ES2135357T3 - Aparato detector de aire en un conducto. - Google Patents

Abstract

SE PRESENTA UN APARATO DETECTOR DE AIRE EN UNA CONDUCCION (10) PARA SU USO CON UN CONJUNTO DE ADMINISTRACION DE LIQUIDO PARENTERAL (34) PARA DETECTAR EL PASO DE AIRE A TRAVES DE UN CONDUCTO DE LIQUIDO (12). EL APARATO COMPRENDE UN PRIMER ALOJAMIENTO QUE TIENE UNA PRIMERA SECCION ARQUEADA QUE MONTA UN PRIMER TRANSDUCTOR ADYACENTE A LA PRIMERA SECCION ARQUEADA, Y UN SEGUNDO ALOJAMIENTO QUE TIENE UNA SEGUNDA SECCION ARQUEADA QUE MONTA UN SEGUNDO TRANSDUCTOR ADYACENTE A LA SEGUNDA SECCION ARQUEADA. EL PRIMER Y EL SEGUNDO ALOJAMIENTO PUEDEN MOVERSE DE FORMA INDEPENDIENTE UNO CON RELACION AL OTRO, DE MANERA QUE CUANDO LOS ALOJAMIENTOS SE MUEVEN UNO HACIA EL OTRO, LA PRIMERA Y LA SEGUNDA SECCION ARQUEADAS CAPTURAN UNA LONGITUD DE TUBO DEL CONJUNTO DE ADMINISTRACION ENTRE AMBAS (44), PROCURANDO UN CONTACTO INTIMO Y SEGURO ENTRE AMBAS. PUEDE GENERARSE UNA SEÑAL DESDE UNO DE LOS TRANSDUCTORES QUE PASA A TRAVES DEL CONDUCTO DE LIQUIDO Y ES RECIBIDA POR EL OTRO TRANSDUCTOR CON EL FIN DE DETECTAR SI ELCONDUCTO TRANSPORTA AIRE.

Description

Aparato detector de aire en un conducto.

La invención se refiere en general a la vigilancia del flujo de fluidos a través de un conducto, y más particularmente, a detectar la presencia de aire en un líquido dentro del conducto.

En instalaciones para el cuidado de pacientes, la infusión de una solución parenteral en un paciente se consigue normalmente suspendiendo un frasco invertida o depósito de fluido encima del paciente e interconectando un conjunto para la administración del fluido entre el depósito y el paciente. El conjunto para la administración incluye un conducto a través del cual fluye una solución parenteral. El extremo libre del tubo está conectado a una cánula que se inserta en un vaso sanguíneo del paciente.

En combinación con el conjunto de administración del fluido se puede utilizar un mecanismo de bombeo de la infusión para facilitar la infusión al paciente con un caudal especificado y regulado. El mecanismo de bombeo puede estar acoplado a lo largo de un tramo intermedio del tubo del conjunto de administración, y es accionado para bombear el fluido parenteral a través de ese tubo con el caudal especificado.

Una bomba peristáltica es uno de estos tipos de mecanismo de bombeo de infusiones que utiliza la conclusión secuencial del tubo del conjunto de administración para desplazar el fluido a través del tubo y hacia el paciente. Las bombas peristálticas de tipo lineal incluyen una multitud de dedos de bombeo adyacente con movimiento recíproco, siendo apretados los dedos secuencialmente contra un tramo del tubo del conjunto de administración de fluido para ocluir los segmentos adyacentes del mismo en una acción ondulatoria que fuerza el fluido a través del tubo.

En los sistemas de administración de fluido es importante que se impida la introducción de aire en un vaso sanguineo del paciente. Si llegara a introducirse una cantidad excesiva de aire en un vaso sanguíneo, se puede producir una situación conocida como embolismo de aire, por la cual se puede formar una burbuja de aire en el vaso sanguíneo, causando una obstrucción del flujo sanguíneo. Por lo tanto es deseable incluir un dispositivo de vigilancia que vigile el fluido que pasa por el tubo del conjunto de administración, y que se avise a un sanitario si en el tubo se detecta una cantidad de aire superior a una determinada cantidad. Una vez que se haya detectado el aire, se podrán tomar medidas para impedir que se introduzca aire en el vaso sanguíneo de un paciente.

Se han desarrollado dispositivos para detectar la presencia de aire en un conducto de fluido, incluyendo esos dispositivos en un caso un medio acústico para transmitir una señal a través del conducto de fluido a un receptor acústico que a su vez transmite la señal recibida a un procesador. El procesador analiza la señal recibida para determinar si hay aire presente en el conducto de fluido. En un dispositivo detector de aire según el arte anterior, una base en forma de U forma una cavidad entre los brazos de la U. En uno de los brazos de la U va montado un primer transductor, que es un transmisor ultrasónico, y en el brazo puesto de la U va montado un segundo transductor, que es un receptor ultrasónico, cada uno de los cuales tiene una lente ultrasónica que sobresale dentro de la cavidad. En este dispositivo, el transmisor y el receptor son semi-circulares convexos y están separados entre sí para recibir entre ellos el conducto flexible de fluido, y comprimen las paredes laterales del conducto de fluido para obtener buen contacto. Un buen contacto entre los transductores y el objeto que se ensaya es esencial para evitar cualquier fuga de la señal del transmisor a través del aire que rodea el objeto, en lugar de pasar a través del objeto. Esta fuga sería considerada como detección. de aire por el procesador, dando lugar a una falsa alarma. Por lo tanto si una parte importante de la superficie de los transductores respectivos está expuesta al aire exterior, se reducirá la distancia señal-ruido pudiendo dar lugar a lecturas falsas o imprecisas. Por lo tanto para reducir al mínimo esta interferencia de señal-ruido y mejorar la intensidad de la señal, es deseable mejorar la superficie de contacto entre el transductor y la superficie del conducto de fluido, impidiendo a su vez que se introduzcan contaminantes entre ellos.

