ES2278024T3 - Metodo y dispositivo para la medicion no invasiva de la presion de la sangre en un circuito de una maquina de dialisis. - Google Patents
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Abstract
Método para la medición no invasiva de la presión de la sangre en un circuito (3) de una máquina (1) de diálisis, caracterizado porque el método comprende las siguientes etapas: - se sitúa en la máquina de diálisis el circuito (3) que comprende un manguito (6) el cual tiene una pared (12) que presenta una parte rígida fija (13), una parte rígida móvil (14), y una parte flexible (15) para la conexión entre las partes rígidas (13 y 14) de manera que la parte rígida móvil (14) es capaz de moverse según la diferencia de presión entre el interior y el exterior del manguito (6), - se dirige un haz de ondas electromagnéticas hacia dicha parte móvil (14), - se recibe el haz reflejado desde dicha parte móvil (14) para determinar el desplazamiento de la parte móvil (14) con respecto a una posición de referencia de la parte móvil (14).
Description
Método y dispositivo para la medición no
invasiva de la presión de la sangre en un circuito de una máquina de
diálisis.
La presente invención se refiere a un método
para la medición no invasiva de la presión de la sangre en un
circuito de una máquina de diálisis.
Una máquina de diálisis del tipo conocido
comprende una carcasa de la máquina, a la cual se conectan un
primer circuito para la circulación de la sangre y un segundo
circuito para la circulación del dializado. El primer y el segundo
circuitos se conectan a un filtro de manera que la sangre y el
dializado se pueden dirigir respectivamente a través del filtro, el
cual está provisto de una membrana semipermeable la cual, cuando
está en funcionamiento, separa la sangre del dializado.
Existe una forma conocida de medir la presión de
la sangre, de una manera no invasiva, en el primer circuito de una
máquina de este tipo, por medio de un dispositivo de medición que
tiene un manguito el cual forma una parte del primer circuito y
comprende una membrana que es elástica, y, por lo tanto, sensible a
la presión de la sangre que circula en el manguito, y un sensor
montado en la carcasa de la máquina. En un primer método de
medición no invasiva de la presión de la sangre, el manguito se fija
a la máquina en la posición del sensor de tal manera que se forma
una cámara sellada, en cuyo interior se ubica el sensor antes
mencionado para medir directamente la presión del aire contenido en
la cámara sellada y, consecuentemente, la presión de la sangre.
Este método proporciona una medición satisfactoria de la presión de
la sangre y puede medir presiones tanto positivas como negativas o,
dicho de otro modo, por debajo de la presión ambiente. No obstante,
este método presenta las desventajas de requerir un montaje preciso
del manguito en el receptáculo y el mantenimiento del sellado de la
cámara durante todo el tratamiento de
diálisis.
diálisis.
Para superar este inconveniente, un método
alternativo propone la medición de la fuerza ejercida sobre la
membrana por la sangre. Para implementar el método de medición no
invasiva de la presión de la sangre antes mencionado, es necesario
usar un dispositivo que comprende un sensor de fuerza y un
transmisor de fuerza posicionados en un receptáculo de la máquina.
El manguito se acopla al receptáculo antes mencionado de tal manera
que el transmisor de fuerza se sitúa entre el sensor de fuerza y la
membrana, y está en contacto directo tanto con el sensor de fuerza
como con la membrana. Este método no requiere la formación de una
cámara sellada, pero no puede proporcionar valores de presión
negativos.
Para medir valores de presión negativos, la
membrana se comprime previamente contra el transmisor de fuerza
mientras el manguito está siendo conectado a la máquina. No
obstante, en el grado de precompresión influye el juego de la
conexión, lo cual puede dar origen a errores de precompresión y
consecuentes errores de medición.
Un método alternativo de medir valores de
presión negativos consiste en conectar la membrana al transmisor de
fuerza, por ejemplo, por medio de un imán integrado con la membrana.
No obstante, este procedimiento presenta también inconvenientes, ya
que hace que la membrana y el sensor resulten más complicados,
teniendo que funcionar este último en tensión y no solamente en
compresión.
El documento US6171253 da a conocer un sensor de
presión que incluye un tubo para canalizar un fluido a través del
mismo. En una superficie exterior del tubo se dispone un asiento,
con un diafragma en el fondo del mismo. El diafragma es plano, y se
funde coextensivamente en su perímetro con una superficie interior
curvada del tubo. En el asiento por encima del diafragma se monta un
medidor para medir la flexión de este último bajo la presión del
fluido en el interior del tubo. Se pueden usar un medidor capacitivo
o medidores de tensiones para medir el desplazamiento del diafragma
plano cuando se flexiona bajo la acción de la presión. Otro tipo de
medidor de la flexión es un medidor óptico en el que se transmite
luz a través del diafragma plano para iluminar su superficie
exterior. La intensidad de luz reflejada desde esta última es
detectada por un fotodiodo y es representativa del número de
longitudes de onda fraccionarias, y a su vez es representativa del
desplazamiento bajo presión del diafragma.
