ES2243524T3 - Autocebado de un microcargador con minimizacion de la formacion de burbujas de aire en una camara de bombeo. - Google Patents

Autocebado de un microcargador con minimizacion de la formacion de burbujas de aire en una camara de bombeo.

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ES2243524T3 ES01952263T ES01952263T ES2243524T3 ES 2243524 T3 ES2243524 T3 ES 2243524T3 ES 01952263 T ES01952263 T ES 01952263T ES 01952263 T ES01952263 T ES 01952263T ES 2243524 T3 ES2243524 T3 ES 2243524T3
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Abstract

Un método para cebar un sistema de bomba (10) que utiliza una casete (15) para infundir un líquido a un paciente, para evitar que se suministren burbujas de aire a una cámara de bombeo (24) de la casete (15), incluyendo los pasos de: (a) introducir líquido suficiente en una trampa de aire (20) de la casete (15), dispuesta encima de la cámara de bombeo (24), de tal manera que una capa del líquido (110b) separe un volumen interior de la cámara de bombeo (24) de un volumen interior de la trampa de aire (20), actuando dicha capa de líquido (110b) como una válvula unidireccional que permite que asciendan burbujas de aire (112a, 114a, 116) de la cámara de bombeo (24) a la trampa de aire (20), evitando simultáneamente que burbujas de aire (112a, 114a, 116) en dicha trampa de aire (20) desciendan a dicha cámara de bombeo (24); (b) cebar en sentido inverso el sistema de bomba (10) hasta que se quite aire de un volumen próximo del sistema de bomba (10); y (c) cebar posteriormente en sentido directoel sistema de bomba (10) hasta que se quite aire de la cámara de bombeo (24) y de un volumen distal del sistema de bomba (10).

Description

Autocebado de un microcargador con minimización de la formación de burbujas de aire en una cámara de bombeo.
La presente invención se refiere en general a un método y aparato para autocebar una casete utilizada en un sistema de bombeo de infusión volumétrico de desplazamiento positivo, y más específicamente, a un método y aparato para minimizar la acumulación de burbujas de aire en la casete durante la operación de autocebado.
Antecedentes de la invención
El personal médico utiliza varios tipos de bombas para infundir medicamentos al cuerpo del paciente. De éstas, las bombas de infusión de casete se prefieren con frecuencia porque proporcionan una velocidad y volumen de infusión de medicamento controlado con más exactitud que otros tipos de bombas de infusión. Una bomba de casete emplea típicamente una casete de plástico desechable acoplada en una línea de líquido que se extiende entre un depósito de medicamento y el cuerpo del paciente. La casete es excitada por una bomba para infundir líquido del depósito a través de la línea de líquido.
En un diseño de la técnica anterior de una casete bomba de infusión, la casete incluye una envuelta o carcasa de plástico que tiene una sección delantera unida a una sección trasera. Se encapsula una hoja o membrana elastomérica fina entre las dos secciones. Fluye líquido del depósito a través de un orificio de entrada a una cámara de bombeo definida entre la membrana elastomérica y una depresión cóncava formada en la carcasa. La casete se introduce en un receptáculo apropiado en un chasis de bomba que incluye normalmente un controlador por microprocesador y un excitador accionado por motor o solenoide. Un émbolo accionado por el motor o solenoide en el excitador de bomba desplaza la membrana elastomérica a la cámara de bombeo para empujar líquido de la cámara de bombeo a través de un orificio de salida a presión. De esta manera, el chasis de bomba proporciona la fuerza de accionamiento que bombea líquido a través de la casete. El control por microprocesador se puede programar para suministrar un volumen seleccionado de líquido al paciente a una velocidad de flujo seleccionada. Además, el chasis de bomba incluye normalmente uno o varios sensores de presión y sensores de burbujas de aire para verificar y controlar el proceso de infusión de medicamento para proteger contra problemas potenciales que pueden surgir durante el suministro de medicamento.
Muchos sistemas de bombeo de la técnica anterior requieren procedimientos de cebado manuales siempre que el sistema es conectado inicialmente al depósito o suministro de líquido, y después de nuevo, si se conecta un nuevo suministro de líquido, o si se sustituye un suministro de líquido expulsado. La finalidad de cebar un sistema de bombeo es garantizar que funcione correctamente, y más importante, garantizar que las burbujas de aire que puedan estar atrapadas en una línea de líquido cuando se conecte inicialmente a la casete, no entren en la corriente sanguínea del paciente, puesto que las burbujas de aire pueden tener consecuencias potencialmente nocivas. Sin embargo, los procedimientos de cebado manuales son lentos y requieren mucha mano de obra, y frecuentemente deben ser realizados por un doctor o enfermera, lo que tiende a incrementar los costos médicos. Se conocen en la técnica anterior sistemas de autocebado, tales como el sistema descrito en la Patente de Estados Unidos, del mismo cesionario, número 5.496.273.
La Patente de Estados Unidos número 5.496.273 describe un sistema y método de cebado automático que incluye un paso de cebado en sentido inverso seguido de paso de cebado en sentido directo en el que la válvula de entrada para detener selectivamente el flujo de líquido de la trampa de aire a la cámara de bombeo es un dispositivo mecánico convencional.
Un método común para cebar una bomba de infusión es garantizar que el extremo distal de la línea de líquido se desconecte del paciente, y accionar la bomba hasta que no se observe aire en el líquido que es descargado distalmente de dicho extremo de la línea de líquido. Aunque esta técnica de cebado es eficaz, se debe usar una cantidad considerable de líquido para cebar el sistema. En entornos médicos, el líquido con frecuencia es una solución médica conteniendo medicamentos caros, y los problemas de esterilidad evitan la reutilización del líquido descargado durante el cebado. Por esta razón, una técnica de cebado en sentido inverso es útil para minimizar la cantidad de líquido perdido durante el cebado. El cebado en sentido inverso implica introducir líquido a la bomba desde el suministro de líquido, y hacer después que la bomba haga fluir el líquido en la dirección inversa (próximamente), lo que hace que se descargue aire de la bomba al suministro de líquido. Este aire sube a través del líquido en el suministro de líquido y sube un espacio superior dentro de la parte superior del envase. El cebado en sentido inverso solamente es posible cuando el volumen de líquido que se puede mover por una carrera única de la bomba es mayor que el volumen de la línea de líquido que conduce desde el orificio próximo de entrada de la bomba al suministro de líquido. Empleando cebado en sentido inverso, es posible minimizar el desperdicio del líquido producido descargando líquido de la línea distal de líquido que se desconecta del paciente.
