PT837706E - Bomba de perfusao de liquidos medicinais - Google Patents

Description

A. Ο. P. I. 32-J

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Bomba de perfusão de líquidos medicinais A presente invenção diz respeito a uma bomba de perfusão de líquidos medicinais.

Hoje em dia, a perfusão intravenosa é uma técnica essencial de medicação nos casos de patologias graves, como o cancro por exemplo. A eficácia dos tratamentos está direciamente ligada às dosagens receitadas, e é limitada pelo nível de toxicidade dos elementos activos. A precisão da injecção é, portanto, um critério importante na escolha, do material utilizado^ Por outro lado, foi observado que a injecção de um elementos activo deve, para respeitar os ritmos biológicos do paciente, ser efectuada de preferência à certas horas do dia, o débito de injecção podendo ser variável ao longo do período de injecção par ter em conta os efeitos imediatos do elemento activo sobre o organismo.

Portanto, foi observado que é possível , e mesmo vantajoso , associar diferentes produtos, alguns de entre eles podem ser administrados simultaneamente através do mesmo cateter, e outros injectados por vias diferentes.

Uma das tendências da medicina actual c o de evoluir no sentido dos tratamentos ao domicilio do paciente, e em particular nos casos de patologias graves como os tratamentos do cancro e do SIDA, que exigem uma técnica muito importante nos hospitais e um acompanhamento no domicilio do paciente. A maioria dos materiais de perfusão existentes actualmente no mercado não levam em consideração esta evolução dos cuidados ao domicilio do paciente. As bombas ambulatórias existentes são geralmente pesadas, incómodas, e têm uma autonomia limitada. As bombas que são mais utilizadas são as bombas peristálticas, que praticam o esmagamento de um tubo em polímero ou em silicone para assegurar o transporte do produto entre um reservatório e o cateter de abastecimento do paciente. Â. o. P. ι

Este tipo de aparelho apresenta o inconveniente de acumular soluções técnicas incomodativas e de peso. importantes. O esmagamento do tubo requer uma força importante que é obtida por um sistema de seixos incómodo e pesado. O motor deve ser dimensionado de tal forma a permitir a obtenção destas forças de esmagamento, facto que resulta em um peso importante. O consumo de energia do motor sendo importante, o seu abastecimento deve ser feito por uma série de pilhas volumosas e pesadas, o que constituí uma contradição com o principio do caracter ambulatório da bomba.

Uma outra solução é de utilizar dispositivos do tipo de um aparelho de transporte de seringas, no qual o pistão de uma seringa contendo o produto para injectar é levado por um motor. Para além dos inconvenientes de peso e de incómodo em cima referidos, tal sistema não permite geralmente uma programação, e destina-se só a uma perfusão de um volume limitado de líquido. O documento FR-A-2 689 014 em nome do requerente descreve uma bomba de perfusão de líquidos medicinais, que tem diferentes canais, ou seja que pode permitir a perfusão simultânea de diferentes líquidos medicinais, com a possibilidade de mistura ou não destes líquidos no interior da bomba, que deve ser de pouco incómodo, e de um peso reduzido, mas que permite uma grande precisão do débito numa faixa de débitos muito larga podendo variar por exemplo de 1 mililitro por dia até 300 mililitros por hora, e que oferece uma segurança importante para o paciente. A bomba descrita neste documento, do tipo que compreende pelo menos um dispositivo de aspiração composto de pistão e cilindro, de um líquido que está num recipiente e do refluxo deste último numa tubuladura ligada ao paciente, é caracterizada por: • uma primeira peça na qual é alojado pelo menos um cilindro de dosagem que, graças a um pistão animado de um movimento alternativo, vem sair numa das faces da peça, perpendicularmente a esta face, • um segunda peça que, apoiando-se sobre a face da primeira peça na qual sai cada cilindro, compreende a frente de cada cilindro, uma cavidade de diâmetro superior ao do cilindro correspondente, e comunicando com um recipiente de abastecimento em líquido, • e uma membrana estanque e deformávei que elasticamente obstrui a extremidade do cilindro oposta ao pistão, e cuja outra face é situada do lado da chegada do líquido a partir do recipiente, esta membrana compreende pelo menos uma abertura para a passagem do líquido e permite o abastecimento em líquido do cilindro quando o pistão se desloca no sentido do aumento do volume do cilindro, enquanto que eia assegura o isolamento do cilindro em relação ao abastecimento no momento do deslocamento do pistão em sentido inverso, o líquido

