ES2284943T3 - Dispositivo de bombeo medicinal. - Google Patents
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Abstract
Dispositivo de bombeo medicinal (4-7) con una conexión de entrada (4) para un primer conducto de líquido (10) y una conexión de salida (7) para un segundo conducto de líquido, así como una parte de bombeo situada entre la conexión de entrada y la conexión de salida, que presenta al menos una cámara (15) que puede llenarse de forma controlable a través de la conexión de entrada y vaciarse a través de la conexión de salida, en donde el dispositivo de bombeo presenta una disposición de válvula giratoria (13) para establecer la unión entre la conexión de entrada (4) y la conexión de salida (7) o la cámara (15) y entre la cámara (15) y la conexión de salida (7), en donde ésta presenta aberturas (14, 17, 21) distribuidas alrededor de la carcasa de válvula giratoria (18), que se corresponden con la conexión de entrada, la conexión de salida y la abertura de cámara y en donde el elemento giratorio (19) de la válvula presenta un canal (20) para la unión a elección de la conexión de entrada, conexiónde salida y cámara, caracterizado porque las conexiones y la cámara o las aberturas están distribuidas uniformemente en la carcasa de válvula giratoria, porque los centros de las tres aberturas están dispuestos en cada caso alternados 120º, y porque el canal es un canal (20) que discurre en línea recta.
Description
Dispositivo de bombeo medicinal.
La invención se refiere a un dispositivo de
bombeo medicinal conforme al preámbulo de la reivindicación 1.
Asimismo la invención se refiere a un sistema de bombeo conforme a
la reivindicación 8.
Para la aplicación continuada de líquidos o
medicamentos se utilizan bombas de infusión y bombas de inyección.
Mientras que en las bombas de infusión los líquidos se hacen avanzar
por medio de un cilindro de prensado que actúa sobre un tubo
flexible, en las bombas de inyección la solución de medicamento se
expulsa mediante el desplazamiento del émbolo de jeringuilla. En
este último sistema la cantidad de un medicamento expulsado es
función de la posición de este émbolo. Los sistemas de bomba de
inyección se utilizan sobre todo para aplicar medicamentos potentes
continuamente, como solución de alta concentración con bajas
velocidades de flujo.
Sobre todo en la medicina intensiva pediátrica
se trabaja con velocidades de flujo muy bajas para no cargar
innecesariamente a los pacientes con líquido. Oscilaciones excesivas
de la velocidad de flujo pueden ser peligrosas para la vida en el
caso de usarse medicamentos de alta concentración, potentes y de
efectos inmediatos.
Los sistemas de bomba de inyección son, en el
caso de bajas velocidades de flujo, muy sensibles a variaciones de
presión hidrostáticas (elevación/descenso de la bomba) a causa de la
flexibilidad de la bomba, jeringuilla (en especial goma de émbolo),
aire en la solución de líquido y conducto de infusión [bibliografía
1,2 conforme al índice bibliográfico al final de la descripción].
Las deformaciones elásticas y un breve atascamiento (efecto
sticking) conducen a que no exista una relación exacta entre la
posición de émbolo y volumen expulsado. Un descenso vertical de la
bomba de inyección puede conducir, a causa de la variación de las
condiciones de presión hidrostáticas, a efectos de sifón con flujo
retrógrado y tiempo de aplicación de medicamento cero. Esto se hace
significativo sobre todo en el caso de bajas velocidades de flujo
(< 1 ml/h). A la inversa, la elevación de la bomba puede
conducir a un vaciado (bol de infusión) de los elementos dilatables
[3,4].
En el caso de cerrarse o doblarse el conducto
los elementos dilatables retrasan la generación de presión en el
sistema de infusión y con ello la alarma de cierre
[10-12].
El análisis profundo de los diferentes
componentes ha demostrado que la porción principal de la
flexibilidad procede sobre todo de la bomba de inyección, de la
bomba de infusión y del aire [5-9,12].
Con ello ha podido demostrarse que la capacidad
de dilatación de los conductos de infusión más estrechos y rígidos
es muy inferior a la de los depósitos, es decir, de la bomba y de la
jeringuilla.
Las bombas de infusión por otro lado, como la
conocida por ejemplo del documento
US-A-6 213 723, son normalmente
menos apropiadas para la aplicación de medicamentos de alta
concentración y acción inmediata en el caso de bajas velocidades de
flujo. El uso del prensador proximal antes de liberar el prensador
distal conduce a un aumento de presión en el conducto de infusión
que, si se libera el prensador distal, conduce a una velocidad de
flujo elevada durante un breve periodo de tiempo. Los sistemas de
infusión utilizados para esto son muy dilatables y con ello
extremadamente sensibles a variaciones hidrostáticas. Los dos
sistemas de infusión tienen el inconveniente de que no ofrecen
ningún control sobre la cantidad de líquido entregada exactamente de
forma efectiva [13-16].
