ES2887274T3 - Dispositivo médico con prueba de batería - Google Patents

Abstract

Dispositivo médico ponible (1), siendo el dispositivo médico un dispositivo médico terapéutico y/o de diagnóstico extracorpóreo que está diseñado para que lo lleve un usuario directamente adherido al cuerpo o para que lo lleve cerca del cuerpo, estando diseñado el dispositivo médico para que lo alimente una batería (2), incluyendo el dispositivo médico (1): · contactos de batería para poner en contacto la batería; · un condensador (12) en disposición eléctrica en paralelo con los contactos de batería; · una unidad de control (14), estando configurada la unidad de control (14) para controlar el funcionamiento del dispositivo médico (1), en el que la unidad de control (14) incluye una unidad de prueba de batería (141), estando configurada la unidad de prueba de batería (141) para ejecutar una prueba de batería, incluyendo la prueba de batería: · determinar un primer voltaje de condensador U1 como el valor de un voltaje de condensador U en un primer punto en el tiempo t1; · determinar un segundo voltaje de condensador U2 como el valor del voltaje de condensador U en un segundo punto en el tiempo t2, posterior al primer punto en el tiempo t1; · consumir, entre el primer punto en el tiempo t1 y el segundo punto en el tiempo t2, una corriente de prueba, en el que el primer punto en el tiempo t1 se determina al comenzar el consumo de la corriente de prueba y en el que el segundo punto en el tiempo t2 se determina de modo que el voltaje de condensador U en el segundo punto en el tiempo t2 esté en un estado estable y sustancialmente constante mientras se consume la corriente de prueba; · determinar un estado de carga de la batería a partir de una diferencia de voltaje entre el primer voltaje de condensador U1 y el segundo voltaje de condensador U2 y/o a partir de una diferencia de tiempo entre el primer punto en el tiempo t1 y el segundo punto en el tiempo t2.

Description

DESCRIPCIÓN

Dispositivo médico con prueba de batería

Campo técnico

La presente invención se refiere al campo de las pruebas de batería en dispositivos médicos ponibles, tales como bombas de inulina o dispositivos de medición continua de glucosa. En particular, se refiere a dispositivos médicos ponibles con unidades de prueba de batería y a procedimientos para someter a prueba una batería.

Antecedentes, técnica anterior

Los dispositivos médicos ponibles, tales como las bombas de insulina y los dispositivos de medición continua de glucosa, se alimentan normalmente por una batería como fuente de energía principal. Típicamente, la batería es remplazable por el usuario, pero también se puede integrar fácilmente y no ser remplazable en algunos modos de realización.

Para garantizar el correcto funcionamiento del dispositivo, se requiere supervisar el estado de la batería y proporcionar una advertencia o alerta al usuario en caso de una batería defectuosa o aprovechada de manera fiable y con suficiente anticipación para permitir el remplazo, potencialmente con un retardo de varias horas y sin riesgo de una interrupción de alimentación espontánea. Esto es, en particular, crucial en el caso de una bomba de insulina o, en general, una bomba de infusión donde una interrupción de la fuente de alimentación da como resultado una interrupción del tratamiento potencialmente peligrosa.

El documento EP 1866028 B1 se refiere a un aparato y a un procedimiento para determinar el tiempo de remplazo de una batería eléctrica de un dispositivo médico implantable, IMD, siendo dicha batería una batería híbrida con una combinación de al menos dos materiales de electrodo, teniendo un material de electrodo mejores propiedades para impulsos de alta corriente y siendo el otro material de electrodo un material de alta densidad de energía.

Sumario de la divulgación

Al diseñar la fuente de alimentación y las pruebas de batería para un dispositivo médico ponible, es necesario tener en cuenta una serie de restricciones particulares y condiciones delimitadoras. En primer lugar, los dispositivos médicos ponibles modernos están altamente optimizados para un bajo consumo de energía, que puede estar en un intervalo de pocos milivatios o incluso menos la mayor parte del tiempo. Con un consumo de energía tan bajo, muchas pilas tienden a mantener un voltaje sustancialmente constante casi hasta el final de su vida útil, seguido de una caída repentina de voltaje. En consecuencia, la medición de voltaje ordinaria en solitario no es suficiente para determinar el estado de la batería.

Para permitir pruebas de batería fiables, se ha propuesto determinar la resistencia interna de la batería. Sin embargo, en varios diseños, determinar el estado de la batería por la medición de la resistencia interna es difícil, si no imposible. En particular, la batería típicamente se pone en contacto por contactos de batería con una resistencia de contacto que puede variar en un intervalo considerable, también durante la aplicación, y puede además estar en el mismo intervalo o incluso mayor que la resistencia interna de la batería tal cual.

En particular, en dispositivos con una batería remplazable por el usuario, la batería se sujeta con frecuencia y se pone en contacto eléctricamente por resortes de contacto de manera flotante. En casos de golpes mecánicos o vibraciones, que no es atípico que se produzcan en dispositivos médicos ponibles, esto puede dar lugar a una conexión de la batería temporalmente insegura y/o interrumpida. Para garantizar el funcionamiento correcto de los dispositivos médicos ponibles y para evitar una interrupción repentina de la alimentación, se puede proporcionar un condensador grande en paralelo con la batería que cubre las interrupciones breves de la batería y además sirve de manera favorable como fuente de corriente de pico. Sin embargo, dicho condensador evita la medición de la resistencia interna como se conoce en la técnica. La resistencia interna de la batería y otras resistencias no deseadas, en particular la resistencia de contacto, dan como resultado, en combinación con el condensador, una característica de paso bajo.

Es un objetivo general de la presente invención mejorar la situación con respecto a la prueba de batería en y para dispositivos médicos ponibles. De manera favorable, al menos algunos de los problemas mencionados anteriormente se abordan y resuelven completa o parcialmente.

De manera general, el objetivo general se logra por la materia objeto de las reivindicaciones independientes. Por tanto, la invención se define por los rasgos característicos de las reivindicaciones independientes. Los modos de realización ejemplares y en particular favorables se definen por las reivindicaciones dependientes.

De acuerdo con un modo de realización, el objetivo general se logra por un dispositivo médico ponible y que está diseñado para alimentarlo por una batería. El dispositivo médico incluye contactos de batería para poner en contacto la batería. El dispositivo médico ponible incluye además un condensador en una disposición eléctrica en paralelo con los contactos de batería. La capacidad del condensador está típicamente en un intervalo de 100 mF o más, por ejemplo, en un intervalo de 250 mF a 300 mF, tal como 280 mF. Sin embargo, también se pueden usar otras capacidades y, en particular, más altas. El dispositivo médico ponible incluye además una unidad de control. La unidad de control se configura para que controle el funcionamiento del dispositivo médico. La unidad de control incluye una unidad de prueba de batería.

La unidad de prueba de batería se configura para ejecutar una prueba de batería. La prueba de batería incluye determinar un primer voltaje de condensador U1 como el valor de un voltaje de condensador U en un primer punto en el tiempo t1 y determinar un segundo voltaje de condensador U2 como valor del voltaje de condensador U en un segundo punto en el tiempo t2, posterior al primer punto en el tiempo t1.

La prueba de batería incluye además consumir, entre el primer punto en el tiempo t1 y el segundo punto en el tiempo t2, una corriente de prueba. Dado que la batería y el condensador están en disposición eléctrica en paralelo, la corriente de prueba se consume de la batería y el condensador. La prueba de batería incluye además determinar un estado de carga de la batería a partir de una diferencia de voltaje entre el primer voltaje de condensador U1 y el segundo voltaje de condensador U2 y/o a partir de una diferencia de tiempo entre el primer punto en el tiempo t1 y el segundo punto en el tiempo t2.

De acuerdo con otro modo de realización, el objetivo general se logra por un procedimiento para someter a prueba una batería que alimenta un dispositivo médico que se puede ensamblar en el cuerpo. La batería se pone en contacto por medio de contactos de batería y se dispone un condensador en disposición eléctrica en paralelo con los contactos de batería. El procedimiento incluye realizar una prueba de batería. La prueba de batería incluye determinar un primer voltaje de condensador U1 como un valor de un voltaje de condensador U en un primer punto en el tiempo t1 y determinar un segundo voltaje de condensador U2 como un valor del voltaje de condensador en un segundo punto en el tiempo t2. El procedimiento incluye además, entre el primer punto en el tiempo t1 y el segundo punto en el tiempo t2, consumir una corriente de prueba. El procedimiento incluye además determinar un estado de carga de la batería a partir de una diferencia de voltaje entre el primer voltaje de condensador U1 y el segundo voltaje de condensador U2 y/o a partir de una diferencia de tiempo entre el primer punto en el tiempo t1 y el segundo punto en el tiempo t2.

