ES2135362T3 - Sistema de monitorizacion de la resistencia de flujo de un fluido. - Google Patents

Abstract

LOS PARAMETROS DE CIRCULACION EN UN CONJUNTO DE DESCARGA DE FLUIDO SE DETERMINAN MONITORIZANDO LAS RESPUESTAS DE PRESION Y PROCESANDO ESTAS RESPUESTAS JUNTAMENTE CON LA INFORMACION RELACIONADA CON EL CAUDAL DE FLUIDO. EN UN ASPECTO, UN CONTROLADOR CONTROLA LAS CANTIDADES DE CIRCULACION ENTRE BOMBA Y BOMBA DE ACUERDO CON UN CODIGO PSEUDOALEATORIO. LAS PARTES DE LA SEÑAL DE PRESION RESULTANTE DETECTADAS EN EL CONDUCTO SON PROMEDIADAS Y LOS VALORES PROMEDIADOS SON DESCODIFICADOS DE ACUERDO CON EL CODIGO PSEUDOALEATORIO. SE GENERA UNA ESTIMACION DE LA PRESION DE EQUILIBRIO A PARTIR DE LOS VALORES DE LA PRESION MEDIA DESCODIFICADA, EN TANTO QUE SE GENERA UNA SUMA DE LAS MUESTRAS DE PRESION A PARTIR DE LAS SEÑALES DE PRESION SIN DESCODIFICAR. LA RESISTENCIA A LA CIRCULACION DE FLUIDO DEL SISTEMA SE DETERMINA A PARTIR DE LA PRESION DE EQUILIBRIO ESTIMADA Y DE LA SUMA DE PRESIONES. PARA CAUDALES REDUCIDOS, UN PROCESADOR CONTROLA EL FLUIDO ENTRE BOMBA Y BOMBA EN UNA SERIE DE "BOLUSES" DE FLUIDO, DESCARGANDOSE CADA "BOLUS" DE FLUIDO AL COMIENZO DE UN MARGEN DE TIEMPO INDEPENDIENTE. LA PRESION DE EQUILIBRIO SE MIDE EN EL EXTREMO DE CADA MARGEN DE TIEMPO, Y SE GENERA UNA SUMA DE LAS MUESTRAS DE PRESION A PARTIR DE LAS SEÑALES DE PRESION. PARA CAUDALES ELEVADOS, LA BOMBA ES CONTROLADA PARA VARIAR EL CAUDAL Y LA VARIACION DE PRESION ES DIVIDIDA POR LA VARIACION DE FLUJO PARA DETERMINAR DIRECTAMENTE LA RESISTENCIA. UNA PANTALLA DE RESISTENCIA MUESTRA CONTINUAMENTE LA RESISTENCIA DEL SISTEMA. LA CODIFICACION Y DECODIFICACION PSEUDOALEATORIA PUEDE UTILIZARSE PARA FILTRAR LA INTERMODULACION EN RESPUESTA A LA PRESION CAUSADA POR LOS MULTIPLES SEGMENTOS DE INFUSION DE FLUIDO QUE SE ALIMENTAN A UNA CONDUCCION COMUN.

Description

Sistema de monitorización de la resistencia de flujo de un fluido.

Antecedentes de la invención Campo de la invención

La invención está relacionada con los sistemas de suministro de fluidos. Más en particular, la presente invención está relacionada con la monitorización de la resistencia de flujo de fluidos en un sistema de suministro de fluidos para la infusión de fluidos a un paciente.

Descripción del arte relacionado

Existe una amplia variedad de situaciones en las que un fluido se infunde en un paciente. Las aplicaciones de los sistemas de suministro de fluido incluyen (pero sin limitación alguna bajo ninguna circunstancia) la infusión intravenosa, infusión intra-arterial, infusión de soluciones enterales, infusión de medicación en el espacio epidural, e infusión de diagnóstico para determinar las características de los sistemas arterial, urinario, linfático o cerebroespinal.

Los sistemas de suministro de fluido para la infusión de líquido a un paciente incluyen típicamente un suministro del fluido a administrar, una aguja o cánula de infusión, y el conjunto de administración que conecta el suministro del fluido a la cánula, y un dispositivo de control del flujo, tal como una bomba de infusión de desplazamiento positivo. El conjunto de administración comprende típicamente una longitud determinada de tubos flexibles. La cánula está montada en el extremo distal del tubo flexible para la inserción en un vaso sanguíneo del paciente o en otro punto del cuerpo para suministrar la infusión fluida al paciente. El dispositivo de control del flujo es con frecuencia una bomba del tipo peristáltica que actúa en el tubo flexible para forzar el fluido a través del tubo del conjunto de administración hasta la cánula y al interior del paciente. Un dispositivo de control de flujo utilizado comúnmente es una bomba lineal del tipo peristáltico que tiene varias levas y dedos accionados por levas que ocluyen secuencialmente partes del tubo flexible a lo largo de una zona de bombeo, para crear una zona de desplazamiento de la oclusión.

Durante el procedimiento de oclusión, puede ocurrir que tenga lugar una interferencia con el suministro adecuado del fluido al paciente, tal como una oclusión del tubo de administración. Es deseable el poder detectar dichos eventos tan pronto como sea posible de forma que puedan ser remediados.

Una técnica común para detectar dichos eventos y para evaluar el estado del sistema de suministro de fluido es monitorizar la presión en el conjunto de administración. Las variaciones de la presión pueden indicar la existencia de problemas en el suministro del fluido. Por ejemplo, un incremento en la presión sobre un umbral seleccionado puede indicar una oclusión en el sistema. De forma similar, una caída en la presión puede indicar un suministro de fluido de vacío o bien otro fallo del sistema de suministro del fluido.

Un problema en la determinación del estado del sistema de suministro de fluido mediante solo la monitorización de la presión es la baja velocidad a la cual puede quedar establecida la presión cuando el sistema esté operando a una velocidad de flujo baja. A velocidades bajas del flujo, la energía por unidad de tiempo introducida en el recorrido del flujo es muy pequeña. En consecuencia, puede requerir una considerable cantidad de tiempo que la presión ascienda lo suficiente para superar un umbral y que indique una oclusión. Adicionalmente, con un umbral de presión relativamente bajo, los movimientos del paciente tales como el estornudo o al toser y al levantarse pueden provocar que la presión supere momentáneamente el umbral de la presión, creándose así una falsa alarma de fallo del sistema de suministro de fluido. Otro problema con la monitorización de la presión tiene lugar cuando la cánula de suministra llega a estar mal colocada dentro de la matriz del tejido intersticial, provocando una elevación en la presión. La cantidad de elevación de la presión resultante es dependiente de la velocidad de flujo. Por ejemplo, a una velocidad de flujo de 10 ml/hora, la elevación en la presión es típicamente solo de aproximadamente 10 mm Hg; a una velocidad de flujo de 2 ml/hora, la elevación de la presión es típicamente de solo 2 mm Hg. Dichos cambios relativos pequeños son difíciles de detectar a partir de las lecturas de presión instantánea, o incluso por las tendencias de presión, debido a la presencia de otras fuentes de cambio, tales como el movimiento del paciente, así como también por la presión venosa, elevación de los componentes del sistema, y por la propia velocidad de flujo.

Tal como se expone en la patente de los EE.UU. número 4898576 de Philip, la medida de la parte resistiva del la impedancia del tubo de fluido puede ser utilizada para monitorizar la condición del tubo de fluido. Una técnica utilizada en la monitorización activa de la resistencia, en lugar de esperar sencillamente a que ascienda la presión, es la alteración de la velocidad del flujo. El cambio en la presión a través del cambio en la velocidad de flujo se ha encontrado que indica con precisión la parte resistiva de la impedancia del fluido en el sistema cuando se permite un tiempo adecuado para que la presión alcance el equilibrio en cada velocidad. Se ha encontrado que esta técnica es efectiva a velocidades altas del flujo con sus presiones más altas asociadas. El cambio en estas velocidades de flujo más altas está acompañado por un cambio rápido y medible de la presión. Debido a la respuesta rápida de presión con respecto a los cambios de la velocidad de flujo, la velocidad de flujo puede variarse en torno a la velocidad de flujo seleccionada sin ningún efecto clínico significativo en la uniformidad del flujo.

No obstante, a velocidades de flujo más bajas, el requisito clínico de la velocidad de flujo restringe uniformemente la magnitud de los cambios con respecto al flujo que pueden estar impuestos en la tubo del fluido. Es por tanto no deseable alternar entre las diferentes velocidades de flujo para obtener respuestas de presión distintas para determinar la resistencia debida al efecto perjudicial en la uniformidad del flujo que tendrían los cambios de flujo, así como también la magnitud relativamente larga de tiempo necesario para obtener dichas respuestas de presión.

Distintos modelos de presión y resistencia pueden permitir medidas de resistencia con precisión. Por ejemplo, según se describe en la patente de los EE.UU. número 5087245, de Doan, comprende una técnica para determinar la resistencia de flujo que permite una relación no lineal entre la presión y el flujo y la impedancia variable en el tiempo (resistencia y compliancia) que incluye la inducción de un bolo de fluido en el sistema de infusión y monitorizando la onda de presión resultante y la respuesta a la caída de presión. La inyección de una cantidad conocida de fluido provoca una onda de presión resultante que puede disminuir hasta una presión de equilibrio. Utilizando la presión de equilibrio y la respuesta de disminución de la presión, la resistencia del fluido puede ser entonces determinada incluso cuando exista una relación no lineal entre el flujo y la presión, y cuando la impedancia (resistencia y compliancia) sea variable en el tiempo a través de la ecuación siguiente:

Resistencia = \frac{A_{p}}{A_{f}} = \frac{\int (P(t)- P_{o}) \ dt}{\int F(t) \ dt}

en donde:

\int F(t) dt = Q = cantidad suministrada conocida de fluido,

P (t) = cambio de presión en el tiempo,

P_{o} = equilibrio o presión de desplazamiento,

A_{p} = área bajo una forma de onda de respuesta de presión, y

A_{t} = área bajo una forma de onda del fluido.

Así pues, mediante la inyección de una cantidad conocida de fluido a través del sistema de infusión, monitorizando la presión resultante conforme disminuya hasta una presión de equilibrio, y determinando la integral de la diferencia entre la presión de equilibrio y la respuesta a la presión, podrá determinarse la resistencia del fluido. No obstante, después de haber inyectado la cantidad conocida de fluido, no podrán inyectarse cantidades adicionales de fluido a través del sistema (es decir, no se iniciarán etapas de flujo adicionales), con el fin de que la presión disminuya hasta la presión de equilibrio. En algunas situaciones, tal como cuando la resistencia del fluido es relativamente alta, puede ser necesaria una pausa relativamente larga en la inyección de fluido, para permitir que la presión alcance la presión de equilibrio. Dependiendo de la aplicación en particular, dichos retardos largos entre las etapas de flujo del fluido pueden ser no deseables.

Tal como se expone en la patente pendiente de los EE.UU. 5609576 número 08/305904, se han utilizado códigos de secuencia binaria pseudoaleatorios (PRBS) para eliminar con efectividad los retardos para alcanzar la presión de equilibrio mediante la creación de formas de onda "virtuales". No obstante, debido a los altos requisitos de procesamiento de la codificación PRBS y de los procedimientos de decodificación, los códigos PRBS solo se han utilizado en combinación con modelos lineales y no variables en el tiempo de la presión y de la resistencia, tal como la ecuación siguiente:

P(t) \ = \ Resistencia \ * \ F(t) \ + \ \frac{\int F(t)}{Compliancia}

en donde:

F = velocidad de flujo,

P = presión, y

la resistencia y la compliancia son valores estacionarios (es decir, valores que no varían en el tiempo o con el flujo).

Dicha técnica de estimación lineal y no variable en el tiempo es precisa relativamente a través de las resistencias del fluido entre 0 a 1500 ohmios del fluido (en donde 1 ohmio de fluido = 1 mm Hg por litro por hora). No obstante, debido a que la impedancia del fluido (es decir, resistencia y compliancia) es realmente variable en el tiempo y no lineal, la técnica de estimación antes citada tiene una reducida precisión cuando la resistencia del fluido supera a 1500 ohmios de fluido.

Se observará que la resistencia del fluido es una parte de la impedancia del fluido del sistema total. La impedancia del fluido es una función de la compliancia, inertancia, y resistencia.

Las causas de la relación de la resistencia no lineal variable en el tiempo incluyen las viscoelasticidad del tubo flexible, el cual se contrae lentamente después de la aplicación de un transitorio de presión positiva. Adicionalmente, los aspectos bioquímicos y reológicos del sistema de fluidos del paciente, tal como el flujo de sangre en el cuerpo humano, complican más la relación presión/flujo.

Existen varias aplicaciones de sistemas de infusión parenteral en donde se encuentran tanto velocidades bajas de flujo y altas resistencias. Por ejemplo, al infundir líquidos parenterales en bebés y niños, y particularmente en niños prematuros, lo que puede incluir velocidades bajas de flujo y altas resistencias.

