ES2353216T3 - Sensor de flujo tã‰rmico que tiene un sustrato invertido. - Google Patents

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ES2353216T3 ES05254050T ES05254050T ES2353216T3 ES 2353216 T3 ES2353216 T3 ES 2353216T3 ES 05254050 T ES05254050 T ES 05254050T ES 05254050 T ES05254050 T ES 05254050T ES 2353216 T3 ES2353216 T3 ES 2353216T3
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Alec Ginggen
Juergen Burger
Frank Zumkehr
Toralf Bork
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Codman and Shurtleff Inc
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Codman and Shurtleff Inc
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    • A61B5/026Measuring blood flow
    • A61B5/0275Measuring blood flow using tracers, e.g. dye dilution
    • A61B5/028Measuring blood flow using tracers, e.g. dye dilution by thermo-dilution
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    • G01F1/68Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using thermal effects
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Abstract

Un sensor de flujo térmico (10) que comprende: un primer sustrato (12) que tiene un primer lado (18) y un segundo lado opuesto (20); un segundo sustrato (14) que tiene un primer lado (22) y un segundo lado opuesto (24), conectándose dicho primer sustrato (12) a dicho segundo sustrato (14) de tal manera que dicho segundo lado (20) de dicho primer sustrato (12) colinda con dicho primer lado (22) de dicho segundo sustrato (14); un tercer sustrato (16) que tiene un primer lado (26) y un segundo lado opuesto (28), conectándose dicho tercer sustrato (16) a dicho segundo sustrato (14) de tal manera que dicho segundo lado (24) de dicho segundo sustrato (14) colinda con dicho primer lado (26) de dicho tercer sustrato (16); en el que dicho segundo sustrato (14) tiene un surco (30) formado en su interior para formar un conducto (32); un calentador (34) dispuesto sobre dicho primer lado (18) de dicho primer sustrato (12) opuesto a dicho conducto (32); y un primer sensor de temperatura (36) dispuesto sobre dicho primer lado (18) de dicho primer sustrato (12) opuesto a dicho conducto (32), y caracterizado por que: dicho conducto (32) se une por dicho segundo sustrato (14) y dicho segundo lado (20) de dicho primer sustrato (12) y por dicho primer lado (26) de dicho tercer sustrato (16).

Description

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN
1.
Campo de la Invención
La presente invención se refiere a un sensor de flujo térmico. Más particularmente, la presente invención se refiere a un sensor de flujo térmico que se puede usar para controlar el flujo de un fluido cefalorraquídeo (LCR) dentro de una derivación.
2.
Descripción de la Técnica Relacionada
La hidrocefalia es afección afición causada por una acumulación anormal de LCR en cavidades en el interior del cerebro. Si no se trata apropiadamente, la hidrocefalia puede causar severas incapacidades en niños y adultos, y puede incluso causar la muerte. Si el fluido cefalorraquídeo se acumula, los ventrículos se alargan y la presión en el interior del cerebro aumenta. La hidrocefalia es una afección degenerativa severa que ocurre en niños a partir del nacimiento. La hidrocefalia se produce presuntamente por una interacción compleja entre los factores genéticos y ambientales. Una persona puede también adquirir hidrocefalia más adelante en su vida, lo que puede deberse a, por ejemplo, espina bífida, hemorragia cerebral, meningitis, traumas cerebrales, tumores y quistes.
La hidrocefalia ocurre en recién nacidos con una frecuencia de aproximadamente 1 de cada 5.000-10.000. No se conocen actualmente métodos de prevención o cura para la hidrocefalia. El tratamiento más efectivo hasta ahora es la implantación quirúrgica de una derivación detrás de la oreja. Una derivación es un tubo flexible que se inserta dentro del sistema ventricular del cerebro para desviar el fluido cerebral a otras regiones del cuerpo. Sin embargo, las derivaciones frecuentemente funcionan incorrectamente, conllevando a infecciones que pueden causar severas complicaciones para el paciente (por ejemplo, desarrollo retardado, discapacidades de aprendizaje).
