os dados e a spline, isto é, uma função de erro. Os valores y são escolhidos para minimizar o erro conforme definido na Equação 21; O vetor dos valores previstos pode ser escrito conforme ilustrado na Equação (22) conforme segue:
[00134] Os elementos da matriz entre parênteses da Equação (22) dependem da reavaliação correspondente a cada ponto de dados, mas isso é uma matriz fixa. Assim, a equação final pode ser determinada com o uso da pseudoinversa. Por sua vez, a pseudoinversa depende apenas das localizações x do conjunto de dados e as localizações em que os freios na spline cúbica são definidos A implicação disso é que uma vez que a geometria da spline e o tamanho da imagem são selecionados, a melhor escolha para o y dado um conjunto de valores medidos ym é ilustrada na Equação (23) conforme segue:
[00135] A spline cúbica através da função de intensidade quadrada de soma da imagem será, então, dada pela Equação (24):
[00136] Como é desejado encontrar os valores máximos da spline cúbica, também é necessário o derivativo da spline. O derivativo de spline cúbica é dado pela Equação (25) conforme segue:
[00137] A Equação (25) pode ser escrita como a Equação (26):
[00138] Uma vez que os valores atuais de y são encontrados, a spline cúbica yes e seu derivativo y’es podem ser calculados. Os dados de spline cúbica podem incluir "blocos" dos dados que incluem valores acima de um limiar predeterminado. Um bloco de tubo é formado pelo líquido que flui para fora do tubo na câmara de gotejamento 59 e um bloco de agrupamento é formado conforme o líquido coleta na extremidade de gravidade da câmara de gotejamento 59 (consulte a Figura 14).
[00139] O algoritmo a seguir pode ser aplicado aos dados de spline cúbica: (1) determinar o máximo local dos dados de spline cúbica com o uso das informações de derivativo; (2) determinar o bloco que circunda cada máximo local incluindo-se todos os pontos em que o valor de spline cúbica está acima de um valor limiar; (3) mesclar todos os blocos que interceptam; (4) calcular as informações sobre o bloco de dados incluindo o centro da massa (intensidade), o segundo momento da massa (intensidade), o valor x inferior do bloco, o valor x superior do bloco, o valor médio da soma original dos dados de intensidade quadrada no bloco, o desvio padrão da soma original dos dados de intensidade quadrada no bloco e a intensidade média de uma imagem filtrada com passa alta definida no bloco; e (5) interpretar os dados coletados para obter as informações sobre quando as gotículas ocorrem e quando o sistema está correndo.
[00140] A intensidade média de uma imagem filtrada com passa alta definida no bloco é usada para determinar se o bloco criado por cada faixa contígua dos dados de spline é um resultado de um artefato de frequência alta (por exemplo, uma gotícula) ou um artefato de frequência baixa. Isso atuará como um segundo filtro de fundo que tende a remover artefatos tal como a condensação da imagem. Isto é, todas as imagens anteriores em um armazenamento temporário de memória de imagem (por exemplo, 30 quadros anteriores, por exemplo) são usadas para determinar se os dados são um resultado do movimento de alta frequência entre os quadros. Se o bloco for um resultado de alterações de baixa frequência, o bloco é removido ou se o mesmo for um resultado de alterações de alta frequência, o bloco é mantido para análise adicional. Um filtro de resposta de impulso finito ou um filtro de resposta de impulso infinito pode ser usado.
[00141] Cada bloco é plotado ao longo de sua extensão física com altura igual ao valor médio dos dados dentro do bloco. Se um bloco tiver um valor médio da imagem de filtro passa alta menor do que o limiar, é uma indicação de que o mesmo já existe há diversas imagens e, assim, pode ser removido.
[00142] As condições de fluxo livre podem ser determinadas pelo processador 90 a existirem com o uso dos blocos quando o bloco de tubo se estende quase até o bloco de agrupamento, o bloco de tubo e o bloco de agrupamento se mesclam e/ou a faixa somada das larguras dos blocos de tubo e agrupamento (ou todos os blocos) é maior do que um limiar predeterminado, por exemplo, a extensão total dos blocos excede 380 pixels de largura. O processador 90 pode detectar uma gotícula quando a transição do bloco de tubo de uma largura maior para uma largura menor ocorre como um resultado de uma formação de gotícula no tubo e conforme a gota deixa a abertura de cano (isto é, tubo) da câmara de gotejamento 59. O processador 90 pode detectar isso olhando para a razão da largura de bloco de tubo atual para a largura de bloco de tubo da imagem anterior, por exemplo, uma imagem em que a razão é menor do que 0,9 enquanto é simultaneamente um mínimo local pode ser considerada pelo processador 90 como sendo uma imagem formada imediatamente após a gotícula ter se formado.
[00143] Vários algoritmos de filtragem podem ser usados para detectar a condensação ou outra ratificação de baixa frequência, tal como: Se um bloco tiver um valor médio baixo na imagem de filtro passa alta, então, pode ser condensação. Esse artefato pode ser removido a partir da consideração. Adicional ou alternativamente, blocos longos (por exemplo, maiores do que um limiar predeterminado) com um valor médio de passa alta baixo são possivelmente correntes, já que imagens de corrente tendem a permanecer inalteradas.
[00144] O processador 90 pode, em algumas modalidades específicas, usar os dados de bloco para contar as gotículas através disso usando o sistema 84 como um contador de gotícula. O processador 90 pode também usar alterações de largura no bloco de agrupamento conforme uma gotícula perturba a água para determinar se uma bolha formada com a gotícula atingindo o tanque. Por exemplo, o processador 90 pode determinar que um bloco se forma abaixo do bloco de tanque, então, o processador 90 pode determinar que uma bolha formada quando uma gotícula atinge a água. A bolha pode ser filtrada pelo processador 90 para determinar se um valor predeterminado das faixas de bloco total indica que uma condição de fluxo livre existe.
[00145] Em algumas modalidades da presente descrição, a profundidade do campo do sistema 84 pode ter uma profundidade estreita do campo para tornar o sistema 84 menos sensível à condensação e gotículas nas paredes de câmara. Em algumas modalidades, um sistema de foco próximo pode ser usado.
[00146] Referindo-se agora à Figura 25, em outra modalidade da presente descrição um modelo 189 é usado para determinar se uma condição de fluxo livre existe. O modelo 189 é usado pelo processador 90 da Figura 14 para determinar uma pontuação de correspondência de padrão 190. A imagem 94 da Figura 19 pode ser comparada ao padrão 189 (por exemplo, uma diferença entre uma imagem de fundo e uma imagem capturada pela câmera 63 da Figura 14 que é, então, convertida ou em um pixel preto se a diferença estiver abaixo de um valor limiar ou um pixel branco se a diferença estiver acima de um valor limiar). Se a pontuação de correspondência de padrão 190 estiver acima de um limiar predeterminado, uma condição de fluxo livre é determinada a existir. A correspondência de modelo pode utilizar um algoritmo de correspondência de modelo conforme encontrado na biblioteca de Visão de Computador de Fonte Aberta ("OpenCV"). Por exemplo, o modelo 189 pode ser usado com a chamada de função matchTemplate() da biblioteca OpenCV com o uso do método CV_TM_CCOEFF ou do método de CV_TM_CCOEFF_NORMED. O método CV_TM_CCOEFF usa o algoritmo de correspondência de padrão ilustrado na Equação (27) conforme segue:
.(27) .θmque;
[00147] O I denota a imagem, o T denota o modelo e o R denota os resultados. O somatório é feito sobre o modelo e/ou o remendo de imagem, de modo que: x'= 0...w-1 e y'=0...h-1.
[00148] Os resultados R podem ser usados para determinar quanto o modelo T é correspondido em uma localização particular dentro da imagem I conforme determinado pelo algoritmo. O método de correspondência de modelo OpenCV de CV_TM_CCOEFF_NORMED usa o algoritmo de correspondência de padrão ilustrado na Equação (28) conforme segue:
[00149] Em outra modalidade da presente descrição, o algoritmo de correspondência de modelo usa uma Transformada Rápida de Fourier ("FFT"). Em algumas modalidades, qualquer um dos métodos da função matchTemplate() de OpenCV pode ser usado, por exemplo, CV_TM_SQDIFF, CV_TM_SQDIFF_NORMED, CV_TM_CCORR e/ou CV_TM_CCORR_NORMED.
[00150] CV_TM_SQDIFF usa o algoritmo de correspondência de padrão ilustrado na Equação (29) conforme segue:
[00151] CV_TM_SQDIFF_NORMED usa o algoritmo de correspondência de padrão ilustrado na Equação (30) conforme segue:
[00152] CV_TM_CCORR usa o algoritmo de correspondência de padrão ilustrado na Equação (31) conforme segue:
[00153] CV_TM_CCORR_NORMED usa o algoritmo de correspondência de padrão ilustrado na Equação (32) conforme segue:
[00154] Em ainda outra modalidade da presente descrição, um modelo de uma imagem em escala de cinzas de uma condição de fluxo livre é comparado a uma imagem tirada pela câmera 63 da Figura 14 para determinar se uma condição de fluxo livre existe. Em algumas modalidades, a função de correspondência de modelo dentro da biblioteca OpenCV pode ser utilizada.
[00155] Referindo-se agora às Figuras 26 e 27; ainda em uma modalidade adicional da presente descrição, o algoritmo para determinar quando uma condição de fluxo livre existe que é executado no processador 90 da Figura 14 pode utilizar um algoritmo para determinar se um padrão de modelo corresponde um arranjo de pixels que utiliza a detecção de borda seguida pela detecção de linha. Conforme mostrado na Figura 26, uma imagem 98 é formada a partir de uma imagem 99 da Figura 27, com o uso da borda detectada seguida pela detecção de linha. As linhas resultantes podem ser utilizadas pelo processador 90 para determinar que uma condição de fluxo livre existe. Conforme mostrado na Figura 26, o recurso que aparece após esse processamento pelo processador 90 são linhas que têm uma inclinação diferente da inclinação de 45° esperada da imagem de referência de fundo. As linhas que têm o ângulo da imagem de fundo podem ser filtrada da Figura 26, em algumas modalidades. As linhas podem ser detectadas como bordas com o uso de um algoritmo Canny conforme encontrado na biblioteca OpenCV com o algoritmo Hough para determinar a inclinação das linhas também encontradas na biblioteca OpenCV.
[00156] As Figuras 28 a 32 ilustram vários padrões de fundo que podem ser usados para detectar uma condição de fluxo livre ou estimar o tamanho de uma gotícula de líquido. Quando usadas com padrões posteriores das Figuras 28 a 32, as câmeras 102 mencionadas para o uso nas Figuras 28 a 32 podem ser as câmeras 63 ou 64 das Figuras 4 ou 5, a câmera da Figura 6, a câmera 63 da Figura 14 podem ser, cada uma, acopladas a um processador respectivo para processar as imagens da câmera, tal como o processador 75 da Figura 6 ou o processador 90 da Figura 14.
[00157] A Figura 28 é um diagrama de blocos de um sistema de imageamento 100 para o uso com a câmara de gotejamento 104 (por exemplo, uma câmara de gotejamento conforme encontrada no retentor de câmara de gotejamento das Figuras 4 a 5 ou Figura 6) que tem um padrão posterior 101 com listras e uma fonte de luz 102 que brilha nas listras a partir de uma localização adjacente a uma câmera 103 em concordância com uma modalidade da presente descrição. Quaisquer gotículas ou correntes de fluxo livre dentro da câmara de gotejamento 104 destorce a imagem tirada pela câmera 103. Um processador acoplado à câmera 103 (por exemplo, o processador 75 da Figura 6) pode usar as distorções do padrão posterior 101 conforme capturadas pela câmera 103 para estimar a taxa de fluxo e/ou detectar as condições de fluxo livre.
[00158] A Figura 29 é um diagrama de blocos de um sistema de imageamento 105 para o uso com a câmara de gotejamento 104 que tem um padrão posterior 101 com listras e uma fonte de luz 102 que brilha nas listras por trás do padrão posterior 101 em relação a uma extremidade oposta a uma câmera 103 em concordância com uma modalidade da presente descrição. A Figura 30 mostra uma imagem da câmera 103 da Figura 29 quando uma gotícula destorce o padrão posterior 101 da Figura 26 em concordância com uma modalidade da presente descrição. Note que, conforme mostrado na Figura 30, as listras do padrão posterior 101 são distorcidas por uma gotícula (ou serão distorcidas por uma corrente de fluxo livre) da câmara de gotejamento 104 conforme capturadas nas imagens pela câmera 103. Essa distorção pode ser usada para estimar o tamanho de gotícula, para calcular a taxa de fluxo através de um retentor de câmara de fluido ou para determinar se uma condição de fluxo livre existe.
[00159] A Figura 31 é um diagrama de blocos de um sistema de imageamento para o uso com o retentor de câmara de gotejamento das Figuras 4 a 5 ou Figura 6 que tem um padrão posterior com um padrão de tabuleiro de damas e uma fonte de luz que brilha nas listras por trás do padrão posterior em relação a uma extremidade oposta a uma câmera em concordância com uma modalidade da presente descrição. A Figura 32 mostra uma imagem da câmera da Figura 31 quando uma gotícula destorce o padrão posterior 107 da Figura 26 em concordância com uma modalidade da presente descrição. Em ainda outra modalidade, o fundo pode ser formado com o uso de uma pluralidade de pontos e/ou círculos aleatórios.
[00160] Referindo-se às Figuras 28 a 32, o Efeito de lente de uma gotícula (isto é, a distorção do padrão posterior a partir da vista de uma câmera) pode ser usado para medir o raio da gotícula. O raio da gotícula é relacionado ao efeito que o mesmo tem na luz que passa através da mesma. Medindo-se a alteração à grade de calibração conforme vista através da gotícula, o raio e, portanto, o volume da gotícula pode ser calculado. Por exemplo, a ampliação de uma grade de teste de tamanho conhecido conforme visto através da gotícula poderia ser medida opticamente e o raio inferido a partir dessa medição. A relação entre o raio e a gotícula pode ser calculada e/ou pode ser determinada com o uso de uma tabela de pesquisa que foi gerada empiricamente.
[00161] A Figura 33 mostra um diagrama de blocos de um detector de ar 108 com o uso de uma câmera 109 em concordância com uma modalidade da presente descrição. O detector de ar 108 pode ser o detector de ar 24 da Figura 1, o detector de ar 410 da Figura 2 ou Figura 3 ou o detector de ar 65 da Figura 5. Adicional ou alternativamente, em algumas modalidades específicas, o detector de ar 108 pode ser formado dentro do retentor de câmara de gotejamento 58 e a câmera 109 pode ser a câmera 65 do retentor de câmara de gotejamento 58 (consulte as Figuras 4 e 5).
[00162] O detector de ar 108 inclui a câmera 109, uma retroiluminação 110, um processador 584 e uma memória 585. A retroiluminação 110 projeta a luz através do tubo 111. A câmera pode incluir opcionalmente um filtro IR em sua lente e/ou a retroiluminação pode ser virada para um comprimento de onda ou largura de banda de infravermelho, por exemplo, para corresponder ao filtro IR.
[00163] A câmera 109 pode ser acoplada operativamente a um ou mais processadores 584 que estão em comunicação funcional com uma memória legível por computador 585, por exemplo, RAM, ROM, disco, disco rígido, memória, etc. A memória legível por computador 585 pode incluir uma ou mais instruções operativas para a execução pelos um ou mais processadores. As uma ou mais instruções operativas podem implantar um algoritmo para detectar ou determinar a presença de ar dentro do tubo 111; por exemplo, determinando ou detectando a presença de uma ou mais bolhas dentro do tubo 111.
[00164] Adicional ou alternativamente, o sistema 108 pode ser usado para detectar a situação do tubo 111 designado para transportar fluido, por exemplo, nesse exemplo, a tubulação IV. A câmera 109 pode ser uma câmera digital que captura imagens do tubo 111 que é retroiluminado com uma luz difusa de uma retroiluminação 110. A retroiluminação 110 pode consistir em um material plástico claro iluminado lateralmente com um conjunto de LEDs (por exemplo, conforme é usado em um visor de cristal líquido). A câmera 109 pode capturar uma ou mais imagens de modo que os um ou mais processadores possam detectar ou determinar o seguinte: (1) se o tubo 111 foi instalado no dispositivo; (2) se o tubo 111 foi carregado (isto é, está cheio de líquido); (3) se há bolhas no tubo; e/ou (4) a cor e a opacidade do fluido no tubo.
[00165] Referindo-se agora às Figuras 34, 35 e 36 para uma descrição de um uso exemplificativo do sistema 108 da Figura 33. O algoritmo de detecção que reside dentro da memória 585 e executado pelo processador 584 (consulte a Figura 33) usa três imagens de modelo: uma representando nenhum tubo instalado; outra representando um tubo instalado com líquido claro no mesmo; e outra representando uma fatia vertical fina de uma bolha conforme mostrado na Figura 34. O algoritmo quantifica quão proximamente cada seção do tubo 111 corresponde ao modelo de bolha da Figura 34, o modelo de nenhum tubo ou modelo de tubo com líquido no mesmo. O algoritmo de correspondência pode utilizar a função de correspondência de padrão OpenCV, matchTemplate(), descrita na Equação (14) ou na Equação (15) acima ou um algoritmo de correspondência de padrão FFT. Em uma modalidade ainda adicional, qualquer um dos métodos para correspondência de padrão do matchTemplate() do openCV pode ser usado, tal como, por exemplo, CV_TM_SQDIFF, CV_TM_SQDIFF_NORMED, CV_TM_CCORR e/ou CV_TM_CCORR_NORMED.
[00166] O algoritmo de correspondência de padrão pode digitalizar de um lado para o outro lado, por exemplo, da esquerda para a direita. Conforme o processador 584 digitaliza através da imagem, o algoritmo de correspondência de padrão tenta corresponder cada modelo a uma seção digitalizada. Se um modelo coincidir e diversas digitalizações depois nenhum modelo for coincidido e finalmente outro modelo for coincidido, o processador pode interpolar que o último modelo é o modelo mais provável que deveria ter sido coincidido. Por exemplo, ao digitalizar da esquerda para a direita, na região 191, o modelo de um tubo com líquido no mesmo coincide. Ao fazer a transição de um lado da bolha 112 da esquerda, uma região 194 no lado esquerdo da bolha dentro da caixa 112 pode não corresponder a qualquer modelo e, finalmente, dentro da caixa 112, a bolha pode corresponder ao modelo de ar na região 193; o processador 584 pode presumir que a razão pela qual o algoritmo de correspondência de padrão não poderia corresponder à região intermediária de 194 com um modelo é porque a imagem da bolha começou a alterar a vista da câmera. Portanto, nesse exemplo, a região 194 na qual nenhum modelo foi determinado a coincidir, o processador 584 pode presumir a que bolha estava presente. Note também que a interpolação pode ser usada na região 195.
[00167] Se houver uma correspondência estreita (incluindo a interpolação conforme descrita acima), uma bolha pode ser identificada conforme é mostrada na caixa 112. O tamanho da bolha na caixa 112 pode ser estimado com base no diâmetro de tubo 111 (ou conhecido antecipadamente ou medido pela câmera 109 da Figura 33) e no comprimento de bolha encontrado no algoritmo de correspondência de modelo, por exemplo, conforme determinado pela caixa 112. A caixa 112 pode modelar a bolha como um cilindro que tem o diâmetro do tubo 111. As informações de bolha podem ser comparadas quadro a quadro para acompanhar quantas bolhas se moveram através do campo de visão e seus tamanhos (e, assim, a quantidade total de ar entregue a um paciente pode ser rastreada). O processador 584 pode emitir um alerta ou alarme se qualquer bolha exceder um tamanho dado, se uma quantidade total de ar que passa através do tubo 111 exceder um limiar predeterminado ou se a quantidade total de ar que passa através do tubo 111 exceder um limiar predeterminado dentro de uma quantidade de tempo predeterminada. Em algumas modalidades, a cor do fluido pode ser usada para estimar e/ou determinar a quantidade de ar dissolvida dentro do líquido dentro do tubo 111.
[00168] Em algumas modalidades, a bolha da Figura 36 pode ter seu formato estimado. Por exemplo, a detecção de borda pode ser usada para identificar as bordas esquerda e direita da bolha para estimar seu volume, por exemplo, a detecção de borda de Canny, um algoritmo de detecção de borda de primeira ordem, um algoritmo de detecção de borda de segunda ordem, um algoritmo de detecção de borda com base na congruência de fase e similares. O algoritmo de detecção de borda pode utilizar um encontrado na OpenCV. Adicional ou alternativamente, o algoritmo de detecção de borda pode calcular a média de 5 pixels anteriores de um lado (por exemplo, o lado esquerdo) e comparar essa a uma média dos próximos 5 pixels (por exemplo, o lado direito) e quando a alteração exceder um limiar predeterminado, pode ser determinado que a borda da bolha está presente.
[00169] Adicional ou alternativamente, a câmera 109 pode capturar uma imagem com uma quantidade limiar de líquido vermelho dentro do tubo 111 de modo que os um ou mais processadores 584 determine que o sangue está presente dentro do tubo 111. Por exemplo, o sistema 108 que tem a câmera 109 da Figura 33 pode ser usado para formar o detector de infiltração 32 da Figura 2. Uma ou mais das bombas, por exemplo, as bombas 19, 20 e 21 podem ser usadas para criar uma contrapressão para determinar se o cateter está apropriadamente na veia. Isto é, se o cateter estiver apropriadamente dentro da veia, então, uma quantidade pequena de pressão negativa dentro do tubo deve puxar o sangue para o tubo. Conforme mostrado na Figura 37, o sangue 113 pode ser capturado dentro de uma imagem tirada pela câmera 109 da Figura 33, que é, então, processada para determinar que um limiar de vermelho existe. A Figura 38 mostra uma região 114 determinada por um ou mais processadores, por exemplo, o processador 37 da Figura 2, que um limiar da cor vermelha existe. Os pixels brancos retratam que uma quantidade limiar de vermelho foi detectada e um pixel preto retrata que uma quantidade limiar de vermelho não foi detectada para esse pixel.
[00170] Em outra modalidade, os pixels são convertidos em escala de cinzas e, então, uma quantidade limiar de uma cor escura pode ser usada para determinar que o sangue existe em cada pixel individual. Por exemplo, se for determinado que o pixel está abaixo de um limiar (por exemplo, mais próximo ao preto além de um limiar), pode ser determinado que esse pixel é sangue e é, assim, convertido em branco enquanto que os pixels restantes são convertidos em preto (ou em outras modalidades, vice versa). Por exemplo, a imagem tirada pode estar em formato RGB que é, então, convertido em uma imagem em escala de cinzas com o uso da função cvtColor() de espaço livre da biblioteca OpenCV com o uso do código de conversão de espaço de cor CV_RGB2GRAY. A quantidade limiar pode ser 50, 128 ou pode ser ajustada dinamicamente.
[00171] O processador 37 pode determinar que a infiltração ocorreu quando o monitor de sítio de infusão 26 da Figura 2 não recebe nenhum sangue ou menos do que uma quantidade predeterminada de sangue dentro do tubo quando uma quantidade predeterminada de pressão negativa está presente dentro do tubo, por exemplo, ao executar uma bomba de infusão em inverso. A quantidade de sangue pode ser determinada somando-se os pixels brancos dentro da região 114. O tubo pode incluir fiduciais para ajudar a localizar o tubo e/ou o retentor do tubo. Adicional ou alternativamente, os fiduciais podem ser usados para indicar distância, por exemplo, o volume de sangue no tubo pode ser correlacionado ao comprimento do sangue dentro do tubo com o uso dos fiduciais, por exemplo, para impedir puxar muito sangue durante um teste de infiltração.
[00172] A Figura 39 mostra um detector de infiltração 115 em concordância com uma modalidade da presente descrição. O detector de infiltração 115 da Figura 39 pode ser o detector de infiltração 32 da Figura 2. O detector de infiltração 115 inclui um fotodiodo acoplado a um conector em T 117. O conector em T conecta o tubo 118 ao tubo 119 que alimenta o líquido para a vista 120 pode meio de uma porção interna do cateter 121. O detector de infiltração 115 também inclui um LED 122 que projeta a luz na pele 124. O fotodiodo 116 e o LED 122 podem ser acoplados a um processador que implanta um algoritmo para determinar quando a infiltração ocorreu, por exemplo, o processador 37 do monitor de sítio de infusão 26 da Figura 2. O algoritmo pode ser implantado por um conjunto operativo de instruções executáveis por processador (por exemplo, conforme armazenadas em uma memória 38) configuradas para a execução pelo processador (por exemplo, o processador 37).
[00173] O sangue que entra no tubo 119 e encontrado ao redor do cateter tem propriedades de absorção de luz significativas em comprimentos de onda específicos que minimizariam a passagem da luz do LED 122 através de uma trajetória de luz que passa através do tecido mole, parede de veia, sangue venoso e fluido no cateter IV e tubulação 119. Quando a infiltração tiver ocorrido, o fluido deve cercar a porção interna do cateter 121 (por exemplo, calibre 18) e a quantidade de luz do LED 122 para o fotodiodo 116 é reduzida da absorção óptica causada pelo sangue é reduzida da absorção óptica causada pelo sangue. Isso é em contraste a um estado infiltrado em que o fluido IV que cerca o cateter 121 absorve minimamente ou atenua o mesmo comprimento de onda de luz absorvido pelo sangue venoso e, portanto, permite que uma intensidade maior de luz passe do LED 122, através do tecido mole, fluido extravasado e, então, para o cateter 121 e tubulação IV 119 para o detector de luz, por exemplo, o fotodiodo 116.
[00174] O fotodiodo 116 pode ser disposto de modo que o mesmo possa receber qualquer luz que passa através de um cateter 121 e do tubo 119. O conector em T 117 é configurado para permitir que o fluido passe simultaneamente para o cateter 121 a partir do tubo 118 por meio do tubo 119 e permitir que a luz do tubo 119 seja desviada para o fotodiodo 116.
[00175] O LED 122 emite luz a um comprimento de onda que é atenuado pela hemoglobina no sangue e é posicionado para iluminar a superfície da pele 124 próxima à extremidade aberta do cateter 121. Quando o cateter 121 é colocado apropriadamente dentro da veia 126, a atenuação da iluminação do LED 122 pelo sangue reduz a quantidade de luz que alcança o fotodiodo 116. Adicionalmente, quando o cateter 121 não está mais posicionado dentro da veia 126 (por exemplo, que ocorre quando uma infiltração ocorre), a iluminação do LED 122 passa para o cateter 121 e através do tubo 119 para ser detectada pelo fotodiodo 116.
[00176] A Figura 40 mostra um gráfico 127 que ilustra a absorção óptica da hemoglobina oxigenada e desoxigenada em concordância com uma modalidade da presente descrição. O gráfico 127 mostra que tanto a hemoglobina oxigenada quanto a desoxigenada têm absorção forte na faixa de 530 a 590 nanômetros e na faixa de 400 a 450 nanômetros. Referindo-se novamente à Figura 39, em algumas modalidades da presente descrição, o LED 122 e o fotodiodo 116 podem ser configurados para emitir e absorver, respectivamente, comprimentos de onda ópticos de 405 nanômetros, 470 nanômetros, 530 nanômetros, 590 nanômetros e 625 nanômetros. Em algumas modalidades, o fotodiodo 116 pode ser um fotodetector de silício com uma resposta mensurável de 400 nanômetros a 1.000 nanômetros.
[00177] Referindo-se agora à Figura 41, outro detector de infiltração 128 em concordância com outra modalidade da presente descrição é mostrado. O detector de infiltração 128 inclui um laser 129 para iluminar adicionalmente a veia 126. O fotodiodo 116 é colocado na extremidade de uma seringa 130, que inclui uma embalagem de fita de cobre para minimizar a luz difusa. O LED 122, o laser 129 (por exemplo, um ponteiro laser) ou ambos podem ser usados para iluminar a extremidade do cateter 121. O LED 122 pode emitir luz que tem comprimentos de onda de cerca de 625 nanômetros e o laser 129 pode emitir comprimentos de onda vermelhos de luz.
[00178] Em algumas modalidades da presente descrição, o cateter 121 e/ou o tubo 119 inclui uma agulha de aço inoxidável (por exemplo, calibre 18) que tem conectores embalados em folha de alumínio. Em modalidades ainda adicionais da presente descrição, o LED 122 e/ou o laser 129 podem ser modulados para aprimorar a detecção pelo fotodiodo 116.
[00179] A seringa 130 pode ser usada para aplicar uma pressão negativa ao tubo 119. O processador 37 da Figura 2 pode ser acoplado ao fotodiodo 116 e um sensor de posição da seringa 130 para determinar se uma infiltração ocorreu. Se após a seringa 130 (ou manualmente ou por meio de um atuador automático) ser puxada de volta como quantidade de distância suficiente e nenhum sangue for detectado pelo fotodiodo 116 (por exemplo, a partir da absorção espectral pelo sangue), o processador 37 pode emitir um alerta e/ou alarme para indicar que uma infiltração ocorreu.
[00180] Em outra modalidade, uma fibra óptica pequena disposta através do cateter 121 ou agulha ilumina a área da ponta do cateter 121, por exemplo, o LED 122 é acoplado ao cabo de fibra óptica para guiar a luz para a veia 126. Adicional ou alternativamente, um oxímetro de pulso sobre o sítio IV pode ser usado para medir automaticamente um perfil de linha de base da absorção para detectar as alterações causadas por uma infiltração, por exemplo, com o uso do processador 37.
[00181] Em modalidades ainda adicionais, um revestimento fluorescente é opcionalmente aplicado à ponta da agulha do cateter 121 que é excitável pela luz em um comprimento de onda significativamente absorvido pelo sangue venoso. Por exemplo, a luz colorida que é absorvida pela hemoglobina não seria detectável quando o cateter 121 estiver localizado apropriadamente na veia. Quando o cateter 121 estiver localizado fora da veia, essa luz não seria absorvida e se tornaria detectável pelo fotodiodo 116. O revestimento fluorescente emitirá menos quando a luz de excitação é absorvida pela hemoglobina e a luz emitida pode também ser absorvida pela hemoglobina.
[00182] Por exemplo, a luz emitida do revestimento fluorescente pode ser diferente da luz de excitação, por exemplo, do LED 122 e o fotodiodo 116 pode incluir um filtro para filtrar a luz de excitação do LED 122 e receber a luz que é emitida a partir do revestimento fluorescente excitado. Em algumas modalidades, o revestimento fluorescente pode fluorescer quando a luz negra é aplicada. Adicional ou alternativamente, o LED 122 pode ser modulado.
[00183] A Figura 42 mostra uma vista perspectiva de um oclusor 131 em concordância com uma modalidade da presente descrição. A Figura 43 mostra uma vista lateral do oclusor 131 e a Figura 44 mostra uma vista lateral do oclusor 131 em operação. Referindo-se agora a todas as Figuras 42, 43 e 44, o oclusor 131 inclui bordas de oclusor 132 e um pivô 133. O oclusor 131 pode incluir uma mola (não mostrada) para forçar as bordas de oclusor 132 contra um tubo 135. Adicional ou alternativamente, o oclusor 131 pode incluir um atuador 134 para atuar o oclusor 131 contra o tubo 134.
[00184] O oclusor 131 pode ser usado dentro de uma bomba peristáltica de modo que quando uma porta é aberta para posicionar o tubo 135, o oclusor 131 é aberto para colocar o tubo 135 dentro da região das bordas de oclusor 132. Quando a porta está aberta novamente, o oclusor 131 pode transmitir de um estado aberto para um relaxado pela ação do atuador 134 de ocluir o tubo 135.
[00185] A Figura 45 mostra uma vista lateral de uma válvula 136 para o uso em um cassete em concordância com uma modalidade da presente descrição; a Figura 46 mostra uma vista superior da válvula 136; e a Figura 47 mostra outra vista lateral da válvula 136 instalada dentro de um cassete em concordância com uma modalidade da presente descrição. Conforme é visto facilmente na Figura 45, uma trajetória 137 ilustra o fluxo do fluido. Na Figura 46, o furo de saída 138 e o furo de reentrada 139 são visíveis. A Figura 47 mostra uma membrana 140 quando a válvula 136 é instalada em um cassete. A membrana 140 pode ser estabelecida para comprimir novamente a válvula 136 e pode ter 0,813 milímetros (0,032 polegadas) de espessura. A membrana 140 pode usar um adesivo curado por UV. A membrana 140 impede o fluido de fluir na direção errada, por exemplo, oposta a essa da trajetória 137 conforme mostrado na Figura 45. Quando o fluido tenta fluir na direção errada, a força de sucção pressiona a membrana 140 contra o furo de saída 138 impedindo o fluido de fluir do furo de reentrada 139 para o furo de saída 138. Adicional ou alternativamente, um êmbolo acoplado a um atuador pode ser usado para comprimir a membrana 140 para fechar adicionalmente a válvula 136. Em uma modalidade ainda adicional da presente descrição, uma pressão positiva ou negativa pode ser aplicada ao topo da membrana 140 para controlar a válvula 136.
[00186] A Figura 48 mostra uma válvula de deslizamento 141 que tem um plano inclinado para fornecer vedação em concordância com uma modalidade da presente descrição. A válvula de deslizamento 141 inclui uma superfície de vedação 142 e uma superfície de montagem 143. Conforme visto a partir da Figura 49 que mostra uma vista lateral da válvula de deslizamento 141, a válvula de deslizamento 141 inclui arcos de mola 144 e uma cunha 145 para criar uma força para baixo para vedar a porta 146 da montagem 147 conforme mostrado na Figura 50.
[00187] Uma força para baixo nos arcos de mola 144 faz com que a válvula de deslizamento 141 deslize para longe das superfícies de montagem 143 expondo a porta de válvula 146. Quando liberados, os arcos de mola 144 forçam o braço de vedação 148 em direção às superfícies de montagem 143 e as cunhas de força para baixo 145 fazem contato com uma contraparte moldada na montagem 147 e forçam a superfície de vedação 142 para a porta de válvula superfície de vedação 146.
[00188] As Figuras 51 a 55 mostram um respiro 149 para um reservatório 150 em concordância com uma modalidade da presente descrição. O respiro 149 pode ser usado nos reservatórios de fluido 2, 3 ou 4 na Figura 1, pode ser usado no filtro de ar 50 ou com a câmara de dreno 53 da bomba 19 conforme mostrado na Figura 3. O respiro inclui um septo 151, um filtro permeável ao ar 151 e um tubo 153. Em algumas modalidades da presente descrição, um reservatório 150 de uma substância de infusão é rígida, por exemplo, uma bolsa IV rígida ou outro reservatório de fluido para um dispositivo de bombeamento de fluido. O reservatório 150 pode incluir um respiro 149 para permitir o fluxo de fluido para fora de um reservatório rígido 150 ao ventilar o reservatório de fluido 150 com um filtro permeável ao ar 152. Em algumas modalidades, o respiro 152 pode não ser impermeável ao vapor d’água. Entretanto, colocando-se um plugue de óleo 154 em linha entre o reservatório de fluido 150 e o filtro de ar 152, as perdas de substância de infusão 155 são reduzidas porque o óleo 154 impede que a substância de infusão evapore através do plugue de óleo 154.
[00189] O plugue de óleo 154 é criado colocando-se o septo 151 a montante do reservatório 150 em uma seção em corte transversal relativamente estreita do reservatório 150 conforme mostrado nas Figuras 51, 52, 53, 54 e 55. Conforme mostrado na Figura 52, o óleo 154 é injetado através do septo 151 através de uma agulha de preenchimento 156 antes de injetar a substância de infusão 155 (conforme mostrado sequencialmente nas Figuras 53 e 54). Uma quantidade de óleo 154 é deixada entre o filtro de ar 152 e a substância de infusão 155 no final do preenchimento. Conforme o ar é puxado para o reservatório 150 através do filtro de ar 152, conforme mostrado na Figura 55, o óleo 154 avança com a substância de infusão 155 impedindo perdas evaporativas.
[00190] Adicional ou alternativamente, em algumas modalidades, o plugue de óleo 154 é pré-carregado no tubo 153 entre o septo 156 e o filtro de ar 152; por exemplo, conforme seria o caso se o procedimento de preenchimento começasse conforme mostrado na Figura 52.
[00191] As Figuras 56 a 58 ilustram os estágios de um medidor de fluxo 157 em concordância com uma modalidade da presente descrição. A Figura 56 ilustra um primeiro estágio, a Figura 57 ilustra um segundo estágio e a Figura 58 ilustra um terceiro estágio. Os estágios das Figuras 56 a 58 podem ser implantados como um método em concordância com uma modalidade da presente descrição. Uma bomba revelada no presente documento pode ser acoplada a montante por meio da porta de entrada 162 e/ou uma bomba de infusão pode ser acoplada à porta de saída 163 a jusante para criar um fluido da porta de entrada 162 através do medidor de fluxo 157 para a porta de saída 163.
[00192] O medidor de fluxo 157 inclui uma câmara 158 dividida por uma membrana 159. A membrana 159 divide a câmara 158 em uma primeira seção 160 e uma segunda seção 161. O medidor de fluxo 157 inclui uma porta de entrada 162 e uma porta de saída 163. O medidor de fluxo 157 inclui a primeira 164, a segunda 167, a terceira 166 e a quarta 165 válvulas. A porta de entrada 162 está em comunicação de fluido com a primeira seção 160 por meio da primeira válvula 164 e a segunda seção 161 por meio da quarta válvula 165. A porta de saída 163 está em comunicação de fluido com a primeira seção 160 por meio da terceira válvula 166 e a segunda seção 161 por meio da segunda válvula 167. A câmara 158 pode ser conformada esfericamente ou conformada cilindricamente. A câmara 158 pode ser rígida, por exemplo, a câmara 158 pode ser feita de um material de plástico, metal ou outro material rígido ou semirrígido.
[00193] O fluxo da porta de entrada 162 para a porta de saída 163 pode ser monitorado pelo uso da membrana flexível 159. A passagem do fluido pode ser controlada por meio da atuação da primeira válvula 164, da segunda válvula 167, da terceira válvula 166 e da quarta válvula 165. Para preencher a segunda seção 161 da câmara 158 e esvaziar a seção 160 da câmara 158, a primeira válvula 164 e a segunda válvula 167 são fechadas enquanto que a terceira válvula 166 e a quarta válvula 165 são abertas. Isso empurra o diafragma ou membrana 159 para o lado superior da câmara 159 conforme mostrado na Figura 57. Conforme ilustrado na Figura 58, esse processo pode ser invertido para preencher a primeira seção 160 e esvaziar a segunda seção 161 abrindo-se a primeira válvula 164 e a segunda válvula 167 enquanto fecha a terceira válvula 166 e a quarta válvula 165. Como o volume da câmara 158 é conhecido, o volume do fluido que flui através da porta de entrada 162 para a porta de saída 163 pode ser estimado pelo movimento da membrana porque é esperado que a membrana 159 se torne nivelada contra a superfície interna da câmara 158.
[00194] Para determinar quando a membrana 159 (isto é, diafragma) alcançou o topo ou fundo da câmara 158, um sensor de pressão poderia ser adicionado à válvula de entrada 162. Quando a membrana 159 alcança o final do percurso, o fluxo da porta de entrada 162 será ocluso e a pressão aumentará. Nesse ponto, as válvulas podem ser comutadas (conforme mostrado na Figura 58) e o processo continuado na câmara oposta.
[00195] Em algumas modalidades da presente descrição, as válvulas 164, 165, 166 e 167 podem ser alternadas mecanicamente. A pressão de porta de entrada 162 poderia ser potencialmente usada para alternar mecanicamente um comutador que abre e fecha alternadamente os dois pares de válvulas em cada estado conforme ilustrado pelas Figuras 56 a 57 ou pela Figura 58. Por exemplo, a pressão de entrada poderia expandir um diafragma carregado por mola que empurra em um mecanismo de travamento que controla as válvulas 164, 165, 166 e 167.
[00196] Adicional ou alternativamente, em algumas modalidades, a câmara 158 pode ser feita de um material claro (policarbonato, topázio, etc.) e o diafragma 159 de um material opaco e uma câmera pode ser usada para observar a câmara 158 e detectar quando o diafragma 159 alcançou o final do percurso. Em ainda outra modalidade, uma imagem "alvo" pode ser colocada no diafragma 159 e um par de câmeras estéreo (não mostrado) poderia detectar quando esse alvo alcançou a borda de alojamento de câmara 158 e é visualizável. Por exemplo, pode haver uma câmera para visualizar a primeira seção 160 a partir do exterior e outra câmera para visualizar a segunda seção 161 a partir do exterior.
[00197] A Figura 59 mostra um diagrama de uma porção descartável 168 de um medidor de fluxo em concordância com uma modalidade da presente descrição. A porção descartável 168 pode ser parte do medidor de fluxo 10, 11 ou 12 da Figura 1, o medidor de fluxo 169 da Figura 2 para o uso dentro do monitor de sítio de infusão 26 ou pode ser o medidor de fluxo 48 da Figura 3 para o uso com a bomba 19 (em algumas modalidades, o medidor de fluxo 48 é acoplado ao tubo 56). Em modalidades ainda adicionais, a porção descartável 168 é parte de um medidor de taxa de fluxo e bomba de membrana integrados. A porção descartável 168 pode realizar interface com uma montagem de Detecção de Volume Acústica (AVS) de válvula dobradiça superior e uma instalação AVS de válvula dobradiça inferior (por exemplo, a instalação AVS de válvula dobradiça superior 192 e a instalação AVS de válvula dobradiça inferior 193 da Figura 70 conforme descrito abaixo). A detecção de volume acústica é descrita em maior profundidade na seção da descrição detalhada intitulada "DETECÇÃO DE VOLUME ACÚSTICA"
[00198] A porção descartável 168 inclui a tubulação de entrada 170, um colar de liberação de oclusor de entrada 171, uma válvula de oclusão bico de pato de entrada 172, um corpo descartável 173, rotas de fluido 174 e 181, uma câmara de AVS 175 (descrita abaixo), uma janela de análise espectral e purga de ar 176 e uma instalação de saída 177. A instalação de saída 177 inclui uma válvula de oclusão 178, um colar de liberação 179 e uma tubulação de saída 180.
[00199] As válvulas bico de pato 172 e 178 podem ser atuadas abertas deformando-se o bico de pato (pinçando a ranhura) quando as válvulas dobradiças AVS (consulte a Figura 70) estão fechadas sobre a câmara de fluido AVS 175 e/ou pode haver componentes separados na tubulação estabelecida para abrir as válvulas 172 e 178 manualmente (por exemplo, deslizando um anel oval sobre o bico de pato para abrir o mesmo, etc.).
[00200] A câmara de AVS 175 pode ser utilizada para medir o fluido que flui através da porção descartável 168. Isto é, o sistema AVS descrito abaixo pode medir o volume do fluido dentro da câmara de AVS 175. A taxa de fluxo pode ser comunicada por um processador para o cliente de monitoramento 6, por exemplo, por meio de uma conexão com fio ou sem fio. A medição tirada pela câmara de AVS 175 pode ser comunicada operativamente para um processador, por exemplo, o processador 37 do monitor de sítio de infusão 26 da Figura 2 ou o processador 38 da bomba 19 da Figura 3 para controlar a medição do fluido que flui através da câmara de AVS 175.
[00201] Referindo-se às Figuras 1 e 59, a porção descartável 168 pode ser usada (com a instalação de válvula dobradiça AVS completa descrita abaixo) para controlar o fluxo das bombas 19, 20, e/ou 21 (diretamente ou por meio de um sistema de controle dentro do cliente de monitoramento 6) ou pode ser usada para indicar quando uma quantidade predeterminada de fluida foi alimentada para o paciente 5, em tal caso, um sinal é enviado para as bombas 19, 20 e/ou 21 para parar o fluxo de fluido (diretamente ou por meio de um sistema de controle dentro do cliente de monitoramento 6). Em algumas modalidades, a porção descartável 168, quando usada como um medidor de fluxo com a instalação de válvula dobradiça AVS completa, pode ser usada para executar uma bomba em um modo de volume fixo com um tempo de preenchimento e/ou esvaziamento variável, pode ser usada para executar em um volume variável com um tempo de preenchimento ou esvaziamento fixo e/ou variável ou pode ser executada em um intervalo de medição fixo, etc. Adicional ou alternativamente, a porção descartável 168 pode detectar condições de erro ou condições de fuga (por exemplo, o fluido está fluindo além de um limiar predeterminado) que podem ser usadas para fazer com que o medidor de taxa de fluxo que usa a porção descartável 168 emita um alarme ou alerta, por exemplo, diretamente ou para o cliente de monitoramento 6. O alarme ou alerta pode ser usado para fazer com que as uma ou mais das válvulas 16, 17, 18 e/ou 25 impeçam o fluxo de fluido adicional.
[00202] Referindo-se novamente à Figura 59, a porção descartável 168 pode ser formada por duas ou mais folhas de filme de barreira ou camadas do filme de barreira e uma folha plástica rígida que são vedadas por calor em conjunto. A porção descartável 168 pode ser usada com a (ou é parte da) porção descartável 194 das Figuras 60 a 62, a porção descartável 201 das Figuras 63 a 65, a porção descartável 208 das Figuras 66 a 68 e a porção descartável 220 da Figura 69. As rotas de fluido podem ser incorporadas no filme e/ou no plástico rígido (por exemplo, as mesmas podem ser termicamente formadas ou simplesmente uma área do filme que não é vedada por calor). Por exemplo, a porção rígida pode definir as rotas de fluido 174 e 181 e a câmara de AVS 175; e uma camada flexível pode ser colocada sobre a folha rígida de modo que a camada flexível seja geralmente plana quando em um estado sem pressão sobre a camada rígida.
[00203] Por exemplo, a porção descartável 168 pode ser formada a partir de três camadas com o uso de uma folha plástica rígida com uma membrana/filme de barreira em ambos os lados que contém as rotas de fluido encaminhadas em um dos (ou ambos) lados conectados por furo(s) passante(s) na folha plástica rígida (por exemplo, uma "via").
[00204] A câmara de AVS 175 pode ser incorporada no filme e/ou plástico rígido (por exemplo, termicamente formado ou simplesmente uma área do filme que não é vedado por calor; isto é, a câmara expande com o potencial elastomérico quando preenchido). O fluido pode ser encaminhado para a câmara de AVS 175 por meio das rotas de fluido no filme/membrana, por exemplo, ao usar o projeto de três camadas. Por exemplo, a câmara de AVS 175 pode ser alimentada por furos na câmara de AVS 175 com as rotas de fluido 174 e 181 no lado oposto. Em algumas modalidades, esses furos são parte de um sistema de válvulas que funciona nas rotas de fluido no lado oposto. Os tubos 170 e 180 podem realizar interface nas rotas de fluido 174. Os tubos 170 e 180 incluem válvulas de oclusão normalmente fechadas 172 e 178, respectivamente. Adicional ou alternativamente, em algumas modalidades da presente descrição, as válvulas de oclusão 172 e/ou 178 podem ser válvulas de uma via.
[00205] A janela de análise espectral e purga de ar 176 pode ser transparente para o imageamento espectral e/ou análise da composição do fluido contido na mesma. Por exemplo, a janela de análise espectral 176 pode ser usada por uma câmera para detectar sangue na mesma ou para determinar a absorção espectral ou reflexão do material na mesma que é comparado a um banco de dados para determinar a composição provável do fluido e/ou uma concentração de um material.
[00206] A purga de ar 176 pode incluir uma membrana hidrofóbica microporosa que tem um lado em contato com o fluido infundido e o outro lado é exposto ao ar atmosférico. A membrana hidrofóbica microporosa pode ser localizada, em algumas modalidades específicas, em uma seção pressurizada da trajetória de fluxo. A janela de análise espectral e purga de ar 176 pode incluir um coletor de bolha de ar integral para impedir o fluxo livre de bolhas e/ou a pressão pode conduzir as bolhas coletadas através da membrana enquanto o fluido passa através do coletor, etc.
[00207] A porção descartável 168 pode incluir opcionalmente diversos recursos de alinhamento 182, que podem ser marcadores de tinta, furos, reentrâncias ou outro(s) recurso(s) de alinhamento. A porção descartável 168 pode ser construída com o uso de estampagem, formação de vácuo e vedação por calor e pode usar materiais conhecidos por ser compatíveis com fluidos de infusão, por exemplo, materiais de bolsa IV, policarbonatos, Topázio, etc.).
[00208] As Figuras 60 a 62 mostram diversas vistas de uma porção descartável de um único lado 194 de um medidor de fluxo em concordância com uma modalidade da presente descrição. A Figura 60 mostra uma vista lateral da porção descartável 194 de um medidor de fluxo, a Figura 61 mostra uma vista superior da porção descartável 194 do medidor de fluxo e a Figura 62 mostra uma vista de extremidade da porção descartável 194 do medidor de fluxo.
[00209] A porção descartável 194 inclui uma ou mais camadas de filme 195 que definem um espaço de fluido 196 com um filme inferior 197 que pode ser rígido (em algumas modalidades, o filme inferior 197 é semirrígido ou flexível). Conforme é visto facilmente na Figura 61, o filme 195 também forma uma câmara de AVS 198. Conforme visto na Figura 62, a câmara de AVS 198 é posicionada para medir o fluido que flui para dentro e para fora da câmara de AVS 198 por meio da rota de fluido 199. A rota de fluido 199 realiza interface com a câmara de AVS 198 que permite que a mesma se expanda conforme o fluido entra na câmara de AVS 198 a partir da rota de fluido 199. A rota de fluido 199 pode reter um volume de, em algumas modalidades específicas, 0,025 cm3 permitindo uma taxa de fluxo máxima de 300 mililitros por hora. As camadas 195 são ligadas por calor ao longo do comprimento 200.
[00210] Conforme mostrado na Figura 62, a rota de fluido 199 formada pela camada 195 é visível e a câmara de AVS 198 é também visível; entretanto, a camada 195, em algumas modalidades, passa da rota de fluido 199 para a câmara de AVS 199 ao passa do lado esquerdo da porção descartável 194 para o lado direito conforme mostrado na Figura 61. Por exemplo, na Figura 62, a camada de rota de fluido 199 é relativamente proximal (ao longo de um comprimento 284 da Figura 61) à câmara de AVS 198 (que é ao longo de um comprimento 285 da Figura 62), que é distal na vista mostrada na Figura 62.
[00211] As Figuras 63 a 65 mostram diversas vistas de uma porção descartável de dois lados 201 de um medidor de fluxo em concordância com uma modalidade da presente descrição. A porção descartável 201 inclui um ou mais filmes superiores 202 com um ou mais filmes inferiores 203 que definem juntos um espaço de fluido 204. Qualquer um dos filmes 202 e/ou 203 pode ser rígido, semirrígido, flexível ou elástico. Em modalidades específicas adicionais, uma camada rígida e plana pode ser posicionada entre as camadas 202 e 203 (não retratadas) com as camadas 202 e 203 sendo flexíveis.
[00212] Conforme é facilmente visto na Figura 64, os filmes 202 e 203 formam uma câmara de AVS 205. Conforme é facilmente visto na Figura 65, a câmara de AVS 205 pode medir o fluido recebido a partir de uma rota de fluido 206. Também, o fluido pode sair da câmara de AVS 205 por meio da rota de fluido 206. Conforme também mostrado na Figura 65, a interface ligada e/ou vedada por calor 207 é mostrada. Conforme mencionado, em algumas modalidades, um membro rígido (não mostrado) pode ser colocado no centro das camadas 202 e 203 definindo assim duas câmaras de AVS 205 e duas rotas de fluido 206; nessa modalidade específica, um furo pequeno pode existir entre as duas rotas de fluido 206 e/ou as duas câmaras de AVS 206 para fornecer a equalização de pressão entre as mesmas. Qualquer conformidade de modo comum da rota de fluido 206 seria considerada por uma das câmaras de AVS 205 fornecendo assim um autobalanceamento das medições AVS.
[00213] As Figuras 66 a 68 mostram diversas vistas de uma porção descartável de lado oposto com três camadas 208 de um medidor de fluxo em concordância com uma modalidade da presente descrição. A porção descartável 208 é formada por uma camada superior 209 e uma camada inferior 212 que têm uma camada plástica rígida 210 entre as mesmas. A camada plástica rígida 210 tem dois furos 217 e 218 que permitem que o fluido passe entre um espaço de fluido 211 e a câmara de AVS 213.
[00214] O fluido passa da rota de fluido 215 através dos furos 217 e 218 para transgredir através da câmara de AVS 213. Também, a porção descartável 208 inclui uma porção ligada por calor 219.
[00215] A Figura 69 mostra uma vista superior de outra porção descartável 220 de um medidor de fluxo em concordância com outra modalidade da presente descrição. A porção descartável 220 inclui uma ou mais camadas ligadas a um corpo rígido 259. O corpo rígido 259 inclui uma porção de interrupção 260. A câmara de AVS 261 pode se projetar para fora de ambos os lados do corpo rígido 259 permitindo que uma instalação AVS (não mostrada) que cerca a câmara de AVS 261 estime o volume da câmara de AVS 261. O ar pode transgredir completamente através da porção de interrupção 260 de modo que um volume variável possa ser posicionado completamente (ou substancialmente) ao redor da câmara de AVS 261. A porção descartável 220 pode ser formada a partir de uma ou mais camadas elásticas vedadas ao corpo rígido 259. A porção descartável 220 inclui rotas de fluido 262 e 263 que permitem que o fluido transgrida e saia através da câmara de AVS 261.
[00216] A Figura 70 mostra um medidor de fluxo 221 que inclui uma instalação de válvula dobradiça AVS completa e uma porção descartável de lado único (por exemplo, a porção descartável 194 da Figura 62) em concordância com uma modalidade da presente descrição. O medidor de fluxo 221 pode preencher 0,025 cm3de líquido para até 300 milímetros por hora.
[00217] A instalação de válvula dobradiça AVS inclui a instalação de válvula dobradiça AVS superior 192 e a instalação de válvula dobradiça AVS inferior 193. A instalação de válvula dobradiça AVS inferior 192 pode ser levemente orientada para o assentamento apropriado no apoio inferior 233 e/ou pode incluir uma folha de plástico rígida ou reforço para complementar os respiros 224. As instalações de válvula dobradiça AVS superior e inferior 192 e 193 podem cercar de modo circunferencial o volume de fluido AVS 224, por exemplo, apenas o exterior da vedação por calor com o uso de uma "pinça"passante/de protrusão; e um anel em O pode ser também ser usado opcionalmente para vedar o volume de fluido AVS 224. O medidor de fluxo 221 pode incluir opcionalmente um sensor de ar conforme descrito no presente documento, por exemplo, sensor de ar com base em câmera e/ou ultrassônico, para determinar se o ar além de um limiar está sendo entregue para um paciente; um alarme ou alerta pode ser emitido em resposta ao ar que excede o limiar. Adicional ou alternativamente, o ar pode ser subtraído do volume de líquido estimado como fluindo através do medidor de fluxo 221.
[00218] O medidor de fluxo 221 inclui uma câmara de referência AVS 222, um microfone de referência 223, uma porta de ressonância 224, uma válvula ou vedação de perímetro integral 225 (mostrada no estado aberto), outra válvula ou vedação de perímetro integral 230 (mostrada no estado vedado), um microfone de volume variável 226, um alto-falante 227 e um volume variável 228. O medidor de fluxo 221 também inclui um disco de mola 229. O disco de mola 229 pode incluir um furo pequeno para a equalização de pressão. O disco de mola 229 pode ser formado, em algumas modalidades, por uma camada ou filme elastomérico. Em algumas modalidades, o disco de mola 229 é usado para introduzir o fluido no volume de fluido AVS 224. O disco de mola 229 pode fornecer uma mola por meio da pré-formação e/ou o volume variável 228 pode ter uma pressão negativa ou positiva em relação ou ao ar ambiente e/ou ao fluido que flui através do volume de fluido AVS 224.
