ES2973270T3

ES2973270T3 - Aparato y procedimiento para detectar el nivel de líquido en un recipiente transparente o parcialmente transparente

Info

Publication number: ES2973270T3
Application number: ES21198359T
Authority: ES
Inventors: Scott Biba
Original assignee: Mallinckrodt Pharmaceuticals Ireland Ltd
Current assignee: Mallinckrodt Pharmaceuticals Ireland Ltd
Priority date: 2016-05-03
Filing date: 2017-03-16
Publication date: 2024-06-19
Anticipated expiration: 2037-03-16
Also published as: US20230355909A1; CN113041473B; DK3452156T3; CY1125466T1; CN113041473A; US11554235B2; CN119345553A; PL3954421T3; JP6842473B2; EP3954421B1; US11744976B2; ES2908124T3; AU2017260619B2; PT3954421T; KR102662729B1; US10543334B2; PL3452156T3; KR102388792B1; CA3022664A1; PT3452156T

Abstract

Un aparato de trampa de filtro, que comprende: un recipiente trampa configurado para acumular gotas de líquido de un filtro, como contenido líquido, el recipiente trampa comprende una sección que se extiende en una dirección vertical, y un prisma vertical transparente, incluyendo el prisma vertical transparente una cara que forma una superficie vertical transparente enfrentada a un contenido de la sección, teniendo la cara un primer ángulo de reflexión total cuando el contenido de la sección es un gas, y un segundo ángulo de reflexión total cuando el contenido de la sección es el contenido líquido; una fuente de luz, configurada para emitir un haz de luz incidente sobre la cara en un ángulo de incidencia; y un receptor de luz, en el que el ángulo de incidencia da como resultado la reflexión del haz de luz, que incide en el receptor de luz, cuando la cara tiene el primer ángulo de reflexión total, y da como resultado la refracción del haz de luz, que no llega al receptor de luz, cuando el La cara tiene el segundo ángulo de reflexión total. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Aparato y procedimiento para detectar el nivel de líquido en un recipiente transparente o parcialmente transparente Referencia cruzada a la solicitud relacionada

La presente solicitud reivindica prioridad de la solicitud de patente de Estados Unidos número 62/331.117, presentada el 3 de mayo de 2016, y titulada"APPARATUS AND METHOD FOR DETECTING LIQUID LEVEL IN A CLEAR OR PARTIALLY CLEAR CONTAINER'.

Campo

La presente descripción se refiere en general a la eliminación (por ejemplo, el filtrado) y la recogida en un recipiente o trampa de partículas líquidas del flujo de gas inspiratorio muestreado de un circuito respiratorio del paciente asociado a un ventilador y/o sistema de suministro de gas terapéutico (por ejemplo, sistema de suministro de gas óxido nítrico inhalado).

Antecedentes

Un conjunto de pacientes puede beneficiarse de recibir gas terapéutico (por ejemplo, gas óxido nítrico) en el flujo de gas respiratorio inspiratorio. El gas terapéutico puede suministrarse, por ejemplo, desde un circuito respiratorio asociado a un ventilador (por ejemplo, un ventilador de flujo constante, un ventilador de flujo variable, un ventilador de alta frecuencia, un ventilador de presión positiva de dos niveles en las vías respiratorias o un ventilador BiPAP, etc.). En el funcionamiento, el gas terapéutico puede inyectarse en el gas respiratorio inspiratorio que fluye en el circuito respiratorio del dispositivo ventilador. Este gas terapéutico inhalado se suministra a menudo a través de un sistema de suministro de gas terapéutico a una concentración constante, que se suministra en base al suministro proporcional del gas terapéutico al gas de respiración. Además, un sistema de muestreo (por ejemplo, asociado al sistema de suministro de gas terapéutico) puede extraer continuamente el flujo de gas respiratorio inspiratorio para, al menos, confirmar que la dosis deseada del gas terapéutico en el flujo de gas respiratorio inspiratorio se está suministrando al paciente. La operación ejemplar puede incluir una bomba de muestreo que extrae el flujo inspiratorio (por ejemplo, en las proximidades del paciente) para confirmar que la concentración de gas terapéutico deseada se está suministrando de hecho al paciente.

Tal gas terapéutico es el óxido nítrico inhalado (iNO), que puede utilizarse como gas terapéutico para producir un efecto vasodilatador en los pacientes. Cuando se inhala, el iNO actúa dilatando los vasos sanguíneos de los pulmones, mejorando la oxigenación de la sangre y, por ejemplo, reduciendo la hipertensión pulmonar. En consecuencia, el óxido nítrico se suministra en los gases respiratorios inspiratorios para pacientes con diversas patologías pulmonares, incluyendo, pero sin limitación, la insuficiencia respiratoria hipóxica (IRH) y la hipertensión pulmonar persistente (HPP). La administración real de iNO se realiza generalmente mediante la introducción en el paciente como un gas junto con otros gases de inhalación normales. Por ejemplo, el iNO puede introducirse, desde un sistema de administración de iNO, en el flujo inspiratorio de un circuito respiratorio del paciente asociado a un ventilador.

Por separado y/o junto con el iNO, los pacientes pueden recibir un flujo de gas respiratorio inspiratorio que contenga partículas líquidas (por ejemplo, soluciones y suspensiones médicas nebulizadas, humedad del aire humidificado, etc.) y/u otras partículas. Sin embargo, como se ha descrito anteriormente, los sistemas de suministro de iNO pueden incluir un sistema de muestreo para confirmar la dosis de iNO que se suministra al paciente. Las partículas líquidas en el flujo respiratorio inspiratorio, aunque pueden proporcionar un beneficio adicional al paciente, pueden contaminar el sistema de muestreo (por ejemplo, los analizadores de gases). En consecuencia, a veces, existe la necesidad de filtrar el flujo de gas respiratorio inspiratorio muestreado de partículas líquidas y/u otras partículas, con fines tales como mitigar la contaminación del sistema de muestreo de gas.

Asociado con el filtrado de partículas líquidas del flujo respiratorio inspiratorio, existe la necesidad de atrapar las partículas líquidas que se eliminan. Se conocen varias configuraciones de tales trampas, y varias técnicas dirigidas a detectar el nivel de líquido en las trampas. Las características adicionales deseadas de la detección del nivel pueden incluir la tolerancia para varias orientaciones de la trampa, la capacidad de detectar la instalación apropiada de la trampa, la simplicidad, y la adaptabilidad lista preparada para capacidades diferentes de trampas. En consecuencia, existe la necesidad de un aparato y un método mejorados para atrapar y detectar los niveles acumulados de partículas líquidas filtradas del flujo de gas respiratorio que se suministra a un paciente que lo necesita.

Los siguientes documentos, EP 1 873 501 A1, US 2010/134303 A1, US 2008/114301 A1, y US 4 028 444 A, divulgan diferentes dispositivos para detectar los niveles de líquidos en un recipiente.

Resumen

La invención se define en la reivindicación independiente 1. En las reivindicaciones dependientes se definen realizaciones preferidas de la invención.

En general, aspectos de la presente divulgación se refieren a aparatos y procedimientos de filtración para eliminar partículas líquidas de una corriente de gas que contiene humedad, vapor de agua, líquido nebulizado u otros componentes líquidos. También pueden eliminarse partículas. Más específicamente, aspectos de la presente descripción se refieren a dispositivos y procedimientos de filtración para eliminar partículas líquidas y/o partículas del flujo de gas inspiratorio muestreado de un circuito respiratorio de un paciente asociado a un ventilador y/o sistema de suministro de gas terapéutico (por ejemplo, sistema de suministro de gas óxido nítrico inhalado).

Una o más realizaciones divulgadas están relacionadas con un aparato de filtro trampa que, en un aspecto, puede incluir un recipiente trampa configurado para acumular gotas de líquido de un filtro, como contenido líquido, que puede tener o proporcionar un prisma circunferencial transparente asociado. La cara, en un aspecto, puede formar una superficie circunferencial interior del recipiente trampa. La cara, según una o más implementaciones, puede proporcionar un primer ángulo de reflexión total cuando el gas está contra la superficie circunferencial interior, y un segundo ángulo de reflexión total cuando el contenido líquido está contra la superficie circunferencial interior. En un aspecto, el aparato de filtro trampa también puede incluir una fuente de luz que puede configurarse para emitir un haz de luz que incide en la cara con un ángulo de incidencia; y puede incluir un receptor de luz. En un aspecto, el índice de refracción óptica del prisma circunferencial transparente puede seleccionarse de forma que el ángulo de incidencia de lugar a la reflexión del haz de luz, de forma que choque en el receptor de luz, cuando la cara tiene el primer ángulo de reflexión total, y pueda dar lugar a la refracción del haz de luz, de forma que no llegue al receptor de luz, cuando la cara tiene el segundo ángulo de reflexión total.

En un aspecto, un aparato de filtro trampa puede incluir además el filtro. Según aspectos adicionales, el filtro puede incluir un paso de entrada, un paso de salida, y un paso intermedio. En una o más realizaciones, el filtro puede estar configurado para recibir en el paso de entrada muestras de un gas terapéutico, eliminar las gotas de líquido del gas terapéutico para formar un gas terapéutico filtrado, y suministrar las gotas de líquido a través del paso intermedio, y dar salida al gas terapéutico filtrado desde el paso de salida de gas.