De acuerdo con algunas estimaciones, hasta el 50% de los pacientes quienes reciben una derivación, tendrán un fallo de funcionamiento con la derivación en algún momento durante su vida. La mayoría de los fallos de funcionamiento en las derivaciones se deben a un catéter bloqueado y a una
válvula de derivación ajustada de forma incorrecta.
Los inventores presentes creen que la ocurrencia de las complicaciones debido a un fallo de funcionamiento de la derivación se puede detectar fácilmente usando un sensor de flujo en miniatura que puede implantarse, de acuerdo con la presente invención, que se ha estado desarrollando para controlar el flujo LCR. El sensor emplea sensores de temperatura y un calentador que no hace contacto con el LCR, y aún mide el flujo LCR y puede por lo tanto implantarse para durar durante un período extenso de tiempo (por ejemplo, mayor que 10 años).
En particular, cuando se implanta una válvula de derivación en niños, se puede detectar eficazmente un fallo de funcionamiento en el implante mediante el uso de un sensor adicional implantado. El sensor de flujo térmico de acuerdo con la presente invención representa una gran ventaja en el tratamiento de hidrocefalia en pacientes y también representa una etapa adicional hacia el desarrollo de un sistema de control de bucle cerrado, que puede optimizar continuamente la velocidad de flujo en la válvula de derivación del paciente.
Además, el sensor de flujo térmico de la presente invención le proporciona a los médicos información no obtenible previamente y novedosa acerca de la formación y drenaje del fluido cefalorraquídeo (LCR).
El documento EP 1 365 216 A1 describe un sensor de flujo que incluye un sustrato, una película de aislamiento eléctrico y un mecanismo de detección de la velocidad de flujo. En el sustrato, se forman integralmente una porción de diafragma que tiene una primera superficie en contacto con un fluido diana de medición y una porción de fijación gruesa que circunda la porción de diafragma. La película de aislamiento eléctrico se forma sobre una segunda superficie de la porción de diafragma que está sobre un lado opuesto a la primera superficie. El mecanismo de detención de la velocidad de flujo se dispone sobre la película de aislamiento eléctrico.
El documento US 5.623.097 describe un sensor de flujo de tipo térmico que incluye un sustrato instalado en una trayectoria del fluido, un canal formado sobre una parte del sustrato; un puente suspendido sobre el canal; un calentador formado sobre el puente; un sensor de temperatura situado sobre el puente y un sensor de la temperatura de fluido formado sobre el sustrato. SUMARIO DE LA INVENCIÓN
La presente invención proporciona un sensor de fluido térmico y un método para determinar la velocidad de flujo de un fluido dentro de un conducto dentro de un cuerpo como se ha descrito en las reivindicaciones. BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS
El objeto anterior y otros objetos, características y ventajas adicionales de la presente invención serán aparentes tras la consideración de la siguiente descripción detallada de una realización específica de la misma, especialmente cuando se toma en conjunto con los dibujos adjuntos en los que los mismos números de referencia en las diversas figuras se utilizan para designar componentes similares, y en los que:
