ES2339690T3 - Metodo de compensacion para un conjunto de alimentacion tras su degradacion. - Google Patents
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Abstract
Un aparato de bombeo (1) para usar con un conjunto de bomba (5) para entregar fluido a través del conjunto de bomba, comprendiendo el aparato de bombeo: un dispositivo de bombeo (25, 27, 37) capaz de actuar sobre el conjunto de bomba para producir un flujo de fluido dentro del conjunto de bomba, produciendo el dispositivo de bombeo dicho flujo de fluido en una serie de partes alícuotas; un alojamiento (3) capaz de recibir al menos una parte del conjunto de bomba para ser accionado por el dispositivo de bombeo; y un controlador (77) programado para controlar una señal eléctrica al dispositivo de bombeo, incluyendo el controlador un compensador (85) de degradación del conjunto de bomba para cambiar la señal eléctrica alterando así el funcionamiento del dispositivo de bombeo, por lo que el caudal de fluido entregado por el aparato de bombeo es más exacto durante la vida útil del conjunto de bomba, caracterizado por estar previsto el compensador (85) de degradación del conjunto de bomba para corregir el volumen alícuota como una función del caudal alimentado seleccionado y tiempo de uso del conjunto de bomba (5); el compensador de degradación del conjunto de bomba es una ecuación almacenada en la memoria del controlador; la ecuación es Hi(x) = Gi(x) + T * Fi(x) donde Gi(x) es el volumen alícuota establecido como una función de caudal seleccionado; T es el tiempo de uso del conjunto de bomba y Fi(x) es la compensación de volumen del flujo del conjunto de bomba como una función de caudal seleccionado; x es un caudal seleccionado por un usuario y Hi(x) es el volumen alícuota corregido como una función de caudal seleccionado y tiempo de uso del conjunto de bomba.
Description
Método de compensación para un conjunto de
alimentación tras su degradación.
El invento se refiere en general a bombas
peristálticas usadas para entregar fluidos a pacientes por medio de
un conjunto de bomba, y más particularmente a una bomba peristáltica
que compensa la alteración física del conjunto de bomba a lo largo
del tiempo para mantener la exactitud.
Administrar fluidos que contienen medicina o
sustancias nutritivas a un paciente es bien conocido en la técnica.
Típicamente, el fluido es entregado al paciente por un conjunto de
bomba cargado en un aparato de control de flujo, tal como una bomba
peristáltica, que entrega fluido al paciente a un caudal de entrega
controlado. Una bomba peristáltica usualmente comprende un
alojamiento que incluye un rotor o similar aplicado operativamente
al menos a un motor a través de la caja de engranajes. El rotor
acciona el fluido a través de las tuberías del conjunto de bomba
por la acción peristáltica efectuada por rotación del rotor por el
motor. El motor está conectado operativamente a un árbol giratorio
que acciona el rotor, que a su vez comprime progresivamente las
tuberías y acciona el fluido a un caudal controlado a través del
conjunto de bomba. El conjunto de bomba puede tener un tipo de
mecanismo de válvula para permitir o impedir la comunicación del
flujo de fluido a través del conjunto de bomba. Un controlador hace
funcionar el motor o motores usados para accionar el rotor y, si es
necesario, controlar el flujo de fluido como mediante la operación
del mecanismo de válvula.
Las bombas peristálticas funcionan entregando
fluidos en pequeñas cargas denominadas "alícuotas". El rotor
se aplica a las tuberías del conjunto de bomba, aplastando una parte
de las tuberías y empujando el fluido hacia delante del punto de
aplastamiento (es decir, más cerca del paciente que de la fuente de
fluido) hacia el paciente. Típicamente, el volumen de fluido que ha
de ser administrado al paciente es controlado en la bomba contando
el número de partes alícuotas, siendo cada una sustancialmente del
mismo volumen, y parando cuando el número alcanza una cantidad
correspondiente al volumen total de fluido deseado que ha de ser
entregado. Las bombas peristálticas son sanitarias y generalmente
muy exactas y por ello muy útiles en la administración de
medicación y fluidos terapéuticos al paciente. Sin embargo, la
exactitud de la bomba depende de la estabilidad dimensional de las
tuberías del conjunto de bomba. A lo largo del tiempo el conjunto de
bomba puede ser deformado plásticamente de modo que el volumen de
cada parte alícuota puede cambiar. Como resultado, la exactitud de
los volúmenes entregados al paciente se degrada con el transcurso de
la vida del conjunto de bomba. A modo de ejemplo, un conjunto de
alimentación de administración usado para alimentar de modo enteral
puede ser usado durante hasta 24 horas.