Un procedimiento para someter a prueba una batería de acuerdo con la presente divulgación se puede realizar en particular por un dispositivo médico ponible de acuerdo con la presente divulgación. Por lo tanto, la divulgación, las explicaciones y los ejemplos que se presentan en el contexto de un dispositivo se aplican al procedimiento de forma analógica y viceversa.

El voltaje de condensador U puede corresponder directamente al voltaje que se mide entre los contactos de condensador, es decir, la caída de voltaje sobre el condensador. Como se analiza con más detalle a continuación adicionalmente, el voltaje de condensador U se puede filtrar de forma alternativa, en particular filtrado de paso bajo. En dichos modos de realización, el voltaje de condensador U se obtiene de la caída de voltaje sobre el condensador por medio de filtrado, en particular filtrado de paso bajo.

La frase "dispositivo médico ponible" se refiere a un dispositivo médico terapéutico y/o de diagnóstico extracorpóreo que está diseñado para que lo lleve un usuario directamente adherido al cuerpo, por ejemplo, por medio de una almohadilla adhesiva, o para que lo lleve cerca del cuerpo, por ejemplo, por medio de una pinza para el cinturón o en un bolsillo del pantalón. El dispositivo médico ponible típicamente se diseña para que un usuario lo lleve de forma sustancialmente continua noche y día durante un periodo de tiempo prolongado de, por ejemplo, varios días hasta varias semanas. Este tipo de dispositivo también se denomina dispositivo médico ambulatorio. En algunos modos de realización que se prevén principalmente a continuación, el dispositivo médico ponible es o incluye al menos uno de una bomba de insulina y un dispositivo de medición continua de glucosa.

El tiempo, respectivamente, la duración durante la que se consume la corriente de prueba se denomina en el presente documento "intervalo de descarga de prueba". Cabe destacar que la corriente de prueba no es necesariamente constante durante el intervalo de descarga de prueba y, en particular, entre el primer punto en el tiempo t1 y el segundo punto en el tiempo t2. En algunos modos de realización, sin embargo, la corriente de prueba es constante.

La batería puede ser de diversos tipos y puede ser, por ejemplo, batería de tipo alcalina, de tipo de litio o de aire-cinc y puede ser, por ejemplo, una pila AA, una pila AAA o una pila de botón. Los voltajes nominales típicos de la batería pueden estar, por ejemplo, en un intervalo de 1,2 V a 1,6 V.

Una carga que consume la corriente de prueba durante una prueba de batería se denomina carga de prueba. La carga de prueba puede ser una carga en particular diseñada y proporcionada con el propósito de someter a prueba la batería. Sin embargo, como resultará más evidente en lo siguiente, la carga de prueba también puede ser otra carga que esté presente en el dispositivo médico, tal como un componente, conjunto o unidad funcional y relacionada con el funcionamiento general del dispositivo médico. Un requisito importante para la carga de prueba es que sobrecargue la batería consumiendo corriente, respectivamente, energía de una manera bien definida.

En algunos modos de realización, la unidad de control incluye un circuito informático, estando configurado el circuito informático para ejecutar una rutina de referencia, en el que la corriente de prueba se consume por el circuito informático debido a la ejecución de la rutina de referencia. Un procedimiento puede incluir ejecutar una rutina de referencia por un circuito informático, en el que la corriente de prueba se consume por el circuito informático debido a la ejecución de la rutina de referencia. La rutina de referencia es una rutina de cálculo que da como resultado, cuando se ejecuta, un consumo de energía bien definido, respectivamente, la corriente consumida por el circuito informático. La rutina de referencia puede ser, en principio, cualquier rutina que pueda realizarse durante un periodo de tiempo suficiente para la prueba de batería, por ejemplo, en un bucle abierto. A modo de ejemplo, la rutina de referencia puede ser una rutina de prueba de memoria para la memoria interna de la unidad de control, respectivamente, el circuito informático. La corriente adicional que se puede consumir adicionalmente, pero que no la provoca el circuito informático que ejecuta la rutina de referencia no se considera corriente de prueba.

En algunos modos de realización del dispositivo médico ambulatorio y los procedimientos correspondientes para someter a prueba una batería, la corriente de prueba es la corriente que resulta de cambiar el dispositivo médico ambulatorio o partes del mismo, por ejemplo, la unidad de control y/o la unidad de prueba de la batería, de un modo de suspensión o modo de baja energía a un modo operativo. En modos de realización típicos del dispositivo médico, la unidad de control o partes de la misma funcionan en un modo de suspensión o en un modo de baja energía de consumo mínimo de energía durante la mayor parte del tiempo. En el modo de suspensión o en el modo de baja energía, solo se alimenta una parte del dispositivo médico ambulatorio y, en particular, solo parte de la unidad de control. La parte de la unidad de control que se alimenta puede incluir en particular una unidad de temporizador y/o una unidad de supervisión de interrupciones que da como resultado que el dispositivo médico ambulatorio y/o su unidad de control cambien a un modo completamente operativo donde la unidad de control está completamente alimentada. La unidad de temporizador puede controlar en particular un cambio del modo de suspensión o modo de baja energía a un modo completamente operativo en intervalos de tiempo dados de, por ejemplo, varios minutos, tal como, por ejemplo, tres minutos. Después de cambiar el dispositivo médico ambulatorio y/o su unidad de control al modo completamente operativo, el dispositivo de infusión ambulatorio puede realizar una función médica, tal como ejecutar una administración de insulina basal en el caso de una bomba de insulina, o realizar una medición de glucosa evaluando una señal de un sensor de glucosa continuo en el caso de un dispositivo de medición de glucosa. Además, la unidad de temporizador puede controlar un cambio al modo completamente operativo para otras actividades, tales como comprobaciones funcionales con regularidad del dispositivo médico ambulatorio en intervalos de tiempo dados de, por ejemplo, 1 h, 12 h o 24 h, respectivamente, en momentos determinados del día. Una unidad de supervisión de interrupciones se puede diseñar para que reaccione ante la aparición de acontecimientos no programados, tal como la aparición de una situación de error o la interacción de un usuario con una interfaz de usuario, y para controlar un cambio al estado completamente operativo en este caso. Dado que la corriente que se consume es mayor en el modo completamente operativo en comparación con el modo de baja energía o el modo de suspensión, la diferencia de corriente puede servir como corriente de prueba.

En algunos modos de realización, la unidad de prueba de batería está diseñada para realizar una prueba de batería repetidamente. Un procedimiento para someter a prueba una batería puede incluir realizar una prueba de batería repetidamente. Las pruebas de batería se pueden realizar de forma controlada en el tiempo, por ejemplo, cada 24 h, cada 12 h, cada 1 h, cada 30 min o cada 15 min. En modos de realización donde la carga de prueba es una carga que se proporciona no solo para la prueba de la batería, se puede realizar una prueba de batería cuando la carga de prueba se alimenta de acuerdo con el funcionamiento general del dispositivo médico ponible. La unidad de control puede activar la realización de una prueba de batería.

En algunos modos de realización, el dispositivo médico ponible incluye al menos un dispositivo de alerta, por ejemplo, un transductor acústico, un indicador táctil como un vibrador de buscapersonas y un indicador óptico, por ejemplo, una pantalla, LED o similares. La unidad de control se puede diseñar para activar la generación de una alerta de batería baja cuando el estado de carga de la batería, según se determina en una prueba de batería, es bajo. De manera favorable, se proporciona una alerta en un punto en el tiempo donde la batería todavía puede alimentar más el dispositivo durante otro periodo de tiempo de, por ejemplo, varias horas, un día o similares.

El primer punto en el tiempo t1 se determina al comenzar el consumo de la corriente de prueba. El segundo punto en el tiempo t2 se determina de modo que el voltaje de condensador sea estable con la corriente de prueba que se consume. El segundo punto en el tiempo t2 es, en consecuencia, un punto en el tiempo donde el voltaje de condensador se ha estabilizado, es decir, es constante o sustancialmente constante dentro de los límites de tolerancia.

