ES2200093T3 - Unidad de dialisis. - Google Patents
Unidad de dialisis.Info
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Abstract
LA UNIDAD COMPRENDE UN DIALIZADOR (3) EN EL QUE UNA MEMBRANA (4) DEFINE DOS CANALES, UNO PARA SANGRE EXTRACORPOREA Y EL OTRO PARA UN LIQUIDO DE DIALISIS; UN PRIMER CONDUCTO (5) A LO LARGO DEL CUAL ES ALIMENTADO EL LIQUIDO DE DIALISIS AL DIALIZADOR MEDIANTE EL PRIMER MEDIO DE BOMBEO (6, 11, 14); UN SEGUNDO CONDUCTO (17) A LO LARGO DEL CUAL EL LIQUIDO DEL DIALIZADOR AFLUYE A UN RECIPIENTE (18); UN TERCER CONDUCTO (25) QUE CONECTA HIDRAULICAMENTE UN PRIMER PUNTO (5C) DEL PRIMER CONDUCTO, ANTES DEL DIALIZADOR, A UN SEGUNDO PUNTO (17A) DEL SEGUNDO CONDUCTO, DESPUES DEL DIALIZADOR; MEDIOS DE INTERCEPCION (26, 27, 28) INSTALADOS A LO LARGO DEL TERCER CONDUCTO, A LO LARGO DEL PRIMER CONDUCTO DESPUES DEL PRIMER PUNTO (5C), Y A LO LARGO DEL SEGUNDO CONDUCTO ANTES DEL SEGUNDO PUNTO (17A); UN CONJUNTO (41, 51) INSTALADO A LO LARGO DEL SEGUNDO CONDUCTO, ENTRE DOS PUNTOS (17B, 17C) DESPUES DEL SEGUNDO PUNTO (17A), Y QUE PERMITE LA LIBRE CIRCULACION EN UNA ETAPA, Y POR MEDIO DE UN SEGUNDO MEDIO DE BOMBEO(31, 51) EN UNA ETAPA DISTINTA; Y MEDIOS (23, 24) FIJADOS AL RECIPIENTE Y PARA DETERMINAR EL CAUDAL DEL LIQUIDO SUMINISTRADO AL RECIPIENTE DESDE EL SEGUNDO CONDUCTO.
Description
Unidad de diálisis.
La presente invención se refiere a una unidad de
diálisis.
Como es sabido, uno de los principales problemas
de las unidades de diálisis actuales es el de determinar la pérdida
de peso del paciente durante el tratamiento. Más concretamente, las
unidades utilizadas en la actualidad comprenden una serie de bombas
peristálticas para bombear fluidos a lo largo de los diversos
conductos de la unidad y sofisticados dispositivos de elevado coste
para determinar la pérdida de peso del paciente midiendo el flujo
del fluido a lo largo de los conductos. Como el flujo del fluido se
mide empleando elementos invasivos, es decir, elementos que entran
en contacto con el fluido que circula a lo largo de los conductos,
los elementos deben esterilizarse diversamente entre un tratamiento
y el siguiente. Sin embargo, si las bombas peristálticas fueran
suficientemente precisas podría prescindirse de los elementos de
medición del flujo y la pérdida de peso del paciente podría
determinarse determinando simplemente las características
funcionales de las bombas y calculando de ese modo el flujo del
fluido resultante. No obstante, la precisión de las bombas
peristálticas es por desgracia muy inferior a la requerida para el
tratamiento de diálisis que, para prevenir el desequilibrio
cardíaco, requiere vigilar estrechamente la pérdida de peso del
paciente durante todo el tratamiento.
La patente de los Estados Unidos
A-4137168 describe un dispositivo para la
dialización de la sangre que comprende un dializador, un primer
conducto para suministrar un fluido de diálisis al dializador, una
primera bomba para controlar el flujo del fluido de diálisis a lo
largo del primer conducto, un receptáculo para recibir el fluido de
diálisis del dializador, un segundo conducto para suministrar el
fluido de diálisis al receptáculo y una segunda bomba para
controlar el flujo del fluido de diálisis a lo largo del segundo
conducto. El dispositivo comprende además un tercer conducto de
derivación que conecta el primer conducto con el segundo conducto,
medios de interceptación dispuestos en el primero, segundo y tercer
conductos para derivar selectivamente el dializador y un conjunto
instalado a lo largo del segundo conducto aguas abajo del tercer
conducto.