la Figura 1 es una vista en perspectiva del sensor de fluido térmico de acuerdo con la presente invención; la Figura 2 es una vista esquemática de sección transversal tomada a lo largo de la línea 2-2 de la Figura 1 y observándose en la dirección de las flechas; la Figura 3 es una vista de sección transversal tomada a lo largo de la línea 3-3 de la Figura 2 y observándose en la dirección de las flechas; la Figura 4A es una vista de sección transversal similar a la Figura 2 que muestra el sensor de flujo térmico que tiene sólo dos sustratos con el surco formado en el segundo sustrato; la Figura 4B es una vista de sección transversal similar a la de la Figura 2 que muestra el sensor de flujo térmico que tiene sólo dos sustratos con el surco formado en el primer sustrato; la Figura 4C es una vista de sección transversal similar a la de la Figura 2 que muestra el sensor de flujo térmico que tiene sólo dos sustratos con el surco formado en ambos el primero y segundo sustratos; la Figura 5 es una vista de sección transversal similar a la de la Figura 2 que muestra el sensor de flujo térmico que tiene sólo un sustrato con el surco formado en su interior; La Figura 6 es una vista de sección transversal tomada a lo largo de la línea 6-6 de la Figura 5 y observándose en la dirección de las flechas; la Figura 7 es una vista en perspectiva parcial alargada del primer sustrato y del calentador y de los dos sensores de temperatura montados sobre la superficie superior del primer sustrato; la Figura 8A es una vista de sección transversal parcial del sensor de flujo térmico que muestra los rebajes en el primer lado del primer sustrato; la Figura 8B es una vista de sección transversal parcial del sensor de flujo térmico que muestra el rebaje en el segundo lado del primer sustrato; la Figura 8C es una vista de sección transversal parcial del sensor de flujo térmico que muestra uno de los rebajes sobre el primer lado del primer sustrato y el otro rebaje sobre el segundo lado del primer sustrato; la Figura 8D es una vista de sección transversal parcial del sensor de flujo térmico que muestra los rebajes sobre el primer lado del primer sustrato y sobre el segundo lado del primer sustrato; la Figura 9A es una vista de sección transversal del sensor de flujo térmico que muestra un diseño asimétrico de los sensores de temperatura aguas arriba del calentador; la Figura 9B es una vista de sección transversal del sensor de flujo térmico que muestra un diseño asimétrico de los sensores de temperatura aguas abajo del calentador; y la Figura 10A es una vista de sección transversal del sensor de flujo térmico que muestra un diseño asimétrico de los sensores de temperatura aguas arriba del calentador y dentro del conducto; la Figura 10B es una vista de sección transversal del sensor de flujo térmico que muestra un diseño asimétrico de los sensores de temperatura aguas abajo del calentador y dentro del conducto; la Figura 11 es una vista en perspectiva que muestra el sensor de flujo térmico incorporándose dentro de una derivación; y la Figura 12 es una vista en planta esquemática del primer o segundo lado del primer sustrato que muestra el calentador y los sensores de temperatura.
DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA REALIZACIÓN EJEMPLAR ACTUALMENTE PREFERIDA
Ahora con referencia a las Figuras 1 a 6, se ilustra un sensor de flujo térmico 10 de acuerdo con la presente invención. El sensor de flujo térmico en una realización ejemplar actualmente preferida incluye un primer sustrato 12, un segundo sustrato 14 y un tercer sustrato 16. El primer sustrato 12 tiene un primer lado 18 y un segundo lado opuesto 20. El segundo sustrato 14 tiene un primer lado 22 y un segundo lado opuesto 24. El tercer sustrato 16 tiene un primer lado 26 y un segundo lado opuesto 28. El primer sustrato 12 se conecta al segundo sustrato 14 de tal manera que el segundo lado 20 del primer sustrato 12 colinda con el primer lado 22 del segundo sustrato 14. El tercer sustrato 16 se conecta al segundo sustrato 14 de tal manera que el segundo lado 24 del segundo sustrato 14 colinda con el primer lado 26 del tercer sustrato. El primer sustrato se une preferiblemente al segundo sustrato, y el segundo sustrato se une preferiblemente al tercer sustrato. El primero y tercer sustratos se fabrican preferiblemente de vidrio de borosilicato, por ejemplo PYREX® o BOROFLOAT®. El segundo sustrato se fabrica preferiblemente de silicio.
