ES2330006T3 - Dispositivo de soporte en una bomba de jeringa para soportar de forma deslizable el extremo libre del tornillo de avance en un tubo. - Google Patents
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Abstract
Bomba de jeringuilla (10) que tiene un tornillo de avance (52) con un dispositivo de accionamiento (66) en acoplamiento roscado con el tornillo de avance, moviéndose el dispositivo de accionamiento a lo largo del tornillo de avance en respuesta a la rotación del tornillo de avance, y una cabeza de accionamiento (30) adaptada para accionar un émbolo de jeringuilla (22) en el interior del cuerpo cilíndrico (16) de una jeringuilla para expeler contenidos fluidos de la jeringuilla, teniendo el tornillo de avance un primer extremo (58) y un segundo extremo (76) con el primer extremo montado en un marco (54); un tubo de conexión (74) situado sobre el tornillo de avance y conectado entre el dispositivo de accionamiento la cabeza de accionamiento para comunicar el movimiento del dispositivo de accionamiento a lo largo del tornillo de avance a la cabeza de accionamiento, teniendo el tubo de conexión una porción hueca con una superficie interna (114); caracterizada porque el segundo extremo (76) del tornillo de avance está situado en el interior de la porción hueca del tubo de conexión, pero está sin montar de otra manera; el segundo extremo (76) del tornillo de avance lleva un soporte de cojinete (84) que tiene una superficies de soporte que divergen hacia el exterior (92); y un cojinete (100), que tiene una superficie que está conformada en una forma aproximadamente complementarias a las superficies de soporte divergentes del soporte del cojinete, está situado sobre el soporte de cojinete en contacto con la superficie interna de la porción hueca del tubo de conexión (74), creando así un soporte en voladizo y guiado del segundo extremo del tornillo de avance en el interior del tubo de conexión.
Description
Dispositivo de soporte en una bomba de jeringa
para soportar de forma deslizable el extremo libre del tornillo de
avance en un tubo.
La invención se refiere, en general, a
mecanismos de accionamiento por tornillo de avance para bombas de
infusión médica, y más particularmente, a un sistema de soporte
para montar un tornillo de avance en una bomba de jeringuilla.
La infusión de fluidos tales como fluidos
parenterales en el cuerpo humano se realiza en muchos casos mediante
una bomba de jeringuilla que tiene un tornillo de avance y un
dispositivo de accionamiento roscado que comprende un mecanismo que
traduce el movimiento rotativo del tornillo de avance en movimiento
lineal. El dispositivo de accionamiento roscado se monta en una
cabeza de un accionador de émbolo de jeringuilla que típicamente se
sujeta al reborde del émbolo de una jeringuilla y aplica el
movimiento lineal del dispositivo de accionamiento roscado al
émbolo de la jeringuilla para vaciar la jeringuilla a una velocidad
controlada.
Como las jeringuillas son de diferentes
longitudes y se llenan con diferentes cantidades de fluidos de
infusión, la extensión del émbolo de la jeringuilla desde el cuerpo
cilíndrico de la jeringuilla puede diferir de una jeringuilla a
otra. Muchos dispositivos de accionamiento roscado, por lo tanto,
incluyen un mecanismo de desacoplamiento que el operario utiliza
para desacoplar el dispositivo de accionamiento por tornillo de
avance de las roscas del tornillo de avance. Un control del
mecanismo de desacoplamiento está típicamente situado en la cabeza
del accionador del émbolo y puede tener la forma de una palanca o
palancas. Una vez es acoplado, el operador puede mover la cabeza
del accionador del émbolo, por lo tanto el dispositivo de
accionamiento roscado a la posición del reborde del émbolo de la
jeringuilla montado de nuevo. La cabeza del accionador del émbolo se
puede acoplar a continuación con el reborde del émbolo de la
jeringuilla, y una vez acoplado, el control de desacoplamiento se
puede liberar, en cuyo momento la cabeza del accionador del émbolo
se sujetará al reborde del émbolo y el dispositivo de accionamiento
del tornillo de avance se comprara con las roscas del tornillo de
avance en la nueva posición. Es deseable que este mecanismo de
desacoplamiento y esta cabeza del accionador del émbolo sean
fáciles de usar para facilitar el uso del operador de la bomba.
Este dispositivo de accionamiento por tornillo
de avance con su control de desacoplamiento integrado y cabeza del
accionador del émbolo conectada, aunque necesarios, pueden impartir
fuerzas substanciales en casi cualquier parte del tornillo de
avance. El dispositivo de accionamiento roscado se puede situar en
cualquier posición a lo largo del tornillo de avance, dependiendo
de la longitud que la jeringuilla montada para su uso y dependiendo
del nivel de fluidos médicos restantes de la jeringuilla. Además,
ciertos fluidos médicos son más difíciles de bombear debido su
viscosidad o por otras razones, colocando también una carga
aumentada en el tornillo de avance. Por estos motivos, es deseable
proporcionar una estabilidad de montaje sustancial al tornillo de
avance, de manera que se mantiene la eficiencia del desarrollo del
movimiento rotativo, en la traslación de ese movimiento rotativo al
movimiento lineal, y en la aplicación de ese movimiento lineal a la
cabeza del émbolo de la jeringuilla.
Es también el objetivo de los fabricantes de
bombas de jeringuilla producir bombas que tengan una uniformidad de
flujo aumentada. Es decir, los fabricantes se esfuerzan en producir
bombas que bombearán exactamente el índice de flujo seleccionado
durante toda la infusión y no variará de ese índice de flujo
seleccionado, hasta que la jeringuilla se agote o el índice se
cambie por parte del operador. Sin embargo, las tolerancias
mecánicas de las partes de la bomba de jeringuilla, las
interacciones con la jeringuilla, u otras razones pueden provocar
que el índice de flujo de una bomba de jeringuilla varíe del índice
seleccionado. Una variación del índice de flujo prescrito y
seleccionado puede ser indeseable, especialmente si es
significativo, porque el paciente puede no recibir el nivel deseado
del fluido de infusión cuando sea necesario. Los fabricantes
continúan refinando sus diseños de bombas para reducir estas
variaciones en el índice de flujo lo máximo posible.