El primer punto en el tiempo t1 puede ser en o antes, típicamente poco antes, del comienzo del consumo de la corriente de prueba, respectivamente, al comienzo del intervalo de descarga de prueba. En particular, el voltaje del primer voltaje de condensador U1 en el primer punto en el tiempo t1 corresponde o corresponde sustancialmente al voltaje al comienzo del intervalo de descarga de prueba, siendo cualquier desviación despreciable en vista de la precisión de medición requerida. El primer punto en el tiempo t1 puede ser, en principio, también poco después del comienzo del intervalo de descarga de prueba que conecta respectivamente la carga de prueba a la batería y el condensador, antes de que el voltaje haya cambiado significativamente debido a que la conexión de la carga de prueba consume respectivamente la corriente de prueba.

La carga de prueba se puede desconectar, respectivamente, el consumo de la corriente de prueba se puede detener en el segundo punto en el tiempo t2. En principio, sin embargo, la carga de prueba puede permanecer conectada a la batería y el condensador que consume respectivamente la corriente de prueba puede continuar después del segundo punto en el tiempo t2. En dichos modos de realización, en primer lugar se mide el segundo voltaje de condensador U2 y posteriormente se detiene el consumo de descarga de prueba. En un modo de realización típico, el primer punto en el tiempo t1 es al comienzo del intervalo de descarga de prueba y el segundo punto en el tiempo t2 es al final del intervalo de descarga de prueba. En dichos modos de realización, el tiempo durante el que se consume la corriente de prueba es igual o sustancialmente igual a la diferencia de tiempo entre el primer punto en el tiempo t1 y el segundo punto en el tiempo t2.

Se encuentra que el diseño aquí descrito de un dispositivo médico ponible y el funcionamiento de la unidad de prueba de batería son en particular favorables. En primer lugar, el condensador incrementa la capacidad de consumir corrientes de corriente de pico comparativamente altas durante un periodo corto de tiempo. Si se consume una corriente de pico, la energía correspondiente la aporta el condensador, que en consecuencia se descarga y posteriormente se recarga desde la batería. Dicha corriente de pico puede ser una corriente que se consume por el dispositivo médico de acuerdo con su funcionamiento normal, por ejemplo, cuando se activa un accionador eléctrico. En algunos diseños de una unidad de prueba de batería, una corriente de pico puede ser una corriente de prueba en el contexto de prueba de batería. Además, el condensador cubre breves interrupciones en la fuente de alimentación, que pueden resultar en particular de vibraciones mecánicas y choques.

En un estado sin carga, donde no se consume ninguna corriente por el dispositivo o es despreciable, el condensador en general se carga al voltaje de descarga de la batería. Para dispositivos médicos ponibles típicos, tales como bombas de insulina y dispositivos de medición continua de glucosa, esta situación se da la mayor parte del tiempo, ya que la electrónica está en particular optimizada para un consumo mínimo de energía. Si se consume una corriente no despreciable, el condensador se descarga parcialmente y se asume un voltaje de estado estable bajo carga más bajo después de algún tiempo de manera asintótica. El voltaje en estado estable bajo carga se determina principalmente por el voltaje sin carga, la resistencia interna de la batería, la resistencia de contacto de los contactos de batería y la corriente consumida. La constante de tiempo de la descarga del condensador y, en consecuencia, el tiempo después del que se asume el voltaje de estado estable bajo carga, se determinan por la resistencia interna de la batería, la resistencia de contacto y la capacidad del condensador. En lo siguiente, la frase "resistencia interna eficaz" se usa para la suma de la resistencia interna de la batería y la resistencia de contacto de los contactos de batería.

Se ha descubierto que una prueba de batería basada en la evaluación de la diferencia de voltaje entre el primer voltaje de condensador y el segundo voltaje de condensador y/o la diferencia de tiempo entre el primer punto en el tiempo t1 y el segundo punto en el tiempo t2 permite una determinación fiable de la estado de carga de la batería, para una gran variedad de baterías y condiciones ambientales, incluyendo condiciones de alta temperatura y/o alta humedad hasta, por ejemplo, 40 °C o 90 % de humedad relativa.

Cabe destacar además que la disminución de voltaje explicada anteriormente al voltaje de estado estable bajo carga también se produce y tiene la misma constante de tiempo si el punto de partida no es un estado sin carga, pero se consume una corriente basal constante antes y durante el intervalo de descarga de prueba. En consecuencia, no se requiere la condición sin carga, siempre que la corriente basal consumida sea constante.

En algunos modos de realización, el dispositivo médico ponible incluye un receptáculo de batería que está diseñado para recibir la batería de manera remplazable por el usuario. En otros modos de realización, la batería es una parte integrada del dispositivo médico ponible que se remplaza en su totalidad si la batería está vacía. En otros modos de realización, el dispositivo médico ponible está diseñado de forma modular con un módulo desechable que incluye la batería y un módulo duradero que incluye otros componentes y/o unidades, por ejemplo, la unidad de control.

Como criterio para el estado de carga de la batería, se puede usar la diferencia de voltaje entre el primer voltaje de condensador U1 y el segundo voltaje de condensador U2. La diferencia de voltaje se puede comparar con una diferencia de voltaje liminar y se puede generar una alerta o alarma si se excede la diferencia de voltaje liminar. En algunos modos de realización, la diferencia de voltaje liminar se puede seleccionar o ajustar dependiendo del tipo de batería usado. Las diferencias de voltaje liminares típicas están, por ejemplo, en un intervalo de 0,1 V a 0,5 V. De 0,7 V a 1 V. La diferencia se debe seleccionar de modo que el funcionamiento correcto del dispositivo médico se proporcione al voltaje más bajo. En modos de realización donde algunos o todos los componentes o unidades funcionales del dispositivo médico se alimentan por medio de un convertidor de voltaje elevador (convertidor CC/CC), el voltaje de entrada mínimo del convertidor de voltaje se tiene que considerar en este contexto.

En algunos modos de realización, se usa un umbral de voltaje absoluto para el voltaje de condensador como otro estado de carga adicional de la batería. Dicho umbral de voltaje absoluto puede estar, por ejemplo, en un intervalo típico de 0,7 V a 1 V. En dicho modo de realización, se puede generar una alarma o alerta si se cumple cualquiera de los criterios para una batería vacía o agotada, en particular si se excede la diferencia de voltaje liminar y/o el umbral de voltaje absoluto cae por debajo.

El tipo de modo de realización descrito anteriormente donde el segundo voltaje de condensador U2 se determina en condiciones de estado estable mientras se consume la corriente de prueba requiere que la corriente basal, es decir, la corriente que se consume por el dispositivo además de la corriente resultante de la carga de prueba, sea constante durante el intervalo de descarga de prueba. Para este propósito, la unidad de control se puede configurar y el procedimiento puede incluir inhabilitar o bloquear las interacciones del usuario durante la prueba de la batería, respectivamente, el intervalo de descarga de prueba. Los cambios en el consumo de energía se asocian con frecuencia con las interacciones del usuario. Además, la unidad de control se puede configurar para programar la activación de las pruebas de batería de modo que la corriente de basal sea constante o incluso despreciable para el intervalo de descarga de prueba. En este contexto, se debe entender que los dispositivos médicos ponibles, tales como las bombas de insulina o los dispositivos de medición continua de glucosa típicamente realizan operaciones, en particular operaciones relacionadas con la función terapéutica y/o diagnóstica del dispositivo, de acuerdo con un programa dependiente del tiempo, estando asociadas las operaciones con un consumo de energía y, en consecuencia, con el consumo de corriente. En particular, las bombas de infusión de insulina se diseñan en general para infundir cantidades crecientes de insulina de una manera sustancialmente continua, con una infusión creciente, por ejemplo, cada pocos minutos. De forma similar, se puede diseñar un dispositivo de medición continua de glucosa para ejecutar una medición en intervalos de tiempo dados, por ejemplo, cada minuto o cada cinco minutos y para transmitir típicamente el resultado de la medición a un dispositivo receptor externo o remoto. En consecuencia, la unidad de control se puede configurar para activar la ejecución de una prueba de batería entre dichas operaciones. En otros modos de realización, la unidad de control y/o la unidad de prueba de batería se pueden diseñar para detectar un cambio en la corriente basal durante una prueba de batería, respectivamente, un intervalo de descarga de prueba y para detener o cancelar la prueba de batería en este caso.

