MXPA05004073A

MXPA05004073A - Metodo para elegir entre condiciones de operacion en bomba medica.

Info

Publication number: MXPA05004073A
Application number: MXPA05004073A
Authority: MX
Inventors: E Fortney Clark
Original assignee: Abbott Lab
Priority date: 2002-10-16
Filing date: 2003-10-07
Publication date: 2005-06-08
Also published as: DE60320128D1; CA2501724A1; EP1556105B1; WO2004035115A1; WO2004035116A1; ES2288226T3; CA2501559A1; EP1556104B1; JP2006514856A; ATE364416T1; JP4738171B2; EP1556104A1; DE60314436T2; ATE390943T1; ES2304534T3; DE60320128T2; JP2006517423A; NO20052872L; CA2501724C; NO20052872D0

Abstract

Se describe un metodo para determinar la condicion de operacion de una bomba medica en base a datos derivados de un sensor de presion y un sensor de posicion. El sensor de posicion genera datos de presion detectando la fuerza en el elemento de bombeo. El sensor de posicion genera datos de posicion rastreando el ciclo de bombeo y determinando la posicion del elemento de bombeo. Los datos de presion de bomba y los datos de posicion de bomba se procesan, y los resultados calculados se comparan con un valor de umbral predeterminado determinan la condicion de operacion de la bomba. Los tres principales tipos de condiciones de operacion de importancia son los siguientes: condicion normal, donde el liquido esta presente y no existe fuga en la camara de bombeo; condicion de fuga, en donde el liquido esta presente pero existe una fuga en la camara de bombeo; y condicion de choque de aire, en donde la camara contiene algo de aire.

Description

MÉTODO PARA ELEGIR ENTRE CONDICIONES DE OPERACIÓN EN BOMBA MÉDICA REFERENCIA A LAS SOLICITUDES RELACIONADAS Esta solicitud reivindica el beneficio de la Solicitud Provisional de EE.UU. No. 60/418,914, presentada el 16 de Octubre de 2002, y de la Solicitud Provisional de EE.UU. No. 60/418,986, presentada el 16 de Octubre de 2002.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere a un método para determinar la condición de operación de una bomba médica'. Más particularmente, esta invención se refiere a un método para determinar el estatus de fluido en dispositivos de bombeo de fluido de caudal positivo para la distribución de fluidos a un paciente. El cuidado médico moderno a menudo involucra el uso de dispositivos de bomba médicos para distribuir fluidos y/o medicina fluida a pacientes. Las bombas médicas permiten la distribución controlada de fluidos a un paciente, y tales bombas tienen sistemas de flujo de gravedad ampliamente reemplazados, principalmente debido a la exactitud mucho más grande de las bombas en las dosificaciones y velocidades de distribución, y debido a la posibilidad de horarios de distribución controlados aún flexibles. De las bombas médicas modernas, aquellas que incorporan un diafragma o estuche de bomba a menudo son preferidas debido a que éstas proporcionan un volumen y velocidad controlados de manera más precisa de lo que lo hacen otros tipos de bombas. Un sistema de bomba de caudal positivo típico Incluye un conductor de dispositivo de bomba y un estuche desechable. El estuche desechable, el cual está adaptado para utilizarse únicamente para un solo paciente y para un ciclo de distribución de fluido, típicamente es una unidad de plástico pequeña que tiene una entrada y una salida respectivamente conectadas a través de una tubería flexible al contenedor de suministro de fluido y al paciente que recibe el fluido. El estuche Incluye una cámara de bombeo, con el flujo del fluido a través de la cámara siendo controlado por un émbolo o pistón activado de una manera controlada por el conductor del dispositivo. Por ejemplo, la cámara de estuche puede tener una pared formada por un diafragma flexible el cual es alternado por el émbolo y el conductor para originar que el fluido fluya. El dispositivo conductor de bomba incluye el émbolo o pistón para controlar el flujo del fluido dentro y fuera de la cámara de bombeo en el estuche, y ésta también incluye mecanismos de control para asegurar que el fluido se distribuya al paciente en una velocidad preestablecida, de una manera predeterminada, y únicamente por un tiempo preseleccionado particular o dosificación total. El fluido entra al estuche a través de una entrada y se fuerza a través de una salida bajo presión. El fluido se distribuye a la salida cuando el émbolo de bomba fuerza a la membrana dentro de la cámara de bombeo a desplazar el fluido. Durante el choque de entrada el émbolo de bomba retrocede, la membra na que cu bre la cámara de bombeo se retira de su config u ración total mente desplazada previa , y el fluido entonces se transporta a través de la entrada abierta y dentro de la cámara de bombeo. En un choq ue de bombeo, el émbolo de bomba fuerza a la membrana a regresar dentro de la cámara de bombeo para forzar al fluido contenido ah í dentro a través de la salida. Por ello, el fluido fluye desde el estuche en una serie de pulsos espaciado en vez de en un flujo continuo. Uno de los req uerimientos de una bomba médica es que ésta sea capaz de detectar cuando ésta está operando bajo ciertas situaciones anormales y alerta al usuario de estos problemas . Específicamente, la bomba debe detectar cuando el flujo del fluido se encuentra bloq ueado, no hay fluido en el cond ucto, no hay estuche en la bomba , si la bomba se ha preparado correcta mente, y si las válvulas en la bomba se encuentra sellada de manera apropiada . Las bombas a nteriores q ue pod rían sumin istrar toda esta información uti lizaban al menos dos sensores asociados con la cámara de bomba o tu bos para proporcionar entrada al sistema de control. El uso de múltiples sensores req uiere más espacio físico en la bomba y potencialmente resulta en un costo de producción por unidad más grande. Por consiguiente, es u n objetivo principal de esta i nvención proporcionar métodos para utilizar un sensor único de presión para escoger entre las condiciones de operación en una bomba méd ica .