Del documento
US-A-4 273 121 se conoce asimismo
una bomba de chasis, que se dispone entre un recipiente de infusión
y el catéter o los pacientes. El chasis contiene una cámara limitada
por una membrana, en donde la aplicación de presión sobre la
membrana hace posible, en cooperación con pinzas de tubo flexible
dispuestas en el lado de entrada y en el lado de salida, que actúan
como válvulas, el bombeo de volúmenes reducidos en dirección al
paciente. Debido a que además en esta bomba está al descubierto
hasta el 75% de la superficie de membrana flexible y no se aplica
sobre ella el empujador correspondiente, se obtiene igualmente una
dependencia considerable de esta bomba de chasis de la presión de
entrada del líquido y, de este modo, de la posición en altura del
recipiente de infusión. Una cooperación con una bomba de inyección
como alimentación de la bomba de chasis no se cita y no parece ser
ventajosa, a causa de la flexibilidad y de la correspondiente
dependencia de posición de ambas bombas.
De los documentos
US-A-4 798 589,
GB-A-2 060 131 y
EP-A-0 345 396 se conocen sistemas
de bombeo medicinales conforme al preámbulo de la reivindicación
1.
La invención se ha impuesto la tarea de crear un
dispositivo de bombeo y un sistema de bombeo, que presente una
estructura especialmente sencilla.
\newpage
Esto se consigue, en el caso de un dispositivo
de bombeo de la clase citada al comienzo, con las particularidades
de la reivindicación 1 y con un sistema de bombeo según la
reivindicación 8.
Mediante la válvula giratoria con conexiones y
cámaras de bomba distribuidas uniformemente se obtiene una
estructura muy sencilla. El canal rectilíneo hace posible un
enjuague seguro del dispositivo y evita resaltes, sobre los que
pueden depositarse burbujas de aire. Con preferencia se ha previsto
sólo un único canal.
Mediante la configuración rígida preferida de
las cámaras de bomba, el dispositivo de bombeo puede alimentar con
independencia de oscilaciones de presión iniciales siempre el mismo
volumen de bombeo; lo correspondiente es aplicable al sistema de
bombeo, en el que la flexibilidad de la jeringuilla de infusión y
del accionador ya no tiene ninguna influencia en el volumen de
bombeo alimentado.
En el caso de una forma de ejecución preferida
la pared de cámara rígida, aunque móvil, está formada por un émbolo
o empujador rígido. En el caso de otra forma de ejecución preferida
la pared de cámara rígida está formada por una membrana, elástica
en sí misma o semi-elástica. Esta puede recibir por
completo un medio de accionamiento, con preferencia un líquido, de
tal modo que la membrana actúe igualmente como elemento rígido, que
sólo cede en la medida que lo permita el medio de accionamiento no
comprimible, de tal modo que puede bombearse con volumen constante.
Por membrana semi-elástica se entiende con ello una
membrana cuya dilatación se limita mediante una armadura.
De este modo se obtiene un sistema de infusión
con flexibilidad mínima, que permite vigilar la cantidad de líquido
entregada. Para esto se intercala un accionador de infusión con
preferencia no dilatable, controlable
micro-volumétricamente, entre un accionador
dilatable con jeringuilla de infusión o recipiente de infusión y
fundamentalmente un conducto de infusión no dilatable. En principio
se llenan y vacían por completo cíclicamente pequeños volúmenes de
magnitud V definida exactamente y mínima flexibilidad. En cada
momento se conoce después la cantidad de medicina aplicada en total
hasta un volumen V. Los vaciados de los volúmenes V pueden contarse.
El proceso de bombeo se discretiza. Las imprecisiones sólo pueden
tener dos fuentes. En primer lugar puede uno encontrarse
precisamente en un proceso de vaciado, lo que produce una
imprecisión máxima de V. En las materializaciones ventajosas
previstas V es de 1-10 mm^{3}, lo que reduce las
imprecisiones citadas a una magnitud médicamente insignificante. En
segundo lugar se tiene una imprecisión aditiva, es decir que aumenta
con el tiempo, mediante la flexibilidad de los propios volúmenes V.
Sin embargo, ésta se presupone pequeña en los sistemas propuestos a
continuación.
El principio propuesto hace posible en especial
reducir en la mayor medida posible efectos volumétricos, que son
causados por variación de la presión hidrostática, ya que el avance
de líquido no está ya determinado en realidad por la presión
aplicada a un mayor volumen, sino por el número de vaciados de los
volúmenes V.