En una disposición de tornillo de avance, un
extremo del tornillo de avance, es decir, un primer extremo, está
montado a través de una placa de transferencia y tiene una polea
montada en su extremo. La placa de transferencia forma una parte
del marco interno de la bomba de jeringuilla y, en consecuencia,
proporciona un punto de soporte estable y rígido para el tornillo
de avance. La polea del tornillo de avance se acopla directamente
con la polea de accionamiento de un motor a través de una correa de
accionamiento. Un cojinete puede rodear el tornillo de avance en la
porción situada a través de la placa de transferencia para disminuir
los efectos de ficción. En otra disposición, el primer extremo del
tornillo de avance y el árbol de accionamiento del motor pueden
tener engranajes y se pueden conectar entre sí a través de un
engranaje o engranajes intermedios, aunque esta disposición puede
producir una menor eficiencia. En un diseño, el segundo extremo del
yo también se puede montar en una placa rígida con un cojinete,
proporcionando así un soporte firme en los dos extremos del tornillo
de avance. Sin embargo, el montaje del segundo extremo del tornillo
de avance en una placa de montaje rígida no es siempre una opción
disponible, especialmente cuando se debe utilizar un tubo de
extensión entre el dispositivo de accionamiento roscado y la cabeza
del accionador del émbolo.
El mecanismo de desacoplamiento está típicamente
formado como parte del dispositivo de accionamiento y permite el
acoplamiento y el desacoplamiento selectivo del dispositivo de
accionamiento con el tornillo de avance, de manera que el
dispositivo de accionamiento se puede colocar selectivamente en el
tornillo de avance para alojar diferentes longitudes de las
jeringuillas. Un mecanismo de desacoplamiento típico incluye medias
tuercas que están cargadas elásticamente en contacto con las roscas
del tornillo de avance. A través de una serie de palancas y levas,
las medias tuercas se pueden mover fuera del acoplamiento con las
roscas del tornillo de avance de manera que, el dispositivo de
accionamiento se puede deslizar a lo largo del tornillo de avance a
la posición deseada. La longitud del tornillo de avance y del
mecanismo de desacoplamiento están diseñadas para mover fácilmente
el dispositivo de accionamiento a través de la porción sustancial
del tornillo de avance, de manera que las jeringuillas las pequeñas
y las jeringuillas más grandes para las cuales la bomba está
diseñada se pueden usar con la bomba.
En un diseño particular, el segundo extremo del
tornillo de avance se ha situado en el interior de un tubo de
conexión cuerpo que conecta el dispositivo de accionamiento roscado
con la cabeza del accionador del émbolo. El segundo extremo del
tornillo de avance no está rígidamente montado, sino que por el
contrario "flota" en el interior del tubo de conexión. La
longitud del tornillo de avance se selecciona para superar el
desplazamiento del émbolo de la jeringuilla en el interior del
cuerpo cilíndrico de la jeringuilla, de manera que se pueden alojar
jeringuillas de diferentes tamaños. Cuando el cuerpo cilíndrico de
la jeringuilla está lleno, el émbolo de la jeringuilla estará en el
extremo proximal del cuerpo cilíndrico con el vástago del émbolo
extendido casi en su longitud completa fuera del cuerpo cilíndrico
de la jeringuilla. Esta configuración resulta que la jeringuilla
completa es casi el doble de la longitud de su cuerpo cilíndrico.
Como algunas jeringuilla son relativamente largas, el tornillo de
avance se puede situar en un extremo del alojamiento de la bomba,
por ejemplo el extremo distal, con el tubo de conexión extendiéndose
desde el tornillo de avance a un punto cerca del otro extremo del
alojamiento, por ejemplo el extremo proximal, para acoplarse con el
reborde del vástago del émbolo de la jeringuilla. Sin embargo, el
segundo extremo del tornillo de avance estará siempre situado en el
interior del tubo de conexión independientemente de donde esté
situada la cabeza del accionador del émbolo de la jeringuilla.
En el enfoque descrita anteriormente donde el
segundo extremo del tornillo de avance está situado en el interior
del tubo de conexión hueco y se deja que "flote", el montaje
rígido de ese segundo extremo no es posible. Como hay una
diferencia de tamaños entre el diámetro externo del segundo extremo
del tornillo de avance y el diámetro interno del interior hueco del
tubo de conexión, el ángulo del tornillo de avance en el interior
del tubo de conexión puede variar. Incluso un ligero cambio en el
ángulo entre los dos se ha encontrado que disminuye la uniformidad
de flujo de la bomba. El segundo extremo del tornillo de avance
tiende a moverse en el interior del tubo de conexión dependiendo de
las fuerzas ejercidas sobre el tornillo de avance, añadiendo así
ineficacia en la traslación del movimiento de rotación del tornillo
de avance al movimiento lineal del dispositivo de accionamiento
roscado. Las roscas del tornillo de avance pueden cambiar su ángulo
de acoplamiento con el dispositivo de accionamiento roscado,
resultando en una mayor o menor fricción entre los dos, en
consecuencia resultando en una uniformidad de flujo o precisión de
flujo de la bomba disminuida.
Otro efecto no deseable del segundo extremo
flotante del tornillo de avance es que interactúa con el interior
del tubo de conexión, rascando o saliendo del tubo, impartiendo así
un desgaste aumentado, provocando una mayor diferencia en el tamaño
entre el tornillo de avance y el tubo de conexión, permitiendo así
incluso más movimiento del segundo extremo del tornillo de avance
en el futuro.
