ES2123478T3

ES2123478T3 - Sistema de deteccion de oclusiones producidas aguas arriba.

Info

Publication number: ES2123478T3
Application number: ES96930625T
Authority: ES
Inventors: Robert D. Butterfield
Original assignee: Alaris Medical Systems Inc
Current assignee: CareFusion 303 Inc
Priority date: 1995-08-31
Filing date: 1996-08-29
Publication date: 2005-07-01
Anticipated expiration: 2016-08-29
Also published as: US6358225B1; DE847288T1; US5827223A; WO1997007843A1; EP0847288A1; JPH11500338A; CA2230844C; HK1009407A1; EP0847288B1; ATE280600T1; JP3670293B2; CA2230844A1; ES2123478T1; DE69633731D1; DE69633731T2

Abstract

UN SEGMENTO BOMBEANTE DE UNA LINEA DE FLUIDO EN COMUNICACION DE FLUIDOS ALTERNANTE CON LAS PORCIONES CORRIENTE ARRIBA Y CORRIENTE ABAJO DE LA LINEA DE FLUIDO, CONECTA UN SUMINISTRO DE FLUIDO CON UN RECEPTOR DEL FLUIDO. UN DETECTOR DE LA PRESION LOCALIZADO CORRIENTE ABAJO DEL SEGMENTO CONTROLA LA PRESION DURANTE LA COMUNICACION DEL SEGMENTO CON LOS EXTREMOS CORRIENTE ARRIBA Y CORRIENTE ABAJO. SE UTILIZA LA DIFERENCIA DE PRESION PARA ESTABLECER UN UMBRAL DE PRESION CON EL CUAL SE COMPARA LA PRESION MEDIA PARA DETERMINAR SI EXISTE UNA OCLUSION CORRIENTE ARRIBA. SI LA PRESION MEDIA SE ENCUENTRA DENTRO DE UNA ZONA DE ADVERTENCIA, LA BOMBA SE REVIERTE PARA EXAMINAR DE NUEVO LA DIFERENCIA DE PRESION. BASANDOSE EN LA DIFERENCIA DE PRESION DURANTE LA REVERSION, PUEDE AJUSTARSE UNA LINEA UMBRAL DE PRESION, ADAPTANDOSE CON ELLO A LAS CONDICIONES DE ADMINISTRACION DEL FLUIDO.

Description

Sistema de detección de oclusiones producidas aguas arriba.

Campo de la invención

La invención se refiere, en general, al control del flujo de fluidos y, más particularmente, a la detección de las condiciones del fluido de aguas arriba en un sistema de administración intravenosa de fluidos.

Descripción de la técnica relacionada

En los hospitales, para infundir fluidos parenterales comúnmente se usan sistemas de administración de fluidos que incluyen típicamente una bolsa o botella invertida, u otros medios de suministro de fluido parenteral, un conjunto de administración intravenosa (IV) que se fija al suministro de fluido parenteral y que incluye un tubo IV flexible, una cánula que se monta en el extremo distal del tubo IV flexible y que está adaptada para introducirse en el vaso sanguíneo del paciente para infundir de esta manera el fluido parenteral, y una bomba de infusión. Tales bombas de infusión proporcionan un medio positivo para controlar la cantidad de fluido administrado y son una alternativa para los sistemas gravitacionales de flujo. En muchos casos, la bomba es de un tipo peristáltico en el que una pluralidad de dedos, rodillos u otros dispositivos contraen consecutivamente a lo largo de una zona móvil de oclusión al tubo IV flexible a cuyo través se administra el fluido parenteral.

Un problema común con el que se enfrentan los sistemas de infusión es la evaluación del estado del sistema de administración de fluidos aguas arriba de la bomba. Por ejemplo, cuando existe una oclusión del tubo aguas arriba de la bomba, la bomba no puede realizar la infusión del fluido parenteral al paciente, aunque la bomba pueda continuar funcionando. De manera similar, cuando se agota el suministro de fluido parenteral, de nuevo la bomba puede continuar funcionando pero no se administrará fluido parenteral al paciente.

Un método previo para detectar el agotamiento del fluido o para detectar una oclusión aguas arriba era la observación visual. En la tubería del fluido, en una posición situada aguas abajo del suministro de dicho fluido, se puede introducir una cámara de goteo para controlar la velocidad y la cantidad de fluido administrado. Sin embargo, la verificación visual de la existencia de gotas requiere el consumo de tiempo de la persona encargada, lo cual puede ser un gravamen indeseable para el personal del hospital.

En los sistemas de infusión en los que se utilizan bombas peristálticas, la detección de las oclusiones aguas arriba se ha efectuado mediante el uso de un detector opto-eléctrico de gotas combinado con una cámara de goteo. El detector de gotas detecta automáticamente oclusiones aguas arriba, tales como oclusiones provocadas por una abrazadera o por una deformación en el tubo aguas arriba, mediante la detección de una ausencia de gotas. Sin embargo, el movimiento del conjunto de administración IV, si es suficientemente severo, puede hacer que caigan gotas adicionales desde el formador de gotas o puede interrumpir las gotas, lo que provoca falsos conteos y falsas alarmas. La luz ambiental también puede interferir con un detector óptico de gotas y hacer que sea menos preciso.

Otro método de detección de oclusiones aguas arriba implica la adición de un detector de presión a la tubería de fluido en un lugar situado aguas arriba de la bomba. Sin embargo, el uso de estos dispositivos puede añadir un coste considerable al instrumento y a la porción desechable del conjunto de administración IV.

Otro método para detectar oclusiones aguas arriba es incorporar un detector de presión en el mecanismo de bombeo de la propia bomba de infusión. En tal dispositivo, se sitúa un transductor de presión en medio del área de bombeo, que permite la medición directa de la presión en el segmento de tubería de la bomba, que es indicativa de la presión de entrada. Sin embargo, esto puede afectar adversamente a la uniformidad del flujo y puede requerir modificaciones substanciales para el mecanismo de bombeo.

Se han descrito sistemas de bomba que incluyen un detector de presión aguas abajo, usado para la detección de una comunicación inapropiada de fluido con el paciente. Tales sistemas incluyen la Patente de Estados Unidos 4.743.228 de Butterfield; la Patente de Estados Unidos 4.460.355 de Layman; la Patente de Estados Unidos 4.534.756 de Nelson; y la Patente de Estados Unidos 5.356.378 de Doan.

En el funcionamiento, los mecanismos peristálticos de bombeo ocluyen consecutivamente el segmento de bombeo del tubo, también conocido como segmento de control de bombeo, para exponer alternativamente el segmento de bombeo a una comunicación fluida con las porciones aguas arriba y aguas abajo de la tubería de fluido. El segmento de bombeo está a la presión de aguas arriba cuando se expone a la porción de aguas arriba de la tubería de fluido. Cuando posteriormente el segmento de bombeo se expone a la porción de aguas abajo, el fluido existente dentro del segmento de bombeo, que estaba a la presión de aguas arriba, provoca un cambio en la presión, es decir, una diferencia de presiones, ya que la presión del segmento de bombeo se iguala a la de la porción de aguas abajo.

En algunos sistemas de bombeo en los que se usan detectores de presión de aguas abajo se ha utilizado el análisis de dichas diferencias de presión para detectar oclusiones en aguas arriba. Si se produce una gran diferencia de presión negativa, se supone una oclusión aguas arriba. Sin embargo, el bombeo a altas presiones aguas abajo puede provocar condiciones de presión en forma de onda, incluyendo gotas en presión, que imitan el aspecto de verdaderas oclusiones aguas arriba. Además, los detectores de presión pueden presentar errores substanciales de compensación, lo que también puede imitar las condiciones de oclusión aguas arriba. Los detectores de presión usados con los sistemas IV pueden provocar por sí mismos alguna variación y sus lecturas pueden variar substancialmente. Tales variaciones, que se pueden producir por diferencias de temperatura o por otros factores, pueden provocar falsas alarmas. En algunos casos, las variaciones se pueden reducir mediante circuitos de compensación o mediante tolerancias más cerradas en diversos elementos mecánicos y de circuito. Sin embargo, este enfoque puede agregar gastos substanciales.