Otro dispositivo del arte anterior tiene un cuerpo hueco en forma de U, estando montadas en los respectivos brazos de la U sendos transductores ultrasónicos cóncavos alineados en posiciones diametralmente opuestas, estando configurados los transductores para acoplar una cierta longitud de conducto de fluido. Cuando el conducto de fluido está instalado entre los transductores cóncavos, el usuario comprime manualmente hacia adentro un trozo de conducto de fluido y lo manipula entre los transductores cóncavos y el final del cuerpo en forma de U. Sobre el conducto de fluido se cierra una tapa cóncava para comprimir ligeramente y rodear el conducto. Aunque este dispositivo ha resultado eficaz en la práctica se ha encontrado deseable que un dispositivo de esta clase esté construido de manera que una vez que se haya instalado el conducto, el conducto quede correctamente alineado automáticamente entre la pareja de transductores sin tener que hacer ningún esfuerzo indebido.

El documento US 5.123.275 describe un sistema detector de aire en un conducto, que comprende dos cuerpos, cada uno de los cuales está provisto de un transductor. Uno de los cuerpos incluye un transductor transmisor y una cara plana, que se acopla y comprime la tubería para fluidos para deformarla. El otro cuerpo está provisto del transductor receptor, montado de forma que está acoplado a la base de un canal rectangular en forma de U, que recibe la tubería para fluidos. La superficie plana del primer cuerpo es apretada por muelle y entra en contacto con la tubería para fluidos para deformarla y para que adopte la forma del canal, de tal modo que fuerza a la tubería para fluidos a adoptar una forma generalmente rectangular.

El documento US 5.177.993 describe un detector de aire en un conducto, que comprende un adaptador para insertar a una tubería para fluidos y a un cuerpo detector. El adaptador es parcialmente elástico e incluye unas superficies de acoplamiento acústico, para acoplar las paredes detectoras, rectas y prácticamente rígidas, del transductor del cuerpo. La disposición está configurada para proporcionar un ajuste por apriete entre las superficies de acoplamiento y el cuerpo detector. El paso interior del adaptador está configurado de forma cónica en su sección de detección, para resistir a la formación de burbujas que, de otro modo, pueden tender a adherirse a la superficie interior del adaptador y a alterar las lecturas de presión.

Por consiguiente, las personas versadas en el arte han reconocido la necesidad de un dispositivo de control y seguimiento para detectar la presencia de aire en un conducto para fluidos, que presenta un dispositivo de captación del conducto para alinear automáticamente el conducto para fluidos adyacente a los transductores detectores. Además, este dispositivo deberá proporcionar un mejor contacto superficial entre los transductores y el conducto para fluidos con el objeto de lograr una mayor precisión en el control. Además, un dispositivo de esta naturaleza será rentable y de fácil fabricación. La presente invención satisface estas necesidades.

La presente invención se refiere a un aparato para detectar la presencia de aire en un líquido que atraviesa un conducto de fluido, incluyendo el aparato un dispositivo de captación del conducto para alinear automáticamente el conducto del aparato, logrando al mismo tiempo un contacto superficial íntimo entre el conducto y un dispositivo sensor.

Según la presente invención, se dispone de un aparato para detectar un gas en un líquido contenido en un conducto, que comprende un primer cuerpo con un primer transductor para transmitir una señal a través de dicho conducto, un segundo cuerpo con un segundo transductor para recibir dicha señal, y convertir dicha señal en una señal eléctrica para su procesamiento y para establecer si dicho conducto atravesado por el fluido lleva algún gas, comprendiendo el aparato además un panel caracterizado porque: dicho primer cuerpo y dicho segundo cuerpo están montados en dicho panel y separados entre si una cierta distancia, y uno de estos cuerpos se puede girar independientemente con respecto al otro cuerpo, teniendo el primero y el segundo cuerpos una forma tal y estando espaciados entre si de tal modo que cuando se gira un cuerpo hacia el otro cuerpo, el conducto, si se coloca entre los cuerpos, es capturado simultáneamente y alineado entre el primero y el segundo transductores al ir moviéndose uno de los cuerpos hacia una posición de trabajo en relación con el otro cuerpo.

De preferencia, dicho primer cuerpo incluye además una primera sección en arco, que está en contacto con una primera sección en arco de dicho conducto y dicho segundo cuerpo incluye además una segunda sección en arco que está en contacto con una segunda sección en arco de dicho conducto.

Ventajosamente, dicho cuerpo giratorio incluye un eje que lleva un engranaje montado en el extremo del eje, que responde a la fuerza de rotación, para provocar el giro del cuerpo giratorio; unas primeras y segundas ranuras están formadas en el extremo del eje, donde una primera parte del eje situado entre las ranuras forma un primer elemento de ajuste de encaje y una segunda parte del eje entre las ranuras forma un elemento que soporta la carga; y el engranaje incluye un segundo elemento de encaje a presión, configurado para acoplar en el primer elemento de encaje a presión y limitar el engranaje a una posición predeterminada cuando se monta el engranaje sobre el eje.

Convenientemente, uno de dichos cuerpos está empujado por un muelle hacia el otro cuerpo, para comprimir dicho conducto cuando dicho conducto haya sido cogido y alineado entre dichos primero y segundo cuerpos.

De preferencia, dicha señal transmitida entre dicho primero y segundo transductor es una señal ultrasónica, que pasa a través de dicho conducto.

Ventajosamente, dicha primera sección en arco queda alineada sustancialmente paralela a dicha segunda sección en arco, y dicho conducto queda comprimido entre ellas.

Se ha formado convenientemente una parte abocinada cónica en arco sobre el cuerpo giratorio, y dicha parte abocinada está configurada para acoplarse al conducto y limpiar el exterior del conducto durante la rotación de un cuerpo hacia el otro cuerpo, con el objeto de limpiar el conducto de la materia situada en su exterior.

De preferencia, se ha formado una parte en forma de gancho, sobre el cuerpo giratorio, parte en forma de gancho que está configurada para acoplarse al conducto y desplazarlo hacia una posición entre el primero y el segundo cuerpos durante la rotación del citado cuerpo hacia el otro cuerpo, capturando y alineando de este modo el conducto.

Ventajosamente, se ha colocado un elemento de guía adyacente a uno de los cuerpos que contiene el conducto, dentro de un ámbito predeterminado del cuerpo giratorio.

