MX2011004243A - Bomba de infusion y metodo de medicion en el sitio del diametro de un tubo de infusion. - Google Patents

Abstract

Una bomba de infusión (50) utiliza sensores (18, 19, 24) y un programa de cómputo para detectar la tubería (16) en una sección de carga del tubo de la bomba. La bomba y el programa de cómputo también miden uno o más del diámetro exterior de la tubería, una circunferencia exterior, diámetro interior, la circunferencia interior, y el espesor de la pared del tubo. La bomba de infusión utiliza sensores de proximidad (18, 19), tales como un sensor ultrasónico un sensor capacitivo, o hasta un sensor de aire en línea para detectar la proximidad entre dos superficies de la bomba de infusión, tales como las superficies que sujetan la tubería en la bomba para determinar el espesor. Al menos una de las superficies de sujeción que está equipada con sensores (29) para indicar la longitud del contacto de la tubería, con la superficie. El uso de estas mediciones, el espesor de la pared del tubo y el diámetro interior puede ser determinado. Conociendo el diámetro interior real de la tubería, es posible la exactitud volumétrica aumentada, hasta un porcentaje de tres o cuatro por ciento de mejoras sobre las mediciones actuales.

Description

BOMBA DE INFUSIÓN Y MÉTODO DE MEDICIÓN EN EL SITIO DEL DIÁMETRO DE UN TUBO DE INFUSIÓN Campo de la Invención La presente invención se refiere a bombas de infusión y se relacionan generalmente a sistemas, aparatos y métodos para el bombeo de volúmenes de infusión de fluidos médicos a un paciente, generalmente por medio de la ruta intravenosa.

Antecedentes de la Invención Las bombas de infusión son utilizadas para infundir líquidos y fármacos en los pacientes, generalmente por líneas intravenosas. Aunque algunas bombas de infusión tratan con volúmenes relativamente grandes, puede existir más interés en bombas con una capacidad para administrar solamente volúmenes de líquidos controlados muy pequeños. Los fármacos utilizados pueden ser muy importantes, tales como analgésicos, anestésicos, incluyendo opiatos, agentes anti-inflamatorios, insulina, fármacos anti-espamódicos, antibióticos, agentes de quimioterapia, fármacos cardiovasculares, y similares. Muchos de estos fármacos se necesitan en dosis muy bajas en una base continua de modo que el paciente tiene una corriente confiable estable por un período de tiempo largo, tal como de 0.1 mi por hora. Si son usados los impulsos, el índice de dosificación puede ser medido en términos de nanolitros y microlitros por pulso o bolo. Independientemente de si se está usando una bomba de volumen grande o volumen pequeño, la exactitud de la bomba es de un resultado exitoso para el paciente.

Algunas bombas de infusión tienen, a lo largo de la longitud de la tubería, una cámara de bombeado que tiene una válvula de entrada y una válvula de salida. El líquido de infusión es admitido dentro de una longitud de tubería en la cámara de bombeado a través de una válvula de entrada abierta y luego aislada, ocluyendo el tubo cerrando la válvula de entrada en una entrada de la tubería. Luego, se abre la válvula de salida y el mecanismo de bombeado comprime o masajea de otra manera la longitud de la tubería en cuestión para bombeado o expulsar el líquido de la cámara de bombeado y hacia el paciente. Debido a que la entrada está por la válvula cerrada, el líquido puede salir fácilmente a través de la salida, con una válvula abierta. La válvula de salida entonces es cerrada y la válvula de entrada y el mecanismo de bombeo abierto para permitir que entre el líquido adicional a la cámara de bombeado desde la fuente de líquido. Algunas veces nos referimos a lo anterior como un ciclo o carrera sencillo de bombeado.

El mecanismo de bombeado puede comprender un solo elemento de bombeado que comprime el tubo contra un bloque o platina estacionaria. En este caso, el elemento de bombeado o platina puede tener una longitud substancialmente similar a la que existe entre las válvulas de entrada y salida.

Alternativamente, el mecanismo de bombeo puede comprender una pluralidad de dedos o elementos de bombeado que comprime el tubo en secuencias. En este caso, particularmente si existen suficientes dedos de bombeado, de modo que por lo menos uno esté comprimiendo el tubo todo el tiempo, puede no ser necesaria las válvulas de entrada y/o salida.

La exactitud de una infusión general depende de la exactitud de cada ciclo de bombeado. En otras palabras, es importante saber con exactitud el volumen del líquido bombeado con cada ciclo de bombeado, saber que en el paso del tiempo el volumen de la infusión completa. El volumen de cada ciclo de bombeado depende del diámetro interno del tubo. Se origina un problema debido a la variabilidad de diámetros internos de tubo a tubo. Esta variabilidad es debida a, entre otras cosas, a los procesos y tolerancias de manufactura. Sería útil que las bombas de infusión pudieran determinar o medir el diámetro interno del tubo de inyección (IV) específico que está siendo utilizado para una infusión específica. Basados en esta información, la bomba podría ajusfar la funcionalidad del mecanismo de bombeo (velocidad y longitud de la carrera del mecanismo de bombeado) para asegurar y mantener la exactitud independientemente de la variabilidad del diámetro interior de la tubería.