El objetivo de la presente invención es
proporcionar un método para la medición no invasiva de la presión
de la sangre en un circuito de una máquina de diálisis, que supere
los inconvenientes de la técnica conocida, y que, al mismo tiempo,
proporcione mediciones precisas de la presión y sea sencillo de
fabricar y usar.
Según la presente invención, se proporciona un
método para la medición no invasiva de la presión de la sangre en
un circuito de una máquina de diálisis según la reivindicación
1.
La presente invención se refiere también a una
máquina de diálisis según la reivindicación 9.
A continuación se describirá la presente
invención haciendo referencia a los dibujos adjuntos, los cuales
muestran un ejemplo no limitativo de forma de realización, en los
que
- la Figura 1 es una vista en perspectiva de una
máquina de diálisis, con algunas partes eliminadas en aras de una
mayor claridad, que comprende un dispositivo para implementar el
método según la presente invención;
- la Figura 2 es una vista lateral en alzado,
con algunas partes eliminadas en aras de una mayor claridad, y a una
escala ampliada, de un detalle de un circuito asociado a la máquina
de la Figura 1; y
- la Figura 3 es una vista esquemática en
sección, a una escala ampliada y con algunas partes eliminadas en
aras de una mayor claridad, del detalle del circuito de la Figura 2
asociado a la máquina de la Figura
1.
1.
Haciendo referencia a la Figura 1, el número 1
indica el conjunto de una máquina de diálisis que comprende una
carcasa 2 de máquina y un circuito 3 de sangre (ilustrado únicamente
de forma parcial) el cual se puede conectar a la carcasa 2 de la
máquina. La máquina 1 puede extraer sangre de un paciente, llevar a
cabo un tratamiento de diálisis, y transferir al paciente la sangre
tratada. El circuito 3 comprende tubos 4 realizados a partir de un
material flexible transparente (general PVC), y una caja 5 realizada
a partir de un material plástico rígido, que comprende dos manguitos
6.
Cada manguito 6 está conectado a dos tubos 4 del
circuito 3 de tal manera que el manguito 6 forma una parte del
circuito 3. Uno de los manguitos 6 está conectado también a un tubo
7 que se dobla en forma de U y puede interaccionar con un rotor 8
asociado a la máquina 1 para formar una bomba peristáltica.
La cubierta 2 de la máquina comprende, además
del rotor 8, una unidad 9 de procesado y control, y una montura 10
para fijar la caja 5, estando los sensores 11 instalados en esta
montura.
Haciendo referencia a la Figura 2, la caja 5
está hecha, por ejemplo, de policarbonato o polipropileno u otro
material plástico. Cada manguito 6 forma un compartimento interno en
forma de un paralelepípedo y tiene una pared 12, que tiene dos
partes esencialmente rígidas 13 y 14 y una parte flexible 15 para la
conexión entre las partes 13 y 14. Haciendo referencia a la Figura
3, las partes 13, 14 y 15 se realizan a partir del mismo material,
aunque tienen grosores diferentes. La parte 13 está integrada con
las restantes partes del manguito 6 y por lo tanto se le menciona
como fija; tiene un grosor constante, y es esencialmente rígida. A
la parte 14 se le menciona como móvil, ya que se puede desplazar con
respecto a la parte 13 y tiene forma circular y esencialmente el
mismo grosor que la parte 13, y es esencialmente rígida. La parte 15
es muy delgada en comparación con el grosor de las partes 13 y 14,
y tiene forma anular, concéntrica con la parte 14. La parte 15
tiene además un perfil corrugado para permitir la deformación de la
parte 14 con respecto a la parte 13. La parte 14 tiene una cara
interior 16 y una cara exterior 17, la cual, cuando se encuentra en
funcionamiento, interacciona con uno de los sensores 11.
Haciendo referencia a las Figuras 1 y 3, cada
montura 10 está formada por una placa 18 de fijación para fijar la
caja 5 según una manera conocida la cual no se ilustra en las
figuras adjuntas, y para situar la caja 5 en una posición
especificada con respecto a la carcasa 2 de la máquina. La placa 18
tiene dos aperturas circulares 19 para acceder a unos rebajes
correspondientes 20, dentro de los cuales se alojan los
correspondientes sensores 11. Haciendo referencia a la Figura 3,
cada parte 14 se posiciona antes que una apertura correspondiente
19 durante la conexión de la caja 5 a la placa 18, de tal manera que
se tapa un rebaje correspondiente 20.