Estos y otros objetivos serán evidentes para aquellos expertos en la técnica.

BREVE DESCRIPCION DE LA INVENCION Se describe un método para determinar la condición de operación de una bomba médica en base a datos derivados de un sensor de presión y un sensor de posición. El sensor de presión genera datos de presión detectando la fuerza en el elemento de bombeo. El sensor de posición genera datos de posición rastreando el ciclo de bomba y determinando la posición del elemento de bombeo. Los datos de presión de bomba y los datos de posición de bomba se procesan. Los datos procesados se comparan con un valor de umbral predeterminado para determinar la condición de operación de la bomba. Los tres tipos principales de condiciones de operación de importancia son los siguientes: condición normal, en donde el liquido está presente y no existe fuga en la cámara de bombeo; condición de fuga, en donde el líquido está presente pero existe una fuga en la cámara de bombeo; y condición de choque de aire, en donde la cámara contiene algo de aire.

DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La Fig. 1, es una gráfica que muestra los datos de un ciclo de bomba que ilustra condiciones de choque de aire y fuga, normales; La Fig. 2, es una vista ampliada de la gráfica de la Fig. 1, tomada a lo largo de la línea 2-2, mostrando los datos de un ciclo de bomba que ilustra condiciones de choque de aire y fuga, normales; La Fig. 3, es una gráfica que muestra los datos de un ciclo de bomba que ilustra condiciones de choque normales con varios niveles de presión de regreso; La Fig. 4, es un diagrama de flujo que ilustra una modalidad de determinación de la condición de operación de una bomba médica de acuerdo a la presente invención; La Fig. 5, es un diagrama de flujo que ilustra otra modalidad de determinación de la condición de operación de una bomba médica de acuerdo a la presente invención; La Fig. 6, es un diagrama de flujo que ¡lustra otra modalidad de determinación de la condición de operación de una bomba médica, de acuerdo a la presente invención; y La Fig. 7, es un diagrama esquemático del estuche de bomba que ilustra los componentes funcionales de la bomba y el estuche.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LAS MODALIDADES DE LA INVENCIÓN Se describirá la presente invención cuando ésta se aplica a su modalidad preferida. No se tiene la intención de que la presente invención sea limitada a la modalidad preferida. Se tiene la intención de que la invención cubra todas las modificaciones y alternativas que puedan estar incluidas dentro del ámbito de la invención, como se define por las reivindicaciones que siguen. Se entenderá por uno de experiencia ordinaria en la técnica que el término bomba médica, como se utiliza en la presente, incluye pero no se encuentra limitado a, bombas entérales, bombas de infusión parenterales, bombas ambulantes, o cualquier dispositivo de bombeo de fluido de caudal positivo para la distribución de fluidos a un paciente. La Fig. 7, es un diagrama esquemático que ilustra los componentes funcionales de una bomba médica 10, la cual se utiliza en conexión con un estuche desechable 12 para distribuir un fluido a un paciente. La bomba médica 10 y el estuche 12 se muestran con diversos componentes para aplicar la presente invención. Aquellos de experiencia ordinaria en la técnica apreciarán que la bomba 10 y el estuche 12 incluyen muchos más componentes que aquellas que se muestran en la Fig. 7. Sin embargo, no es necesario que todos estos componentes se muestren con el propósito de revelar una modalidad ilustrativa para practicar la presente invención. Los detalles de la bomba 10 y el estuche 12 que no se discuten abajo se pueden determinar con referencia a la solicitud no provisional, co-pendiente y asignada de manera común, titulada MEDIOS PARA UTILIZAR UN SENSOR ÚNICO DE FUERZA PARA SUMINISTRAR TODA LA INFORMACIÓN NECESARIA PARA LA DETERMINACIÓN DEL ESTATUS DE BOMBA MÉDICA, la cual reivindica prioridad de las solicitudes provisionales No. de Ser. de EE.UU. 60/418,986 y 60/418,914, la descripción y dibujos de las cuales, por este medio, se encuentran incorporadas específicamente en la presente como referencia en su totalidad. Esta descripción describe en detalle los medios de utilizar un sensor único de presión y un sensor único de posición para suministrar toda la información necesaria para determinar el estatus de una bomba médica. Los descubrimientos y dibujo de las solicitudes provisionales de EE.UU. No. de Ser. 60/418,986 y 60/418,914 también se incorporan específicamente en la presente como referencia en su totalidad. La solicitud no provisional co-pendiente y asignada de manera común de EE.UU. No. de Serie 20/166,389 titulada ESTUCHE DE BOMBA, revela el estuche particular 12 que se describe abajo. Los estuches de bomba y bombas de estuche son en general bien conocidos en la técnica de distribución de fluido médicas, como se evidencia por las Patentes de EE.UU. asignadas de manera común Nos. 4,818,186; 4,842,584; y 5,000,664, los dibujos y descripción total de las cuales se incorporan específicamente por este medio en la presente como referencia. El estuche 12 incluye un alojamiento 14 sobre el cual se dispone un puerto de entrada 16 para aceptar el fluido que fluye de una bolsa IV u otro contenedor de fluido (que no se muestra). Similarmente, los conductos de fluido (que no se muestran) acoplan un puerto de salida 18 sobre el alojamiento 14 al cuerpo de un paciente.

