ES3060957T3

ES3060957T3 - A peristaltic pump with pivotable door and pivotable lever

Info

Publication number: ES3060957T3
Application number: ES22182040T
Authority: ES
Inventors: Dean Kamen; John M Kerwin; Larry B Gray; Christopher C Langenfeld; Colin H Murphy; Michael S Place; Michael J Slate
Original assignee: Deka Products LP
Current assignee: Deka Products LP
Priority date: 2011-12-21
Filing date: 2012-12-21
Publication date: 2026-03-30
Anticipated expiration: 2032-12-21
Also published as: KR102427813B1; BR112014015445A2; NZ735908A; AU2018200015C1; EP3006010A1; JP6355778B2; AU2018201251A1; BR122015031839A2; CA2860224A1; NZ772272A; WO2013096713A2; NZ725469A; EP3858402A1; EP4609894A3; CN104114211A; AU2021203371B2; EP4015017A1; JP2015510407A; WO2013096722A2; MX2020001222A

Abstract

Se describe una bomba peristáltica. Esta bomba consta de una carcasa, una puerta y una manivela. La puerta está articulada a la carcasa y dispone de dos posiciones: cerrada y abierta. La manivela pivota entre una primera y una segunda posición. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

[0001] DESCRIPCIÓN

[0003] Una bomba peristáltica con puerta pivotante y palanca pivotante

[0005] Antecedentes

[0007] Campo relevante

[0009] La presente descripción se refiere a la infusión de fluido. Más particularmente, la presente descripción se refiere a un sistema, método y aparato para infundir fluido en un paciente, p. ej., mediante una bomba.

[0011] Descripción de la técnica relacionada

[0013] La prestación de atención al paciente en un hospital generalmente requiere la interacción de numerosos profesionales y cuidadores (p. ej., médicos, enfermeras, farmacéuticos, técnicos, enfermeras especialistas, etc.) y cualquier número de dispositivos/sistemas médicos necesarios para el tratamiento de un paciente determinado. A pesar de la existencia de sistemas destinados a facilitar el proceso de atención, tales como los que incorporan los historiales médicos electrónicos (“EMR”, por sus siglas en inglés) y la introducción informatizada de órdenes facultativas (“CPOE”, por sus siglas en inglés), el proceso de prestar una atención integral a los pacientes, incluida la solicitud y administración de tratamientos médicos, tales como los medicamentos, está asociado a una serie de cuestiones no triviales.

[0015] Las bombas peristálticas se utilizan en una variedad de aplicaciones, tales como las aplicaciones médicas, especialmente las aplicaciones de transferencia de fluidos que se beneficiarían del aislamiento del fluido del sistema y de otros fluidos. Algunas bombas peristálticas funcionan comprimiendo o apretando un trozo de tubo flexible. Un mecanismo mecánico pinza una porción del tubo para empujar cualquier fluido atrapado en el tubo en la dirección de rotación. Hay bombas peristálticas giratorias y bombas peristálticas de dedo.

[0017] Las bombas peristálticas giratorias típicamente mueven los líquidos a través de tubos flexibles colocados en una pista de rodadura en forma de arco. Las bombas peristálticas giratorias generalmente se fabrican a partir de dos a cuatro rodillos colocados en un portarrodillos accionado rotacionalmente por un motor. Una bomba peristáltica giratoria típica tiene una unidad de rotor con rodillos de presión que aplican presión a la tubería flexible en lugares espaciados para proporcionar una acción de compresión sobre el tubo contra un lecho de oclusión. La oclusión del tubo crea un aumento de la presión por delante del área comprimida y una presión reducida detrás de esa área, lo que hace que un líquido atraviese el tubo a medida que la unidad de rotor mueve los rodillos de presión a lo largo del tubo. Para poder operar, siempre debe haber una zona de oclusión; en otras palabras, al menos uno de los rodillos siempre presiona sobre el tubo.

[0019] Las bombas peristálticas de dedo están formadas por una serie de dedos que se mueven de forma cíclica para aplanar un tubo flexible contra una superficie de deslizamiento. Los dedos esencialmente se mueven verticalmente, a modo de onda, para formar una zona de oclusión que mueva el fluido desde corriente arriba hacia corriente abajo. El último dedo —el que está más corriente abajo— se eleva cuando el primer dedo —el que está más corriente arriba— presiona contra la superficie opuesta. Las bombas de dedo más utilizadas son lineales, lo que significa que la superficie de deslizamiento es plana y los dedos paralelos. En este caso, los dedos están controlados por una serie de levas dispuestas una detrás de otra, donde cada leva coopera con un dedo. Estas levas se pueden colocar de manera desfasada helicoidalmente sobre un árbol compartido accionado rotacionalmente por un motor. También hay bombas peristálticas de dedo giratorio, que intentan combinar las ventajas de las bombas de rodillo con las de las bombas de dedo. En este tipo de bomba, la superficie de deslizamiento no es plana, sino que tiene forma de arco, y los dedos están dispuestos radialmente dentro de la superficie de deslizamiento. En este caso, se utiliza una leva compartida con varios botones colocados en el centro del arco para activar los dedos.

[0021] El documento EP 0984814 A1 describe una bomba peristáltica provista de una carcasa, un cabezal de bomba en la carcasa y una trayectoria de recepción definida a lo largo de una carcasa y un cabezal de bomba para recibir tubos. Una puerta es pivotante alrededor de un eje entre una posición cerrada que cubre la trayectoria de recepción y una posición abierta que expone la trayectoria de recepción. Se proporciona un soporte en la carcasa para sujetar y una pinza de corredera antiflujo libre en el tubo de la trayectoria de recepción. El soporte es móvil con respecto a la carcasa a fin de efectuar automáticamente el cierre del tubo mediante la pinza de corredera cuando se abre la puerta.

[0022] El documento US-2009/274567 A1 describe un dispositivo de detección de colocación incorrecta de un tubo de infusión para una bomba de infusión. Cuando se va a cerrar una unidad de puerta con respecto a un cuerpo de bomba de un tubo de infusión en un estado de carga incorrecta, el tubo de infusión presiona una puerta interior de detección de carga incorrecta para actuar sobre una pieza de bloqueo de la manilla proporcionada en una manilla. En consecuencia, una parte de uña de la pieza de bloqueo de la manilla se empuja hacia arriba, de modo que la unidad de puerta no se pueda bloquear con el cuerpo de la bomba insertando la parte de uña en un orificio pasante rectangular de una placa base. Por lo tanto, se puede identificar el estado de carga incorrecta.

[0023] El documento US-2002/165503 A1 describe una bomba de infusión de fluido que incluye una platina entre una puerta exterior y un mecanismo de bombeo. La platina está ubicada de tal modo que, a medida que la puerta exterior de la bomba se mueve hacia la posición cerrada, mueve la platina para posicionar el tubo de flujo de fluido en contacto oclusivo con el mecanismo de bombeo antes de que la platina se acople a un tope de flujo formado integralmente con el tubo, y libere el tope de flujo para permitir que fluya el flujo, evitando así una condición de flujo libre. La puerta también incluye una manilla que tiene un fiador con un gancho que engrana el tope de flujo cuando la puerta está en la posición cerrada. Cuando se abre la puerta, el gancho mueve el tope de flujo a la posición ocluida antes de que la platina se aleje del tubo, evitando así una condición de flujo libre. La platina incluye una porción de liberación del tope de flujo que está desplazada del resto de la platina, que se engrana operativamente a una lengüeta de liberación en el tope de flujo para permitir el movimiento del tope de flujo hacia la configuración de flujo de fluido. La platina está montada en la carcasa con una bisagra flotante y los pasadores de referencia ubicados en la cara del mecanismo de bombeo colocan la platina en su posición con el mecanismo de bombeo.

[0025] Resumen

[0027] La invención se define en la reivindicación independiente adjunta a la que se debe hacer referencia ahora. Además, se pueden encontrar características opcionales en las reivindicaciones secundarias adjuntas a la misma.

[0029] Según un aspecto, se describe una bomba peristáltica. La bomba peristáltica comprende una carcasa, una puerta, un oclusor de corredera, un soporte y una palanca. La carcasa tiene una primera ranura. La puerta está acoplada de forma pivotante a la carcasa y tiene una platina configurada para recibir un tubo. La puerta incluye una segunda ranura y está configurada para tener una posición cerrada y una posición abierta. El oclusor de corredera está configurado para acoplarse al tubo y está configurado para moverse entre una posición de oclusión, en la que el oclusor de corredera ocluye el tubo, y una posición de no oclusión en la que el oclusor de corredera no ocluye el tubo. El soporte define una primera y una segunda partes acopladas de manera pivotante entre sí en un pivote. La segunda parte recibe el oclusor de corredera. La palanca está acoplada de manera pivotante a la puerta y acoplada operativamente al soporte y configurada para pivotar entre una primera posición relativamente hacia la puerta y una segunda posición relativamente alejada de la puerta. Cuando la puerta está en la posición abierta, la primera parte del soporte está dispuesta dentro de la primera ranura, la segunda parte del soporte está dispuesta dentro de la segunda ranura, las partes primera y segunda del soporte se hacen pivotar alejándose entre sí en el pivote, y el oclusor de corredera está en la posición de oclusión. Cuando la puerta está en la posición cerrada, las partes primera y segunda del soporte se colocan adyacentes entre sí de tal modo que el soporte se pueda deslizar dentro de las ranuras primera y segunda a medida que la palanca se mueve y de tal modo que el movimiento de la palanca desde la segunda posición hasta la primera posición desplaza las partes primera y segunda del soporte hacia la primera ranura para mover así el oclusor de corredera hacia la posición de no oclusión, y de tal modo que el movimiento de la palanca desde la primera posición hacia la segunda posición desplaza las partes primera y segunda del soporte lejos de la primera ranura para mover así el oclusor de corredera hacia la posición de oclusión.

[0031] Breve descripción de los dibujos

[0033] Estos y otros aspectos se harán más evidentes a partir de la siguiente descripción detallada de las diversas realizaciones de la presente descripción con referencia a los dibujos, en donde:

[0035] la figura 1 muestra un diagrama de bloques de un sistema para infundir líquido según una realización de la presente descripción;

[0037] la figura 2 muestra un diagrama de un monitor de sitio de infusión del sistema de la figura 1 según una realización de la presente descripción;

[0039] la figura 3 muestra un diagrama de bloques de una bomba para infundir líquido del sistema de la figura 1 según una realización de la presente descripción;

[0041] la figura 4 muestra un soporte de cámara de goteo que recibe una cámara de goteo, y el soporte de cámara de goteo incluye un caudalímetro y un detector de flujo libre según una realización de la presente descripción;

[0043] la figura 5 muestra el caudalímetro y el soporte de la cámara de goteo de la figura 4 con la puerta abierta según una realización de la presente descripción;

[0045] la figura 6 muestra un diagrama de bloques de otro soporte de cámara de goteo según otra realización de la presente descripción;

[0047] la figura 7 muestra un diagrama de rayos que ilustra el diámetro de un círculo de desenfoque para ilustrar aspectos de las cámaras del soporte de la cámara de goteo de las figuras 4 y 5 según una realización de la presente descripción; la figura 8 es un gráfico que ilustra el círculo de desenfoque calculado para una variedad de separaciones entre lente y plano focal, y entre lente e imagen para las cámaras del soporte de la cámara de goteo de las figuras 4 y 5, según una realización de la presente descripción;

[0048] la figura 9 es un gráfico que ilustra el círculo de desenfoque dividido por un tamaño de píxel cuando se utiliza una lente de distancia focal de 20 milímetros de las cámaras del soporte de la cámara de goteo de las figuras 4 y 5 según una realización de la presente descripción;

[0049] la figura 10 es un gráfico que ilustra el círculo de desenfoque dividido por un tamaño de píxel cuando se utiliza una lente de distancia focal de 40 milímetros de las cámaras del soporte de la cámara de goteo de las figuras 4 y 5 según una realización de la presente descripción;

[0050] la figura 11 muestra una tabla que ilustra los campos de visión correspondientes alrededor del eje óptico para las esquinas de dos configuraciones de las figuras 9 y 10 según una realización de la presente descripción;

[0051] la figura 12 es un diagrama de bloques de un sistema de obtención de imágenes de las cámaras del soporte de cámara de goteo de las figuras 4 y 5 según una realización de la presente descripción;

[0052] la figura 13 es una ilustración gráfica de una imagen capturada por la cámara del sistema de la figura 12 según una realización de la presente descripción;

[0053] la figura 14 es un diagrama de bloques de un sistema de obtención de imágenes de las cámaras del soporte de la cámara de goteo de las figuras 4 y 5 según una realización de la presente descripción;

[0054] la figura 15 es una ilustración gráfica de una imagen capturada por la cámara de la figura 14 cuando existe una condición de flujo libre según una realización de la presente descripción;

[0055] la figura 16 es una ilustración gráfica de una imagen capturada por la cámara de la figura 14 para su uso como imagen de fondo según una realización de la presente descripción;

[0056] La figura 17 es una ilustración gráfica de una imagen capturada por la cámara cuando se forman gotas dentro de la cámara de goteo de la figura 14 según una realización de la presente descripción;

[0057] la figura 18 es una ilustración gráfica de una imagen capturada por la cámara de la figura 14 para su uso como imagen de fondo según una realización de la presente descripción;

[0058] la figura 19 es una ilustración gráfica de una diferencia entre las imágenes de las figuras 17 y 18 con un procesamiento adicional según una realización de la presente descripción;

[0059] la figura 20 es una representación gráfica de parte del procesamiento de imágenes realizado utilizando las figuras 17-19 para determinar si existe una condición de flujo libre según una realización de la presente descripción;

[0060] la figura 21 es una ilustración gráfica de una imagen capturada por la cámara cuando existe una condición de flujo libre, formando así un flujo continuo dentro de la cámara de goteo de la figura 14 según una realización de la presente descripción;

[0061] la figura 22 es una ilustración gráfica de una imagen capturada por la cámara de la figura 14 para su uso como imagen de fondo según una realización de la presente descripción;

[0062] la figura 23 es una ilustración gráfica de una diferencia entre las imágenes de las figuras 20 y 21 con algún procesamiento adicional para su uso en la detección de una condición de flujo libre según una realización de la presente descripción;

[0063] la figura 24 es una representación gráfica del procesamiento de imágenes realizado utilizando las figuras 21-23 para determinar si existe una condición de flujo libre según una realización de la presente descripción;

[0064] la figura 25 ilustra una plantilla para la coincidencia de patrones para determinar si existe una condición de flujo libre utilizando las figuras 17-19 o la figuras 21-23 según una realización de la presente descripción;

[0065] la figura 26 es una ilustración gráfica de una diferencia entre una imagen de referencia y una imagen que contiene un vapor procesado con detección de bordes y detección de líneas para su uso en la detección de una condición de flujo libre según una realización de la presente descripción;

[0066] la figura 27 es una ilustración gráfica de una imagen capturada por la cámara cuando existe una condición de flujo libre, formando así un flujo continuo dentro de la cámara de goteo de la figura 14 según una realización de la presente descripción;

[0067] la figura 28 es un diagrama de bloques de un sistema de obtención de imágenes para su uso con el soporte de la cámara de goteo de las figuras 4-5 o la figura 6 que tiene un patrón posterior con franjas y una fuente de luz que ilumina sobre las franjas desde una ubicación adyacente a una cámara según una realización de la presente descripción;

[0068] la figura 29 es un diagrama de bloques de un sistema de obtención de imágenes para su uso con el soporte de la cámara de goteo de las figuras 4-5 o la figura 6 que tiene un patrón posterior con franjas y una fuente de luz que ilumina sobre las franjas desde detrás del patrón posterior en relación con un extremo opuesto de una cámara según una realización de la presente descripción;

[0069] la figura 30 muestra una imagen de la cámara de la figura 29 cuando una gota distorsiona el patrón posterior de la figura 26 según una realización de la presente descripción;

[0070] la figura 31 es un diagrama de bloques de un sistema de obtención de imágenes para su uso con el soporte de la cámara de goteo de las figuras 4-5 o la figura 6 que tiene un patrón posterior con un patrón de tablero de ajedrez y una fuente de luz que ilumina sobre las franjas desde detrás del patrón posterior en relación con un extremo opuesto a una cámara según una realización de la presente descripción;

[0071] la figura 32 muestra una imagen de la cámara de la figura 31 cuando una gota distorsiona el patrón posterior de la figura 26 según una realización de la presente descripción;

[0072] la figura 33 muestra un diagrama de bloques de un detector de aire que utiliza una cámara según una realización de la presente descripción;

[0073] la figura 34 muestra una plantilla de coincidencia para su uso en la detección de aire según una realización de la presente descripción;

[0074] la figura 35 ilustra una imagen capturada por la cámara del sistema de la figura 33 para detectar que ningún tubo se encuentre dentro de una cavidad según una realización de la presente descripción;

[0075] la figura 36 ilustra una imagen capturada por la cámara del sistema de la figura 33 para detectar burbujas de aire según una realización de la presente descripción;

[0076] la figura 37 ilustra una imagen capturada por la cámara del sistema de la figura 33 para detectar sangre según una realización de la presente descripción;

[0077] la figura 38 ilustra la imagen de la figura 37 que se ha sometido a un procesamiento de imágenes para detectar una cantidad umbral de rojo para detectar sangre según una realización de la presente descripción;

[0078] la figura 39 muestra un detector de infiltración según una realización de la presente descripción;

[0079] la figura 40 muestra un gráfico que ilustra la absorción óptica de la hemoglobina oxigenada y desoxigenada según una realización de la presente descripción;

[0080] la figura 41 muestra otro detector de infiltración según una realización de la presente descripción;

[0081] la figura 42 muestra una vista en perspectiva de un oclusor según una realización de la presente descripción; la figura 43 muestra una vista lateral del oclusor de la figura 42 según una realización de la presente descripción; la figura 44 muestra una vista lateral del oclusor de la figura 42 en funcionamiento según una realización de la presente descripción;

[0082] la figura 45 muestra una vista lateral de una válvula para su uso en un casete según una realización de la presente descripción;

[0083] la figura 46 muestra una vista superior de la válvula de la figura 45 según una realización de la presente descripción; la figura 47 muestra otra vista lateral de la válvula de la figura 45 instalada dentro de un casete según una realización de la presente descripción;

[0084] la figura 48 muestra una válvula que tiene un plano inclinado para proporcionar sellado según una realización de la presente descripción;

[0085] la figura 49 muestra una vista lateral de la válvula deslizante de la figura 48 según una realización de la presente descripción;

[0086] la figura 50 muestra la montura de la válvula deslizante de las figuras 48-49 según una realización de la presente descripción;

[0087] las figuras 51-55 muestran un respiradero para un depósito según una realización de la presente descripción; las figuras 56-58 ilustran las etapas de un caudalímetro según una realización de la presente descripción;

[0088] la figura 59 muestra diagrama de una parte desechable de un caudalímetro según una realización de la presente descripción;

[0089] las figuras 60-62 muestran varias vistas de una parte desechable de un solo lado de un caudalímetro según una realización de la presente descripción;

[0090] las figuras 63-65 muestran varias vistas de una parte desechable de doble lado de un caudalímetro según una realización de la presente descripción;

[0091] las figuras 66-68 muestran varias vistas de una parte desechable de tres capas y caras opuestas de un caudalímetro según una realización de la presente descripción;

[0092] la figura 69 muestra una vista superior de otra parte desechable de un caudalímetro según otra realización de la presente descripción;

[0093] la figura 70 muestra un medidor de caudal que incluye un conjunto completo de tipo concha de detección acústica de volumen (“AVS”, por sus siglas en inglés) y una parte desechable de un solo lado según una realización de la presente descripción;

[0094] la figura 71 muestra una vista lateral del medidor de caudal que incluye un conjunto de AVS de doble cara con válvulas de sellado perimetral integrales según una realización de la presente descripción;

[0095] la figura 72 muestra una vista lateral de otro medidor de caudal que incluye un conjunto de AVS de un solo lado con cámaras de AVS circundantes según otra realización de la presente descripción;

[0096] la figura 73 muestra una vista lateral de otro medidor de caudal más que incluye dos válvulas de pistón según otra realización de la presente descripción;

[0097] la figura 74 muestra un medidor de caudal que tiene conjuntos de AVS superior e inferior que proporcionan un flujo semicontinuo según una realización de la presente descripción;

[0098] la figura 75 muestra un medidor de caudal que tiene dos conjuntos de AVS en línea según una realización de la presente descripción;

[0099] la figura 76 muestra una bomba de membrana que tiene una fuente de presión negativa según una realización de la presente descripción;

[0100] la figura 77 muestra una bomba de membrana que tiene fuentes de presión negativa y positiva según una realización de la presente descripción;

[0101] la figura 78 muestra un medidor de caudal basado en sensor óptico según una realización de la presente descripción; la figura 79 muestra una bomba de membrana controlada por presión según una realización de la presente descripción; las figuras 80-82 muestran un diagrama de una leyenda para su uso junto con las figuras 79 y 83-98 según una realización de la presente descripción;

[0102] la figura 83 muestra una bomba de membrana controlada por flujo según una realización de la presente descripción; la figura 84 muestra un diagrama de estados del funcionamiento de la bomba de membrana controlada por flujo de la figura 83 según una realización de la presente descripción;

[0103] la figura 85 muestra la bomba de membrana controlada por flujo de la figura 83 que ilustra el funcionamiento de las válvulas cuando están en el estado inactivo del diagrama de estados de la figura 84 según una realización de la presente descripción;

[0104] la figura 86 muestra una vista más detallada del estado inactivo del diagrama de estados de figura 84 según una realización de la presente descripción;

[0105] las figuras 87-88 muestran la bomba de membrana controlada por flujo de la figura 83 en uso durante el estado de prueba de fugas de la válvula de presión positiva de la figura 84 según una realización de la presente descripción; la figura 89 muestra una vista más detallada del estado de prueba de fugas de la válvula de presión positiva de la figura 84 según una realización de la presente descripción;

[0106] las figuras 90-91 muestran la bomba de membrana controlada por flujo de la figura 83 en uso durante el estado de prueba de fugas de la válvula de presión negativa de la figura 84 según una realización de la presente descripción; la figura 92 muestra una vista más detallada del estado de prueba de fugas de la válvula de presión negativa de la figura 84 según una realización de la presente descripción;

[0107] la figura 93 muestra la bomba de membrana controlada por flujo de la figura 83 en uso durante el estado de llenado de la figura 84 según una realización de la presente descripción;

[0108] la figura 94 muestra una vista más detallada del estado de llenado de la figura 84 según una realización de la presente descripción;

[0109] la figura 95 muestra la bomba de membrana controlada por flujo de la figura 83 en uso durante una medición de AVS según una realización de la presente descripción;

[0110] la figura 96 muestra una vista más detallada del estado de medición de AVS de la figura 84 según una realización de la presente descripción;

[0111] la figura 97 muestra la bomba de membrana controlada por flujo de la figura 83 en uso durante el estado de vaciado de la figura 84 según una realización de la presente descripción;

[0112] la figura 98 muestra una vista más detallada del estado de vaciado de la figura 84 según una realización de la presente descripción;

[0113] la figura 99 muestra una bomba de membrana que tiene una membrana elástica que está al ras de una parte desechable y aplica una fuerza a un líquido según una realización de la presente descripción;

[0114] las figuras 100-101 muestran dos realizaciones de bombas pulmonares según realizaciones de la presente descripción;

[0115] las figuras 102-104 muestran varias juntas para sellar una bomba de pulmón según realizaciones adicionales de la presente descripción;

[0116] la figura 105 muestra otra bomba de pulmón según otra realización de la presente descripción;

[0117] las figuras 106-112 ilustran el funcionamiento de una bomba de pistón mientras se realizan diversas comprobaciones según una realización de la presente descripción;

[0118] las figuras 113 y 114 ilustran una bomba de pistón según otra realización de la presente descripción;

[0119] las figuras 115-116 muestran dos vistas de un casete que tiene varias bombas de membrana de las figuras 113 y 114 según una realización de la presente descripción;

[0120] la figura 117 muestra un casete que tiene una bomba de membrana y válvulas de volcán según una realización de la presente descripción;

[0121] la figura 118 muestra un mecanismo de rodillo de una bomba basada en casete de según una realización de la presente descripción;

[0122] la figura 119 muestra las trayectorias de fluido de una bomba basada en casete para su uso con el mecanismo de rodillo de la figura 118 según una realización de la presente descripción;

