BRPI0711141A2 - sistema e método para controlar a administração de fluido médico - Google Patents

Abstract

SISTEMA E METODO PARA CONTROLAR A ADMINISTRAçãO DE FLUIDO MéDICO.A presente invenção se refere a um sistema para controlar a administração de fluido médico que inclui uma passagem de fluido na qual está fixada um primeiro regulador de fluxo, um segundo regulador de fluxo, e um detector de fluxo. O sistema ainda inclui um controlador para controlar os primeiro e segundo reguladores de fluxo em resposta a uma medição obtida pelo detector de fluxo do movimento de fluido na passagem de fluido. O primeiro regulador de fluxo, tal como uma bomba, é configurado para manter o movimento de fluido em valores de fluxo maiores do que um valor de fluxo não-restrito, O segundo regulador de fluxo, tal como uma válvula variável ajustável, é configurado para manter o movimento de fluido a um valor de fluxo inferior ao valor de fluxo não-restrito. Um método de controlar administração de fluido médico inclui obter um valor de fluxo-alvo, mover o fluido através do conjunto descartável, obter a medição do movimento de fluido no conjunto descartável, e acionar um aparelho de regulagem de fluxo.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "SISTEMA EMÉTODO PARA CONTROLAR A ADMINISTRAÇÃO DE FLUIDOMÉDICO".

Campo da Invenção

A presente invenção refere-se em geral à administraçãocontrolada de fluido médico e mais particularmente, ao envio de fluidointraveríòso implementando um loop de controle para alcançar eautomaticamente manter um parâmetro de envio desejado.

Antecedentes da InvençãoSistemas de envio de fluido intravenoso ("IV") são usados paraenviar fluido médico à pacientes em coeficientes controlados. Existemmuitos dos referidos sistemas de envio de fluido intravenoso e em um caso,bombas de infusão precisas foram desenvolvidas para mais precisamenteproporcionar fluidos médicos a pacientes de acordo com as prescriçõesmédicas. Na maior parte dos casos, um sistema de controle de bomba deloop aberto é usado, no qual um processador varia a velocidade da bombade fluido com base em uma função predefinida dos diversos parâmetros, taiscomo o tipo de fluido, o perfil de infusão, e o coeficiente de fluxoprogramado. Os referidos sistemas de bomba de loop aberto, controlados aprocessador podem ser antieconômicos e são em geral complexos nosentido de que os mesmos são altamente trabalhados por engenharia compartes de baixa tolerância para produzir a precisão desejada de envio defluido.

Na maior parte dos casos, as referidas bombas de loop abertonão usam qualquer retomo para alterar o controle sobre o mecanismo debombeamento. Sensores nas bombas ou associados com o envio de fluidosão em geral usados para detectar as condições de alarme associadas comeventos periféricos, tais como uma quantidade excessiva de ar na linha deenvio de fluido, oclusão nos tubos de fluido acima ou abaixo da bomba, e adepleção de fluido médico no recipiente. O mecanismo de bombeamentoaltamente trabalhado por engenharia e o processador de controle, sãoresponsáveis por quase toda a precisão da bomba. Entretanto, o coeficientede envio de fluido é ainda afetado pela precisão dos componentesdescartáveis, tais como tubos, usados no trajeto de fluido que transporta ofluido médico ao paciente. Variações no diâmetro interno e na dureza domaterial do tubo e os componentes da bomba que compreendem os componentes descartáveis, não podem ser prontamente compensados emum algoritmo de controle de Ioop aberto, uma vez que as referidas variaçõespodem mudar com a idade do componente e uma vez que seja impraticávelse medir as referidas variações diretamente. Como um resultado, oscomponentes descartáveis submetidos a especificações de alta tolerância devem ser usados nos referidos sistemas de loop aberto para garantir aprecisão do envio de fluido. As especificações de tolerância estritaaumentam os custos de fabricação que são, por último, assumidos pelopaciente.

Determinados sistemas de Ioop fechado foram descritos na técnica no decorrer dos anos e procuram manter ou aumentar a precisão deenvio de fluido médico. Em um sistema de Ioop fechado, um parâmetro ouparâmetros associados com o processo de envio de fluido são medidos paracontrolar o sistema de envio de fluido. Os sistemas de Ioop fechado datécnica anterior com freqüência determinaram o coeficiente de fluxo do fluido médico ao paciente por meios indiretos, tais como por medição das forçasde pressão interna na parede de passagem de fluido ou ao se medir ogradiente de pressão de fluido através da constrição na passagem de fluido,alguns sistemas da técnica anterior tentaram medir o movimento atual dofluido na passagem de fluido; entretanto, alguns dos referidos sistemas foram invasivos no sentido de que os mesmos envolveram contato físicocom o fluido médico e não forma implementados. Outros necessitaram desensores e de sistemas de processamento que foram onerosos econseqüentemente não foram implementados.

Os fabricantes de envio de fluido tentam proporcionar um alto nível de precisão de envio de fluido e ainda ao mesmo tempo tentamcontrolar os custos para os pacientes. Um sistema e método de bomba deloop fechado podem proporcionar informação útil sobre o envio atual defluido ao paciente e se suficientemente preciso, o próprio dispositivo debomba e componentes de administração descartáveis podem ser fabricadoscom tolerâncias mais frouxas deste modo reduzindo os custos para opaciente. A referida precisão pode permitir aos fabricantes proporcionardiferentes meios para o envio de fluidos médicos aos pacientes, incluindo aflexibilidade, pelo menos parcialmente, em gravidade como a força parafazer com que o fluido flua ao paciente.

Conseqüentemente, aqueles versados na técnica reconhecerama necessidade de um sistema e método de envio de fluido médico avançado,usando um sensor ou sensores que medem o fluxo de fluido atual aopaciente e o uso da referida informação de fluxo percebida para regular oenvio de fluido. Aqueles versados na técnica observaram também anecessidade de um apareino de envio de fiuido com custo mais baixo,incluindo reguladores de fluxo e condutos de fluxo, dotados de tolerânciasmais frouxas nas partes de modo que os custos são mais controlados.Assim, é desejável se proporcionar um sistema menos complexo e de customais baixo para o envio de fluidos médicos que reduzem os custos e aindaproporcionem precisão no envio de fluido, a presente invenção satisfaz estase outras necessidades.

Sumário da Invenção

Em suma e em termos gerais, a presente invenção estádirecionada a um sistema e método para proporcionar o envio de fluidomédico preciso a um paciente usando reguladores de fluxo e um sensor defluxo para determinar o fluxo atual do fluido médico ao paciente de modo apermitir o controle dos reguladores de fluxo.

Em um aspecto da presente invenção, um sistema de controlede fluido para controlar a administração de fluido a partir de um recipiente demedicamento compreende uma passagem de fluido que compreende umaentrada, uma saída e um volume interno através do qual o movimento não-restrito do fluido corresponde a um valor de fluxo não-restrito, um primeiroregulador de fluxo fixado à passagem de fluido e configurado para manter omovimento de fluido na passagem de fluido a um valor de fluido superior aovalor de fluxo não-restrito, um segundo regulador de fluxo fixado àpassagem de fluido a um valor de fluxo inferior àquele do valor de fluxo não-restrito, um detector de fluxo fixado à passagem Òe fluido e configurado paraobter uma medição do movimento de fluido na passagem de fluido, e umcontrolador fixado de modo removível à passagem de fluido e acoplado aodetector de fluxo, o primeiro regulador de fluxo, e o segundo regulador defluxo, o controlador configurado para controlar os primeiro e segundoreguladores de fluxo em resposta à medição realizada pelo detector de fluxo.

O primeiro regulador de fluxo em aspectos detalhados dapresente invenção compreende uma câmara de bomba dotada de umaparede móvel acoplada ao acionador de bomba, a câmara de bombadisposta em uma passagem de fluido e configurada para fluxo de fluido deuma via em uma direção a partir da entrada para a saída da passagem defluido, o acionador de bomba compreendendo um filme dielétricoelastomérico dotado de um primeiro lado e de um segundo lado, o primeirolado revestido com um primeiro filme condutor expansível conectado aoprimeiro eletrodo, o segundo lado revestido com um segundo filme condutorexpansível conectado ao segundo eletrodo, o filme dielétrico configuradopara expandir em resposta à voltagem aplicada aos primeiro e segundoeletrodos.