Aunque los métodos de autocebado de la técnica anterior han sido capaces de quitar la mayor parte del aire contenido dentro de una bomba y sus líneas de líquido asociadas, el proceso de autocebado puede generar micro burbujas de aire en el líquido durante el proceso de cebado. Este problema surge porque, durante los ciclos de cebado, la agitación de la mezcla líquido/aire dentro de la bomba y los cambios de condiciones de presión dentro de la bomba incidentes al proceso de bombeo hacen que se formen pequeñas burbujas de aire. La tensión superficial a lo largo de las paredes internas de la casete puede capturar un volumen significativo de estas pequeñas burbujas de aire, y es difícil quitar estas burbujas en el proceso de cebado. En un período de tiempo, tales burbujas pueden coalescer para formar burbujas más grandes y son así indeseables. Las burbujas contenidas en la trampa de aire de una casete de bomba plantean pocos problemas, puesto que la finalidad de la trampa de aire es retener burbujas arrastradas en el líquido que se suministra por la bomba, y es probable que las microburbujas de aire que se adhieren a las paredes de la trampa de aire suban a la parte superior de la trampa de aire y se evite que salgan de la bomba. Sin embargo, las burbujas de aire formadas en, o que migran a, la cámara de bombeo de una casete son más problemáticas. Tales burbujas afectan a la exactitud del proceso de bombeo, puesto que su presencia altera ligeramente el volumen de líquido disponible de la cámara de bombeo. Además, las burbujas de aire en la cámara de bombeo pueden ser arrastradas en el líquido bombeado al paciente. Aunque el volumen relativo de estas burbujas es pequeño, presentando por lo tanto poco riesgo real para el paciente, sería claramente deseable proporcionar un método para minimizar la acumulación de burbujas de aire en la cámara de bombeo de una bomba de casete durante una secuencia de autocebado.
Preferiblemente, tal método evitaría que migren burbujas de aire de la trampa de aire a la cámara de bombeo durante el proceso de autocebado, pero permitiría que burbujas de aire de la cámara de bombeo escapen y sean retenidas en la trampa de aire. Tal método sería preferiblemente adaptable a sistemas de bombas existentes sin necesidad de componentes adicionales, pero en cambio se realizarían requiriendo solamente modificaciones de software. Tal método deberá emplear preferiblemente un algoritmo determinado empíricamente que utiliza mediciones en tiempo real de la presencia de aire dentro de la casete de bomba para controlar el proceso de autocebado en respuesta a las condiciones dentro de la casete. La técnica anterior no proporciona un algoritmo de autocebado que minimice la migración de burbujas de aire a la cámara de bombeo de una casete de bomba.
Resumen de la invención
Según la presente invención, se define un método para cebar una bomba de casete utilizada para infundir un líquido a un paciente para minimizar la migración de burbujas de aire a una cámara de bombeo de la casete. El método incluye los pasos de formar una capa de líquido en una trampa de aire de la casete de tal manera que la capa de líquido separe la trampa de aire de la cámara de bombeo, y cebar en sentido inverso la casete hasta que se quite aire del volumen próximo del sistema. La casete es cebada posteriormente en sentido directo hasta que se quite aire de la cámara de bombeo y un volumen distal del sistema.
En una realización, se quita aire del volumen próximo introduciendo líquido en la casete y bombeando el líquido en una dirección próxima hasta que no se detecta aire por un sensor de aire próximo dentro de la casete. A continuación se quita aire de la cámara de bombeo y volumen distal introduciendo líquido adicional en la casete y bombeando el líquido adicional en una dirección distal hasta que se suministra distalmente un volumen de líquido deseado.
En una realización, la capa de líquido se crea introduciendo una carrera completa de líquido a una casete desechable durante cada ciclo de bombeo, hasta que un sensor de aire próximo dentro de la casete detecta líquido. Durante la introducción de líquido producida por dicha carrera completa, el aire es distalmente expulsado de la casete desechable. El bombeo se para en dicho punto en el ciclo de bombeo. Se suministra a la casete más de una carrera completa de líquido durante el ciclo de bombeo siguiente. Preferiblemente, éste último paso suministra un volumen de líquido que se aproxima al volumen interior de la trampa de aire.
En otra realización, se lleva a cabo cebado en sentido inverso introduciendo líquido en la casete, y bombeando dicho líquido en una dirección próxima hasta que no se detecta aire por un sensor de aire próximo dentro de la casete desechable, usando carreras completas de bombeo de líquido durante cada ciclo de bombeo. Preferiblemente, el cebado en sentido inverso continúa hasta que no se detecta aire por el sensor de aire próximo, y después se ceba en sentido inverso una carrera completa adicional de bombeo de líquido par a garantizar que el aire dentro del volumen próximo se descargue a un suministro de líquido que está en comunicación de fluido con el volumen próximo. Para que el cebado en sentido inverso tenga éxito, el volumen de una carrera completa de bombeo de líquido deberá exceder del volumen próximo.
Con respecto a cebar en sentido directo y quitar aire de la cámara de bombeo y el volumen distal, en una realización, se suministra distalmente una carrera completa de bombeo de líquido en cada ciclo de bombeo. En otra realización, si el volumen distal excede del volumen de una carrera completa de bombeo de líquido, después de suministrar una carrera completa de bombeo de líquido, la carrera de bombeo siguiente se modifica para suministrar solamente líquido suficiente para formar la diferencia entre una carrera completa de bombeo de líquido y el volumen distal. En otra realización, cuando el volumen distal es inferior al volumen de una carrera completa de bombeo de líquido, se lleva a cabo cebado en sentido directo utilizando una carrera completa de bombeo de líquido. En otra realización, cuando el volumen distal es inferior al volumen de una carrera completa de bombeo de líquido, se lleva a cabo cebado en sentido directo utilizando una carrera parcial de bombeo de líquido.
Preferiblemente, la bomba cebada incluye una carcasa que define un recorrido de líquido entre un orificio de entrada adaptado para acoplar en comunicación de fluido con una fuente, y un orificio de salida adaptado para acoplar en comunicación de fluido con un lugar de infusión en el paciente. Además, la bomba incluye preferiblemente un sensor de aire de entrada que produce una señal indicativa de aire que se detecta cerca del orificio de entrada, incluyendo el recorrido de líquido una cámara de bombeo cubierta por una membrana elastomérica que, cuando es empujada a la cámara de bombeo por un elemento accionado, desplaza el líquido de la cámara de bombeo a través de uno del orificio de entrada y el orificio de salida; y una trampa de aire que se dispone preferiblemente entre el sensor de aire de entrada y la cámara de bombeo. Introduciendo líquido suficiente en la trampa de aire de la casete, una capa de líquido separa el volumen interior de la cámara de bombeo del volumen interior de la trampa de aire, actuando como una válvula unidireccional que permite que pase aire de la cámara de bombeo a la trampa de aire, a la vez que evita que pase aire de la trampa de aire a la cámara de bombeo. Preferiblemente, la capa de líquido cubre sustancialmente la parte inferior de la trampa de aire. En una realización, la capa de líquido se establece bombeando en un sentido directo, usando carreras que suministran un volumen estándar de líquido en cada ciclo de bombeo, hasta que el sensor de aire de entrada no detecta aire; y bombeando después un ciclo adicional en el sentido directo, usando una carrera extra larga que suministra un volumen estándar de líquido mayor en el (los) ciclo(s) adicional(es). Preferiblemente, el volumen suministrado por la(s) carrera(s) extra larga(s) es sustancialmente igual al volumen interior de la trampa de aire. En otra realización, el volumen suministrado por la(s) carrera(s) extra larga(s) se determina empíricamente para generar una capa de líquido dentro de la trampa de aire que es de un tamaño deseado.
Otro aspecto de la presente invención se dirige a un aparato que incluye elementos que realizan funciones generalmente coherentes con los pasos implementados por el método antes descrito.
Breve descripción de las figuras del dibujo
Los aspectos anteriores y muchas de las ventajas concomitantes de esta invención se entenderán más fácilmente a medida que se entienda mejor por referencia a la descripción detallada siguiente, tomada en unión con los dibujos anexos, donde:
La figura 1 es un diagrama esquemático de bloques de un sistema de bomba de casete con una casete que puede ser autocebada según la presente invención.
