ES2274582T3

ES2274582T3 - Aparato y metodo para la deteccion de aire en linea.

Info

Publication number: ES2274582T3
Application number: ES98948318T
Authority: ES
Inventors: Robert D. Butterfield; Allen B. Farquhar
Original assignee: Cardinal Health 303 Inc
Current assignee: CareFusion 303 Inc
Priority date: 1997-09-19
Filing date: 1998-09-18
Publication date: 2007-05-16
Anticipated expiration: 2018-09-18
Also published as: EP1015053A1; JP4268334B2; US7141037B2; ATE336273T1; DE69835599T2; US8082112B2; CA2304216A1; US20050192529A1; US20080208484A1; US6616633B1; WO1999015216A1; HK1029761A1; EP1015053B1; CA2304216C; DE69835599D1; JP2001517498A

Abstract

Aparato para el uso junto con un sistema médico para la infusión de fluidos (10) para evaluar el peligro para un paciente que esté conectado a un sistema tal de infusión de las burbujas de aire en el fluido de infusión suministrado junto con un conducto para el fluido (16) de tal sistema (10), el aparato comprendiendo: (a) un sensor de burbuja (34) para detectar burbujas de aire en un fluido que pasa a lo largo de un conducto (16) de tal sistema de infusión (10) y proveer, en intervalos, señales de salida correspondientes cada una a la cantidad de aire en una sección predeterminada de dicho conducto (16) en el momento del muestreo dentro del respectivo intervalo, o pasando en un período de tiempo predeterminado dentro del intervalo respectivo, caracterizado por: (b) medios, incluida una memoria (46), para derivar y almacenar, al menos durante un período de tiempo que abarca una pluralidad de tales intervalos, para cada señal de salida mencionada, un valor bruto correspondiente a la magnitudde la señal de salida y para almacenar información asociada referente al tiempo cuando se produjo la señal de salida, desde que se produjo esa señal de salida o referente al volumen total de fluido dispensado a través de dicho conducto (16) desde que se produjo esa señal de salida, o al menos referente al lugar de esa señal de salida en la secuencia temporal de tales señales de salida, (c) medios para calcular (32) que, cada vez que se produce tal señal de salida, (i) calcula, para cada uno de los valores brutos almacenados en dicha memoria (46), un valor ponderado respectivo igual al producto del respectivo valor bruto y un factor de ponderación que es más pequeño que el tiempo más largo que ha transcurrido desde que se produjo la correspondiente señal de salida del sensor para burbuja o que es más pequeño que la cantidad más grande de fluido que ha fluido a través de dicho conducto desde que se produjo la correspondiente señal de salida del sensor para burbuja (34) y (ii) calcula un valor de concentración de aire como la suma de dichos valores ponderados, y (d) medios (32, 42, 44) dispuestos para mostrar dicho valor de concentración de aire, y/o para comparar dicho valor de concentración de aire con un valor predeterminado y para proveer una señal de alarma y/o una señal de control si el valor calculado de la concentración de aire excede dicho valor predeterminado.

Description

Aparato y método para la detección de aire en línea.

Antecedentes de la invención Campo de la invención

La invención se relaciona con sistemas de suministro de fluido. Más particularmente, la presente invención se relaciona con la detección de aire y de otros agentes en un sistema de suministro de fluido para hacer infusión de un fluido a un paciente.

Descripción del arte relacionado

Existen una variedad de situaciones en las cuales se hace infusión de un fluido a un paciente. Las aplicaciones de los sistemas de suministro de fluido incluyen (pero de ninguna manera se limitan a) infusión intravenosa, infusión intraarterial, infusión de soluciones enterales, infusión de medicamentos en el espacio epidural, e infusión diagnóstica para determinar las características vasculares de los sistemas arterial, urinario, linfático o cerebroespinal.

Los sistemas de suministro de fluido para infusión de fluido a un paciente típicamente incluyen una provisión del fluido que va a ser administrado, una aguja o cánula para infusión, un equipo para administración que conecta al suministro de fluido a la cánula, y un dispositivo de control de flujo, tal como una bomba para infusión de desplazamiento positivo. El equipo para administración comprende típicamente una cierta cantidad de tubo flexible. La cánula se monta en el extremo distal del tubo flexible para la inserción en la vena de un paciente o en otra ubicación del cuerpo para el suministro de la infusión fluida al paciente.

Durante un procedimiento de infusión, diferentes agentes, el más típico de los cuales es aire, pueden ser introducidos en un sistema de suministro de fluido para un cierto número de eventos, incluido el suministro de fluido que pasa a ser drenado del fluido. Debido a que la introducción excesiva de aire en el torrente sanguíneo de un paciente puede crear complicaciones, es deseable detectar la introducción de aire dentro del sistema de suministro de fluido antes de que cantidades sustanciales de aire sean introducidas en el paciente. Cuando se detectan cantidades sustanciales de aire en el sistema de suministro de fluido, se puede suspender el suministro de fluido hasta que un profesional sanitario pueda corregir el problema subyacente, tal como rellenar o reemplazar el suministro de fluido.

Algunas veces, un evento temporal, tal como la acumulación de pequeñas cantidades de aire producto de la desgasificación de aire suspendido en la solución, puede causar que una muy pequeña cantidad de burbujas de aire entre al sistema. Cuando la cantidad de aire es muy pequeña, el paciente puede ser capaz de absorber en forma segura las pequeñas cantidades de aire, de tal manera que es innecesario detener la operación de la bomba. Por lo tanto, es deseable no solamente detectar el aire en el sistema de suministro de fluido, sino también evaluar la cantidad de aire presente.

Una técnica para determinar la cantidad de aire en un sistema de suministro de fluido, como una longitud de tubo intravenoso, es a través del uso de sensores tales como los sensores de luz o ultrasónicos. En una técnica así, se pasa energía electromagnética a través del tubo intravenoso, tal como luz, o energía sonora, tal como un pulso ultrasónico, y el sensor monitorea las variaciones en la energía recibida. Ya que el aire generalmente transmite energía luminosa y/o sónica en una forma diferente a como lo hacen las soluciones de fluido intravenoso, debido a diferentes propiedades de transmisión tales como absorción y/o refringencia, el monitoreo de las variaciones en la habilidad de la luz o del sonido para pasar a través de la solución puede proporcionar una determinación generalmente precisa del aire que existe en la línea de fluido.

Un problema más difícil es justamente determinar cuánto aire se encuentra en la línea de fluido, y cuánto será suministrado al paciente. Por ejemplo, en un punto particular en el tiempo, un sensor que mira justamente a una sección muy corta del tubo, puede ver solamente aire en la línea, sin solución de fluido intravenoso presente. Este puede ser el resultado de que el suministro de fluido esté completamente vacío, en cuyo caso el sistema de suministro de fluido se debe detener. Sin embargo, una única pequeña burbuja de aire puede causar también la misma lectura del sensor, y detener el sistema de suministro de fluido por cuenta de una única burbuja de aire puede ser inapropiado.