O segundo regulador de fluxo em aspectos detalhados dapresente invenção é adicionalmente configurado para manter o movimentode fluido na passagem de fluido a um valor de fluxo igual ao valor de fluxonão-restrito. Ainda em outros aspectos, o segundo regulador de fluxocompreende uma válvula variavelmente ajustável configurada para restringiro movimento de fluido na passagem de fluido.

O detector de fluxo em aspectos detalhados da presenteinvenção compreende uma fonte de calor disposta fora do volume interno dapassagem de fluido e adaptada para aquecer o fluido localizado na região deaquecimento na passagem de fluido, uma fonte de luz disposta fora dovolume interno da passagem de fluido e adaptada para produzir uma luz deinterrogação orientada na direção de fluido localizada na região deinterrogação na passagem de fluido, um detector de luz disposto fora dovolume interno da passagem de fluido e adaptado para detectarcaracterísticas óticas do fluido na região de interrogação, e para detectarmudanças nas características óticas quando o fluido aquecido a partir daregião de aquecimento entra na região de interrogação.

Em um outro aspecto da presente invenção, um método decontrolar a administração de fluido a partir de um recipiente de medicamentocompreende obter um valor de fluxo-alvo, mover o fluido através de umconjunto descartável compreendendo uma passagem de fluido e umaparelho de regulação de fluxo, a passagem de fluido compreendendo umaI entrada, uma saída e um volume interno através do qual o movimento não-restrito do fluido corresponde a um valor de fluxo não-restrito, o aparelho deregulação de fluxo compreendendo um primeiro regulador de fluxo e umsegundo regulador de fluxo, obter a medição de movimento de fluido napassagem de fluido, e. acionar o aparelho de regulação de fluxo quando omovimento de fluxo não corresponder ao valor de fluxo-alvo, incluir mudançade status operacional do segundo regulador de fluxo quando o valor defluxo-alvo for inferior ao valor de fluxo não-restrito, e mudar o statusoperacional do primeiro regulador de fluxo quando o valor de fluxo-alvo forsuperior ao valor de fluxo não-restrito.

O acionamento do aparelho de regulação de fluxo, emdeterminados aspectos detalhados da presente invenção, inclui mudar ostatus operacional do segundo regulador de fluxo quando o valor de fluxo-alvo for igual ao valor de fluxo não-restrito. Em outros aspectos detalhados,o acionamento do aparelho de regulação de fluxo compreende oacionamento do aparelho de regulação de fluxo quando houver umamudança na quantidade de fluido no recipiente de medicamento ou umamudança na elevação do recipiente de medicamento com relação à saída deum tubo de administração que se estende a partir da saída da passagem defluido. Ainda em outros aspectos detalhados, o acionamento do aparelho deregulação de fluxo compreende a aplicação de uma voltagem ao primeiroeletrodo e ao segundo eletrodo, o primeiro eletrodo conectado ao primeirorevestimento condutor expansível no primeiro lado de um filme dielétricoelastomérico, o segundo eletrodo conectado ao segundo revestimentocondutor expansível no segundo lado do filme dielétrico elastomérico, o filmedielétrico elastomérico acoplado a uma parede móvel disposta na passagemde fluido e configurado para se expandir em resposta à voltagem aplicada.

A obtenção de uma medição de movimento de fluido napassagem de fluido, em outros aspectos detalhados, compreende aquecerfluido na região de aquecimento na passagem de fluido, o fluido aquecidocom uma fonte de calor disposta fora do volume interno da passagem defluido, iluminar o fluido em uma região de interrogação na passagem defluido, o fluido iluminado com uma fonte de luz disposta fora do volumeinterno da passagem de fluido, e detectar as mudanças nas característicasóticas, as mudanças detectadas com um detector de luz.

Em um outro aspecto da presente invenção, um sistema decontrole de fluido para controlar a administração de fluido a partir de umrecipiente de medicamento compreende uma entrada de fluido principal,uma câmara de bomba em comunicação de fluido com a entrada de fluidoprincipal, a câmara de bomba compreendendo uma parede móvel e umasaída de bomba, a câmara de bomba configurada para fluxo de fluido deuma via a partir da entrada de fluido principal para a câmara de bomba epara o íluxo de fluido de uma via a partir da câmara de bomba^para a saídade bomba; um acionador de bomba acoplado à parede móvel da câmara debomba e configurado para mover a parede móvel em resposta a um sinal dabomba, um restritor de fluxo em comunicação de fluido com a saída debomba, o restritor de fluxo compreendendo uma saída do restritor econfigurado para seletivamente aumentar e reduzir o fluxo de fluido atravésda saída do restritor, um acionador de restritor conectado ao restritor defluxo e configurado para acionar o dispositivo de restrição de fluxo emresposta a um sinal do restritor, um detector de fluxo compreendendo umconduto de fluido disposto entre o restritor de fluxo e a câmara de bomba, odetector de fluxo configurado para produzir e detectar uma mudança térmicano fluido no conduto de fluido e para proporcionar um sinal de detecçãorepresentativo de um coeficiente de fluxo de fluido de saída no conduto defluido, um dispositivo de entrada de usuário configurado para se obter umcoeficiente de fluxo-alvo a partir do usuáriô, e um controlador emcomunicação com o acionador de bomba, o acionador do restritor e odetector de fluxo; o controlador configurado para produzir um sinal de bombae o sinal de restritor para ajustar o coeficiente de fluxo de fluido de saúda aocoeficiente de fluxo de fluido alvo e para automaticamente manter ocoeficiente de fluxo de saída no coeficiente de fluxo de fluido alvo.

Em aspectos detalhados da presente invenção, o sistema decontrole de fluido compreende um conjunto descartável e um conjuntoreutilizável fixado ao conjunto descartável, o conjunto reutilizável configuradopara ser destacado a partir do conjunto descartável, o conjunto reutilizávelcompreendendo o controlador e um dispositivo de entrada de usuário, umatela configurada para comunicar o coeficiente de fluxo, e uma fonte deenergia, o conjunto descartável compreendendo uma entrada de fluidoprimária, uma câmara de bomba, o acionador de bomba, o restritor de fluxo,e o detector de fluxo.

O restritor de fluxo em aspectos detalhados da presenteinvenção compreende um dispositivo de ajuste manual conectado aodispositivo de restrição de fluxo, o dispositivo de ajuste manualdimensionado para ser manipulado pelo usuário e configurado para mudar omovimento do fluido através da saída do restritor.

O acionador de bomba em aspectos detalhados da presenteinvenção compreende um primeiro diafragma compreendendo um primeirofilme dielétrico elastomérico disposto entre o primeiro par de revestimentoscondutores expansíveis e um segundo diafragma compreendendo umsegundo filme dielétrico elastomérico disposto entre o segundo par derevestimentos condutores expansíveis, os primeiro e segundo diafragmasacoplados à parede móvel da câmara de bomba, o primeiro diafragmaconfigurado para mover a parede móvel em uma primeira direção emresposta à voltagem aplicada ao primeiro par de revestimento, o segundodiafragma configurado para mover a parede móvel em uma segunda direçãoem resposta à voltagem aplicada ao segundo par de revestimentos. Emoutros aspectos detalhados, o acionador de bomba compreende umdispositivo piezoelétrico acoplado à parede móvBl da câmara de bomba, odispositivo piezoelétrico configurado para mover a parede móvel emresposta à voltagem aplicada ao dispositivo piezoelétrico.

O sinal detector proveniente do detector de fluxo, em aspectosdetalhados da presente invenção, representa o período de tempo no qual amudança térmica percorre uma distância predeterminada no conduto defluido do detector de fluxo.

O detector de fluxo, em aspectos detalhados da presenteinvenção, compreende uma fonte de calor disposta fora de um volumeinterno do conduto de fluido do detector de fluxo, a fonte de calor adaptadapara aquecer fluído em uma região de aquecimento no conduto de fluido,uma fonte de luz disposta fora do volume interno e adaptada para produziruma luz de interrogação orientada_na direção de fluido em uma região deinterrogação no conduto de fluido; um detector de luz disposto fora dovolume interno e adaptado para detectar características óticas do fluido naregião de interrogação, e para detectar mudanças nas características óticasquando o fluido aquecido a partir da região de aquecimento entra na regiãode interrogação. Em aspectos mais detalhados, a fonte de calor é- umdispositivo ótico.