Convenientemente, dicho elemento de guía tiene aproximadamente forma de semi-bóveda y se extiende hasta una altura aproximadamente igual a la altura del cuerpo giratorio.

De preferencia, el primer cuerpo tiene una primera superficie con un primer filete formado en la misma; se une un primer transductor a dicho cuerpo adyacente al citado primer filete; el segundo cuerpo tiene una segunda superficie con un segundo filete formado en la misma, donde dicho segundo cuerpo puede girar con respecto al citado primer cuerpo y está configurado de modo que por lo menos una parte de dicho segundo filete se sitúa adyacente paralelo al citado primer filete al girar dicho segundo cuerpo, de forma que dicho segundo cuerpo se acopla de forma corrediza a dicho conducto para alinear y capturar dicho conducto entre el primero y el segundo filetes; y se une un segundo transductor a dicho segundo cuerpo, adyacente a dicho segundo filete.

Ventajosamente, dicho segundo filete está formado para sobresalir hacia arriba y lateralmente, apartándose de dicho primer filete al colocar dicho segundo cuerpo, de forma que dicha parte del filete es adyacente y paralela a dicho primer filete.

Convenientemente, uno de dichos cuerpos está orientado hacia el otro.

De preferencia, dicho segundo cuerpo comprende una parte en forma de gancho, configurada para acoplarse al conducto y mover la tubería a una posición comprendida entre el primero y el segundo cuerpos, durante la rotación del citado segundo cuerpo hacia el primer cuerpo, capturando y alineando de este modo el conducto.

Ventajosamente, dicho segundo cuerpo comprende un resalto cónico en arco para acoplarse al conducto y limpiar el exterior de la tubería durante la rotación de dicho segundo cuerpo hacia el primer cuerpo para limpiar de este modo el conducto de la suciedad que se encuentra en su exterior.

Convenientemente, el aparato comprende además un elemento de guía situado adyacente a dicho primer cuerpo y que contiene la tubería del conducto dentro de un ámbito predeterminado del segundo cuerpo.

De preferencia, dicho elemento de guía tiene aproximadamente forma de semi-cúpula y se extiende hasta una altura aproximadamente igual a la altura del segundo cuerpo.

Otras características y ventajas de la invención quedarán manifiestas por la siguiente descripción detallada hecha en combinación con los dibujos que se acompañan, que ilustran a título de ejemplo las características y ventajas de la invención.

Breve descripción de los dibujos

La Fig. 1 es una vista en alzado del sistema de suministros de fluido parenteral, mostrando un contenedor de fluido parenteral invertido conectado a un conjunto de administración de fluido parenteral, estando este conjunto conectado a un sistema de bombeo de infusión que incluye el aparato detector de aire en el conducto, objeto de la invención;

La Fig. 2 es una vista en perspectiva ampliada del aparato detector de aire del conducto mostrado en la Fig. 1, donde puede verse un conducto de administración de fluido en posición de recepción entre el primer y segundo cuerpo del aparato detector de aire en el conducto conforme a la invención;

La Fig. 3 es una vista en planta ampliada del primer cuerpo del aparato detector de aire en un conducto representado en la Fig. 2;

La Fig. 4 es una vista en sección del primer cuerpo del aparato detector de aire en un conducto, dada a lo largo de la línea 4-4 de la Fig. 3;

La Fig. 5 es una vista en perspectiva de un segundo cuerpo y de su eje con un dispositivo de encaje a presión para recibir un segmento de engranaje helicoidal;

La Fig. 6 es una vista en perspectiva de un segmento de engranaje helicoidal que puede utilizarse con el eje del segundo cuerpo de la Fig. 5 y que se utiliza con el dispositivo de encaje a presión de dicho eje;

La Fig. 7 es una vista en planta del segmento de engranaje helicoidal de la Fig. 6 donde se muestra con mayor claridad la lengüeta utilizada en el dispositivo de encaje a presión de la Fig. 5;

La Fig. 8 es una vista del conjunto de cuerpo y eje de la Fig. 5 con el segmento del engranaje helicoidal de la gases de escape.

La Fig. 9 es una vista ampliada por debajo del segundo cuerpo del aparato detector de aire en un conducto mostrado en la Fig. 2.

La Fig. 10 es una vista lateral del segundo cuerpo del aparato detector de aire en un conducto mostrado en la Fig. 9;

La Fig. 11 es una vista lateral del primer y segundo cuerpo del aparato detector de aire en un conducto de la Fig. 2, mostrando ese cuerpo en una posición cerrada de trabajo, acoplando el conducto de fluido entre ellos; y

La Fig. 12 es una vista en sección parcial de un mecanismo que puede utilizarse con el segundo cuerpo para controlar la posición del segundo cuerpo.

Descripción detallada de las realizaciones preferidas

En la descripción que figura a continuación se utilizarán números de referencia iguales para hacer referencia a elementos iguales o correspondientes en las diferentes figuras de los dibujos. Haciendo ahora referencia a los dibujos y en particular a la Fig. 1, se puede ver un sistema de infusión intravenosa de fluido parenteral 10 que incluye un conjunto de administración 12 que está en comunicación fluida con un depósito invertido de fluido parenteral 14. El sistema de infusión incluye un aparato detector de aire en el conducto 15, conforme a los principios de la presente invención.

Como puede verse en la Fig. 1, el contenedor de fluidos parenteral invertido 14 es un depósito 14 en forma de frasco que incluye un mecanismo de enganche 18 en su extremo inferior, conectado a una varilla soporte 20 de un pie (que no está dibujado). El frasco depósito tiene un cuello de diámetro reducido 22 en el que va un tapón 24.

El conjunto de administración 12 comprende un conducto de fluido tal como un trozo de tubo de cloruro de polivinilo ("PVC") comprimible y flexible 26, cuyo extremo superior va conectado a un penetrador perforado 28. El penetrador perforado está atravesado por un orificio para el fluido, cuyo extremo superior converge en una punta aguzada. Como puede verse en la Fig. 1, el penetrador perforado 28 se ha introducido a través del tapón 24 del contenedor de fluido parenteral 14, de manera que su extremo superior está situado en comunicación fluida con el fluido parenteral 30 contenido en el depósito 14.

