ES2332267T3 - Metodo de supervision de la funcionalidad de un elemento de corte de flujo y sistema de detencion del flujo, para un circuito extracorporeo de fluido. - Google Patents
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Abstract
Método de supervisión de la funcionalidad de un elemento para cortar el flujo de un fluido a través de un circuito extracorpóreo (2), teniendo dicho circuito (2) al menos un tramo de tubo deformable (10) en el cual actúa al menos un elemento de corte de flujo (9) que tiene al menos una parte móvil (11) que puede ser accionada para alternar entre un estado de apertura, en el cual la misma permite el paso del fluido, y al menos un estado de cierre, en el cual la misma impide el paso del fluido por dicho tramo de tubo (10), comprendiendo dicho método las fases siguientes: - desplazar la parte móvil (11) del elemento de corte (9) para hacerla pasar de dicho estado de apertura a dicho estado de cierre; - asociar al menos un parámetro dinámico con un movimiento de dicha parte móvil (11); - determinar un valor de dicho parámetro dinámico que es al menos uno con respecto a dicha parte móvil (11) al menos durante dicho movimiento; - verificar que el valor adoptado por dicho parámetro dinámico satisfaga un criterio de aceptabilidad predeterminado.
Description
Método de supervisión de la funcionalidad de un
elemento de corte de flujo y sistema de detención del flujo, para un
circuito extracorpóreo de fluido.
La presente invención se refiere a un método de
supervisión de la funcionalidad de un elemento de corte de flujo
para un circuito extracorpóreo de fluido; y la invención también se
refiere a un sistema de detención del flujo para un circuito
extracorpóreo de fluido.
En particular, la invención es aplicable para
asegurar el correcto funcionamiento de un elemento de corte de
flujo que funcione en una tubería de retorno de la sangre al
paciente en un circuito extracorpóreo conectado a un aparato de
tratamiento de la sangre. La invención puede también ser aplicada
para realizar una operación en el elemento de corte de flujo
anteriormente mencionado si se comprueba que el mismo funciona
mal.
Como es sabido, los aparatos para tratar la
sangre en un circuito extracorpóreo, tales como los aparatos para
tratar la insuficiencia renal mediante hemodiálisis, hemofiltración
o hemodiafiltración, los aparatos de plasmaféresis, etc., usan un
circuito extracorpóreo para llevar la sangre tomada de un paciente a
una unidad de tratamiento de la sangre. Esta unidad consta
normalmente de un cuerpo contenedor que define al menos una primera
cámara, para la sangre entrante, y al menos una segunda cámara
destinada a admitir las partículas indeseadas y/o el exceso de
fluido que estén presentes y/o esté presente en la sangre (o en el
plasma en el caso de la plasmaféresis). Las dos cámaras están
separadas una de otra por una membrana semipermeable.
La primera cámara de la unidad de tratamiento es
entonces conectada, aguas abajo con respecto a la dirección de
movimiento de la sangre, a una derivación o tubería de retorno que
lleva la sangre de regreso al paciente.
La parte terminal de la tubería de retorno de la
sangre está normalmente equipada con un elemento de acceso, tal
como una aguja u otro dispositivo, para conectar el circuito
extracorpóreo al sistema vascular del paciente.
Inmediatamente aguas arriba de este elemento de
acceso hay típicamente un elemento de interrupción del flujo que es
generalmente una pinza para tubos de goma o válvula de pinza y es
capaz de cerrarse sobre un tramo de tubo de la tubería de retorno
de la sangre al paciente.
Más en detalle, la válvula de pinza tiene al
menos una parte móvil que está diseñada para desplazarse entre un
estado de apertura en el cual se permite el paso del flujo por la
tubería y un estado de cierre en el cual la parte móvil de la
válvula se desplaza hacia su parte fija, comprimiendo con ello el
tubo y cortando por consiguiente el flujo de fluido a través del
tubo.
En los usos que se han descrito anteriormente,
la válvula de pinza actúa en calidad del dispositivo de seguridad
final que es capaz de cortar el flujo de sangre al paciente
inmediatamente al surgir cualquier mal funcionamiento o cualquier
peligro para el paciente.
Con esta finalidad, la válvula de pinza puede
ser controlada por una unidad de supervisión que está en
comunicación con sensores o transductores que pasan a esta unidad de
supervisión señales acerca de situaciones potencialmente
peligrosas. Por ejemplo, la unidad de supervisión puede estar en
conexión con una unidad de detección de burbujas de aire que actúa
en el circuito extracorpóreo aguas arriba de la válvula de pinza:
En caso de haber burbujas de aire que sean lo suficientemente
grandes como para crear una situación de peligro potencial para el
paciente, la unidad de supervisión cierra la pinza, impidiendo con
ello que las burbujas pasen al sistema vascular del paciente.
A fin de poder asegurar la funcionalidad de la
válvula de pinza, ésta última está típicamente equipada con un
sensor de posición para detectar cuando la parte móvil haya
alcanzado una posición predeterminada (considerada como la que
corresponde al cierre del tubo) con respecto a la parte fija, tras
lo cual dicho sensor envía una correspondiente señal a la unidad de
supervisión. En la práctica, el sensor de posición verifica que, en
condiciones de corte del flujo, la parte móvil de la pinza esté
separada de la parte fija inferior por una distancia predefinida,
que corresponde aproximadamente al espesor total de las paredes del
tubo al estar éste comprimido por la válvula.