Los sistemas de bombeo conocidos incluyen los
conocidos en los documentos WO 82/01320, GB 2.207.196 A, US
5.018.945 y US 2005/0206340 A1. En el sistema del documento WO
82/01320, son corregidos errores en el caudal para seguir un ensayo
de calibración. En el documento GB 2.207.196 A, una de las opciones
para minimizar errores en la entrega de una bomba peristáltica es
mediante un sistema de control en el que la entrega de la bomba es
medida. Como una alternativa, puede memorizarse una variación
empíricamente determinada. El documento US 5.018.945 describe un
sistema en el que se realiza una medición periódica de un diámetro
de un diámetro de tubería con el fin de corregir para cambios del
mismo en combinación con una corrección de elemento de tiempo. El
tiempo transcurrido es determinado en el sistema del documento US
2005/0206340 A1 con el fin de determinar si un valor de corriente
eléctrica para un motor paso a paso debería ser modificado.
En un aspecto del presente invento, un aparato
de bombeo para usar con un conjunto de bomba para entregar fluido a
través del conjunto de bomba comprende generalmente un dispositivo
de bombeo capaz de actuar sobre el conjunto de bomba para producir
un flujo de fluido dentro del conjunto de bomba. El dispositivo de
bombeo produce el flujo de fluido en una serie de partes alícuotas.
Un alojamiento es capaz de recibir al menos una parte del conjunto
de bomba para ser accionado por el dispositivo de bombeo. Un
controlador programado para controlar una señal eléctrica al
dispositivo de bombeo incluye un compensador de degradación del
conjunto de bomba para cambiar la señal eléctrica alterando por
ello el funcionamiento del dispositivo de bombeo. Como resultado,
el caudal de fluido entregado por el aparato de bombeo es más exacto
a lo largo de la vida útil del conjunto de bomba.
En otro aspecto del presente invento, un método
de entregar caudales exactos de fluido deseados que usa un aparato
de bombeo que actúa sobre un conjunto de bomba unido al aparato de
bombeo para producir flujo de fluido en partes alícuotas comprende
generalmente determinar la cantidad de tiempo que el conjunto de
bomba ha estado en uso en el aparato de bombeo. El volumen de
fluido en cada parte alícuota entregada por el aparato de bombeo es
calculado incluyendo instrucciones de ejecución que son capaces de
corregir el volumen alícuota basado en la cantidad de tiempo en que
el conjunto de bomba ha estado en uso en el aparato de bombeo. El
aparato de bombeo es hecho funcionar para entregar un número de
partes alícuotas que tienen el volumen alícuota determinado en la
operación precedente para mantener un caudal seleccionado.
Otros objetos y características del presente
invento resultarán en parte evidentes y en parte indicados en lo
sucesivo.
La fig. 1 es una perspectiva de una bomba de
alimentación de modo enteral;
La fig. 2 es un alzado lateral de la misma que
muestra una parte fragmentaria de un conjunto de alimentación de
administración recibido en la bomba;
La fig. 3 es un alzado lateral de la fig. 2 con
el conjunto de alimentación de administración retirado;
La fig. 4 es una perspectiva despiezada
ordenadamente de la bomba;
La fig. 5 es una perspectiva del conjunto de
alimentación de administración;
La fig. 6 es un diagrama de bloques de los
componentes de la bomba de alimentación de modo enteral; y
La fig. 7 es un diagrama de flujo de una rutina
de corrección de alícuotas.
Caracteres de referencia correspondientes
indican partes correspondientes a lo largo de las distintas vistas
de los dibujos.
Con referencia ahora a los dibujos, una bomba de
alimentación de modo enteral (en general, "aparato de control de
flujo") construida de acuerdo con los principios del presente
invento está indicada generalmente en 1. La bomba de alimentación
comprende un alojamiento indicado generalmente en 3 que está
construido de modo que monte un conjunto de alimentación de
administración (en general, un "conjunto de bomba") indicado
generalmente en 5 (véanse las figs. 2 y 5). El alojamiento 3
incluye una puerta 7 articulada al resto del alojamiento para
oscilar entre una posición cerrada (fig. 1) y una posición abierta
(fig. 2) que expone una parte de la bomba 1 que recibe el conjunto
5 de alimentación de administración. Se apreciará que
"alojamiento" como se ha usado aquí puede incluir muchas
formas de estructuras de soporte (no mostradas), incluyendo sin
limitación estructuras de múltiples partes y estructuras que no
encierran o alojan los componentes de trabajo de la bomba 1. La
bomba 1 también tiene una pantalla de presentación indicada
generalmente en 9 en la parte frontal del alojamiento 3 que es
capaz de presentar información acerca del estado y funcionamiento de
la bomba. Los botones 11 en el costado de la pantalla de
presentación 9 están previstos para su uso en controlar y obtener
información de la bomba 1 y tres diodos emisores de luz 13 también
proporcionan información del estado para la bomba. Las patas 15 en
la parte frontal inferior del alojamiento 3 soportan el alojamiento
de modo que la pantalla de presentación 9 está inclinada
ligeramente hacia arriba para facilitar la visión.