As características e vantagens da presente invenção serão maisprontamente entendidas a partir da descrição detalhada a seguir, a qualdeve ser lida em conjunto com os desenhos anexos.

Breve Descrição dos DesenhosA figura 1 é um diagrama em bloco de um sistema para ocontrole da administração de fluido, mostrando a passagem de fluido à qualé conectada uma fonte de fluido, um primeiro regulador de fluxo, umsegundo regulador de fluxo, um detector de fluxo, e um tubo deadministração de fluido, onde os primeiro e segundo reguladores de fluxo e odetector de fluxo estando em comunicação com um controlador;

A figura 2 é uma vista lateral em seção transversal de um outrosistema para controlar a administração de fluido que mostra a passagem defluido à qual é conectada a bomba, uma válvula variavelmente ajustável, umdetector de fluxo, um controlador, um botão, uma tela, e uma fonte de força,onde a bomba compreende uma câmara de bomba na passagem de fluido euma parede móvel adjacente à câmara de bomba, a parede móvel emcontato com uma placa acoplada a um grampo de um acionador de bomba,a câmara de bomba dotada de dois orifícios nos quais estão localizadosmembros de flutuação de uma primeira e uma segunda válvula desegurança;

A figura 3 é uma vista em perspectiva em seção transversal doacionador de bomba da figura 2, mostrando os primeiro e segundodiafragmas dotados de bordas e de porções médias, as bordasespaciaimente separadas por um alojamento e as porções médias mantidasem proximidade uma em relação a outra pelo grampo;

A figura 4 é uma vista detalhada em seção transversal doacionador de bomba da figura 2, mostrando o primeiro diafragma expandidode modo que o grampo, a placa, e a parede móvel da câmara de bomba sãodeslocados em uma primeira direção de modo a aumentar a câmara debomba em volume e arrastar o fluido para dentro da câmara de bombaatravés da primeira válvula de segurança;

A figura 5 é uma vista detalhada em seção transversal doacipnador de bomba dã figura 2 mostrando o segundo diafragma expandidode modo que o grampo, a placa, e a parede móvel da câmara de bomba sãodeslocados em uma segunda direção de modo a reduzir a câmara de bombaem volume e expelir o fluido para fora da câmara de bomba através dasegunda válvula de segurança;

A figura 6 é uma vista detalhada em seção transversal dodetector de fluxo da figura 2, mostrando uma fonte de calor, uma fonte deluz, e um detector de luz, cada um dos quais está disposto fora de umvolume interno da passagem de fluido, onde a fonte de calor compreendeum primeiro dispositivo a laser que aquece o fluido em uma região deaquecimento na passagem de fluido, a fonte de luz compreende um segundodispositivo a laser orientado em direção do fluido em uma região deinterrogação na passagem de fluido, e o detector de luz compreende umfotodiodo em comunicação ótica com o fluido na rfegião de interrogação;

A figura 7 é uma vista lateral em seção transversal de um outrosistema para controlar a administração de fluido mostrando um conjuntoreutilizável destacado a partir do conjunto descartável, onde o conjuntoreutilizável compreende uma tela, uma fonte de força, um botão, e umcontrolador, e o conjunto descartável compreende uma passagem de fluido àqual é fixada uma bomba, um detector de fluxo, e uma válvula variavelmenteajustável;

A figura 8 é uma vista dianteira ainda de um outro sistema quemostra a entrada de fluido principal em comunicação de fluido com a entradade fluido secundária;

A figura 9 é um diagrama em fluxo de um método de controlar oenvio de fluido mostrando a mudança automática do status operacional deum primeiro e um segundo regulador de fluxo com base na comparação deum valor de fluxo-alvo com a medição do movimento de fluido a um valor defluxo não-restrito, as mudanças do status operacional sendo tambémimplementadas automaticamente em resposta às mudanças na quantidadede fluido em uma fonte de fluido e as mudanças na elevação relativa dafonte de fluido; e

A figura 10 é um diagrama de fluxo de um outro método decontrolar a administração de fluido mostrando a comparação do valor defluxo-alvo com a medição do movimento de fluido, comparar o valor de fluxo-alvo ao valor de fluxo não-restrito, determinar o status operacional de umprimeiro e de um segundo regulador de fluxo, e com base em um resultadode determinação, mudar em incrementos a atividade de bombeamento emum primeiro regulador de fluxo ou mover em incrementos um segundoregulador de fluxo para uma posição mais aberta ou ais fechada.

Descrição Detalhada das Modalidades Preferidas

Com referência agora em maiores detalhes aos desenhosexemplificativos com o objetivo de ilustrar as modalidades da presenteinvenção, onde números de referência similares designam elementoscorrespondentes ou similares entre as diversas vistas, é mostrado na figura1 um diagrama em bloco de um sistema 20 para b controle da administraçãode fluido a partir de um recipiente de medicamento ou fonte de fluido. Osistema inclui uma passagem de fluido 22 através da qual o fluido flui.Fixado, à passagem de fluido está um primeiro regulador de fluxo 24, umsegundó" regulador de fluxo 26, e um detector de fluxo 28. Como serádescrito em maiores detalhes abaixo, o detector de fluxo 28 é configuradopara obter a medição do movimento de fluido atual na passagem de fluido.Fixado de modo removível a passagem de fluido é um controlador 30configurado para controlar os primeiro e segundo reguladores de fluxo emresposta à medição pelo detector de fluxo.

A passagem de fluido 22 é dotada de uma entrada 36 à qualuma fonte de fluido 32 pode ser conectada a uma saída 38 à qual um tubode administração 34 pode ser conectado ou à qual um tubo de administraçãoforma uma parte. Um exemplo de uma fonte de fluido adequada é um sacointravenoso (IV) que contém um fluido médico. Quando o sistema 20 estáem uso, o tubo de administração 34 está conectado a um paciente quepretende receber o fluido médico. A passagem de fluido 22 é dotada de umvolume interno configurado^para permitir o movimento de fluido através domesmo. O movimento de fluido pode ser restrito por uma válvula ou porOutriO dispositivo ajustável fixado à passagem de fluido. O movimento defluido não-restrito através do volume interno da passagem corresponde aovalor de fluxo não-restrito. Por exemplo, quando uma válvula ou outrodispositivo ajustável fixado à passagem de fluido está em uma posiçãocompletamente aberta, a gravidade induz o movimento de fluido de modoque o fluxo de fluido sai pela saída 38 da passagem de fluido sobre umperíodo de tempo. Neste caso, o valor de fluxo não-restrito pode serrepresentado pelo coeficiente de fluxo em termos de mililitros por hora(mL/h). Deve ser observado que o valor de fluxo pode ser representado emoutros termos, tal como massa e peso.

Ainda com referência à figura 1, o primeiro regulador de fluxo 24é configurado para manter o movimento de fluido na passagem de fluido aum valor de fluxo que é superior ou igual ao valor de fluxo não-restrito. Oprimeiro regulador de fluxo pode ativamente indlizir o movimento de fluidoatravés da passagem. Um exemplo de um primeiro regulador de fluxoadequado é uma bomba. Uma modalidade da referida bomba inclui ummembro oscilante que alternadamente capta fluido a partir da fonte de fluido32 e força o fluido captado através do tubo de administração 34. Em umamodalidade, a bomba produz uma pressão negativa para sorver o fluido apartir do recipiente de fluido médico a montante e produz uma pressãopositiva para expelir o fluido para o tubo de administração 34. Seráobservado que o movimento de fluido pode ser induzido pelo primeiroregulador de fluxo através do uso de outros tipos de dispositivos conhecidosna técnica, tais como uma bomba peristáltica. Preferivelmente, o primeiroregulador de fluxo permite o movimento de fluido no valor de fluxo não-restrito quando o mesmo não está ativamente induzindo o movimento defluido.