El extremo libre del tubo de conjunto de administración 26 va conectado a una cánula de infusión 32, estando la cánula unida al extremo libre del tubo mediante un buje de aguja 34. El extremo distal de la cánula de infusión se introduce en un vaso sanguíneo de un paciente 36 para administrar al paciente el fluido parenteral.

Para regular el caudal del fluido parenteral que pasa por el conjunto de la administración se puede utilizar un dispositivo de control de flujo del fluido, tal como una bomba de infusión volumétrica 38, que está representada a efectos de ilustración. Las bombas peristálticas de tipo lineal comprenden normalmente un cuerpo de bomba 40 con un panel frontal 42 donde van los mandos, la pantalla (no representada) y un sistema de montaje para el conducto de fluido 26. En el caso representado en la Fig. 1, el conjunto de administración 12 incluye un segmento de bombeo especial 43 (representado con línea de puntos) con el que acopla la multitud de dedos de bombeo peristálticos 44. Cuando se acciona la bomba peristáltica da lugar a que los dedos de bombeo vayan ocluyendo de forma secuencial segmentos adyacentes del segmento de bombeo, en un movimiento ondulatorio para forzar el fluido a través del tubo y hacia el paciente. Encima de los dedos de bombeo 44 va alineado verticalmente un mecanismo de bloqueo del tubo 46.

El aparato detector de aire en el conducto 15 objeto de la invención está situado corriente abajo de los dedos de bombeo 44, y va montado en el panel frontal 42 del cuerpo de la bomba 40. El segmento de bombeo 43 del tubo del conjunto de administración 26 es accionado en funcionamiento por el mecanismo peristáltico 44 entre el mecanismo de bloqueo del tubo 46 y el aparato detector de aire en el conducto 15. Como puede verse en la Fig. 11 el aparato detector de aire en el conducto se encuentra en posición de trabajo cuando el tubo 26 está debidamente alineado en el aparato detector.

Junto a los transductores detectores de aire en el conducto está situado un elemento de una forma general semi-esférica 47, que facilita el guiado del tubo a su posición correcta entre los transductores.

Haciendo ahora referencia a la Fig. 2 se describirá con detalle el aparato detector de aire en el conducto 15 conforme a la invención. En general el aparato detector de aire en el conducto incluye un primer y un segundo cuerpo, indicado respectivamente de forma general en 50 y 52. Los cuerpos son independientes entre sí, y el segundo cuerpo se puede mover de forma independiente con relación al primer cuerpo.

Haciendo en particular referencia a las Figs. 3 y 4, el primer cuerpo 50 está formado en general como un cilindro hueco abierto con unas paredes laterales 56 que se extienden hasta un extremo superior 58. El extremo inferior del cilindro abierto lleva una pareja de orejetas de montaje 60 opuestas entre sí que se extienden hacia afuera. La cara superior de la pared superior del primer cuerpo está formado por una superficie superior plana horizontal generalmente lisa 62, con una transición a un reborde elevado 64, que también tiene un superficie superior plana generalmente horizontal, estando formada la transición en dirección transversal al eje longitudinal del cilindro, y ligeramente desplazada del centro del eje del mismo para definir una primera porción en arco 66. La primera porción en arco se puede caracterizar de forma general como un filete cóncavo liso formado entre un escalón de transición de noventa grados desde la superficie plana lisa 62 al borde vertical 64. En la realización preferida, la primera parte en arco 66 está formada en el extremo como un sector circular con radio de noventa grados.

Haciendo en particular referencia a la Fig. 4, un primer transductor 68 va fijado firmemente a la cara inferior de la parte superior 58 del primer cuerpo 50. En la realización preferida, el transductor es un transductor ultrasónico de un tipo bien conocido en el arte. En particular el transductor tiene la forma de un rectángulo, con unas dimensiones conforme a las características del interior de las paredes laterales cilíndricas 56 del primer cuerpo. El transductor puede incluir un cristal piezoeléctrico 70 pegado a la superficie inferior de la cara superior mediante una resina epoxídica 72. El espesor de la resina epoxídica se controla cuidadosamente para asegurar la transmisión de energía acústica del cristal piezoeléctrico al cuerpo. En los lados opuestos del cristal piezoeléctrico van unidos un par de hilos eléctricos 74 y 76, que salen del cilindro para ser conectados al equipo electrónico utilizado para analizar las señales acústicas recibidas por el cristal piezoeléctrico. En esta realización, el transductor del primer cuerpo 50 recibe la señal ultrasónica. Sin embargo cabe la posibilidad de la disposición opuesta, es decir que sea el transductor del segundo cuerpo 52 el que reciba la señal ultrasónica transmitida por el transductor del primer cuerpo.

En la realización preferida, el primer cuerpo del aparato detector de aire en el conducto está constituido por un material polímero tal como ABS, y está formado en una sola pieza por un proceso de moldeo por inyección o similar, para obtener un único cuerpo unitario. Adicionalmente se forma un rebaje 73 alrededor del primer cuerpo para recibir una junta (no representada) cuando esté montado en el panel frontal. La junta impedirá que pasen fluidos al interior de la bomba.

Volviendo a hacer referencia a la Fig. 2, el segundo cuerpo 52 está formado en general con una parte superior contorneada 80 que tiene extremos anteriores, posteriores y frontales, 82, 84 y 85 respectivamente, y un eje hueco 86 que sobresale hacia abajo desde el extremo posterior 84 de la parte superior. El extremo anterior frontal 82 del segundo cuerpo incluye además una parte de enganche 87 que sobresale hacia el exterior. La parte superior 80 es en general hueca e incluye una tapa complementaria conformada 88 que encierra componentes eléctricos que se describen más adelante. El eje es en general un cilindro hueco alargado con un escalón de reducción de diámetro 90 que se extiende hacia abajo desde allí hasta el extremo inferior 92 del eje para definir una parte cilíndrica de diámetro reducido 91.