Se comprenderá que aunque la bomba ilustrada 1
es una bomba de alimentación enteral, el presente invento tiene
aplicación a otros tipos de bombas peristálticas (no mostradas),
incluyendo bombas de infusión médicas. La construcción general y el
funcionamiento de la bomba de alimentación enteral 1, excepto como
se ha descrito más adelante, pueden ser generalmente los mismos que
los descritos en las Solicitudes de Patentes de la misma cesionaria
nº 10/853.958 presentada el 24 de Mayo de 2004 y titulada
"Conjunto de alimentación de administración y mecanismo de
válvula", nº 10/854.136 presentada el 24 de Mayo de 2004 y
titulada "Aparato de control de flujo", y nº 10/853.926
presentada el 25 de Mayo de 2004 y titulada "Sistema de vigilancia
de flujo para un aparato de control de flujo". Además, aunque se
ha mostrado un conjunto de alimentación de administración 5, pueden
usarse otros tipos de conjuntos de bomba (no mostrados) dentro del
marco del presente invento.
Con referencia ahora también a la fig. 4, la
pantalla de presentación 9 es parte de un panel frontal
(generalmente indicado en 19) del alojamiento 3 unido de forma
desmontable a un compartimiento principal (indicado generalmente en
21) del alojamiento que contiene la mayor parte de los componentes
operativos de la bomba 1. La bomba de alimentación enteral incluye
además una unidad de bombeo (mostrada despiezada ordenadamente del
compartimiento principal e indicada generalmente en 23) que
comprende un motor de bomba 25 conectado a un árbol de rotor 27 y
también a un árbol de válvula 29 (véase, fig. 3). Se comprenderá que
el árbol de válvula 29 podría ser omitido, y/o que un motor
separado (no mostrado) podría estar previsto para hacer funcionar el
árbol válvula dentro del marco del presente invento. Una batería 31
puede ser recibida en el compartimiento principal 21 del
alojamiento 3 para alimentar el motor de bomba 25. Una puerta de
batería 33 unida de modo articulado a la parte posterior del
compartimiento principal 21 cierra la batería 31 dentro del
compartimiento mientras proporciona acceso cuando se necesite. Un
perno 35 mantiene la puerta de la batería 33 cerrada de modo que el
acceso a la batería 31 está normalmente bloqueado. Por supuesto,
podría usarse una fuente de alimentación distinta o además de una
batería.
Un rotor (generalmente indicado en 37) está
montado sobre el árbol 27 del rotor de la unidad de bombeo 23 por
un perno 42. El rotor 37 incluye un disco interior 39, un disco
exterior 41 y tres rodillos 43 (sólo se ha mostrado uno) montados
entre los discos interior y exterior para su rotación alrededor de
sus ejes longitudinales con relación a los discos. En la
realización ilustrada, el motor de bomba 25, el árbol 27 del rotor y
el rotor 37 pueden ser considerados en general "un dispositivo de
bombeo". Se comprenderá que las bombas peristálticas que usan
otros mecanismos distintos de los rodillos pueden caer dentro del
marco del presente invento. Por ejemplo, una bomba peristáltica
lineal podría ser usada dentro del marco del presente invento. El
rodillo 43 se aplica al conjunto de alimentación de administración
5, que también es recibido en una primera y segunda tolvas
(designadas 45 y 47, respectivamente) formadas en una placa de cara
49 de la unidad de bombeo 23 sobre la que también está montado el
motor de bomba 25. La primera y segunda tolvas 45, 47 reciben partes
del conjunto de alimentación de administración 5, como se
describirá en mayor detalle a continuación. La puerta 7 cubre las
tolvas 45, 47 y el rotor 37 cuando está cerrada como lo está en la
fig. 1. Otros pernos 51 mantienen distintos componentes de la bomba
1 juntos.
Con referencia ahora a la fig. 5, el conjunto de
alimentación de administración 5 comprende la tubería indicada
generalmente en 55 que proporciona un trayecto de fluido entre al
menos una fuente de fluido y un paciente. La tubería 55 puede estar
hecha de silicona deformable, de clase médica y comprende la primera
sección de tubo 57 conectada entre un mecanismo de válvula 59 y el
miembro de montaje 61. Una segunda sección de tubo 63 está
conectada al miembro de montaje 61 y en una salida de la tubería 55
a un conectador, tal como un conectador con púas 65, adecuado para
conexión a un dispositivo de gastrostomía (no mostrado) unido al
paciente. La tercera sección de tubo 67 está conectada en una
entrada de la tubería 55 a una bolsa 69 de fluido de alimentación y
a un mecanismo de válvula 59, y la cuarta sección de tubo 71 está
conectada en una entrada de la tubería 55 a una bolsa 73 de fluido
de descarga y al mecanismo de válvula. El mecanismo de válvula 59 es
accionable para permitir selectivamente el flujo del fluido de
alimentación desde la bolsa 69 o del fluido de descarga desde la
bolsa 73, o impedir cualquier comunicación de flujo de fluido desde
las bolsas de fluido de alimentación o de descarga 69, 73 a la
primera sección de tubo 57. El mecanismo de válvula 59 puede ser
girado a tres posiciones. La primera cierra todo el flujo de fluido
desde la tercera y cuarta secciones de tubo 67, 71 hasta la primera
y segunda secciones de tubo 57, 63, la segunda permite que el fluido
de alimentación fluya desde la bolsa 69 hasta la primera y segunda
secciones de tubo, y una tercera permite que el fluido de descarga
fluya desde la bolsa 73 hasta la primera y segunda secciones de
tubo. Como se ha indicado antes, pueden usarse conjuntos de bomba
de construcciones diferentes, por ejemplo una conjunto de
re-certificación puede ser usado para verificar y/o
corregir la exactitud de la bomba. La bomba 1 puede ser configurada
para reconocer automáticamente que tipo de conjunto está instalado
y alterar su funcionamiento para adaptarse a lo solicitado por el
conjunto de administración particular. Aún más, la bomba 1 puede
estar configurada para reconocer si la primera sección de tubo 57
está instalada apropiadamente sobre la bomba. Se han mostrado
ejemplos de conjuntos de bomba adecuados (incluyendo mecanismos de
válvula) en el documento de Serie de la misma cesionaria nº
10/853.958 incorporado previamente a modo de referencia.