O segundo regulador de fluxo 26 é configurado para manter omovimento de fluido na passagem de fluido 22 a um valor de fluxo inferior ouigual ao valor de fluxo não-restrito. Preferivelmente, o segundo regulador defluxo funciona como um restritor de fluxo capaz de manter o valor de. fluxoinferior ou igual ao valor de fluxo não-restrito sem o consumo de energia~coniínuo ou cíclico. O segundo regulador de fluxo pode reduzir o movimentode fluido ao se introduzir uma obstrução na passagem de fluido, e podeaumentar o movimento de fluido ao retirar a obstrução. Um exemplo de umsegundo regulador de fluxo adequado é uma válvula ajustável dotada de ummembro de válvula móvel que se estende para dentro do volume interno dapassagem de fluido ou belisca uma porção flexível da passagem de fluido.Será observado que o movimento de fluido pode ser reduzido ou aumentadopelo segundo regulador de fluxo através do uso de outros tipos dedispositivos conhecidos na técnica, tais como válvula de borboleta.

Na modalidade ilustrada na figura 1, o primeiro regulador defluxo 24, o segundo regulador de fluxo 26, e o detector de fluxo 28 sãodispostos em seqüência ao longo da passagem de fluido 22, com o primeiroregulador de fluxo 24 disposto mais próximo da fonte de fluido 32. Seráobservado que a ordem seqüencial dos referidos elementos pode sermudada.

Na figura 2 é mostrada uma seção transversal de umamodalidade de um outro sistema 20. Uma passagem de fluido 22 se estendelongitudinalmente a partir da entrada de fluido principal 36 para a saída defluido principal 38. Adjacente e a jusante a partir da entrada de fluidoprincipal está o primeiro regulador de fluxo 24, neste caso uma bomba 40.Adjacente e a montante à saída de fluido principal está o segundo reguladorde fluxo 26 que compreende uma válvula variavelmente ajustável 42 nestecaso. Um detector de fluxo 28 é disposto entre a bomba e a válvulavariaveimente ajustávei.

A bomba 40 inclui uma câmara de bomba 44 na passagem defluido 22 e, assim, está em comunicação de fluido com a entrada de fluidoprincipal 36. A câmara de bomba inclui uma parede móvel 46 e uma saídade bomba 48. A câmara de bomba ainda inclui uma primeira válvula desegurança 50 disposta para garantir fluxo de fluido de uma via a partir daentrada de fluido principal para a câmara de bomba, e uma segunda válvulade segurança 52 disposta para garantir o fluxo de fluido de uma via a partirda câmara de bomba para a saída de bomba. As primeira e segundavályulas de segurança são dispostas seqüencialmente dentro do volumeinterno da passagem de fluido, com a primeira válvula de segurançadispostas mais próxima da entrada de fluido principal.

As primeira e segunda válvulas de segurança 50, 52 incluem umprimeiro membro de flutuação 54 e um segundo membro de flutuação 56,respectivamente. Os primeiro e segundo membros de flutuação sãodimensionados e formados para se moverem livremente dentro dos orifíciosrespectivos em uma parede da câmara de bomba 44. O primeiro membro deflutuação é disposto de modo que o mesmo se move para uma posiçãoaberta quando a pressão de fluido na câmara de bomba é inferior à pressãode fluido na entrada de fluido principal 36. O segundo membro de flutuação édisposto de modo que o mesmo se move para uma posição aberta quando apressão de fluido na câmara de bomba for maior do que a pressão de fluidona saída da bomba 48. Embora as válvulas de· segurança da modalidadeilustrada incluam membros de flutuação em forma de T, será observado queo fluxo de fluido de uma via pode ser alcançado com outros tipos de válvulasde segurança conhecidos na técnica, tais como válvulas do tipo de esfera.Em muitos casos, as válvulas de segurança são preferivelmenteconfiguradas para permitir o movimento de fluido no valor de fluxo não-restrito quando a bomba 40 não estiver ativamente induzindo o movimentode fluido.

Ainda com referência à figura 2, a parede móvel 46 da câmarade bomba 44 é fisicamente acoplada ao acionador de bomba 58. Oacionador de bomba 58 compreende um primeiro diafragma 60 e umsegundo diafragma 62 que são espacialmente separados por um alojamentode acionador 64. O alojamento impede que as bordas dos primeiro esegundo diafragmas se movam. Os primeiro e segundo diafragmas sãodotados de porções médias que são acopladas juntas por um grampo 66. Ogrampo puxa as porções médias juntas de modo que os primeiro e segundodiafragmas exercem uma força de orientação um em relação ao outro, demodo que o movimento de qualquer um dos diafragmas é resistido pelooutro diafragma. O grampo é conectado a uma placa 68 em contato com aparéde móvel 46 da câmara de bomba 44.

Como mostrado de modo esquemático na figura 2, o controlador30 pode ser conectado a um dispositivo de comunicação sem fio 31, quepode se comunicar com uma rede sem fio 33 por meio de freqüências deradio ou outros meios sem fio conhecidos na técnica. A rede pode ser partede um sistema de informação existente no hospital (HIS) 158. O dispositivode comunicação sem fio permite que um conjunto de dados de envio defármaco sejam baixados ou recebidos pela rede para o sistema 20. Osreferidos dados recebidos incluem, mas não são limitados a, limites desegurança para checagem dos parâmetros de envio de fármacosubseqüentemente entrados no sistema e um programa de infusão quecompreende diversos parâmetros de envio de fármaco. O dispositivo decomunicação sem fio ainda permite outro conjuntos de dados de envio defármacò sejam atualizados ou transmitidos a partir do sistema para a rede.Sem limitação, os referidos dados transmitidos incluem o status de infusãoindicando o progresso do envio de fármaco, informação de alarme indicandoum problema ou problema potencial com o envio de fármaco, e informaçãode envio de fármaco usada para um registro de administração médicoeletrônico (eMAR), tal como a identificação do fármaco, tempos de início ede conclusão do envio de fármaco, um coeficiente de fluxo de envio defármaco, e outras informações.

Na figura 3 é mostrada uma vista em perspectiva seccionada doacionador de bomba 58 da figura 2. As porções médias dos primeiro esegundo aiafragmas 60, 62 apresentam orifícios, um dos quais é indicadopelo número 65, que se alinha com os orifícios no grampo 66, um dos quaisé indicado pelo número 67. Os orifícios permitem que a pressão de ar emcada lado do grampo se iguale enquanto o grampo se move para frente epara trás. Uma porca e um parafuso mantêm as porções do grampo juntas.O parafuso é conectado à placa 68 (figura 2).

Com referência agora às figuras 4 e 5, a bomba 40 regula omovimento de fluido na passagem de fluido 22 quando o acionador debomba 58 move a parede móvel 46 para alternativamente aumentar ediminuir o volume da câmara de bomba 44. Quando o volume da câmara debomba é reduzido (da figura 4 para a figura 5), a pressão de fluido nacâmara de bomba aumenta com relação às pressões de fluido na entrada defluido principal 36 e na saída de bomba 48. O aumento da pressão faz comque a primeira válvula de segurança 50 se feche e a segunda válvula desegurança 52 se abra, deste modo expelindo o fluido a partir da câmara debomba para a saída da bomba. Subseqüentemente, quando o volume dacâmara de bomba é maior (da figura 5 para a figura 4), a pressão de fluidona câmara de bomba diminui com relação às pressões dé fluido na entradade fluido principal e na saída de bomba. A redução da pressão faz com quea segunda válvula de segurança se feche e a primeira válvula de segurançase abra, deste modo sorvendo o fluido a partir da entrada de fluido principalpara a câmara de bomba.

Com referência às figuras 2 - 5,* o primeiro diafragma 60compreende um polímero eletroativo na forma de um filme de polímerodielétrico elastomérico na presente modalidade. O filme apresenta umprimeiro lado e um segundo lado. A superfície do primeiro lado é revestidacom um primeiro filme condutor expansível eletricamente conectado aoprimeiro eletrodo (não-mostrado). A superfície do segundo lado é revestidacom um segundo filme condutor expansível eletricamente conectado aosegundo eletrodo. Os primeiro e segundo eletrodos são acoplados à colunasde eletrodo, que são conectadas a fios 69 (figura 3) acoplados a uma fontede voltagem. Quando a voltagem seja aplicada aos primeiro e segundoeletrodos, a pressão é criada sobre um filme dielétrico, fazendo com que ofilme de torne mais fino e se espalhe para fora. Ao se espalhar para fora, oprimeiro diafragma move o grampo 66 em afastamento a partir da paredemóvel 46 da câmara de bomba 44. Quando a voltagem aplicada é removida,o filme retorna ao seu formato original, fazendo com que o grampo se movapara a sua posição anterior com a ajuda de uma força de orientação a partirdo segundo diafragma 62. Deste modo, o movimento de fluido na passagemde fluido é regulado pela bomba com aplicação cíclica e remoção da energiapara o primeiro diafragma. Vantajosamente, a energia é conservada pelofato'de que a energia nao é consumida continuamente pela bomba.