En un aspecto, la cara puede ser una cara superior, y la superficie circunferencial interior del recipiente trampa puede ser, o puede formar, una superficie circunferencial interior superior. El prisma circunferencial transparente, según uno o más aspectos adicionales, también puede incluir una cara inferior, y la cara inferior puede formar una superficie circunferencial interior inferior del recipiente trampa. En una o más implementaciones, la cara superior y la cara inferior pueden formar un ángulo incluido que, en un aspecto, puede abrirse hacia fuera, circunferencialmente alrededor del recipiente trampa. En un aspecto adicional, la cara superior y la cara inferior pueden cruzarse en un vértice que puede ser circunferencial alrededor del recipiente trampa. En un aspecto ejemplar, el ángulo puede disponerse simétricamente alrededor de una línea bisectriz de referencia que, a su vez, puede extenderse hacia fuera desde el vértice.

Según una o más implementaciones, la fuente de luz puede estar configurada para emitir el haz de luz como un haz de luz colimado, y para emitir el haz de luz colimado en una dirección aproximadamente paralela a la línea bisectriz de referencia. En un aspecto, independientemente de la orientación rotacional del recipiente trampa, el ángulo de incidencia da lugar a la reflexión del haz de luz, que incide en el receptor de luz, cuando la cara tiene el primer ángulo de reflexión total, y da lugar a la refracción del haz de luz, que no llega al receptor de luz, cuando la cara tiene el segundo ángulo de reflexión total. En un aspecto, la línea bisectriz de referencia puede extenderse en un cono de referencia que es circunferencial alrededor del recipiente trampa y contiene el vértice. Además, en una o más implementaciones, el ángulo incluido puede ser de aproximadamente 90 grados. Además, en una o más implementaciones, el ángulo de incidencia puede ser de aproximadamente 45 grados.

En un aspecto, el prisma circunferencial transparente puede incluir además una cara receptora del haz de luz. En un aspecto relacionado, el haz de luz colimado puede incidir en la cara receptora del haz de luz en un punto de incidencia, en una disposición en la que un plano de referencia tangencial a la cara receptora del haz de luz en el punto de incidencia normal al haz de luz colimado. La cara receptora del haz de luz, en una o más realizaciones, puede ser un bisel que se extiende circunferencialmente alrededor de una superficie exterior del recipiente trampa.

Una o más realizaciones adicionales divulgadas también se refieren a un aparato de filtro trampa que, en un aspecto, puede incluir un recipiente trampa configurado para acumular gotas de líquido de un filtro, como contenido líquido. En un aspecto, el recipiente trampa puede incluir una sección que se extiende en dirección vertical y puede incluir un prisma vertical transparente. El prisma vertical transparente puede, según un aspecto, incluir una cara que puede formar una superficie vertical transparente enfrentada al contenido de la sección. En un aspecto adicional, la cara puede configurarse para proporcionar un primer ángulo de reflexión total cuando el contenido de la sección es un gas, y un segundo ángulo de reflexión total cuando el contenido de la sección es el contenido líquido. Un aparato de filtro trampa ejemplar según una o implementaciones también puede incluir una fuente de luz, configurada para emitir un haz de luz que incide en la cara con un ángulo de incidencia, y un receptor de luz. En un aspecto, el ángulo de incidencia, en combinación con ciertas relaciones o proporciones de índices de refracción óptica, puede dar lugar a la reflexión del haz de luz, chocando en el receptor de luz, cuando la cara tiene el primer ángulo de reflexión total, y dar lugar a la refracción del haz de luz, no llegando al receptor de luz, cuando la cara tiene el segundo ángulo de reflexión total.

En una o más implementaciones, el aparato de filtro trampa puede incluir, además, un soporte ajustable de emisor/receptor que puede incluir un elemento de soporte configurado para acoplarse al emisor/receptor óptico. En un aspecto, el soporte ajustable de emisor/receptor también puede incluir un soporte de elevación de accionamiento selectivo que soporta el emisor/receptor óptico a una elevación selectiva en la dirección vertical.

En un aspecto, la cara puede ser una primera cara, y la superficie vertical transparente puede ser una primera superficie vertical transparente. Según un aspecto adicional, el prisma vertical transparente puede incluir, además, una segunda cara, y la segunda cara puede formar una segunda superficie vertical transparente enfrentada al contenido de la sección. En un aspecto, la segunda cara también puede proporcionar el primer ángulo de reflexión total cuando el contenido de la sección es el gas, y el segundo ángulo de reflexión total cuando el contenido de la sección es el contenido líquido.

Una o más realizaciones divulgadas se refieren a un aparato de filtro trampa que, en un aspecto, puede incluir un recipiente trampa configurado para acumular gotas de líquido de un filtro, como contenido líquido. En un aspecto, el recipiente trampa puede incluir una sección circular transparente que puede extenderse en dirección vertical. La sección circular transparente, según uno o más aspectos, puede estar formada por un material con un índice de refracción óptica. En una implementación, el aparato de filtro trampa puede incluir una fuente de luz desplazada, configurada para emitir un haz de luz que incide en una superficie exterior de la sección circular transparente. En un aspecto, en el punto de incidencia, el haz de luz puede incluir un componente vectorial paralelo a una línea de referencia que es tangencial al punto de incidencia, en combinación con un componente vectorial que es normal a la línea de referencia en el punto de incidencia. Según una o más implementaciones, el aparato de filtro trampa puede incluir un receptor de luz desplazado. Tal como se ha descrito anteriormente, en uno o más aspectos, el material de la sección circular transparente puede estar formado por un material con un índice de refracción óptica particularmente seleccionado. Tales aspectos pueden incluir la selección del índice de refracción óptica de manera que, cuando un contenido de gas está contra la sección transparente, el haz de luz se refracta a lo largo de una primera trayectoria y, cuando el contenido líquido está contra la sección transparente, el haz de luz se refracta a lo largo de una segunda trayectoria, donde la primera trayectoria incide en el receptor de luz, y la segunda trayectoria no llega al receptor de luz.

Otras características y aspectos de la descripción serán evidentes a partir de la siguiente descripción detallada, los dibujos y las reivindicaciones.

Breve descripción de los dibujos

Las características y las ventajas de la presente descripción se entenderán más plenamente con referencia a la siguiente descripción detallada cuando se toma en unión con las figuras acompañantes, en las que:

La figura 1A ilustra una vista en sección transversal frontal de una implementación de un conjunto de filtro y trampa de detección de nivel de llenado, que incluye un prisma circunferencial y un emisor/detector de haz de luz en ángulo, según una o más realizaciones, y un aspecto ejemplar de la reflexión de retorno por el prisma circunferencial en respuesta a un nivel de llenado operativo;

La figura 1B ilustra una vista en alzado, desde la proyección del plano de corte 2-2 de la figura 1A, de una porción del recipiente trampa de la figura 1A, mostrando una cara de prisma superior circunferencial ejemplar según una o más realizaciones;

La figura 1C ilustra el conjunto de filtro y trampa de detección de nivel de llenado de la figura 1A, con un ejemplo de nivel de llenado superior al máximo de fluido en el recipiente trampa, y una detección resultante por no retorno refractado del haz de luz angular, según una o más realizaciones;

La figura 2 ilustra, mediante una vista parcialmente despiezada, desde la misma proyección que la figura 1A, un ejemplo de separación del recipiente trampa que incluye el prisma circunferencial según una o más realizaciones, separado del alojamiento de filtro de la figura 1A;

La figura 3 ilustra una vista en alzado, desde la proyección del plano de corte 1-1 de la figura 1A, de una estructura de fijación del recipiente trampa ejemplar según una o más realizaciones;

La figura 4 muestra una representación en bloque de operaciones ejemplares en un proceso de administración de una terapia de gas a un paciente, incluyendo la verificación de la instalación del recipiente trampa y el nivel de llenado, en un método para el suministro de gas terapéutico a un paciente de acuerdo con una o más realizaciones. La figura 5 ilustra una vista en sección transversal frontal de una implementación de un conjunto de filtro y trampa, que incluye una detección del nivel de llenado y de la alineación del recipiente trampa mediante un prisma vertical y un haz de luz, de acuerdo con una o más realizaciones, y ciertas características la reflexión de retorno ejemplar del haz de luz en respuesta a un nivel de llenado operativo y a un recipiente trampa correctamente instalado;

La figura 6 muestra una vista en perspectiva de un recipiente trampa ejemplar con prisma vertical, del filtro y un conjunto de recipiente trampa mostrado en la figura 5, según una o más realizaciones;

La figura 7 ilustra una vista en sección transversal desde la proyección 3-3 de la figura 5, sin representación del haz de luz;

La figura 8 ilustra una vista en sección transversal desde la proyección 3-3 de la figura 5, sin representación del haz de luz, del aspecto ejemplar mostrado en la figura 5 de la reflexión de retorno del haz de luz en respuesta a un nivel de llenado operativo y un recipiente trampa correctamente instalado;

La figura 9 ilustra, desde la misma vista en sección transversal frontal que la figura 5, un ejemplo de estado de llenado excesivo, y porciones de una correspondiente refracción de no retorno del haz de luz, según una o más realizaciones;

La figura 10 ilustra una vista de proyección, desde la proyección 4-4 de la figura 9, del no-retorno refractante del haz de luz, en respuesta al ejemplo de estado de llenado excesivo de un recipiente trampa correctamente instalado, según una o más realizaciones;

La figura 11A ilustra una vista de proyección, desde la proyección 3-3 de la figura 5, de una implementación ejemplar de un conjunto de filtro y recipiente trampa de prisma vertical, que incluye un detector óptico desplazado, dirigido a la detección del nivel de llenado y la instalación del recipiente trampa, según una o más realizaciones.

