ES2927377T3 - Dispositivo para el tratamiento extracorpóreo de la sangre - Google Patents

Dispositivo para el tratamiento extracorpóreo de la sangre Download PDF

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Pierre Thiebaud
Olivier Magnenat
Reto Cueni
FRéDéRIC NEFTEL
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Debiotech SA
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Abstract

La invención se refiere a un sistema para el tratamiento de sangre, que incluye un único casete capaz de realizar los diferentes tratamientos CRRT. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Dispositivo para el tratamiento extracorpóreo de la sangre
Campo de la invención
La invención se refiere a un accionador lineal configurado para abrir o cerrar una válvula de un dispositivo médico, tal como un sistema de distribución de fluido.
Estado de la técnica
Existen varias causas posibles por las que una persona puede padecer una insuficiencia renal en la que la incapacidad temporal/definitiva y parcial/total obligue a esta persona a utilizar dispositivos extracorpóreos que sustituyen total o parcialmente sus propios riñones. La diálisis es una técnica de purificación de la sangre. Permite que un paciente que padece dicha enfermedad elimine impurezas tales como la urea y el exceso de agua del cuerpo que habitualmente habrían sido eliminados por riñones que funcionan de manera normal.
Es posible distinguir dos tipos de insuficiencia renal relacionados con la duración de la enfermedad y que requieren cuidados que pueden ser significativamente diferentes: la insuficiencia renal crónica y la insuficiencia renal aguda. Una insuficiencia renal crónica obliga al paciente a seguir un tratamiento de por vida y con una frecuencia determinada. Para ello, el paciente puede realizar este tratamiento en un centro médico o en su domicilio con la ayuda de una máquina de diálisis peritoneal o de hemodiálisis. Una insuficiencia renal aguda es una enfermedad temporal en la que el paciente necesita una máquina para sustituir temporalmente las funciones de sus riñones. En este caso, el paciente sigue una terapia de depuración extrarrenal continua. La diálisis peritoneal y la terapia de depuración extrarrenal continua son muy diferentes, así como las técnicas y/o dispositivos utilizados:
• La diálisis peritoneal utiliza el peritoneo del paciente, que es la membrana natural que envuelve las paredes del abdomen y los órganos ubicados en el abdomen (hígado, intestinos, etc.). La membrana peritoneal dispone de una superficie muy amplia y contiene un gran número de vasos sanguíneos. Actúa así como filtro natural. Muchas patentes dan a conocer sistemas que permiten realizar diálisis peritoneales, algunos de los cuales utilizan casetes (EP 1648536 A2, EP 0471 000 B1, EP 1195171 B1, EP 1648536 B1) para la inyección y la retirada del líquido en el peritoneo del paciente.
• La terapia de depuración extrarrenal continua (de nominada CRRT en inglés: Continuous Renal Replacement Therapy) es un procedimiento que requiere extraer continuamente la sangre del paciente, tratarla a través de un filtro, generalmente un dializador, y a continuación reinyectar la sangre tratada al paciente. Gracias al filtro se utilizan dos principios importantes:
° La difusión permite el paso de moléculas de soluto a través de una membrana semipermeable según un gradiente de concentración. Los solutos van del medio más concentrado (la sangre) al medio menos concentrado (el dializado) para distribuirse uniformemente a ambos lados de la membrana del filtro.
° La convección permite la transferencia simultánea del agua y de su contenido de solutos a través de la membrana semipermeable, gracias al gradiente de presión hidrostática transmembrana. Así, los solutos van del medio en el que la presión es más alta (compartimento sanguíneo) al medio en el que la presión es más débil (compartimento del dializado).
Existen diferentes técnicas de depuración extrarrenal continua que utilizan uno solo de los principios o ambos: la ultrafiltración continua lenta (SCUF: Slow Continuous Ultra-Filtration), la hemofiltración venovenosa continua (CVVH: Continuous Veno-Venous Hemofiltration), la hemodiálisis venovenosa continua (CVVHD: Continuous Veno-Venous Hemodialyse), la hemodiafiltración venovenosa continua (CVVHDF: Continuous Veno-Venous Hemofiltration), los intercambios plasmáticos (TPE: Therapeutic Plasma Exchange) y la hemoperfusión (también llamada Blood Detoxification). Hasta la fecha, ningún dispositivo es capaz de ofrecer el conjunto de estos tratamientos sin la intervención de personal sanitario experimentado. Además, estas técnicas se utilizan principalmente en entornos de cuidados intensivos. Desafortunadamente, estas técnicas utilizan máquinas voluminosas que pueden interferir con el correcto funcionamiento de los otros cuidados aplicados al paciente. Además, estas máquinas son complejas, tienen muchos consumibles y requieren cambios significativos para llevar a cabo las diferentes técnicas mencionadas anteriormente. Esto implica que el personal reciba una formación especializada.
El documento con el siguiente número de publicación GB2213549A presenta un sistema no adaptado para el campo médico y que comprende un mecanismo configurado para transformar un movimiento axial alternativo en un movimiento rotativo y viceversa.
Descripción general
La invención se refiere a un accionador lineal configurado para abrir o cerrar una válvula de un dispositivo médico que comprende un motor eléctrico rotativo que tiene un rotor que define un eje, un pistón y medios interpuestos entre el motor eléctrico y el pistón que transforman un movimiento de rotación del motor en un desplazamiento lineal del pistón; comprendiendo dichos medios interpuestos:
• Una rampa periférica dispuesta en el interior de dicho pistón,
• Un medio de soporte fijado al rotor de dicho motor eléctrico, estando conformado dicho medio de soporte para cooperar con dicha rampa periférica,
• Un medio de guía que permite que el pistón guíe el movimiento de traslación,
En el que la rampa está conformada para permitir que dicho pistón se mantenga en una primera posición estacionaria y una segunda posición estacionaria y comprende:
• Un umbral localizado en la parte superior de dicha rampa que, en cooperación con el medio de soporte, permite mantener el pistón en la segunda posición estacionaria y
• Un paso que permite que el pistón se libere de las tensiones ejercidas por dicho medio de soporte.
La invención se refiere también a un sistema de distribución de fluido de un dispositivo médico que incluye un trayecto fluídico y un accionador configurado para abrir y cerrar el trayecto fluídico, en el que el accionador incluye:
• Un motor eléctrico rotativo que tiene un rotor y un medio de soporte fijado al rotor y
• Un pistón que comprende una rampa periférica, dispuesta para cooperar mecánicamente con el medio de soporte del rotor, un umbral y un paso;
En el cual el pistón y el medio de soporte están configurados para transformar un movimiento de rotación del motor eléctrico en un desplazamiento lineal del pistón guiado por un medio de guía y permitir que el pistón alcance:
• Una primera posición estacionaria, donde el medio de soporte se encuentra en el paso que libera el pistón de las tensiones ejercidas por el medio de soporte y
• Una segunda posición estacionaria donde el medio de soporte se encuentra en el umbral.
El presente documento también da a conocer múltiples mejoras para dispositivos médicos, medios y/o un método utilizado para dispositivos médicos.
La presente solicitud reivindica la prioridad de la solicitud número PCT/IB2012/055972, presentada el 29 de octubre de 2012 a nombre de Debiotech.
Un primer aspecto de la divulgación no incluido en la invención reivindicada en este documento se refiere a un único casete que permite llevar a cabo una o la totalidad de las diferentes técnicas de depuración extrarrenal continua: la ultrafiltración continua lenta (SCUF), la hemofiltración venovenosa continua (CVVH), la hemodiálisis venovenosa continua (CVVHD), la hemodiafiltración venovenosa continua (CVVHDF), los intercambios plasmáticos (TPE) y la hemoperfusión. En un modo de realización no incluido en la invención reivindicada en este documento, el dispositivo también puede ser utilizado en el contexto de una diálisis peritoneal donde ciertos elementos y/o características podrían no utilizarse o podrían utilizarse para otras funcionalidades como toma de muestras u otras. En un modo de realización, el casete está total o parcialmente integrado en la máquina de diálisis o algunos de estos elementos forman parte de dicha máquina (por ejemplo, el sistema de bombeo, los sensores, el filtro, ...) o están separados físicamente del casete (por ejemplo, el filtro, medios de alimentación, los depósitos, los sensores, el medio de calentamiento...) o son opcionales. Dicho casete y la máquina de diálisis pueden ser ambos distintos. El casete es desechable mientras que la máquina es reutilizable. Esto significa que el casete se puede sustituir en cada tratamiento (un solo uso, sustitución del casete después de cada uso) y que la máquina se puede usar varias veces con casetes diferentes. Dichos casetes están concebidos para cooperar física y/o mecánicamente con la máquina y/o viceversa. Además, el uso de un único casete permite simplificar el uso de dicho dispositivo, reducir los errores de los operarios gracias a esta simplificación, automatizar el tratamiento sin intervención de personal sanitario, limitar el número de tipos de casetes, simplificar la programación, permitir el uso del dispositivo en casa del paciente y/o limitar el espacio ocupado por el dispositivo.
De acuerdo con un segundo aspecto de la divulgación no incluido en la invención reivindicada en este documento, el dispositivo puede comprender únicamente 3 bombas principales para llevar a cabo al menos una o la totalidad de las técnicas citadas en el estado de la técnica (SCUF, CVV, CVVH, CVVHDF, TPE y la hemoperfusión).
Según un modo de realización no incluido en la invención reivindicada en este documento, el dispositivo comprende un medio de filtración de la sangre, al menos un medio de alimentación de líquido, dos tubos de paciente - un tubo de salida que extrae la sangre a tratar y un tubo de entrada que reinyecta la sangre tratada en dicho paciente -(o un solo tubo en el caso de diálisis peritoneal o un tubo con dos lúmenes separados), un medio de recuperación del filtrado, tres bombas de fluido, un casete compuesto por canales y válvulas para dirigir los fluidos, y un controlador que controla las bombas, la abertura y el cierre de dichas válvulas en función del tratamiento deseado.
Dicho casete comprende al menos una cámara de distribución que comprende un único canal de entrada, al menos dos canales de salida y al menos dos cámaras de conexión que comprenden al menos dos canales de entrada y un canal de salida. Dicha cámara de distribución puede comprender un canal de entrada y tres canales de salida controlados por el controlador (automáticamente, programado y/o controlado) para permitir inyectar un fluido en el medio de filtración de la sangre, en la sangre antes del medio de filtración de la sangre (predilución) y/o después del medio de filtración de la sangre (postdilución). Gracias a esta cámara de distribución, el dispositivo puede realizar cualquier tratamiento de diálisis sin que el personal sanitario (u otro especialista) esté presente para configurar las conexiones específicas de cada tratamiento.
Dicho sistema de tratamiento comprende además al menos tres trayectos fluídicos. El primer trayecto fluídico conecta dicho medio de filtración de la sangre con el medio de recuperación del filtrado. Incluye una serie de canales y una bomba dedicada. El segundo trayecto fluídico está dedicado a la circulación de la sangre. Comprende al menos dos cámaras de conexión, una serie de canales, dicho medio de filtración de la sangre, dichos canales de paciente y una bomba dedicada. El tercer camino fluídico comprende un medio de alimentación de líquido, al menos una bomba dedicada, una serie de canales, una cámara de distribución y, opcionalmente, un medio de calentamiento. Dicha cámara de distribución comprende al menos tres canales de salida distintos:
• un primer canal de salida que alimenta el segundo trayecto fluídico aguas arriba del medio de filtración (para realizar una predilución de la sangre antes de ser filtrada por el medio de filtración),
• un segundo canal de salida que alimenta el segundo trayecto fluídico aguas abajo del medio de filtración (para realizar una postdilución de la sangre después de haber sido filtrada por el medio de filtración), y
• un tercer canal de salida que alimenta dicho medio de filtración.
En un modo de realización no incluido en la invención reivindicada en el presente documento, las dos cámaras de conexión y la cámara de distribución son alimentadas con presión positiva por dos bombas colocadas aguas arriba de dichas cámaras.
Dicha primera cámara de conexión permite conectar el segundo trayecto fluídico al tercer trayecto fluídico aguas arriba del filtro (técnica de predilución). Comprende un canal de entrada proveniente del segundo trayecto fluídico, un canal de entrada proveniente del tercer trayecto fluídico y un canal de salida que permite que la sangre fluya en dirección al filtro, dicho canal de entrada proveniente del tercer trayecto fluídico puede comprender una válvula controlada por dicho controlador, un limitador de flujo y/o una bomba.
Dicha segunda cámara de conexión permite conectar el segundo trayecto fluídico al tercer trayecto fluídico aguas abajo del filtro (técnica de postdilución). Comprende un canal de entrada proveniente del segundo trayecto fluídico después de su paso a través del filtro, un canal de entrada proveniente del tercer trayecto fluídico y un canal de salida en dirección al paciente.
De acuerdo con ciertos modos de realización no incluidos en la invención reivindicada en este documento, el sistema puede comprender además:
• Un medio de alimentación para inyectar un anticoagulante en el segundo trayecto fluídico ya sea directamente en el tubo de salida del paciente o más aguas arriba en el casete gracias a una cámara de conexión que permite la mezcla del anticoagulante con la sangre (fluido del segundo trayecto fluídico), y /o
• Un medio de alimentación para inyectar un producto que inhibe el anticoagulante en el segundo trayecto fluídico ya sea directamente en el tubo de entrada del paciente o más aguas abajo en el casete gracias a una cámara de conexión que permite la mezcla de dicho producto con la sangre (fluido del segundo trayecto fluídico).