En algunos modos de realización, la diferencia de tiempo entre el primer punto en el tiempo t1 y el segundo punto en el tiempo t2, respectivamente, la duración del intervalo de descarga de prueba como el tiempo durante el que se consume la corriente de prueba está predeterminado y el estado de carga de la batería se determina a partir de la diferencia de voltaje entre el primer voltaje de condensador U1 y el segundo voltaje de condensador U2. En dicho modo de realización, el intervalo de descarga de prueba se debe seleccionar lo suficientemente largo para garantizar que el voltaje de condensador U haya alcanzado el estado estable antes del segundo punto en el tiempo t2 en condiciones operativas esperadas. En algunos modos de realización, la corriente de prueba se consume durante 15 s o más, en particular de 30 s a 60 s. Este tipo de modo de realización es ventajoso en la medida en que la prueba de batería es en particular sencilla y no se requiere una supervisión continua del voltaje.

En modos de realización alternativos, la unidad de prueba de batería se configura, mientras se consume la corriente de prueba, para supervisar continuamente el voltaje de condensador U y para determinar el segundo punto en el tiempo t2 a partir del voltaje de condensador U supervisado. En lugar de realizar la prueba de batería con un intervalo de descarga de prueba predeterminado, se determina a partir del voltaje de condensador durante U, la prueba de batería en curso cuando se alcanza el estado estable del voltaje de condensador U. El intervalo de descarga de prueba y su duración son, en consecuencia, variables. El voltaje de condensador U que alcanza un estado estable significa que el voltaje de condensador U permanece constante o sustancialmente constante. El voltaje de condensador U que permanece constante o sustancialmente constante corresponde a una corriente del condensador a través del condensador que es cero o despreciable en el segundo punto en el tiempo t2, respectivamente, al final del intervalo de descarga de prueba. De manera equivalente a supervisar el voltaje de condensador U, de acuerdo con un modo de realización que no entra dentro de la presente invención, la corriente del condensador se puede supervisar en consecuencia. Se debe entender que la corriente del condensador disminuye, mientras se consume la corriente de prueba, de acuerdo con una función decreciente, tal como una función exponencial decreciente. Por lo tanto, un voltaje constante del condensador, respectivamente, una corriente del condensador cero solo se asume asintóticamente. Un procedimiento puede incluir, mientras se consume la corriente de prueba, supervisar continuamente el voltaje de condensador U y determinar el segundo punto en el tiempo t2 a partir del voltaje de condensador U supervisado.

En algunos modos de realización con un intervalo de descarga de prueba variable como se explica anteriormente, la unidad de prueba de batería se configura para determinar el segundo punto en el tiempo t2 determinando que una variación del voltaje de condensador U no excede un umbral de variación de voltaje predeterminado durante un periodo de tiempo predeterminado. Un procedimiento puede incluir determinar el segundo punto en el tiempo t2 determinando que una variación del voltaje de condensador U no excede un umbral de variación de voltaje predeterminado durante un periodo de tiempo predeterminado. A modo de ejemplo, el criterio puede ser que la variación de voltaje de condensador se mantenga dentro de un intervalo de 10 mV durante 10 mediciones consecutivas del voltaje de condensador U, tomándose las mediciones con un intervalo de tiempo de 1 s. Como se menciona anteriormente y se explica adicionalmente a continuación, el voltaje de condensador U se puede filtrar, en particular, filtrado de paso bajo.

En otro enfoque alternativo, la diferencia de voltaje entre el primer voltaje de condenador U1 y el segundo voltaje de condensador U2 está predeterminada y el estado de carga de la batería se determina a partir de la diferencia de tiempo entre el primer punto en el tiempo t1 y el segundo punto en el tiempo t2.

La corriente que se consume por la carga de prueba puede ser, y favorablemente es, comparativamente baja y en un intervalo típico de algunos miliamperios, por ejemplo, en un intervalo de 5 mA a 25 mA, por ejemplo, de 10 mA a 20 mA. La corriente que se consume por la carga de prueba debe ser inferior a la corriente liminar que se puede consumir de la batería cerca del final de su vida útil sin provocar una interrupción de voltaje por debajo del voltaje mínimo que se requiere para alimentar el dispositivo médico ambulatorio. En algunos modos de realización típicos, la corriente de prueba se consume durante 15 s o más, en particular de 30 s a 120 s.

En algunos modos de realización, la unidad de prueba de batería se configura para determinar, antes de ejecutar una prueba de batería, si el voltaje de condensador U es estable y se configura además para no ejecutar una prueba de batería si el voltaje de batería U es inestable. Un procedimiento puede incluir determinar, antes de ejecutar una prueba de batería, si el voltaje de condensador U es estable y no ejecutar una prueba de batería si el voltaje de batería U es inestable.

En algunos modos de realización, la unidad de prueba de batería se configura para cancelar una prueba de batería en curso y dejar de consumir la corriente de prueba si no se asume un estado estable del voltaje de condensador U dentro de un intervalo de tiempo de espera después del primer punto en el tiempo t1. En algunos modos de realización, el procedimiento incluye cancelar una prueba de batería en curso y dejar de consumir la corriente de prueba si no se asume un estado estable del voltaje de condensador U dentro de un intervalo de tiempo de espera después del primer punto en el tiempo t1. El intervalo de tiempo de espera es un intervalo de tiempo después del que se debe alcanzar un estado estable y puede estar, por ejemplo, en un intervalo de 60 s a 120 s. En algunos modos de realización, la unidad de prueba de batería incluye un filtro de paso bajo y se configura además para determinar el voltaje de condensador U por el filtrado de paso bajo de una caída de voltaje U* sobre el condensador. Un procedimiento puede incluir determinar el voltaje de condensador U por el filtrado de paso bajo de una caída de voltaje U* sobre el condensador. En dichos modos de realización, el voltaje de condensador es, en consecuencia, un voltaje de condensador filtrado. Evaluar un voltaje filtrado, en particular filtrado de paso bajo, en lugar de la caída de voltaje en bruto U* sobre el condensador tiene la ventaja de que los picos de corriente que se producen típicamente durante el funcionamiento normal, incluyendo el tiempo de una prueba de batería, se filtran y no distorsionan las mediciones. Dichos picos de corriente resultan, por ejemplo, de operaciones en segundo plano de los circuitos de control, en particular microordenadores o microcontroladores.

El filtrado se puede realizar por medio de un filtro analógico, un filtro digital o una combinación de ambos. En algunos modos de realización con un filtro de paso bajo como se explica anteriormente, el filtro de paso bajo es un filtro de respuesta de entrada finita (FIR), tal como un filtro de promedio móvil. A modo de ejemplo, se muestrea la caída de voltaje U* respectivamente medida con una tasa de medición de 1 s y el voltaje de condensador U se determina por medio de un promedio móvil de 10 mediciones, respectivamente, muestras.

En otro tipo de unidad de prueba de batería, de acuerdo con un modo de realización que no forma parte de la presente invención, el segundo voltaje de condensador U2 no se determina en un punto en el tiempo donde la corriente del condensador es cero, respectivamente, la corriente del condensador es constante. En cambio, la medición del segundo voltaje de condensador en el segundo punto en el tiempo t2 se realiza comparativamente poco después del primer punto en el tiempo t1 y sustancialmente antes de que se alcance el estado estable bajo carga. El primer punto en el tiempo t1 es preferentemente en o poco antes de que la carga de prueba se conecte al condensador y la batería. En algunos modos de realización, la corriente de prueba se consume durante un tiempo de 1 s o menos.

Para garantizar una caída de voltaje significativa, respectivamente, suficiente en el intervalo de descarga de prueba para este tipo de diseño, la corriente que se consume por la carga de prueba es comparativamente alta para este tipo de modo de realización y puede estar, por ejemplo, en un intervalo de 100 mA a 200 mA o incluso más allá de 200 mA.