El documento EP0554716A1 describe un sistema y un método para detectar una condición en una porción aguas arriba de una tubería de fluido acoplada entre un suministro de fluido en su extremo aguas arriba y un receptor de fluido en su extremo aguas abajo. Se acopla una bomba peristáltica de infusión a un segmento de tubería de fluido de la tubería de fluido entre los extremos aguas arriba y aguas abajo, para abrir alternativamente el segmento de tubería de fluido a la comunicación con el extremo aguas arriba y con el extremo aguas abajo de la tubería de fluido. Un detector de presión detecta la presión existente en la porción aguas abajo de la tubería de fluido y proporciona una señal de presión como respuesta a dicha detección de presión. Cuando el segmento de tubería de fluido se comunica con la porción de tubería de fluido de aguas abajo, se produce un impulso de igualación de presión y es este impulso el que mide el detector de presión. El impulso de igualación se procesa con la resistencia a la circulación del fluido aguas abajo, con la flexibilidad del segmento de tubería de fluido y con la presión de equilibrio, para calcular la presión de cabeza existente en la parte aguas arriba de la tubería de fluido. La presión de equilibrio usada en esta disposición anterior se determina en, o justo antes y/o después de la perturbación del flujo de fluido por una embolada de fluido a la presión de cabeza que se produce cuando el fluido a la presión de cabeza de dentro del segmento de tubería de fluido se libera para comunicarse con el segmento aguas abajo de la tubería de fluido.

El documento US 5.423.743 describe un aparato y un método para controlar la administración de fluido a través de un sistema de administración de fluidos y para detectar la posición de una cánula usada para administrar fluido a un vaso sanguíneo de un paciente. El aparato y el método están destinados a detectar el movimiento de una cánula en el interior de un vaso sanguíneo de un paciente hacia una posición en la que su puerta de salida puede contactar con la pared del vaso o dirigir el fluido que se está administrando directamente contra la pared del vaso, lo cual puede producir flebitis y/o infiltración. La disposición del documento US 5.423.743, aunque mide la presión en una tubería de fluido conectada a una bomba de infusión, no determina el promedio de presiones durante un ciclo de bombeo y la diferencia de presiones que se produce cuando un segmento de tubería de fluido se expone a la presión de un extremo de la tubería de fluido después de haberse expuesto a la presión del otro extremo de la tubería de fluido. En su lugar, el promediado en el método del documento US 5.423.743 se produce durante y después de un modelo de flujo bi-direccional. Se toma un promedio para formar una presión basal de tubería que se usa durante un modelo de flujo bi-direccional para intentar determinar si existe regularidad de flujo.

La utilización de un detector de presión aguas abajo existente para determinar las condiciones del fluido aguas arriba puede dar como resultado menos gastos, tanto en la propia bomba como en el conjunto total de administración IV. Sin embargo, las falsas alarmas pueden reducir la utilidad de un sistema de detección de oclusiones. Por consiguiente, es deseable usar un solo detector de presión aguas abajo que tenga requisitos de precisión menos restrictivos, evitándose al mismo tiempo las falsas alarmas.

Por lo tanto, los especialistas en la técnica han reconocido la necesidad de un sistema de control de tuberías de fluido que pueda detectar automáticamente oclusiones aguas arriba de la tubería de fluido y que minimice al mismo tiempo las falsas alarmas. Además, los especialistas en la técnica han reconocido la necesidad de reducir el coste de un sistema capaz de determinar tales condiciones de la tubería de fluido aguas arriba. La presente invención satisface estas necesidades, así como también otras.

De acuerdo con un primer aspecto de la presente invención, se proporciona un aparato de detección de condiciones de tuberías de fluido para detectar una condición de una porción aguas arriba de una tubería de administración de fluidos medicinales, acoplada entre un suministro de fluido medicinal en su extremo aguas arriba y un receptor de fluido medicinal en su extremo aguas abajo, una bomba de infusión acoplada a un segmento de la tubería de fluido situado entre los extremos aguas arriba y aguas abajo que, alternativamente, abre el segmento de tubería de fluido a la comunicación de fluido con el extremo aguas arriba y con el extremo aguas abajo de la tubería de fluido; donde el aparato comprende:

: un detector de presión acoplado a la tubería de fluido en una posición situada aguas abajo de la bomba y que detecta la presión existente en la tubería de fluido y proporciona una señal de presión como respuesta a dicha detección de presión; y

: un procesador que controla la señal de presión y determina la diferencia de presiones que se produce cuando el segmento de tubería de fluido se expone a la presión de un extremo de la tubería de fluido después de haberse expuesto a la presión del otro extremo de la tubería de fluido; caracterizado porque el procesador también determina el promedio de presiones durante un ciclo de bombeo y,

: basándose en la diferencia de presiones y en dicho promedio de presiones, el procesador proporciona una señal de condición que indica una condición de la tubería de fluido en dicha porción aguas arriba de dicha tubería de fluido.

La diferencia de presiones del fluido es el cambio temporal en la presión aguas abajo que se produce en el momento en el que el segmento de control de bombeo que tiene fluido a la presión de cabeza (es decir, en la toma o aguas arriba) se abre a la comunicación de fluido con el extremo aguas abajo de la tubería de fluido. Cuando se produce una oclusión en aguas arriba ("USO"), la presión aguas arriba se vuelve típicamente muy baja y puede formar un vacío parcial. Cuando el segmento de control de bombeo a baja presión aguas arriba se sitúa en comunicación fluida con la porción aguas abajo a mayor presión, se precipita fluido desde la porción aguas abajo al interior del segmento de control de bombeo, provocando de esta manera una caída temporal de presión en la presión de aguas abajo. La magnitud de esta caída de presión es la diferencia de presiones aguas abajo.

La presente invención discrimina falsos indicadores de oclusión aguas arriba mediante comparación del promedio de presiones con una presión umbral, donde la presión umbral es una variable determinada a partir de la diferencia de presiones.

La invención controla la presión aguas abajo durante un ciclo de bombeo para determinar un promedio de presiones aguas abajo. El sistema usa la diferencia de presiones para determinar un valor de presión umbral. El sistema compara el promedio de presiones con la presión umbral para detectar una oclusión aguas arriba. En otro aspecto adicional, el sistema preferiblemente activa una alarma de oclusión si una o más revoluciones consecutivas del mecanismo de bombeo dan como resultado promedios de presiones que superan a las presiones umbral.

Preferiblemente, la diferencia de presiones se usa para determinar dos presiones umbral; una presión umbral primera o primaria y una presión umbral segunda o preventiva. Cuando el promedio de presiones aguas abajo es mayor que cualquiera de las dos presiones umbral, no se indica oclusión. Cuando el promedio de presiones es menor que la presión umbral primaria, se indica una oclusión aguas arriba. La presión umbral segunda o preventiva, que es típicamente mayor que la primaria, se usa para indicar una oclusión potencial aguas arriba.

Si el promedio de presiones es menor que la presión umbral preventiva pero mayor que la presión umbral primaria, el sistema supone que la presencia o ausencia de una oclusión aguas arriba está indeterminada. En tal situación, el sistema inicia preferiblemente un ensayo de confirmación para determinar la presencia o ausencia de una oclusión aguas arriba. Típicamente, tal ensayo implica una inversión temporal del mecanismo de bombeo para una porción específica del ciclo giratorio del mecanismo. Para cada inversión temporal, la nueva diferencia de presión se controla y se compara contra un límite post-inversión. Dependiendo de la comparación de la diferencia de presiones obtenida después de la inversión con respecto al límite, el sistema puede ajustar el umbral de presión preventiva adaptando con ello el sistema para disminuir los casos de falsas alarmas.