Un tercer aspecto de la divulgación no incluido en la invención reivindicada en este documento se refiere a la estructura del casete, cuando un trayecto fluídico (que proviene por ejemplo de un medio de alimentación de líquido) se conecta a otro trayecto fluídico, el casete puede comprender una cámara de conexión que permite la intersección de dichos dos trayectos fluídicos. Esta cámara de conexión puede así permitir mezclar los fluidos que provienen de dichos trayectos fluídicos. Además, al menos uno de dichos canales de entrada de dicha cámara de conexión puede comprender una válvula, de manera que el controlador pueda seleccionar el fluido o fluidos determinados que fluirá(n) en la cámara de conexión en función del tratamiento deseado, programado u ordenado.
De acuerdo con un cuarto aspecto de la divulgación no incluido en la invención reivindicada en este documento, un medio de calentamiento está situado en el tercer trayecto fluídico entre la bomba principal del dializado y la cámara de distribución. Dicho medio de calentamiento puede ser una bolsa flexible alimentada con presión positiva por dicha bomba. En un modo de realización no incluido en la invención reivindicada en este documento, una segunda bomba está localizada entre la cámara de distribución y una cámara de conexión. La cámara de distribución se puede conectar a una primera y una segunda cámara de conexión. La primera cámara de conexión permite realizar una predilución del fluido que fluye por el segundo trayecto fluídico (es decir dilución de la sangre antes del medio de filtrado) mientras que la segunda cámara de conexión permite una postdilución del fluido de dicho segundo trayecto fluídico (es decir, dilución de la sangre después del medio de filtrado). La primera bomba es una bomba de precisión y permite saber con precisión la cantidad de fluido que se mezclará en la sangre en pre y postdilución. La segunda bomba está localizada aguas abajo de una de las dos cámaras de conexión, la otra cámara y/o las dos cámaras de conexión pueden comprender una válvula. Esta segunda bomba es una bomba de distribución que permite distribuir una cantidad determinada de fluido entre la primera y la segunda cámara de conexión. Este tipo de sistema puede incluir otra u otras cámaras de conexión. El sistema puede incluir un sensor de presión y el medio de calentamiento puede actuar como medio de almacenamiento temporal.
Para optimizar el funcionamiento del sistema de tratamiento, la divulgación también describe los siguientes elementos que se pueden usar con o sin el casete descrito anteriormente:
• Un medio y un método para calibrar las bombas del primer y el tercer trayecto fluídico,
• Un sensor de presión segregado del trayecto fluídico,
• Un accionador lineal energéticamente eficiente,
• Un dispositivo de accionamiento utilizado para las bombas peristálticas,
• Un medio de amortiguamiento de los picos de presión.
Medio y método para calibrar bombas y/o sensores del primer y el tercer trayecto fluídico:
Algunas técnicas de depuración extrarrenal continua requieren un conocimiento preciso de la cantidad de volumen inyectado y retirado respectivamente del tercer y el primer trayecto fluídico. Normalmente, los dispositivos comprenden dos balanzas, una dedicada al dializado y otra dedicada al filtrado. El sistema dado a conocer puede comprender el mismo sistema de balanza, aunque estas balanzas son muy sensibles y voluminosas (porque deben poder contener todos los fluidos). Otros dispositivos disponen de cavidades cuya capacidad volumétrica se conoce con precisión. Estas cavidades están localizadas directamente sobre los trayectos fluídicos primero y tercero (utilizando una pared intermedia para no mezclar los dos fluidos) y sucesivamente se llenan y a continuación se vacían de los fluidos de dichos trayectos fluídicos. Cuando la cavidad se llena con dializado, la cavidad se vacía del filtrado contenido previamente en dicha cavidad y/o viceversa. Estos dispositivos pueden contener varias de estas cavidades. Sin embargo, a diferencia del dispositivo de la presente divulgación, estos dispositivos no permiten un funcionamiento continuo, funcionan mediante una sucesión de etapas de llenado y vaciado de los fluidos contenidos en dichas cavidades.
Según un quinto aspecto de la divulgación no incluido en la invención reivindicada en el presente documento, el sistema de tratamiento dispone de un medio de calibración de dichas bombas con el fin de conocer con precisión dichos volúmenes. El sistema incluye:
o Al menos dos medios de medición volumétrica (sensor, sistema de flujo másico, bomba volumétrica, bomba peristáltica, balanza, ...), uno de los cuales mide la cantidad de líquido que fluye a través del tercer trayecto fluídico y otro mide la cantidad de líquido que fluye a través del primer trayecto fluídico;
o Un medio de extracción del primer y tercer trayecto fluídico;
o Un medio común de medición de los volúmenes extraídos.
Dicho medio común de medición mide la cantidad de fluido extraído por el medio de extracción y permite comparar los volúmenes extraídos y calibrar dichas bombas y/o dichos medios de medición volumétrica.
En un modo de realización no incluido en la invención reivindicada en el presente documento, dichas bombas se consideran como dichos medios de medición de volumen porque cada accionamiento se corresponde con un volumen dado.
En otro modo de realización no incluido en la invención reivindicada en este documento, los sensores volumétricos son distintos de las bombas y miden continuamente los volúmenes impulsados por dichas bombas. En caso de deriva de los volúmenes bombeados, el controlador puede corregir el accionamiento de dichas bombas para corregir los volúmenes o el diferencial de volumen.
Un sexto aspecto de la divulgación no incluido en la invención reivindicada en este documento se refiere a un método de calibración de bombas utilizadas para impulsar los fluidos de los primeros y terceros trayectos fluídicos y/o de los sensores colocados en dichos trayectos fluídicos. El método también permite calibrar dichas bombas antes y/o durante la ejecución del tratamiento.
Sensor de presión segregado del trayecto fluídico:
Un séptimo aspecto de la divulgación no incluido en la invención reivindicada en el presente documento se refiere a un medio para medir la presión de un fluido. En un modo de realización no incluido en la invención reivindicada en este documento, el sistema de tratamiento comprende al menos un sensor de presión en al menos uno de dichos trayectos fluídicos. El presente documento da a conocer un sistema de distribución de fluido (por ejemplo, un casete) que permite extraer y/o suministrar un fluido FI1 y medir la presión de dicho fluido FI1. El sistema comprende un cuerpo rígido compuesto por al menos un trayecto fluídico por el que circula dicho fluido FI1, y por al menos un canal distinto de dicho trayecto fluídico. Dicho canal permite conectar dicho trayecto fluídico a una zona de medición. El sistema puede comprender al menos una abertura cubierta por una membrana flexible que forma dicha zona de medición. La membrana está conformada para recibir un sensor de presión.
En dicha zona de medición está contenido un fluido FI2 diferente del fluido FI1. El fluido FI2 llena al menos parcialmente la zona de medición y/o dicho canal. Dicho fluido FI2 permite transmitir la presión del fluido FI1 a dicha membrana.
La finalidad de este canal es que el fluido FI1 no pueda entrar en contacto con dicha membrana o que el fluido FI1 moje al menos parcialmente dicha membrana. Así, el canal puede estar conformado para que dicho fluido FI1 limite, frene y/o controle el paso del fluido FI1 a través de dicho canal. Tiene una forma y una longitud que permiten esta función y/o puede comprender un medio de contención del fluido FI1 (como una membrana, un filtro hidrófilo o hidrófobo, ...). La zona de medición puede llenarse con los dos fluidos FI1 y FI2 y/o los fluidos FI1 y FI2 están en contacto con la membrana.
Accionador lineal energéticamente eficiente:
En un modo de realización, el sistema de tratamiento incluye al menos un accionador lineal energéticamente eficiente. El presente documento da a conocer un principio innovador que permite controlar un accionador lineal que consume una pequeña cantidad de energía y controlar la posición de una válvula. Este accionador se puede incluir en un sistema como el descrito anteriormente pero también en cualquier dispositivo médico que utilice un accionador lineal. En particular, el accionador debe ofrecer dos posiciones básicas, a saber, válvula cerrada (donde el pistón está en una primera posición) y válvula abierta (donde el pistón está en una segunda posición). El pistón también puede tener una tercera posición correspondiente a un estado en el que el pistón del accionador está desacoplado de la base de la válvula.
Para garantizar la función de accionador lineal se suelen utilizar dos técnicas diferentes: el electroimán o el motor sin escobillas montado con un tornillo sin fin y una tuerca. La principal desventaja de estas dos técnicas es que consumen energía para mantener una posición. La presente divulgación describe un accionador lineal que comprende al menos dos posiciones estacionarias con bajo consumo de energía y un rápido retorno a una posición de seguridad. Además, el accionador, dado a conocer con el presente documento, no consume energía o una cantidad muy pequeña de ella para mantener sus diferentes posiciones.
La invención se refiere así a un accionador lineal que comprende un motor eléctrico rotativo, un pistón y unos medios que se interponen entre el motor eléctrico y el pistón transformando el movimiento de rotación del motor en un desplazamiento lineal del pistón. Dichos medios interpuestos comprenden al menos una rampa periférica dispuesta en el interior de dicho pistón, al menos un medio de guía que permite al pistón guiar el movimiento de traslación y al menos un medio de soporte fijado directa o indirectamente al rotor de dicho motor eléctrico. Dicho medio de soporte está conformado para cooperar con dicha rampa periférica. En un modo de realización, dicho accionador comprende además al menos un medio de compresión que ejerce una fuerza contra el pistón en dirección al extremo distal del pistón. La rampa comprende al menos un umbral que permite obtener al menos una posición estacionaria sin consumir energía. Al menos un umbral está posicionado en la parte superior de dicha rampa. Este umbral puede venir seguido de un paso que permita al pistón liberarse de las tensiones ejercidas por el medio de soporte.
Según la invención, el accionador permite garantizar una presión de oclusión cuando la válvula está en posición de cierre. La posición de la válvula sin contribución del accionador puede ser una posición de cierre. Para garantizar una buena oclusión, el accionador dispone de un medio de compresión para asegurar una presión suficiente de oclusión de la válvula contra su asiento cuando el pistón está en la primera posición. Dicho medio de compresión permite obtener una tercera posición (cuando el pistón no está acoplado con la válvula) donde el pistón se encuentra más alejado del soporte del accionador. El paso de la tercera posición a la primera posición se realiza cuando el pistón se acopla con la válvula. En otras palabras, cuando el casete se coloca en el dispositivo. Así, el medio de compresión obliga al pistón a ejercer una fuerza inicial contra la válvula que transmite esta fuerza contra el asiento de la válvula garantizando una oclusión del trayecto fluídico cuando el pistón está en la primera posición.
En un modo de realización, dicho medio de compresión puede estar en el soporte del accionador o en dicho pistón. En otras palabras, cuando dicho pistón del accionador se acopla con la base de la válvula, es decir, en la primera posición, un medio de compresión proporciona una pretensión para garantizar una buena oclusión. Dicho medio de compresión puede estar montado en el accionador o sobre el soporte del accionador, dicho medio de compresión permite obtener una tercera posición en la que el pistón del accionador está más alejado del soporte del accionador que en la primera y segunda posición. La presión de oclusión depende del diseño de la válvula y del dimensionamiento del medio de compresión.
Dispositivo de accionamiento utilizado para las bombas peristálticas:
Un décimo aspecto de la divulgación no incluido en la invención reivindicada en el presente documento se refiere a un dispositivo de accionamiento utilizado para una bomba.
Durante la utilización de dicho sistema de tratamiento, el casete se introduce en un ciclador que comprende sensores, accionadores lineales (para abrir y cerrar las válvulas) y medios para accionar los rodillos de la bomba peristáltica. Para garantizar un correcto funcionamiento del sistema, es importante que todos los elementos estén correctamente alineados (sensor, accionador, medios de accionamiento...). Sin embargo, puede existir una diferencia entre el punto central teórico del cabezal de la bomba y el punto central efectivo. Esta diferencia crea problemas de alineación de los accionadores y de los sensores respectivamente con respecto a las válvulas y las zonas de medición del casete. Así, unos medios de guía permiten paliar este problema de alineación de los sensores y accionadores pero trasladando la diferencia al sistema de bombeo. Así, se pueden ejercer tensiones más o menos importantes sobre los elementos de la bomba, que pueden afectar a la precisión de la bomba peristáltica. El fenómeno es tanto más importante cuanto más numerosas son las bombas.
Para relajar las tolerancias de fabricación y garantizar la precisión de las bombas peristálticas, el presente documento da a conocer un dispositivo de accionamiento de las bombas que comprende un eje flotante accionado por un medio de accionamiento fijado a un rotor. El eje flotante comprende un conjunto solidario de base/tapa que forma una cavidad dentro de la cual se circunscribe al menos parcialmente dicho medio de accionamiento. Además, dicho medio de accionamiento comprende un cuerpo rígido conformado para cooperar con las paredes de dicha cavidad con el fin de permitir una libertad restringida del eje flotante con respecto al eje de dicho rotor. El eje flotante permite desplazar el eje del sistema de bombeo para minimizar o incluso eliminar todas las tensiones ejercidas por el eje de la bomba sobre el eje de bombeo teórico del casete.
Medio de amortiguamiento de los picos de presión:
Un undécimo aspecto de la divulgación no incluido en la invención reivindicada en este documento se refiere a un medio para amortiguar picos de presión.