Un problema adicional en la monitorización de sistemas de infusión de fluido es el provocado por las distintas fuentes de "ruido" que pueden degradar la monitorización de la presión. Dichas fuentes de ruido incluyen el movimiento del sistema de infusión de fluido y el movimiento de paciente, tal como la respiración y la ambulación. Adicionalmente, la utilización de más de una bomba y del conjunto de administración para inyectar fluido a través de una única cánula del sistema de suministro de fluido puede introducir ruido que interferirá con la monitorización individual del flujo en los distintos conjuntos de administración.

En consecuencia, los técnicos especializados en el arte reconocerán la necesidad de un sistema de monitorización de suministro de fluido que pueda detectar una condición de fallos del suministro de fluido de forma más rápida y con una especificidad mejorada que los sistemas anteriores a velocidades más bajas. Existe también una necesidad reconocida de un sistema que compense la existencia de una presión de desplazamiento mientras que se mantengan unos patrones de flujo clínicamente aceptables, y que puedan detectarse oclusiones parciales o "blandas" que puedan dar lugar a cambios de presión que sean demasiado pequeños a través de sistemas de monitorización de presión convencionales. Adicionalmente, se ha reconocido que existe la necesidad de un sistema que sea menos sensible a otras fuentes de cambios de presión en el conducto, tal como los provocados por otras bombas en la misma tubería de fluido.

Es deseable además tener un sistema que sea preciso a través de un amplio rango de resistencias y que sea menos sensible a los efectos del ruido. La presente invención cumple con estas necesidades y otras.

Sumario de la invención

De acuerdo con la presente invención, se proporciona un sistema de acuerdo con la reivindicación 1 presente.

En una realización, el procesador determina la resistencia del flujo.

En una realización preferida, el procesador controla la bomba de formas distintas dependiendo de si la velocidad de flujo seleccionada es alta, media o baja. El procesador aplica diferentes técnicas de medida de la resistencia dependiendo de la velocidad de flujo seleccionada.

En las realizaciones de la invención se utiliza un código pseudoaleatorio para crear un patrón de flujo repetido no uniforme, el cual induce respuestas a la presión que se miden, se promedian y después se decodifican para calcular la presión de equilibrio estimada o la presión de desplazamiento total. En las realizaciones preferidas se suman también las respuestas de presión a través de un periodo de código pseudoaleatorio. La suma de las respuestas de presión y la presión de equilibrio estimada se utilizan también para determinar la resistencia del flujo.

En la realización preferida, cuando la velocidad del flujo seleccionado cae por debajo de un umbral bajo, el procesador determina una longitud de intervalo de tiempo y controla el dispositivo de control del flujo para suministrar un bolo de fluido al comienzo del intervalo de tiempo. La respuesta de presión está monitorizada para determinar una presión de equilibrio, y se determina la suma de la respuesta de presión. La resistencia se calcula utilizando la presión de equilibrio determinada y la suma de las respuestas de presión.

Además en la realización preferida, cuando la velocidad del flujo seleccionado excede a un umbral alto, el procesador controla la bomba para provocar distintas velocidades de flujo en instantes distintos en el conducto. El procesador procesa entonces la diferencia en las presiones y la diferencia en las velocidades de flujo para determinar la impedancia al flujo.

En otro modo de operación de la realización preferida, el procesador controla la bomba para suministrar una serie separada y cercana, o "trino", o formas de onda del flujo al comienzo de un intervalo de tiempo.

Cuando el sistema de suministro de fluido que incluye dos o más segmentos de infusión de fluido, cada uno de cuales puede incluir una fuente de fluido independiente y un dispositivo de control de fluido separado actuando en una línea de fluido independiente; cada uno de los dos o más segmentos de infusión de fluido suministran a una línea de fluido común que suministra fluido a un paciente; y en donde al menos uno de los segmentos de infusión de fluido incluye un procesador que controla el dispositivo de control del flujo, el procesador utiliza el proceso de codificación y decodificación pseudoaleatorio para filtrar la diafonía presión-respuesta provocada por los demás segmentos de la infusión de los fluidos.

En algunas realizaciones de la invención, el sistema determina una estimación de la calidad y ruido de la señal.

Otras características y ventajas de la presente invención llegarán a ser más evidentes a partir de la siguiente descripción detallada de la invención, al considerarse en conjunción con los dibujos adjuntos.

Breve descripción de los dibujos

La figura 1 es un diagrama de bloques simplificado de un sistema para detectar las anormalidades en una tubería de fluido que incorpora los principios de la invención según se aplican a un sistema de infusión de fluido intravascular.

La figura 2 es una representación gráfica del flujo de fluido y las respuestas de presión correspondientes.

La figura 3 es una representación gráfica de distintas formas de onda del flujo del fluido y las correspondientes respuestas de presión.

La figura 4 es un diagrama de bloques simplificado que muestra el proceso para generar una forma de onda de presión estimada utilizando la codificación y la decodificación PRBS.

La figura 5 es un diagrama de flujo simplificado que muestra un proceso para determinar la resistencia de acuerdo con una realización preferida de la invención.

La figura 6 es una representación gráfica que describe una etapa del motor de muestras y las asignaciones de Superpaso.

La figura 7 es una representación gráfica de la generación de códigos PRBS.

La figura 8 es una representación gráfica de las respuestas de presión mostrando las zonas de promediado de las muestras de la línea base.

La figura 9 es una representación gráfica de la decodificación PRBS.

La figura 10 es una representación gráfica de las respuestas de la presión decodificadas mostrando los promedios de los bloques.

La figura 11 es un diagrama de bloques simplificado que muestra el filtraje promedio.

La figura 12 es una representación gráfica de las formas de onda del flujo que resultan de las etapas de bombeo adyacentes.

La figura 13a es una representación gráfica de las formas de onda del flujo de acuerdo con una forma de onda de aceleración/desaceleración.

La figura 13b es una representación gráfica de las formas de onda de acuerdo con las formas de onda de aceleración/desaceleración en vibración.

La figura 14 es una representación gráfica de una forma de onda de presión y la matriz de la suma de los intervalos de tiempo correspondientes.

La figura 15 es un diagrama simplificado que muestra un sistema para monitorizar la resistencia en un sistema de infusión de fluido que tenga dos segmentos de infusión de fluido.

Descripción detallada de las realizaciones preferidas

Con referencia ahora a los dibujos con más particularidad, en donde los numerales iguales de referencia en las vistas separadas indican los elementos iguales o correspondientes, se muestra en la figura 1 un diagrama de bloques de un sistema de monitorización de resistencia 10 que incorpora aspectos de la invención en curso. El sistema de monitorización de la resistencia está acoplado al conducto 12 de un sistema de suministro de fluido en el cual un motor de una bomba 14 acciona un mecanismo de bombeo 16, el cual en la realización mostrada comprende una leva giratoria 18 acoplada al motor de la bomba 14 y accionando una serie de elementos peristálticos 20. Los elementos peristálticos 20 operan sobre el conducto 12 para desplazar el fluido de una fuente de fluido 22, a través del conducto 12, y dentro del paciente 24 a través de una cánula 26.

Un dispositivo 28 de entrada de usuario, tal como un teclado, proporciona instrucciones para el operador, tal como la selección de la velocidad de flujo, a un procesador 30. El procesador 30 controla la operación del motor de la bomba 14 accionando el mecanismo de la bomba 16. El sensor de posición del motor 32 determina la posición del motor 14 y el mecanismo de bombeo 16, y proporciona una señal de posición al procesador 30.

Situado en zona de aguas abajo del mecanismo de bombeo se encuentra un sensor de presión 34 acoplado al conducto 12 para detectar la presión en el conducto. El convertidor analógico-digital 36 ("A-D") recibe las señales analógicas de salida de la presión desde el sensor 34 y convierte las mismas a un formato digital a una velocidad de muestreo en particular controlada por el procesador 10. El procesador 30 recibe las señales digitales de presión, procesa las mismas según se describe con más detalle más adelante y calcula la resistencia al flujo. Una pantalla 38 presenta la resistencia. Están presentes una o más alarmas 40 para indicar un nivel de resistencia no satisfactorio. Como reserva del sistema de monitorización de la resistencia, el sistema de alarmas 40 puede ser activado también cuando la presiona supere un umbral prefijado. Si la presión monitorizada (o bien para prevenir las alarmas falsas, un promedio de varios valores de presión monitorizados recientemente) excede al umbral monitorizado, el sistema de alarma 40 se activará. Dicho umbral de presión será típicamente alto en forma relativa para prevenir las alarmas falsas. En una realización preferida, el umbral de presión será de 600 mm Hg.

La selección de la velocidad de flujo se efectúa en el techado 28 y siendo recibida por el procesador 30. El usuario puede también seleccionar en el teclado 28 un rango de resistencia alto o bajo. En una realización, el rango bajo es de 0 a 200 ohmios de fluido, y el rango alto es de 0 a 6000 ohmios de fluido. La selección de un rango se utiliza para controlar la pantalla y los sistemas de alarma, así como también para determinar el porcentaje de resistencia (tal como se expone más adelante con respecto a la ecuación 4). El usuario selecciona la resistencia alta o baja dependiendo de la aplicación en particular.

En una realización preferida, el procesador 30, después de recibir la velocidad de flujo seleccionada de la entrada de usuario 28, compara 42 la velocidad de flujo seleccionada con respecto a los umbrales de la velocidad de flujo para determinar si la selección es una velocidad de flujo "alta", o una velocidad de flujo "baja". Se utilizan dos umbrales, uno bajo y otro alto, para dividir las velocidades de flujo altas, medias y bajas. La velocidad de flujo seleccionada que supere el umbral alto se considera como alta, la velocidad de flujo seleccionada que caiga por debajo del umbral bajo se considera como baja, y la velocidad de flujo seleccionada entre los umbrales se considerará como un umbral medio. En una realización preferida, el umbral bajo es de 0,5 mililitros por hora, y la velocidad de flujo alta es de 50 mililitros por hora.

Como un aspecto del sistema de monitorización de resistencia que se muestra en la figura 1, se utilizan tres distintas aproximaciones para determinar la resistencia del sistema de fluidos, de forma que puede proporcionarse un amplio rango de velocidades de flujo mediante el sistema de suministro del fluido con una determinación de la resistencia de forma continua y precisa.

Para las velocidades de flujo altas, se utiliza una aproximación de una velocidad de tipo binario alto, por lo que el procesador 30 selecciona 44 dos o más velocidades de flujo distintas a las cuales operará el motor. Las órdenes de la velocidad de flujo se suministran al controlador del motor 46, el cual a su vez provoca que el motor de la bomba 14 actúe sobre el conducto 12 a través del mecanismo de la bomba 16 para bombear el fluido a través del conducto 12 con dichas velocidades discretas. Las velocidades se seleccionan en una realización para promediar las mismas con respecto a la velocidad de flujo seleccionada con el fin de mantener una uniformidad en el flujo.

Las respuestas de presión a las formas de onda del flujo en el conducto 12 están monitorizadas por el sensor de presión 34 con las señales digitales de presión suministradas al procesador 30 mediante el convertidor A-D 36. Las señales de presión se procesan en el bloque 48, en las que para la velocidad alta se incluyen los promedios de las revoluciones completas de la bomba de la última revolución en cada rango de alta velocidad binaria. La salida se utiliza entonces con la información de la tabla de flujo 28 para calcular 50 la resistencia del fluido. La resistencia calculada puede ser filtrada 52, tal como a través de un filtro de promedio desplazable o bien un filtro de media desplazable, para mejorar la precisión del cálculo de la resistencia. La resistencia filtrada se muestra en la pantalla 38 y es enviada al sistema de alarma 40.

La variación de la velocidad de flujo a unas velocidades de flujo relativamente altas provoca una respuesta de presión rápida según se expuso anteriormente, y la resistencia al flujo del fluido del sistema puede ser determinada rápidamente en forma relativa de acuerdo con la ecuación siguiente:

R = \frac{P_{2} - P_{1}}{F_{2} - F_{1}}

en donde:

R = resistencia

F_{1} = primera velocidad de flujo

F_{2} = segunda velocidad de flujo

P_{1} = presión en la primera velocidad de flujo

P_{2} = presión en la segunda velocidad de flujo.

Otra relación que puede ser utilizada en la determinación de un porcentaje de resistencia y que tiene en cuenta la velocidad de muestreo es:

R% \ = \ (ESCALA) \ \frac{\frac{\sum\limits^{M-1}_{j=0}P_{hi} \ (j)}{M} - \frac{\sum\limits^{N-1}_{k=0}P_{lo}(k)}{N}}{F_{hi} - F_{lo}}

en donde:

R% = resistencia en porcentaje;

ESCALA: un factor de escala, igual a (1/20), o (100/2000 ohmios del fluido)), para una escala de resistencia baja seleccionada por el usuario de 0 a 2000 ohmios del fluido, e igual a (1/60), o (100/(6000 ohmios del fluido), para una escala de resistencia alta seleccionada por el usuario de 0 a 6000 ohmios del fluido;

P = presión en mm Hg;

F = flujo en litros por hora;

M = muestras en una revolución para la alta velocidad; y

N = muestras en una revolución para la velocidad baja.