De acuerdo con otro aspecto de la presente invención, se proporciona un método para detectar las condiciones de un sistema de administración de fluido que incluye una tubería de fluido que tiene un extremo aguas arriba acoplado a un suministro de fluido y un extremo aguas abajo acoplado a un receptor de fluido, donde el sistema de administración tiene una bomba de infusión para funcionar sobre un segmento de bombeo de la tubería de fluido para controlar el flujo del fluido de dicha tubería, estando el fluido aguas arriba de los medios de control de flujo a la presión de cabeza, y comprendiendo el método las etapas de:

(a): controlar el flujo de fluido a través de la tubería de fluido en el segmento de bombeo entre los extremos aguas arriba y aguas abajo;

(b): exponer alternativamente el segmento de bombeo a la presión de fluido existente en el extremo aguas arriba de la tubería de fluido y a la presión de fluido existente en el extremo aguas abajo de la tubería de fluido;

(c): detectar la presión aguas abajo del segmento de bombeo y proporcionar una señal de la presión;

(d): controlar la señal de la presión y determinar la diferencia de presiones aguas abajo entre el segmento de bombeo expuesto a la presión aguas abajo y el expuesto a la presión aguas arriba;

(e): determinar una presión umbral primaria en función de dicha diferencia de presiones aguas abajo;

(f): controlar y determinar un promedio de presiones aguas abajo durante un ciclo de bombeo;

(g): comparar el promedio de presiones durante el ciclo de bombeo con dicha presión umbral primaria; y

(h): generar una señal de oclusión aguas arriba como respuesta, cuando dicho promedio de presiones es menor que dicha presión umbral primaria.

Otros aspectos y ventajas de la invención se pondrán en evidencia con la siguiente descripción detallada y con los dibujos adjuntos que ilustran a título de ejemplo las características de la invención.

Breve descripción de los dibujos

La fig.1 es un diagrama de bloques de un sistema para detectar oclusiones aguas arriba en una tubería de fluido que incorpora los principios de la invención cuando se aplica a un sistema de infusión intravascular de fluido;

las figs. 2A, 2B y 2C son diagramas del funcionamiento de una bomba lineal peristáltica sobre un segmento de tubería elástica que presenta en particular el establecimiento de un segmento elástico de control de fluido;

la fig. 3 es un diagrama que representa la presión de fluido aguas abajo cuando un segmento de control de bombeo a la presión de cabeza se abre para tener comunicación fluida con un extremo aguas abajo de una tubería de fluido;

la fig. 4 es un diagrama que presenta la relación entre el promedio de presiones aguas abajo, la diferencia de presiones, una presión umbral primaria, y una presión umbral preventiva;

la fig. 4A es un diagrama que presenta una relación modificada entre una diferencia de presiones, un promedio de presiones aguas abajo, una presión umbral primaria, y una presión umbral preventiva negativamente ajustada;

la fig. 4B es un diagrama que presenta una relación modificada entre una diferencia de presiones, un promedio de presiones aguas abajo, una presión umbral primaria, y una presión umbral preventiva positivamente ajustada;

la fig. 5 es un diagrama de flujo que presenta el ensayo lógico de oclusión aguas arriba efectuado en otra realización de la invención;

la fig. 6 presenta una onda de presión de fluido de aguas abajo sometida a recortado; y

la fig. 7 es un diagrama de flujo que presenta el ensayo de confirmación de inversión de bombeo efectuado en una realización de la invención.

Descripción detallada de las realizaciones preferidas

Consultando ahora los dibujos con más particularidad, donde los mismos números de referencia designan los mismos elementos o elementos correspondientes entre las diversas vistas, en la fig. 1 se representa un sistema 10 para detectar oclusiones en una tubería de fluido aguas arriba de una posición de control. Una tubería 12 de fluido, que puede ser un conjunto de administración formado por tubería flexible, se sitúa entre un suministro 14 de fluido y un paciente 16 y comprende una porción 18 aguas arriba, una porción 20 aguas abajo y un segmento 22 flexible de bombeo (representado en las figs. 2A, 2B y 2C) accionado por la bomba 24. En este caso, el suministro 14 de fluido está compuesto por una botella invertida. El segmento 22 flexible de bombeo se acciona por un dispositivo de control de flujo que, en esta realización, comprende una bomba 24 de infusión, para formar una cámara flexible como se describirá con mayor detalle más adelante. Un detector 26 de presión está acoplado a la porción 20 aguas abajo para detectar la presión aguas abajo y proporcionar una señal representativa de dicha presión detectada. Al detector 26 de presión se acopla un convertidor 28 de analógico-a-digital para proporcionar una señal digital para un procesador 30 de señales, que en este caso se muestra como un microprocesador, que es parte del aparato del conjunto de
bombeo.

En la realización de la fig. 1, la porción 18 aguas arriba tiene un extremo 19 aguas arriba que está conectado a la botella 14 de suministro a través de una cámara 32 de goteo. La porción 18 aguas arriba suministra fluido a la bomba 24 de infusión que, en la realización de las figs. 2A, 2B y 2C, es una bomba lineal peristáltica de tipo de dedos. La presión del fluido a la entrada 34 de la bomba será la presión de aguas arriba o de "cabeza". Para accionar los dedos 40 peristálticos de la bomba 24 lineal peristáltica se usa un motor 36 y elementos 38 electrónicos de control. Los elementos 38 electrónicos de control y el motor 36 son capaces de invertir temporalmente la bomba 24 de infusión en un número seleccionado de grados de giro en una porción específica del ciclo giratorio de la bomba.

En esta realización, el sistema de bombeo también comprende el microprocesador 30, una memoria 42, una alarma 44, un panel 46 de control del operador y una pantalla 48 de presentación. La unidad 48 de presentación, una opción que puede ser deseable en diversas aplicaciones de la invención, puede comprender un monitor o grabadora de banda de diagrama para presentar diversos parámetros tales como la presión aguas abajo, la diferencia de presiones y el promedio de presiones aguas abajo determinados por el microprocesador 30. En el extremo 21 aguas abajo de la porción 20 aguas abajo está montada una cánula 50, usada para conectar la porción 20 aguas abajo con el sistema vascular del paciente 16. La bomba 24 suministra el fluido parenteral al paciente 16 a una velocidad seleccionada y a una presión que puede ser diferente de la presión aguas arriba. En una realización, todos los elementos representados por bloques en la fig. 1 están situados en un alojamiento común.

En algunos sistemas anteriores, la señal de salida del detector 26 de presión se procesa para detectar la existencia de una infiltración u oclusión aguas abajo, o de otra condición. Algunos de estos sistemas se mencionan en la sección precedente de antecedentes. Así pues, en algunos sistemas de bombeo ya está instalado un detector 26 de presión que puede suministrar una señal de presión aguas abajo.

Al microprocesador 30 y al panel 46 de control también está asociada una alarma 44 que responde a comparaciones de datos de presión con una o varias presiones umbral de referencia, de acuerdo con la discusión que se efectúa más adelante.

Una bomba peristáltica lineal típica funciona ocluyendo consecutivamente un segmento de tubería flexible por medio de dedos de oclusión activados por leva o conducidos por leva. La presión se aplica a lugares adyacentes consecutivos de la tubería, empezando en el extremo de entrada de la bomba y trabajando hacia el extremo de salida. Al menos un dedo siempre está presionando con suficiente presión como para ocluir a la tubería. Como asunto práctico, un dedo no debe dejar de ocluir la tubería hasta que el dedo siguiente ya la haya ocluido; por lo tanto, en ningún momento hay una trayectoria fluida directa desde la entrada hasta la salida de la bomba.

Consultando ahora las figs. 2A y 2B, se representa el funcionamiento de una bomba 24 peristáltica lineal en la formación de un segmento 22 de control de bombeo a la presión de cabeza. La bomba 24 peristáltica mostrada es de un tipo de doce dedos, pero también se pueden usar con la invención otros tipos de bombas, tales como bombas que utilizan rodillos peristálticos u otros dispositivos similares. La invención también se puede usar con bombas de tipo de pistón, tales como las mostradas en la Patente de Estados Unidos 4.872.873 de Gorton et al.