En uso, la bolsa 69 de fluido de alimentación y
la bolsa 73 del fluido de descarga del conjunto de alimentación de
administración pueden ser colgadas desde un soporte adecuado, tal
como un postelete IV (no mostrado). La puerta 7 en el costado de la
bomba 1 es hecha oscilar para abrirse y el mecanismo de válvula 59
puede ser colocado en la primera tolva 45 de modo que el árbol de
válvula 29 de la bomba resulte aplicado con el mecanismo de
válvula. Así, la rotación del árbol de válvula 29 controla en cual
de las tres posiciones está colocado el mecanismo de válvula 59. La
primera sección de tubo 57 está situada alrededor de la parte
inferior del rotor 37 y el miembro de montaje 61 está situado en la
segunda tolva 47. La segunda tolva tiene generalmente forma de
embudo de modo que el miembro de montaje 61 pueda ser situado en la
tolva 47 en una posición en la que la primera sección de tubo 57 es
sustancialmente estirada alrededor del rotor 37. La primera sección
de tubo 57 puede relajarse ligeramente, estirando del miembro de
montaje 61 más hacia abajo en la segunda tolva 47. Sin embargo, la
primera sección de tubo 57 es mantenida en una condición estirada
alrededor del rotor cuando está instalada de forma apropiada en la
bomba 1. La puerta 7 puede ser vuelta a cerrar para cubrir la
primera y segunda tolvas 45, 47 y el rotor 37. El conectador 65 al
final de la segunda sección de tubo 63 puede estar conectado a un
conducto (no mostrado) unido al paciente de una manera conocida. Se
comprenderá que puede usarse cualquier conexión adecuada al
paciente para entregar el fluido sin salir del marco del presente
invento.
La bomba 1 puede ser programada o controlada de
otro modo para funcionar de una manera deseada. Por ejemplo, la
bomba 1 puede comenzar su funcionamiento para proporcionar fluidos
de alimentación desde la bolsa 69 al paciente. El cuidador puede
seleccionar (por ejemplo) la cantidad de fluido que ha de ser
entregada, el caudal al que el fluido ha de ser entregado y la
frecuencia de entrega del fluido. La bomba 1 tiene un controlador
77 (véase, fig. 6) que incluye un microprocesador 79 que le permite
aceptar programación y/o incluir rutinas operativas programadas
previamente que pueden ser iniciadas por el cuidador. El controlador
77 está en comunicación con un sensor 81 de posicionamiento de
conjunto de administración que detecta si el conjunto 5 de
alimentación de administración ha sido posicionado de forma
apropiada, como se ha descrito previamente. Otros sensores (no
mostrados), tales como un sensor que determina el tipo de conjunto
de administración que ha sido colocado en la bomba 1 y un sensor
que vigila el flujo pueden estar en comunicación con el controlador
77 para facilitar el funcionamiento exacto de la bomba 1. El
controlador 77 también está conectado al motor 25 de bomba para
controlar su funcionamiento para accionar el mecanismo de válvula 59
y el rotor 37. El motor 25 de bomba puede accionar el mecanismo de
válvula 59 y el rotor 37 independientemente
entre sí.
entre sí.