[00219] As válvulas 225 e 230 deslizam ao longo do corpo da instalação de válvula dobradiça AVS superior 192 para permitir ou ocluir o fluido de entrar ou sair do volume de fluido AVS 224. As válvulas 225 e 230 são acopladas a um atuador (por exemplo, motor de passo linear, servo linear, um seguidor de came acoplado a um came rotativo, etc.) para controlar os estados de válvula das válvulas 225 e 230. As válvulas 225 e/ou 230 podem: ser normalmente fechadas; atuadas abertas (por exemplo, com o uso de um solenoide e/ou Nitinol); incluir um sensor de posição; em formato de cone (por exemplo, um êmbolo em formato de cone do lado de rota de fluido empurra através do elastômero para furos de entrada/saída de câmara de AVS para formar uma vedação); e pode incluir uma vedação de pressão oposta para determinar se a válvula está aplicando pressão suficiente. Os atuadores podem ser acoplados a um processador revelado no presente documento (por exemplo, o processador 37 da Figura 2 ou 3). As válvulas 225 e/ou 230 podem ambas fechar em uma condição de erro para impedir o fluido de ser enviado para um paciente, por exemplo, quando o processador 37 da Figura 2 ou 3 e/ou o cliente de monitoramento 6 determina que uma condição de erro existe que exige a parada do fluxo de fluido para o paciente. O processador pode coordenar a operação da válvula 225 e 230 de modo que o volume AVS 226 seja preenchido quando, por exemplo, uma bomba de pulsação bombeia o líquido a jusante. O medidor de taxa de fluxo 221 pode coordenar sua operação com uma bomba, por exemplo, por meio das informações sem fio recebidas da bomba, tal como uma taxa de fluxo, tempos de pulso, durações de pulso, volumes de pulso, frequência de pulso, etc.
[00220] O alto-falante 227 emite uma ou mais frequências acústicas que são recebidas pelo microfone de referência 223 e pelo microfone de volume variável 226. O ganho acústico entre os microfones 223 e 226 pode ser correlacionado ao volume do volume variável 228 para determinar o volume através do medidor de taxa de fluxo 221. Adicional ou alternativamente, o desvio de fase entre os microfones 223 e 226 pode ser correlacionado ao volume do volume variável 228. O alto-falante 227 e os microfones 223 e 226 podem estar em comunicação funcional com um ou mais processadores para implantar um algoritmo para determinar o volume com o uso do AVS, por exemplo, o processador 37 da Figura 2 ou 3. Os detalhes adicionais relacionados à operação do AVS são descritos a seguir na seção intitulada "DETECÇÃO DE VOLUME ACÚSTICA".
[00221] Os filmes 231 e 233 definem um espaço de fluido 232. Conforme o fluido varia dentro do volume de fluido AVS 224 entrando e saindo por meio do espaço de fluido 232, a diferença no volume é calculada para determinar a taxa de fluxo por meio do medidor de fluxo 221. Isto é, o volume variável 228 tem uma resposta acústica que pode ser usada para determinar o volume de fluido AVS 224. O medidor de fluxo 221 também inclui trajetórias de ventilação 225 para impedir o ar de se intensificar sob o filme 233 que define o volume de fluido AVS 224.
[00222] Ainda em uma modalidade adicional da presente descrição, o medidor de taxa de fluxo 221 pode ser utilizado como parte de uma bomba de membrana. Por exemplo, um atuador (não mostrado) pode realizar interface com o disco de mola 229 (ou o filme 231) para fornecer uma ação de bombeamento com o volume de fluido AVS 224; o atuador pode existir dentro do volume variável ou pode realizar interface com o disco de mola 229 por meio de uma haste que transgride através da instalação de válvula dobradiça superior 192 (com uma vedação acústica apropriada). O volume da haste pode ser considerado na medição AVS e/ou o atuador inteiro pode estar no volume variável.
[00223] A Figura 71 mostra uma vista lateral de um medidor de taxa de fluxo 234 que inclui uma instalação AVS superior 236 e uma instalação AVS inferior 238 com as válvulas de vedação de perímetro integral 239 e 340 em concordância com uma modalidade da presente descrição. O medidor de taxa de fluxo 234 pode incluir a porção descartável 201 das Figuras 63 a 65. O medidor de taxa de fluxo 234 pode permitir fluxos de até 0,25 cm3 por preenchimento para até 300 milímetros por hora, em algumas modalidades específicas, por exemplo, 0,125 cm3 para cada lado para 150 milímetros por hora em cada lado.
[00224] A instalação AVS superior 236 mede a resposta acústica do volume variável superior 241 e a instalação AVS inferior 238 mede a resposta acústica do volume variável inferior 242. As medições da resposta acústica dos volumes variáveis superior e inferior 241 e 242 podem ser correlacionadas aos volumes variáveis superior e inferior 241 e 242. O volume da câmara de fluido AVS 243 pode ser estimado subtraindo-se um volume total predeterminado dos volumes das câmaras de AVS 241 e 242. Um processador revelado no presente documento (por exemplo, processador 37 da Figura 2 ou 3) pode estimar o volume da câmara de fluido AVS 243.
[00225] Ainda em uma modalidade adicional da presente descrição, o medidor de taxa de fluxo 234 pode ser utilizado como parte de uma bomba de membrana. Por exemplo, um ou mais atuadores (não mostrados) podem realizar interface com os discos de mola 235 e/ou 237 (ou a câmara de fluido AVS 243) para fornecer uma ação de bombeamento com o volume de fluido AVS 243; o atuador pode existir dentro dos volumes variáveis 243 e/ou 242 ou pode realizar interface com os discos de mola 235 e/ou 237 por meio de uma haste que transgride através das instalações AVS 236 e/ou 238 (com uma vedação acústica apropriada). O volume da haste pode ser considerado na medição AVS e/ou o atuador inteiro pode estar no volume variável.
[00226] A Figura 72 mostra uma vista lateral de outro medidor de taxa de fluxo 244 que inclui uma montagem AVS de um único lado 245 com volumes variáveis circundantes 246 e 2 em concordância com outra modalidade da presente descrição; O medidor de taxa de fluxo 244 pode usar a porção descartável 220 da Figura 69. Os volumes variáveis 246 e 247 podem ser em comunicação de fluido entre si ao redor das bordas da câmara de fluido AVS 248. A instalação AVS 245 mede a resposta acústica das câmaras 246 e 247 para correlacionar o volume das câmaras de AVS 246 e 247. O volume total das câmaras de AVS 246 e 247 é subtraído do volume total predeterminado para estimar o volume do fluido dentro do volume de fluido AVS 248.
[00227] Ainda em uma modalidade adicional da presente descrição, o medidor de taxa de fluxo 244 pode ser utilizado como parte de uma bomba de membrana. Por exemplo, um ou mais atuadores (não mostrados) podem realizar interface com os discos de mola 286 e/ou 287 (ou a câmara de fluido AVS 248) para fornecer uma ação de bombeamento com o volume de fluido AVS 248; o atuador pode existir dentro dos volumes variáveis 246 e/ou 247 ou pode realizar interface com os discos de mola 286 e/ou 287 por meio de uma haste que atravessa através da instalação AVS 245 (com uma vedação acústica apropriada). O volume da haste pode ser considerado na medição AVS e/ou o atuador inteiro pode estar no volume variável.
[00228] A Figura 73 mostra uma vista lateral de ainda outro medidor de taxa de fluxo 249 que inclui duas válvulas de pistão 250 e 251 em concordância com outra modalidade da presente descrição. As válvulas de pistão 250 e 251 podem ser acopladas aos atuadores que são, por sua vez, acoplados a um processador, por exemplo, o processador 37 da Figura 2 ou 3. O medidor de taxa de fluxo 249 inclui uma instalação de válvula dobradiça AVS superior 252 e uma instalação de válvula dobradiça AVS inferior 253. Os fluxos de fluido da rota de fluido 254, através de um furo 255 e para a câmara de fluido AVS 256. Portanto, o fluido pode fluir através do furo 257 (quando a válvula 251 está no estado aberto, através da rota de fluido 258) e finalmente para fora do medidor de taxa de fluxo 249. As válvulas de pistão 250 e/ou 251 podem fechar e abrir alternadamente de modo que uma das válvulas de pistão está aberta enquanto que a outra está fechada. O disco de mola 229 pode auxiliar no ingresso do fluido ou na expulsão do fluido para fora da câmara de fluido AVS 256.
[00229] Ainda em uma modalidade adicional da presente descrição, o medidor de taxa de fluxo 249 pode ser utilizado como parte de uma bomba de membrana. Por exemplo, um ou mais atuadores (não mostrados) podem realizar interface com o disco de mola 288 (ou a câmara de fluido AVS 257) para fornecer uma ação de bombeamento com o volume de fluido AVS 257; o atuador pode existir dentro do volume variável 289 ou pode realizar interface com o disco de mola 289 por meio de uma haste que transgride através da instalação AVS 252 (com uma vedação acústica apropriada). O volume da haste pode ser considerado na medição AVS e/ou o atuador inteiro pode estar no volume variável.
[00230] A Figura 74 mostra um medidor de taxa de fluxo 259 que tem instalações AVS superior e inferior (262 e 263, respectivamente) que fornecem um fluxo semicontínuo em concordância com uma modalidade da presente descrição. O medidor de taxa de fluxo 259 inclui válvulas 260, 261, 264 e 265. As válvulas 260, 261, 264 e 265 podem operar em conjunto para preencher um volume de fluido AVS 266 e 267 de uma maneira sequencial, mas oposta. Por exemplo, as válvulas 260, 261, 264 e 265 podem operar para preencher o volume de fluido AVS 266 enquanto descarregam o outro volume de fluido AVS 267 e vice versa. Isto é, quando um volume de fluido AVS está sendo preenchido, o outro volume de fluido AVS pode ter uma medição AVS tomada pela respectiva instalação AVS.
[00231] O medidor de taxa de fluxo 259 também inclui um reservatório pequeno 268 para armazenar o fluido que flui de uma bomba e um oclusor variável 269 que pode ser acoplado a um processador. O oclusor variável 269 pode ser variado de modo que a descarga dos volumes de fluido AVS 266 e 267 seja "suavizada" para produzir um fluxo semicontínuo para o paciente (por exemplo, os volumes de fluido AVS 266 e 267 podem ser carregados por mola, tal como uma mola de disco, para forçar a saída do fluido). O processador pode usar a retroalimentação das instalações AVS 262 e 263 para ajustar o oclusor variável 269 para arquivar uma taxa de fluxo alvo para um paciente.
[00232] Em uma modalidade específica, o medidor de taxa de fluxo 259: mede o fluxo ao longo de uma faixa de 0,1 a 300 ml/h; permite as taxas de fluxo não medidas de mais do que 300 ml/h a 2.000 ml/h; a resistência de fluxo não excede 6,89 kPa (1 PSI) através de uma faixa de fluxo de 0,1 a 2.000 ml/h; o acúmulo de volume ativo não excede 2 milímetros; tem um volume de retenção de menos do que 0,5 ml; tem um tamanho de menos do que 25,4 centímetros (1 polegada), por 76,2 centímetros (3 polegadas), por 25,4 centímetros (1 polegada)para o descartável; pode ser alimentado por bateria ou fio e pode funcionar a uma taxa de 100 ml/h por 8 horas na alimentação por bateria; e pode incluir uma interface de usuário que se comunica com todas as válvulas, sensores e componente de modo sem fio.
[00233] A Figura 75 mostra um medidor de taxa de fluxo 276 que tem duas instalações AVS em linha 270 e 271 com diversas válvulas 272, 273, 274, 275 e 277 para controlar o fluido que flui através das mesmas em concordância com uma modalidade da presente descrição. A válvula 275 permite a menor quantidade de fluxo de fluido para o volume AVS 279 do volume AVS 278, a válvula 274 permite que mais fluido flua para o volume AVS 279 do volume AVS 278 e a válvula 273 permite que a maior quantidade de fluido flua para o volume AVS 279 do volume AVS 278. As válvulas 273, 274 e 275 podem ser controladas para controlar o fluxo da bomba para o paciente.
[00234] As duas instalações AVS 270 e 271 podem tomar, cada uma, medições dos volumes de fluido AVS 278 e 279, respectivamente. Os volumes de fluido AVS 278 e 279 podem ser diferentes por causa de uma diferença de pressão causada pelas válvulas 273, 274 e 275 como o fluxo de fluido da bomba para o paciente. O fluxo de fluido contínuo causa uma diferença na pressão com base no princípio de Bernoulli.
[00235] Um sensor de fluxo contínuo pode utilizar o princípio de Bernoulli. Por exemplo, um orifício fixo ou outra restrição em uma trajetória de fluxo de um fluido (por exemplo, um causado por uma placa de orifício) pode ser usado para medir uma queda de pressão através do orifício para determinar a taxa de fluxo com base no princípio de Bernoulli ilustrado na Equação (33) conforme segue:
[00236] Em que Q é a taxa de fluxo volumétrico, Cd é o coeficiente de descarga que se refere à turbulência do fluxo, p é a densidade do fluido, A1 é a área de corte transversal logo em frente da restrição, A2 é a área de corte transversal da restrição e Δp é a queda de pressão através da restrição. A Equação (33) pode ser simplificada à Equação (34) conforme segue:
[00237] Ao é a área do orifício e Cf é uma constante relacionada à turbulência e geometria específica ao projeto de restritor (Cf tem tipicamente um valor entre 0,6 e 0,9 que é derivado empiricamente). Portanto, a taxa de fluxo estimada é relacionada à área do orifício e a raiz quadrada da queda de pressão medida. A taxa de fluxo estimada é também relacionada à densidade do fluido que é medido e a geometria de orifício.
[00238] Portanto, as válvulas 273, 274 e 275 do medidor de fluxo 276 podem ser consideradas um restritor (por exemplo, servindo como uma placa de orifício em um medidor de taxa de fluxo contínuo) para produzir uma diferença de pressão mensurável entre os volumes AVS 278 e 279. Os volumes AVS 278 e 279 podem ser correlacionados com as respectivas pressões porque as respectivas membranas que formam as câmaras de AVS 278 e 279 esticarão com base na pressão nas mesmas.
[00239] Por exemplo, as válvulas 272 e 277 podem ser abertas permitindo assim que o fluido flua continuamente da bomba para o paciente. Os volumes AVS 278 e 279 terão uma diferença na pressão causada pela restrição total das uma ou mais das válvulas 273, 274 e 275 (que podem, em algumas modalidades, ser modeladas como um orifício).
[00240] As medições de volume AVS diferenciais entre as câmaras de AVS 278 e 279 são proporcionais à taxa de fluxo (a diferença de pressão pode ser correlacionada à taxa de fluxo empiricamente). Qualquer alteração de pressão a jusante de modo comum resultaria em um aumento de volume em ambas as câmaras de AVS 278 e 279 subtraindo assim o aumento nas câmaras de AVS 278 e 279. Adicionalmente, uma alteração positiva predeterminada nas medições de volume AVS pode ser considerada uma indicação de uma oclusão e uma alteração predeterminada na taxa de fluxo pode acionar um alarme e/ou alerta.
[00241] As válvulas 273, 274 e 275 permitem que uma faixa de taxas de fluxo da bomba para o paciente seja usada e também alteram a faixa de medição do medidor de taxa de fluxo 276. Um processador pode atuar uma ou mais válvulas 273, 274 e 275 e pode determinar a restrição total da oclusão causada pelas válvulas 273, 274 e 275. Isto é, a configuração das válvulas 273, 274 e 275 pode ser correlacionada a um modelo, por exemplo, uma área de corte transversal de uma restrição com o uso da Equação (33) ou (34) para determinar a taxa de fluxo. O processador pode variar as válvulas 273, 274 e 275 para determinar a taxa de fluxo dentro de uma faixa de taxa de fluxo de medição desejada.
[00242] As instalações AVS 270 e 271 realizam uma medição dentro de uma quantidade predeterminada de tempo varrendo as frequências acústicas (conforme descrito no presente documento), por exemplo, para meio segundo ou 1/20 de um segundo. Em algumas modalidades, as instalações AVS 270 e 271 podem realizar dois tipos de varreduras de frequência, por exemplo, uma varredura de frequência mais curta (por exemplo, realizada em menos tempo) e/ou uma varredura de frequência completa, por exemplo, para fazer outra verificação de erro tal como, por exemplo, para verificar vazamento(s) acústico(s). O medidor de taxa de fluxo 276 pode, em algumas modalidades, coordenar com uma bomba para introduzir uma perturbação periódica para calibrar o medidor de fluxo 276 e/ou para a verificação de erro. Adicional ou alternativamente, reservatórios pequenos 400 e 401 podem fornecer amortecimento de fluido para "suavizar" o fluxo em algumas modalidades. Os reservatórios de fluido 400 e 401 podem ser formados a partir de um material elástico que define uma bexiga flexível do tipo bolha.
[00243] As válvulas 272 e 277 podem ter sua operação coordenada para verificar condições de erro. Por exemplo, a válvula 272 pode ser fechada enquanto que a válvula 277 permanece aberta para determinar se o fluido está sendo descarregado para o paciente para a verificação de erro (por exemplo, para verificar oclusões, etc.).
[00244] Em algumas modalidades, as válvulas 272, 273, 274, 275 e 277 são usadas de modo que os volumes AVS 278 e 279 sejam operados de modo que um dos volumes AVS seja preenchido com um líquido enquanto que o outro volume AVS descarrega o líquido fornecendo assim medições de fluxo contínuo por partes com o uso dos volumes AVS 278 e 270. Adicional ou alternativamente, as válvulas 272, 273, 274, 275 e 277 podem também ser usadas para fazer um teste de "fluxo para zero" para fazer uma correção de "fluxo zero" (por exemplo, corrigir a deriva de volume das medições de volume AVS).
[00245] Em uma modalidade específica, o medidor de taxa de fluxo 276: pode medir o fluxo contínuo ao longo de uma faixa de 0,1 a 300 ml/h (em algumas modalidades, até 2.000 ml/h); tem uma precisão de medição de +/- 0,02 ml/h de 0,1 a 2,5 ml/h ou 5% de outra maneira; mede rápido o suficiente para ser insensível a perturbações de fluxo de uma alteração de 10% no fluxo em 1 segundo; mede com alterações de pressão de altura de cabeça de +/- 13,79 kPa (2 PSI); não adiciona resistência de fluxo que excede 6,89 kPa (1 PSI) ao longo de uma faixa de fluxo de 0,1 a 2.000 ml/h; tem um tamanho de menos do que 25,4 centímetros (1 polegada), por 76,2 centímetros (3 polegadas), por 25,4 centímetros (1 polegada) para o descartável; pode ser alimentado por bateria ou com fio e pode funcionar a uma taxa de 100 ml/h por 8 horas em alimentação de bateria; e pode incluir uma interface de usuário que se comunica com todas as válvulas, sensores e componentes de modo sem fio.
[00246] A Figura 76 mostra uma bomba de membrana 280 que tem uma fonte de pressão negativa 281 em concordância com uma modalidade da presente descrição. A bomba de membrana 280 inclui as válvulas 282 e 283 que podem alternar entre aplicar uma pressão negativa ao volume variável 290 e aplicar pressão atmosférica ao volume variável 290. As válvulas 282 e 283 são conectadas de modo fluido ao volume de referência AVS 402 por meio de uma porta 403 que é de um tamanho suficientemente pequeno que não introduz artefatos acústicos, por exemplo, 0,508 milímetro (0,020 polegada) em algumas modalidades específicas. Um processador, por exemplo, o processador 37 da Figura 3, pode controlar as válvulas 282 e/ou 283 para alcançar uma pressão alvo dentro do volume de referência 402 conforme medido por um sensor de pressão 404. O processador, por exemplo, o processador 37 da Figura 37 da Figura 3, pode estar em comunicação funcional com as válvulas 282 e 283 e com o sensor de pressão 404.
[00247] A válvula 282 pode ser fechada e a válvula 283 pode ser aberta colocando assim o volume variável 290 em comunicação de fluido com a fonte de pressão negativa 281. Portanto, a válvula 283 pode ser fechada e as válvulas 282 abertas para colocar o volume variável 2190 em comunicação de fluido com ar atmosférico. Isso pode ser repetido continuamente para oscilar repetidamente a pressão dentro do volume variável 290. Em algumas modalidades específicas, as medições AVS são feitas quando o volume variável 402 é colocado em um estado de pressão estática (por exemplo, estabelecido à pressão ambiente, pressão negativa estática ou fechando as válvulas 282 e 283) e o volume de fluido AVS 293 é colocado em um estado de pressão estática (por exemplo, as válvulas de pistão 291 e 292 são fechadas).
[00248] Conforme mencionado anteriormente, uma fonte negativa 281 pode ser aplicada ao volume variável 290 através da abertura da válvula 283 e fechamento da válvula 282. Quando a pressão negativa é aplicada ao volume variável 290, a válvula de pistão 291 pode ser aberta e a válvula de pistão 292 fechada para puxar o fluido para o volume de fluido AVS 293. Portanto, a válvula 283 e a válvula de pistão 291 são fechadas de modo que uma medição AVS pode ser tomada pela instalação AVS 249 (a instalação AVS 294 inclui uma instalação de válvula dobradiça AVS inferior 296). Opcionalmente, as válvulas de pistão 291 e 292 podem ser fechadas antes ou durante a medição AVS. Portanto, a válvula 282 e a válvula de pistão 292 são abertas para permitir que o fluido flua para o canal de fluido 295 a partir da câmara de AVS 293. A seguir, a válvula de pistão 292 e a válvula 282 são fechadas e outra medição AVS é tomada a partir da câmara de AVS 293. A diferença nessas medições AVS pode ser correlacionada à quantidade de fluido bombeado para cada ciclo de bombeamento respectivo. Isto é, cada pulso para o paciente pode ser estimado subtraindo-se uma medição AVS de outra medição AVS. Em algumas modalidades específicas, as medições AVS são tomadas, cada uma, nas mesmas pressões do volume AVS 290 (por exemplo, à pressão atmosférica ou a uma pressão negativa estática, conforme pode ser determinado pelo sensor de pressão 404) para considerar os efeitos das pressões positiva e negativa no volume de bolha de ar mitigando assim o efeito que uma bolha de ar tem nas medições de fluxo de volume de fluido.
[00249] A Figura 77 mostra uma bomba de membrana 300 que tem uma fonte de pressão negativa 296 e uma fonte de pressão positiva 297 acoplada às válvulas 298 e 299, respectivamente, em concordância com uma modalidade da presente descrição. A fonte de pressão negativa 296 pode estar em comunicação de fluido com o volume variável 301 ao puxar o fluido para a câmara de AVS 302. Igualmente, a fonte de pressão positiva 297 pode estar em comunicação de fluido com o volume variável 301 ao descarregar o fluido para fora da câmara de AVS 302. O volume variável pode ser acoplado à pressão atmosférica 303 por meio de uma válvula 304 quando uma medição AVS é tomada.
[00250] Deve-se verificar que nenhuma mola de disco é usada na modalidade mostrada na Figura 77. O volume de fluido AVS 302 é formado por um material flácido que gera pouca ou nenhuma pressão dentro do volume variável 301. Em algumas modalidades da presente descrição, a bomba 300 toma as medições AVS todas na mesma pressão para considerar os efeitos de pressão no tamanho de bolha; por exemplo: a medição de volume AVS pode ser tomada conforme segue: (1) fechar a válvula de pistão 405, abrir a válvula de pistão 406, abrir a válvula 298, fechar a válvula 299 e fechar a válvula 304 fazendo assim com que o fluido seja puxado para a câmara de AVS 302 com a pressão negativa da fonte de pressão negativa 296; (2) fechar a válvula de pistão 406 e fechar a válvula 298; (3) abrir a válvula 304 fazendo assim com que a pressão do volume variável 301 atinja a pressão atmosférica 303; (4) fechar a válvula 304; (5) tomar uma medição AVS; (6) abrir a válvula 299 e abrir a válvula de pistão 405 descarregando assim o fluido para fora do volume AVS 302; (7) fechar a válvula de pistão 405 e fechar a válvula 299; (8) abrir a válvula 304 para igualar a pressão de volume variável à atmosfera 303; (9) fechar a válvula 304; (10) tomar uma medição AVS; (11) e comparar as medições de volume AVS para determinar o volume descarregado, por exemplo, para estimar a taxa de fluxo. O exemplo anterior pode ser modificado para tomar uma ou mais medições AVS na pressão positiva, pressão negativa, pressão atmosférica ou alguma combinação das mesmas.
[00251] Em uma modalidade ainda adicional, a fonte de pressão positiva 297 é usada para tomar medições AVS quando o volume variável 301 está sob uma pressão positiva. Por exemplo, em algumas modalidades da presente descrição, a bomba 300 toma medições AVS todas a uma pressão positiva para considerar os efeitos de pressão no tamanho de bolha; por exemplo: a medição AVS de volume pode ser tomada conforme segue: (1) fechar a válvula de pistão 405, abrir a válvula de pistão 406, abrir a válvula 298, fechar a válvula 299 e fechar a válvula 304 fazendo assim com que o fluido seja puxado para a câmara de AVS 302 com a pressão negativa da fonte de pressão negativa 296; (2) fechar a válvula de pistão 406 e fechar a válvula 298; (3) abrir a válvula 299 fazendo assim com que a pressão do volume variável 301 atinja uma pressão positiva predeterminada conforme indicada pelo sensor de pressão 407; (4) fechar a válvula 299; (5) tomar uma medição AVS; (6) abrir a válvula 304 e abrir a válvula de pistão 405 descarregando assim o fluido para fora do volume AVS 302; (7) fechar a válvula de pistão 405 e fechar a válvula 304; (8) abrir a válvula 299 fazendo assim com que a pressão do volume variável 301 atinja uma pressão positiva predeterminada conforme indicada pelo sensor de pressão 407; (9) fechar a válvula 299; (10) tomar uma medição AVS; (11) e comparar as medições de volume AVS para determinar o volume descarregado, por exemplo, para estimar a taxa de fluxo. O exemplo anterior pode ser modificado para tomar uma ou mais medições AVS na pressão positiva, pressão negativa, pressão atmosférica ou alguma combinação das mesmas.
[00252] A bomba 300 pode também, em algumas modalidades, determinar se há conformidade no sistema, tal como a conformidade causada pelo ar, tomando medições de volume AVS em duas pressões diferentes. Por exemplo, duas medições AVS podem ser tomadas durante a fase de preenchimento em duas pressões diferentes (por exemplo, pressão negativa e pressão ambiente ou alguma outra combinação) e/ou durante a fase de descarga em duas pressões diferentes (por exemplo, pressão negativa e pressão ambiente ou alguma outra combinação). A alteração no volume nas duas pressões pode ser correlacionada com a conformidade do volume AVS 302, tal como se houver uma bolha de ar no fluido. Se uma quantidade predeterminada da variação de volume AVS 302 for determinada a existir, um processador pode determinar que uma condição de erro existe e emitir um alarme ou alerta. Em ainda outra modalidade, a medição de taxa de fluxo pode ser corrigida para a medição de volume de ar tomada; Por exemplo, um processador pode determinar o volume de ar que foi entregue para o paciente ao invés de um fármaco, tal como insulina e compensar a entrega da insulina para garantir que a dose prescrita de insulina seja entregue. Por exemplo, considere as modalidades adicionais a seguir.
[00253] Em algumas modalidades da presente descrição, a conformidade pode ser estimada na bomba 300 tomando-se pelo menos duas medições AVS em diferentes pressões para considerar as bolhas de ar; por exemplo: as medições de volume AVS podem ser tomadas conforme segue: (1) fechar a válvula de pistão 405, abrir a válvula de pistão 406, abrir a válvula 298, fechar a válvula 299 e fechar a válvula 304 fazendo assim com que o fluido seja puxado para a câmara de AVS 302 com a pressão negativa da fonte de pressão negativa 296; (2) fechar a válvula de pistão 406 e fechar a válvula 298; (3) tomar uma medição AVS enquanto que o volume de referência 301 permanece sob pressão negativa; (3) abrir a válvula 304 fazendo assim com que a pressão do volume variável 301 atinja a pressão atmosférica 303; (4) fechar a válvula 304; (5) tomar uma medição AVS enquanto que o volume de referência 301 permanece à pressão atmosférica; (6) comparar as duas medições AVS de (3) e (5) para determinar a conformidade do volume AVS 302; (7) abrir a válvula 299 e abrir a válvula de pistão 405 descarregando assim o fluido para fora do volume AVS 302; (8) fechar a válvula de pistão 405 e fechar a válvula 299; (9) tomar uma medição AVS enquanto que o volume variável 301 permanece sob pressão positiva; (10) abrir a válvula 304 para igualar a pressão de volume variável à atmosfera 303; (11) fechar a válvula 304; (12) tomar uma medição AVS enquanto que o volume variável 302 permanece sob pressão atmosférica; (13) comparar as duas medições AVS de (9) e (12) para determinar a conformidade do volume AVS 302; (14) e comparar pelo menos duas medições de volume AVS para determinar o volume descarregado, por exemplo, para estimar a taxa de fluxo. O exemplo acima pode ser modificado de vários modos de modo que as duas medições AVS que têm duas pressões diferentes e pode ocorrer durante o estágio de preenchimento, estágio de descarga, qualquer outro estágio do bombeamento, com o uso de uma ou mais dentre uma medição de pressão positiva, uma medição de pressão negativa, uma medição de pressão atmosférica ou alguma combinação das mesmas.
[00254] Deve-se considerar ainda outra modalidade: o volume medição AVS e a ação de bombeamento podem ocorrer conforme segue: (1) fechar a válvula de pistão 405, abrir a válvula de pistão 406, abrir a válvula 298, fechar a válvula 299 e fechar a válvula 304 fazendo assim com que o fluido seja puxado para a câmara de AVS 302 com a pressão negativa da fonte de pressão negativa 296; (2) fechar a válvula de pistão 406 e fechar a válvula 299; (3) tomar uma medição AVS quando o volume variável 301 permanece a uma pressão negativa; (4) abrir a válvula 299 fazendo assim com que a pressão do volume variável 301 atinja uma pressão positiva predeterminada conforme indicado pelo sensor de pressão 407; (5) fechar a válvula 299; (6) tomar uma medição AVS quando o volume variável 301 está a uma pressão positiva; (7) comparar as duas medições AVS de (3) e (6) para determinar a conformidade do volume AVS 302; (8) abrir a válvula 304 e abrir a válvula de pistão 405 descarregando assim o fluido fora do volume AVS 302; (9) fechar a válvula de pistão 405 e fechar a válvula 304; (10) tomar uma medição AVS enquanto que o volume variável 301 está a uma pressão atmosférica (em outra modalidade, o volume medição AVS é tomado a uma pressão negativa); (11) abrir a válvula 299 fazendo assim com que a pressão do volume variável 301 atinja uma pressão positiva predeterminada conforme indicado pelo sensor de pressão 407; (12) fechar a válvula 299; (13) tomar uma medição AVS; (14) e comparar em duas medições de volume AVS para determinar o volume descarregado e/ou a conformidade do volume variável, por exemplo, para estimar a taxa de fluxo. O exemplo acima pode ser modificado de vários modos de modo que as duas medições AVS que têm duas pressões diferentes possam ocorrer durante o estágio de preenchimento, estágio de descarga, qualquer outro estágio do bombeamento, com o uso de uma ou mais dentre uma medição de pressão positiva, uma medição de pressão negativa, uma medição de pressão atmosférica ou alguma combinação das mesmas.
[00255] Em uma modalidade específica, a bomba de membrana 300: tem um alvo de taxa de fluxo de 0,1 a 2.000 ml/h; pode gerar pelo menos um máximo de 20,68 kPa (3 PSI) e até 68,95 kPa (10 PSI); pode puxar o fluido de um reservatório de um máximo de pressão negativa de pelo menos -13,79 kPa (-2 PSI); pode ser alimentada por bateria; pode ser alimentada por um cabo; e pode ter uma interface de usuário que se comunica de modo sem fio com um processador acoplado a todos os atuadores, válvulas, sensores de pressão e outros dispositivos.
[00256] A Figura 78 mostra um medidor de taxa de fluxo com base em sensor óptico 305 em concordância com uma modalidade da presente descrição. O medidor de taxa de fluxo 305 inclui uma fonte IR 306 que reflete a luz para fora de uma membrana flexível 307. A luz IR refletida é recebida por um sensor 308. O sensor formado pela fonte IR 306 e o sensor IR 308 pode ser um sensor com um número de peça: GP2S60 fabricado junto à Sharp Corporation. A luz refletida para fora da membrana 307 pode ser correlacionada a um volume 309. Com uma bomba a montante ou a jusante (não mostrada) usada em conjunto com as válvulas de entrada e saída (não mostradas), a taxa de fluxo pode ser calculada medindo-se a luz conforme a mesma reflete para fora da membrana 307. Já que uma alteração na pressão de fluido na linha resulta em um deslocamento da membrana de elastômero 309, a distância entre o sensor 308 varia conforme uma função da pressão na linha de fluido; portanto, a saída do sensor é proporcional à pressão na linha de fluido e pode ser correlacionada à pressão e/ou volume.
[00257] O medidor de taxa de fluxo 305 pode ser usado por uma bomba de membrana revelada no presente documento para facilitar as medições de pressão positiva e/ou negativa. A sensibilidade de pressão pode ser ajustada selecionando-se as propriedades elastoméricas da membrana e a área de contato de fluido com a membrana que forma o volume AVS 309. A propriedade refletiva da membrana elastomérica pode ser aprimorada com metal, plástico, filme ou outro material refletivo. Um sensor de temperatura pode ser adicionado para considerar os efeitos térmicos do material que forma o volume AVS 309. Um dissipador de calor e/ou controlador térmico ao redor da câmara de AVS elastomérica 309 pode ser usado para mitigar os efeitos térmicos, em algumas modalidades específicas.
[00258] A fonte IR 306 pode ser pulsada e/ou a multiplexação pode ser usada com múltiplas fontes IR 306 e múltiplos sensores 307 para inibir o erro de interferência. Uma leitura inicial pode ser usada como um deslocamento nulo e a alteração na saída de sensor pode ser correlacionada às alterações na pressão no volume AVS 308. A óptica de focagem pode ser usada com a porção descartável, por exemplo, as membranas, para facilitar a variação e alinhamento da fonte IR 306 e do sensor IR 308. Em modalidades alternativas, um sensor de proximidade ultrassônico é usado ao invés da fonte IR 306 e do sensor IR 308.
[00259] Em uma modalidade específica, o medidor de taxa de fluxo 305 pode: ter uma sensibilidade para a pressão de linha ao longo de uma faixa de -13,79 a +68,95 kPa (-2 a +10 PSI); pode medir uma pressão de linha dentro de +/-20% ao longo de uma faixa de 6,89 a 68,95 kPa (1 a 10 PSI); ter uma resolução de pelo menos 10 bits; e pode ser de baixa potência.
[00260] A Figura 79 mostra uma bomba de membrana controlada por pressão 322 em concordância com uma modalidade da presente descrição. As Figuras 80 a 82 mostram umas legendas para a referência no presente documento; isto é, refira-se à Figura 80 a 82 para a legenda dos símbolos para as Figuras 83, 85, 87, 88, 90, 91, 93, 95 e 97. Referindo-se novamente à Figura 79, a bomba de membrana 322 inclui uma instalação AVS 323 que tem um volume de referência 324 e um volume variável 325. Um volume de referência 324 inclui um alto-falante 326 para gerar um sinal acústico na câmara de referência 324 que se desloca através de uma porta 357 para o volume variável 325. O sinal acústico é recebido por um microfone de referência 327 e um microfone de volume variável 328. Os sinais dos microfones 327 e 328 são comparados para determinar uma resposta acústica para medir o volume da câmara de AVS 335. Um sensor óptico opcional 329 pode ser usado para refletir a luz fora de uma membrana que forma a câmara de AVS 335. O sensor óptico 329 pode ser usado para facilitar a estimativa do volume da câmara de AVS 335. Em algumas modalidades, múltiplos sensores ópticos 329 podem ser usados.
[00261] A bomba 353 pode ser uma bomba de diafragma, tal como uma que tem o número de peça: T3CP-1HE-06-1SNB, fabricado junto à Parker Hannifin Corporation localizada em 6035 Parkland Boulevard, Cleveland, Ohio 44124-4141; adicional ou alternativamente, outros tipos de bomba e/ou bombas fabricadas por qualquer outro fabricante pode ser utilizada.
[00262] Uma tensão variável aplicada à bomba 353 (consulte a Figura 79) pode ser ajustada em tempo real para alcançar uma pressão desejada conforme medido pelo sensor de pressão 340. A bomba 353 pode ter uma taxa de fluxo de diversos litros por minuto. O volume variável 325 pode ter um volume de ar de 0,5 cm3 e pode ser limitado por pressão entre 6,89 a 68,95 kPa (1 a 10 PSI). Em algumas modalidades, a bomba 353 tem um tempo de ciclo de preenchimento e esvaziamento de 1 Hz e uma câmara de fluido de 0,5 cm3 resultando em uma taxa de fluxo máxima de 1.800 cm3/h, por exemplo. Em modalidades adicionais, a pressão variável pode ser controlada em estouros que duram dezenas de milissegundos e seis alíquotas podem ser entregues ao longo de um intervalo de uma hora para alcançar uma taxa de fluxo de 0,1 cm3/h. Em modalidades adicionais, uma trajetória de fluxo pneumático alternativa (não mostrada) que tem uma restrição de fluxo pneumático pode ser usada para reduzir a pressão de trabalho no volume variável 324 facilitando assim as faixas de fluxo volumétrico baixo e alto.
[00263] Um reservatório de fluido 331 é acoplado através de uma trajetória de fluido para uma válvula de uma via 332. A válvula 332 pode ser uma válvula de diafragma. Um sensor óptico 333 mede quando a válvula é fechada, por exemplo, um feixe óptico pode ser quebrado quando a válvula de diafragma 332 está aberta ou o feixe óptico é quebrado quando a válvula de diafragma 332 está fechado.
[00264] O fluido se desloca para o volume AVS 335 através de uma linha de fluido 334. O fluido pode ser descarregado através de uma trajetória de fluido para uma válvula de uma via 336 que é também medida com o uso de um sensor óptico 337. Finalmente, o fluido entra em um paciente 338.
[00265] A câmara de referência 324 e o volume variável câmara 325 estão em comunicação de fluido com uma linha 339. Um sensor de pressão 340 mede a pressão da linha e, portanto, as câmaras 324 e 325. Adicional ou alternativamente, a bomba 322 inclui um sensor de temperatura 330. A pressão do sensor de pressão 340 e/ou a temperatura do sensor de temperatura 330 pode ser usada para aumentar a precisão das medições AVS.
[00266] A válvula 341 conecta o tubo 339 à pressão ambiente 342. Um sensor de pressão 343 mede a pressão ambiente. A válvula 341 é também acoplada a uma válvula 344 que, por sua vez, é conectada a uma fonte de pressão negativa 347 e uma fonte de pressão positiva 345. A fonte de pressão positiva 345 é acoplada a um sensor de pressão 346 e a fonte de pressão negativa 347 é acoplada a outro sensor de pressão 348. Em algumas modalidades específicas, a fonte de pressão positiva 345 e a fonte de pressão negativa 347 podem ser acumuladores em que as pressões predeterminadas são estabelecidas nos mesmos e ventiladas para o volume de referência 324 (por meio das válvulas 344, 341, 350 e 349) para desenvolver pressões específicas.
[00267] Uma bomba de fluxo/pressão variável 353 é acoplada a ambas as válvulas 349 e 350 para manter a pressão positiva reservatório 345 a uma pressão positiva e o reservatório de pressão negativa 347 a uma pressão suficientemente menor. As válvulas 350 e 349 são acopladas a respiros atmosféricos 354 e 351, respectivamente. A bomba de fluxo/pressão variável 353 é alimentada um sinal em 356, que pode ser alimentado de volta a um pino de saída para a verificação por um processador, por exemplo, o processador 37 da Figura 2. Também, um comutador 355 pode habilitar e/ou desabilitar a bomba 353.
[00268] Em algumas modalidades, o um ou mais sensores ópticos 329 podem ser usados como parte de uma porção interna de um ciclo de controle que tem um volume de alíquota alvo para entregar. Por exemplo, os um ou mais sensores ópticos 320 podem fornecer um controlador dentro do processador 37 da Figura 2 (por exemplo, um controlador PID) com uma estimativa para preencher ou descarregar o volume com base na deflexão da membrana da câmara de AVS 335 conforme medido pelos um ou mais sensores ópticos 329. A retroalimentação dos um ou mais sensores ópticos 329 pode ser usada para controlar o fluxo de pressão ou a temporização do pneumático na câmara de bomba AVS, por exemplo, as válvulas 231, 344, 349 e 350.
[00269] Múltiplos sensores ópticos 329 podem ser usados para triangular a posição de membrana da câmara de AVS 335; adicional ou alternativamente, a membrana pode ter recursos refletivos dispostos na superfície da membrana da câmara de AVS 335 para fornecer uma superfície refletiva para os sensores ópticos 329. Em algumas modalidades específicas, uma porção externa do ciclo de controle pode direcionar o volume de entrega de trajetória entregue ao paciente para ajustar o volume de alíquota individual. Por exemplo, a funcionalidade de detecção de volume óptica realizada pelos um ou mais sensores ópticos 329 pode fornecer uma medição de volume independente que é usada como uma verificação nas medições de volume com base em AVS e/ou para calcular erros na estimativa de volume. Em modalidades adicionais, somente as medições de volume ópticas são realizadas, isto é, nessa modalidade exemplificativa específica, nenhum AVS é usado).
[00270] A Figura 83 mostra uma bomba de membrana controlada por fluxo 358 em concordância com uma modalidade da presente descrição. A bomba de membrana controlada por fluxo 358 é similar à bomba controlada por pressão 322 da Figura 79; entretanto, a bomba de membrana controlada por fluxo 358 não tem os reservatórios 345 e 347 conforme mostrado na Figura 79.
[00271] A Figura 84 mostra diagrama de estado 359 da operação da bomba de membrana controlada por fluxo 358 da Figura 83 em concordância com uma modalidade da presente descrição. O diagrama de estado 359 inclui os estados 360 a 368. Os estados 360 a 368 são ilustrados pelas Figuras 85 a 98.
[00272] Referindo-se agora às Figuras 84, 85 e 86, um estado ocioso 360 é retratado nas Figuras 84 e 86 com a Figura 86 mostrando mais detalhes. O estado ocioso 360 inclui subestados 370 a 371. No subestado 370, diversas variáveis são estabelecidas. Após uma quantidade de tempo predeterminada após o subestado 370 estabelecer as variáveis, o subestado 371 mede diversos valores que são verificados contra faixas predeterminadas.
[00273] A Figura 85 mostra a bomba de membrana controlada por fluxo 358 da Figura 79 que ilustra a operação das válvulas quando no estado ocioso 360 do diagrama de estado da Figura 84 em concordância com uma modalidade da presente descrição. No estado ocioso 360, a válvula 341 acopla o volume de referência 324 à fonte de pressão atmosférica 342. Note que, conforme mostrado na Figura 85 que ilustra o estado ocioso 360, a membrana que forma o volume AVS 335 é deflacionada.
[00274] Conforme mostrado na Figura 86, o subestado 370 estabelece as variáveis PCadj, PCenbl, PCenb2, PCvl, PCv2, PCv3, HCvl e HCv2; por exemplo, por meio da aplicação de uma tensão de entrada em uma entrada apropriada (consulte a Figura 83). Referindo- se às Figuras 85 e 86, a variável PCadj estabelece a bomba 353, a variável PCenbl permite a entrada na bomba 353, a variável PCenb2 permite o comutador 355, a variável PCvl controla a válvula 350, a variável PCv2 controla a válvula 349, a variável PCv3 controla a válvula 341, a variável HCvl controla a válvula 332 e a variável HCv2 controla a válvula 336.
[00275] Também conforme mostrado na Figura 86, após os parâmetros serem estabelecidos no subestado 370, o subestado 371 toma diversas medições. No subestado 371, os valores de PSavs, PSatm, PCmon, OPTvar, OPThvl, OPThc2, e Tavs são tomados e comparados a faixas predeterminadas. Se qualquer um dos valores medidos estiver fora de uma faixa predeterminada, por exemplo, conforme mostrado na coluna esperada 373 na Figura 86, é determinado que uma condição de erro 372 existe; em resposta à condição de erro 372, um alerta ou alarme pode ser emitido.
[00276] O PSavs é um valor determinado a partir do sensor de pressão 340, PSatm é um valor determinado a partir do sensor de pressão 343, PCmon é um valor determinado a partir do sensor 369 para determinar se a bomba está recebendo a tensão correta da tensão de entrada 356, OPTvar é uma medição do sensor óptico 329, OPThvl é a medição do sensor óptico 333 para determinar se a válvula 332 está fechada ou aberta, OPThc2 é a medição do sensor óptico 337 para determinar se a válvula 336 está fechada ou aberta e Tavs é a medição da temperatura do sensor de temperatura 330.
[00277] Referindo-se novamente à Figura 84, após o estado ocioso 360, o diagrama de estado 359 continua para o estado de teste de vazamento de válvula positiva 361. As Figuras 87 a 88 mostram a bomba de membrana controlada por fluxo 358 da Figura 83 em uso durante o estado de teste de vazamento de válvula de pressão positiva da Figura 84 em concordância com uma modalidade da presente descrição. Note que há uma alteração na válvula 349 para permitir o bombeamento da pressão para o volume de referência 324 a partir de conforme mostrado na Figura 87. A Figura 88 mostra em que a válvula 349 é comutada novamente e o volume de referência 324 é isolado das fontes de fluido.
[00278] A Figura 89 mostra uma vista mais detalhada do estado de teste de vazamento de válvula de pressão positiva 361 da Figura 84 em concordância com uma modalidade da presente descrição. A Figura 89 pode também representar o estado 364 da Figura 84. O estado de teste de vazamento de válvula de pressão positiva 361 inclui os subestados 374 a 380.
[00279] O subestado 374 ativa a bomba 353 e estabelece as válvulas 350, 249 e 341 de modo que a pressão positiva seja aplicada ao volume de referência 324. As válvulas 222 e 337 permanecem fechadas. No subestado 374, as medições são tomadas. Se os valores medidos estiverem fora das faixas aceitáveis predeterminadas, um subestado 379 determina que uma condição de erro ocorre. Se o Alvo de pressão média Pmáx não for atingido, o estado 361 continua para o subestado 378 para esperar uma quantidade de tempo predeterminada. Esse processo é retratado na Figura 87. Os subestados 374, 375 e 378 podem ser repetidos até um número predeterminado de subestado 378 ocorrer ou uma quantidade predeterminada de tempo ser alcançada no momento em que um subestado de erro 379 determina que uma condição de erro existe.
[00280] O estado 361 pode esperar opcionalmente uma quantidade predeterminada de tempo ao passar do subestado 375 para 376. No subestado 376, a bomba 353 é desativada e as válvulas 350 e 349 desconectam o volume variável 324 da bomba 353 (conforme retratado na Figura 88). O estado 361 pode esperar opcionalmente uma quantidade predeterminada de tempo ao passar do subestado 376 para 377. No subestado 377, várias medições são tomadas, tal como uma medição AVS com o uso, por exemplo, do sistema AVS que tem o alto-falante 326 e os microfones 327 e 328 que medem o volume do volume variável 325 (com o uso de uma resposta acústica) para determinar se o volume AVS 335 está alterando assim indicando uma condição de vazamento. Adicional ou alternativamente, o sensor óptico 330 pode detectar se um movimento predeterminado da membrana 335 ocorre para determinar se uma condição de vazamento existe. Se essas medições estiverem fora de uma faixa predeterminada e/ou além de um limiar predeterminado, então uma condição de erro é determinada a existir no subestado 280.
[00281] Referindo-se novamente à Figura 84, após o estado de teste de válvula de vazamento positivo 361 ocorre, um estado de teste de válvula de vazamento negativo 362 ocorre. Refira-se às Figuras 90, 91 e 92 para uma descrição do estado de teste de válvula de vazamento positiva 362. As Figuras 90 a 91 mostram a bomba de membrana controlada por fluxo 358 da Figura 83 em uso durante o estado de teste de vazamento de válvula de pressão negativa da Figura 84 e a Figura 92 mostra uma vista mais detalhada do estado de teste de vazamento de válvula de pressão negativa 362 da Figura 84 em concordância com uma modalidade da presente descrição. Conforme mostrado na Figura 92, o estado 362 inclui subestados 381 a 387. A Figura 92 pode também ser usada para ilustrar o estado 365 da Figura 84.
[00282] O subestado 381 ativa a bomba 353 e estabelece as válvulas 350, 249 e 341 de modo que a pressão negativa seja aplicada ao volume de referência 324. As válvulas 222 e 337 permanecem fechadas. No subestado 382, as medições são tomadas. Se os valores medidos estiverem fora das faixas aceitáveis predeterminadas, um subestado 382 determina que uma condição de erro ocorre e continua para o estado 385. Se o Alvo de pressão média Pmín não for atingido, o estado 382 continua para o subestado 386 para esperar por uma quantidade predeterminada de tempo. Esse processo é retratado na Figura 90. Os subestados 381, 382 e 386 podem ser repetidos até um número predeterminado de subestado 378 ocorrer ou uma quantidade predeterminada de tempo ser alcançada no momento em que o subestado de erro 385 determina que uma condição de erro existe.
[00283] O estado 362 pode esperar opcionalmente uma quantidade predeterminada de tempo ao passar do subestado 382 para 383. No subestado 383, a bomba 353 é desativada e as válvulas 350 e 349 desconectam o volume variável 324 da bomba 353 (conforme retratado na Figura 91). O estado 362 pode esperar opcionalmente uma quantidade predeterminada de tempo ao passar do subestado 383 para 384. No subestado 383, várias medições são tomadas. Por exemplo, o sistema AVS que usa o alto-falante 326 e os microfones 327 e 328 para medir o volume do volume variável 325 (com o uso de uma resposta acústica) para determinar se o volume AVS 335 está alterando indicando assim uma condição de vazamento. Adicional ou alternativamente, o sensor óptico 330 pode detectar se um movimento predeterminado da membrana 335 ocorre para determinar se uma condição de vazamento existe. Se essas medições estiverem fora de uma faixa predeterminada e/ou além de um limiar predeterminado, então uma condição de erro é determinada a existir no subestado 387.
[00284] A Figura 93 mostra a bomba de membrana controlada por fluxo 358 da Figura 83 em uso durante o estado de preenchimento 363 da Figura 84 em concordância com uma modalidade da presente descrição. A Figura 94 mostra uma vista mais detalhada do estado de preenchimento 363 da Figura 84 em concordância com uma modalidade da presente descrição.
[00285] O estado 363 inclui os subestados 388 a 391. O subestado 288 estabelece as válvulas 350 e 351 e a bomba 353 para aplicar uma pressão negativa ao volume variável 324. A válvula 332 é também aberta e o volume AVS 335 preenche com um fluido do reservatório de fluido 331. O estado 389 toma diversas medições, incluindo uma medição óptica do sensor óptico 330, para determinar se a membrana que define o volume AVS 335 está preenchendo. Se não tiver sido preenchido, o subestado 391 espera uma quantidade predeterminada de tempo. Posteriormente, os subestados 288, 289 e 391 podem ser repetidos para pelo menos um número predeterminado de ciclos e/ou até uma quantidade predeterminada de tempo tiver passado, após a qual o subestado 390 determine que uma condição de erro existe, por exemplo, porque o reservatório 331 está vazio e/ou uma válvula está emperrada, por exemplo, a válvula 332 pode ser emperrada fechada, etc. Adicional ou alternativamente, se a medição tomada durante o subestado 389 estiver fora de uma faixa predeterminada e/ou estiver além de um limiar predeterminado, o subestado 390 pode determinar que uma condição de erro existe.
[00286] Referindo-se novamente à Figura 84, após o estado 363 ser realizado, outro teste de vazamento de válvula positiva é realizado durante o estado 364 e outro teste de vazamento de válvula negativa é realizado no estado 365.
[00287] O estado 366 toma uma medição AVS para determinar o volume da câmara de AVS 355 (consulte a Figura 95). Referindo-se agora às Figuras 95 e 96: a Figura 95 mostra a bomba de membrana controlada por fluxo 358 da Figura 83 em uso durante um estado de medição AVS 366 e a Figura 96 mostra uma vista mais detalhada do estado de medição AVS 366 da Figura 84.
[00288] O estado 366 inclui os subestados 392 e 395. O subestado 392 faz com que o alto-falante 329 emita uma ou mais frequências acústicas e o subestado 393 toma medições dos microfones 327 e 328 para determinar uma resposta acústica. A resposta acústica é correlacionada a um volume da câmara de AVS 335 e é, assim, também correlacionada ao fluido na câmara de AVS 335. A resposta acústica e outras medições são tomadas durante o subestado 393. Os subestados 392 e 393 podem ser opcionalmente repetidos, por exemplo, mostrados como o subestado 395. Se uma ou mais medições do subestado 392 estiverem fora de uma faixa predeterminada e/ou estiverem além de um limiar predeterminado, o subestado 394 pode determinar que um estado de erro existe.
[00289] Referindo-se novamente à Figura 84, após as medições AVS serem tomadas no estado 366, o estado de esvaziamento 367 esvazia o volume AVS 335. A Figura 97 mostra a bomba de membrana controlada por fluxo 358 da Figura 83 em uso durante o estado de esvaziamento 367 da Figura 84 e a Figura 98 mostra uma vista mais detalhada do estado de esvaziamento da Figura 84.
[00290] Conforme mostrado na Figura 98, o estado de esvaziamento 367 inclui os subestados 396 a 399. O subestado 396 estabelece as válvulas 350 e 349 e a bomba 353 para aplicar uma pressão positiva ao volume de referência 324. O subestado 396 também abre a válvula 336 para permitir que o fluido flua para o paciente 338. Durante o subestado 387, diversas medições são tomadas e o subestado 397 continua para o subestado 399 para esperar uma quantidade predeterminada de tempo. Os subestados 396, 397 e 399 repetem até o sensor óptico 329 determinar que o volume AVS está abaixo de uma quantidade predeterminada. Se as medições tomadas durante o subestado 397 estiverem fora de uma faixa predeterminada e/ou uma medição excede um limiar predeterminado (isto é, acima ou abaixo do limiar) o subestado 398 determina que uma condição de erro existe. Se o subestado 399 repetir um número predeterminado de vezes e/ou operar por uma quantidade predeterminada de tempo, o subestado 398 pode determinar que uma condição de erro existe, por exemplo, uma válvula emperrada tal como a válvula 336 e/ou uma oclusão a jusante pode estar impedindo o volume AVS de descarregar o líquido para o paciente 338, por exemplo.
[00291] Referindo-se novamente à Figura 84, após o estado 367, o estado 368 toma uma medição AVS. A medição AVS 368 pode ser comparada à medição AVS 366 para determinar uma quantidade de fluido entregue a um paciente 338. Por exemplo, no estado de esvaziamento 367, alguma parte do fluido pode permanecer no volume AVS 335. Comparando-se a diferença entre as medições AVS, a quantidade de fluido descarregada abaixo da linha para o paciente 338 pode ser estimada.