El sistema de infusión propuesto presenta
fundamentalmente un depósito de líquido, un accionador de infusión
(discretizador de volumen) y un conducto de infusión rígido
post-conectado, en donde el depósito de líquido
está sometido a una presión ligera mediante la altura vertical o un
muelle de sujeción. El accionador de infusión se compone
ventajosamente de una pieza de plástico desechable, una pieza de
accionamiento reutilizable y una unidad de control.
El dispositivo para el bombeo con control de
volumen de un medio líquido en los campos de las aplicaciones
médicas permite por tanto el control de la velocidad de flujo
mediante la discretización del volumen de líquido que puede
vaciarse, con el uso de volúmenes que pueden llenarse y vaciarse
cíclicamente con contenido definido con precisión. La posición del
dispositivo es en algún lugar del conducto entre el depósito y el
paciente. Se prefiere una función de derivación para extraer el
aire del sistema. La separación del aparato es con preferencia en
componentes de cámara fácilmente utilizables y componentes varias
veces utilizables (accionador, control). Se usan con preferencia
elementos de control (por ejemplo detectores de aire, sensores de
presión) para vigilar el funcionamiento adecuado del dispositivo.
El depósito se materializa mediante bolsas, botellas de infusión o
con preferencia mediante un accionador de jeringuilla o una
jeringuilla de infusión sometida a presión. Mediante el dispositivo
de bombeo conforme a la invención se reduce considerablemente el
requisito de precisión en el depósito o en el mecanismo de vaciado
de depósito, que ya sólo sirve para llenar el dispositivo de
bombeo.
A continuación se explican con más detalle
ejemplos de ejecución de la invención con base en las figuras. Con
ello muestra o muestran
la figura 1, esquemáticamente, la disposición
del dispositivo de bombeo en el caso de un accionador de jeringuilla
de infusión;
la figura 2 la disposición del dispositivo de
bombeo en el caso de una botella de infusión o una bolsa de
infusión;
la figura 3 el control de varios sistemas de
bombeo desde un ordenador;
la figura 4, esquemáticamente en grueso, el
dispositivo de bombeo sin elementos de accionamiento en posición de
enjuague;
la figura 5 una forma de ejecución del
dispositivo de bombeo igualmente en posición de enjuague;
la figura 6 la forma de ejecución de la figura 4
en la posición para rellenar las cámaras de bomba;
la figura 7 el llenado de las cámaras de bomba
con una primera posición de émbolo;
la figura 8 otra posición de émbolo;
la figura 9 la posición para vaciar las cámaras
de bombeo;
la figura 10 una posición de émbolo durante el
vaciado;
la figura 11 el final del vaciado de las cámaras
de bomba;
la figura 12 la posición para un nuevo
llenado;
la figura 13 otra forma de ejecución del
dispositivo de bombeo en la posición de llenado de las cámaras de
bomba;
la figura 14, esquemáticamente, un dispositivo
de bombeo con su parte de accionamiento;
la figura 15 una forma de ejecución del
dispositivo de bombeo con juntas sobre la carcasa y sobre
machos;
la figura 16 una vista lateral del dispositivo
de bombeo de la figura 15; y
las figuras 17-19 vistas de
detalle de las juntas en diferentes posiciones del dispositivo de
bombeo.
La figura 1 muestra, esquemáticamente en grueso,
el uso preferido del dispositivo de bombeo medicinal o del sistema
de bombeo. Este comprende por un lado un accionador de jeringuilla
de infusión conocido por sí mismo con un carro de jeringuilla de
infusión 1, que puede alojar una jeringuilla de infusión 3 que es
accionada por un accionador de jeringuilla 2 (en el caso más
sencillo un muelle), de tal modo que se produce una expulsión del
líquido en la jeringuilla de infusión 3 con una cantidad
predeterminada por unidad de tiempo (motor) o con una presión
relativamente constante (muelle). Se conocen accionadores de
jeringuillas de infusión correspondientes y no se explican aquí
adicionalmente. Según el estado de la técnica, la salida de la bomba
de inyección 1 se acopla directamente al paciente, o alimenta un
catéter. Conforme a la invención se crea a continuación un sistema
de bombeo, en el que la jeringuilla de infusión 3 sirve solamente de
alimentación del dispositivo de bombeo 4-7 a través
del conducto 10. El conducto 10 conduce con ello de la salida de la
bomba de inyección 1 a una conexión de entrada 4 del dispositivo de
bombeo 4-7. A la conexión de salida del dispositivo
de bombeo está conectado a su vez un conducto 11, que conduce al
paciente. En la forma esquemática representada el dispositivo de
bombeo presenta la verdadera unidad de bombeo 5, así como una unidad
de accionamiento 6 dispuesto de forma que puede separarse de la
misma, que acciona la verdadera unidad de bombeo. La finalidad de
esta división preferida es que la unidad de bombeo 5 pueda
sustituirse en cada caso para cada uso por una nueva unidad de
bombeo, determinada para un solo uso, y que pueda conservarse el
dispositivo de accionamiento 6. En el ejemplo mostrado la unidad de
accionamiento 6 se hace funcionar mediante una unidad de control e
indicación 6' no representada con más detalle, que controla a
través del conducto de control 12 la unidad de accionamiento. En la
unidad de control 6' puede ajustarse e indicarse la cantidad de
alimentación deseada del dispositivo de bombeo 4-7.