[0123] la figura 120 muestra las trayectorias de fluido de una bomba basada en casete para su uso con el mecanismo de rodillo de la figura 118 según una realización de la presente descripción;

[0124] la figura 121 muestra las etapas de una prueba de infiltración utilizando un rodillo según una realización de la presente descripción;

[0125] la figura 122 muestra las etapas de una prueba de infiltración utilizando un pistón según una realización de la presente descripción;

[0126] las figuras 123 y 124 muestran un depósito a base de celdas según una realización de la presente descripción; las figuras 125 y 126 muestran un depósito a base de tubos según una realización de la presente descripción; la figura 127 muestra varias etapas que ilustran un método para operar una bomba de émbolo junto con un conjunto de AVS según una realización de la presente descripción;

[0127] la figura 128 muestra varias etapas que ilustran un método para operar una bomba de émbolo junto con un conjunto de AVS según otra realización de la presente descripción;

[0128] la figura 129 muestra varias etapas que ilustran un método para utilizar una bomba de émbolo que tiene un conjunto de AVS según una realización de la presente descripción;

[0129] la figura 130 muestra varias etapas que ilustran un método para utilizar una bomba de émbolo que tiene un conjunto de AVS según una realización de la presente descripción;

[0130] la figura 131 muestra varias etapas que ilustran un método para utilizar una bomba de émbolo que tiene un conjunto de AVS según una realización de la presente descripción;

[0131] la figura 132 muestra una bomba de émbolo con un actuador dentro del volumen variable para su uso con un tubo de equipo intravenoso estándar según una realización de la presente descripción;

[0132] la figura 133 muestra varias vistas de una bomba peristáltica lineal accionada por leva que tiene válvulas de pinza y un émbolo dentro de un volumen variable según una realización de la presente descripción;

[0133] la figura 134 muestra una bomba de émbolo para su uso dentro de un tubo de equipo intravenoso estándar con un actuador fuera del volumen variable según una realización de la presente descripción;

[0134] la figura 135 muestra varias vistas de una bomba peristáltica lineal accionada por levas que tiene válvulas de pinza y un émbolo dentro de un volumen variable con un mecanismo de levas correspondiente fuera del volumen variable según una realización de la presente descripción;

[0135] la figura 136 muestra una bomba de émbolo que tiene un émbolo dentro de un volumen variable con un actuador fuera del volumen variable según una realización de la presente descripción;

[0136] la figura 137 muestra una bomba peristáltica lineal accionada por levas que tiene un émbolo dentro de un volumen variable con un mecanismo de levas correspondiente fuera del volumen variable y válvulas de pinza en la carcasa del volumen variable según una realización de la presente descripción;

[0137] la figura 138 muestra una bomba de émbolo que tiene un émbolo dentro de un volumen variable y válvulas de pinza fuera del volumen variable según una realización de la presente descripción;

[0138] la figura 139 muestra varias vistas de una bomba peristáltica lineal accionada por levas que tiene un émbolo dentro de un volumen variable con un mecanismo de levas correspondiente y válvulas de pinza fuera del volumen variable según una realización de la presente descripción;

[0139] la figura 140 ilustra la detección de oclusión utilizando una bomba de émbolo que tiene un conjunto de AVS y un mecanismo de pinzamiento accionado por resorte dentro del volumen variable según una realización de la presente descripción;

[0140] la figura 141 muestra una bomba con un émbolo accionado por resorte dentro de un volumen variable de un conjunto de AVS con un émbolo accionado fuera del volumen variable según una realización de la presente descripción; la figura 142 muestra una bomba peristáltica lineal con válvulas de pinza y un árbol de levas dispuestos dentro de un volumen variable de un conjunto de AVS que tiene un mecanismo de pinzamiento accionado por resorte dispuesto en su interior, y un émbolo y una válvula de pinza fuera del volumen variable según una realización de la presente descripción;

[0141] la figura 143 muestra una bomba peristáltica lineal con válvulas de pinza y un émbolo dispuesto fuera de un volumen variable de un conjunto de AVS según una realización de la presente descripción;

[0142] la figura 144 muestra las etapas de una bomba de émbolo que tiene un sensor óptico o una cámara para medir el volumen dentro de un tubo que reside dentro de una cámara según una realización de la presente descripción; la figura 145 muestra una bomba de émbolo que tiene una cámara que tiene un sensor óptico para estimar el volumen de fluido de un tubo que tiene un mecanismo de pinza accionado por resorte alrededor del tubo, y un émbolo y válvulas de pinza según una realización de la presente descripción;

[0143] la figura 146 muestra una bomba de émbolo que tiene una cámara con un sensor óptico para estimar el volumen de fluido de un tubo que tiene un mecanismo de pinza accionado por resorte alrededor del tubo, y un émbolo y válvulas de pinza fuera de la cámara según una realización de la presente descripción;

[0144] la figura 147 muestra varias vistas de una bomba de émbolo que tiene un conjunto de AVS con una válvula de pinza dispuesta dentro del volumen variable del conjunto de AVS, y un émbolo y una válvula de pinza dispuestos fuera del volumen variable según una realización de la presente descripción;

[0145] la figura 148 muestra dos vistas en sección transversal de la bomba de émbolo de la figura 147 según una realización de la presente descripción;

[0146] la figura 149 muestra dos vista en sección transversal alternativas de la bomba de émbolo de la figura 147 según una realización de la presente descripción;

[0147] la figura 150 ilustra las etapas durante el funcionamiento normal de una bomba de émbolo que tiene un émbolo accionado por resorte según una realización de la presente descripción;

[0148] la figura 151 ilustra las etapas para detectar una oclusión para una bomba de émbolo que tiene un émbolo accionado por resorte según una realización de la presente descripción;

[0149] la figura 152 ilustra las etapas para la detección de fugas para una bomba de émbolo que tiene un émbolo accionado por resorte según una realización de la presente descripción;

[0150] la figura 153 ilustra las etapas para detectar una válvula fallida y/o la detección de burbujas para una bomba de émbolo que tiene un émbolo accionado por resorte según una realización de la presente descripción;

[0151] la figura 154 ilustra las etapas para la detección de depósitos vacíos y/o la detección de oclusión corriente arriba para una bomba de émbolo que tiene un émbolo accionado por resorte según una realización de la presente descripción; la figura 155 ilustra las etapas para la prevención del flujo libre para una bomba de émbolo que tiene un émbolo accionado por resorte según una realización de la presente descripción;

[0152] la figura 156 ilustra las etapas para comprobar una válvula de presión negativa para una bomba de émbolo que tiene un émbolo accionado por resorte según una realización de la presente descripción;

[0153] las figuras 157-158 muestran vistas de una bomba de émbolo que tiene un árbol 671 de levas que atraviesa el volumen variable de un conjunto de AVS según una realización de la presente descripción;

[0154] las figuras 159-162 ilustran varios perfiles de leva según varias realizaciones de la presente descripción;

[0155] la figura 163 ilustra una bomba peristáltica que tiene un émbolo y válvulas de pinza fuera de una cámara de AVS con dos válvulas de pinza en la interfaz de la cámara de ACS según una realización de la presente descripción;

[0156] la figura 164 varias etapas de funcionamiento de la bomba peristáltica de la figura 163 según una realización de la presente descripción;

[0157] la figura 165 ilustra una bomba peristáltica que tiene dos émbolos externos a una cámara de AVS según una realización de la presente descripción;

[0158] la figura 166 muestra varias etapas de la bomba peristáltica de la figura 165 según una realización de la presente descripción;

[0159] la figura 167 ilustra una bomba peristáltica que tiene un émbolo con un sensor lineal según una realización de la presente descripción;

[0160] la figura 168 ilustra un gráfico de datos del sensor lineal de la bomba peristáltica de la figura 167 según una realización de la presente descripción;

[0161] la figura 169 ilustra las etapas de la bomba peristáltica de la figura 169 según una realización de la presente descripción;

[0162] la figura 170 ilustra la detección de una condición de oclusión frente a una condición no ocluida según una realización de la presente descripción;

[0163] la figura 171 ilustra la detección de una fuga de válvula frente a una condición de sellado total de la válvula según una realización de la presente descripción;

[0164] la figura 172 ilustra la detección de un exceso de aire en el tubo o un fallo de una válvula frente a un funcionamiento adecuado según una realización de la presente descripción;

[0165] la figura 173 muestra un diagrama de bloques que ilustra la electrónica de una bomba peristáltica según otra realización de la presente descripción;

[0166] la figura 174 muestra un diagrama de bloques que ilustra la electrónica de una bomba peristáltica según otra realización de la presente descripción;

[0167] la figura 175 muestra vista en perspectiva de una bomba peristáltica según una realización de la presente descripción; las figuras 176-180 muestran datos de varios barridos de AVS según una realización de la presente descripción; las figuras 181-183 muestran varias vistas laterales de un mecanismo de levas de la bomba peristáltica de la figura 175 según una realización de la presente descripción;

[0168] la figura 184 muestran una vista en sección de las válvulas de pinza y el émbolo de la bomba peristáltica de la figura 175 según una realización de la presente descripción;

[0169] la figura 185 muestra dos vistas de un émbolo con dedos flexibles para agarrar un tubo según una realización de la presente descripción;

[0170] la figura 186 muestra una realización de un mecanismo de levas de una bomba peristáltica según una realización de la presente descripción;

[0171] la figura 187 muestra una realización de un mecanismo de levas de una bomba peristáltica según una realización de la presente descripción;

[0172] la figura 188-190 muestra varias vistas de una bomba peristáltica según la presente descripción;

[0173] la figura 191-195 muestra varias vistas de una bomba peristáltica según una realización adicional de la presente descripción;

[0174] las figuras 196A-196B ilustran el par en un árbol de levas de una bomba peristáltica según una realización de la presente descripción;

[0175] la figura 197 ilustra un perfil de leva para varias levas para una bomba peristáltica según una realización de la presente descripción;

[0176] la figura 198 muestra varios modos de retroalimentación de bombas peristálticas según una realización de la presente descripción;

[0177] la figura 199 muestra un gráfico que ilustra datos de un sensor lineal utilizado para estimar el flujo de fluido según una realización de la presente descripción;

[0178] las figuras 200-206 muestran varias vistas en perspectiva de una bomba peristáltica que tiene unos elementos angulares que interactúan en una leva según una realización de la presente descripción;

[0179] las figuras 207-221 ilustran el funcionamiento de un oclusor de corredera de la bomba peristáltica de las figuras 200-206 según una realización de la presente descripción;

[0180] la figura 222-223 muestra dos vistas de una bomba peristáltica según una realización de la presente descripción; la figura 224-238 muestra varias vistas de la bomba peristáltica de las figuras 222-223, que ilustra el funcionamiento del oclusor de corredera según una realización de la presente descripción;

[0181] las figuras 239-245 muestran varias vistas de la bomba peristáltica de las figuras 222-238 según una realización de la presente descripción;

[0182] las figuras 246-250 muestran varias vistas de una leva y un motor integrados para su uso en una bomba peristáltica descrita en la presente memoria según otra realización de la presente descripción;

[0183] las figuras 251-254 ilustran un sensor de cámara para su uso para la medición de la posición de un émbolo y las válvulas de pinza de una bomba peristáltica según una realización de la presente descripción;

[0184] la figura 255 ilustra una bomba peristáltica que tiene seguidores de leva en forma de L en una vista despiezada de los elementos mecánicos desde la parte superior de la bomba;

[0185] las figuras 256A-256B ilustran la bomba peristáltica que tiene seguidores de leva en forma de L en dos vistas despiezadas de los elementos mecánicos de la bomba;

[0186] la figura 257 ilustra la bomba peristáltica que tiene seguidores de leva en forma de L con una puerta abierta en una vista isométrica de los elementos mecánicos desde la parte superior de la bomba;

[0187] la figura 258 ilustra la bomba peristáltica que tiene seguidores de leva en forma de L en una vista despiezada que muestra la PCB, el cuerpo de la bomba, la puerta y un motor con un cabezal de engranaje;

[0188] la figura 259 ilustra el oclusor de corredera insertado en la puerta abierta de la bomba peristáltica que tiene seguidores de leva en forma de L;

[0189] la figura 260 ilustra la bomba peristáltica que tiene seguidores de leva en forma de L con la puerta abierta y algunos elementos retirados para revelar el árbol de levas, la bomba y las válvulas;

[0190] la figura 261 ilustra la inserción del oclusor de corredera en la puerta abierta de la bomba peristáltica que tiene seguidores de leva en forma de L;

[0191] las figuras 262-263 muestran una puerta alternativa con la mitad de puerta de un carro dividido según la invención; la figura 264 ilustra en una vista despiezada la puerta, una palanca y un carro de corredera de la bomba peristáltica que tiene seguidores de leva en forma de L;

[0192] la figura 265 ilustra la bomba peristáltica que tiene seguidores de leva en forma de L con la puerta abierta en una vista isométrica de los elementos mecánicos desde la parte inferior de la bomba;

[0193] la figura 266 ilustra en una vista isométrica un árbol de levas de la bomba peristáltica que tiene seguidores de leva en forma de L;

[0194] la figura 267 ilustra en una vista isométrica desde la parte frontal el seguidor de leva de émbolo de la bomba peristáltica que tiene seguidores de leva en forma de L;

[0195] la figura 268 ilustra en una vista isométrica desde la parte posterior el seguidor de leva de émbolo de la bomba peristáltica que tiene seguidores de leva en forma de L;

[0196] la figura 269 ilustra en una vista isométrica desde un primer lado el seguidor de leva de válvula de la bomba peristáltica que tiene seguidores de leva en forma de L;

[0197] la figura 270 ilustra en una vista isométrica desde un segundo lado el seguidor de levas de válvula de la bomba peristáltica que tiene seguidores de leva en forma de L;

[0198] la figura 271 ilustra en una vista ortográfica una leva de salida de la bomba peristáltica que tiene seguidores de leva en forma de L;

[0199] la figura 272 ilustra en una vista ortográfica una leva de bomba de la bomba peristáltica que tiene seguidores de leva en forma de L;

[0200] la figura 273 ilustra en una vista ortográfica una leva de admisión de la bomba peristáltica que tiene seguidores de leva en forma de L;

[0201] la figura 274 ilustra en una vista despiezada los seguidores de leva de émbolo y válvula de la bomba peristáltica que tienen seguidores de leva en forma de L;

[0202] la figura 275 ilustra en una vista isométrica retenedores para los resortes de los seguidores de leva de la bomba peristáltica que tienen seguidores de leva en forma de L;

[0203] la figura 276 muestra una sección transversal de la bomba que incluye secciones de la leva, el émbolo y la platina; la figura 277 muestra una vista en sección transversal del émbolo que comprime el tubo de infusión contra la platina; la figura 278 ilustra en una vista despiezada la carcasa, el árbol de levas y los seguidores de levas de la bomba peristáltica que tienen seguidores de leva en forma de L;

[0204] la figura 279 ilustra en una vista isométrica la carcasa superior e inferior de la bomba peristáltica que tiene seguidores de leva en forma de L;

[0205] la figura 280 ilustra en vistas isométricas la carcasa superior e inferior ensamblada de la bomba peristáltica que tiene seguidores de leva en forma de L;

[0206] la figura 281 ilustra en vistas isométricas la carcasa superior e inferior ensamblada de la bomba peristáltica que tiene seguidores de leva en forma de L;

[0207] la figura 282 ilustra la bomba peristáltica que tiene seguidores de leva en forma de L con la PCB retirada para revelar los imanes en el émbolo y los sensores correspondientes en la PCB;

[0208] la figura 283 ilustra la inserción del oclusor de corredera en la puerta abierta de la bomba peristáltica que tiene seguidores de leva en forma de L;

[0209] la figura 284 ilustra el oclusor de corredera insertado en la puerta abierta de la bomba peristáltica que tiene seguidores de leva en forma de L;

[0210] la figura 285 ilustra el carro dividido en la posición abierta;

[0211] la figura 286 ilustra el carro dividido en la posición cerrada;

[0212] la figura 287 ilustra la bomba peristáltica que tiene seguidores de leva en forma de L con la puerta parcialmente cerrada y algunos elementos retirados para revelar el oclusor de corredera en el carro dividido cerrado;

[0213] la figura 288 ilustra en una vista isométrica el eslabón de múltiples piezas entre el carro dividido y la palanca; la figura 289 ilustra la bomba peristáltica que tiene seguidores de lleva en forma de L con la puerta cerrada y algunos elementos retirados para revelar el oclusor de corredera en el carro dividido cerrado;

[0214] las figuras 290-293 ilustran cuatro etapas de cierre de la puerta de la bomba peristáltica que tiene seguidores de leva en forma de L;

[0215] la figura 294 ilustra una palanca en la puerta que engrana un pasador en el cuerpo de la bomba peristáltica que tiene seguidores de leva en forma de L;

[0216] la figura 295 ilustra un elemento de resorte en la puerta de la bomba peristáltica que tiene seguidores de leva en forma de L;

[0217] la figura 296 ilustra dos ganchos de cierre de la palanca en la puerta de la bomba peristáltica que tienen seguidores de leva en forma de L;

[0218] la figura 297 muestra una vista en sección transversal vertical de la bomba peristáltica con seguidores de leva en forma de L;

[0219] la figura 298 muestra una vista en sección transversal horizontal de la bomba peristáltica con seguidores de leva en forma de L;

[0220] la figura 299 ilustra un pasador de resorte que engrana una muesca en el gancho de cierre de la palanca en la posición cerrada dentro de la puerta de la bomba peristáltica que tiene seguidores de leva en forma de L;

[0221] la figura 300 ilustra un pasador de resorte que engrana una muesca en el gancho de cierre de la palanca en la posición abierta dentro de la puerta de la bomba peristáltica que tiene seguidores de leva en forma de L;

[0222] la figura 301 ilustra una palanca de detección del oclusor de corredera desplazada por el oclusor de corredera cuando la puerta está en la bomba peristáltica que tiene seguidores de leva en forma de L;

[0223] la figura 302 ilustra una palanca de detección de gancho de cierre desplazada por el gancho de cierre cuando la puerta está en la bomba peristáltica que tiene seguidores de leva en forma de L;

[0224] las figuras 303-306 muestran varias vistas de un sistema de cabecera de paciente según una realización de la presente descripción;

[0225] la figura 307 muestra una vista en primer plano de una parte de una interfaz de una pinza que se puede acoplar a una bomba mostrada en las figuras 303-306 según una realización de la presente descripción;

[0226] la figura 308 muestra una vista en primer plano de otra parte de la interfaz mostrada en la figura 301 según una realización de la presente descripción;

[0227] la figura 309 muestra una vista en perspectiva de una bomba mostrada en las figuras 303-306 según una realización de la presente descripción;

[0228] la figura 310 muestra una vista en perspectiva de una bomba mostrada en las figuras 303-306 según una realización de la presente descripción;

[0229] la figura 311 muestra una vista en perspectiva de una bomba con la interfaz gráfica de usuario mostrada en la pantalla según una realización de la presente descripción;

[0230] la figura 312 muestra un ejemplo de pantalla de programación de infusión de la interfaz gráfica de usuario según una realización de la presente descripción;

[0231] la figura 313 muestra un ejemplo de pantalla de programación de infusión de la interfaz gráfica de usuario según una realización de la presente descripción;

[0232] la figura 314 muestra un ejemplo de pantalla de programación de infusión de la interfaz gráfica de usuario según una realización de la presente descripción;

[0233] la figura 315 muestra un ejemplo de pantalla de programación de infusión de la interfaz gráfica de usuario según una realización de la presente descripción;

[0234] la figura 316 muestra un ejemplo de pantalla de programación de infusión de la interfaz gráfica de usuario según una realización de la presente descripción;

[0235] la figura 317 muestra una representación gráfica de la tasa de infusión frente al tiempo de un ejemplo de infusión según una realización de la presente descripción;

[0236] la figura 318 muestra una representación gráfica de la tasa de infusión frente al tiempo de un ejemplo de infusión según una realización de la presente descripción;

[0237] la figura 319 muestra una representación gráfica de la tasa de infusión frente al tiempo de un ejemplo de infusión según una realización de la presente descripción;

[0238] la figura 320 muestra una representación gráfica de la tasa de infusión frente al tiempo de un ejemplo de infusión según una realización de la presente descripción;

[0239] la figura 321 muestra una representación gráfica de la tasa de infusión frente al tiempo de un ejemplo de infusión según una realización de la presente descripción;

[0240] la figura 322 muestra un ejemplo de pantalla de biblioteca de administración de fármacos de la interfaz gráfica de usuario según una realización de la presente descripción;

[0241] la figura 323 muestra un esquema de un altavoz de consumo alimentado por batería;

[0242] la figura 324 ilustra un diagrama de bloques eléctrico de una bomba peristáltica según una realización de la presente descripción;

[0243] las figuras 325A-325G ilustran un diagrama de bloques eléctricos detallado de una bomba peristáltica según una realización de la presente descripción;

[0244] la figura 326 presenta una señal de codificador lineal sobre un gráfico del ángulo de leva según una realización de la presente descripción;

[0245] la figura 327 ilustra un gráfico de volumen frente al tiempo según una realización de la presente descripción;

[0247] la figura 328 ilustra un gráfico de ángulo del árbol de levas frente al volumen según una realización de la presente descripción;

[0249] la figura 329 ilustra una posible traza de presión medida frente al tiempo de una línea de suministro corriente abajo de una bomba peristáltica según una realización de la presente descripción;

[0251] la figura 330 es un diagrama de estados según una realización de la presente descripción;

[0253] la figura 331 es un diagrama de bloques de software según una realización de la presente descripción;

[0255] la figura 332 es un diagrama de bloques de software según una realización de la presente descripción;

[0257] la figura 333 muestra un bucle de control basado en retroalimentación para controlar un motor de una bomba de infusión según una realización de la presente descripción;

[0259] la figura 334 muestra un diagrama de procesos para ilustrar el funcionamiento del software de una bomba de infusión según una realización de la presente descripción; y

[0261] la figura 335-336 muestra dos antenas de doble banda para su uso con una bomba de infusión según una realización de la presente descripción.

[0263] Descripción detallada

[0265] La figura 1 muestra un diagrama de bloques de un sistema 1 para infundir fluido. El sistema 1 incluye los depósitos 2, 3 y 4 de fluido para infundir en un paciente 5 el fluido contenido en los mismos. Los depósitos 2, 3 y 4 de fluido se alimentan por gravedad a las cámaras 7, 8 y 9 de goteo, respectivamente. Las cámaras 7, 8 y 8 de goteo se introducen, respectivamente, en los caudalímetros 10, 11 y 12. Desde los caudalímetros 10, 11 y 12, el fluido se introduce en los detectores 13, 14 y 15 de flujo libre, respectivamente.

[0267] El sistema 1 también incluye las válvulas 16, 17 y 18 de un detector de flujo libre respectivo de los detectores 13, 14 y 15 de flujo libre. Las bombas 19, 20 y 21 reciben fluido de las válvulas 16, 17 y 18, y combinan el fluido utilizando un conector 22. Las válvulas 16, 17 y 18 pueden estar en comunicación inalámbrica o por cable con una bomba respectiva 19, 20 y 21 para controlar el caudal y/o el perfil de descarga. Por ejemplo, la bomba 19 puede comunicarse de forma inalámbrica con la válvula 16 para ajustar la apertura y el cierre de la válvula 16 para lograr un caudal objetivo, por ejemplo, cuando la bomba 19 funcione a una velocidad predeterminada; las válvulas 16 pueden estar corriente abajo de la bomba 19 en algunas realizaciones.

[0269] El fluido del conector 22 se introduce en un detector 23 de oclusión que se introduce en un detector 24 de aire. El detector 23 de oclusión puede detectar cuando existe una oclusión dentro de los tubos del sistema 1. El detector 23 de oclusión puede ser un sensor de presión comprimido contra el tubo de tal modo que los aumentos más allá de un umbral predeterminado sean indicativos de una oclusión. El detector 24 de aire detecta si hay aire en el tubo, p. ej., cuando fluye hacia el paciente 5. Antes de entrar en un monitor 26 del sitio de infusión, el fluido pasa a través de una válvula 25.

[0271] El cliente 6 de monitorización, en algunas realizaciones, monitoriza el funcionamiento del sistema 1. Por ejemplo, cuando el detector 23 de oclusión detecta una oclusión y/o el detector 24 de aire detecta aire, el cliente 6 de monitorización puede comunicar de forma inalámbrica una señal a la válvula 25 para cerrar el flujo de fluido al paciente 5.

