ES2960597T3 - Detector de flujo - Google Patents

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Abstract

Se divulga un detector de flujo (1) para acoplamiento liberable con un canal de flujo (20) en un área de acoplamiento de canal y para detectar un flujo de medicamento líquido en el canal de flujo (20), incluyendo el detector de flujo: - un elemento termoeléctrico aguas arriba (10a)) y un elemento termoeléctrico aguas abajo (10b), en el que el elemento termoeléctrico aguas arriba (10a) y el elemento termoeléctrico aguas abajo (10b) están dispuestos espaciados entre sí y se pueden mover independientemente uno de otro; - un elemento de polarización aguas arriba (15a) y un elemento de polarización aguas abajo (15b), en el que los elementos de polarización aguas arriba (15a) actúan sobre el elemento termoeléctrico aguas arriba (10a), desviando así el elemento termoeléctrico aguas arriba (10a) hacia el área de acoplamiento del canal, y el elemento de polarización aguas abajo (15b) actúa sobre el elemento termoeléctrico aguas abajo (10b), desviando así el elemento termoeléctrico aguas abajo (10b) hacia el área de acoplamiento del canal independientemente del elemento de polarización aguas arriba (15a). (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Detector de flujo
Campo técnico
La presente divulgación se encuentra en el campo de los sistemas de infusión ambulatorios y los dispositivos de infusión ambulatorios, como se usan en diversos tratamientos, en particular en el tratamiento de la diabetes. Más en particular, la divulgación se encuentra en el campo de los detectores de flujo y los procedimientos de detección de flujo.
Antecedentes y técnica anterior
La infusión subcutánea continua de insulina (ISCI) es un tratamiento establecido del estado de la técnica para la diabetes mellitus. Se lleva a cabo por medio de sofisticados dispositivos de infusión ambulatorios controlados por ordenador que están disponibles comercialmente de diversos proveedores. Tradicionalmente, dichos dispositivos de infusión ambulatorios se obtienen como dispositivos miniaturizados de accionamiento de jeringas y se llevan, por ejemplo, en el bolsillo de un pantalón, con una pinza para cinturón o similar. Recientemente, se han desarrollado dispositivos alternativos que se fijan directamente a la piel del paciente. También se han propuesto diseños fluídicos alternativos, por ejemplo, arquitecturas de dosificación corriente abajo con un cilindro de dosificación intermedio variable, como se divulga, por ejemplo, en el documento EP1970677A1. Si bien el tratamiento de la diabetes es un importante campo de aplicación de los dispositivos de infusión ambulatorios, también se pueden usar en otros tratamientos, tal como el tratamiento del cáncer y el tratamiento del dolor.
Si bien se han logrado mejoras sustanciales a lo largo de los años en muchos aspectos, la supervisión de la administración sigue siendo un motivo de preocupación. En particular, los fármacos líquidos tales como la insulina pueden ocasionalmente y en circunstancias adversas obstruir el tubo de infusión o la cánula de infusión, dando como resultado una oclusión. De acuerdo con el estado de la técnica, las oclusiones se detectan indirectamente, por ejemplo, midiendo y evaluando una fuerza de reacción en la cadena de accionamiento, que se incrementa significativamente y de forma continua en caso de oclusión. Sin embargo, dado que la elasticidad del sistema global es baja pero todavía está presente, y debido a que las tasas de administración de fármacos típicas de acuerdo con una pauta de suministro basal pueden ser muy bajas, en particular en niños y jóvenes, y aún más en vista de las grandes incertidumbres que resultan, por ejemplo, de una fricción de pistón variable en los sistemas de accionamiento de jeringas, el tiempo de retardo hasta que se detecta una oclusión puede ser significativo y estar en el intervalo de entre muchas horas y potencialmente hasta un día o más. Al mismo tiempo, las falsas alarmas son engorrosas y deben evitarse en la medida de lo posible.
Sumario de la divulgación
En vista de esta situación, se ha propuesto medir directamente el flujo del fármaco líquido. Los sensores de flujo térmico que se pueden usar para este propósito incluyen típicamente un elemento calefactor y dos sensores de temperatura que se disponen corriente arriba respectivamente corriente abajo del elemento calefactor, con el elemento calefactor y los sensores de temperatura acoplados térmicamente al líquido. Para el líquido en reposo (es decir, ahora hay flujo presente), la energía térmica que emite el elemento calefactor se conduce térmicamente por el líquido hasta ambos sensores de temperatura que, en consecuencia, miden un incremento de calor idéntico (asumiendo una configuración simétrica). Sin embargo, si un flujo de líquido está presente de "corriente arriba" hacia "corriente abajo", la energía térmica se transporta en gran medida corriente abajo, lo que da como resultado que el sensor de temperatura situado corriente abajo mida una temperatura más alta en comparación con el sensor de temperatura situado corriente arriba, siendo la diferencia de temperatura indicativa para la velocidad del líquido.
En principio, dicho sensor de flujo térmico puede ser adecuado para monitorizar el funcionamiento de un sistema de infusión ambulatorio como se expone anteriormente. Sin embargo, se debe tener en cuenta que todos los elementos que están en contacto con líquidos deben ser estériles y que además se deben obtener como desechables con una vida útil limitada de unos pocos días hasta, por ejemplo, dos semanas. Idealmente, el sensor de flujo también se diseñaría en consecuencia como desechable y estéril. Sin embargo, por diversos motivos relacionados con la manipulación, la fabricación y, en particular, los costes, dicho enfoque es indeseable y en gran medida inviable.
Sin embargo, cuando se proporciona el elemento calefactor y los sensores de temperatura como parte del dispositivo de infusión ambulatorio con un acoplamiento liberable a un canal de flujo, por ejemplo, un trozo de tubo, es difícil lograr un buen acoplamiento térmico con, por ejemplo, las paredes del tubo.
El documento WO2012/059209 divulga un sensor de flujo térmico del tipo mencionado anteriormente, donde el elemento calefactor y los sensores de temperatura se disponen como componentes estándar montados en superficie en una suspensión cargada por resorte que se presiona contra la pared de un tubo con una fuerza de contacto. Sin embargo, debido al espacio muy limitado en los dispositivos de infusión ambulatorios, típicamente existe una cierta curvatura o flexión en el tubo, lo que da como resultado un acoplamiento térmico al menos parcialmente insuficiente. Por lo tanto, es imposible detectar tasas de flujo pequeñas, respectivamente una administración de volúmenes pequeños de fármacos líquidos.
El documento US6813944 divulga un diseño alternativo en el que el elemento calefactor y los sensores de temperatura se implementan en una parte común de sustrato semiconductor al que se acopla directamente el canal de flujo. Si bien este enfoque es ventajoso desde el punto de vista térmico, requiere una separación entre el canal de flujo (desechable) y el sensor de flujo (duradero) como parte de un dispositivo de infusión directamente en el semiconductor, de modo que el semiconductor y sus diminutos cables de unión son de libre acceso y quedan desprotegidos cada vez que se intercambia el canal de flujo desechable. Dicha configuración es, en consecuencia, inviable desde un punto de vista práctico y de manejo.
Un objetivo global de la presente divulgación es mejorar la situación con respecto al uso de detectores de flujo térmico o sensores de flujo para monitorizar o supervisar la administración de fármacos líquidos mediante un sistema de infusión ambulatorio. Favorablemente, las desventajas de la técnica anterior como se analizan anteriormente se reducen o evitan.
Otro objetivo global adicional de la presente divulgación es reducir el número de componentes de un sensor de flujo térmico para el uso analizado anteriormente. En general, la reducción del número de componentes es favorable desde el punto de vista de los costes y es, en particular, ventajosa con respecto al espacio de instalación necesario, lo que es, en particular, un aspecto fundamental en el contexto de los sistemas de infusión ambulatorios.
Los objetivos globales se logran mediante la materia objeto de las reivindicaciones independientes, definiendo los modos de realización ejemplares y favorables mediante las reivindicaciones dependientes así como la divulgación general.
Cuando se hace referencia, en el contexto del presente documento, a un fármaco líquido, dicho fármaco líquido puede ser en particular una formulación de insulina líquida. Sin embargo, también puede ser cualquier otro fármaco líquido que se pueda administrar por medio de un sistema de infusión ambulatorio, tal como analgésicos o fármacos antineoplásicos.
De acuerdo con un aspecto, el objetivo se logra mediante un detector de flujo para acoplamiento liberable con un canal de flujo en un área de acoplamiento de canal y detectando un flujo de fármaco líquido en el canal de flujo. El detector de flujo incluye un elemento termoeléctrico corriente arriba y un elemento termoeléctrico corriente abajo. El elemento termoeléctrico corriente arriba y el elemento termoeléctrico corriente abajo se disponen separados entre sí y se pueden mover independientemente el uno del otro. El elemento termoeléctrico corriente arriba y el elemento termoeléctrico corriente abajo se disponen en particular separados entre sí a lo largo de una dirección de extensión del canal de flujo en una configuración operativa. La dirección de extensión del canal de flujo corresponde al eje de la dirección de flujo del fármaco líquido. El primer elemento termoeléctrico y el situado corriente abajo se pueden mover en particular en una dirección transversal a la dirección de extensión del canal de flujo, es decir, hacia y desde el canal de flujo y se pueden mover solo en dirección transversal a la dirección de extensión del canal de flujo. Los movimientos correspondientes de los elementos termoeléctricos pueden ser movimientos pivotantes, de flexión o arqueado, pero también, por ejemplo, movimientos de desplazamiento lineal. Los elementos termoeléctricos se pueden mover con respecto al canal de flujo que, en general, está fijo en una configuración operativa.
El detector de flujo incluye además un elemento de desviación corriente arriba y un elemento de desviación corriente abajo. El elemento de desviación corriente arriba actúa sobre el elemento termoeléctrico corriente arriba, desviando de este modo el elemento termoeléctrico corriente arriba hacia el área de acoplamiento de canal. El elemento de desviación corriente abajo actúa sobre el elemento termoeléctrico corriente abajo, desviando de este modo el elemento termoeléctrico corriente abajo hacia el área de acoplamiento de canal independientemente del elemento de desviación corriente arriba. Las fuerzas de desviación corresponden a las fuerzas de contacto entre los elementos termoeléctricos y el canal de flujo.
El área de acoplamiento de canal es un área donde, en una configuración operativa, la primera área termoeléctrica y el elemento termoeléctrico corriente abajo están en contacto con el canal de flujo. En general, el área de acoplamiento de canal se extiende a lo largo de la extensión lineal (típica, pero no necesariamente) del canal de flujo. La frase "configuración operativa" se refiere a una configuración presente durante el uso en la que el detector de flujo, en particular por medio de sus elementos termoeléctricos, se acopla a un canal de flujo en el área de acoplamiento de canal. En una configuración operativa, el elemento termoeléctrico corriente arriba se acopla al canal de flujo en una posición corriente arriba y el elemento termoeléctrico corriente abajo se acopla al canal de flujo en una posición corriente abajo. Una desviación de un elemento termoeléctrico hacia el área de acoplamiento de canal es equivalente a una desviación hacia el canal de flujo en una configuración operativa.
El elemento termoeléctrico corriente abajo que se desvía hacia el área de acoplamiento de canal, respectivamente el canal de flujo independientemente del elemento termoeléctrico corriente arriba también significa que el primer elemento de desviación y el segundo elemento de desviación son funcionalmente independientes entre sí. En consecuencia, el elemento de desviación corriente arriba ejerce una fuerza de desviación corriente arriba sobre el elemento termoeléctrico corriente arriba y el elemento de desviación corriente abajo ejerce independientemente una fuerza de desviación corriente abajo sobre el elemento termoeléctrico corriente abajo.
Las fuerzas de desviación son las fuerzas de contacto mediante las cuales los elementos termoeléctricos se presionan contra una pared del canal de flujo y en general se orientan de manera transversal al canal de flujo, garantizando de este modo el acoplamiento térmico requerido entre el canal de flujo y los elementos termoeléctricos. Para el buen acoplamiento térmico deseable, las fuerzas de contacto deben ser altas. Sin embargo, dado que el área de la sección transversal del canal de flujo es típicamente pequeña, las fuerzas de contacto deben ser suficientemente bajas como para no deformar significativamente el canal de flujo. Es probable que dicha deformación del canal de flujo, que da como resultado una reducción de la sección transversal, provoque oclusiones y provoque además fuerzas de corte que den como resultado la degradación de diversos fármacos, tal como la insulina.
La desviación individual de los elementos termoeléctricos hacia el canal de flujo reduce los requisitos de tolerancia y es en particular adecuada en diseños donde está presente cierto grado de curvatura para el canal de flujo en el área del detector de flujo. Dicha situación es típica y, de hecho, difícilmente evitable en un dispositivo de infusión ambulatorio que se lleva sustancialmente de manera continua día y noche y para el que las dimensiones pequeñas, es decir, un diseño delgado y una huella pequeña, son de gran importancia.