En un esfuerzo para reducir los efectos no
deseables provocados mediante el movimiento del tornillo de avance
flotante, el segundo extremo flotante del tornillo de avance se ha
hecho hueco para reducir su peso. Se encontrado que esto disminuye
los daños que hace al tubo de conexión y puede disminuir la cantidad
de movimiento del segundo extremo, resultando en una mayor
uniformidad de flujo. Sin embargo, el proceso de fabricación de
hacer hueco un tornillo de avance aumenta el coste del tornillo de
avance, así como aumenta el índice de desgaste del tornillo de
avance debido a los errores hechos durante el proceso de
fabricación. Este desgaste también aumenta los costos de
fabricación.
Así, los expertos en la materia habrán
reconocido la necesidad de utilización de mecanismo de
estabilización con el segundo extremo del tornillo de avance, de
manera que el extremo se mantenga en alineación axial con el tubo
de conexión y el dispositivo de accionamiento durante su
funcionamiento. Además, los expertos en la materia habrán
reconocido la necesidad de reducir los costes de fabricación de un
tornillo de avance. La invención satisface estas y otras
necesidades.
El documento GB 2224444 desvela un mecanismo de
accionamiento de una bomba de jeringuilla que tiene un tornillo de
avance accionado mediante un motor, una corredera de accionamiento
desplazable a lo largo del tornillo de avance en respuesta a la
rotación del tornillo de avance y una cabeza de accionamiento para
su acoplamiento con un émbolo de la jeringuilla, teniendo el
tornillo de avance un primer extremo montado de manera rotativa de
una placa de transferencia fija y un segundo extremo montado de
manera rotativa en un brazo fijo. La corredera accionamiento está
conectada con la cabeza de accionamiento mediante un tubo a través
del cual pasa el tornillo de
avance.
avance.
La presente invención se dirige con sistemas y
procedimientos para montar el segundo extremo de un tornillo de
avance en el interior de un tubo de conexión, de manera que el
tornillo de avance esté estabilizado y alineado con el tubo de
conexión durante todo el rango de movimiento del tubo de conexión
sobre el tornillo de avance.
Según la invención, se proporciona una bomba de
jeringuilla que tiene un tornillo de avance con un dispositivo de
accionamiento en acoplamiento roscado con el tornillo de avance,
moviéndose el dispositivo de accionamiento a lo largo del tornillo
de avance en respuesta a la rotación del tornillo de avance, y una
cabeza de accionamiento adaptada para accionar un émbolo de
jeringuilla en el interior del cuerpo cilíndrico de una jeringuilla
para expeler contenidos fluidos de la jeringuilla, teniendo el
tornillo de avance un primer extremo y un segundo extremo con el
primer extremo montado en un marco; un tubo de conexión situado
sobre el tornillo de avance y conectado entre el dispositivo de
accionamiento la cabeza de accionamiento para comunicar el
movimiento del dispositivo de accionamiento a lo largo del tornillo
de avance a la cabeza de accionamiento, teniendo el tubo de
conexión una porción hueca con una superficie interna; caracterizada
porque el segundo extremo del tornillo de avance está situado en el
interior de la porción hueca del tubo de conexión, pero está sin
montar de otra manera; el segundo extremo del tornillo de avance
lleva un soporte de cojinete que tiene una superficies de soporte
que divergen hacia el exterior; y un cojinete, que tiene una
superficie que está conformada en una forma aproximadamente
complementarias a las superficies de soporte divergentes del soporte
del cojinete, está situado sobre el soporte de cojinete en contacto
con la superficie interna de la porción hueca del tubo de conexión,
creando así un soporte en voladizo y guiado del segundo extremo del
tornillo de avance en el interior del tubo de conexión.
Preferiblemente, las superficies de soporte que
divergen hacia el exterior del soporte de cojinete divergen hacia
el exterior en direcciones axiales desde una posición central de la
superficie del cojinete, acoplándose el cojinete en una o la otra
de las superficies de soporte divergentes dependiendo de la
dirección del movimiento del tubo de conexión sobre el cojinete.
Además, el soporte del cojinete preferiblemente tiene una forma
generalmente de reloj de arena.
En una realización preferida, el cojinete se
presiona hacia el exterior en contacto continuo con la superficie
interna del tubo de conexión y tiene una superficie interna que está
conformada en una forma aproximada complementaria a las superficies
de soporte divergentes, con lo cual el cojinete sitúa el segundo
extremo del tornillo de avance en el centro aproximado del tubo de
conexión.
Preferiblemente, el cojinete, en un estado no
comprimido, tiene un diámetro externo mayor que el diámetro interno
de la porción hueca del tubo de conexión en cuyo interior se monta,
teniendo cojinete una discontinuidad que permite que el cojinete se
comprima, para montarse así en el interior del tubo de conexión.
Además, el cojinete puede tener una muesca
formada en una superficie externa, de manera que el cojinete se
doblará en una posición deseada. Preferiblemente, el cojinete tiene
una pluralidad de muescas formadas en una superficie externa del
cojinete, de manera que el cojinete en su doblará en posiciones
deseadas para proporcionar una fuerza uniforme contra las dos
superficies de soporte y la superficie interna del tubo de conexión
para situar una manera más precisa el segundo extremo del tornillo
de avance en el interior del tubo de conexión.
El cojinete y las superficies de soporte del
soporte del cojinete están preferiblemente hechas de materiales
seleccionados de manera que el cojinete se desliza fácilmente a lo
largo de las superficies de soporte, con lo cual el cojinete se
mueve hasta una o la otra de las superficies de soporte para
mantener el contacto entre la superficie interna del tubo de
conexión y la respectiva superficie del cojinete para centrar de una
manera más precisa el segundo extremo del tornillo de avance en el
tubo de conexión.
La realización preferida puede también prever el
cambio del segundo extremo de un tornillo de avance, de manera que
los tornillo de avances encontrados previamente como defectuosos
debido a la pobre mano de obra se vuelven útiles. Además, el
tornillo de avance puede ser de configuración sólida, evitando así
una etapa de fabricación de ahuecar el tornillo de avance y
reduciendo así el coste del tornillo de avance.