[00292] A Figura 99 mostra uma bomba de membrana 411 que tem uma membrana elástica 412 que é nivelada com uma porção descartável 413 e aplica uma força a um líquido em concordância com uma modalidade da presente descrição. Isto é, a ação da membrana 412 fornece uma atuação para mover o fluido através da bomba de membrana 411. A bomba de membrana 411 inclui uma instalação AVS 417 que se acopla a uma porção descartável 418. A instalação AVS 417 pode ser encaixada rapidamente, pode aparafusar em ou pode incluir travas para fixar à porção descartável 418. A bomba de membrana 411 inclui uma porta de preenchimento pneumático 414. A porta de preenchimento pneumático 414 pode ser conectada a qualquer bomba de ar conforme descrito no presente documento. Em modalidades ainda adicionais, a porta de preenchimento pneumático 414 pode ser conectada a uma bomba de líquido, por exemplo, uma bomba de seringa ou outra bomba de líquido. Em algumas modalidades, pressões positivas e negativas são aplicadas à porta de preenchimento pneumático 414, que é usada em conjunto com as válvulas 415 e 416 para bombear o fluido. Em algumas modalidades, uma pressão negativa é aplicada à porta de preenchimento pneumático 414 e a propriedade elástica da membrana 412 é usada para sugar o líquido através da válvula 416. Em algumas modalidades, uma pressão positiva é aplicada à porta de preenchimento pneumático 414 e a propriedade elástica da membrana 412 é usada para expelir o líquido através da válvula 415.
[00293] As Figuras 100 e 101 mostram duas modalidades de bombas do tipo pulmão em concordância com as modalidades da presente descrição. A Figura 100 mostra uma bomba do tipo pulmão 419 e a Figura 101 mostra uma bomba do tipo pulmão 420.
[00294] A bomba do tipo pulmão 419 da Figura 100 inclui um corpo rígido 421 que tem uma porta AVS ou FMS 425 para medir o volume de um reservatório 425 que é flexível. FMS é descrito nas Patentes no US 4.808.161; 4.826.482; 4.976.162; 5.088.515; 5.193.990; e 5.350.357. Em algumas modalidades, pressão positiva e/ou negativa é aplicada à porta 425 para facilitar a ação de bombeamento da bomba do tipo pulmão 419. O reservatório 424 está em comunicação de fluido com as válvulas 422 e 423. O reservatório 424 pode ser moldado ou ligado ao tubo 431 ou é formado a vácuo a partir do tubo 431, por exemplo, uma cúpula. O corpo rígido 421 pode vedar completamente ao redor do tubo 431 conforme o mesmo passa através do corpo rígido e se conecta ao reservatório 424. Aplicando-se uma pressão positiva ou negativa pode meio da porta 425, o fluido pode ser puxado para dentro e para fora do reservatório 424. Essa pressão positiva e negativa pode ser suprida por um distribuidor que também contém uma câmara de referência que permite as medições FMS por meio da porta 425. Adicional ou alternativamente, o corpo rígido 421 pode incluir hardware, tal como, por exemplo, um processador para controlar as válvulas 422 e 425, uma instalação AVS acoplada à porta 425, etc. O líquido é puxado da válvula 422 e sai por meio da válvula 423. As válvulas 422 e 423 podem ser válvulas de diafragma. As válvulas 422 e 423 podem ser alternativamente fechadas e abertas, uma em relação a outra e sincronizadas com qualquer pressão positiva e/ou negativa aplicada por meio da porta 425. Por exemplo, uma sequência de bombeamento pode ocorrer conforme segue: (1) fechar a válvula 413 e abrir a válvula 422; (2) aplicar uma pressão negativa à porta 425; (3) fechar a válvula 422; (4) estimar o volume de fluido no reservatório 425 (por exemplo, com o uso de AVS ou FMS); (5) repetir as etapas (1) a (4) até um volume predeterminado estar dentro do reservatório; (6) abrir a válvula 425; (7) aplicar uma pressão positiva à válvula 425; (8) fechar a válvula 423; (9) estimar o volume de fluido no reservatório; (10) comparar os volumes medidos durante as etapas (9) e (4) para determinar uma quantidade de líquido descarregada; (11) e repetir (1) a (10) até uma quantidade predeterminada de líquido ter sido bombeada.
[00295] A bomba do tipo pulmão 420 da Figura 101 inclui um corpo rígido 426 que tem uma porta AVS ou FMS 430 para medir o volume de um reservatório 429 que é flexível. Em algumas modalidades, pressão positiva e/ou negativa é aplicada à porta 430 para facilitar a ação de bombeamento da bomba do tipo pulmão 420. O reservatório 429 está em comunicação de fluido com as válvulas 427 e 428. A bomba do tipo pulmão 420 pode ser similar à bomba do tipo pulmão 419 da Figura 99; entretanto, a válvula 427 é aberta e a válvula 428 é fechada para bombear o fluido para o reservatório; e a válvula 428 é aberta e a válvula 427 é fechada para bombear o fluido para fora do reservatório.
[00296] As Figuras 102 a 104 mostram diversas gaxetas para vedar uma bomba do tipo pulmão em concordância com modalidades adicionais da presente descrição. A Figura 102 mostra um tubo 432 que pode ser vedado pelas 433 e 434 do corpo rígido da bomba do tipo pulmão (por exemplo, o corpo rígido 421 da Figura 99 ou o corpo rígido 426 da Figura 100). Em outras modalidades, 422 e 424 podem ser parte de um alojamento, travamento ou mecanismos de portas. Figura 103 mostra um tubo 425 que inclui uma vedação de gaxeta 426. A vedação de gaxeta 426 pode empurrar para esquerda e direita causando uma vedação melhor onde os dois lados das superfícies de vedação se encontram (isto é, 422 e/ou 424). A Figura 104 mostra outro modo de vedar um tubo 432 incluindo uma gaxeta 427 que veda sendo comprimida entre uma estrutura de vale 427 e uma placa de compressão 429.
[00297] A Figura 105 mostra outra bomba de pulmão 430 em concordância com outra modalidade da presente descrição. A bomba do tipo pulmão 430 inclui uma peça rígida 431 ligada ao redor de um tubo 432 que cria uma gaxeta de vedação de face que veda contra uma estrutura de anel 433 quando uma pressão é aplicada à peça rígida 431. A peça rígida 431 pode ser uma estrutura circular, por exemplo, uma estrutura de anel similar a uma arruela.
[00298] As Figuras 106 a 112 ilustram a operação de uma bomba de pistão enquanto realiza várias verificações em concordância com uma modalidade da presente descrição. As verificações descritas em conjunto com a bomba de pistão das Figuras 106 a 112 podem também ser usadas com uma bomba peristáltica que tem um êmbolo orientado por mola conforme descrito no presente documento. A Figura 106 mostra uma bomba 434 que inclui um pistão 435, um diafragma 436, uma válvula de entrada 437, uma válvula de saída 438 e uma bomba câmara 439. O pistão 435 pode ser acoplado a um atuador linear 54 (não mostrado nas Figuras 106 a 112) que é acoplado a um processador 37 para o controle (consulte a Figura 3).
[00299] A abertura das válvulas 437 e 438 pode ser temporizada com o movimento do pistão 435 para permitir que a integridade das válvulas seja verificada periodicamente durante a operação de bomba. O pistão 435 aplica uma pressão ou vácuo para verificar as válvulas 437 e 438 para confirmar que uma ou ambas não estão vazando antes de abrir a outra válvula. Esse processo pode ser usado para a proteção contra as condições de fluxo livre; se uma válvula não estiver vedando apropriadamente, a outra válvula não é aberta. A mesma configuração pode ser usada para verificar o ar na câmara de bombeamento, oclusões a montante e oclusões a jusante.
[00300] Em algumas modalidades, o pistão 435 e as válvulas 437 e 438 podem ser acionados por um conjunto de cames acionado por um único motor. Adicionalmente, em algumas modalidades, o pistão 435 é carregado por mola de modo que o came levante o pistão 435 e a mola retorne o pistão 435 para a posição para baixo; essa modalidade específica pode ter uma pressão de entrega relativamente constante.
[00301] Em algumas modalidades da presente descrição, a posição do pistão 435 e/ou a posição do diafragma 436 podem ser determinadas com o uso de um sensor. Em algumas modalidades, a posição do pistão 435 pode ser determinada com o uso de um codificador, um sensor magnético, um potenciômetro ou sensores rotativos em uma haste de came, etc. Em modalidades adicionais, a posição do pistão 435 é medida diretamente com o uso de um sensor óptico, um sensor LVDT (transformador de diferencial variável linear), um sensor de efeito hall ou outro linear sensor. A posição do diafragma 436 pode ser percebida com o uso de uma instalação AVS conforme descrito em outro lugar no presente documento (por exemplo, a instalação AVS 417 da Figura 98 pode ser usada para determinar a posição do diafragma 436). Em algumas modalidades adicionais, nenhum pistão é usado e o diafragma é movido com o uso da pressão pneumática conforme descrito no presente documento.
[00302] As Figuras 107 a 112 ilustram vários estágios da bomba de pistão da Figura 106. A Figura 107 ilustra uma verificação de ar e verificação de vazamento de válvula de entrada 437. O pistão 435 aplica uma força para baixo enquanto as válvulas 437 e 438 estão fechadas. Se o pistão 435 se mover uma distância predeterminada e/ou além de uma velocidade predeterminada, o processador 37 pode determinar que ar excessivo existe dentro da bomba câmara 439. Se o pistão 435 comprimir uma quantidade e continuar lentamente a se mover em direção ao fundo da bomba câmara 439, o processador pode determinar que uma das válvulas 437 e/ou 438 está vazando. Por exemplo, se uma válvula 437 e/ou 438 estiver vazando, o volume com a câmara de bomba 439 diminuirá continuamente. O movimento (ou velocidade) causado por ar excessivo na câmara de bomba 439 pode estar a uma velocidade diferente do que o movimento causado por um vazamento; e, em algumas modalidades específicas, o processador 37 pode distinguir entre ar excessivo na câmara de bomba 439 e/ou um vazamento em uma das válvulas 437 e 438. Por exemplo, o pistão 435 pode se mover para baixo a uma primeira velocidade e se aproxima rapidamente uma velocidade muito lenta; se a velocidade lenta continuar, então pode ser determinado que o movimento lento continuado após a aceleração negativa abrupta é uma indicação de um vazamento em uma das válvulas 437 e 438.
[00303] A Figura 108 mostra um estágio no qual uma verificação de oclusão a jusante é realizada. A válvula de saída 438 é aberta e o fluido na câmara de bomba 439 é entregue para o paciente. Se o volume não alterar, pode haver uma oclusão a jusante. Adicional ou alternativamente, se o pistão 435 se mover mais lentamente do que um limiar e/ou se mover mais lentamente do que uma descarga de fluido anterior por uma quantidade predeterminada, o processador 37 (consulte a Figura 3) pode determinar que uma oclusão a jusante ocorreu. Adicional ou alternativamente, se o pistão 435 parar de se mover menos do que uma quantidade predeterminada de movimento (por exemplo, com uma força predeterminada aplicada ao pistão 435), então, o processador 37 pode determinar que uma oclusão a jusante ocorreu.
[00304] A Figura 109 ilustra os estágios nos quais a válvula de saída 438 é fechada. A Figura 110 ilustra o estágio no qual o pistão 435 é levantado. A válvula de saída 438 permanece fechada. O estiramento do diafragma 436 resulta no vácuo na câmara de bomba 439. Se uma das válvulas 437 e 438 estiver vazando, o fluido na câmara de bombeamento 439 aumentará. Se o diafragma 436 se mover por uma quantidade predeterminada, o processador 37 pode determinar que uma válvula está vazando e emitir um alerta e/ou alarme.
[00305] A Figura 111 ilustra um estágio em que a câmara de bomba 438 é preenchida e uma verificação de oclusão a montante é realizada. A válvula de entrada 437 é aberta e a câmara de bomba se preenche 438 com o líquido. Se a câmara de bomba falhar em se preencher por uma quantidade predeterminada, então, o processador pode determinar que uma oclusão a montante existe ou a bolsa IV está vazia. Adicional ou alternativamente, se a câmara se preencher 438 muito lentamente ou mais lentamente do que um preenchimento anterior por uma quantidade predeterminada, o processador 37 pode determinar que uma oclusão a montante existe. A Figura 112 ilustra o estágio no qual a válvula de entrada 437 é fechada. Os estágios ilustrados nas Figuras 107 a 112 podem ser repetidos até uma quantidade predeterminada de fluido ser entregue a um paciente.
[00306] As Figuras 113 e 114 ilustram uma bomba de pistão 441 em concordância com outra modalidade da presente descrição. Conforme mostrado na Figura 113, a bomba de pistão 441 inclui um cassete descartável 442 incluindo uma membrana pré-formada 440 e um corpo de cassete 445. A membrana pré-formada 440 ser um ou mais dentre um PVC elastomérico tal como, Sarlink, Pebax, Kraton, um Santopreno, etc. A membrana pré-formada 440 pode ser fixada ao corpo de cassete 445 com o uso de qualquer método, incluindo ligação a quente, soldagem a laser, com o uso de uma ligação adesiva ou de solvente, fixação ou soldagem ultrassônica, soldagem RF ou sobremoldagem. Quando a membrana pré-formada 440 é comprimida, conforme mostrado na Figura 114, a membrana retornará para seu formato original conforme mostrado na Figura 113 após o pistão 443 ser retirado. As Figuras 115 e 116 mostram duas vistas de um cassete 444 que tem diversas bombas de membrana 441. O cassete 444 pode ser formado por um corpo rígido que define o corpo de cassete com duas camadas elásticas dispostas ao redor do corpo rígido. O corpo rígido pode formar o reservatório de modo que a camada elástica forme a membrana pré-formada conforme ilustrado nas Figuras 113 e 114.
[00307] A Figura 117 mostra uma instalação 446 que tem um cassete 447 que inclui uma bomba de membrana 451 e válvulas do tipo vulcão 449 e 450 em concordância com uma modalidade da presente descrição. A bomba de membrana 451 inclui um êmbolo de bomba 452 que realiza interface com uma membrana 451. Conforme o êmbolo 451 alterna, o fluido é puxado da trajetória de fluido 454 e para fora da trajetória de fluido 456. A válvula do tipo vulcão 449 é uma válvula de uma via que permite o fluido para o volume de fluido 455 a partir da válvula do tipo vulcão 449, mas não no sentido inverso. Um atuador pode prensar contra a membrana 456 em algumas modalidades para auxiliar a ação de uma via da válvula do tipo vulcão 449.
[00308] A válvula do tipo vulcão 450 é uma válvula de uma via que permite o fluido para fora da válvula de fluido 455 através da trajetória de fluido 455 e a válvula do tipo vulcão 450 (mas não no sentido inverso). Um atuador pode prensar contra a membrana 457 em algumas modalidades para auxiliar a ação de uma via da válvula do tipo vulcão 450.
[00309] A instalação 446 também inclui uma instalação AVS 448. A instalação AVS inclui um volume de referência 458 que tem um alto- falante 459 e um microfone 460. O volume variável 461 inclui um microfone 462. O alto-falante 459 e os microfones 460 e 462 são acoplados a um processador 37 para medir o volume do volume de fluido 455 e coordenar a operação do êmbolo 452 conforme descrito no presente documento.
[00310] O êmbolo 452 pode realizar interface com uma ou mais vedações acústicas acopladas à instalação AVS 448. O processador 37 pode estar em comunicação funcional com um sensor de posição (por exemplo, um acoplado a um atuador linear do êmbolo) para determinar a posição do êmbolo 452. O processador 37 pode considerar a quantidade de volume que o êmbolo 37 desloca conforme o mesmo alterna para dentro e para fora do volume variável 461; essa correção de volume pode ser feita medindo-se diretamente o deslocamento do êmbolo (452) ou medindo-se um ângulo de haste de acionamento acoplado a um came que move o êmbolo 452.
[00311] A Figura 118 mostra um mecanismo de rolete 463 de uma bomba com base em cassete em concordância com uma modalidade da presente descrição. O mecanismo de rolete 463 inclui roletes 464, 465 e 466. Os roletes 464, 465 e 466 se movem em uma direção circular e aplicam uma pressão para baixo novamente a um cassete 467 que tem um corpo de cassete 468 e uma membrana 469. Os roletes 464, 465 e 466 podem estar em um trilho e podem ser espaçados de modo que pelo menos um rolete engate o cassete 467. O mecanismo de rolete 463 pode ser controlado por um motor de passo. O mecanismo de rolete 463 pode auxiliar o líquido de bomba a uma taxa de, por exemplo, 0,1 ml/h.
[00312] O mecanismo de rolete 463 pode ser usado para estimar o fluxo de fluido com base na velocidade de seu movimento, por exemplo. Os roletes 464, 465 e 466 pode ser desengatado do cassete 467 para facilitar o fluxo não ocluso e/ou criar uma condição de fluxo livre desejada.
[00313] A Figura 119 mostra as trajetórias de fluido 470 de uma bomba com base em cassete para o uso com o mecanismo de rolete da Figura 118 em concordância com uma modalidade da presente descrição. As trajetórias de fluido 470 incluem uma área de interação de rolete 471 que tem uma trajetória 472 e uma trajetória de desvio 473. As trajetórias de fluido 470 podem incluir um filme formado a vácuo ligado a um apoio sulcado para formar recursos flexíveis elevados. A trajetória 470 inclui oclusores 474 e 475. Os oclusores 474 e 475 podem ser independentemente oclusos. As trajetórias 472 e 473 podem ter áreas de corte transversal iguais ou diferentes. O mecanismo de rolete 463 pode interagir com a área de interação de rolete 472 para criar taxas de fluxo diferentes com base na taxa de movimento do mecanismo de rolete 463 e a área de corte transversal total de todos os canais que são não oclusos (por exemplo, quais dos recursos oclusos 474 e 475 são engatados). Os recursos de oclusor 474 e 475 podem ser válvulas do tipo vulcão com um êmbolo que pode ser aplicado na membrana da válvula do tipo vulcão para impedir o fluido de fluir em qualquer direção. Em outras modalidades, os oclusores 474 e 475 podem ser válvulas de diafragma acopladas a um atuador, tal como um solenoide.
[00314] As trajetórias de fluido 470 podem incluir um capacitor de fluido 476 para armazenar o fluxo de líquido (por exemplo, suavizar o líquido). Adicional ou alternativamente, uma instalação AVS pode ser acoplada ao capacitor de fluido 476 para medir o fluido que flui entre os mesmos.
[00315] Em outra modalidade, uma ou mais das trajetórias de fluido 472 ou 473 incluem um filme flexível plano ligado a um apoio sulcado com os recursos moldados no apoio rígido (corpo de cassete). Nessa modalidade, o rolete 463 tem um recurso que forma recessos no canal 478 a fim de pinçar o canal 478. Essa modalidade pode também ter recursos moldados que permitem que um pistão de cabeça esférica restrinja variavelmente o fluxo através do canal 478 (por exemplo, os recursos oclusos 474 e 475). A geometria dos recursos que formam recessos no canal e a cabeça de pistão podem ser ajustadas para permitir perfis de fluxo diferentes com base no engate linear do pistão. Em uma modalidade, o descartável tem um canal 472 para o mecanismo de rolete 463 e um segundo canal 473 que atua como um desvio da área de rolete. Os dois canais 472 e 473 em conjunto com os oclusores 474 e 475 permitem que o cassete (que pode ser descartável) seja usado em um modo de desvio ou um modo de bomba. Em algumas modalidades, o mecanismo de rolete 463 da Figura 119 é sempre engatado acima do canal 478, mas não sobre o canal de desvio 473.
[00316] Em uma modalidade, o mecanismo de rolete 463 pode ser usado para taxas de fluxo altas e o desvio 474 pode ser usado para taxas de fluxo baixas. Por exemplo, em algumas modalidades específicas, quando as trajetórias de fluido 472 e 473 têm uma área de corte transversal de 0,4 cm, as taxas de fluxo podem ser de 100 ml/h a 1.000 ml/h com o uso de um motor de passo para atuar o percurso linear dos roletes de 250 cm/h a 2.500 cm/h; o desvio 473 é usado para alcançar taxas de fluxo sob 100 cm/hora.
[00317] A Figura 120 mostra as trajetórias de fluido 478 de uma bomba com base em cassete para o uso com o mecanismo de rolete da Figura 118 em concordância com uma modalidade da presente descrição. As trajetórias de fluido 478 incluem duas trajetórias 479 e 480 e uma trajetória de desvio 481. O mecanismo de rolete 470 da Figura 118 realiza interface com as trajetórias de fluido 470 e 480. As trajetórias de fluido 478 são também acopladas aos oclusores 482, 483 e 484.
[00318] A Figura 121 mostra os estágios 310, 311 e 312 de um teste de infiltração em concordância com uma modalidade da presente descrição. O teste de infiltração ilustrado pela Figura 121 inclui um rolete de oclusor 313 que é prensado contra um tubo 314 (conforme mostrado no estágio 311) que é, então, puxado através de um movimento de rolamento (mostrado no estágio 314). O rolete de oclusor 313 pode estar nas bombas 19, 20 e/ou 21 (consulte a Figura 1) ou no monitor de sítio de infusão 26 (Consulte a Figura 2). O cliente de monitoramento 6 pode instruir o rolete de oclusor 313 a realizar um teste de infiltração. Por exemplo, o cliente de monitoramento 6 pode instruir um motor de passo acoplado ao oclusor de rolete 313 a puxar o líquido para fora do paciente 5 (Consulte a Figura 1). O cliente de monitoramento 6 pode, então, receber uma estimativa da quantidade de sangue que entra no monitor de sítio de infusão 26 (consulte a Figura 1) do detector de infiltração 32 (consulte a Figura 2). O detector de infiltração 32 determina se a quantidade apropriada de sangue é puxado para o monitor de sítio de infusão 26 durante os estágios do teste de infiltração ou, alternativamente, o cliente de monitoramento 6 pode receber dados brutos do detector de infiltração 32 para determinar se a quantidade apropriada de sangue é puxada para o monitor de sítio de infusão 26 (Consulte a Figuras 1 e 2).
[00319] Conforme mencionado anteriormente, o detector de infiltração 32 da Figura 2 pode ser um detector de infiltração com base em câmera 32 conforme descrito acima em relação ao sistema 108 da Figura 33 quando usado para capturar as imagens ilustradas pela Figuras 37 e 38. As Figuras 37 e 38 ilustram as imagens tiradas pela câmera 109 do sistema 108 da Figura 33 para estimar o sangue que entra no monitor de sítio de infusão 26 da Figura 2 durante um teste de infiltração. Isto é, o sistema 108 da Figura 33 pode estar dentro do detector de infiltração 32 do monitor de sítio de infusão 26 (consulte a Figura 2) para detectar o sangue quando o oclusor de rolete 313 da Figura 121 atua para puxar o sangue para o monitor de sítio de infusão 26 da Figura 2.
[00320] Durante o estágio 312, um volume de retirada 315 é assim puxado de um paciente 5. Uma câmera 109 da Figura 33 em um monitor de sítio de infusão 26 (por exemplo, dentro do detector de infiltração 32) pode determinar se o sangue é retirado do paciente conforme mostrado na Figuras 37 e 38. Se nenhum sangue for puxado para o tubo dentro do monitor de sítio de infusão 26 (consulte a Figura 2), pode ser uma indicação de que uma infiltração ocorreu. Adicional ou alternativamente, a câmera 109 da Figura 33, em conjunto com um sensor de pressão 33 e/ou volume sensor 169, pode ser usada para determinar qual quantidade de pressão faz com que o sangue seja puxado de volta para o tubo 41.
[00321] Em algumas modalidades, o fluido é retornado para o paciente 5 atuando o oclusor de rolamento 313 na direção oposta ou erguendo o oclusor 313 do tubo 314. Em uma modalidade adicional, um reservatório a montante compatível pode ser incluído que retém o fluido de retirada (as válvulas podem direcionar o fluido inverso para o reservatório a montante compatível). O reservatório a montante pode ser acoplado a uma câmara de AVS conforme descrito no presente documento ou é uma câmara separada. A câmara de AVS pode ter o volume de retirada de fluido medido por um processador acoplado à mesma e/ou comunicado para o cliente de monitoramento 6. Adicional ou alternativamente, as bombas 19, 20 e 21 são paradas durante um teste de infiltração ou podem auxiliar na retirada do fluido, em conjunto com o oclusor de rolamento 313 ou ao invés do oclusor de rolamento 313.
[00322] Em modalidades adicionais, uma câmara compatível é usada entre o oclusor de rolete 313 e o paciente 5. O volume de deslocamento da câmara membrana durante a retirada é monitorado com o uso de, por exemplo, AVS ou um sensor óptico. A deflexão da câmara membrana é proporcional à pressão na linha de fluido 314, a quantidade da deflexão da membrana é proporcional ao esforço para puxar o sangue para a tubulação. Uma quantidade limiar da pressão de retirada necessária para puxar o sangue para fora do paciente 5 é usada para determinar se uma infiltração existe. Adicionalmente, se uma quantidade limiar de tempo for exigida para a retirada, isso pode ser usado como uma indicação de que uma oclusão a jusante existe ou uma infiltração existe. Portanto, a câmara membrana poderia ser monitorada ao longo do tempo e detectar uma taxa na alteração de pressão que é uma indicação do esforço de retirada (conforme determinado pelo processador 37 da Figura 2).
[00323] A Figura 121 mostra os estágios de um teste de infiltração 316 e 318 em concordância com uma modalidade da presente descrição. Um pistão 319 pode ser disposto em qualquer lugar ao longo da linha de fluido ou em uma bomba 19, 20 ou 21 da Figura 2 ou o pistão 319 pode ser disposto no monitor de sítio de infusão 26 da Figura 2. No estágio 316, uma válvula 318 permanece aberta e o pistão 319 é prensado contra uma membrana 320, mas o fluido continua a fluir para o paciente. No estágio 317, a válvula 318 é fechada e o pistão 319 é erguido, após o qual a resiliência da membrana 320 recua e puxa o fluido para trás. O fluido de retirada retorna para o paciente quando o pistão atua de volta para o estado de repouso conforme mostrado no estágio 316. Uma câmera 109 da Figura 33 em um monitor de sítio de infusão 26 no detector de infiltração 32 (consulte a Figura 2) pode determinar se o sangue é retirado do paciente 5 conforme descrito acima. Se nenhum sangue for puxado para o tubo dentro do monitor de sítio de infusão 26 (consulte a Figura 2), isso pode ser uma indicação de que uma infiltração ocorreu.
[00324] Em algumas modalidades, a área de superfície de elastômero e as propriedades de elastômero são selecionadas em combinação com o volume de câmara de modo que haja uma pressão de fluido determinada máxima que é aplicada durante a retirada, por exemplo, as propriedades podem ser escolhidas de modo que haja pressão de retirada suficiente para retirar o sangue para a área de monitoramento, entretanto, haveria pressão insuficiente para retirar o sangue para o monitoramento quando uma infiltração tiver ocorrido. Adicional ou alternativamente, o sangue deve ser retirado dentro de uma quantidade predeterminada de tempo; de outra maneira, pode ser determinado que uma condição de infiltração existe. A quantidade de tempo permitida para a retirada pode ser usada com critérios predeterminados para determinar se uma infiltração ocorreu (isto é, permitir que a câmara de retirada persista com a retirada por uma quantidade predeterminada de tempo enquanto procura pela indicação de sangue com o uso da câmera 109 e determinar que uma infiltração ocorreu se nenhum sangue for detectado pelo sensor de infiltração 32 (consulte as Figuras 2 e 33), por exemplo, uma câmera 109, antes da quantidade predeterminada de tempo ter passado).
[00325] As Figuras 123 e 124 mostram um reservatório com base em célula 485 em concordância com uma modalidade da presente descrição. O reservatório com base em célula 485 pode ser os reservatórios 2, 3 ou 4 da Figura 1. O reservatório com base em célula 485 inclui a espuma de célula 486 que pode absorver o líquido construído de um material compatível para amortecer o movimento de uma substância de infusão. A espuma de célula 486 pode incluir uma membrana 487. A base de reservatório 488 pode ser construída com o uso de um reservatório de fluido rígido, semirrígido ou não rígido para aumentar a estabilidade de substância de infusão na presença de cisalhamento de fluido.
[00326] Por exemplo, ao usar uma base semirrígida 488, a espuma de célula 486 pode incluir uma espuma de silicone de célula aberta para preencher a cavidade de reservatório normalmente vazia. A espuma de célula 486 pode auxiliar a impedir o derramamento dos conteúdos de reservatório para auxiliar a preservar a estabilidade da substância de infusão em algumas modalidades. Escolhendo-se uma espuma com um alto grau de compressibilidade em relação tanto ao mecanismo de bombeamento quanto à taxa de mola da membrana dobrável 487, o volume residual da espuma de célula 486 pode ser mínima em algumas modalidades.
[00327] As Figuras 125 e 126 mostram um reservatório com base em tubo 489 em concordância com uma modalidade da presente descrição. O reservatório com base em célula 489 pode ser os reservatórios 2, 3 ou 4 da Figura 1. O reservatório com base em tubo 489 inclui um reservatório de tubulação 490 que pode alojar um líquido. O reservatório com base em tubo 489 pode ser ventilado através de um filtro 491. O filtro 491 pode ser parte do respiro das Figuras 51 a 55. Por exemplo, um mecanismo de bombeamento (por exemplo, uma bomba conforme descrita no presente documento, mas não mostrada nas Figuras 125 e 126) pode puxar o fluido do reservatório de tubulação 490 armazenado em uma cavidade de reservatório rígido 492 (a base 492 pode ser flexível, rígido, semirrígido e/ou parte de um cassete em algumas modalidades). O reservatório de tubulação 490 pode auxiliar a impedir o derramamento dos conteúdos de reservatório auxiliando assim a preservar a estabilidade em algumas modalidades.
[00328] A Figura 127 mostra os estágios 1 a 8 que ilustram um método para operar uma bomba de êmbolo 493 em conjunto com uma instalação AVS 494 em concordância com uma modalidade da presente descrição. Uma trajetória de fluido 495 inclui as válvulas 496, 497 e 498.
[00329] O estágio 1 mostra a válvula 498 fechada com as válvulas 496 e 497 abertas. A válvula 497 pode ser fechada enquanto o êmbolo 499 retira-se para verificar se as válvulas 498 e 497 estão vazando. Por exemplo, uma força constante pode ser aplicada ao êmbolo 499 puxando o êmbolo para cima (por exemplo, a partir de uma mola) e ambas as válvulas 496 e/ou 497 podem ser fechadas. Se o êmbolo 499 se mover para cima além de uma quantidade predeterminada ou mais rapidamente do que uma velocidade predeterminada, o processador 37 (consulte a Figura 2) pode determinar que um vazamento ocorreu. Adicional ou alternativamente, a válvula 496 pode ser fechada e o êmbolo 499 aplica uma força para cima por uma quantidade predeterminada de tempo e, então, aplica uma força para baixo. A instalação AVS 494 pode, então, realizar uma varredura AVS. Se o fluido dentro da instalação AVS (por exemplo, medido pelo volume do volume de fluido) estiver além de uma quantidade predeterminada, então, o processador pode determinar que uma das válvulas 496 e 498 pode estar vazando.
[00330] O estágio 2 mostra o fluido sendo puxado para a bomba de êmbolo 493. O estágio 3 realiza uma varredura AVS. Entre os estágios 3 e 4, uma verificação de vazamento pode ser realizada, por exemplo, as válvulas 497 e 498 podem permanecer fechadas enquanto o êmbolo 493 aplica uma força para baixo. Se houver um movimento além de uma quantidade predeterminada, pode ser determinado pelo processador que uma ou ambas as válvulas 497 e 498 estão vazando. No estágio 4, o volume do fluido da bomba de êmbolo 493 é transferido para a membrana da instalação AVS 494. No estágio 5, há uma varredura AVS para determinar o fluido na instalação AVS 494. No estágio 6, a válvula 497 é aberta e o volume do fluido é transferido da instalação AVS 494 para a bomba de êmbolo 493. Entre os estágios 5 e 6, a válvula 497 pode ser temporariamente deixada fechada para realizar outra verificação de vazamento de válvula.
[00331] No estágio 7, a válvula 497 está fechada. No estágio 8, o fluido na bomba de êmbolo 493 é descarregado. Entre os estágios 7 e 8, a válvula 498 pode permanecer inicialmente fechada para determinar se uma ou ambas as válvulas 497 e 498 estão vazando.
[00332] A Figura 128 mostra diversos estágios que ilustram um método para operar uma bomba de êmbolo em conjunto com uma instalação AVS em concordância com outra modalidade da presente descrição. Entre os estágios 1 e 2, um teste de vazamento pode ser realizado mantendo-se a válvula 500 temporariamente fechada enquanto uma força para cima é aplicada ao êmbolo 499. No estágio 2, o fluido é puxado para a bomba de êmbolo 493. Também durante o estágio 2, uma varredura AVS pode ser realizada pela instalação AVS 494. No estágio 3, o fluido é transferido para a instalação AVS 494. Também durante o estágio 2, uma varredura AVS pode ser realizada pela instalação AVS 494. Um teste de vazamento pode ser realizado entre os estágios 2 e 3 (por exemplo, mantendo-se a válvula 501 fechada ao aplicar uma força para baixa no êmbolo 499. No estágio 4, o fluido é puxado da instalação AVS 494 para o êmbolo 493. Também durante o estágio 2, uma varredura AVS pode ser realizada pela instalação AVS 494. Entre os estágios 3 e 4, um teste de vazamento pode ser realizado mantendo-se a válvula 501 temporariamente fechada enquanto uma força para cima é aplicada ao êmbolo 499. No estágio 5, o fluido é descarregado do êmbolo 493 para o paciente (isto é, além da instalação AVS 494). Um teste de vazamento pode ser realizado entre os estágios 4 e 5, mantendo-se a válvula 501 temporariamente fechada e/ou para verificar o refluxo. Um teste de vazamento pode também ser realizado durante o estágio 5 para verificar o refluxo.
[00333] A Figura 129 mostra diversos estágios que ilustram um método para usar uma bomba de êmbolo 503 que tem uma instalação AVS 504 em concordância com uma modalidade da presente descrição. No estágio 1, uma varredura AVS é realizada. No estágio 2, o fluido é puxado para o volume variável 506. No estágio 2, após o fluido ser puxado para o volume variável 453, outra varredura AVS é realizada. No estágio 3, o fluido é descarregado. No estágio 3, após o fluido ser descarregado, uma varredura AVS pode ser realizada. Note que o atuador 507 está dentro do volume variável 506. Portanto, o movimento do atuador 507 não afeta o volume do volume variável 506.
[00334] A Figura 130 mostra diversos estágios que ilustram um método para usar uma bomba de êmbolo 508 que tem uma instalação AVS 509 em concordância com uma modalidade da presente descrição. O atuador 507 é localizado fora do volume variável 509. A bomba de êmbolo 508 usa um conjunto IV padrão 510 de modo que a conformidade da tubulação 510 puxe o líquido para dentro durante o estágio 4. O estágio 2 descarrega o líquido. Os estágios 1 a 4 podem ser repetidos.
[00335] Estágio 1, uma varredura AVS é realizada pela instalação AVS 509 e uma força a jusante pode ser aplicada ao êmbolo 512 com ambas as válvulas de diafragma 513 e 514. No estágio 2, o volume de fluido é descarregado. No estágio 3, o êmbolo 512 é retraído, após o qual uma varredura AVS pode ser realizada para determinar se as válvulas 513 e 514 estão vazando (por exemplo, a conformidade da tubulação 455 pode fornecer uma pressão negativa dentro da tubulação 510.
[00336] A Figura 131 mostra diversos estágios 1 a 5 que ilustram um método para usar uma bomba de êmbolo 515 que tem uma instalação AVS 516 em concordância com uma modalidade da presente descrição. A bomba de êmbolo 515 puxa o fluido para dentro e para fora do volume variável 517 por meio de um atuador pneumático 518. Durante o estágio 1, uma pressão positiva e/ou negativa pode ser aplicada ao volume variável 518 com ambas as válvulas 519 e 520 fechadas. Durante o estágio um, uma ou mais varreduras AVS podem ser realizadas pela instalação AVS 516. Se o volume estimado pela instalação AVS 516 alterar quando ambas as válvulas 519 e/ou 520, então, o processador 37 pode determinar que um vazamento em uma ou ambas as válvulas 519 e/ou 520 existe.
[00337] Durante o estágio 3, uma pressão positiva e/ou negativa pode ser aplicada ao volume variável 518 com ambas as válvulas 519 e 520 fechadas. Durante o estágio um, uma ou mais varreduras AVS podem ser realizadas pela instalação AVS 516. Se o volume estimado pela instalação AVS 516 alterar quando ambas as válvulas 519 e/ou 520, então, o processador 37 pode determinar que um vazamento em uma ou ambas as válvulas 519 e/ou 520 existe.
[00338] A Figura 132 mostra uma bomba de êmbolo 521 com um atuador 522 dentro do volume variável 523 para o uso com uma tubulação de conjunto IV padrão 524 em concordância com uma modalidade da presente descrição.
[00339] A Figura 133 mostra diversas vistas de uma bomba peristáltica linear acionada por came 522 que tem válvulas de diafragma 523 e 524 e um êmbolo 525 dentro de um volume variável 536 em concordância com uma modalidade da presente descrição. As vistas de corte transversal 527 e 528 mostram duas configurações tubulação de conjunto IV padrão 529 diferentes abaixo do êmbolo 525.
[00340] A Figura 134 mostra uma bomba de êmbolo 530 para o uso com uma tubulação de conjunto IV padrão 531 com um atuador 532 fora do volume variável 533 em concordância com uma modalidade da presente descrição. A Figura 135 mostra diversas vistas de uma bomba peristáltica linear acionada por came 534 que tem válvulas de diafragma 535 e 536 um êmbolo 537 dentro de um volume variável 538 com um mecanismo de came correspondente 539 fora do volume variável 538 em concordância com uma modalidade da presente descrição. Conforme os seguidores de came 540, 541 e 542 se movem para dentro e para fora do volume variável 535, o processador 37 da Figura 2 pode ajustar o volume medido para considerar as alterações no volume, os seguidores de came 540, 541 e 542 afetam o volume variável. As vistas de corte transversal 543 e 544 mostram duas configurações diferentes da tubulação de conjunto IV padrão 545 para o êmbolo 537 realizar interface.
[00341] A Figura 136 mostra uma bomba de êmbolo 546 que tem um embolo 547 dentro de um volume variável 548 com um atuador 549 fora do volume variável 548 em concordância com uma modalidade da presente descrição. O processador 37 é acoplado a um sensor de posição da Figura 2 para considerar o volume da haste do êmbolo 547 conforme se move para dentro e para fora do volume variável 548.
[00342] A Figura 137 mostra uma bomba peristáltica linear acionada por came 550 que tem um êmbolo 551 dentro de um volume variável 552 com um mecanismo de came correspondente 553 fora do volume variável 552 e válvulas de diafragma 554 e 555 no alojamento do volume variável 552 em concordância com uma modalidade da presente descrição. As válvulas de diafragma 554 e 555 podem também formar a vedação acústica para a interface do volume variável 552 e da tubulação de conjunto IV padrão 556. As vistas de corte transversal 557 e 558 são mostradas para ilustrar a configuração da interface do êmbolo 551 com a tubulação de conjunto IV padrão 556.
[00343] A Figura 138 mostra uma bomba de êmbolo 559 que tem um êmbolo 560 dentro de um volume variável 561 e válvulas de diafragma 562 e 563 fora do volume variável 561 em concordância com uma modalidade da presente descrição. O atuador 564 (por exemplo, um mecanismo de came, motor linear, atuador linear, etc.) é localizado fora do volume variável 561. O processador 37 da Figura 2 pode compensar a haste do êmbolo 560 conforme o mesmo entra e sai do volume variável 561.
[00344] A Figura 139 mostra diversas vistas de uma bomba peristáltica linear acionada por came 562 que tem um êmbolo 563 dentro de um volume variável 564 com um mecanismo de came correspondente 565 e válvulas de diafragma 566 e 567 fora do volume variável 564 em concordância com uma modalidade da presente descrição. As vistas 569 e 570 mostram duas configurações diferentes da tubulação de conjunto IV padrão 568. A tubulação de conjunto IV padrão 568 pode ser posicionada por uma pista (por exemplo, definida abaixo, acima e/ou ao redor da tubulação 568).
[00345] A Figura 140 ilustra os estágios 1 a 5 da detecção de oclusão com o uso de uma bomba de êmbolo 571 que tem uma instalação AVS 572 e um mecanismo de diafragma orientado por mola 573 dentro do volume variável 574 em concordância com uma modalidade da presente descrição. A bomba de êmbolo 571 inclui as válvulas de diafragma 575, 576, e 577.
[00346] No estágio 1, as válvulas de diafragma 575, 576 e 577 estão fechadas. O volume variável 574 pode ser medido como o mecanismo de diafragma orientado por mola 573 comprime o tubo 578. Se o volume do volume variável aumentar (por exemplo, o diâmetro de tubo dentro do volume variável 574 diminuir), então, o processador 37 da Figura 2 pode determinar que uma ou ambas as válvulas 576 e 577 estão vazando. Adicional ou alternativamente, o mecanismo de diafragma orientado por mola 573 pode incluir um sensor para estimar o volume do líquido dentro do tubo 573 dentro do volume variável 574. O sensor pode ser, por exemplo, um sensor de efeito hall linear. Se o sensor indicar que o mecanismo de pinçamento 573 está fechando lentamente apesar de que as válvulas de diafragma 575, 576 e 577 estão fechadas, o processador 37 pode determinar que uma condição de erro existe (consulte a Figura 2).
[00347] No estágio 2, a válvula 576 está aberta e o atuador 579 comprime o tubo 573 preenchendo assim o tubo dentro do volume variável com um líquido. No estágio 3, a válvula 576 está fechada. No estágio 4, a válvula 577 está aberta. Se não houver oclusão, o líquido dentro do mecanismo de diafragma orientado por mola 573 descarregará o líquido. Na Figura 137, o estágio 4 mostra uma vista 580 em que não há oclusão e o mecanismo de diafragma orientado por mola 573 descarrega o líquido e o estágio 4 também mostra uma vista 581 em que o mecanismo de diafragma orientado por mola 573 não descarrega (ou não descarrega completamente) o líquido. Em algumas modalidades da presente descrição, a posição do, então, mecanismo de diafragma orientado por mola 573 durante o estágio 4 é usada para determinar se uma condição de oclusão a jusante existe (por exemplo, o processador 37 pode determinar que uma oclusão existe). O estágio 5 mostra duas vistas 582 e 583. A vista 582 do estágio 5 mostra quando nenhuma oclusão a jusante existe e a vista 583 mostra o estágio 5 quando uma oclusão a jusante existe (note os volumes de diferença do mecanismo de diafragma orientado por mola 573 nas duas vistas 582 e 583). Uma varredura AVS e/ou o sensor de posição do mecanismo de diafragma orientado por mola 573 pode ser usada no estágio 5 para determinar se o volume do líquido dentro do volume variável 573 excede um limiar predeterminado de modo que o processador 37 da Figura 2 determina que a oclusão a jusante existe.
[00348] A Figura 141 mostra uma bomba 600 com um êmbolo carregado por mola 604 dentro de um volume variável 605 de uma instalação AVS 606 com um êmbolo atuado 604 fora do volume variável 605 em concordância com uma modalidade da presente descrição. A válvula 602 pode ser fechada e a válvula 601 aberta com o êmbolo 604 retraído para permitir que o tubo 607 empurre o fluido embaixo do êmbolo 604.
[00349] As válvulas 601 e 603 são fechas e a válvula 602 aberta enquanto que o êmbolo 604 pressiona contra o tubo 607 para forçar o fluido para a região de tubo 607 disposta dentro do volume variável 605; isso faz com que o êmbolo carregado por mola (ou orientado por mola) 604 atue para aumentar a quantidade de energia armazenada em sua mola. A válvula 602 é fechada e uma medição AVS é tomada. Portanto, a válvula de diafragma 603 é aberta o que força o fluido dentro do volume variável 605 para fora do tubo 607 e em direção ao paciente. Portanto, a válvula 602 é fechada e outra varredura AVS é realizada. As medições de volume AVS são comparadas para determinar a quantidade de fluido descarregada através da bomba 600. O êmbolo orientado por mola 604 pode ser um único êmbolo com uma mola fixada a uma haste para aplicar uma força para baixo no tubo 607.
[00350] A Figura 142 mostra uma bomba peristáltica linear 608 com válvulas de diafragma 609 e 610 e uma haste de came 611 disposta dentro um volume variável 612 de uma instalação AVS 613 que tem o mecanismo de diafragma orientado por mola 614 (consulte a vista 615) disposto na mesma e um êmbolo 616 e uma válvula de diafragma 617 fora do volume variável 612 em concordância com uma modalidade da presente descrição. A maneira de operação pode ser a mesma que a bomba 600 da Figura 141 (por exemplo, o êmbolo 616 força o fluido para expandir o mecanismo de pinçamento 614 e carregar as molas associadas).
[00351] A Figura 143 mostra uma bomba peristáltica linear 618 com válvulas de diafragma 619, 620 e 621 e um êmbolo 622 disposto fora de um volume variável 623 de uma instalação AVS 624 em concordância com uma modalidade da presente descrição. A maneira da operação pode ser a mesma que na bomba 600 da Figura 141.
[00352] A Figura 144 mostra os estágios 1 a 5 de uma bomba de êmbolo 625 que tem uma câmera ou sensor óptico 626 para medir o volume dentro de um tubo 627 que reside dentro de uma câmara 628 em concordância com uma modalidade da presente descrição. A bomba de êmbolo 625 inclui um mecanismo de diafragma orientado por mola 629. Um atuador 634 aplica uma força de bombeamento para forçar o fluido para a região do tubo 627 dentro da câmara 628 da maneira similar à bomba 600 da Figura 141.
[00353] No estágio 1, as válvulas 630, 631 e 632 estão fechadas. O sensor óptico ou câmera 626 estima o volume dentro da região do tubo 627 disposto dentro da câmara 628. O êmbolo 633 pode comprimir o tubo 627 para determinar se o êmbolo 633 se move além de uma quantidade predeterminada para realizar uma verificação das válvulas 630 e 631. Isto é, se o êmbolo 633 movido além de uma quantidade limiar, um processador 37 pode determinar que uma das válvulas 630 e 631 está vazando.
[00354] No estágio 2, a válvula 631 é aberta e o fluido é forçado para a câmara 628 pela atuação do êmbolo 633. No estágio 3, outra estimativa de volume óptica é feita após ambas as válvulas 631 e 632 serem fechadas. No estágio 4, a válvula 632 está aberta. Se uma oclusão existir, o mecanismo de pinçamento orientado por mola 629 não pode descarregar todo o fluido para fora do tubo 627 dentro da câmara 628. Se nenhuma oclusão existir, então, o mecanismo de diafragma orientado por mola 629 pode descarregar o fluido. Durante o estágio 5, uma medição de volume é feita para determinar se o fluido foi descarregado além de um limiar. Se o fluido não tiver sido descarregado além de um limiar, o processador 37 da Figura 3 determina que uma oclusão existe
[00355] A Figura 145 mostra uma bomba de êmbolo 635 que tem uma câmara 636 que tem um sensor óptico 637 para estimar o volume de fluido de um tubo 638 que tem um mecanismo de diafragma orientado por mola 639 ao redor do tubo 638 e um êmbolo 640 e válvulas de diafragma 641, 642 e 643 em concordância com uma modalidade da presente descrição. O sensor óptico 637 pode ser um dispositivo de tempo de voo de LED ou uma câmera. A maneira da operação da bomba de êmbolo 635 pode ser a mesma que na bomba de êmbolo 625 da Figura 144.
[00356] A Figura 146 mostra uma bomba de êmbolo 644 que tem uma câmara 645 que tem um sensor óptico 646 para estimar o volume de fluido de um tubo 647 que tem um mecanismo de diafragma orientado por mola 648 ao redor do tubo 647 e um êmbolo 649 e válvulas de diafragma 650, 651 e 652 fora da câmara 645 em concordância com uma modalidade da presente descrição. A bomba de êmbolo 644 pode operar da mesma maneira de operação da bomba de êmbolo 625 da Figura 144.
[00357] A Figura 147 mostra diversas vistas de uma bomba de êmbolo 653 que tem uma instalação AVS 655 com uma válvula de diafragma 656 e 657 disposta dentro do volume variável 658 da instalação AVS 659 e um êmbolo 660 e uma válvula de diafragma 661 dispostos fora do volume variável 658 em concordância com uma modalidade da presente descrição. Note que as válvulas de diafragma 656 e 657 atravessam totalmente o volume variável 658. A Figura 148 mostra duas vistas de corte transversal da bomba de êmbolo da Figura 147 em concordância com uma modalidade da presente descrição. A Figura 149 mostra duas vistas de corte transversal alternativas da bomba de êmbolo da Figura 147 em concordância com uma modalidade da presente descrição. Note nas duas vistas da Figura 148, a válvula de diafragma é disposta ao redor do tubo e na Figura 149, a válvula de diafragma é disposta em um lado do tubo.
[00358] A Figura 150 ilustra os estágios 1 a 4 durante a operação normal de uma bomba de êmbolo 662 que tem um êmbolo orientado por mola 663 em concordância com uma modalidade da presente descrição. No estágio 1, o êmbolo 663 é puxado para longe do tubo 664 e a válvula de diafragma 665 é aberta. Uma medição AVS é tomada. No estágio 2, a válvula de diafragma 665 é fechada e o êmbolo 663 comprime o tubo 664. Outra medição AVS é tomada. No estágio 3, a válvula de diafragma 666 é aberta e o êmbolo 663 empurra o fluido para fora do tubo 664. Uma varredura AVS é realizada para estimar o volume do fluido entregue. Em algumas modalidades, o êmbolo 663 inclui um sensor de efeito hall linear que correlaciona o movimento do êmbolo entre os estágios 2 e 3 para estimar a quantidade de fluido descarregada.
[00359] A Figura 151 ilustra os estágios para detectar uma oclusão para a bomba de êmbolo 622 da Figura 150 em concordância com uma modalidade da presente descrição. O estágio 3 compara as medições AVS quando uma oclusão ocorre versus uma entrega de fluido normal. O processador 37 da Figura 3 pode detectar quando não bastante líquido é entregue indicando assim ao processador que uma oclusão ocorreu.
[00360] A Figura 152 ilustra os estágios 1 a 2 para detecção de vazamento para a bomba de êmbolo 622 da Figura 150 em concordância com uma modalidade da presente descrição. No estágio 1, a válvula de diafragma 665 é aberta e o êmbolo 663 é aberto puxando assim o fluido para o tubo 664. No estágio 2, após a válvula de diafragma 665 ser comprimida contra o tubo 664, o êmbolo aplica uma força contra o tubo 664. Se uma das válvulas 665 e 666 estiver vazando, no estágio 2, a medição AVS indicaria um vazamento de fluido (isto é, o volume variável aumentaria).
[00361] A Figura 153 ilustra os estágios 1 a 2 para detectar uma detecção de bolha e/ou válvula falhada para a bomba de êmbolo 602 em concordância com uma modalidade da presente descrição. Conforme mostrado no estágio 2, se o volume variável aumentar além de um limiar predeterminado e não continuar a aumentar, o processador 37 da Figura 3 pode determinar que a bolha existe no tubo 664.
[00362] A Figura 154 ilustra os estágios para a detecção de reservatório vazio e/ou detecção de oclusão a montante para uma bomba de êmbolo 662 em concordância com uma modalidade da presente descrição. Conforme mostrado no estágio 2, se as varreduras AVS indicarem que o fluido não está sendo puxado para o tubo 664, então, o processador 37 da Figura 3 pode determinar que o reservatório a montante está vazio.
[00363] A Figura 155 ilustra o estágio para o impedimento de fluxo livre para uma bomba de êmbolo 662 em concordância com uma modalidade da presente descrição. Isto é, quando uma condição de fluxo livre é detectada, o êmbolo 663 pode comprimir contra o tubo 664 para parar o fluxo livre.
[00364] A Figura 156 ilustra os estágios para uma verificação de válvula de pressão negativa para a bomba de êmbolo 662 em concordância com uma modalidade da presente descrição. O estágio 1, o êmbolo 663 é comprimido contra o tubo 664 e ambas as válvulas 665 e 665 são fechadas. No estágio 2, o êmbolo 663 é levantado a partir do tubo 665. Se houver um vazamento, a conformidade do tubo 664 puxará o fluido que é detectado pelas varreduras AVS. Conforme mostrado no Estágio 3, as válvulas 665 e 665 são abertas.
[00365] As Figuras 157 a 158 mostram vistas de uma bomba de êmbolo 670 que tem uma haste de came 671 que atravessa o volume variável 672 de uma instalação AVS 673 em concordância com uma modalidade da presente descrição;
[00366] As Figuras 159 a 162 ilustram diversos perfis de came em concordância com diversas modalidades da presente descrição. Os perfis de came das Figuras 159 a 162 podem ser usados com a bomba peristáltica 662 das Figuras 150 a 158 ou qualquer bomba suficiente revelada no presente documento.
[00367] A Figura 159 mostra um perfil de came que usa a verificação de integridade descrita nas Figuras 150 a 158 exceto para uma verificação de válvula de pressão negativa e pode ser usado para o bombeamento para frente e bombeamento apara trás. O bombeamento para trás pode ser usado durante um teste de infiltração conforme descrito no presente documento. A Figura 160 mostra um perfil de came que usa as verificações de integridade descritos nas Figuras 150 a 158 sem a verificação de pressão negativa. A rotação do came em de uma maneira para frente e para trás causa o fluxo de fluido no perfil de came da Figura 160 quando o came é balançado de 0 a 155 graus. O bombeamento posterior é realizado no perfil de came da Figura 160 girando-se a haste de came para frente e para trás de 315 graus a 160 graus. Na Figura 161, um perfil de came é mostrado que usa a verificação de integridade descrita nas Figuras 150 a 158 exceto para uma verificação de válvula de pressão negativa. O perfil de came na Figura 161 pode ser usado para fornecer o fluxo de fluido para frente da bomba. A Figura 161 mostra um perfil de came que pulsa o fluido quando girado continuamente em uma direção com um fluxo de fluido total zero. O gráfico no canto direito inferior da Figura 162 mostra o movimento para alcançar o movimento de fluido de enxágue, para trás e para frente.
[00368] A Figura 163 ilustra uma bomba peristáltica 675 que tem um êmbolo 676 e uma válvula de diafragma 677 fora de um volume variável de AVS 678 com duas válvulas de diafragma 679 e 680 na interface do volume variável de AVS 678 de acordo com uma modalidade da presente descrição. A Figura 164 ilustra estágios 1 a 5 de operação da bomba peristáltica da Figura 163 (em versão simplificada) de acordo com uma modalidade da presente descrição.
[00369] A Figura 165 ilustra uma bomba peristáltica 681 que tem dois êmbolos 682 e 683 externa a um volume variável de AVS 684 de acordo com uma modalidade da presente descrição. A Figura 166 ilustra vários estágios 1 a 6 da bomba peristáltica 681 da Figura 165 de acordo com uma modalidade da presente descrição;
[00370] A Figura 167 ilustra uma bomba peristáltica 685 que tem um êmbolo 686 com um sensor linear 687 de acordo com uma modalidade da presente descrição. A Figura 168 ilustra um gráfico de dados a partir do sensor linear 687 da bomba peristáltica 685 da Figura 167 de acordo com uma modalidade da presente descrição. Conforme mostrado na Figura 168, a quantidade de movimento do êmbolo 686 entre o estágio pressurizado (por exemplo, ambas as válvulas de diafragma fechadas 688 e 689 e a mola do êmbolo 686 aplicando uma força novamente no tubo 690) e o estágio de entrega (por exemplo, a válvula de diafragma de saída 689 é aberta) é correlacionado à quantidade de fluido descarregado. A correlação entre as quantidades de fluido descarregado com a saída delta a partir do sensor 687 pode ser determinada empiricamente. O êmbolo 686 pode ser carregado por mola contra o tubo 690 de modo que o came somente entre em contato com um seguidor de came acoplado ao êmbolo 686 a fim de levantar o êmbolo 686 para longe do tubo 690.