A. Ο. P. I. 3.2-J sendo então evacuado do cilindro por pelo menos um alojamento situado neste e próximo da membrana.

No dispositivo conhecido, a câmara de dosagem é delimitada por uma membrana deformável, apertada entre duas partes do pistão, uma situada no interior da câmara de dosagem, e a outra situada no exterior da câmara de dosagem. As duas partes do pistão são reunidas, por exemplo por aparafusamento graças a um parafuso que atravessa um orifício situado na membrana. Esta solução tem por inconveniente que não seja obtida uma estancação perfeita entre o circuito do líquido e o exterior. Por outro lado, o pistão deve ser acoplado ao dispositivo motor de maneira a poder ser puxado e empurrado. Quando é necessário desmontar o motor, separando a parte motor e a parte programação da parte dosagem, a qual é uma parte sujeita a desgaste, é preciso utilizar meios complexos, nomeadamente por um acoplamento magnético graças a uma pastilha ferromagnética situada no pistão. Mas, para além da sua complexidade, esta solução apresenta o inconveniente de ter uma ligação relativamente aleatória do pistão com o motor. O objectivo da invenção é de fornecer uma bomba do último tipo citado, na qual a estancação entre o líquido e o exterior seja feita de maneira rigorosa, e na qual o acoplamento entre a parte motor e pistão seja feita de maneira simples e totalmente segura.

Para este efeito, na bomba do tipo referido, o pistão é recoberto na sua face na ponta e na sua parede lateral por uma membrana elástica, montada de maneira esticada sobre o pistão, e fixada pelo seu lado periférico sobre um suporte fixo independente do pistão, os meios de tracção do pistão sendo constituídos por um dispositivo que exerce só uma força de empurrão sobre o pistão no sentido de penetração do pistão no cilindro, a espessura da membrana sendo superior ao nível da face na ponta do cilindro em relação à do nível da parede lateral deste último, e a zona da espessura maior da membrana tem, sobre a face virada para o exterior, um esvaziamento de forma côncava, sensivelmente complementar da forma convexa da membrana que delimite o cilindro. A membrana elástica que recobre o pistão assegura uma perfeita estancação do líquido em relação ao exterior isolando perfeitamente a câmara de dosagem. A força de recuo elástico da membrana aplica-se sobre o pistão e assegura assim o movimento de volta deste último quando nenhuma acção é aplicada sobre ele. O que é então preciso, são elementos de tracção que produzem um empurrão sobre o pistão no sentido de penetração no cilindro, o pistão tem como tendência, sobre o efeito de expansão da membrana, de recuar assim que não está a ser empurrado no interior do cilindro. Não é, portanto, necessário prever meios positivos de tracção entre os elementos motores e o pistão, um simples contacto sendo suficiente. A. Ο. P. I.

Esta forma da membrana permite evitar de ter um volume morto entre esta última e a membrana superior, na posição avançada do pistão, o que facilita o arranque da bomba.

Segundo uma característica da invenção, a membrana elástica que recobre o pistão é feita de elastómero ou em látex.

Vantajosamente, a membrana apresenta, na proximidade de sua parte que recobre a face da frente do pistão, um junco periférico que assegure a estancação em relação ao cilindro. Este arranjo permite manter constante o volume de líquido residual entre a câmara e a membrana, qualquer que sejam as pressões de utilização.

Segundo uma forma de execução desta bomba, o dispositivo de tracção de cada pistão compreende um disco que tem um eixo ortogonal ao eixo do cilindro cuja borda se apoio sobre a extremidade liyre do pistão, e que é accionada em rotação em volta de um eixo paralelo e desviado em relação ao seu próprio eixo.

Vantajosamente neste caso, o disco cuja borda se apoio contra a extremidade livre do pistão é fixado sobre um disco, do qual uma parte compreende uma entalhe que coopera com um carreto calçado sobre a parte de saída de um motor de redução, os dois discos sendo fixados um sobre o outro com desvio dos seus eixos respectivos. È compreensível que o disco que se apoia sobre a extremidade livre do pistão tem um centro cuja posição irá variar em reiação ao centro do disco motorizado, por rotação em volta do centro do disco motorizado. O resultado é que o disco movido irá sucessivamente exercer um empurrão sobre o pistão, depois diminuir este empurrão para permitir ao pistão de voltar atrás sobre o efeito da expansão da membrana.