Adicionalmente, la bomba puede utilizar esta información para evitar comprimir de manera excesiva el tubo (lo cual disminuye la vida del tubo debido al sobre-esfuerzo) y bajo la compresión del tubo (conducir a las inexactitudes e ineficiencias).

Las bombas de infusión son utilizadas para infundir de manera exacta medicinas y otros líquidos a los pacientes. La cantidad que es abastecida podría ser mejorada mediante el conocimiento exacto de las dimensiones internas de tubería particular utilizada para abastecer un líquido particular al paciente.

Breve Descripción de la Invención La presente descripción incluye una bomba de infusión que puede administrar una cantidad de medicina prescrita, tal como insulina o morfina, a un paciente. La bomba administra de manera exacta la cantidad prescrita de la medicina correcta con el objeto de asegurar los mejores resultados posibles para el paciente. La bombea opera con la tubería, y en particular con una longitud de contacto de la tubería, para transportar la medicina desde una fuente, tal como el contenedor intravenoso ("IV"), a través de la longitud de contacto de modo que las medicinas no hacen contacto con el aire, con riesgo de exposición a contaminantes para el paciente. La tubería está hecha generalmente extruyendo un material plástico a través de un troquel. Las dimensiones de la tubería resultante, tales como el diámetro interno o el diámetro externo pueden variar tanto como tres o cuatro por ciento. Las bombas actuales superan este problema determinando las dimensiones reales de la porción de contacto de la tubería durante el uso.

La bomba de infusión opera con al menos un sensor que mide la distancia entre las restricciones físicas sosteniendo la tubería en el área de contacto. Las restricciones físicas pueden incluir una superficie o platina estacionaria y una superficie en movimiento o platina entre las cuales la tubería es comprimida y descomprimida. En particular, un método y el sistema correspondiente incluye los pasos de cargar la tubería en un aditamento, comprendiendo la tubería entre superficies opuestas del aditamento, recibiendo una señal indicadora de compresión de la tubería mientras la comprime, y recibiendo una señal indicadora de una longitud de contacto de la tubería contra al menos uno de las superficies opuestas, y calculando un diámetro y un espesor de la tubería.

Otro método y sistema correspondiente incluye pasos para cargar la tubería en el aditamento, comprimiendo la tubería entre las superficies opuestas del aditamento, y generando y recibiendo una señal indicadora de una distancia entre las superficies opuestas mientras se comprime, generando y recibiendo una señal indicadora de la longitud de contacto de la tubería contra al menos una de las superficies opuestas, y calculando un diámetro interior y un espesor de la tubería.

Los métodos son sistemas que se explican y que son particularmente bien adecuados para una bomba de infusión. La bomba de infusión incluye una sección de sujeción de la tubería que tiene una porción movible y una porción estacionaria, un primer sensor montado en la porción movible o la porción estacionaria para detectar una distancia entre la porción movible y la porción estacionaria, al menos un segundo sensor para detectar una longitud de contacto de la tubería con al menos una de la porción movible y la porción estacionaria, una válvula de entrada, una válvula de salida, y una plataforma que tiene una porción estacionaria de la plataforma y una porción movible de la plataforma configurada para exprimir una longitud de la tubería entre la porción estacionaria de la plataforma y la porción movible de la plataforma, en donde la porción movible de la plataforma se mueve hacia y lejos de la porción estacionaria de la plataforma para operar la bomba de infusión.

La bomba de infusión incluye alternativamente un alojamiento, una sección de sujeción de la tubería que tiene una porción movible y una porción estacionaria, la sección de sujeción de la tubería montada en el alojamiento, un primer sensor montado en una de la porción movible o la porción estacionaria para detectar una distancia entre la porción movible y la porción estacionaria, por lo menos un segundo sensor para detectar una longitud de contacto de la tubería con al menos una porción movible y la porción estacionaria, y una bomba de desplazamiento positivo para manipular la tubería para administrar de manera exacta un medicamento.

Por consiguiente es una ventaja de la presente invención proporcionar un sistema y método para compensar las variaciones de manufactura de la tubería para determinar el volumen del líquido médico bombeado por medio del bombeo de la tubería.

Es otra ventaja de la presente invención proporcionar un sistema y método para compensar las mediciones de carga y las tuberías determinando el volumen de líquido médico bombeado por medio de la bomba de la tubería.

Las características y ventajas adicionales de la presente invención, aquí se describen, y podrán ser apreciadas a partir de la siguiente Descripción Detallada y las figuras.

Breve Descripción de las Figuras La figura 1 es una vista en elevación de una bomba de infusión de tipo de plataforma que tiene un sistema de medición de la tubería y un método de la presente descripción.

La figura 2 es un diagrama de flujo esquemático que ilustra, de una manera general, un algoritmo utilizado por un controlador de la bomba para realizar las mediciones de la tubería de la presente descripción.