La cantidad de un fluido bombeado puede verse influenciada por los elementos constitutivos del sistema. Estos elementos pueden ser el mecanismo de bombeo, el mecanismo de válvula, los medios de alimentación de líquido (tubos, depósitos, ...). En particular, el mecanismo de bombeo de una bomba peristáltica puede provocar variaciones de presión. Por lo tanto, se crea una onda de presión y la misma se propaga por el trayecto o trayectos fluídicos cada vez que los rodillos entran en contacto con el tubo flexible. Esta propagación es atenuada o potenciada por varios factores tales como: el tipo de líquido, la longitud del trayecto fluídico, las restricciones, el tipo de materiales en el sistema, la cantidad de líquido suministrada por el mecanismo de bombeo, el tipo de bomba, las características de sus componentes (tubo flexible, ...), la presión aguas abajo de la bomba, ...
Una de las mejoras del sistema (no incluido en la invención reivindicada en el presente documento) permite reducir la amplitud de los picos de presión así como su influencia sobre la cantidad bombeada. Esta reducción se consigue mediante la adición, al trayecto fluídico, de un medio diseñado para absorber los picos de presión.
Otra de las ventajas de esta reducción de los picos es también la de obtener una presión más constante lo que aumenta el confort del paciente. En este modo de realización, el amortiguamiento de los picos puede tener lugar aguas abajo de la bomba durante una inyección en el paciente y aguas arriba cuando la bomba retira un fluido procedente del paciente (en particular durante la diálisis peritoneal).
Este medio amortiguador puede ser una cavidad llena de un fluido comprimible, tal como el aire. Este medio amortiguador puede ser un elemento flexible que se deforma por los picos de presión y vuelve a un estado de equilibrio. Este elemento flexible puede ser, por ejemplo, una membrana polimérica en la pared del trayecto fluídico.
Lista de figuras
La descripción se entenderá mejor a continuación por medio de algunos ejemplos ilustrados.
La figura 1 representa esquemáticamente el sistema de tratamiento de sangre dado a conocer en el presente documento pero no incluido en la invención reivindicada en este documento
La figura 2 esquematiza el uso del casete aplicando un tratamiento de ultrafiltración continua lenta
La figura 3 esquematiza el uso del casete aplicando un tratamiento de hemofiltración venovenosa continua La figura 4 esquematiza el uso del casete aplicando un tratamiento de hemodiálisis venovenosa continua La figura 5 esquematiza el uso del casete aplicando un tratamiento de hemodiafiltración venovenosa continua La figura 6 esquematiza el uso del casete aplicando un tratamiento de intercambios de plasma
La figura 7 esquematiza el uso del casete aplicando un tratamiento de hemoperfusión
La figura 8 esquematiza el sistema con varios medios de alimentación de líquido.
La figura 9 esquematiza el sistema con una recirculación del segundo trayecto fluídico y rechazo
La figura 10 esquematiza el sistema con el sensor de referencia
La figura 11 muestra el cuerpo rígido del casete que incluye un trayecto fluídico y su canal para la medición de presión.
La figura 12 muestra el cuerpo del casete y la membrana que llega a cubrir la zona de medición
Las figuras 13 y 13' esquematizan la ubicación del sensor segregado de un trayecto fluídico
La figura 14 muestra una vista explosionada del accionador lineal
La figura 15 muestra una vista en sección en la que la válvula está acoplada al tetón/pistón
La figura 16 muestra dos vistas detalladas del pistón
La figura 17 expone dos vistas en sección recortada parcial del pistón en la tercera posición, válvula (no representada) desacoplada
La figura 18 expone dos vistas sección recortada parcial del pistón en la primera posición, válvula acoplada (no representada)
La figura 19 muestra dos vistas sección recortada parcial del pistón moviéndose de la primera a la segunda posición, válvula acoplada (no representada)
La figura 20 muestra el pistón en la segunda posición, válvula acoplada (no representada)
La figura 21 muestra el pistón en la segunda posición que pasa instantáneamente a la primera posición, válvula acoplada (no representada)
Las figuras 17', 18', 19', 20' y 21' ilustran la cooperación entre la rampa y el medio de soporte accionado por el motor (no representado)
La figura 22 muestra una vista explosionada del dispositivo de accionamiento de la bomba peristáltica
La figura 23 muestra una vista en sección del dispositivo de accionamiento de la bomba peristáltica
La figura 24 muestra en un gráfico picos de presión provocados por una bomba
Las figuras 25 y 26 muestran dos diseños diferentes del medio de amortiguamiento
La figura 27 esquematiza un modo de realización mínimo (no incluido en la invención reivindicada en este documento) del sistema de tratamiento de la sangre
Las figuras 28 y 29 esquematizan modos de realización más compleja (no incluidos en la invención reivindicada en este documento) del sistema de tratamiento de la sangre
La figura 31 esquematiza el uso de la bomba adicional para la distribución del fluido
Las figuras 32 y 32' ilustran el uso de un accionador lineal
La figura 33 representa 3 gráficos utilizados por un sistema de mando de accionador
Referencias numéricas utilizadas en las figuras
1 Paciente
2 Casete
2' Casete que incluye las bombas
3 Medio de filtración de la sangre
4 Medio de calentamiento
5 Tubo de salida procedente del paciente
6 Tubo de entrada hacia el paciente
7 Elemento de seguridad
8 Entrada de la sangre en el filtro
9 Entrada de dializado en el filtro
10 Salida de filtrado procedente del filtro
11 Salida de sangre procedente del filtro
12 Membrana del filtro
13 Medio de ajuste de flujo
14 Sistema de tratamiento de la sangre
15 Sensor volumétrico del tercer trayecto fluídico
16 Sensor volumétrico de referencia
17 Sensor volumétrico del primer trayecto fluídico
100 Sistema de distribución de fluido
101 Zona de medición
102 Canal
103 T rayecto fluídico
104 Membrana
105 Cuerpo rígido del casete
106 Abertura
107 Sensor de presión
108 Filtro hidrófobo
200 Accionador lineal
201 Motor de CC con reductor
202 Carcasa rígida
203 Ranura en la carcasa rígida
204 Sensor
205 Medio de compresión
206 Imán
207 Pistón
Eje del motor
Eje transversal
Elemento de unión del pistón al tetón
Tetón
Válvula
Asiento de válvula
Rampa
Umbral en la parte superior de la rampa
Medios de guía
Extremo distal del pistón
Extremo proximal del pistón
Paso
Dirección 1
Dirección 2
Dispositivo de accionamiento
Eje flotante
Tapa
Medio de accionamiento
Cuerpo del medio de accionamiento
Eje longitudinal
Eje perpendicular
Tornillo de fijación
Elementos duros
y 309’ paredes interiores de la cavidad
Rotor / motor
Base
Elemento de cooperación
Cavidad
' Segunda cavidad
Rodillo
Eje del rodillo
Parte rígida
Parte flexible
Curva de presión
Curva de la presión media
Membrana flexible
404 Pared del trayecto fluídico
405 Fluido comprimible (ejemplo gas)
406 Fluido
500 Paciente
501 1a cámara
5022a cámara
5033a cámara
5044a cámara
5055a cámara
5066a cámara
507 1a bomba
5082a bomba
5093a bomba
5104a bomba (opcional)
511 5a bomba (opcional)
5126a bomba (opcional)
513 Filtro
514 Primeros medios de alimentación de fluido
515 Segundos medios de alimentación de fluido
516 Terceros medios de alimentación de fluido
517 Medios de recuperación de fluido
518 Sensor de presión
519 Medios de obturación (por ejemplo, válvula)
520 Medios de restricción del flujo o de obturación
521 Sensor
522 Medios de calentamiento
600 Paciente
601 Casete
602 Máquina de diálisis / caja
603 Medios de alimentación de fluido
604 Medios de recuperación de fluido
605 Procesador
606 Sensores
607 Accionadores (bomba, válvula,...)
608 Pantalla
609 Medio de adquisición y/u otros, por ejemplo medios de alimentación de energía 610 Memoria
700 Sistema de distribución de fluido
701 Trayecto fluídico principal
702 Bomba de precisión
703 Bolsa flexible (p. ej., bolsa de calentamiento flexible)
704 y 704' Trayecto fluídico secundario
705 Válvula
706 Sensor de presión
707 Bomba adicional
708 Procesador
800 Sistema de mando
801 Parte móvil del accionador
802 Elemento 1 del sensor
803 Elemento 2 del sensor
804 Parte fija del accionador
805 Elemento de mando (procesador y/u otro elemento)
C1 Primera cámara de distribución
C1.1 Cámara de conexión suplementaria
C1.2 Cámara de distribución suplementaria
C2 Primera cámara de conexión
C3 Segunda cámara de conexión
C4 Tercera cámara de conexión
C5 Cuarta cámara de conexión
C6 Quinta cámara de conexión
C7 Segunda cámara de distribución
C8 Sexta cámara de conexión
C9 Séptima cámara de conexión
F1 Primer medio de alimentación de líquido
F2 Segundo medio de alimentación de líquido
F3 Tercer medio de alimentación de líquido
F4 Medio de recuperación del filtrado
F5 Medio de recuperación de la sangre o muestreo
FI1 Fluido 1
FI2 Fluido 2
FI3 Fluido 3
P1 Bomba del segundo trayecto fluídico (Sangre) P2 Bomba principal del tercer trayecto fluídico (dializado o sustitución)
P2' Bomba adicional del tercer trayecto fluídico
P3 Bomba del primer trayecto fluídico (Filtrado)
P4 Bomba del segundo medio de alimentación de líquido
P5 bomba del tercer medio de alimentación de líquido
VI Canal de entrada de sangre en la tercera cámara de conexión
V1' Canal de entrada del segundo medio de alimentación de líquido en la tercera cámara de conexión
V1" Canal de entrada de sangre a la tercera cámara de conexión desde la segunda cámara de conexión
V2 Canal de salida de sangre en la tercera cámara de conexión
V3 Canal de entrada de sangre en la primera cámara de conexión
V4 Canal de salida de sangre en la primera cámara de conexión
V5 Canal de entrada del dializado o producto de sustitución (predilución) en la primera cámara de conexión V5' Canal de salida del dializado o producto de sustitución (predilución) desde la cámara de distribución adicional (C1.2) a la primera cámara de conexión
V6 Canal de salida del dializado o producto de sustitución (predilución) desde la primera cámara de distribución a la primera cámara de conexión
V6' Canal de salida del dializado o producto de sustitución desde la primera cámara de distribución a la cámara de distribución suplementaria (C1.2)
V7 Canal de salida de dializado o producto de sustitución desde la primera cámara de distribución al filtro
V7' Canal de salida del dializado o producto de sustitución desde la primera cámara de distribución a la cámara de conexión suplementaria (C1.1)
V7" Canal de salida de dializado o producto de sustitución desde la cámara de conexión suplementaria (C1.1) al filtro V7’’’ Canal de salida de dializado o producto de sustitución desde la cámara de distribución suplementaria (C1.2) a la cámara de conexión suplementaria (C1.1)
V8 Canal de salida del dializado o producto de sustitución (postdilución) desde la primera cámara de distribución a la segunda cámara de conexión
V9 Canal de entrada del dializado o producto de sustitución en la primera cámara de distribución
V10 Canal de salida de sangre al paciente
V10' Canal de salida de sangre a la tercera cámara de conexión
V10" Canal de salida de sangre a un medio de recuperación
V II Canal de entrada de sangre en la segunda cámara de conexión desde el filtro
V12 Canal de entrada de dializado o producto de sustitución (postdilución) procedente de la primera cámara de distribución
V12' Canal de entrada del tercer medio de alimentación de líquido en la segunda cámara de conexión
V13 Canal de salida de dializado o producto de sustitución
V14 y V14' Canal de entrada del dializado o producto de sustitución del primer medio de alimentación
V15 Canal de salida de filtrado de la segunda cámara de distribución a la sexta cámara de conexión
V16 Canal de salida de filtrado de la segunda cámara de distribución a la séptima cámara de conexión
V17 Canal de entrada en la séptima cámara de conexión procedente del sensor volumétrico de referencia V18 Canal de salida del volumen a medir
V19 Canal de entrada en la sexta cámara de conexión para el volumen a medir (dializado)
V20 Canal de entrada en la sexta cámara de conexión para el volumen a medir (filtrado)
Descripción detallada
En este documento, la descripción detallada consta de modos de realización de dispositivos, sistemas y métodos presentados a modo de ilustración. La siguiente descripción detallada, por lo tanto, no debe tomarse en un sentido limitativo.
A menos que se indique lo contrario, los términos científicos y técnicos utilizados en este documento tienen los significados comúnmente utilizados por los expertos en la materia. Las definiciones proporcionadas en este documento se mencionan para facilitar la comprensión de los términos de uso frecuente.
Las indicaciones de dirección utilizadas en la descripción y las reivindicaciones, como "arriba", "abajo", "izquierda", "derecha", "superior", "inferior" y otras direcciones u orientaciones, se mencionan para brindar mayor claridad con referencia a las figuras.
Los verbos "tener", "comprender", "incluir" o equivalentes se usan en este documento en un sentido amplio y significan de manera general "incluye, aunque sin carácter limitativo,".
El término "o" generalmente se usa en un sentido amplio que incluye "y/o" a menos que el contexto indique claramente lo contrario.