[0273] El cliente 6 de monitorización también puede enviar de forma remota una prescripción a una farmacia. La receta puede ser una prescripción para infundir un líquido mediante una bomba de líquido. La farmacia puede incluir uno o más ordenadores conectados a una red (p. ej., Internet) para recibir la conectadas y poner la conectadas en cola dentro de uno o más ordenadores. La farmacia puede utilizar la prescripción para componer el fármaco (p. ej., mediante un dispositivo de elaboración automatizada acoplado a los uno o más ordenadores, o manualmente por un farmacéutico que visualiza la cola de los uno o más ordenadores), llenar previamente un depósito de fluido asociado a una bomba de infusión y/o programar la bomba de infusión (p. ej., se programa un régimen de tratamiento en la bomba 19 de infusión) en la farmacia según la prescripción. El depósito 2 de fluido puede llenarse automáticamente mediante el dispositivo de elaboración automatizada y/o la bomba 19 de infusión puede programarse automáticamente mediante el dispositivo de elaboración automatizada. El dispositivo de elaboración automatizada puede generar un código de barras, una etiqueta RFID 29 y/o datos. La información dentro del código de barras, la etiqueta RFID 29 y/o los datos puede incluir el régimen de tratamiento, la prescripción y/o la información del paciente. El dispositivo de elaboración automatizada puede: fijar el código de barras al depósito 2 de fluido y/o a la bomba 19 de infusión; fijar la etiqueta RFID 29 al depósito 2 de fluido y/o a la bomba 19 de infusión; y/o programar la etiqueta RFID 29 o la memoria dentro del depósito 2 de fluido o la bomba 19 de infusión con la información o los datos. Los datos o la información pueden enviarse a una base de datos (p. ej., registros médicos electrónicos) que asocie la prescripción con el depósito 2 de fluido y/o la bomba 19 de infusión, p. ej., utilizando un número de serie u otra información de identificación dentro del código de barras, la etiqueta RFID 29 o la memoria.

[0275] La bomba 19 de infusión puede tener un escáner, p. ej., un interrogador RFID que interroga la etiqueta RFID 29 o un escáner de códigos de barras que escanea un código de barras del depósito 2 de fluido, para determinar que es el fluido correcto dentro del depósito 2 de fluido, que es el depósito 2 de fluido correcto, que el tratamiento programado en la bomba 19 de infusión corresponde al fluido dentro del depósito 2 de fluido y/o que el depósito 2 de fluido y la bomba 19 de infusión son correctos para el paciente en particular (p. ej., según lo determinado a partir del código de barras de un paciente, RFID 27 u otra identificación del paciente). Por ejemplo, la bomba 19 de infusión puede escanear la etiqueta RFID 29 del depósito 2 de fluido para comprobar si el número de serie o tipo de fluido codificado en la etiqueta RFID 29 es el mismo que el indicado por el tratamiento programado dentro de la bomba 19 de infusión. De forma adicional o alternativa, la bomba 19 de infusión puede interrogar la etiqueta RFID 29 del depósito 2 de fluido para obtener un número de serie y la etiqueta RFID 27 del paciente 5 para obtener un número de serie del paciente, y también interrogar los registros médicos electrónicos para determinar si el número de serie del depósito 19 de fluido dentro de la etiqueta RFID 29 coincide con el número de serie del paciente dentro de la etiqueta RFID 27, tal como lo indican los registros médicos electrónicos. De forma adicional o alternativa, el cliente 6 de monitorización puede escanear la etiqueta RFID 29 del depósito 2 de fluido y la etiqueta RFID de la bomba 19 de infusión para determinar que es el fluido correcto dentro del depósito 2 de fluido, que es el depósito 2 de fluido correcto, que el tratamiento programado en la bomba 19 de infusión corresponde al fluido dentro del depósito 2 de fluido y/o que el depósito 2 de fluido y/o la bomba 19 de infusión son correctos para el paciente en particular (p. ej., según lo determinado a partir del código de barras, la etiqueta RFID 27 o los registros médicos electrónicos del paciente, u otra identificación o información del paciente). De forma adicional o alternativa, el cliente 6 de monitorización o la bomba 19 de infusión pueden interrogar la base de datos de registros médicos electrónicos y/o la farmacia para verificar la prescripción o descargar la prescripción, p. ej., utilizando el número de serie del código de barras de la bomba 19 de infusión o del depósito 2 de fluido.

[0277] Adicional o alternativamente, el cliente 6 de monitorización puede monitorizar y/o controlar el flujo de las bombas 19, 20 y 21 para garantizar la administración segura del fármaco. El cliente 6 de monitorización puede escanear una etiqueta RFID 27 en una pulsera 28, y también las etiquetas RFID 29, 30 y 31 en los depósitos 2, 3 y 4 de fluido, respectivamente. El cliente 6 de monitorización puede descargar los registros médicos electrónicos (“EMR”, por sus siglas en inglés) asociados a la etiqueta RFID 27 de la pulsera 5 del paciente, y compararlos con una o más prescripciones que se encuentren en los EMR del paciente 5. Si los EMR indican que los depósitos 2, 3 y 4 de fluido contienen la medicación correcta, un usuario puede introducir en el cliente 6 de monitorización una orden para empezar a bombear fluido al paciente 5 a través de las bombas 19, 20 y/o 21.

[0279] El monitor 26 del sitio de infusión monitoriza el sitio en el que se suministra el fluido al paciente 5. El monitor 26 del sitio de infusión recibe el fluido a través de un puerto 408 de entrada y suministra el fluido al paciente 5 a través de un puerto 409 de salida. Como se muestra en la figura 2, en algunas realizaciones, el monitor 5 del sitio de infusión incluye, opcionalmente, un detector 410 de aire, un detector 32 de infiltración, un sensor 33 de presión, un sensor 34 de temperatura del fluido y/o un sensor 35 de temperatura del paciente. En algunas realizaciones, el monitor 26 del sitio de infusión incluye, opcionalmente, un sensor 35 de temperatura del aire ambiente y un interrogador RFID 41A.

[0280] El monitor 26 del sitio de infusión también incluye un procesador 37 y una memoria 38. La memoria 38 puede incluir instrucciones ejecutables por procesador configuradas para su ejecución en el procesador 37. El procesador 37 está en comunicación operativa con el detector 410 de aire, el detector 32 de infiltración, el sensor 33 de presión, el sensor de temperatura del fluido, el sensor 35 de temperatura del paciente, el sensor 36 de temperatura del aire ambiente, el interrogador RFID 41A, la entrada 39 de usuario y los botones 40; por ejemplo, el procesador 37 puede estar acoplado a un bus, un enlace de comunicación en paralelo, un enlace de comunicación en serie, un enlace de comunicación inalámbrica y similares. Haciendo referencia a las figuras 1 y 2, la información de los diversos circuitos 410, 32, 33, 34, 35, 36, 39, 40 y/o 41 puede comunicarse al cliente 6 de monitorización mediante un enlace de comunicación por cable o inalámbrico, p. ej. Wi-Fi, USB, serie, WiMax, Bluetooth, Zigbee y similares.

[0282] En la figura 1, cada una de las bombas 19, 20 y 21, o los depósitos 2, 3 y 4 de fluido, pueden incluir una fuente generadora de presión corriente arriba y/o corriente abajo (p. ej., un oclusor, un altavoz, etc.) para generar una “firma” de presión que viajaría a lo largo de la línea y hacia los otros dispositivos, p. ej., dispositivos de bombeo, monitorización o medición. Estas firmas de presión pueden indicar la presión en cada una de las líneas, pueden utilizarse para identificar cada línea y coordinar los caudales de las líneas, y/o pueden indicar cuál debe ser el caudal medido de la línea. La señal de presión puede ser una señal ultrasónica generada por una cerámica piezoeléctrica que se module para codificar información, tal como datos digitales o una señal analógica, p. ej., una frecuencia portadora acústica con modulación FM, modulación AM, modulación digital, modulación analógica o similares.

[0284] Por ejemplo, cada una de las bombas 19, 20 y 21 puede transmitir presión sonora por la línea intravenosa hasta el monitor 26 del sitio de infusión (que puede incluir un transductor para detectar estas ondas de presión) indicando al monitor 26 del sitio de infusión el caudal total esperado a través de la misma. Un medidor 169 de caudal (véase la figura 2) puede medir el caudal de líquido y, si el caudal de líquido medido se desvía en una cantidad predeterminada, el monitor 26 del sitio de infusión puede emitir una alarma y/o alerta, p. ej., la alarma puede indicar que las válvulas 16, 17, 18 y 25 se cierren, y/o el cliente 6 de monitorización puede utilizar la información con fines de registro y/o para hacer que las válvulas 16, 17, 18 y 25 se cierren.

[0286] Haciendo referencia de nuevo a la figura 2, y tal como se ha mencionado anteriormente, el procesador 37 está en comunicación operativa con la entrada 39 de usuario y uno o más botones 40. El monitor 26 del sitio de infusión puede recibir diversas entradas 39 de usuario para indicar al procesador 37 que comience a monitorizar el tratamiento del paciente 5. Adicional o alternativamente, el monitor 26 del sitio de infusión puede interrogar la RFID 27 del brazalete del paciente 5 (véase la figura 1) para determinar si el monitor 26 del sitio de infusión está acoplado al paciente 5 correcto.

[0288] El detector 410 de aire está en comunicación operativa con el procesador 37. El detector de 410 aire puede medir, estimar y/o determinar la cantidad de aire que entra en el monitor 26 del sitio de infusión a través del puerto 29 de entrada. En algunas realizaciones, cuando el procesador 37 determina que el aire dentro del tubo supera un umbral predeterminado, el procesador 37 emite una alarma o alerta al cliente 6 de monitorización (véase la figura 1) que puede indicar a la válvula 25 que interrumpa el flujo de fluido al paciente 5. Adicional o alternativamente, el procesador 37 puede emitir una alarma o una alerta a la válvula 25 o a las una o más de las bombas 19, 20 y 21 para detener el flujo de fluido cuando el aire dentro del tubo supere el umbral predeterminado. El detector 410 de aire puede ser un detector de aire ultrasónico, un detector de aire basado en impedancia y similares.

[0290] El detector 32 de infiltración está en comunicación operativa con el procesador 37. El detector 32 de infiltración puede medir, estimar y/o determinar la cantidad de sangre que entra en el monitor 26 del sitio de infusión a través del puerto 30 de salida durante una prueba de infiltración. En algunas realizaciones, cuando el procesador 37 determina que la sangre dentro del tubo es inferior a un umbral predeterminado durante una prueba de infiltración, el procesador 37 emite una alarma o alerta al cliente 6 de monitorización (véase la figura 1) que puede indicar a la válvula 25 que interrumpa el flujo de fluido al paciente 5. Adicional o alternativamente, el procesador 37 puede emitir una alarma o una alerta a la válvula 25 o a una o más de las bombas 19, 20 y 21, para detener el flujo de fluido cuando las pruebas de infiltración determinen que se ha producido una infiltración. La prueba de infiltración puede incluir invertir una o más de las bombas 19, 20 y/o 21 para determinar si la sangre fluye hacia el monitor 26 del sitio de infusión. Cuando se produzca una infiltración, la sangre no fluirá fácilmente hacia el monitor 26 del sitio de infusión. Por lo tanto, cuando se extraiga fluido del paciente 5, la sangre debe entrar en el tubo 41 con una cantidad mínima predeterminada de bombeo hacia atrás cuando no se haya producido ninguna infiltración. El detector 32 de infiltración puede estar basado en CCD, basado en cámara, basado en óptica y similares.

[0292] El sensor 33 de presión está en comunicación operativa con el procesador 37. El sensor 33 de presión puede medir, estimar y/o determinar la cantidad de presión que entra, sale y/o fluye a través del monitor 26 del sitio de infusión a través de los puertos 29 y 30. En algunas realizaciones, cuando el procesador 37 determina que la presión en el tubo supera un umbral predeterminado y/o está por debajo de un umbral predeterminado, el procesador 37 emite una alarma o alerta al cliente 6 de monitorización (véase la figura 1) que puede indicar a la válvula 25 que interrumpa el flujo de fluido al paciente 5. El sensor 33 de presión puede ser un elemento resistivo cuya resistencia cambia a medida que se aplica una fuerza al elemento resistivo, el elemento resistivo se estira y/o el elemento resistivo se tensa. El elemento resistivo puede estar envuelto alrededor del tubo 41 de tal modo que, a medida que la presión del fluido hace que el tubo 41 se expanda, la resistencia del elemento resistivo se mide y se asocia con una presión dentro del tubo, p. ej., se puede medir la resistencia y se puede utilizar una tabla de consulta para buscar una presión estimada dentro del tubo 41. En algunas realizaciones, cuando el procesador 37 determina que la presión dentro del tubo es mayor que un valor máximo predeterminado o menor que un valor mínimo predeterminado, el procesador 37 emite una alarma o alerta al cliente 6 de monitorización (véase la figura 1) que puede indicar a la válvula 25 que cierre el flujo de fluido al paciente 5. Adicional o alternativamente, el procesador 37 puede emitir una alarma o una alerta a la válvula 25 o a una o más de las bombas 19, 20 y 21 para detener el flujo de fluido cuando el procesador 37 reciba del sensor 33 de presión una presión medida dentro de la línea 41 de fluido mayor que un valor máximo predeterminado o menor que un valor mínimo predeterminado.

[0294] El sensor 34 de temperatura del fluido está en comunicación operativa con el procesador 37. El sensor 34 de temperatura del fluido puede medir, estimar y/o determinar la temperatura del fluido dentro del tubo 41. En algunas realizaciones, cuando el procesador 37 determina que la temperatura del fluido dentro del tubo 41 supera un umbral predeterminado y/o está por debajo de un umbral predeterminado, el procesador 37 emite una alarma o alerta al cliente 6 de monitorización (véase la figura 1) que puede indicar a la válvula 25 que interrumpa el flujo de fluido al paciente 5. En algunas realizaciones, un usuario puede anular la alarma o alerta, p. ej., mediante una pantalla táctil del cliente 6 de monitorización. Adicional o alternativamente, el procesador 37 puede emitir una alarma o una alerta a la válvula 25 o a una o más de las bombas 19, 20 y 21 para detener el flujo de fluido cuando el procesador 37 reciba una temperatura estimada del fluido dentro del tubo 41 que indique que el fluido está por encima de un umbral predeterminado y/o está por debajo de un umbral predeterminado. El sensor 34 de temperatura del fluido puede utilizar un material sensible a la temperatura, un material de coeficiente de temperatura positivo, un material de coeficiente de temperatura negativo u otra tecnología de sensor de temperatura.

[0295] El sensor 35 de temperatura del paciente está en comunicación operativa con el procesador 37. El sensor 35 de temperatura del paciente puede medir, estimar y/o determinar la temperatura del paciente 5 (véase la figura 1). La temperatura del paciente 5 puede utilizarse para determinar el estado del paciente, la compliancia a un medicamento que afecta a la temperatura o el efecto de un medicamento que afecta a la temperatura. La temperatura del paciente 5 (un parámetro del estado del paciente) puede comunicarse al cliente 6 de monitorización (véase la figura 1). En algunas realizaciones, cuando el procesador 37 determina que la temperatura del paciente 3 supera un umbral predeterminado o está por debajo de un umbral predeterminado, el procesador 37 emite una alarma o alerta al cliente 6 de monitorización (véase la figura 1) que puede indicar a la válvula 25 que interrumpa el flujo de fluido al paciente 5, enviar una alerta a un comunicador remoto y/o notificar a un cuidador sobre la afección a través de un altavoz interno 42 o un motor 43 de vibración dentro del monitor 26 del sitio de infusión. Adicional o alternativamente, el procesador 37 puede emitir una alarma o una alerta a la válvula 25 o a una o más de las bombas 19, 20 y 21 para detener el flujo de fluido cuando el procesador 37 reciba una temperatura estimada del sensor 35 de temperatura del paciente que supere un umbral predeterminado o esté por debajo de un umbral predeterminado. El sensor 35 de temperatura del paciente puede utilizar un material sensible a la temperatura, un material de coeficiente de temperatura positivo, un material de coeficiente de temperatura negativo u otra tecnología de sensor de temperatura.

[0297] El sensor 36 de temperatura del aire ambiente está en comunicación operativa con el procesador 37. El sensor 36 de temperatura del aire ambiente puede medir, estimar y/o determinar la temperatura del aire ambiente dentro del monitor 26 del sitio de infusión o, en otras realizaciones, la temperatura del aire fuera del monitor 26 del sitio de infusión. Una temperatura del aire ambiente excesiva puede ser una indicación de un fallo de un componente electrónico, en algunas realizaciones específicas. En algunas realizaciones, cuando el procesador 37 determina que la temperatura del sensor 36 de temperatura del aire ambiente supera un umbral predeterminado o está por debajo de un umbral predeterminado, el procesador 37 emite una alarma o alerta al cliente 6 de monitorización (véase la figura 1) que puede indicar a la válvula 25 que interrumpa el flujo de fluido al paciente 5. Adicional o alternativamente, el procesador 37 puede emitir una alarma o una alerta a la válvula 25 o a una o más de las bombas 19, 20 y 21 para detener el flujo de fluido cuando el procesador 37 reciba una temperatura estimada del sensor 36 de temperatura ambiente que supere un umbral predeterminado o esté por debajo de un umbral predeterminado. El sensor 36 de temperatura del aire ambiente puede utilizar un material sensible a la temperatura, un material de coeficiente de temperatura positivo, un material de coeficiente de temperatura negativo u otra tecnología de sensor de temperatura.

[0299] Haciendo referencia a los dibujos, la figura 3 muestra un diagrama de bloques de una bomba para infundir líquido del sistema de la figura 1 según una realización de la presente descripción. Aunque la bomba 19 de la figura 3 se describe como la bomba 19 de la figura 1, la bomba 19 de la figura 3 puede ser una o más de las bombas 19, 20 y 21 de la figura 1, o puede estar incluida dentro de cualquier bomba suficiente descrita en la presente memoria.

[0301] La bomba 19 incluye un procesador 37 acoplado a una memoria 38. El procesador 37 está en comunicación operativa con la memoria 38 para recibir instrucciones ejecutables por el procesador configuradas para su ejecución en el procesador 37. En algunas realizaciones, el procesador 37 está, opcionalmente, en comunicación operativa con la entrada 39 de usuario, el detector 410 de aire, el sensor 34 de temperatura del fluido, las válvulas 47, 49, 51 y 52, un caudalímetro 48, un actuador 54, un filtro 50 de aire, una cámara 53 de drenaje y/o un sensor 33 de presión.

[0303] La bomba incluye un actuador 54 que funciona con el fluido contenido dentro del tubo 56 que fluye a través de la bomba. El actuador 54 puede operar directamente sobre el tubo 56, o puede actuar contra una o más membranas contenidas dentro del actuador 54. En algunas realizaciones, las válvulas 47 y 49 cooperan con el actuador 54 para bombear fluido, p. ej., líquido, desde el puerto 44 de entrada al puerto 45 de salida a través del tubo 56. En algunas realizaciones de la presente descripción, la bomba 19 no contiene ningún tubo interno y se conecta con el tubo externo.

[0304] El filtro 50 de aire filtra el aire del tubo 56. En realizaciones alternativas, el filtro 50 de aire está corriente arriba del detector 410 de aire. La válvula 52 puede activarse para permitir que entre aire desde el tubo 56 a una cámara 53 de drenaje a través de un tubo 57 de desvío.

[0306] Haciendo referencia a los dibujos, las figuras 4 y 5 muestran un soporte 58 de cámara de goteo que recibe una cámara 59 de goteo. Como se describe más adelante, el soporte 58 de la cámara de goteo incluye un detector de flujo libre según una realización de la presente descripción. Además, de forma alternativa u opcional, el soporte 58 de la cámara de goteo puede incluir un medidor de caudal según algunas realizaciones de la presente descripción. La figura 4 muestra el soporte 58 de la cámara de goteo con una puerta cerrada 62, y la figura 5 muestra el soporte 58 de la cámara de goteo con una puerta abierta 62. El soporte 58 de la cámara de goteo puede incluir la cámara 7 de goteo, el caudalímetro 10 y el detector 13 de flujo libre de la figura 1 integrados entre sí, o alguna combinación de los mismos. El soporte 58 de la cámara de goteo incluye un botón 60 de inicio y un botón 61 de parada. El soporte de la cámara de goteo puede incluir una válvula para detener el flujo de fluido a su través o puede indicar a otra válvula, p. ej., la válvula 16 de la figura 1, que detenga el flujo del fluido.

[0308] El soporte 58 de la cámara de goteo incluye, opcionalmente, cámaras 63 y 64 que pueden estimar el flujo de fluido y/o detectar condiciones de flujo libre. Aunque el soporte 58 de la cámara de goteo incluye dos cámaras (p. ej., 63 y 64), solo una de las cámaras 63 y 64 puede utilizarse en algunas realizaciones. Las cámaras 63 y 64 pueden obtener imágenes de una gota mientras se forma dentro de la cámara 59 de goteo y estimar su tamaño. El tamaño de la gota se puede utilizar para estimar el flujo de fluido a través de la cámara 59 de goteo. Por ejemplo, en algunas realizaciones de la presente descripción, las cámaras 63 y 64 utilizan un algoritmo de detección de bordes para estimar el contorno del tamaño de una gota formada dentro de la cámara 59 de goteo; un procesador en la misma (véase el procesador 90 de las figuras 12 de 14, por ejemplo) puede suponer que el contorno es uniforme desde todos los ángulos de la gota y puede estimar el tamaño de la gota a partir del contorno. En la realización ilustrativa mostrada en las figuras 4 y 5, las dos cámaras 63 y 64 pueden promediar conjuntamente los dos contornos para estimar el tamaño de la gota. Las cámaras 63 y 64 pueden utilizar un patrón de fondo de referencia para facilitar el reconocimiento del tamaño de la gota, tal como se describe en la presente memoria.

[0310] En otra realización de la presente descripción, las cámaras 63 y 64 obtienen imágenes del fluido para determinar si existe una condición de flujo libre. Las cámaras 63 y 64 pueden utilizar un patrón de fondo para determinar si el fluido fluye libremente (es decir, no se forman gotas y el fluido fluye a través de la cámara 59 de goteo). Aunque el soporte 58 de la cámara de goteo incluye dos cámaras (p. ej., 63 y 64), solo una de las cámaras 64 y 64 puede utilizarse en algunas realizaciones para determinar si existe una condición de flujo libre.

[0312] De forma adicional o alternativa, en algunas realizaciones de la presente descripción, otra cámara 65 monitoriza la línea 66 de fluido para detectar la presencia de una o más burbujas dentro de la línea de fluido. En realizaciones alternativas, se pueden utilizar otros detectores de burbujas en lugar de la cámara 65. En otras realizaciones adicionales, no se utiliza la detección de burbujas en el soporte 58 de la cámara de goteo.

[0314] La figura 6 muestra un diagrama de bloques de otro soporte 67 de la cámara de goteo según otra realización de la presente descripción. El soporte 67 de la cámara de goteo incluye un contador 68 óptico de goteo que recibe fluido de la bolsa intravenosa 69. En realizaciones alternativas, el contador 68 óptico de goteo es una cámara, es un par de cámaras, es un contador de goteo capacitivo y similares. El soporte 67 de la cámara de goteo está acoplado a un tubo 70 acoplado a una pinza 71 de sujeción que está controlada por un motor 72. El motor 72 puede estar acoplado a un mecanismo 73 de husillo para controlar una pinza 74 de rodillo.

[0316] El motor 72 puede ser un servomotor y puede utilizarse para ajustar el caudal a través del tubo 70. Es decir, el soporte 67 de la cámara de goteo también puede funcionar como caudalímetro y regulador. Por ejemplo, un procesador 75 dentro del soporte 67 de la cámara de goteo puede ajustar el motor 72 de modo que se logre un caudal deseado medido por el contador 68 óptico de goteo. El procesador 75 puede implementar un algoritmo de control utilizando el contador 68 óptico de goteo como retroalimentación, p. ej., un bucle de control proporcional-integral-derivativo (“PID”), siendo la salida hacia el motor 72 y recibiéndose la retroalimentación desde el contador 68 óptico de goteo.

[0318] En realizaciones alternativas, el motor 72, el mecanismo 73 de husillo y la pinza 74 de rodillo pueden sustituirse y/o complementarse con un actuador que comprima el tubo 70 (p. ej., mediante un mecanismo de leva o un varillaje accionado por un motor) o pueden sustituirse por cualquier rodillo, tornillo o corredera adecuada accionada por un motor.