Una pequeña cantidad de aire puede no tener consecuencias donde no haya cantidades significativas de aire en el sistema de suministro ya sea corriente arriba o corriente debajo de la sección del sensor. En donde la pequeña cantidad de aire sea parte de una corriente continua de pequeñas burbujas de aire en el tubo, de cualquier forma, la suma de pequeñas burbujas puede aumentar hasta una cantidad significativa de aire, de tal manera que el sistema de suministro de fluido se debe detener durante la corrección del problema subyacente.

Un método para justificar las limitaciones del monitoreo solo en una corta sección del tubo consiste en instalar diferentes sensores a todo lo largo del tubo, monitoreando por lo tanto una sección mucho más larga del tubo. La adición de múltiples sensores y su electrónica asociada puede, sin embargo, aumentar sustancialmente el costo y la complejidad del sistema de suministro de fluido. Además, tal uso de sensores múltiples puede no determinar aún en forma precisa la cantidad de aire en la línea durante largos períodos de tiempo o el paso de grandes volúmenes de fluido a través de allí.

Un método adicional es el de mantener el paso total de la corriente de aire a través de la sección de tubo. Cuando el aire total alcanza un cierto umbral, se puede detener el sistema de suministro de fluido para esperar la corrección del problema subyacente por parte del personal apropiado. Sin embargo, puede que el simple paso total no refleje en forma adecuada la habilidad real del sistema del paciente de absorber el aire en forma segura.

DE3334804 divulga un método y un dispositivo para detectar burbujas en un líquido que fluye lentamente tal como en los instrumentos para dosificación de drogas. El arreglo opera sobre el principio de que una burbuja de gas que ha penetrado dentro de un canal de suministro de un instrumento médico llena generalmente completamente el diámetro interno del canal de suministro. Este documento propone el registro, sobre una sección de medición, de si el líquido o las burbujas de gas fluyen más allá. A partir del tiempo de residencia de la burbuja de gas en esta sección de medición, y del flujo de velocidad de la burbuja de gas a través de la sección de medición, se deriva una medición de su volumen. Los volúmenes de las burbujas de gas a partir de una pluralidad de mediciones se suman durante un período establecido. La suma de este cálculo se toma para formar una proporción con el volumen total que ha fluido más allá de la sección de medición dentro del mismo período de tiempo. Si esta proporción excede un valor crítico ajustable, se dispara una señal de alarma.

Resumen de la invención

En resumen y en términos generales, la presente invención está dirigida a un aparato y a un método para monitorear las concentraciones de aire o de otros agentes, tales como impurezas indeseables, mezcladas dentro de un sistema de suministro de un fluido. La invención tiene aplicación particular en la detección de aire en un sistema de suministro de
fluido.

De acuerdo con la presente invención, se provee un aparato para el uso junto con un sistema médico para la infusión de un fluido para evaluar el riesgo para un paciente conectado a tal sistema de infusión de las burbujas de aire en el fluido de infusión suministrado a lo largo de un conducto de fluido de tal sistema, comprendiendo el aparato:

(a): un sensor de burbujas para detectar burbujas de aire en un fluido que pasa a lo largo de un conducto de tal sistema de infusión y proveyendo a intervalos, señales de salida correspondiendo cada una a la cantidad de aire en una sección predeterminada de dicho conducto en un tiempo de muestreo dentro del intervalo respectivo, caracterizado por:

(b): medios, que incluyen una memoria, para obtener y almacenar, al menos durante un período de tiempo que abarca una pluralidad de tales intervalos, para cada una de dichas señales de salida, un valor bruto correspondiente a la magnitud de la señal de salida y para el almacenamiento de la información asociada referente al tiempo cuando se produjo esa señal de salida, a partir de que la señal de salida se produjo o bien con referencia al volumen total de fluido dispensado a través de dicho conducto a partir de que esa señal de salida se produjo, o al menos con referencia al lugar de esa señal de salida en la secuencia temporal de tales señales de salida,

(c): medios de cálculo que, cada vez que tal señal de salida se produce, (i) calcula, para cada uno de los valores brutos almacenados en dicha memoria, un respectivo valor ponderado igual al producto del respectivo valor bruto y un factor de ponderación que es más pequeño que el tiempo más largo que ha transcurrido desde que se produjo la correspondiente señal de salida del sensor de burbuja o que es más pequeño que la cantidad más grande de fluido que ha fluido a través de dicho desde que se produjo la correspondiente señal de salida del sensor de burbujas y (ii) calcula un valor de concentración de aire como la suma de dichos valores ponderados, y

(d): medios dispuestos para mostrar dicho valor de concentración de aire, y/o para comparar dicho valor de concentración de aire con un valor predeterminado y para proveer una señal de alarma y/o una señal de control si el valor calculado de la concentración de aire excede dicho valor predeterminado.

La invención incluye un sensor para el agente acoplado a un conducto de fluido para proveer señales en respuesta a los agentes percibidos en el conducto del fluido. Un procesador recibe las señales del agente desde el sensor para el agente, determinando uno o más de los valores ponderados de la señal para el agente por medio de la aplicación de un valor ponderado a una o más de las señales del agente con base en el volumen suministrado desde que se recibió cada señal del agente, y determina un valor de concentración para el agente a partir de los valores ponderados de la señal del agente. El precursor puede comparar el valor de la concentración del agente con un umbral de alarma y, en respuesta al valor de la concentración del agente que excede el umbral de la alarma, provee una señal de alarma que activa una alarma.

El aparato puede incluir además un dispositivo de control de fluido, tal como una bomba peristáltica, que actúa sobre una sección del conducto de fluido para controlar el flujo de fluido a través del conducto del fluido, con el procesador controlando al dispositivo de control de fluido. En respuesta al valor de concentración del agente que excede el umbral de alarma, el procesador puede provocar que el dispositivo para control del fluido detenga el flujo de fluido a través del conducto del fluido.

\newpage

El sensor para el agente puede ser casi cualquier tipo de sensor capaz de detectar agentes en un fluido, tal como un detector ultrasónico de aire o un detector de aire que utiliza energía electromagnética, tal como luz, para detectar aire en el sistema. En una modalidad preferida, el sensor para el agente es un sensor para aire.

El aparato puede ser parte de un sistema completo de suministro de fluido para introducir fluido a un paciente, incluida una fuente de fluido, una corriente abajo de un conducto para fluido de y en comunicación fluida con la fuente del fluido, una cánula en comunicación fluida con la fuente de fluido y configurada para ser introducida en el cuerpo de un paciente para proveerle fluido al mismo, un sensor para el agente acoplado al conducto para el fluido para proveer señales en respuesta al agente percibido en el conducto del fluido, y un procesador que recibe las señales del agente a partir del sensor del agente, determina un valor ponderado de la señal del agente de cada señal del agente con base en la señal y el volumen suministrado desde que se recibió la señal, y procesa diferentes valores ponderados de la señal del agente para determinar un valor primario de la concentración del agente. El valor primario de la concentración del agente se compara con un umbral de alarma, y se activa una alarma si se excede el umbral.