En consecuencia, para las velocidades de flujo altas (que en la realización mostrada son superiores a 50 ml/hora), se utiliza una solución de "alta velocidad binaria", en donde la velocidad de flujo se varía a razón de dos o más velocidades de flujo en torno a la velocidad de flujo seleccionada. Las señales sensibles a la presión están monitorizadas. En esta solución, que no incluye la invención, los cambios en la presión resultantes de las velocidades de flujo se utilizan para calcular directamente la resistencia. Las velocidades de flujo seleccionadas y la longitud de tiempo en que se aplican las mismas están basadas en el promediado de la velocidades de flujo seleccionada, de forma que no exista efecto clínico significativo por la alteración de las velocidades del flujo.

Los detalles adicionales con respecto la determinación de la resistencia del fluido a velocidades altas del flujo utilizando la técnica de la velocidad de flujo alta-baja anteriormente citada, se exponen con detalle en la solicitud de patente US-A-5609576.

Para las velocidades de flujo bajas, las cuales en una realización son velocidades de flujo inferiores a 0,5 ml/hora, la determinación de la resistencia se ejecuta utilizando una segunda técnica. El controlador de accionamiento no utiliza la decodificación PRBS y por tanto no está de acuerdo con la invención. En su lugar, la velocidad de flujo seleccionada por el usuario se utiliza por el controlador del motor para dividir el ciclo de la bomba en varios intervalos de tiempo TS, en que todos los intervalos de tiempo son de igual duración, tal como se muestra en la figura 2a. La longitud del intervalo de tiempo se maximiza, y el motor se controla para suministrar un volumen de fluido Q_{TS} en cada intervalo de tiempo, preferiblemente como un único bolo 65 hacia el comienzo del intervalo de tiempo. La forma de onda de la presión resultante 66 se muestra en la figura 2b. Mediante la maximización de la longitud del intervalo de tiempo, se permitirá un tiempo suficiente para que la presión se reduzca en el conducto hasta la presión de equilibrio P_{o}, la cual para reducir el impacto del ruido y de otras señales espurias podrá ser calculada como el promedio de la última parte 67 (es decir, la "cola") de la forma de onda en un intervalo de tiempo en particular.

Con referencia de nuevo a la figura 1, la presión está monitorizada por el sensor 34, las señales de presión se convierten en el convertidor A/D 36, y la parte de la cola de las señales de presión de un intervalo de tiempo se utiliza para calcular el promedio de las señales 54, tal como el Promedio de Colas de Intervalos de Tiempo (TTA). El valor TTA se utiliza para determinar P_{o} 56. Las señales de presión convertidas A/D se envían también al procesamiento de señales para generar una suma de los valores de las señales de presión. La suma de la presión y del valor P_{o} se utiliza para calcular la resistencia 50. El valor de la resistencia puede ser filtrado 58 para incrementar la precisión y eliminar los efectos del ruido. El valor de la resistencia filtrado se suministra entonces a la pantalla 38 y al sistema de alarma 40.

Para las velocidades de flujo medias, las cuales en una realización son velocidades de flujo entre 0,5 ml/hora y 50 ml/hora, la velocidad de flujo real se hace variar en torno a la velocidad de flujo seleccionada de acuerdo con un patrón pseudoaleatorio de variación en torno a la velocidad seleccionada. El patrón pseudoaleatorio se proporciona mediante un codificador pseudoaleatorio, el cual en la realización mostrada es un codificador 60 de secuencia binario pseudoaleatoria (PRBS), cuya operación se expuso con más detalle en la figura 7. El código PRBS se suministra al control del motor 46, el cual utiliza datos de volumen (de las tablas de consulta 62), el código PRBS, y la velocidad de flujo seleccionada por el usuario, para determinar un patrón de flujo no uniforme de repetición deseado, tal como se expone con más detalle más adelante con respecto a las figuras 6 y 7. El control del motor 46 divide también el ciclo de la bomba en varios intervalos de tiempo TS. El control del motor 46 provoca entonces que el motor de la bomba 14 actúe sobre el conducto 12 a través del mecanismo de bombeo 16 para bombear el fluido a través del conducto 12 con un patrón de flujo determinado no uniforme de repetición.

Las figuras 2c y 2d muestran las formas de onda de las muestras del flujo y de la presión a partir de un código PRBS. En el ejemplo de la figura 2c, el código PRBS de longitud 7 y con los elementos 1110100 se utiliza para controlar la infusión del fluido. Un elemento (es decir, un 1 o un 0) del código PRBS está asignado a cada intervalo de tiempo. Para cada intervalo de tiempo que tenga un elemento PRBS correspondiente de 1, se inyectará un único bolo pequeño de fluido de volumen Q_{TS}, tal como se muestra en la figura 2c, preferiblemente al comienzo del intervalo de tiempo. La forma de onda 68 de presión resultante se muestra en la figura 2d.

Con referencia de nuevo a la figura 1, para las velocidades de flujo medias, la presión resultante en el conducto 12 está monitorizada por un sensor de presión 34 que da salida a las señales de presión. Todas o algunas de las señales de presión son promediadas 54 para crear los valores de presión promedios, tal como los Promedios de Muestras de Línea Base (BLSA). El Promedio de Muestras de Línea Base es un promedio de una parte de las señales de presión en un intervalo de tiempo, tal como las partes de cola 69 según se muestra en la figura 2d.

Con referencia de nuevo a la figura 1, los valores de BLSA se decodifican 64 de acuerdo con el patrón pseudoaleatorio de variación, y los valores de presión promedios decodificados se utilizan para la determinación de la presión de equilibrio estimada (P_{o}) 56.

Se observará que el promedio 54 de las señales de presión está incluido para reducir los requisitos del procesamiento para decodificar y eliminar las señales de ruido/espurias. El sistema podría operar también mediante la decodificación de las señales de presión sin ningún promediado. No obstante, la decodificación es una operación intensiva del procesador, tal como se expone más adelante con respecto a la figura 9. En consecuencia, al decodificar todas las señales de presión, en lugar de justamente promediar los valores de presión, se podrían incrementar substancialmente los requisitos del procesamiento.

Los valores P_{o} calculados pueden ser filtrados 49, tal como a través del proceso del filtro de promediado descrito más adelante con respecto a la figura 11, con el fin de reducir los efectos del ruido e incrementar la precisión del valor P_{o}. El valor P_{o} filtrado se suministra para el calculo de la resistencia 50.

Las señales de presión convertidas A/D se procesan 48 para proporcionar un valor de la suma de presiones. El valor de la suma de presiones y la presión P_{o} de equilibrio filtrada se utilizan entonces para calcular la resistencia 50. La resistencia calculada puede ser filtrada 58, tal como a través del proceso del filtro de promediado descrito más adelante con respecto a la figura 11, con el fin de incrementar la precisión del valor de la resistencia. La resistencia filtrada es suministrada a la pantalla 38 y al sistema de alarma 40.

Se observará que P_{o} y los valores de la resistencia pueden ser actualizados en cada intervalo de tiempo nuevo, y que no precisan de un ciclo del código PRBS totalmente nuevo para ser completados. Por ejemplo, tal como se muestra en la figura 2d, los valores actualizados de P_{o} y de la resistencia pueden ser determinados a través del rango 70a, que abarca los primeros M intervalos de tiempo mostrados (TS, a través de TS_{g}, en donde la longitud del código M = 7). Al recibir los datos de otro intervalo de tiempo, tal como TS_{h}, los valores actualizados de P_{o} y de la resistencia pueden ser determinados a través de un nuevo rango 70b, lo cual abarca los intervalos de tiempo TS_{b} a TS_{h}. Al recibir datos de incluso otros intervalos de tiempo, tal como TS_{i}, los valores actualizados de P_{o} y de la resistencia pueden ser determinados a través del nuevo rango 70c, lo que abarca los intervalos de tiempo TS_{c} a TS_{i}. Así pues, aunque se utilizan M intervalos de tiempo para determinar P_{o} y la resistencia, el sistema no tiene que esperar M intervalos de tiempo para el cálculo actualizado de P_{o} y la resistencia. En su lugar, cada vez que se recibe un nuevo datos de la presión para un nuevo intervalo de tiempo, se ejecuta el calculo actualizado de P_{o} y la resistencia utilizando los datos del nuevo intervalo de tiempo y los intervalos de tiempo más recientes (M-1).

La base para utilizar el patrón pseudoaleatorio se describe en la figura 3, que muestra distintas formas de onda del flujo y sus formas de onda de presión correspondientes. En la figura 3a, la forma de onda 71a del flujo inducido comprende un único bolo de fluido 72a inyectado en el comienzo del periodo de tiempo T. El bolo 71a tiene un volumen Q_{T}. La forma de onda 74a de la presión resultante tiene un pico inicial 76a que disminuye progresivamente hasta una presión de equilibro P_{o} cerca del extremo del periodo de tiempo T. La presión de equilibrio puede ser utilizada para determinar con precisión la resistencia de flujo en el sistema de suministro de flujo. No obstante, la espera de que la presión disminuya progresivamente hasta la presión de equilibrio puede tomar un largo periodo de tiempo, tal como un minuto o más.

En muchas circunstancias, el tiempo de asentamiento necesario para que la presión decaiga hasta la presión de equilibro es demasiado largo para su uso práctico en los sistemas de suministro de fluido intravenoso. Adicionalmente, el suministro de un único bolo grande de fluido puede ser no deseable. Es preferible frecuentemente el suministrar una serie de pequeños bolo 72b de fluido igualmente espaciados a través del periodo de tiempo T, según se expone en la forma de onda 71b en la figura 3b. No obstante, dichos bolos 72b pequeños separados igualmente pueden dar lugar a la forma de onda de presión 74b tal como la mostrada en la figura 3b, en donde existe un tiempo insuficiente entre los bolos 72 del flujo para que decaiga la presión hasta la presión de equilibrio. En dicho caso, la presión de equilibrio no puede medirse directamente.

En un aspecto de la invención presente, la serie de pequeños bolos de fluido se suministran a través del periodo de tiempo T con los bolos pequeños espaciados en varios M intervalos de tiempo utilizando un código pseudoaleatorio cuya longitud M es igual al numero de intervalos de tiempo dentro de los cuales se divide el periodo T. En el ejemplo mostrado en la figura 3c, la secuencia pseudoaleatoria es una Secuencia Binaria Pseudoaleatoria (PRBS) cuya longitud M es igual a 7. El código PRBS mostrado es 1110100, en donde el 1 indica un bolo de fluido suministrado en el intervalo de tiempo en particular TS, y el 0 indica que no se suministra ningún bolo de fluido en dicho intervalo de tiempo TS.

Tal como se muestra en la figura 3c, la forma de onda de la presión 74c resultante del suministro de fluido codificado PRBS muestra que existe el tiempo suficiente entre los bolos 72c para que la forma de onda de la presión 74c decaiga hasta una presión de equilibrio. En consecuencia, la presión de equilibrio no puede medirse directamente. No obstante, mediante la decodificación de la forma de onda de presión completa de la figura 3c utilizando el mismo código PRBS (1110100) en un proceso de decodificación, puede generarse una forma de onda de presión estimada 74d, tal como se muestra en la figura 3d. La forma de onda de presión estimada 74d corresponde a un único bolo virtual de fluido 72d suministrado al comienzo del periodo de tiempo T. Adicionalmente, la parte final de la forma de onda de presión estimada 74d proporciona una aproximación cercana P_{o}est de la presión de equilibrio P_{o} que tendría tiempo suficiente para ser asignada entre los bolos de fluido de la presión para decaer progresivamente en la forma adecuada.

En consecuencia, incluso aunque el flujo suministrado real de la presión medida real sigan las formas de onda 71c, 74c expuestas en la figura 3c, mediante la decodificación de la forma de onda de presión medida 74c con el código PRBS, puede calcularse una forma de onda de presión "virtual" 74d tal como la expuesta en la figura 3d, con la forma de onda de presión "virtual" 74d correspondiente a la forma de onda de presión 74a de la figura 3a que se desee para los fines de la determinación de P_{o}.

No obstante, la decodificación de la forma de onda de presión completa, o incluso las partes substanciales de la misma, requiere la decodificación de cientos de señales de presión individuales. Debido a que la decodificación es un procedimiento intensivo del procesador, es deseable reducir el número de señales decodificadas. Se ha encontrado que tomando una valor de presión promedio 78 de cada intervalo de tiempo TS, tal como se muestra en la figura 3e, y decodificando solo un valor de presión promedio para cada intervalo de tiempo, la forma de onda de presión estimada resultante 74f, mostrada en la figura 3f, puede utilizarse para determinar la presión de equilibrio, y la presión de equilibrio estimada resultante P_{o}est es una aproximación cercana de la presión de equilibrio estimada que habría sido generada por la decodificación de todas las señales de presión sin promediado.

En consecuencia, incluso aunque el flujo suministrado real y la presión medida real sigan las formas de onda 71c, 74c expuestas en la figura 3c, mediante el promediado de las señales de presión y decodificando entonces los valores de la presión promediados con el código PRBS, puede calcularse una forma de onda de presión "virtual" 74f tal como la expuesta en la figura 3f, con la forma de onda de presión "virtual" correspondiente a las formas de onda de presión 74a, 74d de las figuras 3a y 3d que se deseen para determinar la presión de equilibrio.