[0320] El soporte 67 de cámara de goteo también puede incluir una pantalla, p. ej., la pantalla 76 tal como se muestra en el soporte 58 de cámara de goteo de las figuras 4 y 5. La pantalla se puede utilizar para establecer el caudal objetivo, mostrar el caudal actual y/o puede proporcionar un botón, p. ej., un botón de pantalla táctil, para detener el caudal (o se puede utilizar un botón 61, tal como se muestra en las figuras 4 y 5, para detener el flujo de fluido).

[0322] Haciendo referencia nuevamente a la figura 4, en algunas realizaciones específicas de la presente descripción, las cámaras 63 y/o 64 pueden ser un cubo de cámara fabricado por OmniVision, de 4275 Burton Drive, Santa Clara, California 95054; por ejemplo, el cubo de cámara puede ser uno fabricado para aplicaciones para cámara de teléfonos. En algunas realizaciones de la presente descripción, las cámaras 63 y/o 64 pueden utilizar un enfoque fijo y tener una profundidad de campo (“DOF”, por sus siglas en inglés) de 15 centímetros hasta el infinito.

[0324] Cada una de las cámaras 63 y 64 puede tener el círculo de desenfoque de un punto del que se ha obtenido la imagen en el intervalo de las cámaras 63 y/o 64 contenido completamente dentro del área de un solo píxel. En una realización ilustrativa, la distancia focal de las lentes de las cámaras 63 y 64 puede ser de 1,15 milímetros, la F# puede ser de 3,0, y la apertura de las lentes de las cámaras 63 y 64 puede ser de 0,3833 milímetros. Se puede realizar una aproximación de primer orden del sistema óptico de uno o más de las cámaras 63 y 64 mediante ecuaciones matriciales, donde cada rayo, r, se representa como el vector descrito en la Ecuación (1) de la siguiente manera:

[0327]

[0330] 0B @608I68>PB "(# 6BH:F>CF% = :G @66@HIF69:@ F6KC :B @6 :BHF6966 @6G 8LA6F6G ) K'C *% K X :G :@ LB<I@C 9:@ F6KC& Haciendo referencia a la figura 7, cuando se obtiene una imagen de un punto hipotético a una distancia d<im>de la lente de una de las cámaras 63 o 64 (que tiene una distancia focal f) y la lente está a una distancia d<fp>del plano focal, la matriz correspondiente, M<cam>, que describe la cámara (p. ej., una o ambas cámaras 63 y/o 64) se describe mediante la Ecuación (2) de la siguiente manera:

[0333]

[0336] Para encontrar el lugar en el plano focal, fp, donde incide el rayo, se puede utilizar una multiplicación de matrices como la que se describe en la Ecuación (3) de la siguiente manera:

[0339]

[0342] Como se ilustra en la figura 7, el diámetro del círculo de desenfoque, D<desenfoque>, se muestra aproximadamente como la distancia entre los dos puntos ilustrados en la figura 7. Esta distancia se calcula trazando rayos desde el punto, d<im>, alejándose de la lente en el eje óptico hasta los bordes de la lente y, a continuación, hacia el plano focal. Estos rayos vienen dados por los vectores que se muestran en (4) de la siguiente manera:

[0345]

[0348] Como se muestra en la figura 8, el círculo de desenfoque, D<desenfoque>, se calcula y se muestra para una variedad de separaciones entre la lente y el plano focal, y las separaciones entre la lente y la imagen. También se muestra un mapa 77 de contorno en la figura 8. El eje x muestra la distancia en micrómetros entre el plano focal y un punto ubicado a una distancia focal de la lente de las cámaras 63 y/o 64. El eje y muestra la distancia en metros entre la lente y el punto del que se está tomando la imagen. Los valores que crean el mapa 77 de contorno son el tamaño de desenfoque dividido por el tamaño de píxel; por lo tanto, cualquier valor de aproximadamente 1 o menos es suficiente para la obtención de imágenes. Como se muestra en la figura 8, el plano focal está ubicado a una distancia focal y a 5 micrómetros adicionales de distancia de la lente.

[0350] Las cámaras 63 y/o 64 pueden utilizar una segunda lente. Por ejemplo, una o más de las cámaras 63 y/o 64 puede utilizar una segunda lente para crear una relativamente mayor profundidad de campo y un relativamente mayor campo de visión. La profundidad de campo al utilizar dos lentes se puede calcular mediante el mismo análisis que lo anterior, pero con la matriz óptica modificada para adaptarse a la segunda lente y las distancias adicionales, lo que se muestra en la Ecuación (5) de la siguiente manera:

[0353]

[0356] Las figuras 9 y 10 ilustran los cambios de campo con la separación entre la lente y la cámara, y el correspondiente cambio en el enfoque de la cámara. Las figuras 9 y 10 muestran el círculo de desenfoque dividido por el tamaño de píxel. La figura 9 muestra el círculo de desenfoque dividido por el tamaño de píxel cuando se utiliza una lente de distancia focal de 20 milímetros. La figura 10 muestra el círculo de desenfoque dividido por el tamaño de píxel cuando se utiliza una lente de distancia focal de 40 milímetros. Los campos de visión correspondientes alrededor del eje óptico para las esquinas de las dos configuraciones de las figuras 9 y 10, se muestran en la tabla de la figura 11.

[0358] Como se muestra en la figura 11, en algunas realizaciones, las cámaras 63 y 64 de las figuras 4 y 5 pueden utilizar una lente de distancia focal de 40 mm a 60 mm; esta configuración puede incluir colocar una o más de las cámaras 43 y 64 a alrededor de 2 pulgadas (5,08 cm) del foco. En otras realizaciones de la presente descripción, se pueden utilizar otras configuraciones, incluyendo las que no se muestran en la figura 11.

[0359] Por ejemplo, el siguiente análisis muestra cómo se puede establecer la profundidad de campo para una o más de las cámaras 63 y 65: utilizando una lente de distancia focal, f, una distancia, z, desde el plano focal, y una distancia, d, desde un punto en el espacio; una matriz del sistema se muestra en la Ecuación (6) de la siguiente manera:

[0362]

[0364] La Ecuación (6) se reduce a la Ecuación (7) de la siguiente manera:

[0367]

[0369] La Ecuación (7) se reduce a la Ecuación (8) de la siguiente manera:

[0372]

[0374] Teniendo en cuenta los puntos del eje, todas las alturas serán cero. El punto del plano focal en el que incidirán los diferentes rayos viene dado por la Ecuación (9) de la siguiente manera:

[0377]

[0379] /CAC G: AI:GHF6 6BH:F>CFA:BH: :B ",#% X :G :@ LB<I@C 9:@ F6KC& 0@ DIBHC 9: :B;CEI: D:F;:8HC J>:B: 969C DCF @6 ecuación del fabricante de la lente dada en la Ecuación (10) de la siguiente manera:

[0382]

[0384] La Ecuación (10) puede reordenarse para derivar la Ecuación (11) de la siguiente manera:

[0387]

[0389] Al insertar d de la Ecuación (11) en la Ecuación (9) para mostrar el punto de incidencia, se obtiene la Ecuación (12) de la siguiente manera:

[0392]

[0394] Todos los rayos que salen de este punto inciden en el plano focal del eje óptico. Como se muestra en la Ecuación (13), la situación en la que las cámaras 63 y/o 65 se desplazan una distancia * del enfoque, se describe de la siguiente manera:

[0395]

[0398] La Ecuación (13) muestra que al posicionar correctamente la lente de la cámara 63 y 64 con respecto al plano focal, DC9:ACG 86A7>6F @6 DFC;IB9>9699: 86ADC& .9:ALG% :@ H6A6OC 9:@ DIBHC 9:D:B9: 9: @6 A6HI99:@ LB<I@C X& 0GH: ángulo depende linealmente de la apertura del sistema de visión creado por las cámaras 63 y/o 64.

[0400] De forma adicional o alternativa, según algunas realizaciones de la presente descripción, se pueden implementar las cámaras 63 y 64 ajustando varios parámetros, que incluyen: la distancia al enfoque, ya que afecta a la compacidad, la alineación, y la sensibilidad del sistema de visión al entorno; el campo de visión del sistema; y la separación entre la lente y el plano focal, ya que afecta a las tolerancias de alineación del sistema y a la sensibilidad del sistema al entorno.

[0402] La figura 12 es un diagrama de bloques de un sistema 78 de obtención de imágenes de las cámaras del soporte de cámara de goteo de las figuras 4 y 5 según una realización de la presente descripción. Aunque la cámara 63 de las figuras 4 y 5 se describirá con referencia a la figura 12, la cámara 64 también puede utilizar la configuración descrita en la figura 12.

[0404] La figura 12 muestra un sistema 78 de obtención de imágenes que incluye una cámara 63, una retroiluminación uniforme 70 para hacer iluminar luz, al menos parcialmente, a través de la cámara 59 de goteo, y un filtro infrarrojo (“IR”) 80 que recibe la luz de la retroiluminación uniforme 79. El sistema 78 también incluye un procesador 90 que puede estar acoplado operativamente a la cámara 63 y/o a la retroiluminación uniforme 79.

[0406] La retroiluminación uniforme 79 puede ser una matriz de diodos emisores de luz (“LED”) con colores iguales o diferentes, una bombilla, una ventana para recibir luz ambiental, una luz incandescente y similares. En algunas realizaciones, la retroiluminación uniforme 79 puede sustituirse por una o más luces de fuente puntual.

[0408] El procesador 90 puede modular la retroiluminación uniforme 79 con la cámara 63. Por ejemplo, el procesador 90 puede activar la retroiluminación uniforme 79 durante un período de tiempo predeterminado e indicar a la cámara 63 que capture al menos una imagen y, posteriormente, indicar a la retroiluminación uniforme 79 que se apague. El microprocesador puede procesar las una o más imágenes de la cámara 63 para estimar el caudal y/o detectar las condiciones de flujo libre. Por ejemplo, en una realización de la presente descripción, el sistema 78 monitoriza el tamaño de las gotas que se forman dentro de la cámara 59 de goteo, y cuenta el número de gotas que fluyen a través de la cámara 59 de goteo dentro de un período de tiempo predeterminado; el procesador 90 puede promediar el flujo periódico de las gotas individuales durante un período de tiempo para estimar el caudal. Por ejemplo, si X gotas, cada una de las cuales tiene un volumen Y, fluyen a través de la cámara de goteo en un tiempo Z, el caudal puede calcularse como (X*Y)/Z.

[0410] De forma adicional o alternativa, el sistema 78 puede determinar cuándo el fluido intravenoso fluye a través de la cámara 59 de goteo (es decir, durante una condición de flujo libre). La retroiluminación uniforme 79 ilumina a través de la cámara 59 de goteo para proporcionar una imagen de la cámara 59 de goteo a la cámara 63. La cámara 59 puede capturar una o más imágenes de la cámara 59 de goteo.

[0412] Se pueden utilizar otras orientaciones del sistema 78 para tener en cuenta la sensibilidad y/u orientación de la retroiluminación uniforme 79, la cámara 63, las características de la luz de la retroiluminación uniforme 79 y la luz ambiental. En algunas realizaciones de la presente descripción, el procesador 90 implementa un algoritmo que utiliza una uniformidad de las imágenes recopiladas por la cámara 63 facilitada por la retroiluminación uniforme 79. Por ejemplo, la cámara 63 puede capturar imágenes uniformes consistentes cuando se utiliza una retroiluminación uniforme 79.

[0414] La iluminación ambiental puede provocar inconsistencias en las imágenes recibidas de la cámara 63, como las provocadas por la iluminación solar directa. Por lo tanto, en algunas realizaciones de la presente descripción, un filtro IR 80 se utiliza, opcionalmente, para filtrar parte de los efectos de la luz ambiental. Por ejemplo, el filtro IR 80 puede ser un filtro de luz infrarroja de banda estrecha colocado delante de la cámara 63; y la retroiluminación uniforme 79 puede emitir luz que tenga aproximadamente la misma longitud de onda que la frecuencia central de la banda de paso del filtro 80. El filtro IR 80 y la retroiluminación uniforme 79 pueden tener una frecuencia central de aproximadamente 850 nanómetros. En realizaciones alternativas, se pueden utilizar otras frecuencias ópticas, anchos de banda, frecuencias centrales o tipos de filtros en el sistema 78.

[0416] La figura 13 es una ilustración gráfica de una imagen 81 capturada por la cámara 63 del sistema de la figura 12 según una realización de la presente descripción. La imagen 81 muestra condensación 82 y un flujo continuo 83 provocado por una condición de flujo libre. La detección de bordes se puede utilizar para determinar la posición del flujo continuo 83 y/o la condensación 82, en algunas realizaciones. De forma adicional o alternativa, se puede utilizar una imagen o patrón de fondo, tal como se describe más adelante.

[0418] La figura 14 es un diagrama de bloques de un sistema 84 de obtención de imágenes de las cámaras del soporte de cámara de goteo de las figuras 4 y 5 según una realización de la presente descripción. Aunque la cámara 63 de las figuras 4 y 5 se describirá con referencia a la figura 14, la cámara 64 también puede utilizar la configuración descrita en la figura 14.

[0420] El sistema 84 incluye una serie de líneas 85 que son opacas detrás de la cámara 59 de goteo. La matriz de líneas 85 puede utilizarse en la detección de una condición de flujo libre del sistema 84. El algoritmo de detección de flujo libre puede utilizar la presencia o ausencia de gotas para determinar si existe o no una condición de flujo continuo (p. ej., una condición de flujo libre). Haciendo referencia ahora a la figura 15, se muestra una ilustración gráfica de una imagen 86 capturada por la cámara 63 de la figura 14 cuando existe una condición de flujo libre en la cámara 59 de goteo según una realización de la presente descripción.

[0422] La imagen 86 ilustra la condición en la que la cámara 59 de goteo experimenta una condición de flujo libre e ilustra el efecto de que el flujo continuo de fluido 87 actúa como una lente cilíndrica positiva. Es decir, como se muestra en la figura 15, la matriz de líneas 85 capturada en una imagen por la cámara 63 se muestra como un patrón 88 de líneas invertido con respecto a la matriz de líneas 85, en comparación con una condición de flujo no libre.

[0424] En algunas realizaciones de la presente descripción, se puede utilizar una iluminación de aproximadamente 850 nanómetros de longitud de onda óptica para crear la imagen 86. Algunos materiales pueden ser opacos en el espectro visible y transparentes en el espectro del IR cercano a aproximadamente 850 nanómetros y, por lo tanto, pueden utilizarse para crear la matriz de líneas 85. La matriz de líneas 85 puede crearse mediante varios plásticos de prototipado rápido. Por ejemplo, la matriz de líneas 85 puede crearse mediante una estructura de prototipo rápido impresa con una tinta opaca a los infrarrojos o revestida con un metal para realizar la matriz de líneas 85. De forma adicional o alternativa, en algunas realizaciones de la presente descripción, otro método para crear la matriz de líneas 85 es crear una placa de circuito con las líneas dispuestas en cobre. En otra realización, la matriz de líneas 85 se crea disponiendo un tramo de cable plano sobre la retroiluminación uniforme 79; los hilos del cable plano son opacos al espectro infrarrojo, pero el aislamiento es transparente, de modo que el espaciado de los hilos puede que la cámara 63 lo utilice para la obtención de imágenes (véase la figura 14). En otras realizaciones adicionales, se puede utilizar una pieza de metal delgado mecanizado por descarga eléctrica. El metal es opaco y los espacios del material pueden controlarse muy finamente durante la fabricación para permitir que la luz infrarroja atraviese los espacios.

[0426] El procesador 90 implementa un algoritmo para determinar cuándo existe una condición de flujo libre. El procesador 90 puede estar en comunicación operativa con un medio 91 legible por ordenador (p. ej., un medio no transitorio legible por ordenador) para recibir una o más instrucciones para implementar el algoritmo para determinar si existe una condición de flujo libre. Las una o más instrucciones del medio 91 legible por ordenador están configuradas para su ejecución por el procesador 90.

[0428] Haciendo referencia nuevamente a la figura 14, el sistema 84 puede utilizar sangre. Por ejemplo, el sistema 84 puede determinar cuándo existe una condición de flujo libre de sangre cuando se utiliza la cámara 63, el filtro IR 80 y la retroiluminación uniforme 79 configurados, por ejemplo, para su uso con luz óptica con una longitud de onda de 850 nanómetros o 780 nanómetros, p. ej., cuando se utiliza sangre bovina. La sangre puede parecer opaca en comparación con las imágenes tomadas utilizando agua como fluido.

[0430] El siguiente algoritmo implementado por el procesador 90, y recibido desde el medio 91 legible por ordenador, puede utilizarse para determinar cuándo existe una condición de flujo libre: (1) establecer una imagen 89 de fondo (véase la figura 16); y (2) sustraer la imagen 89 de fondo de la imagen actual. Además, se puede realizar un procesamiento en la imagen resultante.

[0432] En algunas realizaciones de la presente descripción, la imagen 89 de fondo de la figura 16 puede generarse dinámicamente por el procesador 90. La imagen de fondo dinámica puede utilizarse para tener en cuenta las condiciones cambiantes, p. ej., la condensación o las salpicaduras 82 en la superficie de la cámara de goteo (véase la figura 13). Por ejemplo, en una realización específica, para cada nueva imagen capturada por el sensor de imagen (p. ej., 63 de la figura 14), la imagen de fondo tiene cada píxel multiplicado por 0,96, y la imagen actual (p. ej., la imagen capturada más recientemente) tiene un píxel respectivo multiplicado por 0,04, tras lo cual los dos valores se suman para crear un nuevo valor para una nueva imagen de fondo para ese píxel respectivo; este proceso puede repetirse para todos los píxeles. En otro ejemplo más, en una realización específica, si un píxel de la nueva imagen está en una fila, x, y en una columna, y, la nueva imagen de fondo en la fila, x, y la columna, y, es el valor de la imagen de fondo anterior en la fila, x, y la columna, y, multiplicado por 0,96, que se suma al valor del píxel en la fila, x, y la columna, y de la nueva imagen multiplicado por 0,04.

[0434] Cuando el sistema 84 no tiene agua fluyendo a través de la cámara 59 de goteo (véase la figura 14), la resta resultante debería ser casi completamente negra, es decir, con magnitudes de píxeles bajas, lo que facilita que el algoritmo determine que la cámara 59 de goteo no tiene agua fluyendo a través de ella.

[0436] La figura 17 muestra una imagen 92 del sensor 63 de imagen cuando hay una gota dentro de la cámara 59 de goteo (véase la figura 14). La figura 18 muestra una imagen 93 de fondo utilizada por el sistema 84. Cuando el sistema 83 tiene una gota, como se muestra en la imagen 92 de la figura 17, el sistema 84 de la figura 14 tiene unos pocos puntos de alto contraste donde la imagen de la matriz de líneas se deforma por el efecto lente de la gotícula, como se ilustra en la imagen 94 de la figura 19. La imagen 94 de la figura 19 se genera tomando, para cada píxel respectivo, el valor absoluto de restar la imagen 92 de la figura 92 a la imagen 93 de la figura 18, y convertir cada píxel respectivo en un píxel blanco si el valor está por encima de un umbral predeterminado, o convirtiendo de otro modo el píxel en un píxel negro cuando el valor está por debajo del umbral predeterminado. Cada píxel blanco dentro de la imagen 94 de la figura 19 es el resultado de que hay una diferencia para esa ubicación de píxel entre las imágenes 92 y 93 que es mayor que un umbral predeterminado.

[0438] Por ejemplo, considerando tres píxeles respectivos de las figuras 17, 18 y 19 que tienen una ubicación de filaxy columnay. Para determinar el píxel de la filaxy la columnaypara la imagen 94 de la figura 19, el píxel de la filaxy la columnayde la imagen 92 de la figura 17, se resta del píxel de la filaxy la columnayde la imagen 92 de la figura 18 y, a continuación, se toma el valor absoluto del resultado de la resta; y si el valor absoluto del resultado está por encima de un umbral predeterminado (p. ej., por encima de un valor de escala de grises de 128, por ejemplo), el píxel en la ubicación de la filaxy la columnayde la imagen 94 de la figura 19 es blanco; de lo contrario, el píxel en la ubicación de la filaxy la columnayde la imagen 94 de la figura 19 es negro.

[0440] Cuando se determina que existen unos pocos puntos de alto contraste dentro de la imagen 94 de la figura 19, el procesador 90 del sistema 84 (véase la figura 14) determina que se están formando gotas dentro de la cámara 59 de goteo y que no existe una condición de flujo libre. Las imágenes de las gotas se pueden utilizar para determinar su para estimar un caudal tal como se describe en la presente memoria.

[0442] La figura 20 es una representación gráfica de parte del procesamiento de imágenes que se puede realizar utilizando las figuras 17-19 para determinar si existe una condición de flujo libre según una realización de la presente descripción. Haciendo referencia a las figuras 20 y 19, todos los píxeles blancos de cada fila se suman y se ilustran en la figura 20 como resultados 183. El ejeyrepresenta el número de fila, y el ejexrepresenta el número sumado de píxeles blancos para cada fila respectiva.

[0444] Haciendo referencia ahora únicamente a la figura 20, como se mencionó anteriormente, el número de píxeles blancos para cada fila se suma y se ilustra como resultados 183, que se utilizan para determinar si existe una condición de flujo libre o cuándo. En algunas realizaciones específicas, el procesador 90 del sistema 84 (véase la figura 14) determina que existe una condición de flujo libre cuando un número predeterminado de valores contiguos de las filas sumadas de los resultados 183 existe por encima de un umbral 184. Por ejemplo, dentro de los resultados 183, una pluralidad de filas contiguas representado generalmente por 185 tiene un valor total por encima del umbral 184. Cuando se determina que existe más de un número predeterminado de filas sumadas contiguas dentro de los resultados 183, el procesador 90 de la figura 14 determina que existe una condición de flujo libre. Por ejemplo, como se muestra en la figura 20, la pluralidad de filas contiguas 185 está por debajo del número predeterminado de filas sumadas contiguas y, por lo tanto, se determina que no existe una condición de flujo libre.

[0446] La figura 21 muestra una imagen 95 que muestra un flujo continuo capturado por la cámara 63 de la figura 14 cuando existe una condición de flujo libre. La figura 22 muestra una imagen 96 de fondo. La figura 23 muestra una imagen 97 formada por el valor absoluto de la diferencia entre la imagen 96 de la figura 22 y la imagen 95 de la figura 21, cuando el valor absoluto se convierte en un píxel blanco (cuando el valor absoluto de la diferencia está por encima de un umbral) o en un píxel negro (cuando el valor absoluto de la diferencia está por debajo del umbral). Como se muestra en la figura 23, los puntos de alto contraste causados por la orientación inversa de las líneas en el flujo continuo que van de arriba a abajo, son detectados por el procesador 90. El procesador 90 de la figura 14 puede utilizar la imagen 97 para determinar si existe una condición de flujo libre mediante el algoritmo descrito anteriormente.

[0448] Es decir, como se muestra en la figura 24, los resultados 186 se muestran con un intervalo contiguo 187 de los resultados 186 que están por encima de un umbral 188. Debido a que el intervalo contiguo 187 de filas sumadas es mayor que un número umbral predeterminado de valores contiguos por encima del umbral 188, el procesador 90 determina que existe una condición de flujo libre (véase la figura 14). Es decir, el intervalo contiguo de los resultados 186 por encima del umbral 188 es mayor que un intervalo umbral predeterminado de valores contiguos; por lo tanto, el procesador 90 determina que existe una condición de flujo libre cuando se utilizan los resultados 186 de la figura 24.

[0450] En otra realización adicional de la presente descripción, la intensidad, la intensidad al cuadrado u otra función pueden utilizarse para producir los resultados 183 y/o 186. En otra realización adicional, se pueden utilizar una o más funciones de suavizado de datos para suavizar los resultados 183 y/o 186, tales como una función despline, una función desplinecúbico, una función deB-spline, una función desplinede Bézier, una interpolación de polinomios, medios móviles u otra función de suavizado de datos.