Otro tipo de dispositivo médico ponible se puede diseñar en general de una manera similar a la explicada anteriormente. Sin embargo, el diseño y el funcionamiento de la unidad de prueba de batería y la prueba de batería pueden ser algo diferentes. Aquí, la prueba de batería incluye consumir una corriente de prueba. La prueba de batería incluye además determinar un primer voltaje de condensador U1 en un primer punto en el tiempo t1 después de consumir la corriente de prueba y determinar un segundo voltaje de condensador U2 en un segundo punto en el tiempo t2, después del primer punto en el tiempo t1. La prueba de batería incluye además determinar un estado de carga de la batería a partir de una diferencia de voltaje entre el primer voltaje de condensador U1 y el segundo voltaje de condensador U2 y/o a partir de una diferencia de tiempo entre el primer punto en el tiempo t1 y el segundo punto en el tiempo t2.

En otro procedimiento para someter a prueba una batería que alimenta un dispositivo médico de batería montable. La batería se pone en contacto por medio de contactos de batería y se dispone un condensador en disposición eléctrica en paralelo con los contactos de batería. El procedimiento incluye realizar una prueba de batería. La prueba de batería incluye consumir una corriente de prueba. El procedimiento incluye además determinar un primer voltaje de condensador U1 en un primer punto en el tiempo t1 después de consumir la corriente de prueba y determinar un segundo voltaje de condensador U2 en un segundo punto en el tiempo t2, después del primer punto en el tiempo t1. El procedimiento incluye además determinar un estado de carga de la batería a partir de una diferencia de voltaje entre el primer voltaje de condensador U1 y el segundo voltaje de condensador U2 y/o a partir de una diferencia de tiempo entre el primer punto en el tiempo t1 y el segundo punto en el tiempo t2.

El otro procedimiento para someter a prueba una batería se puede realizar en particular por otro dispositivo médico ponible como se divulga, un dispositivo médico ponible de acuerdo con la presente descripción.

Para este tipo de dispositivo y procedimiento, las pruebas de batería no se realizan al principio y al final, respectivamente, antes y después del intervalo de descarga de prueba, sino después del intervalo de descarga de prueba. El primer punto en el tiempo t1 es de manera favorable al final del intervalo de descarga de prueba cuando o directamente después de desconectar la carga de prueba del condensador y la batería.

Al desconectar la carga de prueba, el condensador se recarga, es decir, el voltaje de condensador incrementa, con una constante de tiempo que depende de la capacidad y la resistencia eficaz. En particular, la constante de tiempo incrementa con la resistencia interna eficaz. De manera similar a como se explica anteriormente, se puede determinar la diferencia de voltaje entre el primer voltaje de condensador U1 y el segundo voltaje de condensador U2 y el estado de carga de la batería determinado a partir de la diferencia de tiempo, o viceversa.

En algunos modos de realización, el dispositivo médico ponible incluye una carga de prueba de corriente, de corriente constante, o una carga de prueba de resistencia constante, o un LED como carga de prueba. En algunos modos de realización, la carga de prueba es un accionador eléctrico del dispositivo médico ponible. Un LED que puede ser una carga de prueba puede ser, por ejemplo, un LED que se proporciona como dispositivo de indicación para el usuario del dispositivo. De forma alternativa, el LED puede ser el dispositivo emisor de luz de un sensor, por ejemplo, un sensor de burbujas optoelectrónico o un sensor de presión de una bomba de infusión de insulina. En otros modos de realización, el LED es el emisor de luz de un codificador que se puede acoplar a un accionador, por ejemplo, un motor, con propósitos de supervisión y/o control. Debido a su consumo de energía comparativamente bajo, un LED puede servir en particular como carga de prueba en modos de realización donde el segundo voltaje de condensador U2 se determina en estado estable bajo carga y el intervalo de descarga de prueba es comparativamente largo, como se explica anteriormente.

Un accionador eléctrico como carga de prueba puede ser, por ejemplo, un motor rotatorio, por ejemplo, un motor de CC, un motor paso a paso o un motor de CC sin escobillas o un accionador de solenoide de una bomba de infusión. Dicho accionador está presente en una bomba de infusión para administrar líquido bajo el control de la unidad de control. Debido al consumo de energía comparativamente alto, un accionador eléctrico es en particular adecuado como carga de prueba en modos de realización donde la medición del segundo voltaje de condensador se realiza poco después de conectar la carga de prueba y antes de que se alcance el estado estable bajo carga, y en dispositivos donde las mediciones de voltaje se realizan durante la recarga del condensador después de desconectar la carga de prueba.

En modos de realización donde la carga de prueba es un accionador eléctrico del dispositivo médico ponible, cabe destacar que realizar una prueba de batería se asocia con otra operación del dispositivo médico, por ejemplo, una infusión de fármaco creciente como se explica anteriormente. La unidad de control se puede configurar para activar la ejecución de una prueba de batería de forma coordinada con una activación del accionador eléctrico, en particular junto con el accionamiento del accionador. Para un dispositivo de bomba de insulina o en general un dispositivo de bomba de infusión, la unidad de control se puede configurar para controlar la activación de un accionador eléctrico periódicamente, típicamente de acuerdo con un programa de infusión basal. En algunos modos de realización, la unidad de control se configura para activar la ejecución de una prueba de batería junto con el accionamiento del accionador eléctrico. El intervalo de descarga de prueba corresponde al tiempo de activación del accionador eléctrico. La conexión y desconexión de la carga de prueba es al mismo tiempo el arranque y la parada de la activación del accionador.

En algunos modos de realización, el dispositivo médico ponible incluye un convertidor de voltaje elevador, en el que la carga de prueba se dispone en el lado de alto voltaje del convertidor de voltaje elevador. Un procedimiento puede incluir consumir la corriente de prueba en el lado de alto voltaje de un convertidor de voltaje elevador. Sin embargo, la corriente de prueba también se puede consumir del lado de bajo voltaje del convertidor elevador, por ejemplo, por una carga en disposición en paralelo al condensador.

En algunos modos de realización, el contacto de batería incluye un resorte de contacto, sujetando el resorte de contacto la batería de manera flotante. Para este tipo de dispositivo, la prueba de batería de acuerdo con la presente invención es en particular favorable. La resistencia de contacto del resorte de contacto puede variar en un intervalo considerable y puede ser similar o incluso mayor que la resistencia interna de la batería, dando como resultado que la clasificación de la determinación de la resistencia interna como se conoce en el estado de la técnica sea difícil, si no imposible. Además, la disposición flotante de la batería, en condiciones adversas tales como un choque mecánico que se produce simultáneamente con un pico de energía, respectivamente de corriente, puede dar como resultado una interrupción completa de la fuente de alimentación, haciendo que el dispositivo médico termine la operación y/o ejecute una rutina de reinicio. De acuerdo con la presente invención, esto se evita por medio del condensador que cubre breves interrupciones en la fuente de alimentación. Los picos de energía, respectivamente de corriente, pueden resultar del funcionamiento general del dispositivo médico ponible, por ejemplo, la activación de un accionador, y/o puede provocarlos la prueba de batería. Cabe destacar en particular que algunos modos de realización, como se explica anteriormente, solo requieren una corriente comparativamente pequeña que se consume para una prueba de batería. En combinación con el condensador, se puede evitar completamente el consumo de corrientes de pico potencialmente cruciales de la batería.

Como se explica anteriormente, la carga y descarga del condensador depende de la resistencia interna eficaz como la suma de la resistencia interna de la batería y la resistencia de contacto. En consecuencia, la unidad de prueba de batería se puede diseñar para determinar, a partir de la diferencia de tiempo entre el primer punto en el tiempo t1 y el segundo punto en el tiempo t2 y/o la diferencia de voltaje entre el primer voltaje de condensador U1 y el segundo voltaje de condensador U2, la resistencia interna eficaz. La unidad de prueba de batería se puede configurar además para activar la generación de una alerta si la resistencia eficaz determinada excede un umbral de resistencia predeterminado.

Breve descripción de las figuras

La fig. 1 muestra un dispositivo médico ambulatorio en una vista funcional esquemática;

la fig. 2 muestra un voltaje de condensador en función del tiempo, asociado con un modo de realización para una prueba de batería;

la fig. 3 muestra un voltaje de condensador en función del tiempo, asociado con otro modo de realización, que no forma parte de la presente invención, para una prueba de batería;

la fig. 4 muestra otro dispositivo médico ambulatorio en una vista funcional esquemática.