Esta configuración representada con unidades separadas debe
entenderse naturalmente tan solo como ejemplo, y el dispositivo de
bombeo podría estar también previsto como una sola unidad, que reúne
las partes 4, 5, 6 y 6'. El sistema de bombeo mostrado en la figura
1 no presenta los inconvenientes de las bombas de inyección
conocidas, que se han representado en las investigaciones conforme
al índice bibliográfico, ya que el dispositivo de bombeo
4-7 puede evitar los problemas con la flexibilidad o
la sensibilidad a variaciones de presión hidrostáticas y con otras
deficiencias de la disposición formada por la jeringuilla y su
dispositivo de accionamiento. El dispositivo de bombeo
4-7 del sistema es responsable de que
fundamentalmente, con independencia de las oscilaciones de presión
inicial, se alimente siempre el mismo volumen por unidad de
tiempo.
Se obtienen ventajas similares si, como se
muestra en la figura 2, el dispositivo de bombeo medicinal
4-7 se conecta a la salida de un recipiente de
infusión habitual 8, al que puede post-conectarse
una cámara de goteo 9. También en este caso el conducto 10 conduce
a la conexión de entrada 4 del dispositivo de bombeo
4-7 y el conducto 11 conduce a la conexión de salida
7 del dispositivo de bombeo con el paciente. A continuación se
explican diferentes dispositivos de bombeo, con base en
representaciones más o menos esquemáticas, en donde normalmente
sólo se representa la verdadera unidad de bombeo 5 y no se
representan ni la unidad de accionamiento 6 ni la unidad de control
e indicación 6'. La configuración de la respectiva unidad de
accionamiento 6 se prefija mediante el movimiento del émbolo y del
elemento giratorio en la unidad de bombeo 5, que se describirá más
adelante, y con ello debe materializarse para el técnico en el marco
de su conocimiento técnico. Con ello pueden aplicarse motores
eléctricos como motores lineales, motores paso a paso o motores
normales con reductores. También son posibles accionamientos
neumáticos o hidráulicos. La respectiva unidad de control e
indicación 6' se ejecuta igualmente, de forma conocida
fundamentalmente para el técnico, en forma electrónica, con
preferencia controlada por microprocesador y no es necesario
explicarla aquí con más detalle. Debido a que conforme a la
invención el volumen de bombeo de cada proceso de bombeo puede
considerarse constante, es posible un establecimiento y control
sencillos de la velocidad de flujo mediante la prefijación y el
conteo de las carreras de bomba. En los siguientes ejemplos de
ejecución se designan fundamentalmente los elementos iguales a los
de las figuras 1 y 2 con los mismos símbolos de referencia que en
estas figuras.
La figura 4 muestra en una representación
esquemática, cortada parcialmente en horizontal, el dispositivo de
bombeo en vista en planta con la tapa quitada; dispositivo de bombeo
que se ha representado en general mediante el borde, pero que en
las otras figuras no se utiliza para simplificar. El dispositivo
presenta una conexión de entrada 4, a la que puede conectarse el
conducto 10 ya citado desde la bomba de inyección o desde un
recipiente de infusión. Los medios de conexión correspondientes no
se han representado; con ello puede tratarse de cualquier medio de
conexión conocido. El dispositivo posee asimismo una conexión de
salida 7, a la que puede conectarse del mismo modo el conducto 11
citado. El dispositivo de bombeo tiene con ello conexiones para los
conductos de infusión mostrados (distal y proximal) o tiene incluso
conductos cortos con conexiones para los conductos de infusión
(distal y proximal) o presenta conductos de infusión ya conectados,
por ejemplo soldados, por ejemplo también el conducto proximal con
una cámara de goteo en el caso del sistema de bolsas, o está
prevista una combinación de estas variantes de conexión. Asimismo el
dispositivo comprende la verdadera unidad de bombeo 5, así como la
unidad de accionamiento y la unidad de control no representadas en
la figura 4. El dispositivo de bombeo presenta a continuación una
válvula multi-vía 13 que puede conmutarse mediante
movimiento giratorio, que presenta en una carcasa de válvula
cilíndrica 18 un elemento de válvula 19 cilíndrico giratorio, que
contiene un canal 20. El canal 20 se extiende con ello en el
elemento 19, en el caso de la posición mostrada del mismo, desde la
abertura 14 en la carcasa 18 a la abertura 17 en la carcasa 18, en
donde el canal por ejemplo con sección transversal cilíndrica o
rectangular está alineado con las aberturas correspondientes en la
carcasa 18, de tal modo que el líquido puede fluir desde la conexión
de entrada 4 mediante una pieza de conducto 4' dado el caso sólo
muy corta o incluso no disponible a través de la abertura de carcasa
14, del canal 20 y a través de la abertura de carcasa 17 y a través
de la pieza de conducto 7' dado el caso sólo muy corta o no
disponible, hasta la conexión de salida 7 del dispositivo de bombeo,
cuando el elemento de válvula 19 se encuentra en la posición
mostrada. El dibujo se ha mantenido con ello simplificado, de tal
modo que las piezas de conducto 4' y 7' forman con el canal 20 en
la figura una unidad, lo que naturalmente en realidad no es el
caso, ya que estos segmentos de conducto 4' y 7' y el canal 20 son
segmentos separados, que están alineados en la posición mostrada
del elemento giratorio 19. Con 15' se designa la pared de una
cámara, en la que está dispuesto un émbolo 16 rígido aunque
desplazable. Estas piezas forman la verdadera parte de bombeo 5'.