Es obvio que, dada su naturaleza, los sensores
de posición conectados a los sistemas de corte descritos
anteriormente son tan sólo capaces de proporcionar una indicación
del tipo de la de conexión-desconexión, es decir
que solamente son capaces de decidir si la parte móvil ha alcanzado
una posición de cierre predeterminada con respecto a la parte fija
y de posiblemente reconocer la presencia o ausencia de un tubo en la
posición correcta dentro de la pinza.
A pesar de ser muy usados, los dispositivos de
corte de flujo que acaban de ser descritos brevemente tienen una
serie de limitaciones.
En primer lugar, los dispositivos que están
provistos de una válvula de pinza y un sensor de posición no pueden
dar información acerca de cómo la válvula realiza la transición para
pasar al cierre o acerca de cómo la transición para pasar al cierre
de la válvula está relacionada con la manera cómo el evento
peligroso se propaga hacia la zona de acceso al paciente.
Aún haciendo referencia a una situación en la
cual un dispositivo detector ha indicado la presencia de una
burbuja de aire de un tamaño excesivo en una zona predeterminada del
circuito extracorpóreo, la solución ideal sería la de lograr cortar
completamente el flujo de sangre que va al paciente antes de que
quede completamente agotado el volumen de sangre que está presente
entre el tramo que contiene la burbuja y el punto de acceso al
paciente. Está claro que si la pinza no actúa lo suficientemente
rápido, hay un riesgo de que el evento peligroso (en este caso la
burbuja de aire) sea transferido al sistema cardiovascular del
paciente. Hay que destacar, sin embargo, que en realidad hay
numerosos factores que pueden influenciar el funcionamiento de la
pinza de seguridad; y para citar tan sólo unos pocos: la velocidad
teórica de respuesta de la cadena que va del sensor que detecta el
peligro a la CPU (CPU = unidad central de proceso) y a la válvula,
la velocidad de propagación del evento peligroso a lo largo del
circuito extracorpóreo, el rendimiento real de la válvula, las
propiedades mecánicas del tramo de tubo que se ve sometido a
compresión, etc.
Hay también que señalar que, en los sistemas
conocidos, todo lo que puede comprobarse es si la parte móvil o las
partes móviles de la válvula han alcanzado o no han alcanzado una
posición relativa predeterminada con independencia de la geometría
real del tramo de tubo que es sometido a compresión; y que debido a
las tolerancias de fabricación las dimensiones reales del tubo
pueden obviamente ser distintas de una tubería a otra, aunque el
tubo tenga las mismas dimensiones nominales. En la práctica, el
espesor de las paredes del tramo de tubo en el cual actúa la
válvula varía entre valores mínimo y máximo dentro de un
predeterminado margen de tolerancia. Por consiguiente, aunque la
acción de cierre pueda ser la misma, la compresión del tubo puede
ser correcta, excesiva o insuficiente, en dependencia de las
dimensiones reales del tubo en cuestión. Hay que recordar aquí que
el sensor de posición está diseñado para detectar cuando la parte
móvil de la pinza llega a una posición predeterminada; y que esta
posición corresponde a una distancia entre las partes cooperantes
de las válvulas al ser alcanzada la cual el flujo que pasa por el
tubo sería teóricamente cortado, suponiendo que el máximo espesor
de pared del tubo esté dentro de un margen de tolerancia que se
considere aceptable. Esta decisión de diseño evita las indeseables
situaciones de falsas alarmas, pero no asegura que sea supervisado
el corte real del flujo, particularmente cuando el tubo tenga unas
paredes que tengan el espesor mínimo aunque éste esté dentro de una
tolerancia que se considere aceptable. Los efectos anteriormente
descritos pueden agravarse si se hace que la válvula de pinza
funcione actuando repetidamente en el mismo tramo de tubo (como
sucede por ejemplo en los tratamientos que se realizan con una única
aguja), ocasionando con ello un deterioro del material y/o
deformaciones permanentes del mismo.
La US-A-6 012
342 da a conocer un conjunto de pistón inmersor para cortar el flujo
de fluido a través de un tubo flexible, teniendo el conjunto medios
sensores para medir la fuerza aplicada por una punta del pistón
inmersor al tubo flexible.
La DE 199 00 320 C da a conocer el preámbulo de
la reivindicación 15.
A la luz de lo expuesto anteriormente, un objeto
fundamental de la presente invención es el de resolver todos los
problemas que se han descrito anteriormente y son típicos del estado
de la técnica.
En particular, es un objeto de la invención el
de aportar un método que sea capaz de asegurar que un elemento de
corte de flujo, como por ejemplo una pinza para tubos de goma, esté
funcionando correctamente al pasar por su transición al cierre.
Por añadidura, es un objeto de la invención el
de aportar un nuevo método que sea capaz de interactuar con el
elemento de corte de flujo, para que éste último funcione de manera
fiable incluso en situaciones de trabajo problemáticas, tales como
funcionamientos incorrectos del elemento de corte de flujo, una
lenta respuesta de las distintas partes destinadas a activar el
elemento de corte de flujo, errores geométricos o errores de
posicionamiento del tubo, etc.
Por último, es un objeto de la invención el de
aportar un sistema de detención del flujo, especialmente para
aparatos de tratamiento extracorpóreo de la sangre, que sea capaz de
poner en ejecución el método de supervisión anteriormente
mencionado.
Estos y otros objetos que quedarán más
claramente de manifiesto a lo largo de la siguiente descripción se
alcanzan básicamente con un método y un sistema según las
reivindicaciones adjuntas.