La figura 1 es una vista en perspectiva de una
bomba de jeringuilla que muestra una jeringuilla montada en la
bomba para su uso en la infusión de sus contenidos a un paciente a
través de un juego de administración de fluidos médicos, una cabeza
de accionamiento en contacto con el reborde del émbolo de la
jeringuilla para accionar el émbolo de la jeringuilla en el
interior del cuerpo cilíndrico de la jeringuilla para expeler los
contenidos de la jeringuilla en el interior del juego de
administración de fluidos que está conectado al sistema vascular de
un paciente;
La figura 2 es una vista en perspectiva
simplificada del dispositivo de accionamiento de la bomba de
jeringuilla de la figura 1, en la cual tornillo de avance se
montado en un primer extremo a través de una placa de transferencia
y tiene una polea para su conexión de accionamiento con un motor,
teniendo el tornillo de avance un segundo extremo flotante situado
en el interior de un tubo de conexión que conecta un dispositivo de
accionamiento acoplado con las roscas del tornillo de avance con la
cabeza de accionamiento mostrado en la figura 1;
La figura 3 presenta una vista lateral de una
realización de un tornillo de avance según aspectos de la invención,
y tal como se usa en las figuras 1 y 2, mostrando el primer extremo
montado a través de la placa de transferencia en sección
transversal a través de un cojinete con una clavija de
accionamiento, con la polea de accionamiento en sección transversal
mostrada montada en el primer extremo del tornillo de avance través
de una puerta de montaje, y teniendo el segundo extremo del
tornillo de avance un soporte del cojinete en forma de "reloj de
arena", o anillo de cojinete, para montaje de un cojinete;
La figura 4 es una vista lateral de un cojinete
según aspectos de la invención que se puede utilizar con el soporte
de cojinete situado en el segundo extremo del tornillo de avance de
la figura 3, para estabilizar el segundo extremo del tornillo de
avance en el interior del tubo de conexión de la figura 2, mostrando
la separación del cojinete, una pluralidad de ranuras en la
superficie externa del cojinete, y las inclinaciones del cojinete
internas para su acoplamiento con la soporte del cojinete;
La figura 5 es una vista en perspectiva de una
porción en sección del cojinete de la figura 4 a lo largo de las
líneas 5-5, que muestra el perfil interno que
coincide con la forma de reloj de arena del soporte (anillo) del
cojinete situado en el segundo extremo del tornillo de avance, y la
superficie de soporte externo que coincide con la superficie
interna del tubo de conexión;
La figura 6 es una vista montada del cojinete en
el segundo extremo del tornillo de avance de la figura 3 según
aspectos de la invención, o con el cojinete de las figuras 4 y 5 en
posición sobre soporte del cojinete, mostrando el cojinete en
sección transversal;
La figura 7 muestra el cojinete en contacto con
la superficie interna del tubo de conexión, estando cojinete
también en contacto con la superficie divergente proximal del
soporte del cojinete debido al movimiento del tubo de conexión en
la dirección proximal; y
La figura 8 muestra el cojinete en contacto con
la superficie interna del tubo de conexión, estando el cojinete en
este caso en contacto con la superficie divergente distal del
soporte del cojinete debido movimiento del tubo de conexión en la
dirección distal.
Con referencia a los dibujos con mayor
particularidad, en los que referencias numéricas similares designan
elementos similares correspondientes entre las diferentes vistas, en
la figura 1 se muestra una vista de una bomba de jeringuilla, o que
tienen un sistema de accionador de émbolo según los principios de la
invención. Una jeringuilla 12 se muestra montada en la bomba con
ciertos detalles de montaje y detección retirados por motivos de
claridad. La bomba de jeringuilla incluye un marco de jeringuilla 14
en la cual se apoyará el cuerpo cilíndrico de jeringuilla 16. El
reborde del cuerpo cilíndrico de la jeringuilla 18 estará situado en
una ranura del reborde del cuerpo cilíndrico 20 en la bomba 10 para
inmovilizar el cuerpo cilíndrico de la jeringuilla del movimiento
longitudinal durante el movimiento del émbolo de la jeringuilla 22
en el interior del cuerpo cilíndrico.
Los detalles de la ranura del reborde del cuerpo
cilíndrico no se muestran en la figura 1 ni se describen aquí, ya
que esta característica es bien conocida para los expertos en la
materia. Además, la función de la ranura para mantener un cuerpo
cilíndrico de la jeringuilla longitudinalmente inmóvil se puede
proporcionar mediante una estructura diferente a la mostrada.
Además, se usa también típicamente una sujeción de cuerpo
cilíndrico para retener el cuerpo cilíndrico de la jeringuilla en su
posición en la bomba de jeringuilla, pero no se muestra aquí para
preservar la claridad de las otras características.
El reborde del émbolo de la jeringuilla 24, que
tiene un lado interno 26, está interconectado con el émbolo de la
jeringuilla 22 mediante un vástago del émbolo de la jeringuilla 28.
Cuando está montado en la bomba de jeringuilla 10 de manera
adecuada, el reborde del émbolo 24 se mantiene en una cabeza de
accionamiento del émbolo 30 con un par de brazos de retención del
émbolo 32 montados de manera pivotante, uno de los cuales se
muestra en la posición cerrada en la figura 1. El segundo brazo
montado de manera pivotante se ha retirado por motivos de claridad.