[00371] A Figura 169 ilustra os estágios da bomba peristáltica da Figura 167 de acordo com uma modalidade da presente descrição. A Figura 170 ilustra a detecção de uma condição de oclusão em relação a uma condição não oclusa de acordo com uma modalidade da presente descrição. Ou seja, os dados de posição de êmbolo são mostrados para as condições normal versus oclusa. Observe que quando há uma oclusão, o fluido não é descarregado e, portanto, a posição de êmbolo não se move tanto. Isso pode ser detectado pelo processador 37 da Figura 3. A Figura 171 ilustra a detecção de um vazamento de válvula em relação a uma condição de vedação de válvula completa. A Figura 172 ilustra a detecção de muito ar no tubo ou uma falha de válvula em relação a uma operação apropriada.
[00372] A Figura 173 mostra um diagrama de blocos que ilustra a eletrônica de uma bomba peristáltica de acordo com outra modalidade da presente descrição. Ou seja, a Figura 173 mostra a eletrônica de uma das bombas 16, 17 e 18 da Figura 1 em uma modalidade específica. A Figura 174 mostra um diagrama de blocos que ilustra a eletrônica de outra modalidade da bomba peristáltica de uma das bombas 16, 17 e 18 na Figura 1.
[00373] A Figura 175 mostra uma vista em perspectiva da bomba peristáltica 700 de acordo com uma modalidade da presente descrição. A bomba peristáltica inclui uma câmara de AVS (consultar a câmara de AVS 714 da Figura 184). A bomba peristáltica 700 inclui os cames 701, 702 e 703 que giram junto com uma haste de came 704 acoplada a um motor por meio de uma engrenagem 705. O came 702 controla uma válvula de diafragma de entrada, o came 702 controla um êmbolo e o came 703 controla uma válvula de diafragma de saída.
[00374] Os cames 701 a 703 pode ser conformado para fornecer uma ação de bombeamento peristáltico ao longo do tubo 707. Os cames 701 a 703 podem ser conformados para fornecer uma ação de bombeamento de três estágios ou uma ação de bombeamento de quatro estágios.
[00375] A ação de bombeamento de três estágios inclui os estágios 1, 2 e 3. No estágio 1, a válvula de saída está fechada, a válvula de entrada está aberta, e o êmbolo é levantado do tubo. Em uma modalidade, a válvula de saída está substancialmente fechada antes de a válvula de entrada ser substancialmente aberta. No estágio 2, a válvula de entrada está fechada, e o êmbolo orientado por mola é permitido pelo came a aplicar uma força de compressão contra o tubo 707. No estágio 3, a válvula de saída está aberta de modo que a força de compressão do êmbolo de mola comprima o fluido na direção do paciente. Um sensor linear (por exemplo, óptico ou de efeito Hall) mede a posição do êmbolo. Um processador acoplado a um motor para controlar a haste de came 704 e acoplado ao sensor linear pode comparar a diferença da posição do êmbolo no estágio 2 quando o êmbolo interrompe o movimento e comprime completamente contra o tubo 707 e no fim do estágio 3 (todo o fluido foi forçado na direção do paciente e o êmbolo interrompe o movimento devido ao fato de que nenhum fluido adicional pode ser comprimido para fora do tubo). Em outra modalidade, o processador, acoplado ao processador acoplado a um motor para controlar a haste de came 704 e acoplado ao sensor linear, pode comparar a diferença da posição do êmbolo no estágio 2 quando a taxa de movimento de êmbolo cai abaixo de um limite definido e durante o estágio 3 quando a taxa de movimento de êmbolo cai abaixo de um dado limite ou a posição de êmbolo cai abaixo de um valor definido. Os limites para a taxa de movimento e posição do êmbolo são determinados por experimentos de calibração. O processador utiliza as diferenças medidas entre os deslocamentos entre essas duas posições para correlacionar a diferença a um volume de fluido bombeado (por exemplo, comparando-se p valor delta (a diferença entre as duas medições) aos valores em uma tabela de pesquisa). Opcionalmente, no estágio 3, a abertura da válvula de saída é controlada pela rotação do came 704 para alcançar um perfil- alvo de taxa de descarga de fluido, por exemplo, o delta é utilizado entre a medição do estágio 2 e em tempo real conforme a válvula de saída está aberta no estágio 3 (por exemplo, o delta é continuamente calculado).
[00376] Durante o estágio 2, se o êmbolo se move além de um limite predeterminado e/ou além de um declive predeterminado, uma dentre a válvula de entrada e a válvula de saída pode estar vazando. Por exemplo, se o êmbolo se move rapidamente para comprimir o tubo e continua a se mover (por exemplo, além de um declive predeterminado), o processador pode determinar que uma dentre as válvulas de entrada e saída estão vazando. O processador (o processador 37 da Figura 3) acoplado ao sensor linear pode emitir um alarme e/ou alerta.
[00377] Durante o estágio 2, se o êmbolo se move além de um limite predeterminado quando os cames permitem a compressão da mola para comprimir o tubo ou o movimento diminui conforme o êmbolo atinge o tubo e então se move mais além de um limite predeterminado (conforme a bolha é comprimida), isso pode indicar que uma bolha existe no interior do tubo. Por exemplo, se o êmbolo se move conforme o seguidor de came move o êmbolo orientado por mola na direção do tubo, então para momentaneamente e então se move novamente, o processador pode determinar que o ar no interior do tubo foi comprimido. Em algumas modalidades, o movimento além de um limite predeterminado pode sugerir que o ar existe no interior do tubo. O processador acoplado ao sensor linear pode emitir um alarme e/ou alerta. Em algumas modalidades, para distinguir entre uma válvula com vazamento e uma bolha, um sensor de bolha a jusante (não é mostrado) pode ser utilizado pelo processador para distinguir entre duas condições de erro.
[00378] Em algumas modalidades, se o êmbolo orientado por mola no estágio 2 se mover na direção do tubo e não engatar o tubo até que um limite predeterminado tenha sido atravessado, o processador pode determinar que uma oclusão a montante existe e o tubo não encheu com fluido durante o estágio 1.
[00379] Em algumas modalidades, se o êmbolo orientado por mola no estágio 3 não se mover além de um limite predeterminado, o processador pode determinar que uma oclusão a jusante existe (por exemplo, o tubo não pode descarregar fluido a jusante). Adicional ou alternativamente, o processador pode determinar que uma oclusão a jusante existe quando cada ciclo dos estágios 1 a 3, menos e menos fluido é descarregado para um paciente (isto é, a compatibilidade está aumentando recebendo fluido a jusante).
[00380] Em algumas modalidades da presente descrição, os cames 701, 702, e 703 podem ser conformados para terem uma ação de bombeamento de quatro estágios.
[00381] No estágio 1, a válvula de saída está fechada, a válvula de entrada está aberta, e o êmbolo é levantado do tubo. No estágio 2, a válvula de entrada está fechada, e o êmbolo orientado por mola é permitido pelo came a aplicar uma força de compressão contra o tubo 707. No estágio 3, o êmbolo é levantado do tubo e a válvula de saída está aberta. No estágio 4, o came 702 permite o êmbolo a aplicar a força de compressão do êmbolo de mola para comprimir para fora o fluido na direção do paciente. Um sensor linear (por exemplo, óptico ou de efeito Hall) mede a posição do êmbolo. Um processador acoplado a um motor para controlar a haste de came 704 e acoplado ao sensor linear pode comparar a diferença da posição do êmbolo no estágio 2 quando o êmbolo interrompe o movimento e comprime completamente contra o tubo 707 e no fim do estágio 4 (todo o fluido foi forçado na direção do paciente e o êmbolo interrompe o movimento devido ao fato de que nenhum fluido adicional pode ser comprimido para fora do tubo). O processador utiliza as diferenças medidas entre os deslocamentos entre essas duas posições para correlacionar a diferença a um volume de fluido bombeado (por exemplo, comparando-se o valor delta (a diferença entre as duas medições) a valores em uma tabela de pesquisa). Opcionalmente, no estágio 4, o movimento do êmbolo para comprimir o tubo com uso da força de compressão do êmbolo (conforme permitido pelo came 702) é controlado pela rotação do came 704 para alcançar um perfil-alvo de taxa de descarga de fluido, por exemplo, o delta é utilizado entre a medição do estágio 2 quando o êmbolo comprime completamente o tubo e o movimento do êmbolo em tempo real visto que o êmbolo é permitido comprimir o tubo 707 (por exemplo, o delta é continuamente calculado).
[00382] Em algumas modalidades, um oclusor a jusante pode ser ajustado para suavizar o fluxo do fluido para o paciente.
[00383] Em algumas modalidades, AVS pode ser utilizado ao invés do sensor de posição linear. Em algumas modalidades, somente o sensor de posição linear é utilizado. Em ainda modalidades adicionais, tanto o AVS quanto o sensor de posição linear são utilizados.
[00384] As Figuras 176 a 180 mostram dados de várias varreduras de AVS de acordo com uma modalidade da presente descrição. As varreduras de AVS das Figuras 176 a 180 são para a bomba peristáltica 700 da Figura 175.
[00385] A Figura 176 mostra dados, incluindo uma resposta de fase e magnitude, de um volume variável ao redor do tubo 707 da bomba peristáltica 700 da Figura 175 em relação a um volume de referência. Ou seja, os dados conforme mostrado na Figura 176 são correlacionados ao volume de ar ao redor do tubo 707 (consultar Figuras 175) em uma região vedada acusticamente conforme mostrado na Figura 184 (isto é, uma câmara de volume variável).
[00386] A Figura 177 ilustra várias varreduras de AVS realizadas com uso da bomba peristáltica 700 da Figura 175. Observe que, apesar de o êmbolo ser carregado por mola contra o tubo 707 na Varredura 3 e a válvula de saída é aberta pelo came 703, o fluido não é descarregado a jusante na direção do paciente. O processador 37 da Figura 3 pode determinar que uma oclusão a jusante existe nessa circunstância.
[00387] A Figura 178 mostra várias varreduras de AVS que utilizam a bomba 700 da Figura 175. Nas varreduras 2 e 3 das Figuras 178, o came 702 permite que a mola do êmbolo comprima contra o tubo 707, porém os cames 701 e 703 forçam as válvulas de diafragma a fecharem. Na varredura 3, as válvulas de entrada e saída permaneceram fechadas, no entanto, o volume variável está aumentando, o que indica, dessa foram, que o fluido está sendo descarregado para fora de uma das válvulas de entrada e saída. O processador 37 da Figura 3 pode determinar que uma das válvulas de entrada e saída está vazando quando os dados de varreduras aparecem nas varreduras 2 e 3 apesar de as válvulas de entrada e saída permanecerem fechadas.
[00388] A Figura 179 mostra várias varreduras de AVS que utilizam a bomba 700 da Figura 175. Na varredura 1, os cames 701 e 703 fecham as válvulas, e o came 702 permite que a mola do êmbolo comprima contra o tubo 707. Na varredura 2, os cames 701 e 703 mantiveram as válvulas fechadas, no entanto, a mola do êmbolo moveu o êmbolo além de uma quantidade predeterminada. O processador 37 pode determinar que o movimento do êmbolo é devido ao fato de que o ar está no interior do tubo sob o êmbolo. Um detector de ar a jusante 24 (consultar Figura 1) pode ser utilizado para distinguir entre movimentos causados pela compressibilidade de ar quando o ar está no interior do tubo 707 abaixo do êmbolo versus uma válvula de diafragma de entrada ou de saída com vazamento.
[00389] A Figura 180 ilustra a varredura AVS realizada durante múltiplos (ciclos completos) de descarga de fluido na direção do paciente com uso da bomba 700 da Figura 175 quando existe uma oclusão a jusante. Ou seja, cada varredura pode ser realizada após o êmbolo é esperado descarregar fluido na direção do paciente. Conforme mostrado na varredura 4, a bomba 700 não está descarregando o fluido. Por exemplo, a bomba 700 pode preencher lentamente a compatibilidade a jusante do tubo 707 até que o tubo não possa mais expandir, em cujo caso, a bomba 700 tem dificuldade em bombear líquido adicional a jusante devido ao fato de que a mola do êmbolo não pode aplicar força suficiente para bombear líquido adicional a jusante. O processador 37 (consultar Figura 3) pode determinar que a entrega de líquido diminuída durante cada ciclo da bomba 700 indica que uma oclusão a jusante existe.
[00390] As Figuras 181 a 183 mostram várias vistas laterais de um mecanismo de came da bomba peristáltica da Figura 175 de acordo com uma modalidade da presente descrição. A Figura 181 mostra uma vida em corte lateral do êmbolo 706. O movimento do êmbolo 706 e do seguidor de came 709 é monitorado por um sensor de posição de seguidor de came óptico 711.
[00391] Existem vários dispositivos que podem ser utilizados para detectar a posição do êmbolo de bomba 706 e das válvulas de diafragma da bomba da Figura 175. Esses incluem, porém sem limitação, um ou mais dentre os seguintes: ultrassônico, óptico (refletivo, interferômetro de laser, câmera, etc.), compasso de calibre linear, magnético, comutação de contato mecânica, medição de luz infravermelha, etc. Em uma modalidade, uma instalação de sensor óptico refletivo pequeno (doravante "sensor óptico") que encaixa nas modalidades exemplificativas da bomba peristáltica 175, conforme mostrado e descrito, por exemplo, no presente documento, pode ser utilizada. O sensor óptico nas várias modalidades tem uma faixa de detecção que acomoda os componentes os quais o sensor óptico pode estar detectando, por exemplo, em algumas modalidades, o êmbolo 706. Na modalidade exemplificativa qualquer sensor óptico pode ser utilizado, incluindo, porém sem limitação, um Sharp GP2S60, fabricado por Sharp Electronics Corporation, que é uma subsidiária dos EUA da Sharp Corporation de Osaka, Japão.
[00392] Em várias modalidades, o aparelho de bombeamento pode ser baseado no princípio de compressão indireta de um segmento de tubo flexível através da aplicação de uma força de restauração contra o segmento de tubo por um aparelho baseado em mola. Conforme mostrado na Figura 181, um elemento ou lóbulo de came 702 pode ser excentricamente disposto em uma haste 705 para fazer com que o seguidor de came 709 se mova de um modo recíproco conforme o came elemento 702 gira. A mola de êmbolo 710 nessa ilustração é orientada para impulsionar um êmbolo 706 a comprimir o segmento de tubo flexível 707 situado no interior da bomba peristáltica 700. Assim, nessa disposição, uma constante de mola pode ser selecionada para mola 710 para fazer com que o êmbolo comprima o segmento de tubo flexível 707 ao ponto necessário para deformar a parede do segmento de tubo quando líquido com uma faixa previamente selecionada de viscosidades estiver presente em seu interior, e para uma resistência de fluxo predeterminada da coluna de fluido à extremidade de um cateter ou cânula fixada à extremidade terminal do tubo flexível. Dessa maneira, a distância e a velocidade com a qual êmbolo 706 se move para comprimir o segmento de tubo 707 pode fornecer informações sobre o estado da tubagem distal para o segmento de tubo 707, tal como se é uma oclusão completa ou parcial que envolve o tubo ou um cateter fixado, ou se o cateter foi desalojado de um vaso sanguíneo ou cavidade corporal e em um espaço de tecido extra vascular. O movimento da mola ou elementos fixados (tal como o êmbolo) pode ser monitorado por um ou mais sensores, em que os dados são transmitidos para um controlador (por exemplo, o processador 37 da Figura 3) para análise da taxa e do padrão de movimento conforme o segmento de tubo é comprimido. Exemplos de sensores adequados para esse propósito podem incluir, por exemplo, sensores de Efeito de Hall, potenciômetros ou sensores ópticos que incluem sistemas de detecção com base em LED, laser ou câmera que têm a capacidade de transmitir dados para um controlador que emprega várias formas de software de reconhecimento de padrão.
[00393] A ação da bomba peristáltica 700 da Figura 175 é ilustrada na Figura 182. A Figura 182a mostra o elemento ou lóbulo de came 704 em contato com o seguidor de came 709, comprimindo a mola 710 e movendo o êmbolo 706 para longe do segmento de tubo 707. A Figura 182b mostra o lóbulo de came 704 girado ao redor da haste de came 705 para longe do seguidor de came 709, permitindo que a mola 710 se estenda e que o êmbolo 706 comece a comprimir o segmento de tubo 707. Na Figura 182c, o lóbulo de came 704 girou suficientemente para liberar completamente o seguidor de came 709 para permitir que a mola 710 se estenda suficientemente para permitir que o êmbolo 706 comprima completamente o segmento de tubo 707. Assumindo que uma válvula de entrada que age no segmento de tubo 707 que entra na bomba 700 está fechada e uma válvula de saída que age no segmento de tubo 707 que libera a bomba 700 está aberta, um volume de líquido no segmento de tubo 707 será impulsionado de modo distal para fora do segmento de tubo 707. Apesar da vista lateral mostrada na Figura 182 ser de um êmbolo, a operação da válvula de entrada e de saída pode ser similar e/ou a mesma.
[00394] A Figura 183 ilustra uma situação em que a resistência ao fluxo da coluna de líquido no interior do segmento de tubo 707 é aumentada além da faixa funcional predeterminada da mola selecionada para a bomba 700. Conforme o lóbulo de came 704 se move de uma posição de compressão de mola na Figura 183a para uma posição de descompressão de mola na Figura 183b, a força de mola é insuficiente para comprimir o segmento de tubo 707 rapidamente e pode somente ter a capacidade de comprimir o segmento de tubo 707 parcialmente, conforme mostrado na Figura 183c. A taxa de movimento e posição final de um componente da instalação de mola de êmbolo-seguidor de came podem ser detectadas por um ou mais sensores apropriados para essa tarefa (por exemplo, sensor com base em câmera), que podem, por exemplo, ser montados próximos ou adjacentes ao êmbolo 706. Essas informações podem ser transmitidas para um controlador, que pode ser programado para interpretar o padrão de sinal em luz de dados armazenados que foram previamente determinados empiricamente. O padrão de mudança de volume versus tempo de um segmento de tubo comprimido tal como aquele mostrado na Figura 180 pode, em alguns casos, espelhar o padrão a ser esperado de movimento versus tempo quando a posição relativa de um componente da instalação de êmbolo-mola-seguidor de came for rastreada.
[00395] A Figura 184 mostra uma vista em corte das válvulas de diafragma 715 e 716 e do êmbolo 718 da bomba peristáltica da Figura 175 de acordo com uma modalidade da presente descrição. Em várias modalidades, o segmento de tubo no interior do aparelho de bombeamento é retido contra uma placa de bigorna durante compressão por um êmbolo. O segmento de tubo pode ser retido em posição sendo preso em um canal adutor seguidor de forma que tem espaço suficiente para permitir o deslocamento lateral das paredes de segmento de tubo conforme o mesmo está sendo comprimido. No entanto, isso pode permitir algum movimento lateral do segmento de tubo em um estado não comprimido. A Figura 185 mostra uma disposição alternativa em que o segmento de tubo pode ser retido em posição por dedos ou braços laterais flexíveis que podem se expandir separada e elasticamente para acomodar os lados em expansão do segmento de tubo conforme o mesmo é comprimido. A Figura 185 mostra um êmbolo que compreende dedos ou braços laterais flexíveis para segurar um segmento de tubo para manter o mesmo relativamente imobilizado tanto em um estado não comprimido quanto em um estado comprimido. Em um estado não comprimido ou "não pinçado", os dedos flexíveis se encaixam confortavelmente contra os lados do segmento de tubo, impedindo movimento lateral do tubo no interior do aparelho de bombeamento. Em um estado comprimido ou "pinçado", os dedos flexíveis se expandem separada e elasticamente para acomodar o deslocamento lateral das paredes de segmento de tubo conforme o mesmo é comprimido, mantendo a posição geral do segmento de tubo no interior do aparelho de bombeamento.
[00396] A Figura 186 mostra uma modalidade de um mecanismo de came de uma bomba peristáltica 719 de acordo com uma modalidade da presente descrição. Um came 720 controla uma válvula de diafragma 721. Um came 722 controla os êmbolos 723, 724 e 725. Um came 726 controla outra válvula de diafragma 727. Um mecanismo de trinco (por exemplo, um trinco magnético) pode impedir os êmbolos 723 e 725 de se moverem para comprimir o tubo 728 conforme mostrado na Figura 187.
[00397] As Figuras 188, 189 e 190A mostram várias vistas de uma bomba peristáltica 729 de acordo com a presente descrição. A bomba peristáltica 729 inclui uma haste de came 730 acoplada aos cames 731, 732, 733 e 734 que engatam os seguidores de came 735, 736, 737 e 738, respectivamente. O seguidor de came 735 é acoplado a uma primeira válvula de diafragma 739, os seguidores de came 736 e 737 são acoplados a um êmbolo 740 e o seguidor de came 738 é acoplado a outra válvula de diafragma 741. Conforme mostrado nas Figuras 190B a 190C, o êmbolo 740 inclui uma pinça 744 que engata os dedos 743, formando um canal adutor.
[00398] As Figuras 191 a 195 mostram várias vistas de uma bomba peristáltica 745 de acordo com uma modalidade adicional da presente descrição. A bomba peristáltica 745 das Figuras 190 a 195 é similar à bomba peristáltica 729 das Figuras 188 a 190C, com a exceção de que a bomba peristáltica 745 das Figuras 190 a 195 inclui um came de equilíbrio de torque 746 acoplado a um seguidor de came 747 que opera junto para suavizar o torque rotacional da haste de came 748.
[00399] A Figura 196A ilustra o perfil de torque de uma haste de came rotacional da bomba peristálticas das Figuras 188 a 190C e das Figuras 191 a 195 de acordo com uma modalidade da presente descrição. O perfil de torque 749 mostra o torque da bomba peristálticas das Figuras 188 a 190C. O torque 750 mostra o torque produzido pelo came de equilíbrio de torque 746 da bomba peristáltica das Figuras 191 a 195. O perfil de torque 751 mostra o torque líquido resultante na haste de came 748 causado pela operação de suavização do came de equilíbrio de torque 746 (consultar também Figura 196B).
[00400] A Figura 197 ilustra um perfil de came para vários cames para uma bomba peristáltica de acordo com uma modalidade da presente descrição. O perfil de came descreve a ação de bombeamento de quatro estágios descrita acima. As linhas sólidas descrevem a posição linear dos cames. As linhas pontilhadas assinalam a posição do êmbolo e das válvulas. A came de bomba e a posição de êmbolo durante o tempo são assinalados em 1300. A posição de came de válvula de entrada e válvula de entrada é assinalada em 1302. A posição de válvula de saída came e válvula de saída é assinalada em 1304. No estágio 1, a válvula de saída fecha em 1306. A válvula de entrada abre em 1308. O êmbolo é levantado do tubo em 1310, o que permite que fluido entre no tubo sob o êmbolo. No estágio 2, a válvula de entrada fecha em 1312, ao mesmo tempo em que o êmbolo permanece levantado do tubo. No estágio 3, o êmbolo é permitido comprimir o tubo. A posição do êmbolo 1314 se separa da posição de came devido à presença de fluido no tubo. O controlador pode executar inúmeros testes de diagnóstico incluindo, porém sem limitação, testes de vazamento, ar na linha, oclusões com base na posição medida e no movimento do êmbolo durante o estágio 3. No estágio 4, a válvula de saída está aberta em 1316 primeiro. Após a válvula de saída ser aberta, o êmbolo é permitido comprimir o tubo, forçando líquido para fora da bomba. A força de êmbolo é suprida por molas que atuam no êmbolo ou molas que atuam nos seguidores de came de êmbolo. O came pode ser formado para limitar a descendência do êmbolo durante o estágio 4. A posição atual do êmbolo pode ser adicionalmente limitada pelo fluxo de fluido para fora do tubo. O processador na bomba pode controlar ativamente a posição de êmbolo controlando-se a rotação de came com base na localização medida do êmbolo. Esse controle de laço fechado do motor pode fornecer taxas de fluxo (Figura 198). Em outras modalidades em fluxos mais altos, o came e/ou o motor será controlado em um laço aberto.
[00401] A Figura 198 mostra vários modos de retroalimentação de uma bomba peristáltica de acordo com uma modalidade da presente descrição. Em um modo de laço fechado, a retroalimentação das medições de AVS e/ou do sensor linear é utilizada para controlar a velocidade da haste de came. No modo de laço aberto, a velocidade de rotação é selecionada com referência a uma tabela de consulta em resposta a uma taxa-alvo de fluxo de fluido.
[00402] A Figura 199 mostra um gráfico que ilustra dados de um sensor linear utilizado para estimar fluxo de fluido de acordo com uma modalidade da presente descrição; O valor delta do platô 752 causado pelo fato de que ambas as válvulas de entrada e saída estarem fechadas em uma bomba peristáltica com o êmbolo comprimindo completamente contra um tubo preenchido com fluido e o platô 753 após a válvula de saída ser aberta e todo o fluido ser expelido da bomba peristáltica e o êmbolo está comprimindo completamente contra o tubo através da força de sua mola.
[00403] As Figuras 200 a 206 mostram uma modalidade alternativa de uma bomba peristáltica 1200 em que um motor 1204 pode acionar uma haste de came 1206 por meio de um conjunto de engrenagem 1208. Os cames podem acionar uma ou mais válvulas 1226, 1228 e um êmbolo 1222 por meio de alavancas que giram ao redor de um eixo geométrico comum. O tubo 1202 é retido no lugar por uma porta 1212. A bomba peristáltica 1200 pode incluir um receptáculo para um oclusor de corrediça 1200 e mecanismos que impedem uma condição de fluxo livre no tubo durante a instalação do tubo na bomba peristáltica 1200.
[00404] A haste de came 1206 pode incluir vários cames 1232A a E. Os cames 1232A a E podem controlar a posição de vários itens que podem incluir, porém sem limitação, os seguintes: válvula de diafragma de entrada 1224, êmbolo 1222, válvula de diafragma de saída 1226 e um equilibrador de torque. Os cames 1232A a E podem entrar em contato com rodas 1214A a E nos seguidores de came 1216A a E. Os seguidores de came 1214A a E podem incluir imãs 1218A a E. A posição de cada imã pode ser detectada por um arranjo de sensores 1220. O controlador de bomba pode calcular a posição de um êmbolo de bomba 1222 e válvulas 1226, 1228 a partir dos sinais de sensor gerados pelos imãs 1218A a E. A bomba peristáltica 1200 pode incluir um sensor ultrassônico 1228 para detectar a presença das bolhas de ar no fluido que sai da bomba. O sensor ultrassônico 1228 pode se comunicar com o controlador de bomba.
[00405] Os seguidores de came 1214A a E podem ter um formato em L e podem pivotar ao redor de um eixo geométrico central em 1230. Os seguidores de came são retidos contra os cames 1232A a E pelas molas 1234A a E. A mola 1234C pode fornecer uma carga de equilíbrio de torque. As molas 1234B e 1234D podem fornecer a força para impulsionar o êmbolo na direção da placa de bigorna 1236. As molas 1234A e 1234E podem fornecer a força para fechar as válvulas de diafragma 1226, 1228 contra a placa de bigorna 1236.
[00406] A Figura 207 ilustra a instalação do tubo com o oclusor de corrediça na bomba peristáltica 1200. Na etapa 1, a porta 1212 está aberta. Na etapa 2, o tubo 1202 e o oclusor de corrediça 1210 são colocados na posição na bomba peristáltica 1200. Na etapa 3, o oclusor de corrediça 1210 é deslizado na bomba peristáltica 1200 e desloca a corrediça 1242 e a alavanca 1240 para longe da porta e desloca o botão 1248 para frente. O tubo 1202 é retido próximo à bomba peristáltica frontal 1200 como o oclusor de corrediça 1210 de modo que o tubo 1202 esteja na parte estreita da fenda e fechado por pinçamento. Na etapa 4, a porta está fechada. Na etapa 5, o oclusor de corrediça 1210 é impelido para fora pelo movimento do botão 1248 na direção da parte traseira da bomba peristáltica 1200. O botão 1248 move alavanca 1240, que leva a corrediça 1242 para frente. O Movendo para frente do oclusor de corrediça 1210 libera o pinçamento no tubo 1202 pelo oclusor de corrediça 1202.
[00407] As Figuras 210 a 212 ilustram recursos para impedir o usuário de instalar um tubo sem o oclusor de corrediça correto. Uma aba 1250 impede um oclusor de corrediça 1210 de ser instalado que não tenha uma fenda correspondente 1252. Um oclusor 1254 impede a porta 1212 de fechar. O oclusor 1254 é deslocado pelo oclusor de corrediça 1210 na etapa 3 da Figura 207.
[00408] As Figuras 213 a 220 ilustram como a bomba peristáltica 1200 impede uma condição de fluxo livre quando o tubo 1202 é carregado e/ou removido. A porta 1212 abre facilmente para uma posição angular de 90° a partir da parte frontal da bomba peristáltica 1200. Uma pequena força pode ser aplicada para girar adicionalmente a porta 1212, o que força o êmbolo 1222 e as válvulas de diafragma 1224, 1226 para a posição aberta. O movimento da porta 1212 puxa os seguidores de came de formato em L 1218A a E na direção da parte frontal e levanta, dessa forma, o êmbolo 1222 e as válvulas de diafragma 1224, 1226 do tubo 1202.
[00409] A Figura 221 ilustra o sensor de ar ultrassônico 1228 que pode detectar bolhas de ar de um certo tamanho no fluido a jusante da bomba de válvula de diafragma 1266. O sensor de pressão 1260 pode medir a pressão estática no fluido a jusante da bomba. O sensor de pressão 1260 e o sensor de ar 1228 podem se comunicar com o controlador de bomba.
[00410] A Figura 222 a 223 mostra duas vistas de uma bomba peristáltica 754 de acordo com uma modalidade da presente descrição. A bomba peristáltica 754 inclui uma alavanca de porta 755 e uma porta 756. A Figura 224 mostra o oclusor de corrediça 757 em uma posição aberta contra o tubo 758. O oclusor de corrediça 754 é carregado no transportador de oclusor de corrediça 1312. O transportador de oclusor de corrediça 760 engata um pino 761 que está em comunicação mecânica com a alavanca de levantamento de êmbolo 759 na Figura 225. A Figura 225 ilustra que como a alavanca de porta 755 está aberta (consultar Figura 244), uma alavanca de levantamento de êmbolo 759 não está levantando o êmbolo 1310 e as válvulas de diafragma. A Figura 226 mostra como a alavanca de porta 755 está aberta, como o transportador 760 se move adiante na direção da porta e move o oclusor de corrediça 757 além do tubo 758 de modo que o tubo 758 esteja fechado conforme o mesmo passe na seção estreita do oclusor de corrediça 757. Aproximadamente ao mesmo tempo em que o tubo 758 é fechado por pinçamento pelo oclusor de corrediça 757, o Movendo para frente do transportador 760 gira o pino 761 que move o nível de levantamento do êmbolo 759 para levantar os êmbolos 1310 e a válvula de diafragma do tubo 758 conforme mostrado na Figura 227. Na Figura 228, a alavanca de porta 755 está completamente aberta e o transportador 760 interrompe o movimento. Conforme mostrado na Figura 229, a alavanca de levantamento de êmbolo 759 está em uma posição central estável que irá manter o êmbolo 1310 fora do tubo 758 quando a alavanca de porta 755 for completamente aberta.
[00411] As Figuras 230 a 233 ilustram um travamento que pode impedir o transportador de oclusor de corrediça 760 de se mover e fechar os êmbolos 1310 e as válvulas 1312 sem que a porta 756 seja fechada primeiro. A Figura 230 mostra a porta 756 aberta e a aba liberada 1316 exposta. O pino de travamento 1318 é mostrado na posição travada que impede que o transportador de oclusor de corrediça 760 se mova. Uma mola 1320 impele o pino de travamento 1318 na direção do transportador de oclusor de corrediça 760 e engata o pino de travamento em um furo correspondente quando o transportador de oclusor de corrediça 760 está em posição.
[00412] As Figuras 231 a 233 mostram a sequência da porta 756 abrindo e liberando o pino de travamento 1316 retirando-se a aba de liberação 1316. Conforme a aba é retirada, o pino de travamento 1318 é impelido na direção do transportador de oclusor de corrediça 760.
[00413] A Figura 234 mostra a porta 756 aberta e o oclusor de corrediça 757 sendo levantado do transportador de oclusor de corrediça 760. O tubo 758 está na seção estreita do oclusor de corrediça 757 que pinça o tubo 758 fechado. A Figura 235 ilustra a colocação do tubo 758 na bomba entre a placa de bigorna 1324 e o êmbolo 1310 e as válvulas 1312. A Figura 236 mostra o oclusor de corrediça 757 e o tubo 758 completamente instalado na bomba 754, onde o oclusor de corrediça 757 está fechando o tubo 758 por pinçamento. A Figura 237 mostra a porta 756 e a alavanca de porta 755 sendo fechadas, o que desliza o transportador de oclusor de corrediça 760 na direção da parte traseira da bomba 754. O movimento do transportador de oclusor de corrediça 760 impeliu o oclusor de corrediça 757 além do tubo 758 de modo que o tubo esteja aberto e girou o pino 761 que, por sua vez, girou a alavanca de levantamento de êmbolo 759 que liberou os êmbolos 1310 e as válvulas 1312 para descerem e fechar o tubo 7558. A Figura 238 mostra uma vista frontal da porta 756 sendo fechada.
[00414] As Figuras 239 a 245 mostram várias vistas da bomba peristáltica das Figuras 222 a 238 de acordo com uma modalidade da presente descrição. Um motor 2001 gira engrenagens que, por sua vez, giram uma haste de came 772. Conforme a haste de came 772 gira, os cames 2003, 2004, 2005, 2006 e 2007 giram com a haste de came 772. O came 2003 engata um seguidor de came 769, que pivota ao longo de um pivô 763 para mover uma válvula de diafragma 770. Os cames 2004 e 2006 engatam seguidores de came 766 e 765, que pivotam ao longo do pivô 763 para mover um êmbolo 767. O came 2007 engata o seguidor de came 762 para mover a válvula de diafragma 764. Adicionalmente, o came 2005 engata um seguidor de came 768. O came 2005 é conformado de modo que o engate com o seguidor de came 768 pelo menos em parte equilibra o torque (por exemplo, para reduzir o toque de pico). Em algumas modalidades, o came 2005 e o seguidor de came 768 são opcionais. A válvula de entrada 770 (que é uma válvula de diafragma), o êmbolo 767 e a válvula de saída 764 (que é uma válvula de diafragma) podem engatar o tubo 771 com uso dos três ou quatro estágios da ação de bombeamento conforme descrito acima. Um sensor de bolha 2008 pode ser utilizado para distinguir entre uma bolha e uma válvula com vazamento 764 ou 770 (por exemplo, válvulas de diafragma) conforme descrito acima.
[00415] A rotação da haste de came 772 pode ser controlada pelo motor 2001 de modo que ao mesmo tempo em que o fluido é comprimido pelo êmbolo 767, a válvula de saída 764 é aberta por um laço de controle de PID para alcançar um perfil-alvo de taxa de descarga (por exemplo, taxa de descarga suavizada) conforme medido pelo sensor de posição de êmbolo. Em algumas modalidades, uma faixa de ângulos move somente a válvula de saída (por exemplo, válvula de diafragma de saída). Em modalidades ainda adicionais, na ação de bombeamento de quatro estágios descrita acima, o movimento do êmbolo 767 é fechado após a válvula de saída 764 abrir para alcançar um perfil-alvo de taxa de descarga (por exemplo, taxa de descarga suavizada) conforme medido pelo sensor de posição do êmbolo 767.
[00416] Conforme é facilmente visto na Figura 241, os cames 2002, 2003, 2004, 2005 e 2006 são mostrados como engatando os seguidores de came 769, 766, 768, 765 e 762, respectivamente. A Figura 242 mostra uma vista frontal da bomba peristáltica incluindo o êmbolo 767 e as válvulas de diafragma 20 764 e 770 posicionadas para engatar o tubo 771.
[00417] Uma bomba de tubagem padrão 1000 com um sistema de monitoramento óptico é mostrada na Figura 251 e 252. O sistema de monitoramento óptico compreende uma câmera 1010 com um campo de visão que pode incluir parte ou todo o êmbolo 1004, uma válvula de diafragma 1002, uma porção do tubo 1006, marcas fiduciais na válvula de diafragma 1014, marcas fiduciais no êmbolo 1016, marcas fiduciais no batente 1018, uma fonte de luz (não é mostrada) e uma guia de luz de luz 1012 para iluminar as superfícies voltadas para a câmera 1010. O sistema de monitoramento óptico pode compreender adicionalmente câmeras adicionais 1010 com campos de visão que incluem parte ou todo o êmbolo 1004, válvulas de diafragma adicionais 1002, uma porção do tubo 1006, marcas fiduciais na válvula de diafragma 1014, marcas fiduciais no êmbolo 1016, marcas fiduciais no batente 1018, uma fonte de luz (não é mostrada) e uma guia de luz de luz 1012 para iluminar as superfícies voltadas para a câmera 1010. O sistema de monitoramento óptico pode compreender adicionalmente uma ou mais fontes de luz traseiras 1102, guias de luz traseiras 1104 e um êmbolo transparente 1006 para iluminar o lado posterior do tubo 1006 relativo à câmera 1010. A câmera 1010 e luzes podem operar em uma faixa de espectros de ultravioleta a infravermelho.
[00418] O sistema óptico pode compreender adicionalmente um processador, uma memória e um software que podem permitir que as imagens sejam interpretadas para fornecer uma faixa de informações sobre a situação da bomba, da tubagem e do fluxo que inclui, porém sem limitação, a posição de êmbolo em relação ao batente 1005, a posição da válvula de diafragma em relação ao batente 1005, a velocidade e a direção do êmbolo 1004 e a válvula de diafragma 1002, a presença do tubo 1006, a presença de líquido ou gás no tubo 1006, a presença de bolhas de gás no tubo 1006, a presença de deformações no tubo 1006. O processador pode interpretar adicionalmente as informações sobre a posição de êmbolo e válvula para determinar taxa de fluxo de fluido, presença de uma oclusão na linha, presença de um vazamento na tubagem.
[00419] O sistema de monitoramento óptico reconhece e mede as posições do êmbolo 1004 e das válvulas 1002 em relação à placa de bigorna 1005. A placa de bigorna 1005 é a parte estacionária da bomba e em outro lugar pode ser referida como a superfície oposta ou leito de oclusão. O controlador de bomba pode comandar o sistema de monitoramento óptico a tirar uma imagem com uso da câmera 1010 e de fontes de luz frontais ou traseiras. Um processador localizado na câmera ou em outro lugar pode processar a imagem com uso de software para identificar a distância e a orientação relativas do êmbolo 1004 e das válvulas 1002 em relação à placa de bigorna 1005. Em uma modalidade, o software de visão mecânica pode identificar os elementos 1002, 1004 e 1005 e sua localização em seu campo de visão através de um algoritmo de detecção de borda conforme descrito acima. As bordas detectadas podem ser atribuídas a cada elemento 1002, 1004 e 1005 com base na localização de borda dentro do campo de visão. A título de exemplo, uma borda detectada no terço superior do campo de visão pode ser atribuída como a placa de bigorna 1005, enquanto uma borda detectada no quadrante esquerdo inferior pode ser atribuída como a válvula de diafragma 1002 se a câmera 1010 estiver no lado esquerdo conforme mostrado na Figura 251.
[00420] Em outra modalidade, o software de visão mecânica pode identificar a válvula de diafragma 1002, o êmbolo 1004 e a placa de bigorna 1005 e sua localização em seu campo de visão com marcas fiduciais localizadas em cada um dos elementos 1002, 1004 e 1005. Cada elemento pode incluir uma ou mais marcas fiduciais que são localizadas dentro do campo de visão da câmera 1010. As marcas fiduciais serão atribuídas a cada elemento 1002, 1004, 1005 com base na região no campo de visão em que o mesmo é detectado. Considerando a câmera esquerda 1010 na Figura 251, a título de exemplo, marcas fiduciais na região esquerda inferior podem ser atribuídas como a válvula de diafragma 1002, enquanto marcas fiduciais na região direita inferior podem ser atribuídas como o êmbolo 1004 e marcas fiduciais na região superior podem ser atribuídas como a placa de bigorna 1005. Uma única marca fiducial pode permitir o sistema de monitoramento óptico a medir o movimento relativo da válvula de diafragma 1002 e do êmbolo 1004 para a placa de bigorna 1006. Mais de uma marca fiducial em um único elemento pode permitir que o sistema de monitoramento óptico identifique elementos que giraram em seu plano de movimento. O processador pode sinalizar um aviso ou um alarme se um ou mais dentre os elementos 1002, 1004 e/ou 1005 tiverem girado além de uma quantidade permitida. Uma rotação significativa pode indicar uma quebra mecânica na válvula de diafragma 1002 ou no êmbolo 1004 ou que a câmera tenha girado em sua montagem na porta de câmera 1020.
[00421] O software de visão mecânica pode identificar os elementos fiduciais correspondendo-se um modelo armazenado à imagem. O software de visão pode ser um produto de prateleira tal como o Open Source Computer Vision referido como OpenCV e disponível para transferência por download a partir da internet. O software de visão pode utilizar a função ou o módulo TemplateMatching para identificar as marcas fiduciais a partir de um modelo armazenado.
[00422] O software de visão mecânica pode calcular, então, a posição e a orientação relativas dos elementos de orientação 1002, 1004 e 1005 a partir da localização observada no interior do campo de visão da câmera e dos dados geométricos armazenados da válvula de diafragma 1002, do êmbolo 1004 e da placa de bigorna 1005. As localizações e as orientações determinadas pelo software de visão mecânica podem ser passadas, então, para algoritmos para identificar condições específicas que incluem, porém sem limitação, os seguintes: abertura de válvula de diafragma, fechamento de válvula de diafragma, êmbolo em um curso máximo, êmbolo em um curso mínimo. Outros algoritmos podem processar os dados de localização e orientação determinados pela visão mecânica para determinar parâmetros que incluem, porém sem limitação, os seguintes, velocidade de êmbolo, taxa de fluxo de fluido, oclusão na linha, ar na linha, vazamentos externos. Essas condições e parâmetros são determinados da mesma maneira que os mesmos são determinados a partir de sensores de efeito de Hall que medem a localização do êmbolo 1004 e das válvulas de diafragma 1002, que é descrito acima.
[00423] Em outras modalidades, o software de visão mecânica pode identificar as condições e determinar os parâmetros descritos acima. Em outras modalidades, a posição e a orientação relativas da válvula de diafragma 1002, do êmbolo 1004 e da placa de bigorna 1006 30 podem ser calculadas por algoritmos fora do software de visão mecânica.
[00424] O software de visão mecânica ou os algoritmos que processam a saída do software de visão mecânica podem reconhecer inúmeras condições que incluem, porém sem limitação, o seguinte: a tubagem não está presente, a tubagem não está colocada corretamente, a tubagem está vazia de fluido, a tubagem está cheia de fluido, a tubagem está deformada e uma bolha de gás está presente no líquido.
[00425] O sistema de monitoramento óptico pode calcular o volume do tubo com menos pressuposições com dados de uma câmera adicional 1011 montada em um ângulo substancial para a câmera 1010 conforme mostrado na Figura 252. A retroiluminação 1102, a guia de luz 1104 pode suprir iluminação infravermelha para a parte posterior do êmbolo 1004. O êmbolo 1004 pode ser náilon ou material similar que seja transparente para radiação infravermelha. O êmbolo é não revestido no campo de visão da câmera 1011 para fornecer uma vista clara do tubo através do êmbolo 1004 no espectro infravermelho. Um pacote de software de visão mecânica pode determinar os perfis do tubo 1006 da câmera 1010 e o perfil da câmera 1011. Um algoritmo pode calcular uma primeira espessura do tubo conforme visto pela câmera 1010 e uma segunda distância conforme visto pela câmera 1011. O volume do tubo pode ser calculado, então, a partir das duas distâncias e da circunferência conhecida do tubo. Uma comparação das duas distâncias e da circunferência do tubo pode identificar flambagem no formato de tubo que mudaria significativamente o volume de líquido no tubo.
[00426] O volume de fluido no tubo 1006 pode depender do formato assumido pelo tubo preenchido quando as válvulas de diafragma 1002 estiverem fechadas. O formato do tubo 1006 próximo das válvulas de diafragma 1002 pode mudar após a bomba ser calibrada devido a inúmeros fatores que incluem, porém sem limitação, mudanças nos materiais de tubagem, mudanças na fabricação, mudanças na umidade e na temperatura. A câmera 1010 pode observar o formato do tubo 1006 próximo a válvula de diafragma 1002. O tubo pode ser iluminado com luz visível ou infravermelha a partir da parte frontal ou posterior. Em uma modalidade preferencial, o tubo pode ser iluminado de trás com luz infravermelha. Aqui a iluminação de trás se refere à colocação da fonte da iluminação no lado oposto do tubo 1006 a partir da câmera 1010.
[00427] Em uma modalidade, o software de visão mecânica pode detectar o formato do tubo com uso da detecção de borda. Um algoritmo pode comparar o formato de tubo observado com um formato armazenado na memória. Em uma modalidade, o algoritmo pode corrigir o volume de fluido por ciclo para responder pelo formato de tubo mudado. Em outra modalidade, o algoritmo que avalia o formato de tubo pode sinalizar um aviso ou alarme para um algoritmo de nível superior. Em outra modalidade, o software de visão mecânica pode confirmar um formato de tubo aceitável tentando-se corresponder um modelo do formato de tubo aceito à imagem. O software de visão mecânica ou o próximo nível superior de controle de software pode sinalizar um aviso ou alarme se um formato de tubo aceitável não for identificado.
[00428] As câmeras 1010, 1011 podem incluir ou chips de CCD (dispositivo de carga acoplada) ou CMOS (Semicondutor Metal-Óxido Complementar) para converter luz em sinais elétricos que podem ser processos para gerar uma imagem. Um exemplo de uma câmera é HM0357-ATC-00MA31 da Himax Imaging, Inc. de Irvine, Califórnia, EUA. As câmeras 1010, 1011 e as luzes 1012 podem ser ligadas somente durante a realização de medições a fim de reduzir o consumo de potência.
[00429] A válvula de diafragma 1002, o êmbolo 1004, o tubo 1006 e a placa de bigorna 1005 podem ser iluminados a partir da parte frontal. A iluminação frontal se refere a uma fonte de luz que está no mesmo lado do objeto de interesse que a câmera 1010 e supre iluminação para a câmera 1010 por reflexo do objeto de interesse. Uma modalidade para suprir iluminação frontal compreende uma barra de luz 1012 que transmite luz a partir dos LEDs montados na porta de câmera 1020. Uma modalidade da barra de luz 1012 é mostrada na Figura 253. A luz é suprida para as superfícies de extremidade 1032 da barra de luz a partir dos LEDs ou de outras fontes de luz montadas na porta de câmera 1020. A superfície frontal 1030 e a superfície posterior (não são mostradas) são cobertas com um material que reflete a luz suprida. Em uma modalidade, as superfícies frontal e posterior são cobertas com uma fita aluminizada. Os furos 1036 fornecem um campo de visão claro para as câmeras 1010. A barra de luz pode incluir uma superfície ao redor de cada furo 1036 que é tornado áspero para fornecer uma luz difusa que ilumina a parte frontal da válvula de diafragma 1002, do êmbolo 1004, do tubo 1006 e da placa de bigorna 1005. A área ao redor dos furos 1036 pode ser reentrada e então tornada áspera para fornecer luz mais difusa.
[00430] Pode ser vantajoso fornecer retroiluminação ou iluminação a partir do lado oposto do tubo 1006 em relação à câmera 1010. A retroiluminação pode permitir visualização mais clara do formato de tubo e ou do formato do volume dentro do tubo 1006. Uma modalidade coloca a fonte de luz traseira na parte posterior da bomba 1000. A fonte de luz traseira 1102 pode ser um LED ou outra iluminação que fornece luz na faixa ultravioleta, visível e infravermelha. Uma guia de luz de luz 1104 pode direcionar a luz para a parte posterior do êmbolo 1004. O êmbolo pode ser feito de um material que é transparente para o espectro de luz emitido pela fonte de luz 1102. Em uma modalidade, o êmbolo é feito de náilon e a fonte de luz 1102 fornece iluminação infravermelha, que a câmera 1010 pode detectar. Em algumas modalidades, a retroiluminação pode ser uma pluralidade de fontes de luz. A pluralidade de fontes de luz pode ser controlada e/ou modulada de modo que somente luzes específicas estejam ligadas que são necessárias para iluminar um pixel sendo exposto. Por exemplo, a câmera pode ter uma região de interesse e somente as luzes necessárias para iluminar a região de interesse são ligadas durante o tempo de exposição de pixels dentro da região de interesse. Em algumas modalidades, as luzes podem ser fileiras e/ou colunas de luzes e/ou pixels de luzes (por exemplo, um arranjo de luzes de LED).
[00431] O espectro da fonte de luz traseira 1102 e a câmera 1010 podem ser selecionados para maximizar a visibilidade do fluido no tubo. Em uma modalidade, o espectro pode ser amplo para fornecer a luz máxima para visualizar o tubo. Em outra modalidade, um conjunto de filtros na parte frontal da fonte de luz traseira 1102 emite uma faixa estreita do espectro infravermelho que passa através da guia de luz 1104, do êmbolo 1004 e do tubo 1006, porém é absorvida pelo líquido no tubo. A fonte de luz 1102 pode emitir, também uma faixa estreita do espectro infravermelho que passa através da guia de luz 1104. Em outra modalidade, os filtros para permitir somente a banda de infravermelho desejada estão na parte frontal da câmera 1010.
[00432] A seguinte discussão descreve detecção de volume acústica que pode ser realizada por um processador revelado no presente documento com um alto-falante e dois microfones (por exemplo, um microfone de referência e um microfone de volume variável) de uma bomba peristáltica, por exemplo, uma bomba peristáltica revelada no presente documento; a AVS pode ser utilizada para estimar o líquido dentro de um reservatório revelado no presente documento, para estimar uma quantidade de líquido descarregado a partir de um reservatório revelado no presente documento e/ou para estimar uma taxa de descarga de líquido de um reservatório revelado no presente documento. A Tabela 1 mostra a definição de vários termos conforme se segue:
Tabela 1.
[00433] O sensor de volume acústico ("AVS") mede o volume de fluido deslocado pelo lado não líquido de um reservatório na câmara de AVS, por exemplo, um alojamento acústico ou o interior de um reservatório, etc. O sensor não mede diretamente o volume de fluido, mede, porém, o volume variável de ar, V2, no interior da câmara de AVS; se o volume total de câmara de AVS permanecer constante, a mudança no V2 será o oposto direto da mudança no volume de fluido. A câmara de AVS é o volume de ar em comunicação fluida com um microfone de volume variável além da porta acústica.
[00434] O volume de ar, V2, é medido com uso de um ressonância acústica. Uma pressão com variação em tempo é estabelecida no volume fixo da câmara de referência, V1, com uso de um alto-falante. Essa perturbação de pressão causa fluxo de ar cíclico na porta acústica que conecta os dois volumes, que, por sua vez, causa uma perturbação de pressão no volume variável. As dinâmicas de sistema são similares àquelas de um oscilador de Helmholtz; os dois volumes atuam juntos como uma "mola" e o ar na porta conecta os volumes como uma massa ressonante. A frequência natural dessa ressonância é uma função da geometria de porta, a velocidade do som e o volume variável. A geometria de porta é fixada e a velocidade do som pode ser encontrada medindo-se a temperatura; portanto, dado esses dois parâmetros, o volume variável pode ser encontrado na frequência natural. Em algumas modalidades da presente descrição, um sensor de temperatura é utilizado no interior do alojamento acústico e/ou no interior do lado não líquido de um reservatório. Em algumas modalidades, a temperatura é considerada ser um valor fixo predeterminado, por exemplo, é assumido ser temperatura ambiente, etc.
[00435] A frequência natural do sistema é estimada medindo-se a resposta relativa das pressões nos dois volumes para diferentes perturbações de frequência criadas pelo alto-falante. Uma medição de AVS típica irá consistir em fazer uma medição inicial. O líquido é liberado, então, do lado de líquido de um ou mais reservatórios e entregue ao paciente (após o que uma segunda medição de volume é feita). A diferença entre essas medições será o volume de líquido entregue ao paciente. Em algumas modalidades, uma medição será feita antes de preencher o lado de líquido dos um ou mais reservatórios e/ou antes de descarregar o líquido, por exemplo, quando a bomba de seringa é previamente carregada, para detectar qualquer falha do sistema fluido.
[00436] Uma medição de AVS pode ocorrer de acordo com as seguintes ações: (1) o processador irá alimentar a eletrônica de AVS, habilitar o ADC do processador e inicializar um algoritmo de AVS; (2) uma medição de AVS consiste em coletar dados de inúmeras frequências diferentes; (3) medir opcionalmente a temperatura; e (4) executar, então, uma rotina de estimativa com base nos dados coletados para estimar o volume de líquido no lado de líquido de um reservatório.
[00437] Para coletar dados em cada frequência, o alto-falante é acionado de modo sinusoidal na frequência-alvo e medições são feitas nos dois microfones em um número inteiro de comprimentos de onda, por exemplo, o microfone de referência e o microfone de volume variável (conforme descrito acima). Uma vez que os dados tenham sido coletados, o processador revelado no presente documento realiza um algoritmo de transformada discreta de Fourier nos dados para transformar os dados de série temporal dos microfones em uma única amplitude complexa. Verificações de integridade são executadas nos dados dos microfones para determinar se os dados são válidos, por exemplo, a resposta está em uma fase e/ou faixa de amplitude predeterminada da frequência acústica.
[00438] As medições de frequência são feitas em inúmeras frequências diferentes. A varredura de seno é utilizada, então, pela rotina de estimativa para estimar o volume variável. Após a estimativa ser concluída, outras verificações de integridade podem ser realizadas em toda a varredura de seno, incluindo uma verificação secundária por um processador revelado no presente documento.
[00439] Em algumas modalidades, após o um processador revelado no presente documento verificar a integridade de medição, as estimativas de volume são finalizadas e o sensor é desligado.
[00440] As equações governantes para o sistema de AVS podem ser encontradas a partir de primeiros princípios dado algumas poucas pressuposições simplificativas. O sistema é modelado como dois volumes acústicos linearizados conectados por uma porta acústica idealizada.
[00441] A pressão e o volume de um gás adiabático ideal podem ser relacionados pela Equação (35) conforme se segue:
em que K é uma constante definida pelas condições iniciais do sistema. A Equação 1 pode ser escrita em termos de uma pressão média, P, e volume, V, e uma pequena perturbação dependente de tempo no topo dessas pressões, p(t), v(t) conforme ilustrado na Equação (36) 20 conforme se segue:
[00442] A Equação de Diferenciação (36) resulta na Equação (37) conforme se segue:
[00443] A Equação (37) é simplificada para a Equação (38) conforme se segue:
[00444] Se os níveis de pressão acústica forem muito menores que a pressão ambiente, a Equação(38) pode ser adicionalmente simplificada para a Equação (39) conforme se segue:
[00445] Com uso da relação adiabática, a Equação (40) pode ser mostrada conforme se segue:
[00446] Assim, a pressuposição de erro é mostrada na Equação 41 conforme se segue:
[00447] Um sinal acústico muito alto (por exemplo, de 120 dB) corresponderia à onda de seno de pressão com amplitude de aproximadamente 20 Pascal. Assumindo que ar em condições atmosféricas tenha os parâmetros de Y =1,4 e P = 101325 Pa, o erro resultante de dB para Pa é mostrado na Equação (42) conforme se segue:
em que Pref =20 μPa.