[0452] Por ejemplo, una imagen de la cámara 63 de la figura 14, p. ej., la imagen 95 de la figura 21, puede restarse de una imagen de fondo, p. ej., la imagen 96 de la figura 22, para obtener valores de intensidad. Es decir, un píxel de la filaxy la columnayde la figura 21 puede restarse de un píxel de la filaxy la columnayde la imagen 96 de la figura 22 para crear un valor de intensidad en la filaxy la columnay; esto puede repetirse para todas las ubicaciones de píxeles para obtener todos los valores de intensidad. Los valores de intensidad de cada fila pueden sumarse para obtener los resultados 183 y/o 186, de modo que el procesador 90 pueda determinar que existe una condición de flujo libre cuando las filas sumadas de los valores de intensidad tengan un intervalo contiguo de filas sumadas por encima de un umbral. En algunas realizaciones, los valores de intensidad se convierten en valores absolutos de los valores de intensidad, y las filas sumadas de los valores absolutos de los valores de intensidad se utilizan para determinar si un intervalo contiguo de filas sumadas de los valores absolutos está por encima de un intervalo umbral de valores contiguos. De forma adicional o alternativa, la intensidad puede elevarse al cuadrado y, a continuación, el procesador 90 puede sumar las filas de intensidad cuadradas y determinar si existe un intervalo contiguo de filas sumadas de los valores cuadrados de intensidad más allá de un intervalo umbral de valores contiguos para determinar si existe una condición de flujo libre. En algunas realizaciones, el procesador 90 puede utilizar un intervalo predeterminado de valores contiguos por encima de un umbral (por ejemplo, intervalos mínimo y máximo) de las filas sumadas de valores de intensidad o valores cuadrados de intensidad para determinar si hay una gota de líquido dentro de la imagen. Para las filas de los valores de intensidad (o los valores cuadrados de intensidad) puede sumarse, y un intervalo de los valores sumados puede estar por encima de un número umbral; si el intervalo de valores contiguos está entre un intervalo mínimo y un intervalo máximo, el procesador 90 puede determinar que el intervalo de valores contiguos por encima de un umbral predeterminado proviene de una gota dentro del campo de visión de la cámara 63. En algunas realizaciones de la presente descripción, las filas sumadas de valores de intensidad o valores cuadrados de intensidad pueden normalizarse, p. ej., normalizarse para tener un valor entre 0 y 1.

[0454] A continuación se describe una función de suavizado similar alsplinecúbico (es decir, la función de tiposplinecúbico) que se puede utilizar en las filas sumadas de valores de intensidad o las filas sumadas de los valores de intensidad al cuadrado antes de la determinación por parte del procesador 90 para determinar si existe una condición de flujo libre. En algunas realizaciones específicas, la función de tiposplinecúbico puede utilizarse para identificar bloques, como se describe a continuación, lo que puede facilitar la identificación por parte del procesador 90 de las condiciones de flujo libre.

[0456] La función de tiposplinecúbico es análoga alsplinecúbico, pero suaviza un conjunto de datos en lugar de imitar fielmente una función dada. Al muestrear los datos en el intervalo de [0,1] (p. ej., la suma a lo largo de una fila de intensidad al cuadrado o una intensidad que esté normalizada), el procesador 90 puede encontrar el conjunto de funciones cúbicas que mejor se ajuste a los intervalos [x0

,x1

], [x1

,x2

], ...,[xN-1,xN] conx0

= 0 yxN= 1, donde la función total es continua con derivadas continuas y curvatura continua.

[0458] La definición estándar desplinecúbico se ilustra en la Ecuación (14) de la siguiente manera:

[0461]

[0464] con las funcionesAi,Bi,Ci,Didefinidas como en el conjunto de Ecuaciones (15):

[0467]

[0470] Las Ecuaciones (14) y (15) garantizan la continuidad y la continuidad de la curvatura. Los únicos valores que se pueden

[0471] elegir libremente sonyi, y . Cabe señalar que la Ecuación (16) se elige de la siguiente manera:

[0474]

[0475] es decir, la función es plana en 0 y 1. El resto debe cumplir el siguiente conjunto de Ecuaciones (17):

[0477]

[0479] El conjunto de Ecuaciones (17) se puede reescribir como el conjunto de Ecuaciones (18) de la siguiente manera:

[0481]

[0483] A su vez, esto se convierte en la Ecuación matricial (19):

[0485]

[0487] El conjunto de Ecuaciones (19) se puede reescribir como el conjunto de Ecuaciones (20):

[0488]

[0491] La elección de los valores en el vectoryutilizando un criterio de mínimos cuadrados en los datos recopilados se muestra en la Ecuación (21) de la siguiente manera:

[0494]

[0497] Es decir, la Ecuación (21) es la desviación mínima entre los datos y elspline, es decir, una función de error. Los valoresyse eligen para minimizar el error tal como se define en la Ecuación (21); El vector de valores predichos se puede escribir como se ilustra en la Ecuación (22) de la siguiente manera:

[0500]

[0503] Los elementos de la matriz entre corchetes de la Ecuación (22) dependen del valorxcorrespondiente a cada punto de datos, pero esta es una matriz fija. Por lo tanto, la ecuación final se puede determinar utilizando la pseudoinversa. A su vez, la pseudoinversa solo depende de las ubicaciones en x del conjunto de datos y de las ubicaciones en las que se establecen las interrupciones en elsplinecúbico. La implicación de esto es que una vez que se seleccionan la geometría delspliney el tamaño de la imagen, la mejor opción paraydado un conjunto de valores medidosym, se ilustra en la Ecuación (23) de la siguiente manera:

[0506]

[0509] Elsplinecúbico a través de la función de suma intensidad al cuadrado de la imagen vendrá dado entonces por la Ecuación (24):

[0512]

[0515] Como se quieren encontrar los valores máximos delsplinecúbico, también necesitaremos la derivada delspline. La derivada delsplinecúbico viene dada por la Ecuación (25) de la siguiente manera:

[0518]

[0521] La Ecuación (25) se puede escribir como Ecuación (26):

[0524]

[0527] Una vez que se encuentran los valores actuales dey, se pueden calcular elsplinecúbico,ycs, y su derivada,y'cs. Los datos delsplinecúbico pueden incluir “bloques” de datos que incluyen valores por encima de un umbral predeterminado. Se forma un bloque de tubería por el líquido que fluye fuera del tubo hacia la cámara 59 de goteo y se forma un bloque de acumulación a medida que el líquido se acumula en el extremo de gravedad de la cámara 59 de goteo (véase la figura 14).

[0529] Se puede aplicar el siguiente algoritmo a los datos delsplinecúbico: (1) determinar los máximos locales de los datos delsplinecúbico utilizando la información de la derivada; (2) determinar el bloque que rodea cada máximo local incluyendo todos los puntos en los que el valor delsplinecúbico esté por encima de un valor umbral; (3) fusionar todos los bloques que se intersecan; (4) calcular la información sobre el bloque de datos, incluyendo el centro de masa (intensidad), el segundo momento de la masa (intensidad), el valor x inferior del bloque, el valor x superior del bloque, el valor medio de la suma original de datos cuadrados de intensidad en el bloque, la desviación estándar de la suma original de datos cuadrados de intensidad en el bloque y la intensidad media de una imagen filtrada de paso alto establecida en el bloque; y (5) interpretar los datos recopilados para obtener información sobre cuándo se producen las gotas y cuándo el sistema está fluyendo.

[0531] La intensidad media de una imagen filtrada de paso alto establecida en el bloque se utiliza para determinar si el bloque creado por cada intervalo contiguo de datos desplinees el resultado de un artefacto de alta frecuencia (por ejemplo, una gota) o un artefacto de baja frecuencia. Esto actuará como un segundo filtro de fondo que tiende a eliminar artefactos como la condensación de la imagen. Es decir, todas las imágenes anteriores en un búfer de memoria de imágenes (por ejemplo, 30 cuadros anteriores, por ejemplo) se utilizan para determinar si los datos son el resultado de un movimiento de alta frecuencia entre cuadros. Si el bloque es el resultado de cambios de baja frecuencia, el bloque se retira, o si es el resultado de cambios de alta frecuencia, el bloque se guarda para su posterior análisis. Se puede utilizar un filtro de respuesta al impulso finito o un filtro de respuesta al impulso infinito.

[0533] Cada bloque se traza sobre su extensión física con una altura igual al valor medio de los datos dentro del bloque. Si un bloque tiene un valor medio de la imagen filtrada de paso alto inferior al umbral, es una indicación de que ha estado para varias imágenes y, por lo tanto, puede retirarse.

[0535] El procesador 90 puede determinar que existen condiciones de flujo libre, utilizando los bloques cuando el bloque de tubería se extiende casi hasta el bloque de acumulación, el bloque de tubería y el bloque de acumulación se fusionan, y/o el intervalo sumado de anchuras de los bloques de acumulación y tubería (o todos los bloques) es mayor que un umbral predeterminado, p. ej., la extensión total de los bloques supera los 380 píxeles de ancho. El procesador 90 puede detectar una gota cuando la transición del bloque de tubería de una anchura mayor a una anchura más corta se produce como resultado de la formación de gotas en el tubo y cuando la gota sale de la abertura de la tubería (es decir, el tubo) de la cámara 59 de goteo. El procesador 90 puede detectar esto observando la relación entre la anchura del bloque de tubería actual y la anchura del bloque de tubería de la imagen anterior, p. ej., una imagen en la que la relación sea inferior a 0,9, mientras simultáneamente es un mínimo local, puede considerarse por el procesador 90 como una imagen formada inmediatamente después de que se haya formado una gota.

[0537] Se pueden utilizar varios algoritmos de filtrado para detectar la condensación u otra ratificación de baja frecuencia, tales como: Si un bloque tiene un valor medio bajo en la imagen del filtro de paso alto, entonces puede tratarse de condensación. Este artefacto se puede retirar de la consideración. De forma adicional o alternativa, los bloques largos (p. ej., superiores a un umbral predeterminado) con un valor medio de paso alto bajo son posiblemente flujos continuos, ya que las imágenes de flujo continuo tienden a permanecer inalterables.

[0539] El procesador 90 puede, en algunas realizaciones específicas, utilizar los datos del bloque para contar las gotas, utilizando así el sistema 84 como contador de gotas. El procesador 90 también puede utilizar los cambios de anchura en el bloque de la acumulación cuando una gota perturba el agua, para determinar si se formó una burbuja cuando la gota impactó la acumulación. Por ejemplo, el procesador 90 puede determinar que se forma un bloque por debajo del bloque de acumulación, a continuación el procesador 90 puede determinar que se formó una burbuja cuando una gota impactó el agua. El procesador 90 puede filtrar la burbuja al determinar si un valor predeterminado de los intervalos totales de bloques indica que existe una condición de flujo libre.

[0541] En algunas realizaciones de la presente descripción, la profundidad de campo del sistema 84 puede tener una profundidad de campo estrecha para hacer que el sistema 84 sea menos sensible a la condensación y a las gotículas en las paredes de la cámara. En algunas realizaciones, puede utilizarse un sistema de enfoque cercano.

[0543] Haciendo referencia ahora a la figura 25, en otra realización de la presente descripción, se utiliza una plantilla 189 para determinar si existe una condición de flujo libre. El procesador 90 de la figura 14 utiliza la plantilla 189 para determinar una puntuación 190 de coincidencia de patrones. La imagen 94 de la figura 19 puede compararse con el patrón 189 (p. ej., una diferencia entre una imagen de fondo y una imagen capturada por la cámara 63 de la figura 14, que luego se convierte o bien en un píxel negro si la diferencia está por debajo de un valor umbral, o bien en un píxel blanco si la diferencia está por encima de un valor umbral). Si la puntuación 190 de coincidencia de patrones está por encima de un umbral predeterminado, se determina que existe una condición de flujo libre. La coincidencia de plantillas puede utilizar un algoritmo de coincidencia de plantillas como el que se encuentra en la bibliotecaOpen Source Computer Vision(“OpenCV”). Por ejemplo, la plantilla 189 puede utilizarse con la llamada a la función matchTemplate () de la biblioteca OpenCV utilizando el método CV_TM_CCOEFF o el método CV_TM_CCOEFF_NORMED. El método CV_TM_CCOEFF utiliza el algoritmo de coincidencia de patrones ilustrado en la Ecuación (27) de la siguiente manera:

[0546]

[0549] donde:

[0552]

[0555] ; La I indica la imagen, la T indica la plantilla y la R indica los resultados. La suma se realiza sobre la plantilla y/o el parche de la imagen, de forma que:x'= 0...w- 1, ey'= 0...h- 1.

[0557] Los resultados R se pueden utilizar para determinar en qué medida coincide la plantilla T en una ubicación particular dentro de la imagen I según lo determinado por el algoritmo. El método de coincidencia de plantillas OpenCV de CV_TM_CCOEFF_NORMED utiliza el algoritmo de coincidencia de patrones que se ilustra en la Ecuación (28) de la siguiente manera:

[0560]

[0563] En otra realización de la presente descripción, el algoritmo de coincidencia de plantillas utiliza una transformada rápida de Fourier (“FFT” por sus siglas en inglés). En algunas realizaciones, se puede utilizar cualquiera de los métodos de la función matchTemplate () de OpenCV, p. ej., CV_TM_SQDIFF, CV TM SQDIFF_NORMED, CV_TM_CCORR y/o CV_TM_CCORR_NORMED.

[0565] El CV_TM_SQDIFF utiliza el algoritmo de coincidencia de patrones ilustrado en la Ecuación (29) de la siguiente manera:

[0568]

[0571] CV_TM_SQDIFF_NORMED utiliza el algoritmo de coincidencia de patrones ilustrado en la Ecuación (30) de la siguiente manera:

[0574]

[0577] CV_TM_CCORR utiliza el algoritmo de coincidencia de patrones ilustrado en la Ecuación (31) de la siguiente manera:

[0580]

[0583] CV_TM_CCORR_NORMED utiliza el algoritmo de coincidencia de patrones ilustrado en la Ecuación (32) de la siguiente manera:

[0586]

[0589] En otra realización más de la presente descripción, una plantilla de una imagen en escala de grises de una condición de flujo libre se compara con una imagen tomada por la cámara 63 de la figura 14, para determinar si existe una condición de flujo libre. En algunas realizaciones, se puede utilizar la función de coincidencia de plantillas dentro de la biblioteca OpenCV.

[0590] Haciendo referencia ahora las figuras 26 y 27; en otra realización adicional de la presente descripción, el algoritmo para determinar cuándo existe una condición de flujo libre, que se ejecuta en el procesador 90 de la figura 14, puede utilizar un algoritmo para determinar si un patrón de plantilla coincide con una matriz de píxeles que utilice la detección de bordes seguida de la detección de líneas. Como se muestra en la figura 26, se forma una imagen 98 a partir de una imagen 99 de la figura 27, mediante el uso de un borde detectado seguido de una detección de líneas. El procesador 90 puede utilizar las líneas resultantes para determinar que existe una condición de flujo libre. Como se muestra en la figura 26, la característica que aparece después de este procesamiento por parte del procesador 90, son líneas que tienen una pendiente diferente a la pendiente esperada de 45° de la imagen de referencia de fondo. Las líneas que tienen el ángulo de la imagen de fondo pueden filtrarse de la figura 26, en algunas realizaciones. Las líneas se pueden detectar como bordes utilizando un algoritmo Canny como el que se encuentra en la biblioteca OpenCV con el algoritmo Hough, para determinar la pendiente de las líneas que también se encuentra en la biblioteca OpenCV.

[0592] Las figuras 28-32 ilustran varios patrones de fondo que pueden utilizarse para detectar una condición de flujo libre o estimar el tamaño de una gota de líquido. Cuando se utilizan con los patrones posteriores de las figuras 28-32, las cámaras 102 mencionadas para su uso en las figuras 28-32 pueden ser las cámaras 63 o 64 de las figuras 4 o 5, la cámara de la figura 6, la cámara 63 de la figura 14, cada una de las cuales puede estar acoplada a un procesador respectivo para procesar las imágenes de la cámara, tal como el procesador 75 de la figura 6 o el procesador 90 de la figura 14.

[0594] La figura 28 es un diagrama de bloques de un sistema 100 de obtención de imágenes para su uso con la cámara 104 de goteo (p. ej., una cámara de goteo como se encuentra en el soporte de cámara de goteo de las figuras 4-5 o la figura 6) que tiene un patrón posterior 101 con franjas y una fuente 102 de luz que ilumina sobre las franjas desde una ubicación adyacente a una cámara 103 según una realización de la presente descripción. Cualquier gota o flujos continuos de flujo libre dentro de la cámara 104 de goteo distorsiona la imagen tomada por la cámara 103. Un procesador acoplado a la cámara 103 (p. ej., el procesador 75 de la figura 6) puede utilizar las distorsiones del patrón posterior 101 capturadas por la cámara 103, para estimar un caudal y/o detectar condiciones de flujo libre.

[0596] La figura 29 es un diagrama de bloques de un sistema 105 de obtención de imágenes para su uso con la cámara 104 de goteo, que tiene un patrón posterior 101 con franjas y una fuente 102 de luz que ilumina sobre las franjas desde detrás del patrón posterior 101 con respecto a un extremo opuesto a una cámara 103 según una realización de la presente descripción. La figura 30 muestra una imagen de la cámara 103 de la figura 29 cuando una gota distorsiona el patrón posterior 101 de la figura 29 según una realización de la presente descripción. Cabe señalar que, como se muestra en la figura 30, las franjas del patrón posterior 101 se distorsionan por una gota (o se distorsionarán por un flujo continuo de flujo libre) de la cámara 104 de goteo, tal como se capturan en las imágenes por la cámara 103. Esta distorsión puede utilizarse para estimar el tamaño de la gota, para calcular el caudal a través de una cámara de goteo, o para determinar si existe una condición de flujo libre.

[0598] La figura 31 es un diagrama de bloques de un sistema de obtención de imágenes para su uso con el soporte de la cámara de goteo de las figuras 4-5 o la figura 6, que tiene un patrón posterior con un patrón de tablero de ajedrez y una fuente de luz que ilumina sobre las franjas desde detrás del patrón posterior, en relación con un extremo opuesto de una cámara según una realización de la presente descripción. La figura 32 muestra una imagen de la cámara de la figura 31 cuando una gota distorsiona el patrón posterior 107 de la figura 26 según una realización de la presente descripción. En otra realización más, el fondo puede formarse utilizando una pluralidad de puntos y/o círculos aleatorios.

[0600] Haciendo referencia a las figuras 28-32, el efecto “lente” de una gota (es decir, la distorsión del patrón posterior desde la vista de una cámara) puede utilizarse para medir el radio de la gota. El radio de la gota está relacionado con el efecto que tiene sobre la luz que la atraviesa. Al medir el cambio en la cuadrícula de calibración, tal como se ve a través de la gota, se puede calcular el radio y, por lo tanto, el volumen de la gota. Por ejemplo, la ampliación de una cuadrícula de prueba de tamaño conocido vista a través de la gota podría medirse ópticamente y el radio deducirse de esta medición. La relación entre el radio y la gota puede calcularse y/o puede determinarse utilizando una tabla de consulta que se ha generado empíricamente.

[0602] La figura 33 muestra un diagrama de bloques de un detector 108 de aire que utiliza una cámara 109 según una realización de la presente descripción. El detector 108 de aire puede ser el detector 24 de aire de la figura 1, el detector 410 de aire de la figura 2 o la figura 3, o el detector 65 de aire de la figura 5. Adicional o alternativamente, en algunas realizaciones específicas, el detector 108 de aire puede estar formado dentro del soporte 58 de la cámara de goteo, y la cámara 109 puede ser la cámara 65 del soporte 58 de la cámara de goteo (véanse las figuras 4 y 5).

[0604] El detector 108 de aire incluye la cámara 109, una retroiluminación 110, un procesador 584 y una memoria 585. La retroiluminación 110 emite luz a través del tubo 111. La cámara puede incluir, opcionalmente, un filtro IR en su lente y/o la retroiluminación puede ajustarse a una longitud de onda o ancho de banda de infrarrojos, p. ej., para corresponder al filtro IR.

[0605] La cámara 109 puede estar acoplada operativamente a uno o más procesadores 584 que están en comunicación operativa con una memoria 585 legible por ordenador, p. ej., RAM, ROM, disco, disco duro, memoria, etc. La memoria 585 legible por ordenador puede incluir una o más configuraciones de instrucciones operativas para su ejecución por los uno o más procesadores. Las una o más instrucciones operativas pueden implementar un algoritmo para detectar o determinar la presencia de aire dentro del tubo 111; por ejemplo, determinando o detectando la presencia de una o más burbujas dentro del tubo 111.

[0607] Adicional o alternativamente, el sistema 108 se puede utilizar para detectar el estado del tubo 111 diseñado para transportar fluido, p. ej., en este ejemplo, un tubo intravenoso. La cámara 109 puede ser una cámara digital que capture imágenes del tubo 111 que está retroiluminado con una luz difusa desde una retroiluminación 110. La retroiluminación 110 puede consistir en un material plástico transparente iluminado en los bordes por un conjunto de LED (p. ej., como se utiliza en una pantalla de cristal líquido). La cámara 109 puede capturar una o más imágenes de modo que los uno o más procesadores puedan detectar o determinar lo siguiente: (1) si el tubo 111 se ha instalado en el dispositivo; (2) si el tubo 111 ha sido cebado (es decir, está lleno de líquido); (3) si hay burbujas en el tubo; y/o (4) el color y la opacidad del fluido en el tubo.

[0609] Haciendo referencia ahora a las figuras 34, 35 y 36 para una descripción de un uso ilustrativo del sistema 108 de la figura 33. El algoritmo de detección que reside en la memoria 585 y que ejecuta el procesador 584 (véase la figura 33) utiliza tres imágenes de plantilla: una que representa que no hay ningún tubo instalado; otra que representa un tubo instalado con líquido transparente en su interior; y otra que representa un corte vertical delgado de una burbuja tal como se muestra en la figura 34. El algoritmo cuantifica en qué medida cada sección del tubo 111 coincide con la plantilla de burbujas de la figura 34, con la plantilla sin tubo o con la plantilla de tubo con líquido en su interior. El algoritmo de coincidencia puede utilizar la función de coincidencia de patrones de OpenCV, MatchTemplate (), descrita en la Ecuación (14) o la Ecuación (15) anteriores, o un algoritmo de coincidencia de patrones FFT. En otra realización adicional, se puede utilizar cualquiera de los métodos para coincidencia de patrones del matchTemplate () de OpenCV, tal como, por ejemplo, CV_TM_SQDIFF, CV_TM_SQDIFF_NORMED, CV_TM_CCORR y/o CV_TM_CCORR_NORMED.

[0611] El algoritmo de coincidencia de patrones puede escanear de un lado al otro, p. ej., de izquierda a derecha. A medida que el procesador 584 escanea la imagen, el algoritmo de coincidencia de patrones intenta hacer coincidir cada plantilla con una de las secciones escaneadas. Si una plantilla coincide, y varios escaneos después, no coincide ninguna plantilla y, finalmente, coincide otra plantilla, el procesador puede interpolar que la última plantilla es la que más probablemente debería haber coincidido. Por ejemplo, cuando se escanea de izquierda a derecha, en la región 191, la plantilla de un tubo con líquido en su interior coincide. Cuando se transita desde un lado de la burbuja 112 desde la izquierda, una región 194 en el lado izquierdo de la burbuja dentro de la caja 112 puede no coincidir con ninguna plantilla y, finalmente, dentro de la caja 112, la burbuja puede coincidir con la plantilla de aire en la región 193; el procesador 584 puede suponer que la razón por la que el algoritmo de coincidencia de patrones no pudo hacer coincidir la región intermedia de 194 con una plantilla, es debido a que la imagen de la burbuja comenzó a cambiar la vista de la cámara. Por lo tanto, en este ejemplo, la región 194 en la que no se determinó que ninguna plantilla coincidiera, el procesador 584 puede suponer que la burbuja estaba presente. Cabe señalar también que la interpolación puede utilizarse en la región 195.

[0613] Si hay una coincidencia cercana (incluida la interpolación descrita anteriormente), se puede identificar una burbuja como se muestra en la caja 112. El tamaño de la burbuja en la caja 112 se puede estimar en función del diámetro del tubo 111 (o bien conocido de antemano o bien medido por la cámara 109 de la figura 33) y la longitud de la burbuja encontrada en el algoritmo de coincidencia de plantillas, p. ej., según lo determinado por la caja 112. La caja 112 puede modelar la burbuja como un cilindro que tiene el diámetro del tubo 111. La información de las burbujas se puede comparar fotograma a fotograma para realizar un seguimiento de cuántas burbujas se han desplazado a través del campo de visión y sus tamaños (y, por lo tanto, se puede realizar un seguimiento de la cantidad total de aire suministrado a un paciente). El procesador 584 puede emitir una alerta o alarma si alguna burbuja supera un tamaño dado, si la cantidad total de aire que atraviesa el tubo 111 supera un umbral predeterminado, o si la cantidad total de aire que atraviesa el tubo 111 supera un umbral predeterminado dentro de un período de tiempo predeterminado. En algunas realizaciones, el color del fluido puede utilizarse para estimar y/o determinar la cantidad de aire disuelto dentro del líquido dentro del tubo 111.