Se da a continuación esta descripción haciendo
referencia a las figuras adjuntas, que se aportan con carácter
puramente indicativo y no son por consiguiente limitativas, en las
cuales:
La Fig. 1 corresponde a un diagrama general de
un aparato de tratamiento extracorpóreo de la sangre que lleva a
efecto el método y el sistema según la invención; y
la Fig. 2 ilustra esquemáticamente y en sección
transversal un trozo de tubo en el cual actúa un elemento de corte
de flujo que forma parte de un sistema de detención del flujo según
la invención.
Haciendo referencia a la Fig. 1, está indicado
en la misma en su conjunto con el número de referencia 1 un aparato
de tratamiento extracorpóreo de la sangre. El aparato 1 puede ser
por ejemplo un aparato de hemodiálisis y/o hemofiltración y/o
hemodiafiltración y/o ultrafiltración y/o plasmaféresis. El aparato
1 comprende un circuito extracorpóreo 2 que está destinado a
conducir sangre de un paciente 3 a una unidad de tratamiento de la
sangre 4 y devolver luego la sangre, adecuadamente tratada, a una
zona de retorno donde la sangre es devuelta al paciente. Con esta
finalidad, el circuito extracorpóreo típicamente tiene un primer
elemento de acceso 5a en comunicación fluídica con una tubería de
toma de sangre 5 que conduce a una zona de entrada donde la sangre
entra en la unidad de tratamiento 4. El circuito extracorpóreo
también incluye una tubería de retorno de sangre 6 que conduce a un
segundo elemento de acceso 6a que está en conexión con el sistema
cardiovascular del paciente para la devolución de la sangre al
paciente. Como equivalente a la estructura que se ha descrito, un
único elemento de acceso puede ser puesto alternativamente en
conexión con la tubería de toma de sangre y luego con la tubería de
retorno de sangre.
La unidad de tratamiento de la sangre comprende
un cuerpo contenedor que define al menos dos cámaras 4a, 4b que
están separadas una de otra por una membrana semipermeable 7. La
primera cámara 4a admite la sangre a tratar procedente del circuito
extracorpóreo que ha acaba de ser descrito brevemente. En el caso de
los tratamientos de hemodiálisis, hemofiltración, ultrafiltración o
hemodiafiltración, la segunda cámara está destinada a admitir las
partículas indeseadas y/o el exceso de líquido para eliminarlos de
la sangre del paciente. En el caso de la plasmaféresis, la unidad
de tratamiento 4 también incluye un filtro de plasma.
El aparato 1 comprende un sistema 8 para detener
el flujo de fluido, y en este caso el flujo de sangre, cuyo sistema
será descrito en detalle a continuación.
El sistema 8 actúa en al menos un elemento de
corte de flujo 9 que opera en un tramo de tubo deformable 10 del
circuito extracorpóreo. En particular, el elemento de corte de flujo
opera entre un estado de apertura, en el cual permite el paso del
fluido, y al menos un estado de cierre, en el cual impide el paso
del fluido por dicho tramo de tubo. En el ejemplo que se ilustra en
la Figura 1 el elemento de corte está posicionado en la tubería de
retorno 6 que lleva la sangre de regreso al paciente, cerca y aguas
arriba del segundo elemento de acceso 6a. Más en detalle hay que
observar que el elemento de corte comprende al menos una parte móvil
11 que está diseñada para desplazarse aproximándose a una parte
fija 12 y alejándose de la misma. Como se ilustra en el ejemplo de
la Figura 2, la parte móvil y la parte fija definen juntamente un
asiento de alojamiento 13 en el cual está colocado el tramo de tubo
10 anteriormente mencionado. Debido a la deformabilidad radial del
tramo de tubo 10, el desplazamiento de la parte móvil hacia la parte
fija del elemento de corte ocasiona una progresiva compresión del
tramo de tubo, que por consiguiente pasa de un estado de apertura,
ilustrado en la Figura 2, a un estado de cierre en el cual las
paredes laterales del tubo se juntan y cortan el flujo de fluido.
El desplazamiento del elemento móvil como se ha descrito
anteriormente es producido por un accionador 14 que está en
conexión con el elemento de corte 9. El accionador 14 puede ser de
cualquier tipo que sea capaz de provocar un movimiento de cierre de
la parte móvil hacia la parte fija; y en particular puede usarse un
accionador hidráulico, neumático, eléctrico, electromagnético o
mecánico o cualquier otro tipo de accionador. El accionador 14
actúa bajo el control de una unidad de supervisión 15 que está en
conexión con dicho
accionador.
accionador.
La unidad de supervisión 15 del sistema
ilustrado comprende una unidad de control 16 y medios 17 para
detectar una secuencia de posicionamientos de dicha parte móvil en
posiciones sucesivas, enviando correspondientes señales a dicha
unidad de supervisión. En términos constructivos, la unidad de
supervisión comprende al menos un bloque microprocesador 18 o CPU y
una memoria 19 para la CPU. Los medios detectores 17 al mismo tiempo
comprenden uno o varios sensores de posición. En el ejemplo
ilustrado, hay dos sensores de posición 20, 21 que son capaces de
detectar cuando la parte móvil 11 llega a dos correspondientes
posiciones distanciadas entre sí. Los sensores de posición pueden
por ejemplo ser visores ópticos diseñados para enviar
correspondientes señales de consentimiento a la CPU 18 para el
desplazamiento de dicha parte móvil 11.
La unidad de supervisión está también conectada
a una interfaz de usuario 22 que comprende un dispositivo de salida
23, tal como un visualizador vídeo o un dispositivo similar, y un
dispositivo de entrada 24 que comprende medios de lectura de datos
y/o un teclado.