Em uma outra modalidade, o segundo diafragma 62 é similar aoprimeiro diafragma 60 em que o mesmo também é dotado de um filme depolímero dielétrico elastomérico disposto entre um par de revestimentoscondutores expansíveis. Entretanto, o segundo diafragma é disposto demodo que quando a voltagem é aplicada ao par de revestimentoscondutores expansíveis do segundo diafragma, o filme de polímero dielétricose espalha para fora, movendo o grampo 66 em direção da parede móvel 46da câmara de bomba 44. Quando a voltagem aplicada é removida, o filme depolímero dielétrico retorna ao seu formato original, fazendo com que ogrampo se mova para a sua posição anterior com a ajuda de uma força deorientação do primeiro diafragma. Assim, o movimento de fluido napassagem de fluido é regulado pela bomba desta modalidade com a energiacíclica fornecida ao primeiro diafragma fora de fase com a energia cíclicafornecida ao segundo diafragma. Com esta disposição, há um maiordeslocamento da parede móvel e assim, um maior movimento de fluido comrelação ao acionamento do primeiro diafragma isoladamente.

Em uma modalidade alternativa não-mostrada, o acionador debomba compreende um dispositivo piezoelétrico acoplado a parede móvel46 da câmara de bomba 44. O dispositivo piezoelétrico é configurado paramover a parede móvel em resposta a uma voltagem aplicada ao dispositivo.Dispositivos piezoelétricos usados para bombear fluidos são bem-conhecidos na técnica e, assim, e não necessitam de descrição adicionalaqui.

Com referência mais uma vez à figura 2, a válvula variavelmenteajustável 42 inclui um membro de válvula cilíndrico 70 que se estendeatravés da passagem de fluido 22. A válvula variavelmente ajustável 42regula o movimento de fluido na passagem de fluido com base na posiçãodo membro de válvula, que é dotado de uma porção de contato de fluido 72e uma porção roscada 74. A porção de contato de fluido é dotada de umasuperfície externa com umaranhura 76 que se estende de modo helicoidalem torno de e ao longo de um comprimento do membro de válvula. Aranhura é dotada de uma largura e uma profundidade que varia ao longo docomprimento da ranhura. Próximo a uma extremidade da ranhura, a ranhuraé dotada de uma largura máxima e de uma profundidade máxima. A largurae a profundidade diminuem em direção da extremidade oposta da ranhura.Fluido é completamente bloqueado quando o membro de válvula éposicionado de modo que o fluido entra em contato com uma seção 78 daporção de contato de fluido desprovida de ranhura. O movimento de fluidoque corresponde ao valor de fluxo não-restrito pode ocorrer quando omembro de válvula é posicionado de modo que o fluido passa através deuma seção 80 da porção de contato de fluido na qual a ranhura é dotada dalargura máxima e da profundidade máxima.A posição do membro de válvula cilíndrico 70 é controlada porum acionador de restritor 82 acoplado à porção roscada do membro deválvula. Não-mostrados são um motor e uma engrenagem no acionador derestritor, que ajusta a posição do membro de válvula quando energia éaplicada ao motor. A posição do membro de válvula pode também sercontrolada por um botão 84 que é dimensionado e formado para permitir queum usuário do sistema 20 ajuste manualmente o movimento de fluido. Obotão funciona como um dispositivo de entrada de usuário, permitindo que ousuário ajuste o movimento de fluido na passagem de fluido a um valor defluxo-alvo ou desejado. Em uma modalidade, o botão é acopladodiretamente ao membro de válvula de modo que a rotação do botão resultano movimento correspondente do membro de válvula. Em outra modalidade,o botão é acoplado ao controlador 30, descrito adicionalmente abaixo, demodo que a rotação do botão resulte em uma mudança na energia fornecidaao motor do acionador de bomba eu.uma mudança na energia fornecida aoacionador de bomba.

Na figura 6 é mostrado um detector de fluxo 28 configurado paraproduzir e detectar uma mudança térmica no fluido na passagem de fluido22 e para proporcionar um sinal detector representativo de um valor de fluxode fluido existente na passage7m ^de . fluido. O, detector de fluxo 28compreende uma fonte de calor 86, uma fonte de luz 88, e um detector deluz lGO, cada um dos quais é disposto fora de um volume interno 92 dapassagem de fluido 22. A fonte de calor é disposta mais próxima da saída debomba 48 (figura 2) e a montante a partir da fonte de luz. A fonte de calor éadaptada para aquecer o fluido localizado em uma região de aquecimentona passagem de fluido. A fonte de luz é adaptada para produzir uma luzde interrogação orientada em direção do fluido localizado em uma região deinterrogação 96 na passagem de fluido. O detector de luz é adaptado paraproporcionar um sinal detector representativo do movimento de fluido.

Na modalidade ilustrada, a fonte de calor 86 é um dispositivoótico que compreende uma primeira lente ótica 98 disposta em uma parededa passagem de fluido 22 e um primeiro dispositivo a laser 100 em contatoótico com a primeira lente ótica. O primeiro dispositivo a laser produz umfeixe de luz amplificado que é direcionado pela primeira lente ótica 98 para aregião de aquecimento 94 na passagem de fluido. A luz é dotada de umcomprimento de onda e de um nível de energia selecionado para aquecer ofluido na região de aquecimento 94, deste modo produzindo uma mudançatérmica ou marcador na porção da corrente de fluido que percorre através dapassagem de fluido. Deve ser observado que outros tipos de fontes de calor,incluindo dispositivos não-óticos, podem ser empregados para produzir omarcador térmico.

Ainda com referência à figura 6, a fonte de luz 88 compreendeuma segunda lente ótica 102 disposta em uma parede da passagem defluido 22 e um segundo dispositivo a laser 104 em contato ótico com asegunda lente ótica. O segundo dispositivo a laser produz uma luz deinterrogação que é direcionada pela segunda lente ótica 102 a uma regiãode interrogação 96 na passagem de fluido. A luz de interrogação é dotada deum comprimento de onda e nível de energia selecionado de modo a evitarou minimizar o aquecimento do fluido in uma região de interrogação.

O detector de luz 90 compreende um guia de onda ótico 106disposto em uma parede da passagem de fluido 22 e um fotodiodo 108 emcontato ótico com o guia de onda. O fotodiodo é adaptado para detectarcaracterísticas óticas do fluido em uma região de interrogação 96, e paradetèctar mudanças nas características óticas quando o fluido aquecidoproveniente da região de aquecimento 94 entra na região de interrogação.Com esta disposição, um sinal detector produzido pelo detector de luz poderepresentar um período de tempo no qual a mudança térmica percorre umadistância predeterminada que separa a região de aquecimento e a região deinterrogação. A distância predeterminada corresponde a um volumepredeterminado da porção da passagem de fluido. Assim, deve serobservado que o detector de fluxo 28 proporciona uma medição decoeficiente de fluxo direta e não invasiva em termos de volume por períodode tempo.

Com referência mais uma vez à figura 2, um controlador 30 estáem comunicação com o acionador de bomba 58, o acionador de restritor 82,e o detector de fluxo 28. O controlador está também em comunicação comuma tela de exibição 110, a qual pode ser usacfe para indicar um valor defluxo existente do movimento de fluido na passagem de fluido 22. Comodiscutido em maiores detalhes abaixo, o controlador recebe um sinaldetector do detector de fluxo 28. Com base no sinal detector, o controladorproduz Cim sinal de bomba e um sinal de restritor para ajustar o valor defluxo existente a um valor de fluxo-alvo ou desejado, e paraautomaticamente manter o valor de fluxo existente no valor de fluxo-alvo. Osinal de bomba resulta na aplicação e remoção de energia aos elementoseletricamente ativados do acionador de bomba, tais como o primeirodiafragma 60 ou um dispositivo piezoelétrico. O sinal restritor resulta naaplicação e remoção de energia ao motor do acionador de bomba.