En este documento, un canal puede definirse como un conducto de paso hueco y alargado, que permite el paso de un líquido y/o un gas de un lugar a otro. Puede adoptar la forma de un tubo flexible, una tubería o una cavidad dentro de un casete. Algunos canales tienen válvulas que pueden ser accionadas por un accionador lineal controlado por un controlador para cerrar o abrir el canal. Sin accionamiento, dichas válvulas pueden cerrarse. Una cámara puede ser una cavidad o un canal que tenga varias entradas y/o salidas o puede adoptar la forma de una simple intersección de dos canales. Cada cámara tiene una entrada llamada canal de entrada y una salida llamada canal de salida.
Principio de un sistema de tratamiento de sangre
El modo de realización que se muestra esquemáticamente en la figura 27 es un modo de realización simplificado no incluido en la invención reivindicada en este documento. El sistema de tratamiento incluye tres bombas (507, 508, 509), tres trayectos fluídicos y un medio de filtración o filtro (513). El primer trayecto fluídico parte del medio de filtrado (513), hasta el depósito (517) también llamado medio de recuperación de fluido. El fluido que fluye a través del primer trayecto fluídico se llama filtrado. El segundo trayecto fluídico parte del paciente, pasa a través del filtro (513) y regresa al paciente (500). El fluido que fluye a través del segundo trayecto fluídico es la sangre del paciente. El tercer trayecto fluídico es alimentado por un fluido generalmente llamado dializado (aunque la divulgación no se limita a este fluido) que fluye desde el primer medio de alimentación de fluido también llamado depósito de dializado (514). El dializado fluye inicialmente por el tercer trayecto fluídico y a continuación fluye por uno o varios trayectos fluídicos secundarios (en forma diluida o transformada). El dializado (u otro fluido del tercer trayecto fluídico) puede:
- Mezclarse con la sangre:
o Antes del filtro (513) para realizar una predilución, y/o,
- Después del filtro (513) para realizar una postdilución, y/o
- Alimentar el filtro (513).
Para permitir estas diferentes soluciones y por tanto realizar cualquier técnica de tratamiento de diálisis, el sistema necesita tres cámaras (501,502, 503). La segunda cámara (502), también denominada cámara de distribución, permite dirigir el dializado hacia el filtro (513), la primera cámara (501) para realizar una predilución y/o la segunda cámara (502) para realizar una postdilución. Las cámaras primera y tercera (501,503) también pueden denominarse cámara de conexión. Las cámaras primera y tercera (501, 503) permiten que el dializado se mezcle con sangre, es decir, las cámaras primera y tercera (501, 503) permiten que el fluido del tercer trayecto fluídico fluya por el segundo trayecto fluídico. Los canales que conectan las cámaras entre sí o con el filtro pueden incluir válvulas (519) y/o un medio de restricción del flujo o de obturación (520).
La figura 28 esquematiza un sistema más complejo al añadir nuevos elementos opcionales. Pueden ser por ejemplo:
- Un nuevo medio de alimentación (515) que puede contener, por ejemplo, un anticoagulante. Este fluido puede estar contenido en un depósito (515) y ser impulsado por una bomba (510) o por ingravidez. Este medio de alimentación puede ser una jeringa, y/o
- Otro medio de alimentación (516) que puede contener, por ejemplo, un agente inhibidor del anticoagulante. Este fluido puede estar contenido en un depósito (516) y ser impulsado por una bomba (512) o por ingravidez. Este medio de alimentación puede ser una jeringa, y/o
- Un nuevo canal que permite conectar la tercera cámara (503) (la que normalmente se utiliza para la postdilución) - o a otra cámara (situada aguas abajo de la tercera cámara) - a la primera cámara (501) (la que normalmente se utiliza para la predilución) - o a otra cámara (504) (situada aguas arriba de la primera cámara) -, este nuevo canal puede incluir una válvula controlada por un controlador. Permite que el fluido contenido en el segundo trayecto fluídico circule en bucle para no estancarse en los canales, y/o
- Otro canal que permite conectar la tercera cámara (503) con el medio de recuperación de fluido (517). Este canal puede incluir una válvula. Puede permitir por ejemplo el cebado del sistema o desechar una parte del fluido que fluye por el segundo trayecto fluídico, y/o
- Un medio de calentamiento (522)
En la figura 29 se da a conocer otro modo de realización (no incluido en la invención reivindicada en este documento). Este modo de realización puede incluir al menos un sensor de presión (518) - ubicado en o cerca de las cámaras (504, 501,502, 503), del filtro (513) y/o del medio de alimentación (515, 516, 514) - y/o una bomba adicional (511) (en lugar del limitador de flujo (520)) en el tercer trayecto fluídico entre la cámara de distribución (502) y la cámara de conexión (501). El sistema puede comprender además un sistema de calibración que puede comprender un sensor común a los trayectos fluídicos primero y tercero. Este sistema de calibración incluye dos canales suplementarios que permiten que los fluidos contenidos en los trayectos fluídicos primero y tercero fluyan a una sexta cámara (506). Esta sexta cámara (506) comprende, en su interior o conectado a ella, un sensor que permite calibrar elementos (sensores y/o bomba) de la primera y tercera cámara para que se calibren de forma idéntica.
La figura 30 da a conocer un sistema de tratamiento como se ha descrito anteriormente. Este sistema incluye además un casete (601) que permite garantizar las funciones de distribución de fluidos. Este casete (601) está conectado a depósitos (603, 604) y coopera con un dispositivo (602). El dispositivo (602) denominado máquina de diálisis puede ser reutilizable mientras que el casete (601) puede ser desechable. El dispositivo (602) puede comprender un procesador (605), al menos un sensor (606) adaptado para cooperar con el casete (601), al menos un accionador (607) (por ejemplo, bomba o medio de mando) adaptado para cooperar con el casete (601), una pantalla (608), al menos un medio de adquisición y/u otros como una batería (609) y/o una memoria (610).
Modos de realización de casetes de acuerdo con el principio operativo descrito anteriormente
De acuerdo con la figura 1, el presente documento da a conocer un sistema (14) que permite realizar un tratamiento de la sangre de un paciente y que comprende un medio de filtración de la sangre (3), al menos un medio de alimentación de líquido (F1), dos tubos de paciente, un tubo de salida (5) que extrae la sangre a tratar y un tubo de entrada (6) que reinyecta la sangre tratada en dicho paciente, un medio de recuperación del filtrado (F4), al menos tres bombas de fluido (P1, P2, P3) , un casete (2, 2') compuesto por canales y válvulas para dirigir los fluidos. Dicho casete (2, 2') comprende al menos una cámara de distribución (C1, C1.2, C7) que comprende un único canal de entrada y al menos dos canales de salida. Dicho sistema de tratamiento (14) comprende un controlador que controla la abertura y el cierre de dichas válvulas según el tratamiento deseado.
Dicho sistema de tratamiento (14) comprende además un primer trayecto fluídico, que conecta dicho medio de filtración de la sangre (3) al medio de recuperación del filtrado (F4), compuesto por una serie de canales y por una bomba dedicada (P3); un segundo trayecto fluídico dedicado a la circulación de la sangre, que comprende una serie de canales, dicho medio de filtración de la sangre (3), dichos tubos de paciente (5, 6) y una bomba dedicada (P1); un tercer trayecto fluídico compuesto por un medio de alimentación de líquido (F1), al menos una bomba dedicada (P2), una serie de canales, un medio de calentamiento (4) y al menos una cámara de distribución (C1, C1.2).
Ventajosamente, dicha cámara de distribución (C1) comprende al menos tres canales de salida (independientes) conectados directa o indirectamente:
• Al segundo trayecto fluídico aguas arriba de dicho medio de filtración de la sangre (3),
• Al segundo trayecto fluídico aguas abajo de dicho medio de filtración de la sangre (3),
• A dicho medio de filtración de la sangre (3)
Dicho casete puede comprender además al menos un medio de regulación de flujo diseñado para controlar la cantidad de líquido del tercer trayecto fluídico que fluye por al menos uno de dichos canales de salida de dicha cámara de distribución (C1). Además, dicho al menos un medio de regulación de flujo está controlado por dicho controlador que puede incluir el procesador (605).
Dicho casete (2') también puede contener las bombas y/u otros elementos.
El sistema de tratamiento comprende además, en el tercer trayecto fluídico, un medio de ajuste de flujo (13, P2') situado entre dicha cámara de distribución (C1) y dicha primera cámara de conexión (C2).
En un modo de realización no incluido en la invención reivindicada en este documento, el tercer trayecto fluídico consta de una bomba adicional (P2') en el tercer trayecto fluídico, situado entre la cámara de distribución (C1) y dicha primera cámara de conexión (C2). Dicha bomba adicional (P2') cumple la función total o parcial de medio de ajuste de flujo. El propósito del medio de ajuste de flujo es controlar el flujo del fluido que pasa desde la cámara de distribución (C1) a la cámara de conexión (C2). El medio de ajuste permite así distribuir la cantidad de fluido en la cámara de conexión (C2) y al menos otra cámara de conexión o el medio de filtración de la sangre (3).
En un modo de realización no incluido en la invención reivindicada en este documento, se pueden colocar uno o varios medios de ajuste de flujo (también llamado limitador de flujo) entre cualquier cámara o elemento (por ejemplo, medio de filtración de la sangre (3)). Un medio de ajuste de flujo (13) puede ser una bomba, una válvula proporcional y/o un conjunto de canales de válvula dedicada y de diferentes diámetros, ... Se puede añadir una válvula suplementaria de seguridad aguas arriba o aguas abajo del medio de ajuste de flujo (13 - 520). Un medio de ajuste de flujo permite un flujo del 0% al 100% del fluido en un momento dado o durante un tiempo dado a través de dicho medio de flujo. En otras palabras, el flujo de un fluido proveniente de al menos un medio de alimentación de líquido puede distribuirse en los diferentes canales según las necesidades del tratamiento.
En un modo de realización no incluido en la invención reivindicada en este documento, el sistema de tratamiento (14) comprende un segundo medio de alimentación (F2 - 515) de líquido ubicado en el tubo de salida del paciente (5) o en el casete (2, 2' - 601). Dicho segundo medio de alimentación puede contener un anticoagulante tal como citrato, heparina, danaparoide de sodio u otros.
En un modo de realización no incluido en la invención reivindicada en este documento, dicho sistema (14) comprende un tercer medio de alimentación de líquido (F3 - 516) ubicado en el tubo de entrada (6) del paciente o en el casete (2, 2' - 601). Dicho medio de alimentación de líquido puede contener calcio o un agente que inhibe el anticoagulante.
En el tubo de entrada del paciente (6) y/o en el casete (2, 2' - 601), el sistema comprende al menos un elemento de seguridad (7) que permite detectar las burbujas de aire en el segundo trayecto fluídico y/o detener la circulación de la sangre y/o un medio para capturar dichas burbujas de aire.
Ubicación del medio de calentamiento y/o utilización de dos bombas en el tercer trayecto fluídico:
De acuerdo con el principio de funcionamiento dado a conocer en la figura 31, para que sea eficaz, el sistema de distribución de fluido (ya sea para un casete como se describe en el presente documento o para otro sistema de distribución) puede incluir una bomba de precisión (702), un medio de alimentación de fluido, una bolsa flexible (703) y una bomba adicional (707) de distribución. El sistema comprende además un trayecto fluídico principal (701) que se divide en al menos dos trayectos fluídicos secundarios (704, 704') y distintos. La bomba de precisión (702) y la bolsa flexible (703) están posicionadas en el trayecto fluídico principal (701), estando la bolsa flexible posicionada aguas abajo de dicha bomba. Así, todo el fluido bombeado se conoce con precisión y puede almacenarse al menos parcialmente, al menos temporalmente, en la bolsa flexible. La bomba adicional (707) se posiciona en uno de los trayectos fluídico secundarios (704). El otro trayecto fluídico secundario (704') puede incluir una válvula (705). En un modo de realización no incluido en la invención reivindicada en este documento, al menos un trayecto fluídico incluye un sensor de presión (706) posicionado aguas abajo de la bomba de precisión (702). Dicho sensor de presión (706) se puede posicionar en el trayecto fluídico secundario (704) que incluye la bomba adicional (707) y aguas arriba de la bomba adicional. La bolsa flexible (703) puede ser un medio de calentamiento.
Dado que determinadas técnicas de depuración extrarrenal continua requieren calentar el dializado y/o líquido de sustitución durante su inyección, dicho medio de calentamiento (4) puede estar situado en distintos lugares del tercer trayecto fluídico. En un modo de realización no incluido en la invención reivindicada en este documento, el casete dispone de un medio de calentamiento (4) en el interior de la cámara de distribución (C1) o aguas arriba de esta última.
En un modo de realización no incluido en la invención reivindicada en este documento según el principio descrito anteriormente, el medio de calentamiento (4) es una bolsa flexible, situada entre la bomba principal (P2) de dicho tercer trayecto fluídico y dicha cámara de distribución (C1) lo que permite crear una presión positiva constante en dicha bolsa (4). La bolsa de calentamiento es alimentada continuamente por la bomba (P2) lo que permite, entre otras cosas, garantizar un buen control del calentamiento del líquido del tercer trayecto fluídico. A continuación, dicha bolsa (4) se conecta directamente al canal de entrada (V9) de la cámara de distribución (C1).
Según esta configuración, todo el líquido inyectado pasa por una sola bomba (P2). La bomba de predilución (P2') (también llamada bomba adicional) solo distribuye el líquido antes y/o después del filtro. Por lo tanto, solo se requiere una bomba de precisión. La bomba (P2) es la bomba de precisión y permite conocer la cantidad de fluido bombeado. La bomba adicional simplemente permite la distribución entre la predilución (antes del filtro) y la postdilución (después del filtro). Las bombas se utilizan de la siguiente manera:
- Si sólo se programa la postdilución: la bomba de predilución (P2') se detiene y todo el líquido se inyectará después del filtro (3). La válvula de postdilución (V8) está abierta. La válvula de predilución (V5) se puede cerrar.