En general, es deseable colocar los elementos termoeléctricos de un detector de flujo térmico o sensor de flujo separados entre sí, pero lo más cerca posible entre sí a lo largo del canal de flujo. Sin embargo, disponer los componentes termoeléctricos para que se puedan mover por separado y proporcionar elementos de desviación separados requiere espacio adicional y, por lo tanto, se puede considerar poco ventajoso. Sin embargo, se encuentra que esta desventaja está más que compensada por el acoplamiento térmico mejorado que se puede lograr.
En el contexto de un sistema de infusión ambulatorio, la dirección de flujo del fármaco líquido se conoce en general, lo que da como resultado que "corriente arriba" y "corriente abajo" estén bien definidas. Sin embargo, para una dirección de flujo invertida, el papel de los elementos "corriente arriba" y "corriente abajo" (tal como los elementos termoeléctricos y los elementos de desviación) se invierte simplemente. En un sentido general, los términos "corriente arriba" y "corriente abajo" se pueden leer como "primero" y "segundo", dando como resultado una redacción independiente de la dirección del flujo.
En el contexto del presente documento, el "canal de flujo" significa un conducto que, durante el funcionamiento, se llena con un fármaco líquido en su área de sección transversal total y además está rodeado por una pared o una disposición de paredes a lo largo de toda su circunferencia. El acoplamiento del canal de flujo con los elementos termoeléctricos es, en consecuencia, un acoplamiento térmico y mecánico con una superficie de la pared externa del canal de flujo. Típicamente, el canal de flujo tiene una longitud de tubo de sección transversal normalmente circular. Sin embargo, también son posibles otros diseños del canal de flujo. El canal de flujo se puede obtener en particular mediante una ranura o depresión en un componente sustancialmente rígido y, por ejemplo, moldeado por inyección. En su lado abierto, la ranura o canal está cubierto por una lámina. El grosor de dicha lámina puede estar en un intervalo típico de 20 micrómetros a 200 micrómetros. Para dicho diseño, los elementos termoeléctricos están en contacto, en una configuración operativa, con la lámina del canal de flujo. Este tipo de diseño es en particular adecuado en el contexto de la detección de flujo térmico o medición de flujo porque la resistencia de transferencia térmica es típicamente considerablemente menor en comparación con el tubo.
El canal de flujo forma parte típicamente de un dispositivo fluídico unidireccional que se acopla a un dispositivo de infusión ambulatorio durante un tiempo de aplicación limitado de, típicamente, varios días hasta, por ejemplo, dos semanas, por medio de los acopladores de encaje correspondientes, como se analiza adicionalmente a continuación con más detalle. Por lo tanto, la frase acoplamiento "liberable" se refiere, en el contexto del presente documento, a un acoplamiento que, después de ser establecido, por ejemplo, por un usuario, es autosuficiente y se puede liberar sin dañar el detector de flujo o un dispositivo de infusión ambulatorio del que puede formar parte el detector de flujo. Además, el acoplamiento liberable permite un acoplamiento secuencial del detector de flujo con un número de canales de flujo, respectivamente de un dispositivo de infusión ambulatorio con diversos componentes fluídicos unidireccionales de forma secuencial. La disposición es de modo que los elementos termoeléctricos estén en contacto con el canal de flujo en el área de acoplamiento de canal.
Se puede diseñar y hacer funcionar un detector de flujo de acuerdo con los tipos aquí descritos, así como otros tipos descritos a continuación, para medir cuantitativamente una tasa de flujo o velocidad de flujo del fármaco líquido dentro del canal de flujo. Como se analizará adicionalmente con más detalle a continuación, sin embargo, también se puede hacer funcionar de forma binaria para indicar si se produce o no un flujo de líquido (por encima de un umbral y/o dentro de un intervalo determinado) en un punto específico en el tiempo o dentro de una ventana temporal específica. Por lo tanto, un detector de flujo de acuerdo con la presente divulgación puede, en algunos modos de realización, no ser lo suficientemente exacto para una medición cuantitativa. Además, en algunos modos de realización, las señales proporcionadas por el detector de flujo se pueden evaluar de forma cualitativa y, en particular, binaria, en lugar de cuantitativa.
En un modo de realización, el elemento termoeléctrico corriente arriba y el elemento termoeléctrico corriente abajo son componentes montados en superficie.
En un modo de realización, el elemento termoeléctrico corriente abajo se configura para funcionar como un sensor de temperatura corriente abajo y detecta una temperatura corriente abajo en la posición corriente abajo. El elemento termoeléctrico corriente arriba se puede configurar para funcionar como elemento calefactor, calentando de este modo el líquido del interior del canal de flujo en la posición corriente arriba, y para funcionar como sensor de temperatura corriente arriba y detectar una temperatura corriente arriba en la posición corriente arriba. Este tipo de modo de realización se analiza adicionalmente a continuación con más detalle en el contexto de otro aspecto de la presente divulgación.
En un modo de realización, el detector de flujo incluye además un elemento termoeléctrico intermedio. El elemento termoeléctrico intermedio se dispone entre el elemento termoeléctrico corriente arriba y el elemento termoeléctrico corriente abajo, y está separado de ellos. El elemento termoeléctrico intermedio se puede mover independientemente del elemento termoeléctrico corriente arriba y del elemento termoeléctrico corriente abajo. Un detector de flujo de acuerdo con este tipo de modo de realización puede comprender además un elemento de desviación intermedio. El elemento de desviación intermedio actúa sobre el elemento termoeléctrico intermedio, desviando de este modo el elemento termoeléctrico intermedio hacia el área de acoplamiento de canal con una fuerza de desviación intermedia independiente del elemento de desviación corriente arriba y del elemento de desviación corriente abajo. En una configuración operativa, el elemento termoeléctrico intermedio se acopla al canal de flujo en una posición intermedia.
Dicho modo de realización con un elemento termoeléctrico intermedio corresponde, con respecto a los elementos termoeléctricos, a un diseño clásico de un detector de flujo térmico o sensor de flujo. Aquí, el elemento termoeléctrico intermedio es en general un elemento calefactor, típicamente en forma de una resistencia eléctrica, mientras que el elemento termoeléctrico corriente arriba respectivamente corriente abajo es un sensor de temperatura corriente arriba respectivamente corriente abajo. La disposición es favorablemente simétrica, con un diseño idéntico para el elemento termoeléctrico corriente arriba y el elemento termoeléctrico corriente abajo y dispuestos a la misma distancia del elemento termoeléctrico intermedio.
Como resultará evidente más fácilmente en lo que sigue, la disposición del elemento termoeléctrico intermedio es en general la misma que para el caso del elemento termoeléctrico corriente arriba y el elemento termoeléctrico corriente abajo. Los modos de realización y características que se analizan a continuación con más detalle para el elemento termoeléctrico corriente arriba y corriente abajo, tal como la forma de disposición en un portador y la forma de acoplamiento al canal de flujo, también son aplicables para el elemento termoeléctrico intermedio de manera análoga.
De acuerdo con otro aspecto, el objetivo global se logra mediante otro tipo de detector de flujo para acoplamiento liberable con un canal de flujo en un área de acoplamiento de canal y detectando un flujo de fármaco líquido en el canal de flujo. El detector de flujo incluye un elemento termoeléctrico corriente arriba y un elemento termoeléctrico corriente abajo. El elemento termoeléctrico corriente arriba y el elemento termoeléctrico corriente abajo se disponen separados entre sí. El elemento termoeléctrico corriente arriba se dispone para acoplarse al canal de flujo en un área de acoplamiento de canal en una posición corriente arriba y el elemento termoeléctrico corriente abajo se dispone para acoplarse al canal de flujo en el área de acoplamiento de canal en una posición corriente abajo, de modo que el elemento termoeléctrico corriente abajo funcione como sensor de temperatura corriente abajo y detecte una temperatura corriente abajo en la posición corriente abajo. Este tipo de detector de flujo puede incluir además una unidad de control de detector de flujo. El elemento termoeléctrico corriente arriba de este tipo de detector de flujo se configura para funcionar como elemento calefactor, calentando de este modo el líquido del interior del canal de flujo en la posición corriente arriba, y para funcionar como sensor de temperatura corriente arriba y detectar una temperatura corriente arriba en la posición corriente arriba.
Este tipo de detector de flujo se basa en el mismo principio fundamental que un diseño clásico de detector de flujo o sensor de flujo con elemento calefactor separado, sensor de temperatura corriente arriba y sensor de temperatura corriente abajo. Sin embargo, a diferencia del diseño clásico, el elemento termoeléctrico corriente arriba sirve para un doble propósito como elemento calefactor y como sensor de temperatura corriente arriba, ahorrando de este modo el uso del elemento calefactor específico. Se ha encontrado que dicha disposición es suficiente y apropiada, en particular, en aplicaciones donde la precisión de la medición requerida es limitada o la evaluación de señales binarias como se expone anteriormente es suficiente.
Este tipo de modo de realización se puede configurar de modo que el elemento termoeléctrico corriente arriba se haga funcionar y, en particular, se le suministre energía eléctrica del mismo modo cuando funciona como elemento calefactor y como sensor de temperatura corriente arriba. Al elemento termoeléctrico corriente arriba se le puede suministrar continuamente energía eléctrica durante el calentamiento y la medición de la temperatura, lo que da como resultado que el calentamiento continua durante la medición de la temperatura. De forma alternativa, el elemento termoeléctrico corriente arriba se puede hacer funcionar de forma diferente para funcionar como elemento calefactor y funcionar posteriormente como elemento termoeléctrico corriente arriba. En particular, la energía termoeléctrica corriente arriba se puede suministrar con mayor potencia (en particular voltaje de suministro y/o corriente de suministro) cuando se hace funcionar como elemento calefactor en comparación con el funcionamiento como sensor de temperatura corriente arriba, permitiendo de este modo favorablemente un tiempo de calentamiento más corto. La alimentación del elemento termoeléctrico corriente arriba se puede controlar, por ejemplo, por medio de una fuente de alimentación conmutada con modulación de ancho de impulsos (PWM).
En un modo de realización de este tipo de detector de flujo, el elemento termoeléctrico corriente arriba y el elemento termoeléctrico corriente abajo se pueden mover independientemente el uno del otro. El detector de flujo puede incluir además un elemento de desviación corriente arriba y un elemento de desviación corriente abajo. El elemento de desviación corriente arriba actúa sobre el elemento termoeléctrico corriente arriba, desviando de este modo el elemento termoeléctrico corriente arriba hacia el área de acoplamiento de canal, respectivamente el canal de flujo como se expone anteriormente. El elemento de desviación corriente abajo actúa sobre el elemento termoeléctrico corriente abajo, desviando de este modo el elemento termoeléctrico corriente abajo hacia el área de acoplamiento de canal, respectivamente el canal de flujo, independientemente del elemento de desviación corriente arriba.
En un modo de realización, el elemento termoeléctrico corriente arriba se dispone sobre un portador del elemento corriente arriba y el elemento termoeléctrico corriente abajo se dispone sobre un portador del elemento corriente abajo, y un hueco está presente entre el portador del elemento corriente arriba y el portador del elemento corriente abajo. El hueco tiene una anchura de hueco a lo largo de la dirección de extensión del canal de flujo en una configuración operativa.
Proporcionar el elemento termoeléctrico corriente arriba y el elemento termoeléctrico corriente abajo en diferentes portadores con un hueco entre ellos es contrario a la intuición en la medida en que el hueco se suma a la distancia existente entre los elementos termoeléctricos a lo largo del canal de flujo, algo que en general es desfavorable. Sin embargo, un portador común, por ejemplo, una placa de circuito impreso común, forma un puente térmico entre los elementos termoeléctricos, lo que da como resultado que una porción considerable de la transferencia de calor entre los elementos termoeléctricos se produzca por medio del portador, en lugar de por medio del canal de flujo, respectivamente del líquido dentro del canal de flujo, según lo deseado. Un hueco entre los elementos termoeléctricos, por el contrario, incrementa el aislamiento térmico debido a la baja conductividad térmica del huevo (aire), potenciando por tanto el acoplamiento térmico entre los elementos termoeléctricos y el canal de flujo. Este efecto favorable supera la influencia en general negativa del incremento de la distancia.
En un modo de realización con un elemento termoeléctrico intermedio, el elemento termoeléctrico intermedio se puede disponer sobre un portador del elemento intermedio, y puede haber un hueco corriente arriba presente entre el portador del elemento corriente arriba y el portador del elemento intermedio a lo largo de la dirección de extensión del canal de flujo, y un puede haber un hueco corriente abajo presente entre el portador del elemento intermedio y el portador del elemento corriente abajo a lo largo de la dirección de extensión del canal de flujo. La configuración puede ser simétrica con huecos que tienen la misma anchura.