Los dedos de la bomba peristáltica, indicados colectivamente por el número 40, crean una zona móvil de oclusión a través de la longitud de un segmento 22 flexible de control de bombeo. En la fig. 2A, la parte última aguas abajo del segmento flexible de bombeo o salida de la bomba 52 se ocluye por el último dedo 54 peristáltico aguas abajo, mientras que el primer dedo 56 peristáltico aguas arriba no ha ocluido todavía el segmento 22 de control de bombeo en la entrada 34 de la bomba. Por lo tanto, el fluido a la presión aguas arriba fluye al interior del segmento 22 de bombeo desde la porción 18 aguas arriba, pero se impide que se comunique con el fluido de la porción 20 aguas abajo por la oclusión provocada por el último dedo 54 peristáltico aguas abajo. Por lo tanto, el segmento 22 de bombeo está en este momento a la presión aguas arriba o presión de cabeza.

En la fig. 2B, se representa la formación de un segmento 22 aislado de control de bombeo de fluido a la presión aguas arriba. Como se ha discutido anteriormente, el primer dedo 56 aguas arriba ocluye la tubería 12 de fluido antes de que el dedo 54 de oclusión aguas abajo se retire, con lo que se impide un flujo fluido directo entre el suministro 14 de fluido y el paciente 16. Por lo tanto, existe un punto en el tiempo en el que los dos dedos 54 y 56 ocluyen la tubería de fluido como se representa en la fig. 2B, con lo que se forma la cámara de fluido aislado que tiene fluido atrapado a la presión aguas arriba.

En la fig. 2C, el primer dedo 56 peristáltico aguas arriba continúa ocluyendo al segmento 22 de bombeo mientras que el último dedo 54 aguas abajo se retira de la posición de oclusión. El fluido a la presión aguas arriba, que ha estado aislado en el segmento 22 de bombeo, está ahora libre para comunicarse con el fluido existente en la porción 20 aguas abajo. Por lo tanto, como se representa en las figs. 2A, 2B y 2C, el segmento 22 de bombeo está alternativamente en comunicación fluida con la porción 18 aguas arriba y con la porción 20 aguas abajo de la tubería de fluido.

Cuando el último dedo 54 peristáltico aguas abajo se retira permitiendo con ello la comunicación fluida entre la porción 20 aguas abajo y el segmento 22 de bombeo, el primer dedo 56 peristáltico aguas arriba ya ha ocluido la tubería de fluido. Por lo tanto, una embolada de fluido a la presión aguas arriba, siendo la embolada la cantidad almacenada en la cámara aislada formada en la fig. 2B en el segmento 22 de bombeo, se libera al interior de la porción 20 aguas abajo de la tubería de fluido. Con esta liberación, se iguala la presión existente en el segmento 22 de bombeo con la presión existente en la porción 20 aguas abajo. Se produce una diferencia temporal de presiones que se detectará por el detector 26 de presión aguas abajo.

Como el fluido almacenado en el segmento 22 de control de bombeo está a la presión aguas arriba, la diferencia de presiones es proporcional a la diferencia de presiones entre las porciones aguas arriba y aguas abajo de la tubería de fluido. En el caso de una oclusión aguas arriba, la bomba producirá una gran presión negativa, es decir, inferior a la atmosférica, muy rápidamente. Por lo tanto, cuando hay una oclusión aguas arriba, se crea una presión negativa en el segmento 22 de bombeo cuando dicho segmento 22 de bombeo está en comunicación fluida con la porción 18 aguas arriba. La presión negativa puede hacer que las paredes del segmento 22 de bombeo se hundan parcialmente. Cuando el segmento 22 de bombeo se sitúa posteriormente en comunicación fluida con la porción 20 aguas abajo de la tubería 12 de fluido, se produce una aspiración de fluido desde la porción 20 aguas abajo hacia el segmento 22 de bombeo, debida al vacío parcial producido en el segmento 22 de bombeo. Esto da como resultado una gran diferencia de presiones negativa en el detector 26 de presión que es identificable fácilmente.

Por sí misma, una gran diferencia de presiones negativa es un fuerte indicador de una oclusión aguas arriba. Sin embargo, se pueden producir grandes diferencias de presiones en ausencia de una oclusión aguas arriba. Por ejemplo, también se pueden generar grandes diferencias de presiones por altas presiones aguas abajo. Por consiguiente, se usa una gran diferencia de presiones junto con otros indicadores para evitar falsas alarmas.

La fig. 3 representa un trazado de la presión de fluido aguas abajo cuando el segmento 22 de control de bombeo que contiene fluido a la presión aguas arriba se abre para tener comunicación fluida con la porción aguas abajo. En una realización preferida, la diferencia 60 de presiones se detecta por un algoritmo de diferencia deslizante de seis muestras que promedia las dos muestras 62 finales en un valor 64 alto y las dos primeras muestras 66 en un valor 68 de fondo como se muestra en la fig. 3. El valor 64 alto corresponde a una estimación de la presión justo antes de que el segmento de bombeo se abra para permitir la comunicación fluida con la porción aguas abajo, mientras que el valor 68 de fondo corresponde a una estimación de la presión justo después de la apertura del segmento de bombeo. La diferencia 60 de presiones se define como la diferencia entre el valor 64 alto y el valor 68 de fondo. La ventana del algoritmo se especifica paramétricamente en términos de número de etapa de motor (o parámetro similar, dependiendo del mecanismo particular de bombeo) de forma que el algoritmo de diferencia deslizante va desde justo antes hasta justo después de que el segmento de bombeo se abra para permitir la comunicación fluida con la porción aguas abajo. Por ejemplo, en una bomba peristáltica de doce miembros (tal como una bomba lineal peristáltica de doce dedos), el algoritmo de diferencia deslizante empieza antes de la transición 12:1 de leva y termina después de la transición 12:1.

Aunque se ha descrito un algoritmo particular con respecto a la fig. 3, que es meramente una realización, también se pueden usar otros métodos de detección de la diferencia de presiones, dependiendo el método particular de la aplicación particular.

El control de la presión aguas abajo a lo largo del tiempo permite que se determine un promedio de presiones aguas abajo de la bomba. El promedio de presiones es una presión media determinada sobre una revolución completa del motor de la bomba. La presión media P_{med} se puede determinar usando diversas fórmulas, incluyendo:

P_{med}=\frac{\int\limits^{360}_{0}P(\theta)d\theta}{360}

para bombas que tienen un ciclo de 360 grados, y

P_{med} = \frac{\sum\limits^{última \ etapa}_{primera \ etapa} P(n)}{última \ etapa-primera \ etapa \ + \ 1}

para bombas que tienen un ciclo escalonado. El promedio de presiones se usa para determinar la existencia de una oclusión aguas arriba por comparación con una presión umbral primaria y, en una realización preferida, con un umbral secundario o preventivo. Además, en otro aspecto, el promedio de presiones se usa para diferenciar entre una oclusión aguas abajo y una oclusión aguas arriba. No se determinará una oclusión aguas arriba cuando el promedio de presiones aumenta a una velocidad indicativa de una oclusión aguas abajo. Las oclusiones aguas arriba se asocian con la disminución del promedio de presiones o con un promedio de presiones de estado constante. En caso de que el promedio de presiones tenga una pendiente positiva de más de unos mmHg, no se indica una oclusión aguas arriba y el sistema no declarará una.