El segundo sustrato 14 tiene un surco 30 formado en su interior para formar un conducto 32 unido por el segundo sustrato 14 y el segundo lado 20 del primer sustrato y el primer lado 26 del tercer sustrato, como se ilustra en la Figura 1. El surco se forma preferiblemente grabando al agua fuerte dentro del segundo sustrato de silicio 14. En una realización ejemplar, el surco puede tener una dimensión de sección transversal de 380 μm x 3000 μm. Un calentador 34 se dispone sobre el primer lado 18 del primer sustrato 12 opuesto al conducto 32. Un primer sensor de temperatura 36 se dispone sobre el primer lado 18 del primer sustrato 12 opuesto al conducto 32. Un segundo sensor de temperatura 38 se dispone también sobre primer lado 18 del primer sustrato 12 opuesto al conducto 32. Este sensor puede detectar una diferencia de temperatura de aproximadamente 0,005ºC a una velocidad de flujo de 300 ml/h.
Los sensores de temperatura y el calentador se crean preferiblemente mediante deposición de metal (por ejemplo, evaporación o pulverización catódica) directamente sobre el primer lado o el segundo lado del primer sustrato, que se fabrica preferiblemente de vidrio de borosilicato. Estos procesos de deposición de metal permiten que uno deposite películas finas de metal sobre la superficie vítrea dentro de una cámara de vacío. Una persona experta en la materia entenderá rápidamente cómo colocar a modo de patrón las películas finas mediante procesos litográficos. En una realización ejemplar, la película fina de metal se fabrica de diversas capas (por ejemplo, Cromo (Cr), Platinium (Pt), Titanio (Ti) y Oro (Au)). El Cromo o el Titanio se usan preferiblemente como una capa de adhesión puesto que se adhiere bastante bien al vidrio de borosilicato. Después de todo, una capa de Pt se deposita sobre Cr o Ti de manera que se puede usar como el calentador y estructuras de temperaturas. Uno puede crear al mismo tiempo en que el que se crean el calentador y los sensores de temperatura, las pistas eléctricas para el recordatorio de la electrónica sobre el mismo sustrato. Una capa de oro se deposita preferiblemente en la parte superior del platino sólo en la región en la que no existe calentador o estructura de sensor de temperatura y sirve como las pistas eléctricas para el resto del circuito electrónico. Sin embargo, en la región en la que no existe calentador o sensor de temperatura, la capa de oro podría depositarse directamente sobre la capa de adhesión de Cr o Ti. El calentador trabaja calentando por resistencia haciendo pasar una corriente a través de la misma, como se muestra en la Figura 12. Los sensores de temperatura trabajan teniendo su cambio de resistencia debido a su temperatura ambiente, como se muestra también en la Figura 12. En la presente invención los sensores, la temperatura ambiente en cada sensor de temperatura depende, entre otras cosas, de la cantidad de calor creado por el calentador, el espesor del primer sustrato y la velocidad de flujo del fluido que fluye a través del conducto.
Una tapa 40 se monta sobre el primer lado 18 del primer sustrato 12, formando de esta manera una cámara interior 42. La tapa 40 se fabrica preferiblemente de PYREX® y se suelda al primer sustrato, formando de esta manera una cámara interior sellada herméticamente 42. Cuando el sensor se usa como un dispositivo médico de implantación, se aplica una capa de parileno final sobre la superficie externa del sensor para evitar que el cuerpo rechace al implante. El calentador 34, el primer sensor de temperatura 36 y el segundo sensor de temperatura 38 se disponen dentro del interior de la cámara
42. El resto de la electrónica 44 se dispone también en el interior de la cámara 42 y se conecta eléctricamente al calentador 34, al primer sensor de temperatura 36 y al segundo sensor de temperatura 38. Un experto en la materia se dará cuenta rápidamente de cómo ensamblar la electrónica de manera que puedan comunicarse por telemetría los datos desde el calentador y/o sensores desde y hasta una unidad de control externo. Colocando los sensores de temperatura y el calentador en el lado opuesto del primer sustrato desde el conducto, los sensores y el calentador no están en contacto directo con el fluido (por ejemplo, LCR) dentro del conducto. Esta estructura se refiere como una estructura invertida. Por tanto, el sensor de acuerdo con la presente invención es un diseño biocompatible, que es favorable para los implantes de larga duración, tales como, derivaciones para hidrocefalia, bomba de infusión (por ejemplo, > 10 años). El envase biocompatible del sensor y la electrónica tiene al menos las siguientes ventajas:
El fluido corporal entra en contacto sólo con el vidrio biocompatible.