[00448] Aplicando-se a lei de gás ideal, P = pRT e substituindo-se a pressão gera o resultado conforme mostrado na Equação (43) conforme se segue:
[00449] Isso pode ser escrito em termos da velocidade do som na Equação (44) conforme se segue: (44).
[00450] E substituindo-se na Equação (44) na Equação (43) resulta na Equação (45) conforme se segue:
(45).
[00451] A impedância acústica para um volume é definida na Equação 46 conforme se segue:
[00452] A porta acústica é modelada assumindo-se que todo o fluido na porta se move essencialmente como um cilindro rígido reciprocando na direção axial. Todo o fluido no canal é assumido progredir na mesma velocidade, o canal é assumido ser de corte transversal constante e os efeitos finais que resultam do fluido entrar e deixar o canal são negligenciados.
[00453] Se assumirmos que fricção de fluxo laminar da forma Jp = f..-.! , a força de fricção que atua na massa do fluido no canal pode ser escrita: r = f.2 .. . Uma equação diferencial de segunda ordem pode ser escrita, então, para as dinâmicas do fluido no canal conforme mostrado na Equação (47) conforme se segue:
(47), ou em termos de taxa de fluxo de volume conforme mostrado na Equação (48) conforme se segue:
[00454] A impedância acústica do canal pode ser, então, escrita conforme mostrado na Equação (49):
(49).
[00455] Funções de Transferência de Sistema
[00456] Funções de Transferência de Sistema Com uso das dinâmicas de porta e volume definidas acima, pode ser descrito pelo seguinte sistema de Equações 50 a 53:
(53).
[00457] Uma equação pode ser eliminada se p0 for tratado como a entrada que substitui em : _k ='_j C _j conforme mostrado nas Equações 54 a 56:
[00458] A relação entre os dois volumes em cada lado da porta acústica é referida como a função de transferência de Porta Transversal. Essa relação é ilustrada na Equação 5 (57) conforme se segue:em que e
[00459] Essa relação tem a vantagem de que os polos são dependente somente do volume variável e não do volume de referência. Observe que o pico ressonante é, na verdade, devido à inversão do zero na resposta a pressão de volume de referência. Isso significa que a medição de pressão na câmara de referência terá uma amplitude baixa nas adjacências da ressonância o que pode influenciar o ruído na medição.
[00460] Fator Q de Ressonância e Resposta de Pico
[00461] A qualidade da ressonância é a razão da potência armazenada para a perda de potência multiplicada pela frequência ressonante. Para um sistema de segunda ordem puro, o fator de qualidade pode ser expresso como uma função da razão de amortecimento ilustrada na Equação (58):
[00462] A razão da resposta de pico para a resposta de frequência baixa pode ser escrita, também, como uma função da razão de amortecimento mostrada na Equação (59):
[00463] Isso irá ocorrer na frequência natural amortecida
[00464] O ressonador acústico é análogo ou a um sistema de amortecedor de massa com mola ou um circuito de LRC, por exemplo, um resistor, indutor e capacitor acoplados juntos em série, por exemplo.
[00465] Para implantar AVS, o sistema precisa receber a resposta relativa dos dois microfones para a onda acústica ajustada pelo alto- falante. Isso é realizado acionando-se o alto-falante com uma saída sinusoidal em uma frequência conhecida; a resposta complexa de cada microfone é encontrada, então, na frequência de acionamento. Finalmente, as respostas relativas dos dois microfones são encontradas e corrigidas para alterar a amostragem do conversor de analógico para digital acoplado a um processador revelado no presente documento.
[00466] Além disso, a variância de sinal total é computada e comparada com a variância do tom puro extraído com uso da transformada discreta de Fourier ("DFT"). Isso gera uma medição do quanto da potência de sinal vem de fontes de ruído ou distorção. Em algumas modalidades da presente descrição, esse valor pode ser utilizado para rejeitar e repetir medições ruins.
[00467] O sinal de cada microfone é amostrado de modo sincronizado com a saída do alto-falante de modo que um número fixo de pontos, N, sejam tirados por comprimento de onda. O sinal medido em cada ponto n comprimento de onda é somado a um número inteiro de comprimentos de onda, M, e armazenado em um arranjo x por um rotina de interrupção de serviço ("ISR") no um processador revelado no presente documento após todos os dados para aquela frequência terem sido coletados.
[00468] Uma transformada discreta de Fourier é feita nos dados no valor de número inteiro correspondente à frequência acionada do alto- falante. A expressão geral para a primeira harmônica de uma DFT é conforme se segue na Equação (61):
[00469] O produto MN é o número total de pontos e o fator de 2 é adicionado de modo que as porções reais e imaginárias resultantes da resposta correspondam à amplitude da onda de seno ilustrada na Equação (62):
[00470] Essa parte real dessa expressão é ilustrada na Equação (63):
[00471] Pode-se tirar vantagem da simetria da função de cosseno para reduzir o número de computações necessárias para computar a DFT. A expressão acima é equivalente à Equação (64) conforme se (64).
[00472] De modo similar, a porção imaginária da Equação é ilustrada na Equação (65) conforme se segue:
((65), que pode ser expressa como a Equação (66): 
[00473] A variância do sinal naquela frequência acionada é ilustrada na Equação (67) conforme se segue:
[00474] A variância de tom é proporcional à potência acústica na frequência acionada. O valor máximo possível das porções reais e imaginárias de x é 211; Isso corresponde a metade de uma faixa de A/D. O valor máximo da variância de tom é 221; metade do quadrado da faixa de AD.
[00475] Uma boa medição da integridade de uma medição é a razão da potência acústica na frequência acionada em relação à potência acústica total em todas as frequências. A variância de sinal total é gerada pela expressão na Equação (68):
[00476] No entanto, em somas são realizadas na rotina de interrupção de serviço (ISR) de A/D/ em que existem restrições de tempo e/ou todos os dados de microfone precisam ser armazenados para processamento posterior. Em algumas modalidades, para aumentar a eficiência, uma pseudovariância é calculada com base um único comprimento de onda médio. A pseudovariância do sinal é calculada com uso da seguinte relação ilustrada na Equação (69) conforme se segue:
27 =128 e M < 26 = 64, então a soma será menor que 243 e pode ser armazenada em um número inteiro de 64 bits. O valor máximo possível da variância resultaria se o ADC oscilasse entre um valor de 0 e 212 em cada amostra consecutiva. Isso resultaria em uma variância de pico de -i2-- -=2:- de modo que o resultado possa ser armazenado em um máximo de uma resolução Q9 em um número inteiro de 32 bits sinalizado.
[00477] O resultado está nas unidades de contagens de AD quadradas. A soma será na ordem de
para um ADC de 12 bits. Se N < 27 =128 e M < 26 = 64, então a soma será menor que 243 e pode ser armazenada em um número inteiro de 64 bits. O valor máximo possível da variância resultaria se o ADC oscilasse entre um valor de 0 e 212 em cada amostra consecutiva. Isso resultaria em uma variância de pico de 
de modo que o resultado possa ser armazenado em um máximo de uma resolução Q9 em um número inteiro de 32 bits sinalizado.
[00478] A resposta relativa dos dois microfones, G, é computada, então, a partir da resposta complexa dos microfones individuais ilustrados nas Equações 70 a 72:
[00479] O denominador de qualquer uma das expressões pode ser expresso em termos da variância de tom referência computada na seção anterior, ilustrado conforme se segue na Equação 73:
[00480] A saída de alto-falante pode ser atualizada em 32 vezes fixas por amostra. Por exemplo, conforme a frequência de acionamento é mudada, a frequência de saída de alto-falante também é atualizada para manter os 32 ciclos fixados. Os dois microfones são amostrados em sincronia com a saída de alto-falante de modo que frequência de amostragem permaneça em um intervalo fixo da frequência de acionamento. As medições de A/D de microfone, no entanto, não são amostradas simultaneamente; A ISR de A/D alterna entre os dois microfones, tirando um total de amostras N por comprimento de onda para cada microfone. O resultado será um desvio de fase entre os dois microfones de - .v. Para corrigir esse desvio de fase, uma rotação complexa é aplicada à resposta de frequência relativa computada na seção anterior.
[00481] Para girar um número complexo um ângulo - _v, o mesmo é multiplicado por
O resultado é ilustrado na Equação (74) conforme se segue:
[00482] Em algumas modalidades, uma das pressuposições durante a derivação das equações de AVS é que a pressão é uniforme nos volumes acústicos. Essa pressuposição é verdadeira se o comprimento de onda acústico for grande em comparação com as dimensões da câmara de AVS. O comprimento de onda de uma onda de som em uma dada frequência pode ser computada com a seguinte Equação (75):
[00483] Por exemplo, o comprimento de onda em 1 kHz é aproximadamente 246 mm e em 5 kHz é aproximadamente 49,2 mm. A câmara de AVS pode ter um diâmetro de modo que o atraso de tempo associado às ondas acústicas que progride através dos volumes tenha um efeito pequeno porém mensurável. O efeito pode ser modelado como um atraso de tempo (ou avanço de tempo, dependendo da orientação de microfone). A transformada de Laplace de um atraso de tempo puro, d, é ilustrada na Equação (76) conforme se segue:
[00484] A fase é influenciada pelo atraso de tempo, porém não a magnitude de resposta de sistema. Para corrigir os atrasos de tempo, os dados de resposta de frequência podem ser corrigidos antecipadamente aplicando-se um algoritmo de modelo de ajuste. A amplitude complexa pode ser girada como uma função de frequência de acordo com a equação de atraso de tempo acima. O atraso de tempo pode ser assumido ser fixado, de modo que a rotação seja somente uma função de frequência.
[00485] O atraso de tempo pode ser determinado executando-se uma rotina de otimização para encontrar o atraso de tempo para minimizar o erro de modelo de ajuste. Adicional ou alternativamente, pode haver um "avanço de tempo" aparente nos dados. Por exemplo, o microfone de referência pode experimentar uma perturbação de pressão levemente antecipadamente da porta acústica e o microfone variável pode experimentar uma perturbação de pressão levemente atrás da porta acústica. Esses "avanços"e "atrasos" podem ser os efeitos da propagação das ondas pressão e são, além disso, dinâmicas "ressonantes" do sistema, por exemplo, esses efeitos podem ser contabilizados.
[00486] A amplitude das medições de pressão para um dado sinal de acionamento de alto-falante pode variar de dispositivo para dispositivo e também como uma função da frequência acionada. As variações de dispositivo para dispositivo resultam de diferentes de parte para parte em sensibilidades de microfone e alto-falante (por exemplo, aproximadamente na ordem de +/- 3 dB). As dependências com base em frequência resultam de variações em sensibilidade de alto-falante sobre frequência bem como a partir das dinâmicas esperadas da ressonância acústica.
[00487] Para compensar, em algumas modalidades, o ganho de alto-falante é automaticamente ajustado durante a medição de AVS. Os ganhos de alto-falante são armazenados em um arranjo com uma entrada para cada uma das frequências de varredura de seno, por exemplo, na memória 22 da Figura 2. A amplitude do sinal de microfone (ou do microfone variável ou do microfone de referência) pode ser verificada contra a amplitude-alvo. Se for ou muito grande ou muito pequena uma rotina de busca binária pode ser empregada para atualizar o ganho de alto-falante naquela frequência.
[00488] É possível para erros, falhas de componente ou distúrbios externos resultarem em uma medição errônea. As falhas de componente podem incluir uma saída de alto-falante distorcida ou microfone com falha. Os distúrbios externos podem incluir choque mecânico ao alojamento de bomba ou um ruído externo extremamente alto. Esses tipos de falhas podem ser detectados com uso de duas verificações de integridade diferentes: saturação de microfone e variância fora de banda.
[00489] A verificação de saturação de microfone observa os valores máximo e mínimo do sinal médio de comprimento de onda para cada microfone. Se esses valores forem próximos dos limites do A/D, então um sinalizador dentro de um processador revelado no presente documento é ajustado indicando que a amplitude de medição estava fora de faixa.
[00490] A verificação de variância fora de banda compara a variância de tom com a variância de sinal total para cada microfone. No caso ideal, a razão desses será 1 — toda a potência acústica estará na frequência acionada. No evento de choque ou um ruído acústico externo extremamente alto, mais potência estará presente em outras frequências e esse valor será menor que a unidade. Em algumas modalidades, a operação normal pode ser considerada ter uma razão maior que 0,99.
[00491] Em algumas modalidades, se um ponto de dados individual falhar em qualquer uma dessas verificações de integridade, o mesmo pode ser repetido ou excluído sem ter que repetir toda a varredura de seno para ajudar a facilitar a robustez de AVS. Outras verificações de integridade podem ser feitas com base na varredura de seno completa e são descritas posteriormente.
[00492] A frequência ressonante do sistema pode ser estimada com uso de identificação de sistema com seno de varredura. Nesse método, a resposta do sistema para uma variação de pressão sinusoidal pode ser encontrada em inúmeras frequências diferentes. Esses dados de resposta de frequência podem ser utilizados, então, para estimar a função de transferência de sistema com uso de regressão linear.
[00493] A função de transferência para o sistema pode ser expressa como uma função racional de s. O caso geral é expresso abaixo para uma função de transferência com um numerador de ordem nésima e um denominador de ordem mésima. N e D são os coeficientes para o numerador e denominador respectivamente. A A equação foi normalizada de modo que o coeficiente principal do denominador seja 1, conforme ilustrado nas Equações (77) e (78):
[00494] Essa equação pode ser reescrita na forma da Equação 79 conforme se segue:
[00495] A Equação (80) mostra essa soma em notação de matriz:
[00496] Em que k é o número de pontos de dados coletados no seno de varredura. Para simplificar a notação, essa equação pode ser resumida com uso dos vetores y ilustrados na Equação (81).
[00497] y = Xc (81).
[00498] Em que y é k por 1, x é k por (m+n-1) e c é (m+n-1) por 1. Os coeficientes podem ser encontrados com uso de uma abordagem de mínimos quadrados. A função de erro pode ser escrita conforme mostrado na Equação (82):
[00499] e = y - Xc (82).
[00500] A função a ser minimizada é o quadrado ponderado da função de erro; W é uma matriz diagonal k x k, conforme ilustrado nas Equações 83 a 84.
[00501] Os dois termos centrais são escalares de modo que a transposição possa ser negligenciada, conforme ilustrado nas Equações 85 a 87:
[00502] Em algumas modalidades, a transposição complexa em todos esses casos é utilizada. Essa abordagem pode resultar em coeficientes complexos, porém o processo pode ser modificado para garantir que todos os coeficientes sejam reais. A minimização de quadrado mínimo pode ser modificada para gerar somente coeficientes reais se a função de erro for mudada para a Equação (88).
I
[00503] Então os coeficientes podem ser encontrados com a Equação (89):
[00504] Estimação de Volume com uso de Solução de Seno de Varredura para um Sistema de 2a Ordem
[00505] Para um sistema com um numerador de ordem 0ésima e um denominador de segunda ordem conforme mostrado na função de transferência ilustrada na Equação (90).
[00506] Os coeficientes nessa função de transferência podem ser encontrados com base na expressão encontrada na seção anterior conforme se segue Equação (92):
[00507] Em que a Equação (93) é conforme se segue:
[00508] Para simplificar o algoritmo, podemos combinar alguns dos termos conforme ilustrado nas Equações 94 a 96
em que 
[00509] Para encontrar uma expressão para D em termos do vetor de resposta complexo G e da frequência natural s= jw primeiramente dividimos X em suas partes reais e imaginárias conforme ilustrado nas Equações (97) e (98), respectivamente, conforme se segue:
[00510] As porções reais e imaginárias da expressão para D acima se tornam, então, as Equações (99) e (100), respectivamente:
[00511] A combinação desses termos gera a expressão final para a matriz D. Essa matriz irá conter somente valores reais, conforme mostrado na Equação (101) conforme se segue:
[00512] A mesma abordagem pode ser tomada para encontrar uma expressão para vetor b em termos de G e •?-. As partes reais e imaginárias de y são ilustradas na Equação 102 a 103.
[00513] A combinação dessas duas gera a expressão para o vetor b ilustrado na Equação 104 conforme se segue:
[00514] A próxima etapa é inverter a matriz D. A matriz é simétrica e definida positiva de modo que o número de computações necessárias para encontrar o inverso seja reduzido do caso 3x3 geral. A expressão geral para um inverso de matriz é mostrada na Equação (105) como:
[00515] Se D for expresso como na Equação (106): então a matriz adjugada pode ser escrita como na Equação (107) conforme se segue:
então a matriz adjugada pode ser escrita como na Equação (107) conforme se segue: 
[00516] Devido à simetria, somente a matriz diagonal superior precisa ser calculada. O Determinante pode ser, então, computado em termos dos valores de matriz adjugada, tirando vantagem dos elementos zero no arranho original conforme ilustrado na Equação (108) conforme se segue:
I
[00517] Finalmente, o inverso de D pode ser escrito na forma mostrada na Equação (109):
[00518] Em algumas modalidades, podemos solucionar o valor na Equação (110):
[00519] De modo que a Equação (111) seja utilizada:
[00520] Para se obter uma avaliação quantitativa de quão bem os dados se ajustam ao modelo a expressão original para o erro conforme mostrado na Equação (112) é utilizada:
[00521] Isso pode ser expresso em termos da matriz D e os vetores b e c ilustrados na Equação (113):
em que:
[00522] Em algumas modalidades, comparar os erros de diferentes varreduras de seno, o erro de ajuste é normalizado pelo quadrado da ponderação pela matriz conforme se segue na Equação (116), em que h é um escalar:
[00523] Estimativa de Volume com uso de volume de Estimativa com Seno de Varredura
[00524] O ajuste de modelo pode ser utilizado de modo que a frequência ressonante da porta possa ser extraída a partir dos dados de varredura de seno. O volume entregue pode ser relacionado a esse valor. A relação ideal entre os dois pode ser expressa pela relação ilustrada na Equação (117):
[00525] A velocidade do som irá variar com a temperatura, de modo que seja útil dividir os efeitos de temperatura conforme mostrado na Equação (118):
[00526] O volume pode ser expresso, então, como uma função da frequência ressonante e da temperatura medidas, ilustrado na Equação (119) conforme se segue:
[00527] Em que C é a constante de calibração ilustrada na Equação (120) conforme se segue:
[00528] Estimativa de Volume com uso de verificações de integridade de Estimativa de Volume com Seno de Varredura
[00529] Em algumas modalidades, um segundo conjunto de verificação de integridade pode ser realizado a partir da saída do ajuste de modo e rotinas de estimativa de volume (o primeiro conjunto de verificações é feito no nível de FFT). As verificações podem ser feitas ou através de redundância ou através de verificação de faixa para vários valores, tais como: (1) erro de ajuste de modelo, (2) razão de amortecimento estimada, (3) ganho de função de transferência estimado, (4) frequência natural estimada, (5) volume variável estimado e (6) temperatura de sensor AVS.
[00530] Além disso, as porções dos cálculos de AVS podem ser feitas de modo redundante no um processador revelado no presente documento com uso de um sensor de temperatura independente e uma cópia independente dos parâmetros de calibração para proteger contra falhas de RAM, em algumas modalidades específicas.
[00531] Estimativa de Volume com uso de Detecção Descartável com Seno de Varredura
[00532] A presença do descartável, por exemplo, cartuchos ou reservatórios que são fixáveis, pode ser detectada com uso de um comutador magnético e travamento mecânico, em algumas modalidades especificas. No entanto, um segundo método de detecção pode ser utilizado para 1) diferenciar entre a bomba sendo fixada a um descartável e um carregador, e 2) fornecer uma recuperação aos métodos de detecção primários.
[00533] Se o descartável não estiver presente, o volume variável, V2, é eficazmente muito grande. Como um resultado, haverá um sinal normal do microfone de referência, porém haverá pouco sinal nos microfones variáveis. Se a amplitude média do microfone de referência durante uma varredura de seno é normal (isso verifica que o alto- falante está funcionado) e a amplitude média do microfone variável é pequena, um sinalizador é ajustado no um processador revelado no presente documento que indica que o descartável não está presente. Detalhes de Implantação - Dimensionamento de V1 em Relação a V2
[00534] conforme ilustrado nas Equações 121 a 124, conforme se segue:
[00535] Conforme V1 é aumentado, o ganho diminui e o alto-falante precisa ser acionado em uma amplitude mais alta para obter o mesmo nível de pressão sonora. No entanto, aumentar V1 tem o benefício de mover os zeros complexos na função de transferência p1 na direção dos polos complexos. No caso limitante em que então e obtém-se cancelamento de polo-zero e uma resposta plana. Aumentar V1, portanto, reduz tanto a ressonância quanto o entalhe na função de transferência p1 e move os polos p2 na direção de •?..; o resultado é uma sensibilidade inferior ao erro de medição durante o cálculo da função de transferência p1/p2.
[00536] Frequências mais altas podem serrilhar para a frequência de interesse. A frequência serrilhada pode ser expressa na Equação (125) conforme se segue:
(125).
[00537] Em que é a frequência de amostragem, fj-:é a frequência da fonte de ruído, é um número inteiro positivo e .* é a frequência serrilhada da fonte de ruído.
[00538] A rotina de demolução pode filtrar o ruído exceto na frequência específica da demolução. Se a frequência de amostra for ajustada dinamicamente para ser um múltiplo fixo da demolução frequência, então a frequência do ruído que pode serrilhar para a frequência de demolução será um conjunto fixo de harmônica daquela frequência fundamental.
[00539] Por exemplo, se a frequência de amostragem for 8 vezes a frequência de demolução, então as frequências de ruído que podem serrilhar para aquela frequência são
em que (127). Para poderíamos ter a série 
[00540] Em algumas modalidades, uma das pressuposições da medição de AVS é aquela do volume de AVS total (V2 mais o volume ocupado pelos outros componentes) é constante. No entanto, se o alojamento de AVS flexiona, o volume total da câmara de AVS pode mudar levemente e afetar a medição de volume diferencial. Em algumas modalidades, manter a contribuição do volume, erro é mantido menos que 1,0% da entrega de fluido.
[00541] Em algumas modalidades, fontes de ruído externas podem ser filtradas.
[00542] O choque mecânico para o alojamento de bomba durante uma medição de AVS irá afetar as medições de microfone e pode resultar em um erro nos dados de resposta de frequência. Esse erro, no entanto, é detectável com uso da verificação de variância fora de banda na rotina de demolução pelo um processador revelado no presente documento. Se tal erro for detectado, o ponto de dados pode ser repetido (por exemplo, outra amostra é tirada) resultando em pouco ou em nenhum efeito na medição resultante de AVS.
[00543] Um mecanismo para uma bolha de ar para afetar a medição de AVS é através de uma ressonância secundária. Essa ressonância secundária fazer a 4a ordem de sistema e, dependendo da frequência e da magnitude da ressonância secundária, pode causar algum erro se a estimativa estiver utilizando um modelo de 2a ordem.
[00544] Em geral, falha em um componente elétrico irá resultar no sinal ou em distorção harmônica aumentada. Em qualquer um dos casos, a falha seria detectada por verificações de integridade de AVS e a medição invalidada.
[00545] A única exceção que foi identificada é uma falha do oscilador utilizado para controlar o DAC e ADC. Se esse oscilador se afastasse da tolerância, o mesmo introduziria um erro de medição que não seria detectado pela verificação de integridade de nível baixo (seria detectado em um caso extremo pelas verificações de integridade de volume descritas acima). Para proteger contra essas falhas, em algumas modalidades, o oscilador é verificado contra um relógio independente sempre que uma medição de AVS for indicada.
[00546] As Figuras 255 a 302 mostram outra modalidade de uma bomba peristáltica 2990.
[00547] A Figura 255 ilustra uma bomba peristáltica 2990 que compreende um mecanismo de bombeamento 3000, visor 2994, botões 2996, chassi 2992 e garra 2998. O chassi 2992 inclui uma extensão 2992A acima do mecanismo de bombeamento 3000 que desvia líquido para longe do interior do mecanismo.
[00548] As Figuras 256A a B ilustram uma mecanismo de bombeamento peristáltico 3000 que tem seguidores de came de formato em L 3090, 3101, 3110 (consultar Figura 274) em uma vista aumentada. Um alojamento, composto opcionalmente de duas metades, 3005, 3010 fornece uma montagem para uma haste de came 3080, um PCB principal 3002, uma haste de seguidor de came 3120, uma instalação cabeça de engrenagem 3070 e pontos de articulação 3010A para montar uma porta 3020. As duas metades 3005, 3010 podem ser uma metade superior 3010 e uma metade inferior 3005. O alojamento de sensor 3015 pode ser montado nas metades de alojamento 3005, 3010 e fornecer um ponto de fixação a uma montagem de sensor 3060 e uma placa de sensor de rotação 3130 (Figura 257). Um detector de ar em linha 3066 (consultar Figura 257) e um sensor de pressão 3068 (Figura 257) podem ser fixados à montagem de sensor 3060.
[00549] A Figura 257 ilustra o mecanismo de bombeamento 3000 que tem seguidores de came de formato em L 3090, 3101, 3110 (consultar Figura 274) com a instalação de porta 3021 completamente aberta e a linha de infusão 3210 e o oclusor de corrediça 3200 montados na porta 3020. A instalação de porta 3021 é montada nas metades de alojamento 3010, 3005 por meio de duas articulações 3010A e um pino de articulação 3012 (Figura 258). Na posição aberta, a instalação de porta 3021 pode fornecer elementos recebimento convenientes, que pode servir para localizar uma linha de infusão 3210 na instalação de porta 3021. Os elementos de recebimento podem localizar a linha de infusão 3210 de modo que a mesma faça interface apropriadamente ou se alinhe aos sensores e elementos ativos da bomba peristáltica 2990. Os sensores podem, por exemplo, incluir um sensor de pressão 3068 (Figura 257) e/ou um sensor de ar em linha 3066 (Figura 257). Os elementos ativos podem incluir, por exemplo, o êmbolo 3091, a válvula de entrada 3101 e a válvula de saída 3111 (Figura 260). Os elementos de recebimento na porta 3020 podem incluir um ou mais dentre os seguintes: ranhuras na porta 3020K (consultar Figura 259), grampos 3062A (Figura 257), inserções de grampo 3024 (Figura 257), placa 3022 (Figura 257, 259). Os grampos 3062A (Figura 257) e 3024 (Figura 257) podem ser fabricados a partir de qualquer material adequado, não deformável, minimamente ou não compatível. Os grampos 3062A são preferencialmente moldados a partir de plástico tal como náilon, porém muitos outros materiais incluindo plástico de ABS, alumínio, aço e cerâmica podem ser utilizados.
[00550] A instalação de porta 3021 (Figura 257) pode incluir um elemento de recebimento para o oclusor de corrediça 3200. Os elementos de recebimento de oclusor de corrediça 3200 na instalação de porta 3021 podem reter o oclusor de corrediça 3200 em posição de modo que o oclusor de corrediça 3200 entre em um abertura de recebimento no corpo de bomba 3001 (Figura 265). Alguns dos elementos de recebimento de oclusor de corrediça 3200 podem incluir recursos que impedem o conjunto de infusão de ser carregado incorretamente. Em uma modalidade, transportador de separação de porta 3040 inclui uma fenda para receber o oclusor de corrediça 3200 e reter o mesmo perpendicular à linha de infusão 3210 visto que a instalação de porta 3021 está fechada contra o corpo de bomba 3001. O oclusor de corrediça 3200 pode incluir abas 3040C (Figura 259) que permitem que o oclusor de corrediça 3200 seja inserido somente de modo que interrupções 3200A (Figura 261) se alinhem às abas 3040C (Figura 261). Em outra modalidade, a porta 3020 pode incluir abas 3020F (Figura 262, 263) que permitem que o oclusor de corrediça 3200 seja inserido somente de modo que as interrupções 3200A (Figura 261) se alinhem às abas 3020F (Figura 262). A porta 3020 (Figura 257) pode incluir abas 3020D (Figura 259) que impedem o oclusor de corrediça 3200 (Figura 257) de ser inserido com a aba 3200B (Figura 261) na direção da instalação de porta 3021 (Figura 257). As abas 3020F localizadas na porta 3020 e/ou no transportador de separação de porta 3040 (Figura 257) podem permitir que o oclusor de corrediça 3200 seja inserido somente em uma orientação e forcem, dessa forma, a orientação correta entre o conjunto de infusão e o mecanismo de bombeamento 3000. A placa 3022 (Figura 257) recebe a linha de infusão 3210 e fornece um formato em "U" geral para restringir a linha de infusão 3210 conforme um êmbolo 3091 deforma a linha de infusão 3210 durante o bombeamento.
[00551] A Figura 264 ilustra, em uma vista aumentada, a instalação de porta 3021 incluindo a alavanca 3025 e o transportador de separação 3041 do mecanismo de bombeamento peristáltico 3000 (Figura 257) que tem seguidores de came de formato em L 3090, 3101, 3110 (consultar Figura 274). Os elementos de recebimento 3062, 3022 da linha de infusão 3210 (Figura 260) 3024 (Figura 257) podem ser montados respectivamente nas reentrâncias 3020A, 3020B, 3020E da porta 3020. A instalação de porta 3021 pode incluir um transportador de separação de porta 3040 que é conectado à alavanca 3025 por meio da ligação 3035. A instalação de porta 3021 pode incluir, também, uma mola plana 3032 que é uma folha de material resiliente tal como aço para molas. A mola plana 3032 pode ser pressionada contra a porta 3020 pelo pino de trinco 3034 conforme a alavanca 3025 prende os pinos de corpo 3011 (Figura 297) no corpo de bomba 3001 e leva o pino de trinco 3034 na direção do corpo de bomba 3001. O pino de trinco 3034 se move ao longo da fenda 3020C na porta 3020 conforme as os ganchos de trinco 3025C engatam os pinos de corpo 3011.
[00552] A Figura 265 ilustra a bomba peristáltica 2990 (Figura 255) que tem seguidores de came de formato em L 3090, 3101, 3110 (consultar Figura 274) com a instalação de porta 3021 aberta e a alavanca 3025 retraída. O PCB principal 3002, que inclui os processadores de controle e alguns sensores, é mostrado fixado ao topo do alojamento superior 3010. Um motor 3072 e uma cabeça de engrenagem 3070 são mostrados na posição em uma extremidade do alojamento superior 3010. A instalação de sensor de rotação 3130 pode ser montada na metade de alojamento inferior 3005. O corpo de bomba 3001 pode compreender metades de alojamento 3005, 3010, os mecanismos de rotação e recíprocos no interior das metades de alojamento 3005, 3010, o motor 3072 e caixa de engrenagens 3070, os sensores e a estrutura em que os componentes acima são montados.
[00553] A Figura 260 ilustra a bomba peristáltica 2990 (Figura 255) que tem seguidores de came de formato em L 3090, 3101, 3110 (consultar Figura 274) com a porta 3020 aberta e o alojamento superior 3010 e outros elementos removidos para revelar a haste de came 3080, o êmbolo 3091 e as válvulas 3101, 3111. O motor 3072 aciona a haste de came 3080 através da caixa de engrenagens 3070. O motor 3072 pode ter uma haste de acionamento cuja velocidade e/ou posição pode ser controlada. Em uma modalidade o motor 3072 é um servomotor de CC sem escovas 3072 controlado por um controlador de motor 3430 (consultar Figura 325B) que pode ser montado no PCB principal 3002. Em modalidades alternativas, o motor 3072 pode ser um motor de passo 3072, um motor escovado CC 3072 ou um motor CA 3072 com o controlador apropriado.
[00554] O motor 3072 pode ser acoplado de modo fixo à caixa de engrenagens 3070 permitindo que a unidade de motor/caixa de engrenagens seja fixada como uma unidade à haste de came 3080 e ao alojamento superior 3010. A redução de engrenagem da caixa de engrenagens 3070 aumenta o torque, ao mesmo tempo em que aumenta o número de rotações de motor 3072 por rotação da haste de came 3080 (Figura 260). Em uma modalidade, a caixa de engrenagens 3070 tem uma razão de redução de 19:1. A redução de engrenagem permite resolução razoável na posição de haste de came 3080 (Figura 260) com relativamente alguns poucos sensores de Hall no motor 3072. Em uma modalidade, três sensores de Hall e oito bobinas produzem vinte e quatro cruzamentos por revolução. Os vinte e quatro cruzamentos combinados com uma razão de engrenagem 19:1 fornece uma resolução angular melhor que 0,8° na rotação da haste de came 3080 (Figura 260).
[00555] A rotação da haste de came 3080 (Figura 260) pode ser diretamente medida com um sensor de rotação 3130 (Figura 257) que detecta a posição do imã 3125 na extremidade da haste de came 3080 (Figura 260). Em uma modalidade, o sensor é um CI codificador giratório magnético de único chip que emprega 4 elementos de Hall integrados que detectam a posição do imã 3125 (Figura 260), um conversor de analógico para digital de alta resolução e um controlador de gerenciamento de potência inteligente. As informações de campo magnético, bits de alarme e posição de ângulo podem ser transmitidas em uma interface SPI de 3 fios ou 4 fios padrão para um controlador hospedeiro. Um exemplo de um codificador giratório é o modelo AS5055 fabricado pela Austriamicrosystems da Áustria que fornece 4096 incrementos por rotação.
[00556] Os movimentos da válvula 3101, 3110 e do êmbolo 3090 são controlados pela haste de came 3080 que gira cames individuais 3083, 3084, 3082 (Figura 266), que, por sua vez, desvia uma extremidade de rolete 3092, 3102, 3112 (Figura 274) dos seguidores de formato em L 3090, 3100, 3110 (Figura 274) para baixo. Os seguidores de came de formato em L 3090, 3100, 3110 (Figura 274) giram ao redor da haste de seguidor de came 3120, de modo que o Movendo para baixo da extremidade de rolete 3092, 3102, 3112 faça com que a extremidade ativa se afaste da linha de infusão 3210 (Figura 276). Molas de torção 3094, 3104, 3114 (Figura 274) em cada um dos seguidores de came de formato em L 3090, 3100, 3110 (Figura 274) impulsiona os roletes 3092, 3102, 3112 para cima contra os cames 3082, 3083, 3084 (Figura 276) e impulsiona as extremidades ativas 3091, 3101, 3111 na direção da linha de infusão 3210.
[00557] Os perfis da válvula de saída came 3084, do came de êmbolo 3083 e do came de válvula de entrada 3082 são retratados nas Figuras 271 a 273. Esses perfis produzem uma sequência de válvulas similar àquela representada graficamente na Figura 197. Os cames 3084, 3083, 3082 podem ser conectados à haste de came 3080 em qualquer um dos métodos padrões, incluindo adesivo, ajuste com pressão, haste chaveada. Em algumas modalidades, os cames 3084, 3083, 3082 podem ser fisicamente integrados à haste de came 3080 como uma única peça. Em uma modalidade, os cames 3084, 3083, 3082 têm um rasgo de chaveta 3082A, 3083A, 3084A e são pressionados na haste de came 3080 contra um ombro (não é mostrado) com uma chave (não é mostrada) para localizar de modo giratório os cames 3084, 3083, 3082 na haste de came 3080 e um grampo em círculo 3085 para reter os cames 3084, 3083, 3082 na posição ao longo do eixo geométrico da haste de came 3080. A haste de came 3080 é montada nos alojamentos superiores e inferiores 3005, 3010 por mancais 3086. Em uma modalidade, os mancais 3086 são mancais de rolete vedados.
[00558] A Figura 274 ilustra os seguidores de came de formato em L de êmbolo 3090, os seguidores de came de formato em L de válvula 3101, 3110 e a haste de seguidor de came 3120 em uma vista aumentada. Os seguidores de came de formato em L 3090, 3100, 3110 são montados na haste de seguidor de came 3120 e giram livremente na haste de seguidor de came 3120. A rotação dos seguidores de came de formato em L 3090, 3100, 3110 na haste de seguidor de came 3120 pode ser facilitada por mancais. Em uma modalidade, os mancais são buchas com flange sólidas 3095, 3105, 3115 pressionados nos corpos 3093, 3103, 3113 dos seguidores de came de formato em L 3090, 3100, 3110. Os mancais podem ser qualquer bucha de fricção baixa incluindo bronze, latão, plástico, náilon, poliacetal, poli-tetrafluoroetileno (PTFE), polietileno de peso molecular ultra alto (UHMWPE), rulon, PEEK, uretano e vespel. As flanges nas buchas 3095, 3105, 3115 pode servir como superfícies de apoio axial entre seguidores de came de formato em L adjacentes 3090, 3100, 3110 e entre os seguidores de came de formato em L de válvula 3101, 3110 e as metades de alojamento 3005, 3010 (Figura 265). As flanges nas buchas 3095, 3105, 3115 (Figura 274) pode servir, também, para separar apropriadamente as extremidades ativas 3091, 3101, 3111 (Figura 274) dos seguidores de came de formato em L 3090, 3100, 3110 (Figura 274) em relação à placa 3022 (Figura 257) na instalação de porta 3021 (Figura 257).
[00559] A haste de seguidor de came 3120 (Figura 274) pode incluir seções de extremidade 3120A (Figura 274) que são excêntricas em relação à seção central 3120B (Figura 274) da haste de seguidor de came 3120 (Figura 274). A posição da haste de seguidor de came 3120 (Figura 274) em relação à haste de came 3080 (Figura 260) e/ou à placa 3022 (Figura 260) pode ser finamente ajustada girando-se a extremidade excêntrica 3120A. Girar a extremidade excêntrica 3120A permite o ajuste da folga entre os roletes 3092, 3102, 3112 e os cames 3084, 3083, 3082 (Figuras 271 a 273) na haste de came 3080 (Figura 260).
[00560] A seção de extremidade 3120A da haste de seguidor de came 3120 (Figura 274) pode incluir um recurso 3120C para receber uma ferramenta como uma chave de fenda, chave hexagonal ou outra ferramenta com a capacidade de aplicar um torque à haste de seguidor de came 3120 (Figura 274). Em uma modalidade, o recurso é um fenda dimensionada para aceitar uma chave de fenda de cabeça fendada. As extremidades excêntricas 3120A se encaixam em furos formados por interrupções 3005D, 3010D (consultar Figura 278) nas metades de alojamento 3005, 3010 respectivamente. Em uma modalidade, os furos formados por interrupções 3005D, 3010D (Figura 278) não ligam a haste de seguidor de came 3120 (Figura 274) a fim de permitir ajuste. Um elemento de garra pode ser adicionado para prender a posição giratória da haste de seguidor de came 3120 (Figura 274). Em uma modalidade, o elemento de garra é um parafuso fixador no furo roscado 3120A.
[00561] Os seguidores de came de formato em L 3090, 3100, 3110 (Figura 274) ou atuadores compreendem roletes 3092, 3102, 3112 que tocam os cames 3084, 3083, 3082 (Figuras 271 a 273), um elemento elástico 3094, 3104, 3114 que impulsiona o elemento de contato na direção da superfície de came e uma estrutura de formato em L 3093, 3103, 3113 que inclui uma perfuração, que é montada na haste de seguidor de came 3120 e conecta os roletes 3092, 3102, 3112 ao elemento ativo 3091, 3101, 3111 que, por sua vez, toca a linha de infusão 3210. Os seguidores de came de formato em L 3090, 3100, 3110 (Figura 274) incluem adicionalmente mancais com flange 3095, 3105, 3115 montados na perfuração da estrutura 3093, 3103, 3113 (Figura 274).
[00562] Em uma modalidade, os roletes 3092, 3102, 3112 giram ao redor de uma haste 3096, 3106, 3116 que é montada nas estruturas 3093, 3103, 3113 (Figura 274). Os roletes são preferenciais como o elemento de contato a fim de reduzir a carga no motor 3072 e aprimorar a bomba peristáltica 2990 repetidamente. Em outras modalidades, um tipo diferente de elemento de contato pode ser utilizado.
[00563] Em uma modalidade, os elementos ativos, ou a válvula de entrada 3101, o êmbolo 3091, uma válvula de saída 3111, são formados como parte dos seguidores de came de formato em L 3090, 3100, 3110 (Figura 274). Em uma modalidade, os elementos ativos, 3091, 3101, 3111 são fixados de modo removível à estrutura de cada seguidor de came de formato em L 3090, 3100, 3110 (Figura 274). Em uma modalidade, os elementos ativos 3091, 3101, 3111 (Figura 274) podem ser mecanicamente afixados com parafusos. Em outras modalidades, os elementos ativos 3091, 3101, 3111 (Figura 274) podem incluir pernos que passam através de furos nas estruturas 3093, 3103, 3113 (Figura 274) e são retidos no lugar com porcas, ou os elementos ativos 3091, 3101, 3111 (Figura 274) podem incluir pernos de plástico que se encaixam nos elementos de recebimento nas estruturas 3093, 3103, 3113 (Figura 274).
[00564] Os elementos elásticos 3094, 3104, 3114 impulsionam os seguidores de came de formato em L 3090, 3100, 3110 (Figura 274) contra a superfície de cames dos cames 3084, 3083, 3082 (Figuras 271 a 273) e na direção da placa 3022 (Figura 260) e da linha de infusão 3210. Em uma modalidade, os elementos elásticos 3094, 3104, 3114 (Figura 274) são molas de torção enroscadas que envolvem a seção das estruturas 3093, 3103, 3113 (Figura 274) que inclui a perfuração. Uma extremidade das molas de torção pressiona contra as estruturas de seguidor de came de formato em L 3090, 3100, 3110 (Figura 274) entre a perfuração e os roletes 3092, 3102 e 3112. A outra extremidade da mola entra em contato com a estrutura fixa da bomba peristáltica 2990. Em uma modalidade, a outra extremidade de cada mola entra em contato com um retentor de mola 3140 (Figuras 275, 276) que pode incluir uma fenda 3140A para capturar a extremidade de mola. Um fixador de parafuso de retentor 3142 (Figura 275) pode ser girado para mover o retentor de mola 3140 no interior do alojamento superior 3010 e aplicar uma carga contra os elementos elásticos 3094, 3104, 3114. Em algumas posições giratórias de came 3084, 3083, 3082 (Figuras 271 a 273), a carga aplicada à mola irá, por sua vez, ser aplicada pelas extremidades ativas 3091, 3101, 3111 à linha de infusão 3210. A carga compressiva de cada uma das extremidades ativas 3091, 3101, 3111 (Figura 274) na linha de infusão 3210 pode ser ajustada girando-se o fixador de parafuso de retentor correspondente 3142.
[00565] Em outra modalidade, os elementos elásticos 3094, 3104, 3114 (Figura 274) são molas helicoidais que são localizadas entre os seguidores de came de formato em L 3090, 3100, 3110 (Figura 274) e a estrutura do corpo de bomba 3001. As molas helicoidais são localizadas de modo que as mesmas impulsionem a extremidade do seguidor ou a extremidade do rolete dos seguidores de came de formato em L 3090, 3100, 3110 (Figura 274) na direção dos cames 3082, 3083, 3084 (Figura 271 a 273). As molas helicoidais pode impulsionar, também, a extremidade ativa dos seguidores de came de formato em L 3090, 3100, 3110 (Figura 274) na direção da placa 3022 (Figura 260). Uma disposição de molas helicoidais e seguidores de came de formato em L 3090, 3100, 3110 é mostrada nas Figuras 205, 206, 219, 220.
[00566] A Figura 276 mostra um corte transversal da bomba mecanismo 3000 incluindo cortes do came de êmbolo 3083, do êmbolo 3091 e da placa 3022. A haste de came 3080 gira o came de êmbolo 3083 que é chaveado à haste em 3084A. O came 3083 desloca o elemento de contato de came ou rolete de came 3092, que faz parte do seguidor de came de formato em L 3090 do êmbolo 3091. O seguidor de came de formato em L 3090 do êmbolo 3091 gira ao redor da haste de seguidor de came 3120. O seguidor de came de formato em L 3090 do êmbolo 3091 é retido contra o came de êmbolo 3083 pelo elemento elástico 3094. Uma das extremidades do elemento elástico 3094A entra contato com a estrutura 3093, enquanto a extremidade livre do elemento elástico 3094B entra em contato com o retentor de mola 3140. O êmbolo 3091 comprime a linha de infusão 3210 contra a placa 3022. O êmbolo 3091 retrai da placa 3022, quando o came de êmbolo 3083 deprime rolete de came 3092.
[00567] A Figura 277 apresenta um corte transversal do êmbolo 3091, da placa 3022 e da linha de infusão 3210 no fundo do curso do êmbolo 3091. No topo do curso do êmbolo 3091, a linha de infusão 3210 não comprimida tem um corte transversal nominalmente redondo que contém um volume máximo. O mecanismo de bombeamento 3000 maximiza o bombeamento por curso permitindo-se que a linha de infusão 3210 seja preenchida completamente no topo do curso e minimize o volume dentro da linha de infusão 3210 no fundo do curso de êmbolo 3091. A quantidade de volume bombeado pode sofrer impacto do formato do êmbolo 3091, do comprimento curso do êmbolo 3091 e do formato da placa 3022. No entanto, se a linha de infusão 3210 for completamente esmagada, as forças no êmbolo 3091 podem ser mais altas que o necessário, o que pode exigir elementos elásticos maiores 3090, 3100, 3110 (Figura 274) e ou um motor maior 3072 ou um consumo de potência maior. O consumo de potência maior pode encurtar o tempo em que a bomba peristáltica 2990 pode funcionar com uma bateria 3420 ou pode criar uma bomba peristáltica mais pesada 2990 devido a uma bateria maior 3420. O projeto do êmbolo 3091 e da placa 3022 pode ser selecionado para equilibrar o volume aumentado contra cargas maiores no êmbolo 3091. Em uma modalidade, o êmbolo 3091 e a placa 3022 são projetados para evitar a compressão das paredes da linha de infusão 3210 fornecendo-se um intervalo entre o êmbolo 3091 e a placa 3022 que é levemente maior que duas vezes a espessura da parede da linha de infusão 3210.
[00568] Em uma modalidade, o came de êmbolo 3083 e o seguidor de came de formato em L de êmbolo 3090 são projetados para fornecer um espaço livre mínimo 3022G entre a ponta do êmbolo 3091B e o fundo da placa 3022D. Em um exemplo, o espaço livre 3022G é 2 a 3 vezes a espessura da parede da linha de infusão 3210 e suficiente de modo que as paredes da linha de infusão 3210 não toquem entre a ponta de êmbolo 3091B e fundo de placa 3022D. Em um exemplo, o espaço livre 3022G entre a ponta de êmbolo 3091B e o fundo da placa 3022D é aproximadamente 0,12 cm (0,048 polegada), que é 9% maior que duas vezes a espessura de parede de uma linha de infusão exemplificativa 3210. Em outro exemplo, o espaço livre 3022G pode ser tão pequeno quanto 2% maior que duas vezes a espessura de parede de uma linha de infusão exemplificativa 3210. Em outro exemplo o espaço livre 3022G pode ser tão grande quanto 50% maior que duas vezes a espessura de parede de uma linha de infusão 3210.
[00569] Em uma modalidade, as dimensões da placa 3022 e da ponta de êmbolo 3091B são selecionadas para fornecer um espaço livre 3022G que é 2 a 3 vezes a espessura de parede de uma única parede da linha de infusão 3210. Em um exemplo, o espaço livre 3022G entre a ponta de êmbolo 3091B e a placa 3022 é 8% a 35% maior que duas vezes a espessura de parede de uma linha de infusão exemplificativa 3210. O espaço livre 3022G irá permitir que os lados da linha de infusão 3210 dobrem sem pinçar e fechar a dobra. Em uma modalidade, a ponta de êmbolo 3091B tem um raio de 0,13 cm (0,05 polegada) e lados 3091C que têm um ângulo entre os mesmos de 35'. Os lados 3091C podem satisfazer o raio da ponta de êmbolo 3091B em um ângulo tangente. O comprimento da ponta de êmbolo 3091D pode ser 0,29 cm (0,116 polegada). O fundo de placa 3022D pode ser plano e ter um raio 3022C em cada lado. O comprimento do fundo de placa 3022D e os raios 3022C são selecionados para manter um espaço livre 3022G entre a ponta de êmbolo 3091B e a placa 3022 que é mais de o dobro da espessura da parede da linha de infusão 3210. Em um exemplo, o fundo de placa 3022D tem 13 cm (0,05 polegada) de comprimento e cada raio 3022C tem 15 cm (0,06 polegada). O lado 3022B está em ângulo para longe do êmbolo 3091. O lado mais curto 3022E é quase vertical. O lado 3022F está em um ângulo menos vertical que as paredes de êmbolo 3091C para permitir que a ponta de êmbolo 3091B entre a placa 3022 visto que a instalação de porta 3021 está fechada.
[00570] O êmbolo 3091 e a placa 3022 podem incluir duas seções planas 3091A e 3022A que fornecem uma parada mecânica. As seções planas 3091A e 3022A podem ser referidas também no presente documento como paradas 3091A e 3022A. As paradas mecânicas 3091A, 3022A podem aprimorar confiabilidade e reduzir a incerteza da medição de volume. Conforme descrito em outro lugar, o volume é determinado a partir da mudança na posição de êmbolo 3091 do começo do curso de deslocamento ao fim do curso. As paradas 3091A e 3022A podem remover a incerteza ou tolerância no fundo de medição de curso. O perfil no came de êmbolo 3083 pode ser projetado para levantar o rolete 3092, quando a seção plana 3091A entra em contato com a placa 3022 a 3022A.
[00571] O êmbolo 3091 e a placa 3022 podem ser formados de uma superfície que desliza facilmente em uma linha de infusão 3210 material de PVC ou não DEHP. Em uma modalidade, o êmbolo 3091 e a placa 3022 podem ser formados de náilon. Em outra modalidade, o êmbolo 3091 e a placa 3022 podem ser metal (por exemplo, alumínio) que é revestido com PTFE. Em outras modalidades, outro plástico pode ser utilizado ou outros revestimentos aplicados a um êmbolo 3091 e/ou placa 3022 de metal que forneçam um coeficiente de fricção baixo com uma linha de infusão 3210 de PVC ou não DEHP.
[00572] A haste de came 3080 e a haste de seguidor de came 3120 são montadas em interrupções 3005C, 3005D, 3010C, 3010A no alojamento inferior e superior 3005, 3010 conforme mostrado nas Figuras 260, 278. A precisão dos movimentos das válvulas 3101, 3111 e o êmbolo 3091 bem como o uso de vida dos elementos de rolete 3092, 3102, 3112 e os cames 3082-3084 são aprimorados através de alinhamento paralelo melhor e separação correta das duas hastes 3080, 3120. O alinhamento paralelo e a separação das duas hastes 3080, 3120 são controlados em parte pelo alinhamento paralelo e separação das interrupções 3005C, 3005D, 3010C, 3010A. Em uma modalidade, as duas partes do alojamento 3005, 3010 são formadas sem as interrupções (Figuras 278, 279). As duas partes são unidades mecanicamente, então, e os furos 3006, 3007 são brocados ou perfurados pela mesma máquina no mesmo ajuste (Figura 280) ao mesmo tempo. Em algumas modalidades, as duas partes de alojamento 3005, 3010 incluem que retêm os mesmos em um alinhamento fixo um com o outro quando instalados. Em um exemplo, os recursos de alinhamento de alojamento 3005, 3010 são pinos pressionados em uma parte e furos correspondentes na outra. Em outro exemplo, os recursos em uma parte se estendem ao longo da linha de separação 3008 para engatar recursos na outra parte. A operação de perfurar precisamente furos é, às vezes, de perfuração de linha. A perfuração de linha pode aprimorar o alinhamento paralelo das interrupções 3005C, 3005D, 3010C, 3010A. A perfuração de linha das interrupções 3005C, 3005D, 3010C, 3010A no alojamento unido 3005, 3010 cria de modo econômico interrupções 3005C, 3005D, 3010C, 3010A que se combinam para formar furos mais precisamente circulares 3006, 3007 que são mais paralelos entre si.
[00573] A medição de volume bombeado é baseada na posição medida do êmbolo 3091. Em uma modalidade conforme mostrado nas Figuras 281, 275, a posição do êmbolo 3091 é medida remotamente sem entrar em contato do seguidor de came de formato em L 3090 do êmbolo 3091. Em uma modalidade, a posição do êmbolo 3091 é medida com um CI codificador de efeito Hall linear 3002A e um imã de dois polos simples 3096A (Figura 282). O codificador linear 3002A (Figura 282) é localizado no PCB principal 3002 e relata a posição do imã 3096A localizado no seguidor de came de formato em L 3090 do êmbolo 3091 para o controlador. O codificador linear IC 3002A é vantajosamente desconectado mecanicamente dos componentes em movimento, para que o sensor não se desgaste, sofra degradação ou quebre com o uso. Em uma modalidade, o CI codificador linear 3002A é AS5410 em parte fabricado pela Austriamicrosystems da Áustria. O AS5410 permite a conversão de uma faixa ampla de geometrias incluindo movimentos curvos, escalas não lineares e geometrias de chip/imã inclinadas para um sinal de saída linear. A flexibilidade do CI codificador linear 3002A permite tolerâncias maiores na colocação do PCB principal 3002 em relação ao imã de êmbolo 3096A. Alternativamente, a posição do êmbolo 3091 pode ser medida com um sistema de visão que utiliza bordas ou dado localizados no seguidor de came de formato em L 3090 do êmbolo 3091. Alternativamente, a posição do êmbolo 3091 pode ser medida com qualquer um dos vários sensores bem conhecidos na técnica, incluindo um potenciômetro linear, um potenciômetro giratório, codificador giratório, codificador linear ou LVDT. Os métodos para conectar mecanicamente um desses sensores ao seguidor de came de formato em L de êmbolo 3090 podem ser aqueles aparentes para um indivíduo versado na técnica.
[00574] O oclusor de corrediça 3200 pode ser visto na Figura 261. O oclusor de corrediça 3200 serve para pinçar e fechar a linha de infusão 3210, bloqueando o fluxo, quando a linha de infusão 3210 estiver na parte estreita da abertura 3200D (Figura 261). O fluxo é permitido através da linha de infusão 3210 quando a mesma está localizada na extremidade ampla da abertura 3200C na parte frontal do oclusor de corrediça 3200. A posição aberta no oclusor de corrediça 3200 se refere à linha de infusão 3210 que é localizada na extremidade ampla da abertura 3200C. A posição fechada do oclusor de corrediça 3200 se refere à linha de infusão 3210 que é localizada na parte estreita da abertura 3200D. O oclusor de corrediça 3200 inclui pelo menos uma abertura 3200A na extremidade frontal do oclusor de corrediça 3200. Uma aba 3200B é localizada na extremidade posterior do oclusor de corrediça 3200.
[00575] O processo de fechamento da porta e inserção do transportador de corrediça 3041 para liberar o oclusor de corrediça 3200 é descrito com referência às Figuras 283 a 293. A Figura 283 ilustra o oclusor de corrediça 3200 completamente inserido no transportador de separação de porta 3040 e a linha de infusão 3210 presa nos grampos 3062A, 3024. A instalação de porta 3021 irá fechar girando-se ao redor das articulações 3010A. A posição inicial do transportador de separação de corpo 3045 no corpo de bomba 3001 pode ser vista na Figura 284. A fenda 3045E no transportador de separação de corpo 3045 recebe o oclusor de corrediça 3200 quando a instalação de porta 3021 está fechada contra o corpo de bomba 3001. A abertura 3045B no transportador de separação de corpo 3045 acomoda a aba 3200B do oclusor de corrediça 3200 permitindo que a extremidade posterior do oclusor de corrediça 3200 entre no transportador de separação de corpo 3045 e permitindo que a instalação de porta 3021 feche. O transportador de separação de corpo 3045 e/ou o alojamento superior 3010 impedem que a instalação de porta 3021 feche quando o oclusor de corrediça 3200 tiver sido orientado incorretamente. O lado do transportador de separação de corpo 3045 oposto à abertura 3045B não fornece uma abertura ou fenda que possa acomodar a aba 3200B no oclusor de corrediça 3200. Em uma modalidade, o alojamento superior 3010 inclui um trilho 3010E que bloqueia a aba 3200B.