[0615] En algunas realizaciones, a la burbuja de la figura 36 se le puede tener estimar su forma. Por ejemplo, la detección de bordes se puede utilizar para identificar los bordes izquierdo y derecho de la burbuja para estimar su volumen, p. ej., la detección de bordes de Canny, un algoritmo de detección de bordes de primer orden, un algoritmo de detección de bordes de segundo orden, un algoritmo de detección de bordes basado en la congruencia de fases, y similares. El algoritmo de detección de bordes puede utilizar uno que se encuentre en OpenCV. Adicional o alternativamente, el algoritmo de detección de bordes puede promediar 5 píxeles anteriores de un lado (p. ej., el lado izquierdo) y compararlo con un promedio de los 5 píxeles siguientes (p. ej., el lado derecho), y cuando el cambio supere un umbral predeterminado, se puede determinar que el borde de la burbuja está presente.

[0617] Adicional o alternativamente, la cámara 109 puede capturar una imagen con una cantidad umbral de líquido rojo dentro del tubo 111, de tal modo que los uno o más procesadores 584 determinen que hay sangre dentro del tubo 111. Por ejemplo, el sistema 108 que tiene la cámara 109 de la figura 33 puede utilizarse para formar el detector 32 de infiltración de la figura 2. Se pueden utilizar una o más de las bombas, p. ej., las bombas 19, 20 y 21, para crear una contrapresión para determinar si el catéter está correctamente en la vena. Es decir, si el catéter está correctamente dentro de la vena, entonces una pequeña cantidad de presión negativa dentro del tubo debería hacer que la sangre entre en el tubo. Como se muestra en la figura 37, la sangre 113 puede capturarse dentro de una imagen tomada por la cámara 109 de la figura 33, que luego se procesa para determinar que exista un umbral de rojo. La figura 38 muestra una región 114 determinada por los uno o más procesadores, p. ej., el procesador 37 de la figura 2, en la que existe una cantidad umbral de color rojo. Los píxeles blancos representan que se ha detectado una cantidad umbral de rojo, y un píxel negro representa que no se ha detectado una cantidad umbral de rojo para ese píxel.

[0619] En otra realización, los píxeles se convierten a escala de grises y, a continuación, se puede utilizar una cantidad umbral de un color oscuro para determinar que existe sangre en cada píxel individual. Por ejemplo, si se determina que el píxel está por debajo de un umbral (p. ej., más cerca del negro más allá de un umbral), se puede determinar que ese píxel es sangre y, por lo tanto, se convierte a blanco, mientras que los píxeles restantes se convierten a negro (o en otras realizaciones, viceversa). Por ejemplo, la imagen tomada puede estar en formato RGB, que luego se convierte en una imagen en escala de grises mediante la función void cvtColor() de la biblioteca OpenCV utilizando el código de conversión de espacio de color CV_RGB2GRAY. La cantidad umbral puede ser de 50, 128, o puede ajustarse dinámicamente.

[0621] El procesador 37 puede determinar que la infiltración se ha producido cuando el monitor 26 del sitio de infusión de la figura 2 no reciba sangre o reciba menos de una cantidad predeterminada de sangre dentro del tubo cuando hay una cantidad predeterminada de presión negativa dentro del tubo, p. ej., cuando se opera una bomba de infusión a la inversa. La cantidad de sangre se puede determinar sumando los píxeles blancos dentro de la región 114. El tubo puede incluir marcas fiduciarias para ayudar a localizar el tubo y/o el soporte del tubo. Adicional o alternativamente, marcas fiduciarias se pueden utilizar para indicar la distancia, p. ej., el volumen de sangre en el tubo se puede correlacionar con la longitud de la sangre dentro del tubo utilizando marcas fiduciarias, por ejemplo, para evitar que se extraiga demasiada sangre durante una prueba de infiltración.

[0623] La figura 39 muestra un detector 115 de infiltración según una realización de la presente descripción. El detector 115 de infiltración de la figura 39 puede ser el detector 32 de infiltración de la figura 2. El detector 115 de infiltración incluye un fotodiodo acoplado a un conector 117 en T. El conector en T conecta el tubo 118 al tubo 119, que suministra líquido hacia el visor 120 a través de una parte interna del catéter 121. El detector 115 de infiltración también incluye un LED 122 que emite luz hacia la piel 124. El fotodiodo 116 y el LED 122 pueden estar acoplados a un procesador que implementa un algoritmo para determinar cuándo se ha producido la infiltración, p. ej., el procesador 37 del monitor 26 del sitio de infusión de la figura 2. El algoritmo puede implementarse mediante un conjunto operativo de instrucciones ejecutables por el procesador (p. ej., almacenadas en una memoria 38) configuradas para su ejecución por el procesador (p. ej., el procesador 37).

[0625] La sangre que entra en el tubo 119 y se encuentra alrededor del catéter tiene importantes propiedades de absorción de luz a longitudes de onda específicas, lo que minimizaría el paso de la luz desde el LED 122 a través de una trayectoria de luz que atraviesa el tejido blando, la pared venosa, la sangre venosa y el fluido en el catéter intravenoso y el tubo 119. Cuando se ha producido la infiltración, el fluido debe rodear la parte interna del catéter 121 (p. ej., de calibre 18), y la cantidad de luz del LED 122 al fotodiodo 116 se reduce debido a la absorción óptica provocada por la sangre. Esto contrasta con un estado infiltrado en el que el fluido intravenoso que rodea el catéter 121 absorbe o atenúa mínimamente la misma longitud de onda de luz absorbida por la sangre venosa y, por lo tanto, permite que pase una mayor intensidad de luz desde el LED 122, a través del tejido blando, el fluido extravasado y, a continuación, al catéter 121 y al tubo intravenoso 119 hasta el detector de luz, p. ej., el fotodiodo 116.

[0627] El fotodiodo 116 puede disponerse de tal modo que pueda recibir cualquier luz que pase a través de un catéter 121 y el tubo 119. El conector 117 en T está configurado para permitir que el fluido pase simultáneamente al catéter 121 desde el tubo 118 a través del tubo 119, y permitir que la luz del tubo 119 se desvíe hacia el fotodiodo 116.

[0629] El LED 122 emite luz a una longitud de onda que es atenuada por la hemoglobina de la sangre, y está posicionado para iluminar la superficie de la piel 124 cerca del extremo abierto del catéter 121. Cuando el catéter 121 se coloca adecuadamente dentro de la vena 126, la atenuación de la iluminación del LED 122 por la sangre reduce la cantidad de luz que llega al fotodiodo 116. Además, cuando el catéter 121 ya no está posicionado dentro de la vena 126 (p. ej., lo que ocurre cuando se produce una infiltración), la iluminación del LED 122 pasa al catéter 121 y a través del tubo 119 para ser detectada por el fotodiodo 116.

[0631] La figura 40 muestra un gráfico 127 que ilustra la absorción óptica de la hemoglobina oxigenada y desoxigenada según una realización de la presente descripción. El gráfico 127 muestra que tanto la hemoglobina oxigenada como la desoxigenada tienen una fuerte absorción en el rango de 530 a 590 nanómetros y en el rango de 400 a 450 nanómetros. Haciendo referencia nuevamente a la figura 39, en algunas realizaciones de la presente descripción, el LED 122 y el fotodiodo 116 pueden configurarse para emitir y absorber, respectivamente, longitudes de onda ópticas de 405 nanómetros, 470 nanómetros, 530 nanómetros, 590 nanómetros y 625 nanómetros. En algunas realizaciones, el fotodiodo 116 puede ser un fotodetector de silicio con una respuesta medible de 400 nanómetros a 1000 nanómetros.

[0633] Haciendo referencia ahora a la figura 41, se muestra otro detector 128 de infiltración según otra realización de la presente descripción. El detector 128 de infiltración incluye un láser 129 para iluminar aún más la vena 126. El fotodiodo 116 se coloca en el extremo de una jeringa 130, que incluye una envoltura de cinta de cobre para minimizar la luz parásita. El LED 122, el láser 129 (p. ej., un puntero láser), o ambos, pueden utilizarse para iluminar el extremo del catéter 121. El LED 122 puede emitir luz con longitudes de onda de aproximadamente 625 nanómetros, y el láser 129 puede emitir longitudes de onda de color rojo claro.

[0635] En algunas realizaciones de la presente descripción, el catéter 121 y/o el tubo 119 incluyen una aguja de acero inoxidable (p. ej., de calibre 18) que tiene conectores envueltos en papel de aluminio. En otras realizaciones de la presente descripción, el LED 122 y/o el láser 129 pueden modularse para mejorar la detección por el fotodiodo 116.

[0636] La jeringa 130 se puede utilizar para aplicar una presión negativa al tubo 119. El procesador 37 de la figura 2 puede estar acoplado al fotodiodo 116 y a un sensor de posición de la jeringa 130 para determinar si se ha producido una infiltración. Si, después de retirar la jeringa 130 (ya sea manualmente o mediante un actuador automático) a una distancia suficiente y el fotodiodo 116 no detecta sangre (p. ej., debido a la absorción espectral por la sangre), el procesador 37 puede emitir una alerta y/o alarma para indicar que se ha producido una infiltración.

[0638] En otra realización, una pequeña fibra óptica dispuesta a través del catéter 121 o la aguja ilumina el área en la punta del catéter 121, p. ej., el LED 122 se acopla al cable de fibra óptica para guiar la luz hacia la vena 126. Adicional o alternativamente, se puede utilizar un oxímetro de pulso sobre el sitio intravenoso para medir automáticamente un perfil de absorción basal para detectar los cambios provocados por una infiltración, p. ej., mediante el procesador 37.

[0639] En otras realizaciones adicionales, se aplica, opcionalmente, un revestimiento fluorescente a la punta de la aguja del catéter 121, que es excitable por la luz en una longitud de onda absorbida significativamente por la sangre venosa. Por ejemplo, la luz coloreada que es absorbida por la hemoglobina no sería detectable cuando el catéter 121 esté correctamente situado en la vena. Cuando el catéter 121 estuviera situado fuera de la vena, esta luz no sería absorbida y sería detectable por el fotodiodo 116. El revestimiento fluorescente emitirá menos cuando la luz excitante sea absorbida por la hemoglobina, y la luz emitida también puede ser absorbida por la hemoglobina.

[0641] Por ejemplo, la luz emitida por el revestimiento fluorescente puede ser diferente de la luz de excitación, p. ej., del LED 122, y el fotodiodo 116 puede incluir un filtro para filtrar la luz de excitación del LED 122 y recibir la luz que se emite desde el revestimiento fluorescente excitado. En algunas realizaciones, el revestimiento fluorescente puede emitir fluorescencia cuando se aplica una luz negra. Adicional o alternativamente, el LED 122 puede modularse.

[0643] La figura 42 muestra una vista en perspectiva de un oclusor 131 según una realización de la presente descripción. La figura 43 muestra una vista lateral del oclusor 131, y la figura 44 muestra una vista lateral del oclusor 131 en funcionamiento. Haciendo referencia ahora a todas las figuras 42, 43 y 44, el oclusor 131 incluye bordes 132 del oclusor y un pivote 133. El oclusor 131 puede incluir un resorte (no mostrado) para forzar los bordes ocluidos 132 contra un tubo 135. Adicional o alternativamente, el oclusor 131 puede incluir un actuador 134 para accionar el oclusor 131 contra el tubo 134.

[0645] El oclusor 131 puede utilizarse dentro de una bomba peristáltica de tal modo que cuando se abra una puerta para posicionar el tubo 135, el oclusor 131 se abra para colocar el tubo 135 dentro de la región de los bordes 132 del oclusor. Cuando la puerta se abra de nuevo, el oclusor 131 puede pasar de un estado abierto a uno relajado mediante la acción del actuador 134 para ocluir el tubo 135.

[0647] La figura 45 muestra otra válvula 136 para su uso en un casete según una realización de la presente descripción; La figura 46 muestra una vista superior de la válvula 136; y la figura 47 muestra otra vista lateral de la válvula 136 instalada dentro de un casete según una realización de la presente descripción. Como se ve fácilmente en la figura 45, una trayectoria 137 ilustra el flujo de fluido. En la figura 46, el orificio 138 de salida y el orificio 139 de reentrada son visibles. La figura 47 muestra una membrana 140 cuando la válvula 136 está instalada en un casete. La membrana 140 puede configurarse para comprimir de nuevo la válvula 136 y puede tener un espesor de 0,032 pulgadas (0,81 mm). La membrana 140 puede utilizar un adhesivo curado por UV. La membrana 140 evita que el fluido fluya en la dirección equivocada, p. ej., opuesta a la de la trayectoria 137, como se muestra en la figura 45. Cuando el fluido intenta fluir en la dirección equivocada, la fuerza de succión presiona la membrana 140 contra el orificio 138 de salida impidiendo que el fluido fluya desde el orificio 139 de reentrada al orificio 138 de salida. Adicional o alternativamente, se puede utilizar un émbolo acoplado a un actuador para comprimir la membrana 140 para cerrar aún más la válvula 136. En otra realización de la presente descripción, se puede aplicar una presión positiva o negativa a la parte superior de la membrana 140 para controlar la válvula 136.

[0649] La figura 48 muestra una válvula 141 con un plano inclinado para proporcionar sellado según una realización de la presente descripción. La válvula deslizante 141 incluye una superficie 142 de sellado y una superficie 143 de montaje. Como se ve en la figura 49, que muestra una vista lateral de la válvula deslizante 141, la válvula deslizante 141 incluye arcos 144 de resorte y una cuña 145 para crear una fuerza descendente para sellar el puerto 146 de la montura 147, tal como se muestra en la figura 50.

[0651] Una fuerza descendente sobre los arcos 144 de resorte hace que la válvula deslizante 141 se deslice alejándose de las superficies 143 de montaje que exponen el puerto 146 de la válvula. Cuando se liberan, los arcos 144 de resorte fuerzan el brazo 148 de sellado hacia las superficies 143 de montaje, y las cuñas 145 de fuerza descendente entran en contacto con una contraparte moldeada en la montura 147, y fuerzan la superficie 142 de sellado sobre el puerto 146 de la superficie de sellado de la válvula.

[0653] Las figuras 51-55 muestran un respiradero 149 para un depósito 150 según una realización de la presente descripción. El respiradero 149 puede utilizarse en los depósitos 2, 3 o 4 de fluido en la figura 1, puede utilizarse en el filtro 50 de aire o con la cámara 53 de drenaje de la bomba 19, como se muestra en la figura 3. El respiradero incluye un septo 151, un filtro 151 permeable al aire y un tubo 153. En algunas realizaciones de la presente descripción, un depósito 150 de una solución de infusión es rígido, p. ej., una bolsa intravenosa rígida u otro depósito de fluido para un dispositivo de bombeo de fluido. El depósito 150 puede incluir un respiradero 149 para permitir que el fluido salga de un depósito rígido 150 mientras se ventila el depósito 150 de fluido con un filtro 152 permeable al aire. En algunas realizaciones, el respiradero 152 puede no ser impermeable al vapor de agua. Sin embargo, al colocar un tapón 154 de aceite en línea entre el depósito 150 de fluido y el filtro 152 de aire, las pérdidas de solución 155 de infusión se reducen, ya que el aceite 154 evita que la solución de infusión se evapore a través del tapón 154 de aceite.

[0655] El tapón 154 de aceite se crea colocando el septo 151 corriente arriba del depósito 150 en una sección transversal relativamente estrecha del depósito 150, tal como se muestra en las figuras 51, 52, 53, 54 y 55. Como se muestra en la figura 52, el aceite 154 se inyecta a través del septo 151 mediante una aguja 156 de llenado antes de inyectar la solución 155 de infusión (como se muestra secuencialmente en las figuras 53 y 54). Queda una cantidad de aceite 154 entre el filtro 152 de aire y la solución 155 de infusión al final del llenado. A medida que el aire entra en el depósito 150 a través del filtro 152 de aire, tal como se muestra en la figura 55, el aceite 154 avanza con la solución 155 de infusión, evitando las pérdidas por evaporación.

[0657] Adicional o alternativamente, en algunas realizaciones, el tapón 154 de aceite está precargado en el tubo 153 entre el tabique 156 y el filtro 152 de aire; por ejemplo, como sería el caso si el procedimiento de llenado comenzara como se muestra en la figura 52.

[0659] Las figuras 56-58 muestran varias etapas de un caudalímetro 157 según una realización de la presente descripción. La figura 56 ilustra una primera etapa, la figura 57 ilustra una segunda etapa, y la figura 58 ilustra una tercera etapa. Las etapas de las figuras 56-58 pueden implementarse como un método según una realización de la presente descripción. Una bomba descrita en la presente memoria puede acoplarse corriente arriba a través del puerto 162 de entrada y/o una bomba de infusión puede acoplarse al puerto 163 de salida corriente abajo para crear un fluido desde el puerto 162 de entrada a través del caudalímetro 157 hasta el puerto 163 de salida.

[0661] El caudalímetro 157 incluye una cámara 158 dividida por una membrana 159. La membrana 159 divide la cámara 158 en una primera sección 160 y una segunda sección 161. El caudalímetro 157 incluye un puerto 162 de entrada y un puerto 163 de salida. El caudalímetro 157 incluye las válvulas primera 164, segunda 167, tercera 166 y cuarta 165. El puerto 162 de entrada está en comunicación fluida con la primera sección 160 a través de la primera válvula 164, y la segunda sección 161 a través de la cuarta válvula 165. El puerto 163 de salida está en comunicación fluida con la primera sección 160 a través de la tercera válvula 166, y la segunda sección 161 a través de la segunda válvula 167. La cámara 158 puede tener forma esférica o forma cilíndrica. La cámara 158 puede ser rígida, p. ej., la cámara 158 puede estar hecha de plástico, metal u otro material rígido o semirrígido.

[0663] El flujo desde el puerto 162 de entrada al puerto 163 de salida puede monitorizarse mediante el uso de la membrana flexible 159. El paso del fluido puede controlarse mediante el accionamiento de la primera válvula 164, la segunda válvula 167, la tercera válvula 166 y la cuarta válvula 165. Para llenar la segunda sección 161 de la cámara 158 y vaciar la primera sección 160 de la cámara 158, la primera válvula 164 y la segunda válvula 167 se cierran mientras que la tercera válvula 166 y la cuarta válvula 165 se abren. Esto empuja el diafragma o membrana 159 hacia el lado superior de la cámara 159, tal como se muestra en la figura 57. Como se ilustra en la figura 58, este proceso puede invertirse para llenar la primera sección 160 y vaciar la segunda sección 161, abriendo la primera válvula 164 y la segunda válvula 167 mientras se cierran la tercera válvula 166 y la cuarta válvula 165. Como se conoce el volumen de la cámara 158, el volumen de fluido que fluye a través del puerto 162 de entrada hasta el puerto 163 de salida puede estimarse mediante el movimiento de la membrana, ya que se espera que la membrana 159 quede al ras de la superficie interior de la cámara 158.

[0665] Para determinar cuándo la membrana 159 (es decir, el diafragma) ha alcanzado la parte superior o inferior de la cámara 158, se podría añadir un sensor de presión a la válvula 162 de entrada. Cuando la membrana 159 llegue al final del recorrido, el flujo desde el puerto 162 de entrada se ocluirá y la presión aumentará. En este punto, las válvulas pueden conmutarse (como se muestra en la figura 58) y continuar el proceso en la cámara opuesta.

[0666] En algunas realizaciones de la presente descripción, las válvulas 164, 165, 166 y 167 pueden conmutarse mecánicamente. La presión del puerto 162 de entrada podría utilizarse potencialmente para conmutar mecánicamente un interruptor que abra y cierre alternativamente los dos pares de válvulas en cada estado, tal como se ilustra en las figuras 56-57, o en la figura 58. Por ejemplo, la presión de entrada podría expandir un diafragma cargado por resorte que empuja un mecanismo de cierre que controla las válvulas 164, 165, 166 y 167.

[0668] Adicional o alternativamente, en algunas realizaciones, la cámara 158 puede estar hecha de un material transparente (policarbonato, topacio, etc.) y el diafragma 159 de un material opaco, y se puede utilizar una cámara para observar la cámara 158 y detectar cuándo el diafragma 159 ha llegado al final de su recorrido. En otra realización más, se puede colocar una imagen “objetivo” en el diafragma 159 y un par de cámaras estéreo (no se muestran) podrían detectar cuándo este objetivo ha alcanzado el borde de la carcasa de la cámara 158 y es visible. Por ejemplo, puede haber una cámara para ver la primera sección 160 desde el exterior, y otra cámara para ver la segunda sección 161 desde el exterior.

[0670] La figura 59 muestra un parte desechable 168 de un medidor de caudal según una realización de la presente descripción. La parte desechable 168 puede ser parte del caudalímetro 10, 11 o 12 de la figura 1, el caudalímetro 169 de la figura 2, para su uso dentro del monitor 26 del sitio de infusión, o puede ser el caudalímetro 48 de la figura 3, para su uso con la bomba 19 (en algunas realizaciones, el caudalímetro 48 está acoplado al tubo 56). En otras realizaciones, la parte desechable 168 forma parte de un medidor de caudal y una bomba de membrana integrados. La parte desechable 168 puede interactuar con un conjunto de detección acústica de volumen (AVS) de tipo concha superior y un conjunto AVS de tipo concha inferior (p. ej., el conjunto 192 de AVS de tipo concha de superior y el conjunto 193 de AVS de tipo concha inferior de la figura 70, tal como se describe a continuación). La detección acústica de volumen se describe con mayor profundidad en la sección de la descripción detallada titulada “Detección acústica de volumen”.

[0672] La parte desechable 168 incluye un tubo 170 de entrada, un collarín 171 de liberación de oclusión de entrada, una válvula 172 de oclusión de tipo pico de pato de entrada, un cuerpo desechable 173, pistas 174 y 181 de fluido, una cámara 175 de AVS (descrita más adelante), una ventana 176 de purga de aire y análisis espectral, y un conjunto 177 de salida. El conjunto 177 de salida incluye una válvula 178 de oclusión, un collarín 179 de liberación y un tubo 180 de salida.

[0674] Las válvulas 172 y 178 de tipo pico de pato se pueden abrir deformando el pico de pato (pinzando la ranura) cuando las conchas del AVS (véase la figura 70) se cierren sobre la cámara 175 de fluido del AVS, y/o puede haber componentes separados en el conjunto de tubos para abrir las válvulas 172 y 178 manualmente (p. ej., deslizando un anillo ovalado sobre el pico de pato para abrirlo, etc.).

[0676] La cámara 175 de AVS se puede utilizar para medir el fluido que fluye a través de la parte desechable 168. Es decir, el sistema AVS que se describe a continuación puede medir el volumen de fluido dentro de la cámara 175 de AVS. El caudal puede ser comunicado por un procesador al cliente 6 de monitorización, p. ej., mediante una conexión por cable o inalámbrica. La medición tomada desde la cámara 175 de AVS puede comunicarse operativamente a un procesador, p. ej., el procesador 37 del monitor 26 del sitio de infusión de la figura 2, o el procesador 38 de la bomba 19 de la figura 3, para controlar la medición del fluido que fluye a través de la cámara 175 de AVS.