Modos de realización ejemplares

En lo siguiente, en primer lugar, se hace referencia a la fig. 1. La fig. 1 muestra una bomba de insulina 1 como dispositivo médico ponible ejemplar en una vista funcional esquemática, conjuntamente con una batería 2. En otro ejemplo, el dispositivo médico es un dispositivo de medición continua de glucosa.

La batería 2 se representa por una batería ideal 21 de voltaje en circuito abierto Un y un reostato interno 22 de resistencia interna Ri en serie con la batería ideal 21.

La bomba de insulina 1 incluye una carcasa con un compartimento de batería en el que se inserta la batería 2 de manera remplazable. La batería 2 puede ser, por ejemplo, una pila AA o AAA o una pila de moneda y puede tener diversos diseños electroquímicos, tales como aire-cinc, óxido de plata o álcali. Dentro del compartimento de batería, se proporcionan contactos de batería para poner en contacto eléctricamente y simultáneamente mantener mecánicamente la batería 2. Cabe destacar que, en un modo de realización práctico, están presentes dos contactos (para los dos polos de la batería), teniendo cada uno de ellos una resistencia de contacto. Cualquiera de los contactos de batería o ambos se pueden realizar como resortes de contacto. En aras de la simplicidad, los contactos de batería se muestran como un reostato de contacto combinado 11 con una resistencia de contacto Rk. En combinación, la resistencia interna Ri y la resistencia de contacto Rk forman la resistencia interna eficaz.

Tanto el voltaje en circuito abierto Un como la resistencia interna en general no son constantes y cambian a lo largo del tiempo. En general, el voltaje en circuito abierto Un disminuirá mientras que la resistencia interna Ri incrementará. En particular para aplicaciones de baja energía, como es el caso típicamente de las bombas de insulina y otros dispositivos ponibles, el voltaje en circuito abierto Un permanece sustancialmente competitivo durante la vida útil de la batería. Tanto la resistencia interna Ri como la resistencia de contacto Rk pueden tener valores que varían en un intervalo considerable, en particular en función del tipo de batería y de las variaciones y tolerancias individuales. A modo de ejemplo para un diseño típico con batería de aire-cinc, la resistencia de contacto puede estar en un intervalo de 200 mOhm, mientras que la resistencia interna Ri de la batería puede variar en un intervalo de 5 Ohm a 20 Ohm debido a las tolerancias y en dependencia del estado de la carga.

Los circuitos de la bomba de insulina 1 incluyen un condensador (grande) 12 de capacidad C en paralelo con la batería 2, respectivamente, los contactos de batería. La capacidad C puede ser, por ejemplo, 280 mF.

La bomba de infusión 1 incluye además una unidad de control 14 que típicamente se realiza por uno o más microcontroladores que ejecutan el programa informático/programa inalterable correspondiente, así como los componentes electrónicos asociados. Una parte funcional de la unidad de control 14 es la unidad de prueba de batería 141 como se explicará a continuación adicionalmente.

La bomba de infusión 1 incluye además un accionador eléctrico 15 que se realiza de forma ejemplar por un motor paso a paso, un motor de CC o un motor de CC sin escobillas. El accionador eléctrico 15 se acopla, en funcionamiento, a un depósito de insulina (no mostrado) para la infusión controlada y medida de insulina. A modo de ejemplo, la bomba de insulina 1 está diseñada como el denominado accionador de jeringa donde un pistón del depósito de insulina se desplaza de forma controlada al activar el accionador eléctrico, impulsando de este modo la insulina fuera del depósito de insulina de manera similar a una jeringa. El accionador eléctrico 15 lo controla la unidad de control 14 para infundir cantidades crecientes de insulina de una manera sustancialmente continua como infusión basal, realizándose una infusión creciente cada pocos minutos. La infusión basal se realiza de acuerdo con un programa de infusión basal dependiente del tiempo, típicamente cíclico, por ejemplo, circadiano. Además, la unidad de control 14 se configura para activar el accionador eléctrico 15 para una infusión de cantidades de insulina típicamente más grandes (infusión en embolada) a demanda.

La bomba de insulina 1 incluye además un dispositivo de alerta 16 que puede incluir uno o más dispositivos de indicación óptica, por ejemplo, una pantalla, un dispositivo de indicación acústica, por ejemplo, un timbre o altavoz, y un dispositivo de indicación táctil, por ejemplo, un vibrador de buscapersonas.

La bomba de insulina 1 puede incluir además componentes tales como una interfaz de usuario para introducir comandos y una o más interfaces de comunicación, en particular interfaces de comunicación inalámbrica, para el intercambio de datos con dispositivos externos, por ejemplo, un controlador remoto.

La bomba de insulina 1 incluye además una carga de prueba 13 que puede cambiar la unidad de prueba de batería 141. La carga de prueba 13 se muestra de forma ejemplar como reostato que, sin embargo, no es esencial. La carga de prueba 13 también puede ser una carga de prueba de corriente constante o un consumidor, en particular un LED de la bomba de insulina 1. Cabe destacar que la carga de prueba 13, aunque se muestra por separado, se puede considerar un elemento funcional de la unidad de prueba de batería 141.

La unidad de prueba de batería 141 se configura para ejecutar pruebas de batería bajo el control de la unidad de control 14. La unidad de control 14 puede iniciar una prueba de batería, por ejemplo, cada 1 h, cada 30 min, cada 15 min, una vez al día o dos veces al día. Sin embargo, también se pueden usar otros intervalos de prueba. La unidad de prueba de batería 141 se configura además para determinar el voltaje de condensador U que corresponde al voltaje en circuito abierto Un, reducido por la caída de voltaje sobre la resistencia interna eficaz Ri+Rk. En el modo de realización de la fig. 1, no se realiza un filtrado de paso bajo de forma ejemplar, sino que el voltaje de condensador U medido y evaluado corresponde directamente a la caída de voltaje U* sobre el condensador 12. Sin embargo, el filtrado, en particular el filtrado de paso bajo, se puede realizar opcionalmente como se explica anteriormente en la descripción general, así como a continuación adicionalmente.

Opcionalmente, puede estar presente un convertidor de voltaje elevador 17, estando el condensador 12 y la batería 2 conectados al lado de bajo voltaje (lado principal) del convertidor de voltaje elevador 17. Algunas o todas las cargas del dispositivo médico 1 que se puede ensamblar en el cuerpo se pueden conectar al lado de alto voltaje (lado secundario) del convertidor de voltaje elevador 17. Este puede ser el caso en particular para la carga de prueba 13 y/o el accionador eléctrico 15. Además, la unidad de control 14 se puede alimentar por medio del lado de alto voltaje.

En lo siguiente, se hace referencia adicionalmente a la fig. 2. La fig. 2 muestra el voltaje de condensador U (línea continua) determinado por la unidad de prueba de batería 141 y la corriente de batería (línea discontinua) como una función del tiempo t para una prueba de batería de una manera cualitativa y esquemática.

Antes y durante la prueba de batería, puede estar presente una corriente de batería 10 constante o cuasiconstante. Como se explica, la corriente de la batería puede mostrar picos debido al funcionamiento general del dispositivo y, en particular, a la activación con regularidad de componentes tales como microcontroladores y/o microprocesadores. El conmutador para conectar la carga de prueba 13 se abre y se asume que todo el sistema está en un estado estable. La prueba de batería comienza en el primer punto en el tiempo t1 con la determinación del voltaje de condensador U como primer voltaje de condensador U1. Para una corriente basal 10 depreciable, el primer voltaje de condensador U1 corresponde al voltaje en circuito abierto Un; para una corriente basal 10 no despreciable, se reduce por la caída de voltaje sobre la resistencia interna eficaz Ri+Rk. Después de determinar el primer voltaje de condensador U1, la unidad de prueba de batería 141 controla el conmutador para conectar la carga de prueba 13 para cerrarlo, dando como resultado que la carga de prueba 13 se conecte y una prueba adicional carga la corriente de carga. Aquí, la carga de la corriente de carga de prueba se asume constante y en un intervalo de algunos miliamperios. En consecuencia, el voltaje de condensador U disminuye de acuerdo con una función exponencial decreciente y, en consecuencia, incrementa la corriente de la batería I. En el segundo momento en el tiempo t2, la unidad de prueba de batería 141 determina el voltaje de condensador U como el segundo voltaje de condensador U2 más bajo. La diferencia de tiempo t2 - t1 como intervalo de descarga de prueba está predeterminada por la unidad de prueba de batería 141 y se selecciona de modo que el voltaje de condensador U y la corriente de la batería I se hayan estabilizado al voltaje de condensador en estado estable y siendo la corriente de la batería bajo carga, correspondiente a la corriente del condensador, cero (asintóticamente). En una implementación ejemplar, el intervalo de descarga de prueba es, por ejemplo, 25 segundos, 60 s o 120 s. Posteriormente al segundo punto en el tiempo t2, la unidad de prueba de batería 141 controla el conmutador para que se abra, desconectando de este modo la carga de prueba 13. En consecuencia, el voltaje de condensador U y la corriente de la batería I volverán a los valores iniciales de acuerdo con una función exponencial decreciente.