- Si solo se programa la predilución: la bomba de postdilución (P2) suministra el volumen de sustitución. La válvula de postdilución (V8) impide el paso de líquido después del filtro. La bomba de predilución (P2') también permite regular el fluido para evitar que la presión en el medio de calentamiento (4) se vuelva negativa.
- Si se programan la predilución y la postdilución: la bomba principal (P2) suministra todo el volumen de sustitución requerido (pre y post). La válvula de postdilución (V8) está abierta. La bomba de predilución (P2’) saca una parte del líquido para inyectarlo antes del filtro (3). Si existe un error de precisión en la distribución previa y posterior a la inyección, su gravedad es limitada ya que el volumen se inyecta al paciente de todos modos.
Uso del casete según los diferentes tratamientos:
- Ultrafiltración continua lenta (SCUF):
La figura 2 representa el uso del casete aplicando un tratamiento de ultrafiltración continua lenta. Esta técnica se utiliza para eliminar una sobrecarga de líquido gracias al principio de convección.
Así, el controlador solo abre la válvula V1 del segundo trayecto fluídico y cierra las válvulas V5, V7 y V8 del tercer trayecto fluídico. Las bombas P1 y P3 funcionan mientras que P2 y P2' no funcionan.
- Hemofiltración venovenosa continua (CVVH):
La figura 3 representa el uso del casete aplicando un tratamiento de hemofiltración venovenosa continua. Esta técnica se utiliza para obtener la retirada de sustancias disueltas gracias al principio de convección. Se inyecta una solución de sustitución en el circuito antes (predilución) y/o después (postdilución) del medio de filtración (3).
Así, el controlador abre las válvulas V1 del segundo trayecto fluídico y V5 y/o V8 del tercer trayecto fluídico y se cierra la válvula V7. Las bombas P1, P2 (opcionalmente P2') y P3 funcionan.
- Hemodiálisis venovenosa continua (CVVHD):
La figura 4 representa el uso del casete aplicando un tratamiento de hemodiálisis venovenosa continua. Esta técnica se utiliza para obtener la retirada de sustancias disueltas (moléculas pequeñas: urea, creatina, K, etc.) y obtener un balance hídrico por el principio de difusión. El dializado se inyecta en el medio de filtración (3).
Así, el controlador abre las válvulas V1 del segundo trayecto fluídico y V7 del tercer trayecto fluídico y las válvulas V5 y V8 quedan cerradas. Las bombas P1, P2 y P3 funcionan.
- Hemodiafiltración venovenosa continua (CVVHDF):
La figura 5 representa el uso del casete aplicando un tratamiento de hemodiafiltración venovenosa continua. Esta técnica se utiliza para obtener la retirada de sustancias disueltas (moléculas pequeñas o medianas) gracias a los principios de difusión y convección. El dializado y/o una solución de sustitución se inyectan en el medio de filtración (3) y en la sangre después del medio de filtración (3).
Así, el controlador abre la válvula V1 del segundo trayecto fluídico así como las válvulas V7 y V8 del tercer trayecto fluídico. La válvula V5 permanece cerrada. Las bombas P1, P2 y P3 están funcionando. En este modo de realización, los canales de salida V7 y V8 son válvulas proporcionales u otro medio para controlar el flujo que pasa a través de estas válvulas.
En otro modo de realización (no incluido en la invención reivindicada en este documento) expuesto en la figura 5', el casete comprende una cámara de distribución suplementaria (C1.2) y una cámara de conexión suplementaria (C1.1). Dicha cámara de distribución suplementaria (C1.2) es alimentada directamente por la bomba adicional (P2'). Dicha cámara de distribución suplementaria (C1.2) permite distribuir el dializado o producto de sustitución bien a la primera cámara de conexión (C2) para la predilución o bien a dicha cámara de conexión suplementaria (C1.1). Dicha cámara de conexión suplementaria (C1.1) también es alimentada con dializado o producto de sustitución por la primera cámara de distribución (C1) gracias al canal de salida con válvula dedicada (V7'). Dicha cámara de conexión suplementaria (C1.1) también dispone de un canal de salida (V7") que está conectado al filtro (3). La ventaja de tal disposición es aumentar la precisión de las cantidades inyectadas en el filtro y en la segunda cámara de conexión para la postdilución o en el filtro y en la primera cámara de conexión para la predilución. Así, la bomba adicional (P2') permite distribuir con precisión las cantidades de fluido a distribuir. En este modo de realización, para un tratamiento de hemodiafiltración venovenosa continua, las válvulas V1, V8 y V7" están abiertas.
- Intercambios plasmáticos (TPE):
La figura 6 representa el uso del casete aplicando un tratamiento de intercambios plasmáticos. Esta técnica permite intercambios plasmáticos por filtración de membrana. Se inyecta una solución de sustitución para sustituir el plasma extraído.
Así, el controlador abre la válvula V1 del segundo trayecto fluídico así como la válvula V8 del tercer trayecto fluídico. Las válvulas V5 y V7 permanecen cerradas. Las bombas P1, P2 y P3 están funcionando. F2 y F3 pueden suministrar su fluido al segundo trayecto fluídico.
- Hemoperfusión:
La figura 7 representa el uso del casete aplicando un tratamiento de hemoperfusión. Esta técnica se utiliza para eliminar las sustancias tóxicas de la sangre de un paciente, donde el medio de filtración contiene una sustancia absorbente. Se inyecta una solución de sustitución para sustituir el plasma extraído.
Así, el controlador abre la válvula V1 del segundo trayecto fluídico así como la válvula V8 del tercer trayecto fluídico. Las válvulas V5 y V7 permanecen cerradas. Las bombas P1 y P2 funcionan, la bomba P3 no funciona. f2 y F3 pueden suministrar su fluido al segundo trayecto fluídico.
Sistema que dispone de varios medios de alimentación de líquido
Cuando un trayecto fluídico (proveniente por ejemplo de un medio de alimentación de líquido suplementario) se conecta a otro trayecto fluídico, el casete puede comprender una cámara de conexión que permita la intersección de dichos dos trayectos fluídicos.
En un modo de realización no incluido en la invención reivindicada en este documento descrito en la figura 8, el casete comprende:
- Una tercera cámara de conexión (C4) que comprende un canal de entrada (V1'), un canal de entrada de válvula dedicada (V1) y un canal de salida (V2). Esta cámara de conexión introduce un fluido contenido en un segundo medio de alimentación de líquido (F2) en el trayecto fluídico de la sangre (segundo trayecto fluídico), dicho segundo medio de alimentación de líquido (F2) puede contener un agente anticoagulante, y/o
- Un tercer canal de entrada (V12') en la segunda cámara de conexión (C3). El tercer canal de entrada (V12') permite inyectar un fluido contenido en un tercer medio de alimentación de líquido (F3) en el trayecto fluídico de la sangre (segundo trayecto fluídico), dicho tercer medio de alimentación de líquido (F3) puede contener un agente que inhibe el anticoagulante, y/o
- Una cuarta cámara de conexión (C5) que comprende al menos dos canales de entrada (V14, V14') con válvula dedicada que permite tener al menos dos fluidos diferentes o similares en el tercer trayecto fluídico, por ejemplo dializado en una bolsa y un producto de sustitución en otra.
Circulación sin interrupción, vaciado y cebado del segundo y/o el tercer trayecto fluídico:
En un modo de realización no incluido en la invención reivindicada en este documento descrito en la figura 9, la segunda cámara de conexión (C3) comprende:
- Un canal de entrada (V11) del segundo trayecto fluídico conectado al medio de filtración (3)
- Un canal de entrada (V12) del tercer trayecto fluídico conectado a la cámara de distribución (C1)
- Tres canales de salida con válvula dedicada (V10, V10', V10"), el primero conectado al tubo de entrada de paciente (6), el segundo conectado a un canal de entrada de la segunda cámara de conexión (C4) y el tercero conectado o bien a un medio de recuperación (F5), o bien directa o indirectamente al medio de recuperación del filtrado (C6).
Este modo de realización permite por ejemplo:
- En caso de problema, el controlador puede cerrar la válvula V10 para evitar, por ejemplo, inyectar al paciente una burbuja de aire u otro elemento que pueda poner en peligro la vida del paciente. En este caso, la sangre que queda en el casete y el filtro corre el riesgo de coagularse. Por lo tanto, es una exigencia que la sangre no se estanque en el casete ni en el filtro. Así, P1 continúa funcionando de manera que extrae sangre de la segunda cámara de conexión para hacer que la sangre circule en bucle entre la primera, la segunda cámara de conexión y el filtro. V10' y/ó V1" están abiertos mientras que V1, V10 y V10" están cerrados.
- Realizar extracciones de la sangre con la válvula V10",
- Efectuar el inicio del tratamiento vaciando el sistema de aire,
- Enjuagar el segundo trayecto fluídico con el fluido del tercer trayecto fluídico,
- Eliminar la totalidad o parte del fluido contenido en el segundo y/o el tercer trayecto fluídico.
Medios y método para calibrar las bombas y/o sensores del primer y el tercer trayecto fluídico:
Algunas técnicas de depuración extrarrenal continua requieren un conocimiento preciso de la cantidad de volumen inyectado y retirado a través del tercer y el primer trayecto fluídico respectivamente. El sistema de tratamiento puede incluir bombas peristálticas. Este tipo de bomba puede experimentar alguna imprecisión. Así, según la figura 10, para conocer con precisión la cantidad de volumen añadido y retirado, el sistema de distribución comprende al menos dos sensores de volumen que permiten medir los volúmenes del tercer y primer trayectos fluídicos.
El primer sensor (15) está incluido en el tercer trayecto fluídico entre la cámara de distribución (C1) y la bomba principal (P2) y mide el volumen inyectado proveniente del primer medio de alimentación de líquido (F1, F1'). El sensor (15) se puede ubicar después del medio de calentamiento (4). El segundo sensor (17) se coloca en el primer trayecto fluídico aguas abajo de la bomba y antes de cualquier otra cámara. Dicho segundo sensor (17) mide el volumen del filtrado retirado. Para evitar cualquier riesgo de contaminación, los dos sensores se pueden ubicar en el casete.
En un modo de realización no incluido en la invención reivindicada en el presente documento, el sistema de tratamiento comprende:
- Un tercer sensor de volumen (16) que permite comparar los volúmenes medidos por los dos sensores de volumen anteriores (15, 17), dicho sensor también se denomina sensor de referencia,
- Un medio de extracción de los fluidos procedentes del primer y tercer trayecto fluídico. Dicho medio de extracción comprende una sexta cámara de conexión (C8) que dispone de un canal de salida conectado directamente a dicho tercer sensor (16) y de dos canales de entrada (V19, V20) conectados respectivamente a:
o un canal de salida con válvula dedicada (V21) ubicado en la primera cámara de distribución,
o Un canal de salida con válvula dedicada (V15) ubicado en la segunda cámara de distribución
- Opcionalmente, una séptima cámara de conexión (C9) que permite que los sensores de referencia (16) rechacen los líquidos medidos hacia el medio de recuperación del filtrado (F4).
Para evitar cualquier riesgo de contaminación, dicho tercer sensor se puede ubicar en el casete.
El método incluye las siguientes etapas:
- Calibración del volumen inyectado:
o Abertura de la válvula (V21) y cierre de las otras válvulas,
o Accionamiento de la bomba principal (P2) del tercer trayecto fluídico,
o Medición del volumen bombeado por dicha bomba (P2) a través de dicho primer sensor (15) de dicho tercer trayecto fluídico,
o Medición de dicho volumen bombeado a través del sensor de referencia (16),
o Comparación de las dos mediciones,
o Calibración del primer sensor (15) y/o de la bomba (P2).
- Calibración del volumen retirado:
o Abertura de la válvula (V15) y cierre de las otras válvulas,
o Accionamiento de la bomba (P3) del filtrado del primer trayecto fluídico,
o Medición del volumen bombeado por dicha bomba (P3) a través de dicho segundo sensor (17) de dicho primer trayecto fluídico,
o Medición de dicho volumen bombeado a través del sensor de referencia (16),
o Comparación de las dos mediciones,
o Calibración del primer sensor (15) y/o de la bomba (P2).
Estas etapas se pueden realizar durante el cebado y/o durante el tratamiento.
Los sensores primero y segundo (15, 17) se ajustan a un sensor común llamado sensor de referencia (16) para una precisión relativa óptima. Dichos sensores, incluso inexactos, son suficientemente eficaces ya que son exactos en comparación (relativa) con respecto al sensor de referencia (16).
Dicho sensor de referencia (16) puede ser una báscula, una bomba volumétrica, un sensor de caudal másico o cualquier sensor que permita medir o deducir un volumen.
Dichos sensores primero y segundo (15, 17) pueden medir continuamente los líquidos que pasan por los trayectos fluídicos tercero y primero, respectivamente. Gracias a la medición continua de los volúmenes, es posible la compensación de una eventual deriva.