Vantajosamente, é montado sobre o eixo do disco motorizado um mecanismo dito à roda livre que impede o movimento do disco no sentido contrário ao sentido de transmissão do motor, sobre o efeito do esforço de tracção da membrana, quando o sistema está parado ou não está abastecido.

Segunda uma outra característica da invenção, o disco motorizado compreende luzes periféricas destinadas a serem detectadas por um codificador óptico para determinar o volume de líquido transferido, este codificador sendo ligado a um contador de impulsões medidas a um dado valor, para comandar o abastecimento eléctrico do motor.

Vantajosamente, as luzes periféricas do disco motorizado são colocadas segundo uma função sinusoidal para ter em conta o desvio dos eixos dos â, O. P. t’ 3 2-1

dois discos. Esta colocação relativa das luzes periféricas permite de fazer corresponder um volume constante ao afastamento entre duas luzes, mesmo que as luzes não sejam todas equidistantes.

Para favorecer a suavidade de funcionamento d» conjunto, a borda do disco que se apoia contra o pistão é recoberta de rolamento de esferas.

No casa de a bomba compreender uma caixa que contem elementos de programação e o motor associado a cada pistão, e uma cassete amovível assegurando a aspiração e o refluxo dos diferentes líquidos, cada pistão e a membrana que o recobre são montados na cassete. A caixa de comando e a cassete podem então ser montados de maneira simples e rápida, por exemplo por travamento.

De qualquer maneira, a invenção será bem compreendida graças a descrição que segue, em referência ao desenho esquemático anexado que representa, à título de exemplo não limitativo, uma forma de execução desta bomba: A figura 1 é uma vista em perspectiva de uma bomba destinada à transportar quatro líquidos distintos; A figura 2 é uma vista em corte à escala ampliada segundo a linha II-II da fígura 1; A figura 3 é uma vista parcial, em corte longitudinal, segundo a linha III-IH da fígura 1, à escala ampliada; A fígura 4 é uma vista ao pormenor do dispositivo de comando do movimento. A bomba de perfusão, representada na fígura 1, é destinada a transportar quatro líquidos diferentes. Esta bomba compreende uma caixa 2 que contem meios de programação do escoamento de cada um dos quatro líquidos e do comando dos pistões dos dispositivos de dosagens. Esta caixa contem igualmente pilhas eléctricas para o abastecimento dos motores que asseguram o deslocamento dos pistões.

Nesta caixa é montada, de maneira amovível, uma cassete 3 que corresponde à parte que assegura a aspiração de cada líquido no interior de um recipiente constituído por exemplo por uma matéria sintética, um frasco que tem uma entrada de ar ou uma seringa, e o refluxo deste líquido numa tubuladura ligada por um cateter ao corpo do paciente. As entradas de líquidos no interior da A. O. P. íi

cassete têm as referências El, E2, E3 e E4, e duas saídas representadas que têm as referências SI e S2. A fixação da cassete 3 na caixa 2 é feita por travamento, graças à dois elementos 4 que prolongam as grandes faces da caixa 2, que têm ressaltos 5 com apoio sobre a face superior da cassete. A estrutura da cassete não será descrita em pormenor porque conhecida em si, e corresponde ao arranjo descrito no documento FR-A-2 689 014.

Esta cassete compreende quatro cilindros 6 de dosagem, no interior de cada um é instalado um pistão 7 susceptível de um movimento alternativo. A extremidade da câmara do cilindro 6 oposta aquela peia qual é accionado o pistão é obsturada por uma membrana 8 que englobe um orifício central 9 e contra a qual se apoia um disco 10 submetido à acção de uma mola 12, alojada numa câmara 13 situada no prolongamento do cilindro 6. O disco 10 possui duas perfurações axiais 14 para permitir a passagem do líquido a partir do orifício de entrada E 1 em direcção da membrana 8. Do outro lado da membrana 8 é situada uma zona 15 de evacuação do líquido e que comunique com a saída $1.

Segundo n característica essencial da invenção, o pistão é recoberto na sua face de frente e na sua parede lateral por uma membrana elástica 16 montada em esticação sobre o pistão e Fixada pela sua borda periférica sobre um suporte fixo independente do pistão.