En una de las realizaciones, el eje 86 lleva montado un segmento de drenaje helicoidal 152 para efectuar la rotación del segundo cuerpo 52 con el fin de mover el cuerpo 52 hacia y desde una posición de trabajo sobre el primer cuerpo 50. Haciendo ahora referencia a las Figs. 5 a 8, el eje 86 lleva un par de ranuras 150 separadas entre sí en el arco. Estas ranuras se utilizan para proporcionar superficies para acoplar el segmento de engranaje helicoidal 152 y transmitir al eje las fuerzas de giro recibidas por dicho segmento de engranaje. Como consecuencia de haber formado las ranuras a lo largo de una parte del eje, queda entre las ranuras un elemento de ajuste a presión 154 formando parte del eje, y es flexible. El elemento de ajuste a presión 154 incluye una apertura 156 dentro de la cual se aloja una lengüeta rígida 158 del segmento de engranaje helicoidal. Al deslizar el segmento de engranaje helicoidal sobre el eje desde su extremo distal 92, la lengüeta 158 del engranaje helicoidal 152 da lugar a que el elemento de encaje a presión flexible 154 se doble hacia el interior hasta que la lengüeta llegue a la apertura 156. La lengüeta 158 penetra entonces en la apertura y el elemento de ajuste a presión 154 flexiona nuevamente a su posición normal, inmovilizando así la lengüeta del engranaje helicoidal en la apertura, e inmovilizando el segmento de engranaje helicoidal 152 sobre el eje 86. Esta estructura permite conectar y desconectar rápidamente el segmento de engranaje helicoidal sobre el eje. Para desconectarlo, el usuario dobla hacia adentro con la mano el elemento de encaje a presión 154 hasta que la lengüeta queda libre del borde ce la apertura, deslizándose a continuación el segmento de engranaje helicoidal fuera del eje.

Las ranuras 150 del eje 86 están conformadas para formar unas cuñas angulares 162 en el eje. Estas cuñas angulares ajustan con otras cuñas angulares complementarias 164 en el segmento de engranaje helicoidal 152, cuando los dos están montados juntos tal como está representado en la Fig. 8. Las cuñas 162 y la parte del eje que las conecta constituyen las partes del eje que soportan la carga y que recibe las fuerzas transmitidas por el segmento de engranaje helicoidal 152. Puesto que la apertura y la lengüeta están situadas en el lado opuesto a la parte que soporta la carga, el encaje a presión de la lengüeta en la apertura no se descolará por sí solo como consecuencia de la transmisión de la fuerza de giro a través del segmento de engranaje helicoidal 152. Para separar la lengüeta 158 de la apertura 156 es necesario doblar con la mano hacia adentro la parte flexible 154.

La configuración de la parte del eje que soporta la carga tiene forma de "C", y en esta realización abarca un ángulo superior a 180 grados. Como puede verse en la Fig. 7, las cuñas tienen un ángulo comprendido de 100 grados y forman ángulo con relación a los radios de la apertura del engranaje 152 para el alojamiento del eje. La combinación de las cuñas angulares 162 y 264, la forma en C y la extensión del ángulo que soporta la carga desacopla las fuerzas de giro del dispositivo de encaje a presión, de manera que el encaje a presión del segmento de engranaje helicoidal sobre el eje permanece intacto para todas las cargas de diseño.

En la Fig. 5 está representado también un canal 166 formado en el material del eje 86 para alojamiento de los hilos eléctricos (no dibujados) del transductor del segundo cuerpo 52. Este canal está formado en el extremo 92 del eje puesto que el elemento de encaje a presión 154 se puede llegar a doblar hacia adentro lo bastante para que entre en contacto con la superficie interior del elemento que soporta la carga 166. De esta manera se evita que los hilos eléctricos hagan posible contacto con el elemento 154 durante el montaje o desmontaje que se pueda efectuar.

La tapa 88 tiene un contorno complementario para que su borde inferior periférico ajuste con la parte superior 80 del segundo cuerpo 52. Tal como está ilustrado, la cara superior de la tapa está ligeramente abombada.

Haciendo en particular referencia a las Figs. 9 y 10, se describe a continuación con mayor detalle el segundo 52. A efectos de ilustración, se ha retirado la tapa 88 del segundo cuerpo, y no está representada. La parte superior 80 del segundo cuerpo se puede considerar en general como de una forma rectangular con una pared lateral de baja altura 96 que sobresale alrededor de la periferia de esta parte. El eje 86 está formado en el extremo posterior 84 y se extiende hacia abajo desde la parte superior 80, de manera que el hueco cilíndrico del eje quede accesible desde la parte superior.

Haciendo referencia a las Figs. 10 y 11, la superficie inferior 98 de la parte superior 80 del segundo cuerpo 52 tiene una sección lisa horizontal generalmente plana, que funde con una sección elevada de superficie plana horizontal lisa 100 en el extremo anterior 82 de la parte superior. La transición está formada transversal a la extensión longitudinal de la parte superior para definir una segunda parte en arco 102. La segunda parte en arco 102 se puede caracterizar de forma general como un filete cóncavo liso formado entre un escalón de transición de 90 grados desde la superficie plana inferior 98 a la parte elevada plana 100. En la realización preferida, la segunda parte en arco está formada en el extremo como un sector circular con radio de 90 grados. La segunda parte en arco 102 está formada con un abocinamiento cónico en arco 102 que se extiende cónicamente y en curva en dos dimensiones, hacia atrás y hacia arriba hacia el extremo frontal 85 de la parte superior 80 del segundo cuerpo 52, debajo del enganche que sobresale 87.

En la realización preferida, el segundo cuerpo 52 del aparato detector de aire en el conducto está compuesto por un material polímero, tal como ABS, y está formado en una sola pieza mediante un proceso de moldeo por inyección o similar, para obtener un cuerpo unitario.

Haciendo referencia a las Figs. 9 y 10, en la parte superior 80 del segundo cuerpo 52 está situado un segundo transductor 106, posicionado encima de la parte plana elevada 100 en el extremo anterior 82 del segundo cuerpo. En la realización preferida, el segundo transductor es un transductor ultrasónico de un tipo bien conocido en el arte. En particular, el segundo transductor tiene forma de una placa rectangular plana delgada, cuya extensión longitudinal está posicionada alineada en general paralela adyacente y encima de la segunda parte en arco 102 del segundo cuerpo.