Las figuras 3A, 3B y de la 4A a la 4C son vistas de sección en elevación de la porción de contacto del tubo de la bomba de infusión del tipo plataforma de la figura 1, que ilustra la compresión del tubo en un aditamento.

Las figuras 5A y 5B son vistas de sección en elevación que ¡lustran una modalidad de un aparato y método para medir la compresión de la tubería.

La figura 6 es una vista en perspectiva que ilustra una adaptación de sensor plana para utilizarse en la modalidad de las figuras 5A y 5B.

Las figuras 7A y 7B son vistas de sección en elevación ilustran una modalidad de un aparato y un método para medir una distancia entre dos platinas.

Las figuras 8A y 8B son vistas de sección en elevación que ilustran una modalidad de un aparato y método para la medición de una distancia entre dos platinas y una longitud de contacto de la tubería con la platina superior.

Las figuras de la 9 a la 11 son vistas gráficas que ilustran lecturas de sensor tomadas en el aparato y métodos anteriores.

Las figuras de la 12A a la 12D son diferentes vistas que ilustran un sistema y método para corregir las compensaciones de tubería.

La figura 13 ilustra una bomba operada por leva alternativa de una modalidad de un aparato de medición de la tubería y método de la presente descripción.

Descripción Detallada de la Invención Haciendo referencia ahora a los dibujos y en particular a la figura 1, se ilustra una bomba de infusión de tipo de plataforma, 50 de la presente descripción. La bomba de infusión 50 incluye la tubería 16, una válvula de entrada 52, y una válvula de salida 53, una porción de plataforma 10 que tiene una platina superior en movimiento 12 y una platina estacionaria inferior 14. Las válvulas 52 y 53 y la porción de plataforma 10 son accionadas por medio de accionadores lineales del 54a al 54c, respectivamente. Un controlador de la bomba 100, el cual puede operar con otros procesadores de la bomba de infusión 50, tales como un procesador de supervisión y un procesador de seguridad (no mostrado), el control de la bomba 50 y sus accionadotes lineales 54a al 54c.

Para bombear el líquido, el accionador 54a abre la válvula de entrada 52. El accionador 54b cierra la válvula de salida 53 y el accionador 54c retrae la platina 12, permitiendo que la tubería 16 se abra para recibir un medicamento líquido, por ejemplo, por medio de gravedad. Los accionadores 54a y 54b entonces ocasionan que las condiciones de las válvulas 52 y 53 para retraerse, respectivamente, y el accionador 54c impulsa la platina 12 hacia la platina 14 para comprimir la tubería 51, disipando el volumen del líquido que justamente llenó la tubería 51 entre las platinas 12 y 14.

Como se explica con mayor detalle más adelante, un sensor 18, 19 (por ejemplo, par de sensores) es incrustado en la platina de movimiento 12 y la platina estacionaria 14. Un transmisor 18 puede ser adherido a la platina de movimiento 12, mientras que un receptor 19 es a la vez adjuntado a la platina estacionaria 14. En el uso, conforme cierra la plataforma la platina de movimiento 12 cerrando la tubería 51, para bombear el líquido que va a ser infundido en un paciente, el transmisor 18 y el receptor 19 envían y reciben respectivamente señales y detectan una distancia entre el par como se explica más adelante. Al mismo tiempo, la adaptación de sensor 24, la cual comprende sensores múltiples, detecta la longitud del segmento de tubería en contacto con las platinas 12 y 14, que también se explicarán más adelante. De esta manera, el sensor 18, 19 y la adaptación de sensor 24 detectan y miden la distancia de compresión de la tubería y la longitud de contacto, los cuales son enviados al controlador 100 para calcular un volumen exacto de la solución realmente bombeada. Esta percepción puede ser repetida por cada carrera de la bomba. El controlador de la bomba 100 entonces integra los volúmenes determinados exactamente para ajustar la frecuencia y/o distancia del movimiento de la platina en movimiento 12 para asegurar la exactitud.

Haciendo referencia ahora a la figura 2, una gráfica de flujo de alto nivel muestra una modalidad de un algoritmo o un diagrama de flujo del proceso que es realizado por el controlador 100 para una multitud de modalidades aquí explicadas. Un primer paso 101, en el proceso es cargar la tubería en la porción de plataforma 10 explicada anteriormente. Una vez cargada, la tubería es comprimida en el paso 102 entre dos superficies opuestas con sensores que miden una distancia entre las superficies, y que miden una longitud de contacto entre la tubería y al menos una de las superficies. Mientras tiene lugar la prueba, el controlador 100 monitorea los sensores en el paso 103 para cambios en la producción de señal. El movimiento de las superficies puede ser detenido, como se puede observar en el paso 104, en donde casi no existe cambio en la señal. Entonces la señal es registrada al paso 105, y el controlador 100 realiza cálculos para determinar la longitud de contacto de la tubería, el espesor de la tubería y sus diámetros interior y exterior como se puede ver en el paso 106. El controlador 100 entonces calcula un volumen de líquido realmente bombeado utilizando las dimensiones reales anteriores y ajusta el bombeado futuro (por ejemplo, frecuencia de la carrera) para hacer un volumen general real igual al volumen general objetivo del líquido bombeado.