Los sensores Ti/Pt, el calentador y la electrónica de los sensores se localizan en el mismo sustrato, lo que reduce su coste de fabricación.
La electrónica de los sensores puede minimizarse drásticamente empleando un ASIC, que puede fabricarse por tecnología de chip invertido.
De acuerdo con una realización alternativa, el sensor de flujo térmico puede comprender dos sustratos de 12’ y 14’, con un surco 30’ formado dentro de cualquiera de los sustratos o en ambos para formar un conducto 32’ unido por ambos sustratos, como se ilustra en las Figuras 4a, b y c. En otra realización alternativa, el sensor de flujo térmico puede comprender sólo un sustrato 12’’, como se muestra en las Figuras 5 y 6. El sustrato 12’’ tiene un primer lado superior 18’’ y un segundo lado inferior opuesto 20’’ y al menos un borde lateral 46’’ que se extiende entre el primer lado superior 18’’ y el segundo lado inferior 20’’. Un conducto 32’’ se forma dentro del sustrato 12’’. El conducto 12’’ tiene una abertura de entrada 48’’ y una abertura de salida 50’’. Cada una de las aberturas 48’’, 50’’ se forman en al menos un borde 46’’, como se muestra en la Figura 3.
Para determinar la velocidad de flujo de un fluido que fluye dentro del conducto 32, 32’, 32’’, se permite que el fluido fluye a través del conducto entrando en el interior de la abertura de entrada del conducto y saliendo desde la abertura de salida. El fluido se calienta con el calentador 34 opuesto a y lejos del conducto. En otras palabras, el calentador y los sensores de temperatura no están en contacto con el flujo que fluye dentro del conducto. La temperatura del fluido se detecta con el primer sensor de temperatura dispuesto sobre el primer lado del cuerpo opuesto a y lejos del conducto. La temperatura del fluido puede también detectarse con el segundo sensor de temperatura dispuesto sobre el primer lado del cuerpo opuesto a y lejos del conducto. En una realización ejemplar actualmente preferida, los dos sensores de temperatura se distancian entre sí aproximadamente 2000 μm. El espaciamiento entre los sensores de temperatura depende en parte de la velocidad de flujo a medirse. En base a la temperatura o temperaturas detectadas, la velocidad de flujo del fluido puede determinarse rápidamente mediante un experto en la materia. El fluido es preferiblemente LCR, y el sensor de flujo térmico 10 se dispone preferiblemente dentro de la derivación 100, como se muestra en la figura 10.
Al diseñar el sensor de acuerdo con la presente invención, el sensor se optimizó a través de simulaciones FEM estáticas y dinámicas para intervalos de flujo que alcanzaron 300 ml/h, con sensibilidad optimizada a una velocidad de flujo de 25 ml/h y para rápidas etapas de respuestas de 2 segundos. La velocidad de flujo normal de LCR es de aproximadamente 25 ml/h. A una velocidad de flujo de 25 ml/h, la sensibilidad de la señal de sensor es de aproximadamente 140 mV/ml/h; y para velocidades de flujo mayores de >270 ml/h, la sensibilidad de la señal del sensor es aún aproximadamente 5 mV/ml/h. El tiempo de respuesta del sensor de aproximadamente 2 s se reduce considerablemente en comparación con aproximadamente 10 s para sensores convencionales sobre un sustrato vítreo. Además, estos sensores convencionales pueden sólo detectar velocidades de flujo de hasta 2-3 ml/h. La rápida etapa de respuesta hace posible medir el flujo LCR incluso cuando la posición de la cabeza del paciente cambia rápidamente (por ejemplo, cuando la eleva o cuando se levanta de la cama, etc.).