El segundo transductor puede incluir un cristal piezoeléctrico 106 pegado a la superficie encima del plano superior 100 mediante una resina epoxídica 107. La resina epoxídica y el polímero al que va pegada puede servir como lente acústica para enfocar la energía acústica procedente de la cara inferior del cristal piezoeléctrico hacia la superficie exterior del cuerpo. El par de hilos eléctricos 108 y 110 van fijados respectivamente a la cara superior e inferior del cristal piezoeléctrico 107, pasando sus extremos libres a través del hueco del eje 86, para ser conectados al equipo eléctrico que excita el cristal piezoeléctrico para que transmita energía acústica.

El aparato detector de aire en el conducto 15 se puede utilizar en combinación con un sistema de bombeo de una infusión fluida, y a efectos de ilustración está representado montado en un sistema de bombeo tipo peristáltico 38 (Fig. 1). El primer y el segundo cuerpo 50 y 52 del aparato detector de aire en el conducto van montados en el panel frontal 42 del cuerpo de la bomba 40. En su posición sin accionar para recibir el tubo, la parte superior 80 del segundo cuerpo 52 del aparato detector de aire en el conducto 15 está orientada en una posición predispuesta vertical hacia arriba. Cuando el dispositivo detector de aire en el conducto se encuentra en su posición cerrada de trabajo, el segundo cuerpo, el segundo cuerpo se gira desde su posición vertical hacia arriba, aproximadamente un cuarto de vuelta en el sentido de las agujas del reloj para retener y comprimir el tubo del conjunto de administración 12 entre la respectiva primera parte en arco 66 del primer cuerpo 50 y la segunda parte en arco 102 del segundo cuerpo 52, tal como está ilustrado en la Fig. 11.

Haciendo particular referencia a la Fig. 11, el panel frontal 42 está formado con un primer oficio 110 que lo atraviesa para alojar de forma deslizante el primer cuerpo cilíndrico 50 desde la parte posterior, estando sometidas las orejetas de montaje 60 por un muelle de compresión 111 para que hagan tope con la cara superior del panel frontal. Debido a la fuerza de compresión del muelle 111, el primer cuerpo 50 es empujado hacia el segundo cuerpo 52. Ahora bien, la presencia del tubo 12 da lugar normalmente a que el primer cuerpo 50 sea forzado una cierta cantidad dentro del panel frontal, tal como está representado en la Fig. 11. Si no estuviera colocado ningún tubo, el primer alojamiento 50 haría tope contra el panel frontal debido a la fuerza del muelle de compresión 111. Es decir que las orejetas de montaje 60 harían contacto con la cara posterior del panel frontal impidiendo que el primer cuerpo 50 sea empujado a través del panel frontal por la fuerza del muelle 111.

De esta manera el tubo 26, colocado entre la primera sección en arco 66 y la segunda sección en arco 102, es comprimido ligeramente, lo que asegura que ambos transductores quedan cubiertos por el tubo comprimido, y que por lo tanto no detectarán aire exterior que dé lugar a falsas lecturas o lecturas imprecisas. Además se ha observado que el tubo tiene una tendencia a deformarse bajo una compresión ligera a lo largo de períodos de tiempo prolongados. La fuerza elástica del primer cuerpo con relación al segundo cuerpo asegura que las respectivas secciones en arco 66 y 102 y las respectivas superficies planas 62 y 100 mantienen contacto íntimo con el tubo, incluso si el tubo se ha deformado.

A través de panel frontal hay un segundo agujero 112 donde se aloja de forma deslizante el eje 86 del segundo cuerpo 52. El eje se aloja de forma deslizante dentro del segundo agujero desde la superficie frontal del panel frontal de manera que el extremo inferior 92 del eje penetra en el cuerpo de la bomba. El eje va montado allí de forma giratoria mediante sistemas bien conocidos en el arte, por ejemplo una retención elástica o similar.

Haciendo ahora referencia a la Fig. 12 se ha representado un mecanismo de rotación 170 para girar el segundo cuerpo 52 a la posición de trabajo y fuera de ella. Para efectuar manualmente el giro hay una palanca de trinquete 172. El extremo distal de la palanca de trinquete está conectado a través del engranaje anular 174 a otro engranaje 176 firmemente montado en el extremo de un eje de transmisión 178. Por lo tanto el movimiento de la palanca de trinquete 172 provoca el giro del eje de transmisión 178. En el extremo opuesto del eje de transmisión 178 va un segundo engranaje 180. El segmento de engranaje helicoidal 152 va acoplado a este segundo engranaje y transmite el movimiento de giro del segundo engranaje 180 al eje 86 del segundo cuerpo 52. De esta manera el movimiento de la palanca de trinquete 172 provoca el giro del segundo engranaje que a su vez da lugar al giro del segundo cuerpo 52.

El eje de transmisión 178 está representado también conectado a un sistema de pinza de sujeción 182 que se puede utilizar para sujetar firmemente un segmento de bombeo (no dibujado) al panel frontal 184. El giro de la palanca de trinquete 172 por lo tanto da lugar al mismo tiempo a que la pinza sujete un segmento de bombeo, y a situar el segundo cuerpo 52 en una posición de trabajo encima del segmento de bombeo, para detectar el aire en el conducto.

Se observará que como alternativa, el segundo cuerpo 52 del aparato detector de aire en la tubería 15 se puede girar accionándolo por el usuario, simplemente girando con la mano el segundo cuerpo con relación al primer cuerpo, pudiendo incluirse un dispositivo de inmovilización desacoplable, bien conocido a los que conocen el arte, para que con él se pueda inmovilizar el segundo cuerpo con relación al primer cuerpo.

Haciendo referencia a las Figs. 2 y 11 el elemento guía 47 va montado en la cara frontal del panel frontal 42 del cuerpo de la bomba, y está situado de manera que cuando el segundo cuerpo está en su posición de trabajo, el extremo anterior 82 del segundo cuerpo está situado junto al elemento guía 47 en una relación muy próxima. Como puede verse en líneas de trazos en la Fig. 2, el elemento guía está formado en general como un medio casquete macizo que tiene una superficie de cuarto de esfera 114 hacia el interior, y estando el borde periférico exterior superior 116 del medio casquete, curvado hacia el interior.