El valor de la concentración del agente se puede determinar por medio de la aplicación de un valor ponderado a cada una de las señales del agente, como un cálculo separado. El valor ponderado aplicado a cada valor de la señal del agente puede cambiar con base en la "edad" de una señal del agente. Por ejemplo, el valor ponderado puede disminuir para valores "más viejos" (esto es, recibida menos recientemente) de la señal del agente. La "edad" de una señal de un agente se puede definir como el volumen de fluido que ha pasado desde que se recibió y/o se generó el valor particular de la señal del agente. La "edad" se puede determinar también como el tiempo real que ha transcurrido desde el recibo y/o la generación del valor de la señal del agente.

El valor de la ponderación puede tener en cuenta numerosos parámetros. Por ejemplo, el valor de la ponderación puede ser por si mismo una función del volumen de fluido movido en cada muestra y del tamaño del volumen de la ventana.

El valor de la concentración del agente se lo puede determinar también por medio de la aplicación de un factor de ponderación a un valor de concentración del agente que pasa, aplicando así ese factor de ponderación a los valores más viejos de la señal del agente. En una modalidad así, los valores más viejos de la señal del agente tendrán efectivamente al factor de ponderación aplicado a ellos más a menudo que los valores de señal más recientes. Si el factor de ponderación es menor a 1, estas aplicaciones repetidas del factor de ponderación causarán que los valores de señal más viejos tengan un impacto menor sobre el valor de la concentración del agente.

La invención puede incluir además la provisión, durante un período de tiempo y/o durante la infusión de un volumen de fluido, de una segunda serie de valores de señal del agente, y la determinación de un valor secundario de concentración del agente. En una modalidad, el valor secundario de la concentración del agente puede incluir valores de ponderación, que pueden ser los mismos o diferentes de los valores de ponderación utilizados para determinar el valor primario de la concentración del agente. Alternativamente, el valor secundario de la concentración del agente puede utilizar valores sin ponderación. El valor secundario de la concentración del agente se puede comparar con un umbral secundario, que puede ser un umbral único de burbuja, y se puede activar una alarma en respuesta al umbral secundario que es excedido por el valor secundario de la concentración del agente.

Otras características y ventajas de la presente invención se harán más evidentes a partir de la siguiente descripción detallada de la invención cuando se la toma en conjunto con los dibujos acompañantes.

Breve descripción de los dibujos

La Figura 1 es un diagrama simplificado de bloques de un sistema para detectar agentes en una línea de fluido que incorpora los principios de la invención como los aplicados a un sistema intravascular de infusión de fluido.

La Figura 2 es un gráfico que describe los valores de ponderación como función de la edad de diferentes señales de aire.

La Figura 3 es un gráfico que describe los valores de ponderación como función de la edad de diferentes señales de aire.

La Figura 4 es un diagrama de flujo simplificado que muestra un proceso para determinar la concentración de aire en una línea de fluido de acuerdo a una modalidad de la invención.

La Figura 5a es un gráfico que describe un valor diferente de ponderación como función de la edad de diferentes señales de aire.

La Figura 5b es un gráfico que describe un valor diferente de ponderación como función de la edad de diferentes señales de aire.

La Figura 5c es un gráfico que describe un valor constante de ponderación como el aplicado a diferentes señales de aire.

La Figura 6 es un diagrama de flujo simplificado que muestra un proceso para determinar la concentración de aire en una línea de fluido de acuerdo a una modalidad adicional de la invención.

La Figura 7 es un diagrama de flujo simplificado que muestra un proceso para determinar la concentración de aire en una línea de fluido de acuerdo a una modalidad adicional de la invención.

La Figura 8 es un diagrama de flujo de la señal que describe el uso de valores ponderados de la última concentración de aire.

La Figura 9 es un diagrama simplificado de bloques de un sistema para detectar aire en una línea de fluido de acuerdo a una modalidad adicional de la invención.

La Figura 10 es un gráfico que describe una curva variable de valores de ponderación como función de la edad de diferentes señales de aire.

La Figura 11 es un diagrama de flujo de señal de una modalidad en donde los factores de ponderación a y b se varían.

Descripción detallada de las modalidades preferidas

Haciendo referencia ahora a los dibujos en forma más minuciosa, en donde los números de referencia similares en vistas separadas indican elementos similares o correspondientes, se muestra en la Fig. 1 un diagrama de bloques de un sistema de suministro de fluido 10 que incorpora aspectos de la actual invención. El sistema de suministro de fluido incluye una fuente de fluido 12 que suministra fluido a un paciente 14 a través de un conducto para fluidos 16 y una cánula 18. En la modalidad de la Fig. 1, un dispositivo de control de flujo 20 controla el flujo de fluido a través del conducto. El dispositivo de control de flujo puede incluir un motor de bomba 22 que impulsa a un mecanismo de bombeo 24, que en la modalidad mostrada comprende un eje de leva rotatorio 26 acoplado al motor de la bomba 22 y que mueve una serie de elementos peristálticos 28. Los elementos peristálticos 28 operan sobre el conducto 16 para mover fluido desde la fuente de fluido 12, a través del conducto 16, y dentro d un paciente 14 a través de la cánula 18.

En la modalidad de la Fig. 1, un dispositivo de entrada para el usuario 30, tal como un teclado numérico, provee al operador instrucciones, tales como la selección de la velocidad de flujo, para un procesador 32. El procesador 32 controla la operación del motor de la bomba 22 impulsando al mecanismo de bomba 24. Un sensor de posición del motor (no se muestra) determina la posición del motor de la bomba 22 y del mecanismo de bombeo 24, y provee una señal de posición para el procesador 32.

Localizado a lo largo de una sección 36 del conducto de fluido se encuentra un sensor 34 acoplado al conducto 16 para percibir a los agentes en esa sección particular 36 del conducto para el fluido. Un convertidor de análogo a digital 38 ("A a D") recibe las señales de salida del sensor 34 y las convierte a un formato digital a una velocidad particular de la muestra controlada por el procesador 32. Las señales de salida indican la cantidad de aire en la línea en un momento particular en el tiempo. Un determinante de la edad, tal como un acumulador de volumen 40, provee un valor de la edad para las señales digitales de salida, con el valor de la edad como función del volumen que ha sido introducido a través de la línea de fluido (un reloj podría proporcionar también un valor de la edad con base en el tiempo en que se genera o se recibe la señal digital de salida, dependiendo del sistema particular). El procesador 32 recibe las señales digitales, las procesa como se describe con más detalle más adelante, y determina un valor de la concentración de aire que representa el paso de aire a través del sistema de suministro de fluido 10. Una pantalla 42 puede presentar una indicación del valor de la concentración de aire. Se proveen una o más alarmas 44 para indicar un valor no satisfactorio de concentración de aire.