Si la bomba 1 ha de entregar fluido de
alimentación desde la bolsa 69 al paciente, el árbol de válvula 29
es hecho girar de modo que el mecanismo de válvula 59 es movido a la
segunda posición en la que la comunicación de fluido desde la bolsa
69 de fluido de alimentación hasta la primera sección de tubo 57
está abierta. La cantidad de fluido de alimentación que es
entregada al paciente es controlada por el número de rotaciones del
rotor 37 (en sentido contrario a las agujas del reloj como se ha
visto en la fig. 2). En la realización ilustrada, el rotor 37
incluye los tres rodillos 43 de modo que cada tercera parte de una
rotación entrega una parte alícuota de fluido al paciente. Como
cada rodillo 43 se aplica en primer lugar a la primera sección de
tubo 57, aplasta la primera sección de tubo cerrando así una
cantidad de fluido hacia delante (es decir, hacia el paciente)
desde el fluido que llega desde la bolsa 69 de fluido de
alimentación. El rodillo 43 continúa a la derecha, empujando el
fluido hacia delante del rodillo hacia el paciente. Finalmente, el
rodillo 43 libera la aplicación con la primera sección de tubo 57
aproximadamente en el mismo momento en que el rodillo posterior se
aplica a la primera sección de tubo para aplastarla para entregar la
siguiente parte alícuota de fluido. Así, cuando el microprocesador
79 recibe una orden para entregar un caudal de fluido, calcula el
número de rotaciones dentro de un período de tiempo dado que
entregará un número de partes alícuotas que producen el caudal
deseado. Más específicamente en la realización ilustrada, el
controlador 77 determina la cantidad de tiempo entre rotaciones del
rotor 37. La cantidad de tiempo entre rotaciones depende del volumen
de las partes alícuotas entregadas en una sola rotación. Ha de
comprenderse que podrían usarse otras maneras de cambiar el
funcionamiento del rotor para mantener un caudal constante. Se ha
determinado que si el microprocesador asume que el volumen de cada
parte alícuota es el mismo o varía sólo como una función de caudal,
esto conducirá a errores en el caudal real de fluido entregado.
Por consiguiente, el controlador 77 del presente
invento incluye un temporizador 83 y un área de memoria 84 que
incluye un compensador 85 de degradación del volumen alícuota. En la
realización ilustrada, el compensador de degradación 85 incluye
instrucciones 86 de compensación de degradación y funciones 87 de
compensación de degradación. El temporizador 83 es iniciado de una
forma adecuada cuando el conjunto 5 de alimentación de
administración es instalado en primer lugar en la bomba 1. La
iniciación es preferiblemente automática. Por ejemplo, el
temporizador 83 puede iniciar cuando el miembro de montaje 61 es
detectado como estando en la posición apropiada durante un cierto
período de tiempo. Al iniciarse, el temporizador 83 empieza a contar
la cantidad de tiempo que ha estado en uso el conjunto 5 de
alimentación de administración. El compensador de degradación 85
usa esta información y el caudal seleccionado para compensar o
corregir el volumen asociado con cada parte alícuota a lo largo de
la vida del conjunto 5 de alimentación de administración. Así, el
microprocesador 79 puede usar una cantidad de volumen alícuota
diferente a lo largo de la vida del conjunto 5 de alimentación de
administración para conservar los caudales entregados por la bomba
sustancialmente exactos.
El compensador de degradación 85 actúa para
corregir la variación dependiente del tiempo en el volumen asociado
con cada parte alícuota de fluido entregada por la bomba 1 al
paciente. Sin embargo, la variación dependiente del tiempo es
también dependiente del caudal seleccionado. Más específicamente, el
controlador 77 emplea la siguiente función para determinar el
volumen en cada parte alícuota:
H_{i}(x) =
G_{i}(x) + T *
F_{i}(x)
G_{i}(x) es el volumen establecido como
una función de caudal seleccionado. T es el tiempo de uso del
conjunto de alimentación y F_{i}(x) es la compensación de
volumen de flujo de conjunto de administración de volumen como una
función del caudal seleccionado. La variable x es caudal y
H_{i}(x) es el volumen alícuota corregido como una función
de caudal seleccionado y tiempo. La ecuación ha sido establecida
mediante ensayos y ajuste por curva de los datos a partir de los
ensayos. Se apreciará que el caudal se muestra ascendente en la
función F_{i}(x) que se ha usado para calcular variaciones
dependientes del tiempo. G_{i}(x) es independiente de
cuanto tiempo ha estado en uso una conjunto de alimentación de
administración particular, y puede ser una ecuación diferente
dependiendo del caudal seleccionado y es usada desde muy al comienzo
del funcionamiento de la bomba 1 para calcular el volumen alícuota.
También es posible que G_{i}(x) pueda ser siempre la misma
ecuación (independientemente del caudal) o una constante. Por
ejemplo, si el caudal seleccionado es bajo (por ejemplo, unos pocos
milímetros por hora), entonces G_{1}(x) puede ser
constante, es decir G_{i}(x) = B. A caudales mayores, la
ecuación toma una forma polinómica que puede variar dependiendo del
caudal seleccionado. La ecuación puede ser lineal, por ejemplo, mx
+ B, o no lineal, por ejemplo, Lx^{2}+mx+B, donde L y m son
coeficientes determinados empíricamente y B es una constante
determinada empíricamente. Los coeficientes y ecuaciones son
almacenados en el controlador 77 de modo que cuando el caudal es
conocido, el microprocesador 79 puede buscar la ecuación y
coeficientes asociados, por ejemplo, en una tabla de búsqueda en la
memoria del controlador. El caudal es introducido en la ecuación
seleccionada G_{i}(x) para encontrar la compensación de
volumen alícuota. Preferiblemente, cada ecuación G_{i}(x)
es operable a lo largo de un intervalo de caudales.