Cada rebaje 20 tiene un eje A el cual es
perpendicular a la placa 18 y consecuentemente perpendicular a la
cara 17, y dos paredes 21a y 21b las cuales están inclinadas con
respecto al eje A. Cada sensor 11 comprende un emisor 22, el cual
está posicionado en la pared 21a y está orientado de tal manera que
dirige un haz de ondas electromagnéticas hacia la cara 17 con un
ángulo \alpha de inclinación con respecto a la cara 17, y un
receptor 23, el cual está posicionado en la pared 21b para recibir
un haz reflejado de ondas electromagnéticas, el cual forma un
ángulo \alpha con respecto a la cara 17 en el lado opuesto al haz
emitido. La posición del haz reflejado y, consecuentemente, el área
de incidencia del haz reflejado sobre el receptor 23 se modifican
por medio de la posición de la cara 17 de la parte 14 tal como se
muestra con líneas de trazos y líneas de trazos y puntos en la
Figura 3.
En la práctica, cada manguito 6 y cada sensor 11
forman conjuntamente un dispositivo 24 para medir la posición de la
parte 14 con respecto a la parte 13, y consecuentemente la presión
de la sangre en el circuito 3.
Con este fin, el receptor 23 se forma a partir
de una secuencia de células contiguas 25, cada una de las cuales
envía una señal cuando es alcanzada por el haz reflejado. En la
realización descrita, las ondas electromagnéticas se encuentran en
la gama visible y las células son células fotosensibles 25. El
emisor 22 y el receptor 23 son controlados por la unidad 9, la cual
procesa las señales recibidas desde el receptor 23 para determinar
un valor de la presión de la sangre.
Durante su funcionamiento, la caja 5 está fija
en la montura 18 de manera que las partes 14 están posicionadas
antes que las aperturas 19 de la placa 18, tal como se ha descrito
anteriormente. Antes de comenzar el tratamiento de diálisis, en
otras palabras cuando el circuito 3 está vacío, se lleva a cabo un
procedimiento de puesta a cero del dispositivo 24 de medición. Este
procedimiento de puesta a cero consiste en emitir un haz de ondas
electromagnéticas por medio del emisor 22 y determinar qué célula 25
ha recibido el haz reflejado en condición de reposo, de tal manera
que la unidad 9 determina una coincidencia entre la célula 25 que ha
recibido el haz reflejado y la presión ambiente. En la práctica, en
la fase de puesta a cero, la presión que actúa sobre la cara 17 es
igual a la presión que actúa sobre la cara 16, y la parte 14 se
encuentra en una posición de reposo la cual se toma como posición
de referencia de la parte 14. A continuación se inicia el
tratamiento de diálisis, y durante dicho tratamiento la sangre fluye
a través del circuito 3 y experimenta fluctuaciones de presión,
según las condiciones de funcionamiento de la máquina 1 y las
características del paciente, actuando la presión sobre la cara 16
para provocar desplazamientos de la parte 14 de la pared 12 con
respecto a la posición de referencia. Por ejemplo, en la Figura 3,
la posición de la cara 17 de la pared 14 viene indicada por una
línea de trazos, correspondiente a una condición de funcionamiento
en la cual la sangre en el circuito 3 tiene una presión mayor que
la presión ambiente. En esta fase, el punto de incidencia del haz
emitido a lo largo de la cara exterior 17 se acerca al emisor 22, y
consecuentemente el haz reflejado, mostrado en líneas de trazos,
alcanza una célula fotosensible 25 diferente a la célula 25 que es
alcanzada cuando la parte 14 se encuentra en la posición de
referencia. La unidad 9 recibe la señal de la célula alcanzada 25 y
determina la presión de la sangre según una calibración llevada a
cabo por un procedimiento experimental.
De forma similar, cuando la sangre que circula
en el circuito 3 tiene una presión por debajo de la presión
ambiente, la cara 17 adopta la posición indicada por una línea de
trazos y puntos en la Figura 3, y queda más alejada del emisor 22
de lo que lo está en la condición de reposo. Consecuentemente, el
haz reflejado va dirigido hacia una célula fotosensible 25 la cual
mide la posición nueva de la cara 17 y la unidad 9 determina un
valor correspondiente de presión de la sangre.