Después de o en el segundo punto en el tiempo t2, la unidad de prueba de batería 141 compara además la diferencia de voltaje DU entre el primer voltaje de condensador U1 y el segundo voltaje de condensador U2 con una diferencia de voltaje liminar. La unidad de alerta 16 se activa y, en consecuencia, se genera una alerta de usuario si la diferencia de voltaje DU excede la diferencia de voltaje liminar. En una implementación típica, la diferencia de voltaje liminar DU puede ser, por ejemplo, 0,2 V.

Como se explica anteriormente, la unidad de control 14 se puede diseñar para bloquear las interacciones del usuario durante y preferentemente durante algún tiempo antes de la prueba de la batería, para garantizar condiciones en estado estable. De forma alternativa, la unidad de control se puede configurar para posponer la prueba de la batería en dicha situación. Además, la unidad de prueba de batería 141 se puede configurar para activar una prueba de batería entre activaciones del accionador 15, por ejemplo, entre infusiones basales crecientes consecutivas. Además, la unidad de control 14 y/o la unidad de prueba de batería 141 pueden determinar, antes de ejecutar una prueba de batería, si el dispositivo 1 está en un estado estable, es decir, la corriente basal I0 es constante y ejecutar una prueba de batería solo en caso afirmativo. Además, la unidad de control 14 y/o la unidad de prueba de batería 141 pueden detectar, en el intervalo de descarga de prueba, un cambio de la corriente basal I0 y detener una prueba de batería en este caso.

Se ha descubierto que la prueba de batería descrita anteriormente es adecuada para la detección fiable y suficientemente temprana de situaciones de batería baja para una variedad de diseños de batería electroquímica, condiciones de contacto de la batería y condiciones ambientales, en particular la temperatura y la humedad, que tienen una influencia considerable en la vida útil de la batería.

En lo siguiente, se hace referencia adicionalmente a la fig. 3. La fig. 3 muestra el voltaje de condensador U determinado por la unidad de prueba de batería 141 como una función del tiempo t para una prueba de batería de una manera cualitativa y esquemática para otros modos de realización de la unidad de prueba de batería 141.

En contraste con el modo de realización de la fig. 2 descrito anteriormente, el segundo voltaje de condensador U2 no se mide en un estado estable. De acuerdo con este tipo de modo de realización, el funcionamiento de la unidad de prueba de batería y el procedimiento de prueba son, en principio, los mismos que los descritos con referencia a la fig. 2. Sin embargo, el segundo punto en el tiempo t2 y, en consecuencia, el intervalo de descarga de prueba predeterminado t2-t1, es considerablemente más corto y el estado estable bajo carga no se ha alcanzado en el segundo punto en el tiempo t2. El intervalo de descarga de prueba puede estar, por ejemplo, en un intervalo de 0,5 s a 1 s. Para garantizar una diferencia de voltaje suficiente entre el primer voltaje de condensador U1 y el segundo voltaje de condensador U2, la carga de corriente de prueba puede ser sustancialmente más grande en comparación con el caso de la fig. 2.

En una variante, el intervalo de descarga de prueba y la duración entre t1 y t2 no están predeterminados. En cambio, la diferencia de voltaje DU entre el primer voltaje de condensador U1 y el segundo voltaje de condensador U2 está predeterminada por la unidad de prueba de batería 141. Después de iniciar el intervalo de descarga de prueba en el primer punto en el tiempo t1, el voltaje de condensador u 2 se supervisa continuamente hasta que se alcanza la diferencia de voltaje predeterminada DU, definiendo de este modo el segundo punto en el tiempo t2.

Se describe otro modo de realización con referencia a la fig. 3 y U1', U2' como primer y segundo voltaje de condensador respectivamente, y con t1', t2' como primer y segundo punto en el tiempo respectivamente. Este modo de realización en general es similar al modo de realización descrito anteriormente. En contraste con el modo de realización anterior, sin embargo, la primera y la segunda medición del voltaje de condensador se realizan después de desconectar la carga de prueba 13, cuando el condensador 12 se recarga al voltaje inicial del condensador. Aquí, el primer punto en el tiempo t1' corresponde al final del intervalo de descarga de prueba y el primer voltaje de condensador U1 corresponde al voltaje de condensador U2 al final del intervalo de descarga de prueba que es, en consecuencia, un mínimo, mientras que el segundo voltaje de condensador U2' en el segundo punto en el tiempo t2' es mayor. Para un intervalo de descarga de prueba predeterminado, la diferencia de voltaje entre el primer voltaje de condensador U1' y el segundo voltaje de condensador U2' se puede comparar con una diferencia de voltaje liminar y la unidad de alerta 16 se puede activar si la diferencia de voltaje está por debajo del umbral. Para una diferencia de voltaje predeterminada, la diferencia de tiempo entre el primer punto en el tiempo t1' y el segundo punto en el tiempo t2' se puede comparar con una diferencia de tiempo liminar y la unidad de alerta 16 se puede activar si la diferencia de tiempo excede la diferencia de tiempo liminar.

Aunque diversos tipos de cargas pueden servir como carga de prueba 13 en los diversos modos de realización, el accionador eléctrico 15 puede servir de manera en particular favorable, al mismo tiempo, como carga de prueba 13 en los modos de realización de la fig. 3 debido a su consumo de energía comparativamente alto. En estos modos de realización, la unidad de control 14 se configura para activar la ejecución de una prueba de batería junto con una activación del accionador eléctrico 15. En lugar del accionador eléctrico 15, puede servir como carga de prueba otra carga de características de consumo comparativamente altas y bien definidas, por ejemplo, un timbre o un vibrador de buscapersonas de la unidad de alerta 16.

En lo siguiente, se hace referencia adicionalmente a la fig. 4. La fig. 4 muestra otro modo de realización de un dispositivo médico ambulatorio en una vista funcional esquemática. En varios rasgos característicos, el modo de realización de la fig. 4 es similar a un modo de realización analizado anteriormente de la fig. 1,

fig. 2. En aras de la concisión, la siguiente descripción se centra en las diferencias y rasgos característicos particulares del modo de realización de la fig. 4.

En el modo de realización de la fig. 4, la unidad de prueba de batería 141 incluye un filtro de paso bajo 141' que se realiza de forma ejemplar como filtro FIR de promedio móvil. En este modo de realización, la caída de voltaje U* sobre el condensador 12 no se evalúa directamente como voltaje de condensador U. En su lugar, el voltaje de condensador U se determina a partir de la caída de voltaje U* como salida del filtro de paso bajo 141'. El filtro de paso bajo 141' se puede implementar, por ejemplo, por medio del código correspondiente en un microcontrolador o microordenador y se puede dimensionar como se analiza en la descripción general.

Además, la carga de prueba 13' en este modo de realización es "virtual". La carga de corriente de prueba se consume por un circuito informático que forma o es parte de la unidad de control 14 que ejecuta una rutina de referencia, tal como una rutina de prueba de memoria, como se explica en la descripción general.

En lugar de una bomba de insulina, el dispositivo médico ponible puede ser otro tipo de dispositivo, tal como un dispositivo de medición continua de glucosa. En dicho modo de realización, el número de referencia 15 se puede referir a una unidad de medición de glucosa, por ejemplo, una unidad de medición amperométrica basada en potenciostato como se conoce en general en la técnica.