Sensor de presión segregado del trayecto fluídico:
De acuerdo con las figuras 11, 12 y 13, el presente documento da a conocer un sistema de distribución de fluido (100) (por ejemplo, un casete según se ha descrito anteriormente) que hace posible extraer y/o suministrar un fluido FI1 desde y/o hacia el paciente y medir la presión de dicho fluido FI1. El sistema comprende un cuerpo rígido (105) compuesto por al menos un trayecto fluídico (103) a través del cual fluye dicho fluido FI1 y por al menos un canal (102). Dicho canal (102) es distinto del trayecto fluídico (103) y permite conectar dicho trayecto fluídico a una zona de medición (101). El sistema comprende además al menos una abertura (106) cubierta por una membrana flexible (104) que forma dicha zona de medición. La membrana está conformada para recibir un sensor de presión (107).
En dicha zona de medición (101) está contenido un fluido FI2 diferente del fluido FI1. El fluido FI2 se extiende hasta al menos en parte dicho canal (102). Dicho fluido FI2 permite transmitir por contacto la presión del fluido FI1 a dicha membrana (104). Dicho canal (102) es un limitador de flujo conformado para que dicho fluido FI1 no pueda entrar en contacto con dicha membrana. La longitud y/o la forma de dicho canal de transmisión de presión (102) depende de la capacidad de dilatación de dicho fluido FI2 y/o del intervalo de presión a medir. El canal (102) puede comprender al menos una sección lo suficientemente estrecha para retener el fluido FI1 de forma que dicho fluido no penetre en dicha zona de medición (101).
En un modo de realización no incluido en la invención reivindicada en este documento, el canal (102) incluye un filtro hidrófobo (108) o una membrana.
En un modo de realización no incluido en la invención reivindicada en este documento, se crea una interfaz membrana (104) / fluido (FI3) / célula del sensor (107) para que no se produzcan fricciones de la membrana (104) con respecto a dicha célula que podrían crear alteraciones en la medición. Se crea una interfaz líquido (FI1) / fluido (FI2) / membrana (104) para evitar que la membrana (104) sea mojada por el líquido (FI1). La transmisión de las presiones de FI1 se garantiza mediante los fluidos FI2 y FI3, dispuestos a cada lado de la membrana (104). FI2 y FI3 pueden tener las mismas propiedades físicas. FI2 y FI3 pueden ser aire. Dicha membrana (104) puede deformarse con tensiones equivalentes a cada lado de estas caras y esto para compensar las variaciones en el volumen de aire, atrapado entre la membrana (104) y el sensor (107), debidas a la temperatura.
En otro modo de realización (no incluido en la invención reivindicada en este documento), el fluido FI1 es de naturaleza acuosa mientras que FI2 es de naturaleza lipídica, pudiendo ser FI3 de naturaleza lipídica o acuosa.
En otro modo de realización (no incluido en la invención reivindicada en este documento), la figura 13' da a conocer un sistema de distribución de fluido (100) que permite el flujo de un fluido FI1 y medir la presión de dicho fluido FI1. El sistema comprende un cuerpo rígido (105) compuesto por al menos un trayecto fluídico (103) a través del cual fluye dicho fluido FI1 y por al menos un canal (102). Dicho canal (102) es distinto del trayecto fluídico (103) pero se comunica para que el fluido FI1 pueda fluir por el canal (102). Así, el canal (102) permite conectar dicho trayecto fluídico a una zona de medición (101). El sistema comprende además al menos una abertura (106) cubierta por una membrana flexible (104) que forma dicha zona de medición. Dicha abertura (106) puede ser de igual o diferente tamaño al tamaño del canal (102). Además, la membrana está conformada para recibir un sensor de presión (107). En dicha zona de medición (101) está contenido un fluido FI2 diferente del fluido FI1. El fluido FI2 está contenido al menos en parte en la zona de medición y/o en el canal (102).
En un modo de realización (no incluido en la invención reivindicada en el presente documento) todavía ilustrado por la figura 13', la cantidad y/o el volumen del fluido FI2 es constante o puede disminuir con el tiempo para que el fluido FI1 progrese más o menos rápidamente por el canal (102) y/o la zona de medición (101).
En un modo de realización no incluido en la invención reivindicada en este documento, la zona de medición (101) y/o el canal (102) contienen al menos parcialmente el fluido FI2 y el fluido FI1. El fluido FI1 puede mojar o estar en contacto parcialmente con la membrana (104). La longitud y/o la forma de dicho canal de transmisión de presión (102) depende de la capacidad de dilatación de dicho fluido FI2 y/o del intervalo de presión a medir.
El canal (102) puede estar conformado para limitar y/o ralentizar la progresión del fluido FI1, por ejemplo durante el uso de dicho sistema. El sistema de distribución de fluido (100) puede adaptarse para garantizar que la membrana (104) y/o la zona de medición (101) no sean mojadas por o no estén en contacto con el fluido FI1 en su totalidad durante el uso de dicho sistema.
Accionador lineal energéticamente eficiente:
El presente documento da a conocer un accionador lineal (200) que utiliza un motor (por ejemplo un motor de corriente continua (también llamado motor de CC) u otro tipo de motor conocido por el experto en la materia) (201) acoplado a medios interpuestos que permiten transformar la rotación del eje motor en un movimiento lineal. El motor también puede incluir un reductor de par.
En particular, los medios interpuestos incluyen:
• al menos una rampa (214) periférica dispuesta en el interior de un pistón (207),
• al menos un medio de soporte (209) fijado directa o indirectamente al rotor (208) de dicho motor eléctrico (201), estando conformado dicho medio de soporte (209) para cooperar con dicha rampa (214) periférica,
• al menos un medio de guía (203, 216) que permite al pistón (207) guiar el movimiento de traslación.
Dicha rampa (214) comprende al menos un umbral, uno de los cuales (215) está situado en la parte superior de dicha rampa (214). El umbral está conformado para cooperar con el medio de soporte. Por ejemplo, el umbral puede ser perfectamente plano, horizontal con respecto al movimiento vertical del pistón. El umbral también puede presentar una forma específica para asegurar un buen mantenimiento del medio de soporte con el fin de garantizar el mantenimiento de la posición, por ejemplo, el modo de realización de la derecha de la figura 18'. Además, al umbral (215) situado en la parte superior de dicha rampa (214) le sigue un paso (219) que permite al pistón (207) liberarse de las tensiones ejercidas por dicho medio de soporte (209).
El pistón puede incluir una o varias rampas y/o uno o varios pasos. Al menos una rampa puede tener una inclinación entre 0 y 90°. En un modo de realización, dicha inclinación puede estar comprendida entre 0 y 45°, entre 10 y 30°.
Dicho pistón (207) comprende al menos dos posiciones estacionarias:
- Una primera posición donde el pistón (207) está situado a una distancia (d2) igual a A. En esta posición, el medio de soporte (209) se encuentra en el inicio de la rampa.
- Una segunda posición donde el pistón (207) está situado a una distancia (d2) igual a B. En esta posición, el medio de soporte (209) coopera con un umbral que permite que el pistón se mantenga en esta posición.
El sistema tiene varias ventajas:
• No es necesario alimentar el motor para mantener la válvula abierta (3er estado estable).
• El accionador no se calentará mientras mantiene una posición.
• Bajo ruido de funcionamiento.
• Carrera importante.
En un modo de realización según se muestra en la figura 16, el pistón (207) dispone de al menos una rampa (214) (por ejemplo dos o más) y el medio de soporte puede ser un eje transversal adaptado para cooperar al menos temporalmente con dicha por lo menos una rampa. Asimismo, cuando el pistón comprende dos rampas posicionadas simétricamente con respecto al centro del eje del rotor, para una revolución completa del rotor, el pistón puede estar dos veces en la segunda posición y en la primera posición. El pistón incluye un paso (219) que permite una rápida transición de la segunda posición a la primera posición, dicho paso puede extenderse por debajo de la primera posición. Esto permite:
- Obtener dos posiciones del pistón (primera y tercera posición) sin accionamiento del accionador,
- Facilitar el montaje,
- Impedir que el rotor (o el motor) gire cuando el pistón está en la tercera posición, lo que hace imposible cualquier cambio de posición cuando el casete no está cargado en la máquina.
Según un modo de realización, la rampa va seguida de al menos un paso, por ejemplo después de un umbral.
En un modo de realización, dicho accionador comprende además al menos un medio de compresión (205) que ejerce una fuerza contra el pistón (207). El medio de soporte y la rampa cooperan para mover el pistón según el mismo eje que la fuerza ejercida por el medio de compresión pero en sentido contrario.
En un modo de realización, dicho medio de compresión tiende a empujar el pistón (con respecto al accionador) (es decir, en dirección (220) al extremo distal del pistón (217)) mientras que los medios de soporte y la rampa obligan al pistón a aproximarse al accionador. En este caso, A > B. En otro modo de realización, dicho medio de compresión tiende a acercar el pistón al accionador mientras que los medios de soporte y la rampa obligan al pistón a alejarse del accionador. En este caso, A < B.
El propósito del accionador es accionar un elemento de una máquina tal como se describe en el presente documento. Puede tratarse, por ejemplo, de una válvula del casete. El resto de la descripción describe este modo de realización.
Dicho pistón (207) comprende al menos dos posiciones:
- Una primera posición donde el tetón (211) del pistón (207) está acoplado a la válvula (212) (ilustración en la figura 15) de un casete como se ha descrito anteriormente. El pistón (207) al no verse forzado por el medio de soporte (209), mantiene la válvula (212) en posición de cierre contra el asiento de válvula (213). Aquí, d2 es igual a A.
- Una segunda posición donde el tetón (211) del pistón (207) está acoplado a la válvula (212). El pistón (207) se ve forzado por el medio de soporte (209), desplazando el conjunto pistón/tetón en dirección (221) al motor (201). Cuando dicho medio de soporte (209) llega al umbral (215) que se encuentra en la parte superior de la rampa, el pistón (207) se encuentra en la segunda posición y la válvula (212) en posición de abertura. Aquí, d2 es igual a B.
En un modo de realización, el pistón admite una tercera posición, donde el pasador (211) del pistón (207) está desacoplado de la válvula (212). Un medio de compresión (205) ejerce una fuerza contra el pistón, desplazando dicho pistón a una tercera posición más alejada del motor que la primera y segunda posición. Puede tratarse del mismo medio de compresión descrito anteriormente o un medio de compresión distinto. Aquí, d2 es igual a C. En este modo de realización C > A > B. El sentido de esta tercera posición es garantizar una suficiente presión de oclusión cuando el pistón está acoplado a la válvula en la primera posición. Con otras palabras, cuando el pistón está acoplado a la válvula, el pistón ejerce una fuerza contra la válvula para garantizar el cierre de la válvula cuando el pistón está en la primera posición.
En un modo de realización, el accionador comprende un elemento de fijación a su soporte que comprende un medio de compresión que ejerce una fuerza en dirección al extremo distal del pistón y que tiene la misma función descrita anteriormente.
Dichos medios de compresión (205) pueden ser un resorte, una lámina elástica, una banda de goma o un material con memoria de forma. Dicho medio de compresión (205) puede ejercer una fuerza de 0 a 6N, por ejemplo entre 5 y 6N.
El accionador (200) está diseñado con el objetivo de no consumir energía durante el mantenimiento de una posición estacionaria. El medio de soporte (209) está diseñado para deslizarse o rodar sobre la rampa con el fin de alcanzar una posición. Cuando el medio de soporte (209) se detiene en un umbral, dicho umbral está conformado para que el conjunto quede en equilibrio. El umbral (215) en la parte superior de la rampa (214) viene seguido directamente por un paso (219) que permite que el pistón pase rápidamente de una segunda posición a una primera posición con un consumo mínimo de energía. Dicho paso permite pasar de una posición a la otra con una pequeña cantidad de energía. En otras palabras, la energía consumida por el accionador para pasar de la primera posición a la segunda posición es mayor que la energía consumida por el accionador para pasar de la segunda posición a la primera posición. El paso (219) puede ser una rampa con una pendiente elevada y/o de sentido contrario a la pendiente de la rampa. Así, el medio de soporte recorre una distancia más corta para pasar de la segunda posición a la primera que viceversa.
Opcionalmente, el pistón (207) comprende varios umbrales para tener posiciones intermedias de reposo.
En un modo de realización, el motor comprende un reductor de par entre el motor y el rotor de los medios interpuestos. Dicho reductor de par puede diseñarse de manera que el motor pueda hacer girar el rotor pero el rotor no pueda hacer girar el motor. En otras palabras, el reductor de par, gracias a su diseño, puede impedir o limitar o ralentizar cualquier movimiento del rotor que no sea debido al motor.
En un modo de realización, el reductor de par puede diseñarse de modo que el accionador pueda mantener cualquier posición cuando el motor está parado (alimentado o no). Así, el accionador puede comprender un número limitado de umbrales como se ha descrito anteriormente pero un número ilimitado de posiciones que se pueden mantener gracias al reductor de par sin que se suministre corriente al accionador. Dicho accionador puede adaptarse para cooperar con una válvula proporcional de un casete de distribución de fluido. Así, gracias a este diseño, el accionador puede permitir el paso de un fluido en proporción a la necesidad del tratamiento.
Según un modo de realización no incluido en la invención reivindicada en este documento, el pistón (207) puede no incluir un umbral sino solo posiciones mantenibles gracias al reductor de par como se ha descrito anteriormente. Este pistón comprende así al menos una rampa y opcionalmente un paso. El reductor de par permite que el accionador mantenga una posición dada permitiendo la abertura del 0% al 100% de una válvula (por ejemplo, una válvula proporcional).