Las figuras 11B y 11C ilustran, desde la misma proyección que la figura 11A, capacidades adicionales que pueden ser proporcionadas por un detector óptico desplazado;

La figura 12 ilustra una vista de proyección, desde la proyección 3-3 de la figura 5, de otra implementación de un conjunto de filtro y trampa, que incluye un haz emisor desplazado, y un detector desplazado, que proporciona una detección de nivel de llenado basada en la refracción, según una o más realizaciones;

La figura 13 muestra una representación de flujo de bloques de operaciones ejemplares en un proceso, realizado en o más de las implementaciones de las figuras 11A, 11B, 11C y de la figura 12, de detección de estados de llenado del recipiente trampa ejemplar, en un método para el suministro de gas terapéutico a un paciente, según una o más realizaciones; y

La figura 14 ilustra aspectos de una implementación ejemplar de un conjunto de filtro y trampa de detección de nivel en un aparato de suministro de gas de respiración, según una o más realizaciones.

Descripción detallada

La presente descripción se refiere en general a la captura de materiales específicos suspendidos en un gas o transportados de otro modo por el mismo que, al ser retirados por filtración y recogida especializadas en un recipiente trampa, se agregan a un estado líquido. Los materiales específicos a extraer y recoger en el recipiente trampa pueden incluir, por ejemplo, vapor de agua, otros líquidos en estado de vapor, otros líquidos nebulizados, soluciones y suspensiones médicas nebulizadas, etc. En algunas implementaciones, la extracción y el atrapamiento de los materiales pueden estar en el contexto del suministro de gas terapéutico a los pacientes (por ejemplo, pacientes que reciben gas de respiración, que puede incluir ácido nítrico y otro gas terapéutico, de un circuito de ventilación). Por ejemplo, las implementaciones pueden incluir la extracción de dichos materiales específicos de una muestra de un gas respiratorio que pasa a través de una rama inspiratoria, antes de pasar la muestra a través de un dispositivo de muestreo. El dispositivo de muestreo puede estar configurado para confirmar continuamente al menos la dosificación (por ejemplo, la concentración de óxido nítrico, etc.), así como otros parámetros (por ejemplo, la concentración de dióxido de nitrógeno, la concentración de oxígeno, etc.) puede instalarse entre la fuente de gas respiratorio y el dispositivo de muestreo, lo que puede reducir la contaminación, por ejemplo, mejorando el funcionamiento y/o la duración del dispositivo de muestreo.

El concepto de filtrar el vapor de agua suspendido o arrastrado u otros componentes líquidos antes de que un gas de muestreo llegue a un dispositivo de muestreo puede denominarse a veces “trampa de agua” o “filtro trampa”. Sin embargo, la presente descripción se refiere a algunas implementaciones que pueden extraer algo más que agua, como, por ejemplo, varias mediaciones nebulizadas.

Los términos partículas líquidas y/o partículas se utilizan en el presente documento en su sentido más amplio para abarcar todas y cada una de las partículas, líquidas o sólidas, orgánicas o inorgánicas, que podrían estar en el flujo de gas, tales como, aunque sin limitación, soluciones y suspensiones médicas nebulizadas, aerosoles, humedad del aire humidificado, u otros contaminantes presentes en el circuito respiratorio del paciente como resultado de los tratamientos administrados a través del circuito respiratorio. En ocasiones, el término partículas líquidas, partículas, materia o similares se utiliza de forma individual o para referirse a un grupo común de material a extraer.

Los términos “filtro” y “filtración” se utilizan en el presente documento en su sentido más amplio para abarcar todos y cada uno de los diversos tipos y grados de extracción o separación de líquido del gas, y también pueden incluir la extracción de otras partículas no líquidas si están presentes en algunos casos.

La figura 1A ilustra una vista en sección frontal de una implementación de un conjunto de filtro y trampa de detección de nivel de llenado 100, que incluye un prisma circunferencial y un emisor/detector de haz de luz, según una o más realizaciones. La figura 1<a>ilustra adicionalmente un aspecto ejemplar de la reflexión de retorno por el prisma circunferencial, según una o más realizaciones, en respuesta a un nivel de llenado operativo.

Con referencia a la figura 1A, el conjunto de filtro y trampa de detección de nivel de llenado 100 puede incluir un alojamiento de filtro 102, formado y dimensionado para sostener un filtro, tal como el filtro ejemplar 104, dispuesto sobre un recipiente trampa 106. Las operaciones del filtro 104 pueden incluir la recepción, a través de un paso de entrada de filtro 108, de una muestra de un gas terapéutico, luego la extracción de líquido de la muestra como gotas de líquido LD y su depósito en el recipiente trampa 106, luego la expulsión del gas de muestra filtrado fuera de un paso de salida del filtro 110. El filtro 104 puede incluir un primer paso intermedio de filtro 112 que permite que el líquido de las gotas de líquido LD entre en el recipiente trampa, y un segundo paso intermedio de filtro 114 para el paso del gas de la muestra desde el recipiente trampa 108 y su salida a través del paso de salida del filtro 110. El flujo ejemplar de gas de muestra a través del filtro 104, y el llenado asociado del recipiente trampa 106 con gotas de líquido lD, se describe con mayor detalle más adelante. Sin embargo, una descripción más detallada de la estructura interna del filtro 104 no es necesaria para que los expertos logren una comprensión de los conceptos de la descripción que sea suficiente para hacer y utilizar ejemplos que empleen una o más realizaciones, y por lo tanto se omite.

Se entenderá que la forma ilustrada en la figura 1A y la dimensión relativa del alojamiento de filtro 102 y el filtro 104 son sólo para ejemplo, y no pretenden limitar el alcance de esta descripción o las implementaciones a poner en práctica de acuerdo con sus conceptos.

Con referencia a la figura 1A, en una o más implementaciones, el recipiente trampa 106 puede incluir un prisma circunferencial 116. En un aspecto asociado, al menos las porciones del recipiente trampa 06 que forman el prisma circunferencial 116 pueden ser transparentes.

Se entenderá que “transparente”, en el contexto del recipiente trampa 106, no se limita a la visibilidad “transparente” a simple vista. Por ejemplo, las personas con conocimientos ordinarios entenderán que la transmitancia que está dentro del significado de “transparente” puede depender, al menos en parte, de factores tales como la intensidad del haz de luz colimado CB, la longitud de la trayectoria óptica (determinada al menos en parte por el grosor y el tamaño del recipiente trampa 106), las dimensiones de la sección transversal del prisma circunferencial 116, y la sensibilidad de la porción del detector de luz del transmisor/receptor óptico 118.

En una implementación, el prisma circunferencial 116 puede ser integral al recipiente trampa 106, por ejemplo, como una configuración particular de las superficies externas del recipiente superior 106, como se muestra en la figura 1A. En otras implementaciones, cuyos ejemplos se describen con mayor detalle más adelante en la presente descripción, el prisma circunferencial 116 puede formarse por separado y fijarse al recipiente trampa 106.

En un aspecto, el prisma circunferencial 116 puede incluir una cara de prisma superior 116U, y una cara de prisma inferior 116L que pueden formar, vistas en sección transversal, una disposición en forma de V de las caras circunferenciales que forman un ángulo incluido 01 que se abre en una dirección hacia fuera, simétricamente sobre una línea bisectriz BL, desde un vértice 120V.

La figura 1B ilustra una vista en alzado, desde la proyección del plano de corte 2-2 de la figura 1A, de una porción del recipiente trampa 106 de la figura 1A, mostrando la configuración circunferencial de la cara de prisma superior 116U y el vértice 116V. Vista desde la proyección 2-2 del plano de corte de la figura 1A, la cara de prisma inferior 116L, aunque no es explícitamente visible, está debajo y alineada con la cara de prisma superior 116U.

Con referencia a la figura 1A, el conjunto de filtro y trampa de detección de nivel de llenado 100 puede incluir un transmisor/receptor óptico 118 que puede estar configurado, por ejemplo, tanto para emitir un haz de luz colimado (en adelante “CB”), como para detectar la recepción de dicha luz. En un aspecto, el transmisor/receptor óptico 118 puede estar configurado y dispuesto para emitir CB en una dirección paralela, o aproximadamente paralela, a la bisectriz BL del ángulo incluido ©1 entre la cara de prisma superior 116u y la cara de prisma inferior 116L. En un aspecto, el recipiente trampa 106 puede tener una cara exterior de recepción de haz de luz 106 A, para recibir CB desde el emisor del transmisor/receptor óptico 118. La cara exterior de recepción de haz de luz 106A, por ejemplo, puede ser un bisel circunferencial. El bisel circunferencial puede estar configurado perpendicularmente a la línea bisectriz BL. Dado que CB es paralelo o aproximadamente paralelo a la línea bisectriz BL, CB chocará en la cara receptora del haz de luz exterior 106A (es decir, el bisel circunferencial) con una incidencia normal, lo que evitará la refracción del CB. Por lo tanto, el haz colimado CB procederá a incidir en la cara de prisma superior 116U con un ángulo de incidencia ©2 que es aproximadamente la mitad del ángulo incluido ©1.