[00576] A Figura 285 ilustra a instalação de transportador de separação de duas partes 3041 na posição aberta. Tal posição pode ser alcançada quando a instalação de porta 3021 estiver aberta. A Figura 286 ilustra a instalação de transportador de separação de duas partes 3041 na posição fechada. Tal posição pode ser alcançada quando a instalação de porta 3021 estiver fechada contra o corpo de bomba 3001. O eixo geométrico da articulação 3040B está aproximadamente alinhado ao eixo geométrico da articulação 3010A do alojamento superior 3010 quando a instalação de porta 3021 estiver aberta. O transportador de separação de porta 3040 inclui pelo menos uma fenda 3040D que permite que o mesmo acomode pelo menos uma aba 3020D na porta 3020 e no trilho 3010E no alojamento superior 3010. Em uma modalidade alternativa mostrada nas Figuras 262 a 263, a fenda 3040D pode acomodar ou ser guiada nas abas 3020D, 3020F. O transportador de separação de corpo 3045 inclui pelo menos uma fenda 3045D para acomodar o trilho 3010A no alojamento superior 3010 e/ou o trilho 3015E no alojamento de sensor 3015. As fendas 3040D e 3045D permitem que o transportador de separação 3041 deslize no interior do corpo de bomba 3001 e na porta 3020 quando a porta 3020 estiver fechada contra o corpo 3001.
[00577] A Figura 287 ilustra a bomba peristáltica 2990 que tem seguidores de came de formato em L 3090, 3100, 3110 com a porta 3020 parcialmente fechada e alguns elementos removidos para revelar o oclusor de corrediça 3200 no transportador de separação fechado 3041. A instalação de porta 3021 está fechada e a alavanca 3025 não começou a engatar os pinos de corpo 3011. A posição do transportador de separação 3041 que compreende as partes 3045 e 3040 é controlada pela posição da alavanca 3025. O transportador de separação 3041 é impelido para o corpo de bomba 3001 por uma nervura 3025F visto que a alavanca 3025 está fechada ou girado na direção do corpo de bomba 3001. O transportador de separação 3041 é puxado parcialmente para fora do corpo de bomba 3001 pela ligação de alavanca 3035 visto que a alavanca 3025 está aberta ou girado para longe do corpo de bomba 3001. O transportador de separação de porta 3040 é conectado à alavanca 3025 por meio da extremidade fechada da ligação de alavanca 3035C que se encaixa sobre o pino de transportador 3040A e a extremidade aberta 3035B retém um pino 3026 que desliza em uma nervura fendada 3025A na alavanca 3025. O percurso do transportador de separação 3041 é limitado pelo comprimento do oclusor de corrediça 3200. O oclusor de corrediça 3200 que pode não fornecer rotação suficiente da alavanca 3025 para engatar os pinos de corpo 3011 e comprime a linha de infusão 3210 contra as válvulas de entrada e/ou saída 3101, 3111 sem força manual excessiva exercida contra a alavanca 3025.
[00578] A alavanca 3025, o transportador de separação 3021 e a instalação de porta 3021 são projetados para manter a oclusão da linha de infusão 3210 em todos os momentos durante os processos de abertura e fechamento da porta 3020. A linha de infusão 3210 é oclusa pressionando-se a porta 3020 contra o corpo, antes que o oclusor de corrediça 3200 seja movido pelo transportador de separação 3041 durante o fechamento. No processo de abertura, o oclusor de corrediça 3200 é movido primeiramente para bloquear a linha de infusão 3210 antes de a porta 3020 ser desengatada do corpo e permite que a linha de infusão 3210 se torne descomprimida.
[00579] A nervura fendada 3025A e a ligação de alavanca 3035 permitem que a alavanca 3025 gire vários graus e começa a engatar os pinos de corpo 3011 com os ganchos de trinco 3025C sem mover o transportador de separação 3041 durante o fechamento da alavanca 3025. Mediante a abertura, a nervura fendada 3025A e a ligação de alavanca 3035 permitem que a alavanca 3025 retraia o transportador de separação 3041 e bloqueie a linha de infusão 3201 antes de desengatar os pinos de corpo 3011 e liberar a linha de infusão 3210 das válvulas 3101, 3111. A ligação de alavanca 3035 conecta mecanicamente a alavanca 3025 ao transportador de separação de porta 3041 de modo que a alavanca 3025 somente aplique uma força de tensão na ligação de alavanca 3035. Limitar a força na ligação de alavanca 3035 à força de tensão remove a necessidade de garantir que a ligação de alavanca 3035 seja resistente à flambagem, permitindo que a ligação de alavanca 3035 seja mais leve e menor.
[00580] A rotação da alavanca 3025 na direção da porta 3020 e do corpo 3001 comprime a linha de infusão 3210 entre a placa 3022 e as válvulas 3101, 3111 e o êmbolo 3091, tranca a porta 3020 e move o oclusor de corrediça 3200 para uma posição aberta. A ligação de alavanca 3035 e a nervura fendada 3025A e a geometria do gancho de trinco 3025C garantem que a linha de infusão 3210 seja comprimida contra as válvulas 3101, 3111 antes de o oclusor de corrediça 3200 ser movido para a posição aberta quando a alavanca 3025 estiver fechada. A ligação de alavanca 3035 e a nervura fendada 3025A e a geometria do gancho de trinco 3025C também garantem que o oclusor de corrediça 3200 seja movido para a posição fechada antes de a linha de infusão 3210 ser descomprimida contra as válvulas 3101, 3111 quando a alavanca 3025 estiver aberta. Essa sequência de bloqueamento de fluxo através da linha de infusão 3210 com um elemento antes de liberar o segundo elemento garante que a linha de infusão 3210 nunca esteja em um estado de fluxo livre durante o carregamento da linha de infusão 3210 na bomba peristáltica 2990.
[00581] Alternativamente, o transportador de separação de porta 3040 pode ser puxado para fora do corpo de bomba 3001 pela alavanca 3025 que está conectada ao transportador de separação de porta 3040 por duas ligações 3036, 3037 conforme mostrado na Figura 288. A primeira ligação 3036 se encaixa sobre o pino de transportador de separação 3040A e conecta à segunda ligação 3037 na articulação 3036A. A segunda ligação conecta a primeira ligação 3036 à alavanca 3025 em um ponto de pivô 3025G. As duas ligações 3036, 3037, cada uma, têm uma superfície plana 3036B, 3037B que limita a rotação relativa das ligações 3036, 3037 de modo que as mesmas nunca cruzem um ponto central e sempre dobrem na direção uma da outra na mesma direção. Na modalidade retratada, as ligações 3036, 3037 podem dobrar somente de modo que seu ponto de pivô mútuo 3036A se mova para longe do pivô de alavanca 3025B conforme a alavanca 3025 fecha. As duas ligações 3036, 3037 permitem que a alavanca 3025 gire vários graus e comece a engatar os pinos de corpo 3011 com os ganchos de trinco 3025C e ocluam a linha de infusão 3210 contra pelo menos uma das válvulas 3101, 3111 sem mover o transportador de separação 3041. Uma vez que duas ligações 3036, 3037 tenham dobrado e fechado, a nervura 3025F entra em contato com o transportador de separação de porta 3040. A nervura 3025F impele o transportador de separação 3041 para o corpo de bomba 3001 conforme a alavanca 3025 conclui sua rotação na direção da instalação de porta 3021.
[00582] Mediante a abertura da alavanca 3025 ou a rotação da alavanca 3025 para longe da instalação de porta 3021, as duas ligações 3036, 3037 desdobram e somente começam a retrair o transportador de separação 3041 após uma rotação inicial da alavanca 3025. Durante a segunda parte da rotação da alavanca 3025, o transportador de separação 3041 se retira do corpo de bomba 3001 e move o oclusor de corrediça 3200, que bloqueia a linha de infusão 3210 antes de desengatar os pinos de corpo 3011 e liberar a linha de infusão 3210 das válvulas 3101, 3111. A linha de infusão 3210 é descomprimida durante a terceira porção da rotação da alavanca 3025.
[00583] Alternativamente, as duas ligações 3036, 3037 poderiam ser recolocadas com um cabo ou fio flexível, que puxa o transportador de separação 3041 para fora do corpo de bomba 3001. O cabo flexível pode ser fixado ao transportador de separação de porta 3040 e a um ponto fixo na alavanca 3025. O transportador de separação 3041 é impelida para o corpo de bomba 3001 pela nervura 3025F conforme a alavanca 3025 gira na direção do corpo de bomba 3001.
[00584] A Figura 274 ilustra a bomba peristáltica 2990 que tem seguidores de came de formato em L 3090, 3100, 3110. A porta 3020 está fechada e a alavanca 3025 trancada conforme mostrado na Figura 289. O transportador de separação 3041 foi parcialmente deslizado pela porta 3020 e para o corpo 3001. O movimento do transportador de separação 3041 move o oclusor de corrediça 3200 para o corpo de bomba 3001, enquanto que a linha de infusão 3210 é retida em posição. O movimento do oclusor de corrediça 3200 em relação à linha de infusão 3210 move a linha de infusão 3210 para a extremidade ampla 3200C do oclusor de corrediça 3200 permitindo o fluxo através da linha de infusão 3210.
[00585] As Figuras 290 a 293 ilustram quatro etapas de fechamento da porta 3020 da bomba peristáltica 2990 que tem seguidores de came de formato em L 3090, 3100, 3110. Na Figura 290, a instalação de porta 3021 está aberta e a linha de infusão 3210 e o oclusor de corrediça 3200 são instalados. Na Figura 291, a instalação de porta 3021 está fechada, a alavanca 3025 está aberta e o transportador de separação 3041 está completamente retraído, então a linha de infusão 3210 é bloqueada pelo oclusor de corrediça 3200. Na Figura 292, a alavanca 3025 é parcialmente girada na direção do corpo 3001 a um ponto em que o transportador de separação 3041 não se moveu e o oclusor de corrediça 3200 bloqueia a linha de infusão, porém os ganchos de trinco 3025C engataram os pinos de corpo 3011 e comprimiram a linha de infusão 3210 entre a instalação de porta 3021 e pelo menos uma das válvulas 3101, 3111. Na Figura 293, a alavanca 3025 é completamente girada na direção do corpo de bomba 3001 ou fechada. Na Figura 293, o transportador de corrediça 3041 está completamente inserido no corpo de bomba 3001, de modo que a linha de infusão 3210 seja desbloqueada pelo oclusor de corrediça 3200 e a porta 3021 esteja completamente pré-carregada contra o corpo de bomba 3001 que inclui pelo menos uma das válvulas 3101, 3111.
[00586] As Figuras 294 a 298 ilustram os elementos da instalação de porta 3021 e do corpo de bomba 3001 e da alavanca 3025 que trancam junto a porta 3020 e posicionam a instalação de porta 3021 paralelo à face do alojamento superior 3010 e comprime a linha de infusão 3210 entre a placa 3022 e pelo menos uma das válvulas 3101, 3111 e o êmbolo 3091. A instalação de porta 3021 é posicionada e pressionada contra o alojamento superior 3010 sem colocar uma carga no pino de articulação 3012 ou exigindo tolerância curta no pino de articulação 3012 e nos furos de pivô 3020J, 3010F.
[00587] Conforme descrito acima e retratado nas Figuras 283, 287 os dois ganchos de trinco 3025C engatam os pinos de corpo 3011, que são montados nas abas 3010B do alojamento superior 3010, quando a instalação de porta 3021 foi girada para entrar em contato com o alojamento superior 3012 e a alavanca 3025 é girada na direção da porta 3020. Os ganchos de trinco 3025C têm aberturas cônicas para garantir o engate para uma faixa mais ampla de posições iniciais entre a instalação de porta 3021 (Figura 257) e o alojamento superior 3010 (Figura 258). A abertura no gancho de trinco 3025C é conformada para trazer o pino de trinco 3034 (Figura 299) mais próximo do pino de corpo 3011 conforme a alavanca 3025 (Figura 257) é girada. O pino de trinco 3034 (Figura 299) é livre para mover para o interior da porta 3020 ao longo das fendas 3020C conforme o pino de trinco 3034 se move na direção do pino de corpo 3011 (Figura 294). A estrutura de fenda 3020C no topo da porta 3020 na Figura 294 é repetida na direção do fundo da porta 3020 na Figura 295, onde o segundo trinco 3025C engata o pino de trinco 3034.
[00588] Na Figura 298, o movimento do pino de trinco 3034 na direção do alojamento superior 3010 desvia a mola de porta 3032 que é sustentada pela porta 3020 em cada extremidade da mola de porta 3032A. O desvio da mola de porta 3032 gera uma força que é aplicada à porta 3020 e direcionada para o alojamento superior 3010 e o corpo de bomba 3001. O corpo de bomba 3010 inclui protrusões ou compensações 3025H que entram em contato com a face do alojamento superior 3010 em três ou mais lugares distribuídos ao redor das válvulas 3101, 3111 e do êmbolo 3091 (Figura 260). Em uma modalidade, as compensações 3025H também são posicionadas em uma distância igual à área de contato entre a mola de porta 3032 e a porta 3020 de modo que a força de mola seja igualmente distribuída para cada compensação 3025H. Em uma modalidade conforme mostrado na Figura 296, quatro compensações 3020H são localizadas ao redor da placa 3022, próximo a onde as válvulas 3101, 3111 (Figura 260) entram em contato com a linha de infusão 3210. Os furos de pivô 3020 na porta 3020 são levemente de tamanho maior para o pino de articulação 3012 (Figura 295), o que permite que a porta 3020 repouse nas compensações 3025H sem ser restringida pelo pino de articulação 3012.
[00589] A Figura 297 mostra o corte transversal através do pino de trinco e inclui os trincos 3025C engatando completamente os pinos de corpo 3011. Em uma modalidade, os pinos de corpo 3011 incluem um mancal liso 3011A para reduzir o desgaste e fricção. O mancal liso 3011A é tubo de material duro que pode girar no pino de corpo 3011 para reduzir desgaste nos ganchos de trinco 3025C. O pino de trinco 3034 passa pelos furos de pivô de alavanca 3025B e é livre para mover nas fendas 3020C e desviar a mola de porta 3032. Na Figura 297, o êmbolo 3091 está em uma posição para comprimir a linha de infusão 3210 contra a placa 3022. A força da mola de porta desviada 3032 supre a força para comprimir a linha de infusão 3210 a partir do lado da placa 3022, enquanto o êmbolo elemento elástico 3094 (Figura 267) supre a força no lado do êmbolo 3091.
[00590] A Figura 298 mostra o corte transversal ao longo do meio da mola de porta 3032 e perpendicular ao pino de trinco 3034. O desvio da mola de porta 3032 é evidente entre o pino de trinco 3034 e uma borda 3020F em cada extremidade da mola de porta 3032 e da interrupção de mola 3020G. A Figura 296 apresenta uma modalidade em que as compensações 3020H estão localizadas entre e igualmente distantes nos locais onde a mola de porta 3032 em contato com a porta 3020.
[00591] Em uma modalidade mostrada na Figura 299 a 300, um dos ganchos de trinco 3025C pode compreender detentores 3025G, 3025J e um pino de mola 3027 ou esfera para engatar os detentores 3025G, 3025J. As Figuras 299 ilustra a alavanca 3025 completamente fechada contra a porta 3020. O gancho de trinco 3025C inclui um primeiro detentor 3025G que é engatado por um pino de mola 3027. O pino de mola 3027 é montado na porta 3020 em tal posição que engata o primeiro detentor 3025G quando a alavanca 3025 estiver fechada.
[00592] A Figura 300 ilustra a alavanca 3025 completamente aberta em relação à porta 3020 e o transportador de separação de porta 3040 retraído. O pino de mola 3027 engata um segundo detentor 3025J quando a porta 3020 está na posição completamente aberta. Em algumas modalidades, os detentores 3025G, 3025J nos ganchos de trinco 3025C podem permitir que a alavanca 3025 retenham uma ou mais posições em relação à porta 3020.
[00593] A Figura 301 ilustra uma alavanca de detecção 3150 deslocada pelo oclusor de corrediça 3200, quando a instalação de porta 3021 e a alavanca 3025 (Figura 265) estão completamente fechadas. A alavanca de detecção 3150 gira em um pino 3151 que está fixado ao alojamento superior 3010 e balança através de uma fenda 3045F (Figura 285) no transportador de separação de corpo 3045. Se um oclusor de corrediça 3200 estiver presente no transportador de separação 3041 quando a porta 3020 estiver fechada, o oclusor de corrediça 3200 irá desviar a alavanca de detecção 3150 para cima na direção do PCB principal 3002. Um sensor 3152 no PCB principal 3002 irá detectar a proximidade de um imã 3150A na alavanca de detecção 3150. A alavanca de detecção 3150, o imã 3150A e o sensor 3152 podem ser projetados para detectar somente uma geometria específica de oclusor de corrediça 3200. Outros oclusores de corrediça 3200 ou formatos de oclusor de corrediça 3200 podem não desviar a alavanca de detecção 3150 o suficiente para o sensor 3152 detectar o imã 3150A ou fazer com que a alavanca de detecção 3150 entre em contato com o PCB principal 3002 e impeça a inserção completa do transportador de separação 3041 e o fechamento da alavanca 3025. Um controlador pode somente permitir a operação de bomba peristáltica 2990 quando o sensor 3152 detectar a alavanca de detecção 3150 deslocada, o que indica que o oclusor de corrediça 3200 apropriado está presente.
[00594] A Figura 302 ilustra uma corrediça de detecção de gancho de trinco 3160 deslocada pelo gancho de trinco 3025C, quando a instalação de porta 3021 e a alavanca 3025 estão completamente fechadas. A corrediça de detecção de gancho de trinco 3160 inclui uma ou mais fendas 3160A que guiam a mesma por parafusos ou postes montados no alojamento superior 3010. Uma mola 3164 retorna a corrediça de detecção de gancho de trinco 3160 para uma posição não deslocada, quando o gancho de trinco 3025C está engatando o pino de corpo 3011. A corrediça de detecção de gancho de trinco 3160 inclui pelo menos um imã que é localizado de modo que um sensor 3163 montado no PCB principal 3001 detecte sua presença somente quando a corrediça de detecção 3160 estiver completamente deslocada. Em uma modalidade, a corrediça de detecção de gancho de trinco 3160 pode incluir um segundo imã 3162 que é detectado pelo sensor 3163 somente quando a corrediça de detecção de gancho de trinco 3160 estiver completamente retraída. Um controlador pode somente permitir a operação de bomba peristáltica 2990 quando o sensor 3163 detectar a corrediça de detecção de gancho de trinco 3160 deslocada, o que indica que a alavanca 3025 está completamente fechada.
[00595] As Figuras 303 a 310 mostram várias vistas relacionadas a um sistema 3200. A Figura 303 mostra um sistema 3200 que inclui várias bombas 3201, 3202, e 3203. As bombas 3201, 3202, 3203 podem ser acopladas juntas para formar um grupo de bombas que são conectáveis a um poste 3208. O sistema 3200 inclui duas bombas de seringa 3201, 3202 e uma bomba peristáltica 3203; no entanto, outras combinações de vários dispositivos médicos podem ser empregadas.
[00596] Cada uma das bombas 3201, 3202, 3203 inclui uma tela sensível ao toque 3204 que pode ser utilizada para controlar as bombas 3201, 3202, 3203. Uma das telas sensíveis ao toque 3204 das bombas (por exemplo, 3201, 3202, 3203) pode ser utilizada, também, para coordenar a operação de todas as bombas 3201, 3202, 3203 e/ou para controlar as uma ou mais dentre as outras bombas 3201, 3202, 3203.
[00597] As bombas 3201, 3202 e 3203 são encadeadas em série juntas de modo que as mesmas estejam em comunicação elétrica uma com a outra. Adicional ou alternativamente, as bombas 3201, 3202, e/ou 3203 podem compartilhar potência uma com a outra ou entre si. Por exemplo, uma das bombas 3201, 3202 e/ou 3203 pode incluir um conversor CA/CC que converte potência elétrica de CA em potência de CC adequada para alimentar as outras bombas 3201, 3202, 3203.
[00598] Dentro do sistema 3200, as bombas 3201, 3202 e 3203 estão empilhadas juntas com uso de armações em Z3207. Cada uma das armações em Z 3207 inclui uma porção inferior 3206 e uma porção superior 3205. Uma porção inferior 3206 de uma armação em Z 3207 (por exemplo, a porção inferior 3206 da bomba 3201) pode engatar uma porção superior 3205 de outra armação em Z 3207 (por exemplo, a porção superior 3205 da armação em Z 3207 da bomba 3202).
[00599] Uma garra 3209 pode ser acoplada a uma das bombas 3201, 3202, 3203 (por exemplo, a bomba 3202 conforme mostrado na Figura 304). Ou seja, a garra 3209 pode ser acoplada a qualquer uma das bombas 3201, 3202 e/ou 3203. A garra 3209 é fixável à parte posterior de qualquer uma das bombas 3201, 3202, e/ou 3203. Conforme é facilmente visto na Figura 306, cada uma das bombas 3201, 3202, 3203 inclui um membro de fixação superior 3210 e um membro de fixação inferior 3211. Um adaptador de garra 3212 facilita a fixação da garra 3209 à bomba 3202 por meio de um membro de fixação superior 3210 e um membro de fixação inferior 3211 respectivos de uma bomba (por exemplo, 3201, 3202, ou 3203). Em algumas modalidades, o adaptador de garra 3212 pode ser integral com a garra 3209.
[00600] A Figura 307 mostra uma vista aproximada de uma porção de uma interface de uma garra (isto é, o adaptador de garra 3212) que é fixável à bomba 3202 (ou às bombas 3201 ou 3203) mostradas nas Figuras 304-306 de acordo com uma modalidade da presente descrição. O adaptador de garra 3212 inclui um furo 3213 em que um membro de fixação inferior 3211 (consultar Figura 306) pode ser fixado. Ou seja, o membro de fixação inferior 3211, uma protrusão curva similar a um gancho, pode ser inserido no furo 3213 e girado após isso para prender o membro de fixação inferior 3211 no mesmo.
[00601] Conforme pode ser facilmente visto na Figura 308, o adaptador de garra 3212 também inclui um trinco 3214. O trinco 3214 é montado pivotadamente no adaptador de garra 3212 por meio de pivôs 3216. O trinco 3214 pode ser orientado por meio de molas 3218 que são acopladas aos ganchos 3220. Os membros de parada 3219 impedem o pivotameto do trinco 3214 além de uma quantidade predeterminada. Após o furo 3213 ser posicionado no membro de fixação inferior 3211, o adaptador de garra 3212 pode ser girado para trazer o trinco 3214 na direção do membro de fixação superior 3210 de modo que o trinco 3214 seja comprimido para baixo pelo membro de fixação superior 3210 até que a protrusão 3215 se encaixe em um espaço complementar do membro de fixação superior 3210. Os ganchos 3220 ajudam a prender o adaptador de garra 3212 na bomba 3202.
[00602] Cada uma dessas armações em Z 3207 para cada uma das bombas 3201, 3202, 3203 inclui uma porção reentrada 3223 em sua porção superior 3205 (consultar Figura 306) e cada bomba 3201, 3202, 3203 inclui uma protrusão 3224 (consultar Figura 309). Uma protrusão 3224 de uma das bombas (por exemplo, bombas 3201, 3202 ou 3203) pode engatar uma porção reentrada 3223 de outra armação em Z para habilitar as bombas 3201, 3202, 3203 a serem empilhadas no topo uma da outra. Cada uma das bombas 3201, 3202, 3203 inclui um membro de engate de trinco 3221 que permite que uma outra dentre as bombas 3201, 3202, 3203 seja fixada ao mesmo por meio de um trinco 3222 (consultar Figura 309). O trinco 3222 pode incluir um pequeno flange carregado por mola que pode "encaixar" no espaço formado sob o membro de engate de trinco 3221. O trinco 3222 pode ser acoplado pivotadamente acoplado à porção inferior 3206 da armação em Z 3207.
[00603] Conforme é visto na Figura 304, o trinco 3222 da armação em Z da bomba 3201 pode ser puxado para retirar uma porção do trinco 3222 fora do espaço sob o membro de engate de trinco 3221 da bomba 3202. Após isso, a bomba 3201 pode ser girada para puxar a protrusão 3224 da bomba 3201 fora da porção reentrada 3223 da armação em Z da bomba 3202 de modo que a bomba 3201 possa ser removida da pilha de bombas 3202, 3203 (consultar Figura 305).
[00604] Cada uma das bombas 3201, 3202, 3203 inclui um conector de topo 3225 (consultar Figura 310) e um conector de fundo 3226 (consultar Figura 309). Os conectores 3225 e 3226 permitem que bombas empilhadas 3201, 3202 e 3203 se comuniquem entre si e/ou forneçam potência uma a outra. Por exemplo, se a bateria da bomba do meio 3202 (consultar Figura 303) falhar, então a bomba de topo 3201 e/ou a bomba de fundo 3203 pode fornecer potência para a bomba do meio 3202 como uma reserva enquanto uma ou mais dentre as bombas 3201, 3202, 3203 está emitindo um alarme audível.
[00605] Uma modalidade exemplificativa da interface de usuário gráfica (doravante GUI) 3300 é mostrada na Figura 311. A GUI 3300 habilita um usuário a modificar a maneira em que um agente pode ser introduzido personalizando-se várias opções de programação. Com o propósito de exemplificar, a GUI 3300 detalhada conforme se segue utiliza uma tela 3204 que é uma tela sensível ao toque como um meio para interação com um usuário. Em outras modalidades, os meios de interação com um usuário podem ser diferentes. Por exemplo, modalidades alternativas podem compreender botões pressionáveis por usuário ou discagens giratórias, comandos audíveis, etc. Em outras modalidades, a tela 3204 pode ser qualquer visor visual eletrônico tal como um visor de cristal líquido, visor de L.E.D., visor plasma.
[00606] Conforme detalhado no parágrafo precedente, a GUI 3300 é exibida na tela das bombas 3203. Todas as bombas 3201, 3202, 3203 podem ter sua própria tela individual 3204 conforme mostrado nas Figuras 303 a 305. Nas disposições em que uma das bombas 3201, 3202, 3203 está sendo utilizada para controlar todas as bombas 3201, 3202, 3203, somente a bomba principal pode exigir uma tela 3204. Conforme mostrado, a bomba é repousada em uma armação em Z 3207. Conforme mostrado, a GUI 3300 pode exibir inúmeros campos de interface 3250. Os campos de interface 3250 pode exibir várias informações sobre a bomba ou a situação de infusão, a medicação, etc. Em algumas modalidades, os campos de interface 3250 na GUI 3300 podem ser tocados, batidos de leve, etc. para navegar diferentes menus, expandir um campo de interface 3250, inserir dados e similares. Os campos de interface 3250 exibidos na GUI 3300 podem mudar de menu para menu.
[00607] A GUI 3300 pode ter, também, inúmeros botões virtuais. Na modalidade exemplificativa não limitante na Figura 311, o visor tem um botão de energia virtual 3260, um botão de início virtual 3262 e um botão de parada virtual 3264. O botão de energia virtual 3260 pode ligar ou desligar a bomba 3201, 3202, 3203. O botão de início virtual 3262 pode iniciar uma infusão. O botão de parada virtual 3264 pode pausar ou parar uma infusão. Os botões virtuais podem ser ativados pelo toque, batida de leve, batida dupla de leve ou similares de um usuário. Diferentes menus da GUI 3300 podem compreender outros botões virtuais. Os botões virtuais podem ser esqueumórficos para tornar suas funções mais imediatamente compreensíveis ou reconhecíveis. Por exemplo, o botão de parada virtual 3264 pode se assemelhar a um sinal de parada conforme mostrado na Figura 305. Em modalidades alternativas, os nomes, os formatos, as funções, o número, etc. dos botões virtuais podem diferir.
[00608] Conforme mostrado na modalidade exemplificativa na Figura 312, os campos de interface 3250 da GUI 3300 (consultar Figura 311) podem exibir inúmeros campos de entrada de parâmetro de programação diferentes. Para a GUI 3300 exibir os campos de entrada de parâmetro, um usuário pode ser exigido navegar por um ou inúmeros menus. Adicionalmente, pode ser necessário para o usuário inserir uma senha antes de o usuário poder manipular qualquer um dos campos de entrada de parâmetro.
[00609] Na Figura 312, um campo de entrada de parâmetro de medicação 3302, campo de entrada de parâmetro de quantidade de fármaco no contentor 3304, campo de entrada de parâmetro de volume total no contentor 3306, campo de entrada de parâmetro de concentração 3308, campo de entrada de parâmetro de dose 3310, campo de entrada de parâmetro de taxa de fluxo de volume (doravante abreviado como taxa) 3312, campo de entrada de parâmetro volume a ser introduzido (doravante VTBI) 3314 e campo de entrada de parâmetro de tempo 3316 são exibidos. Os parâmetros, número de parâmetros, nomes dos parâmetros, etc. podem diferir em modalidades alternativas. Na modalidade exemplificativa, os campos de entrada de parâmetro são caixas graficamente exibidas que são substancialmente retangulares com cantos arredondados. Em outras modalidades, o formato e o tamanho dos campos de entrada de parâmetro podem diferir.
[00610] Na modalidade exemplificativa, a GUI 3300 é projetada para ser intuitiva e flexível. Um usuário pode escolher preencher uma combinação de campos de entrada de parâmetro que são os mais simples ou os mais convenientes para o usuário. Em algumas modalidades, os campos de entrada de parâmetro deixados vazios pelo usuário podem ser calculados automaticamente e exibidos pela GUI 3300 contanto que os campos vazios não operem independentemente de campos de entrada de parâmetro preenchidos e informações suficientes podem ser colhidas dos campos preenchidos para calcular o campo ou os campos vazios. Por todas as Figuras 312 a 316, campos dependentes um do outro são unidos por setas de duas pontas curvas.
[00611] O campo de entrada de parâmetro de medicação 3302 pode ser o campo de entrada de parâmetro em que um usuário ajusta o tipo de agente de infusão a ser introduzido. Na modalidade exemplificativa, o campo de entrada de parâmetro de medicação 3302 foi preenchido e a substância de infusão foi definida como "0,9% DE SORO FISIOLÓGICO NORMAL". Conforme mostrado, após a substância de infusão específica ter sido ajustada, a GUI 3300 pode preencher o campo de entrada de parâmetro de medicação 3302 exibindo-se o nome da substância de infusão específica no campo de entrada de parâmetro de medicação 3302.
[00612] Para ajustar o agente de infusão específico a ser introduzido, um usuário pode tocar o campo de entrada de parâmetro de medicação 3302 na GUI 3300. Em algumas modalidades, a mesma pode selecionar uma lista de possíveis substâncias de infusão. O usuário pode procurar pela lista até que a substância de infusão desejada seja localizada. Em outras modalidades, tocar o campo de entrada de parâmetro de medicação 3302 pode selecionar um teclado virtual. O usuário pode digitar, então, a substância de infusão no teclado virtual. Em algumas modalidades, o usuário pode precisar digitar somente algumas letras da substância de infusão no teclado virtual antes que a GUI 3300 exiba inúmeras sugestões. Por exemplo, após digitar "NORE" a GUI 3300 pode sugerir "NOREPINEFRINA". Após localizar a substância de infusão correta, o usuário pode ser exigido realizar uma ação tal como, porém sem limitação, bater de leve, bater de leve duas vezes ou tocar ou arrastar a substância de infusão. Após a ação necessária ter sido concluída pelo usuário, a substância de infusão pode ser exibida pela GUI 3300 no campo de entrada de parâmetro de medicação 3302. Para outra descrição detalhada de outro meio exemplificativo de seleção de substância de infusão consultar Figura 322.
[00613] Na modalidade exemplificativa na Figura 312, os campos de entrada de parâmetro foram dispostos por um usuário para realizar uma infusão com base em volume (por exemplo ml, ml/hora, etc.). Consequentemente, o campo de entrada de parâmetro de quantidade de fármaco no contentor 3304 e o campo de entrada de parâmetro de volume total no contentor 3306 foram deixados não preenchidos. O campo de entrada de parâmetro de concentração 3308 e o campo de entrada de parâmetro de dose 3310 também foram deixados não preenchidos. Em algumas modalidades, o campo de entrada de parâmetro de quantidade de fármaco no contentor 3304, o campo de entrada de parâmetro de volume total no contentor 3306, o campo de entrada de parâmetro de concentração 3308 e o campo de entrada de parâmetro de dose 3310 podem ser bloqueados, esmaecidos ou não exibidos na GUI 3300 quando tal infusão tenha sido selecionada. O campo de entrada de parâmetro de quantidade de fármaco no contentor 3304, o campo de entrada de parâmetro de volume total no contentor 3306, o campo de entrada de parâmetro de concentração 3308 e o campo de entrada de parâmetro de dose 3310 serão adicionalmente elaborados nos parágrafos subsequentes.
[00614] Quando a GUI 3300 está sendo utilizada para programar uma infusão com base em volume, o campo de entrada de parâmetro de taxa 3312, o campo de entrada de parâmetro de VTBI 3314 e o campo de entrada de parâmetro de tempo 3316 não operam independentemente um do outro. Um usuário pode ser exigido somente definir dois campos qualquer dentre o campo de entrada de parâmetro de taxa 3312, o campo de entrada de parâmetro de VTBI 3314 e o campo de entrada de parâmetro de tempo 3316. Os dois parâmetros definidos por um usuário podem ser os parâmetros mais convenientes para um usuário ajustar. O parâmetro deixado vazio pelo usuário pode ser calculado automaticamente e exibido pela GUI 3300. Por exemplo, se um usuário preencher o campo de entrada de parâmetro de taxa 3312 com um valor de 125 ml/hora (conforme mostrado) e preencher o campo de entrada de parâmetro de VTBI 3314 com um valor de 1.000 ml (conforme mostrado) o campo de entrada de parâmetro de tempo 3316 valor pode ser calculado dividindo-se o valor no campo de entrada de parâmetro de VTBI 3314 pelo valor no campo de entrada de parâmetro de taxa 3312. Na modalidade exemplificativa mostrada na Figura 312, o quociente do cálculo acima, 8 horas e 0 minuto, é corretamente preenchido pela GUI 3300 no campo de entrada de parâmetro de tempo 3316.
[00615] Para um usuário preencher o campo de entrada de parâmetro de taxa 3312, o campo de entrada de parâmetro de VTBI 3314 e o campo de entrada de parâmetro de tempo 3316, o usuário pode tocar ou bater levemente no campo de entrada de parâmetro desejado na GUI 3300. Em algumas modalidades, isso pode selecionar teclado numérico com uma faixa ou número, tal como 0 a 9 exibido como botões virtuais selecionáveis individuais. Um usuário pode ser exigido inserir o parâmetro batendo-se levemente, batendo- se levemente duas vezes, tocando-se e arrastando-se individualmente, etc. os números desejados. Uma vez que o valor desejado tenha sido inserido por um usuário, um usuário pode ser exigido bater levemente, bater levemente duas vezes, etc. um botão virtual de "confirmar", "enter", etc. para preencher o campo. Para outra descrição detalhada de outra maneira exemplificativa de definir valores numéricos consultar Figura 322.
[00616] A Figura 313 mostra uma situação em que os parâmetros de infusão sendo programados não são aqueles de uma infusão com base em volume. Na Figura 313, p perfil de infusão é aquele de uma taxa de dose de volume/tempo contínua. Na modalidade exemplificativa mostrada na Figura 313, todos os campos de entrada de parâmetro foram preenchidos. Conforme mostrado, o campo de entrada de parâmetro de medicação 3302 na GUI 3300 foi preenchido com "HEPARINA" como a substância de infusão definida. Conforme mostrado, o campo de entrada de parâmetro de quantidade de fármaco no contentor 3304, o campo de entrada de volume total no contentor 3306 e o campo de entrada de parâmetro de concentração 3308 são preenchidos na Figura 313. Adicionalmente, visto que uma infusão de volume/tempo está sendo programada, o campo de entrada de parâmetro de dose 3310 mostrado na Figura 312 foi substituído por um campo de entrada de parâmetro de taxa de dose 3318.
[00617] O campo de entrada de parâmetro de quantidade de fármaco no contentor 3304 é um campo de das partes na modalidade exemplificativa mostrada na Figura 313. Na modalidade exemplificativa na Figura 313 o campo esquerdo do campo de entrada de parâmetro de quantidade de fármaco no contentor 3304 é um campo que pode ser preenchido com um valor numérico. O valor numérico pode ser definido pelo usuário da mesma maneira que um usuário pode definir valores no campo de entrada de parâmetro de taxa 3312, no campo de entrada de parâmetro de VTBI 3314 e no campo de entrada de parâmetro de tempo 3316. Na modalidade exemplificativa mostrada na Figura 313, o valor numérico exibido pela GUI 3300 no campo esquerdo do campo de entrada de parâmetro de quantidade de fármaco no contentor 3304 é "25.000".
[00618] O parâmetro definido pelo campo direito do campo de entrada de parâmetro de quantidade de fármaco no contentor 3304 é a unidade de medida. Para definir direita do campo de entrada de parâmetro de quantidade de fármaco no contentor 3304, um usuário pode tocar o campo de entrada de parâmetro de quantidade de fármaco no contentor 3304 na GUI 3300. Em algumas modalidades, isso pode selecionar uma lista de unidades de medida possíveis aceitáveis. Em tais modalidades, a unidade de medida desejada pode ser definida por um usuário da mesma maneira que um usuário pode definir a substância de infusão correta. Em outras modalidades, tocar o campo de entrada de parâmetro de quantidade de fármaco no contentor 3304 pode selecionar um teclado virtual. O usuário pode digitar, então, a unidade de medida correta no teclado virtual. Em algumas modalidades o usuário pode ser exigido bater levemente, bater levemente duas vezes, etc. um botão virtual de "confirmar", "enter" para preencher o campo esquerdo do campo de entrada de parâmetro de quantidade de fármaco no contentor 3304.
[00619] Em algumas modalidades, incluindo a modalidade mostrada na Figura 313, o campo direito do campo de entrada de parâmetro de quantidade de fármaco no contentor 3304 pode ter um ou mais valores aceitáveis que podem ser dependentes da entrada de parâmetro em um ou mais outros campos de entrada de parâmetro. Na modalidade exemplificativa, o significado da unidade de medida "UNIDADES" pode diferir dependendo da substância de infusão ajustada no campo de entrada de parâmetro de medicação. A GUI 3300 pode, também, converter automaticamente o valor e a unidade de medida, respectivamente, no campo esquerdo e no campo direito do campo de entrada de parâmetro de quantidade de fármaco no contentor 3304 em uma medida equivalente se um usuário inserir uma unidade de medida não métrica no campo direito do campo de entrada de parâmetro de quantidade de fármaco no contentor 3304.
[00620] O campo de entrada de parâmetro de volume total no contentor 3306 pode ser preenchido por um valor numérico que define o volume total de um contentor. Em algumas modalidades, a GUI 3300 pode preencher automaticamente o campo de entrada de parâmetro de volume total no contentor 3306 com base nos dados gerados por um ou mais sensores. Em outras modalidades, o campo de entrada de parâmetro de volume total no contentor 3306 pode ser manualmente inserido por um usuário. O valor numérico pode ser definido pelo usuário da mesma maneira que um usuário pode definir valores no campo de entrada de parâmetro de taxa 3312, no campo de entrada de parâmetro de VTBI 3314 e no campo de entrada de parâmetro de tempo 3316. Na modalidade exemplificativa mostrada na Figura 313, o campo de entrada de parâmetro de volume total no contentor 3306 foi preenchido com o valor "250" ml. O campo de entrada de parâmetro de volume total no contentor 3306 pode ser restringido a uma unidade de medida tal como ml conforme mostrado.
[00621] O campo de entrada de parâmetro de concentração 3308 é um campo de duas partes similar ao campo de entrada de parâmetro de quantidade de fármaco no contentor 3304. Na modalidade exemplificativa na Figura 313 o campo esquerdo do campo de entrada de parâmetro de concentração 3308 é um campo que pode ser preenchido com um valor numérico. O valor numérico pode ser definido pelo usuário da mesma maneira que um usuário pode definir valores no campo de entrada de parâmetro de taxa 3312, no campo de entrada de parâmetro de VTBI 3314 e no campo de entrada de parâmetro de tempo 3316. Na modalidade exemplificativa mostrada na Figura 313, o valor numérico exibido pela GUI 3300 no campo esquerdo do campo de entrada de parâmetro de concentração 3308 é "100".
[00622] O parâmetro definido pelo campo direito do campo de entrada de parâmetro de concentração 3308 é uma unidade de medida/volume. Para definir o campo direito do campo de entrada de parâmetro de concentração 3308, um usuário pode tocar o campo de entrada de parâmetro de concentração 3308 na GUI 3300. Em algumas modalidades, isso pode selecionar uma lista de unidades de medida possíveis aceitáveis. Em tais modalidades, a unidade de medida desejada pode ser definida por um usuário da mesma maneira que um usuário pode definir a substância de infusão correta. Em outras modalidades, tocar o campo de entrada de parâmetro de concentração 3308 pode selecionar um teclado virtual. O usuário pode digitar, então, a unidade de medida correta no teclado virtual. Em algumas modalidades o usuário pode ser exigido bater levemente, bater levemente duas vezes, etc. um botão virtual de "confirmar", "enter" para armazenar a seleção e mover para uma lista de medições de volume aceitáveis. A medição de volume desejada pode ser definida por um usuário da mesma maneira que um usuário pode definir a substância de infusão correta. Na modalidade exemplificativa mostrada na Figura 313, o campo direito do campo de entrada de parâmetro de concentração 3308 é preenchido com a unidade de medida/volume "UNIDADES/ml".
[00623] O campo de entrada de parâmetro de quantidade de fármaco no contentor 3304, o campo de entrada de volume total no contentor 3306 e o campo de entrada de parâmetro de concentração 3308 não são independentes um do outro. Como tal, um usuário pode ser somente exigido definir dois campos qualquer dentre o campo de entrada de parâmetro de quantidade de fármaco no contentor 3304, o campo de entrada de volume total no contentor 3306 e o campo de entrada de parâmetro de concentração 3308. Por exemplo, se um usuário preenchesse o campo de entrada de parâmetro de concentração 3308 e o campo de entrada de parâmetro de volume total no contentor 3306, o campo de entrada de parâmetro de quantidade de fármaco no contentor poderia ser automaticamente calculado e preenchido na GUI 3300.
[00624] Visto que a GUI 3300 na Figura 313 está sendo programada para uma dose contínua de volume/tempo, o campo de entrada de parâmetro de taxa de dose 3318 foi preenchido. O usuário pode definir a taxa em que a substância de infusão é introduzida preenchendo-se o campo de entrada de parâmetro de taxa de dose 3318. Na modalidade exemplificativa na Figura 313, o campo de entrada de parâmetro de taxa de dose 3318 é um campo de duas partes similar ao campo de entrada de parâmetro de quantidade de fármaco no contentor 3304 e ao campo de entrada de parâmetro de concentração 3308 descritos acima. Um valor numérico pode ser definido no campo esquerdo do campo de entrada de parâmetro de taxa de dose 3318 pelo usuário da mesma maneira que um usuário pode definir valores no campo de entrada de parâmetro de taxa 3312. Na modalidade exemplificativa na Figura 313, o campo esquerdo do campo de entrada de parâmetro de taxa de dose 3318 foi preenchido com o valor "1.000".
[00625] O campo direito do campo de entrada de parâmetro de taxa de dose 3318 pode definir uma unidade de medida/tempo. Para definir o campo direito do campo de entrada de parâmetro de taxa de dose 3318, um usuário pode tocar o campo de entrada de parâmetro de taxa de dose 3318 na GUI 3300. Em algumas modalidades, isso pode selecionar uma lista de unidades de medida possíveis aceitáveis. Em tais modalidades, a unidade de medida desejada pode ser definida por um usuário da mesma maneira que um usuário pode definir a substância de infusão correta. Em outras modalidades, tocar o campo de entrada de parâmetro de taxa de dose 3304 pode selecionar um teclado virtual. O usuário pode digitar, então, a unidade de medida correta no teclado virtual. Em algumas modalidades o usuário pode ser exigido bater levemente, bater levemente duas vezes, etc. um botão virtual de "confirmar", "enter" para armazenar a seleção mover para uma lista de medições de tempo aceitáveis. A medição de tempo desejada pode ser definida por um usuário da mesma maneira que um usuário pode definir a substância de infusão correta. Na modalidade exemplificativa mostrada na Figura 313, o campo direito do campo de entrada de parâmetro de taxa de dose 3318 é preenchido com a unidade de medida/tempo "UNIDADES/hora".
[00626] Na modalidade exemplificativa, o campo de entrada de parâmetro de taxa de dose 3318 e o campo de entrada de parâmetro de taxa 3312 não são independentes um do outro. Após um usuário preencher o campo de entrada de parâmetro de taxa de dose 3318 ou o campo de entrada de parâmetro de taxa 3312, o campo de entrada de parâmetro deixado vazio pelo usuário pode ser calculado automaticamente e exibido pela GUI 3300 contanto que o campo de entrada de parâmetro de concentração 3308 tenha sido definido. Na modalidade exemplificativa mostrada na Figura 313, o campo de entrada de parâmetro de taxa 3312 foi preenchido com uma taxa de fluxo de substância de infusão de "10 ml/hora". O campo de entrada de parâmetro de taxa de dose 3318 foi preenchido com "1.000""UNIDADES/hora".
[00627] Na modalidade exemplificativa mostrada na Figura 313, o campo de entrada de parâmetro de VTBI 3314 e o campo de entrada de parâmetro de tempo 3316 também foram preenchidos. O campo de entrada de parâmetro de VTBI 3314 e o campo de entrada de parâmetro de tempo 3316 podem ser preenchidos por um usuário da mesma maneira descrita em relação à Figura 306. Quando a GUI 3300 está sendo programada para uma infusão de taxa de dose contínua de volume/tempo, o campo de entrada de parâmetro de VTBI 3314 e o campo de entrada de parâmetro de tempo 3316 são dependentes um do outro. Um usuário pode precisar preencher somente um dentre o campo de entrada de parâmetro de VTBI 3314 ou o campo de entrada de parâmetro de tempo 3316. O campo deixado vazio pelo usuário pode ser calculado automaticamente e exibido na GUI 3300.
[00628] A Figura 314 mostra uma situação em que os parâmetros de infusão sendo programado são aqueles de uma infusão baseada em quantidade de dose no presente documento referida como uma infusão intermitente. Na modalidade exemplificativa mostrada na Figura 314, todos os campos de entrada de parâmetro foram preenchidos. Conforme mostrado, o campo de entrada de parâmetro de medicação 3302 na GUI 3300 foi preenchido com o antibiótico "VANCOMICINA" como a substância de infusão definida.
[00629] Conforme mostrado, o campo de entrada de parâmetro de quantidade de fármaco no contentor 3304, o campo de entrada de volume total no contentor 3306 e o campo de entrada de parâmetro de concentração 3308 são apresentados da mesma forma que na Figura 314. Na modalidade exemplificativa na Figura 308, o campo esquerdo do campo de entrada de parâmetro de quantidade de fármaco no contentor 3304 foi preenchido com "1". O campo direito do campo de entrada de parâmetro de quantidade de fármaco no contentor 3304 foi preenchido com "g". Assim a quantidade total de Vancomicina no contentor foi definida como uma grama. O campo de entrada de parâmetro de volume total no contentor 3306 foi preenchido com "250" ml. O campo esquerdo do campo de entrada de parâmetro de concentração 3308 foi preenchido com "4,0". O campo direito do campo de entrada de parâmetro de concentração foi preenchido com "mg/ml".
[00630] Conforme mencionado em relação a outros tipos possíveis de infusões que um usuário pode ser capaz de programada a GUI 3300, o campo de entrada de parâmetro de quantidade de fármaco no contentor 3304, o campo de entrada de volume total no contentor 3306 e o campo de entrada de parâmetro de concentração 3308 são dependentes um do outro. Como acima, isso é indicado pelas setas duplas curvas que conectam os nomes de campo de entrada de parâmetro. Preenchendo-se dois parâmetros qualquer dentre esses parâmetros, o terceiro parâmetro pode ser automaticamente calculado e exibido no campo de entrada de parâmetro correto na GUI 3300.
[00631] Na modalidade exemplificativa na Figura 314, o campo de entrada de parâmetro de dose 3310 foi preenchido. Conforme mostrado, o campo de entrada de parâmetro de dose 3310 compreende um campo esquerdo e direito. Um valor numérico pode ser definido no campo direito do campo de entrada de parâmetro de dose 3310 pelo usuário da mesma maneira que um usuário pode definir valores para outros campos de entrada de parâmetro que definem valores numéricos. Na modalidade exemplificativa na Figura 314, o campo esquerdo do campo de entrada de parâmetro de dose 3310 foi preenchido com o valor "1.000".
[00632] O campo direito do campo de entrada de parâmetro de dose 3310 pode definir uma medição de unidade de massa. Para definir o campo direito do campo de entrada de parâmetro de dose 3310, um usuário pode tocar o campo de entrada de parâmetro de dose 3310 na GUI 3300. Em algumas modalidades, isso pode selecionar uma lista de unidades de medida possíveis aceitáveis. Em tais modalidades, a unidade de medida desejada pode ser definida por um usuário da mesma maneira que um usuário pode definir a substância de infusão correta. Em outras modalidades, tocar o campo de entrada de parâmetro de dose 3310 pode selecionar um teclado virtual. O usuário pode digitar, então, a unidade de medida correta no teclado virtual. Em algumas modalidades o usuário pode ser exigido bater levemente, bater levemente duas vezes, deslizar, etc. um botão virtual de "confirmar", "enter", etc. para armazenar a seleção e mover para uma lista de medições de massa aceitáveis. A medição de massa desejada pode ser definida por um usuário da mesma maneira que um usuário pode definir a substância de infusão correta. Na modalidade exemplificativa mostrada na Figura 314, o campo direito do campo de entrada de parâmetro de dose 3310 é preenchido com a unidade de medição "mg".
[00633] Conforme mostrado, o campo de entrada de parâmetro de taxa 3312, o campo de entrada de parâmetro de VTBI 3314 e o campo de entrada de parâmetro de tempo 3316 foram preenchidos. Conforme mostrado, o campo de entrada de parâmetro de taxa 3312 foi preenchido com "125" ml/hora. O campo de entrada de parâmetro de VTBI 3314 foi definido como "250" ml. O campo de entrada de parâmetro de tempo 3316 foi definido como "2" horas "00" minuto.
[00634] O usuário pode não precisar definir individualmente cada um dentre o campo de entrada de parâmetro de dose 3310, o campo de entrada de parâmetro de taxa 3312, o campo de entrada de parâmetro de VTBI 3314 e o campo de entrada de parâmetro de tempo 3316. Conforme indicado pelas setas duplas curvas, o campo de entrada de parâmetro de dose 3310 e o campo de entrada de parâmetro de VTBI 3314 são dependentes um do outro. A entrada de um valor pode permitir que o outro valor seja automaticamente calculado e exibido pela GUI 3300. O campo de entrada de parâmetro de taxa 3312 e o campo de entrada de parâmetro de tempo 3316 também são dependentes um do outro. O usuário pode precisar identificar somente um valor e então permitir que o valor não definido seja automaticamente calculado e exibido na GUI 3300. Em algumas modalidades, o campo de entrada de parâmetro de taxa 3312, o campo de entrada de parâmetro de VTBI 3314 e o campo de entrada de parâmetro de tempo 3316 pode ser bloqueado na GUI 3300 até que o campo de entrada de parâmetro de quantidade de fármaco no contentor 3304, o campo de entrada de parâmetro de volume total no contentor 3306 e o campo de entrada de parâmetro de concentração 3308 tenham sido definidos. Esses campos podem ser bloqueados devido ao fato de que o cálculo do campo de entrada de parâmetro de taxa 3312, do campo de entrada de parâmetro de VTBI 3314 e do campo de entrada de parâmetro de tempo 3316 depende dos valores no campo de entrada de parâmetro de quantidade de fármaco no contentor 3304, no campo de entrada de parâmetro de volume total no contentor 3306 e no campo de entrada de parâmetro de concentração 3308.
[00635] Em situações em que uma substância de infusão pode exigir uma dosagem com base em peso corporal, um campo de entrada de parâmetro de peso 3320 pode ser exibido, também, na GUI 3300. A GUI exemplificativa 3300 mostrada na Figura 315 foi disposta de modo que um usuário possa programar uma dosagem com base em peso corporal. Os campos de entrada de parâmetro podem ser definidos por um usuário conforme detalhado na discussão acima. Na modalidade exemplificativa, a substância de infusão no campo de entrada de parâmetro de medicação 3302 foi definida como "DOPAMINA". O campo esquerdo do campo de entrada de parâmetro de quantidade de fármaco no contentor 3304 foi definido como "400". O campo direito do campo de entrada de parâmetro de quantidade de fármaco no contentor 3304 foi definido como "mg". O campo de entrada de parâmetro de volume total no contentor 3306 foi definido como "250" ml. O campo esquerdo do campo de entrada de parâmetro de concentração 3308 foi definido como "1,6". O campo direito do campo de entrada de parâmetro de concentração 3308 foi definido como "mg/ml". O campo de entrada de parâmetro de peso 3320 foi definido como "90" kg. O campo esquerdo do campo de entrada de parâmetro de avaliador de dose 3318 foi definido como "5,0". O campo direito do campo de entrada de parâmetro de taxa de dose 3318 foi definido como "mcg/kg/minuto". O campo de entrada de parâmetro de taxa 3312 foi definido como "16,9" ml/hora. O campo de entrada de parâmetro de VTBI 3314 foi definido como "250" ml. O campo de entrada de parâmetro de tempo 3316 foi definido como "14" horas "48" minutos.
[00636] Para definir o campo de entrada de parâmetro de peso 3320, um usuário pode tocar ou bater levemente no campo de entrada de parâmetro de peso 3320 na GUI 3300. Em algumas modalidades, isso pode selecionar um teclado numérico com uma faixa de números, tal como 0 a 9, exibidos como botões virtuais selecionáveis individuais. Um usuário pode ser exigido inserir o parâmetro batendo levemente, batendo levemente duas vezes, tocando e arrastando individualmente, etc. os números desejados. Uma vez que o valor desejado tenha sido inserido por um usuário, um usuário pode ser exigido bater levemente, bater levemente duas vezes, etc. um botão virtual de "confirmar", "enter" para preencher o campo.
[00637] Conforme indicado pelas setas duplas curvas, alguns campos de entrada de parâmetro exibido na GUI 3300 podem ser dependentes um do outro. Como em exemplos anteriores, o campo de entrada de parâmetro de quantidade de fármaco no contentor 3304, o campo de entrada de parâmetro de volume total no contentor 3306 e o campo de entrada de parâmetro de concentração 3308 podem ser dependentes um do outro. Na Figura 315, o campo de entrada de parâmetro de peso 3320, o campo de entrada de parâmetro de avaliador de dose 3318, o campo de entrada de parâmetro de taxa 3312, o campo de entrada de parâmetro de VTBI 3314 e o campo de entrada de parâmetro de tempo 3316 são todos dependentes um do outro. Quando informações suficientes tiverem sido definidas pelo usuário nesses campos de entrada de parâmetro, os campos de entrada de parâmetro não preenchidos pelo usuário podem ser automaticamente calculados e exibidos na GUI 3300.