En un modo de realización, el pistón incluye al menos una rampa inferior y una rampa superior. Dichas rampas están adaptadas para que al menos un medio de soporte (209) pueda desplazarse entre dichas rampas. Dichas rampas pueden ser al menos parcialmente paralelas entre sí.
En un modo de realización, se incluye al menos un accionador en un sistema de accionamiento que incluye un controlador y al menos un medio de alimentación de energía. Dicho sistema está diseñado para desplazar al menos un pistón desde una segunda posición a una primera posición y viceversa consumiendo una pequeña cantidad de energía. Dichos medios de alimentación de energía pueden ser una alimentación exterior y/o un medio de almacenamiento de energía. Dicho medio de almacenamiento de energía puede ser utilizado por el sistema cuando dicha fuente de alimentación exterior ya no sea operativa o sea insuficiente. Así, en caso de corte de corriente, la válvula pasará del estado abierto al cerrado gracias al uso de dicho medio de almacenamiento de energía el cual puede ser un supercondensador o de una batería.
De acuerdo con un modo de realización dado a conocer por la figura 14, el accionador (200) puede estar compuesto:
• Por un motor (201)
• Por una carcasa rígida (202), en cuyo interior se dispone:
° Un sensor (204) fijado al motor con dicha carcasa (202),
° Un medio de compresión (205),
° Un pistón (207) en el que está fijado un elemento (206) adaptado para cooperar con dicho sensor (204),
° Un medio de soporte (209) fijado directa o indirectamente al rotor (208) del motor (201),
° Un elemento (210) fijado al extremo distal (217) del pistón permite fijar un tetón (211) que se acoplará a una válvula.
El pistón (207) y la carcasa rígida (202) comprenden medios de guía (203, 216) para evitar que el pistón gire con el rotor (208) del motor.
Las figuras 17, 18, 19, 20 y 21 muestran el pistón en diferentes posiciones (la válvula y el tetón no se representan en estas figuras):
° Figura 17, la válvula no está acoplada al tetón. El pistón (207) está en la tercera posición con el medio de compresión (205) relajado. El medio de soporte (209) está en el paso (219) y no ejerce ninguna fuerza contra la rampa (214).
° Figura 18, la válvula está acoplada al tetón. El pistón (207) está en la primera posición, el medio de compresión (205) ejerce una presión contra el pistón (207) para garantizar la posición de cierre de la válvula. El medio de soporte (209) y la rampa (214) no pueden ejercer ninguna tensión. La figura 18' permite destacar dos modos de realización distintos del umbral (215) en la parte superior de la rampa. Así, según un modo de realización, dicho umbral puede tener diferentes formas, puede ser plano o estar más o menos conformado para una mayor cooperación con el medio de soporte (209) cuando éste último se encuentra próximo y/o sobre el umbral (215).
° Figura 19, la válvula está acoplada al tetón. El rotor (208) está en movimiento para permitir que el pistón (207) pase de la primera posición a la segunda posición. El medio de soporte (209) recorre su carrera sobre la rampa (214) y obliga al pistón (207) a acercarse al motor (abertura de la válvula) y comprime el medio de compresión (205) .
° Figura 20, la válvula está acoplada al tetón. El pistón (207) está en la segunda posición, el medio de soporte (209) se detiene en el umbral (215) en la parte superior de la rampa. El medio de compresión (205) está comprimido. La válvula está abierta. La posición es estable sin contribución del motor (201). En un modo de realización, el accionador incluye un sensor diseñado para conocer la posición relativa del pistón (207). El modo de realización expuesto a través de la figura 20 expone un sensor (204) de efecto Hall que coopera con un imán (206) alojado en el pistón. El sensor (204) puede ser un sensor de desplazamiento lineal que comprenda una varilla o un codificador o cualquier elemento (206) que esté adaptado para cooperar con dicho sensor (204). Además, gracias al procesador conectado al sensor (204), es posible conocer o controlar la posición de dicho pistón (207).
° Figura 21, la válvula está acoplada al tetón. El rotor (208) está en movimiento haciendo que el medio de soporte (209) pase por el paso (219). El pistón pasa instantáneamente de la segunda posición a la primera posición gracias al medio de compresión (205) que empuja el pistón (207) en dirección al extremo distal del pistón (217). La válvula se cierra.
Sistema de mando y de control de un accionador
En un modo de realización dado a conocer por las figuras 32, 32' y 33, un sistema de mando (800) comprende un accionador lineal que comprende una parte móvil (801) y una parte fija (804), así como elementos de control y de mando (802, 803, 805). Los elementos de control y de mando están adaptados para conocer la posición de la parte móvil (801) con respecto a la parte fija (804) y para controlar el accionador lineal.
La figura 32 expone el accionador en una posición A y la figura 32' expone el accionador en una posición B. El elemento de mando (805) controla el accionador cuya parte fija (804) puede comprender el medio de accionamiento (por ejemplo un motor). La parte móvil (801) puede estar adaptada para cooperar, por ejemplo, con una válvula de un sistema de distribución de fluido. Así, la posición A podría corresponderse con la posición de cierre de la válvula a controlar y la posición B podría corresponderse con la posición de abertura de dicha válvula,
Los elementos 1 (802) y 2 (803) del sensor están diseñados para cooperar y determinar al menos una posición. Puede tratarse de un sensor de desplazamiento capacitivo o inductivo (LVDT, ...), un sensor electromagnético (sensor de efecto hall), un sensor ultrasónico, de infrarrojos, óptico, de láser, mecánico o de microondas (lista no limitativa). En nuestro ejemplo y para facilitar la comprensión, utilizaremos un sensor de efecto hall. Así, el elemento 1 (802) es un imán permanente (en este caso no está conectado al procesador) (805) y el elemento 2 (803) es un sensor de efecto hall conectado al procesador. El imán permanente crea un campo electromagnético cuya intensidad es medida por el sensor (803). En particular, el sensor (803) permite detectar la variación del campo magnético inducido por el imán permanente (802) cuando el mismo se desplaza.
El imán permanente (802) se puede fijar de forma rígida y definitiva a la parte móvil (801) del accionador y el sensor (803) se fija de forma rígida y definitiva a la parte fija (8004) del accionador (o viceversa). Así, cuando la parte móvil se mueve, el imán permanente (802) se acerca o se aleja del sensor (803) que mide así una variación en la intensidad del campo magnético del imán permanente (802). Idealmente, el imán y el sensor están alineados.
Los datos de medición del sensor (802) se transmiten al procesador para procesar la señal. Normalmente, todos los sistemas de mando deben estar calificados para determinar de antemano la intensidad correspondiente a cada posición. En otras palabras, generalmente, el sensor detecta umbrales de valor predeterminados correspondientes a posiciones respectivas determinadas de antemano. Sin embargo, este trabajo de calificación (por ejemplo, la calibración que debe realizarse en todos los accionadores) es largo y costoso. Para evitar este trabajo de calificación, este documento da a conocer el uso de un procesador que lleva a cabo un tratamiento de la señal para determinar al menos una posición del accionador. Así, esto permite, por ejemplo, no realizar ninguna calibración.
El gráfico superior de la figura 33 permite destacar que el valor absoluto (la intensidad del campo electromagnético del imán medido por el sensor) puede ser muy diferente de un accionador a otro. En efecto, los sensores de los accionadores 1 y 2 no hallan la misma intensidad (en valor absoluto) aunque su posición sea idéntica. Por lo tanto, sería difícil y poco fiable o incluso imposible determinar la posición de estos accionadores en función de un único valor umbral.
El sistema de mando (800) incluye un procesador (805) que utiliza un modelo matemático que tiene en cuenta la derivada del valor absoluto. En el presente documento, el valor absoluto es el valor medido por el sensor (803), se corresponde con la intensidad del campo magnético. La curva del valor absoluto está representada por el gráfico superior de la figura 33. La derivada del valor absoluto es el coeficiente director de la curva dibujada por el valor absoluto. En otras palabras, la derivada permite conocer la pendiente de la variación del campo magnético cuando el imán se desplaza con respecto al sensor. Esta derivada está representada por la curva del gráfico en el centro de la figura 33. Así, esta derivada permite conocer el sentido del desplazamiento de la parte móvil (801) del accionador con respecto a su parte fija (804).
El sistema de mando comprende así un procesador que utiliza un modelo matemático que tiene en cuenta la derivada de la señal. Gracias a este modelo matemático, es posible saber cuándo el accionador ha alcanzado una posición o un umbral como se describe en el capítulo que da a conocer el accionador lineal. En efecto, cuando el accionador desplaza su parte móvil (801) la primera derivada es mayor o menor de 0 pero cuando el accionador no desplaza su parte móvil (801), su primera derivada es sustancialmente igual a 0. En nuestro ejemplo, cuando el imán (802) se aleja del sensor (803) la primera derivada es negativa y, a la inversa, cuando el imán se acerca, la primera derivada es positiva.
El sistema puede incluir además un modelo matemático para determinar cuándo se desplaza la parte móvil y cuándo la misma permanece inmóvil. Este segundo modelo matemático tiene en cuenta la segunda derivada del valor absoluto. Gracias a este segundo modelo matemático, el sistema sabe cuándo la parte móvil cambia de comportamiento (móvil o inmóvil).
En un modo de realización, el sistema de mando incluye un accionador que comprende al menos una rampa y al menos un umbral (por ejemplo, un accionador lineal como se describe en este documento), un procesador adaptado para controlar el accionador y para procesar la señal de acuerdo con al menos un modelo matemático.
Un primer modelo matemático tiene en cuenta la primera derivada del valor absoluto medido por el sensor (803). El procesador puede utilizar este primer modelo matemático para saber en qué sentido se desplaza la parte móvil (801). Cuando la primera derivada es próxima a 0, el sistema de mando sabe que el accionador ha alcanzado un umbral.
Un segundo modelo matemático tiene en cuenta la segunda derivada del valor absoluto medido por el sensor (803). El procesador puede utilizar el segundo modelo matemático para saber cuándo se alcanza un umbral y/o cuándo la parte móvil está inmóvil o se desplaza. El gráfico inferior de la figura 33 representa la señal resultante del segundo modelo matemático. Cuando la señal es igual al valor f, significa que el accionador mantiene una posición o está en un umbral. Cuando la señal es igual al valor d, significa que la parte móvil (801) se desplaza. Así, gracias a este segundo modelo matemático, el sistema no necesita el valor absoluto. Cuando el sistema de mando alimenta al accionador para que mueva su parte móvil (801), el segundo modelo matemático permite saber cuándo el accionador ha alcanzado una posición. En otras palabras, cuando el accionador continúa su accionamiento (por ejemplo, hacer girar el medio de soporte (209)) pero la parte móvil ya no se mueve, gracias a la primera y/o segunda derivada, el procesador es capaz de saber que el medio de soporte ha alcanzado un umbral. Así, cuando el procesador ordena al accionador que cambie de posición, un modelo matemático permite al procesador saber cuándo se ha alcanzado el umbral y, por lo tanto, ordena la parada del accionador.
Así, dicho sistema de mando está adaptado para determinar al menos una posición alcanzada por la parte móvil (801) del accionador independientemente de las características del sensor utilizado. Dicho sistema de mando está adaptado para controlar la parada del accionador en al menos una posición alcanzada por la parte móvil (801) del accionador independientemente de las características del sensor utilizado.
En un modo de realización, el sistema de mando comprende un accionador que comprende al menos dos posiciones distintas. El accionador comprende al menos un umbral que define una posición y al menos una rampa que permite cambiar de posición. El accionador es accionado por un motor diseñado para girar por ejemplo en un solo sentido de manera que pasa de una posición a otra secuencialmente y en un orden preestablecido. El accionador puede estar adaptado para volver a su posición inicial completando al menos una revolución parcial. Además, el procesador incluye un modelo matemático que tiene en cuenta la segunda derivada del valor absoluto medido por dicho sensor. Dicho procesador comprende una memoria que contiene la secuencia de las posiciones por lo que dicho sistema no necesita conocer la primera derivada del valor absoluto para conocer la posición del accionador. Basta con que el accionador complete una revolución para conocer con precisión su posición, por ejemplo, al poner en marcha el sistema.
Dispositivo de accionamiento utilizado para las bombas peristálticas:
En un modo de realización no incluido en la invención reivindicada en este documento, el sistema de tratamiento puede incluir un dispositivo de accionamiento utilizado para las bombas peristálticas. Dicho dispositivo de accionamiento dado a conocer por el presente documento también puede ser utilizado por diversas bombas peristálticas y/o sistemas de distribución de fluido que comprenden una bomba peristáltica.
El presente documento también da a conocer un medio para corregir los errores de tolerancia del eje que acciona las bombas peristálticas. El sistema presentado en las figuras 22 y 23 es un dispositivo de accionamiento (300) que comprende un eje flotante (301) accionado por un medio de accionamiento (303) fijado a un rotor (310) de un motor eléctrico (no esquematizado). Dicho eje flotante (301) comprende un conjunto solidario de base (311) / tapa (302) que encierra una cavidad dentro de la cual está circunscrito al menos parcialmente dicho medio de accionamiento (303). Dicho medio de accionamiento (303) comprende un cuerpo rígido conformado para cooperar con las paredes (309, 309') de dicha cavidad (313) con el fin de permitir una libertad restringida del eje flotante (301) con respecto al eje de dicho rotor (310). Un tornillo (307) puede permitir fijar el medio de accionamiento (303) a dicho rotor (310).