Una cámara de bombeo 20 se encuentra conectada en comunicación de flujo de fluido entre el puerto de entrada 16 y el puerto de salida 18. La cámara de bombeo 20 opera para medir el fluido a través del estuche 12. Una válvula de entrada 22 reside entre el puerto de entrada 16 y la cámara de bombeo 20. La válvula de entrada 22 opera para abrir y cerrar físicamente la comunicación fluida entre el puerto de entrada 16 y la cámara de bombeo 20. De manera similar, una válvula de entrada 24 reside entre la cámara de bombeo y el puerto de salida 18. La válvula de salida 24 opera para abrir y cerrar físicamente la comunicación fluida entre la cámara de bombeo 20 y el puerto de salida 18. La cámara de bombeo 20, la válvula de entrada 22, y la válvula de salida 24 se encuentran todas asociadas de manera operativa con la bomba 10 para controlar el flujo del fluido a través del estuche 12. Una unidad de procesamiento 26 con un contador de evaluación 27 se encuentra incluida en la bomba 10 y desempeña varias operaciones descritas en mayor detalle abajo. Un dispositivo de entrada/despliegue 28 se comunica con la unidad de procesamiento 26 y permite al usuario recibir la salida de la unidad de procesamiento 26 y/o entrada dentro de la unidad de procesamiento 26. Aquellos de experiencia ordinaria en la técnica apreciarán que el dispositivo de despliegue/entrada 28 puede estar proporcionado como un dispositivo de despliegue separado y un dispositivo de entrada separado.

Una memoria se 30 se comun ica con la unidad de procesamiento 26 y almacena el código y datos necesarios para que la unidad de procesamiento 26 calcule y de salida a las condiciones de operación de la bomba 1 0. Más específicamente , la memoria 30 almacena un código de algoritmo 32 formado de acuerdo con la presente invención en el procesamiento los datos para determinar la condición de operación de la bomba 1 0. Un motor eléctrico 34 es controlado por medio de la unidad de procesamiento 26 y es activado por medio de un suministro de poder (q ue no se muestra) para servir como un motor principal para cond ucir de manera giratoria un mango 36. Un elemento de bombeo 38 se encuentra operativamente asociado con el mango 36. Cuando se activa , el elemento de bombeo 38 alterna un movimiento de vaivén para hacer la carrera descendente periódicamente 20, cond uciendo el fluido a través del estuche 1 2. En una carrera ascendente, el elemento de bombeo 38 l ibera la presión de la cámara de bombeo 20 y transporta asi el fluido del puerto de entrada 16 dentro de la cámara de bombeo 20. Un elemento de control de entrada 40 se encuentra operativamente asociado con el mango 36. Cuando se activa , el elemento de control de entrada 40 alterna un movimiento de vaivén para hacer la carrera descendente periód icamente, origi nando q ue el elemento de control de entrada 40 presione sobre la válvula de entrada 22, cerrando la cámara de bombeo 20 a la entrada del fl u ido. En una carrera ascendente el elemento de control de entrada 40 libera la presión de la válvula de entrada 22 y permite así el flujo de fluido del puerto de entrada 16 dentro de la cámara de bombeo 20. Un elemento de control de salida 42 se encuentra operativamente asociado con el mango 36. Cuando se activa, el elemento de control de salida 42 alterna un movimiento de vaivén para hacer la carrera descendente periódicamente, originando que el elemento de control de salida 42 presione sobre la válvula de salida 24, cerrando la cámara de bombeo 20 al flujo de fluido. En una carrera ascendente, el elemento de control de salida 42 libera la presión de la válvula de salida 24 y permite así el flujo de fluido de la cámara de bombeo 20 al puerto de salida 18. Por ello, el estado abierto o cerrado de la cámara de bombeo 20 está controlado por el posicionamiento y movimiento de los elementos de control de entrada y salida 40 y 42. Un sensor de presión 44 se encuentra operativamente asociado con el elemento de bombeo 38. El sensor de presión 44 detecta la fuerza en el elemento de bombeo 38 y genera una señal de presión basada en esta fuerza. El sensor de presión 44 se comunica con la unidad de procesamiento 26, enviando la señal de presión a la unidad de procesamiento 26 para utilizar en la determinación de las condiciones de operación de la bomba 10. Un experto en la materia apreciará que el sensor de presión 44 puede ser un transductor o cualquier otro dispositivo que pueda detectar operativamente la presión llevada al bajista en la cámara de bombeo 20 pro medio del elemento de bombeo 38.