La figura 4 muestra además el proceso de creación de un flujo de fluido pseudoaleatorio, monitorizando la presión resultante, decodificando la presión resultante para crear una presión "virtual", y determinando una presión de equilibrio estimada P_{o}. En 80 se muestra la velocidad de flujo deseada de Q/T, en donde Q = cantidad seleccionada de fluido y T = periodo de tiempo. En lugar de suministrar la cantidad Q como un único bolo de fluido en el periodo de tiempo T, el codificador PRBS deriva un código PRBS 82, el cual en la realización mostrada es 1110100. El control del motor divide el bolo de fluido en cuatro bolos separados aunque aproximadamente iguales de volumen Q_{TS}, los cuales se suministran de acuerdo con el patrón pseudoaleatorio del código PRBS a través del periodo de tiempo, tal como se muestra en 84. Un transductor o bien otro sensor de presión 86 genera señales de presión para medir la presión resultante 88.

Se utiliza un proceso de promediado 90, tal como el promediador de bloques, para promediar una parte de las señales de presión de cada intervalo de tiempo, tal como se expone en 92. En la realización mostrada solo se promedia la parte de la cola 94 de cada intervalo de tiempo. Los valores de presión promediados resultantes son suministrados a un decodificador PRBS 96.

El decodificador PRBS 96 procesa los valores de presión promediados y determina los valores de presión 98 "virtuales". Estos valores de presión "virtuales" se utilizan para determinar la presión de equilibrio (P_{o}), que se utiliza después para calcular la resistencia del fluido.

La figura 5 muestra en parte el proceso para determinar la resistencia del fluido utilizando el codificador y decodificador del patrón de flujo pseudoaleatorio para determinar la presión de equilibrio. El usuario selecciona una velocidad de flujo deseada 28 para suministrar al paciente 24 a través del conducto 12. El codificador/modulador PRBS 60 determina un código PRBS deseado y una longitud del intervalo de tiempo basándose en la velocidad de flujo seleccionada por el usuario, y el control del motor 46 provoca que el motor de bombeo 14 y el mecanismo 16 induzcan el flujo en el conducto 12 de acuerdo con el código PRBS y la longitud del intervalo de tiempo.

El sensor 34 monitoriza las presiones resultantes en el conducto y proporcionar las señales de presión, las cuales pasan a través del convertidor 36 A/D para la determinación de la resistencia del fluido. Las señales de presión se utilizan para determinar una suma de presiones 48 a través de varios intervalos de tiempo iguales a la longitud de código PRBS. Las partes de la señal de presión son promediadas también 54, para determinar los promedios de las colas o los Promedios de Muestras de la Línea Base (BLSA) para los intervalos de tiempo individuales. Los BLSA son entonces remodulados 64, utilizando un inverso del código PRBS. Los BLSA remodulados se utilizan para la determinación 56 de la presión de equilibrio P_{o}.

Al calcular los valores de equilibrio P_{o} para los distintos intervalos de tiempo, los valores estimados de P_{o} pueden variar en calidad y precisión debido a factores diversos, incluyendo los cambios de desplazamiento grandes y el ruido del sistema. Estos factores pueden crear grandes cambios en la línea de base y/o impedancia, provocando así que la salida decodificada llegue a ser inestable, lo cual a su vez provoca que el valor P_{o} estimado tenga una calidad y precisión reducidas. Para prevenir contra el cálculo erróneo de la resistencia debido a tales condiciones, el sistema determina la calidad de la señal 102 mediante el cálculo del parámetro de Delta Absoluto de Suma Normalizada (NSAD), que proporciona una estimación del ruido. Si el NSAD excede a un umbral NSAD fijado para un intervalo de tiempo seleccionado, el valor de P_{o} estimado calculado para el intervalo de tiempo se descarta y se reemplaza con el P_{o} del intervalo de tiempo más reciente para tener un NSAD por debajo del umbral NSAD. Los detalles adicionales del calculo del NSAD y su uso se exponen con más detalle en relación con la figura 11.

Además de calcular el NSAD, la precisión y la calidad de los valores de P_{o} estimados pueden ser reforzadas además mediante el filtrado de cada valor de estimación P_{o} a través de un filtro 104 de promediado de P_{o}. Los detalles del filtro de promediado se exponen con más detalle más adelante con respecto a la figura 11.

El valor P_{o} estimado y las sumas de presiones se utilizan para el cálculo 50 de la resistencia del fluido a través de una ecuación tal como la siguiente:

Resistencia \ = \ \frac{A_{p}}{A_{f}} \ = \ \frac{\int (P(t) - P_{o}) \ dt}{\int F(t) \ dt}

en donde:

\int f(t) dt = Q = cantidad suministrada conocida de fluido a través de la longitud de código PRBS, y

P_{o} = equilibrio estimado o presión de desplazamiento.

La resistencia estimada puede ser actualizada para cada intervalo de tiempo, en que los cálculos utilizan la suma de presiones y el valor P_{o} estimado a partir del intervalo de tiempo en curso más las sumas de presiones de los M-1 intervalos de tiempo anteriores, de forma que los datos de los M-1 intervalos de tiempo se utilicen para estimar la resistencia. Este uso de los datos a partir de múltiples intervalos de tiempo incrementa la precisión y la calidad de la estimación de la resistencia actualizada. La precisión y la calidad de la resistencia actualizada pueden ser mejorada además mediante la utilización de un filtro de promedios de resistencia 58, similar al filtro de promedios 104 descrito para la utilización con la presión de equilibrio P_{o}. El filtro de promedio para la resistencia almacena las estimaciones de la resistencia más recientes en una matriz y determina un valor de resistencia filtrado. Los detalles de la operación del filtro de promediado se exponen más adelante con más detalles con respecto a la figura 11. En la realización mostrada en la figura 5, el valor de la resistencia filtrado se envía al sistema de aviso/alarma 40 así como también a la pantalla 38, en forma de una presentación de un gráfico de barra visual y/o a una impresora de coordenadas gráficas.

Con referencia ahora a las figuras 6 a 13, se describen los elementos específicos del sistema y método de la velocidad del flujo del medio con más detalle, comenzando por el suministro del flujo. Las bombas típicas de infusión de fluido están accionadas por motores por pasos que tienen varias etapas por cada revolución de la bomba. Debido a la naturaleza de las bombas, el volumen suministrado por las distintas etapas puede variar ampliamente. Algunas etapas de la bomba pueden incluso suministrar volúmenes negativos (es decir, flujo negativo). Para proporcionar volúmenes de fluido suministrado consistentes, en una realización preferida de la invención el ciclo de la bomba se divide en una pluralidad de Superpasos, en que cada Superpaso suministra un volumen aproximadamente igual de fluido Qss.

La combinación de los pasos del motor en las superpasos puede determinarse dinámicamente utilizando la información actualizada en cuanto a los cambios variables en el tiempo o variables de la presión en el flujo de fluido por etapas individuales. No obstante, en una realización preferida, la división de pasos en superpasos se ejecuta utilizando tablas de consulta específicas para un tipo de bomba en particular.

En la realización mostrada en la figura 6, el motor de la bomba proporciona 200 pasos por revolución, en el que los pasos están indexados de 0 a 199. A través de una revolución de la bomba, la bomba suministra un volumen de fluido Qrev, expresado típicamente en microlitros. No obstante, el volumen por paso (es decir, Qs) varia ampliamente de paso en paso, con algunos pasos que proporcionan volúmenes negativos. Para ecualizar el flujo, los pasos del motor individuales se agrupan en un número más pequeño de movimientos denominados Superpasos, siendo el volumen de cada Superpaso (es decir, Qss) substancialmente el mismo que el volumen de otros Superpasos. En la realización mostrada en la figura 6, existen 3 Superpasos por cada revolución del motor.

Debido a que el volumen bombeado por cada paso del motor varía ampliamente entre los pasos, el número de pasos en los Superpasos individuales tiene que variar para proporcionar Superpasos con un volumen de fluido aproximadamente igual. Por ejemplo, en el grupo mostrado en la figura 6 (que se muestra solo como un ejemplo), el Superpaso 0 (es decir, Qss_{o}) incluye solo dos pasos del motor (Qs_{o} y Qs_{1}), Superpaso 1 (es decir, Qss_{1}) que incluye tres pasos del motor (Qs_{2}, Qs_{3} y Qs_{4}), y el Superpaso 29 (es decir, Qss_{29}) que incluye 101 pasos del motor (Qs_{88} a Qs_{188}). Aunque los distintos Superpasos comprenden unos números ampliamente variables de pasos del motor, cada Superpaso suministra aproximadamente el mismo volumen de fluido Qss que otros Superpasos.

En una realización preferida de la invención, se suministran uno o más volúmenes de los Superpasos (Qss) en cada intervalo de tiempo en que el fluido se suministra (por ejemplo, cada intervalo de tiempo representado por un código binario de 1). El número de Superpasos del fluido suministrado en cada intervalo de tiempo de suministro de fluido varía de acuerdo con la velocidad de flujo seleccionada y con otros parámetros del sistema. (No se suministran volúmenes de fluido en los intervalos de tiempo de suministro no fluido, es decir, intervalos de tiempo con un bit de 0 del código PRBS). Los números representativos de los Superpasos por cada intervalo de tiempo de "flujo" (es decir, el suministro de fluido) se muestran más adelante en la Tabla A.

La longitud del intervalo de tiempo se determina como una función de la longitud de código M, de la velocidad seleccionada por el usuario, y el número de códigos/revoluciones para la velocidad seleccionada. La longitud del intervalo de tiempo se calcula preferiblemente para asegurar que el número especificado de códigos se ejecuta por cada revolución y que el volumen generado por cada código dividido por el tiempo total por código genere la velocidad de flujo seleccionada. En una realización preferida, la longitud de código M, y los valores de códigos/revoluciones se especifican por una tabla de consulta como una función de la velocidad seleccionada, y la longitud del intervalo de tiempo se calcula o se especifica como una función de la velocidad seleccionada. En una realización preferida, los intervalos de tiempo se seleccionan para que el periodo T resulte aproximadamente en un minuto, asegurando así que la velocidad de flujo promedio a través de un periodo no superior a T cumplirá con precisión los requisitos del operador.

La Tabla A expone los valores de la longitud de código M y los códigos/revoluciones en una realización de la invención. En los valores de la tabla expuestos en la Tabla A, los valores fueron seleccionados para asegurar que la duración del código no sea inferior a aproximadamente 52 segundos a través del rango de la velocidad de flujo de 0,6 a 49,9 ml/hora para un volumen de revolución de 183 mililitros. Se observará que los valores expuestos en la Tabla A son específicos para un aparato de una bomba en particular, concretamente la Bomba IVAC Signature Edition (versiones 7100 y 7200), para las cuales la invención divide los 200 pasos de la bomba en 32 Superpasos. No obstante, son aplicables también otros motores de bombas y mecanismos a la invención, y pueden seleccionarse otros valores de M, BIC, etc., para distintas bombas y otros parámetros.

TABLA A

Velocidad de flujo	Longitud de código	Códigos por	Superpasos por intervalo
seleccionada (ml/hora)	M	revolución	de tiempo de "fluido"
0,1 - 0,5	n/a	n/a	1
0,6 - 1,4	7	8	1
1,5 - 3,0	15	4	1
3,1 - 6,1	15	2	2
6,2 - 12,4	15	1	4
12,5 - 24,9	15	½	8
25,0 - 49,9	31	¼	8

Los códigos PRBS son preferiblemente de una longitud que asegure que encajarán en forma ajustada y uniforme en un ciclo completo de la bomba. Para asegurar un encaje uniforme en el ciclo de la bomba, el código PRBS deberá tener un número N de intervalos de tiempo de suministro de fluido (es decir, intervalos de tiempo durante los cuales se suministre un superpaso de fluido o intervalos de tiempo "activos"), tal que el número total de Superpasos por ciclo de la bomba (que en el ejemplo citado es de 32) pueda ser dividido uniformemente por N. En el ejemplo mostrado en la Tabla A, el código PRBS de longitud 7 tendrá 4 intervalos de tiempo de suministro de flujo, durante cada uno de los cuales el Superpaso de fluido será bombeado en el conducto por la bomba. Puesto que existen 4 intervalos de tiempo activos por cada ciclo de código PRBS, se efectuarán 8 ciclos PRBS (es decir, 8 ciclos PRBS por 4 intervalos de tiempo activos/ciclo PRBS) para inducir 32 Superpasos.

De forma similar, el código PRBS de longitud 15 tiene ocho intervalos de tiempo activos, y 32 puede ser dividido uniformemente por 8. Para un código PRBS de longitud 31, existen 16 intervalos de tiempo activos, los cuales pueden ser divididos uniformemente en 32.

Se observará también que para algunas velocidades de flujo más altas, puede suministrarse más de un Superpaso de fluido en cada intervalo de tiempo activo. En el ejemplo expuesto en la Tabla A, las velocidades de flujo de más de 3,1 ml/hora requieren dos o más Superpasos por intervalo de tiempo. El número de Superpasos por intervalo de tiempo es preferiblemente un número que puede ser dividido uniformemente en el numero total de Superpasos por cada ciclo de la bomba.