La cavidad comprende al menos un elemento de cooperación (312) que permite a dicho medio de accionamiento (303) transmitir un movimiento de rotación a dicho eje flotante. Dicho elemento de cooperación (312) puede ser una abertura delimitada por dos elementos duros (308) y a través de los cuales llega a alojarse perpendicularmente un eje (306). El espacio entre los dos elementos duros (308) es razonablemente mayor que el diámetro del eje (306).
Los elementos duros (308) y/o el eje (306) se pueden fabricar a partir de metales duros tales como cobalto, tungsteno, vanadio, cromo, manganeso, níquel, titanio, germanio, galio, bismuto, iridio, litio, magnesio, molibdeno, estroncio, rubidio o paladio. En un modo de realización no incluido en la invención reivindicada en este documento, los elementos duros (308) tienen una dureza mayor que el eje (306). Los elementos duros (308) y/o el eje (306) pueden recibir un tratamiento para aumentar su dureza, por ejemplo óxido de circonio o una de sus aleaciones.
En un modo de realización no incluido en la invención reivindicada en este documento, el cuerpo (304) de dicho medio de accionamiento (303) puede ser de forma esférica perfectamente redonda o parcialmente aplanada. En otro modo de realización, dicho cuerpo (304) forma un rodillo que comprende tres caras. Dos de las tres caras se oponen y están conectadas entre sí a través de la tercera cara la cual es curva. Según el plano X-Z, dicho rodillo forma un círculo formado por dicha cara curva. La unión entre al menos una de las dos caras que se oponen con la cara curva puede estar redondeada según el plano X-Y. Las caras que se oponen pueden ser sustancialmente planas y/o sustancialmente paralelas una con respecto a la otra.
En un modo de realización no incluido en la invención reivindicada en el presente documento, la cavidad (313) incluye paredes lisas (309, 309'). La pared superior (309) y/o la pared inferior (309') de dicha cavidad (313) pueden tener forma al menos parcialmente cónica. Las superficies de las paredes superiores (309) e inferiores (309') pueden ser planas o curvadas.
En un modo de realización, según el plano X-Y, el cono de la pared lisa (309) está definido según un ángulo comprendido entre 0 y 90°, por ejemplo entre 5 y 30°. El cono de la pared lisa opuesta (309') se define según un ángulo comprendido entre -0 y -90°, por ejemplo entre -5 y -30°. Los ángulos de los dos conos parciales pueden ser iguales o diferentes.
Las paredes lisas (309, 309') están adaptadas para cooperar con los extremos del cuerpo (304) de manera que el eje flotante (301) pueda moverse según al menos tres ejes X, Y ó Z y/o soportar movimientos de cabeceo. Por ejemplo, según el eje Y, el eje flotante (301) puede soportar un movimiento de cabeceo de /- 10°, por ejemplo inferior a /- 5°.
En un modo de realización no incluido en la invención reivindicada en este documento, el medio de accionamiento (303) comprende un eje longitudinal (305) y el eje flotante (301) comprende una segunda cavidad (313') que se extiende a lo largo del eje flotante. El eje longitudinal (305) se introduce en el interior de la segunda cavidad (313') para restringir los movimientos de cabeceo del eje flotante (301).
De manera general, las dimensiones de los elementos que forman el medio de accionamiento (303, 306, 305) son razonablemente menores que los elementos que forman el interior del eje flotante (301,302, 313, 312).
En un modo de realización no incluido en la invención reivindicada en este documento, el sistema de accionamiento (300) incluye un eje de accionamiento formado por una sola pieza que se extiende según el eje Y y que está adaptado para accionar al menos un rodillo (320) de un sistema de bomba peristáltica. Dicho rodillo está adaptado para aplastar un tubo flexible (no representado) contra una pared (no representada). De acuerdo con las figuras 22 y 23, el eje de accionamiento está representado por el eje flotante (301). En otras palabras, el eje de accionamiento puede ser el eje flotante y/o fusionarse con una parte del sistema de accionamiento. De acuerdo con las figuras 22 y 23, el eje de accionamiento puede ser de forma cilíndrica e incluir un extremo libre biselado (aquí el término extremo libre se opone al extremo opuesto que está vinculado directa o indirectamente con el motor). El cilindro del eje de accionamiento forma un círculo según un plano X-Z.
En un modo de realización no incluido en la invención reivindicada en este documento, dicho eje de accionamiento está formado por una sola pieza compuesta por al menos dos cilindros diferentes definidos por el mismo eje (denominado también centro del cilindro) pero que tienen diámetros diferentes. Así, según el plano X-Z, el eje de accionamiento puede formar al menos dos círculos paralelos pero de tamaños diferentes. Además, el eje de accionamiento puede comprender tres cilindros de los cuales sólo uno es de diámetro diferente. El cilindro definido por el diámetro menor se puede disponer entre los dos cilindros de igual diámetro. Dichos cilindros de mayor diámetro pueden presentar superficies tratadas para mejorar la cooperación con los rodillos de la bomba peristáltica.
Esta construcción del eje de accionamiento de tres cilindros está adaptada y es ventajosa en particular para el uso de un rodillo en forma de H, como el rodillo (320) de la figura 23. El rodillo está incluido en un sistema de bomba peristáltica y llega a aplastar un tubo flexible. La función de aplastamiento puede ser realizada por una parte rígida (322) del rodillo (320). Dicho rodillo (320) es un cilindro que forma un círculo en el plano X-Z y comprende un eje (321) en el centro de este cilindro que se extiende según el eje Y, una parte rígida (322) y al menos una parte flexible (323) que es deformable. La parte flexible está adaptada para cooperar con el eje de accionamiento.
Los cilindros de mayor diámetro pueden entrar en contacto con las partes flexibles (323) del rodillo (320) y accionar el rodillo (320). Cuando el eje de accionamiento está en contacto con al menos una parte flexible, dicha parte flexible (323) puede deformarse para mejorar la cooperación entre estos dos elementos y/o para ajustar los errores de tolerancia de cada uno de los elementos. El rodillo puede comprender una parte rígida (322) en su centro y dos partes flexibles (323) en los extremos según el eje Y.
Un sistema de distribución de fluido que comprende un eje flotante (301), un eje de accionamiento de tres cilindros y/o un rodillo con una parte rígida y una flexible permite mejorar sustancialmente la cooperación rodillo / eje de accionamiento y corregir los errores de tolerancia de los diferentes elementos del sistema.
Medio de amortiguamiento de los picos de presión:
En un modo de realización no incluido en la invención reivindicada en este documento, el sistema de tratamiento comprende al menos un medio para amortiguar los picos de presión.
La figura 24 muestra la señal de presión medida cerca de la entrada de una bomba peristáltica. En la primera curva (401), es posible observar la oscilación de la presión mientras que la segunda curva (402) representa el valor medio de esta presión. El propósito del amortiguador es reducir la amplitud de las oscilaciones de la primera curva (401).
Un medio de amortiguamiento del tipo mencionado puede instalarse en uno o varios trayectos fluídicos de un sistema de distribución como el descrito anteriormente. Este medio de amortiguamiento puede estar integrados en un casete.
Ya sea en diálisis peritoneal o en terapia de depuración extrarrenal continua, cada tratamiento dispone de una o varias configuraciones posibles. Sin embargo, el fenómeno de los picos de presión puede verse amplificado o atenuado por diversos elementos que varían en función de dichas configuraciones. La reproducibilidad es pues un elemento importante ya que el operario (generalmente el enfermero) debe poder cerciorarse del correcto funcionamiento del sistema sin verse obligado a tener en cuenta las características de los diferentes elementos.
El sistema de distribución, tal como el revelado en el presente documento, puede ser un casete a través del cual circulan fluidos por tres trayectos fluídicos. Estos fluidos pueden ser impulsados por bombas peristálticas. La reproducibilidad, la precisión y el confort del paciente son elementos importantes. Así, al menos un medio de amortiguamiento puede integrarse en dicho casete. Para que sea lo más eficaz posible, dicho medio de amortiguamiento debe colocarse lo más cerca posible del sistema de bombeo.
En un modo de realización (no incluido en la invención reivindicada en este documento) esquematizado en la figura 25, el trayecto fluídico comprende paredes (404) que delimitan dicho trayecto. Estas paredes pueden ser las paredes rígidas del casete. Una sección del trayecto fluídico se cubre con una membrana flexible (403) que sustituye entonces dicha pared (404). Gracias a la elasticidad de dicha membrana flexible (403), los picos de presión son sensiblemente atenuados, absorbidos por la deformación de la membrana (403). La absorción de estos picos es función del tamaño y de las características elásticas de la membrana.
En otro modo de realización (no incluido en la invención reivindicada en el presente documento) esquematizado en la figura 26, el trayecto fluídico también comprende paredes que delimitan dicho trayecto, pero una sección se sustituye por una cavidad llena de un fluido comprimible tal como aire. Es posible que este aire haya quedado atrapado (alrededor de 1 ml) durante el cebado del sistema. Así, el volumen del aire se comprime más o menos durante el bombeo, absorbiendo la energía de los picos de presión. Este modo de realización es particularmente eficaz ya que requiere poca energía para su funcionamiento y dicho fluido absorbe los picos de presión muy rápidamente. La cavidad o la entrada de la cavidad se puede diseñar para evitar que el fluido comprimible se escape por completo. En otras palabras, la cavidad se puede diseñar para evitar que el fluido que circula sustituya el fluido comprimible.
Dicho medio de amortiguamiento se puede colocar aguas arriba del mecanismo de bombeo.

Claims (14)

REIVINDICACIONES
1. Accionador lineal (200) configurado para abrir o cerrar una válvula de un dispositivo médico, que comprende un motor eléctrico rotativo (201) que tiene un rotor que define un eje, un pistón (207) y medios interpuestos entre el motor eléctrico (201) y el pistón (207) que transforman un movimiento de giro del motor (201) en un desplazamiento lineal del pistón (207); comprendiendo dichos medios interpuestos:
• una rampa periférica (214) dispuesta en el interior de dicho pistón (207),
• un medio de soporte (209) fijado al rotor (208) de dicho motor eléctrico, estando conformado dicho medio de soporte (209) para cooperar con dicha rampa periférica (214),
• un medio de guía (203, 216) que permite que el pistón guíe el movimiento de traslación,
en el que la rampa (214) está conformada para permitir mantener dicho pistón (207) en una primera posición estacionaria y una segunda posición estacionaria y comprende:
• un umbral (215) situado en la parte superior de dicha rampa (214) que en cooperación con el medio de soporte (209) permite mantener el pistón (207) en la segunda posición estacionaria y
• un paso (219) que permite que el pistón (207) se libere de las tensiones ejercidas por dicho medio de soporte (209).
2. Accionador según la reivindicación 1, que comprende además medios de compresión (205) que ejercen una fuerza contra el pistón (207) en el eje del rotor y para obligar a por lo menos una parte de la rampa a entrar en contacto contra dicho medio de soporte.
3. Accionador según la reivindicación 1, en el que el medio de soporte (209) es un eje fijado perpendicularmente a dicho rotor (208).
4. Accionador según la reivindicación 1, que comprende además un sensor de posición (204) del pistón.
5. Accionador según una de las reivindicaciones anteriores, en el que el umbral está conformado de tal manera que se pueda mantener la segunda posición estacionaria del pistón cuando el medio de soporte se apoye contra el umbral sin que sea necesario alimentar el motor eléctrico.
6. Accionador según una de las reivindicaciones anteriores, en el que el umbral es una plataforma sustancialmente plana según un eje perpendicular al eje del rotor.
7. Accionador según una de las reivindicaciones anteriores, en el que, en la primera posición estacionaria, el medio de compresión (205) fuerza a dicho pistón (207) a una posición más alejada del motor (201) que en la segunda posición.
8. Accionador según una de las reivindicaciones anteriores, en el que el paso está yuxtapuesto al umbral.
9. Accionador según una de las reivindicaciones anteriores, en el que el paso está dispuesto en un mismo eje que un eje de desplazamiento lineal del pistón.
10. Accionador según una de las reivindicaciones anteriores, en el que el pistón se encuentra en la primera posición estacionaria cuando el medio de soporte está situado en el paso.
11. Accionador según una de las reivindicaciones anteriores, en el que el pistón comprende una tercera posición estacionaria cuando el medio de soporte está situado en el paso y debajo de la rampa.
12. Accionador según una de las reivindicaciones anteriores, en el que el motor eléctrico es un motor de corriente continua.
13. Accionador según una de las reivindicaciones anteriores, en el que la primera posición permite el cierre de la válvula y/o la segunda posición estacionaria permite la abertura de la válvula.
14. Sistema de distribución de fluido de un dispositivo médico, que comprende un trayecto fluídico y un accionador configurado para abrir y cerrar el trayecto fluídico, en el que el accionador comprende:
• un motor eléctrico rotativo (201) que tiene un rotor y un medio de soporte fijado al rotor y
• un pistón (207) que comprende una rampa periférica, dispuesta para cooperar mecánicamente con el medio de soporte del rotor, un umbral y un paso;
en el que el pistón y el medio de soporte están configurados para transformar un movimiento de giro del motor eléctrico (201) en un desplazamiento lineal del pistón (207) guiado por un medio de guía (203, 216) y permitir que el pistón alcance:
• una primera posición estacionaria, en la que el medio de soporte se encuentra en el paso liberando al pistón de las tensiones ejercidas por el medio de soporte y
• una segunda posición estacionaria en la que el medio de soporte se encuentra en el umbral.
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