Con referencia ahora a la Figura 3, el primer, segundo y tercer sustratos forman entre sí una estructura del cuerpo multicapa que tiene al menos un borde 46 que se extiende entre el primer lado 18 del primer sustrato y dicho segundo lado 28 del tercer sustrato. El conducto 32 tiene una abertura de entrada 48 y una abertura de salida 50, cada una de las cuales se forma en al menos un borde 46. En una realización actualmente preferida, la abertura de entrada 48 y la abertura de salida 50 se disponen solamente en el segundo sustrato 14. Una sierra de corte puede usarse para cortar a través de las tres capas para exponer las aberturas en el segundo sustrato. Esta realización se refiere como un empaquetado dinámico debido a que las aberturas de entrada y de salida están en los bordes laterales de la estructura del cuerpo a medida que se oponen a la superficie superior y/o inferior.
Con referencia ahora a la Figura 7, de acuerdo con otra realización de la presente invención, se forma un primer rebaje 52 en el primer lado 18 del primer sustrato 12 entre el calentador 34 y el primer sensor de temperatura 36. Como se muestra, el primer rebaje 52 se dispone inmediatamente adyacente al calentador 34. Un segundo rebaje 54 se forma en el primer lado 18 del primer sustrato 12 entre el calentador 34 y el segundo sensor de temperatura 38 (véase Figura 8A). Como se muestra, el segundo rebaje 54 se dispone inmediatamente adyacente al calentador 34 sobre un lado opuesto del calentador desde el primer rebaje. Como alternativa, como se muestra en las Figuras 8B y 8C, los rebajes 52, 54 pueden formarse en el segundo lado del primer sustrato 12 o uno sobre un lado del primer sustrato y el otro sobre el segundo lado del primer sustrato, respectivamente. Los rebajes 52, 54 se extienden preferiblemente dentro del primer sustrato alrededor de la mitad del espesor del primer sustrato. De acuerdo con otra variación de la presente invención, los rebajes 52, 54 pueden disponerse sobre el primer lado del primer sustrato y sobre el segundo lado del primer sustrato.
Los rebajes 52, 54 se usan para ayudar a guiar el calor generado por el calentador 34 través del primer sustrato, como se ha indicado por la flecha A, y dentro del conducto 32. La energía térmica absorbida por el fluido se transfiere después de regreso a través del primer sustrato, como se indica por las flechas B, hasta el primer y segundo sensores de temperatura. Debido a que el aire no es un muy buen conductor de calor, la mayoría, sino eficazmente todo, el calor generado por el calentador viaja a lo largo de la trayectoria indicada por las flechas A y B. Por supuesto, algo de calor viajará a través del primer sustrato, pero un experto en la materia se dará cuenta que podrá calibrar el sensor de flujo de temperatura de acuerdo con la presente invención para tomar este factor en cuenta. Dependiendo del espesor del primer sustrato, de cuánto calor se genere por el calentador, la dimensión de los rebajes y otros factores conocidos por aquellos expertos en la materia, se puede determinar fácilmente la velocidad de flujo de fluido que fluye a través del conducto. Esta información puede después transmitirse por telemetría a una unidad de control externa (no mostrada).
Como se muestra en las realizaciones alternativas anteriores de las Figuras 4A-5, el sensor de flujo térmico que tiene los rebajes 52, 54 puede también estar compuesto de dos sustratos 12’ y 14’, como se ilustra en la Figura 4a, b y c, o con un solo sustrato 12’’, como se muestra en la Figura 5.