La patente de los Estados Unidos
A-3878095 describe un dispositivo para la
dialización de la sangre que comprende un dializador, un primer
conducto para suministrar un fluido de diálisis al dializador, una
primera bomba para controlar el flujo del fluido de diálisis a lo
largo del primer conducto, un segundo conducto para suministrar el
fluido de diálisis del dializador, un tercer conducto de derivación
que conecta el primer conducto con el segundo conducto, medios de
interceptación dispuestos en el primero, segundo y tercer conductos
para derivar selectivamente el dializador y un conjunto instalado a
lo largo del segundo conducto aguas abajo del tercer conducto.
No obstante, los dispositivos descritos en las
patentes de los Estados Unidos A-4137168 y
A-3878095 no abordan el problema de determinar la
pérdida de peso del paciente durante el tratamiento.
La patente de los Estados
Unidos-4769132 describe un dispositivo para la
dialización de la sangre que comprende un dializador, un primer
conducto para suministrar un fluido de diálisis al dializador, una
primera bomba para controlar el flujo del fluido de diálisis a lo
largo del primer conducto, un receptáculo para recibir el fluido de
diálisis del dializador, un segundo conducto para suministrar el
fluido de diálisis al receptáculo y una segunda bomba para
controlar el flujo del fluido de diálisis a lo largo del segundo
conducto. El receptáculo está situado sobre una pila piezoeléctrica
que activa la segunda bomba de acuerdo con un cambio medido en el
peso del receptáculo y, por consiguiente, del paciente durante el
tratamiento de diálisis.
Sin embargo, el dispositivo descrito en la
patente de los Estados Unidos A-4769132 tiene una
precisión relativamente baja al calcular la pérdida de peso de un
paciente sometido al tratamiento de diálisis.
Es un objeto de la presente invención
proporcionar una unidad de diálisis diseñada para superar los
inconvenientes antes mencionados, es decir, que proporcione un
control sumamente preciso de la pérdida de peso del paciente.
De acuerdo con la presente invención se
proporciona una unidad de diálisis como se expone en la
reivindicación 1.
Una realización preferida, no limitativa, de la
presente invención se describirá a modo de ejemplo con referencia a
los dibujos adjuntos en los que:
La Figura 1 muestra un diagrama de conjunto de
una unidad de diálisis de acuerdo con las descripciones de la
presente invención;
la Figura 2 muestra un elemento que forma parte
de la unidad de la Figura 1;
las Figuras 3 y 4 muestran una realización
diferente del elemento de la Figura 2 en dos modos de
funcionamiento diferentes.
En la Figura 1, el número 1 indica una unidad de
diálisis que está definida substancialmente por tres partes: una
primera parte en la que se prepara la solución de diálisis; una
segunda parte en la que se emplea la solución de diálisis; y una
tercera parte para drenar el fluido de la segunda parte y controlar
la pérdida de peso del paciente.
La segunda parte de la unidad 1 comprende un
dializador conocido 3 en el que una membrana 4 define dos canales,
un primer canal para la sangre extracorporal que fluye a lo largo
de un conducto 9 y un segundo canal para el fluido de diálisis.