El compensador de degradación 85 proporciona
instrucciones 86 ejecutables por ordenador para usar al calcular
T*F_{i}(x), y opera de un modo similar a cuando el
microprocesador calcula G_{i}(x). El compensador de
degradación 85 busca en el caudal seleccionado y selecciona una
función almacenada previamente desde una tabla de búsqueda u otra
fuente representada por las funciones 87 de compensación de
degradación en la fig. 6. Sin embargo a diferencia del cálculo de
G_{i}(x), la ecuación seleccionada es multiplicada por el
tiempo T en que el conjunto de alimentación de administración ha
estado en funcionamiento. En una realización, el tiempo T aumenta
una vez por hora, pero puede usarse cualquier frecuencia de
actualización de tiempo T sin salirse del marco del presente
invento. Se apreciará que incluso a caudales elevados dentro de un
tiempo en el que T = 0 (es decir, para un conjunto 5 de
alimentación de administración instalado de nuevo), la compensación
de volumen alícuota basada en la degradación de las dimensiones del
conjunto de alimentación de administración a lo largo del tiempo es
cero. Así, inicialmente el compensador 85 de degradación no tiene
efecto sobre el cálculo de volumen alícuota porque el conjunto de
bomba 5 es relativamente estable dimensionalmente.
Con referencia ahora a la fig. 7, se han
mostrado las instrucciones 86 de compensación de degradación del
compensador de degradación 85 usado para tener en cuenta variaciones
basadas en el tiempo en volumen alícuota. En otras palabras, el
diagrama de flujo muestra como es calculado T*F_{i}(x). Las
instrucciones 86 de compensación de degradación son instrucciones
legibles por la máquina sobre cualquier medio apropiado,
identificado en general como el área de memoria 84. Estas
instrucciones pueden ser llevadas a cabo por el microprocesador 79.
Después de que se haya seleccionado un caudal particular x en el
bloque 89, las instrucciones 86 de compensación de degradación
buscan en primer lugar en el bloque de decisión 91 para ver si el
caudal x es mayor que algún caudal de umbral mínimo x_{0} (por
ejemplo, 40 ml/h). Si el caudal seleccionado x es menor que el
umbral x_{o}, F_{i}(x) es ajustado a cero en un bloque
de proceso 93 y el cálculo del volumen alícuota realizado por el
microprocesador resulta:
H_{i}(x) =
G_{i}(x)
Por ello, no importa cuanto tiempo ha estado en
funcionamiento el conjunto 5 de alimentación de administración, si
el caudal x es bastante bajo, sólo es usado el caudal estándar
basado en la función G_{i}(x). Si el caudal seleccionado
es mayor que el umbral (x_{0}) en el bloque de decisión 91, el
programa se mueve al bloque de decisión 93 dónde investiga si el
caudal x está por encima de un umbral siguiente mayor (x_{1}). Si
el caudal x es menor que x_{1}, a continuación el compensador de
degradación 85 busca la ecuación y coeficientes y constantes en las
funciones 87 de compensación de degradación que están asociadas con
ese umbral de caudal particular x_{1}. Por ejemplo, la ecuación
puede ser: F_{i}(x)= Ax + N, dónde A es un coeficiente, N
es una constante y x es el caudal seleccionado. La solución a esta
ecuación es multiplicada por el tiempo T para llegar a la
corrección de volumen alícuota dependiente del tiempo en el bloque
de proceso 97. Podrían usarse otras ecuaciones para
F_{i}(x) dependiendo de su capacidad para modelar la
alteración de volumen alícuota determinada experimentalmente a lo
largo del tiempo y como una función de caudal. Para la realización
descrita aquí, los coeficientes de las ecuaciones y constantes han
sido determinados empíricamente (es decir, por ajuste mediante
curva de los datos de ensayo) y son diferentes para intervalos
seleccionados diferentes de caudales.
Si en el bloque de decisión 95 el caudal x es
mayor que el umbral x_{1}, entonces las instrucciones 86 prosiguen
al bloque de decisión final 99 que pregunta si el caudal
seleccionado x es mayor que el umbral máximo
x_{n-1}. Se apreciará que otros bloques de
decisión (no mostrados) anteriores al bloque de decisión 99 de
umbral máximo, y bloques de proceso asociados (no mostrados) que
proporcionan correcciones diferentes de volumen alícuota
dependientes del tiempo basados en el caudal seleccionado pueden ser
usados sin salir del marco del presente invento. Similar a las
operaciones anteriores, si el caudal seleccionado x no está por
encima del umbral (máximo) x_{n-1}, el programa
en el bloque de proceso 101 aplica una función particular
F_{n-1}(x) asociada con el intervalo de
caudales (es decir, por encima de x_{n-2} y por
debajo de x_{n-1}) a partir de las funciones 87
de compensación de degradación, de una forma similar al bloque de
proceso anterior 97. Por otro lado, si el caudal x excede del
umbral máximo x_{n-1}, las instrucciones 86 de
compensación de degradación se mueven al bloque de proceso 103
dónde una función de compensación final Fn(x) es seleccionada
a partir de las funciones 87 de compensación de degradación para
usar en el cálculo del tiempo basado en la compensación de volumen
alícuota. El caudal x_{n-1} por encima del cual es
empleada esta función F_{n}(x) puede ser el caudal máximo
o estar cerca del mismo al que la bomba 1 es capaz de funcionar.