Las señales de aire se pueden almacenar en una memoria 46, que pueden proveer también diferentes valores de umbral para el procesador 32. En una modalidad, el procesador 32 aplica un valor de ponderación a cada señal de aire, con el valor de ponderación como función de la edad de la señal de salida de aire. Obsérvese que la edad se puede determinar con base en el tiempo transcurrido o con base en el volumen de fluido que ha pasado desde que ocurre el evento. Por ejemplo, la edad de una señal de salida de aire se puede determinar como el volumen de fluido que ha entrado a la línea de fluido desde que se recibió una señal particular de aire.

Como se muestra en la Fig. 2, donde K representa la edad de las señales de aire, en una modalidad el valor de ponderación es el más grande para las señales más recientes de salida de aire, y cae para las señales más viejas de salida de aire (obsérvese que los valores de ponderación que se muestran en las Figs. 2 y 3, incluido el valor máximo de 1,0, son únicamente para propósitos de ilustración). En la modalidad descrita en la Fig. 2, las señales de aire que son mayores que una edad de corte V_{corte} se descartan, como puede ocurrir cuando se excede un número limitado de registros de memoria y los valores más viejos son desplazados por los valores más jóvenes. En la modalidad mostrada, la edad de una señal de aire se determina como el volumen bombeado dentro del sistema IV, de modo que el volumen de la ventana Qventana es el volumen de fluido bombeado dentro del sistema IV en el período entre el tiempo presente 0 y la edad de corte V_{corte}.

La Fig. 3 muestra otra modalidad, pero donde no existe edad de corte V_{corte}. En vez de eso, a las señales más viejas de salida de aire se les dan ponderaciones que se aproximan, pro realmente no alcanzan a cero. Obsérvese que aún cuando las señales más viejas de salida de aire no se descartan, sus ponderaciones se hacen eventualmente tan pequeñas que pueden considerarse como insignificantes, de forma tal que un volumen de ventana Qventana puede ser una representación efectiva del volumen de fluido bombeado durante el período en el cual las señales de aire dan una ponderación significativa.

En tales modalidades, el valor de la concentración de aire se puede determinar a través de una fórmula tal como la siguiente:

(1)Concentración \ de \ Aire \ (0) = \sum\limits^{N-1}_{K=0} \ (Señal \ de \ Aire \ (K) \times b \times a^{K})

en donde la Señal de Aire (0) es la señal actual de aire (esto es, la más reciente), la Señal de Aire (1) es la siguiente a la señal de aire más reciente, etc.; N es el número total de señales de aire utilizado para determinar el valor de la concentración de aire; y b y a son los factores de ponderación. Si el factor de ponderación es menor a cero, entonces los valores "más viejos" de señales de aire, tales como cuando K >>0, se harán progresivamente de menor peso debido a la disminución del valor a^{K} en la fórmula anterior. La ecuación anterior es solamente un ejemplo de un fórmula así; numerosas otras fórmulas se encuentran también dentro del alcance de la invención, mientras que el efecto es el de dar diferencias de pesos para diferentes valores de señales de aire. En la modalidad descrita en la Ecuación 1, el factor de ponderación a ("Peso Anterior") se lo utiliza para variar las ponderaciones de la señal de aire de acuerdo con la edad del valor de la señal de aire, representado por el valor K, mientras que la aplicación del factor de ponderación b ("Peso Actual") no es afectado por la edad del valor de la señal de aire.

Los factores de ponderación pueden ser variables que tienen en cuenta características operacionales del sistema, tales como la velocidad de flujo del fluido, la sensibilidad deseada, etc., que puede variar durante la operación de la bomba. Por ejemplo, un factor de ponderación puede ser una función de diferentes parámetros, tales como el volumen del fluido (Qmuestra) bombeado durante el período para el cual corresponde el valor de la señal de aire (que puede variar dependiendo de la velocidad de flujo de la bomba y de las etapas de la bomba en particular y/o de los grupos de etapas), y el volumen deseado de fluido (Qventana) durante el cual los valores de la señal de aire dan ponderaciones relevantes. En una modalidad, el factor de ponderación a (Peso Anterior) es una función de Qventana y de Qmuestra, como sigue:

1

\vskip1.000000\baselineskip

Por lo tanto, la muestra actual de aire, Señal de Aire (0), produce una ponderación de b (debido a que e^{0}=1). La siguiente muestra de aire más reciente, Señal de Aire (1), se pondera por medio de

2

y así sucesivamente.

Obsérvese que la Ecuación 2 es simplemente un ejemplo simplificado de una fórmula tal. Otras fórmulas también están dentro del alcance de la invención. Por ejemplo, el factor de ponderación b puede ser una función de Qventana y de Qmuestra y/o del factor de ponderación a. Por ejemplo, con a definida como se expone en al Ecuación 2, el valor b se puede definir por medio de la fórmula b = 1 - a.

En la Ecuación 2, K va desde 0 hasta N-1, indicando que un número N de señales de aire es utilizado para determinar el valor de la concentración de aire. N puede ser un número muy grande o infinito, como se describió en la Fig. 3. Sin embargo, en algunas circunstancias, tales como cuando solamente un número limitado de registros de memoria está disponible para almacenar valores individuales de señal de aire, el número N puede ser mucho más pequeño. En forma práctica, el número de valores de señal de aire recibidos durante un período extendido puede crecer hasta ser muy grande, lo que puede requerir el descarte de los valores más viejos de las señales de aire, como se describe en la Fig. 2.

Una opción para tratar con un gran número de valores de señales de aire recibidos durante un largo período es almacenarlos en una memoria 46, descrita en la Fig. 1, que puede incluir un "volumen suministrado" o referencias de tiempo que indican la edad de los valores de salida de la señal de aire. Los valores más recientes de las señales de aire se pueden almacenar, con los valores más viejos trasladados hacia abajo sobre el registro. Los valores más viejos de la señal de aire se pueden descartar en la medida en que los registros se llenan, dejando así camino para los valores más recientes.

La Fig. 4 es un diagrama de flujo simplificado que describe un proceso para determinar la concentración de aire en un fluido de acuerdo a una modalidad de la invención. Después de que el sistema arranca 52 (o se reinicia, tal como un reinicio manual iniciado por el usuario), la etapa 54 incluye recibir un nuevo valor de la señal de aire, que se añade a la parte superior del registro de memoria en la etapa 56. La etapa 56 incluye trasladar los valores existentes de la señal de aire hacia abajo en el registro de memoria, descartando los valores de señal de aire más antiguos. En la etapa 60, el procesador junta los valores ponderados de la señal de aire para determinar un valor de concentración de aire. En la etapa 62, el valor de la concentración de aire se compara con un valor primario de umbral, también conocido como un umbral de densidad de aire. Donde el valor de la concentración de aire excede al umbral primario, se activa una alarma sonora (etapa 64). El sistema puede operar también para detener un suministro adicional de fluido a través del conducto cuando se excede el umbral de densidad de aire. Si no se excede el umbral, el sistema se prepara para repetir el ciclo. El sistema retorna entonces a la etapa 54 y recibe un nuevo valor de señal de aire.