La cámara está abierta por medio de una abertura de carcasa 21 en la
carcasa 18 hacia el elemento 19, en donde en la posición mostrada
la cámara no está unida ni a la conexión de entrada 4 ni a la
conexión de salida 7 y el émbolo 16 está en su posición extrema
delantera. La cámara 15 entre el lado frontal de émbolo y la
abertura de carcasa 21 no tiene, en el caso de esta posición de
émbolo, prácticamente ningún volumen. La entrada, la salida y la
cámara o las aberturas 14, 17 y 21 están distribuidas uniformemente
alrededor de la carcasa de válvula giratoria, de este modo con una
separación angular de en cada caso 120º. El émbolo presenta con
preferencia el lado frontal mostrado, bombeados en hueco en el caso
de la abertura de carcasa 21; lado frontal que está adaptado al
contorno exterior cilíndrico del elemento 19.
En la posición mostrada del dispositivo de
bombeo es posible un flujo de líquido desde la bomba de inyección o
el recipiente de infusión a través del dispositivo, lo que permite
el enjuague del dispositivo. El canal 20 que discurre en línea
recta no presenta con ello ninguna arista y ningún resalte, sobre
los que pueden depositarse burbujas de aire. También es preferible
que el canal esté alineado con la entrada 4 o la salida 7, de tal
modo que no se forme ninguna arista y ningún resalte.
La figura 5 muestra una forma de ejecución
modificada, en la que a su vez los símbolos de referencia iguales a
los de la figura 4 designan fundamentalmente elementos iguales. En
este caso los segmentos de conducto 4' y 7' están dispuestos
acodados con relación al recorrido de canal 20. Por lo demás el
dispositivo de bombeo sigue siendo fundamentalmente el mismo. La
parte de bombeo se designa en la figura 5 sólo en general con el
número de referencia 5', sin que en la misma se hayan representado
con más precisión el émbolo y la cámara. También las aberturas de
carcasa 14 y 17 están solo indicadas. Los segmentos de conducto 4' y
7', tanto en la figura 4 como en la figura 5, también pueden
eliminarse por completo, si la conexión de entrada 4 o la conexión
de salida 7 está configurada directamente sobre la carcasa 18 de la
válvula giratoria 12. En cualquier caso los segmentos de conducto
4', 7' son entonces solamente manguetas de conducto muy cortas. La
posición de derivación mostrada en las figuras 4 y 5, mediante la
cual el dispositivo de bombeo o el sistema de bombeo puede
enjuagarse con solución de infusión, sirve, como se ha dicho, para
limpiar o hacer subir burbujas de aire. Esto último es
especialmente importante si por encima del dispositivo de bombeo se
utiliza una cámara de goteo, como es usual cuando se utiliza un
recipiente de infusión. Una función de vibración (vibraciones
finas) del dispositivo de bombeo en la posición de derivación puede
impulsar la subida de burbujas de aire.
La posición de derivación ya no se adopta en el
verdadero funcionamiento de bombeo, que se explica a continuación,
de tal modo que con ello no existe una unión directa entre entrada y
salida.