Desde el punto de vista del funcionamiento, el
sistema 8 se comporta como se describe a continuación. Cuando es
detectada una situación de peligro, la unidad de supervisión 15
envía una señal al accionador para cerrar el elemento de corte como
función de seguridad para impedir que el evento que se ha
considerado peligroso llegue al sistema cardiovascular del
paciente. En la práctica, al integrar en el sistema 8 medios
sensores 25 diseñados para detectar predeterminados parámetros de
supervisión (p_{c}) del correcto funcionamiento de dicho aparato,
el sistema 8 actúa siempre que se detecta una situación que se
considere peligrosa. Obsérvese que los parámetros de supervisión
pueden ser, por ejemplo, el tamaño de las burbujas de aire que
puedan estar presentes en la sangre, la temperatura de la sangre
y/o la temperatura del líquido de diálisis, el pH del líquido de
diálisis, la presión de la sangre y/o del líquido de diálisis, etc.
En el ejemplo ilustrado, los medios sensores comprenden un detector
de burbujas de aire 26 que está conectado al circuito extracorpóreo,
en la tubería 6.
Además de actuar como sistema de cierre, el
sistema 8 verifica que el elemento de corte esté funcionando
correctamente al cerrarse; y en este caso la unidad de supervisión
15 ejecuta un método de supervisión del correcto funcionamiento del
elemento de corte. El sistema 8, o más concretamente la unidad de
supervisión 15, efectúa una verificación de la funcionalidad del
elemento de corte siempre que:
- una instrucción automática periódica
preprogramada (que se produce cada n minutos) active autónomamente
el sistema 8, verificando así la correcta funcionalidad del elemento
de corte durante el cierre;
- una instrucción automática preprogramada
active autónomamente el sistema 8 al comienzo de cada tratamiento,
verificando así la correcta funcionalidad del elemento de corte
durante el cierre;
- un evento peligroso haya hecho que se cierre
el elemento corte. En la práctica, si el elemento de corte es
activado, su funcionalidad es verificada simultáneamente; y si el
elemento de corte no funciona como se desea, la unidad de
supervisión puede intervenir directamente para modificar la acción
del elemento de corte. En este último caso, en la práctica la
unidad de supervisión verifica y también controla el elemento de
corte.
Volviendo ahora al detalle de la descripción
funcional, siempre que una instrucción manual, una instrucción
automática o un evento en particular provoca su actuación, la unidad
de supervisión 15 es capaz de enviar una señal a dicho accionador
14 para desplazar la parte móvil (en las direcciones identificadas
por la flecha 14a) del elemento de corte entre una posición de
reposo, que corresponde al estado de apertura del elemento de corte
y por consiguiente al paso del fluido por dicho tramo de tubo, y un
estado de trabajo, en el cual la parte móvil actúa comprimiendo el
trozo de tubo 10 para cortar el flujo.
Obsérvese que en la posición de reposo la parte
móvil está típicamente a una distancia de la superficie 10a del
tubo 10 y entra en contacto con éste último durante el
desplazamiento hacia el estado de cierre.
La unidad de supervisión 15 es también
responsable de asociar con la parte móvil 11 al menos un parámetro
dinámico p que sea capaz de proporcionar una indicación al menos
parcial del estado de movimiento de la parte móvil durante su
desplazamiento para pasar de la posición de reposo a la posición de
trabajo. Hay que señalar que puede usarse un único parámetro
dinámico, o bien una pluralidad de distintos parámetros
dinámicos.
La unidad de supervisión 15 por consiguiente
determina un valor V adoptado por dicho parámetro dinámico o por
dichos parámetros dinámicos al pasar la parte móvil por una primera
posición que la parte móvil puede adoptar durante el desplazamiento
para pasar del estado de reposo al estado de trabajo. Como ejemplo,
si el parámetro dinámico en cuestión es la velocidad de la parte
móvil durante la transición al pasar del estado de reposo al estado
de trabajo, la unidad de supervisión determinará un valor de
velocidad media adoptado por la parte móvil en las inmediaciones de
dicha primera posición; o como alternativa, si el parámetro dinámico
es un intervalo de tiempo, la unidad de supervisión determinará el
tiempo que le lleva a la parte móvil 11 desplazarse para pasar por
ejemplo de la posición de reposo a dicha primera posición, o bien y
como alternativa, el intervalo de tiempo que necesita la parte
móvil 11 para pasar de la primera posición a una segunda posición
posterior a la primera posición y situada a una distancia de la
misma.
Una vez que la unidad de supervisión ha
determinado el valor real adoptado por el parámetro dinámico
predeterminado cuando la parte móvil está en una primera posición
determinada durante su desplazamiento, la unidad de supervisión
verifica que este valor satisfaga un determinado criterio de
aceptabilidad. En otras palabras, aún haciendo referencia a título
de ejemplo al caso en el cual el parámetro es la velocidad, la
unidad de supervisión compara la velocidad media de la parte móvil
en una primera posición predeterminada con un criterio de
aceptabilidad. Este criterio de aceptabilidad puede ser de tipo
predeterminado, tal como una velocidad mínima capaz de cerrar lo
suficientemente rápido el elemento de corte. Como alternativa, el
criterio de aceptabilidad puede ser calculado por la unidad de
supervisión en función de otros factores, y por ejemplo en función
de:
- pi, que corresponde o es proporcional a la
presión en las inmediaciones del tramo de tubo cuando el elemento
de corte está en el estado de apertura;
- fl, que corresponde a la velocidad de flujo de
fluido por el tramo de tubo cuando el elemento de corte está en el
estado de apertura.