Un sensor de posición 46 rastrea el ciclo de bomba de la bomba 10 para determinar la posición del elemento de bombeo 38. El sensor de posición 46 puede estar operativamente asociado con el mango 36, una leva o árbol de levas 76 unido al mango 36, o al elemento de bombeo 38 por sí mismo. El sensor de posición 46 genera una señal de posición detectando directa o indirectamente la posición del elemento de bombeo 38. Por ejemplo, en una modalidad el sensor de posición 46 es un sensor Efecto Hall que tiene un magneto (que no se muestra) en contacto de relación con el mango 36. La posición giratoria del mango 36 se puede monitorear para detectar indirectamente la posición del elemento de bombeo 38. El sensor de posición 46 se comunica con la unidad de procesamiento 26, enviando la señal de posición a la unidad de procesamiento 26 para utilizar en la determinación de las condiciones de operación de la bomba 10. Uno de experiencia ordinaria en la técnica, apreciará que el sensor de posición 46, como se utiliza en la presente, incluye, pero no se encuentra limitado a, indicadores mecánicos tal como indicadores de botón de pivote, interruptores electrónico, sensores de Efecto Hall, y detectores de posición de base óptica. En operación, al inicio de un ciclo de bomba, el elemento de control de salida 42 opera para cerrar la válvula de salida 24 de manera que no exista comunicación fluida entre la cámara de bombeo 20 y el puerto de salida 18. La válvula de entrada 22 se abre para permitir a la cámara de bombeo estar en comunicación fluida con el puerto de entrada 16. En la siguiente fase dei ciclo de bomba, el elemento de control de entrada 40 se opera para cerrar la válvula de entrada 22, cerrando así la comunicación fluida entre el puerto de entrada 16 y la cámara de bombeo 20. La válvula de salida 24 continúa cerrada. Después, el elemento de bombeo 38 comienza un movimiento de carrera descendente el cual presiona al cámara de bombeo 38 contra la cámara de bombeo 20, originando que la cámara de bombeo 20 se comprima, incrementando así la presión dentro de la cámara de bombeo 20. El sensor de presión 44 lee y transmite estos datos de presión a la unidad de procesamiento 26. Bajo condiciones normales, la cámara de bombeo 20 se encuentra suficientemente comprimida, y se genera un perfil de presión deseado. En una posición dada del mango 36, o punto en el ciclo de bomba, el elemento de control de salida 42 se opera para abrir la válvula de salida 24 de manera que el fluido fluya de la cámara de bombeo 20 al puerto de salida 18. Luego, se repite el ciclo de bomba. La unidad de procesamiento 26 recupera el algoritmo de condición de operación 32 de la memoria 30 y lo aplica a la presión y los datos de posición recibidos de este ciclo de bomba. Los datos de presión de bombeo y los datos de posición de bombeo se procesan. Los datos procesados se comparan con un valor de umbral predeterminado para determinar la condición de operación de la bomba. Los tres tipos principales de condiciones de operación de importancia son los siguientes: condición normal, en donde está presente líquido y no existe fuga en la cámara de bombeo; condición de fuga, en donde está presente líquido pero existe una fuga en la cámara de bombeo 20 (incluyendo en la válvula de entrada 22 o la válvula de sal ida 24); y condición de choq ue de aire, en donde la cámara contiene algo de aire. Una vez que se determina la condición de operación, la unidad de procesamiento 26 da sal ida al despliegue de la condición de operación 28 y/o utiliza la condición de operación determinada para ajustar la operación de la bomba 1 0. Un experto en la materia , entenderá q ue los valores de u mbral para cualq uiera de los algoritmos revelados en la presente son predeterminados empíricamente de los datos experimentales , y variarán de modelo de bombeo a modelo de bombeo. Haciendo referencia a la Fig . 1 , el sensor de posición 46 se utiliza para provocar un suceso de captura en donde los datos del sensor de presión 44 se capturan para procesamiento y elección de condición de operación. La Fig. 1 , muestra g ráficos de tiempo de las señales de posición y presión tomadas con u na u nidad prototipo en el laboratorio. Las señales de posición son de naturaleza d igital y toman valores cercanos a 3 o 0 V. Las señales análogas restantes q ue se elevan y descienden más g radualmente , son las señales q ue representan las med iciones del sensor de presión 44. Existe un sensor de presión 44 en el sistema y las cuatro señales análogas mostradas , representan cuatro ejemplos d iferentes de condiciones de operación q ue se han superpuesto sobre el mismo g ráfico. Cada uno se util izará para expl icar la operación de los algoritmos de procesamiento de señal a ser revelada . Al recolectarse grandes cantidades de datos bajo diferentes condiciones experimentales, inmediatamente se hicieron ciertas observaciones. Como se muestra en el ejemplo establecido de los datos que se muestran en la FIG. 1, la región de tiempo inicial entre -0.4s y Os, pareció no ofrecer oportunidades para selección de señal. Además, otras regiones más allá de 0.2s tampoco parecieron ofrecer diferencias de señal que correspondieran con las condiciones de operación de interés. Específicamente, en estas regiones de no-interés, la contrapresión y otros elementos en el sistema parecían dominar las características de señal de presión. En una región de interés, marcada por la línea 2-2, el sistema, en efecto, se encuentra operando con la cámara de bombeo 20 cerrada, de tal manera que el sensor de presión 44 está detectando una presión de construcción durante el choque de bombeo. Esto