En un modo de realización, el elemento termoeléctrico corriente arriba se dispone sobre un elemento de placa de circuito impreso flexible corriente arriba y el elemento termoeléctrico corriente abajo se monta sobre un elemento de placa de circuito impreso flexible corriente abajo.
En dicho modo de realización, el elemento de placa de circuito impreso corriente arriba respectivamente corriente abajo sirve, además de para portar los elementos termoeléctricos, como elementos móviles para la disposición móvil de los elementos termoeléctricos. Los elementos de placa de circuito impreso flexible pueden tener un diseño alargado "en forma de dedo" y extenderse a través del canal de flujo, permitiendo de este modo la flexión transversal al canal de flujo, lo que da como resultado un movimiento de los elementos termoeléctricos hacia, respectivamente desde, el canal de flujo, transversal a la dirección del flujo, respectivamente extensión del canal de flujo. Para dicha disposición, los elementos de placa de circuito impreso flexible tienen en general un área de flexión que permite el movimiento pivotante de los elementos termoeléctricos hacia y desde el canal de flujo, respectivamente el área de acoplamiento de canal.
En un modo de realización con un elemento termoeléctrico intermedio, el elemento termoeléctrico intermedio se puede disponer sobre un elemento de placa de circuito flexible intermedio de manera análoga.
Típicamente, los elementos de placa de circuito impreso flexible se extienden paralelos entre sí y mantienen su disposición paralela cuando se flexionan. De forma alternativa, sin embargo, los elementos de placa de circuito impreso flexible pueden estar en ángulo uno con respecto al otro. Los elementos de placa de circuito flexible pueden estar separados entre sí y unidos por separado a una estructura de soporte, por ejemplo, una placa de circuito impreso rígida. Sin embargo, en un modo de realización particular, los elementos de placa de circuito impreso flexible se extienden desde una base de placa de circuito impreso flexible común que se puede formar integralmente con los elementos de placa de circuito impreso flexible.
En un modo de realización, el elemento termoeléctrico corriente arriba se dispone en un lateral del elemento de placa de circuito flexible corriente arriba apuntando en dirección opuesta al área de acoplamiento de canal y el elemento termoeléctrico corriente abajo se dispone en un lateral del elemento de placa de circuito flexible corriente abajo apuntando en dirección opuesta al área de acoplamiento de canal. En un modo de realización con un elemento termoeléctrico intermedio, el elemento termoeléctrico intermedio se puede disponer, para este tipo de modo de realización, en un lateral del elemento de placa de circuito impreso flexible intermedio apuntando en dirección opuesta a la zona de acoplamiento de canal. El hecho de que los elementos termoeléctricos apunten hacia el área de acoplamiento de canal, respectivamente en dirección opuesta, implica que, en una configuración operativa, apuntan hacia el canal de flujo, respectivamente en dirección opuesta, cuando se ven desde el portador correspondiente, por ejemplo, un elemento de placa de circuito impreso flexible.
En modos de realización alternativos, el elemento termoeléctrico corriente arriba, el elemento termoeléctrico corriente abajo y un elemento termoeléctrico intermedio opcional se pueden disponer cada uno en un lado del elemento de placa de circuito impreso correspondiente apuntando hacia el canal de flujo. Para este tipo de modo de realización, los elementos termoeléctricos se acoplan directamente al canal de flujo, respectivamente a una pared del canal de flujo. A este respecto, dicha disposición corresponde a un diseño clásico de sensor de flujo térmico. Aquí, el intercambio de calor entre los elementos termoeléctricos y el canal de flujo se produce por medio de la carcasa de los elementos termoeléctricos.
Para un modo de realización donde los elementos termoeléctricos se disponen en los lados de los elementos de placa de circuito impreso flexible apuntando en dirección opuesta al canal de flujo, los elementos de placa de circuito impreso flexible se sitúan, en una configuración operativa, entre los elementos termoeléctricos y el canal de flujo, de modo que el elemento termoeléctrico corriente arriba, respectivamente el elemento corriente abajo, se acopla con el canal de flujo indirectamente por medio de la placa de circuito impreso flexible correspondiente, en lugar de hacerlo directamente. Dicha disposición es contraria a la intuición ya que, en principio, el acoplamiento indirecto reduce el acoplamiento térmico. Sin embargo, la dirección principal del flujo de energía térmica desde respectivamente hacia los elementos termoeléctricos viene dada por la dirección de menor resistencia térmica. Independientemente del diseño específico, la menor resistencia térmica está típicamente presente entre los contactos eléctricos, respectivamente las almohadillas de contacto, de los elementos termoeléctricos y los caminos conductores (típicamente de cobre) correspondientes en los elementos de placa de circuito impreso flexible. Esto es en particular aplicable para dispositivos montados en superficie (SMD), respectivamente elementos montados en superficie. En consecuencia, la mayor parte de la transferencia de energía térmica se realiza por medio de los caminos conductores. Para una disposición del tipo propuesto con los elementos termoeléctricos dispuestos en los lados de los elementos de placa de circuito impreso flexible apuntando en dirección opuesta al canal de flujo, los elementos de placa de circuito impreso flexible están en contacto con el canal de flujo y los caminos conductores están disponibles para transferir la energía térmica. De este modo, se puede lograr un mejor acoplamiento térmico si el intercambio de energía térmica se realiza por medio del material de respaldo de los elementos de placa de circuito impreso flexible con una resistencia térmica comparativamente alta.
En un modo de realización, el detector de flujo incluye una estructura de posicionamiento, estando la estructura de posicionamiento diseñada para situar el canal de flujo con respecto al elemento termoeléctrico corriente arriba y el elemento termoeléctrico corriente abajo. En modos de realización con un elemento termoeléctrico intermedio, la estructura de posicionamiento se diseña además para situar el canal de flujo con respecto al elemento termoeléctrico intermedio. El posicionamiento se realiza de modo que el elemento termoeléctrico corriente arriba, el elemento termoeléctrico corriente abajo y, opcionalmente, el elemento termoeléctrico intermedio estén en contacto, en una configuración operativa, con el canal de flujo en la posición corriente arriba, posición corriente abajo y posición intermedia correspondientes, respectivamente. Por medio de la estructura de posicionamiento, se define la posición y la dirección de extensión del canal de flujo en el área de acoplamiento de canal en relación con los elementos termoeléctricos.
La estructura de posicionamiento se puede diseñar para estar en contacto directamente y guiar el canal de flujo. En dicho modo de realización, la estructura de posicionamiento se puede obtener, por ejemplo, mediante un elemento portador de ranuras, en el que la ranura se diseña para recibir el canal de flujo que se forma, por ejemplo, mediante una longitud de tubo. El elemento termoeléctrico corriente arriba, el elemento termoeléctrico corriente abajo y, opcionalmente, el elemento termoeléctrico intermedio están en contacto con el canal de flujo en el área de acoplamiento de canal como se expone anteriormente.
En una inclusión donde el canal de flujo forma parte de un dispositivo fluídico con una disposición geométrica bien definida, la estructura de posicionamiento puede ser o incluir un acoplador de encaje, en particular un acoplador del dispositivo fluídico, que se diseña para encajar con un acoplador de encaje opuesto correspondiente, en particular un acoplador del dispositivo de infusión del dispositivo fluídico de modo que el canal de flujo quede situado correctamente. Opcionalmente, la estructura de posicionamiento también puede servir como apoyo que absorbe las fuerzas de desviación ejercidas por el primer elemento de desviación, el segundo elemento de desviación y el tercer elemento de desviación opcional.
En un modo de realización, el elemento termoeléctrico corriente arriba y el elemento termoeléctrico corriente abajo son termistores, en particular, termistores de coeficiente de temperatura negativo (NTC). Los NTC son fáciles de conseguir a bajo coste y muestran características en particular favorables para los detectores de flujo de acuerdo con la presente divulgación. De forma alternativa, sin embargo, se pueden usar otros tipos de elementos termoeléctricos, por ejemplo, semiconductores de unión PN.
En un modo de realización, el elemento termoeléctrico corriente arriba y el elemento termoeléctrico corriente abajo son termistores NTC de diferente resistencia eléctrica. Esta disposición da como resultado un diseño eléctrico asimétrico que se puede usar en general, pero que es en particular favorable en combinación con una unidad de evaluación especialmente diseñada como se expone a continuación. De forma alternativa, sin embargo, el elemento termoeléctrico corriente arriba y el elemento termoeléctrico corriente abajo pueden tener características idénticas y ser, por ejemplo, NTC de resistencia eléctrica nominal y coeficiente de temperatura idénticos.
En un modo de realización, el detector de flujo incluye además un primer elemento termoeléctrico de referencia y un segundo elemento termoeléctrico de referencia. El primer elemento termoeléctrico de referencia y el segundo elemento termoeléctrico de referencia se disponen de modo que estén térmicamente aislados respectivamente desacoplados, es decir, no se acoplan térmicamente al canal de flujo en una configuración operativa. Para este propósito, el primer elemento termoeléctrico de referencia y el segundo elemento termoeléctrico de referencia se pueden disponer en particular algo separados, respectivamente espaciados, del elemento termoeléctrico corriente arriba y corriente abajo y del área de acoplamiento de canal.
El primer elemento termoeléctrico de referencia y el segundo elemento termoeléctrico de referencia se disponen de modo que su acoplamiento térmico mutuo corresponda al acoplamiento térmico mutuo entre el elemento termoeléctrico corriente arriba y el elemento termoeléctrico corriente abajo si no hay flujo presente en el canal de flujo. Favorablemente, el primer elemento termoeléctrico de referencia es del mismo tipo que el elemento termoeléctrico corriente arriba y el segundo elemento termoeléctrico de referencia es del mismo tipo que el elemento termoeléctrico corriente abajo.
En modos de realización en los que el detector de flujo comprende un elemento termoeléctrico intermedio adicional, un tercer elemento termoeléctrico de referencia puede estar presente y disponerse entre el primer elemento termoeléctrico de referencia y el segundo elemento termoeléctrico de referencia de forma análoga a la disposición del elemento termoeléctrico intermedio entre el elemento termoeléctrico corriente arriba y el elemento termoeléctrico corriente abajo.
Un modo de realización con elementos termoeléctricos de referencia es favorable tanto en el caso de la administración de pequeñas cantidades de líquido como de cantidades mayores. Especialmente la disposición con solo dos elementos termoeléctricos es muy sensible a cambios rápidos de flujo en el canal de flujo. Si los cambios son lentos, la detección se vuelve más insuficiente cuanto más lentos sean los cambios. Los elementos termoeléctricos de referencia se exponen a las mismas condiciones ambientales y, en particular, a las mismas temperaturas y variaciones de temperatura que los elementos termoeléctricos corriente arriba, corriente abajo y corriente abajo.
Una unidad de evaluación como se analiza adicionalmente a continuación con más detalle puede procesar las señales proporcionadas por el primer elemento termoeléctrico de referencia y el segundo elemento termoeléctrico de referencia de la misma forma que las señales proporcionadas por el elemento termoeléctrico corriente arriba y el elemento termoeléctrico corriente abajo, respectivamente. Una de las unidades de evaluación (asociada respectivamente acoplada operativamente con el elemento termoeléctrico corriente arriba y el elemento termoeléctrico corriente abajo) proporciona una señal de salida dependiente del flujo, mientras que la otra unidad de evaluación (asociada respectivamente acoplada operativamente con el primer elemento termoeléctrico de referencia y el segundo elemento termoeléctrico) proporciona una señal de salida de referencia independiente del flujo, que, sin embargo, refleja y se ve influida por otros factores de influencia, en particular, la temperatura, de la misma forma que la señal de salida dependiente del flujo. Las dos señales se pueden alimentar y procesar adicionalmente mediante una unidad de compensación que se diseña para determinar y evaluar una relación, en particular, una diferencia o desviación, entre la señal de salida dependiente del flujo y la señal de salida de referencia como medida para el flujo de líquido en el canal de flujo. Una combinación de las dos unidades de evaluación y la unidad de compensación también se denomina unidad de evaluación y compensación. Como se expone anteriormente, la unidad de compensación compensa la influencia no deseada de factores de distorsión tales como los cambios de temperatura.
En un modo de realización de una unidad de evaluación y compensación, la evaluación de la unidad de compensación se diseña, en un primer modo de funcionamiento, para procesar solo la señal proporcionada por el elemento termoeléctrico corriente arriba y el elemento termoeléctrico corriente abajo. En el primer modo de funcionamiento, solo se puede activar la unidad de evaluación asociada al elemento termoeléctrico corriente arriba y al elemento termoeléctrico corriente abajo, proporcionando la señal de salida dependiente del flujo. Este tipo de unidad de evaluación y compensación se diseña además, en un segundo modo de funcionamiento alternativo, para procesar adicionalmente una señal que proporcionan el primer elemento termoeléctrico de referencia y el segundo elemento termoeléctrico de referencia, y para determinar y evaluar una relación entre la señal de salida dependiente del flujo y la señal de salida de referencia como se expone anteriormente. La unidad de evaluación y compensación se configura favorablemente para funcionar en el primer modo de funcionamiento o, de forma alternativa, en el segundo modo de funcionamiento, independientemente del volumen de líquido que se administra y/o de la duración del flujo de fármaco líquido en el canal de flujo.