El dispositivo descrito 24 presenta la ventaja
de requerir un montaje relativamente sencillo y permite la
corrección automática de errores de montaje, por medio del
procedimiento de puesta a cero.
Claims (15)
1. Método para la medición no invasiva de la
presión de la sangre en un circuito (3) de una máquina (1) de
diálisis, caracterizado porque el método comprende las
siguientes etapas:
- -
- se sitúa en la máquina de diálisis el circuito (3) que comprende un manguito (6) el cual tiene una pared (12) que presenta una parte rígida fija (13), una parte rígida móvil (14), y una parte flexible (15) para la conexión entre las partes rígidas (13 y 14) de manera que la parte rígida móvil (14) es capaz de moverse según la diferencia de presión entre el interior y el exterior del manguito (6),
- -
- se dirige un haz de ondas electromagnéticas hacia dicha parte móvil (14),
- -
- se recibe el haz reflejado desde dicha parte móvil (14) para determinar el desplazamiento de la parte móvil (14) con respecto a una posición de referencia de la parte móvil (14).
2. Método según la reivindicación 1,
caracterizado porque las ondas electromagnéticas están en el
espectro visible.
3. Método según la reivindicación 1 o 2,
caracterizado porque dicho emisor (22) y dicho receptor (23)
están situados en la máquina (1) de diálisis.
4. Método según una cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el haz
emitido se dirige de tal manera que dicho haz emitido está
inclinado con respecto a una cara exterior (17) de dicha parte
móvil (14).
5. Método según la reivindicación 4,
caracterizado porque dicha parte tiene una cara interior (16)
la cual se puede situar en contacto con la sangre que circula en
dicho circuito (3).
6. Método según la reivindicación 4 o 5,
caracterizado porque dicho receptor (23) comprende una
secuencia de células (25) sensibles a las ondas
electromagnéticas.
7. Método según la reivindicación 5,
caracterizado porque comprende una fase de puesta a cero, en
la cual se determina dicha posición de referencia de la parte móvil
(14) con respecto al emisor (22), comprendiendo dicha fase de
puesta a cero la asociación de por lo menos una célula sensible (25)
del receptor (23) a un valor conocido de presión dentro del
manguito (6); determinándose dicha posición de referencia para una
condición de funcionamiento en la cual la presión que actúa sobre
la cara exterior (17) es igual a la presión que actúa sobre la cara
interior (16).
8. Método según la reivindicación 7,
caracterizado porque dicha presión es la presión ambiente;
implementándose dicha fase de puesta a cero antes que el inicio del
tratamiento de diálisis.
9. Máquina de diálisis que comprende un
dispositivo para la medición no invasiva de la presión de la sangre
en un circuito (3) de sangre de la máquina (1) de diálisis, en la
que el dispositivo (24) comprende:
- -
- un manguito (6) el cual tiene una pared (12) que presenta una parte rígida fija (13), una parte rígida móvil (14), y una parte flexible (15) para la conexión entre las partes rígidas (13 y 14) de manera que la parte rígida móvil (14) es capaz de moverse según la diferencia de presión entre el interior y el exterior del manguito (6),
- -
- un emisor (22) de un haz de ondas electromagnéticas diseñado para enviar ondas electromagnéticas contra la parte rígida móvil (14), y
- -
- un receptor (23) del haz de ondas electromagnéticas reflejadas desde la parte móvil (14) para medir los desplazamientos de dicha parte móvil (14) con respecto a una posición de referencia de la parte móvil (14).
10. Dispositivo según la reivindicación 9,
caracterizado porque el emisor (22) y el receptor (23) están
montados en la máquina (1) de diálisis en una montura (10) para
recibir dicho manguito (6).
11. Dispositivo según la reivindicación 9,
caracterizado porque dicha parte rígida móvil (14) tiene una
cara interior (16) la cual se puede situar en contacto con la sangre
que fluye dentro del circuito (3) y una cara exterior (17) la cual
puede reflejar el haz emitido.
12. Dispositivo según la reivindicación 9,
caracterizado porque la parte fija (13), la parte móvil (14)
y la parte flexible (15) están realizadas en una pieza y a partir
del mismo material.
13. Dispositivo según la reivindicación 12,
caracterizado porque la parte flexible (15) es más delgada
que el grosor de la parte fija (13) y la parte móvil (15).
14. Dispositivo según la reivindicación 13,
caracterizado porque dicha parte móvil (14) es circular,
siendo dicha parte flexible (15) anular y concéntrica con la parte
móvil (14).
15. Dispositivo según la reivindicación 14,
caracterizado porque dicha parte flexible (15) es
corrugada.
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