Na figura 7 é mostrada outra modalidade do sistema 20 deacordo com a presente invenção. O sistema compreende um. conjuntoeutilizável 112 e um conjunto descartável 114. Os conjuntos reutilizáveis edescartáveis são configurados para serem conectados de modo removívelum ao outro. Os conjuntos são mostrados destacados um do outro. Não émostrado um meio para conectar os conjuntos que incluem um conectorelétrico e conector mecânico.-Os conectores elétrico e mecânico podem sercombinados em um conector eletromecânico. Deve ser observado queconèctores elétricos, mecânicos, e eletromecânicos são bem-conhecidos natécnica e, assim, não necessitam de descrição adicional aqui.

Em uso, os elementos de contato de fluido do sistema 20 sãodescartados após a administração de fluido médico a um paciente sercompletada. Elementos do sistema que não são contaminados pelo fluidomédico são retidos para uso futuro de modo a reduzir custos médicos. Namodalidade ilustrada, o conjunto descartável 114 inclui a passagem de fluido22, a bomba 40, a válvula variavelmente ajustável 42, o detector de fluxo 28,e um dispositivo de ajuste manual 118 na forma de um pequeno botãodimensionado para ser manipulado por um usuário. O pequeno botão éconectado ao membro de válvula 70 e permite que o usuário ajuste o valorde fluxo existente manualmente após o conjunto reutilizável ter sidodestacado. O conjunto reutilizável 112 inclui o controlador 30, a tela 110, obotão 84, e uma fonte de energia 116. Neste* caso, a fonte de energiacompreende uma pluralidade de células de carga, que fornecem energia aosdispositivos elétricos tanto no conjunto reutilizável como no descartável.Assim, quando o conjunto reutilizável for destacado, a bomba e a válvulavariavelmente ajustável perdem energia. Mesmo sem energia, o movimentode fluido até o valor de fluxo não-restrito é possível.

Com referência em seguida à figura 8 que mostra umamodalidade adicional de acordo com a presente invenção, um sistema 20inclui uma entrada de fluido principal 36 e uma entrada de fluido secundária119. Embora não-mostrados, a entrada de fluido principal e a entrada defluido secundária levam a um conduto em forma de Y que é parte dapassagem de fluido 22. Com a referida disposição, os fluidos das entradasde fluido principal e secundária são simultaneamente sorvidos para dentroda câmara de bomba 44. Botões de entrada de usuário 117 sãoproporcionados para permitir que um usuário responda à informaçãomostrada na tela 110.

Voltando agora para a figura 9 no qual é mostrada umamodalidade do método de acordo com os aspectos da presente invenção.Embora o método seja descrito em termos dos sistemas das figuraS 1, 2 e 7,deve ser observado que outros sistemas podem ser usados paraimplementar o método. Um valor de fluxo-alvo é obtido 120 quando umusuário manipula um dispositivo de entrada de usuário. O movimento defluido é medido 122 na passagem de fluido por um detector de fluxo, o qualfornece um sinal detector a um controlador. O controlador determina 124,com base pelo menos no sinal detector, se o movimento de fluido medido ésubstancialmente equivalente a ou corresponde ao valor de fluxo-alvo. Casopositivo, nenhuma mudança é feita no status operacional do primeiroregulador de fluxo, tal como uma bomba, ou ao status operacional dosegundo regulador de fluxo, tal como uma válvula variavelmente ajustável. Oprocesso é então repetido iniciando com outra medição 122 do movimentode fluido.

Ainda com referência à figura 9, se em 124 o movimento defluido medido não corresponde ao valor de fluxo-alvo, o controladordetermina 126 se o valor-alvo é maior do que um valor de fluxo não-restrito.

Caso positivo, uma mudança 128 é produzida ao status operacional doprimeiro regulador de fluxo. A referida mudança no status operacional pode,por exemplo, envolver o controlador produzindo um sinal de bomba quepasso a passo aumenta ou reduz a energia fornecida a um acionador debomba. Se em 126 o valor-alvo for inferior ou igual ao valor de fluxo não-restrito, uma mudança 130 é produzida ao status operacional do segundoregulador de fluxo. A referida mudança no status operacional pode, porexemplo, envolver o controlador produzindo um sinal de restritor que acionaum acionador de restritor de modo a mover um membro de válvula em umaposição passo a passo mais aberta ou mais fechada. O processo deimplementar uma mudança passo a passo do status operacional do primeiroregulador de fluxo ou do segundo regulador de fluxo é repetido iniciandocom outra medição 122-do movimento de fluido até que o movimento defluido corresponda ao valor de fluxo-alvo.

Ao se repetir o processo com outra medição 122 do fluido, deveser observado que o sistema 20 é configurado para ajustar o valor de fluxoexistente quando o valor de fluxo existente se desvia a partir do valor-alvopor qualquer razão. Por exemplo, uma mudança 132 na quantidade do fluidono recipiente de medicamento pode fazer com que o valor de fluxo existentediminua. A referida mudança na quantidade do fluido pode ocorrer durante ocurso normal de administração do fluido a um paciente ou quando umrecipiente de medicamento quase vazio é substituído com um recipiente demedicamento cheio. Ainda, uma mudança 134 em elevação do recipiente demedicamento em relação a uma saída de um tubo de administração podefazer com que o valor de fluxo existente se desvie a partir do valor-alvo.

A mudança em elevação relativa do recipiente de medicamentopode ocorrer quando um paciente está sendo movido de uma tal forma que orecipiente de medicamento é abaixado em relação ao paciente, o que poderesultar ria redução na cabeça de pressão no saída do tubo deadministração conectado ao paciente e, assim, reduzindo o movimento defluido. A mudança em elevação pode também ocorrer quando um pacientese levanta a partir de uma posição sentada, o que pode resultar em umaumento na cabeça de pressão na saída do tubo de administração e, assim,um aumento no movimento de fluido. Em qualquer caso, uma mudança seráproduzida pelo controlador ao status operacional do primeiro regulador defluxo ou do segundo regulador de fluxo de modo a manter o valor de fluxoexistente no valor de fluxo-alvo.

Com referência agora à figura 10, é mostrado outro método dej acordo com os aspectos da presente invenção onde o valor de fluxo não-restrito não é predeterminado. Um valor de fluxo-alvo é obtido 136 e omovimento de fluido é medido 138. O controlador então determina 140 se omovimento dé fluido medido é substancialmente igual a ou corresponde aovalc-r de fluxo-alvo. Caso positivo, nenhuma mudança é produzida ao statusoperacional do primeiro regulador de fluxo ou do segundo regulador de fluxo,e e processo é repetido iniciando com outra medição 136 do movimento defluido.

Se em 140 o movimento de fluido medido não corresponde aovalor de fluxo-alvo, o controlador determina 142 se o movimento de fluida, éinferior ao valor-alvo. Caso positivo, o controlador determina 144 se osegündo regulador de fluxo se encontra em uma posição completamenteaberta. Caso positivo, o controlador infere que o valor de fluxo-alvo é maiordo que o valor de fluxo não-restrito e instrui o primeiro regulador de fluxo aaumentos em etapas progressivas 146 a bombear relativamente. O referidoprocesso de aumentar em etapas progressivas da atividade debombeamento é repetido até que o movimento de fluido corresponda aovalor de fluxo-alvo.

Se em vez disto em 144 o primeiro regulador de fluxo não estiverem uma posição completamente aberta, o controlador assume que o valorde fluxo-alvo seja inferior ou igual ao valor de fluxo não-restrito e instrui osegundo regulador de fluxo para mover em etapas progressivas 148 parauma posição relativamente mais aberta. O referido processo de mover osegundo regulador de fluxo em etapas progressivas a uma posição maisaberta é repetido até que uma posição completamente aberta sejaalcançada ou o movimento de fluido corresponda ao valor de fluxo-alvo,qualquer que ocorra primeiro. Quando uma posição completamente aberta éalcançada primeiro, o controlador infere que o valor de fluxo-alvo é maior doque o valor de fluxo não-restrito e instrui o primeiro regulador de fluxo paraem etapas progressivas aumentar 146 a atividade de bombeamentorelativamente. O referido processo de aumentar a atividade debombeamento em etapas progressivas é repetido até que o movimento defluido corresponda ao valor de fluxo-alvo.