permite condiciones únicas bajo las cuales es posible elegir entre condiciones de bombeo normal, de fuga, y llenado de aire. Haciendo referencia a las Figs. 1 y 2, los datos para la región de interés marcada por la línea 2-2 de la Fig. 1, se muestran con mayor detalle. Se recolectaron los datos del ciclo de bomba en el laboratorio sometiendo una bomba prototipo a una amplia variedad de condiciones de operación y ambientales para analizar la región de interés de manera más detallada. Para desarrollar algoritmos fuertes y eficaces, fue importante analizar los cambios de tiempo, los cambios de tendencia o desviaciones, y otras variaciones que pudieran ocurrir. Las cuatro señales de posición digital se encuentran numeradas como A y las cuatro señales de presión se encuentran numeradas B-E. Las señales de presión de ejemplo B-E, corresponden a los tres tipos de condición de operación previamente mencionadas (Normal, de Fuga, y de Choque de Aire), y en adición puede estar presente en el sistema una presión de regreso. Los casos numerados en la figura son como sigue: B: Tipo normal, no de presión de regreso; C: Tipo normal, presente contrapresión relativamente alta; D: Tipo de fuga, contrapresión baja; y E: Choque de aire, contrapresión baja. Aquellos expertos en la materia reconocerán que la magnitud, cronometraje, y forma de las señales de presión pueden variar un poco dependiendo de la fuente o localización de la (s) fuga (s), cantidad de aire, o cantidad de presión de regreso. Por ejemplo, existen al menos dos combinaciones o casos más que no se muestran en la Fig. 2. Estos casos son del tipo de fuga con contrapresión alta y choque de aire con contrapresión alta. Se recolectaron y se analizaron los datos para muchas otras combinaciones de condición, y la región de interés (como se muestra en la Fig. 1 en la linea 2-2 y en la Fig. 2) quedó la más viable. En particular, los datos capturados previo a un borde ascendente siguiente G del sensor de posición 46 probaron ser un conjunto de datos eficaces. Esto se debe a los efectos no correlacionados y ampliamente variados, que la contrapresión en el sistema que ocurre después de este borde ascendente G tiene sobre la señal de presión. Por consiguiente, la región especifica de interés (en la línea 2-2) ocurre entre el segundo borde descendente F del sensor de posición 46 que ocurre en el ciclo de bomba completo y en un punto en el tiempo antes de el borde ascendente G siguiente de esta señal de posición. Se consideraron un número de algoritmos y se evaluaron antes del desarrollo del conjunto preferido final. Entre estos se incluyeron un método de umbral simple y un método en el cual el borde descendente de la señal de presión se analizó (método de borde descendente). El método de umbral simple involucró comparar la señal de presión contra un umbral predeterminado. Sin embargo, las desviaciones de señal de variación en el sistema redujeron el desempeño de este método, haciendo a éste método ineficaz en elección entre las condiciones de operación. Haciendo referencia a la Fig. 3, en el método de borde descendente, la derivada de tiempo (o cuesta) de la caída de datos, dentro de la región de interés (en la línea 2-2 en la Fig. 1), se calculó y comparó con un umbral negativo. Con este acercamiento resultaría un borde descendente, usualmente tipificando un choque normal, en un cálculo de derivada de tiempo que excedería el umbral negativo. Los choques de aire y ciertas condiciones de fuga a menudo no contienen esta característica de borde descendente y no excederían el umbral de conjunto. Sin embargo, un choque normal con una contrapresión significativa a menudo no tiene este borde descendente . Esto se puede observar en la Fig . 3 , en donde algu nos choques de tipo normal tienen los bordes de ca ída cuando los niveles de contrapresión son bajos y alg unos no los tienen cuando la contrapresión es alta . Por consiguiente, esta condición hizo al método de borde descendente ineficaz en la elección entre las condiciones de operación. Se consideraron otros acercamientos y variaciones en el mismo espíritu general , pero únicamente los acercamientos preferidos se describi rán abajo en detalle en este descu brimiento. Se desarrollaron tres modalidades principales de los algoritmos preferidos, y se enlistaron como sig ue : Clase 1 : Algoritmo de Umbral Retrasado; Clase 2: Algoritmo de I nteg ración de Peso; y Clase 3: Algoritmo Derivado de Desintegración Integrado. Existen u na variedad de posibles variaciones en cada clase de algoritmo. Estas variaciones incluyen variar la técnica pa ra dar peso, i ncapacitar el peso, posición de ancla y orden de secuencia , el cual se analizan los datos . El algoritmo de umbral retrasado de la Clase 1 es la modal idad preferida . Si n embargo, los otros algoritmos a ser descritos también se pueden desempeñar ig ualmente, bajo ciertas condiciones. Por consiguiente , todos los algoritmos son ig ualmente importantes y se discutirán en detalle equivalente. Haciendo referencia a la Fig . 