La unidad de evaluación y compensación se puede configurar para funcionar en el primer modo de funcionamiento para la administración de pequeños volúmenes de fármaco líquido, por ejemplo, menores que un umbral de volumen predeterminado, y para funcionar en el segundo modo de funcionamiento para volúmenes de fármaco líquido mayores, por ejemplo, por encima del umbral de volumen predeterminado. Adicionalmente, en este caso es favorable tener en cuenta la señal de salida de referencia independiente del flujo, porque la administración de volúmenes mayores se puede asociar a un cambio comparativamente lento y progresivo de la señal de salida dependiente del flujo causado por una oclusión acumulada, lo que da como resultado al final que el flujo de líquido sea difícil de detectar.
En un modo de realización, el detector de flujo incluye una unidad de evaluación, en el que la unidad de evaluación se diseña para proporcionar una señal de salida de frecuencia variable. La frecuencia depende de una diferencia entre la temperatura corriente arriba detectada por el elemento termoeléctrico corriente arriba y la temperatura corriente abajo detectada por el elemento termoeléctrico corriente abajo. Como se expondrá en más detalle adicionalmente a continuación en el contexto de modos de realización ejemplares, dicha unidad de evaluación se puede implementar de una manera compacta en particular con un pequeño número de componentes, basado, por ejemplo, en un microcontrolador típico de acuerdo con el estado de la técnica. Este tipo de modo de realización se puede obtener especialmente en base a un disparador de Schmitt, un oscilador, por ejemplo un oscilador RC, y un suministro de voltaje de referencia, en el que los umbrales superior e inferior del disparador de Schmitt se determinan por la resistencia del elemento termoeléctrico corriente arriba y el elemento termoeléctrico corriente abajo, respectivamente.
De acuerdo con otro aspecto más, el objetivo global se logra por un dispositivo de infusión ambulatorio. El dispositivo de infusión ambulatorio incluye una acoplador de dispositivo fluídico. El acoplador de dispositivo fluídico se diseña para el acoplamiento de encaje liberable, en una configuración operativa, con un acoplador del dispositivo de infusión de un dispositivo fluídico con un canal de flujo. El dispositivo de infusión ambulatorio incluye además una unidad de accionamiento de bomba, configurada para administrar el fármaco líquido de un recipiente de fármaco al cuerpo de un paciente por medio del canal de flujo. El dispositivo de infusión ambulatorio incluye además una unidad de control de la bomba, configurada para controlar el funcionamiento de la unidad de accionamiento de la bomba para la administración continua de fármacos de acuerdo con una tasa de administración de infusión basal variable en el tiempo. La bomba de infusión ambulatoria incluye además un detector de flujo en acoplamiento operativo con la unidad de control de bomba. El detector de flujo es un detector de flujo de acuerdo con la divulgación del presente documento. En un estado operativo, el dispositivo de infusión ambulatorio, el dispositivo fluídico y un recipiente de fármacos forman una unidad compacta común.
La unidad de accionamiento de bomba y la unidad de control de bomba forman favorablemente, en combinación con un recipiente de fármaco y/o el dispositivo fluídico, una bomba dosificadora que se diseña para la administración de fármaco líquido, en particular insulina, en dosis bien definidas.
En algunos modos de realización, la unidad de accionamiento de la bomba incluye un accionamiento de husillo que está diseñado para acoplarse con un pistón de un cartucho de fármaco, típicamente pero no necesariamente cilíndrico, como un recipiente de fármaco, de modo que el pistón se desplaza por el interior del cartucho de fármaco en pasos incrementales bien definidos de forma similar a una jeringa. Aquí, la unidad de accionamiento de la bomba incluye típicamente un motor rotatorio como actuador, un engranaje reductor, una tuerca de accionamiento y un tornillo de avance roscado en acoplamiento operativo con la tuerca de accionamiento, estando el tornillo de avance diseñado para acoplarse con el pistón.
De forma alternativa, la unidad de accionamiento de la bomba puede incluir la tuerca de accionamiento pero no el tornillo de avance que puede estar acoplado permanentemente al pistón. En lugar de un tornillo de avance sencillo, se pueden usar disposiciones más avanzadas, tal como una varilla de accionamiento telescópica. Las bombas de accionamiento de jeringas son bien conocidas para dispositivos de infusión ambulatorios en una variedad de variantes de diseño y se usan típicamente en sistemas de vanguardia.
De forma alternativa, la unidad de accionamiento de la bomba se puede diseñar para acoplarse operativamente a y cooperar con otro tipo de unidad de bomba, tal como una bomba de micromembrana o una unidad de dosificación corriente abajo como se divulga, por ejemplo, en los documentos EP1970677A1, EP1970677A1, EP2510962, EP2510960, EP2696915, EP2457602, WO2012/069308, WO2013/029999, EP2753380, EP2163273 y EP2361646. Las bombas de accionamiento de jeringas y las unidades de dosificación corriente abajo, como se menciona anteriormente, son ejemplos de bombas dosificadoras de desplazamiento positivo con una relación bien definida y determinada por diseño entre el movimiento del actuador de la bomba o el accionamiento de la bomba y la administración del fármaco.
La unidad de accionamiento de la bomba se diseña favorablemente para la administración de dosis únicas en un intervalo de 1 microlitro o menos, por ejemplo 500 nanolitros, 200 nanolitros o 100 nanolitros. Para la concentración típica U100 para formulaciones de insulina líquida, 1 mililitro de líquido contiene 100 unidades internacionales (UI) de insulina.
La bomba de infusión ambulatoria se diseña favorablemente para la forma de administración dosificada independiente de una señal de salida proporcionada por el detector de flujo, con el detector de flujo sirviendo para propósitos de monitorización y supervisión de la administración. Esta condición se cumple en las bombas de desplazamiento positivo, respectivamente bombas dosificadoras volumétricas, tal como las bombas de accionamiento de jeringas o las bombas con una unidad de dosificación corriente abajo como se menciona anteriormente.
El dispositivo fluídico se diseña para acoplarse fluídicamente al recipiente de fármaco y establecer una conexión con una superficie de contacto con el paciente, tal como una cánula de infusión, respectivamente un tubo de infusión, directamente por medio de un acoplador de interfase fluídica con el paciente, o puede incluir directamente la interfase con el paciente. En algunos modos de realización, el dispositivo fluídico se forma directa e integralmente con el recipiente de fármaco, por ejemplo, un cartucho de fármaco. En modos de realización donde la bomba incluye, en un estado operativo, unidades fluídicas adicionales, tales como una bomba de membrana o una unidad de dosificación corriente abajo como se expone anteriormente, dichas unidades fluídicas también pueden formar parte del dispositivo fluídico. En cualquier caso, el dispositivo fluídico incluye, entre las salidas del recipiente de fármaco, la interfase con el paciente, respectivamente el acoplador de la interfase con el paciente, el canal de flujo que se dispone para acoplarse de forma liberable con el detector de flujo en el área de acoplamiento de canal.
El dispositivo fluídico y el dispositivo de infusión ambulatorio se diseñan para un acoplamiento de encaje liberable a través de un acoplador de dispositivo fluídico y un acoplador de dispositivo de bomba de infusión, que se puede realizar mediante cerrojos, pestillos, acopladores de ajuste rápido, acopladores de bayoneta o similares. El dispositivo de infusión ambulatorio y el dispositivo fluídico se pueden diseñar además de modo que, en una configuración operativa, el dispositivo fluídico lo reciba total o parcialmente un compartimento para dispositivo fluídico de una carcasa de dispositivo de infusión ambulatorio. En una configuración operativa, el área de acoplamiento de canal se localiza típicamente dentro de la carcasa del dispositivo de infusión ambulatorio.
El canal de flujo se dispone, al menos en el área de acoplamiento de canal, a lo largo de una línea recta que corresponde como se define por su dirección de extensión y se dispone de modo que esté en contacto con los elementos termoeléctricos en una configuración donde el dispositivo fluídico y el dispositivo de infusión ambulatorio están acoplados. En un modo de realización, el dispositivo fluídico incluye un elemento de apoyo en forma de placa que soporta, por ejemplo, el canal de flujo tubular y absorbe las fuerzas de desviación como se menciona anteriormente. El canal de flujo se puede disponer en una ranura del elemento de apoyo y sobresalir por encima de la superficie para permitir el contacto. De forma alternativa, se pueden proporcionar elementos de posicionamiento tales como pasadores de posicionamiento, postes de posicionamiento o similares que sobresalgan del elemento de apoyo a lo largo de la dirección de extensión para situar el canal de flujo. De forma alternativa a un canal de flujo tubular, el canal de flujo se puede realizar, como se menciona anteriormente, directamente como una ranura o similar y cubrirse con una lámina como se analiza anteriormente. Para los tipos de modos de realización analizados en el presente documento, la alineación y posicionamiento correctos entre el canal de flujo y los elementos termoeléctricos se basa en el acoplador de dispositivo fluídico del dispositivo de infusión ambulatorio y el acoplador del dispositivo de infusión ambulatorio del dispositivo fluídico como estructura de posicionamiento. De forma alternativa, el canal de flujo se puede disponer de forma móvil en el dispositivo fluídico y se puede obtener una estructura de posicionamiento como parte del dispositivo de infusión ambulatorio.
En un modo de realización, la unidad de control de bomba se configura para controlar la unidad de bomba para administrar pulsos de fármaco de volumen de pulso preestablecido y para variar un tiempo entre pulsos consecutivos dependiendo de una tasa de administración basal requerida, en el que el detector de flujo se configura para funcionar intermitentemente para la administración de los pulsos de fármaco. De forma alternativa o adicionalmente, la unidad de control de la bomba se puede configurar para la administración de pulsos de fármaco de volumen de pulso variable con un tiempo constante o variable entre pulsos de fármaco consecutivos. La unidad de control se puede configurar además para controlar adicionalmente la administración de inyecciones intravenosas rápidas de fármaco de volumen ajustable a demanda.
De acuerdo con otro aspecto, el objetivo global se logra mediante un sistema de infusión ambulatorio, el sistema de infusión ambulatorio incluyendo un dispositivo de infusión ambulatorio y un dispositivo fluídico como se analiza anteriormente y/o adicionalmente a continuación.
De acuerdo con otro aspecto más, el objetivo global se logra mediante un conjunto médico, el conjunto médico incluye un sensor de flujo y un dispositivo fluídico o un canal de flujo como se analiza anteriormente y/o adicionalmente a continuación.
Un dispositivo de infusión ambulatorio y un sistema de infusión ambulatorio de acuerdo con la presente divulgación se pueden diseñar para ser llevados por un usuario y funcionar durante un período de tiempo prolongado de varios días hasta varias semanas de forma continua y ocultos a la vista, por ejemplo en el bolsillo de un pantalón, con un clip para cinturón o similar. De forma alternativa, el dispositivo de infusión ambulatorio o el sistema de infusión ambulatorio se pueden diseñar para fijarse directamente a la piel de un usuario, por ejemplo, por medio de una almohadilla adhesiva, durante un período de tiempo prolongado. Un dispositivo de infusión ambulatorio y un sistema de infusión ambulatorio de acuerdo con la presente divulgación se diseñan para funcionar y administrar fármaco líquido independientemente de una orientación con respecto a la gravedad.
De acuerdo con otro aspecto más, el objetivo global se logra mediante un procedimiento para acoplamiento liberable de un sensor de flujo con un canal de flujo para detectar un flujo de fármaco líquido en el canal de flujo. El procedimiento incluye un acoplamiento liberable de un elemento termoeléctrico corriente arriba y un elemento termoeléctrico corriente abajo con el canal de flujo. El elemento termoeléctrico corriente arriba y el elemento termoeléctrico corriente abajo se disponen separados entre sí a lo largo de una dirección de extensión del canal de flujo y se pueden mover independientemente el uno del otro. El elemento termoeléctrico corriente arriba y el elemento termoeléctrico corriente abajo se pueden mover en particular en dirección transversal a la dirección de extensión del canal de flujo. El procedimiento incluye además desviar el elemento termoeléctrico corriente arriba hacia el canal de flujo e independientemente desviar el elemento termoeléctrico corriente abajo hacia el canal de flujo.
Opcionalmente, el procedimiento puede incluir un acoplamiento liberable de un elemento termoeléctrico intermedio con el canal de flujo. El elemento termoeléctrico intermedio se dispone entre el elemento termoeléctrico corriente arriba y el elemento termoeléctrico corriente abajo, está separado de ellos y se puede mover independientemente. El procedimiento puede incluir además desviar independientemente el elemento termoeléctrico intermedio hacia el canal de flujo.