Cuando dos o más Superpasos de fluido se suministran en un único intervalo de tiempo, los Superpasos se suministran preferiblemente en el comienzo del intervalo de tiempo, bien como un único bolo de fluido o utilizando el método de "trino" expuesto más adelante con respecto a la figura 13.

La figura 7 muestra un proceso para generar los códigos PRBS. Cada Secuencia Binaria Pseudoaleatoria (PRBS) está compuesta por valores de los códigos de 1 y 0, en que cada 1 y 0 están asociados con un intervalo de tiempo. Los intervalos de tiempo asociados con los valores de códigos de 1 generan uno o más Superpasos de flujo en su comienzo, mientras que los intervalos de tiempo asociados con los valores de código de 0 no generan flujo. El periodo de la repetición de códigos está típicamente entre 40 y 100 segundos, variando con la velocidad del flujo. El patrón de flujo codificado genera un flujo acumulativo igual al que habría sido generado por un flujo constante nominal a través del periodo de tiempo del código.

En una realización preferida, los códigos PRBS se generan solamente en longitudes enteras de M, en donde M = 2^{k} - 1, siendo k un valor entero. Para la mayoría de las aplicaciones, las longitudes de código utilizadas son M = 7, 15, ó 31. Los códigos PRBS están compuestos por una serie de valores de 1 y 0, con el número de valores de 1 siendo siempre de una unidad más que el número de los valores de 0.

En una realización preferida, las secuencias de códigos PRBS se determinan utilizando un algoritmo de realimentación tal como el mostrado en la figura 7. Se utilizan tres valores clave para definir el tipo y fase de cualquier secuencia PRBS. La longitud de código M define la longitud del código PRBS. El código generador OCTAL determina el tipo PRBS, mientras que el Código de Inicialización Binario (BIC) determina la fase o punto de comienzo dentro del código. La longitud de código representativo M, OCTAL y los valores BIC se exponen más adelante en la Tabla B.

TABLA B

Velocidad de flujo	Longitud de código	Código OCTAL	Código de
seleccionada	M		inicialización binario
(ml/hora)			(BIC)
0,1 - 05	n/a	n/a	n/a
0,6 -1,4	7	13	111
1,5 - 3,0	15	31	1001
3,1 - 6,1	15	23	1010
6,2 - 12,4	15	23	1101
12,5 - 24,9	15	23	1100
25,0 - 49,9	31	75	11101

Los valores OCTAL en la Tabla B proceden del documento "Comunicaciones digitales y sistemas de espectro disperso", de Zeimer y Peterson, página 390, MacMillan Publishing Co., Nueva Cork. El código OCTAL, que está expresado en la Tabla en un formato de base 8 (es decir, octal), determina que código se formará a partir de varios códigos PRBS posibles de una longitud dada.

Ciertos códigos y rotaciones relativas (es decir, puntos de comienzo) han sido determinados para proporcionar una ejecución de rendimiento óptimo para bombas en particular, para minimizar los efectos de los artefactos de los mecanismos y del sensor. Los valores BIC en la Tabla B, que determinan la fase o punto de comienzo dentro del código, fueron determinados empíricamente basándose en las características del flujo de una bomba en particular, según se expone con más detalle más adelante con respecto a la figura 12.

En el proceso de codificación PRBS mostrado en la figura 7, el código OCTAL seleccionado se convierte en un formato binario para crear una matriz de multiplicadores de 1 y 0. El bit menos significativo (1sb) del código OCTAL queda descartado, y se configura el código restante, a partir del bit siguiente al bit menos significativo (1sb+1) (el bit menos significativo que haya sido descartado), al bit más significativo (msb) en la matriz 114 del Código Octal (forma binaria). La matriz del Código Octal (forma binaria) se utiliza para operar en las salidas del número de "grado" de los registros de desplazamiento.

Se emplea el Código de Inicialización Binario (BIC) para establecer el valor inicial de los registros de desplazamiento y determinar así los primeros bits del código PRBS y la relación del código PRBS con la rotación física del mecanismo de la bomba. El valor de fase BIC corresponde al monitor de motor/rotación que se alinea para iniciar el Superpaso 0. Tal como se muestra en la figura 7, el BIC se configura a partir del bit menos significativo (lsb) hasta el bit más significativo (msb), en una matriz 115. Con la activación del sistema, la matriz BIC se utiliza para precargar los elementos de la matriz generadora 116.

En una primera operación, los elementos (114_{a} a 114_{d}) de la matriz de Código Octal (forma binaria) se multiplican con los elementos de la matriz generadora (116_{a} a 116_{d}), tal como se muestra por los multiplicadores (117_{a} a 117_{d}). Los valores resultantes se procesan a través de una serie de puertas de función EXCLUSIVA/OR ("XOR") 118, en las que cada puerta de función XOR recibe un par de valores como entrada y dando salida a 1 ó 0. Las puertas XOR dan salida a un 0 en respuesta a una entrada de (1 y 1) ó (0 y 0), y dando una salida de 1 en respuesta a una entrada de (1 y 0) ó (0 y 1). Tal como se muestra en la figura 7, los dos valores generados por dos de los multiplicadores (117_{a} y 117_{b}) son introducidos a una puerta XOR (118_{a}), y los dos valores generados por los dos multiplicadores restantes (117_{e} y 117_{d}) pasan inicialmente a otra puerta XOR (118_{b}). Cada una de estas puertas XOR (es decir, 118_{a} y 118_{b}) dan salida a un único valor de 1 ó 0. Las salidas de estas puertas XOR (118_{a} y 118_{b}) son introducidas en una tercera puerta XOR 118_{c}, la cual da salida a un único valor de 1 ó 0.

El valor más a la izquierda de la matriz generadora (es decir, el valor en el registro 116_{a}) se suministra al control del motor como primer elemento en la matriz PRBS. Los valores en todos los demás registros se desplazan en una posición hacia la izquierda, dejando vacío el último registro 116_{a}. El valor de salida de la tercera puerta XOR 118_{c} es introducido entonces en el último registro 116_{a}.

El proceso expuesto en la figura 7 es específico para un valor de BIC de 4 elementos. No obstante, pueden utilizarse procesos similares para generar los valores PRBS utilizando valores BIC de longitudes distintas.

El proceso anteriormente citado se repite hasta que se hayan generado los M elementos del código PRBS.

La exposición anterior se concentra en el uso de códigos PRBS. No obstante, los códigos pseudoaleatorios distintos a los Códigos Binarios Pseudoaleatorios son aplicables también a la invención presente. Por ejemplo, podría utilizarse el código Pseudoaleatorio que consiste en valores no binarios, tal como el código de 4 bits que tiene los valores de 2, 4, 0 y 3. Podrían utilizarse incluso los valores no enteros, tal como un código de 3 bits que tenga los valores de 0,6, 1,2, 0,8. En dicha realización, estos bolos de fluido serían suministrados teniendo cada uno unos volúmenes proporcionales al bit en particular (es decir, 0,6, 1,2, 0,8). Alternativamente, los bolos podrían ser aproximadamente del mismo tamaño, pero la separación entre los bolos puede variarse en proporción (bien directa o inversamente) con el valor del bit en particular.

El código pseudoaleatorio es aquel para el cual su respuesta de frecuencia contiene energía a todas las frecuencias. Esto permite que pueda crearse un código inverso adecuado.

Tal como se muestra en las figuras 3 y 4, el flujo suministrado de acuerdo con un código PRBS da lugar a una forma de onda de presión correspondiente, que puede monitorizarse con un transductor o bien otro sensor para producir las señales de presión correspondientes. Las señales de presión pueden ser decodificadas a través de un decodificador PRBS para crear una forma de onda "virtual" correspondiente. No obstante, debido a que los sensores de presión proporcionan típicamente numerosas señales de presión por segundo, se crean cientos de señales de presión para la mayor parte de los intervalos de tiempo. La decodificación de todas las señales de presión para cada intervalo de tiempo incluye un proceso intensivo del procesador. No obstante, mediante el promediado de las señales de presión seleccionadas a partir de cada intervalo de tiempo, y decodificando solamente un único valor de promedio a partir de cada intervalo de tiempo, la magnitud de decodificación necesaria puede ser drásticamente reducida mientras que se mantiene todavía la precisión del valor de P_{o}. En lugar de decodificar cada una y todas las señales de presión en un intervalo de tiempo, pueden tomarse un promedio de solo una parte del intervalo de tiempo, y pudiendo decodificar este valor promedio para determinar un valor de P_{o} estimado. El valor de P_{o} estimado utilizando el promediado de las señales es cercano notablemente con el valor de P_{o} estimado mediante la decodificación de cada una y todas las señales de presión. No obstante, los requisitos de procesamiento se reducen drásticamente utilizando el promediado de las señales de presión.

La figura 8 muestra una forma de onda de presión 120 en una realización preferida del promediado de las señales de presión, en la que la parte promediada 122 del intervalo de tiempo comprende el 25% final de la parte de "cola". Este promedio es conocido como la Muestra de Línea Base. Este proceso minimiza los efectos de los artefactos de alta frecuencia, mejora la resolución efectiva y reduce las operaciones del decodificador.

Se observará que el promediado de las señales de presión no necesita estar confinado solo al 25%, o justo a la parte de cola del intervalo de tiempo. Pueden ser promediadas otras partes y otros porcentajes de la señal de presión, y proporcionar todavía unas estimaciones P_{o} relativamente precisas. Puede crearse una estimación P_{o} precisa incluso utilizando el promedio de las señales de presión a través del intervalo de tiempo completo. Cuando el promedio se decodifica, el valor de P_{o} estimado resultante es notablemente cercano al valor de P_{o} estimado determinado por el promediado solo de la parte de cola o bien directamente por la decodificación de cada una de las señales de presión a través del intervalo de tiempo completo.

Para la decodificación, cada valor promedio es introducido en una matriz de registros de desplazamiento de una longitud igual a la del código PRBS (es decir, longitud = M). La matriz del registro de desplazamiento comprende un valor de presión promedio de los intervalos de tiempo M más recientes. Los valores de presión promediados son entonces decodificados, y los valores de la presión decodificados se utilizan para determinar un valor de P_{o}
estimado.

Como mejora adicional para la precisión de la determinación de la resistencia, las señal de presión digitales recibidas del convertidor A/D pueden ser pre-multiplicadas con antelación al proceso de promediado. Muchos convertidores A/D tienen una resolución de aproximadamente 0,5 mm Hg por cómputo, la cual es insuficiente para una medida precisa de las resistencias bajas a bajas velocidades. En una realización preferida, la resolución adicional se obtiene por la pre-multiplicación de los valores de cómputo A/D aproximados por 256, con antelación al proceso de promediado. Los valores pre-multiplicados son entonces promediados, y el resultado promediado, ahora en unidades a escala, es introducido en el decodificador PRBS para generar los valores de la respuesta a escala.

La figura 9 muestra un proceso para decodificar las señales de presión utilizando un decodificador PRBS. La decodificación de las señales de presión resultantes requiere M^{2} operaciones de adición o substracción por cada calculo de la resistencia, y M operaciones de giro de la matriz por cada calculo de la resistencia. En la primera muestra de cada intervalo de tiempo, el control del motor pasa al decodificador el valor de codificación en curso (0, 1). El decodificador introducirá una matriz de desplazamiento de M elementos el valor -1 si el valor de codificación es 0, o bien +1 si el valor de codificación es 1. La matriz resultante de valores de +1 y -1, conocida como la matriz Cbit, será la utilizada para la decodificación. La matriz Cbit es inicializada en todos los valores de 0 al activar RUN. Puesto que la lógica de selección de la estimación P_{o} excluirá el uso de las salidas decodificadas hasta que transcurran los M intervalos de tiempo a continuación de la activación de RUN, la matriz Cbit será rellenada con los valores correctos en el instante que necesite ser utilizada.

La salida decodificada para un matriz de longitud L de las muestras de presión P puede expresarse matemáticamente como:

Salida \ Decodificador \ (i) \ = \ \sum\limits^{M-1}_{K=0} \ Cbit((i \ + \ k)_{modulo \ M}) \ P(k)

en donde el índice i varía de 0 a M-1, y el índice 0 se refiere al valor del decodificador más antiguo. Puesto que la matriz Cbit contiene solamente los valores de 1 y -1, la multiplicación anterior puede ser reemplazada por una prueba lógica y una operación de suma o resta, dependiendo del valor del elemento de la matriz Cbit.

La figura 9 muestra el proceso de decodificación de un código simple M = 3 utilizado para decodificar una matriz de 3 bits de promedios de muestras de línea de base de presión (BLSA). Cada recuadro de muestras contiene el índice del valor a utilizar en el procesamiento, en donde 0 representa la muestra en curso (o bit del código sin rotar). Los valores de la matriz Cbit son +1, y -1, correspondientes a un código PRBS de 101.