La fig. 4 muestra la relación entre la diferencia de presiones, el límite de diferencia de presiones, el promedio de presiones y las presiones umbral primaria y preventiva. Se presentan cuatro regiones distintas. La primera región 70 corresponde a una situación en la que la diferencia de presiones es tan baja que, independientemente del promedio de presiones, no se determina que existe oclusión aguas arriba. Esta región 70 incluye diferencias de presiones que son menores que (es decir, que están a la izquierda de) la línea 71 de límite de diferencia de presiones. En una realización, la línea de límite se fijó dentro del intervalo de 110 a 130 mmHg, con una fijación nominal de 125 mmHg.

La segunda región 72, también conocida como la región de oclusión determinada, corresponde a situaciones en las que la diferencia de presiones supera a la línea 71 de límite de diferencia de presiones y el promedio de presiones es menor que la presión umbral primaria, como se indica por la línea 74 de umbral primario. Cuando existe esta combinación de presiones, el sistema determina que existe una oclusión aguas arriba.

La tercera región 76 corresponde a una situación en la que, aunque se detecta una diferencia de presiones relativamente alta, el promedio de presiones también es relativamente alto y está por encima de la presión 74 umbral primaria y del umbral 80 secundario (es decir, preventivo). Por lo tanto, en la tercera región 76, se determina que no existe ninguna oclusión.

La cuarta región 78, conocida como la región de posible oclusión aguas arriba o región preventiva, corresponde a una situación en la que la diferencia de presiones es superior a (es decir, está a la derecha de) la línea 71 de límite de diferencia de presiones y el promedio de presiones está por encima del umbral 74 primario, pero por debajo del umbral 80 secundario o preventivo. Cuando la diferencia de presiones y el promedio de presiones están dentro de esta tercera región 78 o región de posible USO (oclusión aguas arriba) durante una o más revoluciones del ciclo de bombeo, el sistema activa un ensayo de confirmación de inversión de bomba, para validar la presencia o ausencia de una oclusión aguas arriba. El ensayo de inversión de bomba se discute con mayor detalle más adelante, en relación con la fig. 7

La cuarta región 78 está limitada en dos lados por la línea 80 de umbral preventivo y por la línea 74 de umbral primario, que corresponden a los valores de umbral preventivo y de umbral primario, respectivamente, y está limitada en un tercer lado por la línea 71 de límite de diferencia de presiones. En la presente realización, la línea 74 de umbral primario no variará durante el funcionamiento del sistema. Sin embargo, la línea 80 de presión umbral preventiva es adaptable y se puede ajustar durante el funcionamiento del sistema, para impedir ensayos innecesarios de confirmación de inversión de bomba o para intensificar la sensibilidad del sistema.

En una realización, el umbral primario se determina de acuerdo con:

Umbral Primario = \left(\frac{1}{K}\right) \times (Dif. Pres. - Límite Dif. Pres.) + P Intersec.

donde:

K=\frac{C_{tubo \ fluido}}{C_{tubo \ fluido}+C_{aguas \ abajo}}

C_{tubo \ fluido} =: elasticidad en \mul/mmHg del segmento de bombeo desde la toma hasta el último dedo aguas abajo

C_{aguas \ abajo} =: elasticidad en \mul/mmHg del tubo de fluido aguas abajo hacia el paciente

P Intersec.: el punto 81 de intersección de la línea 74 de umbral primario con la línea 71 de límite de diferencia de presiones (fig. 4) cuando la línea de umbral primario está compuesta por una línea recta (como se muestra en líneas de trazos). En una realización, P Intersec. corresponde a 0 mmHg.

En una realización, K varía de 0,320 a 0,350, con un valor nominal de 0,333.

La línea umbral primaria mostrada en la fig. 4 comprende una porción 77 horizontal que forma un ángulo con la porción 74 principal. Como se muestra en la fig. 4, si la línea 74 de umbral primario permaneciera recta, tendría un punto de intersección con la línea 71 de límite de diferencia de presiones en el punto 81. Entre la porción de línea de trazos de la línea 74 de umbral, la porción 77 doblada en ángulo y la línea 71 de límite, se forma un triángulo 83. Como en una realización se observó que el detector de presión tenía una desviación de la cantidad indicada por el punto 75 (75 mmHg), la porción 77 doblada se usó para agregar el triángulo 83 a la primera región 72, de forma que se determinaría que las combinaciones de presión de este área 83 triangular serían USO (oclusiones aguas
arriba).

En una realización, la línea 80 de umbral preventivo se determina de acuerdo con:

Umbral Preventivo = \frac{1}{K} (Dif. Pres. - Límite Dif. Pres.) + B Intersec.

donde:

B Intersec.: el punto 79 de intersección de la línea de umbral preventivo con la línea 71 de límite de diferencia de presiones. En una realización, B Intersec. puede variar de un punto mínimo de 0 mmHg a un punto máximo de 300 mmHg, correspondiendo el punto mínimo de B Intersec a P Intersec.

Cuando una combinación particular de diferencia de presiones y de promedio de presiones, tal como la combinación indicada por el punto 82, está dentro de la cuarta región 78 preventiva y se inicia un ensayo de confirmación de inversión de bombeo (descrito más adelante) que determina que no existe oclusión alguna aguas arriba, la línea 80 de umbral de presión preventiva se puede ajustar (adaptar) en la dirección negativa, como se describe más adelante. La cantidad de ajuste se determina mediante datos empíricos y varía dependiendo del aparato y circunstancias particulares. En una realización, el factor de ajuste fue igual a aproximadamente 25 mmHg. En cualquier caso no se permite ajuste alguno que pueda bajar el umbral preventivo hasta un punto situado por debajo del umbral primario.

La fig. 4A muestra una línea 80a resultante de presión umbral preventiva, negativamente ajustada, y un nuevo B Intersec 79a que reduce la región 80 preventiva de forma que deja de incorporar la combinación de diferencia de presiones y promedio de presiones, indicada por el punto 82, bajando de esta forma la sensibilidad.

Nuevo B Intersec (inferior) = B Intersec (anterior) - (Umbr. Prev. Ant. - Prom. Pres.) - \Delta

donde:

\Delta =: una presión fijada que, en una realización, varía de 40 a 100 mmHg y nominalmente se ha seleccionado para que sea de 75 mmHg.

La línea 80 de presión umbral preventiva también se puede ajustar positivamente para aumentar la región 78 preventiva y, por lo tanto, aumentar la sensibilidad del sistema. Tal ajuste se puede efectuar cuando, por ejemplo, la línea 80a de presión umbral preventiva se ha ajustado anteriormente de forma negativa para acomodar las combinaciones anteriores de diferencia de presiones/promedio de presiones, pero las actuales combinaciones de diferencias de presiones/promedio de presiones están situadas bastante más allá de la línea 80a de umbral preventivo, negativamente ajustada, y de la línea 80 anterior no ajustada. Por ejemplo, en la realización mostrada en la fig. 4B, la línea 80a de umbral preventivo negativamente ajustada estaba negativamente ajustada en una cantidad x, pero las condiciones operativas actuales están dentro de un área situada alrededor del punto 84 que está por encima de la línea 80a de umbral preventivo negativamente ajustada, en un factor mayor que 2*x. En tales circunstancias, se puede realizar un ajuste positivo para crear una línea 80b de umbral preventivo positivamente ajustada.

En una realización, el ajuste positivo se efectúa en una cantidad igual a la mitad de la diferencia entre la línea 80a de umbral preventivo negativamente ajustada y la combinación 84 actual de diferencia de presiones/promedio de presiones. Por lo tanto, una línea 80b de umbral preventivo positivamente ajustada, con un B Intersec. 79b positivamente ajustado, aumenta la región 78 preventiva mientras que sigue excluyendo las condiciones operativas actuales.

Nuevo B Intersec. (más alto) = Prom. Pres. - \Delta-\frac{1}{K} (Dif. Pres.- Límite Dif. Pres.)

En una realización, la línea de umbral preventivo únicamente se puede mover en la dirección positiva cuando se ha bajado previamente como resultado de un ensayo de inversión de bombeo y ese ensayo de inversión de bombeo se ha producido más de cuatro revoluciones de bomba antes. Además, no se puede mover a una posición situada por encima del promedio máximo de presiones (el máximo para B Intersec.).