Volviendo a la descripción de las fases de
funcionamiento iniciadas por el sistema 8, debe observarse que la
primera posición en la cual se determina el valor adoptado por el
parámetro dinámico anteriormente mencionado es una posición
preferiblemente intermedia entre la posición de reposo de la parte
móvil y la posición de trabajo de la misma parte móvil. En mayor
detalle, la primera posición es intermedia entre la posición de
trabajo ideal (completo cierre del tubo 10 con un tubo de
dimensiones exactamente nominales) y una posición de contacto
inicial entre la parte móvil y la superficie exterior del tramo de
tubo.
Como se ha mencionado anteriormente, el
parámetro dinámico está destinado a describir un estado de
movimiento de la parte móvil.
A este respecto, este parámetro es seleccionado
de entre los miembros del grupo que comprende los parámetros
dinámicos siguientes:
a) p1, que corresponde a un intervalo de tiempo
dT consumido por la parte móvil para desplazarse entre la primera
posición predeterminada y una segunda posición predeterminada que
está a una distancia de dicha primera posición,
b) p2, que corresponde a una velocidad de dicha
parte móvil en dicha primera posición,
c) p3, que corresponde a una aceleración de
dicha parte móvil en dicha primera posición,
d) p4, que corresponde a una función
F(p1) de dicho parámetro p1,
e) p5, que corresponde a una función
F(p2) de dicho parámetro p2,
f) p6, que corresponde a una función
F(p3) de dicho parámetro p3, y
g) p7, que corresponde a una función de uno o
varios de los parámetros p1, p2, p3.
Resumiendo, si el parámetro dinámico p está
vinculado a un intervalo de tiempo o a una función de un intervalo
de tiempo, la unidad de supervisión calcula el valor de dicho
parámetro p como el tiempo dT (o como función del tiempo dT) que le
lleva a la parte móvil pasar de la primera posición a una segunda
posición situada a una distancia de la primera posición. Una vez
que ha sido calculado el intervalo de tiempo usado por la parte
móvil para efectuar un movimiento predeterminado entre dos
posiciones, este intervalo de tiempo es comparado con el criterio
de aceptabilidad. Como alternativa, el intervalo de tiempo puede ser
determinado y, por consiguiente, se calcula una función
proporcional a este intervalo de tiempo a fin de compararla entonces
con un criterio de aceptabilidad. Si el parámetro dinámico asociado
a la parte móvil es la velocidad o una magnitud que sea función de
la velocidad (energía cinética, cantidad de movimiento o una
magnitud similar), la unidad de supervisión procede al cálculo de
una velocidad media adoptada por la parte móvil en unas
inmediaciones de dicha primera posición a fin de compararla con
dicho criterio de aceptabilidad. Por último, si el parámetro
dinámico es una aceleración o una función de la aceleración de la
parte móvil (que resulta de las fuerzas que actúan en la parte
móvil), la unidad de supervisión procede al cálculo de una
aceleración media de la parte móvil en unas inmediaciones de dicha
posición. Cuando los parámetros dinámicos constan de cantidades
físicas vectoriales, la parte importante es obviamente la de
calcular al menos una componente de estas cantidades vectoriales en
la dirección seguida por la parte móvil al aproximarse la misma a la
parte fija del elemento de corte.
Obsérvese que el parámetro p o los
parámetros pi pueden ser determinados por sensores analógicos
que den de salida una señal continua proporcional al valor
instantáneo del parámetro. En todos los casos, la unidad de
supervisión se encarga de efectuar una comparación entre el perfil
analógico del parámetro p y un criterio de aceptabilidad.
Obsérvese que la unidad de supervisión asocia
uno, dos o más parámetros con la parte móvil, estando cada
parámetro destinado a dar una distinta información dinámica acerca
del movimiento de la parte móvil al avanzar la misma hacia la parte
fija.
En una posible alternativa, la unidad de
supervisión está diseñada para llevar a cabo para cada parámetro
dinámico una pluralidad de fases de determinación de los valores Vi
adoptados por ese parámetro dinámico en sucesivas posiciones
predeterminadas adoptadas por la parte móvil durante su movimiento.
Cada valor del parámetro en posiciones sucesivas es sin embargo
determinado en esencia como se ha descrito anteriormente.
Seleccionando cuidadosamente los parámetros
dinámicos y el criterio de aceptabilidad, es posible averiguar con
precisión cómo la parte móvil del elemento de corte se desplaza para
ir de la posición de reposo a la posición de trabajo. En otras
palabras, es posible conocer la velocidad de cierre de la parte
móvil del elemento de corte y tener la seguridad de que la acción
del elemento de corte es como debería ser (el sistema está por
consiguiente ejerciendo una función de control de la acción de
cierre), o en cualquier caso tener la seguridad de que será
comunicada una situación de funcionalidad incorrecta.
Ciertamente hay que señalar que si el valor
adoptado por el parámetro dinámico o por un número predeterminado
de parámetros dinámicos (si se usa más de uno) no está dentro de un
margen de aceptabilidad (o no satisface un criterio de
aceptabilidad), la unidad de supervisión puede iniciar un
procedimiento de señalización de alarma y/o un procedimiento
correctivo (control). Obsérvese aquí que el aparato 1 está provisto
de una interfaz de usuario 22 que está equipada con un visualizador
por medio del cual la unidad de supervisión puede enviar una señal
óptica o acústica acerca del estado de alarma. La unidad de
supervisión puede también, en dependencia de la situación,
coordinar la interrupción del tratamiento que el aparato 1 esté
llevando a cabo si se diese el estado de alarma anteriormente
mencionado.