La figura 9a muestra el alineamiento de la matriz Cbit y los elementos de la matriz BLSA dentro de los registros de desplazamiento Cbit y BLSA. Cada vez que se complete un intervalo de tiempo, el Codificador reemplazará el elemento más a la derecha (en curso - indexado 0) del Cbit con su valor en curso (1 ó -1). Previamente los valores retenidos dentro de la matriz Cbit se desplazarán a la izquierda, y el más antiguo (situado más a la izquierda) será descartado. De forma similar, al completar cada intervalo de tiempo, el Promediador de Muestras de Línea de Base producirá un valor BLSA, el cual se colocará en el elemento más a la derecha (en curso - indexado 0) de la matriz BLSA). Los valores retenidos previamente dentro de la matriz BLSA serán desplazados a la izquierda, y el valor más antiguo (es decir, el situado más a la izquierda) quedará descartado.

A continuación de la carga y del desplazamiento de las matrices, tendrá lugar la decodificación actual de la matriz BLSA. Tal como se muestra en la figura 9a, se formará el producto de cada elemento correspondiente de las dos matrices de registros de desplazamiento. A continuación, se tomará la suma de estos productos. Este resultado producirá la respuesta del "impulso de presión virtual" más antiguo, el cual está indexado como un elemento 0 en el gráfico de la línea de tiempos hacia la derecha de los registros y denotado como Decodificación (0).

Con referencia ahora a la figura 9b, los elementos de Cbit se hacen girar, de forma que el elemento más reciente se desplace a la posición previamente ocupada por el más antiguo, y en donde todos los demás elementos (incluyendo el elemento más antiguo) sean desplazados en el registro hacia la derecha. Todas estas operaciones están ejecutadas preferiblemente con la asistencia de un registro de retención temporal (no mostrado) o con la funcionalidad equivalente de un microprocesador, de forma que no se pierda ninguno de los elementos de los datos.

De nuevo, se forman los productos correspondientes de cada posición del registro de desplazamiento, y se calcula la suma de los productos. Esto genera el siguiente elemento de respuesta del "impulso de presión virtual" siguiente al más antiguo, el cual está indexado como el elemento 1 en el gráfico de la línea de tiempos hacia la derecha de los registros y denotado como Decodificación (1).

El proceso de rotación de los elementos, la multiplicación de los elementos correspondientes, y la suma de los productos se repiten para el resto de los elementos de la matriz Cbit, que en la matriz de 3 elementos de la figura 9 es solo de un elemento adicional. Tal como se muestra en la figura 9c, el elemento resultante es indexado como el elemento 2 en el gráfico de la línea de tiempos hacia la derecha de los registros y denotado como Decodificación
(2).

El proceso de decodificación anteriormente citado es conocido genéricamente como una "convolución circular", y es bien conocido en el arte del procesamiento de señales.

Otro ejemplo de decodificación PRBS es el mostrado en la Tabla C. En este ejemplo mostrado, el código PRBS de 1110100, que fue utilizado para generar un flujo en un conducto, se utiliza para decodificar una matriz de señales de presión medidas, el cual en el ejemplo mostrado es (4564543). En la primera fila, es decir, la fila A, los valores binarios (1110100) son reemplazados con un signo más (+) o signo menos (-), con un signo más (+) reemplazando los valores de 1, y un signo (-) reemplazando los valores de 0, dando lugar a las series (+ + + - + - - ). Para cada fila subsiguiente (es decir, las filas B a G), la series resultantes de los signos +/- son desplazadas cada una un lugar hacia la derecha (con el signo +/- en la columna más a la derecha transfiriéndose a la columna más a la
izquierda).

TABLA C

1

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Los signos resultantes +/- en las filas A a G se aplican entonces a los valores de presión a decodificar, y los valores resultantes se suman conjuntamente a través de cada fila (A a G). Así pues, la fila A, al ser aplicada a una matriz de siete valores de presión de promedios de la presión (4, 5, 6, 4, 5, 4, 3), se convierte en (+4, +5, +6, -4, +5, -4, -3), las cuales al ser sumadas conjuntamente dan lugar a un valor de -9. La fila B se convierte en (-4, +5, +4, -5, +4, -3), que al sumarse conjuntamente da lugar a un valor de +7. La fila C se traslada a (-4, -5, +6, +4, +5, -4, +3), la cual al sumarse conjuntamente da lugar a un valor de +5. Las filas D a G dan lugar a los valores de 3, 3, 3, y 1, respectivamente. En consecuencia, la matriz decodificada, la cual representa la forma de onda de presión decodificada, es (9 7 5 3 3 3 1). (Se observará que los valores de presión promedio mostrados en la Tabla C no están basados en las medidas reales actuales, si no que son números de muestras que se utilizan meramente para fines ilustrativos).

Después de que las señales de presión hayan sido decodificadas, pueden utilizarse para determinar un valor de P_{o} estimado. Pueden utilizarse distintos métodos para estimar P_{o}, en que el método preferido puede variar dependiendo de la velocidad de flujo seleccionada por el usuario, del tiempo desde el inicio, de los valores de las respuestas de presión decodificadas, y de las estimaciones anteriores de la resistencia. En una realización preferida de la invención, el método para determinar el valor de P_{o} estimado se selecciona como una función de varios parámetros, tal como se expone en la Tabla D.

Se exponen más adelante los métodos para la determinación del P_{o} estimado. La lógica para seleccionar un método en particular para determinar P_{o} es la mostrada en la Tabla D.

Para los rangos del flujo seleccionado por el usuario de 0,5 ml/hora o inferior, existe típicamente tiempo suficiente en cada intervalo de tiempo para que la presión monitorizada decaiga hasta P_{o}. No obstante, la presión transitoria y las anormalidades del sensor pueden provocar picos breves o bien otras inconsistencias en la presión monitorizada. Para reducir el impacto de dichas inconsistencias de la presión monitorizada, el valor de P_{o} estimado, se determina como el promedio de la parte final, tal como el 25% final, de las lecturas de presión en el intervalo de tiempo. No se incluye la codificación o decodificación pseudoaleatoria. La determinación de P_{o} para las velocidades de flujo bajas, tal como las velocidades de flujo de 0,5 ml/hora o inferior, está expuesta con más detalle más adelante con respecto a la figura 14.

Otro grupo de técnicas para determinar P_{o} que es útil al utilizar la codificación y la decodificación pseudoaleatoria, es la conocida como Promediado de Bloques de Tres Puntos. El promediado de bloques de tres puntos es un proceso mediante el cual las muestras de presión que se obtienen a la salida del decodificador, que tiene un numero M de muestras (es decir, una longitud de M), se divide en tres bloques de muestras, y se toma el promedio de cada bloque de muestras. Los promedios de los bloques resultantes se utilizan después para determinar un P_{o} estimado.

Por supuesto, M no es siempre divisible uniformemente por tres. No obstante, cuando M no sea divisible uniformemente por tres, M-1 será siempre divisible por tres. En consecuencia, si M no puede ser dividido uniformemente por tres, la última muestra de la salida decodificada se descartará, lo cual proporciona un número restante de muestras que serán divisibles en tres bloques.

Tal como se muestra en la figura 10, se muestra el promedio de cada bloque de una salida de muestras decodificadas 128, en donde M = 15. Los promedios resultantes están definidos de la forma siguiente:

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(Tabla pasa a página siguiente)

2

	A_{o} = promedio del primer bloque de muestras;
	A_{1} = promedio del segundo bloque de muestras;
	A_{2} = promedio del tercer bloque de muestras.

Los valores intermedios (es decir, las diferencias entre los valores promedio adyacentes) son como sigue a continuación:

D_{1} = A_{o} - A_{1}

D_{2} = A_{1} - A_{2}

Utilizando partes o todas las partes de los valores anteriores, es decir, A_{o}, A_{1}, A_{2}, D_{1}, y D_{2}, P_{o} puede ser estimado. Se exponen más adelante varias técnicas para utilizar A_{o}, A_{1}, A_{2}, D_{1}, y D_{2} para determinar el valor de P_{o} estimado. La técnica a utilizar dependerá de los parámetros en particular, tal como las características de la bomba, velocidad de flujo, estado del NSAD, etc. En una realización preferida de la invención, la técnica para determinar P_{o} se seleccionará utilizando los parámetros expuestos en la Tabla D.

Las fórmulas para determinar el valor de P_{o} estimado que utilizan el promediado de bloques de tres puntos incluyen las siguientes:

P_{o} \ = \ A_{2} \ + \ \frac{(D_{2})^{2}}{D_{2} \ - \ D_{1}}

P_{o} \ = \ A_{2}

P_{o} \ = \ Promedio \ de \ A_{1} \ y \ A_{2}

Otro método para determinar P_{o}, pero sin utilizar el promediado de bloques de tres puntos, incluye el promediado justo de la parte de cola de las señales de presión de cada intervalo de tiempo. Estos promedios de cola no se decodifican. En su lugar, los promedios de cola se promedian a si mismos, dando lugar a un único valor promedio. El valor promedio se utiliza entonces como el valor de P_{o} estimado. Este método es generalmente efectivo bajo condiciones en que se esperan unas resistencias bajas, tal como cuando las medidas más recientes de la salida del filtro de media de resistencias hayan indicado un valor bajo de la resistencia.

Tal como se indica anteriormente, existen varios métodos para estimar P_{o}. La adaptabilidad de los métodos en particular depende de varias condiciones, tal como la velocidad de flujo, compliancia del conjunto, etc. La determinación del método óptimo puede requerir unas pruebas amplias del equipo en particular. La Tabla D muestra varios métodos preferidos para estimar P_{o}, en la que el método preferido está en función de la velocidad de flujo seleccionada, factor NSAD (es decir, estabilidad de la señal decodificada), resistencia calculada, y el tiempo en que haya estado en operación el sistema.

Cuando tengan lugar cambios grandes en la línea de base o en la impedancia (debidos a factores tales como el ruido), grandes cambios de desplazamientos, o bien oclusiones duras), la salida decodificada puede llegar a ser inestable. Para impedir los cálculos erróneos imprecisos de la resistencia bajo tales condiciones, tiene que ser seleccionado un método de estimación alternativo. Una realización preferida de la lógica de selección de la estimación de P_{o}, tal como la mostrada en la Tabla D, requiere un método para determinar la estabilidad de la señal decodificada. Esto se consigue mediante el cálculo de un parámetro de "ruido estimado" conocido como la Delta Absoluta de Suma Normalizada (NSAD). El NSAD se define como la suma del valor absoluto de las diferencias D_{1} y D_{2}, dividido por el producto de la longitud de código (M) y el número de Superpasos por cada intervalo de tiempo (para normalizar los distintos códigos y los patrones de control). El NSAD está definido así por la fórmula siguiente:

NSAD = \frac{( \ | \ D_{1} \ | \ + \ | \ D_{2} \ | ) \ mm \ Hg}{LongitudCodigo \ (M) \ *Superpasosporintervalo \ de \ tiempo}

El valor de NSAD se compara con un umbral NSAD_{umbral}, el cual en sí es dependiente de la velocidad de flujo seleccionada. Las realizaciones preferidas de los valores de NSAD_{umbral} para las distintas velocidades de flujo seleccionadas se muestran en la Tabla E. Si el valor de NSAD excede del valor de NSAD_{umbral}, la condición de "verdad" es introducida en el proceso lógico de selección del método de determinación de P_{o}, tal como se muestra en la
Tabla D.

TABLA E

Velocidad de flujo seleccionada (ml/hora)	NSAD_{umbral}
0,1 - 0,5	n/a
0,6 - 1,4	4
1,5 - 3,0	4
3,1 - 6,1	7
6,2 - 12,4	7
12,5 - 24,9	7
25,0 - 49,9	7

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Cuando las resistencias del fluido son muy bajas, los valores de la diferencia D_{1} y D_{2} llegan a ser muy pequeños. Cuando P_{o} se determina utilizando la fórmula con el valor (D_{2} - D_{1}) en el denominador, esto puede provocar que la diferencia D_{2} - D_{1} se aproxime a cero. Cuando la diferencia (es decir, D_{2} - D_{1}) se utiliza en el denominados de una ecuación para determinar P_{o}, tal como en la ecuación 8 anterior, ello puede dar lugar a una estimación de P_{o} grande e inestable. Para identificar situaciones que podrían dar lugar a tales resultados inestables, el valor NSAD se compara con un valor de umbral NSAD_{mini-umbral} del NSAD, el cual en una realización preferida es igual a 0,25 mm Hg/M *SuperpasoPorIntervalodeTiempo), y en donde el resultado lógico se utiliza en el procesador de selección del método de estimación de P_{o} descrito en la Tabla D.

Cuando la resistencia llega a ser relativamente baja, el método más estable para estimar P_{o} utiliza un promedio directo de los N valores del Promedio de Muestras de Línea Base disponible como el valor de P_{o} estimado, sin ninguna decodificación de los promedios de presión. Esta técnica se utiliza cuando la salida del Filtro de Estimación de Resistencia es inferior al umbral R_{umbral} de la resistencia, el cual en una realización preferida es de 600 ohmios del fluido.