Haciendo referencia ahora a las figuras 3A y 3B, la porción de plataforma 10 de la bomba de infusión 50 de la figura 1 es mostrada con mayor detalle e incluye una platina inferior, platina estacionaria 14 y una platina en movimiento superior 12, la cual opera con la tubería 16. La platina inferior 14 es paralela a la platina en movimiento superior 12 en la modalidad ilustrada. La tubería 16 generalmente es de PVC, pero puede estar hecha de polietileno, polipropileno, otros plásticos aceptables médicamente, o una combinación de los mismos. En la figura 3A, antes de la compresión, la tubería 16 tiene un espesor de la tubería t y un radio exterior R0 cuando es colocada inicialmente en la porción de la plataforma 10.

Cuando la platina movible 12 es cerrada, como se muestra en la figura 3B, la tubería 16 es comprimida. En ambas las figuras 3A y 3B, es la distancia entre la platina superior e inferior 12 y 14, r es el radio de las curvas de la tubería que cambian continuamente, y en donde los puntos en los cuales la tubería se separa de las platinas define una distancia de contacto tangencial de la tubería con las platinas. Como lo muestran las flechas en el lado izquierdo y derecho de la tubería 16, una longitud 1 de la tubería define dicha distancia de contacto con las platinas superior e inferior 12, 14, y en donde los extremos de la longitud 1 definen los puntos de liberación tangencial.

Las ecuaciones mostradas en las figuras 3A y 3B ahora serán explicadas. Las gráficas que cambian continuamente a los lados de la tubería 16 se extienden desde las longitudes de contacto de la tubería que hacen contacto con las platinas inferior y superior 14 y 12, las cuales son paralelas entre ellas. Por lo tanto, las curvas nuevamente formadas son semi-círculos con un radio r, la cual es igual a la mitad de la distancia d entre las platinas. La longitud de la curva de cada semicírculo recientemente formado es igual a ??G, y la longitud total de ambos semicírculos o extremos es 2??G. Las ecuaciones mostradas en relación con la figura 3A expresan lo siguiente: la longitud total de la curva exterior de la tubería 16 no cambia durante la compresión, la longitud total de la curva exterior es igual a su circunferencia cuando la tubería 16 se encuentra en la forma de un círculo y es igual a 2 R0. Cuando la tubería es comprimida a una posición como se muestra en la porción derecha de la figura 1 , la longitud total de la curva exterior es igual a la longitud de los dos semicírculos recientemente formados 2??G (o nd) + dos veces la longitud de contacto 1. Solucionando para R0, el radio real de la tubería, es observado que R0 es d/2 + 1/p. En la figura 3A, la tubería 16 es justamente la tangente a las platinas 12, 14. En este caso, la distancia d entre las dos platinas es exactamente el diámetro exterior, 2R0, de la tubería 16. La longitud de contacto es de esta manera cero y dos veces esta longitud, 21 , también es cero. Por lo tanto, la circunferencia de la tubería es p veces medida la distancia d, el diámetro, igual a 2??G, O en este caso, 2 R0. El área dentro de un plano de la tubería es p veces el radio inferior cuadrado, y el volumen es calculado multiplicándolo por la longitud de la tubería o la longitud del líquido que es impulsado por la bomba de infusión.

Para medir un diámetro de la tubería mediante este método, la tubería en teoría puede ser comprimida en cualquier posición. Como se muestra en un bloque de la ecuación 2 de la figura 3B, las longitudes de contacto \ l2 son tomadas en dos distancias diferentes, di y d2. La diferencia en las longitudes de contacto \-\, y l2 es proporcional a la diferencia en la distancia d de la platina durante el paso de compresión. Utilizando estos valores correspondientes, el cambio en la longitud de contacto I puede ser determinado por el cambio distancia de la platina d. Además, cuando se miden diámetros de tubería con este método, se pueden realizar pruebas múltiples comprimiendo la tubería a varias posiciones diferentes, y entonces utilizando un promedio de todos los cálculos para llegar a un valor más exacto.

Las figuras de la 4A a la 4C ilustran una situación típica en la cual la tubería 16 es comprimida cuando la platina movible de la bomba 12 es cerrada, exprimiendo la tubería 16 contra la platina inferior fija 14. La distancia d entre las platinas 12, 14 es medida por un sensor ultrasónico (pares de sensores 18 y 19) en esta modalidad con un transmisor 18 localizado en la platina superior 12 y un receptor 19 localizado con la platina del fondo 14. Muchas bombas de infusión ya incluyen un sensor ultrasónico, cuando son utilizadas como un sensor de aire en línea. Este sensor pre-existente varias veces puede ser utilizado para el sensor 18, 19 de la bomba de infusión 50 (figura 1). Otras modalidades pueden utilizar un sensor capacitivo, transductores lineales tales como el transformador diferencial variable lineal ("LVDT"), u otros sensores de medición de distancia. Conforme es bajada la platina superior 12, la tubería 16 es aplanada, como se puede observar en la figura 4B, a una distancia d.