Haciendo referencia a las Figs. 1, 2 y 11, la instalación del tubo de conjunto de administración 12 en el aparato detector de aire en el conducto 15, así como el funcionamiento del mismo, se describen ahora con detalle. Para instalar el tubo en el mecanismo de bombeo de infusión, el segundo cuerpo 52 del aparato detector de aire en el conducto 15 estaría en posición vertical (hacia arriba), abierta para recibir el tubo tal como está representado por línea de trazos en la Fig. 1. Estando en esta posición, el segmento de bombeo 43 del tubo del conjunto de administración 26 se coloca en posición encima de los dedos de bombeo 44 del mecanismo de bombeo, y un segmento del tubo se sitúa dentro de una apertura en el mecanismo de inmovilización del tubo 46. Haciendo referencia a la Fig. 2, el tubo del flexible del conjunto de administración 26 se coloca encima de la superficie plana 62 del primer cuerpo 50, en general adyacente a la primera parte en arco 66 del mismo.

El tubo 26 puede no estar recto longitudinalmente, tal como se ha dibujado, porque el tubo normalmente está enrollado para empaquetarlo para el transporte. Por lo tanto cuando se desenrolla el tubo, puede haber curvas en el tubo cuando se instale en el aparato detector de aire en el conducto 15, lo que puede dar lugar a que haya segmentos del tubo que estén separados de la superficie superior 62 o de la primera parte en arco 66 del primer cuerpo.

Para acoplar operativamente el tubo 12 dentro del aparato detector de aire en la tubería 15, se gira el segundo cuerpo 52 aproximadamente un cuarto de vuelta en el sentido de las agujas del reloj desde una posición vertical hacia arriba a una posición generalmente horizontal. Si el tubo está doblado en una dirección hacia el elemento guía 47, el elemento guía retiene el tubo, y sujeta al tubo impidiéndole que se aleje más del primer cuerpo al girar en posición el segundo cuerpo. El elemento guía 47 también contribuye a situar el tubo alineado entre el primer y el segundo cuerpo. Si el tubo está curvado hacia el exterior desde el panel frontal 42, el enganche 87 que sobresale del segundo cuerpo enganchará el tubo y lo forzará hacia abajo alineándolo entre el primer y el segundo cuerpo cuando se gire el segúndo cuerpo. Igualmente si el tubo está doblado en una dirección hacia el segundo cuerpo, ese segundo cuerpo obliga al tubo a mantenerse en una posición tal que cuando se gire el segundo cuerpo sujete el tubo entre el primer y el segundo cuerpo tal como se describe con detalle a continuación.

Al girar el segundo cuerpo 52, la superficie superior inclinada 105 de la parte cónica abocinada en arco 104 agarra el tubo 12 y fuerza el tubo hacia abajo contra la cara superior 62 del primer cuerpo 50. Además, al girar el segúndo cuerpo, la superficie 107 que se extiende hacia abajo, de la parte abocinada cónica en arco 104 se acopla deslizando sobre la pared lateral del tubo, forzando el tubo horizontalmente hacia la primera parte en arco 66 del primer cuerpo. Al seguir girando el segundo cuerpo, el tubo 12 se fuerza a una alineación paralela entre la primera y la segunda parte en arco 66, 102, al girar el segundo cuerpo a su posición cerrada horizontal, cuando la primera y la segunda parte en arco quedan alineadas paralelas entre sí, constituyendo en esencia un dispositivo automático de carga del tubo.

Al girar el segundo cuerpo 52, la parte abocinada cónica en arco 104 desliza a lo largo de la superficie exterior del conducto y barre y limpia la suciedad y el fluido de éste que se pueda haber acumulado en la superficie del mismo. La superficie limpia del tubo permite una trasmisión más exacta de la señal acústica a través del tubo 12 y del fluido que lo atraviesa.

Una vez que el segundo cuerpo 52 se haya girado totalmente a su posición horizontal cerrada o de trabajo para sujetar el tubo entre los cuerpos, las partes en arco 66 y 102 comprimen ligeramente hacia adentro las paredes del tubo 26, de modo que se asegura un contacto positivo íntimo entre las respectivas partes en arco de los cuerpos y el tubo, reduciendo al mismo tiempo al mínimo la deformación del tubo. Es importante lograr ese contacto íntimo, porque si queda atrapado aire entre el tubo y las partes en arco, se pueden obtener lecturas imprecisas o falsas debido a que los transductores detectan efectivamente ese aire y no son capaces de distinguir el aire en el exterior del tubo del aire en el fluido que pasa por el tubo. Ese contacto mejora la intensidad de la señal ultrasónica y por lo tanto mejora la relación señal-ruido de los transductores. Además, una vez que el tubo ha quedado cogido entre los cuerpos 50 y 52, la alineación paralela, la configuración de las partes en arco 62 y 102 separadas a una distancia seleccionada, y la fuerza del muelle, permiten obtener ese contacto íntimo durante largo tiempo.

La fuerza del muelle de uno de los cuerpos permite compensar unas dimensiones reducidas del tubo en el caso de que el tubo se estire axialmente. En el caso de que se aplique al tubo una fuerza de tracción importante corriente abajo, y sus paredes se adelgazan y su diámetro se reduce como consecuencia del alargamiento, el muelle 111 hará que el primer cuerpo 50 siga haciendo automáticamente buen contacto con el tubo de diámetro reducido.

Se comprobará que un aparato detector de aire en el conducto construido de acuerdo con la invención se puede incluir en otros tipos de conjuntos de administración de fluido, y en otros tipos de dispositivos de infusión de fluido. Por ejemplo el aparato se puede utilizar en el caso en que una bomba de jeringa proporcione la fuerza para mover el fluido a través del conducto.