Siguiendo a un periodo sin flujo, tal como justo después del comienzo del sistema, la salida del decodificador PRBS será incompleta e imprecisa hasta que al menos hayan transcurrido M intervalos de tiempo desde que se inició el mecanismo. En consecuencia, existen datos insuficientes en el sistema par calcular con precisión una valor de P_{o} estimado. Si han transcurrido un valor inferior a M intervalos de tiempo desde el comienzo del mecanismo, tendrán que utilizarse otros métodos para seleccionar el valor de estimación P_{o}. Se exponen dos de los mencionados métodos en la Tabla D. En una realización, para las velocidades de flujo seleccionadas entre 0,6 a 50 ml/hora, el valor P_{o} utilizado es la presión que se midió en el conducto justo antes del comienzo de la operación de bombeo (es decir, antes de entrar en funcionamiento el sistema. Para las velocidades de 0,5 ml/hora o inferiores, se utiliza el Promedio de Muestras de la Línea Base para solo el intervalo de tiempo, en combinación con el modo especial de "velocidad de flujo baja" del cálculo de la resistencia expuesto con más detalle más adelante con respecto a las figuras
14 y 15.

Las señales espurias y otras anomalías transitorias pueden provocar ocasionalmente un valor de P_{o} estimado impreciso para intervalos de tiempo ocasionales. Tal como se muestra en la figura 11, el impacto de dichas estimaciones de P_{o} imprecisas puede reducirse y en ocasiones ser eliminado mediante la utilización de un filtro de promedios. El filtro de promedios incluye una matriz para almacenar los valores más recientes de P_{o}. En una realización preferida mostrada en la Tabla F, la matriz del filtro P_{o} tiene una dimensión M, de forma que almacene los valores de P_{o} para una longitud de onda.

TABLA F

Velocidad de flujo seleccionada (ml/hora)	Longitud de la matriz del filtro P_{o}
0,1 - 0,5	n/a
0,6 - 1,4	M (7)
1,5 - 3,0	M (15)
3,1 - 6,1	M (15)

TABLA F (continuación)

Velocidad de flujo seleccionada (ml/hora)	Longitud de la matriz del filtro P_{o}
6,2 - 12,4	M (15)
12,5 - 24,9	M (15)
25,0 - 49,9	M (31)

El proceso del filtro de promedios mostrado en la figura 11 incluye una matriz de longitud 7. La matriz almacena los 7 valores más recientes. La edad relativa de los elementos de datos individuales se mantiene en una lista enlazada, mostrada en (A), que muestra las edades relativas desde la más antigua a la más reciente.

Los elementos de los datos se mantienen y se clasifican en una matriz, que se muestra en (B), desde los más pequeños a los más grandes. Cuando se presenta un valor nuevo, tal como el valor "11" mostrado en (C), el valor más antiguo queda descartado, el cual en el ejemplo mostrado en (D) es el valor "25". El nuevo valor toma el lugar del valor antiguo descartado. Se observará que en el ejemplo mostrado, la matriz fue precargada antes de la operación con el valor "25" en cada intervalo de la matriz. Con antelación a la introducción del valor más reciente (es decir, "11"), solo se añadieron a la matriz cuatro nuevos valores ("9", "12", "18" y "43").

La matriz con el valor recientemente añadido ("11" se clasifica de forma tal como a través del método típico de clasificación de burbuja, para colocar todos los valores en orden desde el más pequeño al más grande, tal como se muestra en (E). La matriz ordenada resultante, mostrada en (F), tiene todos los elementos desde el más pequeño al más grande. El valor central, que en el ejemplo mostrado en "18" es el valor filtrado promedio, tal como se muestra en (G).

Se observará que el filtrado podría haber sido ejecutado mediante otros métodos, tal como un sencillo promediado del valor P_{o} en curso con otros valores de P_{o} recientes. No obstante, el filtrado de promedios tiene ciertas ventajas sobre el promediado, particularmente en la eliminación de los efectos de los valores extremos, tales como el valor de "43" que aparece en el ejemplo mostrado en la figura 11.

Otro método para mejorar la precisión de los cálculos de P_{o} y de la resistencia incluye el uso del código BIC, el cual se utiliza para reducir el impacto de las fuentes de ruido síncronas revolventes. Las fuentes de ruido síncronas revolventes son anomalías en las señales de presión que tienen lugar de forma predecible dentro de los Superpasos específicos. Estas fuentes de ruido pueden degenerar la forma de onda decodificada, provocando grandes imprecisiones en el P_{o} estimado. Las fuentes de ruido síncronas revolventes incluyen desplazamientos del sensor inducidos por los mecanismos y variaciones en el flujo entre los Superpasos.

Las variaciones en el volumen de flujo Qss entre los Superpasos puede variar desde pequeñas variaciones hasta situaciones en que un Superpaso pueda producir realmente un flujo negativo. Aunque los Superpasos están seleccionados para suministrar volúmenes aproximadamente iguales de fluido, tal como se muestra en la figura 12a, el suministro de fluido varía entre los Superpasos a través del tiempo, dependiendo de varios parámetros del sistema tales como la presión de la zona de aguas abajo. En una realización preferida, los Superpasos se predeterminan basándose en las características de la bomba, y no están ajustados dinámicamente para compensar los cambios variables en el tiempo en los volúmenes de suministro del fluido. No obstante, bajo ciertas circunstancias, tal como cuando es grande la presión en zona de aguas abajo, los volúmenes suministrados por los distintos Superpasos pueden variar ampliamente, incluso hasta el punto de que uno o más Superpasos puedan suministrar volúmenes negativos de fluido. Por ejemplo, mientras que una bomba está operando con unas presiones de aguas abajo relativamente bajas puede generar unos volúmenes de suministro de fluido substancialmente iguales, tales como los mostrados en la figura 12a, mientras que la misma bomba operando con presiones de aguas abajo más altas podrá suministrar volúmenes de suministro de fluido variables tal como los mostrados en la figura 12b.

Aunque la mayor parte de Superpasos no experimentan cambios o solo un cambio muy pequeño en los volúmenes suministrados debido a la presión de la zona de aguas abajo, uno o más Superpasos pueden observar variaciones en su volumen suministrado. Por ejemplo, en el paso 200 hipotético, la bomba de 32 Superpasos citada a modo de ejemplo en las figuras 12a y 12b, el Superpaso 29 (SS_{29}) puede pasar de un volumen suministrado positivo pequeño Qss_{29} con bajas presiones en aguas abajo (figura 12a) a un volumen suministrado negativo grande Qss_{29} con presiones más altas en zona de aguas abajo (figura 12b). Dichos cambios variables en el tiempo y en la presión, es decir, "artefactos", en los volúmenes suministrados en los Superpasos pueden provocar problemas en la determinación de la presión P_{o} de equilibrio y de la resistencia R.

Las fuentes síncronas de ruido son predecibles generalmente por su naturaleza. Los problemas provocados por las fuentes de ruido síncronas revolventes con la determinación de P_{o} y R pueden ser eliminados en gran parte mediante el apareamiento de un Superpaso "ruidoso" (tal como el Superpaso de volumen negativo SS_{29}, en la figura 12b), con un paso de código PRBS en particular. Esto se lleva a cabo por el Código de Inicialización Binario ("BIC"), el cual se utiliza para establecer el valor inicial de los registros de desplazamiento y determinar así la relación del código con la rotación física del mecanismo de la bomba. El valor de fase del BIC corresponde típicamente al monitor del motor/rotación que está alineado para iniciar el Superpaso 0 (SS_{o}). El enfasado correcto del código con respecto al mecanismo ayuda a minimizar los errores inducidos por el artefacto en la estimación de P_{o}. En una realización preferida, el BIC está determinado empíricamente para bombas en particular y para velocidades de flujo, dependiendo de las fuentes síncronas de ruido para un sistema en particular. Para la bomba de IVAC de Signatura Edition (versiones 7100 y 7200), los BIC preferidos para las distintas velocidades de flujo se mostraron previamente en la Tabla B.

Con el fin de maximizar el tiempo permitido para que la presión decaiga mientras que se mantienen todavía los intervalos de tiempo de una magnitud razonablemente pequeña, es deseable en general suministrar fluido en un rango de tiempo estrecho, tal como justamente al comienzo de un intervalo de tiempo. Dicho suministro tiene lugar preferiblemente al suministrar uno o más volúmenes de Superpaso (Qss) utilizando una forma de onda en curso de aceleración/desaceleración. Por ejemplo, la figura 13a muestra cuatro Superpasos suministrados como una forma de onda 130 de aceleración/desaceleración.

No obstante, cuando tiene lugar un Superpaso en un único intervalo de tiempo, o cuando un único Superpaso incluye el suministro de una cantidad substancial de fluido, suministrando una gran cantidad de fluido en una única forma de onda 130a de aceleración/desaceleración, tal como se muestra en la figura 13a, se pueden crear unas velocidades de flujo instantáneas altas, las cuales pueden crear un flujo resonante durante el suministro secundario. Adicionalmente, utilizando una única forma de onda de aceleración/desaceleración se pueden crear velocidades de la bomba instantáneas altas de forma no deseada.

Para reducir las velocidades instantáneas de la bomba y de la inyección de fluido, el suministro de fluido puede hacerse que "trine". El efecto del trinado incluye la descomposición de la forma de onda única en una pluralidad de formas de onda más pequeñas 130b, tal como se muestra en la figura 13b, en donde cada forma de onda pequeña sigue preferiblemente una forma de onda de aceleración/desaceleración. En la realización mostrada en la figura 13b, se muestran cuatro volúmenes de Superpasos (4 Qss), los cuales se suministran como una única forma de onda del bolo 130a en la figura 13a, en donde se suministran como cuatro formas de onda independientes 130b, en que cada forma de onda pequeña 130b suministra un volumen de Superpaso (Qss) de fluido. Las formas de onda individuales 130b están separadas preferiblemente en forma inmediatamente adyacentes entre sí, de forma que el suministro de fluido tenga lugar en un periodo pequeño de tiempo, con el resto del intervalo de tiempo permitiendo que la presión se estabilice o bien que decaiga para permitir una estimación más precisa de P_{o}.

Además de un valor P_{o} preciso, la determinación de la resistencia requiere también la determinación de la suma de las señales de presión (es decir, muestras de la presión) para cada intervalo de tiempo. Sumando las señales de presión no se precisará que las señales sean decodificadas, y en consecuencia las señales "sin procesar" se utilizarán para el proceso de la suma. Durante cada intervalo de tiempo, la suma de toda o una parte substancial de las muestras de presión recogidas durante dicho intervalo de tiempo serán calculadas. El valor de la suma del intervalo de tiempo se introduce como un elemento en una matriz de longitud M, conocida como MatrizSumaIntervaloTiempo (TSSA). En una realización preferida, esta matriz se configura inicialmente con todos sus valores al valor de 0, para asegurar una inicialización funcional. Para cada calculo de la resistencia, la suma del TSSA (es decir, la suma de todas las muestras de presión a través de los M intervalos de tiempo pasados) se actualiza y se utiliza para el cálculo de la resistencia.

La figura 14 muestra una TSSA de muestra que tiene una longitud de 7, correspondiente a una longitud de código PRBS (M) de 7, utilizada para determinar una suma de presiones para una forma de onda 132 de presión sin decodificar correspondiente. Cada intervalo de tiempo tiene una pluralidad de muestras 134 de presión no decodificadas que define la forma de onda de la presión. Cada elemento 136 del TSSA se utiliza para almacenar la suma de las muestras 134 de la presión sin decodificar a partir de un intervalo de tiempo en particular. Todos los elementos del TSSA se suman conjuntamente para determinar una suma de presiones 138.

Se observará que el TSSA se emplea preferiblemente para mantener una ejecución de desplazamiento de las sumas de presiones para la mayor parte de los intervalos de tiempo recientes. En otras palabras, el TSSA se actualiza cada vez que se reciban las señales de presión de un intervalo de tiempo, con los datos del intervalo de tiempo más "antiguo" que serán reemplazados por los nuevos datos.

Una vez conocidas la suma de presiones y el P_{o}, la resistencia podrá ser calculada de la forma siguiente:

R = \frac{277.77 * \sum\limits^{M-1}_{j=0} MatrizSumaIntervaloTiemp \ _{j} - P_{0}est. \sum\limits^{M-1}_{j=0} SumaMuestras \ _{j}}{MuestrasPorSegundo * SuperpasosPorIntervaloTiempo * \frac{\mu l}{Superpaso}}

en donde:

R = resistencia expresada en ohmios de fluido,

P = presión en mm Hg, y

277,77 convierte el valor de mm Hg seg/\mulitro a ohmios de fluido (es decir, mm Hg hora/litro).

Es crítico que el valor de \sumSumaMuestras_{j} sea idéntico al numero total de muestras de presión, contribuyendo al valor de \sumMatrizSumaIntervalosTiempo_{j}.

Para cada intervalo de tiempo, se calcula una nueva estimación de la resistencia. No obstante, las señales espurias y otras anomalías transitorias entre los intervalos de tiempo pueden provocar imprecisiones en los valores de la resistencia calculada. Para reducir el impacto de estas anomalías, el valor de la resistencia calculada puede ser procesado con un filtro de promedios. En consecuencia, cada estimación nueva de la resistencia es introducida en una matriz del filtro de promedios de la resistencia. El filtro de promedios de la resistencia opera de forma similar al filtro de promedios P_{o}, generando un valor de la resistencia filtrado que es generalmente una estimación precisa de la resistencia del fluido en el sistema. Tal como en el caso del filtro P_{o}, el filtro de promedios determina la mediana de las estimaciones de resistencia en la matriz, y esta mediana llega a ser el valor de la resistencia filtrado. La matriz del filtro de medianas de resistencia tiene una longitud que es dependiente de la velocidad, con los valores para una realización preferida expuestos en la Tabla G. Los elementos de la matriz del filtro se configuran inicialmente de forma preferible a 0 para minimizar los transitorios del inicio. Cuando la velocidad seleccionada por el usuario es alterada sin detener el sistema de inyección de fluido, todos los elementos del filtro se configuran inicialmente con el valor de la resistencia filtrado más reciente. En una realización preferida, el valor de la resistencia filtrado se presenta en la pantalla y en los sistemas de procesamiento de las alarmas.