Ainda com referência à figura 10, quando em vez disto em 142, omovimento de fluido é maior do que o valor-^alvo, o controlador determina150 se o primeiro regulador de fluxo 24 está inativo de modo que, porexemplo, a atividade de bombeamento está em zero. Caso positivo, ocontrolador 30 infere que o valor de fluxo-alvo é inferior ou igual ao valor defluxo não-restrito e instrui o segundo regulador de fluxo 26 para em etapasprogressivas mover 152 para uma posição relativamente mais fechada.

O referido processo de mover o segundo regulador de fluxo emetapas progressivas para uma posição mais fechada é repetido _até, que omovimento de fluido corresponda ao valor de fluxo-alvo.

Se em 150, o primeiro regulador de fluxo é ativo de modo que,por exemplo, a atividade de bombeamento é não-zero, o controlador assumeque o valor de fluxo-alvo é maior do que o valor de fluxo não-restrito e instruio primeiro regulador de fluxo para em etapas progressivas reduzir 154 aatividade de bombeamento relativamente. O referido processo de diminuiçãoda atividade de bombeamento em etapas progressivas é repetido até que aatividade de bombeamento alcance zero ou o movimento de fluidocorresponda ao valor de fluxo-alvo, qualquer que ocorra primeiro. Quando aatividade de bombeamento alcance zero primeiro, o controlador infere que ovalor de fluxo-alvo é inferior ao valor de fluxo não-restrito e instrui o segundoregulador de fluxo para em etapas progressivas mover 152 para umaposição relativamente mais fechada. O referido processo de mover osegundo regulador de fluxo em etapas progressivas para uma posição maisfechada é repetido até que o movimento de fluido corresponda ao valor defluxo-alvo.

Em uma modalidade adicional, o conjunto reutilizável 112 (figura7) inclui um dispositivo de comunicação bidirecional 31 para comunicardados pôr meio de meios com ou sem fio com um computador 156 mostradosimbolicamente na forma de bloco. O dispositivo de comunicação pode serum módulo destacável eletromecanicamente conectado ao controlador ou omesmo pode ser umaparte integral do conjunto reutilizável. O computadorproporciona o controlador 30 com dados de envio de fármaco a partir de umsistema de informação hospitalar 158, mostrado simbolicamente na forma debloco, para ajudar o usuário a administrar o fármaco correto ao pacientecorreto na dose correta e por meio da via de administração correta. Osreferidos dados recebidos pelo conjunta reutilizável podem incluir um nomede fármaco e um coeficiente de infusão prescrito. Os dados transmitidos apartir do conjunto reutilizável para o computador podem incluir um valor defluxo-alvo programado no conjunto reutilizável por um usuário e medições domovimento de fluido obtidas durante o curso da infusão. Deste modo, umalerta pode ser mostrado na tela 110 do conjunto reutilizável, ou em outrolugar no sistema de informação hospitalar, quando o valor de fluxo-alvoinformado pelo usuário não corresponder ao coeficiente de infusão prescrito.Com o dispositivo de comunicação, os registros médicos mantidos pelosistema de informação hospitalar podem ser automaticamente atualizadoscontinuamente ou periodicamente durante o curso da infusão.

Embora diversas formas particulares da presente invençãotenham sido ilustradas e descritas, será aparente que diversas modificaçõespodem ser produzidas sem se desviar do âmbito da presente invenção. Étambém contemplado que diversas combinações ou subcombinações dascaracterísticas específicas das modalidades descritas podem sercombinadas com ou substituídas por uma outra de modo a formar modosvariados da presente invenção. Assim, não se pretende que a presenteinvenção seja limitada, exceto pelas reivindicações anexas.

Claims (25)

1. Sistema de controle de fluido para controlar a administraçãodo fluido a partir de um recipiente de medicamento, o sistemacompreendendo: uma passagem de fluido compreendendo uma entrada, umasaída, e um volume interno através do qual o movimento não-restrito dofluido corresponde a um valor de fluxo não-restrito;um primeiro regulador de fluxo fixado a uma passagem de fluidoe configurado para manter o movimento de fluido na passagem de fluido aum valor de fluxo maior do que o valor de fluxo não-restrito;um segundo regulador de fluxo fixado a uma passagem de fluidoe configurado para manter o movimento de fluido na passagem de fluido aum valor de fluxo inferior ao valor de fluxo não-restrito;um detectar de fluxo fixado a uma passagem de fluido econfigurado para obter uma medição do movimento de fluido na passagem ^de fluido; eum controlador fixado de forma removível a uma passagem de.fluido e acoplado ao detectar de fluxo, ao primeiro regulador de fluxo, e aosegundo regulador de fluxo, o controlador configurado para controlar osprimeiro e segundo reguladores ,de fluxos em resposta à medição peto.detectar de fluxo.

2. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, onde o primeiroregulador de fluxo compreende uma câmara de bomba dotada de umaparede móvel acoplada a um acionador de bomba, a câmara de bombadisposta na passagem de fluido e configurada para fluxo de fluido de umavia na direção a partir da entrada para a saída da passagem de fluido, oacionador de bomba compreendendo um filme dielétrico elastomérico dotadode um primeiro lado e um segundo lado, o primeiro lado revestido com umprimeiro filme condutor expansível conectado ao primeiro eletrodo, osegundo lado revestido com um segundo filme condutor expansívelconectado ao segundo eletrodo, o filme dielétrico configurado para seexpandir em resposta a uma voltagem aplicada aos primeiro e segundoeletrodos.

3. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, onde o segundoregulador de fluxo é adicionalmente configurado para manter o movimentode fluido na passagem de fluido a um valor de fluxo igual ao valor de fluxonão-restrito.

4. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, onde o segundoregulador de fluxo compreende uma válvula variavelmente ajustávelconfigurada para restringir o movimento de fluido na passagem de fluido.

5. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, onde o detector defluxo compreende: uma fonte de calor disposta fora do volume interno da passagemde fluido e adaptada para aquecer o fluido localizado em uma região deaquecimento na passagem de fluido;uma fonte de luz disposta fora do volume interno da passagemde fluido e adaptada para produzir uma luz de interrogação orientada emdireção do fluido localizado em uma região de interrogação na passagem defluido;um detector de luz disposto fora do volume interno da passagemde fluido e adaptado para detectar características óticas do fluido em umaregião de interrogação, e para detectar mudanças nas características óticasquando o fluido aquecido proveniente da região de aquecimento entra naregião de interrogação.

6. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, adicionalmentecompreendendo um dispositivo de comunicação sem fio adaptado paracomunicação bidirecional com uma rede sem fio, o dispositivo decomunicação conectado ao controlador e configurado para receber umprimeiro conjunto de dados de envio de fármaco a partir da rede e paratransmitir um segundo conjunto de dados de envio de fármaco para a rede.

7. Método de controlar administração do fluido a partir de umrecipiente de medicamento, o método compreendendo:obter um valor de fluxo-alvo;mover fluido através de um conjunto descartávelcompreendendo uma passagem de fluido e um aparelho de regulagem defluxo, a passagem de fluido compreendendo uma entrada, uma saída, e umvolume interno através do qual o movimento não-restrito do fluidocorresponde a um valor de fluxo não-restrito, o aparelho de regulagem defluxo compreendendo um primeiro regulador de fluxo e um segundoregulador de fluxo;obter a medição do movimento de fluido na passagem de fluido;eacionar o aparelho de regulagem de fluxo quando o movimentode fluido não corresponde ao valor de fluxo-alvo, incluindo mudar o statusoperacional do segundo regulador de fluxo quando o valor de fluxo-alvo éinferior ao valor de fluxo não-restrito, e mudar o status operacional doprimeiro regulador de fluxo quando o valor de fluxo-alvo é maior do que ovalor de fluxo não-restrito.

8. Método, de acordo, com a reivindicação 7, onde acionar oaparelho dé regulagem de fluxo inclui mudar o status operacional dosegundo regulador de fluxo quando o valor de fluxo-alvo é igual ao valor defluxo não-restrito.