La primera parte de la unidad 1 comprende:
una fuente de agua 2;
un conducto 5 que tiene un primer extremo
conectado a la fuente 2 y un segundo extremo conectado al segundo
canal del dializador 3 y desde donde se libera el fluido de
diálisis;
una bomba peristáltica conocida 6 a lo largo del
conducto 5;
una fuente de solución de concentrado salino y
agua 7;
un conducto 8 que conecta hidráulicamente la
fuente 7 con un punto de mezcla 5a definido a lo largo del conducto
5, aguas abajo de la bomba 6;
una bomba peristáltica conocida 11 a lo largo del
conducto 8;
una fuente de solución de concentrado salino y
agua 12;
un conducto 13 que conecta hidráulicamente la
fuente 12 con un punto de mezcla 5b definido a lo largo del conducto
5, aguas abajo del punto 5a;
una bomba peristáltica conocida 14 a lo largo del
conducto 13;
un sensor preferentemente conductimétrico 15 para
determinar la composición del fluido alimentado a lo largo del
conducto 5 entre los puntos de mezcla 5a y 5b; y
un sensor preferentemente conductimétrico 16 para
determinar la composición del fluido alimentado a lo largo del
conducto 5 aguas abajo del punto de mezcla 5b.
La tercera parte de la unidad 1 comprende:
un conducto 17 conectado en un primer extremo con
el segundo canal del dializador 3;
un receptáculo 18 que alberga el segundo extremo
del conducto 17;
un conducto 21 que se extiende desde una salida
formada en el receptáculo 18 hasta un desagüe (no mostrado);
una válvula de solenoide 22 montada en el
conducto 21 en dicha salida del receptáculo 18;
medio de pesaje electrónico 23 para determinar el
peso del receptáculo 18 y su contenido;
medio electrónico 24 para determinar el nivel del
contenido del receptáculo 18;
un conducto 25 que conecta hidráulicamente un
punto 5c, definido aguas abajo del sensor 16 a lo largo del
conducto 5, con un punto 17a a lo largo del conducto 17;
medio de interceptación de fluido 26 a lo largo
del conducto 25;
medio de interceptación de fluido 27 a lo largo
del conducto 5, aguas abajo del punto 5c;
medio de interceptación de fluido 28 a lo largo
del conducto 17, aguas arriba del punto 17a;
una bomba peristáltica a lo largo del conducto
17, aguas abajo del punto 17a, y más concretamente entre dos puntos
17b y 17c entre los que se define una bifurcación 17d del conducto
17;
un conducto 32 paralelo a la bifurcación 17d y
que por consiguiente conecta hidráulicamente los puntos 17b y 17c
del conducto 17; y
medio de interceptación de fluido 33 a lo largo
del conducto 32.
Los medios de interceptación 26, 27, 28 y 33
pueden controlarse manualmente y comprender, por ejemplo, pinzas
directas, o pueden controlarse eléctricamente y comprender, por
ejemplo, válvulas de solenoide. La bomba 31, la bifurcación 17d, el
conducto 32 y el medio de interceptación 33 definen un conjunto 41
que permite dos modos de funcionamiento diferentes. Más
concretamente, el conjunto 41 puede permitir el flujo a lo largo
del conducto 32 solamente cortando la bifurcación 17d mediante la
bomba 31 (como se explica en detalle más adelante), o puede permitir
el flujo a lo largo de la bifurcación 17d solamente poniendo en
funcionamiento la bomba 31 y cortando el conducto 32.
En la Figura 1, la bomba 31 de la unidad 1 es una
bomba peristáltica típica y, como se muestra esquemáticamente en la
Figura 2, comprende un cuerpo cilíndrico hueco alargado 42; un eje
giratorio 43 girado por un motor eléctrico (no mostrado); tres
brazos 44 que se extienden radialmente desde el eje 43 y están
distanciados 120º; y ruedas-guía 45, cada una
montada en el extremo libre de un brazo 44 respectivo. El eje 43 es
coaxial con el cuerpo 42 que alberga los brazos 44; la longitud de
los brazos 44 y el diámetro de las ruedas 45 son tales que las
ruedas 45 están substancialmente en contacto con la superficie
interior del cuerpo 42; y una parte de la superficie interior del
cuerpo 42 que se extiende alrededor de un arco de más de 120º
alberga una parte del conducto 17, por lo que cuando la bomba 31
está desconectada, al menos una de las ruedas 45 presiona dicha
parte del conducto cortando todo el flujo a lo largo del conducto
17. Cuando gira el eje 43 las ruedas 45 ejercen naturalmente una
presión sucesiva a lo largo de la totalidad de dicha parte del
conducto 17, produciendo así el efecto de bombeo conocido.