De acuerdo con otro aspecto más, el objetivo global se logra mediante un procedimiento para detectar flujo de fármaco líquido en un canal de flujo. El procedimiento incluye un acoplamiento liberable de un elemento termoeléctrico corriente arriba con el canal de flujo, en el que el elemento termoeléctrico corriente arriba y el elemento termoeléctrico corriente abajo se disponen separados entre sí a lo largo de una dirección de extensión del canal de flujo. El elemento termoeléctrico corriente arriba se acopla al canal de flujo en una posición corriente arriba y el elemento termoeléctrico corriente abajo se acopla a la pared del canal de flujo en una posición corriente abajo. El procedimiento incluye además controlar el elemento termoeléctrico corriente abajo para funcionar como un sensor de temperatura corriente abajo y detectar una temperatura corriente abajo en la posición corriente abajo. El procedimiento incluye además controlar el elemento termoeléctrico corriente arriba para que funcione como elemento calefactor, calentando de este modo el líquido del interior del canal de flujo en la posición corriente arriba, y para que funcione como sensor de temperatura corriente arriba y detecte una temperatura corriente arriba en la posición corriente arriba. El procedimiento incluye además procesar señales proporcionadas por el elemento termoeléctrico corriente arriba y el elemento termoeléctrico corriente abajo, detectando de este modo un flujo de fármaco líquido en el canal de flujo.
El elemento termoeléctrico corriente arriba, el elemento termoeléctrico corriente abajo y el elemento termoeléctrico intermedio opcional se acoplan de forma liberable al canal de flujo en un área de acoplamiento de canal como se expone anteriormente.
En un modo de realización, el procedimiento incluye determinar, por medio del detector de flujo, si se administra o no un pulso de fármaco en un punto temporal predeterminado o en una ventana de tiempo predeterminada de acuerdo con una pauta de administración.
En un modo de realización adicional, el procedimiento incluye determinar, por medio del detector de flujo, si un número de pulsos de fármaco, en particular, un número de pulsos de fármaco consecutivos, no se administra en un número de puntos temporales predeterminados o ventanas de tiempo predeterminadas correspondientes.
En un modo de realización, el procedimiento incluye generar una alarma si no se administra un pulso de fármaco o un número de pulsos de fármaco consecutivos.
En un modo de realización, el procedimiento incluye proporcionar un primer elemento termoeléctrico de referencia y un segundo elemento termoeléctrico de referencia. El primer elemento termoeléctrico de referencia y el segundo elemento termoeléctrico de referencia se disponen de manera aislada térmicamente con respecto al elemento termoeléctrico corriente arriba y al elemento termoeléctrico corriente abajo, y separados además del área de acoplamiento de canal. Para este tipo de modo de realización, el procedimiento incluye determinar una señal de salida dependiente del flujo procesando una señal proporcionada por el elemento termoeléctrico corriente arriba y el elemento termoeléctrico corriente abajo. El procedimiento incluye además determinar independientemente una señal de salida de referencia independiente del flujo procesando una señal proporcionada por el primer elemento termoeléctrico de referencia y el segundo elemento termoeléctrico de referencia. El procedimiento incluye además evaluar una relación entre la señal de salida dependiente del flujo y la señal de salida de referencia.
En un modo de realización, el procedimiento incluye determinar y procesar solo la señal de salida dependiente del flujo o, de forma alternativa, tanto la señal de salida dependiente del flujo como la señal de salida de referencia, dependiendo de un volumen de líquido que se administra y/o dependiendo de una duración de flujo de fármaco líquido en el canal de flujo.
Los procedimientos de acuerdo con la presente divulgación se pueden llevar a cabo mediante dispositivos, en particular detectores de flujo y/o dispositivos de infusión ambulatorios, de acuerdo con la presente divulgación. Los modos de realización específicos de los dispositivos divulgados, en particular los detectores de flujo y/o los dispositivos de infusión ambulatorios, divulgan, al mismo tiempo, modos de realización de procedimientos correspondientes. Del mismo modo, los modos de realización específicos de los procedimientos divulgados divulgan, al mismo tiempo, dispositivos correspondientes, en particular detectores de flujo y dispositivos de infusión ambulatorios.
Breve descripción de las figuras
Fig. 1 muestra un modo de realización de un detector de flujo en acoplamiento operativo con un canal de flujo en una vista lateral esquemática;
Fig. 2 muestra otro modo de realización de un detector de flujo en acoplamiento operativo con un canal de flujo en una vista lateral esquemática;
Fig. 3 muestra el modo de realización de la fig. 2 en una vista esquemática tridimensional;
Fig. 4 ilustra el funcionamiento de un modo de realización de un detector de flujo;
Fig. 5 ilustra el funcionamiento de otro modo de realización de un detector de flujo;
Fig. 6 muestra un modo de realización del acoplamiento de un detector de flujo con una unidad de evaluación;
Fig. 7 muestra el acoplamiento de un detector de flujo con una unidad de evaluación de acuerdo con otro modo de realización;
Fig. 8 muestra la salida de una unidad de evaluación para diferentes volúmenes de pulso de fármaco;
Fig. 9 muestra un modo de realización de un sistema de infusión ambulatorio en una vista funcional esquemática;
Figs. 10a, 10b muestran otro modo de realización de un detector de flujo en acoplamiento operativo con una unidad de dosificación;
Fig. 11 muestra las salidas de la curva de flujo y una curva de referencia para un modo de realización de un detector de flujo;
Fig. 12 muestra una disposición de un detector de flujo en una vista funcional esquemática.
Formas de llevar a cabo la invención
En lo que sigue se hace referencia en primer lugar a la fig. 1, que muestra un modo de realización ejemplar de un detector de flujo 1 y un dispositivo fluídico 2 en una vista estructural esquemática.
En aras de la claridad, los elementos que están presentes en diferentes figuras y/o modos de realización no necesariamente se mencionan por separado en todas y cada una de las figuras.
El detector de flujo 1 incluye un elemento termoeléctrico corriente arriba 10a, un elemento termoeléctrico corriente abajo 10b y un elemento termoeléctrico intermedio opcional 10c. En este ejemplo, el elemento termoeléctrico corriente arriba 10a y el elemento termoeléctrico corriente abajo 10b son termistores NTC de características idénticas, mientras que el elemento termoeléctrico intermedio 10c es un elemento calefactor (resistencia). En un modo de realización sin el elemento termoeléctrico intermedio 10c, el elemento termoeléctrico corriente arriba 10a y el elemento termoeléctrico corriente abajo 10b son termistores NTC de características favorablemente diferentes, en particular de resistencia diferente.
Los elementos termoeléctricos 10a, 10b, 10c son elementos montados en superficie o dispositivos montados en superficie (SMD), cada uno de ellos montado en un portador de elemento separado correspondiente 11a, 11b, 11c en forma de elementos de placa de circuito flexible. Los elementos termoeléctricos 10a, 10b, 10c están montados y conectados a los elementos de placa de circuito impreso correspondientes 11a, 11b, 11c por medio de juntas de soldadura 12 (típicamente dos juntas de soldadura 12 por cada uno de los elementos termoeléctricos 10a, 10b, 10c).
En el lado opuesto de los elementos de placa de circuito impreso 11a, 11b, 11c se disponen los elementos aislantes correspondientes 13a, 13b, 13c. Cada uno de los elementos aislantes 13a, 13b, 13c tiene un orificio ciego central en el que está dispuesta una sección terminal de un elemento de desviación correspondiente 15a, 15b, 15c. El elemento de desviación 15a es el elemento de desviación corriente arriba, el elemento de desviación 15b es el elemento de resorte corriente abajo y el elemento de desviación 15c es el elemento de desviación intermedio del detector de flujo 1. Los extremos opuestos de los elementos de desviación 15a, 15b, 15c están soportados por una estructura de soporte (no mostrada) que puede formar parte de una carcasa del dispositivo de infusión ambulatorio. Los elementos de desviación 15a, 15b, 15c se obtienen de forma ejemplar como resortes helicoidales. Los elementos de desviación 15a, 15b, 15c ejercen cada uno por separado una fuerza de desviación sobre el elemento portador 11a, 11b 11c correspondiente y sobre los elementos termoeléctricos 10a, 10b, 10c en la dirección B.
El portador del elemento corriente arriba 11a y el portador del elemento intermedio 11c, así como el portador del elemento intermedio 11c y el portador del elemento corriente abajo 11b están separados por pares por un hueco 14 de idéntica anchura.
El dispositivo fluídico 2 incluye el canal de flujo 20 con una luz hueca 22 de sección transversal circular que está circunferencialmente rodeada por una pared del canal de flujo 21, en combinación formando una estructura tubular. También se pueden usar otros tipos de canales de flujo.
En un lateral contiguo al detector de flujo 1, respectivamente los elementos termoeléctricos 10a, 10b, 10c, el dispositivo fluídico 2 incluye un elemento de apoyo 23 en forma de placa que soporta el canal de flujo 20 y absorbe las fuerzas de contacto, respectivamente fuerzas de desviación. El canal de flujo se extiende de forma ejemplar a lo largo de una línea recta con la dirección del flujo indicada por F.
El elemento termoeléctrico corriente arriba 10a está en contacto con el canal de flujo 20 en una posición corriente arriba (16b) donde la pared del canal de flujo 21 elástica se deforma ligeramente en consecuencia bajo la influencia de la fuerza de contacto, respectivamente fuerza de desviación. Lo mismo es aplicable para el elemento termoeléctrico corriente abajo 10b que está en contacto con el canal de flujo 20 en una posición corriente abajo 16b y para el elemento termoeléctrico intermedio 10c que está en contacto con el canal de flujo 20 en la posición intermedia 16c (no mostrado para el elemento termoeléctrico intermedio 10c por razones de claridad). El área de la posición de contacto corriente arriba 16a, la posición de contacto corriente abajo 16b y la posición de contacto intermedia 16c, en combinación, forman el área de acoplamiento de canal.
En lo que sigue se hace referencia adicionalmente a la fig. 2, que muestra otro modo de realización ejemplar del detector de flujo 1 conjuntamente con componentes de un dispositivo fluídico 2. En diversos aspectos, el modo de realización de la fig. 2 es idéntico al modo de realización de la fig. 1 analizado anteriormente. El siguiente análisis se centra en las diferencias.
En el modo de realización de la fig. 1, los elementos termoeléctricos 10a, 10b, 10c se disponen en el lateral de los elementos portadores (elementos de placa de circuito impreso flexible 11a, 11b, 11c) que están orientados hacia el canal de flujo 20 y el área de acoplamiento de canal. En consecuencia, los elementos termoeléctricos 10a, 10b, 10c están en contacto directamente con el canal de flujo 20, respectivamente la pared del canal de flujo 21. En el modo de realización de la fig. 2, por el contrario, los elementos termoeléctricos 10a, 10b 10c se disponen sobre los elementos portadores correspondientes 11a, 11b, 11c en un lateral apuntando en sentido opuesto al canal de flujo 20 y al área de acoplamiento de canal, es decir, apuntando en su lugar hacia los elementos de desviación 15a, 15b, 15c.
En consecuencia, los elementos termoeléctricos 10a, 10b, 10c están en contacto con el canal de flujo 20 indirectamente, por medio de los elementos portadores 11a, 11b, 11c, en lugar de hacerlo directamente. El resultado es una mejora adicional del acoplamiento térmico, como se expone anteriormente en la descripción general. Además, se puede ver que el área de acoplamiento de canal entre los elementos portadores 11a, 11b, 11c y el canal de flujo 20 es mayor en comparación con los elementos termoeléctricos 10a, 10b, 10c. En consecuencia, la deformación de la pared del canal de flujo 21 se reduce favorablemente o incluso se evita.
Para mejorar el aislamiento térmico deseado entre los elementos termoeléctricos y los elementos de desviación (típicamente metálicos), en este modo de realización se proporciona una caperuza aislante opcional 17a, 17b, 17c para cada uno del elemento termoeléctrico y el aislante correspondiente 13a, 13b, 13c y el elemento de desviación 15a, 15b, 15c, evitando por tanto un contacto directo entre los elementos termoeléctricos 10a, 10b, 10c y los aislantes 13a, 13b, 13c en un lateral y los elementos de desviación 15a, 15b, 15c en el otro lateral. Las caperuzas aislantes 17a, 17b, 17c están fabricadas en un material de baja conductividad térmica, típicamente plástico, y se colocan sobre los elementos termoeléctricos 10a, 10b, 10c. Las caperuzas aislantes 17a, 17b, 17c se pueden, por ejemplo, pegar sobre los elementos portadores 11a, 11b, 11c después de soldar los elementos termoeléctricos 10a, 10b, 10c. En principio, las caperuzas aislantes 17a, 17b, 17c también se pueden integrar con los aislantes 13a, 13b, 13c.