[00638] Em algumas modalidades, um usuário pode ser exigido definir um campo de entrada de parâmetro específico mesmo se informações suficientes tenham sido definidas para calcular automaticamente o campo. Isso pode aprimorar a segurança de uso apresentando-se mais oportunidades para que erros de usuário sejam pegos. Se um valor inserido por um usuário não for compatível com valores já definidos, a GUI 3300 pode exibir uma mensagem de alerta ou alarme solicitando o usuário a verificar duas vezes valores que o usuário inseriu.
[00639] Em algumas situações, a entrega da substância de infusão pode ser informada pela área de superfície corporal (BSA) de um paciente. Na Figura 316, a GUI 3300 foi ajustada para uma infusão com base em área de superfície corporal. Conforme mostrado, um campo de entrada de parâmetro de BSA 3322 pode ser exibido na GUI 3300. Os campos de entrada de parâmetro podem ser definidos por um usuário conforme detalhado na discussão acima. Na modalidade exemplificativa, a substância de infusão no campo de entrada de parâmetro de medicação 3302 foi definido como "FLUOROURACIL". O campo esquerdo do campo de entrada de parâmetro de quantidade de fármaco no contentor 3304 foi definido como "1.700". O campo direito do campo de entrada de parâmetro de quantidade de fármaco no contentor 3304 foi definido como "mg". O campo de entrada de parâmetro de volume total no contentor 3306 foi definido como "500" ml. O campo esquerdo do campo de entrada de parâmetro de concentração 3308 foi definido como "3,4". O campo direito do campo de entrada de parâmetro de concentração 3308 foi definido como "mg/ml". O campo de entrada de parâmetro de BSA 3320 foi definido como "1,7" m2. O campo esquerdo do campo de entrada de parâmetro de taxa de dose 3318 foi definido como "1000". O campo direito do campo de entrada de parâmetro de taxa de dose 3318 foi definido como "mg/m2/dia". O campo de entrada de parâmetro de taxa 3312 foi definido como "20,8" ml/hora. O campo de entrada de parâmetro de VTBI 3314 foi definido como "500" ml. O campo de entrada de parâmetro de tempo 3316 foi definido como "24" horas "00" minuto. Os campos de entrada de parâmetro dependentes são os mesmo que na Figura 309 com a exceção de que o campo de entrada de parâmetro de BSA 3322 assumiu o lugar do campo de entrada de parâmetro de peso 3320.
[00640] Para preencher o campo de entrada de parâmetro de BSA 3322, o usuário pode tocar ou bater levemente no campo de entrada de parâmetro de BSA 3322 na GUI 3300. Em algumas modalidades, isso pode selecionar um teclado numérico com uma faixa de números, tais como 0 a 9, exibidos como botões virtuais selecionáveis individuais. Em algumas modalidades, o teclado numérico e qualquer um dos teclados numéricos detalhados acima podem apresentar símbolos tais como um ponto decimal. Um usuário pode ser exigido inserir o parâmetro batendo levemente, batendo levemente duas vezes, tocando e arrastando individualmente, etc. os números desejados. Uma vez que o valor desejado tenha sido inserido por um usuário, um usuário pode ser exigido bater levemente, bater levemente duas vezes, etc. um botão virtual de "confirmar", "enter" para preencher o campo.
[00641] Em algumas modalidades, uma BSA de paciente pode ser automaticamente calculada e exibida na GUI 3300. Em tais modalidades, a GUI 3300 pode consultar o usuário para informações sobre o paciente quando um usuário tocar, bater levemente, etc. o campo de entrada de parâmetro de BSA 3322. Por exemplo, pode-se pedir para o usuário definir altura e peso corporal de um paciente. Após o usuário definir esses valores os mesmos podem ser usados em uma fórmula adequada para encontrar a BSA do paciente. A BSA calculada pode ser utilizada, então, para preencher o campo de entrada de parâmetro de BSA 3322 na GUI 3300.
[00642] Durante a operação, os valores exibidos nos campos de entrada de parâmetro podem mudar durante o curso de uma infusão programada para refletir o estado atual da infusão. Por exemplo, conforme a substância de infusão é introduzida em um paciente, os valores exibidos pela GUI 3300 no campo de entrada de parâmetro de quantidade de fármaco no contentor 3304 e no campo de entrada de parâmetro de volume total no contentor 3306 podem cair para refletir o volume dos conteúdos restantes do contentor. Adicionalmente, os valores no campo de entrada de parâmetro de VTBI 3314 e no campo de entrada de parâmetro de tempo 3316 podem cair também conforme a substância de infusão é introduzida no paciente.
[00643] A Figura 317 é um gráfico exemplificativo de taxa sobre tempo que detalha a configuração comportamental de uma bomba 3201, 3202, 3203 (consultar Figura 303) durante o curso de uma infusão. O gráfico na Figura 317 detalha uma configuração comportamental exemplificativa de uma bomba 3201, 3202, 3203 em que a infusão é uma infusão contínua (uma infusão com uma taxa de dose). Conforme mostrado, o gráfico na Figura 317 começa no início da infusão. Conforme mostrado, a infusão é administrada em uma taxa constante por um período de tempo. Conforme a infusão progride, a quantidade de substância de infusão restante é esgotada. Quando a quantidade de substância de infusão alcança um limiar predeterminado, um "ALERTA DE INFUSÃO PRÓXIMA AO FIM" pode ser acionado. O "ALERTA DE INFUSÃO PRÓXIMA AO FIM" pode estar na forma de uma mensagem na GUI 3300 e pode ser acompanhada por luzes que piscam, e ruídos audíveis tal como uma série de bips. O "ALERTA DE INFUSÃO PRÓXIMA AO FIM" que o auxiliar de enfermagem e farmácia tenha tempo para preparar os materiais para continuar a infusão se necessário. Conforme mostrado, a taxa de infusão pode mudar com o "TEMPO DE ALERTA DE INFUSÃO PRÓXIMA AO FIM".
[00644] Quando a bomba 3201, 3202, 3203 (consultar Figura 303) tiver introduzido o VTBI a um paciente um "ALERTA DE VTBI ZERO" pode ser disparado. O "ALERTA DE VTBI ZERO" pode estar na forma de uma mensagem na GUI 3300 e pode ser acompanhada por luzes que piscam e ruídos audíveis tais como bips. Conforme mostrado, o "ALERTA DE VTBI ZERO" faz com que a bomba comute para uma taxa de manter-veia-aberta (doravante KVO) até que um novo contentor de substância de infusão possa ser colocado no lugar. A taxa de KVO é uma taxa de infusão baixa (por exemplo 5 a 25 ml/hora). A taxa é ajustada para manter o local de infusão desobstruído até que uma nova infusão possa ser iniciada. A taxa de KVO é configurável pelo grupo (será elaborado depois) ou medicação e pode ser modificada na bomba 3201, 3202, 3203. A taxa de KVO não é permitida exceder a taxa de infusão contínua. Quando a taxa de KVO não pode mais ser sustentada e o ar alcança o canal de bombeamento um "ALERTA DE AR EM LINHA" pode ser disparado. Quando o "ALERTA DE AR EM LINHA"é disparado, toda infusão pode parar. O "ALERTA DE AR EM LINHA" pode estar na forma de uma mensagem na GUI 3300 e pode ser acompanhada por luzes que piscam e ruídos audíveis tais como bips.
[00645] A Figura 318 mostra outro gráfico de taxa sobre tempo exemplificativo que detalha uma configuração comportamental de uma bomba 3201, 3202, 3203 (consultar Figura 303) durante o curso de uma infusão. O gráfico na Figura 318 detalha uma configuração comportamental exemplificativa de uma bomba 3201, 3202, 3203 em que a infusão é uma infusão contínua (uma infusão com uma taxa de dose). Os alertas no gráfico mostrados na Figura 318 são idênticos aos alertas mostrados no gráfico na Figura 317. As condições que propagam os alertas também são idênticas. A taxa, no entanto, permanece constante por todo o gráfico até que o "ALERTA DE AR EM LINHA" seja disparado e a infusão é parada. Configurar a bomba para continuar a infusão em uma taxa constante pode ser desejável em situações em que a substância de infusão é um fármaco com uma meia-vida curta. Continuando-se a infusão em uma taxa constante, garante-se que a concentração no plasma sanguíneo dos fármacos permanece em níveis terapeuticamente eficazes.
[00646] A bomba 3201, 3202, 3203 (consultar Figura 303) pode ser utilizada, também, para entregar uma infusão intermitente primária ou secundária. Durante uma infusão intermitente, uma quantidade de um fármaco (dose) é administrada a um paciente ao contrário de uma infusão contínua em que o fármaco é dado em uma taxa de dose especificada (quantidade/tempo). Uma infusão intermitente também é entregue em um período de tempo definido, no entanto, o período de tempo e a dose são independentes um do outro. A Figura 313 previamente descrita mostra um ajuste da GUI 3300 para uma infusão contínua. A Figura 314 previamente descrita mostra um ajuste da GUI 3300 para uma infusão intermitente.
[00647] A Figura 319 é um gráfico de taxa sobre tempo exemplificativo que detalha a uma configuração comportamental de uma bomba 3201, 3202, 3203 (consultar Figura 303) durante o curso de uma infusão intermitente. Conforme mostrado, a infusão intermitente é dada em uma taxa constante até que toda a substância de infusão programada para a infusão intermitente tenha se esgotado. Na configuração comportamental exemplificativa, a bomba 3201, 3202, 3203 foi programada para emitir um "ALERTA DE VTBI ZERO" e parar a infusão quando toda a substância de infusão tiver sido dispensada. Nessa configuração, pode-se exigir que o usuário limpe o alerta manualmente antes de outra infusão poder ser iniciada ou retomada.
[00648] Outras configurações podem fazer com que uma bomba 3201, 3202, 3203 (consultar Figura 303) se comporte diferentemente. Por exemplo, em situações em que a infusão intermitente é uma infusão secundária, a bomba 3201, 3202, 3203 pode ser configurada para se comunicar com suas bombas acompanhantes 3201, 3202, 3203 e automaticamente comutar de volta para a infusão primária após emitir uma notificação de que a infusão secundária intermitente foi concluída. Em configurações alternativas, a bomba pode ser configurada para emitir um "ALERTA DE VTBI ZERO" e reduzir a taxa de infusão para uma taxa de KVO após concluir a infusão intermitente. Em tais configurações, pode-se exigir que o usuário limpe manualmente o alerta antes de uma infusão primária ser retomada.
[00649] Um bolo pode ser entregue, também, como uma infusão primária intermitente quando pode ser necessário ou desejável alcançar uma concentração de fármaco em plasma sanguíneo maior ou manifestar um efeito terapêutico mais imediato. Em tais casos, o bolo pode ser entregue pela bomba 3201, 3202, 3203 (consultar Figura 303) que executa a infusão primária. O bolo pode ser entregue a partir do mesmo contentor da qual a infusão primária está sendo entregue. Um bolo pode ser realizado em qualquer ponto durante uma infusão contanto que haja substância de infusão suficiente para entregar o bolo. Qualquer volume derivado por meio de um bolo para um paciente é incluído no valor exibido pelo campo de entrada de parâmetro de VTBI 3314 da infusão primária.
[00650] Dependendo da substância de infusão, um usuário pode ser proibido de realizar um bolo. A dosagem de um bolo pode ser previamente ajustada dependendo da substância de infusão especifica que será usada. Adicionalmente, o período de tempo no qual o bolo ocorre pode ser predefinido dependendo da substância de infusão que será usada. Em algumas modalidades, um usuário pode ser capaz de ajustar esses ajustes prévios ajustando-se vários ajustes na GUI 3300. Em algumas situações, tais como aquelas em que o fármaco que é introduzido tem uma meia-vida longa (vancomicina, teicoplanina, etc.), um bolo pode ser dado como uma dose de carregamento para alcançar mais rapidamente uma concentração de fármaco em plasma sanguíneo terapeuticamente eficaz.
[00651] A Figura 320 mostra outro gráfico de taxa sobre tempo em que a taxa de fluxo da substância de infusão recebeu titulação para "aumentar gradualmente" a substância de infusão para o paciente. A titulação é frequentemente utilizada com fármacos que registram um efeito terapêutico rápido, porém têm uma meia-vida curta (tal como norepinefrina). Durante a titulação, o usuário pode ajustar a taxa de entrega da substância de infusão até que o efeito terapêutico desejado seja manifestado. Cada ajuste pode ser verificado contra uma série de limites definidos para a substância de infusão específica que está sendo administrada pelo paciente. Se uma infusão for mudada mais que uma porcentagem predefinida, um alerta pode ser emitido. No gráfico exemplificativo mostrado na Figura 320, a taxa teve a titulação aumentada uma vez. Se necessário, a taxa pode ter a titulação aumentada mais de uma vez. Adicionalmente, em casos em que a titulação está sendo utilizada para "reduzir paulatinamente" um fármaco em um paciente, a taxa pode ter titulação reduzida em qualquer número de vezes adequado.
[00652] A Figura 321 é outro gráfico de taxa sobre tempo em que a infusão foi configurada como uma infusão de múltiplas etapas. Uma infusão de múltiplas etapas pode ser programada em inúmeras etapas. Cada etapa pode ser definida por um VTBI, tempo e uma taxa de dose. Infusões de múltiplas etapas podem ser úteis para certos tipos de substâncias de infusão tais como aquelas utilizadas para aplicações de nutrição parenteral. No gráfico exemplificativo mostrado na Figura 321, a infusão foi configurada como uma infusão de cinco etapas. A primeira etapa introduz um "VTBI 1" por uma extensão de tempo, "Tempo 1", em uma taxa constante, "Taxa 1". Quando o intervalo de tempo para a primeira etapa tiver decorrido, a bomba move para a segunda etapa da infusão de múltiplas etapas. A segunda etapa introduz um "VTBI 2" por uma extensão de tempo, "Tempo 2", em uma taxa constante, "Taxa 2". Conforme mostrado, a "Taxa 2"é maior que a "Taxa F. Quando o intervalo de tempo para a segunda etapa tiver decorrido, a bomba move para a terceira etapa da infusão de múltiplas etapas. A terceira etapa introduz um "VTBI 3" por uma extensão de tempo, "Tempo 3", em uma taxa constante, "Taxa 3". Conforme mostrado a "Taxa 3"é a maior taxa de qualquer uma das etapas na infusão de múltiplas etapas. O "Tempo 3"também é a duração mais longa de qualquer uma das etapas da infusão de múltiplas etapas. Quando o intervalo de tempo para a terceira etapa tiver decorrido, a bomba move para a quarta etapa da infusão de múltiplas etapas. A quarta etapa introduz um "VTBI 4" por uma extensão de tempo, "Tempo 4", em uma taxa constante, "Taxa 4". Conforme mostrado, a "Taxa 4" teve redução de titulação a partir da "Taxa 3". A "Taxa 4"é aproximadamente a mesma que a "Taxa 2". Quando o intervalo de tempo para a quarta etapa da infusão de múltiplas etapas tiver decorrido, a bomba move para a quinta etapa. A quinta etapa introduz um "VTBI 5" por uma extensão de tempo, "Tempo 5", em uma taxa constante, "Taxa 5". Conforme mostrado, a "Taxa 5" teve titulação reduzida a partir da "Taxa 4" e é aproximadamente a mesma que a "Taxa 1".
[00653] O "ALERTA DE INFUSÃO PRÓXIMA AO FIM"é disparado durante a quarta etapa da infusão exemplificativa mostrada na Figura 321. No fim da quinta e etapa final da infusão de múltiplas etapas, o "ALERTA DE VTBI ZERO"é disparado. Na configuração exemplificativa no gráfico na Figura 321, a taxa cai para uma taxa de KVO após a infusão de múltiplas etapas ter sido concluída e o "ALERTA DE VTBI ZERO" ter sido emitido. Outras configurações podem diferir.
[00654] Cada mudança de taxa em uma infusão de múltiplas etapas pode ser administrada de uma variedade de maneiras diferentes. Em algumas configurações, a bomba 3201, 3202, 3203 (consultar Figura 303) pode exibir uma notificação e automaticamente ajustar a taxa para mover para a próxima etapa. Em outras configurações, a bomba 3201, 3202, 3203 pode emitir um alerta antes de mudar a taxa e aguardar a confirmação do usuário antes de ajustar a taxa e mover para a próxima etapa. Em tais configurações, a bomba 3201, 3202, 3203 pode parar a infusão ou cair para uma taxa de KVO até que a confirmação de usuário tenha sido recebida.
[00655] Em algumas modalidades, o usuário pode ser capaz de programar previamente infusões. O usuário pode programar previamente uma infusão para começar automaticamente após um intervalo de tempo fixo tiver decorrido (por exemplo 2 horas). A infusão pode ser programada, também, para começar automaticamente em um momento especifico do dia (por exemplo 12:30 p.m.). Em algumas modalidades, o usuário pode ser capaz de programar a bomba 3201, 3202, 3203 (consultar Figura 303) para alertar o usuário com uma função de retorno de chamada quando for a hora da infusão previamente programada. O usuário pode precisar confirmar o início da infusão previamente programada. A função de retorno de chamada pode ser uma série de bips audíveis, luzes que piscam ou similares.
[00656] Em disposições em que existe mais de uma bomba 3201, 3202, 3203 (consultar Figura 303), o usuário pode ser capaz de programar uma infusão de relé. A infusão de relé pode ser programada de modo que após uma primeira bomba 3201, 3202, 3203 ter concluído sua infusão, uma segunda bomba 3201, 3202, 3203 pode começar automaticamente uma segunda infusão e assim por diante. O usuário pode programar, também, uma infusão de relé de modo que o usuário seja alertado por meio da função de retorno de chamada antes de o relé ocorrer. Em tal disposição programada, a infusão de relé pode não começar até que a confirmação de um usuário tenha sido recebida. Uma bomba 3201, 3202, 3203 pode começar em uma taxa de KVO até que a confirmação de usuário tenha sido recebida.
[00657] A Figura 322 mostra um exemplo diagrama de blocos de um "Biblioteca de Administração de Fármaco". No canto superior direito, há uma caixa que é substancialmente retangular, apesar de suas bordas serem arredondadas. A caixa é associada ao nome "Ajustes Gerais". Os "Ajustes Gerais" podem incluir ajustes que seriam comuns a todos os dispositivos em uma instalação tal como, nome do local (por exemplo Hospital XZY), linguagem, senhas comuns e similares.
[00658] Na Figura 322, a "Biblioteca de Administração de Fármaco"tem duas caixas que são associadas aos nomes "Ajustes de Grupo (ICU)" e "Ajustes de Grupo". Essas caixas foram os cabeçalhos para suas próprias colunas. Essas caixas podem ser utilizadas para definir um grupo em uma instalação (por exemplo, unidade de tratamento intensivo pediátrica, sala de emergência, tratamento subagudo, etc.) em que o dispositivo é colocado. Os grupos podem ser, também, áreas fora de uma instalação principal, por exemplo, um lar de paciente ou um transporte entre hospitais tal como uma ambulância. Cada grupo pode ser utilizado para ajustar ajustes específicos para vários grupos em uma instalação (peso, titulação, limites, etc.). Esses grupos podem ser alternativamente definidos de outras maneiras. Por exemplo, os grupos podem ser definidos por nível de treinamento de usuário. O grupo pode ser definido por um individual designado anteriormente ou qualquer um dentre inúmeros indivíduos designados anteriormente e mudado se o paciente ou o dispositivo associado for movido de um grupo especifico em uma instalação para outro.
[00659] Na modalidade exemplificativa, a coluna esquerda é "Ajustes de Grupo (ICU)" que indica que a bomba peristáltica 2990 é colocada na unidade de tratamento intensivo da instalação. A coluna direita é "Ajustes de Grupo" e não foi adicionalmente definida. Em algumas modalidades, essa coluna pode ser utilizada para designar um subgrupo, por exemplo, nível de treinamento de operador. Conforme indicado por linhas que se estendem à caixa na esquerda do diagrama de blocos a partir das colunas de "Ajustes de grupo (ICU)" e "Ajustes de Grupo", os ajustes para esses grupos podem incluir um número previamente ajustado de ajustes padrões.
[00660] Os ajustes de grupo podem incluir limites ao peso de paciente, limites à BSA de paciente, sensibilidade ao alarme de ar, sensibilidade à oclusão, taxas de KVO padrões, limites de VTBI, etc. os ajustes de grupo podem incluir, também, parâmetros tais como se uma revisão de uma infusão programada é necessária para substâncias de infusão de risco alto, se o usuário precisa se identificar antes de iniciar uma infusão, se o usuário precisa inserir um comentário de texto após um limite ter sido anulado, etc. Um usuário pode definir, também, os valores padrões para vários atributos como claridade de tela ou volume de alto-falante. Em algumas modalidades, um usuário pode ser capaz de programar a tela para ajustar automaticamente claridade de tela em relação a uma ou mais condições tal como, porém sem limitação, hora do dia.
[00661] Também mostrado à esquerda do diagrama de blocos na Figura 322, cada instalação pode ter uma "Lista de Medicações Principal" que define todas as substâncias de infusão que podem ser utilizadas na instalação. A "Lista de Medicações Principal" pode compreender um número de medicações que um individual qualificado pode atualizar ou manter. Na modalidade exemplificativa, a "Lista de Medicações Principal" somente tem três medicações: Heparina, 0,9% de Soro Fisiológico Normal e Alteplase. Cada grupo em uma instalação pode ter sua própria lista de medicações utilizados no grupo. Na modalidade exemplificativa, a "Lista de Medicações de Grupo (ICU)" inclui somente uma única medicação, Heparina.
[00662] Conforme mostrado, cada medicação pode ser associada a um ou inúmeros usos clínicos. Na Figura 322, os "Registros de Uso Clínico" são definidos para cada medicação em uma lista de medicações de grupo e aparecem como um subcabeçalho expandido para cada substância de infusão. Os usos clínicos podem ser utilizados para adequar limites e definir previamente ajustes para cada uso clínico da substância de infusão. Para Heparina, dosagem baseada em peso e dosagem não baseada em peso são mostradas na Figura 322 como possíveis usos clínicos. Em algumas modalidades, pode haver um ajuste de "Registro de Uso Clínico"que exija que o usuário revise ou reinsira um peso de paciente (ou BSA) antes de começar uma infusão.
[00663] Usos clínicos podem ser definidos, também, para diferentes usos médicos de cada substância de infusão (por exemplo derrame, ataque cardíaco, etc.) ao invés de ou além do modo de dose de substância de infusão. O uso clínico pode ser utilizado, também, para definir se a substância de infusão é dada como uma infusão primária contínua, infusão primária intermitente, infusão secundária, etc. Os mesmos podem ser utilizados, também, para fornecer limites apropriados para a dose, a taxa, o VTBI, a duração de tempo, etc. os Usos clínicos podem fornecer, também, limites de mudança de titulação, a disponibilidade de bolo, a disponibilidade de doses de carregamento e muitos outros parâmetros específicos de infusão. Em algumas modalidades, pode ser necessário fornecer pelo menos um uso clínico para cada substância de infusão na lista de medicações de grupo.
[00664] Cada uso clínico pode compreender adicionalmente outro subcabeçalho em que a concentração também pode ser definida. Em alguns casos, pode haver mais que uma concentração possível de uma substância de infusão. Na modalidade exemplificativa na Figura 322, o uso clínico de dosagem baseada em peso tem uma concentração de 400 mg/250 ml e uma concentração de 800 mg/250 ml. O uso clínico de dosagem não baseada em peso tem somente uma concentração, 400 mg/ml. As concentrações podem ser utilizadas, também, para definir uma faixa aceitável para instâncias em que o usuário pode padronizar a concentração da substância de infusão. O ajuste de concentração pode incluir informações sobre a concentração de fármaco (conforme mostrado), o volume de diluentes ou outras informações relacionadas.
[00665] Em algumas modalidades, o usuário pode navegar para a "Biblioteca de Administração de Fármaco"para preencher alguns os campos de entrada de parâmetro mostrados nas Figuras 312 a 316. O usuário pode navegar, também, para a "Biblioteca de Administração de Fármaco"para escolher dentre os usos clínicos for cada substância de infusão qual tipo de infusão a bomba peristáltica 2990 irá administrar. Por exemplo, se um usuário fosse selecionar dosagem de Heparina com base em peso na Figura 322, a GUI 3300 poderia exibir a tela de programação de infusão mostrada na Figura 315 com "Heparina" preenchida no campo de entrada de parâmetro de medicação 3302. Selecionar um uso clínico de um fármaco pode solicitar que um usuário selecione uma concentração de fármaco. Essa concentração pode ser utilizada, então, para preencher o campo de entrada de parâmetro de concentração 3308 (consultar Figuras 312-316). Em algumas modalidades, a "Biblioteca de Administração de Fármaco"pode ser atualizada e mantida externa à bomba peristáltica 2990 e comunicada para a bomba peristáltica 2990 por meio de meios adequados. Em tais modalidades, a "Biblioteca de Administração de Fármaco"pode não ser alterável na bomba peristáltica 2990, porém pode somente colocar limites e/ou restrições em opções de programação para um usuário que preenche os campos de entrada de parâmetro mostrados nas Figuras 312 a 316.
[00666] Conforme mencionado acima, escolhendo-se uma medicação e um uso clínico a partir da lista de medicações de grupo, um usuário pode estar ajustando, também, limites a outros campos de entrada de parâmetro para telas de programação de infusão. Por exemplo, definindo-se uma medicação na "Biblioteca de Administração de Fármaco", um usuário pode definir, também, limites para o campo de entrada de parâmetro de dose 3310, o campo de entrada de parâmetro de taxa de dose 3318, o campo de entrada de parâmetro de taxa 3312, o campo de entrada de parâmetro de VTBI 3314, o campo de entrada de parâmetro de tempo 3316, etc. Esses limites podem ser previamente definidos para cada uso clínico de uma substância de infusão anteriormente à programação de uma infusão por um usuário. Em algumas modalidades, os limites podem ter tanto um limite flexível quanto um limite rígido em que o limite rígido é o teto para o limite flexível. Em algumas modalidades, os ajustes de grupo podem incluir limites para todas as medicações disponíveis para o grupo. Em tais casos, limites de uso clínico podem ser definidos para adequar adicionalmente os limites de grupo para cada uso clinico de uma medicação particular.
[00667] A Figura 323 mostra um diagrama de circuito 13420 que tem um alto-falante 3615 e uma bateria 3420 de acordo com uma modalidade da presente descrição. A bateria 3420 pode ser uma bateria reserva 3450 (Figura 325A) e/ou o alto-falante 3615 pode ser um alto-falante de alarme reserva 3468 (Figura 325B). Ou seja, o circuito 13420 pode ser um circuito de alarme reserva, por exemplo, um circuito de alarme reserva em um dispositivo médico, tal como uma bomba peristáltica 2900.
[00668] Em algumas modalidades da presente descrição, a bateria 3420 pode ser testada simultaneamente com o alto-falante 3615. Quando uma chave 13422 está em uma posição aberta, um voltímetro 13425 pode ser utilizado para medir a tensão de circuito aberto da bateria 3420. Após isso, a chave 13422 pode ser fechada e a tensão de circuito fechado a partir da bateria 3420 pode ser medida. A resistência interna da bateria 3420 pode ser estimada com uso da impedância conhecida, Z, do alto-falante 3615. Um processador pode ser utilizada para estimar a resistência interna da bateria 3420 (por exemplo, um processador de uma bomba peristáltica 2900). O processador pode correlacionar a resistência interna da bateria 3420 à saúde da bateria 3420. Em algumas modalidades da presente descrição, se a tensão de circuito fechado da bateria 3420 não estiver em uma faixa predeterminada (a faixa pode ser uma função da tensão de circuito aberto da bateria 3420), o alto-falante 3615 pode ser determinado ter falhado.
[00669] Em algumas modalidades adicionais da presente descrição, a chave 13422 pode ser modulada de modo que o alto-falante 3615 seja testado simultaneamente com a bateria 3420. Um microfone 3617 pode ser utilizado para determinar se o alto-falante 3615 está transmitindo audivelmente um sinal dentro de parâmetros de operação predeterminados (por exemplo, volume, frequência, composições espectrais, etc.) e/ou a impedância interna da bateria 3420 pode ser estimada para determinar se está dentro de parâmetros de operação predeterminados (por exemplo, a impedância complexa, por exemplo). O microfone 3617 (Figura 325C) pode ser acoplado ao processador. Adicional ou alternativamente, um sinal de teste pode ser aplicado ao alto-falante 3615 (por exemplo, modulando-se a chave 13422) e a forma de onda de corrente doo alto-falante 3615 pode ser monitorada por um sensor de corrente 13426 para determinar a distorção harmônica total do alto-falante 3615 e/ou a magnitude da corrente; um processador pode monitorar esses valores com uso do sensor de corrente 13426 para determinar se uma condição de falha existe no alto-falante 3615 (por exemplo, a distorção harmônica total ou a magnitude da corrente não estão nas faixas predeterminadas).
[00670] Várias ondas de seno, formas de onda periódicas e/ou sinais aplicados talvez ao alto-falante 3615 para medir sua impedância e/ou para medir a impedância da bateria 3420. Por exemplo, um processador de uma bomba peristáltica 2900 revelado no presente documento pode modular a chave 13422 e medir a tensão ao longo da bateria 3420 para determinar se a bateria 3420 e o alto-falante 3615 têm uma impedância em faixas predeterminadas; se a impedância estimada da bateria 3420 estivar fora de uma primeira faixa, o processador pode determinar que a bateria 3420 é em uma condição de falha, e/ou se a impedância estimada do alto-falante 3615 estiver fora de uma segunda faixa, o processador pode determinar que o alto- falante 3615 está em uma condição de falha. Adicional ou alternativamente, se o processador não puder determinar determine se a bateria 3420 ou o alto-falante 3615 têm uma condição de falha, porém determinou que pelo menos um existe em uma condição de falha, o processador pode emitir um alerta ou alarme de que o circuito 13420 está em uma condição de falha. O processador pode emitir um alarme ou alerta para um usuário ou para um servidor remoto da condição de falha. Em algumas modalidades da presente descrição, a bomba peristáltica 2990 não irá operar até que a falha estiver sido endereçada, mitigada e/ou corrigida.
[00671] O sistema elétrico 4000 da bomba peristáltica 2990 é descrito em um esquema de blocos nas Figuras 324, 325A a 325G. O sistema elétrico 4000 controla a operação da bomba peristáltica 2990 com base em entradas da interface de usuário 3700 e sensores 3501. O sistema elétrico 4000 pode ser um sistema de potência que compreende a bateria principal carregável 3420 e o carregamento de bateria 3422 que liga na rede de CA. O sistema elétrico 4000 pode ser arquitetado para fornecer uma operação segura com verificações de segurança redundantes e permitir que a bomba peristáltica 2990 opera em modos operativos de falha para alguns erros e segurança contra falha para o resto.
[00672] A arquitetura de nível alto de múltiplos processadores é mostrada na Figura 324. Em um exemplo, o sistema elétrico 4000 compreende dois processadores principais, um processador em tempo real 3500 e um processador de Interface de Usuário e de Segurança 3600. O sistema elétrico pode compreender, também, um circuito de supervisão 3460, elementos de controle de motor 3431, sensores 3501 e elementos de entrada e de saída. Um processador principal, referido como o Processador em Tempo Real (RTP) 3500 pode controlar a velocidade e a posição do motor 3072 que aciona o êmbolo 3091 e as válvulas 3101,3111. O RTP 3500 controla o motor 3072 com base na entrada dos sensores 3501 e nos comandos do processador de interface de usuário &segurança (UIP) 3600. O UIP 3600 pode gerenciar telecomunicações, gerenciar a interface de usuário 3701 e fornecer verificações de segurança no RTP 3500. O UIP 3600 estima o volume bombeado com base na saída de um decodificador de motor 3438 e pode sinalizar um alarme ou alerta quando o volume estimado diferir mais que uma quantidade especificada a partir de um volume desejado ou o volume relatado pelo RTP 3500. O circuito de supervisão 3460 monitora o funcionamento do RTP 3500. Se o RTP 3500 falhar em realizar a supervisão 3460 no prazo, a supervisão 3460 pode desabilitar o controlador de motor, soar um alarme e ligar luzes de falha na interface de usuário 3701. O sensor 3130 pode medir a posição rotacional da haste de came 3080 e do êmbolo 3901. O RTP 3500 pode utilizar as entradas de sensor para controlar a posição e a velocidade de motor 3072 em um controlador de circuito fechado conforme descrito abaixo. As telecomunicações podem incluir uma antena e unidade de WIFI para se comunicarem com um computador central ou acessórios, uma antena e unidade driver para se comunicar com acessórios, telefones celulares, etc. e uma antena e unidade de Comunicação de Campo Próximo (NFC) para tarefas de RFID e um bluetooth. Na Figura 324, esses componentes são coletivamente referidos com o número de referência 3721. A interface de usuário 3701 pode incluir um visor, uma tela sensível ao toque e um ou mais botões para se comunicar com o usuário.
[00673] Os componentes e conexões elétricas detalhados do sistema elétrico 4000 são mostrados na Figura 325A a 325G. Os sensores 3130, 3530, 3525, 3520 e parte do RTP 3500 são mostrados in Figura 325A. Os sensores que monitoram a bomba peristáltica 2990 que são conectados ao RTP 3500 pode, compreender o sensor de posição giratória 3130 que monitora a haste de came posição e dois codificadores lineares 3520, 3525 que medem a posição do êmbolo 3091 conforme mostrado. Um codificador linear 3520 mede a posição do imã (3096A na Figura 268) no lado a montante do êmbolo 3091. O outro codificador linear 3525 mede a posição do imã (3096A na Figura 268) no lado a jusante do êmbolo 3091. Em outra modalidade, a posição do êmbolo pode ser medida com um único imã e codificador linear. Alternativamente, o RTP 3500 pode utilizar a saída de somente um codificador linear se o outro falhar. Um termistor 3540 fornece um sinal ao RTP 3500 indicativo da temperatura de linha de infusão 3210. Alternativamente o termistor 3540 pode medir uma temperatura na bomba peristáltica 2990.
[00674] Conforme mostrado, o sistema elétrico 4000 define números da peça específicos para vários componentes. Por exemplo, o termistor 3540 é definido como um "TERMISTOR 2X SEMITEC 103JT-050 ADMIN Set". Esses números da peça não deveriam ser interpretados como limitantes de maneira alguma. Em modalidades diferentes, componentes de substituição adequados podem ser utilizados no lugar de peças especificas listadas nas Figuras 325A a 325G. Por exemplo, o termistor 3540 pode não ser um "TERMISTOR 2X SEMITEC 103JT-050 ADMIN Set", porém qualquer termistor de substituição adequado 3540. Em algumas modalidades, o sistema elétrico 4000 pode compreender componentes adicionais. Em algumas modalidades, o sistema elétrico 4000 pode compreender menos componentes que o número de componentes mostrado nas Figuras 325A a 325G
[00675] Os dois sensores de linha de infusão localizados a jusante da bomba peristáltica 2990, um sensor de ar em linha 3545 e um sensor de oclusão 3535 podem ser conectados ao RTP 3500. Um sensor de ar em linha 3545 detecta a presença de ar na seção da linha de infusão 3210 próxima ao sensor de ar em linha 3545. Em um exemplo, o sensor de ar em linha 3545 pode compreender um sensor ultrassônico 3545B, uma unidade lógica 3545A e uma unidade de condicionamento de sinal 3545C.
[00676] O sensor de oclusão 3535 mede a pressão interna do fluido na linha de infusão 3535. Em uma modalidade exemplificativa, o sensor de oclusão 3535 pode compreender um sensor de força 3535B, um CI de excitação de corrente 3535A, um amplificador de sinal 3535C e um armazenador temporário de dados 3535D. O chip de armazenador temporário de dados 3535D pode proteger o RTP 3500 de tensões excedentes devido a forças altas de pressões aplicadas ao sensor de força 3535B.
[00677] O circuito de supervisão 3460 é mostrado nas Figuras 325A a 325C. O circuito de supervisão é habilitado por um 12C comando do RTP 3500. O circuito de supervisão 3460 pode sinalizar um erro e desabilitar o controle de motor 3430 se o mesmo não receber um sinal do RTP 3500 em uma frequência especificada. O circuito de supervisão 3460 pode sinalizar o usuário por meio de um alarme audível. O alarme audível pode ser emitido por meio de um amplificador 3464 e/ou alto-falante reserva 3468. O circuito de supervisão 3460 pode sinalizar o usuário com LEDs de alarme visual 3750 (mostrado na Figura 325D). Em uma modalidade, o RTP 3500 precisa "liberar" o circuito de supervisão 3460 entre 10 ms e 200 ms após a última liberação do circuito de supervisão. Em uma modalidade, o circuito de supervisão 3460 compreende uma supervisão de janela 3450A, um circuito lógico 3460B incluindo uma ou mais chaves flip-flop e um expansor 3460C que se comunica com o RTP 3500 em um barramento 12C. Uma bateria reserva 3450 fornece potência ao circuito de supervisão 3460 e ao sistema de alto-falante reserva (que pode compreender um amplificador de áudio 3464, e um alto-falante reserva 3468) no caso de a bateria principal 3420 falhar. A bateria reserva 3450 fornece potência ao RTP 3500 e ao UIP 3600 para manter a medição de tempo interna, o que pode ser especialmente desejável quando a bateria principal 3420 é mudada. O RTP 3500 pode monitorar, também, a tensão da bateria reserva 3450 com uma chave tal como "CHAVE DE CARGA FAIRCHILD FPF1005 LOAD CHAVE" 3452 mostrada na Figura 325A.
[00678] O RTP 3500 controla diretamente a velocidade e a posição do motor 3072 que controla a posição e a velocidade do êmbolo e das válvulas. O motor 3072 pode ser um dentre inúmeros tipos de motores que incluem um motor de CC com escova, um motor de passo ou um motor de CC sem escovas. Na modalidade ilustrada nas Figuras 325 a 325G, a bomba peristáltica 2990 é acionada por um servomotor de corrente direta sem escovas (BLDC) 3072 em que o sensor de posição giratória 3130 mede a posição da haste de came. Em uma modalidade exemplificativa, o RTP 3500 recebe os sinais dos sensores de efeito Hall 3436 de um motor de CC sem escovas 3072 e faz os cálculos para comutar potência para as bobinas do motor 3072 para alcançar uma velocidade ou uma posição desejada. Os sinais de comutação são enviados para o acionador de motor 3430 que conecta seletivamente as bobinas à fonte de alimentação de motor 3434. O motor 3072 é monitorado para operação danificadora ou perigosa por meio de sensores de corrente 3432 e um sensor de temperatura 3072a.
[00679] Os sinais dos sensores de efeito Hall 3436 pode ser suprido tanto ao RTP 3500 quanto a um codificador 3438. Em uma modalidade, três sinais de sensor de efeito Hall são gerados. Dois quaisquer dentre os três sinais são enviados ao codificador 3438. O codificador 3438 pode utilizar esses sinais para fornecer uma posição sinal ao UIP 3600. O UIP 3600 estima o volume total de fluido ministrado pela bomba peristáltica 2990 interpretando-se a posição sinal do codificador 3438. O UIP 3600 estima o volume total multiplicando-se o número de revoluções completas de came vezes um dado volume de curso. A estimativa de volume total do UIP 3600 assume que cada curso de êmbolo supre a dada quantidade de fluido. A quantidade de fluido suprida por curso é determinada empiricamente durante desenvolvimento e armazenada na memória. Alternativamente, cada bomba peristáltica 2990 pode ser calibrada durante a montagem para estabelecer o volume nominal/curso que pode ser armazenado na memória. O volume estimado por UIP 3600 pode ser comparado, então, em intervalos regulares ao volume esperado da terapia comandada. Em algumas modalidades, o intervalo entre comparações pode ser mais curto para substâncias de infusão específicas, por exemplo, substâncias de infusão de meia vida curta. A terapia pode especificar, dentre outros parâmetros, uma taxa de fluxo, uma duração ou um volume total a ser introduzido (VTBI). Em qualquer caso, o volume esperado para uma terapia programada em um dado tempo durante aquela terapia possa ser calculada e comparada ao volume estimado pelo UIP 3600. O UIP 3600 pode sinalizar um alerta se a diferença entre o volume estimado por UIP 3600 e o volume esperado de terapia estiver fora do limiar predefinido. O UIP 3600 pode sinalizar um alarme se a diferença entre o volume estimado por UIP 3600 e o volume esperado de terapia estiver fora de outro limiar predefinido.
[00680] O UIP 3600 pode comparar, também, o volume estimado com o volume relatado pelo RTP 3500. O UIP 3600 pode sinalizar um alerta se a diferença entre volume estimado por UIP 3600 e o volume relatado por RTP 3500 estiver fora um limiar predefinido. O UIP 3600 pode sinalizar um alarme se a diferença entre volume estimado por UIP 3600 e o volume relatado por RTP 3500 estiver fora um segundo limiar.
[00681] Em algumas modalidades, o UIP 3600 pode comparar o volume relatado por RTP 3500 com o volume esperado de terapia e sinal um alerta se os dois valores diferirem em mais que um limiar predefinido. O UIP 3600 pode sinalizar um alarme se a diferença entre o volume relatado por RTP 3500 e o volume esperado de terapia diferir em mais que um limiar predefinido. Os valores dos limiares de alerta e alarme podem ser diferentes para comparações entre conjuntos diferentes de volumes que incluem o volume estimado por UIP 3600, o volume calculado por RTP 3500 e o volume esperado de terapia. Os limiares podem ser armazenados na memória. Os limiares podem variar dependendo de um número de outros parâmetros, tais como, porém sem limitação, medicação, concentração de medicação, tipo de terapia, uso clínico, paciente ou localização. Os limiares podem ser incluídos na base de dados DERS e transferidos por download a partir do servidor de porta de comunicação de dispositivo.
[00682] O sensor de garra de corrediça ou oclusor de corrediça 3152 e o sensor de porta 3162 se comunicam tanto com o RTP 3500 quanto com o UIP 3600 conforme mostrado nas Figuras 325B, 325F. Em uma modalidade, os sensores são sensores magneticamente nulos que mudam de estado quando, por exemplo, o oclusor de corrediça 3200 é detectado ou a porta gancho de trinco 3025C engata o corpo de bomba. O RTP 3500 ou o UIP 3600 pode habilitar a fonte de alimentação de motor 3434 somente enquanto os processadores recebem sinais que indicam que o oclusor de corrediça 3200 está no lugar e a instalação de porta 3021 está apropriadamente fechada.
[00683] Um sinalizador de RFID 3670 (Figura 325C) pode ser conectado por um barramento 12C ao UIP 3600 e a uma antena de campo próxima 3955. O sinalizador de RFID 3670 pode ser utilizado por técnicos de medicina ou outros usuários ou pessoal para adquirir ou armazenar informações quando a bomba peristáltica 2990 estiver em um estado sem alimentação. O UIP 3600 pode armazenar registros de serviço ou códigos de erro no sinalizador de RFID 3670 que podem ser acessados por um leitor de RFID. Um técnico de medicina, por exemplo, poderia inspecionar bombas peristálticas sem alimentação 2990 no armazenamento ou avaliar bomba peristálticas que não funcionam 2990 com uso de um leitor de RFID para interrogar o sinalizador de RFID 3670. Em outro exemplo, um técnico de medicina pode realizar serviço na bomba peristáltica 2990 e armazenar as informações de serviço relacionadas no sinalizador de RFID 3670. O UIP 3600 pode puxar as últimas informações de serviço do sinalizador de RFID 3670 e armazenar as mesmas na memória 3605.
[00684] A bateria principal 3420 pode alimentar toda a potência à bomba peristáltica 2990. A bateria principal 3420 é conectada por meio de um elemento de transmissão de potência de sistema 3424 à fonte de alimentação de motor 3434. Todos os sensores e os processadores podem ser alimentados por um dentre vários reguladores de tensão 3428. A bateria principal 3420 é carregada a partir de alimentação de CA por meio de um carregador de bateria 3422 e um conversor de CA/CC 3426. O UIP 3600 pode ser conectado a um ou mais chips de memória 3605.
[00685] O UIP 3600 controla o sistema de áudio principal que compreende um alto-falante principal 3615 e os chips de áudio 3610, 3612. O sistema de áudio principal pode ter a capacidade de produzir uma faixa de sons que indicam, por exemplo, alertas e alarmes. O sistema de áudio pode fornecer, também, sons de confirmação para facilitar e aprimorar interação de usuário com a tela sensível ao toque 3755 e visor 3725. O sistema de áudio principal pode incluir um microfone 3617 que pode ser utilizado para confirmar a operação do alto-falante principal 3615 bem como o alto-falante reserva 3468. O sistema de áudio principal pode produzir um ou mais tons, padrões e/ou sequências de modulação de som e o chip de codec de áudio 3610 pode comparar o sinal recebido do microfone 3617 com o sinal enviado ao alto-falante principal 3615. O uso de um ou mais tons e comparação de sinais pode permitir o sistema a confirmar a função de alto-falante principal 3615 independentemente de ruído ambiente. Alternativamente, o UIP 3600 ou o codec de áudio 3610 pode confirmar que o microfone 3617 produziu um sinal ao mesmo tempo em que um sinal foi enviado ao alto-falante amplificador 3612.
[00686] O UIP 3600 pode fornecer uma faixa de diferentes sinais sem fio para diferentes usos. O UIP 3600 pode se comunicar com a rede sem fio do hospital por meio de um WIFI de banda dupla com uso de chips 3621, 3620 e 3622 e antenas 3720, 3722. A antena dupla espacialmente diversa pode ser desejável devido ao fato de que pode ter a capacidade de superar pontos mortos em uma sala devido a múltiplas trajetórias e cancelamentos. Uma porta de comunicação de dispositivo de pode comunicar DERS (Sistema de Redução de Erro de Fármaco), CQI (Aprimoramento de Qualidade Contínuo), prescrições, etc. à bomba peristáltica 2990 por meio do sistema de WIFI.
[00687] O sistema de bluetooth, que utiliza os mesmos chips 3621, 3620 e 3622 e as antenas 3720, 3722, fornece um método conveniente para conectar auxiliares à bomba peristáltica 2990 que pode incluir oxímetros de pulso, leitores de pressão sanguínea, leitores de código de barras, computadores do tipo tablet, telefones, etc. o bluetooth pode incluir a versão 4.0 para permitir auxiliares de baixa potência que podem se comunicar com a bomba peristáltica 2990 periodicamente tal como, por exemplo, um medidor de glucose contínuo que envia uma atualização uma vez por minuto.
[00688] O sistema de NFC compreende um controlador de NFC 3624 e uma antena 3724. O controlador 3624 pode ser referido, também, como um leitor de RFID. O sistema de NFC pode ser utilizado para ler chips de RFID que identificam fármacos ou outras informações de inventário. Os sinalizadores de RFID podem ser utilizados, também, para identificar pacientes e auxiliares de enfermagem. O controlador de NFC 3624 pode interagir, também, com um leitor de RFID similar em, por exemplo, um telefone ou computador do tipo tablet para inserir informações que incluem prescrições, informações de código de barra, paciente, identidades de auxiliares de enfermagem, etc. O controlador de NFC 3624 pode fornecer, também, informações ao telefone ou aos computadores do tipo tablet tais como histórico de bomba peristáltica 2990 ou condições de serviço. As antenas de RFID 3720 e 3722 ou a antena de NFC 3724 podem se localizarem preferencialmente ao redor ou próximo à tela de exibição, de modo que toda a interação com a bomba ocorra na ou próxima à face de tela seja lendo um sinalizador de RFID ou interagindo com a tela sensível ao toque de exibição 3725, 3735.
[00689] O UIP 3600 pode incluir um conector de grau médico 3665 de modo que outros dispositivos médicos possam serem ligados na bomba peristáltica 2990 e forneçam capacidades adicionais. O conector 3665 pode implantar uma interface de USB.
[00690] O visor 3700 inclui as antenas 3720, 3722, 3725, a tela sensível ao toque 3735, luzes indicadoras de LED 3747 e três botões 3760, 3765, 3767. O visor 3700 pode incluir uma retroiluminação 3727 e um sensor de luz ambiente 3740 para permitir que a claridade de tela responda automaticamente à luz ambiente. O primeiro botão 3760 pode ser o botão de "Ligar", enquanto o outro botão 3765 pode ser um botão de parada de infusão. Esses botões 3760, 3765, 3767 podem não fornecer controle direto da bomba peristáltica 2990, porém fornecer um sinal ao UIP 3600 ou para iniciar ou para terminar a infusão. O terceiro botão 3767 irá silenciar o alarme no alto-falante principal e no alto-falante secundário. Silenciar o alarme não irá liberar a falha, porém irá acabar com o alarme audível. O sistema elétrico 4000 descrito acima, ou uma modalidade alternativa do sistema elétrico 4000 descrita acima, pode ser utilizado com qualquer uma das bombas peristálticas com sensores de posição lineares.
[00691] Os algoritmos de bombeamento fornecer fluxo substancialmente uniforme variando-se a velocidade de rotação do motor 3072 em uma revolução completa. Em fluxos baixos, o motor 3072 giram em uma taxa relativamente alta de velocidade durante porções da revolução quando o êmbolo 3091 não está movendo fluido na direção do paciente. Em taxas de fluxo mais altas, o motor 3072 gira em uma velocidade quase constante durante toda a revolução para minimizar o consumo de potência. Nas taxas de fluxo altas, a taxa de rotação de motor 3072 é proporcional à taxa de fluxo desejada. O algoritmo de bomba utiliza codificadores lineares 3520, 3525 (Figura 325A) acima do êmbolo 3091 para medir o volume de fluido bombeado na direção do paciente. O algoritmo de bomba utiliza codificadores lineares 3520, 3525 (Figura 325A) acima do êmbolo 3091, o codificador de rotação 3130 (Figura 325A) próximo à haste de came 3080 e o sensor de ar em linha 3545 a jusante do êmbolo 3091 para detectar um ou mais dentre as seguintes condições: oclusões a jusante, oclusões a montante/bolsa vazia, vazamentos e a quantidade de ar direcionado ao paciente.
[00692] Uma modalidade da posição das aberturas de válvula 3101, 3111 e do êmbolo 3091 é representada graficamente na Figura 326. Três períodos de tempo são identificados na Figura 326 incluindo um período de reabastecimento 826, pressurização 835 e entrega 840. Além disso, um período "A" ocorre entre o período de pressurização 835 e o período de entrega 840 e o período "B" ocorre entre o período de entrega 840 e o período de reabastecimento 830. A posição de válvula de entrada 820, a posição de válvula de saída 825 e a posição de êmbolo 815 são representadas graficamente em um sinal de sensor no gráfico de ângulo de came em uma rotação de haste de came 3080 completa.
[00693] O período de reabastecimento 830 ocorre enquanto a válvula de entrada 820 é retida da linha de infusão 3210 e o êmbolo 3091 é levantado da linha de infusão 3210 pelo came de êmbolo 3083. O período de reabastecimento 830 termina e o período de pressurização 835 começa conforme a válvula de entrada 3101 está fechando. O came de êmbolo 3083 é completamente retraído durante o período de pressurização 835 para permitir que o êmbolo 3091 repouse na linha de infusão preenchida 3210. O período de pressurização 835 termina vários graus de ângulo de came além do ponto em que o came de êmbolo 3083 alcança seu valor mínimo. Após um período de espera "A", o came de êmbolo 3083 levanta até que alcança a altura em que o êmbolo 3091 é esperado estar. O período de entrega 840 inicia quando a válvula de saída 3111 começa a abrir e dura até a válvula de saída 3111 fechar novamente. O came de êmbolo 3083 gira, fazendo com que o êmbolo 3091 desça durante o período de entrega 840 empurrando o fluido na direção do paciente.
[00694] O RTP 3500 pode determinar o volume de fluido entregue na direção do paciente para cada curso com base nos sinais do codificador giratório 3130 que mede o ângulo da haste de came 3080 e da posição do êmbolo 3091 de medições do codificador linear 3525, 3520. O volume de cada curso pode ser medido subtraindo-se a altura do êmbolo 3091 no fim do período de entrega 840 da altura do êmbolo 3091 no fim de período de pressurização 835. A altura do êmbolo 3091 pode ser determinada a partir de sinais de um ou ambos os codificadores lineares 3020, 3025, em que a altura se aproxima da distância da ponta de êmbolo 3091B da placa 3022. O fim do período de entrega 840 e o fim do período de pressurização 835 podem ser determinados a partir do codificador giratório 3130 que mede o ângulo da haste de manivela. A diferença de altura medida 845 pode ser empiricamente associada a volumes bombeados e o resultado armazenado em uma tabela de consulta ou na memória no controlador. A tabela de volume versus curso pode ser determinada durante o desenvolvimento e ser programada em cada bomba peristáltica 2990 durante a fabricação. Alternativamente, a mudança medida na altura do êmbolo 3091 pode ser calibrada para o volume bombeado para cada bomba peristáltica 2990 ou mecanismo de bombeamento 3000 durante o processo de fabricação.
[00695] Em uma modalidade, o volume bombeado são as posições de êmbolo 3091 calibradas como:
em que V1 é o volume bombeado, A e B são coeficientes de encaixe, hp é a posição do êmbolo 3091 30 no fim do período de pressurização 835 e hD é a posição do êmbolo 3091 no fim do período de entrega 840.
[00696] A velocidade do motor 3072 varia com a taxa de fluxo e varia em uma única revolução para taxas de fluxo mais baixas. Em um exemplo, a rotação de motor 3072 é relativamente constante para taxas de fluxo comandadas acima aproximadamente 750 ml/hora. A velocidade de motor 3072 é controlada para reduzir relativamente velocidades durante taxas de fluxo de admissão e entrega para taxas de fluxo comandadas abaixo de aproximadamente 750 ml/hora.
[00697] O motor 3072 move em uma constante velocidade durante o período de pressurização 835 para as taxas de bombeamento. Em um exemplo, o motor 3072 gira na velocidade exigida para entregar o fluido na taxa de fluxo mais alta. Em um exemplo, o motor 3072 gira a 800°/segundo durante o período de pressurização 835, que corresponde à bomba peristáltica 2990 para entregar 1.200 ml/Hora. Fazer o motor 3072 funcionar em uma velocidade alta fixa durante o período de pressurização 835 pode minimizar vantajosamente períodos sem fluxo o que aprimora a uniformidade de fluxo de fluido. Fazer o motor 3072 funcionar em uma velocidade alta fixa durante o período de pressurização 835 pode criar vantajosamente uma medição consistente da altura de linha de infusão 3210 preenchida comprimindo-se as paredes plásticas da linha de infusão 3210 na mesma taxa cada vez. Não limitando-se a uma única teoria, uma teoria afirma que a linha de infusão 3210 plástica continua a render após ser comprimida, o que produziria uma altura mais baixa para a linha de infusão 3210 preenchida quanto maior for o tempo entre a compressão e a medição. O plástico pode exibir propriedades visco-elásticas de modo que a quantidade de esforço nas mudanças plásticas com a taxa de compressão, que, por sua vez, mudaria a altura medida da linha de infusão plástica 3210.
[00698] O algoritmo de bombeamento para produzir uma taxa de fluxo desejada pode controlar a velocidade do motor 3072 diferentemente durante os períodos de reabastecimento e entrega 830,840 para taxas de fluxo relativamente mais baixas em comparação com fluxo mais alto.
[00699] No modo de fluxo baixo, o motor 3072 é controlado durante o período de entrega 840 para controlar a posição de haste de came 3080 a fim de produzir uma trajetória de volume predeterminada. A trajetória de volume é o volume de fluido entregue ao paciente verso tempo. A trajetória de volume predefinida geralmente ocorre em muitas rotações de haste de came 3080, de modo que o período de entrega 840 precise entregar fluido de uma revolução completa na velocidade de trajetória no período de entrega mais curto 840.