Ahora se describirá un ejemplo de selección del índice de refracción óptica, que se denominará “Nl”, para el material que forma la porción transparente del recipiente trampa 106 a través del cual pasa el CB, para proporcionar la detección de la superficie superior TSL que se eleva por encima del prisma circunferencial 116.

Con referencia a la figura 1A, hasta que la superficie superior TSL del líquido atrapado TL alcance la cara de prisma superior 116U, la sustancia dentro del recipiente trampa 106 contra esa cara de prisma superior 116U será aire, u otro gas, sin contenido sustancial de agua. El índice de refracción óptica del aire seco o de un gas seco se denominará “N2”. A los efectos de esta descripción, N2 se aproximará como un entero 1. Cuando la superficie TSL del líquido atrapado TL alcance la cara de prisma superior 116U, el agua u otro líquido que tenga un índice de refracción óptica similar al del agua -que se denominará “N3”, estará contra la cara de prisma superior. A los efectos de esta descripción, asumiendo que el líquido atrapado TL es agua, N3 puede ser aproximado como 1,5.

Según la Ley de Snell, si el ángulo de incidencia ©2 de CB a la cara de prisma superior 116U cumple o excede el ángulo de reflexión total, “TFA”, como se define en la Ecuación (1) siguiente, CB se reflejará totalmente de la cara de prisma superior 116U, y saldrá como un primer haz de luz totalmente reflejado (en adelante “CBF”):

TFA = Sen1 (N3/N1) Ecuación (1)

A efectos de ilustración, se asumirá un valor ©1 ejemplar de aproximadamente 90 grados, por ejemplo, siendo la cara de prisma superior 116U aproximadamente perpendicular a la cara de prisma inferior 116L. Por lo tanto, suponiendo que CB está alineado con la línea bisectriz BL, el ángulo de incidencia ©2 será la mitad de ©1, es decir, aproximadamente 45 grados.

El valor necesario de N3 que dará lugar a una reflexión interna total de CB (suponiendo que ©2 sea de aproximadamente 45 grados) puede resolverse introduciendo 45 grados y Nl = 1 en la ecuación (1), como sigue: 45 = Sen1 (1/N3) ^ Sen(45) = 1/N3 ^ N3 = 1/Sen(45) = 1/0,707, o 1,41

En consecuencia, si el índice de refracción del material transparente del recipiente trampa 108 a través del cual pasa CB para chocar en la cara de prisma superior 116U es mayor que 1,41, Cb se reflejará totalmente de la cara de prisma superior 116U.

A efectos de ilustración, el policarbonato transparente, que tiene un índice de refracción óptica de aproximadamente 1,6, será utilizado como un ejemplo de material transparente del recipiente trampa 106 a través del cual el CB pasa para chocar en la cara de prisma superior 116U. Dado que 1,6 es mayor que 1,41, CB será totalmente reflejado por la cara de prisma superior 116U. De hecho, al introducir N3 = 1,6 y Nl=l en la ecuación (1) se obtiene el siguiente valor para el ángulo de reflexión total TFA:

Sen1 (1/1,6) = 38,5 grados.

Como se ha descrito anteriormente, el ángulo de salida de CBF de la cara de prisma superior 116U es el mismo que ©2, aproximadamente 45 grados. Dado que, en el ejemplo de la figura 1A, la cara de prisma superior 116L y la cara de prisma inferior 116U son perpendiculares, el<c>B<f>choca en la cara de prisma inferior 116L con un ángulo de incidencia igual a ©2, es decir, aproximadamente 45 grados. Suponiendo que la superficie superior TSL del líquido atrapado TL no haya llegado a la cara de prisma inferior 116L, el CBF será, por tanto, totalmente reflejado por la cara de prisma inferior 116L, saliendo como el segundo haz de luz totalmente reflejado (en adelante “CBS”). El ángulo de salida (visible, pero no etiquetado por separado) de CBS es el mismo que ©2, es decir, aproximadamente 45 grados. En consecuencia, el CBS regresará y chocará en el receptor óptico (no visible por separado en la figura 1A) del transmisor/receptor óptico 118.

La figura 1C ilustra el conjunto de filtro y trampa de detección de nivel de llenado de la figura 1A, con un ejemplo de nivel de llenado superior al máximo del fluido TL en el recipiente trampa 106, y una trayectoria refractada resultante de CB. Con referencia a la figura 1C, en el estado de llenado superior al máximo representado, la sustancia de TL contra la cara de prisma superior 116U será agua o un fluido característico similar, teniendo un índice de refracción N2 de aproximadamente 1,5. Continuando con el policarbonato (con un N3 de aproximadamente 1,6) que es el material que forma la región transparente del recipiente trampa 110 y sustituyendo N2 por Nl, la ecuación (1) arroja el siguiente valor para el ángulo de reflexión total de CB en el estado superior al máximo de la figura 1C:

Reflexión total (estado de llenado excesivo) = Sen1 (1,5/1,6) “ 70 grados.

Dado que 45 grados es menos de 70 grados, CB no será reflejado totalmente por la cara de prisma superior 116U y, en su lugar, continuará hacia el fluido TL como un haz refractado (en adelante “CRB”, como se indica en las figuras). En consecuencia, ningún haz de luz regresará al receptor óptico del transmisor/receptor óptico 118.

En un aspecto, el recipiente trampa 106 que tiene el prisma circunferencial 116 puede ser sacado selectivamente del alojamiento de filtro 102 para su servicio o reemplazo. La figura 2 ilustra, mediante una vista parcialmente despiezada del conjunto de filtro y trampa de detección de nivel de llenado 100, una extracción del recipiente trampa 106 del alojamiento de filtro 102. En un aspecto, la fijación y la retirada selectivos del recipiente trampa 106 del alojamiento de filtro 102 pueden realizarse, por ejemplo, mediante la cooperación mecánica de una característica de fijación del recipiente trampa 102 y una porción de acoplamiento superior del recipiente trampa 106.

Una estructura ejemplar para una característica de fijación del recipiente trampa del alojamiento de filtro 102 se describirá con referencia a las figuras 1A, 1B y 3, donde la figura 1C ilustra una vista en alzado, desde la proyección del plano de corte 2-2 de la figura 1A. Con referencia a las figuras 1A y 3, en un aspecto, un elemento de fijación de recipiente trampa 120 puede proporcionarse en una porción inferior del alojamiento de filtro 102. Una implementación del elemento de fijación del recipiente trampa 120 puede incluir una pared exterior circular 122 (centrada en CR) que, como se ve en la figura 1A, puede proyectar una distancia Dl en una dirección DR, y puede tener un radio Rl, que se extiende radialmente desde el centro CR. La dirección DR puede ser, por ejemplo, “hacia abajo”, es decir, hacia tierra.

Con referencia a las figuras 1A y 1B, en un aspecto, el recipiente trampa 106 puede incluir una porción de sujeción superior 106A que puede formar un receptáculo circular 106S que tiene un radio R2, y una profundidad D2. En un aspecto, la cooperación mecánica del receptáculo circular 106S y la pared exterior circular 122 puede proporcionarse estableciendo el radio R2 ligeramente mayor que Rl, configurando roscas exteriores (no visibles explícitamente en las figuras) en la pared exterior circular 122, y configurando roscas interiores correspondientes en el receptáculo circular 106S. Por conveniencia, las roscas exteriores en la pared exterior circular 122, y las roscas interiores correspondientes en la superficie de receptáculo circular 106S pueden denominarse colectivamente “roscas de fijación del recipiente trampa” (no explícitamente visibles en las figuras). El hecho de que las roscas de fijación del recipiente trampa sean “a izquierdas” o “a derechas” puede ser específico de la aplicación y, al menos en parte, puede ser una opción de diseño.

En un aspecto, el recipiente trampa 106 puede ser sacado o separado como se muestra en la figura 2 girando el recipiente trampa 106 en una primera dirección de rotación (es decir, en sentido contrario a las agujas del reloj o en el sentido de las agujas del reloj) hasta que se separe del alojamiento de filtro 102. El recipiente trampa 106 puede ser reemplazado alineando la pared exterior circular 122 con el receptáculo circular 106S, empujando las roscas de sujeción del recipiente trampa a enganche, y rotando el recipiente trampa 106 en una dirección de rotación opuesta o segunda (es decir, en el sentido de las agujas del reloj o en sentido contrario).

Con referencia a la figura 1A, en una implementación se puede formar al menos una ranura de recepción de sellado (como la ranura de sellado ejemplar representativa 124) en la pared exterior circular 122, o en el receptáculo circular 106S, o en ambos. La ranura de sellado 124 o equivalente puede conformarse y dimensionarse para proporcionar soporte a un elemento de sellado hermético correspondiente, como el elemento de sellado hermético ejemplar representativo 126. Una implementación ejemplar del elemento de sello hermético a los líquidos 126 puede incluir una “junta tórica” convencional.