La figura 2 es un diagrama de flujo que ilustra los pasos lógicos implementados para autocebar la casete de la figura 1 usando un proceso trifásico según la presente invención.
Las figuras 3A y 3B son vistas esquemáticas que ilustran la formación de una capa de líquido en la parte inferior de la trampa de aire en la casete de la figura 1.
La figura 4 es un diagrama de flujo que ilustra los pasos lógicos implementados para completar la primera fase del proceso trifásico de la figura 2.
La figura 5 es un diagrama de flujo que ilustra los pasos lógicos implementados para completar la segunda fase del proceso trifásico de la figura 2.
Y la figura 6 es un diagrama de flujo que ilustra los pasos lógicos implementados para completar la tercera fase del proceso trifásico de la figura 2.
Descripción de la realización preferida Exposición general de la presente invención
La presente invención emplea un algoritmo para minimizar la migración de burbujas de aire de una trampa de aire a una cámara de bombeo en la casete de una bomba de infusión durante una secuencia de autocebado. Se incorporará una realización preferida de la presente invención en la bomba de infusión PLUM A +^{TM} de Abbott Laboratories, que se usará en unión con su casete PLUM^{TM}. Un algoritmo usado en esta realización emplea variables que han sido determinadas empíricamente para estos productos específicos. Sin embargo, se deberá observar que un algoritmo similar puede utilizar variables determinadas empíricamente para otros diseños de casetes de infusión y bombas de casete. Así, no se pretende que la presente invención se limite de ninguna forma al diseño específico de la bomba y casete explicado a continuación.
Los términos "próximo" y "entrada" en el sentido en que se usan aquí en conexión con la descripción siguiente y las reivindicaciones siguientes se refieren de forma sinónima a una porción de la casete que está adaptada para conectar con una línea o líneas de líquido, estando acoplada cada línea de líquido en comunicación de fluido con un suministro de líquido o depósito de líquido. Los términos "distal" y "salida" se refieren igualmente de forma sinónima a una porción de la casete que está adaptada para conectar con una línea de líquido en comunicación de fluido con un paciente. El término "cebar en sentido inverso" o "cebado en sentido inverso" se deberán entender referidos a operar una bomba de tal manera que el líquido y/o aire sean bombeados en la dirección próxima, suministrando el líquido y/o aire al suministro de líquido, en vez de al paciente. Igualmente, se deberá entender que "cebar en sentido directo" o "cebado en sentido directo" significan operar una bomba de tal manera que el líquido y/o aire sean bombeados en la dirección distal, de tal manera que el líquido y/o aire sean suministrados a la salida de la bomba. se deberá observar que, durante el cebado, la línea distal de líquido está temporalmente desconectada de un paciente para evitar que el aire sea infundido al cuerpo del paciente. Se deberá entender que el término "volumen próximo" significa el volumen de la porción del recorrido de líquido que comienza en el suministro de líquido y termina en un sensor de aire próximo en la casete. Se deberá entender que el término "volumen distal" significa el volumen de la porción del recorrido de líquido que comienza en un sensor distal de aire en la casete y termina en la salida distal (extremo) de la línea distal de líquido. Se deberá observar que términos como "línea de fluido" y "suministro de fluido" se usan con frecuencia en asociación con bombas, y que el término "fluido" significa en general un gas o un líquido (o una mezcla de gas y líquido). En esta memoria descriptiva, los términos "línea de líquido" y "suministro de líquido" se han usado, en vez de los términos más amplios "línea de fluido" y "suministro de fluido", porque idealmente el material proporcionado por la fuente de suministro y que fluye a través de las líneas y la bomba es un líquido, en vez de un gas o una mezcla de gas y líquido. Se deberá entender que en el estado no cebado, habrá aire dentro de las líneas próxima y distal, aunque estas líneas se denominan líneas de líquido. Sin embargo, una vez que el sistema es cebado apropiadamente, el fluido que fluye a través de estas líneas y la bomba será un líquido (con poco o nada de aire arrastrado dentro del líquido), de ahí el uso del término "líquido" frente a "fluido".
Puesto que la descripción siguiente de una realización preferida de la presente invención se refiere a su uso con la bomba PLUM A + y la casete PLUM, algunos aspectos se determinan por las especificaciones operativas de esta bomba. Por ejemplo, un volumen suministrable por ciclo de bombeo en esta realización es de 0-500 \mul, siendo un volumen preferido aproximadamente 333 \mul. El volumen de casete es 1170 \mul, y el volumen de la trampa de aire dentro de la casete es 550 \mul. El volumen próximo es 305 \mul, mientras que el volumen distal es 330 \mul.
En su forma más simple, autocebar una casete de bomba es el proceso en el que una bomba de infusión aspira automáticamente un líquido (como un líquido o una mezcla de aire y líquido) de una fuente de líquido (tal como un envase o depósito de medicamento unido próximamente), expulsa el aire de dentro de la casete, y ceba la línea distal con un volumen de líquido. Durante este proceso, la agitación y el movimiento del aire y líquido dentro de la casete tiende a permitir que pequeñas burbujas de aire queden atrapadas en la casete, adheridas a las paredes de la trampa de aire y la cámara de bombeo. La tensión superficial de las paredes interiores de la casete puede capturar una cantidad considerable de estas pequeñas burbujas de aire. Así, aunque se quita una porción considerable del aire de la casete en las técnicas de autocebado de la técnica anterior, una cantidad pequeña de aire se dispersa dentro de la casete en forma de estas pequeñas burbujas de aire. Esto da lugar a una casete cebada menos de lo deseable. La presencia de estas pequeñas burbujas de aire en la trampa de aire es de consecuencia secundaria, puesto que el volumen de la trampa de aire (550 \mul) excede considerablemente del volumen agregado probable de tales pequeñas burbujas de aire, y así durante las operaciones de bombeo normales estas pequeñas burbujas de aire permanecen atrapadas en la trampa de aire.
Sin embargo, la presencia de estas pequeñas burbujas en la cámara de bombeo es más problemática. Estas burbujas reducen ligeramente el volumen de la cámara de bombeo disponible para bombear líquido, y así en cada ciclo de bombeo se suministrará un volumen ligeramente menor que el volumen de líquido deseado. Se introducen errores incluso más grandes porque, durante un ciclo de bombeo, cambian las condiciones de presión dentro de la cámara de bombeo. Así, el volumen total de todas las burbujas de aire atrapadas dentro de la cámara de bombeo no permanece constante, sino que, en cambio, varía cuando cambia la presión dentro de la cámara de bombeo. Aunque el volumen total de la cámara de bombeo es conocido, dado que el volumen total de todas las burbujas de aire atrapadas dentro de la cámara de bombeo no es constante en todo un ciclo de bombeo, es imposible determinar con certeza el volumen real de fluido suministrado durante dicho ciclo de bombeo. Además, burbujas de aire dentro de la cámara de bombeo pueden escapar al líquido que se suministra al paciente. Aunque estas burbujas de aire son de tamaño pequeño y en general no plantean una amenaza seria, la minimización de la cantidad de tales pequeñas burbujas en la cámara de bombeo mejora la exactitud y seguridad.