En las Figuras 3 y 4, el número 51 indica una
bomba conocida que puede montarse entre los puntos 17b y 17c del
conducto 17 en lugar del conjunto 41 y que, al igual que el
conjunto 41, permite dos modos de funcionamiento diferentes. Más
concretamente, la bomba 51 está diseñada para permitir el flujo
libre a lo largo de la bifurcación 17d cuando está inhabilitada, y
el flujo controlado a lo largo de la bifurcación 17d cuando funciona
como una bomba peristáltica normal. La bomba 51 comprende un cuerpo
alargado 52 formado de un cuerpo cilíndrico (similar al cuerpo 42)
del que se ha retirado una parte axial que se extiende en sección
alrededor de un ángulo de más de 120º; un eje giratorio 53 girado
por un motor eléctrico (no mostrado); tres brazos 54 que se
extienden radialmente desde el eje 53 y están distanciados 120º; y
ruedas-guía 55, cada una montada en el extremo libre
de un brazo 54 respectivo. El eje 53 es coaxial con el cuerpo 52,
que alberga los brazos 54; y la longitud de los brazos 54 y el
diámetro de las ruedas 55 son tales que las ruedas 55 están
substancialmente en contacto con la superficie interior del cuerpo
52. La bomba 51 comprende también una placa alargada 56 que se
extiende en sección alrededor de un arco de un radio igual al radio
interior del cuerpo 52. Es decir, la placa 56 está formada de
manera que define substancialmente dicha parte retirada del cuerpo
cilíndrico del que está formado el cuerpo 52 y es móvil a través
del medio de actuación 57, entre una primera posición en la que la
superficie interior de la placa 56 es una continuación de la
superficie interior del cuerpo 52, y una segunda posición en la que
la distancia entre la superficie interior de la placa 56 y el eje
longitudinal del cuerpo 52 es mayor que el radio interior del
cuerpo 52. En dicha primera posición, la superficie interior de la
placa 56 alberga una parte del conducto 17, por lo que cuando la
bomba 51 está desconectada, al menos una de las ruedas 55 presiona
sobre dicha parte del conducto, cortando todo el flujo a lo largo
del conducto 17. Cuando gira el eje 53, las ruedas 55 ejercen
naturalmente una presión sucesiva a lo largo de la totalidad de
dicha parte del conducto 17, produciendo así el efecto de bombeo
conocido. Cuando la placa 56 está ajustada en dicha segunda
posición, está permitido el flujo libre a lo largo del conducto
17.
Con referencia a la Figura 1, la unidad 1
comprende también una unidad de control central electrónico 61 para
controlar el funcionamiento de la unidad 1 y más concretamente
todas las bombas peristálticas, válvula de solenoide 22 y los
medios de interceptación si están operados eléctricamente, y que
está conectada a los sensores 15, 16 y los medios 23, 24.
El funcionamiento de la unidad de diálisis
comprende sustancialmente dos ciclos de funcionamiento principales,
el primero de los cuales permite autocalibrar el flujo de fluido de
diálisis a lo largo del conducto 5 aguas abajo del punto 5b y el
segundo determinar y controlar la cantidad de substancias extraídas
de la sangre en el dializador 3 y por consiguiente la pérdida de
peso del paciente.
El primer ciclo comprende:
aislar hidráulicamente el dializador 3, es decir,
inhabilitar la comunicación hidráulica entre el dializador 3 y el
resto de la unidad 1 a través de los medios de interceptación 27 y
28;
permitir que la solución de diálisis fluya a lo
largo del conducto 25 a través del medio de interceptación 26;
habilitar el flujo libre de la solución de
diálisis entre los puntos 17b y 17c con la bomba inhabilitada; es
decir, habilitar el flujo libre a lo largo del conducto 32 y parar
la bomba 31 para cerrar la bifurcación 17d cuando se utilice el
conjunto 41 y mantener la placa 56 en dicha segunda posición cuando
se utilice la bomba 51;
activar la válvula de solenoide 22 para cortar el
flujo a lo largo del conducto 21;
habilitar las bombas 6, 11 y 14;
determinar la composición de la solución de
diálisis en la forma conocida mediante los sensores 15 y 16;
determinar, a través del medio de pesaje 23, la
velocidad de flujo de la solución de diálisis a lo largo del
conducto 5, aguas abajo del punto 5b, que es igual al flujo de la
solución de diálisis a lo largo del conducto 17, aguas abajo del
punto 17a; y
ajustar el control de las bombas 6, 11 y 14 para
conseguir el flujo predeterminado y la composición de la solución de
diálisis y memorizar los parámetros de control de las bombas 6, 11
y 14 por los que se determinan dicho flujo y composición
predeterminados.