En una realización preferida, el sistema efectúa una comparación del promedio de presiones con las presiones umbral, una vez por cada revolución de la bomba peristáltica. En una realización adicional, el sistema requiere que un promedio de presiones esté por debajo de la presión umbral primaria durante un número predeterminado, tal como 3, de revoluciones sucesivas de la bomba, antes de que se genere una alarma de oclusión aguas arriba.

En una realización preferida, los umbrales se calculan basándose en cada diferencia de presiones. En otra realización, las presiones de umbral se seleccionan de una lista o tabla de presiones umbral almacenadas en la memoria 42 (fig. 1).

La fig. 5 es un diagrama de flujo que presenta el análisis de oclusiones aguas arriba efectuado en una realización de la invención. En la realización de la fig. 5, cuando se activa el sistema de detección de oclusiones (etapa 90), se fija inicialmente un contador n con un valor de cero (etapa 92). El sistema controla la presión del fluido aguas abajo, mediante señales frecuentes o continuas de presión procedentes de un detector de presión (etapa 94).

Cuando la bomba abre el segmento de control de bombeo para comunicación con la porción de aguas abajo de la tubería de fluido, que en la realización presentada es cuando se detecta la transición 12:1 de leva (etapa 96), el sistema determina la diferencia resultante de presiones (etapa 98). Se analiza la señal de diferencia de presiones para comprobar la presencia de un recortado (etapa 99).

En la fig. 6, la onda 180 de presión, proporcionada por el detector de presión, ha empezado a indicar una diferencia de presiones, pero entonces se ha truncado 182 o "recortado". Sin embargo, las condiciones altamente humedecidas aguas abajo también pueden dar como resultado ondas que parecen estar aplanadas y que se asemejan a la onda con forma recortada presentada en la fig. 6. Por lo tanto, el sistema analiza los datos de presión adicionalmente antes de que se considere que existe una onda con forma recortada. En una realización, el promedio de presiones debe ser menor que cero y tiene que existir una diferencia de presiones de al menos 50 mmHg antes de que el sistema considere que una onda puede ser un candidato para recortado. Es decir, debe existir primero una diferencia de presiones de al menos 50 mmHg negativos 184 con respecto al valor 64 alto. Una vez que se ha determinado que se está proporcionando una señal de diferencia de presiones, el procesador controla muestras sucesivas de la señal de presión. Si la suma de las diferencias entre un número seleccionado de muestras sucesivas, tal como las siete muestras 186 de la fig. 6, está por debajo de un umbral predeterminado, el procesador determina que se produce el recortado. La presión real existente en la tubería de fluido se muestra en la fig. 6 mediante líneas de trazos.

En un análisis, se determina que existe recortado cuando se cumple la siguiente condición:

\sum\limits_{n=1}|(P_{n}-P_{n-1})|<Umbral \ de \ Recortado \

donde:

n =: el número de la muestra particular, donde siete muestras se numeran de 0 a 6

P_{n} =: la presión detectada

En una realización, se seleccionó un umbral de recortado de 3 mmHg.

En relación de nuevo con la fig. 5, si se ha encontrado recortado, el conteo de n se aumenta en una unidad (etapa 110). Como se puede observar, si el procesador encuentra una señal recortada en tres señales sucesivas de diferencia de presiones (etapa 112), se activa la alarma (etapa 126).

El sistema también compara la diferencia de presiones con el límite 71 de diferencia de presiones (etapa 100) y si la diferencia está por debajo del límite, el número n se repone a cero (etapa 102) independientemente del promedio de presiones. Sin embargo, si la diferencia de presiones supera al límite 71, el sistema determina las presiones umbral primaria y preventiva correspondientes (etapa 104). El sistema también calcula el promedio de presiones del fluido (etapa 106), preferiblemente para el ciclo de bombeo que acaba de terminar con la transición 12:1 de leva. Dependiendo de la realización particular, el promedio de presiones del fluido se puede calcular y actualizar continuamente. El sistema compara el promedio de presiones con el umbral primario de presión (etapa 108).

Si el promedio de presiones es menor que la presión umbral primaria, se indica una oclusión y el sistema aumentará el número n en una unidad (etapa 110), determina si n es igual a tres (etapa 112) y si no es igual a tres, no se activa la alarma de oclusión, y el sistema controla ciclos de bombeo siguientes hasta que tres ciclos consecutivos muestran que el promedio de presiones está por debajo de la presión umbral primaria. Si n es igual a tres, se proporciona una alarma (etapa 126).

Si el promedio de presiones es mayor que la presión umbral primaria correspondiente, el sistema de la realización mostrada compara el promedio de presiones con el umbral preventivo (etapa 114). Si el promedio de presiones no es menor que el umbral preventivo, el sistema repone el número n a cero (etapa 116) y repite el proceso de control. Sin embargo, si el promedio de presiones es menor que el umbral preventivo, el sistema agrega una unidad al número n (etapa 118) y determina si n es igual a tres (etapa 120). Si n no es igual a tres, el sistema repite el proceso de control retornando a la etapa 94. Si n es igual a tres, el sistema pone en marcha el ensayo 122 de confirmación de inversión de bombeo. El ensayo se controla para verificar si hay confirmación de una oclusión aguas arriba (etapa 124) y si se confirma que existe una oclusión aguas arriba, se proporciona una alarma (etapa 126). Si no se confirma oclusión alguna aguas arriba, se ajusta el umbral preventivo (etapa 128) y se repite el proceso de control en la etapa 94 después de reponer el número n a cero (etapa 130).

En la realización anteriormente discutida con respecto a la fig. 5, se usa la diferencia de presiones para determinar un umbral de promedio de presiones, comparándose entonces el promedio de presiones con el umbral para detectar USO (oclusiones aguas arriba). Sin embargo, como la diferencia de presiones y el promedio de presiones están relacionados paramétricamente, el sistema también podría detectar oclusiones aguas arriba si se invirtiera la lógica, es decir, si se usara el promedio de presiones para determinar un umbral de diferencia de presiones, y se comparara entonces la diferencia de presiones con el umbral para detectar oclusiones aguas arriba. Más específicamente, se podría usar el promedio de presiones para determinar un umbral primario (es decir, determinativo) de diferencia de presiones y un umbral secundario o preventivo de diferencia de presiones. Si la diferencia de presiones es mayor que el umbral primario de diferencia de presiones, se indica una oclusión aguas arriba. Si la diferencia de presiones es menor que la diferencia primaria de presiones pero mayor que la diferencia preventiva de presiones, se indica una posible oclusión aguas arriba. Si la diferencia de presiones es menor que ambos umbrales primario y preventivo de presiones, no se indica oclusión alguna aguas arriba.

La fig. 7 es un diagrama de flujo que muestra un ensayo de confirmación de inversión de bombeo del tipo indicado en la etapa 122 de la fig. 5. Las etapas mostradas en la realización de la fig. 7 son específicas de un mecanismo de bombeo accionado por leva de doce dedos, pero el enfoque general implicado es aplicable a una diversidad de mecanismos de bombeo.