Como en todos los casos, el resultado de la ecuación
F_{n}(x) es multiplicado por el tiempo T y añadido por el
microprocesador 79 al resultado de
G_{n}(x) para producir el volumen alícuota H_{n}(x). La cantidad de volumen alícuota puede ser usada para señalar el motor de bomba 25 para controlar el período de tiempo entre rotaciones del rotor 37 para entregar exactamente el caudal de fluido deseado.
G_{n}(x) para producir el volumen alícuota H_{n}(x). La cantidad de volumen alícuota puede ser usada para señalar el motor de bomba 25 para controlar el período de tiempo entre rotaciones del rotor 37 para entregar exactamente el caudal de fluido deseado.
Así puede verse que los distintos objetos y
características del presente invento son conseguidos por la
realización de la bomba 1 descrita aquí. El controlador 77 de bomba
tiene el compensador 85 de degradación que permite que el
procesador 79 compense los cambios en el volumen alícuota de la
bomba 1 basado en el caudal, y también usar un factor de
compensación para la cantidad de tiempo en que el conjunto 5 de
alimentación de administración ha estado en uso. El factor de
compensación de tiempo es capaz de permitir la degradación (o
simplemente cambios) en las dimensiones del conjunto 5 de
alimentación de administración a lo largo del tiempo. Por ello, el
paciente puede recibir caudales de fluido exactos a lo largo de
toda la vida del conjunto de alimentación de administración (por
ejemplo 24 horas).
Realizaciones del invento pueden ser descritas
en el contexto general de instrucciones ejecutables por ordenador,
tales como módulos de programa, ejecutados por uno o más ordenadores
u otros dispositivos. Las instrucciones ejecutables por ordenador
pueden ser organizadas en uno o más componentes o módulos
ejecutables por ordenador que incluyen, pero no están limitados a,
rutinas, programas, objetos, componentes, y estructuras de datos
que realizan tareas particulares o ponen en práctica tipos de datos
abstractos particulares. Aspectos del invento pueden ser puestos en
práctica con cualquier número y organización de tales componentes o
módulos. Por ejemplo, los aspectos del invento no están limitados a
las instrucciones ejecutables por ordenador específicas o a los
componentes o módulos específicos ilustrados en las figuras y
descritos aquí. Otras realizaciones del invento pueden incluir
diferentes instrucciones ejecutables por ordenador o componentes que
tienen más o menos funcionalidad que la ilustrada y descrita
aquí.
aquí.
Además, el orden de ejecución o resultado de las
operaciones en realizaciones del invento ilustradas y descritas
aquí no es esencial, a menos que se haya especificado lo contrario.
Es decir, las operaciones pueden ser realizadas en cualquier orden,
a menos que se haya especificado de otro modo, y realizaciones del
invento pueden incluir operaciones adicionales o menos operaciones
que las descritas aquí. Por ejemplo, se ha considerado que ejecutar
o realizar una operación particular antes, al mismo tiempo, o
después de otra operación está dentro del marco de aspectos del
invento.
En funcionamiento, el microprocesador 79 del
controlador 77 ejecuta instrucciones ejecutables por ordenador
tales como las ilustradas en las figuras para poner en práctica
aspectos del invento. Aspectos del invento pueden también ser
llevados a la práctica en entornos informáticos distribuidos en los
que las tareas son realizadas por dispositivos de tratamiento
remotos que están enlazados a través de una red de comunicaciones.
En un entorno informático distribuido, los módulos de programa
pueden estar situados tanto en medios de almacenamiento de
ordenadores locales como remotos que incluyen dispositivos de
almacenamiento en memoria.
Cuando se introducen elementos del presente
invento o las realizaciones preferidas del mismo, los artículos
"un", "una", "el", "la" y "dicho" pretenden
significar que hay uno o más de los elementos. Los términos "que
comprende", "que incluye", y "que tiene" pretenden ser
inclusivos y significan que puede haber elementos adicionales
distintos de los elementos citados. Además, el uso de "arriba",
"abajo", "superior" e "inferior" y variaciones de
estos términos está hecha por conveniencia, pero no requiere ninguna
orientación particular de los componentes.
Como podrían hacerse distintos cambios en lo
anterior sin salir del marco del invento, se pretende que todas las
cuestiones contenidas en la descripción anterior y mostradas en los
dibujos adjuntos serán interpretadas como ilustración y no en
sentido limitativo.