Ahora con referencia a la Figura 9A, se ilustra un sensor de flujo térmico de acuerdo con otra realización más de la presente invención. En esta realización, el primer sensor de temperatura 36 se dispone sobre el primer lado del primer sustrato opuesto al conducto y en una primera distancia predeterminada desde el calentador 34 en una dirección opuesta a la dirección de flujo de fluido dentro del conducto. El segundo sensor de temperatura 38 se dispone sobre el primer lado del primer sustrato opuesto al conducto y a una segunda distancia predeterminada de calentador 34 en una dirección opuesta a la dirección de flujo de fluido. Como se ilustra en la Figura 9A, la segunda distancia predeterminada es mayor que la primera distancia predeterminada. Esta realización se refiere a un diseño de sensor asimétrico debido a que ambos sensores de temperatura se disponen sobre un lado del calentador, a medida que se oponen para tener el calentador que se dispone entre los dos sensores de temperatura con respecto a la dirección de flujo.
Con referencia ahora a la Figura 9B, se ilustra una variación de la realización de la Figura 9. En esta variación, el primer y segundo sensores de temperatura se disponen a una primera y segunda distancias predeterminadas respectivas del calentador en una dirección del flujo de fluido, a medida que se oponen para oponerse a la dirección de flujo de fluido.
Con referencia ahora a las Figuras 10A y 10B, se ilustra otra variación de la realización de la Figura 9. De acuerdo con esta variación, el calentador y los sensores de temperatura se disponen dentro del conducto y, por lo tanto, en contacto con el fluido que fluye dentro del conducto.
De acuerdo con esta variación el primero y segundo sensores de temperatura se disponen a una primera y segunda distancias predeterminadas respectivas del calentador justo como en la realización de la Figura 9A opuesta a la dirección del flujo del fluido como se muestra en la Figura 10, o como en la realización de la Figura 9B en la dirección del flujo de fluido, como se muestra en la Figura 10.
Como en las realizaciones alternativas anteriores mostradas en las Figuras 4A-5, el sensor de flujo térmico, que tiene primer y segundo sensores de temperatura dispuestos sobre el mismo lado del calentador, bien opuestos a la dirección de flujo o en la dirección del flujo de fluido, puede estar compuesto de dos sustratos 12’ y 14’, como se ilustra en las Figuras 4a, b y c, o con un solo sustrato 12’’, como se muestra en la Figura 5.
Los presentes inventores han descubierto que el diseño de sensor asimétrico puede no detectar el flujo por debajo de una cierta velocidad de flujo que se referirá como la velocidad de rechazo. La velocidad de flujo de rechazo es típicamente aproximadamente de 1 a 2 ml/h. Para detectar el flujo de 0 ml/h hasta la velocidad de rechazo, puede usarse un segundo calentador 56, como se ilustra en la Figura 9A. El calentador 56 se dispone entre el segundo sensor
38 y el primer sensor 36 con respecto a la dirección del flujo.

Claims (10)

1. Un sensor de flujo térmico (10) que comprende:
un primer sustrato (12) que tiene un primer lado (18) y un segundo lado opuesto (20); un segundo sustrato (14) que tiene un primer lado (22) y un segundo lado opuesto (24), conectándose dicho primer sustrato (12) a dicho segundo sustrato (14) de tal manera que dicho segundo lado (20) de dicho primer sustrato (12) colinda con dicho primer lado (22) de dicho segundo sustrato (14); un tercer sustrato (16) que tiene un primer lado (26) y un segundo lado opuesto (28), conectándose dicho tercer sustrato (16) a dicho segundo sustrato (14) de tal manera que dicho segundo lado (24) de dicho segundo sustrato (14) colinda con dicho primer lado (26) de dicho tercer sustrato (16); en el que dicho segundo sustrato (14) tiene un surco (30) formado en su interior para formar un conducto (32); un calentador (34) dispuesto sobre dicho primer lado (18) de dicho primer sustrato (12) opuesto a dicho conducto (32); y un primer sensor de temperatura (36) dispuesto sobre dicho primer lado
(18) de dicho primer sustrato (12) opuesto a dicho conducto (32), y
caracterizado por que: dicho conducto (32) se une por dicho segundo sustrato (14) y dicho segundo lado (20) de dicho primer sustrato (12) y por dicho primer lado
(26) de dicho tercer sustrato (16).