Claims (17)

1. Aparato (15) para detectar un gas en un líquido contenido en un conducto (26), que comprende un primer cuerpo (50) con un primer transductor (68) para transmitir una señal a través de dicho conducto (26), un segundo cuerpo (52) con un segundo transductor (106) para recibir dicha señal, y convertir dicha señal en una señal eléctrica para su procesamiento y para establecer si dicho conducto (26) atravesado por el fluido lleva algún gas, comprendiendo el aparato además un panel caracterizado porque:

dicho primer cuerpo (50) y dicho segundo cuerpo (52) están montados en dicho panel y separados entre si una cierta distancia, y uno de estos cuerpos (50, 52) se puede girar independientemente con respecto al otro cuerpo (50, 52), teniendo el primero y el segundo cuerpos una forma tal y estando espaciados entre si de tal modo que cuando se gira un cuerpo hacia el otro cuerpo, el conducto (26), si se coloca entre los cuerpos, es capturado simultáneamente y alineado entre el primero(68) y el segundo transductores (106) al ir moviéndose uno de los cuerpos hacia una posición de trabajo en relación con el otro cuerpo.

2. El aparato (15) según la reivindicación 1, donde dicho primer cuerpo (50) incluye además una primera sección en arco (66), que está en contacto con una primera sección en arco de dicho conducto (26) y dicho segundo cuerpo (52) incluye además una segunda sección en arco (102) que está en contacto con una segunda sección en arco de dicho conducto (26).

3. El aparato (15) según la reivindicación 2, donde:

dicho cuerpo giratorio (52) incluye un eje (86) que lleva un engranaje (152) montado en el extremo del eje (86), que responde a la fuerza de rotación, para provocar el giro del cuerpo giratorio (52);

unas primeras y segundas ranuras (150) están formadas en el extremo del eje (86), donde una primera parte del eje (86) situado entre las ranuras (150) forma un primer elemento de ajuste de encaje (154) y una segunda parte del eje (86) entre las ranuras (150) forma un elemento que soporta la carga; y

el engranaje (152) incluye un segundo elemento de encaje a presión (158), configurado para acoplar en el primer elemento de encaje a presión (154) y limitar el engranaje (152) a una posición predeterminada cuando se monta el engranaje (152) sobre el eje (86).

4. El aparato (15) según la reivindicación 1, donde uno de dichos cuerpos (50, 52) está empujado por un muelle hacia el otro cuerpo (50, 52), para comprimir dicho conducto (26) cuando dicho conducto (26) haya sido cogido y alineado entre dichos primero (50) y segundo (52) cuerpos.

5. El aparato (15) según la reivindicación 1, donde dicha señal transmitida entre dicho primero y segundo transductor (68, 106) es una señal ultrasónica, que pasa a través de dicho conducto (26).

6. El aparato (15) según la reivindicación 2, donde dicha primera sección en arco (66) queda alineada sustancialmente paralela a dicha segunda sección en arco (102), y dicho conducto (26) queda comprimido entre ellas.

7. El aparato (15) según la reivindicación 1, donde se ha formado una parte abocinada cónica en arco (104) sobre el cuerpo giratorio (52), y dicha parte abocinada (104) está configurada para acoplarse al conducto (26) y limpiar el exterior del conducto (26) durante la rotación de un cuerpo (50, 52) hacia el otro cuerpo (50, 52), con el objeto de limpiar el conducto (26) de la materia situada en su exterior.

8. El aparato (15) según la reivindicación 1, donde se ha formado una parte en forma de gancho (87), sobre el cuerpo giratorio (52), parte en forma de gancho (87) que está configurada para acoplarse al conducto (26) y desplazarlo hacia una posición entre el primero y el segundo cuerpos (50, 52) durante la rotación del citado cuerpo (50, 52) hacia el otro cuerpo (50, 52), capturando y alineando de este modo el conducto (26).

9. El aparato (15) según la reivindicación 1, donde se ha colocado un elemento de guía (47) adyacente a uno de los cuerpos (50, 52) que contiene el conducto (26), dentro de un ámbito predeterminado del cuerpo giratorio (52).

10. El aparato (15) según la reivindicación 9, donde dicho elemento de guía (47) tiene aproximadamente forma de semibóveda (47) y se extiende hasta una altura aproximadamente igual a la altura del cuerpo giratorio (52).

11. El aparato de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado además porque:

el primer cuerpo tiene una primera superficie con un primer filete formado en la misma;

se une un primer transductor a dicho cuerpo adyacente al citado primer filete;

el segundo cuerpo tiene una segunda superficie con un segundo filete formado en la misma, donde dicho segundo cuerpo puede girar con respecto al citado primer cuerpo y está configurado de modo que por lo menos una parte de dicho segundo filete se sitúa adyacente paralelo al citado primer filete al girar dicho segundo cuerpo, de forma que dicho segundo cuerpo se acopla de forma corrediza a dicho conducto para alinear y capturar dicho conducto entre el primero y el segundo filetes; y

se une un segundo transductor a dicho segundo cuerpo, adyacente a dicho segundo filete.

12. El aparato según la reivindicación 11 donde dicho segundo filete está formado para sobresalir hacia arriba y lateralmente, apartándose de dicho primer filete al colocar dicho segundo cuerpo, de forma que dicha parte del filete es adyacente y paralela a dicho primer filete.

13. El aparato de las reivindicaciones 11 ó 12, donde uno de dichos cuerpos está orientado hacia el otro.

14. El aparato de cualquiera de las reivindicaciones 11, 12 y 13, donde dicho segundo cuerpo comprende una parte en forma de gancho, configurada para acoplarse al conducto y mover la tubería a una posición comprendida entre el primero y el segundo cuerpos, durante la rotación del citado segundo cuerpo hacia el primer cuerpo, capturando y alineando de este modo el conducto.

15. El aparato de cualquiera de las reivindicaciones 11, 12, 13 y 14, donde dicho segundo cuerpo comprende un resalto cónico en arco para acoplarse al conducto y limpiar el exterior de la tubería durante la rotación de dicho segundo cuerpo hacia el primer cuerpo para limpiar de este modo el conducto de la suciedad que se encuentra en su exterior.

16. El aparato de cualquiera de las reivindicaciones 11, 12, 13, 14 y 15, que comprende además un elemento de guía situado adyacente a dicho primer cuerpo y que contiene el conducto dentro de un ámbito predeterminado del segundo cuerpo.

17. El aparato de la reivindicación 16, donde dicho elemento de guía tiene aproximadamente forma de semi-cúpula y se extiende hasta una altura aproximadamente igual a la altura del segundo cuerpo.