Cuando la platina movible 12 está completamente bajada, como se muestra en la figura 4C, la tubería 16 la comprime de modo que las platinas 12, 14 son separadas únicamente por la tubería 16 misma, y la distancia d es dos veces el espesor t de la pared de tubería. El controlador 100 puede utilizar el sensor 18, 19 para ver que la distancia d ya no está cambiando y determina que el tubo 16 es completamente comprimido como se puede observar en la figura 4C. Todavía antes de la compresión total, el sensor de distancia 18, 19 muestra que la distancia d, está cambiada muy lentamente conforme las platinas 12 y 14 se aproximan cercanamente entre ellas, separadas solamente por el espesor de la tubería misma, sin aire o líquido de la misma. Como se explicó con la figura 1, el accionador 54c aplica una fuerza a la platina superior 12, para cerrar la platina contra la platina fija 14. Una fuerza del sensor también puede ser proporcionada alternativamente y buscar un aumento en la fuerza para la señal de la compresión completa de la figura 4C. Una energía o corriente impulsa al accionador 54c que también puede ser monitoreado alternativamente para buscar un aumento en la conducción de corriente, indicando la compresión completa.

Todavía existen modos alternativos adicionales para determinar la distancia viajada o la cantidad de compresión de tubería, como se muestra en las figuras 5A y 5B. Como se mostró anteriormente, en la porción de plataforma 10 incluye una porción superior de movimiento o platina 12, una platina inferior 14, y una tubería 16. Sin embargo, en este caso la platina 12 es impulsada por un motor 20 (por ejemplo, lineal) con un codificador 22. El motor puede incluir un tornillo principal, un tornillo de bola, un gato de tornillo y así sucesivamente, para convertir el movimiento de rotación en un movimiento de traslación, para mover la platina 12 contra la tubería 16. El motor 20 y el codificador 22 son conectados al controlador 100, que se mostró anteriormente, el cual proporciona la información de posición que el controlador 100 puede utilizar y también convertir la información de la cantidad. El controlador 100 controla el motor 20 y registra los datos del codificador 22, con respecto a la flecha de posición del motor 20 y convierte esa posición, o cambio en posición en un cálculo exacto del cambio en la posición de translación de la platina 12. Comenzando desde la posición conocida, el viaje y posición de la platina 12 puede ser determinada en cualquier momento utilizando la información del codificador, rastreando una distancia d de nueva codificación sobre muchas, muchos segmentos de tiempo separados durante la compresión de la tubería 16.

Las figuras 5A, 5B y 6 muestran una adaptación del sensor 24. La adaptación del sensor 24 incluye al menos dos sensores 26 separados por una distancia I. Como se muestra en la figura 6, pueden haber una o más columnas o filas o líneas de por lo menos dos sensores 26 cada una, estando separadas las columnas o dos filas por una distancia I, la cual puede ser la misma o diferente. Para muchas aplicaciones, puede ser adecuada una sola fila de dos sensores 26. Los dos sensores 26 detectan una presencia de la tubería 16 entre los sensores 26. Cuando la tubería 16 ya no se encuentra en contacto con los sensores 26, los sensores 26 no indicaran la presencia de la tubería. Esta situación puede ocurrir cuando la tubería tiene solamente puntos de contacto tangencial con las platinas 12 y 14. La distancia I entre los sensores 26 puede ser ajustada en una longitud en la cual los extremos de la tubería están justamente en contacto con los sensores cuando la distancia d entre las platinas es 2t. Para una configuración determinada en la tubería, con diámetros interior y exterior conocidos y espesores de la pared, las platinas 12, 14 serán separadas por una distancia d cuando existe una cantidad conocida de compresión de tubería, la longitud de la tubería alcanza la longitud I, y el espesor de la tubería es de aproximadamente 2t. Para ajustar la distancia I, pueden ser tomadas mediciones y los puntos de datos de calibración usados para medir la longitud de la tubería I en contacto con las platinas y sensores cuando las platinas son separadas por una distancia d y la tubería 16 se encuentra en contacto con las platinas que tienen el espesor 2t.

Los sensores 26 de la adaptación 24 tienen la capacidad de detectar la presencia de la tubería cuando la tubería se comprime contra las platinas 12 y 14 de la porción de plataforma 10. Por ejemplo, se pueden utilizar sensores pequeños de presión compacta, y sensores de inducción o capacitivos. Los sensores 26 detectan la presencia de la porción aplanada de la tubería 16 mostrada anteriormente. Los sensores 26 cesarán de detectar la presencia de la tubería 16 cuando la tubería se encuentra solamente tangencialmente en contacto con las platinas. Un sensor de presión 26, por ejemplo, mostrará una elevación rápida o aumento de la presión cuando la tubería 16 hace contacto con el sensor. Cuando es eliminada la presión, la caída de presión y la señal de presión serán justamente igual de rápidas. El sensor capacitivo 26 operará de una manera similar, con una detección rápida del material de la tubería, especialmente material húmedo conforme la tubería se acerca a los sensores capacitivos, por ejemplo, dos sensores capacitivos 26 separados a una distancia conocida I.