TABLA G

Velocidad de flujo seleccionada (ml/hora)	Longitud de la matriz del filtro de resistencia
0,1 - 0,5	4M (16)
0,6 - 1,4	4M (28)
1,5 - 3,0	4M (60)
3,1 - 6,1	3M (45)
6,2 - 12,4	3M (45)
12,5 - 24,9	3M (45)
25,0 - 49,9	3M (93)

Además de determinar la resistencia, el sistema puede también determinar otros parámetros del flujo, incluyendo la compliancia, impedancia del sistema, etc. Por ejemplo, el sistema podría ser utilizado para determinar la Constante de Tiempo TC (la cual es igual a la Resistencia multiplicada por la Compliancia), utilizando la fórmula siguiente:

TC = \frac{\int t \ (P(t) \ - \ P_{o}) \ dt}{\int (P(t) \ - \ P_{o}) \ dt}

Lo anterior se reduce a la forma discreta:

TC = \frac{\sum\limits^{M}_{k=1} \ K \ \Delta T \ (P(k) \ - \ P_{o})}{\sum\limits^{M}_{k=1} \ \Delta T \ (P(k) \ - \ P_{o})}

en donde:

k = rango del índice;

\DeltaT = el valor del intervalo de tiempo (es decir, longitud del intervalo de tiempo);

M = número de muestras;

P(k) = M muestras del decodificador; y

P_{o} = presión de equilibrio estimada.

Utilizando la determinación anterior de TC en combinación con la resistencia determinada por separado (tal como el valor de la resistencia filtrado), se puede determinar fácilmente la compliancia del sistema. Debido a que TC = Compliancia x Resistencia, la Compliancia puede ser calculada simplemente mediante TC dividido por T.

Una ventaja adicional de la utilización del código pseudoaleatorio es la capacidad para discriminar las señales de presión creadas por otras fuentes de ruido, incluso las señales de presión creadas por otras bombas que estén operando en un sistema común de infusión de fluidos. En la realización expuesta en la figura 15, el sistema o conjunto de infusión de fluidos 150 incluye dos segmentos de infusión de fluido 152a, 152b, en donde cada uno comprende una fuente de fluido independiente 22a, 22b, procesadores separados 30a, 30b, motores de bombas separados 14a, 14b y mecanismos de bombas separados 16a, 16b, que actúan sobre tuberías de fluido separadas 12a y 12b. Las tuberías de fluido separadas 12a y 12b entran en una tubería de fluidos común 12c para la infusión en un paciente 24, a través de una cánula común 26. En consecuencia, las tuberías de fluido de los dos sistemas forman esencialmente un conducto de fluido común. Así pues, el flujo de fluido inducido por el mecanismo de la bomba 16a crea respuestas de presión correspondientes que se monitorizan no solo en el sensor de presión 34a en el conducto 12a, sino también en el sensor de presión 34b en el conducto 12b. De forma similar, el flujo del fluido inducido por el mecanismo de la bomba 16b crea respuestas de presión correspondientes que se que se monitorizan no solo en el sensor de presión 34b en el conducto 12b sino también en el sensor 34a en el conducto 12a. Sin el filtrado adecuado, dicha diafonía de la respuesta de presión podrá degradar la precisión de la resistencia y otras medidas.

La codificación y decodificación pseudoaleatorias filtran inherentemente dicha diafonía, haciendo posible que cada segmento de infusión separado 152a, 152b pueda determinar con precisión la resistencia del flujo.

Por ejemplo, el segmento de infusión 152a opera preferiblemente utilizando el código pseudoaleatorio que crea un patrón de flujo de fluido resultante que es distinto del patrón de flujo inducido por el segmento de infusión 152b. Mediante la decodificación de la respuesta de presión resultante de acuerdo con el código pseudoaleatorio, el procesador 30a del segmento de infusión 152a filtra inherentemente gran parte de la diafonía creada por el segmento de infusión 152b. En consecuencia, la resistencia puede ser determinada con una precisión relativa. La precisión puede ser mejorada adicionalmente por la aplicación de la técnica del filtro de medianas que se muestra en la figura 11. Así pues, el procesador individual 30a, 30b de cada uno de los segmentos de infusión 152a, 152b puede determinar individualmente la resistencia mediante el filtrado de las señales de presión monitorizadas con el código pseudoaleatorio utilizado por el procesador particular 30a, 30b, para generar el flujo de fluido con el mecanismo de la bomba respectiva 16a, 16b.

La figura 15 muestra ambos segmentos de infusión 152a, 152b como mecanismos de infusión controlada por procesador. En una realización, cada procesador 30a, 30b controla el flujo de fluido de acuerdo con un código pseudoaleatorio. Esto mejora adicionalmente la capacidad de cada procesador para filtrar la diafonía del segmento de infusión opuesto. No obstante, si ambos procesadores 30a, 30b estuvieran utilizando el mismo código pseudoaleatorio, la capacidad del proceso de codificación/decodificación para filtrar la diafonía se degradaría seriamente. Adicionalmente, existen ciertos apareamientos de códigos pseudoaleatorios que cuando se utilizan en un segmento de infusión independiente (tal como 152a, 152b) pueden degradar o mejorar la capacidad del proceso de codificación/decodificación para filtrar la diafonía. En consecuencia, en una realización adicional, los procesadores 30a, 30b cooperan para asegurar que cada segmento de infusión 152a, 152b estén infundiendo el fluido de acuerdo con un código pseudoaleatorio distinto que el otro segmento de infusión. Los procesadores pueden cooperar además para seleccionar los códigos pseudoaleatorios que mejoren cada una de las capacidades de los procesadores para filtrar la diafonía creada por el otro segmento de infusión. Por ejemplo, los procesadores 30a, 30b pueden seleccionar resueltamente códigos octales distintos que generen códigos PRBS que mejoren la capacidad de los procesadores 30a, 30b para filtrar la diafonía a través del proceso de codificación/decodificación. En otra realización, los segmentos de infusión independientes 152a, 152b pueden ser controlados mediante un único procesador que coordine la codificación pseudoaleatoria utilizada para controlar cada mecanismo de la bomba 16a, 16b.

En la realización mostrada en la figura 15, ambos segmentos de las infusiones 152a, 152b incluyen un procesador 30a, 30b que controlan la infusión de los fluidos. No obstante, la resistencia puede ser determinada cuando solo uno de los segmentos de infusión incluya un procesador que controla la infusión de fluido de acuerdo con un código pseudoaleatorio. Por ejemplo, si el segmento de infusión 152a fuera un dispositivo de infusión convencional que no hubiera operado de acuerdo con un código pseudoaleatorio, el segmento de infusión 152b podría determinar la resistencia al igual que el procesador 30b utilizado para la codificación y decodificación pseudoaleatoria.

El sensor de presión utilizado por un procesador en particular (tal como el 30b) no tiene que estar posicionado necesariamente en el conducto de fluido inmediatamente adyacente (tal como el conducto 12b). Debido a que las respuestas de presión son con frecuencia similares a través del sistema de infusión de fluido, el sensor de presión podría estar posicionado casi en cualquier parte en el sistema de infusión que está en zona de aguas debajo de los mecanismos de las bombas 16a, 16b. Por ejemplo, el sensor de presión podría estar situado en el conducto común 12c, tal como se muestra por el sensor 34c. Así pues, el procesador 30b podría recibir las señales de presión suministradas por el sensor 34c, y sumar y decodificar dichas señales, y determinar con precisión la resistencia y demás parámetros del sistema.

Aunque en la figura 15 se muestran dos segmentos de infusión de fluido 152a, 152b, la codificación pseudoaleatoria (tal como la codificación PRBS) podría ser utilizada en los sistemas de infusión que tengan tres o más segmentos de infusión de fluido. Aunque cada segmento de infusión adicional adiciona "ruido" adicional o diafonía al sistema, el proceso de codificación/decodificación pseudoaleatoria puede eliminar una gran parte de la diafonía.

El sistema y método anteriormente citados es para velocidades de flujo medias, por lo que la codificación y decodificación pseudoaleatorias que se emplean con la respuesta de presión monitorizada son efectivas para determinar las resistencias del flujo y de otros parámetros a través de un rango amplio de velocidades de flujo. No obstante, para velocidades de flujo muy bajas, la presión generada es totalmente pequeña. En consecuencia, errores pequeños en la estimación de P_{o} puede crear grandes errores en la resistencia calculada. A velocidades bajas, tal como las situadas por debajo de 0,5 ml/hora, los errores inducidos por el acoplamiento mecánico y la deriva térmica del transductor de presión podrán crear errores muy significativos en la salida codificada PRBS, conduciendo a grandes errores en la resistencia calculada. En consecuencia, pueden ser preferibles unos medios alternativos para el cálculo de la resistencia.

Claims (8)

1. Un sistema médico de suministro de fluido que comprende un conducto de fluido, una bomba de infusión (14a, 16a, 30), que puede actuar sobre un conducto de fluido (12) para controlar el flujo de fluido a través del conducto, teniendo la bomba de infusión un eje rotativo acoplado a un motor por pasos (14) que tiene una pluralidad de pasos del motor por cada revolución, siendo la naturaleza de la bomba tal que el volumen de fluido suministrado varía a lo largo del mencionado conducto por la bomba y por cada paso del motor, incluyendo el sistema de suministro un sensor de la posición del motor (32) que determina la posición del motor (14) y la bomba (16), medios de detección de la presión (34, 36), incluyendo un sensor de presión (34) acoplado al conducto para detectar la presión en el conducto, un procesador (30) adaptado para recibir las señales de presión desde el mencionado sensor de presión, en el que el sensor de posición está adaptado (32) para proporcionar una señal de posición hacia el procesador, estando dispuesto el procesador para dar salida a un código pseudoaleatorio que tenga elementos de valores de "1" y "0", y para controlar la bomba para crear un flujo con un patrón de variación del flujo de acuerdo con el código pseudoaleatorio, caracterizado porque el procesador está configurado para controlar el motor de la bomba en superpasos, comprendiendo cada superpaso un grupo de los mencionados pasos del motor, de forma tal que cada superpaso pueda crear un volumen de superpaso de fluido para que fluya a través del conducto, en el que cada volumen de superpaso es substancialmente igual a los demás volúmenes de los superpasos.

estando configurado el procesador para asignar un intervalo de tiempo a cada elemento del código pseudoaleatorio y hacer que el motor de la bomba se desplace a través de unos superpasos durante cada intervalo de tiempo al cual se asigne un elemento "1" del mencionado código, en donde el número depende de la velocidad de flujo seleccionada o bien otros parámetros del sistema, y que provoque que el motor se desplace a través sin superpasos durante cada intervalo de tiempo a los cuales se asigne un elemento "0" del mencionado código, y en el que el procesador está configurado (30) para determinar los valores de presión promedios (54) durante al menos algunas de las señales de presión, y para decodificar los valores de presión promedios de acuerdo con el código pseudoaleatorio (64), y para procesar los valores de presión promedios decodificados para determinar un parámetro del flujo.

2. Un sistema de acuerdo con la reivindicación 1 en el que el procesador está configurado para hacer que el motor de la bomba se desplace a través de más de un superpaso durante cada intervalo de tiempo, al cual se le haya asignado un elemento "1" del mencionado código.

3. Un sistema de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el procesador está configurado para hacer que el motor de la bomba se desplace a través de 1, 2, 4 ú 8 superpasos durante cada intervalo de tiempo al cual se le haya asignado un elemento de "1" del mencionado código.

4. Un sistema de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la bomba de infusión se desplaza a través de los superpasos al inicio de los intervalos de tiempo.

5. Un sistema de acuerdo con cualquier reivindicación anterior, en el que en el caso en donde una bomba de infusión se desplaza a través de una pluralidad de superpasos en un intervalo de tiempo, la bomba de infusión se desplaza a través de superpasos utilizando una forma de onda de aceleración/desaceleración (130).

6. Un sistema de acuerdo con cualquier reivindicación anterior en el cual el procesador (30) está dispuesto para procesar los valores de presión promediados decodificados para determinar la resistencia del flujo (50).

7. El sistema de acuerdo con cualquier reivindicación anterior en el cual el procesador (30) está configurado para procesar los valores de presión promediados decodificados para determinar un valor estimado de presión de equilibrio (56).

8. Un sistema de acuerdo con cualquier reivindicación anterior que incluye un dispositivo de entrada (28) a través del cual un usuario puede introducir una velocidad de flujo seleccionada, y en el cual el procesador (30) está configurado para determinar la longitud del intervalo de tiempo basándose en la velocidad de flujo seleccionada por el usuario.