Aunque las pequeñas burbujas de aire que se generan en la trampa es probable que permanezcan en la trampa en condiciones operativas normales, durante el cebado es posible que estas pequeñas burbujas de aire migren de la trampa de aire a la cámara de bombeo. La solución a evitar esta migración, y minimizar por ello la acumulación de estas pequeñas burbujas de aire dentro de la cámara de bombeo, es establecer una capa de líquido en la parte inferior de la trampa de aire cuando se inicia la secuencia de cebado. Esta capa de líquido hace de una válvula unidireccional. Dado que los líquidos que se usan son primariamente acuosos, los líquidos son más pesados que el aire. Así, una capa de líquido en la parte inferior de la trampa de aire permitirá que asciendan burbujas de aire de la cámara de bombeo a través de la capa de líquido a la trampa de aire, evitando simultáneamente que burbujas de aire en la trampa de aire desciendan a través de la capa de líquido a la cámara de bombeo. Obsérvese que la trampa de aire está dispuesta encima de la cámara de bombeo en la casete Plum A +, y que esta disposición es relativamente común en bombas de casete.
Una vez que la capa de líquido está en posición, el algoritmo utiliza cebado en sentido inverso y cebado en sentido directo para expulsar aire de dentro de la casete, y después llenar la casete y la línea distal con líquido. El éxito del algoritmo al minimizar la acumulación de estas diminutas burbujas de aire en la cámara de bombeo está en la comprensión exhaustiva de las dimensiones físicas de los recorridos de líquido dentro de una casete, y determinar empíricamente el volumen de flujo de líquido necesario para establecer inicialmente la capa de líquido que separa la trampa de aire de la cámara de bombeo.
El algoritmo consta de tres fases de bombeo:
1)
Establecer la capa de líquido que separa la trampa de aire de la cámara de bombeo.
2)
Cebar en sentido inverso para quitar aire de la trampa de aire y volumen próximo.
3)
Cebar en sentido directo para quitar aire de la cámara de bombeo y el volumen distal.
Otros detalles de la realización preferida son los siguientes.
Detalles de una realización preferida
Con referencia a la figura 1, se representa una bomba de infusión del tipo de casete 10 que implementa la presente invención. Una fuente 12 de líquido medicinal A está acoplada en comunicación de fluido con un extremo próximo 13 de una casete 15. El flujo de líquido medicinal A a la casete es controlado selectivamente por una válvula de suministro 14. Se deberá observar que a menudo se utilizan fuentes adicionales de líquido medicinal en unión con bombas de infusión del tipo de casete, y que la secuencia de autocebado de la presente invención se puede usar para autocebar una casete y líneas de líquido de una pluralidad de fuentes de suministro de líquido. Con la válvula de suministro 14 en la posición abierta, fluye líquido medicinal A a través de un sensor de aire 16 y a una trampa de aire 20. Tales sensores de aire y trampas de aire son características comunes de las bombas de infusión del tipo de casete. La finalidad del sensor de aire es detectar burbujas de aire que pueden estar arrastradas en el líquido medicinal A antes de que el líquido se introduzca en la cámara de bombeo y en el paciente. Las burbujas de aire excedentes que entran en la corriente sanguínea del paciente pueden producir un embolismo de aire con consecuencias potencialmente nocivas.
Un sensor de presión próximo (o de entrada) 18 está dispuesto dentro de la trampa de aire 20. El líquido medicinal A sale de la trampa de aire a través de una válvula de entrada 22, y cuando la válvula de entrada está en su posición abierta, fluye a una cámara de bombeo 24. Se abre una válvula de salida 26 para dejar que salga líquido medicinal A de la cámara de bombeo 24 durante la porción apropiada del ciclo de bombeo. Se deberá observar que en la realización preferida, cuando la válvula de entrada y la válvula de salida se están moviendo al mismo tiempo, la válvula que está cerrando se mueve primero, seguida de cerca de la válvula que se está abriendo. Así, en la operación, la válvula de salida se cerrará y la válvula de entrada se abrirá (o la válvula de entrada se cerrará y la válvula de salida se abrirá) en vez de la apertura de la válvula de entrada, seguido del cierre de la válvula de salida.
Las bombas de infusión del tipo de casete son bombas de desplazamiento constante. Por lo tanto, el volumen de líquido medicinal a la cámara de bombeo 24 es en general el mismo durante cada ciclo de bombeo. Como se ha indicado anteriormente, el volumen preferible de suministro del líquido medicinal contenido dentro de la cámara de bombeo 24 es 333 \mul en esta realización particular. Un lado de la cámara de bombeo 24 se cubre con una membrana elastomérica (no representada). La bomba de infusión 10 incluye una unidad de accionamiento de bomba 34, que incorpora un primer motor (preferiblemente un motor eléctrico paso a paso), un émbolo movido por el primer motor que actúa en la membrana elastomérica, y una pluralidad de accionadores de válvula que controlan la válvula de suministro 14, la válvula de entrada 22, y la válvula de salida 26 (ningún componente de la unidad de accionamiento se representa por separado). Se expulsa líquido medicinal de la cámara de bombeo 24 (cuando la válvula de entrada 22 está cerrada y la válvula de salida 26 está abierta) por la acción del émbolo de unidad de accionamiento que empuja la membrana elastomérica a la cámara de bombeo para desplazar el líquido que contiene.
En la realización preferida, la posición del émbolo es variable desde -489 pasos a +220 pasos del motor paso a paso, donde una posición inicial del émbolo se define a 0 pasos. Una distancia de carrera nominal del émbolo para suministrar 333 \mul de líquido es +169 pasos. La válvula de entrada 22 y la válvula de salida 26 se forman por la interacción de la membrana elastomérica y una porción de la casete y se cierran cuando vástagos accionadores (no representados) de la unidad de accionamiento 34 actúan en la membrana elastomérica para cerrar el flujo a través de un paso de líquido de la casete. Los detalles de los mecanismos de válvula no se describen aquí, pero son conocidos por los expertos en esta técnica. Cuando la válvula de salida 26 está en su posición abierta, el líquido medicinal expulsado de la cámara de bombeo fluye a través de un sensor distal de presión 28, a través de un sensor distal de aire 30, y sale de la casete en un extremo distal 36 para ser transportado a un paciente 38. Los detalles de los sensores de presión adecuados para uso con la presente invención y de otros aspectos de la casete se describen en la Patente de Estados Unidos, del mismo cesionario, número 5.554.115, cuya memoria descriptiva y dibujos se incorporan aquí específicamente por referencia. Obsérvese que aunque el sensor próximo de presión 18, el sensor distal de presión 28 y el sensor distal de aire 30 son elementos de la casete Plum A +, estos elementos no se requieren para llevar a la práctica la presente invención.
La bomba de infusión 10 también incluye una interface de usuario 40 y una unidad de control 32. La unidad de control incluye preferiblemente un microprocesador y una memoria (no mostrada por separado); sin embargo, se entenderá que la unidad de control puede usar alternativamente otros tipos de dispositivos lógicos para implementar el algoritmo, tal como un control lógico cableado, un circuito integrado específico de aplicación (ASIC), etc. El algoritmo se almacena como una pluralidad de instrucciones en lenguaje de máquina y datos dentro de la memoria, y se activa cuando un usuario introduce una orden a través de la interface de usuario 40 para iniciar la secuencia de autocebado de la bomba de infusión 10. Las instrucciones en lenguaje de máquina hacen que el microprocesador de la unidad de control 32 reciba y supervise información del sensor de aire próximo 16, e implemente la secuencia de autocebado de la bomba de infusión.