Además de la adaptación del sensor 24 ilustrada anteriormente, existen otros métodos que pueden ser utilizados para detectar la longitud de contacto y la compresión de la tubería. Las figuras 7A y 7B ilustran la porción de plataforma 10 nuevamente que tiene una platina estacionaria 14, y una platina en movimiento 12, y una longitud de la tubería de la bomba de infusión 16. En la modalidad ilustrada, un sensor capacitivo 30 es montado en la parte superior o platina en movimiento 12, y un objetivo 32 es montado en la platina estacionaria 14 inferior. Cuando la platina superior 12 es bajada en su lugar para exprimir la tubería 16, el sensor capacitivo 30 detecta el objetivo 32 en la platina del fondo 14. La calibración de la bomba 50 (figura 1) con el sensor 30 hace una detección exacta utilizando un posible sensor capacitivo. Deberá reconocerse que en esta configuración, otros sensores de proximidad pueden ser utilizados, por ejemplo, sensores inductivos y ultrasónicos. Dichos sensores de proximidad son pequeños y no obstructores en relación con la operación de la bomba de infusión 50 (figura 1). El objetivo 32 igualmente no es obstructivo. Por ejemplo, el objetivo 32 puede simplemente ser una cuenta pequeña o cuadrada del metal moldeado dentro de la platina 14 u otra parte del cuerpo de la bomba de infusión 50 localizada cerca de la platina de movimiento 12.

Otro aparato y método para determinar la longitud de contacto y distancia es ilustrado en las figuras 8A y 8B. Nuevamente, la porción de plataforma 10 incluye una platina superior 12 y una platina inferior 14, la cual recibe una tubería redonda de plástico 16. La platina superior 12 está equipada con dos tipos de sensores, un sensor de proximidad 34, y dos microinterruptores 36. La platina inferior 14 está equipada con un objeto de percepción de acoplamiento 38 para el sensor de proximidad 34. Si el sensor de proximidad 34 es un sensor capacitivo, por ejemplo, percibir el objeto 38 es un objetivo adecuado para ser detectado por un sensor capacitivo, por ejemplo, un área de metal delgada o área conductora. Si la platina inferior 14 es de sensores de metal inductivos o capacitivos, puede percibir la platina 14 misma sin un objetivo separado.

La platina superior 12 también incluye dos microinterruptores 36. Los microinterruptores son interruptores de límite pequeño que son detonados conforme la porción de contacto de la tubería 16 se acerca (cerrando el tubo) o salen (abriendo el tubo) de la superficie del fondo de la platina superior 12. Por lo tanto, los microinterruptores 36 operan de manera similar a la adaptación del sensor 24 explicada anteriormente, con la distancia entre los microinterruptores actuando como la distancia I de la adaptación del sensor. Además alternativamente, un transformador diferencial variable lineal ("LVDT"), algunas veces también denominado un transformador de desplazamiento de montaje lineal, pueden ser utilizados también para determinar la distancia d entre las platinas 12 y 14.

Las lecturas de las muestras de varios sensores descritos en relación con las figuras anteriores se explicarán haciendo referencia a las figuras de la 9 a la 11. En la figura 9, un sensor de proximidad es utilizado para percibir el acercamiento de la plataforma movible 12 hacia la plataforma estacionaria 14. El acercamiento puede no ser lineal, y se muestra una señal algo no lineal. Sin embargo, la señal tiende a cambiar muy poco cuando las dos platinas están muy cerca. Esto es, la distancia cambia de una manera no lineal hacia abajo a la distancia 24 y esa permanece constante entre 2t y una distancia ficticia de cero. El controlador 100 puede por lo tanto ser configurado para buscar el cambio o delta d para ir a cero para determinar que la tubería 16 está comprimida completamente. Por lo tanto, en una modalidad, cuando la fuerza de la señal del sensor de proximidad es constante hacia dentro de cierta cantidad o porcentaje, la distancia 2t es deducida. Este patrón es verdadero para, por ejemplo, sensores capacitivos, sensores inductivos y sensores de ultrasonido.

En la figura 10, se describe una lectura de un sensor de presión. En esta modalidad, un sensor de presión, por ejemplo como parte de la adaptación del sensor 24, lee un valor de cero, elevándolo a un valor muy bajo, como se muestra en el punto de tangencia d = 2r (figura 3B). Cuando la platina 12 continua cerrándose, la presión se eleva conforme la tubería es comprimida de d = 2r a d = 2t hasta que ocurre una elevación muy rápida cuando es alcanzada la distancia 2t (la tubería comprimida plana).

La figura 11 ilustra la lectura para el microinterruptor, la cual encenderá o apagará cuando sea deseado cuando la tubería comprime el contacto. En el caso ilustrado, el interruptor generalmente está encendido, y conforme se aproxima la platina 12, el interruptor permanece encendido, con una señal constante, hasta que el punto de tangencia es alcanzado (d = 2r), en cuyo punto el interruptor es apagado. El interruptor entonces permanece apagado entre d = 2r y d = 2t aún más allá del punto de 21 , hasta que la platina 12 se abre y el microinterruptor se vuelve a ajustar.