Cuando, en la realización mostrada en la fig. 5, el sistema detecta una posible oclusión aguas arriba en tres revoluciones consecutivas de bombeo, el sistema inicia un ensayo de confirmación de inversión de bombeo (etapa 122) en el que se genera una diferencia de presiones post-inversión mediante inversión del motor de bombeo, que hace que el dedo doce ocluya el segmento de bombeo y aísle el segmento de bombeo con respecto a la presión aguas abajo (etapa 132). A continuación, el primer dedo aguas arriba se retira del segmento de bombeo (etapa 134) con lo que el segmento de control de bombeo se expone a la presión aguas arriba. El funcionamiento del motor de detiene brevemente para permitir que se iguale la presión del segmento de bombeo con la presión aguas arriba (etapa 136). El motor de la bomba retorna a un funcionamiento hacia adelante, con lo que el primer dedo aguas arriba ocluye al segmento de bombeo y aísla al segmento de control de bombeo 22 (fig. 2B) con respecto a la presión aguas arriba (etapa 138) de forma que contiene fluido a la presión aguas arriba. Después de un breve retraso (etapa 140), el último dedo aguas abajo se retira del segmento de bombeo (etapa 142) con lo que el segmento de control de bombeo se abre para comunicación fluida con la porción aguas abajo. El retraso (etapa 140), que en una realización dura aproximadamente diez segundos, permite que la presión aguas abajo se diluya. Este retraso es importante cuando se produce una gran diferencia de presiones como resultado de la acumulación de presión de aguas abajo como consecuencia de una alta resistencia a la circulación aguas abajo. El retraso permite que la presión aguas abajo se disipe según el fluido fluye a través de dicha resistencia, con lo que se reduce la diferencia de presiones de post-inversión.

La diferencia de presiones de post-inversión (etapa 144) se determina cuando el segmento de control de bombeo se sitúa en comunicación fluida con la porción aguas abajo de la tubería de fluido, lo que se produce cuando el último dedo de oclusión aguas abajo, que en esta realización es el dedo doce, se retira del segmento de bombeo. La diferencia de presiones de post-inversión se compara con un límite de diferencia de presiones post-inversión (etapa 146) para determinar la presencia (etapa 148) o ausencia (etapa 150) de una obstrucción.

Como no se ha producido un ciclo completo de post-inversión de la bomba en el momento en que se determina la diferencia de presiones de post-inversión, no hay disponibles datos suficientes para determinar un promedio de presiones post-inversión para un ciclo completo de bombeo. Por consiguiente, el ensayo de confirmación únicamente se basa en la comparación de la diferencia de presiones de post-inversión con el límite de diferencias de presiones de post-inversión. Preferiblemente, el límite de diferencias de presiones de post-inversión se fija a un valor que es menor que el límite 71 de diferencias de presiones. En una realización, presentada en la fig. 4, el límite 177 de presiones de post-inversión se fijó en un valor dentro del intervalo de 80-100 mmHg y se fijó nominalmente en 100 mmHg, que corresponde a aproximadamente un 80% del límite 71 de diferencias de presiones.

Si la diferencia de presiones de post-inversión está por debajo del límite 177 de diferencias de presiones de post-inversión, el sistema determina que no existe oclusión alguna en aguas arriba y adapta consecuentemente la presión umbral preventiva. Si la diferencia de presiones de post-inversión está por encima del límite 177 de diferencias de presiones de post-inversión, el sistema determina que existe una oclusión en aguas arriba que estaba enmascarada anteriormente por una presión alta de aguas abajo.

El ensayo de confirmación de inversión de bombeo se define por la siguiente secuencia de sucesos:

1.: Se activa el ensayo de inversión de bombeo cuando, durante "n" revoluciones consecutivas de bombeo, el promedio de presiones es menor que la presión umbral preventiva pero es mayor que la presión umbral primaria (es decir, la combinación de diferencia de presiones/promedio de presiones está dentro de la región preventiva presentada en la fig. 4);

2.: El sistema calcula la posición final deseada del desplazamiento inverso de la bomba, que corresponde al punto en el que el segmento de control de bombeo se abre para permitir la comunicación con la porción de aguas arriba pero se cierra para la comunicación con la porción de aguas abajo;

3.: Se invierte el ciclo de bombeo hasta la posición final deseada;

4.: Se detiene la operación de bombeo en la posición final deseada durante un periodo deseado de tiempo para permitir que la presión de aguas abajo se diluya;

5.: Se reanuda el funcionamiento hacia adelante de la bomba;

6.: Se determina la diferencia de presiones aguas abajo de post-inversión que se produce cuando el segmento de control de bombeo se abre para permitir la comunicación con la porción aguas abajo;

7.: Si la diferencia de presiones de post-inversión supera al límite de diferencias de presiones de post-inversión, se considera que existe una oclusión y se activa una señal de alarma;

8.: Si la diferencia de presiones de post-inversión es menor que el límite de diferencias de presiones de post-inversión, se considera que no existe oclusión alguna y se continúa el funcionamiento de la bomba. El valor de la presión umbral preventiva se puede ajustar hacia abajo, como se ha discutido anteriormente con respecto a la fig. 4A, para evitar otros ensayos innecesarios de confirmación de inversión de bombeo.

Aunque se han descrito diversas realizaciones específicas, también se pueden usar otras realizaciones sin apartarse del alcance de la invención. Por ejemplo, se pueden usar otros tipos de bombas, si la bomba aloja una cámara flexible capaz de almacenar fluido a una de las presiones y, posteriormente, conectar la cámara a la porción de la tubería de fluido que está a la otra presión.

En vista de lo anterior, se puede apreciar que la presente invención proporciona un método y aparato sencillo y de bajo coste para detectar oclusiones aguas arriba en la tubería de fluido de un sistema de administración IV de fluido, sin necesidad de modificar los mecanismos peristálticos de bombeo existentes. En los sistemas IV en los que ya se ha instalado un detector de presión de aguas abajo, el procesamiento de las señales se puede modificar de acuerdo con la invención para proporcionar tal detección de condiciones aguas arriba. Situado en una configuración de aguas abajo, el sistema de la invención se puede adaptar fácilmente para detectar oclusiones aguas arriba en sistemas existentes de infusión IV de bomba peristáltica.

Claims

1. Un aparato (10) de detección de condiciones de una tubería de fluido, para detectar una condición en una porción (18) aguas arriba de una tubería (12) de administración de fluido medicinal, acoplada entre un suministro (14) de fluido medicinal en su extremo aguas arriba y a un receptor (50) de fluido medicinal en su extremo aguas abajo, una bomba (24) de infusión acoplada a un segmento (22) de tubería de fluido de la tubería (12) de fluido entre los extremos aguas arriba (19) y aguas abajo (21), que alternativamente abre el segmento (22) de tubería de fluido para permitir la comunicación fluida con el extremo (19) aguas arriba y con el extremo (21) aguas abajo de la tubería (12) de fluido, comprendiendo el aparato:

: un detector 26 de presión acoplado a la tubería (12) de fluido en una posición situada aguas abajo de la bomba (24) y que detecta la presión de la tubería (12) de fluido y proporciona una señal de presión como respuesta a dicha detección de presión; y

: un procesador (30) que controla la señal de presión y determina la diferencia de presiones que se produce cuando el segmento (22) de tubería de fluido se expone a la presión de un extremo de la tubería (12) de fluido después de haberse expuesto a la presión del otro extremo de la tubería de fluido; caracterizado porque el procesador (30) también determina el promedio de presiones durante un ciclo de bombeo y,

: basándose en la diferencia de presiones y en dicho promedio de presiones, el procesador proporciona una señal de condición que indica la condición de la tubería de fluido en dicha porción (18) de aguas arriba de la tubería de fluido.

2. El aparato de la reivindicación 1 en el que:

: el procesador (30) controla la señal de presión para determinar la diferencia de presiones que se produce cuando el segmento (22) de tubería de fluido que está a la presión aguas arriba se expone a la presión aguas abajo.

3. El aparato de la reivindicación 2 en el que:

: el procesador (30) proporciona la señal de condición que indica la condición de una tubería de fluido en dicha porción (18) aguas arriba de la tubería de fluido, basándose en la comparación del promedio de presiones con la diferencia de presiones.

4. El aparato de la reivindicación 1, en el que el procesador (30) determina una primera presión (74) umbral basada en la diferencia de presiones o en el promedio de presiones y compara el otro de los valores de diferencia de presiones o del promedio de presiones con dicho umbral (74) para determinar la señal de condición que indica la condición de la tubería de fluido en dicha porción (18) aguas arriba de la tubería (12) de fluido.