Na forma de execução representada no desenho, a membrana 16 estende-se sobre a face interior da peça 17 que delimita o cilindro, sobe ao longo do exterior desta peça 17 tubular, e é esmagada mecanicamente entre um retorno horizontal da peça 17, e um retorno horizontal da peça 18 que rodeia a peça 17. E de observar que esta peça 18 possui, na sua extremidade inferior, um retorno 19 formando uma saliência que impede a saída do pistão 7 que possui para este efeito um apoio 20. Em consequência, o pistão 7 é associado à cassete 3 e não pode ser dissociado desta última quando uma cassete é separada da caixa 2. A membrana 16 apresenta, na proximidade da sua parte recobrando a face de frente do pistão, um junco periférico 21 assegurando a estancação em relação ao cilindro no qual é montado o pistão. E de notar que a membrana 16 contem, ao nível da face à frente do pistão 7, uma espessura acentuada 22 na qual é realizado um esvaziamento 23 de forma côncava, sensivelmente complementar da forma convexa da membrana 8 delimitindo o cilindro de dosagem. A membrana elástica 16 é feita de elastómero ou de látex. O dispositivo de transmissão de cada pistão compreende um motor eléctrico 24, cujo eixo de saída é equipado de um carreto cónico 25 que se encaixa 7 com o dente 26 de um disco 27 cujo eixo 28 é ortogonal em relação ao eixo do pistão. Sobre este disco 27 é calçado um disco 29, cujo eixo 30 é paralelo ao eixo 28 do disco 27 mas desviado em relação a este último eixo. Sobre o eixo do disco motorizado 27, é montado um mecanismo de roda livre 31 que impede toda rotação deste disco no sentido inverso daquele que é fornecido pelo motor 24. O disco 27 apresenta igualmente luzes periféricas-32 repartidas sobre a sua periferia, que são localizadas por um codificador à medida que o disca gira. O disco cujo eixo é deslocado 29 é equipado na sua periferia de rolamento de esferas 34 cuja caixa 31 apoio-se sobre a extremidade baixa do pistão 7. No decorrer da rotação do disco 27, o deslocamento fora do eixo d» disco 29 traduz-se sucessivamente por una puxão do pistão 8, e depois por uma supressão deste puxão, uma situação na qual o pistão tem tendência para aumentar o volume do cilindro de dosagem 6, considerando o retorno elástico exercido pela membrana 16. As luzes 32 são dispostas segundo uma função sinusoidal para que o espaço entre duas luzes corresponda sempre ao mesmo volume apesar do deslocamento fora do eixo do disco 29 do comando do pistão. A figura 4 representa a dependência do motor 24 à partir do codificador 33. O codificador 33 é ligado por meio de uma caixa 35 à um contador de impulsões 36. Este contador de impulsões fornece informações a um aparelho de comparação 37, que recebe igualmente informações de um relógio 38 e de um contador teórico de impulsões 39. Este aparelho de comparação age sobre um bloco 40 de abastecimento do motor 24.

Podemos concluir do que foi dito em cima que uma perfeita estancação entre cada líquido para dosagem e o exterior é assegurada por uma membrana 16 disposta dentro de cada cilindro de dosagem. Além do mais, a função motor de cada membrana 16, que assegura o retorno do pistão quando nenhuma acção está exercida sobre ele, permite a aplicação de um dispositivo de transmissão simples, que se traduz simplesmente em empurrar o pistão, sem ser preciso um acoplamento positivo entre os elementos de transmissão e o pistão.

Assim, a invenção não se limita só à forma de execução deste dispositivo, descrita em cima a título de exemplo, ela abraça ao contrário todas as variantes. Portanto, o dispositivo de abastecimento, em líquido, de cada cilindro, e os elementos associados à membrana que fecha este último, poderão ser diferentes, sem que isto sai do quadro da invenção.