En lo que sigue se hace referencia adicionalmente a la fig. 3, que muestra la disposición de la fig. 2 en una vista en perspectiva. Se puede ver que los elementos portadores (elementos de placa de circuito impreso flexible) 11a, 11b, 11c tienen forma de dedo y se extienden paralelos desde una placa de circuito impreso flexible común 11d, transversal a la dirección de extensión del canal de flujo 20. Se puede ver además que el canal de flujo 20 está parcialmente dispuesto en una ranura 24 del elemento de apoyo 23, la ranura 24 situando el canal de flujo 20 con respecto al detector de flujo 1, sirviendo de este modo como estructura de posicionamiento. También se puede usar una disposición correspondiente en el modo de realización de la fig. 1.
Las figs. 1 a 3 muestran modos de realización con tres elementos termoeléctricos separados, donde un elemento termoeléctrico intermedio 10c como elemento calefactor es distinto de los elementos termoeléctricos corriente arriba y corriente abajo 10a, 10b como sensores de temperatura. Los modos de realización donde el elemento termoeléctrico corriente arriba 10a sirve como elemento calefactor y como sensor de temperatura corriente arriba se pueden obtener de la misma manera, omitiendo, sin embargo, el elemento termoeléctrico intermedio 10c y los componentes asociados.
En lo que sigue se hace referencia adicionalmente a las figs. 4a, 4b, que ilustran el funcionamiento de un modo de realización de un detector de flujo con tres elementos termoeléctricos. La fig. 4a muestra la situación poco antes de administrar un pulso de fármaco. Tanto el elemento termoeléctrico corriente arriba 10a como sensor de temperatura corriente arriba y el elemento termoeléctrico corriente abajo 10b como sensor de temperatura corriente abajo están a una temperatura base baja que corresponde a una temperatura que se puede medir en un estado estático sin flujo de líquido en la luz 22. El elemento termoeléctrico intermedio 10c como elemento calefactor calienta el líquido que está en sus proximidades a una temperatura incrementada. Sin flujo de líquido, el calor se transportaría por igual en la dirección corriente arriba (en contra de la dirección del flujo F) y en la dirección corriente abajo (a favor de la dirección del flujo F) por medio de conducción térmica, dando como resultado temperaturas sustancialmente iguales en el elemento termoeléctrico corriente arriba 10a y elemento termoeléctrico corriente abajo 10b.
La fig. 4b ilustra la situación poco después de apagar el calentamiento por medio del elemento termoeléctrico intermedio 10c y de administrar un pulso de fármaco. Ahora, el calor se transporta con el fármaco por la luz 22 en la dirección del flujo F, dando como resultado que el elemento termoeléctrico corriente abajo 10b como sensor de temperatura corriente abajo esté a una temperatura mayor que el elemento termoeléctrico corriente arriba 10a como sensor de temperatura corriente arriba. Se evalúa la diferencia de temperatura medida entre el elemento termoeléctrico corriente abajo 10b y el elemento termoeléctrico corriente arriba 10a para determinar si realmente se ha producido o no un flujo de líquido. Opcionalmente, el calentamiento puede continuar durante la medición.
Las figs. 5a, 5b muestran situaciones correspondientes a las figs. 4a, 4b para un modo de realización con solo dos elementos termoeléctricos, donde el elemento termoeléctrico corriente arriba 10a sirve como elemento calefactor y como sensor de temperatura corriente arriba y el elemento termoeléctrico corriente abajo 10b sirve como sensor de temperatura corriente abajo. En la fig. 5a, el elemento termoeléctrico corriente arriba 10a funciona como elemento calefactor que calienta el líquido que está en sus proximidades a una temperatura incrementada, mientras que el elemento termoeléctrico corriente abajo 10b está a una temperatura menor. Como se analiza adicionalmente a continuación en el contexto de la fig. 6 con más detalle, el elemento termoeléctrico corriente arriba 10a calienta el líquido de forma continua o sustancialmente continua, lo que da como resultado que el elemento termoeléctrico corriente arriba 10a esté a una temperatura mayor que el elemento termoeléctrico corriente abajo 10b. Sin embargo, dado que en la fig. 5b el fármaco líquido calentado se transporta hacia el elemento termoeléctrico corriente abajo 10b y se reemplaza por un líquido más frío desde corriente arriba del detector de flujo, la temperatura en el elemento termoeléctrico corriente arriba 10a disminuirá algo y la temperatura en el elemento termoeléctrico corriente abajo 10b se incrementará algo. En consecuencia, la diferencia de temperatura entre el elemento termoeléctrico corriente arriba 10a y el elemento termoeléctrico corriente abajo 10b se reduce debido al flujo de fármaco líquido.
En lo que sigue se hace referencia adicionalmente a la fig. 6, que ilustra un modo de realización de una unidad de evaluación 3 en interacción con los elementos termoeléctricos 10a, 10b. En este modo de realización, el elemento termoeléctrico corriente arriba 10a y el elemento termoeléctrico corriente abajo 10b son NTC (también denominados NTC1 y NTC2) de características idénticas ejemplares y se disponen en serie con las resistencias fijas R1 y R2 correspondientes de modo que la resistencia fija R1 y NCT1, respectivamente la resistencia fija R2 y NTC2, forman cada una un brazo de un puente de Wheatstone que se puede conectar selectivamente a un suministro de voltaje Vcc por medio de los interruptores S1, S2 que están cerrados durante el funcionamiento y que de otro modo se abren. El voltaje diferencial entre los puntos medios M1, M2 de los dos brazos se suministra a un amplificador diferencial 30 que típicamente se obtiene en base a un amplificador operacional (op-amp). La salida del amplificador diferencial 30 se suministra a un convertidor de analógico a digital (ADC) 31, cuya salida (referida como "recuentos") depende en consecuencia de una diferencia sustancialmente y favorablemente proporcional a la temperatura entre NTC1 y NTC2.
El elemento termoeléctrico corriente arriba 10a (NTC1) puede servir como elemento calefactor y como sensor de temperatura corriente arriba con el interruptor S1 cerrado. Después de un período de calentamiento, el interruptor S2 se cierra adicionalmente y el elemento termoeléctrico corriente abajo 10b (NTC2) recibe alimentación adicionalmente para medir la diferencia de temperatura. Durante el tiempo de calentamiento precedente, el interruptor S2 se abre para evitar que NTC2 caliente el líquido en la posición corriente abajo. Si no se lleva a cabo la detección de flujo, tanto S1 como S2 están favorablemente abiertos para ahorrar energía y evitar un calentamiento del líquido innecesario y en general desfavorable.
En particular, en modos de realización del tipo descrito anteriormente donde el primer elemento termoeléctrico 10a y el segundo elemento termoeléctrico 10b son de características idénticas y el elemento termoeléctrico corriente arriba 10a sirve adicionalmente como elemento calefactor, el elemento termoeléctrico corriente abajo 10b solo recibe alimentación durante un corto período de tiempo (típicamente en el intervalo de algunos milisegundos) para la medición de temperatura y, en particular, no recibe alimentación durante el tiempo de calentamiento precedente, ya que de otro modo calentaría el líquido de la misma manera que el elemento termoeléctrico corriente arriba.
En una variante (no mostrada), se proporciona un brazo con un interruptor adicional y una resistencia adicional en una disposición en serie (como la resistencia R1 y el interruptor S1) en paralelo a la resistencia R1 y al interruptor S1, de modo que NTC1 puede recibir alimentación de forma alternativa por medio del interruptor adicional y la resistencia adicional. Favorablemente, la resistencia adicional es considerablemente más pequeña en comparación con la resistencia R1 y NTC1 recibe alimentación durante el tiempo de calentamiento por medio del interruptor adicional y la resistencia adicional, lo que da como resultado un tiempo de calentamiento más corto favorable. El calentamiento se puede controlar accionando el interruptor adicional por medio de modulación de duración de impulsos. Para la medición posterior de la diferencia de temperatura, el interruptor adicional se abre y los interruptores S1, S2 se cierran como se expone anteriormente.
En otra variante, tanto el elemento termoeléctrico corriente arriba 10a (NTC1) como el elemento termoeléctrico corriente abajo 10b (NTC2) sirven solo como sensores de temperatura y se proporciona un elemento termoeléctrico intermedio adicional como elemento calefactor específico.
En lo que sigue se hace referencia adicionalmente a la fig. 7, que ilustra otro modo de realización de una unidad de evaluación 3 en interacción con los elementos termoeléctricos 10a, 10b. Este tipo de modo de realización es en particular favorable si el elemento termoeléctrico corriente arriba 10a sirve como sensor de temperatura corriente arriba y como elemento calefactor, y el elemento termoeléctrico corriente arriba 10a y el elemento termoeléctrico corriente abajo 10b son NTC de características diferentes, en particular de resistencia diferente. La resistencia del elemento termoeléctrico corriente arriba 10a es considerablemente menor que la resistencia del elemento termoeléctrico corriente abajo 10b para evitar que el elemento termoeléctrico corriente abajo 10b caliente el líquido de la misma manera que el elemento termoeléctrico corriente arriba 10a. Favorablemente, la proporción de resistencia puede ser de aproximadamente 1:10 o más.
En el modo de realización de la fig. 7, se forma, por ejemplo, un comparador 32 basado en amplificador operacional, conjuntamente con los elementos termoeléctricos NTC1, NTC2, un disparador de Schmitt cuyos dos umbrales se determinan por las resistencias de NTC1, respectivamente NTC2. Además, un oscilador de frecuencia dada está presente y acoplado al comparador 32. El oscilador se obtiene de forma ejemplar como un oscilador RC simple con una frecuencia de, por ejemplo, algunos kilohercios (kHz) a algunos megahercios (MHz). Como resultado, la salida del comparador 32 proporciona una señal cuadrada, cuya frecuencia depende de la diferencia de temperatura entre NTC1 y n Tc y se puede medir de forma directa.
Los microcontroladores modernos incluyen típicamente componentes tales como comparadores, suministros de voltaje de referencia, temporizadores y osciladores de cristal de alta exactitud. Basada en dicho microcontrolador, una unidad de evaluación 3 de acuerdo con la fig. 7 se puede obtener con un número muy pequeño de componentes adicionales (la resistencia R, el condensador C y los NTC como elementos termoeléctricos), proporcionando por tanto una solución muy compacta y rentable.
La unidad de evaluación 3, por ejemplo, de acuerdo con la fig. 6 o la fig. 7, puede integrar de forma parcial o totalmente otras unidades funcionales o circuitos, por ejemplo, una unidad de control de la bomba de un dispositivo de infusión ambulatorio.
En lo que sigue se hace referencia adicionalmente a la fig. 8. La fig. 8 muestra resultados de medición ejemplares obtenidos en un elemento de detección de flujo con un detector de flujo térmico 1 de acuerdo con la fig. 5 y una unidad de evaluación basada en un puente de Wheaton como se muestra en la fig. 6.
Los diagramas muestran la salida del ADC 31 (eje vertical) en función del tiempo (eje horizontal), con un valor absoluto creciente de la salida del ADC (de forma ejemplar, negativo) correspondiente a una diferencia de temperatura incrementada.
En el elemento de detección de flujo, el elemento termoeléctrico corriente arriba 10a comenzó a funcionar como elemento calefactor en t = 1 segundo (no visible), y se administró un pulso de fármaco en t = 4 segundos. El experimento se llevó a cabo con volúmenes de pulso de fármaco V de 100, 200, 300, 500 nl (nanolitros), mostrándose adicionalmente como referencia 0 nl (es decir, no se administra ningún pulso de fármaco).
Se puede ver que antes de administrar el pulso de fármaco, todas las curvas son sustancialmente iguales, lo que indica una buena reproducibilidad. La diferencia de temperatura entre el elemento termoeléctrico corriente arriba 10a y el elemento termoeléctrico corriente abajo 10b se incrementa con el tiempo en el periodo mostrado debido al calentamiento, que disminuye la resistencia del elemento termoeléctrico corriente arriba 10a debido a su coeficiente de temperatura negativo. En consecuencia, también disminuye el potencial de M1 (véase la fig. 6).
La administración del pulso de fármaco da como resultado una disminución temporal y relativamente repentina de la diferencia de temperatura, resultante del efecto de enfriamiento causado por el reemplazo del líquido calentado por un líquido corriente abajo más frío en el elemento termoeléctrico corriente arriba 10a y del efecto de calentamiento causado por el reemplazo del líquido más frío por líquido calentado en el elemento termoeléctrico corriente abajo 10b. Se puede ver que el efecto se incrementa con el volumen V del pulso de fármaco. Después de la administración del pulso de fármaco, la diferencia de temperatura se aproxima de nuevo a la curva de referencia. Todas las curvas para los diferentes volúmenes de pulsos de fármaco V se distinguen claramente tanto de la curva de referencia como entre sí y, en particular, se distinguen claramente los pulsos de fármaco de 200 nl o más. La evaluación se puede llevar a cabo evaluando la pendiente de la curva de diferencia de temperatura frente al tiempo.