Claims (14)
1. Un aparato de bombeo (1) para usar con un
conjunto de bomba (5) para entregar fluido a través del conjunto de
bomba, comprendiendo el aparato de bombeo: un dispositivo de bombeo
(25, 27, 37) capaz de actuar sobre el conjunto de bomba para
producir un flujo de fluido dentro del conjunto de bomba,
produciendo el dispositivo de bombeo dicho flujo de fluido en una
serie de partes alícuotas; un alojamiento (3) capaz de recibir al
menos una parte del conjunto de bomba para ser accionado por el
dispositivo de bombeo; y un controlador (77) programado para
controlar una señal eléctrica al dispositivo de bombeo, incluyendo
el controlador un compensador (85) de degradación del conjunto de
bomba para cambiar la señal eléctrica alterando así el
funcionamiento del dispositivo de bombeo, por lo que el caudal de
fluido entregado por el aparato de bombeo es más exacto durante la
vida útil del conjunto de bomba, caracterizado por estar
previsto el compensador (85) de degradación del conjunto de bomba
para corregir el volumen alícuota como una función del caudal
alimentado seleccionado y tiempo de uso del conjunto de bomba (5);
el compensador de degradación del conjunto de bomba es una ecuación
almacenada en la memoria del controlador; la ecuación es
H_{i}(x) = G_{i}(x) + T * F_{i}(x) donde G_{i}(x) es el volumen alícuota establecido como una función de caudal seleccionado; T es el tiempo de uso del conjunto de bomba y F_{i}(x) es la compensación de volumen del flujo del conjunto de bomba como una función de caudal seleccionado; x es un caudal seleccionado por un usuario y H_{i}(x) es el volumen alícuota corregido como una función de caudal seleccionado y tiempo de uso del conjunto de bomba.
H_{i}(x) = G_{i}(x) + T * F_{i}(x) donde G_{i}(x) es el volumen alícuota establecido como una función de caudal seleccionado; T es el tiempo de uso del conjunto de bomba y F_{i}(x) es la compensación de volumen del flujo del conjunto de bomba como una función de caudal seleccionado; x es un caudal seleccionado por un usuario y H_{i}(x) es el volumen alícuota corregido como una función de caudal seleccionado y tiempo de uso del conjunto de bomba.
2. Un aparato de bombeo según la reivindicación
1ª, que comprende además un accionador que tiene al menos un
miembro de aplicación al conjunto de bomba para aplicarse al
conjunto de bomba (5) para forzar al fluido a circular en el
conjunto de bomba.
3. Un aparato de bombeo según la reivindicación
2ª, en el que el accionador comprende un rotor (37) destinado a
recibir una parte del conjunto de bomba (5) a aplicación con el
rotor.
4. Un aparato de bombeo según la reivindicación
3ª, en el que hay varios miembros de aplicación, comprendiendo cada
miembro de aplicación un rodillo (43) para aplicarse al conjunto de
bomba (5) y generar una parte alícuota de flujo del fluido.
5. Un aparato de bombeo según una cualquiera de
las reivindicaciones precedentes, en el que el controlador (77)
incluye una memoria (84) y un microprocesador (79) en comunicación
con la memoria, en el que dicha memoria contiene el compensador de
degradación (85) del conjunto de bomba.
6. Un aparato de bombeo según la reivindicación
5ª, en el que la memoria (84) es seleccionada a partir de un grupo
que consiste de: memoria de acceso aleatorio, memoria flash, EEPROM,
PROM, o disco.
7. Un aparato de bombeo según las
reivindicaciones 5ª o 6ª, en el que el compensador (85) de
degradación del conjunto de bomba es un programa de software que
funciona en dicha memoria (84), estando adaptado el microprocesador
(79) para ejecutar el programa de software.
8. Un aparato de bombeo según la reivindicación
1ª en el que G_{i}(x) es uno de entre una constante y una
ecuación polinómica.
9. Un aparato de bombeo según la reivindicación
1ª, en el que el volumen alícuota establecido G_{i}(x) es
al menos uno de: (i) una constante, siendo la constante B y
almacenada en una tabla de búsqueda; estando indexada la tabla por
un caudal x seleccionado por el usuario; (ii) una función lineal mx
+ B del caudal seleccionado por el usuario; y (iii) una ecuación no
lineal Lx^{2} + mx + B, en la que L es una constante establecida
empíricamente para un caudal x seleccionado por el usuario, el valor
de L para varios caudales x está almacenado en una tabla en la
memoria (84).
10. Un aparato de bombeo según cualquiera de las
reivindicaciones 1ª, 8ª, o 9ª que comprende además un dispositivo
de entrada (11) conectado operativamente a la memoria comunica
entradas del usuario para x.
11. Un aparato de bombeo según la reivindicación
9ª en el que L, m y B son establecidos empíricamente para un caudal
x seleccionado por un usuario; los valores de L, m y B para una
pluralidad de caudales x de usuario están almacenados en una tabla
en la memoria (84).
12. Un aparato de bombeo según cualquiera de las
reivindicaciones 1ª o 8ª a 11ª, en el que F(x) es una de
entre una constante y un polinomio.
13. Un aparato de bombeo según la reivindicación
12ª en el que F(x) es una función lineal Ax + N, dónde A es
un coeficiente y N es una constante seleccionada a partir de la
memoria basado en el caudal x seleccionado por un usuario.
14. Un aparato de bombeo según cualquiera de las
reivindicaciones precedentes en combinación con el conjunto de
bomba (5), y en el que el conjunto de bomba es desechable e incluye
al menos dos secciones de tubo (57, 63, 67, 71).
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