En una modalidad, el sistema actualiza continuamente el valor calculado de la concentración de aire. Por ejemplo, en la modalidad descrita en la Fig. 4, cada vez que el procesador recibe un nuevo valor de señal de aire, el sistema determina un nuevo valor de concentración de aire y lo compara con un valor con un valor primario de umbral. Si el nuevo valor de concentración de aire excede el valor primario de umbral, suena una alarma.

El valor primario de umbral puede establecerse a través de una variedad de técnicas. El valor primario de umbral puede ser un valor único fijo que se programa dentro del sistema. El valor primario de umbral también lo puede seleccionar un usuario. El valor primario de umbral puede variara como función de uno o más parámetros tales como el fluido particular, las características del paciente (tal como el peso), o la velocidad de flujo a través del conducto del fluido. El umbral primario se puede determinar a partir de una fórmula con una o más variables, o se puede seleccionar a partir de una tabla con diferentes valores primarios de umbral.

La comparando del valor de la concentración de aire con el valor primario de umbral es útil para detectar rápidamente un exceso de aire en el conducto de fluido mientras que se evitan alarmas falsas. Sin embargo, la comparación del umbral primario y del valor de la concentración de aire puede no ser l método más deseable para detectar todas las anomalías del flujo del fluido. Por ejemplo, donde un sistema de suministro de fluido casi no haya tenido aire y de repente se le acaba el fluido, se introducirá típicamente un gran bolsillo de aire dentro del sistema. En tal situación, la comparación del valor de la concentración de aire con el valor primario de umbral, causará típicamente que suene la alarma antes de que se introduzca una cantidad significativa de aire al paciente, pero se pueden introducir cantidades significativas de aire dentro del sistema IV en si mismo (y también corriente arriba dentro del paciente) antes de la activación de la alarma. Para minimizar la cantidad de aire introducido dentro del sistema IV y reducir el tiempo de inactividad del sistema, sería deseable si la alarma sonara tan rápido como sea posible para que el encargado pueda rápidamente recargar o reemplazar el suministro de fluido.

Para incrementar la capacidad del sistema para que suene rápidamente una alarma en diferentes situaciones, el sistema puede incluir un valor secundario de umbral con el cual se compara un valor secundario e concentración de aire. El valor secundario de concentración de aire puede ser un valor de concentración de aire que se determina en paralelo o en tándem con el valor primario de la concentración promediada. El valor secundario de la concentración de aire se puede determinar con un sistema de ponderación que es distinto del sistema de ponderación utilizado para el valor primario de concentración de aire, y se puede comparar con un valor secundario de umbral que es diferente el valor primario de umbral.

La Fig. 5a describe una curva del valor primario de ponderación 66a correspondiente a un volumen de ventana Qventana_{primario} relativamente grande. Obsérvese que la curva del valor primario de ponderación 66a produce una ponderación reducida para los valores "más viejos". Tal valor primario de ponderación puede ser utilizado para determinar el valor primario de concentración de aire, que se comparará con un valor primario de umbral. La Fig. 5b describe una curva del valor secundario de ponderación 66b correspondiente a un volumen de ventana Qventana_{secundario} más pequeño, que puede ser utilizado para determinar un valor secundario de concentración de aire para comparación con un valor secundario de umbral. Obsérvese que los valores más pequeños de Qventana corresponden a un período más corto durante el cual los valores de aire producen ponderaciones relevantes en la determinación de los valores de concentración de aire.

Teniendo un valor más grande de Qventana, como se muestra en la Fig. 5a, el valor primario de la concentración de aire puede representar la cantidad de aire en el fluido introducido dentro del sistema IV durante un período de tiempo relativamente largo y/o de volumen de fluido, dependiendo de la velocidad de flujo. Tales valores grandes de Qventana son útiles en la detección de ciertas anomalías en el flujo de fluido donde se introducen pequeñas cantidades de aire dentro del sistema durante un período largo, posiblemente aumentando hasta un nivel inaceptable. Por ejemplo, las condiciones se pueden desarrollar en un sistema IV en donde se introduce un "tren" de burbujas muy pequeñas en el sistema IV durante un período prolongado. Aunque las burbujas individuales son muy pequeñas y muchas no activan una alarma que considera únicamente un período de tiempo o volumen pequeño, tal tren de burbujas puede, durante un período de tiempo o un volumen suministrado de fluido, introduce una cantidad significativa de aire dentro el sistema. Por medio del uso de una Qventana grande en combinación con un umbral relativamente bajo, la actual invención puede activar una alarma cuando ocurren tales trenes de burbujas.

El uso de una Qventana grande con un umbral relativamente bajo es útil en la detección de anomalías de flujo de fluido que involucran pequeñas cantidades de aire que se introducen dentro del sistema IV en un volumen grande fluido y/o durante un período de tiempo prolongado. Sin embargo, una Qventana grande con un umbral bajo puede no ser siempre, por si misma, el mejor método para detectar anomalías en el flujo de fluido. Por ejemplo, donde se introduce una gran cantidad de aire dentro del sistema en un volumen muy pequeño de fluido y/o durante un corto período de tiempo, pero con poco o ningún aire previamente introducido dentro del sistema, un valor de concentración de aire calculado con una Qventana grande puede que no supere aún a un pequeño umbral debido al valor de ponderación. Sin embargo, un valor de concentración de aire calculado bajo las mismas circunstancias, pero utilizando una Qventana más pequeña, excederá típicamente a un umbral aún más grande. El uso de una Qventana pequeña con un umbral relativamente alto es por lo tanto útil para detectar rápidamente anomalías en el flujo del fluido que involucran grandes cantidades de aire introducido dentro del sistema en un volumen de fluido muy pequeño y/o durante un período de tiempo corto.

El uso de una concentración primaria de aire con una Qventana grande y umbral bajo, en combinación con un valor secundario de concentración de aire con una Qventana pequeña y un umbral alto, le permiten al sistema detectar en forma rápida y eficiente las anomalías a largo plazo (por ejemplo, grandes burbujas de aire introducidas repentinamente en el sistema). Para incrementar la efectividad de un sistema en la detección rápida de anomalías a mediano plazo (tal como cuando se introduce una cantidad moderada de aire dentro del sistema), se puede utilizar un tercer valor de concentración de aire, con una Qventana de tamaño medio y un umbral de tamaño medio. Dependiendo del sistema IV específico y de la sensibilidad deseada, se pueden incluir valores adicionales de concentración de aire (esto es, cuatro, cinco, etc., valores de concentración de aire), que tienen diferentes umbrales y Qventanas. Obsérvese que los diferentes cálculos de concentración de aire y las comparaciones de umbral se pueden llevar a cabo entre sí en forma paralela o en tándem.

Como se discutió anteriormente, el valor secundario de concentración de aire se puede determinar con una Qventana pequeña y un umbral relativamente alto para detectar grandes cantidades de aire introducido dentro del sistema en un corto período de tiempo o en un pequeño volumen de fluido. En donde Qventana se hace muy pequeño, el valor de ponderación juega un papel menor en la determinación del valor de la concentración de aire. Para detectar grandes burbujas sencillas que entran al sistema IV, tal como puede ocurrir cuando el depósito para el suministro de fluido se desocupa, el uso de diferentes valores de ponderación puede no ser la aproximación más eficiente, dependiendo de las características del sistema particular. La Fig. 5c describe un valor constante de ponderación 66c que se puede aplicar a un grupo selecto de valores de aire durante una Qventana pequeña.