La figura 6 muestra a continuación la posición
de aspiración del dispositivo de bombeo conforme a la figura 4, en
la que el elemento 19 de la válvula giratoria se ha girado de tal
manera, que el canal 20 une la conexión de entrada 4 a la parte de
bombeo 5'. El canal 20 se sitúa con ello de tal modo, que une la
abertura de carcasa 14 a la abertura de carcasa 21 de la carcasa de
válvula 18 y, de este modo, permite la entrada de líquido en la
cámara de la parte de bombeo 5'. La figura 7 muestra una posición
resultante, en la que el flujo de líquido se produce hasta dentro
de la cámara, en donde el émbolo 16 es empujado hacia atrás a causa
de la presión de líquido o, de forma preferida, es desplazado hacia
atrás mediante un medio de trabajo de la unidad de accionamiento 6
no representada. En esta posición del elemento 19 el conducto 7' o
la conexión de salida 7 está bloqueado y no se produce alimentación
de líquido. Esta posición puede utilizarse por ello también como
posición de bloqueo (posición de oclusión) del dispositivo de
bombeo, si se pretende bloquear el flujo de líquido mediante un
ajuste correspondiente del dispositivo de bombeo. La figura 8
muestra el llenado finalizado de la cámara de la bomba, en el que
el émbolo 16 se encuentra en su posición trasera de punto muerto. La
cantidad de líquido existente en la cámara o la cantidad de líquido
que puede expulsarse está con ello dentro de un margen de 0,001 ml
a 0,01 ml, lo que se corresponde con un volumen de entre 1 mm^{3}
y 10 mm^{3}, en donde la cantidad que puede expulsarse está
determinada por la sección transversal del espacio, en el que está
formada la cámara, y la carrera de émbolo que define la longitud de
cámara. El margen indicado es un margen preferido para el volumen
de bombeo del presente dispositivo de bombeo medicinal y es también
aplicable como margen preferido para las otras variantes ilustradas
en la descripción. También en la posición de aspiración puede
producirse una vibración fina (por ejemplo mediante la unidad de
accionamiento 6), para hacer subir hacia arriba burbujas de aire
(microairbubbles).
Después de que con esto se ha llenado la cámara
se sigue girando el elemento de válvula giratorio 19, en el
funcionamiento no bloqueador del dispositivo de bombeo, de tal modo
que el canal 20 une la abertura 21 de la cámara a la abertura 17,
como se ha representado en la figura 9. En esta posición de
expulsión queda bloqueada la ulterior entrada de líquido a través
de la conexión de entrada 4 y de las manguetas de conducto 4'
mediante el elemento 19. Las figuras 10 y 11 muestran a
continuación el verdadero proceso de bombeo, en el que el émbolo 16
es desplazado hacia la abertura 21 de la carcasa de válvula 18
mediante la unidad de accionamiento no representada, con lo que el
líquido situado en la cámara es expulsado de la misma y entregado al
dispositivo de bombeo a través de la conexión de salida 7. La
figura 11 muestra la posición final correspondiente, en la que todo
el volumen de líquido de la cámara ha sido expulsado. También esta
posición puede utilizarse como posición de bloqueo (posición de
oclusión), si el operario ha ajustado adecuadamente la bomba para
que no se bombee ningún líquido.
Al contrario de esto se actúa en el verdadero
funcionamiento de bombeo, a continuación de la posición de la
figura 11, mediante el giro del elemento de válvula 19 a través de
la unidad de accionamiento no representada y la unidad de control
no representada, de tal modo que puede producirse un nuevo llenado
de la cámara de bombeo desde el lado de entrada (conexión de
entrada 4) del dispositivo de bombeo. Después del llenado completo
de la cámara se adopta a su vez la posición de las figuras 9 y 11,
en la que se produce una expulsión, tras lo cual se adopta de nuevo
la posición de llenado correspondiente a la figura 12 o a las
figuras 6 y 7. De este modo se obtiene un llenado y vaciado
constantes de la cámara de bombeo de la unidad de bombeo 5, con lo
que el dispositivo de bombeo alimenta de la forma deseada las
reducidas cantidades de líquido. Al final del tiempo de
funcionamiento deseado puede conservarse después de nuevo una de las
posiciones como posición de oclusión.
La previsión de la válvula giratoria 13 con el
canal 20 rectilíneo produce con ello una estructura muy sencilla,
que puede accionarse también de forma correspondiente mediante una
sencilla unidad de accionamiento. Al contrario que las llaves de
tres vías conocidas por sí mismas, en las que están previstos
canales en forma de T o en forma de L en los machos, en la válvula
13 representada sólo se utiliza un canal que, o bien permite el
enjuague como se muestra en las figuras 4 y 5 y después permite
mediante las otras dos posiciones alternativas el llenado y el
vaciado de la cámara de bombeo o en una de estas dos posiciones, con
la unidad de accionamiento desconectada, bloquea la circulación a
través del dispositivo de bombeo. Las llaves de tres vías en forma
de T o de L no permitirían crear una unión de derivación directa y
presentarían el riesgo de la formación de acumulaciones de
aire.