Una palanca de desacoplamiento 34 se utiliza para desacoplar la
cabeza de accionamiento del émbolo 30 de las roscas de un tornillo
de avance (no representado), así como controlar las posiciones de
los brazos de retención 32 para permitir la retirada y la inserción
de un reborde del émbolo de la jeringuilla 24. El desacoplamiento
de la cabeza de accionamiento del émbolo 30 de las roscas del
tornillo de avance permite al operador mover la cabeza de
accionamiento del émbolo 30 a lo largo del tornillo de avance a la
posición correcta para capturar el reborde del émbolo de una
jeringuilla 12. Tal como si en conocido y como se describe en la
sección de los antecedentes, se pueden prever jeringuillas 12 que
tienen diferentes cantidades de fluido en las mismas para su uso
con una bomba de jeringuilla 10 y el émbolo 22 puede estar situado
en diferentes posiciones en relación al cuerpo cilíndrico 16.
Además, se pueden usar jeringuillas de diferentes tamaños en la
bomba de jeringuilla 10, que también resulta en que el reborde del
émbolo 24 esté en diferentes posiciones, dependiendo del tamaño de
la jeringuilla y el nivel al cual esté llenada. La capacidad de
mover manualmente la cabeza de accionamiento 30 permite el
alojamiento de jeringuillas de diferentes tamaños con diferentes
posiciones iniciales del émbolo.
A partir del anterior, se apreciará el sistema
accionador del émbolo tal como se muestra y se describe proporciona
un sistema versátil que acepta diferentes tamaños de jeringuillas y
resulta en una operación de la bomba más fácil, así como resistente
a la extracción con sifón. Para detalles adicionales sobre la cabeza
de accionamiento con una palanca de desacoplamiento y brazos de
raspado del reborde, se hace referencia a la patente US 6.428.509
de Fielder, publicada el 6 de agosto de 2002, que se incorpora aquí
por referencia.
Volviendo a la figura 1, la jeringuilla 12 está
conectada a un paciente 36 a través de un ajuste de administración
de fluido 38 que comprende un tramo de tubo 40. El tubo 40 está
montado a una cánula inclinada 42 que se ha introducido en un vaso
sanguíneo del paciente 36. Al moverse la cabeza de accionamiento 30
en la dirección distal, el fluido que reside en el cuerpo
cilíndrico de la jeringuilla se expelerá al interior del tubo 40
del ajuste de administración de fluido 38 y fluirá a la vena del
paciente a través de la cánula 42. Debe indicarse que el ajuste de
administración 38 puede tener características adicionales, tal como
un disco sensor de presión, controladores de flujo, puertos, u
otros dispositivos montados en el mismo o que forman parte del
mismo. Estos dispositivos nos han mostrado en esta figura para
mantener la claridad de ilustración del ajuste de administración
básico.
La figura 2 también presenta otros detalles de
un conjunto de accionamiento de una bomba de jeringuilla 50, que
muestra un tornillo de avance roscado 52 montado en una placa de
transferencia 54. La placa de transferencia forma parte del marco
interno de la bomba de jeringuilla, proporcionando su naturaleza
anclada un punto de montaje rígido para el primer extremo del
tornillo de avance. Una esquina de la placa de transferencia 54 se
ha retirado para que se pueda apreciar más claramente una polea de
accionamiento 56 montada en un primer extremo 58 del tornillo de
avance. El primer extremo 58 se montado en el interior de un primer
cojinete 60 para proporcionar una disposición de montaje de menor
fricción con la placa de transferencia 54. En este caso, el primer
cojinete se soldado la placa de transferencia para conseguir un
soporte permanente. Un motor de accionamiento 62 está también
montado en la placa de transferencia 54 e incluye una polea del
motor (no representada) en el otro lado de la plaza de
transferencia. Una correa de transmisión 64 interconecta la polea
del motor con la polea de accionamiento 56 y transfiere el
movimiento rotativo desarrollado por el motor a la polea de
accionamiento 56 y así, al tornillo de avance 52. Se pueden usar
diferentes disposiciones de acoplamiento del movimiento rotativo
del motor con el tornillo de avance, incluyendo una disposición de
transmisión directa o una serie de engranajes. Las deficiencias
pueden variar dependiendo de la disposición de accionamiento
particular elegida.
Un dispositivo de accionamiento roscado 66 está
montado en el tornillo de avance 52, y aunque no se muestra, se
evita que rote debido a su disposición de montaje en la bomba de
jeringuilla. Estas disposiciones de montaje son bien conocidas para
los expertos en la materia, y así, no se proporcionan aquí detalles
adicionales. Por lo tanto, se trasladará la rotación del tornillo
de avance a movimiento lineal. Como el tornillo de avance está
firmemente anclado a la bomba de jeringuilla y solamente puede
rotar, el dispositivo de accionamiento se moverá a lo largo del
tornillo de avance. Se muestra un sistema de determinación de la
posición óptica 68, que comprende una serie de marcadores 70 con un
dispositivo de lectura óptica 72. El sistema de determinación de la
posición óptica también puede ser capaz de determinar la velocidad
del movimiento del dispositivo de accionamiento 66 basado en el
tiempo entre la detección de los diferentes marcadores. Este sistema
de determinación de la posición y velocidad de movimiento es
conocido por los expertos en la materia y no se proporcionan aquí
detalles adicionales. La patente US 5.236.416 de McDaniel, expedida
el 17 de agosto de 1993 describe este sistema y se incorpora aquí
por referencia. Otros diseños y mecanismos también se pueden usar
para conseguir el mismo resultado.
El dispositivo de accionamiento roscado 66 está
conectado a la cabeza de accionamiento del émbolo 30 que fue
mostrada en la figura 1 con un tubo de conexión hueco 74. El tubo de
presión está firmemente montado con el dispositivo de accionamiento
roscado 66 y con la cabeza de accionamiento 30. Así, el movimiento
lineal del dispositivo de accionamiento roscado a lo largo del
tornillo de avance provoca que la cabeza de accionamiento se mueva
de manera proporcional. Este sistema es conocido por los expertos en
la materia y no se proporcionan aquí detalles adicionales. La
patente GB 2 224 444 de Welmed Limited, inventor B. Lim, publicada
el 9 de mayo de 1990, describe y muestra este dispositivo de
accionamiento y se incorpora aquí por referencia.