La acumulación de burbujas de aire dentro de la cámara de bombeo se minimiza en la presente invención estableciendo una capa de líquido que separa la trampa de aire y la cámara de bombeo, y después ceba la casete controlando el movimiento del émbolo, y la operación de las válvulas de entrada y salida. La figura 2 es un diagrama de flujo que ilustra los pasos lógicos implementados para autocebar el sistema de bomba de casete de la figura 1, usando un proceso trifásico. El proceso se inicia en un bloque 42 por un usuario que introduce una orden de inicio de autocebado a través de la interface de usuario 40. Se deberá observar que antes de iniciar una secuencia de cebado de una bomba de infusión, el usuario debe garantizar que la línea distal de líquido conectada al extremo distal 36 del sistema de bomba no esté conectada a un paciente. Durante el proceso de cebado, el aire dentro de la bomba será expulsado por el extremo distal de esta línea de líquido y no debe ser infundido al cuerpo del paciente. Preferiblemente, la interface de usuario 40 sugerirá al usuario que compruebe que la bomba de infusión no está conectada a un paciente antes de iniciar la secuencia de autocebado, y también indicará al usuario que confirme que la línea de líquido ha sido reconectada al paciente a la terminación de la secuencia de autocebado.
La mayoría de los sistemas de bomba de infusión incluyen alarmas de detección de aire y presión, y preferiblemente tales alarmas se desconectan durante la secuencia de autocebado. La lógica prosigue a un bloque 44, en el que el microprocesador ejecuta la Fase I de la secuencia para establecer una capa de líquido en la parte inferior de la trampa de aire para separar la trampa de aire de la cámara de bombeo. La lógica prosigue posteriormente a un bloque 46, y la lógica ejecuta la Fase II del algoritmo, y en la que la bomba invierte la dirección del flujo de fluido y realiza cebado en sentido inverso hasta que no haya aire en la trampa de aire 20 o en la línea próxima de líquido. La lógica prosigue posteriormente a un bloque 48, y ejecuta la Fase III del algoritmo, en la que el sistema de bomba 10 invierte la dirección de nuevo, y realiza cebado en sentido directo para quitar aire de la cámara de bombeo y llenar la línea distal de líquido. Después de completar la Fase III, la lógica prosigue a un bloque final 50, y termina la secuencia de autocebado.
Las figuras 3A y 3B son vistas esquemáticas que muestran un líquido 110a que entra en la trampa de aire 20 desde la línea próxima de líquido y forma una capa de líquido 110b que separa la trampa de aire de la cámara de bombeo 24. Se deberá observar que la válvula de entrada 22 (figura 2) está dispuesta en un recorrido de líquido 118 entre la trampa de aire 20 y la cámara de bombeo 24, pero se ha omitido en las figuras 3A y 3B, porque solamente cuando la válvula de entrada 22 está en la posición abierta la capa de líquido en la trampa de aire 20 es funcional para separar la cámara de bombeo de la trampa de aire. En la figura 3A, fluye líquido desde el suministro de líquido 12 (véase la figura 1) a través de un recorrido de líquido 117 a la trampa de aire 20. Las fuerzas gravitacionales y de tensión superficial del líquido hacen que se forme una gota 110a en la parte superior de la trampa de aire 20. Burbujas de aire 112a, 114a y 116 se adhieren a las paredes de la trampa de aire 20, el recorrido de líquido 118 y la cámara de bombeo 24, respectivamente. Se deberá observar que estas burbujas de aire se muestran en vista en transparencia, porque en esta etapa en el proceso de cebado, los volúmenes internos de la trampa de aire 20, el recorrido de líquido 118 y la cámara de bombeo 24 están llenos de aire, y no se formarán pequeñas burbujas discretas de aire hasta que los volúmenes se llenen de líquido. Sin embargo, la agitación del líquido y aire dentro de estos volúmenes, combinada con los cambios de presión que acompañan al proceso de cebado, producirán en general condiciones que favorecen la creación de tales pequeñas burbujas de aire que son generalmente atraídas a las paredes de estos volúmenes. Las burbujas de aire 112a, 114a, y 116 se representan con flechas que indican que las burbujas pueden subir y bajar en general libremente, si las burbujas se desalojan de las paredes de los volúmenes. Obsérvese que el que estas burbujas de aire suban o bajen depende de la gravedad, temperatura y condiciones de presión, y de si una burbuja particular es arrastrada en un flujo de líquido.
En la figura 3B, las fuerzas gravitacional y de tensión superficial han separado la gota 110a de la columna de líquido en el recorrido de líquido 117, y la gota ha caído a la parte inferior de la trampa de aire 20, formando la capa de líquido 110b que en general se conforma a la forma de la superficie inferior de la trampa de aire 20. Dado que la densidad de la capa de líquido 110b es considerablemente mayor que de las burbujas de aire, se evita que las burbujas de aire que están encima de la capa de líquido 110b se muevan por debajo de la capa de líquido. Así, la capa de líquido 110b hace de una válvula unidireccional.
La burbuja de aire 116 sube y baja libremente si y cuando la burbuja de aire 116 se suelta de la pared de la cámara de bombeo. Sin embargo, las burbujas de aire 114b y 112b no están libres para bajar a través de la capa de líquido 110b debido a las diferencias de densidad entre el aire de la burbuja y el líquido en la capa. Obsérvese que en la figura 3B la burbuja de aire 114a ha llegado a separarse de la pared del recorrido de líquido 118, y ha subido a través de la capa de líquido 110b, como una burbuja de aire 114b. Pero una burbuja de aire 112b no puede bajar a través de capa de líquido 110b, sino que en cambio, cuando se separa, solamente se puede mover hacia arriba. Así, la capa de líquido 110b evita que migren burbujas de aire de la trampa de aire a la cámara de bombeo, pero permite, no obstante, que burbujas de aire de la cámara de bombeo 24 o el recorrido de líquido 118 migren hacia arriba a la trampa de aire. Es importante que la gota 110a sea suficientemente grande para formar la capa de líquido 110b de manera que la capa de líquido cubra sustancialmente la superficie inferior de la trampa de aire 20, para garantizar que se evite que migren burbujas de aire a la cámara de bombeo 24 desde la trampa de aire. Preferiblemente, el volumen de líquido necesario para garantizar que la capa de líquido 110b sea suficientemente grande se determina empíricamente. En la realización preferida, se introduce en la bomba un volumen de líquido sustancialmente igual al volumen de la trampa de aire 20 antes de iniciar las fases de cebado en sentido inverso y del cebado en sentido directo.