En una modalidad de la invención, el valor secundario de la concentración de aire se determina con un valor constante de ponderación (como se describe en la Fig. 5c), y se compara el valor secundario de la concentración de aire con un umbral único de burbuja para detectar grandes burbujas sencillas. Como se muestra en la Fig. 6, después de que se ha añadido el valor más reciente de señal de aire al registro en la etapa 56, el procesador toma un número limitado de los valores más recientes de señal de aire para determinar el valor secundario de la concentración de aire, también conocido como un valor sencillo de burbuja. Los valores más recientes de señal de aire serían típicamente un subconjunto de los valores de señal de aire utilizados para determinar el valor primario de la concentración de aire. En la modalidad de la Fig. 6, el valor sencillo de burbuja se determina (en la etapa 68) simplemente añadiendo los valores más recientes d señal de aire, sin el uso de ninguno de los valores de ponderación. En la etapa 70, se compara el valor sencillo de burbuja con el umbral sencillo de burbuja. Si se excede el umbral, entonces suena la alarma (etapa 64). De lo contrario, el sistema repite el ciclo como si se recibieran nuevos valores de señal de aire.

El almacenamiento de un gran número de valores de señal de aire puede requerir de una cantidad relativamente grande de registros de memoria, que pueden ser indeseables en algunas circunstancias. Adicionalmente, la multiplicación en forma independiente de un gran número de valores de señal de aire por diferentes valores de ponderación puede ser intensivo con el procesador. En una modalidad de la invención, el sistema utiliza un valor anterior ponderado de concentración de aire, reduciendo así los requerimientos para las operaciones de multiplicación y de memoria. En una modalidad así, el valor actual de la concentración de aire se determina como una función de la señal actual de aire Señal de Aire (0) y una versión ponderada del valor más recientemente calculado de la concentración de aire (esto es, un valor anterior ponderado de concentración de aire).

En la determinación del valor actual de la concentración de aire por medio del uso de un valor anterior ponderado de la concentración de aire, se puede utilizar una fórmula como la siguiente:

\vskip1.000000\baselineskip

(4)Filtrado (0) = b x Señal de Aire (0) + a x Filtrado (1)

\vskip1.000000\baselineskip

donde:

Señal de Aire (0) =: el valor más reciente de la señal de aire;

Filtrado (0) =: el valor actual de la concentración de la concentración de aire que será comparado con el umbral de alarma;

Filtrado (1) =: el valor previamente calculado de la concentración de aire;

a =: un factor de ponderación ("Peso Anterior"); y

b =: un factor de ponderación ("Peso Actual").

Obsérvese que el valor (a x Filtrado (1)) es el valor anterior ponderado de la concentración de aire.

El efecto de una fórmula así es que las señales de aire más viejas tienen un menor impacto sobre el valor actual de la concentración de aire Filtrado (0). Esto es, los valores más viejos de la señal de aire dan efectivamente una ponderación menor. Por ejemplo, utilizando la fórmula anteriormente citada, el valor más reciente de la señal de aire Señal de Aire (0) produce una fracción de su valor completo multiplicándolo por el factor Peso Actual (b). La Señal de Aire (1) que ha sido utilizada para determinar el Filtrado (1), produciría efectivamente un valor de ponderación igual a Peso Anterior x Peso Actual. La Señal de Aire (2), que ha sido utilizada para determinar el Filtrado (2) y que por lo tanto también fue un factor en el cálculo de el Filtrado (1), produciría efectivamente un valor de ponderación de (Peso Anterior)^{2} x Peso Actual. La Señal de Aire (3) produciría efectivamente un valor de ponderación de (Peso Anterior)^{3} x Peso Actual, etc.

En una modalidad preferida, el factor de ponderación Peso Anterior (a) es menor a 1, de modo que los valores más viejos de señal de aire producirán progresivamente menos peso en la medida en que ellos envejecen. El valor de la concentración de aire del Filtrado (0) se calcula por lo tanto como una función de todos los otros valores de señal de aire, de modo que el número de valores de señal de aire que se utilizan para calcular al Filtrado (0) no está limitado por un conjunto de números de registros de memoria.

La Fig. 7 es un diagrama de flujo simplificado que describe un proceso por medio del cual el sistema utiliza un valor anterior ponderado de concentración de aire en vez de multiplicar individualmente los valores individuales de señal de aire y los valores ponderados. En la modalidad de la Fig. 7, después del arranque inicial 72 (o del reinicio manual) del sistema, un valor del Filtrado (1) inicial, que está por debajo del umbral de alarma, puede ser suministrado (en la etapa 74) ya sea un valor inicial de entrada o computado como una función de diferentes factores, tal como el volumen del fluido, la velocidad de suministro, el valor del umbral de alarma, la sensibilidad seleccionada, etc. Mientras opera el sistema, se reside un valor actual de señal de aire Señal de Aire (0) (en la etapa 76). En la etapa 78, el procesador determina un nuevo valor de concentración de aire del Filtrado (0), que se calcula como una función de la Señal de Aire (0) y del Filtrado (1). En la etapa 80, se compara el nuevo valor de la concentración de aire del Filtrado (0) con el umbral primario. Si se excede el umbral primario, suena una alarma (en la etapa 82). Si el nuevo valor de la concentración de aire está dentro del límite del umbral, el valor actual del Filtrado (0) se convierte en el Filtrado (1) (en la etapa 84), y el ciclo se repite con la recepción de un nuevo valor de señal de aire
(etapa 76).

Obsérvese que la Fig. 7 es una descripción simplificada de una modalidad de la invención. Pueden existir numerosas etapas adicionales involucradas, dependiendo de la modalidad particular. Por ejemplo, el umbral primario puede ser establecido, ya sea directamente como un valor de entrada del usuario o como un valor calculado determinado a partir de diferentes parámetros tales como la velocidad de flujo del fluido, las características del paciente (peso, edad, etc.), el tipo de fluido involucrado, etc. Además, el umbral primario puede ser utilizado, como se discutió anteriormente, junto con umbrales adicionales con los cuales se comparan los valores adicionales de concentración de
aire.

La eficiencia en el uso de los valores anteriores ponderados de concentración de aire, que es una implementación recursiva a que se hace referencia como a un método de respuesta a un impulso infinito (IIR), se muestra en la Fig. 8, que describe un diagrama de flujo de la señal para una modalidad de un sistema así. Los valores Señal de Aire (0), Filtrado (1), a, y b, se utilizan para derivar cada nuevo valor del Filtrado (0). Únicamente se requiere un registro memoria 85, que se utiliza para almacenar los valores previos filtrados de concentración de aire Filtrado (1). Ya que el sistema es "recursivo", esto es, utiliza los resultados anteriores para computar los resultados actuales, éste aplica efectivamente la ponderación a todos los valores de señal de aire recibidos en cualquier momento, que en un sistema IV puede ser para el inicio de la infusión. Para las señales de aire más antiguas, sin embargo, la ponderación caerá típicamente a un valor muy cercano a cero, como para ser ampliamente despreciables.