4, la operación total del algoritmo de Clase 1 1 1 0, se muestra en la forma de diagrama de flujo. El algoritmo de Clase 1 110 comienza en el bloque de inicio 112. Un bloque de decisión 114 monitorea el ciclo de bomba a través de la señal de posición A, para determinar cuando está ocurriendo una región de interés. En este ejemplo, la región de interés se especifica que está comenzando cuando el segundo borde descendente F de la señal de posición A se detecta en cada nuevo ciclo de bomba. Cuando el segundo borde descendente F se detecta en el bloque de decisión 114, el algoritmo de Clase 1 110 pasa al bloque 116. El bloque 116 inicia el contador de evaluación 27 para un tiempo de evaluación predeterminado Td. Luego, un bloque 118 adquiere una pluralidad de valores de referencia de presión en alguna proporción de muestras predeterminada durante una primera parte del tiempo de evaluación, y una vez que se han adquirido los primeros valores de referencia de presión Na, se calcula un valor de ancla de presión y se almacena promediando estos valores de referencia de presión. Esta ancla se almacena y se utilizará en cálculos posteriores. El anclaje es una técnica utilizada en este y otros algoritmos como un proceso que elimina la variación de desviación total observada en la señal de presión de un ciclo de bomba al siguiente, y entre cada unidad de bombeo física. Este proceso involucra promediar un número de puntos de datos iniciales en el conjunto de datos de interés y sustraer este estimado promedio de todos los puntos de datos subsiguientes en el conjunto. Un bloque 120 adquiere un valor de datos de presión y luego calcula y almacena un valor resultante restando el valor ancla del valor de datos. Se crea un tope y se mantiene para almacenar las últimas muestras de valor resultantes Nb (o puntos de datos). Este tope puede ser un tope circular para eficacia de procesamiento mejorada. Un bloque de decisión 122 justamente muestra un tal tope circular, y repite los pasos de adquisición del valor de datos de presión y calcula y almacena el valor resultante hasta que se agota el tiempo de evaluación predeterminado Td. Por ello, cuando cada nuevo valor de datos de presión se adquiere, el tope se actualiza, hasta que el valor predeterminado del tiempo Td ha transcurrido. Si ha transcurrido el tiempo Td, entonces la adquisición de datos está completa y ocurre el procesamiento final. Durante el procesamiento final, el bloque 124 calcula un valor de evaluación promediando los valores resultantes, y compara este valor de evaluación con un valor de umbral predeterminado para determinar la condición de operación de la bomba. Por ello, en el último pasto, el algoritmo 110 promedia los puntos de datos Nb en el tope de almacenamiento y compara este valor promediado con respecto a un conjunto de umbrales predeterminado para determinar la condición de operación de la bomba (es decir, normal, de fuga, o de choque de aire). Haciendo referencia a la Fig. 5, la operación total del algoritmo de integración de peso de Clase 2 130 se muestra en forma de diagrama de flujo. Este algoritmo inicia de la misma forma en que inicia el algoritmo de Clase 1 130, pero la diferencia de operación recae en el tope de actualización y pasos finales. El algoritmo de Clase 2 130, inicia en el bloque de inicio 132. Un bloque de decisión 1 34 monitorea el ciclo de bomba a través de la señal de posición A para determinar cuando está ocurriendo una región de interés. En este ejemplo, la región de interés se especifica como que inicia cuando el segundo borde descendente F de la señal de posición A se detecta en cada nuevo ciclo de bomba. Cuando el segundo borde descendente F se detecta en el bloq ue de decisión 134, el algoritmo de Clase 2 130 pasa al bloque 136. El bloque 136 pone en marcha el contador de evaluación 27 para un tiempo de evaluación predeterminado Td. Luego, un bloque 1 38 adquiere una pluralidad de valores de referencia de presión en alguna proporción de muestra predeterminada durante una primera parte del tiempo de evaluación, y una vez que se han adquirido los primeros valores de referencia de presión Na se calcula un valor de ancla de presión, y se almacena promediando estos valores de referencia de presión. Esta ancla, se almacena y se utilizará en cálculos posteriores. Un bloque 140 elabora los cálculos de centro del algoritmo 130 durante la actualización del tope, para calcular un término de integración. La siguiente ecuación describe el término de integración utilizado en el bloque 140: I = I + ( dk - A) W ( t ) En donde ik representa el término de integración, ik . 1 representa el término de integración anterior, dk representa el valor de datos presión adquiridos recientemente, A representa el valor de ancla, y w ( t ) representa el valor de peso el cual es una función del tiempo (o posición) en la cual se adq uirió el valor de datos de presión nuevos. La función w ( t ) puede ser lineal, polinomial, o cualquier otra función de tiempo para permitir el énfasis y de-énfasis de las diversas regiones en el conjunto de datos. El bloque 140 fija un primer término de integración previo ik - x de cero, cuando el algoritmo inicia primero durante cada nuevo ciclo de bomba. El bloque 140 adquiere un valor de datos de presión dk, y luego calcula y almacena un nuevo término de integración ik restando el valor ancla A del valor de datos dk para obtener un resultante, multiplicando el resultante por un valor de peso w ( t ) para obtener un producto, y añadiendo el producto al término de integración previo ik.!. Un bloque de decisión 142 repite los pasos de adquirir el valor de datos de presión dk y calcula y almacena el nuevo término de integración ik, hasta que se ha agotado el tiempo de evaluación predeterminado Td. Por ello, cuando cada nuevo valor de datos de presión dk se adquiere, el nuevo término de integración ik, se actualiza, hasta que el valor predeterminado del tiempo Td ha transcurrido. Si ha transcurrido el tiempo Td , entonces la adquisición de datos está completa y ocurre el procesamiento final. Durante el procesamiento final, un bloque 144 compara el término de integración ik con un valor de umbral predeterminado para determinar la condición de operación de la bomba (es decir, normal , de fuga, o de choq ue de aire).