Como se ha descrito anteriormente, el filtro 104 puede estar configurado con un paso de entrada de filtro 108, un primer paso intermedio de filtro 112, un segundo paso intermedio de filtro 114 y un paso de salida de filtro 110. En una o más realizaciones, el alojamiento de filtro 102 puede incluir un paso de entrada de alojamiento de filtro 128 y un paso de salida de alojamiento de filtro 130. En un aspecto, el alojamiento de filtro 102 y el filtro 104 pueden estar configurados de tal manera que el paso de entrada de alojamiento de filtro 128 se alinee sustancialmente con el paso de entrada de filtro 108, y el paso de salida de alojamiento de filtro 130 se alinee sustancialmente con el paso de salida del filtro 110.

Con referencia a la figura 1A, se describirán operaciones ejemplares del filtro 104, y el llenado resultante del recipiente trampa 106. Por conveniencia, la figura 1A tiene un diagrama superpuesto de un flujo de gas terapéutico, etiquetado en secciones como “GF”, “GI” y “GT”. También por conveniencia en la descripción, a la sección de flujo de gas GF se hará referencia como “gas no filtrado GF”, a la sección de flujo de gas GI se hará referencia como “gas filtrado intermedio GI”, y a la sección de flujo de gas GT se hará referencia como “gas filtrado final GT”. Las operaciones pueden incluir que el gas no filtrado GF entre en el paso de entrada de alojamiento de filtro 128 y pase al paso de entrada de filtro 108, con lo cual una primera operación del filtro 104, que puede ser realizada por estructuras y operaciones no explícitamente visibles en la figura 1A, puede quitar algunas o todas las partículas líquidas del gas terapéutico. El gas filtrado intermedio resultante GI puede salir entonces a través del primer paso intermedio de filtro 112 y entrar en un espacio de capacidad restante RC dentro del recipiente trampa 106. Cayendo hacia abajo a través del primer paso intermedio de filtro 112 y sobre la superficie superior TSL puede haber gotas de líquido LD que se eliminan del gas no filtrado GF para obtener el gas filtrado intermedio GI. Impulsado por la presión que obliga al gas filtrado intermedio GI a entrar en el espacio de capacidad restante RC, el gas filtrado intermedio GI puede entrar en el segundo paso intermedio de filtro 114. En un aspecto, el gas filtrado intermedio GI puede pasar entonces a través de una estructura de filtrado adicional (no visible en la figura 1A) dentro del filtro 104 para obtener el gas filtrado final GT, que sale a través del paso de salida del filtro 110 y del paso de salida del alojamiento de filtro 130. En una implementación alternativa, toda o sustancialmente toda la función de eliminación de líquido del filtro 104 puede realizarse antes de que el gas filtrado intermedio GI salga del primer paso intermedio de filtro 112.

La figura 4 muestra un flujo de bloques 400 que representa operaciones ejemplares en un proceso de verificación de la instalación del recipiente trampa y el nivel de líquido, en un método para el suministro de gas terapéutico a un paciente de acuerdo con una o más realizaciones. Por conveniencia, las ejecuciones ejemplares de ciertas operaciones en el flujo 400 se describirán en referencia a las figuras 1A-1D. Con referencia a la figura 4, las operaciones en el flujo 400 pueden comenzar en un evento de inicio 402 y luego pasar al bloque de decisión 404. Ejemplos de un evento de inicio pueden incluir el encendido de un sistema de suministro de gas terapéutico, tal como el sistema ejemplar 1400 descrito con referencia a la figura 14 más adelante en esta descripción. En un aspecto, las operaciones en el evento de inicio 402 pueden incluir, por ejemplo, aplicar potencia al transmisor/receptor 118, para emitir el haz colimado CB.

El flujo 400 puede proceder a partir del bloque de decisión 404 en función de si se recibe un haz de luz reflejado. Toda la ilustración, las operaciones en 404 pueden incluir la determinación de si el transmisor/receptor óptico 118 de la figura 1A recibió el haz reflejado CBS. Un “SÍ” indica que un recipiente trampa tal como el recipiente trampa 106 está instalado y tiene un nivel operacional (por ejemplo, en cualquier lugar desde vacío hasta justo por debajo del llenado máximo) de fluido, tal como el fluido TL. El flujo 400 puede pasar entonces a 406 y realizar operaciones de recepción de un gas de muestra, por ejemplo, del gas terapéutico que se está suministrando al paciente, y luego pasar a 408 para determinar si se sigue recibiendo el haz de luz reflejado. Si la respuesta en 408 es “SÍ”, el flujo puede regresar a 406. Se entenderá que la disposición en bucle de los bloques 406 y 408 no significa necesariamente un bucle secuencial. Por ejemplo, los bloques 406 y 408 pueden representar un proceso de “continuar hasta”, por ejemplo, continuar recibiendo un gas de muestra hasta una interrupción, por ejemplo, por el cese de la recepción del haz de luz reflejado. Al recibir, o detectar afirmativamente un “NO” en 408, el flujo 400 puede pasar a 410 notificando a un usuario o encargado que vacíe el recipiente de trampa, por ejemplo, que retire el recipiente trampa 106, lo vacíe y vuelva a instalarlo. El flujo 400 puede volver entonces a 404, asumiendo la repetición de las operaciones descritas anteriormente.

Las operaciones ejemplares descritas anteriormente asumen un “SÍ” en el bloque de decisión 404. Un “NO” en 404 indica que no se ha recibido el haz de luz reflejado, por ejemplo, que el transmisor/receptor óptico 118 no ha recibido el haz CBS. En un proceso de resolución ejemplar, el flujo puede pasar a 412 y notificar al usuario o al encargado de cada uno si el recipiente trampa está instalado. Si el usuario o el encargado observan que el recipiente trampa no está instalado, el flujo 400 puede pasar a 414 y esperar la indicación (por ejemplo, pulsando un botón de la interfaz de usuario) de que el recipiente trampa ha sido instalado, con lo que el flujo 400 puede volver a 404. Si el usuario o el asistente observa, en 412, que el recipiente colector está (o al menos parece) instalado, el flujo 400 puede pasar a 416 y notificar al usuario o al asistente que compruebe si el nivel del recipiente trampa es demasiado alto. Por ejemplo, el usuario o el asistente puede comprobar visualmente si la parte transparente del recipiente trampa descrita anteriormente es visiblemente transparente. Si el usuario o el asistente observan que el recipiente trampa está en un estado de llenado excesivo, el flujo 400 puede pasar a 418 y esperar la indicación (por ejemplo, pulsando otro botón de la interfaz de usuario) de que el recipiente trampa se ha vaciado y reinstalado, con lo que el flujo 400 puede volver a 404. Si en 416 el usuario o encargado observa o determina de otra manera que el recipiente trampa no está en un estado de llenado excesivo, al recibir del usuario o encargado dicha observación (por ejemplo, pulsando otro botón de interfaz de usuario), el flujo 400 puede pasar a 418 y generar un aviso para una revisión de servicio.

La figura 5 ilustra una vista en sección transversal frontal de una implementación de un conjunto de filtro y trampa 500, que incluye el recipiente trampa 502 con el prisma vertical 504, y otro emisor/receptor óptico 506 según una o más realizaciones. La figura 5 también ilustra en parte, mediante una vista superpuesta (etiquetada como “LB1”) del haz de luz incidente y reflejado, un aspecto ejemplar, según una o más realizaciones, de la detección del prisma vertical tanto del nivel de llenado operativo como del recipiente trampa correctamente instalado. La figura 6 muestra una vista en perspectiva del recipiente trampa 502 con prisma vertical 504, del conjunto de filtro y recipiente trampa mostrado en las figuras 5 según una o más realizaciones. La figura 7 ilustra, a partir de la proyección 4-4 de la figura 5, una vista en sección transversal del recipiente trampa ejemplar 502 con prisma vertical 504, omitiendo la representación visible de un haz de luz del emisor/receptor óptico 506. La figura 8 ilustra la vista de la figura 7, superpuesta con la representación gráfica de un haz de luz colimado ejemplar CLB generado por el emisor/receptor óptico 506, así como las subsiguientes reflexiones de vuelta al emisor/receptor óptico 506, como se describirá en mayor detalle más adelante.

Para centrarse en los aspectos y características mostrados que se apartan del conjunto de filtro y trampa de detección de nivel de llenado 100, el conjunto de filtro y trampa 500 se describirá asumiendo el mismo alojamiento de filtro 102 y el filtro 104 descritos con referencia a las figuras 1A-3. Del mismo modo, se puede asumir que el recipiente trampa 502 con prisma vertical 504 puede tener o puede proporcionar una estructura comparable a la del receptáculo circular 106S, por ejemplo, con roscas interiores (no visibles explícitamente en la figura 5) configuradas para cooperar con las roscas, como se ha descrito anteriormente, en la pared exterior circular (visible en parte en la figura 5, pero no etiquetada por separado).