Se indicará en referencia a la figura 2 que el
tornillo de avance 52 reside parcialmente en el interior del tubo
de conexión 74 y tiene un segundo extremo 76 situado completamente
en el interior del tubo de conexión. Según la descripción anterior,
el dispositivo de accionamiento 66 se mueve a lo largo del tornillo
de avance al rotar el tornillo de avance. Además, el dispositivo de
accionamiento se puede situar manualmente en cualquier lugar a lo
largo del tornillo de avance, de manera que la cabeza de
accionamiento 30 se puede acoplar con un reborde del émbolo de la
jeringuilla montado (ver la figura 1). Por ejemplo, cuando una
jeringuilla grande está montada en la bomba de jeringuilla, y esa
jeringuilla está llena, la cabeza de accionamiento 30 puede
necesitar moverse mucho más allá de la derecha en la figura
(dirección proximal), en cuyo caso, menos del tornillo de avance
residirá en el interior del tubo de conexión. Al ser rotado el
tornillo de avance mediante el motor 62 para mover la cabeza de
accionamiento 30 en la dirección izquierda (distal) en la figura
para vaciar la jeringuilla, más del tornillo de avance se situará
en el interior del tubo de conexión. En cualquier caso, el segundo
extremo 76 del tornillo de avance estará siempre situado en el
interior del tubo de conexión.
Para superar algunos de los problemas de los
dispositivos de accionamiento de bombas de jeringuilla tal como se
ha indicado anteriormente, el segundo extremo 76 del tornillo de
avance 52 en las realizaciones mostradas incluye un cojinete del
tubo de conexión 78 según aspectos de la invención. El cojinete está
configurado para hacer contacto con la superficie interna del tubo
de conexión para mantener el segundo extremo 76 del tornillo de
avance mejor centrado en el interior del tubo de conexión 74. A
diferencia del cojinete, el segundo extremo del tornillo de avance
no está montado. El tornillo de avance es así generalmente una
disposición en voladizo; sin embargo, la adición del cojinete que
contacta con el segundo extremo del tornillo de avance y la
superficie interna del tubo de conexión resulta en un "montaje en
voladizo guiado" del segundo extremo del tornillo de avance.
Este montaje "guiado" se ha encontrado que resulta en que el
tornillo de avance es constantemente concéntrico con el tubo de
conexión, lo cual mejora en gran medida la uniformidad del flujo de
la bomba de jeringuilla.
Con referencia a la figura 3, se muestra una
vista lateral del tornillo de avance 52. Se muestran la placa de
transferencia 54, la polea del tornillo de avance 56, y del primer
cojinete 60. Tal como se mencionó anteriormente, en una realización
preferida, el primer cojinete 60 esta soldado a la placa de
transferencia; sin embargo, se puede ajustar a presión o mantenerse
en posición a través de otros medios. La polea 56 se puede montar
en el tornillo de avance de varias maneras bien conocidas. En este
caso, la polea tiene una clavija de accionamiento 80 que asegura la
rotación de la polea con la rotación del tornillo de avance 52, y
una por cada retención 82 que fija la polea al primer extremo 58
del tornillo de avance. Son posibles otras técnicas de montaje para
el cojinete y la polea.
En el segundo extremo, o extremo proximal 76,
del tornillo de avance 52, está formado un soporte del cojinete 84
o anillo del cojinete. Formado en una posición proximal en las
roscas 85 y entre las roscas y el soporte del cojinete hay un
recorte de rosca 86. El sopor del cojinete tiene una isleta 88 en
cada extremo con biseles externos 90. Los biseles externos
facilitan el deslizamiento del soporte del cojinete al interior del
tubo de conexión. El soporte del cojinete también comprende dos
superficies de soporte que divergen hacia el exterior 92 separadas
mediante un recorte del soporte del cojinete 94. El soporte del
cojinete 84 tiene la apariencia general de la forma de un reloj de
arena. El soporte del cojinete 94 es una característica de
producción que proporciona una posición conveniente en la cual se
puede comprimir el cojinete durante el proceso de deslizamiento del
segundo extremo 76 del tornillo de avance en el interior del tubo de
conexión 74. La cresta del cojinete, tal como se muestra y describe
a continuación, está situada por lo menos inicialmente en el recorte
94, y debido a la profundidad del recorte, cojinetes de diferentes
tamaños pueden funcionar bien en el soporte del cojinete 84. Esto
permite que los cojinetes se hagan con tolerancias menos holgadas,
lo que reduce los costes de fabricación.
Un cojinete 100 adecuado según aspectos de la
presente invención se muestra en las figuras 4 y 5. El cojinete
comprende una superficie de cojinete externa 102, una cresta del
cojinete interna 104, dos superficies troncocónicas 106, y biseles
108 a cada lado de la superficie del cojinete externa. El cojinete
está partido 110, tal como se muestra en la figura 4, para permitir
que el cojinete se monte más fácilmente sobre el soporte del
cojinete 84. También están formadas tres ranuras 112 en la
superficie del cojinete externa para controlar los puntos de
plegado del cojinete. Como las ranuras están separadas 90º entre sí,
incluyendo la partición 110, el cojinete aplica de una manera más
uniforme presiones del exterior del tubo de conexión, lo cual
proporciona una mejor acción de centrado del tornillo de avance en
el interior del tubo de conexión. Las tres muescas 112 y la
partición 110 tienen el efecto de producir cuatro segmentos con un
efecto elástico más controlado, así como enmascarar el cojinete más
fácilmente para comprimirlo cuando se inserta en el interior del
tubo de conexión 74. Aunque se muestran tres muescas en esta
realización, se pueden usar como se deseen más o menos muescas.