El segundo ciclo comprende:
cortar todo el flujo al conducto 25;
habilitar la comunicación hidráulica hasta y
desde el dializador 3, es decir, habilitar el flujo a lo largo del
conducto 5, aguas abajo del punto 5c, y a lo largo del conducto 17,
aguas arriba del punto 17a;
habilitar el funcionamiento de las bombas 6, 11 y
14 de acuerdo con los parámetros de control memorizados;
controlar el flujo con la bomba peristáltica
entre los puntos 17b y 17c; es decir, cerrar el conducto 32 y
habilitar la bomba 31, cuando se utilice el conjunto 41, y mover la
placa 56 hasta dicha primera posición y habilitar la bomba 51 cuando
se utilice la bomba 51;
ajustar los parámetros de control de la bomba 31
ó 51 hasta que el medio 23 determine una velocidad de flujo entre
los puntos 17b y 17c igual a la velocidad de flujo predeterminada
calibrada en el primer ciclo; y
ajustar los parámetros de control de la bomba 31
ó 51 (incrementando la velocidad de giro del eje 43 ó 53) hasta que
la velocidad de flujo a lo largo del conducto 17 sea mayor que la
velocidad de flujo constante a lo largo del conducto 5,
detectándose la diferencia en la velocidad de flujo por el medio 23
y siendo igual a una pérdida de peso predeterminada del
paciente.
El medio 24 puede utilizarse en lugar de o en
conjunción con el medio 23 de modo que el flujo en el receptáculo
18 pueda determinarse por pesaje (medio 23) y/o determinando el
nivel del fluido alimentado en el tiempo dentro del receptáculo 18.
El medio 24 puede utilizarse también para determinar cuándo se
excede un nivel umbral predeterminado, en cuyo caso la válvula de
solenoide 22 drena el fluido en el receptáculo 18. La
autocalibración de las bombas y el control de la pérdida de peso
del paciente conforme a lo descrito anteriormente, se pueden
realizar de manera repetida durante el tratamiento para controlar
la pérdida de peso del paciente con mayor precisión y posiblemente
también para ajustar en varios momentos durante el tratamiento tanto
el flujo de la solución de diálisis como los parámetros de
composición y la pérdida de peso deseada.
Las ventajas de la presente invención quedarán
claras por la descripción que antecede.
En particular proporciona una unidad que permite
controlar con gran precisión la pérdida de peso del paciente en
virtud de que el control no requiere la detección de las
características funcionales de las bombas peristálticas para
determinar las velocidades de flujo implicadas. Por último la
propia unidad tiene un diseño directo y no requiere dispositivos de
detección de flujo invasivos y, en consecuencia, ninguna
esterilización entre un tratamiento y el siguiente.