Haciendo referencia a la Fig. 6, se muestra la operación total del algoritmo derivado de desintegración integrado 150 en forma de diagrama de flujo. El algoritmo de Clase 3 150 inicia de la misma manera en que inicia el de Clase 2 130, pero no se utiliza cálculo de ancla, y el tope de actualización y los pasos finales difieren. El algoritmo de Clase 3 150 inicia en el bloque de inicio 152. Un bloque de decisión 154 monitorea el ciclo de bomba a través de la señal de posición A para determinar cuando está ocurriendo una región de interés. En este ejemplo, la región de interés está especificada como iniciando cuando se detecta el segundo borde descendente F de la señal de posición A en cada nuevo ciclo de bomba. Cuando se detecta el segundo borde descendente F en el bloque de decisión 154, el algoritmo de Clase 3 150 pasa al bloque 156. El bloque 156 pone en marcha el contador de evaluación 27 por un tiempo de evaluación predeterminado Td. Un bloque 158 elabora los cálculos de centro del algoritmo 150 durante la actualización del tope, para calcular una figura de mérito. La siguiente ecuación describe la figura del cálculo de mérito utilizada en el bloque 158: FOMk = FOM^.i + (dk - dk.q) W(t) En donde, FOMk representa la figura de mérito, FO ^.; representa la figura previa de mérito, dk representa el valor de datos de presión recientemente adquirido, dk.q representa cualquier otro valor de datos de presión en el conjunto, y w(t) representa el valor de peso, el cual es una función del tiempo (o posición), en la cual se adquirió el nuevo valor de datos de presión. La función w(t) puede ser lineal, polinomial, o cualquier otra función del tiempo para permitir el énfasis y de-énfasis de varias regiones en el conjunto de datos. El bloque 158 fija una primera figura de mérito previa FOMK de cero, cuando el algoritmo 150 inicia primero durante cada nuevo ciclo de bomba. El bloque 158 adquiere un valor de datos de presión previo dk.q, y el nuevo valor de datos de presión dk, en donde el valor de datos de presión anterior dk.q es cualquier valor de datos diferente que el nuevo valor de datos de presión. El bloque 158 calcula y almacena una nueva figura de mérito FOMK restando el valor de datos de presión previos dk.Q del nuevo valor de datos de presión dk para obtener un resultante, multiplicando el resultante por un valor de peso w(t) para obtener un producto, y añadiendo el producto a la figura de mérito previa FOMK. Un bloque de decisión 160 repite los pasos de adquirir el nuevo valor de datos de presión dk y calcula y almacena la nueva figura de mérito FOMK, hasta que se ha agotado el tiempo de evaluación predeterminado Td. Por ello, cuando cada nuevo valor de datos de presión dk se adquiere, la nueva figura de mérito FOM.:, se actualiza, hasta que el valor predeterminado del tiempo Td ha transcurrido. Si ha transcurrido el tiempo Td, entonces la adquisición de datos está completa y ocurre el procesamiento final. Durante el procesamiento final, un bloque 162 compara la figura de mérito FOMK con respecto los umbrales predeterminados, para determinar la condición de operación de la bomba (es decir, normal, de fuga, o de choque de aire). Por ejemplo, en una modalidad se fija un umbral en 450 de manera que si la Figura de Mérito se encuentra arriba de 450, la bomba interpreta esto como un choque de fluido normal; debajo de 450, como un choque de aire. Son posibles diversas variaciones en cada clase de algoritmos, las cuales puedan incrementar el desempeño. Estas variaciones pueden incluir variar el suceso de provocación, la técnica de peso, incapacidad de peso, posición del ancla, y el orden de secuencia en el cual se analizan los datos. Mientras que el suceso de activación en la modalidad preferida es el segundo borde descendente F del sensor de posición, el suceso de activación se puede cambiar para reducir la susceptibilidad de variación del sistema cuando se necesite. El suceso se activación puede ser, por ejemplo, el segundo borde ascendente G en el ciclo de bomba que se muestra en la Fig. 1. Estableciendo el borde ascendente G como el suceso de provocación, puede reducir el retraso entre el suceso de activación y la recolección de datos en el algoritmo de Clase 1 110, por ejemplo. Esto es importante debido al hecho de que el algoritmo de Clase 1 110 se desempeñará de manera más satisfactoria si los datos de señal de presión recolectados se correlacionan a una cierta posición de bomba deseada. Dado que no existe la posición del elemento de bomba o percepción de velocidad disponible, el contador y velocidad prevista se utilizan para estimar la posición actual. Acortando el retraso entre el suceso de activación y la recolección de datos clave, se reducirá los efectos de acumulación de variaciones de velocidad en el motor de bombeo y error de posición estimada, por consiguiente incrementando la probabilidad de que los datos recolectados correspondan a la posición anticipada y deseada. Otra variación involucra la igualación del conjunto de datos. Es posible adquirir todos los datos de interés antes de que inicien los cálculos del algoritmo. En este caso, los datos pueden ser igualados antes de los cálculos de núcleo. Esto es eficaz cuando la señal de presión contiene ruido indeseable. La localización del ancla es otra variable que se puede cambiar para incrementar el desempeño del sistema. En las modalidades de algoritmo de Clase 1 110 y algoritmo de Clase 2 130, el ancla se calcula utilizando los primero puntos de datos Na. Dependiendo de la curvatura y naturaleza del conjunto de datos, puede ser ventajoso calcular esta ancla utilizando los puntos de datos en alguna otra localización dentro del conjunto de datos. Esto puede acentuar una cierta característica cercana a la nueva localización del ancla, e incrementa el nivel de elección del algoritmo. Mientras que la invención se ha mostrado y descrito en conexión con las modalidades de la misma, se entenderá que se pueden elaborar muchas modificaciones, sustituciones, y adiciones, las cuales se encuentren dentro del extenso ámbito proyectado de las siguientes reivindicaciones. De lo anteriormente mencionado, se pude observar que la presente invención cumple al menos todos los objetivos establecidos.