La figura 4 es un diagrama de flujo que ilustra la serie de pasos lógicos implementados para ejecutar la Fase I de la secuencia de autocebado, la formación de capa de líquido 110b. El proceso comienza en un bloque 52. La lógica prosigue a un bloque 54, y el algoritmo ordena a la unidad de control de bomba 32 que cierre la válvula de entrada 22 y que abra la válvula de salida 26. La lógica prosigue posteriormente a un bloque 56, y la unidad de control de bomba 32 extiende el émbolo a la posición de +169 pasos. Como se ha indicado anteriormente, el émbolo está en contacto con la membrana elastomérica que forma la cámara de bombeo 24, y cuando el émbolo avanza, se desplaza el elemento elastomérico, reduciendo por ello el volumen de la cámara de bombeo 24 y expulsando aire de la cámara de bombeo 24 a través de la válvula de salida abierta 26. La lógica prosigue posteriormente a un bloque 58, y la unidad de control de bomba 32 cierra la válvula de salida 26, abre la válvula de entrada 22, y abre la válvula de suministro 14 (si no está ya abierta). Ahora puede fluir líquido medicinal A a la casete. La lógica prosigue a un bloque 60, donde la unidad de control de bomba 32 retira el émbolo hacia la posición inicial supervisando al mismo tiempo el sensor de aire próximo 16. La retracción del émbolo y el incremento resultante del volumen de la cámara de bombeo crean una presión diferencial que aspira líquido del suministro de líquido 12 hacia la casete. La unidad de control 32 supervisa el sensor de aire próximo, y la lógica pasa a un bloque de decisión 62. En el bloque de decisión 62, si se ven al menos tres "pasos" de líquido (es decir, un volumen de líquido correspondiente a tres pasos del motor paso a paso que activa el émbolo), la lógica prosigue a un bloque 64, y se detiene la retracción del émbolo. En este punto, la unidad de control de bomba 32 cierra la válvula de entrada 22 y abre la válvula de salida 26. Como se ha indicado anteriormente, una carrera completa del émbolo suministra preferiblemente 333 \mul de líquido. El movimiento del émbolo desde la posición inicial a la posición de +169 pasos representa una carrera completa. Así, un paso único del émbolo es equivalente a 333 dividido por 169, o 1,97 \mul, y tres pasos de líquido representan aproximadamente 6 \mul.
En este punto, el volumen próximo (es decir, el volumen definido por el recorrido de líquido de suministro de líquido 12 al sensor de aire 16) se ha llenado con líquido, y la carrera siguiente de admisión suministrará líquido a la trampa de aire 20. Dado que el volumen próximo es una cantidad determinable, en lugar de usar un sensor de aire para determinar que el volumen próximo se ha llenado con líquido, el movimiento del émbolo se puede detener después de haber completado el número de pasos equivalente al volumen próximo (en base a 1,97 \mul/paso, o cualquier relación para el tipo particular de bomba a la que se aplique la presente invención). Esta alternativa es especialmente útil si la casete de bomba que se usa no incorpora un sensor de aire próximo. Se deberá observar que el movimiento del émbolo se detiene una vez que el volumen próximo está lleno de líquido, para garantizar que el ciclo de bombeo siguiente suministre líquido suficiente para formar la capa de líquido 110b.
Como se ha indicado anteriormente, es crítico controlar el tamaño de la gota 110a para garantizar que la capa de líquido 110 sea de un volumen suficiente capaz de evitar que migren burbujas de aire a la cámara de bombeo 24 desde la trampa de aire 20. En vez de controlar simplemente el volumen de líquido suministrado, es preferible controlar el tamaño de la gota, de manera que la capa de líquido en la parte inferior de trampa de aire 20 se componga de una sola capa contigua, en vez de una capa formada por una pluralidad de gotas pequeñas. Aunque una pluralidad de pequeñas gotas de líquido evitaría igualmente la migración de burbujas de aire desde encima de la pluralidad de gotas de líquido a la cámara de bombeo, pequeñas burbujas de aire pueden ser atrapadas en la parte inferior de la trampa de aire en los intersticios de la pluralidad de pequeñas gotas de líquido. Estas pequeñas burbujas de aire atrapadas podrían migrar después a la cámara de bombeo, porque ya están debajo de la capa de líquido. Así, es preferible que la capa de líquido 110b se forme a partir de una sola gota 110a en un único ciclo de bombeo, en vez de una pluralidad de gotas más pequeñas suministradas en múltiples ciclos de bombeo. Garantizando que el lado distal de la trampa de aire 20 esté recubierto con una sola gota contigua de líquido, el algoritmo garantiza que no sean arrastradas burbujas de aire entre múltiples gotas de líquido.
Cuando entre líquido en la trampa de aire 20, muchos factores afectarán al tamaño de la gotita que se forme. Estos factores incluyen la viscosidad y tensión superficial del líquido, las dimensiones físicas del recorrido de líquido y la trampa de aire, el efecto de gravedad, y el volumen de líquido introducido en la trampa de aire. Estos parámetros son determinables, de tal manera que se puede calcular un tamaño preferido de la gotita. El valor calculado se puede comprobar después empíricamente. Pruebas empíricas de la realización preferida aplicada a una casete y bomba Plum A + han mostrado que, una vez que los tres pasos de líquido han sido supervisados por el sensor de aire próximo 16, se puede formar una gota del tamaño y volumen deseados en la parte inferior de la trampa de aire 20 si el ciclo de bombeo siguiente suministra un volumen de líquido equivalente a 250 pasos del émbolo (es decir, aproximadamente 500 \mul, y aproximadamente igual al volumen de la trampa de aire 20).
Con referencia de nuevo al bloque de decisión 62, si el sensor de aire próximo 16 no ha supervisado tres pasos de líquido para cuando el émbolo ha vuelto a la posición inicial, la lógica vuelve después al bloque 54, y se repiten los pasos lógicos descritos en los bloques 54, 56, 58, y 60 hasta que se haya detectado tres pasos de líquido. Una vez supervisados tres pasos de líquido por el sensor de aire próximo 16, la lógica prosigue a un bloque 64.
Como se ha indicado anteriormente, en el bloque 64 la unidad de control de bomba 32 detiene la retracción del émbolo hacia la posición inicial, cierra la válvula de entrada 22 y abre la válvula de salida 26. En este punto, no se ha formado ninguna gota de líquido en la trampa de aire 20, pero el volumen próximo se ha llenado con líquido. Dado que la válvula de entrada 22 está en su posición cerrada, se evita que el líquido en el volumen próximo se mueva en esta porción de la secuencia de autocebado. La lógica prosigue posteriormente a un bloque 66, y el émbolo se avanza a la posición de +169 pasos. En este punto, el émbolo y la cámara de bombeo se están preparando para la carrera de admisión en el ciclo de bombeo, que aspirará líquido adicional a la bomba.
La lógica prosigue posteriormente a un bloque 68, en el que la unidad de control de bomba 32 cierra la válvula de salida 26 y abre la válvula de entrada 22. La lógica prosigue posteriormente a un bloque 70, y se retira el émbolo. Entonces, el émbolo se retira de +169 pasos a -81 pasos (un movimiento total de 250 pasos). Este movimiento del émbolo corresponde a una carrera de admisión extra larga, como se ha explicado anteriormente, y la trampa de aire 20 deberá estar casi completamente llena de líquido, garantizando que haya una capa suficiente de líquido 110b para evitar que migren burbujas de aire a la cámara de bombeo 24. La lógica prosigue posteriormente a un bloque de decisión 71.