Claims (6)
1. Una unidad de diálisis que comprende:
un dializador (3) en el que una membrana (4)
define dos canales, un primer canal para la sangre extracorporal y
un segundo canal para un fluido de diálisis;
un primer conducto (5) a lo largo del cual dicho
fluido de diálisis fluye a dicho segundo canal de dicho dializador
(3);
primeros medios de bombeo (6, 11, 12) para
controlar el flujo de dicho fluido de diálisis a lo largo de dicho
primer conducto (5);
un receptáculo (18) para recibir el fluido de
dicho segundo canal de dicho dializador (3);
un segundo conducto (17) a lo largo del cual
dicho fluido de dicho dializador (3) fluye a dicho receptáculo
(18); y
medios sensores (15, 16) para determinar la
composición de dicho fluido de diálisis que fluye a lo largo de
dicho primer conducto (5);
un tercer conducto (25) para conectar
hidráulicamente un primer punto (5c) de dicho primer conducto (5)
aguas arriba de dicho dializador (3) con un segundo punto (17a) de
dicho segundo conducto (17) aguas abajo de dicho dializador (3);
primeros medios de interceptación (26, 27, 28)
instalados a lo largo de dicho tercer conducto (25), a lo largo de
dicho primer conducto (5) aguas abajo de dicho primer punto (5c) y
a lo largo de dicho segundo conducto (17) aguas arriba de dicho
segundo punto (17a); y
un conjunto (41, 51) instalado a lo largo de
dicho segundo conducto (17), entre un tercer punto (17b) aguas
abajo de dicho segundo punto (17a), y un cuarto punto sucesivo
(17c);
caracterizada por el hecho de que:
el conjunto (41, 51) permite el flujo entre dicho
tercer (17b) y cuarto (17c) puntos libremente en una fase y a
través de segundos medios de bombeo (31, 51) en otra fase;
medios (23, 24) montados en dicho receptáculo
(18) para determinar la velocidad de flujo de dicho fluido
alimentado desde dicho segundo conducto (17) dentro de dicho
receptáculo (18).
2. Una unidad según la reivindicación 1,
caracterizada porque, entre dichos tercer (17b) y cuarto
(17c) puntos, dicho conjunto (41) comprende una primera bifurcación
(17d) a lo largo de la cual están instalados dichos segundos medios
de bombeo definidos por una primera bomba peristáltica (31) que,
cuando está inhabilitada, corta el flujo a lo largo de dicha
primera bifurcación (17d), y, cuando está habilitada, genera un
efecto de bombeo a lo largo de dicha primera bifurcación (17d); y
una segunda bifurcación (32) paralela a la primera y a lo largo de
la cual están instalados segundos medios de interceptación
(33).
3. Una unidad según la reivindicación 1,
caracterizada porque dicho conjunto comprende una bomba
peristáltica (51) que, cuando está inhabilitada, permite el flujo
libre a lo largo de dicho segundo conducto (17) y cuando está
habilitada, genera un efecto de bombeo a lo largo de dicho segundo
conducto (17).
4). Una unidad según la reivindicación 2 ó 3,
caracterizada porque comprende una primera fuente (2) de
agua de la que nace dicho primer conducto (5); una segunda fuente
(7) de solución de concentrado salino y agua de la que nace un
cuarto conducto (8) conectado a un quinto punto (5a) de dicho
primer conducto (5); y una tercera fuente (12) de solución de
concentrado salino y agua de la que nace un quinto conducto (13)
conectado a un sexto punto (5b) de dicho primer conducto (5);
comprendiendo dichos primeros medios de bombeo una segunda bomba
peristáltica (6) instalada a lo largo de dicho primer conducto (5)
aguas arriba de dicho quinto (5a) y sexto (5b) puntos, una tercera
bomba peristáltica (11) instalada a lo largo de dicho cuarto
conducto (8) y una cuarta bomba peristáltica (14) instalada a lo
largo de dicho quinto conducto (13).
5. Una unidad según cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, caracterizada porque dichos
medios para determinar la velocidad de flujo de dicho fluido
alimentado dentro de dicho receptáculo (18) comprende un dispositivo
de pesaje (23) para pesar dicho receptáculo (18).
6. Una unidad según cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, caracterizada porque dichos
medios para determinar la velocidad de flujo de dicho fluido
alimentado dentro de dicho receptáculo (18) comprenden un
dispositivo de detección (24) para detectar el nivel de dicho
fluido en dicho receptáculo (18).
7. Una unidad según cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, caracterizada porque comprende
una unidad de control central electrónico (61) para controlar
dichos primeros (6, 11, 14) y segundos (31, 51) medios de bombeo y a
la que están conectados dichos medios sensores (15, 16) y dichos
medios (23, 24) para determinar la velocidad de flujo del fluido
alimentado dentro de dicho receptáculo (18).
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