[0678] Haciendo referencia a las figuras 1 y 59, la parte desechable 168 se puede utilizar (con el conjunto de AVS completo de tipo concha que se describe a continuación) para controlar el flujo de las bombas 19, 20 y/o 21 (directamente o mediante un sistema de control dentro del cliente 6 de monitorización) o se puede utilizar para indicar cuándo se ha introducido una cantidad predeterminada de fluido al paciente 5, en cuyo caso se envía una señal a las bombas 19, 20 y/o 21 para detener el flujo de fluido (directamente o mediante un sistema de control dentro del cliente 6 de monitorización). En algunas realizaciones, la parte desechable 168, cuando se utiliza como caudalímetro con el conjunto de AVS completo de tipo concha, se puede utilizar para operar una bomba en un modo de volumen fijo con un tiempo de llenado y/o vaciado variable, se puede utilizar para operar en un volumen variable con un tiempo de llenado o vacío fijo y/o variable, o se puede operar en un intervalo de medición fijo, etc. Además o como alternativa, la parte desechable 168 puede detectar condiciones de error o condiciones de flujo descontrolado (p. ej., el fluido fluye más allá de un umbral predeterminado), lo que puede provocar que el medidor de caudal utilice la parte desechable 168 para emitir una alarma o alerta, p. ej., directamente o al cliente 6 de monitorización. La alarma o alerta se puede utilizar para hacer que una o más de las válvulas 16, 17, 18 y/o 25 impidan un flujo de fluido adicional.

[0680] Haciendo referencia de nuevo a la figura 59, la parte desechable 168 puede estar formada por dos o más láminas de película de barrera o capas de película de barrera y una lámina de plástico rígida que se sellan térmicamente entre sí. La parte desechable 168 puede utilizarse con (o es parte de) la parte desechable 194 de las figuras 60-62, la parte desechable 201 de las figuras 63-65, la parte desechable 208 de las figuras 66-68, y la parte desechable 220 de la figura 69. Las pistas de fluido pueden incorporarse a la película y/o al plástico rígido (p. ej., pueden conformarse térmicamente o simplemente ser un área de la película que no esté termosellada). Por ejemplo, la parte rígida puede definir las pistas 174 y 181 de fluido y la cámara 175 de AVS; y se puede colocar una capa flexible sobre la lámina rígida, de tal modo que la capa flexible sea generalmente plana cuando está en un estado sin presión sobre la capa rígida.

[0681] Por ejemplo, la parte desechable 168 puede formarse a partir de tres capas utilizando una lámina de plástico rígida con una película o membrana de barrera en cada lado, que contenga pistas de fluido trazadas en uno (o ambos) lados conectadas mediante orificio(s) pasante(s) en la lámina de plástico rígido (p. ej., una “vía”).

[0683] La cámara 175 de AVS puede incorporarse a la película y/o al plástico rígido (p. ej., conformado térmicamente) o simplemente a un área de la película que no esté termosellada; es decir, la cámara se expande con el potencial elastomérico cuando se llena). El fluido se puede dirigir a la cámara 175 de AVS a través de las pistas de fluido en la película/membrana, p. ej., cuando se utiliza el diseño de tres capas. Por ejemplo, la cámara 175 de AVS puede alimentarse mediante orificios en la cámara 175 de AVS con las pistas 174 y 181 de fluido en el lado opuesto. En algunas realizaciones, estos orificios forman parte de un sistema de válvulas que funciona en las pistas de fluido del lado opuesto. Los tubos 170 y 180 pueden interactuar con las pistas 174 de fluido. Los tubos 170 y 180 incluyen válvulas 172 y 178 de oclusión normalmente cerradas, respectivamente. Adicional o alternativamente, en algunas realizaciones de la presente descripción, las válvulas 172 y/o 178 de oclusión pueden ser válvulas unidireccionales.

[0684] La ventana 176 de purga de aire y análisis espectral puede ser transparente para la obtención de imágenes espectrales y/o el análisis de la composición del fluido contenido en la misma. Por ejemplo, una cámara puede utilizar la ventana 176 de análisis espectral para detectar sangre en su interior o para determinar la absorción o reflexión espectral del material contenido en su interior, la cual se compara con una base de datos para determinar la composición probable del fluido y/o la concentración de un material.

[0686] La purga 176 de aire puede incluir una membrana hidrófoba microcorporal que tenga un lado en contacto con el fluido infundido y el otro lado quede expuesto al aire de la atmósfera. La membrana hidrófoba microcorporal puede estar situada, en algunas realizaciones específicas, en una sección presurizada de la trayectoria de flujo. La ventana 176 de purga de aire y análisis espectral puede incluir una trampa de burbujas de aire integral para evitar el libre flujo de burbujas, y/o la presión puede hacer que las burbujas atrapadas atraviesen la membrana mientras el fluido pasa más allá de la trampa, etc.

[0688] La parte desechable 168 puede incluir, opcionalmente, varias características 182 de alineación, que pueden ser marcadores de tinta, orificios, muescas u otra(s) característica(s) de alineación. La parte desechable 168 puede construirse mediante estampado, formación al vacío y sellado térmico, y puede utilizar materiales que se sabe que son compatibles con los fluidos de infusión (p. ej., materiales de bolsas intravenosas, policarbonatos, topacio, etc.).

[0689] Las figuras 60-62 muestran varias vistas de una parte desechable 194 de una sola cara de un caudalímetro según una realización de la presente descripción. La figura 60 muestra una vista lateral de la parte desechable 194 de un caudalímetro, la figura 61 muestra una vista superior de la parte desechable 194 del caudalímetro, y la figura 62 muestra una vista de extremo de la parte desechable 194 del caudalímetro.

[0691] La parte desechable 194 incluye una o más capas 195 de película que definen un espacio 196 de fluido con una película inferior 197 que puede ser rígida (en algunas realizaciones, la película inferior 197 es semirrígida o flexible). Como se ve fácilmente en la figura 61, la película 195 también forma una cámara 198 de AVS. Como se ve en la figura 62, la cámara 198 de AVS está posicionada para medir el fluido que entra y sale de la cámara 198 de AVS a través de la pista 199 de fluido. La pista 199 de fluido interactúa con la cámara 198 de AVS, lo que permite que se expanda a medida que el fluido entra en la cámara 198 de AVS desde la pista 199 de fluido. La pista 199 de fluido puede contener un volumen de, en algunas realizaciones específicas, de 0,025 cc, lo que permite un caudal máximo de 300 mililitros por hora. Las capas 195 están termoselladas a lo largo de la longitud 200.

[0693] Como se muestra en la figura 62, la pista 199 de fluido formada por la capa 195 es visible, y la cámara 198 de AVS también es visible; sin embargo, la capa 195, en algunas realizaciones, transita de la pista 199 de fluido a la cámara 199 de AVS cuando transita del lado izquierdo de la parte desechable 194 al lado derecho, tal como se muestra en la figura 61. Por ejemplo, en la figura 62, la capa 199 de pista de fluido es relativamente proximal (a lo largo de una longitud 284 de la figura 61) a la cámara 198 de AVS (que está a lo largo de una longitud 285 de la figura 62), que es distal en la vista mostrada en la figura 62.

[0695] Las figuras 63-65 muestran varias vistas de una parte desechable 201 de un caudalímetro según una realización de la presente descripción. La parte desechable 201 incluye una o más películas superiores 202 con una o más películas inferiores 203, que juntas definen un espacio 204 de fluido. Cualquiera de las películas 202 y/o 203 puede ser rígida, semirrígida, flexible o elástica. En realizaciones específicas adicionales, se puede colocar una capa plana y rígida entre las capas 202 y 203 (no representadas), siendo flexibles las capas 202 y 203.

[0697] Como se ve fácilmente en la figura 64, las películas 202 y 203 forman una cámara 205 de AVS. Como se ve fácilmente en la figura 65, la cámara 205 de AVS puede medir el fluido recibido desde una pista 206 de fluido. Además, el fluido puede salir de la cámara 205 de AVS a través de la pista 206 de fluido. Como también se muestra en la figura 65, se muestra la interfaz 207 termosellada y/o unida. Como se ha mencionado, en algunas realizaciones, se puede colocar un elemento rígido (no mostrado) en el centro de las capas 202 y 203, definiendo así dos cámaras 205 de AVS y dos pistas 206 de fluido; en esta realización específica, puede existir un pequeño orificio entre las dos pistas 206 de fluido y/o las dos cámaras 206 de AVS para proporcionar una igualación de presión entre las mismas. Cualquier compliancia del modo común de la pista 206 de fluido se compensaría mediante una de las cámaras 205 de AVS, proporcionando así un autoequilibrio de las mediciones de AVS.

[0699] Las figuras 66-68 muestran varias vistas de una parte desechable 208 de tres capas y caras opuestas de un caudalímetro según una realización de la presente descripción. La parte desechable 208 está formada por una capa superior 209 y una capa inferior 212 que tienen una capa 210 de plástico rígido entre las mismas. La capa 210 de plástico rígido tiene dos orificios 217 y 218 que permiten que el fluido pase entre un espacio 211 de fluido y la cámara 213 de AVS.

[0701] El fluido pasa desde la pista 215 de fluido a través de los orificios 217 y 218 para atravesar la cámara 213 de AVS. Además, la parte desechable 208 incluye una parte termosellada 219.

[0703] La figura 69 muestra una vista superior de otra parte desechable 220 de un caudalímetro según otra realización de la presente descripción. La parte desechable 220 incluye una o más capas unidas a un cuerpo rígido 259. El cuerpo rígido 259 incluye una parte recortada 260. La cámara 261 de AVS puede sobresalir de ambos lados del cuerpo rígido 259, lo que permite que un conjunto de AVS (no mostrado) rodee la cámara 261 de AVS para estimar el volumen de la cámara 261 de AVS. El aire puede atravesar completamente la parte recortada 260 de tal modo que se pueda posicionar un volumen variable por completo (o sustancialmente) alrededor de la cámara 261 de AVS. La parte desechable 220 puede estar formada por una o más capas elásticas selladas al cuerpo rígido 259. La parte desechable 220 incluye pistas 262 y 263 de fluido que permiten que el fluido transite y salga a través de la cámara 261 de AVS.

[0704] La figura 70 muestra un caudalímetro 221 que incluye un conjunto de AVS completo de tipo concha y una parte desechable de un solo lado (p. ej., la parte desechable 194 de la figura 62) según una realización de la presente descripción. El caudalímetro 221 puede llenar 0,025 cc de líquido hasta 300 mililitros por hora.

[0706] El conjunto de AVS de tipo concha incluye el conjunto 192 de AVS de tipo concha superior y el conjunto 193 de AVS de tipo concha inferior. El conjunto 192 de AVS de tipo concha inferior puede estar ligeramente inclinado para que se asiente adecuadamente en el refuerzo inferior 233 y/o puede incluir una lámina de plástico rígido o un rigidizador para complementar los respiraderos 224. Los conjuntos 192 y 193 de AVS de tipo concha superior e inferior pueden rodear circunferencialmente el volumen 224 de fluido de AVS, p. ej., justo por fuera del termosellado mediante un “pinzamiento” de cubeta o protrusión; y, opcionalmente, también se puede utilizar una junta tórica para sellar el volumen 224 de fluido de AVS. El caudalímetro 221 puede incluir, opcionalmente, un sensor de aire como se describe en la presente memoria, p. ej., un sensor de aire basado en ultrasonidos y/o basado en cámara, para determinar si se está suministrando aire a un paciente más allá de un umbral; se puede emitir una alarma o alerta en respuesta a que el aire supere el umbral. Adicional o alternativamente, el aire puede restarse del volumen de líquido estimado que fluya a través del caudalímetro 221.

[0708] El caudalímetro 221 incluye una cámara 222 de referencia AVS, un micrófono 223 de referencia, un puerto 224 de resonancia, un sello o válvula 225 perimetral integral (mostrado en estado abierto), otro sello o válvula 230 perimetral integral (mostrado en estado sellado), un micrófono 226 de volumen variable, un altavoz 227 y un volumen variable 228. El caudalímetro 221 también puede incluir una disco 229 de resorte. El disco 229 de resorte puede incluir un pequeño orificio para la igualación de la presión. El disco 229 de resorte puede estar formado, en algunas realizaciones, por una película o capa elastomérica. En algunas realizaciones, el disco 229 de resorte se utiliza para introducir fluido en el volumen 224 de fluido AVS. El disco 229 de resorte puede proporcionar una elasticidad mediante un preformado, y/o el volumen variable 228 puede tener una presión negativa o positiva en relación con el aire ambiente y/o el fluido que fluye a través del volumen 224 de fluido AVS.

[0710] Las válvulas 225 y 230 se deslizan a lo largo del cuerpo del conjunto 192 de AVS de tipo concha superior para permitir u ocluir que el fluido entre o salga del volumen 224 de fluido AVS. Las válvulas 225 y 230 están acopladas a un actuador (p. ej., un servomotor lineal, un motor de paso a paso lineal, un seguidor de levas acoplado a una leva giratoria, etc.) para controlar los estados de válvula de las válvulas 225 y 230. Las válvulas 225 y/o 230 pueden: estar normalmente cerradas; accionadas de forma abierta (p. ej., utilizando un solenoide y/o nitinol); incluir un sensor de posición; en forma de cono (p. ej., un émbolo en forma de cono desde el lado de la pista del fluido empuja el elastómero hacia los orificios de entrada/salida de la cámara de AVS, para formar un sello); y puede incluir un sello de presión opuesto para determinar si la válvula está aplicando suficiente presión. Los actuadores pueden estar acoplados a un procesador descrito en la presente memoria (p. ej., el procesador 37 de las figuras 2 o 3). Las válvulas 225 y/o 230 pueden ambas cerrarse en una condición de error para evitar que se envíe fluido a un paciente, p. ej., cuando el procesador 37 de las figuras 2 o 3 y/o el cliente 6 de monitorización determinen que existe una condición de error que requiere la interrupción del flujo de fluido hacia el paciente. El procesador puede coordinar el funcionamiento de las válvulas 225 y 230 de tal modo que el volumen 226 de AVS se llene cuando, por ejemplo, una bomba pulsante bombee líquido corriente abajo. El medidor 221 de caudal puede coordinar su funcionamiento con una bomba, p. ej., a través de la información inalámbrica recibida de la bomba, tal como un caudal, tiempos de pulso, duraciones de pulso, volúmenes de pulso, frecuencia de pulso, etc.

[0711] El altavoz 227 emite una o más frecuencias acústicas que son recibidas por el micrófono 223 de referencia y el micrófono 226 de volumen variable. La ganancia acústica entre los micrófonos 223 y 226 puede correlacionarse con el volumen del volumen variable 228 para determinar el volumen a través del medidor 221 de caudal. Adicional o alternativamente, el desplazamiento de fase entre los micrófonos 223 y 226 puede correlacionarse con el volumen del volumen variable 228. El altavoz 227 y los micrófonos 223 y 226 pueden estar en comunicación operativa con uno o más procesadores para implementar un algoritmo para determinar el volumen mediante AVS, p. ej., el procesador 37 de las figuras 2 o 3. Los detalles adicionales relacionados con el funcionamiento del AVS se describen más adelante en la sección titulada “Detección acústica de volumen”.

[0713] Las películas 231 y 233 definen un espacio 232 de fluido. A medida que el fluido varía dentro del volumen 224 de fluido AVS al entrar y salir a través del espacio 232 de fluido, la diferencia de volumen se calcula para determinar el caudal a través del caudalímetro 221. Es decir, el volumen variable 228 tiene una respuesta acústica que puede utilizarse para determinar el volumen 224 del fluido AVS. El caudalímetro 221 también incluye vías 225 de ventilación para evitar que se acumule aire debajo de la película 233 que define el volumen 224 de fluido AVS.

[0715] En otra realización de la presente descripción, el medidor 221 de caudal se puede utilizar como parte de una bomba de membrana. Por ejemplo, un actuador (no mostrado) puede interactuar con el disco 229 de resorte (o la película 231) para proporcionar una acción de bombeo con el volumen 224 de fluido AVS; el actuador puede existir dentro del volumen variable o puede interactuar con el disco 229 de resorte a través de un eje que atraviesa el conjunto 192 superior de tipo concha (con un sello acústico apropiado). El volumen del eje puede tenerse en cuenta en la medición del AVS y/o el actuador puede estar por completo en el volumen variable.

[0717] La figura 71 muestra una vista lateral de un medidor 234 de caudal que incluye un conjunto 236 de AVS superior y un conjunto 238 de AVS inferior con válvulas 239 y 340 de sellado perimetral integrales según una realización de la presente descripción. El medidor 234 de caudal puede incluir la parte desechable 201 de las figuras 63-65. El medidor 234 de caudal puede permitir flujos de hasta 0,25 cc por llenado hasta 300 mililitros por hora, en algunas realizaciones específicas, p. ej., 0,125 cc para cada lado durante 150 milímetros por hora en cada lado.

[0719] El conjunto 236 de AVS superior mide la respuesta acústica del volumen 241 variable superior, y el conjunto 238 de AVS inferior mide la respuesta acústica del volumen 242 variable inferior. Las mediciones de la respuesta acústica de los volúmenes 241 y 242 variables superior e inferior pueden correlacionarse con los volúmenes 241 y 242 variables superior e inferior. El volumen de la cámara 243 de fluido AVS puede estimarse restando un volumen total predeterminado de los volúmenes de las cámaras 241 y 242 de AVS. Un procesador descrito en la presente memoria (p. ej., el procesador 37 de las figuras 2 o 3) puede estimar el volumen de la cámara 243 de fluido AVS.

[0721] En otra realización de la presente descripción, el medidor 234 de caudal se puede utilizar como parte de una bomba de membrana. Por ejemplo, uno o más actuadores (no mostrados) pueden interactuar con los discos 235 y/o 237 de resorte (o la cámara 243 de fluido AVS) para proporcionar una acción de bombeo con el volumen 243 de fluido AVS; el actuador puede existir dentro de los volúmenes variables 243 y/o 242 o puede interactuar con los discos 235 y/o 237 de resorte a través de un eje que atraviesa los conjuntos AVS 236 y/o 238 (con un sello acústico apropiado). El volumen del eje puede tenerse en cuenta en la medición del AVS y/o el actuador puede estar por completo en el volumen variable.

[0723] La figura 72 muestra una vista lateral de otro medidor 244 de caudal que incluye un conjunto 245 de AVS de un solo lado con volúmenes variables 246 y 247 circundantes según otra realización de la presente descripción. El medidor 244 de caudal puede utilizar la parte desechable 220 de la figura 69. Los volúmenes variables 246 y 247 pueden estar en comunicación fluida entre sí alrededor de los bordes de la cámara 248 de fluido AVS. El conjunto 245 de AVS mide la respuesta acústica de las cámaras 246 y 247 para correlacionar el volumen de las cámaras AVS 246 y 247. El volumen total de las cámaras 246 y 247 de AVS se resta del volumen total predeterminado, para estimar el volumen del fluido dentro del volumen 248 de fluido AVS.

[0725] En otra realización de la presente descripción, el medidor 244 de caudal se puede utilizar como parte de una bomba de membrana. Por ejemplo, uno o más actuadores (no mostrados) pueden interactuar con los discos 286 y/o 287 de resorte (o la cámara 248 de fluido AVS) para proporcionar una acción de bombeo con el volumen 248 de fluido AVS; el actuador puede existir dentro de los volúmenes variables 246 y/o 247, o puede interactuar con los discos 286 y/o 287 de resorte a través de un eje que atraviese el conjunto 245 de AVS (con un sello acústico apropiado). El volumen del eje puede tenerse en cuenta en la medición del AVS y/o el actuador puede estar por completo en el volumen variable.

[0727] La figura 73 muestra una vista lateral de otro medidor 249 de caudal que incluye dos válvulas 250 y 251 de pistón según otra realización de la presente descripción. Las válvulas 250 y 251 de pistón pueden estar acopladas a actuadores que, a su vez, están acoplados a un procesador, p. ej., el procesador 37 de las figuras 2 o 3. El medidor 249 de caudal incluye un conjunto 252 AVS de tipo concha superior y un conjunto 253 de AVS de tipo concha inferior. El fluido fluye desde la pista 254 de fluido, a través de un orificio 255 y hacia la cámara 256 de fluido AVS. A partir de entonces, el fluido puede fluir a través del orificio 257 (cuando la válvula 251 esté en estado abierto, a través de la pista 258 de fluido) y, finalmente, salir del medidor 249 de caudal. Las válvulas 250 y/o 251 de pistón pueden abrirse y cerrarse alternativamente de tal modo que una de las válvulas de pistón esté abierta mientras la otra está cerrada. El disco 229 de resorte puede ayudar a la entrada del fluido o a la expulsión del fluido fuera de la cámara 256 de fluido AVS.

[0729] En otra realización de la presente descripción, el medidor 249 de caudal se puede utilizar como parte de una bomba de membrana. Por ejemplo, uno o más actuadores (no mostrados) pueden interactuar con el disco 288 de resorte (o la cámara 257 de fluido AVS) para proporcionar una acción de bombeo con el volumen 257 de fluido AVS; el actuador puede existir dentro del volumen variable 289 o puede interactuar con el disco 289 de resorte a través de un eje que atraviese el conjunto 252 de AVS (con un sello acústico apropiado). El volumen del eje puede tenerse en cuenta en la medición del AVS y/o el actuador puede estar por completo en el volumen variable.

[0731] La figura 74 muestra un medidor 259 de caudal que tiene conjuntos de AVS superior e inferior (262 y 263, respectivamente) que proporcionan un flujo semicontinuo según una realización de la presente descripción. El medidor 259 de caudal incluye las válvulas 260, 261, 264 y 265. Las válvulas 260, 261, 264 y 265 pueden operar juntas para llenar un volumen 266 y 267 de fluido AVS de manera secuencial, pero opuesta. Por ejemplo, las válvulas 260, 261, 264 y 265 pueden operar para llenar el volumen 266 de fluido AVS mientras descargan el otro volumen 267 de fluido AVS, y viceversa. Es decir, mientras se llena un volumen de fluido AVS, en el otro volumen de fluido AVS se puede realizar una medición de AVS tomada por el conjunto de AVS respectivo.

[0733] El medidor 259 de caudal también incluye un pequeño depósito 268 para amortiguar el fluido que fluye desde una bomba, y también un oclusor variable 269 que puede estar acoplado a un procesador. El oclusor variable 269 puede variarse de tal modo que la descarga de los volúmenes 266 y 267 de fluido AVS se “suavice” para producir un flujo semicontinuo hacia el paciente (p. ej., los volúmenes 266 y 267 de fluido AVS pueden estar cargados por resorte, tal como con un resorte de disco, para expulsar el fluido). El procesador puede utilizar la retroalimentación de los conjuntos 262 y 263 de AVS para ajustar la oclusión variable 269 para lograr un caudal objetivo para un paciente.

[0734] En una realización específica, el medidor 259 de caudal: mide el flujo en un rango de 0,1 a 300 ml/h; permite caudales no medidos de más de 300 ml/h a 2000 ml/h; la resistencia al flujo no supera 1 PSI en un rango de flujo de 0,1 a 2000 ml/h; la acumulación de volumen activo no supera los 2 milímetros; tiene un volumen de retención inferior a 0,5 ml; tiene un tamaño de menos de 2,54 cm (1 pulgada), por 7,62 cm (3 pulgadas), por 2,54 cm (1 pulgada) para el desechable; puede alimentarse por batería o por cable y puede funcionar a una velocidad de 100 ml/h durante 8 horas alimentado por la batería; y puede incluir una interfaz de usuario que se comunica de forma inalámbrica con todas las válvulas, sensores y componentes.

[0736] La figura 75 muestra un medidor 276 de caudal que tiene dos conjuntos 270 y 271 de AVS en línea con varias válvulas 272, 273, 274, 275 y 277 para controlar el fluido que fluye a través de los mismos según una realización de la presente descripción. La válvula 275 permite que la menor cantidad de fluido fluya hacia el volumen 279 de AVS desde el volumen 278 de AVS, la válvula 274 permite que fluya más fluido hacia el volumen 279 de AVS desde el volumen 278 de AVS, y la válvula 273 permite que la mayor cantidad de fluido fluya hacia el volumen 279 de AVS desde el volumen 278 de AVS. Las válvulas 273, 274 y 275 pueden controlarse para controlar el flujo desde la bomba hacia el paciente.

[0737] Cada uno de los dos conjuntos 270 y 271 de AVS puede realizar mediciones de los volúmenes 278 y 279 de fluido AVS, respectivamente. Los volúmenes 278 y 279 de fluido AVS pueden ser diferentes debido a las diferencias de presión provocadas por las válvulas 273, 274 y 275 a medida que el fluido fluye desde la bomba al paciente. El flujo continuo de fluido provoca una diferencia de presión basada en el principio de Bernoulli.