2.
El sensor de flujo térmico (10) de acuerdo con la reivindicación 1, en el que dicho primer y tercer sustratos (12, 16) se fabrican de vidrio de borosilicato.
3.
El sensor de flujo térmico (10) de acuerdo con la reivindicación 1, en el que dicho primer sustrato (12) se une a dicho segundo sustrato (14) y dicho segundo sustrato (14) se une a dicho tercer sustrato (16).
4.
El sensor de flujo térmico (10) de acuerdo con la reivindicación 2, en el que dicho segundo sustrato (14) se fabrica de silicio.
5.
Un sensor de flujo térmico (10) de acuerdo con la reivindicación 1, comprendiendo además un segundo sensor de temperatura (38) dispuesto sobre dicho primer lado (18) de dicho primer sustrato (12) opuesto a dicho conducto (32).
6.
El sensor de flujo térmico (10) de acuerdo con la reivindicación 5, comprendiendo además una tapa (40) montada sobre dicho primer lado (18) de dicho primer sustrato (12) formando de esta manera una cámara interna (42), disponiéndose dicho calentador (34), dicho primer sensor de temperatura (36) y dicho segundo sensor de temperatura (38) dentro de dicha cámara interna (42).
7.
El sensor de flujo térmico (10) de acuerdo con la reivindicación 6, en el que dicha tapa (40) se suelda a dicho primer sustrato (12) formando de esta manera una cámara interna sellada (42).
8.
El sensor de flujo térmico (10) de acuerdo con la reivindicación 7, comprendiendo además la electrónica (44) dentro de dicha cámara (42) y conectado eléctricamente a dicho calentador (34), a dicho primer sensor de temperatura (36) y a dicho segundo sensor de temperatura (38) para permitir que dicha electrónica (44) se comunique por telemetría con una unidad de control.
9.
Un método para determinar la velocidad de flujo de un fluido dentro de un conducto dentro de un cuerpo, en el que el cuerpo comprende un primer sustrato (12), que tiene un primer lado (18) y un segundo lado opuesto (20), un segundo sustrato (14) que tiene un primer lado (22) y un segundo lado opuesto (24), conectándose dicho primer sustrato (12) a dicho segundo sustrato (14) de tal manera que dicho segundo lado (20) de dicho primer sustrato (12) colinda con dicho primer lado (22) de dicho segundo sustrato (14), y un tercer sustrato
(16) que tiene un primer lado (26) y un segundo lado opuesto (28), conectándose dicho tercer sustrato (16) a dicho segundo sustrato (14) de tal manera que dicho segundo lado (24) de dicho segundo sustrato (14) colinda con dicho primer lado (26) de dicho tercer sustrato (16), teniendo dicho segundo sustrato (14) un surco (30) formado en su interior para formar un conducto (32), teniendo dicho conducto (32) una abertura de entrada y una abertura de salida, comprendiendo dicho método las etapas de permitir que un fluido entre dentro de la abertura de entrada del conducto (32); calentar el fluido con un calentador (34) dispuesto sobre el primer lado (18) de
5 dicho primer sustrato (12) opuesto a y lejos del conducto (32); detectar una temperatura del fluido con un primer sensor de temperatura (36) dispuesto sobre el primer lado (18) de dicho primer sustrato (12) opuesto a y lejos del conducto (32); y determinar la velocidad de flujo del fluido en base a la temperatura detectada,
10 caracterizado por que: dicho conducto (32) se une por dicho segundo sustrato (14) y dicho segundo lado (20) de dicho primer sustrato (12) y dicho primer lado (26) de dicho tercer sustrato (16).
15 10. El método de acuerdo con la reivindicación 9, en el que dicho fluido es un líquido.
11. El método de acuerdo con la reivindicación 10, en el que dicho líquido es fluido cefalorraquídeo.
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