La figura 13 muestra una variante con la válvula
giratoria 13 fundamentalmente igual, en la que además la parte de
bombeo 5' presenta en lugar de un émbolo un cuerpo elástico o
semi-elástico, por ejemplo una membrana 16', que
puede deformarse mediante la presión de líquido, de tal modo que se
llene un determinada volumen de cámara. En la figura 13 se ha
designado una vez la membrana en su posición de reposo con 16' y en
su posición parcialmente o totalmente llenada con 16''. Detrás de
la membrana puede estar dispuesto por ejemplo un líquido 22, que
permite sólo una determinada deformación de la membrana. Se conocen
disposiciones correspondientes de la solicitud de patente suiza Nº
2110/01, cuyo contenido correspondiente es alojado con ello por
referencia en todo su volumen. La membrana 16' está fijada con
preferencia omnidireccionalmente sobre el perímetro de la abertura
de carcasa 21, de tal modo que se obtiene un espacio uniforme para
el líquido a alojar, y puede prescindirse de juntas y espacios de
deslizamiento para el cilindro de émbolo.
La figura 14 muestra esquemáticamente una vez
más el dispositivo de bombeo con segmentos de los conductos de
entrada y salida y con la parte de bombeo 5', una vez sin unidad de
accionamiento y otra vez con una unidad de accionamiento 6
aplicada, que se alimenta con energía y señales a través de la línea
12, que envía el movimiento correspondiente de la unidad de
accionamiento para controlar la parte de bomba y la válvula
giratoria. Esta unidad de accionamiento o el accionador de bombeo
puede aplicarse con ello mediante medios de fijación, de forma
sencilla, a la unidad de bombeo y a la válvula giratoria. Mueve los
elementos correspondientes, por ejemplo mediante dos motores paso a
paso y puede presentar por ejemplo un detector de burbujas de aire
24 para la conexión de entrada y ventajosamente una unidad sensora
de presión 24' en la conexión de salida, para detectar oclusiones
distales del conducto 11. Igualmente es posible en la conexión de
alimentación una unidad sensora de presión, que por ejemplo podría
comunicar prematuramente una fuente de infusión vacía (antes de que
se aspire aire o se pudiera comunicar una oclusión en el conducto de
alimentación). El dispositivo de bombeo descrito se combina, como
se muestra en las figuras 1 a 3, con un accionador de jeringuilla de
infusión o con un recipiente de infusión. La figura 1 muestra con
ello esquemáticamente el dispositivo de bombeo conforme a la
invención con un accionador de jeringuilla de infusión con conductos
de infusión correspondientes. El dispositivo está instalado en el
conducto de infusión y se conecta a la jeringuilla de infusión
llenada (para las posibilidades de conexión se hace referencia a
las diferentes posibilidades ya citadas). La jeringuilla de
infusión está sujetada en este ejemplo sobre un soporte o carro con
muelle de compresión, que ejerce una presión regular dosificada
sobre la jeringuilla de infusión, para apoyar el dispositivo de
bombeo durante el llenado y para ahorrar energía eléctrica. La
figura 1 muestra el dispositivo de bombeo con base en un sistema de
bolsas/botellas de infusión con conductos de infusión, en donde está
prevista una cámara de goteo que sirve para disgregar el aire. El
dispositivo de bombeo está instalado en el conducto de infusión, que
está insertado en la botella/bolsa de infusión, en donde la cámara
de goteo se llena como usualmente mediante aplastamiento manual,
mientras que la bomba está en la posición de oclusión, con lo que el
conducto de infusión está cerrada hacia abajo para que no se aspire
aire desde abajo. A continuación se lleva el dispositivo de bombeo a
la posición de enjuague, por parte del operario o mediante el
accionamiento de la unidad de control 6' y de forma correspondiente
la unidad de accionamiento 6, de tal modo que es posible un flujo
libre mediante la bomba y el conducto de infusión se enjuaga con
solución de infusión y se limpia con aire. Después de esto se activa
el funcionamiento de bombeo. Alternativamente el dispositivo de
bombeo puede llevarse también manualmente a la posición de
circulación, mientras la unidad de accionamiento no esté aplicada
todavía al dispositivo de bombeo. Esto se produce en este caso
después del enjuague. La figura 3 muestra esquemáticamente varios
sistemas de bombeo con accionadores de jeringuilla de infusión y
unidades de bombeo/accionamiento 5/6, que no se controlan en cada
caso mediante una unidad de control 6' individual, sino que se
alimentan, controlan y vigilan mediante una unidad de control
central, por ejemplo un PC, mediante varios cables de control 12.