5. El aparato de la reivindicación 4 en el que:

: el procesador (30) compara el promedio de presiones con el primer umbral (74); y

: el procesador (30) proporciona una alarma de oclusión aguas arriba si el promedio de presiones es menor que el primer umbral (74).

6. El aparato de la reivindicación 5, en el que el procesador (30) únicamente proporciona una señal de alarma si el promedio de presiones es menor que el primer umbral (74) durante un número predeterminado de ciclos de bombeo.

7. El aparato de la reivindicación 4 en el que el procesador (30) inicia una secuencia predeterminada de flujo como respuesta a que la diferencia de presiones o a que el promedio de presiones supere al primer umbral (74), donde dicha secuencia predeterminada de flujo comprende el funcionamiento temporal de la bomba (24) en sentido inverso, seguido de la reanudación del funcionamiento en un sentido hacia adelante.

8. El aparato de la reivindicación 7 en el que:

: el procesador (30) determina un segundo umbral (80) de presiones; y

: el procesador (30) modifica el segundo umbral (80) donde la secuencia predeterminada de flujo hace que el procesador (30) determine que existe una oclusión aguas arriba.

9. El aparato de la reivindicación 7 en el que:

: el procesador (30) determina un segundo umbral (80) de presiones; y

: el procesador (30) modifica el segundo umbral (80) donde la secuencia predeterminada de flujo hace que el procesador (30) determine que no existe una oclusión aguas arriba.

10. El aparato de la reivindicación 4 en el que:

: el procesador (30) determina un segundo umbral (80) de presiones;

: basándose en el primer umbral (74) de presiones, en el segundo umbral (80) de presiones, en la diferencia de presiones y en el promedio de presiones, el procesador (30) proporciona una señal de condición que indica la condición de la tubería de fluido en dicha porción (18) de aguas arriba de la tubería (12) de fluido.

11. El aparato de la reivindicación 10 en el que:

: el procesador (30) compara el promedio de presiones con los umbrales primero (74) y segundo (80); y

: el procesador (30) proporciona una alarma de oclusión aguas arriba si el promedio de presiones es menor que el primer umbral (74) y no proporciona una alarma de oclusión aguas arriba si el promedio de presiones es mayor que el segundo umbral (80).

12. El aparato de la reivindicación 10 en el que:

: el procesador (30) inicia una secuencia predeterminada de flujo como respuesta a que el promedio de presiones supera al primer umbral (74) pero es menor que el segundo umbral (80), donde dicha secuencia predeterminada de flujo comprende el funcionamiento temporal de la bomba (24) en un sentido inverso, seguido por la reanudación del funcionamiento en un sentido hacia adelante; y

: el procesador (30) modifica el segundo umbral (80) donde la secuencia predeterminada hace que el procesador (30) determine que no existe oclusión alguna aguas arriba.

13. El aparato de la reivindicación 10 en el que:

: el procesador (30) modifica el segundo umbral (80) donde la secuencia predeterminada de flujo hace que el procesador (30) determine que existe una oclusión en aguas arriba.

14. El aparato de la reivindicación 10, en el que el procesador (30) controla a la bomba (24) para que efectúe una secuencia predeterminada de flujo como respuesta a que el promedio de presiones es mayor que el primer umbral (74) pero menor que el segundo umbral (80).

15. El aparato de la reivindicación 14 en el que el segundo umbral (80) se modifica cuando la secuencia predeterminada de flujo hace que el procesador (30) determine que existe una oclusión aguas arriba.

16. El aparato de la reivindicación 14 en el que el segundo umbral (80) se modifica en el caso en el que la secuencia predeterminada de flujo hace que el procesador (30) determine que no existe oclusión alguna en aguas arriba.

17. El aparato de la reivindicación 10 en el que:

: el procesador (30) compara la señal de diferencia de presiones con una presión de límite y determina que existe una condición predeterminada de fluido aguas arriba si la señal de diferencia de presiones es menor que la presión de límite; y

: el procesador (30) únicamente compara el promedio de presiones con los umbrales primero (74) y segundo (80) cuando la diferencia de presiones supera a la presión de límite.

18. El aparato de la reivindicación 1 en el que el procesador (30) controla la señal de diferencia de presiones para recortado; y

: el procesador (30) proporciona una señal de alarma de oclusión aguas arriba si se detecta recortado de la señal de diferencia de presiones.

19. Un método para detectar las condiciones de un sistema de administración de fluido que incluye una tubería (12) de fluido que tiene un extremo (19) aguas arriba que está acoplado a un suministro (14) de fluido y un extremo (21) aguas abajo que está acoplado a un receptor (50) de fluido, donde el sistema de administración tiene una bomba (24) de infusión para funcionar sobre un segmento (22) de bombeo de la tubería (12) de fluido, para controlar el flujo del fluido existente en la tubería (12) de fluido, donde el fluido aguas arriba de los medios (24) de control de flujo está a la presión de cabeza, y donde el método comprende las etapas de:

(a): controlar el flujo de fluido a través de la tubería (12) de fluido en el segmento (22) de bombeo entre los extremos aguas arriba (19) y aguas abajo (21);

(b): exponer alternativamente el segmento (22) de bombeo a la presión del fluido existente en el extremo (19) aguas arriba de la tubería (12) de fluido y a la presión del fluido existente en el extremo (21) aguas abajo de la tubería (12) del fluido;

(c): detectar la presión existente aguas abajo del segmento (22) de bombeo y proporcionar una señal de la presión;

(d): controlar la señal de la presión y determinar la diferencia de presiones aguas abajo entre el segmento (22) de bombeo expuesto a la presión aguas abajo y expuesto a la presión aguas arriba;

(e): determinar una presión (74) de umbral primaria en función de dicha diferencia de presiones aguas abajo;

(g): comparar el promedio de presiones durante un ciclo de bombeo con dicha presión (74) umbral primaria; y

(h): generar una señal de oclusión aguas arriba como respuesta a que dicho promedio de presiones es menor que dicha presión (74) umbral primaria.

20. El método de la reivindicación 19 que también comprende las etapas de:

(i): determinar una presión (80) umbral preventiva en función de dicha diferencia de presiones;

(j): comparar la diferencia de presiones aguas abajo con dicha presión (80) umbral preventiva; y

(k): generar una señal de oclusión potencial como respuesta a que dicho promedio de presiones es menor que dicha presión (80) umbral preventiva.

21. El método de la reivindicación 20 en el que, como respuesta a una señal de oclusión potencial, el método también comprende las etapas de:

(l): invertir el funcionamiento de dichos medios (24) de control de flujo para abrir el extremo aguas arriba (34) del segmento (22) de bombeo;

(m): reanudar el funcionamiento hacia adelante de dichos medios (24) de control de flujo para abrir el extremo (52) de aguas abajo del segmento (22) de bombeo;

(n): determinar una diferencia de presiones de post-inversión aguas abajo que se produce cuando se abre el extremo aguas abajo del segmento (22) de bombeo;

(o): comparar dicha diferencia de presiones de post-inversión con una presión de límite de post-inversión; y

(p): generar una señal de oclusión en aguas arriba si dicha diferencia de presiones de post-inversión supera a dicha presión de límite de post-inversión.

22. El método de la reivindicación 21 que también comprende la etapa de:

(q): ajustar el umbral (80) preventivo si dicha diferencia de presiones de post-inversión es menor que dicha presión de límite de post-inversión.

23. El método de la reivindicación 21 que también comprende la etapa de:

(r): ajustar el umbral (80) preventivo si dicha diferencia de presiones de post-inversión supera a dicha presión de límite de post-inversión.

24. El método de la reivindicación 19, que también comprende la etapa de:

(s): comparar la diferencia de presiones con una presión primaria de límite.

25. El método de la reivindicación 23 en el que la(s) etapa(s) se efectúa(n) antes de la etapa (e) y las etapas (g) y (h) se efectúan como respuesta a que la diferencia de presiones supera a dicha presión primaria de límite.