En una modalidad adicional de la invención, el sistema utiliza una combinación de ponderación directa de los valores recientes de la señal de aire junto con un valor anterior ponderado de la concentración de aire. Por ejemplo, como se exponen la siguiente fórmula, la invención puede aplicar un primer factor de ponderación a los dos valores más recientes de señal de aire, que pueden ser almacenados en registros de memoria, mientras se aplica un segundo factor de ponderación al valor más recientemente calculado de concentración de aire del Filtrado (n-1):

3

donde:

Señal de Aire (0) =: el valor actual de señal de aire;

Señal de Aire (1) =: el siguiente valor más reciente de señal de aire;

Filtrado (0) =: el valor actual de la concentración de aire que será comparado con el umbral de alarma;

Filtrado (1) =: el valor más recientemente calculado de concentración de aire;

Qmuestra =: el volumen de fluido movido en la muestra; y

Qventana =: el tamaño del volumen de la ventana.

En la modalidad particular mostrada en la Ecuación 5, el factor de ponderación o multiplicador para el valor actual de la señal de aire (Señal de Aire (0)) y el valor inmediatamente previo de la señal de aire (Señal de Aire (1)) son una función del volumen del fluido movido en cada muestra (Qmuestra) y el tamaño del volumen de la ventana (Qventana). En la medida en que el tamaño del volumen de la ventana Qventana se incrementa, el factor de ponderación generalmente disminuye, colocando por lo tanto un peso menor sobre cada valor individual de señal de aire. En la medida en que el volumen de la muestra Qmuestra se incrementa, la ponderación generalmente disminuye para reflejar el hecho de que el valor actual de la señal de aire representa un incremento mayor en el volumen.

El valor actualmente calculado de concentración de aire, Filtrado (0), en la Ecuación 5 se determina por lo tanto utilizando el valor inmediatamente anterior de la concentración de aire Filtrado (n), para el cual se aplica un término de ponderación que es en sí mismo una función de Qventana y de Qmuestra. El Filtrado (0) también se determina por medio de aplicación de un factor de ponderación directamente a los dos valores más recientes de la señal de aire Señal de Aire (0) y Señal de Aire (1).

Se describe una modalidad particular de la invención en la Fig. 9, en la cual un sensor sencillo 34a proporciona una señal binaria que indica la presencia o no de aire en la sección particular 36a del conducto del fluido 16. El sensor 34a toma una muestra cada vez que el mecanismo de la bomba 24 avanza un paso, de modo que los valores binarios resultantes de aire representan ya sea una etapa con aire o una etapa sin aire. Un muestreador por reloj 84 suministra valores que indican a que etapa del motor de la bomba corresponde cada valor binario de aire.

Con muchos mecanismos peristálticos dirigidos por un motor paso a paso, el flujo del fluido varía ampliamente de una etapa la otra, y algunas etapas pueden generar aún un flujo negativo. Por lo tanto, los valores binarios de aire para diferentes etapas pueden tener que ser procesados para tener en cuenta al fluido que realmente fluye durante esa etapa.

En la modalidad mostrada, el control del motor 86 agrupa las etapas en cada ciclo de bomba dentro de diferentes paquetes, de modo que cada paquete incluya diferentes etapas de bomba. El volumen del fluido bombeado (Qmuestra) en el paquete particular puede ser del mismo orden de magnitud que el volumen de fluido bombeado en los otros paquetes. Para lograr este resultado, los paquetes pueden tener diferente número de etapas en ellos. Los valores binarios de aire se suministran para un acumulador de paquete y se escogen entre los valores que representan a las etapas con aire y a los valores que representan a las etapas sin aire.

Cuando se completa el paquete, esto es, cuando el motor ha escalonado a través de todas las etapas en el paquete, el número de etapas con aire se divide por el número total de etapas, como se muestra en 90. El valor resultante es una fracción de aire que representa la cantidad de aire introducido dentro del sistema intravenoso durante las etapas de bomba del paquete. La fracción de aire se utiliza, en 92, como un valor de señal de aire para determinar el valor primario de la concentración de aire. El sistema también utiliza un tamaño de volumen de ventana (Qventana), el cual se muestra suministrado por una memoria 94, para calcular el valor primario de la concentración de aire (Filtrado (0)), tal como por medio de la utilización de la Ecuación 5 expuesta anteriormente. El valor primario de salida de la concentración de aire se compara, el 96, con un umbral primario suministrado por la memoria 94. En la modalidad descrita, el umbral primario es un Umbral de Densidad de Burbuja. El umbral primario lo puede seleccionar el usuario a través de un dispositivo de entrada tal como un teclado o un panel de control similar, que puede también ser utilizado por los comandos de entrada para el control del motor de la bomba 86, tales como la velocidad deseada de flujo del fluido, etc. El umbral primario se puede determinar también como una función de la velocidad de flujo seleccionada, y/o como una función del volumen de ventana Qventana.

Cuando se excede el umbral primario, se activa una alarma 100. La activación de la alarma puede incluir también el apagado del motor de la bomba 24 a través del control del motor de la bomba 86.

La memoria 94 puede proveer también un valor secundario de umbral, que como se describe es un Umbral de Burbuja Sencilla, con el cual se compara un valor secundario de concentración de aire. Si se excede el valor secundario de umbral, se activará la alarma 100.

En las modalidades descritas en las Figs. 2 y 3, se aplican los valores de ponderación a los valores de señal de aire para causar que los valores más antiguos de señal de aire que dan ponderaciones decrecientes que siguen a una curva relativamente plana que gradual y exponencialmente se ahúsa. En otras modalidades de la invención, sin embargo, se puede utilizar los valores de ponderación que siguen a las curvas no exponenciales. Por ejemplo, se puede utilizar un decaimiento lineal simple. Además, se pueden crear curvas no exponenciales relativamente complicadas por medio de la variación de los factores a y b. Por lo tanto, la "curva" de los valores de ponderación aplicados a los valores de señal de aire, en la medida en que envejecen se puede modificar a la medida según se desee para acomodarse a circunstancias variables. La Fig. 10 describe un ejemplo de una curva no exponencial 102 de ese estilo.

La Fig. 11 describe un diagrama de flujo de la señal en donde los valores a y b se varían en la medida en que los valores de la señal de aire envejecen. Un registro de memoria "B" que tiene un número J de registros almacena los valores de b desde b_{0} hasta b_{J-1}. En forma similar, un registro de memoria "A" que tiene un número L de registros, almacena valor de a desde a_{1} hasta a_{L-1}. Los valores de Señal de Aire desde la Señal de Aire (0) actual hasta la Señal de Aire (0) más antigua se almacenan en una memoria para la señal de aire que tiene un número J-1 de registros. En forma similar, los valores previos de concentración de aire, desde el más reciente (Concentración de Aire (1)) hasta el más viejo (Concentración de Aire (L-1)), se almacenan en una memoria de concentración de aire que tiene un número L-1 de registros.