Lisboa, 10 de Março de 2000

ÁLVARO DUARTE

Agente Oficial da Propriedade Industrial Rua Nova do Desterro, 7-1.“ 1150 LISBOA

Claims (10)

1. A. Ο. P. i. ^ 32-J

   REIVINDICAÇÕES 1 - Bomba de perfusão de líquidos medicinais, que compreende pelo menos um dispositivo de aspiração de cilindro (6) e pistão (7), de um líquido num recipiente, e de refluxo deste numa tubuladura ligada ao paciente, no qual a extremidade de cada cilindro (6) oposta aquela pela qual é accionado o pistão (7) é obturado por uma face de uma membrana (8) estanque e elástica, cuja outra extremidade é situada da lado da chegada do líquido a partir de um recipiente, esta membrana (8) tem pelo menos uma abertura (9) para a passagem do líquido e que permite o abastecimento em líquido do cilindro (6) no momento do deslocamento do pistão (7) para aumentar o volume do cilindro, enquanto assegura o isolamento do cilindro (6) em relação ao abastecimento no momento do deslocamento do pistão (7) no sentido inverso, o líquido sendo então evacuado do cilindro por pelo menos uma zona (15) situada nele na proximidade da membrana (8), caracterizada por o pistão (7) ser coberto sobre a sua face de frente e sobre a sua parede lateral por uma membrana elástica (16), montada por esticação sobre o pistão, e fixada pela sua borda periférica sobre um suporte fixo (18, 20) independente do pistão, a transmissão do pistão ser feita por um dispositivo que exerce só uma força de empurrão sobre o pistão no sentido de penetração do pistão no cilindro, a espessura da membrana (16) está superior ao nível da face de frente do pistão em relação à aquela do nível da parede lateral desta, a zona (22) com mais espessura da membrana (16) possui na sua face virada para a membrana (8) delimitando o cilindro, um esvaziamento (23) de forma côncava, sensivelmente complementar de uma zona convexa da membrana (8) delimitando o cilindro.
2. 2 - Bomba segundo a reivindicação 1, caracterizada por a membrana elástica (16) que recobre o pistão (7) ser feita em elastómero ou em látex.
3. 3 - Bomba segunda uma qualquer das reivindicações 1 e 2, caracterizada por a membrana (16) apresentar, na proximidade da sua parte que recobre a face de frente do pistão (7), um junco periférico que assegura a estancação em relação ao cilindro.
4. 4 - Bomba segundo uma qualquer das reivindicações 1 à 3, caracterizada por o dispositivo de transmissão de cada pistão (7) compreender um disco (29) com eixo ortogonal ao eixo do cilindro cuja borda apoia-se sobre a extremidade livre do pistão (7), e que é levado em rotação em torno de um eixo (30) paralelo e desviado em relação ao seu próprio eixo.
5. 5 - Bomba segundo a reivindicação 4, caracterizada por o disco (29) cuja borda se apoia contra a extremidade livre do pistão (7) é fixado sobre um disco (27), cuja face tem uma entalhe (26) que coopera com um carreto (25) calçado sobre o eixo de saída de um motor redutor (24) os dois discos (27, 29) sendo fixados um sobre o outro com um desvio de seus eixos respectivos (28,30).
6. 6 - Bomba segundo a reivindicação 5, caracterizada por ser montado sobre o eixo do disco motorizado (27) um mecanismo de roda livre que impede o movimento do disco (27) no sentido contrário ao sentido de transmissão pelo motor, sobre o efeito do esforço de tracção da membrana, quando o sistema está parado ou não está abastecido.
7. 7 - Bomba segundo a reivindicação 5, caracterizada por o disco motorizado (27) comportar luzes periféricas (32) destinadas a serem detectadas por um codificador óptico (33) para determinar o volume do líquido transferido, deste codificador (33) sendo ligado a um aparelho de contagem de impulsões '(33) ele mesmo ligado a um aparelho de comparação (37), que compara as impulsões medidas contra um dado valor, a fim de comandar a alimentação eléctrica do motor redutor (24).
8. 8 - Bomba segunda a reivindicação 7, caracterizada por as luzes periféricas (32) do disco motorizado serem dispostas segundo uma função sinusoidal afim de ter em conta o desvio dos eixos dos dois discos.
9. 9 - Bomba segundo a reivindicação 4, caracterizada por a borda do disco (29) que se apoia contra o pistão ser recoberta de um rolamento de esferas (34).
10. 10 - Bomba segundo uma qualquer das reivindicações 1 à 8, que compreende uma caixa (2) que contem meios de programação e o motor redutor (24) associado a cada pistão (7), e uma cassete amovível (3) assegurando a aspiração e o refluxo dos diferentes líquidos, caracterizada por cada pistão (7) e a membrana (16) que o recobre serem montados na cassete (3). Lisboa, 10 de Março de 2000

    ÁLVARO DUARTE 9enfe Oficial da Propriedade Industrial Rua Nova do Desterro, 7-1." 1150 LISBOA