El dispositivo de bombeo conforme a la invención presenta con
preferencia un dispositivo de indicación, por ejemplo sobre la
unidad de accionamiento 6 y/o la unidad de control 6'. Sobre el
dispositivo de indicación deberían poder reconocerse el medicamento
y/o la velocidad de flujo. En el caso de un control mediante un
ordenador (figura 3) estos datos se han representado con
preferencia, adicionalmente (o también sólo) en el monitor del
ordenador.
La figura 15 muestra otra vista esquemática
parcialmente cortada del dispositivo de bombeo, en donde con base
en éste se explican diferentes juntas, que comprenden por un lado
juntas 30, 31 y 32 fijas, unidas a la carcasa de válvula 18 y que
están dispuestas en la carcasa de válvula en el caso de las
respectivas aberturas, así como juntas 33 y 34 dispuestas en el
respectivo extremo del canal 20 del elemento 19 y que se mueven
junto con el elemento 19. La figura 16 muestra una vista lateral
correspondiente, en la que se han representado tanto una de las
juntas móviles como una junta fija en la carcasa de válvula. Las
figuras 17 y 18 muestran vistas de detalle de las juntas
correspondientes, en donde se han representado su chaflán y su
redondeado, que hacen posible un deslizamiento con la menor
fricción posible del elemento 19 en la carcasa de válvula 18. La
figura 19 muestra finalmente la posición en la que el canal 20 del
elemento 19 está alineado con una de las aberturas de carcasa de la
carcasa de bomba, en donde las juntas correspondientes llegan a
situarse unas sobre otras y se deforman de forma correspondiente.
Conforme a esto se utilizan materiales de junta elásticos
conocidos, que son resistentes a la solución de infusión. Debido a
que la parte de válvula representada del dispositivo de bombeo está
normalmente configurada como pieza desechable, a la que está
acoplada la unidad de accionamiento 6, la vida útil a largo plazo
de las juntas no ofrece con ello ningún problema.
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Claims (8)
1. Dispositivo de bombeo medicinal
(4-7) con una conexión de entrada (4) para un primer
conducto de líquido (10) y una conexión de salida (7) para un
segundo conducto de líquido, así como una parte de bombeo situada
entre la conexión de entrada y la conexión de salida, que presenta
al menos una cámara (15) que puede llenarse de forma controlable a
través de la conexión de entrada y vaciarse a través de la conexión
de salida, en donde el dispositivo de bombeo presenta una
disposición de válvula giratoria (13) para establecer la unión entre
la conexión de entrada (4) y la conexión de salida (7) o la cámara
(15) y entre la cámara (15) y la conexión de salida (7), en donde
ésta presenta aberturas (14, 17, 21) distribuidas alrededor de la
carcasa de válvula giratoria (18), que se corresponden con la
conexión de entrada, la conexión de salida y la abertura de cámara
y en donde el elemento giratorio (19) de la válvula presenta un
canal (20) para la unión a elección de la conexión de entrada,
conexión de salida y cámara, caracterizado porque las
conexiones y la cámara o las aberturas están distribuidas
uniformemente en la carcasa de válvula giratoria, porque los centros
de las tres aberturas están dispuestos en cada caso alternados
120º, y porque el canal es un canal (20) que discurre en línea
recta.
2. Dispositivo de bombeo medicinal según la
reivindicación 1, caracterizado porque la cámara (5) presenta
por todos lados paredes de cámara rígidas, de las que al menos una
está dispuesta de forma móvil.
3. Dispositivo de bombeo medicinal según la
reivindicación 1, caracterizado porque sólo está previsto un
canal (20).
4. Dispositivo de bombeo medicinal según una de
las reivindicaciones 2 ó 3, caracterizado porque la pared de
cámara rígida aunque móvil está formada al menos por un émbolo (16)
o empujador rígido.
5. Dispositivo de bombeo medicinal según una de
las reivindicaciones 2 ó 3, caracterizado porque la pared de
cámara rígida aunque móvil está formada por una membrana (16')
elástica o semi-rígida, que actúa como pared de
cámara rígida, en especial por medio de que recibe un medio de
aplicación no comprimible, en especial un líquido (22) y, dado el
caso, está dotada de un medio limitador de desvío.
6. Dispositivo de bombeo medicinal según una de
las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque su
accionamiento está dispuesto fundamentalmente en una parte de
accionamiento (6) que puede desmontarse del dispositivo.
7. Dispositivo de bombeo medicinal según una de
las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque están
previstos elementos de junta (30-34) elásticos
tanto en la región del extremo de canal del elemento giratorio (19)
de la válvula (13) sobre la misma como en la región de las
aberturas de carcasa (14, 17, 21) sobre la carcasa (18).
8. Sistema de bombeo medicinal que comprende un
accionador de jeringuilla de infusión (1) o un recipiente de
infusión (8, 9), así como un dispositivo de bombeo unido a su salida
según una de las reivindicaciones 1 a 7.
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