En la medida en que se recibe un valor actual de señal de aire Señal de Aire (0), se lo coloca en la parte superior del registro (actual) en una memoria para señal de aire, que tiene J-1 registros, mientras que los valores previos de la señal de aire, desde Señal de Aire (1) hasta Señal de Aire (L-1), se trasladan hacia abajo en el registro. El factor de ponderación b_{0} se aplica a la Señal de Aire (0), el factor b_{1} se aplica a la Señal de Aire (1), etc., con el resultado utilizado en el cálculo de la Concentración de Aire (0). Los primeros valores de la Concentración de Aire son utilizados también en la determinación del valor actualizado de la Concentración de Aire. El factor de ponderación a_{1} se aplica a la Concentración de Aire (1), el factor a_{2} se aplica a la Concentración de Aire (2), etc. Anteriormente se discutió una fórmula deseada para el cálculo final de la Concentración de Aire (0), de suerte que se puede seleccionar una versión modificada de la Ecuación 1, para acomodarse a las aplicaciones y circunstancias particulares. Por lo tanto, un valor final de salida filtrado de Concentración de Aire (0) puede ser una función de numerosos valores anteriores de Señal de Aire y de valores de Concentración de Aire, para los cuales se han aplicado muchos factores diferentes de ponderación a_{1}, a_{2},…, b_{1}, b_{2},….

Aunque se han descrito e ilustrado las modalidades preferida y alternativa de la invención, la intención es susceptible de modificaciones y de adaptaciones por parte de las personas entrenadas en el arte sin el ejercicio de facultades inventivas. Por ejemplo, mientras que los ejemplos anteriores se relacionan generalmente con el uso de luz o de sonido para proveer una medición instantánea de aire en la línea, otros métodos para determinar mediciones instantáneas de aire en la línea, tales como los dispositivos sensibles a la presión, también son compatibles con la invención. Además, se puede utilizar numerosas ecuaciones y fórmulas para determinar los valores de concentración de aire dentro del alcance de la invención. Además de detectar aire, también se puede aplicar la invención a la detección de otros agentes que se pueden introducir dentro del sistema de suministro de fluido. Por lo tanto, se debe entender que se pueden hacer diferentes cambios en la forma, el detalle, y el uso de la presente invención sin apartarse de alcance de la misma. Por lo tanto, no se pretende que la invención esté limitada, excepto por las reivindicaciones anexas.

Claims

1. Aparato para el uso junto con un sistema médico para la infusión de fluidos (10) para evaluar el peligro para un paciente que esté conectado a un sistema tal de infusión de las burbujas de aire en el fluido de infusión suministrado junto con un conducto para el fluido (16) de tal sistema (10), el aparato comprendiendo:

(a): un sensor de burbuja (34) para detectar burbujas de aire en un fluido que pasa a lo largo de un conducto (16) de tal sistema de infusión (10) y proveer, en intervalos, señales de salida correspondientes cada una a la cantidad de aire en una sección predeterminada de dicho conducto (16) en el momento del muestreo dentro del respectivo intervalo, o pasando en un período de tiempo predeterminado dentro del intervalo respectivo, caracterizado por:

(b): medios, incluida una memoria (46), para derivar y almacenar, al menos durante un período de tiempo que abarca una pluralidad de tales intervalos, para cada señal de salida mencionada, un valor bruto correspondiente a la magnitud de la señal de salida y para almacenar información asociada referente al tiempo cuando se produjo la señal de salida, desde que se produjo esa señal de salida o referente al volumen total de fluido dispensado a través de dicho conducto (16) desde que se produjo esa señal de salida, o al menos referente al lugar de esa señal de salida en la secuencia temporal de tales señales de salida,

(c): medios para calcular (32) que, cada vez que se produce tal señal de salida, (i) calcula, para cada uno de los valores brutos almacenados en dicha memoria (46), un valor ponderado respectivo igual al producto del respectivo valor bruto y un factor de ponderación que es más pequeño que el tiempo más largo que ha transcurrido desde que se produjo la correspondiente señal de salida del sensor para burbuja o que es más pequeño que la cantidad más grande de fluido que ha fluido a través de dicho conducto desde que se produjo la correspondiente señal de salida del sensor para burbuja (34) y (ii) calcula un valor de concentración de aire como la suma de dichos valores ponderados, y

(d): medios (32, 42, 44) dispuestos para mostrar dicho valor de concentración de aire, y/o para comparar dicho valor de concentración de aire con un valor predeterminado y para proveer una señal de alarma y/o una señal de control si el valor calculado de la concentración de aire excede dicho valor predeterminado.

2. Aparato de acuerdo a la reivindicación 1, en donde se utiliza un factor de ponderación menor a uno para calcular los respectivos valores ponderados para cada uno de los valores brutos previamente almacenados.

3. Aparato de acuerdo a la Reivindicación 1, en donde el medio para calcular (32) está dispuesto para calcular un valor primario de concentración de aire como la suma de dichos valores ponderados para una secuencia relativamente larga de tales señales de salida que terminan con la más reciente y está dispuesto para calcular un valor secundario de concentración de aire como la suma de dichos valores ponderados o una secuencia relativamente corta de tales señales de salida que terminan con la más reciente, y en donde el aparato incluye medios dispuestos para comparar dicho valor primario de concentración de aire con un primer umbral predeterminado y medios dispuestos para comparar dicho valor secundario de concentración de aire con un segundo umbral predeterminado y para operar una alarma, y/o para terminar el suministro de fluido a lo largo de dicho conducto si o bien el valor primario de la concentración de aire excede dicho primer umbral predeterminado o dicho valor secundario de concentración de aire excede a dicho segundo umbral predeterminado.

4. Aparato para hacer infusión de un fluido a un paciente, que incluye:

(a): un conducto para un fluido (16) para el suministro de un fluido para infusión a un paciente,

(b): un medio (20) para entregar un fluido con el objeto de suministrar un fluido de infusión a lo largo de dicho conducto,

(c): un aparato de acuerdo con la Reivindicación 1, la Reivindicación 2 o la Reivindicación 3, en el cual el sensor (34) para burbujas está dispuesto para detectar burbujas de aire en el paso de un fluido a lo largo de dicho conducto (16).

5. Un aparato de acuerdo a la reivindicación 4, en donde dichos medios (32, 42, 44) se disponen para terminar el suministro de fluido a lo largo de dicho conducto si el valor calculado de la concentración de aire excede dicho valor predeterminado.

6. Un aparato de acuerdo a la Reivindicación 4 que incluye aparatos de acuerdo con la Reivindicación 3 y en donde dichos medios (32, 42, 44) están dispuestos para operar una alarma y/o para terminar el suministro de fluido a lo largo de dicho conducto ya sea que la concentración primaria de aire exceda dicho primer umbral predeterminado o dicho valor secundario de concentración de aire exceda dicho segundo umbral predeterminado.