La presente descripción también cubre una situación en la cual la tubería 16 no se asienta de manera cuadrada en el centro de la porción de plataforma 10. La figura 12A, por ejemplo, ilustra las platinas superior e inferior 12, 14, en las cuales la tubería 16 es compensada una distancia Ad a la izquierda. Los sensores 26a y 26b (por ejemplo, sensores de presión) notarán la compensación. La figura 12B muestra que una adaptación 24 de dos interruptores de presión 26a y 26b separados por una distancia I recolectan en los datos de presión en diferentes tiempos. En este caso, la tubería 16 es compensada a la izquierda y el primer sensor, sensor de presión 26a a la izquierda, detecta la primera presión en un tiempo y distancia diferentes de la presión detectada por el sensor 26b a la derecha. En la figura 12C, si son utilizados microinterruptores de tipo de dos pernos, como se ilustran en las figuras 8A y 8B, el interruptor 36 en la izquierda es movido por la tubería antes de que el interruptor 36 a la derecha sea movido. En este caso, en la longitud real de contacto de la tubería sería igual a 1 + ??, en donde I es la distancia entre los dos sensores (figura 12A), y ?? es la longitud de contacto ocasionada por la diferencia de tiempo entre el tiempo cuando el primer sensor a la izquierda detecta la presión y el tiempo cuando el segundo sensor a la derecha detecta la presión como se muestra en la figura 12D. La longitud extra de tubería en contacto con la platina es ??. La diferencia Ad en la distancia de la platina que puede ser medida por la diferencia en el tiempo de cuando el primer y segundo sensores de presión detectan una elevación rápida en la presión. El ?? entonces es calculado utilizando ?dl como se muestra en la figura 12D. Con la longitud total del contacto de la tubería, I + ??, y la distancia entre las platinas el diámetro del tubo puede ser calculado. Por supuesto, existe una demora de tiempo ocasionado por la compensación, el cambio en la distancia Ad se invertirá al cambio en la longitud de contacto ??.

Haciendo referencia ahora a la figura 13, la detección del diámetro de tubería de la presente descripción es mostrado en una operación alternativa con una bomba peristáltica lineal 60. La bomba de infusión 60 incluye un motor 61, una flecha de conducción 62, y una pluralidad de placas de leva 63 para oprimir las varillas de la bomba 64 contra la tubería 65. Los accionadores 64 oprimen contra una presión estacionaria 66, exprimiendo sucesivamente el líquido de infusión de varilla a varilla. La bomba de infusión 60 también incluye una placa de leva adicional 67. El controlador de la bomba 100 en esta modalidad controla el motor 61, separa la placa de leva 67, y recibe las señales del sensor de proximidad 69. Bajo el comando de un controlador de la bomba de infusión, la placa de leva 67 incluye un sensor de proximidad 69. Cuando la placa de leva es impulsada hacia delante, el sensor de proximidad 69 percibe un objetivo 70 en la porción estacionaria 68, la cual puede ser una porción estacionaria 66, o puede ser diferente. La porción estacionaria 68 incluye un sensor de longitud 71, para percibir una longitud de contacto de la tubería 65 contra la porción estacionaria 68. El controlador del microprocesador 100 recibe las señales de los sensores 69, 71 y controla el motor 61, la placa de leva 67, y las otras porciones de la bomba de infusión.

El microcontrolador 100 también tiene una memoria, o tiene acceso a una memoria para un programa de cómputo en un medio legible por computadora para almacenar las fórmulas explicadas anteriormente y para calcular la longitud de contacto y el diámetro de la tubería, como también se explicaron anteriormente. De estas lecturas y cálculos, el controlador 100 calcula un volumen de un medicamento o el volumen de infusión que ha sido administrado al paciente.

Deberá quedar entendido que aquellos expertos en la técnica apreciaran fácilmente varios cambios y modificaciones en las modalidades actualmente presentadas. Dichos cambios y modificaciones se pueden hacer sin salirse del espíritu y alcance del presente asunto o materia y sin disminuir sus ventajas pretendidas. Por lo tanto se pretende que dichos cambios y modificaciones sean cubiertos por las reivindicaciones adjuntas.

Claims (20)

REIVINDICACIONES

1. Un método para medir una tubería (16) que comprende: una tubería de carga (16) en un aditamento (10); comprimir la tubería (16) entre superficies opuestas (12, 14) del aditamento (10); recibir una señal indicadora de compresión de la tubería (16) mientras se comprime, caracterizada porque la señal indicadora de compresión de la tubería (16) es indicadora de una distancia entre las superficies opuestas (12, 14) del aditamento (10); recibir una señal indicadora de una longitud de contacto de la tubería (16) contra al menos una de las superficies opuestas (12, 14); y calcular un diámetro interior y un espesor de la tubería (16).

2. El método tal y como se describe en la reivindicación 1, el cual comprende además monitorear la señal indicadora de compresión de la tubería (16) o la señal indicadora de la longitud de contacto.