En la figura 6, el cojinete 100 se muestra
montado en el soporte del cojinete 84 del tornillo de avance 52. La
cresta 104 del cojinete está situada en el interior del recorte del
soporte del cojinete 94, lo cual proporciona una buena posición
inicial para el cojinete. Se indican a partir de la figura que
cuando está centrado en el soporte del cojinete, el diámetro
interno de cojinete es mayor que el diámetro externo de los puntos
correspondientes del soporte del cojinete 84, y el diámetro externo
del cojinete es mayor que el diámetro externo de las roscas del
tornillo de avance 52. Esto es de manera que la superficie externa
del cojinete hará siempre contacto con la superficie interna 114
del tubo de conexión 74 (figura 2). El tubo de conexión está
típicamente formado mediante moldeado por inyección y debido ese
proceso, el canal interno 114 a través del tubo de conexión está
afilado desde un extremo al otro. En consecuencia, el cojinete 100
debe poder alojar el diámetro interno afilado del tubo de conexión.
Así, el diámetro externo del cojinete del tornillo de avance se
ajusta de manera que hará contacto con el mayor diámetro interno
del tubo de conexión. Los biseles 108 del cojinete 100 mostrados en
la figura 4 ayuda en el montaje del segundo extremo 76 del tornillo
de avance en el interior del tubo de conexión 74. Si el segundo
extremo del tornillo de avance se empuja hacia adelante al interior
del tubo de conexión o se retira hacia atrás al interior del tubo
de conexión, los biseles externos proporcionan un ángulo de
contacto entre el cojinete y los extremos del tubo de conexión, que
tienden a comprimir el cojinete de manera que se facilita la
inserción en el interior del tubo de conexión. Además, los biseles
retiran cualquier borde afilado del cojinete, que de otra manera
podría proporcionar una mayor fricción con la superficie interna
del tubo de conexión una vez se monta el cojinete en el interior del
tubo de conexión.
Además, las superficies inclinadas 106 del
cojinete 100 son complementarias a las superficies divergentes 92
del soporte del cojinete 84. Como el cojinete 100 está formado de
una sustancia de baja fricción, se deslizará fácilmente a lo largo
de las superficies divergentes 92 del soporte del cojinete, tal como
es necesario para mantener el segundo extremo del tornillo de
avance 78 entrado en el interior del tubo de conexión 74. Las
superficies divergentes 92 del soporte del cojinete proporcionan al
soporte una apariencia general de reloj de arena. También puede
indicarse del soporte del cojinete 84 es simétrico respecto al
recorte del soporte del cojinete 94 y esta forma proporciona una
ventaja distinta, tal como se demuestra en las figuras 7 y 8.
Con referencia ahora a la figura 7, el cojinete
100 y el soporte del cojinete 84 situado en el segundo extremo 76
del tornillo de avance 52 se muestran montados en el interior del
tubo de conexión 74, que se muestra parcialmente. El cojinete está
en contacto con la superficie interna 114 del tubo de conexión. Como
el tubo de conexión se retira de la dirección proximal,
posiblemente porque la cabeza de accionamiento 30 se fija a una
nueva jeringuilla (figura 1), la fricción entre la superficie
externa del cojinete y en todos y la superficie interna 114 del
tubo de conexión retira el cojinete hasta la superficie divergente
proximal 116 del soporte del cojinete en una acción de
"soldadura". Como las superficies de soporte inclinadas 106
tienen el mismo ángulo que las superficies de soporte divergentes
92 del soporte del cojinete 84, resulta en un tipo de disposición de
plano inclinado. Esta acción de soldadura tiene el efecto de
proporcionar una fuerza incluso más de estabilización contra el
tornillo de avance para mantenerlo centrado en el interior del tubo
de conexión.
La figura 8 presenta otra condición en la cual
el tubo de conexión 74 se mueve sobre el segundo extremo 76 del
tornillo de avance 52, esta vez en la dirección distal. Esto es
probablemente debido a que la bomba de jeringuilla 10 se opera para
expeler los contenidos de la jeringuilla 12 al interior del ajuste
de administración 38 (figura 1). En consecuencia, la cabeza de
accionamiento 30 y el tubo de conexión 74 se mueven hacia el cuerpo
cilíndrico de la jeringuilla 16, en la dirección distal. Como el
tubo de conexión se retira en la dirección distal, la fricción
entre la superficie externa del cojinete 102 y la superficie interna
114 del tubo de conexión retira el cojinete hasta la superficie
divergente más distal 118 del soporte del cojinete en la acción de
cuña descrita anteriormente. Tal como también se ha mencionado, esta
acción de cuña tiene el efecto de proporcionar una fuerza incluso
más estabilizadora contra el tornillo de avance para mantenerlo
centrado en el interior del tubo de conexión, y en este caso donde
el fluido médico se infunde al paciente, se encontró que esta acción
de centrado resultan una mejor uniformidad de flujo desde la bomba
de jeringuilla.
Esta acción de cuña resulta porque el cojinete
100 es mayor que el diámetro interno del tubo de conexión 74, y en
consecuencia ejerce una fuerza continua contra el interior del tubo
de conexión, y debido a la fricción entre la superficie
internacional 14 del tubo de conexión y la superficie externa 102
del cojinete. Además, las superficies divergentes 92 del soporte
del cojinete y las superficies inclinadas complementarias 106 del
cojinete 100 facilitan el movimiento del cojinete en la acción de
cuña.
El tornillo de avance se puede formar de hacer
un óxido hable con una placa de níquel sin corriente eléctrica. El
cojinete puede estar formado de material Delrin^{TM}, una resina
acetal disponible en E.I. DuPont de Nemours and Company. El tubo de
conexión puede estar formado de nylon relleno con vidrio. Otros
materiales se pueden usar también para estos componentes.
Aunque la presente realización del soporte del
cojinete está cortado a partir de la misma pieza de material en la
porción roscada del tornillo de avance, son posibles otras
aproximaciones. Por ejemplo, en el caso donde existan tornillos de
avance huecos, en soporte del cojinete se pueda hacer por separado y
fijarse el extremo proximal del tornillo de avance, tal como
mediante agresivo con soldadura, recuperando así tornillos de avance
o proporcionando posiblemente un tornillo de avance con un coste
menor.