Como se ha mencionado, la unidad de supervisión
es también capaz de activar una fase de corrección por medio de la
cual la unidad de supervisión interviene en el accionador 14 para
modificar su acción en la parte móvil del elemento de corte, a la
luz de la diferencia entre el valor del parámetro dinámico y un
valor límite que se considere aceptable para ese parámetro. En la
práctica, si una lectura de tiempo, velocidad o aceleración arroja
una respuesta incorrecta por parte del elemento de corte, como p.
ej. que la parte móvil 11 esté moviéndose demasiado lentamente o
que esté siendo transmitida una carga excesiva al tramo de tubo 10,
la unidad de supervisión activa el elemento accionador de forma tal
que sea incrementada o reducida la velocidad de cierre y/o la
fuerza de la parte móvil. Queda claro que si el sistema se usa para
ejercer el control, o sea para actuar en el accionador para regular
la acción de cierre del elemento de corte, entonces no tan sólo
habrá la importante ventaja de una incrementada fiabilidad de
funcionamiento, sino que también se verá considerablemente reducida
la posibilidad de que resulte dañado el tubo y se formen grietas o
se desprendan partes del tubo.
Como alternativa a o bien en coordinación con lo
que se ha descrito anteriormente, la unidad de supervisión puede
actuar en unos medios 27, tales como una bomba peristáltica,
destinados a establecer un flujo de líquido dentro del circuito
extracorpóreo, de forma tal que se varíe la velocidad de dicho
flujo. En la práctica, si se ha comprobado que es demasiado lento
el movimiento de la parte móvil, el accionador puede ser usado para
incrementar su velocidad, y la bomba 27 conectada al circuito
extracorpóreo puede ser simultáneamente o como alternativa a ello
usada para hacer que disminuya la velocidad de flujo de fluido por
la tubería del circuito. Por estos medios, todo evento peligroso
que use el circuito extracorpóreo como medio de propagación es
claramente enlentecido, permitiendo que el elemento de cierre cierre
el circuito en condiciones de seguridad y corte el flujo que va al
paciente.
\vskip1.000000\baselineskip
- \bullet US 6012342 A [0016]
- \bullet DE 19900320 C [0017]
Claims (36)
1. Método de supervisión de la funcionalidad de
un elemento para cortar el flujo de un fluido a través de un
circuito extracorpóreo (2),
teniendo dicho circuito (2) al menos un tramo de
tubo deformable (10) en el cual actúa al menos un elemento de corte
de flujo (9) que tiene al menos una parte móvil (11) que puede ser
accionada para alternar entre un estado de apertura, en el cual la
misma permite el paso del fluido, y al menos un estado de cierre, en
el cual la misma impide el paso del fluido por dicho tramo de tubo
(10),
comprendiendo dicho método las fases
siguientes:
- desplazar la parte móvil (11) del elemento de
corte (9) para hacerla pasar de dicho estado de apertura a dicho
estado de cierre;
- asociar al menos un parámetro dinámico con un
movimiento de dicha parte móvil (11);
- determinar un valor de dicho parámetro
dinámico que es al menos uno con respecto a dicha parte móvil (11)
al menos durante dicho movimiento;
- verificar que el valor adoptado por dicho
parámetro dinámico satisfaga un criterio de aceptabilidad
predeterminado.
2. Método según la reivindicación 1,
caracterizado por el hecho de que la fase de desplazar la
parte móvil (11) del elemento de corte (9) supone comprimir
progresivamente dicho tramo de tubo (10).
3. Método según la reivindicación 1,
caracterizado por el hecho de que el valor de dicho parámetro
dinámico es determinado en relación con al menos una primera
posición adoptada por la parte móvil (11), siendo dicha primera
posición intermedia entre una posición de reposo, que es adoptada
por la parte móvil (11) en el estado de apertura del elemento de
corte (9), y una posición de trabajo, que es adoptada por la parte
móvil (11) en el estado de cierre del elemento de corte.
4. Método según la reivindicación 1,
caracterizado por el hecho de que dicho parámetro dinámico,
que es al menos uno, está destinado a describir un estado de
funcionamiento de dicha parte móvil (11) y es seleccionado de entre
los parámetros dinámicos siguientes:
- p1, que corresponde a un intervalo de tiempo
dT consumido por la parte móvil (11) para desplazarse entre la
primera posición predeterminada y una segunda posición
predeterminada que está a una distancia de dicha primera
posición,
- p2, que corresponde a una velocidad de dicha
parte móvil (11) en dicha primera posición,
- p3, que corresponde a una aceleración de dicha
parte móvil (11) en dicha primera posición,
- p4, que corresponde a una función F(p1)
de dicho parámetro p1,
- p5, que corresponde a una función F(p2)
de dicho parámetro p2,
- p6, que corresponde a una función F(p3)
de dicho parámetro p3, y
- p7, que corresponde a una función de dos o más
de dichos parámetros p1, p2, p3.
5. Método según la reivindicación 4,
caracterizado por el hecho de que dicho parámetro p
corresponde al tiempo dT consumido por dicha parte móvil (11) para
ir de la primera posición predeterminada a la segunda posición,
siendo la segunda posición posterior a la primera y estando dicha
segunda posición a una distancia de la primera.
6. Método según la reivindicación 1,
caracterizado por el hecho de que se realiza una pluralidad
de fases para determinar los valores Vi adoptados por dicho
parámetro dinámico en sucesivas posiciones predeterminadas
adoptadas por la parte móvil (11) durante dicho movimiento.