Cabe señalar que, en el experimento de detección de flujo como se ilustra en la fig. 8, el calentamiento se llevó a cabo de forma continua alimentando el elemento termoeléctrico corriente arriba 10a (NTC1) durante la duración del experimento, mientras que el elemento termoeléctrico corriente abajo 10b (NTC2) se alimentó al conmutar S2 solo de forma periódica durante unos pocos milisegundos para medir la temperatura, con una frecuencia de, por ejemplo, 10 Hz o menos. En una aplicación práctica, el calentamiento se detendría típicamente después de la administración del fármaco, por ejemplo, en t = 4,5 segundos. Este es también el momento en el que se puede evaluar la diferencia de temperatura.
En lo que sigue se hace referencia adicionalmente a la fig. 9, que ilustra los componentes principales y las unidades funcionales de un sistema de infusión ambulatorio en una vista funcional esquemática.
En un estado operativo, el sistema de infusión ambulatorio incluye un dispositivo de infusión ambulatorio 7, un recipiente de fármaco 5 y un dispositivo fluídico 2. Se supone, de forma ejemplar, que el recipiente de fármaco 5 es un cartucho cilíndrico que recibe un pistón sellante y desplazable, de modo que el desplazamiento del pistón a lo largo de un eje longitudinal del cartucho da como resultado un desplazamiento correspondiente del fármaco líquido fuera del recipiente.
El dispositivo de infusión ambulatorio 7 incluye una unidad de accionamiento de bomba 4 en acoplamiento mecánico operativo con el recipiente de fármaco 5. Para el tipo de recipiente de fármaco mencionado anteriormente, la unidad de accionamiento de bomba 4 puede ser un accionamiento de husillo en acoplamiento liberable con el pistón, como se conoce en general en la técnica, formando por tanto una disposición de accionamiento de jeringa.
El dispositivo de infusión ambulatorio 7 incluye además una unidad electrónica de control de bomba 6 que se acopla operativamente con la unidad de accionamiento de bomba para controlar el funcionamiento de la unidad de accionamiento de bomba 4. La unidad de control de bomba 6 se configura favorablemente para controlar la unidad de accionamiento de bomba 4 para la administración de inyecciones intravenosas rápidas de fármaco del volumen deseado a demanda y, además, para una administración basal de fármaco de acuerdo con una velocidad de infusión de acuerdo con una pauta variable en el tiempo. Con respecto a la administración basal, se pueden administrar pulsos de fármaco individuales a intervalos de tiempo fijos, por ejemplo cada tres minutos, con el volumen del pulso de fármaco dependiendo de la velocidad de infusión. En particular, para velocidades de infusión pequeñas, la administración basal también se puede llevar a cabo con un volumen de pulso fijo en un intervalo de, por ejemplo, 200 nanolitros a 1 microlitro, y el intervalo de tiempo entre pulsos consecutivos se ajusta de acuerdo con la velocidad deseada. La unidad de evaluación 3 se muestra de forma ejemplar como parte de la unidad de control de bomba 6 y se puede integrar con el circuito electrónico general de la bomba de infusión ambulatoria 7. La unidad de evaluación 3 se puede diseñar, por ejemplo, de acuerdo con la fig. 6 o la fig. 7.
El dispositivo fluídico 2 comprende un acoplador de dispositivo de infusión 25 y el dispositivo de infusión ambulatorio 7 comprende un acoplador de dispositivo fluídico 70 que se diseña para un acoplamiento de encaje liberable y se obtiene, por ejemplo, como un acoplamiento de ajuste rápido, un acoplamiento de bayoneta o similar. En un estado acoplado y operativo, se proporciona tanto un acoplamiento mecánico como un acoplamiento fluídico entre el recipiente de fármaco 5 y el canal de flujo 20. Además, en un estado acoplado, el canal de flujo 20 se acopla con los elementos termoeléctricos 10a, 10b, 10c como se expone anteriormente. Los elementos termoeléctricos 10a, 10b, 10c forman parte, al igual que el detector de flujo global, del dispositivo de infusión ambulatorio 7. Una salida fluídica 26 del canal de flujo 20 está, en la aplicación, en acoplamiento fluídico con un sitio de infusión del paciente. Para este propósito, la salida fluídica se puede acoplar de forma liberable con un tubo de infusión, o incluir un tubo de infusión o, directamente, una cánula de infusión. En general, todos estos diseños son conocidos en la técnica.
El detector de flujo 1 se puede diseñar de acuerdo con cualquier modo de realización de acuerdo con el presente documento, por ejemplo, de acuerdo con modos de realización como se muestra en la fig. 1, la fig. 2 y la fig. 3. En la fig. 9, solo los elementos termoeléctricos 10a, 10b, 10c se muestran en interacción con el canal de flujo 20 por razones de claridad. Cabe señalar que el detector de flujo 1 puede, como se analiza anteriormente, comprender también el elemento termoeléctrico corriente arriba 10a y el elemento termoplástico corriente abajo 10b, omitiendo el elemento termoeléctrico intermedio 10c.
En la fig. 9, el recipiente de fármaco mostrado se muestra por separado de la bomba de infusión ambulatoria 7 y el dispositivo fluídico 2 por propósitos ilustrativos. En la práctica, se puede recibir, por ejemplo, una carcasa de la bomba de infusión ambulatoria 7 dentro de un receptáculo de recipiente. También puede estar integrado con el dispositivo fluídico 2. Se pueden usar otros diseños fluídicos alternativos en lugar de un diseño de accionamiento de jeringas ordinario. En particular, el dispositivo fluídico 2 puede incluir, respectivamente obtenerse, como una unidad de dosificación corriente abajo como se menciona anteriormente y se divulga, por ejemplo, en el documento EP1970677A1. Además, el recipiente de fármaco 5 no se obtiene necesariamente como un cartucho cilíndrico sino que también puede ser, por ejemplo, una bolsa flexible o semirrígida, como se conoce en general en la técnica. Independientemente del diseño del sistema y de la arquitectura fluídica específica, la bomba de infusión ambulatoria 7, el recipiente de fármaco 5 y el diseño fluídico 2 forman favorablemente una unidad compacta común durante la aplicación.
En una aplicación típica, el elemento termoeléctrico corriente arriba 10a funciona como elemento calefactor durante un tiempo de calentamiento previo a la administración en un intervalo de un número de segundos antes de la administración de un pulso de fármaco y el calentamiento continúa favorablemente durante la administración del pulso de fármaco. Favorablemente, el calentamiento continúa además durante un tiempo de calentamiento después de la administración posterior a la administración en pulsos del fármaco. El tiempo de calentamiento después de la administración puede estar, por ejemplo, en el intervalo de 0,5 segundos.
Además, el tiempo de calentamiento, en particular el tiempo de calentamiento previo a la administración, se puede seleccionar dependiendo del volumen del pulso de fármaco y se puede incrementar, en particular, al disminuir el volumen del pulso de fármaco. La siguiente lista da valores ejemplares para el tiempo total de calentamiento (incluyendo el tiempo de calentamiento previo a la administración y el tiempo de calentamiento después de la administración):
7 segundos para un volumen de pulso de fármaco desde 100 nl hasta 299 nl
6 segundos para un volumen de pulso de fármaco desde 300 nl hasta 399 nl
5 segundos para un volumen de pulso de fármaco desde 400 nl hasta 499 nl
4 segundos para un volumen de pulso de fármaco desde 500 nl hasta 599 nl
3 segundos para un volumen de pulso de fármaco de 600 nl o más.
El dispositivo de infusión ambulatorio 7 se puede disponer para llevarse, por ejemplo, en el bolsillo de un pantalón, con un clip para el cinturón o similar, y/o se puede diseñar para fijación directa a la piel como la denominada bomba de parche. En la técnica se conoce una variedad de diseños y arquitecturas globales adecuados.
En lo que sigue se hace referencia adicionalmente a las figs. 10a, 10b, que muestran otro modo de realización ejemplar de un detector de flujo 1 de acuerdo con la presente divulgación. En este ejemplo, el detector de flujo 1 se muestra en el contexto de una unidad de dosificación corriente abajo como se menciona anteriormente y se divulga, por ejemplo, en los documentos EP1970677A1, EP EP2881128A1. Sin embargo, esto no es fundamental y el detector de flujo 1 de este tipo de modo de realización también se puede usar en el contexto de otros sistemas de infusión ambulatorios, como se analiza, por ejemplo, en el contexto de la fig. 9. Las vistas de las figs. 10a, 10b son idénticas, excepto en que se omite una serie de elementos como se expone a continuación.
En las figs. 10a, 10b, la ref. 99 se refiere al cilindro dosificador de la unidad de dosificación corriente abajo. Una plataforma fluídica 21a está provista del cilindro dosificador 99 de forma integral. La plataforma fluídica 21 comprende el canal de flujo 20 en forma de una ranura que se acopla fluídicamente con el puerto de salida, respectivamente el puerto de drenaje, de una válvula (no mostrada) de la unidad de dosificación y una salida fluídica (no mostrada) como se expone en general en el contexto de la fig. 9. El canal de flujo 20 se cubre con una lámina 21b (eliminada en la fig. 10b) de buena conductividad térmica. En combinación, la plataforma fluídica 21a y la lámina 22b delimitan el canal de flujo 20.
Con respecto a la disposición y funcionamiento del elemento termoeléctrico corriente arriba 10a y el elemento termoeléctrico corriente abajo 10b, el diseño de las figs. 10a, 10b corresponde sustancialmente al diseño mostrado en las figs. 2, 3 a los que se hace referencia adicionalmente a este respecto.
Los portadores de elementos separados 11a, 11b se extienden desde una placa de circuito impreso flexible 11 en la que también se disponen un primer elemento termoeléctrico de referencia 10a' y un segundo elemento termoeléctrico de referencia 10b'. A diferencia del elemento termoeléctrico corriente arriba 10a y el elemento termoeléctrico corriente abajo 10b, el primer elemento termoeléctrico de referencia 10a' y el segundo elemento termoeléctrico de referencia 10b' se desacoplan térmicamente del canal de flujo por medio de un elemento aislante de plástico 93 que se dispone entre el primer y segundo elementos termoeléctricos de referencia 10a', 10b' en un lateral y el canal de flujo 20, respectivamente la lámina 21 b. Además, se proporciona una cubierta aislante 92 que cubre la porción de la placa de circuito flexible 11 donde se localizan el primer y el segundo elemento termoeléctrico de referencia 10a', 10b'. En consecuencia, el primer y el segundo elemento termoeléctrico de referencia 10a', 10b' se disponen entre el elemento aislante 93 y la cubierta aislante 92.
El posicionamiento favorable del primer y el segundo elemento termoeléctrico de referencia 10a', 10b' entre sí corresponde al posicionamiento del elemento termoeléctrico corriente arriba 10a y del elemento termoeléctrico corriente abajo 10b entre sí. En particular, la distancia entre el primer elemento termoeléctrico de referencia 10a' y el segundo elemento termoeléctrico de referencia 10b' corresponde a la distancia entre el elemento termoeléctrico corriente arriba 10a y el elemento termoeléctrico corriente abajo 10b. La cubierta aislante 92 se diseña de modo que el acoplamiento térmico mutuo entre el primer elemento termoeléctrico de referencia 10a' y el segundo elemento termoeléctrico de referencia 10b' corresponda al acoplamiento térmico mutuo entre el elemento termoeléctrico corriente arriba 10a y el elemento termoeléctrico corriente abajo 10b si no hay flujo presente en el canal de flujo.
Cabe señalar que el diseño de las figs. 10a, 10b no usa un elemento termoeléctrico intermedio como elemento calefactor específico. Si dicho elemento termoeléctrico intermedio (dispuesto entre el elemento termoeléctrico corriente arriba 10a y el elemento termoeléctrico corriente abajo 10b) está presente, es favorable que también se proporcione un tercer elemento termoeléctrico de referencia como elemento calefactor de referencia específico y se disponga entre el primer y el segundo elemento termoeléctrico de referencia, respectivamente.
En lo que sigue se hace referencia adicionalmente a la fig. 11. La fig. 11 muestra resultados de medición ejemplares, similares a los de la fig. 8, obtenidos en una disposición con un primer y un segundo elementos termoeléctricos de referencia 10a', 10b' adicionales, como se expone anteriormente con referencia a las figs. 10a, 10b. En la fig. 11, la curva de línea continua (marcada como "Canal NTC", también denominada "curva de flujo") muestra los resultados de medición basados en el elemento termoeléctrico corriente arriba 10a y el elemento termoeléctrico corriente abajo 10b. La curva de línea discontinua (marcada como "Control NTC", también denominada "curva de referencia") muestra los resultados de medición basados en el primer y segundo elementos termoeléctricos de referencia 10a', 10b'. El inicio del flujo de líquido dentro del canal de flujo 20 se indica con "S", mientras que el final del flujo de líquido se indica con "E".