Claims (23)

REIVINDICACIONES

1. Dispositivo médico ponible (1), siendo el dispositivo médico un dispositivo médico terapéutico y/o de diagnóstico extracorpóreo que está diseñado para que lo lleve un usuario directamente adherido al cuerpo o para que lo lleve cerca del cuerpo, estando diseñado el dispositivo médico para que lo alimente una batería (2), incluyendo el dispositivo médico (1):

• contactos de batería para poner en contacto la batería;

• un condensador (12) en disposición eléctrica en paralelo con los contactos de batería;

• una unidad de control (14), estando configurada la unidad de control (14) para controlar el funcionamiento del dispositivo médico (1),

en el que la unidad de control (14) incluye una unidad de prueba de batería (141), estando configurada la unidad de prueba de batería (141) para ejecutar una prueba de batería, incluyendo la prueba de batería:

• determinar un primer voltaje de condensador U1 como el valor de un voltaje de condensador U en un primer punto en el tiempo t1;

• determinar un segundo voltaje de condensador U2 como el valor del voltaje de condensador U en un segundo punto en el tiempo t2, posterior al primer punto en el tiempo t1;

• consumir, entre el primer punto en el tiempo t1 y el segundo punto en el tiempo t2, una corriente de prueba, en el que el primer punto en el tiempo t1 se determina al comenzar el consumo de la corriente de prueba y en el que el segundo punto en el tiempo t2 se determina de modo que el voltaje de condensador U en el segundo punto en el tiempo t2 esté en un estado estable y sustancialmente constante mientras se consume la corriente de prueba;

• determinar un estado de carga de la batería a partir de una diferencia de voltaje entre el primer voltaje de condensador U1 y el segundo voltaje de condensador U2 y/o a partir de una diferencia de tiempo entre el primer punto en el tiempo t1 y el segundo punto en el tiempo t2.

2. Dispositivo médico ponible (1) de acuerdo con la reivindicación 1, en el que la corriente de prueba se consume durante 15 s o más, en particular de 30 s a 120 s.

3. Dispositivo médico ponible (1) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que la unidad de control (14) incluye un circuito informático, estando configurado el circuito informático para ejecutar una rutina de referencia, en el que la corriente de prueba se consume por el circuito informático debido a la ejecución de la rutina de referencia.

4. Dispositivo médico ponible (1) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que la unidad de prueba de batería (141) incluye un filtro de paso bajo (141') y está configurada además para determinar el voltaje de condensador U por filtrado de paso bajo de la caída de voltaje U* sobre el condensador (12).

5. Dispositivo médico ponible (1) de acuerdo con la reivindicación 4, en el que el filtro de paso bajo (141') es un filtro de respuesta de entrada finita (FIR), en particular un filtro de promedio móvil.

6. Dispositivo médico ponible (1) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que la unidad de prueba de batería (141) se configura, mientras se consume la corriente de prueba, para supervisar continuamente el voltaje de condensador U y para determinar el segundo punto en el tiempo t2 a partir del voltaje de condensador U supervisado.

7. Dispositivo médico ponible (1) de acuerdo con la reivindicación 6, en el que la unidad de prueba de batería (141) se configura para determinar el segundo punto en el tiempo t2 determinando que una variación del voltaje de condensador U no exceda un umbral de variación de voltaje predeterminado durante un periodo de tiempo predeterminado.

8. Dispositivo médico ponible (1) de acuerdo con cualquiera de la reivindicación 6 o la reivindicación 7, en el que la unidad de prueba de batería (141) se configura para cancelar una prueba de batería en curso y dejar de consumir la corriente de prueba si no se asume un estado estable del voltaje de condensador U dentro de un intervalo de tiempo de espera después del primer punto en el tiempo t1.

9. Dispositivo médico ponible (1) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que la unidad de prueba de batería (141) se configura para determinar, antes de ejecutar una prueba de batería, si el voltaje de condensador U es estable y se configura además para no ejecutar una prueba de batería si el voltaje de batería U es inestable.

10. Dispositivo médico ponible (1) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, incluyendo el dispositivo médico ponible (1) un convertidor de voltaje elevador (17), en el que la corriente de prueba se consume en el lado de alto voltaje del convertidor de voltaje elevador (17).

11. Dispositivo médico ponible (1) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que cualquiera de los contactos de batería o ambos se realizan como resortes de contacto, sujetando el/los resorte(s) de contacto la batería (2) de manera flotante.

12. Dispositivo médico ponible (1) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el dispositivo médico ponible (1) es o incluye al menos uno de una bomba de insulina y un dispositivo de medición continua de glucosa.

13. Procedimiento para someter a prueba una batería (2) que alimenta un dispositivo médico ponible (1), siendo el dispositivo médico un dispositivo médico terapéutico y/o de diagnóstico extracorpóreo que está diseñado para que lo lleve un usuario directamente adherido al cuerpo o para que lo lleve cerca del cuerpo, poniéndose en contacto la batería por medio de contactos de batería y estando dispuesto un condensador (12) en una disposición eléctrica en paralelo con los contactos de batería, incluyendo el procedimiento realizar una prueba de batería, incluyendo la prueba de batería:

• determinar un primer voltaje de condensador U1 como el valor de un voltaje de condensador U en un primer punto en el tiempo t1;

• determinar un segundo voltaje de condensador U2 como el valor del voltaje de condensador U en un segundo punto en el tiempo t2, posterior al primer punto en el tiempo t1;

• consumir, entre el primer punto en el tiempo t1 y el segundo punto en el tiempo t2, una corriente de prueba, en el que el primer punto en el tiempo t1 se determina al comenzar el consumo de la corriente de prueba y en el que el segundo punto en el tiempo t2 se determina de modo que el voltaje de condensador U en el segundo punto en el tiempo t2 esté en un estado estable y sustancialmente constante mientras se consume la corriente de prueba;

• determinar un estado de carga de la batería a partir de una diferencia de voltaje entre el primer voltaje de condensador U1 y el segundo voltaje de condensador U2 y/o a partir de una diferencia de tiempo entre el primer punto en el tiempo t1 y el segundo punto en el tiempo t2.

14. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 13, en el que el procedimiento incluye consumir la corriente de prueba durante 15 s o más, en particular de 30 s a 120 s.

15. Procedimiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 13 a 14, en el que el procedimiento incluye ejecutar una rutina de referencia por un circuito informático, en el que la corriente de prueba se consume por el circuito informático debido a la ejecución de la rutina de referencia.

16. Procedimiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 13 a 15, en el que el procedimiento incluye determinar el voltaje de condensador U por filtrado de paso bajo de una caída de voltaje U* sobre el condensador (12).

17. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 16, en el que el filtrado de paso bajo se realiza con un filtro de respuesta de entrada finita (FIR), en particular un filtro de promedio móvil.

18. Procedimiento de acuerdo con cualquiera de la reivindicación 13 a la reivindicación 17, en el que el procedimiento incluye, mientras se consume la corriente de prueba, supervisar continuamente el voltaje de condensador U y determinar el segundo punto en el tiempo t2 a partir del voltaje de condensador U supervisado.

19. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 18, en el que el procedimiento incluye determinar el segundo punto en el tiempo t2 determinando que una variación del voltaje de condensador U no excede un umbral de variación de voltaje predeterminado durante un periodo de tiempo predeterminado.

20. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 18 o reivindicación 19, en el que el procedimiento incluye cancelar la prueba de batería en curso y dejar de consumir la corriente de prueba si no se asume un estado estable del voltaje de condensador U dentro de un intervalo de tiempo de espera después del primer punto en el tiempo t1.

21. Procedimiento de acuerdo con cualquiera de la reivindicación 13 a la reivindicación 20, en el que el procedimiento incluye determinar, antes de ejecutar la prueba de batería, si el voltaje de condensador U es estable y no ejecutar la prueba de batería si el voltaje de batería U es inestable.

22. Procedimiento de acuerdo con cualquiera de la reivindicación 13 a la reivindicación 21, en el que el procedimiento incluye consumir la corriente de prueba en el lado de alto voltaje de un convertidor de voltaje elevador (17).

23. Procedimiento de acuerdo con cualquiera de la reivindicación 13 a la reivindicación 22, en el que el dispositivo médico ponible es o incluye al menos uno de una bomba de insulina y un dispositivo de medición continua de glucosa.