En un aspecto, el conjunto de filtro y trampa 500 puede incluir un soporte de emisor/receptor ajustable 508 que puede incluir un elemento de soporte 510 configurado para acoplarse al emisor/receptor óptico 506. En una implementación, el soporte ajustable de emisor/receptor 508 puede incluir un tornillo de avance 510, y el elemento de soporte 510 puede ser un manguito roscado (no visible explícitamente en la figura 5) fijado al emisor/receptor óptico 506 y a través del cual el tornillo de avance 510 puede pasar en un enganche roscado. En un aspecto, el soporte ajustable de emisor/receptor 508 puede incluir un soporte de elevación de accionamiento selectivo (no visible explícitamente en la figura 5). El soporte de elevación de accionamiento selectivo, por ejemplo, puede ser un servomotor (no visible explícitamente en la figura 5A), o un mecanismo de accionamiento manual (no visible explícitamente en la figura 5A), o ambos, configurados para hacer girar selectivamente el tornillo de avance 510, como se indica en la flecha de dirección AR. El funcionamiento ejemplar del soporte ajustable de emisor/receptor 508 se muestra mediante una imagen en transparencia posicionada en la parte inferior, etiquetada como 506', del emisor/receptor óptico 506.

Con referencia a la figura 6, en un aspecto, el prisma vertical 504 puede ser integral al recipiente trampa 502, por ejemplo, fundidos juntos en un molde de inyección. En otro aspecto, el recipiente trampa 502 puede formarse secuencialmente como un recipiente trampa intermedio sin el prisma vertical 504, seguido de la fijación, por ejemplo, mediante un adhesivo transparente (no visible explícitamente en la figura 5) a una superficie interior (visible en parte en la figura 6, pero no numerada por separado) del recipiente trampa intermedio.

Con referencia a la figura 7, el prisma vertical 504 puede configurarse con una primera cara de prisma vertical 504L, y una segunda cara de prisma vertical 504R, que pueden extenderse verticalmente, en paralelo entre sí, y en paralelo a un eje central CVX de extensión vertical del recipiente trampa 502. En un aspecto, la primera cara de prisma vertical 504L y la segunda cara de prisma vertical 504R pueden estar dispuestas para formar un ángulo incluido 05, abriéndose hacia fuera desde un vértice que se extiende verticalmente 504V. A efectos de ilustración, se elegirá un valor ejemplar del ángulo incluido 05 de aproximadamente 90 grados. En un aspecto, la primera cara de prisma vertical 504L y la segunda cara de prisma vertical 504R pueden configurarse de manera que el ángulo incluido ©5 sea simétrico con respecto a una línea bisectriz de prisma vertical BVL. Además, la primera cara de prisma vertical 504L y la segunda cara de prisma vertical 504R pueden configurarse de manera que la línea bisectriz de prisma vertical bVl se extienda radialmente desde el eje central de extensión vertical CVX del recipiente trampa 502.

Con referencia a la figura 8, en un aspecto asociado, el emisor/receptor óptico 506 puede estar configurado y dispuesto para transmitir un haz de luz colimado CLB que está alineado paralelo o aproximadamente paralelo a la línea bisectriz de prisma vertical BVL. Además, con referencia a la figura 5, el emisor/receptor óptico 506 puede estar dispuesto para transmitir el haz de luz colimado (en adelante “CLB”) en un plano (no explícitamente visible en las figuras 5-8) que es normal al eje central de extensión vertical CVX.

Continuando haciendo referencia a la figura 8, en un aspecto, un material transparente forma al menos las regiones del recipiente trampa 502 a través de las cuales el CLB viaja para chocar en la primera cara de prisma vertical 504L, así como las regiones a través de las cuales el FLR y el SLR viajan, como se describirá mejor en los párrafos posteriores. Alternativamente, todo el recipiente trampa 502 puede estar formado de material transparente.

Según un aspecto, el emisor/receptor óptico 506 puede disponerse de tal manera que el haz de luz colimado CLB incida en una superficie exterior del recipiente trampa 502 en una dirección normal a un plano (no visible explícitamente en las figuras) tangencial a la superficie exterior en ese punto. Por lo tanto, asumiendo (a efectos de ejemplo) que el ángulo incluido ©5 es de aproximadamente 90 grados, el CLB incidirá en la primera cara de prisma vertical 504L con un ángulo de incidencia (visible en la figura 8, pero no etiquetado por separado) de 45 grados. Esto es sustancialmente lo mismo que el ángulo de incidencia ©2, en el cual CB incide en la cara de prisma superior 116U, es decir, el ángulo 02, que es de 45 grados.

La figura 5 muestra que la superficie superior TLS del relleno líquido TL está por debajo de la altura a la que CLB incide en la primera cara de prisma vertical 504L. A efectos de descripción, se asumirá que al menos las regiones transparentes del recipiente trampa 502 y su prisma vertical 504 están formadas de policarbonato, como se asumió para los ejemplos descritos anteriormente. Como también se ha descrito anteriormente, el índice de refracción óptica del policarbonato puede aproximarse a 1,6. En consecuencia, introduciendo el valor 1,6 en el ejemplo de la Ecuación (1) de la Ley de Snell de la Reflexión Total, y utilizando el ejemplo del ángulo de incidencia de 45 grados, el CLB será totalmente reflejado internamente por la primera cara de prisma vertical 504L. Esto establecerá, como resultado, el primer haz reflejado lateralmente FLR, seguido por el segundo haz reflejado lateralmente SLR, que regresará e incidirá en el emisor/receptor óptico 506.

La figura 9 ilustra, desde la misma proyección que la figura 5, la operación según una o más realizaciones ejemplares, en respuesta a la superficie superior TLS del relleno líquido TL estando en o por encima del punto en el que CLB incide en la primera cara de prisma vertical 504L. Asumiendo el material de policarbonato (Nl igual a aproximadamente 1,6) y con referencia a la Ecuación (1), al llegar la superficie superior TLS del relleno líquido TL al punto donde CLB incide en la primera cara de prisma vertical 504L, el Ángulo de Reflexión Total será Sen”1 (1,5/1,6), que es aproximadamente 70 grados. El ángulo de incidencia, es decir, 45 grados, es inferior a 70 grados.

En consecuencia, el CLB no se reflejará totalmente en la primera cara de prisma vertical 504L. En su lugar, una porción sustancial del CLB continuará al fluido TL como un haz refractado (en adelante “RFR”, como se etiqueta en las figuras). En consecuencia, cualquier porción, si la hay, del CLB original que regrese al receptor óptico del transmisor/receptor óptico 506 no se detectará como un retorno.

La figura 10 ilustra, a partir de la proyección 5-5 de la figura 9, una vista en sección transversal del recipiente trampa ejemplar 502 con prisma vertical 504, otra representación gráfica del haz de luz colimado ejemplar CLB y del haz de luz refractado RFR.

La figura 11A ilustra una vista de proyección, desde la proyección 3-3 de la figura 5, de un conjunto de filtro y recipiente trampa de prisma vertical 1100 ejemplar. El conjunto de filtro y cubeta de trampa de prisma vertical 1100 puede incluir el conjunto de filtro y recipiente de trampa de prisma vertical 500, configurado en combinación con un receptor óptico desplazado 1102 (también etiquetado “S2”), y un receptor óptico diametralmente opuesto 1104 (también etiquetado “S3”). A efectos de describir las operaciones ejemplares, el elemento receptor del transmisor/receptor óptico 506 puede denominarse alternativamente “primer receptor óptico 506”, el receptor óptico desplazado 1102 puede denominarse alternativamente “segundo receptor óptico 1102”, y el receptor óptico diametralmente opuesto 1104 puede denominarse alternativamente “tercer receptor óptico 1104”. Según varios aspectos, el segundo receptor óptico 1102 y el tercer receptor óptico 1104 pueden proporcionar una capacidad de detección de estado adicional. Una primera capacidad ejemplar se ilustra en la figura 11 A, y es similar a la capacidad descrita anteriormente en referencia a las figuras 7 y 8, es decir, el recipiente trampa 502 correctamente instalado (a saber, CLB alineado con la línea bisectriz del prisma vertical BVL del prisma vertical 504), en un nivel de llenado operacional (es decir, la superficie superior TLS del contenido líquido TL que es inferior a CLB). Una segunda capacidad ejemplar se ilustra en la figura 11B, a saber, un recipiente trampa 502 correctamente instalado, pero llenado en exceso. Una tercera capacidad ejemplar puede detectar y resolver hasta dos estados, a saber, un recipiente trampa 502 instalado incorrectamente (por ejemplo, girado) y un recipiente trampa 502 ausente.

Con referencia a la figura 11A, asumiendo los valores ejemplares descritos anteriormente en referencia a las figuras 5 y 8, el haz colimado emitido CLB incidirá en la primera cara de prisma vertical 504L con un ángulo de incidencia de 45 grados. Asumiendo el índice de refracción óptica ejemplar para el prisma vertical 504 (aproximadamente 1,6), el ángulo de reflectancia total es de aproximadamente 38 grados. En consecuencia, las reflexiones descritas en referencia a las figuras 5 y 8 harán que el CLB regrese, en parte sustancial, al emisor/receptor óptico 506.