[00700] A velocidade de motor 3072 durante o período de reabastecimento 830 é ajustada para produzir uma linha de infusão 3210 completa conforme medida na posição do êmbolo 3091 no fim do período de pressurização 835. O controlador irá reduzir a velocidade do motor 3072 se a linha de infusão 3210 não for completa no ciclo de bomba anterior. O período de reabastecimento 830 é selecionado de modo que o êmbolo 3091 levante da parada abrupta 3022A (Figura 277) lentamente (em taxas de fluxo menores) a fim de minimizar a cavitação e geração de bolha de ar.
[00701] Em todos os outros momentos, o motor 3072 gira na Velocidade de Curso de Entrega. Resumidamente, essa é a velocidade em que a haste de came 3080 precisa completar uma revolução a fim de acompanhar o volume de trajetória, limitado a valores maiores que 500° por segundo.
[00702] No modo de fluxo alto, os períodos de reabastecimento e entrega 830, 840 ocorrem na Velocidade de Curso de Entrega. O período de pressurização 835 continua a ocorrer a 800° por segundo. A Velocidade de Curso de Entrega é continuamente atualizada com base na medição de volume anterior.
[00703] A Velocidade de Curso de Entrega é a velocidade em que a haste de came 3080 precisa girar a fim de o controlador manter a taxa de fluxo solicitada. Esse valor é limitado a velocidades maiores que 500° por segundo (aproximadamente 700 ml por Hora). Esse valor também é limitado a menos que a velocidade solicitada para manter a taxa de fluxo solicitada no caso em que a bomba peristáltica 2990 está entregando somente 80 uls por curso. Isso seria um preenchimento insuficiente e provavelmente o resultado de algum problema a montante da bomba peristáltica 2990. A velocidade é calculada com uso do volume de corrente entregue, volume solicitado entregue, volume de curso anterior e taxa de fluxo solicitada conforme retratado na Figura 327.
[00704] A = Volume de trajetória no fim do curso anterior
[00705] B = Volume Entregue medido, a partir do curso anterior
[00706] D = Volume de Curso Esperado
[00707] C = B + D - A
[00708] T = Taxa de fluxo de Trajetória solicitada
[00709] C = T(t)
[00710]
[00711] (0 = Velocidade de Haste de Came, deg/seg)'
[00712] IC = I 3::j: :r = I F:iF-F-.4::
[00713] A fim de alcançar uma taxa de fluxo consistente, particularmente durante entregas de taxa de fluxo baixa, a taxa em que o êmbolo 3091 desce precisa ser controlada. O objetivo é manter o fluxo o mais contínuo e o mais próximo do volume de trajetória quanto possível. Isso é complicado por períodos em que a bomba peristáltica 2990 não entrega (reabastece, pressuriza, etc.).
[00714] Para alcançar fluxo contínuo, no começo do curso de entrega o volume entregue como parte do curso anterior deveria ser igual ao volume de trajetória. Isso garante uma entrega inicial suave (evitando que uma "aceleração"inicial alcance). A fim de realizar isso, no fim do curso anterior a bomba peristáltica 2990 precisa ter entregado de modo excedente pelo volume que é acumulado durante as fases de Reabastecimento e Pressurização 830, 835. Esse volume de Entrega-Excedente é aplicado em todo o curso de entrega, de modo que no início nada do mesmo seja aplicado, porém, no fim, o volume completo é adicionado.
[00715] Uma consideração adicional é o volume de preenchimento. Mostrado na Figura 328 é um gráfico do volume entregue versus o ângulo de came em vários volumes de preenchimento para vários ciclos de. No caso de uma câmara de bombeamento completamente preenchida (aproximadamente 150 uls), há um jorro de fluido conforme a válvula de saída 3111 abre pela primeira vez. Alternativamente, no caso de volumes de preenchimento inferiores a cerca de 130 uls, há uma tendência em puxar fluido. Ambas essas ocorrências afetam negativamente a continuidade de fluxo. A fim de diminuir isso, em algumas modalidades um volume de preenchimento alvo é ajustado para minimizar esses efeitos.
[00716] O gráfico na Figura 328 mostra múltiplos cursos de entrega, com o volume entregue normalizado a 135 uls, a maior parte do curso é repetível, ajustando-se uma vez para o volume de preenchimento. O resultado de tudo isso é uma função de terceira ordem que calcula um ângulo de haste de came desejável 3080 dado um volume solicitado. Consultar abaixo para equações pertinentes. Variáveis n = Curso de Entrega Atual i = Ciclo de ISR de Controle de Motor Atual f (x) = Encaixe Polinomial de 3a Ordem En = Volume de Pulso Esperado dado um Volume de Preenchimento por curso de entrega atual Pn = Volume de Pulso por f(x) por curso de entrega (isso é uma constante) Sn = Falta de Volume Esperado de curso atual Ti= Volume-Alvo atual por meio de Trajetória Vn-1 = Volume Entregue Medido de conclusão do curso de entrega anterior Qi = Volume-alvo a ser Entregue no tempo i Fi: = Fração de Curso concluído no tempo i On = Volume Elevado (Aumento de volume de trajetória durante porções de não entrega do ciclo) θi = Ângulo de Haste de came Solicitado θo = Ângulo de Haste de came inicial no início do curso de entrega EQUAÇÕES
[00717] Em algumas modalidades, a velocidade do motor 3072 durante o curso de entrega é limitada a não mais que a Velocidade de Curso de Entrega. O resultado disso é que em velocidades altas, a posição solicitada está sempre a frente da posição limitada por velocidade. Em taxas de fluxo mais baixas, a posição de haste de came 3080 alcança rapidamente a posição calculada e subsequentemente segue o algoritmo acima.
[00718] O controlador pode determinar se uma oclusão a jusante existe comparando-se as pressões ou forças medidas no detector de oclusão 3535 (3068 na Figura 257) durante o período de entrega 840, durante o período de reabastecimento anterior 830 e os dados de pressão filtrados de ciclos de bomba anteriores. Aqui, um ciclo de bomba é uma revolução completa da haste de came 3080 que produz um período de reabastecimento, pressurização e entrega (830, 835, 840). Uma oclusão a jusante será determinada existir pelo processador se alguma dentre várias condições ocorrer. As pressões ou forças medidas pelo sensor 3545B podem ser filtradas com filtro passa-baixa para rejeitar ruído falsos. Em uma modalidade, o filtro passa-baixa pode rejeitar ruído acima 1000 Hz. Um gráfico de pressões hipotéticas filtradas sobre tempo é representado graficamente na Figura 329, em que a pressão oscila entre pressões inferiores 850 quando a válvula de saída 3111 (Figura 259) está fechada e pressões altas 851 quando a válvula de saída 3111 está aberta e o fluxo está sendo forçado através da linha de infusão 3210 que é pressionada contra o sensor de pressão 3535B. Uma oclusão a jusante pode criar uma resistência maios ao fluxo conforme fluido é empurrado na direção do paciente, resultando em pressões de picos mais altos e/ou pressões mais altas quando a válvula de saída 3111 está fechada conforme o fluido restrito flui por uma oclusão parcial.
[00719] Um primeiro exemplo de um teste de oclusão a jusante compara a mudança medida na pressão mínima (PMÍN) do ciclo de corrente com um valor constante. Se a mudança em PMÍN for maior que um valor previamente definido, o controlador irá declarar uma oclusão. A mudança em PMÍNi é a diferença na pressão mínima do ciclo de bomba atual para a pressão mínima do ciclo de bomba anterior PMÍNi-1.
[00720] Uma oclusão a jusante será declarada para o ciclo i, se P*MÍNi exceder um primeiro dado limiar.
[00721] Em outra modalidade, a mudança em PMÍN é calculada como uma diferença entre a mudança atual em PMÍN para a mudança filtrada em PMÍN:
em que f é o valor de ponderação dos dados mais recentes. Em um exemplo, o valor de ponderação para 20 f é 0,05. Se FPMÍNi for maior que um segundo dado limiar, o controlador pode declarar uma oclusão para o ciclo i.
[00722] Em outra modalidade, uma oclusão a jusante é declarada quando a soma das mudanças em PMÍN exceder um terceiro dado limiar, em que a soma das mudanças em PMÍN for calculada como:
[00723] Em que PL é a pressão inicial menos a pressão mínima. Se IPMÍN exceder um terceiro dado valor, então o controlador pode declarar uma oclusão.
[00724] Um quarto exemplo de um teste de oclusão a jusante compara a pressão máxima com uma pressão mínima (PNEN) do ciclo de bomba atual:
[00725] em que PMÁXi é a pressão máxima durante o período de entrega 840. O controlador pode declarar uma oclusão a jusante se a PPi exceder um quarto dado limiar.
[00726] No evento de uma oclusão a jusante, o controlador pode comandar a bomba a fluir de modo reverso o fluido através da bomba peristáltica 2990 a fim de aliviar a pressão na oclusão. Pode ser benéfico aliviar a pressão na oclusão para evitar que um bolo de fluido seja direcionado para o paciente quando a oclusão for aliviada. Em um exemplo, a oclusão pode ser liberado desfazendo-se um pinçamento ou acotovelamento da linha de infusão 3210 entre a bomba peristáltica 2990 e o paciente.
[00727] O controlador pode detectar uma oclusão a montante ou determinar o volume de ar bombeado na direção do paciente com base no volume medido por curso e volume histórico por média de curso. O controlador calcula um volume entrega insuficiente para cada curso VUD i como:
[00728] Em que fv é um fator de ponderação para o volume e Vi é o volume de fluido bombeado durante o ciclo i. O controlador mantém um armazenamento temporário de vários VUD, descartando o mais antigo conforme o VUD mais recente é adicionado. Se o detector de ar em linha 3545 (3066 na Figura 257) detecta uma bolha, o controlador irá assumir que o VUD i representa uma bolha de ar. Se o detector de ar em linha 3545 não detectar ar, então o VUD i é assumido ser volume entregue de modo insuficiente. O controlador pode declarar uma oclusão a montante, se o VUD i for maior que um dado valor, o detector de ar em linha 3545 não detecta ar. O controlador pode determinar o volume de ar bombeado na direção do paciente e pode sinalizar um alerta se o volume de ar exceder um primeiro valor em um primeiro período de tempo e emitir um alarme se volume de ar exceder um segundo valor em um segundo período de tempo. Em um exemplo, o controlador calcula o volume da bolha de ar (VBOLHA) somando-se os volumes entregues de modo insuficiente (VUD i) para cada curso quando o detector de ar em linha 3545 sinalizar a presença de ar e algum número de VUD i antes da primeira detecção de ar: VBOLHA = VUD i.
[00729] Em um exemplo, VBOLHA é calculado para cada curso quando o detector de ar em linha 3545 sinalizar a presença de ar e os três VUD i antes da primeira detecção de ar.
[00730] Em uma modalidade alternativa, o controlador calcula um volume entregue de modo insuficiente para cada VUD i de curso como:
[00731] em que VT é o volume nominal de um ciclo de bomba que é armazenado no controlador. Nessa modalidade alternativa, o controlador calcula o volume total da bolha de ar (VBOLHA) somandose os volumes entregues de modo insuficiente (VUD i) para cada curso quando o detector de ar em linha 3545 sinalizar a presença de ar e algum número de VUD i antes da primeira detecção de ar:
[00732] em que V*UDi é o valor filtrado de VUD e fv é a média de ponderação. Em um exemplo, o VBOLHA é calculado para cada curso quando o detector de ar em linha 3545 sinalizar a presença de ar e os três VUDi antes da primeira detecção de ar. Em uma modalidade, cada volume de bolha VBOLHA é adicionado a um armazenamento temporário de volumes de bolha que cobre um período de tempo ajustado e a soma dos volumes de bolha no armazenamento temporário são avaliados contra um padrão. Se a soma dos volumes de bolha exceder um dado limiar, então o controlador emite um alarme para ar em linha. O controlador pode reverter a bomba peristáltica 2990 para puxar o ar de volta para o paciente. Em um exemplo, o armazenamento temporário captura os 15 minutos de operação mais recentes e o limiar de volume de ar é ajustado para um valor entre 50 e 1.000. Em um exemplo, volumes de bolha menores que um dado valor pode ser contado na soma do volume de bolha. Em um exemplo, volumes de bolha menores que 10 podem ser ignorados. O limiar de volume de ar pode ser ajustável por usuário ou pode fazer parte dos dados de DERS que são transferidos por download da porta de comunicação de servidor de dispositivo. O DERS e a porta de comunicação de servidor de dispositivo são descritos em detalhes no pedido não provisório de referência cruzada para SYSTEM, METHOD, AND APPARATUS FOR ELECTRONIC PATIENT CARE (No de registro legal J85).
[00733] Um vazamento é determinado no fim do período de pressurização 835 monitorando-se a posição do êmbolo 3091 enquanto o seguidor de came de formato em L de êmbolo 3090 não estiver repousando no came de êmbolo 3083 e a ponta de êmbolo 3091B estiver repousando na linha de infusão 3210. Se o êmbolo 3091 mover mais que um dado valor em um dado tempo, indicando que o vazou além das válvulas 3101, 3111. Em uma modalidade, a bomba peristáltica 2990 é parada por meio segundo a cada seis segundos no fim do período de pressurização 835 para monitorar a posição do êmbolo 3091 para determinar se um vazamento existe entre as válvulas 3101, 3111.
[00734] Diagrama de Estado para Entrega de Fluido pela Bomba Peristáltica
[00735] O diagrama de estado para o software que controla a entrega de fluido é retratado na Figura 330. O Estado Máximo de Entrega (frases capitalizadas no presente documento podem se referir a variáveis, processos ou estruturas de dados, etc. dependendo do contexto) é o Super-Estado para todo o controlador de bomba 3430 e compreende o Estado Inativo e o Estado em Execução. Entra-se no Estado Inativo mediante a iniciação do controlador de bomba 3430, completando uma entrega ou parando/abortando uma entrega. O Estado em Execução é o Super-Estado para todos os estados que envolvem o motor 3072 ou que realiza uma entrega. O Estado em Execução também administra comandos de Congelamento.
[00736] O Estado de Entrega é o Superestado para todos os estados que envolve a realização de uma entrega. Esse estado administra comandos de Parada, que tinha dois comportamentos que dependem da corrente estado. Se comandada durante uma entrega ativa, a bomba peristáltica 2990 irá finalizar a entrega após o curso atual ser concluído. Se a bomba peristáltica 2990 estiver atualmente no estado de congelamento, a mesma irá terminar imediatamente a entrega.
[00737] O Estado de Início de Entrega significa o início de uma entrega ciclo ou uma rotação da haste de came 3080. A bomba peristáltica 2990 irá transitar para um dos três estados dependendo das atuais condições. Se tempo suficiente tiver decorrido desde a última verificação de vazamento, o Estado de Posição de Verificação de Movendo para Vazamento é chamado. Se a entrega anterior tiver sido congelada e abortada no meio do curso, entra-se no Estado Movendo para Êmbolo para Baixo a fim de retomar a entrega onde a entrega anterior terminou. De outra forma, o controlador de motor 3430 transita para o Estado Movendo para Posição Pressurizada.
[00738] O Estado de Posição de Verificação de Movendo para Vazamento comanda o controlador de motor 3430 para mover para e reter a posição na Posição para Baixo de êmbolo de Válvulas Fechadas. A velocidade do motor 3072 é comandada para mover a 800° por segundo. Mediante recebimento de notificação de que a haste de came 3080 alcançou a posição desejada, a Medição de Posição Pressurizada é tirada para cálculos de volume e o Estado de Espera para Verificação de Vazamento é chamado.
[00739] O Estado de Espera para Verificação de Vazamento fica inativo até que uma quantidade ajustada de tempo tiver decorrido, permitindo que a linha de infusão 3210 se assente e, no caso de um vazamento, o fluido para escapar a câmara de bombeamento. Uma vez que o tempo tiver decorrido, a posição do êmbolo 3091 é medida novamente e comparada com a Posição Pressurizada a fim de determinar a presença de um vazamento condição. O Detector de Falha é dito que o curso de entrega está começando a fim de monitorar ar e oclusões e o Estado de Movimento de Posição para Baixo de Êmbolo é chamado.
[00740] O Estado Movendo para Posição Pressurizada comanda o controlador de motor 3430 para se mover na direção e enviar uma notificação ao alcançar a Posição para Baixo de êmbolo de Válvulas Fechadas. O mesmo continuará a se mover ao alcançar essa posição até que um novo comando seja emitido. A velocidade do motor 3072 é comandada para mover a 800° por segundo.
[00741] Ao receber notificação de que a haste de came 3080 alcançou a posição desejada, a Medição de Posição Pressurizada é tirada para cálculos de volume e o Estado de Movimento de Posição para Baixo de Êmbolo é chamado. O Detector de Falha é dito que o curso de entrega está começando a fim de monitorar ar e oclusões.
[00742] O Estado de Movimento de Posição para Baixo de Êmbolo controla a posição de haste de came 3080 ao longo de toda a porção da rotação de haste de came 3080 que a válvula de saída 3111 está aberta. A posição de haste de came 3080 é controlada de maneira a tentar manter o fluxo o mais consistente possível. Durante esse estado, a velocidade do motor 3072 é novamente limitada a não mais que a Velocidade de Curso de Entrega calculada. Há duas trajetórias pelas quais o controlador de motor 3430 pode sair desse estado. No primeiro caso, o Estado notificado uma vez que a haste de came 3080 alcança a Posição para Baixo de Êmbolo Aberto de Saída. Alternativamente, se o volume de entrega total alcançar o volume comandado durante o curso, a posição de haste de came 3080 é congelada e o Estado é notificado de que o curso está completo.
[00743] Mediante notificação de que haste de came 3080 alcançou a Posição para Baixo de Êmbolo Aberto de Saída, a posição do êmbolo 3091 é armazenada como a Medição de Posição de Entrega Posterior e o Detector de Falha é dito que o curso de entrega está completo. Com uso dessa medição, o volume entregue é calculado (com uso da calibração na Seção 3). Se a bomba peristáltica 2990 tiver sido parada no meio do curso, o volume entregue é estimado com uso da posição atual e do volume de preenchimento. Com uso das informações de volume de entrega atualizadas, a Velocidade de Curso de Entrega atualizada é calculada. Finalmente, no caso em que o volume de entrega tenha sido alcançado, a bomba peristáltica 2990 chama o Estado de Fim de Entrega. De outra forma, entra-se no Estado Movendo para Posição de Preenchimento.
[00744] O Estado Movendo para Posição de Preenchimento comanda o controlador de motor 3430 para mover na direção e enviar uma notificação ao alcançar a Posição para Cima de Êmbolo Aberto de Válvula de Entrada (menos Janela de Preenchimento Prévio). O mesmo continuará a se mover ao alcançar essa posição até que um novo comando seja emitido. A velocidade do motor 3072 é comandada para mover na Velocidade de Curso de Entrega calculada. Uma vez que a posição desejada é alcançada, o Estado Movendo por Posição de Preenchimento é chamado.
[00745] O Estado Movendo para Posição de Preenchimento comanda o controlador de motor 3430 para mover na direção e enviar uma notificação ao alcançar a Posição para Cima de Êmbolo Aberto de Válvula de Entrada (mais a Janela de Preenchimento Posterior). O mesmo continuará a mover ao alcançar essa posição até que um novo comando seja emitido. A velocidade do motor 3072 é comandada para mover na Velocidade de Curso de Preenchimento calculada (consultar Seção 8.3). A Velocidade de Curso de Preenchimento é calculada ao entrar nesse estado antes de emitir um novo comando de motor 3072.
[00746] Uma vez que a posição desejada é alcançada, o Estado de Fim de Entrega é chamado.
[00747] O Estado de Fim de Entrega verifica se o volume de entrega foi obtido ou uma parada foi solicitada. Se esse for o caso, o controlador de motor 3430 entra no Estado Inativo e a posição de haste de came 3080 é comandada para ir para a Posição para Cima de Êmbolo Aberto de Válvula de Entrada. De outra forma, o Estado de início de entrega é chamado e um novo ciclo de entrega começa.
[00748] O Estado de Congelamento é chamado quando o Estado em Execução processa um comando de congelamento. A posição de haste de came 3080 é congelada em sua posição atual e o Detector de Falha e o Estimador de Volume são notificados de que a entrega está congelada.
[00749] Se um comando de Retomar Entrega for recebido enquanto no Estado de Congelamento, a máquina de Estado é retornado ao Estado na qual estava antes de entrar no Estado de congelamento. O Detector de Falha e o Estimador de Volume são ambos informados de que a entrega está sendo retomada. Se um Comando de Parada de Entrega for recebido, o Estado Inativo é chamado.
[00750] O Estado de Calibração é o Superestado para os estados envolvidos na calibração das posições da haste de came 3080 e do êmbolo 3091.
[00751] O Estado de Busca de Início realiza a calibração de haste de came 3080. Entrando nesse estado, a classe de Acesso IO é notificada de que uma calibração está começando, então certas proteções de sensor podem ser desligadas. O Estado recebe uma notificação uma vez que o processo é concluído. Ao receber essa notificação, os valores de calibração são enviados para a memória não volátil. Finalmente, o Estado Movendo para Início é chamado.
[00752] O Estado Movendo para Início simplesmente comanda a bomba peristáltica 2990 a mover para a Posição para Cima de Êmbolo Aberto de Válvula de Entrada. Ao alcançar essa posição, a bomba peristáltica 2990 volta para o Estado Inativo.
[00753] A Figura 331 taxa um gráfico de estado possível do código para detectar uma falha da bomba peristáltica 2990 e a Figura 332 ilustra um gráfico de estado de detecção de oclusão para detectar uma oclusão da bomba peristáltica 2990 de acordo com uma modalidade da presente descrição. A Figura 33 mostra um laço de controle de retroalimentação para controlar a velocidade o motor 3072 de bomba peristáltica 2990 em uma bomba peristáltica 2990 de acordo com uma modalidade da presente descrição.
[00754] A arquitetura de software da bomba peristáltica 2990 é mostrada de modo esquemático na Figura 334. A arquitetura de software divide o software em subsistemas de cooperação que interagem para executar a ação de bombeamento solicitada. O software pode ser igualmente aplicável a todas as modalidades descritas no presente documento. O software pode ser utilizado, também, para outras modalidades de bomba que podem não ser descritas no presente documento. Cada subsistema pode ser composto de um ou mais correntes de execução controladas pelo sistema operacional subjacente. Termos úteis utilizados na técnica incluem sistema operacional, subsistema, processo, encadeamento e tarefa.
[00755] Mensagens assíncronas 4130 são utilizadas para "empurrar"informações para a tarefa ou processo de destino. O processo ou tarefa de remetente não recebe confirmação de mensagem entrega. Os Dados entregues dessa maneira são tipicamente repetitivos por natureza. Se as mensagens forem esperadas em um agendamento consistente, o processo ou tarefa de recebimento pode detectar uma falha se uma mensagem não chegar a tempo.
[00756] Mensagens síncronas 4120 podem ser utilizadas para enviar um comando para uma tarefa ou processo ou para solicitar (puxar) informações de um processo ou tarefa. Após o envio do comando (ou solicitação), o processo ou tarefa originadora suspende a execução enquanto aguarda uma resposta. A resposta pode conter as informações solicitadas ou pode simplesmente confirmar o recebimento da mensagem enviada. Se uma resposta não for recebida de uma maneira oportuna, o processo ou tarefa de envio pode atingir o tempo limite. Em tal evento, o processo ou tarefa de envio pode retomar a execução e/ou pode sinalizar uma condição de erro.
[00757] Um sistema operacional (OS) é uma coleção de software que gerencia recursos de hardware de computador e fornece serviços comuns para programas de computador. O sistema operacional atua como um intermediário entre programas e o hardware de computador. Apesar de algum código de aplicativo ser executado diretamente pelo hardware, o código de aplicativo pode fazer frequentemente uma chamada de sistema para uma função de OS ou ser interrompido pela mesma.
[00758] O RTP 3500 funciona em um Sistema Operacional em Tempo Real (RTOS) que foi certificado para um nível de segurança para dispositivos médicos. Um RTOS é um sistema operacional de multitarefa que tem o objetivo de executar aplicativos em tempo real. Sistemas operacionais em tempo real frequentemente utilizam algoritmos de agendamento especializados de modo que possam alcançar uma natureza determinística de comportamento. O UIP 3600 funciona em um sistema operacional Linux. O sistema operacional Linux é um sistema operacional de computador similar ao Unix.
[00759] Um subsistema é uma coleção de software (e talvez de hardware) atribuída a um conjunto especifico de funcionalidade de sistema (relacionado). Um subsistema tem claramente responsabilidades definidas e uma interface claramente definida para outros subsistemas. Um subsistema é uma divisão arquitetônica do software que utiliza um ou mais processos, encadeamentos ou tarefas.
[00760] Um processo é um executável independente que funciona em um sistema operacional Linux que funciona em seu próprio espaço de endereço virtual. O hardware de gerenciamento de memória na CPU pode ser utilizado para impor a integridade de o isolamento dessa memória, escrevendo-se espaço de código de proteção e desabilitando acesso a dados fora da região de memória de processo. Os processos podem passar, somente, dados para outros processos com uso de instalações de comunicação entre processos.
[00761] No Linux, um encadeamento é uma trajetória simultânea separadamente agendada de execução de programa. No Linux, um encadeamento é sempre associado a um processo (que precisa ter pelo menos um encadeamento e pode ter múltiplos encadeamentos). Os encadeamentos compartilham o mesmo espaço de memória que seu processo "pai". Os dados podem ser diretamente compartilhados dentre todos os encadeamentos que pertencem a um processo, porém precisam ser tirados para sincronizar apropriadamente acesso a itens compartilhados. Cada encadeamento tem uma prioridade de execução atribuída.
[00762] Uma tarefa em um RTOS (Sistema Operacional em Tempo Real) é uma trajetória simultânea separadamente agendada de execução de programa, análoga a um "encadeamento" do Linux. Todas as tarefas compartilham o mesmo espaço de endereço de memória que consiste em todo o mapa de memória de CPU. Durante o uso de um RTOS que fornece proteção de memória, cada mapa de memória eficaz de tarefa é restrito pelo hardware de Unidade de Proteção de Memória (MPU) ao espaço de código comum e ao espaço de empilhamento e dados privados da tarefa.
[00763] Os processos no UIP 3600 se comunicam por meio de chamadas de IPC conforme mostrado pelas setas de uma direção na Figura 334. Cada seta de linha sólida representa uma chamada e resposta de mensagem síncrona 4120 e as setas de linha pontilhada são mensagens assíncronas 4130. As tarefas no RTP 3500 se comunicam de modo similar entre si. O RTP 3500 e o UIP 3600 são ligados por uma linha serial assíncrona 3601, com um dentre um Processo de InterComm 4110 ou Tarefa de InterComm 4210 em cada lado. O Processo de InterComm 4110 apresenta a mesma API de comunicação (Interface de Programação de Aplicativo) em ambos os lados da ligação, de modo que todos os processos e tarefas podem utilizar as chamadas de mesmo método para interagir.
[00764] O Processo Executivo 4320 pode ser evocado pelos scripts de início de sistema Linux após todo os serviços de sistema operacional terem iniciados. O Processo Executivo 4320 pode começar, então, os vários arquivos executáveis que compreendem o software no UIP 3600. Se qualquer um dos componentes de software sair ou falhar inesperadamente, o Processo Executivo 4320 pode ser notificado e pode gerar o alarme apropriado.
[00765] Enquanto o sistema está em funcionamento, o Processo Executivo 4320 pode atuar como uma "supervisão"de software para vários componentes de sistema. Após registrar no processo Executivo 4320, um processo pode ser solicitado a "verificar" ou enviar um sinal periodicamente ao processo executivo 4320. A falha ao "verificar" no intervalo solicitado pode ser detectada pelo Processo Executivo 4320. Mediante a detecção de um subsistema com falha, o Processo Executivo 4320 pode tomar uma ação corretiva de: ou fazer nada, ou declarar um alarme ou reiniciar o processo com falha. A ação corretiva tomada pode ser predeterminada por uma entrada de tabela compilada no Processo Executivo 4320. O intervalo de "verificação"pode variar de processo para processo com base em parte na importância do processo. O intervalo de verificação pode variar, também, durante a operação da bomba peristáltica 2990 para otimizar a resposta do controlador de bomba 4256 minimizando processos de computador. Em uma modalidade exemplificativa, durante carregamento de tubo, o controlador de bomba 4256 pode verificar menos frequentemente que durante o bombeamento ativo.
[00766] Em resposta à mensagem de verificação solicitada, o Processo Executivo 4320 pode retornar vários itens de situação de sistema a processos que foram verificados. Os itens de situação de sistema podem ser a situação de um ou mais componentes na bomba e/ou erros. Os itens de situação de sistema podem incluir: situação de bateria, situação de conexão WiFi, situação de conexão de porta de comunicação de dispositivo, situação de dispositivo (Inativo, Infusão em Andamento, Modo de Diagnóstico, Erro, Etc.), indicações de erro técnico e níveis de registro de engenharia.
[00767] Um encadeamento em funcionamento no Processo Executivo 4320 pode ser utilizado para ler o Estado da bateria 3420 de um chip monitor interno chip na bateria 3420. Isso pode ser feito em um intervalo relativamente infrequente tal como a cada 10 segundos.
[00768] A Vista de UI 4330 pode implantar a interface de usuário gráfica (GUI), renderizando os gráficos de visor na tela de exibição 3725 e respondendo a entradas na tela sensível ao toque 3735 ou em outros meios de entrada de dados. O projeto da Vista de UI 4330 pode ser sem estado. A tela sendo exibida pode ser comandada pelo processo de Modelo de UI 4340, junto com quaisquer dados variáveis a serem exibidos. O visor comandado é atualizado periodicamente independentemente de mudanças de dados.
[00769] O estilo e a aparência de diálogos de entrada de usuário (Teclado Virtual, lista de seleção suspensa, caixa de seleção, etc.) podem ser especificados pelo projeto de tela e implantados totalmente pela Vista de UI 4330. A entrada de usuário pode ser coletada pela Vista de UI 4330 e enviada pelo Modelo de UI 4340 para interpretação. A Vista de UI 4330 pode fornecer suporte de múltiplas regiões, múltiplas línguas com instalações para a seguinte lista que inclui, porém sem limitação: teclados virtuais, sequências de caracteres unicode, fontes carregáveis, entrada da esquerda para direita, instalação de translação (arquivos de translação carregáveis) e números carregáveis e formatos de data.
[00770] O Modelo de UI 4340 pode implantar os fluxos de tela e controlar, assim, a experiência do usuário. O Modelo de US 4340 pode interagir com a Vista de UI 4330, especificando a tela a exibir e suprir qualquer valor transiente a ser exibido na tela. Aqui, a tela se refere à imagem exibida na tela de exibição física 3725 e às áreas interativas ou diálogos de usuário, isto é, botões, controles deslizantes, teclados numéricos, etc., na tela sensível ao toque 3735. O Modelo de UI 4340 pode interpretar qualquer entrada de usuário enviada da Vista de UI 4330 e pode ou atualizar os valores na tela atual, comandar uma nova tela ou passar a solicitação ao serviço de sistema apropriado (isto é "começar bombeamento"é passado para o RTP 3500).
[00771] Durante a seleção de uma medicação para infusão a partir da Biblioteca de Administração de Fármaco, o Modelo de UI 4340 pode interagir com a Biblioteca de Administração de Fármaco armazenada na base de dados local que pode fazer parte do Sistema de Base de dados 4350. As seleções do usuário podem ajustar as configurações de tempo de funcionamento para programar e administrar a medicação desejada.
[00772] Embora o operador possa estar introduzindo um programa de infusão, o Modelo de UI 4340 retransmite os valores de entrada do usuário para o Gerenciador de infusão 4360 para validação e interpretação. As decisões terapêuticas podem não serem feitas pelo Modelo de UI 4340. Os valores de tratamento podem ser passados do Gerenciador de infusão 4360 para o Modelo de UI 4340 para a Vista de UI 4330 para serem exibidos para o usuário.
[00773] O Modelo de UI 4340 pode continuamente monitorar a situação de dispositivo coletada a partir do Gerenciador de infusão 4360 (progresso da infusão atual, alertas, sensor de porta 3163 e sensor de garra de corrediça 3152, etc.) para possível exibição pela Vista de UI 4330. Alertas/Alarmes e outras mudanças no estado de sistema podem provocar uma mudança de tela pelo Modelo de UI 4340.
[00774] Algoritmo(s) de Software de Segurança de Dosagem Adicional
[00775] O Processo de Gerenciador de infusão (IM) 4360 pode validar e controlar a infusão entregue pela bomba peristáltica 2990. Para iniciar uma infusão, o usuário pode interagir com a Vista/Modelo de UI 4330/4340 para selecionar uma medicação e uso clínico específicos. Essa especificação pode selecionar uma entrada específica da Biblioteca de Administração de Fármaco (DAL) para uso. O IM 4360 pode carregar essa entrada da DAL a partir da base de dados 4350, para uso na validação e no funcionamento da infusão.
[00776] Uma vez que uma entrada da Biblioteca de Administração de Fármaco é selecionada, o IM 4340 pode passar o modo de dose, limites para todos os parâmetros que podem ser inseridos por usuário, e os valores padrões (se forem ajustados) para o Modelo de UI 4340. Com uso desses dados, o Modelo de UI 4340 pode guiar o usuário ao inserir o programa de infusão.
[00777] Conforme cada parâmetro é inserido pelo usuário, o valor pode ser enviado da Vista/Modelo de UI 4330/4340 para o IM 4360 para verificação. O IM 4360 pode ecoar os parâmetros de volta para a Vista/Modelo de UI 4330/4340, junto com uma indicação da conformidade do parâmetro aos limites da DAL. Isso pode permitir que a Vista/Modelo de UI 4330/4340 notifique o usuário de qualquer valor que esteja fora dos limites.
[00778] Quando um conjunto completo de parâmetros válidos tenha sido inserido, o IM 4360 pode retornar, também, um indicador de infusão válido, permitindo que a Vista/Modelo de UI 4330/4340 apresente um controle de "início"ao usuário.
[00779] O IM 4360 pode tornar simultaneamente a situação da infusão/bomba disponível para a Vista/Modelo de UI 4330/4340 mediante solicitação. Se a Vista/Modelo de UI 4330/4340 estiver exibindo uma tela de "situação", a mesma pode solicitar esses dados para preencher a mesma. Os dados podem ser um compósito do estado de infusão e o estado de bomba.
[00780] Quando solicitado a colocar uma infusão (válida) em funcionamento, o IM 4360 pode passar a "Planilha de Infusão"que contém dados especificados por usuário e o "Modelo de Infusão"que contém os limites somente de leitura da DAL como um bloco binário de CRC para a Tarefa de Controle de Infusão 4220 em funcionamento no RTP 3500. A Tarefa de Controle de Infusão 4220 no RTP 3500 pode receber as mesmas entradas de usuário, conversões e entradas de DERS e recalcular a Planilha de infusão. Os resultados calculados pela Tarefa de Controle de Infusão 4220 podem ser armazenados em um segundo bloco binário de CRC e comparado com o primeiro bloco binário do UIP 3600. Os cálculos de infusão realizados no UIP 3600 podem ser recalculados e verificados duas vezes no RTP 3500 antes de a infusão estar em funcionamento.
[00781] Coeficientes para converter os valores de entrada (isto é 1, gramas, %) para uma unidade padrão tal como ml podem ser armazenados na memória do UIP 3600 ou no sistema de base de dados 4350. Os coeficientes podem ser armazenados em uma tabela de consulta ou em locais de memória específicos. A tabela de consulta pode conter dezenas de valores de conversão. A fim de reduzir a chance de que inverter um único bit irá resultar no fator de conversão errado ser utilizado, os endereços para os valores de conversão podem ser distribuídos dentre os valores de zero a 4294967296 ou 232. Os endereços podem ser selecionados de modo que a forma binaria de um dos endereços nunca seja apenas um bit diferente de um segundo endereço.
[00782] Enquanto uma infusão está em funcionamento, o IM 4360 pode monitorar seu progresso, sequências, pauses, reinícios, infusões secundárias, bolo e situações de KVO (manter veia aberta) conforme necessário. Qualquer alerta de usuário solicitado durante a infusão (Infusão quase completa, retorno de chamada de KVO, retorno de chamada completo secundário, etc.) pode ser rastreado e disparado pelo IM 4360.
[00783] Processos no UIP 3600 podem se comunicar entre si por meio de um esquema de mensagens proprietário com base em uma biblioteca de fila de mensagem que está disponível com o Linux. O sistema pode fornecer tanto passagem de mensagem de confirmação (mensagem síncrona 4120) quanto de não confirmação (mensagem assíncrona 4130).
[00784] As mensagens destinadas ao Processador em Tempo Real (RTP) 3500 podem ser passadas para o Processo de InterComm 4310 que pode encaminhar as mensagens para o RTP 3500 em um enlace serial 3601. Uma Tarefa de InterComm similar 4210 no RTP 3500 pode retransmitir a mensagem 15 para seu destino pretendido por meio do sistema de mensagens do RTP 3500.
[00785] O esquema de mensagens utilizado nesse enlace serial 3601 pode fornecer detecção e retransmissão de erro de mensagens com falha. Isso pode ser necessário para permitir que o sistema seja menos suscetível a distúrbios elétricos que podem ocasionalmente "deturpar"comunicações entre processadores.
[00786] Para manter uma interface consistente ao longo de todas as tarefas, os conteúdos da mensagem utilizados com o sistema de mensagens podem ser classes de dados derivadas de uma classe de base (Base de Mensagem). Essa classe adiciona identidade de dados (tipo de mensagem) e integridade de dados (CRC) a mensagens.
[00787] O Processo de Servidor de Áudio 4370 pode ser utilizado para renderizar sons no sistema. Todos os sons de retroalimentação de usuário (bipes de pressionamento de tecla) e tons de alarme ou alerta podem ser produzidos reproduzindo-se arquivos de som previamente gravados. O sistema de som também pode ser utilizado para reproduzir música ou fala, se desejado.
[00788] Solicitações de som podem ser simbólicas (tais como "Reproduzir Som de Alarme de Prioridade Alta "), com a seleção de arquivo de som real embutida no Processo de Servidor de Áudio 4370. A habilidade de comutar para um ambiente de som alternativo pode ser fornecida. Essa habilidade pode ser utilizada para padronizar os sons para diferenças regionais ou linguísticas.
[00789] O Processo de Gerenciador de Porta de Comunicação de Dispositivo (DGCM) 4380 pode gerenciar comunicações com o Servidor de Porta de Comunicação de Dispositivo em uma rede Wi-Fi 3620, 3622, 3720. O DGCM 4380 pode ser iniciado e monitorado pelo Processo Executivo 4320. Se o DGCM 4380 sair inesperadamente, o mesmo pode ser reiniciado pelo Processo Executivo 4320, porém se as falhas forem persistentes, o sistema pode continuar a funcionar sem a porta de comunicação estar em funcionamento. Pode ser a função do DGCM 4380 estabelecer e manter a conexão de Wi-Fi e estabelecer, então, uma conexão com a Porta de Comunicação de Dispositivo. Todas as interações entre o DGCM 4380 e a Porta de Comunicação de Dispositivo pode ser um sistema tal como o sistema descrito no pedido não provisório de referência cruzada para System, Method, and Apparatus for Electronic Patient Care (Número de Registro Legal J85).
[00790] Se a conexão com a porta de comunicação estiver indisponível ou se tornar indisponível, o DGCM 4380 pode descontinuar qualquer transferência em progresso tentar reconectar o enlace. As transferências podem ser retomadas quando o enlace for reestabelecido. Os estados operacionais de Rede e Porta de comunicação podem ser relatados periodicamente ao Processo Executivo 4320. O Processo Executivo 4320 pode distribuir essas informações para exibir para o usuário.
[00791] O DGCM 4380 pode funcionar como um subsistema autônomo, sondando o Servidor de Porta de Comunicação de Dispositivo para atualizações e fazendo transferência por download de itens mais recentes quando disponíveis. Além disso, o DGCM 4380 pode monitorar as tabelas de registro na base de dados, atualizando novos eventos de registro assim que estiverem disponíveis. Os eventos que são transferidos por upload de modo bem sucedido podem ser sinalizados como tal na base de dados. Após uma reconexão com o Servidor de Porta de Comunicação de Dispositivo, o DGCM 4380 pode "alcançar"as transferências por upload de registro, enviando todos os itens que foram inseridos durante a interrupção de comunicação. Atualizações de Firmware e Biblioteca de Administração de Fármaco recebidas da Porta de comunicação podem ser preparadas no sistema de arquivo do UIP 3600 para instalação subsequente. Os programas de infusão, recomendações clinicas, identificação de paciente e outros itens de dados destinados para o dispositivo poder ser preparado na base de dados.
[00792] O DGCM 4380 pode relatar situação de conexão d e atualizações de data/hora ao Processo Executivo 4320. Não pode haver outras conexões diretas entre o DGCM 4380 e qualquer um dos outros softwares opcionais. Tal projeto desacopla o software operacional da disponibilidade potencialmente transiente da Porta de Comunicação de Dispositivo e da rede Wi-Fi.
[00793] O software de verificação de motor 4383 lê um codificador ou contador de hardware 3438 (Figura 325) que relata a rotação do motor 3072. O software nesse módulo estima independentemente os movimentos do motor 3072 e compara os mesmos ao movimento esperado com base nas entradas do usuário para a taxa de infusão. Essa é uma verificação independente para o controle de motor apropriado. No entanto, o software de controle de motor primário pode ser executado no RTP 3500.
[00794] As informações de evento podem ser escritas para um registro por meio do Processo de Registro 4386 durante operação normal. Esses eventos podem consistir em medições e situação de máquina interna, bem como eventos de histórico de terapia. Devido ao volume e à frequência de dados de registro de evento, essas operações de registro podem ser armazenadas temporariamente em uma fila de FIFO enquanto aguardam serem escritas na base de dados.
[00795] Uma base de dados SQL (PostgreSQL) pode ser utilizada para armazenar os dados de registro da Biblioteca de da Administração de Fármaco, dos Ajustes de Máquina Local, do Histórico de Infusão e de Máquina. Procedimentos armazenados executados pelo servidor da base de dados podem ser utilizados para isolar o aplicativo das estruturas de base de dados internas.
[00796] O sistema de base de dados 4350 pode ser utilizado como um armazenamento temporário para dados de registro destinados para o Servidor de Porta de Comunicação de Dispositivo, bem como uma área de preparação para ajustes de infusão e avisos enviados para a bomba a partir da Porta de comunicação.
[00797] Mediante solicitação do início de uma infusão, a entrada da DAL e todos os parâmetros selecionados por usuário podem ser enviados para a Tarefa de Controle de Infusão 4220. Todas as validações de DAL e um novo cálculo da taxa de infusão e volume com base na dose solicitada pode ser realizado. O resultado pode ser verificado contra os resultados calculados pelo IM 4360 no UIP 3600. Esses resultados podem ser exigidos serem correspondentes para continuar.
[00798] Durante o funcionamento de uma infusão, a Tarefa de Controle de Infusão 4220 pode controlar a entrega de cada "segmento" de infusão; isto é, em que uma parte de uma infusão consiste em um volume e uma taxa. Exemplos de segmentos são: uma infusão primária, KVO, bolo, restante da infusão primária após o bolo, infusão primária após titulação, etc. Os segmentos de infusão são sequenciados pelo Processo de IM 4360 no UIP 3600.
[00799] A Tarefa de Controle de Bomba 4250 pode incorporar os controladores que acionam o mecanismo de bombeamento. A taxa e a quantidade de bombeamento desejadas (VTBI) podem ser especificadas nos comandos enviados pela Tarefa de Controle de Infusão 4220.
[00800] O Controle de Bomba 4250 pode receber leituras de sensor periódicas da Tarefa de Sensor 4264. As novas leituras de sensor podem ser utilizadas para determinar a velocidade e a posição do motor 3072 e para calcular o comando desejado para enviar ao Controle de Motor sem Escova IRQ 4262. O recebimento da mensagem de sensor pode disparar um novo cálculo da saída do controlador.
[00801] Enquanto bombeia fluido, a Tarefa de Controle de Bomba 4250 pode realizar pelo menos uma dentre as seguintes tarefas: controlar velocidade de bombeamento, medir volume entregue, medir ar detectado (em uma janela de tempo em andamento), medir pressão de fluido ou outras indicações de oclusões e detectar oclusões a montante.
[00802] Medições relevantes podem ser relatadas para a Tarefa 4230 de situação de RTP periodicamente. O Controle de Bomba 4250 pode executar um segmento de infusão em um tempo, parando quando o volume de entrega comandado ter sido alcançado. A Tarefa de Sensor 4264 pode ser lida e agregar os dados sensor utilizados para o controle dinâmico do sistema de bombeamento. Os dados de sensor podem incluir o codificador giratório 3130 que mede a haste de came, os codificadores lineares 3520, 3525 que medem a posição do êmbolo 3091.
[00803] A tarefa de sensor 4264 pode ser agendada para entrar em funcionamento em uma taxa consistente de 1 kHz (a cada 1,0 ms) por meio de um contador/temporizador dedicado. Após todos os sensores relevantes terem sido lidos, os dados podem ser passados para a Tarefa de Controle de Bomba 4250 por meio de uma mensagem assíncrona 4120. O recebimento periódico dessa mensagem pode ser utilizado como a base de tempo principal para sincronizar os laços de controle da bomba peristáltica 2990.
[00804] A Tarefa de Situação de RTP 4230 pode ser o repositório central tanto para o Estado quanto para a situação das várias tarefas em funcionamento no RTP 3500. A Tarefa de Situação de RTP 4230 pode distribuir essas informações tanto para o IM 4360 em funcionamento no UIP 3600, bem como para tarefas no próprio RTP 3500.
[00805] A Tarefa de Situação de RTP 4230 pode ser carregada, também, com fluido da infusão em andamento. Os inícios e paradas da bomba, bem como o progresso de bombeamento, podem ser relatados para a Situação de RTP 4230 pela Tarefa de Controle de Bomba 4256. A Tarefa de Situação de RTP 4230 pode responder por pelo menos um dentre os seguintes: volume total introduzido, volume primário entregue, VTBI primário (contado), volume entregue e VTBI de um bolo enquanto o bolo está em progresso e volume entregue e VTBI de uma infusão secundária enquanto a infusão secundária está em progresso.
[00806] Todos os alertas ou alarmes que se originam no RTP 3500 podem ser afunilados através da Tarefa de Situação de RTP 4230 e passados subsequentemente para o UIP 3600.
[00807] Enquanto a unidade está em operação, a memória flash do programa e memória RAM podem ser continuamente testadas pela Tarefa Verificadora de Memória 4240. Esse teste não destrutivo pode ser agendado de modo que todo o espaço de memória no RTP 3500 seja testado de algumas horas em algumas horas. Verificações periódicas adicionais podem ser agendadas nessa tarefa se necessário.
[00808] As tarefas em funcionamento no RTP 3500 podem ser exigidas se comunicarem entre si bem como com tarefas que estão em funcionamento no UIP 3600.
[00809] O sistema de mensagens de RTP pode utilizar um esquema de endereçamento global para permitir que mensagens sejam passadas a qualquer tarefa no sistema. As mensagens locais podem ser passadas na memória com uso das instalações da passagem de mensagem do RTOS, com mensagens fora do chip roteadas no enlace de comunicação (serial assíncrono 3601) pela Tarefa de InterComm 4210.
[00810] A Tarefa de InterComm 4210 pode gerenciar o lado do RTP 3500 do enlace serial 3601 entre os dois processadores. É o equivalente ao RTP 3500 do Processo de InterComm 4310 no UIP 3600. As mensagens recebidas do UIP 3600 podem ser retransmitidas para o seu destino no RTP 3500. As mensagens fora dos limites podem ser encaminhadas para o Processo de InterComm 4310 no UIP 3600.
[00811] Todas as mensagens entre o RTP 3500 e o UIP 3600 podem ser verificadas para corrupção de dados com uso de um código de detecção de erro (CRC de 32 bits). As mensagens enviadas pelo enlace serial 3601 podem ser reenviadas se a corrupção for detectada. Isso fornece um sistema de comunicação que pode ser razoavelmente tolerante ao ESD. As mensagens corrompidas no interior do processador entre processos podem ser administradas como uma falha de sistema rígida. Todos os conteúdos de mensagem utilizados com o sistema de mensagens podem ser classes de dados entregues a partir de uma classe de base comum (Base de Mensagem) para garantir a consistência ao longo de todos os destinos de mensagem possíveis.
[00812] O Controle de motor sem escovas 4262 pode não funcionar como uma tarefa; pode ser implantado como um processo e primeiro plano estrito (contexto). Interrupções podem ser geradas a partir do comutador ou sensores de efeito Hall 3436 e o algoritmo de comutação pode ser colocado em funcionamento totalmente na rotina de interrupção de serviço.
[00813] As Figuras 335 e 336 ilustram a geometria de duas antenas de banda dupla que podem ser utilizadas com a bomba peristáltica 2990 de acordo com uma modalidade da presente descrição. As Figuras 335 mostram uma vista de topo e de fundo da antena, que pode ser fabricada com uso de camadas metálicas em um substrato, tal como é tipicamente feito durante a fabricação de uma placa de circuito impresso. A Figura 336 pode ser fabricada, também, com uso de um método de fabricação de placa de circuito impresso.
[00814] Várias alternativas e modificações podem ser concebidas por aqueles versados na técnica sem separar da descrição. Consequentemente, a presente descrição é destinada a envolver todas essas alternativas, modificações e variâncias. Adicionalmente, embora várias modalidades da presente descrição tenham sido mostradas nos desenhos e/ou discutidas no presente documento, não pretende-se que a descrição seja limitada aos mesmos, visto que pretende-se que a descrição seja ampla em escopo o quanto a técnica permitir e que o relatório descritivo seja lido da mesma forma. Portanto, a descrição acima não deveria ser interpretada como limitante, porém meramente como exemplificações de modalidades particulares. E, aqueles versados na técnica irão visualizar outras modificações no escopo e espirito das reivindicações anexadas ao mesmo. Outros elementos, etapas, métodos e conjuntos de técnicas que são diferentes de modo insubstancial daqueles descritos acima e/ou nas reivindicações anexadas também são destinados a estarem no escopo da descrição.
[00815] As modalidades mostradas nos desenhos são apresentadas somente para demonstrar certos exemplos da descrição. E os desenhos descritos somente ilustrativos e não são limitantes. Nos desenhos, por propósitos ilustrativos, o tamanho de alguns dos elementos pode ser exagerado e não desenhados em uma escala particular. Adicionalmente, os elementos mostrados nos desenhos que têm os mesmos números podem ser elementos idênticos ou podem ser elementos similares, dependendo do contexto.
[00816] Quando o termo "que compreende"é utilizado na presente descrição e reivindicações, o mesmo não exclui outros elementos ou etapas. Quando um artigo indefinido ou definido é utilizado quando se refere a um substantivo singular, por exemplo, "um(a)" ou "o (a)" isso inclui um plural do substantivo a não ser que algo seja especificamente declarado de outra forma. Portanto, o tempo "que compreende"não deveria ser interpretado como sendo restrito aos itens listados que se seguem; não exclui outros elementos ou etapas, e então o escopo da expressão "um dispositivo que compreende os itens A e B"não deveria ser limitada a dispositivos que consistem somente em componentes A e B. Essa expressão significa que, em relação à presente descrição, os únicos componentes relevantes do dispositivo são A e B.
[00817] Adicionalmente, os termos "primeiro", "segundo", "terceiro" e similares, sejam utilizados na descrição ou nas reivindicações, são fornecidos para distinguir entre elementos similares e não necessariamente para descrever uma ordem sequencial ou cronológica. Deve-se compreender que os termos utilizados dessa forma são intercambiáveis em circunstancias apropriadas (a não ser que seja claramente revelado de outra forma) e que as modalidades da descrição descritas no presente documento têm a capacidade de operação em outras sequências e/ou anexos que são descritos ou ilustrados no presente documento.
Claims (11)
1. Bomba peristáltica caracterizada pelo fato de que compreende: um alojamento (3005, 3010); um motor (3072); uma haste de came (3080) acoplado de modo funcional ao motor (3072) de tal modo que a rotação do motor (3072) gire a haste de came (3080); um came de êmbolo (3083) acoplado à haste de came (3080) para rotação com isso; uma haste de pivô acoplada de modo funcional ao alojamento (3005, 3010); um êmbolo (3091) pivotadamente acoplado à haste de pivô, em que o êmbolo (3091) tem um seguidor de came (3120) configurado para engatar o came de êmbolo (3083) da haste de came (3080), em que o êmbolo (3091) é configurado para pivotar para uma primeira posição para comprimir um tubo e para uma segunda posição na direção contrária ao tubo; um membro de orientação configurado para orientar o êmbolo (3091) para a primeira posição para comprimir o tubo; um sensor de posição (3130) acoplado ao êmbolo (3091) para medir uma posição do êmbolo (3091); e um processador acoplado ao sensor de posição (3130) para estimar um volume de fluido descarregado do tubo quando o membro de orientação faz com que o êmbolo (3091) se mova em direção à primeira posição.
2. Bomba, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que: o êmbolo (3091) e o came de êmbolo (3083) são configurados para comprimir o tubo com o uso apenas de uma força do membro de orientação, o came de êmbolo (3083) é configurado apenas para retrair o êmbolo (3091) para a segundo posição, e o êmbolo (3091) é configurado para engatar o came de êmbolo (3083) de tal modo que o came de êmbolo (3083) não force o êmbolo (3091) contra o tubo.
3. Bomba peristáltica, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o êmbolo (3091) tem formato de L.
4. Bomba peristáltica, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o êmbolo (3091) tem formato de U.
5. Bomba peristáltica, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que compreende adicionalmente: uma válvula de entrada (3101); e uma válvula de saída (3111).
6. Bomba peristáltica, de acordo com a reivindicação 5, caracterizada pelo fato de que a válvula de entrada (3101), a válvula de saída (3111), o êmbolo (3091) e o came de êmbolo (3083) são configurados para comprimir o tubo enquanto as válvulas de entrada e saída (3101, 3111) são fechadas de tal modo que o processador possa medir a primeira posição do êmbolo (3091) com o uso do sensor de posição (3130).
7. Bomba peristáltica, de acordo com a reivindicação 6, caracterizada pelo fato de que a válvula de entrada (3101), a válvula de saída (3111), o êmbolo (3091) e o came de êmbolo (3083) são configurados para abrir a válvula de saída (3111) após a primeira posição do êmbolo (3091) ser medida para descarregar fluido para fora do tubo através da válvula de saída (3111), em que o processador é configurado para medir a segunda posição do êmbolo (3091) com o uso do sensor de posição (3130) após a válvula de saída (3111) ser aberta.
8. Bomba peristáltica, de acordo com a reivindicação 7, caracterizada pelo fato de que o processador compara a primeira posição medida com a segunda posição medida para determinar uma quantidade de fluido descarregado através da válvula de saída (3111).
9. Bomba peristáltica, de acordo com a reivindicação 5, caracterizada pelo fato de que a válvula de entrada (3101) e a válvula de saída (3111) são orientadas por mola contra o tubo.
10. Bomba peristáltica, de acordo com a reivindicação 9, caracterizada pelo fato de que a válvula de entrada (3101) inclui um seguidor de came (3120) de válvula de entrada (3101) configurado para fazer interface com um came de válvula de entrada (3101) acoplado à haste de came (3080).
11. Bomba peristáltica, de acordo com a reivindicação 10, caracterizada pelo fato de que a válvula de saída (3111) inclui um seguidor de came (3120) de válvula de saída (3111) configurado para fazer interface com um came de válvula de saída (3111) acoplado à haste de came (3080).
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