7. Método según la reivindicación 5,
caracterizado por el hecho de que dicho parámetro es el
tiempo consumido por la parte móvil (11) para ir de la primera
posición, que corresponde al estado en el que está abierta válvula,
a una segunda posición, que corresponde o es cercana a un estado en
el que está cerrada la válvula.
8. Método según la reivindicación 1,
caracterizado por el hecho de que, si dicho valor del
parámetro p no satisface dicho criterio de aceptabilidad, es
entonces realizada una fase de corrección.
9. Método según la reivindicación 1,
caracterizado por el hecho de que, si dicho valor del
parámetro p no satisface dicho criterio de aceptabilidad, es
entonces realizada una fase de alarma.
10. Método según la reivindicación 8,
caracterizado por el hecho de que la fase de corrección
comprende una subfase de intervención en el movimiento de la parte
móvil (11) de dicho elemento de corte (9).
11. Método según la reivindicación 6,
caracterizado por el hecho de que los valores Vi adoptados
por dicho parámetro p son comparados con correspondientes criterios
de aceptabilidad, y, si los de un número predeterminado de dichos
valores no satisfacen sus particulares criterios de aceptabilidad,
es realizada una fase de alarma.
12. Método según la reivindicación 6,
caracterizado por el hecho de que los valores Vi adoptados
por dicho parámetro p son comparados con sus respectivos márgenes
de aceptabilidad, y, si los de un número predeterminado de dichos
valores no están dentro de sus respectivos márgenes de
aceptabilidad, es realizada una fase de corrección.
13. Método según la reivindicación 12,
caracterizado por el hecho de que la fase de corrección
comprende una subfase de intervención en el movimiento de la parte
móvil (11) de dicho elemento de corte (9).
14. Método según la reivindicación 1,
caracterizado por el hecho de que dicho criterio de
aceptabilidad es predeterminado o bien es calculado en función de
uno o varios de los parámetros siguientes:
- pi, que corresponde o es proporcional a la
presión en las inmediaciones del tramo de tubo cuando el elemento
de corte está en el estado de apertura;
- fl, que corresponde a la velocidad de flujo de
fluido a través del tramo de tubo cuando el elemento de corte está
en el estado de apertura.
15. Sistema de detención del flujo que circula
por un circuito extracorpóreo de fluido (2), comprendiendo dicho
sistema:
- al menos un elemento de corte de flujo (9) que
actúa en un tramo de tubo deformable (10) que forma parte de dicho
circuito, teniendo este elemento de corte al menos una parte móvil
(11) que puede ser accionada para alternar entre un estado de
apertura, en el cual la misma permite el paso del fluido, y al menos
un estado de cierre, en el cual la misma impide el paso del fluido
por dicho tramo de tubo;
- un accionador (14) que está en conexión con
dicho elemento de cierre (9) para mover al menos dicha parte móvil
(11); y
- una unidad de supervisión (15) que actúa en
dicho accionador (14);
caracterizado por el hecho de que la
unidad de supervisión es capaz de:
a) ocasionar un desplazamiento de la parte móvil
(11) del elemento de corte (9) hacia dicho estado de cierre;
b) determinar un valor de al menos un parámetro
dinámico asociado al movimiento de dicha parte móvil (11) durante
dicho movimiento;
c) verificar que el valor adoptado por dicho
parámetro dinámico satisfaga un criterio de aceptabilidad.
16. Sistema según la reivindicación 15,
caracterizado por el hecho de que el elemento de corte (9)
comprende una parte fija (12) que define, en conjunción con dicha
parte móvil, un asiento de alojamiento para dicho tramo de tubo
(10), estando la parte móvil (11) destinada para en su
desplazamiento hacia el estado de cierre aproximarse a la parte
fija para así comprimir progresivamente dicho tramo de tubo
(10).
17. Sistema según la reivindicación 15,
caracterizado por el hecho de que dicho parámetro dinámico es
determinado en relación con una primera posición de la parte móvil
que es intermedia entre una posición de reposo adoptada por la
parte móvil en el estado de apertura del elemento de corte (9) y una
posición de trabajo adoptada por la parte móvil en el estado de
cierre del elemento de corte (9).
18. Sistema según la reivindicación 17,
caracterizado por el hecho de que dicho parámetro dinámico
que es al menos uno está destinado a proporcionar información
acerca de un estado de movimiento de dicha parte móvil (11) y es
seleccionado de entre los parámetros dinámicos siguientes:
a) p1, que corresponde a un intervalo de tiempo
dT consumido por la parte móvil (11) para desplazarse entre la
primera posición predeterminada y una segunda posición
predeterminada que está a una distancia de dicha primera
posición,
b) p2, que corresponde a una velocidad de dicha
parte móvil (11) en dicha primera posición,
c) p3, que corresponde a una aceleración de
dicha parte móvil (11) en dicha primera posición,
d) p4, que corresponde a una función
F(p1) de dicho parámetro p1,
e) p5, que corresponde a una función
F(p2) de dicho parámetro p2,
f) p6, que corresponde a una función
F(p3) de dicho parámetro p3, y
g) p7, que corresponde a una función de dos o
más de dichos parámetros p1, p2, p3.
19. Sistema según la reivindicación 18,
caracterizado por el hecho de que dicha unidad de supervisión
(15) está destinada a calcular el valor de dicho parámetro p como
el intervalo de tiempo dT consumido por dicha parte móvil (11) para
ir de la primera posición predeterminada a la segunda posición,
siendo la segunda posición posterior a la primera y estando dicha
segunda posición a una distancia de la primera.