9. Método, de acordo com a reivindicação 7, onde acionar oaparelho de regulagem, de fluxo compreende acionar o aparelho deregulagem de fluxo quando há uma mudança na quantidade do fluido norecipiente de medicamento ou uma mudança em elevação do recipiente demedicamento em relação a uma saída de um tubo de administração que seestende a partir da saída da passagem de fluido.

10. Método, de acordo com a reivindicação 7, onde acionar oaparelho de regulagem de fluxo compreende aplicar uma voltagem aoprimeiro eletrodo e um segundo eletrodo, o primeiro eletrodo conectado aum primeiro revestimento condutor expansível em um primeiro lado do umfilme dielétrico elastomérico, o segundo eletrodo conectado ao segundorevestimento condutor expansível em um segundo lado do filme dielétricoelastomérico, o filme dielétrico elastomérico acoplado a uma parede móveldisposto na passagem de fluido e configurado para se expandir em respostaà voltagem aplicada.

11. Método, de acordo com a reivindicação 7, onde obter amedição do movimento de fluido na passagem de* fluido compreende:aquecer o fluido na região de aquecimento na passagem defluido, o fluido aquecido com uma fonte de calor disposta fora do volumeinterno da passagem de fluido;iluminar o fluido em uma região de interrogação na passagem defluido, o fluido iluminado com uma fonte de luz disposta fora do volumeinterno da passagem de fluido;detectar as características óticas do fluido em uma região deinterrogação, as características óticas detectadas com um detéctor de luzdisposto fora do volume interno da passagem de fluido; edetectar as mudanças nas características óticas, as mudançasdetectadas com o detector de luz.

12. Método, de acordo com a reivindicação 7, onde obter umvalor de fluxo-alvo compreende receber um primeiro conjunto de dados deenvio de fármaco a partir de uma rede.

13. Método, de acordo com a reivindicação 7, adicionalmentecompreendendo:receber um primeiro conjunto de dados de envio de fármaco apartir de uma rede;comparar o valor de fluxo-alvo obtido com o primeiro conjunto dedados de envio de fármaco; etransmitir um segundo conjunto de dados de envio de fármacopara a rede.

14. Sistema de controle de fluido para controlar a administraçãodo fluido a partir de um recipiente de medicamento, o sistemacompreendendo:uma entrada de fluido principal;uma câmara de bomba em comunicação de fluido com a entradade fluido principal, a câmara de bomba compreendendo uma parede móvel euma saída de bomba, a câmara de bomba configurada para fluxo de fluidode uma via a partir da entrada de fluido principal para a câmara de bomba epara fluxo de fluido de uma via a partir da câmara de bomba para a saída debomba;um acionador de bomba acoplado à parede móvel da câmara debomba e configurado para mover a parede móvel em resposta a um sinal debomba;um restritor de fluxo em comunicação de fluido com a saída debomba, o restritor de fluxo compreendendo uma saída de restritor econfigurado para seletivamente aumentar e reduzir o fluxo de fluido atravésda saída do restritor;um acionador de restritor conectado ao restritor de fluxo econfigurado para acionar o restritor de fluxo dispositivo em resposta a umsinal de restritor;um detector de fluxo compreendendo um conduto de fluidodisposto entre o restritor de fluxo e a câmara de bomba, o detector-cie fluxoconfigurado para produzir e détectar uma mudança térmica no fluido noconduto de fluido e para proporcionar um sinal detector representativo de umcoeficiente de fluxo de fluido existente no conduto de fluido;um dispositivo de entrada de usuário configurado para obter umcoeficiente de fluxo-alvo a partir de um usuário; eum controlador em comunicação com o acionador de bomba, oacionador de restritor, e o detector de fluxo, o controlador configurado paraproduzir o sinal de bomba e o sinal restritor ajustando o coeficiente de fluxode fluido existente ao coeficiente de fluxo de fluido alvo e paraautomaticamente manter coeficiente de fluxo de fluido existente nocoeficiente de fluxo de fluido alvo.

15. Sistema, de acordo com a reivindicação 14, compreendendoum conjunto descartável e um conjunto reutilizável fixado ao conjuntodescartável, o conjunto reutilizável configurado para ser destacado a partirdo conjunto descartável, o conjunto reutilizável compreendendo ocontrolador e o dispositivo de entrada de usuário, uma tela configurada paracomunicar um coeficiente de fluxo, e uma fonte de energia, o conjuntodescartável compreendendo a entrada de fluido principal, a câmara debomba, o acionador de bomba, o restritor de fluxo, o acionador de restritor, eo detector de fluxo.

16. Sistema, de acordo com a reivindicação 14, compreendendouma entrada de fluido secundária, e onde a câmara de bomba é emcomunicação de fluido com a entrada de fluido secundária e a câmara debomba é configurada para fluxo de fluido de uma via a partir da entrada defluido secundária para a câmara de bomba.

17. Sistema, de acordo com a reivindicação 14, onde o restritorde fluxo compreende um dispositivo de ajuste manual conectado ao restritorde fluxo dispositivo, o dispositivo de ajuste manual dimensionado para sermanipulado pelo usuário e configurado para movimento de mudança dofluido através da saída do restritor.

18. Sistema, de acordo com a reivindicação 14, onde a câmarade bomba compreende uma primeira válvula-xle segurança e uma segundaválvula de segurança, as primeira e segunda válvulas de segurançadispostas entre a entrada de fluido principal e a saída de bomba.

19. Sistema, de acordo com a reivindicação 14, onde oacionador de bomba compreende um filme dielétrico elastomérico dotado deum primeiro lado e de um segundo lado, o primeiroJadorevestido com umprimeiro filme condutor expansível conectado ao primeiro eletrodo, osegundo lado revestido com um segundo filme condutor expansívelconectado ao segundo eletrodo, o filme dielétrico configurado para seexpandir em resposta a uma voltagem aplicada aos primeiro e segundoeletrodos.

20. Sistema, de acordo com a reivindicação 14, onde oacionador de bomba compreende um primeiro diafragma compreendendoum primeiro filme dielétrico elastomérico disposto entre um primeiro par derevestimento condutor expansível e um segundo diafragma compreendendoum segundo filme dielétrico elastomérico disposto entre um par derevestimento condutor expansível, os primeiro e segundo diafragmasacoplados à parede móvel da câmara de bomba, o primeiro diafragmaconfigurado para mover a parede móvel na primeira direção em resposta auma voltagem aplicada ao primeiro par de revestimentos, o segundodiafragma configurado para mover a parede móvel na segunda direção emresposta a uma voltagem aplicada ao segundo par de revestimentos.

21. Sistema, de acordo com a reivindicação 14, onde oacionador de bomba compreende um dispositivo piezoelétrico acoplado àparede móvel da câmara de bomba, o dispositivo piezoelétrico configuradopara mover a parede móvel em resposta a uma voltagem aplicada aodispositivo piezoelétrico.

22. Sistema, de acordo com a reivindicação 14, onde o sinaldetector proveniente do detector de fluxo representa um período de tempono qual a mudança térmica percorre uma distância predeterminada noconduto de fluido do detector de fluxo.

23. Sistema, de acordo com a reivindicação 14, onde o detectorde fluxo compreende:uma fonte de calor disposta fora de um volume interno doconduto de fluido do detector de fluxo, a fonte de calor adaptada paraaquecer.o fluido na região de aquecimento no conduto de fluido; uma fontede luz disposto fora do volume interno e adaptada para produzir uma luz deinterrogação orientada em direção ao fluido em uma região de interrogaçãono conduto de fluido; um detector de luz disposto fora do volume interno eadaptado para detectar as características óticas do fluido em uma região deinterrogação, e para detectar mudanças nas características óticas quando ofluido aquecido proveniente da região de aquecimento entra na região deinterrogação.

24. Sistema, de acordo com a reivindicação 23, onde a fonte decalor é um dispositivo ótico.

25. Sistema, de acordo com a reivindicação 14, adicionalmentecompreendendo um dispositivo de comunicação adaptado paracomunicação por radiofreqüência com uma rede, o dispositivo decomunicação conectado ao controlador e configurado para receber umprimeiro conjunto de dados de envio de fármaco a partir da rede e paratransmitir um segundo conjunto de dados de envio de fármaco para a rede.