En el bloque 71, el sensor de aire próximo 16 determina si se ha detectado aire. Si se ha detectado aire, la lógica vuelve al bloque 52, y se repiten los pasos lógicos representados por los bloques 52-71 hasta que no se detecte aire. Si no se ha detectado aire, la lógica prosigue a un bloque 72, y la unidad de control de bomba 32 extiende el émbolo a la posición de +169 pasos, supervisando al mismo tiempo el líquido y aire usando el sensor de aire próximo 16. Dado que la válvula de salida 26 está en su posición cerrada, el avance del émbolo actúa en la membrana elastomérica expulsando aire de la cámara de bombeo 24, por la válvula de entrada abierta 22, y a través de la capa de líquido 110b en una dirección próxima. Esta operación es "cebado en sentido inverso".
La lógica prosigue posteriormente a un bloque de decisión 74, y el sensor de aire próximo 16 determina de nuevo si se ha detectado aire. Si no se ha detectado aire, la lógica prosigue a un bloque 76, completando la Fase I, y la unidad de control de bomba 32 inicia la Fase II. Si se ha detectado aire, la lógica vuelve al bloque 70 a través del bloque 75, por lo que la unidad de bomba de control 32 espera 300 milisegundos para poder equilibrar el fluido. Se repiten los pasos lógicos representados por los bloques 70-75 hasta que no se detecta aire.
La figura 5 ilustra los pasos lógicos implementados para ejecutar la Fase II de la secuencia de autocebado, que continúa cebando en sentido inverso durante un ciclo adicional de bombeo, para garantizar que las burbujas de aire en el volumen próximo (entre el suministro de líquido 12 y el sensor de aire 16) sea expulsadas del volumen próximo y al suministro de líquido. Una vez que las burbujas de aire son empujadas al suministro de líquido 12, suben a través del líquido a un espacio superior en el depósito para suministro de líquido 12. Se deberá observar que para que el cebado en sentido inverso sea efectivo, el volumen de líquido suministrado en un solo ciclo de bombeo deberá exceder del volumen próximo. Si no, puede permanecer aire en el volumen próximo. Por ejemplo, si un ciclo de bombeo normal suministra 333 \mul de líquido, y el volumen próximo es 400 \mul, permanecerán sin cebar 67 \mul del volumen próximo. En la realización preferida, el volumen próximo es inferior a 305 \mul, y el volumen de suministro es 333 \mul, garantizando por ello que se cebe todo el volumen próximo.
La Fase II comienza en un bloque de inicio 78. La lógica prosigue a un bloque 79, donde la unidad de control de bomba 32 retira el émbolo. Entonces, el émbolo se retira un movimiento total de 250 pasos (la carrera extra larga descrita anteriormente). Obsérvese que esta retracción del émbolo representa una carrera de admisión. La trampa de aire 20 deberá estar completamente llena de líquido, garantizando que haya una capa suficiente de líquido 110b para evitar que migren burbujas de aire a la cámara de bombeo 24. La lógica prosigue posteriormente a un bloque 80, donde la unidad de control de bomba 32 cierra la válvula de entrada 22 y abre la válvula de salida 26 (garantizando también que la válvula de suministro 14 esté en su posición abierta, como ya debería estar). La lógica prosigue posteriormente a un bloque 82, y el control de bomba 32 extiende el émbolo a la posición de +169 pasos. Obsérvese que esto da lugar a un movimiento de 250 pasos, no 169 pasos, porque el émbolo se había retirado previamente 250 pasos (véase el bloque 79) desde la posición de +169 pasos (véase el bloque 72 de la figura 4). La lógica se mueve después a un bloque 84, en el que la unidad de control de bomba 32 cierra la válvula de salida 26 y abre la válvula de entrada 22. La lógica prosigue en un bloque 85, donde la unidad de control de bomba 32 retira de nuevo el émbolo en una carrera extra larga, dando lugar a un movimiento total del émbolo de 250 pasos. La lógica continúa a un bloque 86, donde el control de bomba 32 avanza el émbolo a la posición de +169 pasos, que disminuye el volumen de la cámara de bombeo 24. Este movimiento del émbolo empuja las burbujas de aire en el volumen próximo al suministro de líquido 12. Obsérvese que también se expulsará aire de la cámara de bombeo 24 a la trampa de aire 20, pero dado que la trampa de aire 20 tiene un volumen interior considerablemente mayor que la cámara de bombeo 24 (550 \mul frente a 333 \mul para una carrera normal de la bomba), no escapará aire de la trampa de aire 20 desplazándose en una dirección próxima. Así, sin suministrar distalmente nada de líquido, el volumen próximo es cebado completamente. Además, una capa de líquido separa la trampa de aire y la cámara de bombeo, de manera que cuando la cámara de bombeo y el volumen distal son cebados en la Fase III, no pueden migrar burbujas de aire de la trampa de aire a la cámara de bombeo.
Después de completar los pasos del bloque 86, la lógica prosigue a un bloque 88, en el que la unidad de control de bomba 32 retira el émbolo a la posición inicial. En este paso, dado que la válvula de entrada 22 está en la posición abierta, el líquido de suministro de líquido 12 llena la cámara de bombeo 24. Obsérvese que cuando entre líquido adicional en la bomba, el líquido que forma capa de líquido 110b será empujado a la cámara de bombeo 24 cuando se arrastre líquido adicional a la bomba durante la carrera de admisión del bloque 88. Dado que se ha quitado todo el aire en el volumen próximo, fluye una columna continua de líquido a la bomba, a través del volumen próximo y la trampa de aire, y este líquido entra en la cámara de bombeo. Así, el líquido que había formado la capa de líquido 110b se sustituye por líquido adicional, y todavía se evitará que las burbujas de aire migren a la cámara de bombeo. La lógica prosigue posteriormente a un bloque 90, y se termina la Fase II.
La figura 6 ilustra los pasos lógicos implementados para ejecutar la Fase III de la secuencia de autocebado, que suministra un volumen fijo de líquido a través de válvula de salida 26, quitando aire de la cámara de bombeo 24 y el volumen distal, terminando por ello la secuencia de autocebado. El proceso comienza en un bloque de inicio 92. La lógica prosigue a un bloque 94, y la unidad de control de bomba 32 cierra la válvula de entrada 22 y abre la válvula de salida 26 (obsérvese que la válvula de suministro 14 permanece en su posición abierta). La lógica prosigue posteriormente a un bloque 96, donde el control de bomba 32 extiende el émbolo a la posición de +169 pasos, suministrando por lo tanto distalmente cualquier fluido desde dentro de la cámara de bombeo 24. La lógica continúa con un bloque 98, en el que la unidad de control de bomba 32 cierra la válvula de salida 26 y abre la válvula de entrada 22. Un bloque 100 hace que la unidad de bomba de control 32 retire el émbolo a la posición inicial, aspirando por lo tanto el volumen estándar de admisión de líquido (333 \mul en la realización preferida) del suministro de líquido 12 a la cámara de bombeo 24. Un bloque de decisión 102 hace que el control de bomba 32 determine si se ha suministrado distalmente un volumen suficiente. Dado que el volumen distal es una cantidad conocida, el control de bomba 32 puede determinar si la carrera de admisión más reciente proporcionó líquido suficiente. Por ejemplo, si el volumen distal es inferior a 333 \mul, y una carrera de admisión normal de 169 pasos suministra 333 \mul, se ha suministrado un volumen distal suficiente. Si el volumen distal excede de 333 \mul, el control de bomba 32 puede determinar el número de pasos requeridos en la carrera siguiente de admisión para suministrar el volumen requerido restante. Por ejemplo, si el volumen distal es 400 \mul, y se suministra 333 \mul en el bloque 96, habrá que suministrar 67 \mul en el ciclo de bombeo siguiente.