Con referencia a la figura 11B, y continuando con la suposición de que el prisma vertical 504 tiene un índice de refracción óptica (por ejemplo, 1,6) lo suficientemente cercano al índice de refracción óptica del agua (por ejemplo, 1,5), el ángulo de incidencia de 45 grados será sustancialmente menor que el ángulo de reflectancia total. Por lo tanto, una porción significativa de CLB continuará al contenido del recipiente trampa 502, como un primer haz refractado RFl, con un ángulo de refracción ©7. Cuando el primer haz refractado RFl incida, en el punto IFP, en la interfaz del material del contenido del punto del recipiente trampa y el material del recipiente trampa 502, se refractará de nuevo, con un ángulo de refracción 08 y continuará como un segundo haz refractado RF2. Asumiendo un desplazamiento ©6 correctamente ajustado, el segundo haz refractado RF2 incidirá en el sensor óptico desplazado (o segundo) 1102.

Con referencia a la figura 11C, como se ha descrito anteriormente, el transmisor/receptor óptico 506 alinea CLB con la línea bisectriz de prisma vertical BVL cuando el recipiente trampa 502 está correctamente instalado. Por lo tanto, cuando el recipiente trampa 502 se gire como se muestra en la figura 11C, CLB incidirá en la superficie exterior del recipiente trampa 502 en una dirección sustancialmente normal a esa superficie exterior. En consecuencia, independientemente de las interfaces de diferentes índices de refracción óptica, el CLB pasará a través del eje central CVX, y por lo tanto incidirá en el tercer sensor óptico 1104. Sin embargo, puede haber ambigüedad en la detección del estado. Por ejemplo, si el recipiente trampa 502 falta (no se muestra explícitamente en las figuras 11A-11C), CLB también continuará en su dirección de lanzamiento original e incidirá en el tercer sensor óptico 1104. La figura 12 ilustra una vista de proyección, a partir de la proyección 3-3 de la figura 5, de otra implementación de un conjunto de filtro y trampa, que se denominará “conjunto de filtro y trampa 1200 basado en la refracción y de haz desplazado”. Una implementación ejemplar del conjunto de filtro y trampa basado en la refracción y de haz desplazado 1200 puede incluir un recipiente trampa transparente 1202 (mostrado en parte en la figura 12), un emisor óptico desplazado 1204 y un detector óptico desplazado 1206.

En un aspecto, el emisor óptico desplazado 1204 puede estar configurado para emitir un haz de luz colimado desplazado OCL, en una dirección para ser incidente a una superficie exterior (visible en sección transversal en la figura 12) en un punto de incidencia inicial PI. Suponiendo que el índice de refracción óptica del recipiente trampa es, por ejemplo, aproximadamente 1,6, el haz de luz colimado se refracta y continúa como RFA hasta que incide en la interfaz entre el recipiente trampa transparente 1202 y su contenido. Se supondrá, por ejemplo, que el contenido del recipiente trampa 1202, en la interfaz, es aire u otro gas con un índice de refracción óptica de aproximadamente 1. Por lo tanto, el haz refractado RFA se refractará de nuevo como RFB, y continuará hasta que incida, en IP2, en la interfaz desde el contenido del recipiente trampa 1202 al recipiente trampa 1202. El haz puede pasar entonces a través de refracciones como RFC y RFD, hasta que incida en el receptor óptico desplazado 1206.

A la secuencia de segmentos de refracción descrita anteriormente, RFA, RFB, RFC, y RFD, puede hacerse referencia como el “camino óptico sin relleno”. Si el contenido del recipiente trampa 1202 a través del cual atraviesa el haz de luz es agua, cada una de las refracciones será menor. Los segmentos resultantes, etiquetados RXA, RXB y RXC, hacen que el haz no llegue al receptor óptico desplazado 1206. Los segmentos descritos RXA, RXB, y RXC pueden ser referidos como el “camino óptico del estado de llenado encima del máximo”.

Con referencia a la figura 12, se entenderá que un aspecto de OCL es que, en su punto de incidencia inicial rP1, no es normal a la superficie exterior del recipiente trampa 1202. Dicho de otra manera, OCL puede tener un componente vectorial (etiquetado “VX”) paralelo a la tangente en el punto de incidencia inicial IP 1, y un componente vectorial (etiquetado “VY”) que es normal a la tangente.

La figura 13 muestra un flujo de bloques 1300, representando operaciones ejemplares en un proceso, realizado por ejemplo en la implementación de las figuras 11A-11C (o con modificación en la implementación de la figura 12), de detectar estados de llenado de recipiente trampa ejemplar, en un método para el suministro de gas terapéutico a un paciente de acuerdo con una o más realizaciones. Con referencia a la figura 13, las operaciones en el flujo 1300 pueden comenzar en un evento de inicio 1302 y luego pasar al bloque de decisión 1304. Los ejemplos de un evento de inicio pueden incluir el encendido de un sistema de suministro de gas terapéutico, tal como el sistema ejemplar 1400 que se describirá en referencia a la figura 14. En un aspecto, las operaciones en el evento de inicio 1302 pueden incluir, por ejemplo, aplicar potencia al transmisor/receptor óptico 506 para emitir el haz CLB. El flujo 1300 puede pasar desde el bloque de decisión 1304 según si alguno de los sensores ópticos ha recibido una señal. Con referencia a las figuras 11A-11C, un fallo en la recepción de una señal en cualquiera del primer sensor óptico 506, el segundo sensor óptico 1102 o el tercer sensor óptico 1304 puede indicar un fallo del sistema. En consecuencia, al recibir un “NO” en el bloque de decisión 1304, el flujo 1300 puede pasar a 1306 e indicar a un usuario o encargado la necesidad de servicio.

Con referencia a la figura 13, asumiendo un “SI” en el bloque de decisión 1304, el flujo 1300 puede pasar al bloque de decisión 1308. En un aspecto, las operaciones en el bloque de decisión 1308 pueden incluir la comprobación de si más de uno de los sensores ópticos indica la recepción de un haz de luz. Por ejemplo, suponiendo que el conjunto de sensores ópticos sea el primer sensor óptico 506, el segundo sensor óptico 1102 y el tercer sensor óptico 1104, las operaciones pueden incluir la comprobación para determinar si dos o más del conjunto indican la recepción de un haz de luz. Si la respuesta en 1308 es “SÍ”, el flujo 1300 puede pasar a 1306 y, por ejemplo, indicar al usuario o al asistente la necesidad de servicio. Si la respuesta en 1308 es “NO”, el flujo 1300 puede pasar a 1310, donde las operaciones pueden determinar si el primer sensor óptico (por ejemplo, el transmisor/receptor óptico 506) ha recibido un haz de luz. Con referencia a las figuras 11A-11B, si la respuesta en 1301 es “S í”, el flujo 1300 ha determinado efectivamente que el recipiente trampa (por ejemplo, el recipiente trampa 502) está correctamente instalado y en un nivel de llenado operativo (es decir, tiene capacidad restante para recibir gotas de líquido LD). En respuesta, el flujo 1300 puede pasar a 1312 y realizar operaciones de recepción de un gas de muestra, por ejemplo, del gas terapéutico que se suministra al paciente, y luego volver a 1310 para determinar si el haz de luz reflejado sigue siendo recibido (por ejemplo, por el primer sensor óptico 506).

Siguiendo haciendo referencia a la figura 13, si la respuesta inicial en la respuesta en 1310 es “NO” o se convierte en “NO” durante cualquier iteración del bucle 1310-1312, el flujo 1300 pasa al bloque de decisión 1314. Las operaciones en 1314 pueden incluir la determinación de si el segundo sensor óptico (por ejemplo, el segundo sensor óptico 1102) está recibiendo un haz de luz. Con referencia a la figura 11B, si la respuesta en 1314 es “SÍ”, el flujo 1300 ha determinado que el recipiente trampa (por ejemplo, el recipiente trampa 502) está correctamente instalado, pero en un estado de llenado por encima del máximo. En consecuencia, el flujo 1300 puede pasar a 1316 para indicar a un usuario o encargado que vacíe el recipiente trampa, por ejemplo, que retire el recipiente trampa 502, lo vacíe y vuelva a instalarlo. El flujo 1300 puede volver entonces a 1304 y repetir las operaciones descritas anteriormente.

Sin embargo, si la respuesta en 1314 es “NO”, el flujo 1300 puede pasar a 1318 y determinar si se está recibiendo un haz de luz en el tercer sensor óptico (por ejemplo, en el tercer sensor óptico 1104). Con referencia a la figura 11C, si la respuesta en 1318 es “SÍ”, el flujo 1300 ha determinado que el recipiente trampa (por ejemplo, el recipiente trampa 502) falta o está mal instalado (por ejemplo, está girado como se muestra en la figura 11C). En consecuencia, el flujo 1300 puede pasar a 1320 y notificar a un usuario o encargado que el recipiente trampa (por ejemplo, el recipiente trampa 502) falta o está mal instalado. El flujo 1300 puede esperar, por ejemplo, la indicación en 1320 (por ejemplo, detectando que el usuario o encargado presiona un botón de interfaz) de que el recipiente trampa ha sido instalado correctamente, el flujo 300 puede regresar a 1304.