Claims

REIVINDICACIONES 1. Un método para determinar las condiciones de operación en una bomba médica que tiene un estuche con una cámara de bombeo, comprendiendo: monitorear el ciclo de bomba con un sensor de posición; cerrar la cámara de bombeo al flujo durante al menos una parte del ciclo de bombeo; presurizar la cámara de bombeo y adquirir una pluralidad de valores de datos de presión de un sensor único de presión mientras que la cámara se cierra; y procesar los valores de datos de presión para determinar la condición de operación de la bomba.
2. El método según la reivindicación 1, caracterizado porque la condición de operación determinada es de tipo normal, de tipo de fuga, o de choque de aire.
3. Un método para determinar las condiciones de operación en una bomba médica que tiene un estuche con una cámara de bombeo, comprendiendo: monitorear el ciclo de bomba con un sensor de posición; poner en marcha un contador de evaluación por un tiempo de evaluación predeterminado en una parte especificada del ciclo de bomba; cerrar la cámara de bombeo al flujo durante al menos una parte de la parte especificada del ciclo de bomba; adquirir una pluralidad de valores de referencia de presión durante una primera parte del tiempo de evaluación de un sensor único de presión; calcular y almacenar un valor de ancla de presión promediando los valores de referencia; adquirir un valor de datos de presión del sensor de presión; calcular y almacenar un valor resultante restando el valor de ancla del valor de datos; repetir los pasos de adquirir el valor de datos de presión y calcular y almacenar el valor resultante, hasta que haya expirado el tiempo de evaluación predeterminado; calcular un valor de evaluación promediando los valores resultantes; y comparar el valor de evaluación con el valor de umbral predeterminado para determinar la condición de operación de la bomba.
4. El método según la reivindicación 3, caracterizado porque la condición de operación determinada es de tipo normal, de tipo de fuga, o de choque de aire.
5. El método según la reivindicación 3, comprendiendo además el paso de igualar los valores de referencia de presión y valores de datos de presión previos, para el desempeño de los pasos de cálculo.
6. El método según la reivindicación 3, caracterizado porque la parte especificada del ciclo de bomba se ajusta para reducir la susceptibilidad de variación del sistema.
7. El método según la reivindicación 3, caracterizado porque la primera parte del tiempo de evaluación se ajusta para acortar el retraso entre los pasos de poner en marcha el contador de evaluación en la parte especificada del ciclo de bomba, y adquirir el valor de datos de presión.
8. El método según la reivindicación 3, caracterizado porque la parte especificada del ciclo de bomba y la primera parte del tiempo de evaluación se ajustan para variar el valor de ancla de presión.
9. El método según la reivindicación 3, caracterizado porque las partes de los valores de referencia de presión y valores de datos de presión se pesan para ajusfar el énfasis de estas partes.
10. Un método para determinar las condiciones de operación en una bomba médica que tiene un estuche con una cámara de bombeo, comprendiendo: monitorear el ciclo de bomba con un sensor de posición; poner en marcha un contador de evaluación por un tiempo de evaluación predeterminado en una parte especificada del ciclo de bomba; cerrar la cámara de bombeo al flujo durante al menos una parte de la parte especificada del ciclo de bomba; adquirir una pluralidad de valores de referencia de presión durante una primera parte del tiempo de evaluación de un sensor único de presión; calcular y almacenar un valor de ancla de presión promediando los valores de referencia; establecer un primer término de integración previo de cero; adquirir un valor de datos de presión del sensor de presión; calcular y almacenar un nuevo término de integración restando el valor de ancla del valor de datos para obtener un resultante, multiplicando el resultante por un valor de peso para obtener un producto, y añadiendo el producto al término de integración previo; repetir los pasos de adquirir el valor de datos de presión y calcular y almacenar el nuevo término de integración, hasta que haya expirado el tiempo de evaluación predeterminado; y comparar el nuevo término de integración con un valor de umbral predeterminado para determinar la condición de operación de la bomba.
11. El método según la reivindicación 10, caracterizado porque la condición de operación determinada es de tipo normal, de tipo de fuga, o de choque de aire.
12. El método según la reivindicación 10, comprendiendo además el paso de igualar los valores de referencia de presión y valores de datos de presión previos, para el desempeño de los pasos de cálculo.
13. El método según la reivindicación 10, caracterizado porque la parte especificada del ciclo de bomba se ajusta para reducir la susceptibilidad de variación del sistema.
14. El método según la reivindicación 10, caracterizado porque la primera parte del tiempo de evaluación se ajusta para acortar el retraso entre los pasos de poner en marcha el contador de evaluación en la parte especificada del ciclo de bomba, y adquirir el valor de datos de presión.
15. El método según la reivindicación 10, caracterizado porque la parte especificada del ciclo de bomba y la primera parte del tiempo de evaluación se ajustan para variar el valor de ancla de presión.
16. El método según la reivindicación 10, caracterizado porque las partes de los valores de referencia de presión y valores de datos de presión se pesan para ajusfar el énfasis de estas partes.
17. Un método para determinar las condiciones de operación en una bomba médica que tiene un estuche con una cámara de bombeo, comprendiendo: monitorear el ciclo de bomba con un sensor de posición; poner en marcha un contador de evaluación por un tiempo de evaluación predeterminado en una parte especificada del ciclo de bomba; cerrar la cámara de bombeo al flujo durante al menos una parte de la parte especificada del ciclo de bomba; establecer un primer valor de figura de mérito previa de cero; adquirir un nuevo valor de datos de presión previos de un sensor único de presión; adquirir un nuevo valor de datos de presión del sensor de presión, en donde el valor de datos de presión previo es cualquier valor de datos diferente al nuevo valor de datos de presión; calcular y almacenar un valor de figura de mérito restando el valor de datos de presión previo del nuevo valor de datos de presión para obtener un resultante, multiplicando el resultante por un valor de peso para obtener un producto, y añadiendo el producto a la figura de mérito previa; repetir los pasos de adquirir el nuevo valor de datos de presión y calcular y almacenar el nuevo valor de la figura de mérito, hasta que haya expirado el tiempo de evaluación predeterminado; y comparar el valor de la figura de mérito con un valor de umbral predeterminado para determinar la condición de operación de la bomba.
18. El método según la reivindicación 17, caracterizado porque la condición de operación determinada es de tipo normal, de tipo de fuga, o de choque de aire.
19. El método según la reivindicación 17, comprendiendo además el paso de igualar los valores de referencia de presión y valores de datos de presión previos, para el desempeño de los pasos de cálculo.
20. El método según la reivindicación 17, caracterizado porque la parte especificada del ciclo de bomba se ajusta para reducir la susceptibilidad de variación del sistema.
21. El método según la reivindicación 17, caracterizado porque la primera parte del tiempo de evaluación se ajusta para acortar el retraso entre los pasos de poner en marcha el contador de evaluación en la parte especificada del ciclo de bomba, y adquirir el valor de datos de presión.
22. El método según la reivindicación 17, caracterizado porque la parte especificada del ciclo de bomba y la primera parte del tiempo de evaluación se ajustan para variar el valor de ancla de presión.
23. El método según la reivindicación 17, caracterizado porque las partes de los valores de referencia de presión y valores de datos de presión se pesan para ajustar el énfasis de estas partes.