Si se ha suministrado un volumen suficiente, la lógica avanza a un bloque 104, y terminan la Fase III y la secuencia de autocebado. Si en el bloque de decisión 102 el control de bomba 32 determina que se ha suministrado un volumen distal insuficiente, la lógica vuelve al bloque 94, y se repiten los pasos lógicos implementados en los bloques 94-102 hasta que se haya suministrado un volumen suficiente. Se deberá observar que el diagrama de flujo de la figura 6 indica que si, como se ha descrito anteriormente, existe una deficiencia de 67 \mul, en el bloque 96, el émbolo se extenderá a carreras de +169 (una carrera de suministro normal) y se suministrará 333 \mul de líquido, lo que significa que se suministrará distalmente 266 \mul más que los necesarios para cebar el volumen distal. Una alternativa para suministrar sustancialmente más líquido que el requerido sería que el control de bomba 32 calculase el número de pasos necesarios para suministrar el volumen deficiente, y extendiese el émbolo solamente ese número de pasos, en contraposición a 169 pasos completos durante la carrera de suministro del ciclo de bombeo siguiente. En el ejemplo donde hay una carencia de 67 \mul, 35 pasos suministrarán 68,95 \mul, de modo que el control de bomba 32 puede limitar la extensión del émbolo a 35 pasos para garantizar que se suministre un volumen suficiente, a la vez que se minimiza el desperdicio de líquido medicinal.
Aunque la presente invención se ha descrito en conexión con la forma preferida de llevarla a la práctica y sus modificaciones, los expertos en la técnica entenderán que se puede hacer otras muchas modificaciones en la invención dentro del alcance de las reivindicaciones que siguen. Por consiguiente, no se pretende que limitar de ninguna forma el alcance de la invención por la descripción anterior, sino que, en cambio, se ha de determinar totalmente por referencia a las reivindicaciones que siguen.

Claims (9)

1. Un método para cebar un sistema de bomba (10) que utiliza una casete (15) para infundir un líquido a un paciente, para evitar que se suministren burbujas de aire a una cámara de bombeo (24) de la casete (15), incluyendo los pasos de:
(a)
introducir líquido suficiente en una trampa de aire (20) de la casete (15), dispuesta encima de la cámara de bombeo (24), de tal manera que una capa del líquido (110b) separe un volumen interior de la cámara de bombeo (24) de un volumen interior de la trampa de aire (20), actuando dicha capa de líquido (110b) como una válvula unidireccional que permite que asciendan burbujas de aire (112a, 114a, 116) de la cámara de bombeo (24) a la trampa de aire (20), evitando simultáneamente que burbujas de aire (112a, 114a, 116) en dicha trampa de aire (20) desciendan a dicha cámara de bombeo (24);
(b)
cebar en sentido inverso el sistema de bomba (10) hasta que se quite aire de un volumen próximo del sistema de bomba (10); y
(c)
cebar posteriormente en sentido directo el sistema de bomba (10) hasta que se quite aire de la cámara de bombeo (24) y de un volumen distal del sistema de bomba (10).
2. El método de la reivindicación 1, donde el paso de introducir suficiente líquido a dicha trampa de aire (20) de dicha casete (15) incluye el paso de producir dicha capa de líquido (110b) en una parte inferior de dicha trampa de aire (20), de tal manera que dicha capa de líquido (110b) cubra sustancialmente dicha parte inferior de dicha trampa de aire (20).
3. El método de la reivindicación 1, donde el paso de introducir suficiente líquido a dicha trampa de aire (20) de dicha casete (15) incluye los pasos de: (a) bombear líquido desde la fuente (12) hacia la casete (15), usando carreras del elemento accionado que suministran un volumen estándar de líquido durante cada ciclo de bombeo, hasta que dicho sensor de aire de entrada no detecte aire; y (b) permitir después que se produzca un ciclo de bombeo adicional, usando una carrera extra larga del elemento accionado que suministra más del volumen estándar de líquido desde la fuente (12) a la casete (15) en dicho ciclo de bombeo adicional.
4. El método de la reivindicación 3, donde la carrera extra larga suministra un volumen de líquido que es sustancialmente igual a dicho volumen interior de dicha trampa de aire (20).
5. El método de la reivindicación 1, donde el paso de introducir suficiente líquido a dicha trampa de aire (20) de dicha casete (15) incluye el paso de introducir un volumen de líquido que ha sido determinado empíricamente para generar la capa del líquido (110b) dentro de dicha trampa de aire (20), de un tamaño deseado.
6. El método de la reivindicación 1, donde el paso de cebar en sentido inverso la casete (15) para quitar aire del volumen próximo incluye los pasos de: (a) bombear en una dirección inversa, usando carreras que suministran un volumen estándar de líquido en cada ciclo de bombeo, hasta que dicho sensor de aire de entrada no detecte aire; y (b) bombear un ciclo adicional en dicha dirección inversa, usando una carrera que suministra dicho volumen estándar de líquido en dicho ciclo adicional.
7. El método de la reivindicación 1, donde el paso de cebar en sentido directo la casete (15) para quitar aire de dicha cámara de bombeo (24) y el volumen distal incluye el paso de bombear el líquido en un sentido directo, hasta que se suministra un volumen de líquido más grande que dicho volumen distal.
8. Un medio legible por ordenador que tiene instrucciones ejecutables por ordenador para llevar a cabo los pasos expuestos en la reivindicación 1.
9. Un sistema de bomba (10) para evitar sustancialmente que burbujas de aire sean atrapadas en una cámara de bombeo (24) durante el cebado de dicho sistema de bomba (10), empleándose dicho sistema de bomba (10) para producir un flujo de líquido a través de una línea intravenosa, incluyendo: (a) un chasis de bomba; (b) una bomba en comunicación de fluido con la línea intravenosa y montable dentro del chasis de bomba para recibir una fuerza de accionamiento de un elemento accionado que se incluye en el chasis de bomba, incluyendo dicha bomba: (i) un orificio de entrada; (ii) un orificio de salida; y (iii) un recorrido de líquido que incluye la cámara de bombeo (24) y se extiende entre el orificio de entrada y el orificio de salida, desplazando dicho elemento accionado el líquido de dicha cámara de bombeo (24) y a uno de dicho orificio de entrada y orificio de salida; (c) un sensor de aire dispuesto cerca de dicho orificio de entrada, produciendo dicho sensor de aire una señal indicativa de la presencia de aire; (d) una trampa de aire (20) dispuesta en dicho recorrido de líquido entre dicha cámara de bombeo (24) y dicho orificio de entrada; y (e) un controlador dispuesto dentro del chasis de bomba y acoplado eléctricamente a dicho sensor de aire para recibir señales de él durante un ciclo de bombeo, caracterizado porque dicho controlador pone en funcionamiento la bomba antes de iniciar una secuencia de cebado para producir una capa de líquido (110b) dentro de dicha trampa de aire (20), separando dicha capa de líquido (110b) dicha trampa de aire (20) de dicha cámara de bombeo (24) y evitando que se mueva aire desde dicha trampa de aire (20) a dicha cámara de bombeo (24), pero permitiendo que se mueva aire desde dicha cámara de bombeo (24) a dicha trampa de aire (20).
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