Teniendo en cuenta únicamente la curva de flujo, se puede ver que el inicio y, en particular, el final del flujo de líquido son difíciles de determinar. Se puede observar además que ambas curvas coinciden sustancialmente antes del inicio del flujo de líquido, lo que indica una buena correspondencia. Con el inicio del flujo de líquido, ambas curvas comienzan a divergir, con la curva de referencia no viéndose influida por el flujo de líquido, a diferencia de la curva de flujo. Además, al finalizar el flujo de líquido, la curva de flujo se acerca de nuevo a la curva de referencia hasta que, finalmente, ambas curvas vuelven a coincidir. Evaluando ambas curvas en combinación y, en particular, la desviación entre la curva de flujo y la curva de referencia, se puede determinar en consecuencia el inicio y el final del flujo de líquido con una precisión y fiabilidad sustancialmente mejoradas. Se puede ver que el cambio de flujo es comparativamente rápido en “S”, mientras que es lento y progresivo en “E”. Como los eventos de flujo corto (por ejemplo, la administración de volúmenes de menos de 1 |jl durante la administración de tasas basales bajas) siempre cambian el flujo rápidamente, es suficiente evaluar los eventos de flujo corto solo con los elementos termoeléctricos 10a y 10b, como se expone anteriormente. Cualquier obstrucción del flujo dará lugar a un cambio lento o nulo en el flujo y se detectará de forma fiable como "sin flujo", ya que se espera un cambio de flujo rápido. Las inyecciones intravenosas rápidas más grandes son eventos de flujo de mayor duración que, finalmente, se pueden obstruir de manera lenta. Por lo tanto, estos eventos de flujo prolongado se evalúan preferentemente con ambos pares de elementos termoeléctricos 10a, 10b y 10a', 10b'. Si bien la lenta disminución del flujo no se puede detectar de forma fiable usando solo el elemento termoeléctrico corriente arriba 10a y el elemento termoeléctrico corriente abajo 10b, la disminución progresiva del flujo se detectará de forma fiable mediante la comparación con las señales independientes del flujo que generan los elementos termoeléctricos de referencia 10a', 10b'.
En lo que sigue se hace referencia adicionalmente a la fig. 12. La fig. muestra una disposición con un detector de flujo 1 con elementos termoeléctricos de referencia en una vista funcional esquemática. En este contexto, se hace referencia adicionalmente a la fig. 9. Se puede ver que están presentes dos unidades de evaluación 3 separadas, que se pueden diseñar de acuerdo con cualquiera de los modos de realización analizados anteriormente, basados, por ejemplo, en circuitos como se muestran en la fig. 6 o la fig. 7. Una de las dos unidades de evaluación 3 se acopla con el elemento termoeléctrico corriente arriba 10a y con el elemento termoeléctrico corriente abajo 10b. La otra unidad de evaluación 3 se acopla con el primer elemento termoeléctrico de referencia 10a' y el segundo elemento termoeléctrico de referencia 10b'. Ambas unidades de evaluación son independientes entre sí. Las salidas de las dos unidades de evaluación corresponden en general a la curva de flujo como se muestra en la fig. 11. Las salidas de las dos unidades de evaluación 3 se alimentan a una unidad de compensación, que se obtiene de forma ejemplar como una unidad de cálculo de diferencia 33 que determina la diferencia de las señales de salida proporcionadas por las dos unidades de evaluación 3. La salida de la unidad de cálculo de diferencia 33 corresponde a la diferencia entre la curva de flujo y la curva de referencia como se expone anteriormente, indicando el flujo de líquido real dentro del canal de flujo 20. Las dos unidades de evaluación 3 y la unidad de cálculo de diferencia 33 forman, en combinación, una unidad de evaluación y compensación como se expone anteriormente. Opcionalmente, se puede diseñar para funcionar en un primer modo de funcionamiento o en un segundo modo de funcionamiento como se expone anteriormente.

Claims (16)

  1. REIVINDICACIONES
    1 . Detector de flujo (1) para acoplamiento liberable con un canal de flujo (20) en un área de acoplamiento de canal y para detectar un flujo de fármaco líquido en el canal de flujo (20), incluyendo el detector de flujo:
    • un elemento termoeléctrico corriente arriba (10a) y un elemento termoeléctrico corriente abajo (10b), en el que el elemento termoeléctrico corriente arriba (10a) y el elemento termoeléctrico corriente abajo (10b) se disponen separados entre sí y se pueden mover independientemente el uno del otro en una dirección transversal a una dirección de extensión del canal de flujo (20);
    • un elemento de desviación corriente arriba (15a) y un elemento de desviación corriente abajo (15b), en el que el elemento de desviación corriente arriba (15a) actúa sobre el elemento termoeléctrico corriente arriba (10a), desviando de este modo el elemento termoeléctrico corriente arriba (10a) hacia el área de acoplamiento del canal, y el elemento de desviación corriente abajo (15b) actúa sobre el elemento termoeléctrico corriente abajo (10b), desviando de este modo el elemento termoeléctrico corriente abajo (10b) hacia el área de acoplamiento del canal independientemente del elemento de desviación corriente arriba (15a).
  2. 2. Detector de flujo (1) de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el detector de flujo incluye además un elemento termoeléctrico intermedio (10c), en el que el elemento termoeléctrico intermedio (10c) se dispone entre el elemento termoeléctrico corriente arriba (10a) y el elemento termoeléctrico corriente abajo (10b), está separado de ellos y se puede mover independientemente del elemento termoeléctrico corriente arriba (10a) y del elemento termoeléctrico corriente abajo (10b); y en el que el detector de flujo (1) comprende un elemento de desviación intermedio (15c), en el que el elemento de desviación intermedio (15c) actúa sobre el elemento termoeléctrico intermedio (10c), desviando de este modo el elemento termoeléctrico intermedio (10c) hacia el área de acoplamiento de canal independiente del elemento de desviación corriente arriba (15a) y el elemento de desviación corriente abajo (15b).
  3. 3 . Detector de flujo (1) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el elemento termoeléctrico corriente arriba (10a) se configura para funcionar como elemento calefactor, calentando de este modo el líquido del interior del canal de flujo (20) en la posición corriente arriba (16a), y para funcionar como sensor de temperatura corriente arriba y detectar una temperatura corriente arriba en la posición corriente arriba (16a).
  4. 4 . Detector de flujo (1) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, incluyendo además el detector de flujo (1) un primer elemento termoeléctrico de referencia (10a') y un segundo elemento termoeléctrico de referencia (10b'), estando el primer elemento termoeléctrico de referencia (10a') y el segundo elemento termoeléctrico de referencia (10b') dispuestos de manera aislada térmicamente con respecto al canal de flujo (20).
  5. 5 . Detector de flujo (1) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el elemento termoeléctrico corriente arriba (10a) se dispone sobre un portador de elemento corriente arriba (11a) y el elemento termoeléctrico corriente abajo (10b) se dispone sobre un portador del elemento corriente abajo (11b), y un hueco (14) está presente entre el portador del elemento corriente arriba (11a) y el portador del elemento corriente abajo (11b).
  6. 6 . Detector de flujo (1) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el elemento termoeléctrico corriente arriba (10a) se dispone sobre un elemento de placa de circuito impreso flexible corriente arriba y el elemento termoeléctrico corriente abajo se monta sobre un elemento de placa de circuito impreso flexible corriente abajo.
  7. 7 . Detector de flujo (1) de acuerdo con la reivindicación 6, en el que el elemento termoeléctrico corriente arriba (10a) se dispone en un lateral del elemento de placa de circuito flexible corriente arriba apuntando en dirección opuesta al área de acoplamiento de canal y el elemento termoeléctrico corriente abajo (10b) se dispone en un lateral del elemento de placa de circuito flexible corriente abajo apuntando en dirección opuesta al área de acoplamiento de canal.
  8. 8 . Detector de flujo (1) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el detector de flujo (1) incluye una estructura de posicionamiento (24), estando la estructura de posicionamiento (24) diseñada para situar el canal de flujo (20) con respecto al elemento termoeléctrico corriente arriba (10a) y al elemento termoeléctrico corriente abajo (10b).
  9. 9 . Detector de flujo (1) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el elemento termoeléctrico corriente arriba (10a) y el elemento termoeléctrico corriente abajo (10b) son termistores, en particular, termistores de coeficiente de temperatura negativo (NTC).
  10. 10. Detector de flujo (1) de acuerdo con la reivindicación 9, en el que el elemento termoeléctrico corriente arriba (10a) y el elemento termoeléctrico corriente abajo (10b) son termistores NTC de diferente resistencia eléctrica.
  11. 11. Detector de flujo (1) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el detector de flujo (1) incluye una unidad de evaluación (3), en el que la unidad de evaluación (3) se diseña para proporcionar una señal de salida de frecuencia variable, en el que la frecuencia depende de una diferencia entre la temperatura corriente arriba detectada por el elemento termoeléctrico corriente arriba (10a) y la temperatura corriente abajo detectada por el elemento termoeléctrico corriente abajo (10b).
  12. 12. Dispositivo de infusión ambulatorio (7), que incluye: un acoplador de dispositivo fluídico (70), estando el acoplador de dispositivo fluídico (70) diseñado para el acoplamiento de encaje liberable, en una configuración operativa, con un acoplador del dispositivo de infusión (25) de un dispositivo fluídico (2) con un canal de flujo (20);
    una unidad de accionamiento de la bomba (4) configurada para administrar el fármaco líquido desde un recipiente de fármaco (5) al cuerpo de un paciente por medio del canal de flujo (20);
    una unidad de control de la bomba (6), configurada para controlar el funcionamiento de la unidad de accionamiento de la bomba (4) para la administración continua de fármacos de acuerdo con una tasa de administración de infusión basal variable en el tiempo;
    un detector de flujo (1) de acuerdo con cualquiera de la reivindicación 1 a la reivindicación 11 en acoplamiento operativo con la unidad de control de la bomba (6).
  13. 13. Dispositivo de infusión ambulatorio (7) de acuerdo con la reivindicación 12, en el que la unidad de control de la bomba (6) se configura para controlar la unidad de accionamiento de la bomba (4) para administrar pulsos de fármaco de volumen de pulso preestablecido y para variar un tiempo entre pulsos consecutivos dependiendo de una tasa de administración basal requerida, y en el que el detector de flujo se configura para funcionar intermitentemente para la administración de los pulsos de fármaco.
  14. 14. Procedimiento para acoplar de forma liberable un detector de flujo (1) de acuerdo con una de las reivindicaciones 1-11 con un canal de flujo (20) para detectar un flujo de fármaco líquido en el canal de flujo (20), incluyendo el procedimiento:
    • acoplar de forma liberable un elemento termoeléctrico corriente arriba (10a) y un elemento termoeléctrico corriente abajo (10b) con el canal de flujo (20), en el que el elemento termoeléctrico corriente arriba (10a) y el elemento termoeléctrico corriente abajo (10b) se disponen separados entre sí a lo largo de una dirección de extensión del canal de flujo (20) y se pueden mover independientemente el uno del otro en una dirección transversal a una dirección de extensión del canal de flujo (20);
    • desviar el elemento termoeléctrico corriente arriba (10a) hacia el canal de flujo (20) e independientemente desviar el elemento termoeléctrico corriente abajo hacia el canal de flujo (20).
  15. 15. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 14, incluyendo además el procedimiento:
    controlar el elemento termoeléctrico corriente arriba para funcionar como elemento calefactor, calentando de este modo el líquido del interior del canal de flujo (20) en la posición corriente arriba (16a), y para funcionar como sensor de temperatura corriente arriba y detectar una temperatura corriente arriba en la posición corriente arriba (16a).
  16. 16. Procedimiento de acuerdo con cualquiera de la reivindicación 14 o la reivindicación 15, incluyendo además el procedimiento proporcionar un primer elemento termoeléctrico de referencia (10a') y un segundo elemento termoeléctrico de referencia (10b'), estando el primer elemento termoeléctrico de referencia (10a') y el segundo elemento termoeléctrico de referencia (10b') dispuestos de manera aislada térmicamente con respecto al canal de flujo (20); incluyendo además el procedimiento:
    • determinar una señal de salida dependiente del flujo procesando una señal proporcionada por el elemento termoeléctrico corriente arriba (10a) y el elemento termoeléctrico corriente abajo (10b);
    • determinar independientemente una señal de salida de referencia procesando una señal proporcionada por el primer elemento termoeléctrico de referencia (10a') y el segundo elemento termoeléctrico de referencia (10b'); •
    • evaluar una relación entre la señal de salida dependiente del flujo y la señal de salida de referencia.
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