20. Sistema según la reivindicación 15,
caracterizado por el hecho de que dicha unidad de supervisión
(15) está diseñada para realizar una pluralidad de fases para
determinar los valores Vi adoptados por dicho parámetro dinámico en
sucesivas posiciones predeterminadas adoptadas por la parte móvil
(11) durante dicho movimiento.
21. Sistema según la reivindicación 19,
caracterizado por el hecho de que dicha unidad de supervisión
(15) está diseñada para determinar el valor de dicho parámetro como
el intervalo de tiempo dT consumido por la parte móvil (11) para
pasar de la posición de reposo, que corresponde al estado de
apertura del elemento de corte, a la primera posición (20).
22. Sistema según la reivindicación 15,
caracterizado por el hecho de que la unidad de supervisión
(15) es capaz de activar una posterior fase de corrección y/o
alarma si dicho valor del parámetro p no satisface el criterio de
aceptabilidad.
23. Sistema según la reivindicación 15,
caracterizado por el hecho de que dicho criterio de
aceptabilidad es predeterminado.
24. Sistema según la reivindicación 15,
caracterizado por el hecho de que dicha unidad de supervisión
(15) es capaz de calcular el criterio de aceptabilidad en función
de:
- pi, que corresponde o es proporcional a la
presión en las inmediaciones del tramo de tubo cuando el elemento
de corte está en el estado de apertura;
- fl, que corresponde a la velocidad de flujo de
fluido a través del tramo de tubo cuando el elemento de corte está
en el estado de apertura.
25. Sistema según la reivindicación 20,
caracterizado por el hecho de que dicha unidad de supervisión
(15) está diseñada para activar una fase de corrección y/o una fase
de alarma si los de un número predeterminado de dichos valores Vi
no están dentro de sus respectivos márgenes de aceptabilidad.
26. Sistema según la reivindicación 22 o la
reivindicación 24, caracterizado por el hecho de que durante
la fase de corrección la unidad de supervisión (15) está diseñada
para intervenir en dicho accionador (14) para variar al menos la
velocidad de movimiento de la parte móvil (11) de dicho elemento de
corte (9).
27. Sistema según la reivindicación 17 o según
la reivindicación 20, caracterizado por el hecho de que dicha
unidad de supervisión (15) comprende:
a) una unidad de control (16), y
b) medios (17) para detectar uno o varios
posicionamientos de dicha parte móvil (11) en posiciones sucesivas,
y para enviar correspondientes señales a la unidad de control (16),
siendo dicha unidad de control capaz de determinar el valor de
dicho parámetro dinámico o de dichos parámetros dinámicos a
continuación de la recepción de dicha señal o de dichas
señales.
28. Sistema según la reivindicación 27,
caracterizado por el hecho de que dichos medios detectores
(17) comprenden sensores de posición (20, 21) que están en conexión
de dicha unidad de control (16).
29. Sistema según la reivindicación 27,
caracterizado por el hecho de que la unidad de control (16)
comprende al menos un bloque microprocesador (18) o CPU y una
memoria (19) conectada a la CPU.
30. Sistema según la reivindicación 15,
caracterizado por el hecho de que la unidad de supervisión
(15) está diseñada para ejecutar dichas fases en respuesta a una
instrucción preprogramada automática.
\newpage
31. Sistema según la reivindicación 22 o 25,
caracterizado por el hecho de que la unidad de supervisión
(15) está diseñada para ejecutar dichas fases en respuesta a la
detección de una situación de peligro.
32. Aparato de tratamiento de sangre que
comprende:
a) un circuito extracorpóreo equipado con al
menos una unidad de tratamiento de la sangre que tiene al menos una
primera cámara (4a) y una segunda cámara (4b) que están separadas
una de otra por una membrana semipermeable (7), al menos una
tubería de toma (5) que es para tomar sangre de un paciente y está
conectada a una entrada de dicha primera cámara (4a), y al menos
una segunda tubería (6) que es para devolver la sangre al paciente
y está en comunicación fluídica con una salida de dicha cámara;
y
b) medios (27) para establecer un flujo de
fluido a través de dicho circuito extracorpóreo;
estando dicho aparato de tratamiento de sangre
caracterizado por el hecho de que el mismo comprende un
sistema (8) según cualquiera de las anteriores reivindicaciones 15
a 31.
33. Aparato según la reivindicación 32,
caracterizado por el hecho de que comprende medios sensores
(25) para detectar parámetros predeterminados para supervisar el
correcto funcionamiento de dicho aparato (1), estando dichos
sensores (25) diseñados para enviar correspondientes señales a la
unidad de supervisión (15) para la determinación de potenciales
estados de peligro.
34. Aparato según la reivindicación 32,
caracterizado por el hecho de que dichos medios sensores (25)
comprenden un detector de burbujas de aire (26) conectado al
circuito extracorpóreo (2).
35. Aparato según la reivindicación 33,
caracterizado por el hecho de que, tras una determinación de
dichas situaciones de peligro, la unidad de supervisión es capaz de
enviar instrucciones para el cierre del elemento de corte y para
realizar las fases del método de supervisión que se reivindican en
unas reivindicaciones 1 a 14.
36. Soporte de registro magnético y/u óptico
programado con un programa de soporte lógico informático que
comprende instrucciones para hacer un aparato de tratamiento de
sangre según las reivindicaciones 32 a 35, donde la unidad de
supervisión (15) comprende además una unidad microprocesadora (18)
que es capaz de ejecutar las fases del método de supervisión según
una de las reivindicaciones 1 a 14.
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