La figura 14 representa ilustrativamente aspectos de una implementación ejemplar de un conjunto de filtro y trampa de detección de nivel en un aparato de suministro de gas de respiración, según una o más realizaciones. Esta implementación ejemplar se refiere a un aparato de respiración, y no limita las otras diversas implementaciones de conjuntos de filtro de acuerdo con esta descripción. Con referencia a la figura 14, un aparato 1400 se utiliza con un ventilador 1410. Un suministro 1412 de gas suplementario o aditivo, como NO, proporciona un suministro al conducto 1414 y conduce a una válvula 1416 que también puede estar conectada al ventilador 1410. En cualquier etapa del suministro de gas respiratorio, pueden proporcionarse otros materiales respiratorios adicionales, tales como fármacos nebulizados, a una corriente que viaja a través del conducto 1420. Un controlador 1418 puede accionar válvulas para controlar la proporción de NO y de fármacos nebulizados con respecto al gas de mezcla en el conducto 1420. Un paciente inhala el contenido del conducto 1420 que puede considerarse como una rama inspiratoria. Los pacientes exhalan o el exceso de gas puede ser considerado como un conducto de rama espiratoria 1422.

En este ejemplo, un conducto 1424 está en comunicación de fluido con la rama inspiratoria y puede ser referido como una línea de gas de muestra. Un conjunto de filtro y trampa 1426 recibe parte o todo el gas de muestra. En un aspecto, el conjunto de filtro trampa 1426 puede corresponder a un conjunto de filtro y trampa 1100 como el descrito anteriormente. Después de ser filtrado por el conjunto de filtro trampa 1326, el gas se pasa a un sistema de muestreo de gas 1428, y puede salir por la salida de escape 1430.

Las descripciones detalladas anteriores se presentan para permitir a cualquier persona experta en la materia hacer y utilizar la materia descrita. A efectos de explicación, se establece una nomenclatura específica para proporcionar una comprensión completa. Sin embargo, será evidente para un experto en la materia que estos detalles específicos no son necesarios para poner en práctica la materia descrita. Las descripciones de aplicaciones específicas se suministran sólo como ejemplos representativos. Varias modificaciones de las implementaciones descritas serán fácilmente evidentes para un experto en la materia, y los principios generales definidos en el presente documento pueden aplicarse a otras implementaciones y aplicaciones sin apartarse del alcance de esta descripción. Las secuencias de operaciones descritas en el presente documento son meros ejemplos, y las secuencias de operaciones no se limitan a las expuestas en el presente documento, sino que pueden modificarse como será evidente para un experto en la materia, con la excepción de las operaciones que necesariamente se producen en un orden determinado. Además, la descripción de funciones y construcciones que son bien conocidas por un experto en la materia puede omitirse para aumentar la claridad y la concisión. La presente descripción no pretende limitarse a las implementaciones mostradas, sino que se le debe conceder el mayor alcance posible en consonancia con los principios y las características descritas en el presente documento.

Será evidente para los expertos en la materia que se pueden hacer varias modificaciones y variaciones en los métodos y sistemas de la presente descripción sin apartarse del espíritu y alcance de la descripción. Por lo tanto, se pretende que la presente descripción incluya modificaciones y variaciones que estén dentro del alcance de las reivindicaciones adjuntas.

Se entenderá que cualquiera de los pasos descritos puede ser reordenado, separado y/o combinado sin apartarse del alcance de la invención. Para facilitar, los pasos se presentan, a veces, de forma secuencial. Esto es meramente para facilitar y no pretende ser una limitación. Además, se entenderá que cualquiera de los elementos y/o realizaciones de la invención descritos pueden ser reorganizados, separados y/o combinados sin desviarse del alcance de la invención. Para facilidad, varios elementos se describen, a veces, por separado. Esto es simplemente para facilitar y no pretende ser una limitación.

La separación de varios componentes del sistema en los ejemplos descritos anteriormente no debe entenderse como que se requiera tal separación en todos los ejemplos, y debe entenderse que los componentes y sistemas descritos pueden generalmente integrarse juntos en un solo paquete en múltiples sistemas y/o múltiples componentes. Se entiende que pueden realizarse diversas modificaciones en el mismo y que la materia descrita en el presente documento puede implementarse en diversas formas y ejemplos, y que las ideas pueden aplicarse en numerosas aplicaciones, de las cuales sólo algunas se han descrito en el presente documento. A menos que se indique lo contrario, todas las mediciones, valores, clasificaciones, posiciones, magnitudes, tamaños y otras especificaciones que se exponen en esta memoria descriptiva, incluidas las reivindicaciones que siguen, son aproximadas, no exactas. Se pretende que tengan un rango razonable que sea coherente con las funciones a las que se refieren y con lo que es habitual en la técnica a la que pertenecen.

Aunque la invención se ha descrito con referencia a realizaciones particulares, debe entenderse que estas realizaciones son meramente ilustrativas de los principios y aplicaciones de la presente invención. Será evidente para los expertos en la materia que se pueden hacer varias modificaciones y variaciones en el procedimiento y aparato de la presente invención sin apartarse del alcance de la invención. Así, se pretende que la presente invención incluya modificaciones y variaciones que estén dentro del alcance de las reivindicaciones adjuntas.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Un aparato de filtro trampa (500), que comprende:

un recipiente trampa (502) configurado para acumular gotas de líquido de un filtro, como contenido líquido, comprendiendo el recipiente trampa una sección que se extiende en dirección vertical y un prisma vertical transparente, incluyendo el prisma vertical transparente (504) una cara (504L) que forma una superficie vertical transparente enfrentada al contenido de la sección, teniendo la cara un primer ángulo de reflexión total cuando el contenido de la sección es un gas, y un segundo ángulo de reflexión total cuando el contenido de la sección es el contenido líquido;

una fuente de luz, configurada para emitir un haz de luz que incide en la cara con un ángulo de incidencia; y un primer receptor óptico, donde el primer receptor óptico es un receptor de luz (506), donde el ángulo de incidencia da lugar a la reflexión del haz de luz, chocando en el primer receptor óptico, cuando la cara tiene el primer ángulo de reflexión total, y da lugar a la refracción del haz de luz, no llegando al receptor de luz, cuando la cara tiene el segundo ángulo de reflexión total,

un segundo receptor óptico, donde el segundo receptor óptico es un receptor óptico desplazado (1102) con respecto al primer receptor óptico; y

un tercer receptor óptico, donde el tercer receptor óptico es un receptor óptico diametralmente opuesto (1104) al primer receptor óptico.

2. El aparato de filtro trampa de la reivindicación 1, donde el primer receptor óptico es un elemento receptor de un emisor/receptor óptico, y la fuente de luz es un elemento emisor del emisor/receptor óptico.

3. El aparato de filtro trampa de la reivindicación 2, que comprende, además, un soporte ajustable de emisor/receptor (508), incluyendo el soporte ajustable de emisor/receptor un elemento de soporte (510) configurado para acoplarse al emisor/receptor óptico, y un soporte de elevación de accionamiento selectivo que soporta el emisor/receptor óptico a una elevación selectiva en la dirección vertical.

4. El aparato de filtro trampa de la reivindicación 1, donde la cara es una primera cara, y la superficie vertical transparente es una primera superficie vertical transparente, donde el prisma vertical transparente comprende, además, una segunda cara (504r ), donde la segunda cara forma una segunda superficie vertical transparente enfrentada al contenido de la sección, teniendo la segunda cara el primer ángulo de reflexión total cuando el contenido de la sección es el gas, y el segundo ángulo de reflexión total cuando el contenido de la sección es el contenido líquido.

5. El aparato de filtro trampa de la reivindicación 4, donde la primera cara y la segunda cara se cruzan en un vértice (504V), siendo el vértice vertical, donde el ángulo incluido está dispuesto simétricamente alrededor de una línea bisectriz de referencia que se extiende hacia fuera, en dirección radial, desde el vértice.

6. El aparato de filtro trampa de la reivindicación 5, donde la fuente de luz está configurada para emitir el haz de luz como un haz de luz colimado, y para emitir el haz de luz colimado en una dirección aproximadamente paralela a la línea bisectriz de referencia.

7. El aparato de filtro trampa de la reivindicación 6, donde el ángulo incluido es de aproximadamente 90 grados y el haz de luz colimado choca en el primer gas con un ángulo de incidencia de aproximadamente 45 grados.

8. El aparato de filtro trampa de la reivindicación 1, donde el prisma vertical transparente está hecho de policarbonato.

9. El aparato de filtro trampa de la reivindicación 1, donde el primer receptor óptico está configurado para generar una señal de salida indicando que el recipiente trampa está correctamente instalado cuando el primer receptor óptico recibe un haz de luz y el tercer receptor óptico no recibe un haz de luz.

10. El aparato de filtro trampa de la reivindicación 9, donde, si el primer receptor óptico no recibe un haz de luz y el tercer receptor óptico sí recibe un haz de luz, el dispositivo de suministro de gas terapéutico está configurado para generar una notificación de que el recipiente trampa falta o está mal instalado.

11. El aparato de filtro trampa de la reivindicación 1, donde la señal de salida del segundo receptor óptico indica que el recipiente trampa tiene capacidad restante cuando el segundo receptor óptico no recibe un haz de luz y el dispositivo de suministro de gas terapéutico genera una notificación de que el filtro trampa está lleno cuando el segundo receptor óptico recibe un haz de luz.