Aunque se han descrito y representado
realizaciones específicas de la invención, pero está claro que la
invención es susceptible de numerosas modificaciones y
realizaciones dentro de la capacidad de los expertos en la materia,
y sin el ejercicio de la facultad inventiva.
Claims (13)
1. Bomba de jeringuilla (10) que tiene un
tornillo de avance (52) con un dispositivo de accionamiento (66) en
acoplamiento roscado con el tornillo de avance, moviéndose el
dispositivo de accionamiento a lo largo del tornillo de avance en
respuesta a la rotación del tornillo de avance, y una cabeza de
accionamiento (30) adaptada para accionar un émbolo de jeringuilla
(22) en el interior del cuerpo cilíndrico (16) de una jeringuilla
para expeler contenidos fluidos de la jeringuilla, teniendo el
tornillo de avance un primer extremo (58) y un segundo extremo (76)
con el primer extremo montado en un marco (54);
un tubo de conexión (74) situado sobre el
tornillo de avance y conectado entre el dispositivo de accionamiento
la cabeza de accionamiento para comunicar el movimiento del
dispositivo de accionamiento a lo largo del tornillo de avance a la
cabeza de accionamiento, teniendo el tubo de conexión una porción
hueca con una superficie interna (114); caracterizada
porque
el segundo extremo (76) del tornillo de avance
está situado en el interior de la porción hueca del tubo de
conexión, pero está sin montar de otra manera;
el segundo extremo (76) del tornillo de avance
lleva un soporte de cojinete (84) que tiene una superficies de
soporte que divergen hacia el exterior (92); y
un cojinete (100), que tiene una superficie que
está conformada en una forma aproximadamente complementarias a las
superficies de soporte divergentes del soporte del cojinete, está
situado sobre el soporte de cojinete en contacto con la superficie
interna de la porción hueca del tubo de conexión (74), creando así
un soporte en voladizo y guiado del segundo extremo del tornillo de
avance en el interior del tubo de conexión.
2. Bomba de jeringuilla según la reivindicación
1, en la que:
el cojinete (100) se acopla en una o en otra de
las superficies (92) de soporte divergentes en respuesta al
movimiento del tubo de conexión (74) sobre el cojinete en una
dirección o la otra.
3. Bomba de jeringuilla según la reivindicación
1, en la que las superficies de soporte que divergen hacia el
exterior (92) del soporte de cojinete (84) divergen hacia el
exterior en direcciones axiales desde una posición central de la
superficie del cojinete, acoplándose el cojinete (100) en una o la
otra de las superficies de soporte divergentes dependiendo de la
dirección del movimiento del tubo de conexión (74) sobre el
cojinete.
4. Bomba de jeringuilla según la reivindicación
1, en la que el soporte del cojinete (84) tiene una forma
generalmente de reloj de arena.
5. Bomba de jeringuilla según la reivindicación
1, en la que el cojinete (100) tienen superficies inclinadas
internas (106) para su acoplamiento con las superficies del
continente divergentes (92) del soporte del cojinete.
6. Bomba de jeringuilla según la reivindicación
1, en la que el cojinete (100) se presiona hacia el exterior en
contacto continuo con la superficie interna (114) el tubo de
conexión.
7. Bomba de jeringuilla según la reivindicación
6, en la que el cojinete (100) se cumpla en una u otra de las
superficies divergentes (92) en respuesta al movimiento del tubo de
conexión sobre el cojinete en una dirección o la otra; y
el cojinete tiene una superficie interna (106)
que está conformada en una forma aproximada complementaria a las
superficies de soporte divergentes;
con lo cual el cojinete sitúa el segundo extremo
(76) del tornillo de avance (52) en el centro aproximado del tubo de
conexión (74).
8. Bomba de jeringuilla según la reivindicación
1, en la que el cojinete (100) tiene un diámetro externo mayor que
el diámetro interno (114) de la porción hueca del tubo de conexión
(74) en cuyo interior se monta, teniendo cojinete una
discontinuidad (110) que permite que el cojinete se comprima, para
montarse así en el interior del tubo de conexión.
9. Bomba de jeringuilla según la reivindicación
8, en la que el cojinete (100) tiene una muesca (112) formada en
una superficie externa (102), de manera que el cojinete se doblará
en una posición deseada.
10. Bomba de jeringuilla según la reivindicación
8, en la que el cojinete (100) tiene una pluralidad de muescas
(112) formadas en una superficie externa (102) del cojinete, de
manera que el cojinete en su doblará en posiciones deseadas para
proporcionar una fuerza uniforme contra las dos superficies de
soporte (92) y la superficie interna (114) del tubo de conexión
(74) para situar una manera más precisa el segundo extremo (76) del
tornillo de avance (52) en el interior del tubo de conexión.
11. Bomba de jeringuilla según la reivindicación
1, en la que:
el cojinete (100) y las superficies de soporte
(92) del soporte del cojinete (84) están fabricadas de materiales
seleccionados de manera que el cojinete se desliza fácilmente a lo
largo de las superficies de soporte;
con lo cual el cojinete se mueve hasta una o la
otra de las superficies de soporte para mantener el contacto entre
la superficie interna (114) del tubo de conexión (74) y la
respectiva superficie del cojinete para centrar de una manera más
precisa el segundo extremo (76) del tornillo de avance (52) en el
tubo de conexión.
12. Bomba de jeringuilla según la reivindicación
11, en la que el soporte del cojinete (84) tiene una forma
generalmente de reloj de arena.
13. Bomba de jeringuilla según la reivindicación
11, en la que el cojinete (100) tiene superficies internas
inclinadas (106) para el acoplamiento de las superficies de soporte
divergentes (92) del soporte del cojinete (84).
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