3. El método tal y como se describe en cualesquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque las superficies opuestas (12, 14) incluyen una superficie estacionaria y una superficie movible y una señal indicadora de compresión de la tubería (16) es recibida de un sensor colocado en cualquiera de las superficies estacionaria o la movible de las superficies opuestas (12, 14).

4. El método tal y como se describe en cualesquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la señal indicadora de compresión de la tubería (16) es generada por un LVDT, un sensor ultrasónico (18, 19), un sensor de aire en línea, o un sensor capacitivo (30).

5. El método tal y como se describe en cualesquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la señal indicadora de la longitud de contacto es generada por un sensor (26), un sensor de presión (26a, 26b), una adaptación de sensor (24), una adaptación de interruptor (36), o un sensor capacitivo (30).

6. El método tal y como se describe en cualesquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la superficie es opuesta (12, 14) son parte de una bomba de infusión (50).

7. El método tal y como se describe en cualesquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el paso de cálculos calcula un diámetro de la tubería (16) utilizando dos medios círculos y una longitud de contacto de la tubería (16) con las superficies opuestas (12, 14).

8. El método tal y como se describe en cualesquiera de las reivindicaciones anteriores, el cual incluye: generar y recibir una señal indicadora de compresión de la tubería (16); y generar y recibir la señal indicadora de la longitud de contacto de la tubería.

9. El método tal y como se describe en cualesquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el paso de cálculo incluye calcular un diámetro interior de la tubería (16).

10. El método tal y como se describe en cualesquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque comprende además calcular un volumen del líquido de infusión utilizando un diámetro interior calculado.

11. Una bomba de infusión (50), comprendiendo la bomba de infusión (50): una válvula de entrada (52); una válvula de salida (53); una plataforma (10) que comprende una porción estacionaria de la plataforma (14) y una porción movible de la plataforma (12) configuradas para exprimir una longitud de la tubería (16) entre la porción estacionaria de la plataforma (14) y la porción movible de la plataforma (12), caracterizada porque la porción movible de la plataforma (12) se mueve hacia y lejos de la porción estacionaria de la plataforma (14) para operar la bomba de infusión (50); un primer sensor montado en una de la porción movible (12) o la porción estacionaria (14) para detectar una distancia entre la porción movible (12) y la porción estacionaria (14); al menos un segundo sensor (24) para detectar una longitud de contacto de la tubería con al menos una porción movible (12) y la porción estacionaria (14); y un controlador (100) adaptado para calcular un diámetro interior y un espesor de la tubería (16).

12. La bomba de infusión (50) tal y como se describe en la reivindicación 11, caracterizada porque el primer sensor comprende un LVDT, un sensor ultrasónico (18, 19), un sensor de aire en línea, o un sensor capacitivo (30).

13. La bomba de infusión (50) tal y como se describe en cualesquiera de las reivindicaciones 11 y 12, caracterizada porque el segundo sensor comprende un sensor (26), un sensor de presión (26a, 26b), una adaptación del sensor (24), una adaptación del interruptor (36), o un sensor capacitivo (30).

14. La bomba de infusión (50) tal y como se describe en cualesquiera de las reivindicaciones de la 11 a la 13, caracterizada porque comprende además un objetivo (32) montado en la otra de la porción de movimiento (12) y la porción estacionaria (14).

15. Una bomba de infusión (60), comprendiendo la bomba de infusión (60): una bomba de desplazamiento positivo para manipular la tubería (65) para administrar de manera exacta un medicamento; un primer sensor (69) montado en una de la porción movible (67) o la porción estacionaria (68) de la bomba de desplazamiento positivo para detectar una distancia entre la porción movible (67) y la porción estacionaria (68); y al menos un segundo sensor (71) para detectar una longitud de contacto de la tubería (65) con al menos una de la porción movible (67) y la porción estacionaria (68); y un controlador (100) adaptado para calcular un diámetro interior y un espesor de la tubería (65) basado en al menos la distancia entre la porción movible (67) y la porción estacionaria (68) de la tubería.

16. La bomba de infusión (60) tal y como se describe en la reivindicación 15, caracterizada porque la bomba de desplazamiento positivo es una bomba de plataforma o una bomba peristáltica.

17. La bomba de infusión (60) tal y como se describe en cualquiera de las reivindicaciones 15 y 16, caracterizada porque el primer sensor (69) es un sensor de aire en línea o un sensor de proximidad.

18. La bomba de infusión (60) tal y como se describe en cualquiera de las reivindicaciones de la 15 a la 17, caracterizada porque al menos un segundo sensor (71) comprende dos sensores separados (26) o microinterruptores (36).

19. La bomba de infusión (60) tal y como se describe en cualquiera de las reivindicaciones de la 15 a la 18, caracterizada porque el controlador (100) ejecuta un programa de cómputo en un disco legible por computadora para calcular la longitud, el espesor y el diámetro interior de la tubería.

20. La bomba de infusión (60) tal y como se describe en cualquiera de la reivindicación 15 y reivindicaciones de 17 a la 19, caracterizada porque la bomba de infusión (60) es una bomba peristáltica lineal y la porción movible (67) es una de una pluralidad de placas de leva.