[0739] Un sensor de flujo continuo puede utilizar el principio de Bernoulli. Por ejemplo, se puede utilizar un orificio fijo u otra restricción en la trayectoria de flujo de un fluido (p. ej., una provocada por una placa perforada) para medir una caída de presión a través del orificio, para determinar el caudal en función del principio de Bernoulli ilustrado en la Ecuación (33) de la siguiente manera:

[0742]

[0745] Donde Q es el caudal volumétrico, C<d>:G :@ 8C:;>8>:BH: 9: 9:G86F<6 F:@68>CB69C 8CB @6 HIF7I@:B8>69:@ ;@I?C% Y :G @6 densidad del fluido, A<1>es el área de la sección transversal justo delante de la restricción, A<2>es el área de la sección HF6BGJ:FG6@ 9: @6 F:GHF>88>PB% K VD :G @686N969: DF:G>PB 6 @C @6F<C 9: @6 F:GHF>88>PB& 3608I68>PB "))# DI:9: G>AD@>;>86FG: en la Ecuación (34) de la siguiente manera:

[0748]

[0749] Ao es el área del orificio y C<f>es una constante relacionada con la geometría de turbulencia y flujo específica del diseño del restrictor (C<f>normalmente tiene un valor entre 0,6 y 0,9 que se obtiene empíricamente). Por lo tanto, el caudal estimado está relacionado con el área del orificio y la raíz cuadrada de la caída de presión medida. El caudal estimado también está relacionado con la densidad del fluido que se mide y la geometría del orificio.

[0751] Por lo tanto, las válvulas 273, 274 y 275 del caudalímetro 276 pueden considerarse un restrictor (p. ej., sirviendo como una placa de orificio en un medidor de caudal continuo) para producir una diferencia medible de presión entre los volúmenes 278 y 279 de AVS . Los volúmenes 278 y 279 de AVS pueden correlacionarse con las presiones respectivas, ya que las membranas respectivas que forman las cámaras 278 y 279 de AVS se estirarán en función de la presión en las mismas.

[0753] Por ejemplo, las válvulas 272 y 277 pueden abrirse permitiendo así que el fluido fluya continuamente desde la bomba hasta el paciente. Los volúmenes 278 y 279 de AVS tendrán una diferencia de presión provocada por la restricción total de una o más de las válvulas 273, 274 y 275 (que, en algunas realizaciones, pueden modelarse como un orificio).

[0754] Las mediciones diferenciales del volumen de AVS entre las cámaras 278 y 279 de AVS son proporcionales al caudal (la diferencia de presión puede correlacionarse empíricamente con el caudal). Cualquier cambio de presión corriente abajo en modo común daría como resultado un aumento de volumen en ambas cámaras 278 y 279 de AVS, restando así el aumento en las cámaras 278 y 279 de AVS. Además, un cambio positivo predeterminado en las mediciones de volumen de AVS puede considerarse una indicación de una oclusión, y un cambio predeterminado en el caudal puede activar una alarma y/o alerta.

[0756] Las válvulas 273, 274 y 275 permiten utilizar un rango de caudales desde la bomba hasta el paciente y también cambian el rango de medición del medidor 276 de caudal. Un procesador puede accionar una o más válvulas 273, 274 y 275 y puede determinar la restricción total de la oclusión causada por las válvulas 273, 274 y 275. Es decir, la configuración de las válvulas 273, 274 y 275 puede correlacionarse con un modelo, p. ej., un área de sección transversal de una restricción mediante la Ecuación (33) o (34), para determinar el caudal. El procesador puede variar las válvulas 273, 274 y 275 para determinar el caudal dentro de un rango de caudales de medición deseados.

[0757] Los conjuntos 270 y 271 de AVS realizan una medición dentro de un período de tiempo predeterminado barriendo las frecuencias acústicas (como se describe en la presente memoria), p. ej., durante medio segundo o 1/20 de segundo. En algunas realizaciones, los conjuntos 270 y 271 de AVS pueden realizar dos tipos de barridos de frecuencia, p. ej., un barrido de frecuencia más corto (p. ej., realizado en menos tiempo) y/o un barrido de frecuencia completo, p. ej., para realizar otra comprobación de errores, como, por ejemplo, para comprobar si hay fuga(s) acústica(s). El medidor 276 de caudal puede, en algunas realizaciones, coordinarse con una bomba para introducir una perturbación periódica para calibrar el caudalímetro 276 y/o para comprobar errores. Adicional o alternativamente, los depósitos pequeños 400 y 401 pueden proporcionar amortiguación de fluido para “suavizar” el flujo en algunas realizaciones. Los depósitos 400 y 401 de fluido pueden estar formados por un material elástico que define una vejiga flexible tipo burbuja.

[0758] Las válvulas 272 y 277 pueden tener su funcionamiento coordinado para comprobar las condiciones de error. Por ejemplo, la válvula 272 puede cerrarse mientras la válvula 277 permanece abierta para determinar si el fluido se está descargando hacia el paciente, para comprobar errores (p. ej., para comprobar si hay oclusiones, etc.).

[0760] En algunas realizaciones, las válvulas 272, 273, 274, 275 y 277 se utilizan para que los volúmenes 278 y 279 de AVS funcionen de tal modo que uno de los volúmenes de AVS se llene con un líquido mientras que el otro volumen de AVS descargue el líquido, proporcionando así mediciones de flujo continuo por partes utilizando los volúmenes 278 y 270 de AVS. Adicional o alternativamente, las válvulas 272, 273, 274, 275 y 277 también se pueden utilizar para realizar una prueba de “flujo a cero” para realizar una corrección de “flujo cero” (p. ej., corregir la deriva de volumen de las mediciones de volumen de AVS).

[0762] En una realización específica, el medidor 276 de caudal: puede medir el flujo continuo en un rango de 0,1 a 300 ml/h (en algunas realizaciones, hasta 2000 ml/h); tiene una precisión de medición de /- 0,02 ml/h, de 0,1 a 2,5 ml/h, o del 5 % en caso contrario; mide lo suficientemente rápido como para no ser sensible a las perturbaciones del flujo de un cambio del 10 % en el flujo en 1 segundo; mide con cambios de presión por altura de carga de /- 2 PSI; no añade una resistencia al flujo superior a 1 PSI en un rango de flujo de 0,1 a 2000 ml/h; tiene un tamaño de menos de 2,54 cm (1 pulgada), por 7,62 cm (3 pulgadas), por 2,54 cm (1 pulgada) para el desechable; puede funcionar con baterías o cables, y puede funcionar a una velocidad de 100 ml/h durante 8 horas alimentado por batería; y puede incluir una interfaz de usuario que se comunica de forma inalámbrica con todas las válvulas, sensores y componentes.

[0764] La figura 76 muestra una bomba 280 de membrana que tiene una fuente 281 de presión negativa según una realización de la presente descripción. La bomba 280 de membrana incluye válvulas 282 y 283 que pueden alternar entre aplicar una presión negativa al volumen variable 290 y aplicar presión atmosférica al volumen variable 290. Las válvulas 282 y 283 están conectadas de manera fluida al volumen 402 de referencia de AVS a través de un puerto 403 que es de un tamaño lo suficientemente pequeño como para no introducir artefactos acústicos, p. ej., 0,051 cm (0,020 pulgadas) en algunas realizaciones específicas. Un procesador, p. ej., el procesador 37 de la figura 3, puede controlar las válvulas 282 y/o 283 para lograr una presión objetivo dentro del volumen 402 de referencia medida por un sensor 404 de presión. El procesador, p. ej., el procesador 37 de la figura 37 de la figura 3, puede estar en comunicación operativa con las válvulas 282 y 283 y con el sensor 404 de presión.

[0766] La válvula 282 puede estar cerrada y la válvula 283 puede estar abierta, poniendo así el volumen variable 290 en comunicación fluida con la fuente 281 de presión negativa. Posteriormente, la válvula 283 puede cerrarse y las válvulas 282 abrirse para poner el volumen variable 2190 en comunicación fluida con el aire atmosférico. Esto puede repetirse continuamente para hacer oscilar repetidamente la presión dentro del volumen variable 290. En algunas realizaciones específicas, las mediciones de AVS se realizan cuando el volumen variable 402 se coloca en un estado de presión estática (p. ej., se ajusta a la presión ambiente, la presión negativa estática o mediante el cierre de las válvulas 282 y 283), y el volumen 293 de fluido de AVS se coloca en un estado de presión estática (p. ej., las válvulas 291 y 292 de pistón están cerradas).

[0768] Como se mencionó anteriormente, se puede aplicar una fuente negativa 281 al volumen variable 290 abriendo la válvula 283 y cerrando la válvula 282. Cuando se aplica la presión negativa al volumen variable 290, la válvula 291 de pistón puede abrirse y la válvula 292 de pistón cerrarse para introducir fluido en el volumen 293 de fluido de AVS. Posteriormente, la válvula 283 y la válvula 291 de pistón se cierran para que el conjunto 249 de AVS pueda realizar una medición de AVS (el conjunto 294 de AVS incluye un conjunto 296 de AVS inferior de tipo concha). Opcionalmente, las válvulas 291 y 292 de pistón pueden cerrarse antes o durante la medición de AVS. Posteriormente, la válvula 282 y la válvula 292 de pistón se abren para permitir que el fluido fluya hacia el canal 295 de fluido desde la cámara 293 de AVS. A continuación, la válvula 292 de pistón y la válvula 282 se cierran, y se toma otra medición de AVS desde la cámara 293 de AVS. La diferencia en estas mediciones de AVS puede correlacionarse con la cantidad de fluido bombeado para cada ciclo de bombeo respectivo. Es decir, cada pulso de líquido dirigido al paciente puede estimarse restando una medición de AVS de otra medición de AVS. En algunas realizaciones específicas, las mediciones de AVS se realizan cada una a las mismas presiones del volumen 290 de AVS (p. ej., a presión atmosférica o a una presión negativa estática, como puede determinar el sensor 404 de presión) para tener en cuenta los efectos de las presiones positivas y negativas sobre el volumen de la burbuja de aire, mitigando así el efecto que una burbuja de aire tiene en las mediciones del flujo volumétrico del fluido.

[0770] La figura 77 muestra una bomba 300 de membrana que tiene una fuente 296 de presión negativa y una fuente 297 de presión positiva acopladas a las válvulas 298 y 299, respectivamente, según una realización de la presente descripción. La fuente 296 de presión negativa puede estar en comunicación fluida con el volumen variable 301 cuando introduce fluido en la cámara 302 de AVS. Del mismo modo, la fuente 297 de presión positiva puede estar en comunicación fluida con el volumen variable 301 cuando descarga fluido fuera de la cámara 302 de AVS. El volumen variable se puede acoplar a la presión atmosférica 303 a través de una válvula 304 cuando se toma una medición de AVS.

[0772] Cabe señalar que no se utiliza ningún resorte de disco en la realización mostrada en la figura 77. El volumen 302 de fluido de AVS está formado por un material flácido que genera poca o ninguna presión dentro del volumen variable 301. En algunas realizaciones de la presente descripción, la bomba 300 toma medidas de AVS, todas a la misma presión. para tener en cuenta los efectos de la presión sobre el tamaño de la burbuja; por ejemplo: la medición del volumen de AVS se puede realizar de la siguiente manera: (1) cerrar la válvula 405 de pistón, abrir la válvula 406 de pistón, abrir la válvula 298, cerrar la válvula 299 y cerrar la válvula 304, haciendo así que el fluido entre en la cámara 302 de AVS con la presión negativa de la fuente 296 de presión negativa; (2) cerrar la válvula 406 de pistón y cerrar la válvula 298; (3) abrir la válvula 304, haciendo así que la presión del volumen variable 301 alcance la presión atmosférica 303; (4) cerrar la válvula 304; (5) realizar una medición de AVS; (6) abrir la válvula 299 y abrir la válvula 405 de pistón descargando así el fluido del volumen 302 de AVS; (7) cerrar la válvula 405 de pistón y cerrar la válvula 299; (8) abrir la válvula 304 para igualar la presión volumétrica variable con respecto a la atmósfera 303; (9) cerrar la válvula 304; (10) realizar una medición de AVS; (11) y comparar las mediciones de los volúmenes de AVS para determinar el volumen descargado, p. ej., para estimar el caudal. El ejemplo anterior puede modificarse para realizar una o más mediciones de AVS en presión positiva, presión negativa, presión atmosférica o en alguna combinación de las mismas.

[0774] En otra realización adicional, la fuente 297 de presión positiva se utiliza para realizar mediciones de AVS cuando el volumen variable 301 esté bajo una presión positiva. Por ejemplo, en algunas realizaciones de la presente descripción, la bomba 300 realiza mediciones de AVS, todas a una presión positiva para tener en cuenta los efectos de la presión sobre el tamaño de la burbuja; por ejemplo: la medición del volumen de AVS se puede realizar de la siguiente manera: (1) cerrar la válvula 405 de pistón, abrir la válvula 406 de pistón, abrir la válvula 298, cerrar la válvula 299 y cerrar la válvula 304, haciendo así que el fluido entre en la cámara 302 de AVS con la presión negativa de la fuente 296 de presión negativa; (2) cerrar la válvula 406 de pistón y cerrar la válvula 298; (3) abrir la válvula 299, haciendo así que la presión del volumen variable 301 alcance una presión positiva predeterminada como lo indica el sensor 407 de presión; (4) cerrar la válvula 299; (5) realizar una medición de AVS; (6) abrir la válvula 304 y abrir la válvula 405 de pistón, descargando así el fluido del volumen 302 de AVS; (7) cerrar la válvula 405 de pistón y cerrar la válvula 304; (8) abrir la válvula 299, haciendo así que la presión del volumen variable 301 alcance una presión positiva predeterminada como lo indica el sensor 407 de presión; (9) cerrar la válvula 299; (10) realizar una medición de AVS; (11) y comparar las mediciones de los volúmenes de AVS para determinar el volumen descargado, p. ej., para estimar el caudal. El ejemplo anterior puede modificarse para realizar una o más mediciones de AVS en presión positiva, presión negativa, presión atmosférica o alguna combinación de las mismas.

[0776] La bomba 300 también puede, en algunas realizaciones, determinar si existe compliancia en el sistema, tal como la compliancia causada por el aire, realizando mediciones de volumen de AVS a dos presiones diferentes. Por ejemplo, se pueden realizar dos mediciones de AVS durante la fase de llenado a dos presiones diferentes (p. ej., presión negativa y presión ambiental, o alguna otra combinación) y/o durante la fase de descarga a dos presiones diferentes (p. ej., presión negativa y presión ambiental, o alguna otra combinación). El cambio de volumen a las dos presiones puede correlacionarse con la compliancia del volumen 302 de AVS, por ejemplo, si hubiera una burbuja de aire en el fluido. Si se determina que existe una cantidad predeterminada de variación del volumen 302 de AVS, un procesador puede determinar que existe una condición de error y emitir una alarma o alerta. En otra realización más, la medición del caudal puede corregirse para la medición realizada del volumen de aire; Por ejemplo, un procesador puede determinar el volumen de aire que se administró al paciente en lugar de un fármaco, tal como la insulina, y compensar el suministro de la insulina para garantizar que se suministre la dosis prescrita de insulina. Por ejemplo, considérese las siguientes realizaciones adicionales.

[0778] En algunas realizaciones de la presente descripción, la compliancia puede estimarse en la bomba 300 realizando al menos dos mediciones de AVS a diferentes presiones para tener en cuenta las burbujas de aire; por ejemplo: las mediciones de volumen de AVS se pueden realizar de la siguiente manera: (1) cerrar la válvula 405 de pistón, abrir la válvula 406 de pistón, abrir la válvula 298, cerrar la válvula 299 y cerrar la válvula 304, haciendo así que el fluido entre en la cámara 302 de AVS con la presión negativa de la fuente 296 de presión negativa; (2) cerrar la válvula 406 de pistón y cerrar la válvula 298; (3) realizar una medición de AVS mientras el volumen 301 de referencia permanece bajo presión negativa; (3) abrir la válvula 304, haciendo así que la presión del volumen variable 301 alcance la presión atmosférica 303; (4) cerrar la válvula 304; (5) realizar una medición de AVS mientras el volumen 301 de referencia permanece a presión atmosférica; (6) comparar las dos mediciones de AVS de (3) y (5) para determinar la compliancia del volumen 302 de AVS; (7) abrir la válvula 299 y abrir la válvula 405 de pistón, descargando así el fluido del volumen 302 de AVS; (8) cerrar la válvula 405 de pistón y cerrar la válvula 299; (9) realizar una medición de AVS mientras el volumen variable 301 permanece bajo presión positiva; (10) abrir la válvula 304 para igualar la presión volumétrica variable con respecto a la atmósfera 303; (11) cerrar la válvula 304; (12) realizar una medición de AVS mientras el volumen variable 302 permanece bajo presión atmosférica; (13) comparar las dos mediciones de AVS de (9) y (12) para determinar la compliancia del volumen 302 de AVS; (14) y comparar al menos dos mediciones de volumen de AVS para determinar el volumen descargado, p. ej., para estimar el caudal. El ejemplo anterior puede modificarse de varias maneras, de modo que las dos mediciones de AVS tengan dos presiones diferentes y puedan producirse durante la etapa de llenado, la etapa de descarga, cualquier otra etapa del bombeo, mediante una o más de entre una medición de presión positiva, una medición de presión negativa, una medición de presión atmosférica o alguna combinación de las mismas.

[0780] Considérese otra realización más: la acción de bombeo y medición del volumen de AVS puede ocurrir de la siguiente manera: (1) cerrar la válvula 405 de pistón, abrir la válvula 406 de pistón, abrir la válvula 298, cerrar la válvula 299 y cerrar la válvula 304, haciendo así que el fluido entre en la cámara 302 de AVS con la presión negativa de la fuente 296 de presión negativa; (2) cerrar la válvula 406 de pistón y cerrar la válvula 299; (3) realizar una medición de AVS cuando el volumen variable 301 permanece a una presión negativa; (4) abrir la válvula 299, haciendo así que la presión del volumen variable 301 alcance una presión positiva predeterminada como lo indica el sensor 407 de presión; (5) cerrar la válvula 299; (6) realizar una medición de AVS cuando el volumen variable 301 esté a una presión positiva; (7) comparar las dos mediciones de AVS de (3) y (6) para determinar la compliancia del volumen 302 de AVS; (8) abrir la válvula 304 y abrir la válvula 405 de pistón, descargando así el fluido del volumen 302 de AVS; (9) cerrar la válvula 405 de pistón y cerrar la válvula 304; (10) realizar una medición de AVS mientras el volumen variable 301 está a una presión atmosférica (en otra realización, la medición del volumen de AVS se realiza a una presión negativa); (11) abrir la válvula 299, haciendo así que la presión del volumen variable 301 alcance una presión positiva predeterminada como lo indica el sensor 407 de presión; (12) cerrar la válvula 299; (13) realizar una medición de AVS; (14) y comparar con dos mediciones de volumen de AVS para determinar el volumen descargado y/o la compliancia del volumen variable, p. ej., para estimar el caudal. El ejemplo anterior puede modificarse de varias maneras, de modo que las dos mediciones de AVS que tengan dos presiones diferentes puedan ocurrir durante la etapa de llenado, la etapa de descarga, cualquier otra etapa del bombeo, mediante una o más de entre una medición de presión positiva, una medición de presión negativa, una medición de presión atmosférica o alguna combinación de las mismas.

[0782] En una realización específica, la bomba 300 de membrana: tiene un caudal objetivo de 0,1 a 2000 ml/h; puede generar al menos un máximo de 3 PSI y hasta 10 PSI; puede extraer fluido de un depósito con una presión negativa máxima de al menos -2 PSI; puede funcionar con baterías; puede alimentarse mediante un cable; y puede tener una interfaz de usuario que se comunica de forma inalámbrica con un procesador acoplado a todos los actuadores, válvulas, sensores de presión y otros dispositivos.

[0784] La figura 78 muestra un medidor 305 de caudal basado en un sensor óptico según una realización de la presente descripción. El medidor 305 de caudal incluye una fuente 306 de IR que refleja la luz de una membrana flexible 307. La luz IR reflejada es recibida por un sensor 308. El sensor formado por la fuente 306 de IR y el sensor 308 de IR puede ser un sensor con el número de pieza: GP2S60, fabricado por Sharp Corporation. La luz reflejada por la membrana 307 puede correlacionarse con un volumen 309. Con una bomba corriente arriba o corriente abajo (no mostrada) utilizada junto con válvulas de entrada y salida (no mostradas), el caudal puede calcularse midiendo la luz a medida que se refleja en la membrana 307. Dado que un cambio en la presión del fluido en la línea da como resultado un desplazamiento de la membrana elastomérica 309, la distancia entre el sensor 308 varía en función de la presión en la línea de fluido; por lo tanto, la salida del sensor es proporcional a la presión en la línea de fluido y puede correlacionarse con la presión y/o el volumen.

[0786] El medidor 305 de caudal puede utilizarse mediante una bomba de membrana descrita en la presente memoria, para facilitar las mediciones de presión positiva y/o negativa. La sensibilidad a la presión se puede ajustar seleccionando las propiedades elastoméricas de la membrana y el área de contacto del fluido con la membrana que forma el volumen 309 de AVS. La propiedad reflectante de la membrana elastomérica puede mejorarse con metal, plástico, película u otro material reflectante. Se puede agregar un sensor de temperatura para tener en cuenta los efectos térmicos del material que forma el volumen 309 de AVS. En algunas realizaciones específicas, se puede utilizar un disipador de calor y/o un controlador térmico alrededor de la cámara 309 de AVS de elastómero para mitigar los efectos térmicos.

[0787] La fuente 306 de IR puede ser pulsada y/o se puede utilizar la multiplexación con múltiples fuentes 306 de IR y múltiples sensores 307 para inhibir el error de interferencia. Se puede utilizar una lectura inicial como un valor nulo de compensación, y el cambio en la salida del sensor se puede correlacionar con los cambios en la presión en el volumen 308 de AVS. La óptica de enfoque se puede utilizar con la parte desechable, p. ej., las membranas, para facilitar el alcance y la alineación de la fuente 306 de IR y el sensor 308 de IR. En realizaciones alternativas, se utiliza un sensor de proximidad ultrasónico en lugar de la fuente 306 de IR y el sensor 308 de IR.

[0789] En una realización específica, el medidor 305 de caudal puede: tener una sensibilidad a la presión de la línea en un rango de -2 a 10 PSI (-14 kPa a 69 kPa); pueden medir una presión de línea con una precisión de /- 20 % en un rango de 1 a 10 PSI (7 kPa a 69 kPa), y tener una resolución de al menos 10 bits; y puede ser de baja potencia.

[0790] La figura 79 muestra una bomba 322 de membrana controlada por presión según una realización de la presente descripción. Las figuras 80-82 muestran una leyenda como referencia en la presente memoria; es decir, consultar la figura 80-82 para ver la leyenda de los símbolos de las figuras 83, 85, 87, 88, 90, 91, 93, 95 y 97. Haciendo referencia nuevamente a la figura 79, la bomba 322 de membrana incluye un conjunto 323 de AVS que tiene un volumen 324 de referencia y un volumen variable 325. El volumen 324 de referencia incluye un altavoz 326 para generar una señal acústica en la cámara 324 de referencia que viaja a través de un puerto 357 hasta el volumen variable 325. La señal acústica es recibida por un micrófono 327 de referencia y un micrófono 328 de volumen variable. Las señales de los micrófonos 327 y 328 se comparan para determinar una respuesta acústica para medir el volumen de la cámara 335 de AVS. Se puede utilizar un sensor óptico 329 opcional para reflejar la luz desde una membrana que forma la cámara 335 de AVS. El sensor óptico 329 se puede utilizar para facilitar la estimación del volumen de la cámara 335 de AVS. En algunas realizaciones, se pueden utilizar múltiples sensores ópticos 329.

[0792] La bomba 353 puede ser una bomba de diafragma, tal como una que tenga el número de pieza: T3CP-1HE-06-1SNB, fabricada por Parker Hannifin Corporation, ubicada en 6035 Parkland Boulevard, Cleveland, Ohio 44124-4141; adicional o alternativamente, se pueden utilizar otros tipos de bombas, y/o bombas fabricadas por cualquier otro fabricante.

[0794] Una tensión variable aplicada a la bomba 353 (véase la figura 79) puede ajustarse en tiempo real para alcanzar una presión deseada medida por el sensor 340 de presión. La bomba 353 puede tener un caudal de varios litros por minuto. El volumen variable 325 puede tener un volumen de aire de 0,5 cc, y puede tener una presión limitada de entre 1 y 10 PSI. En algunas realizaciones, la bomba 353 tiene un tiempo de ciclo de llenado y vacío de 1 Hz, y una cámara de fluido de 0,5 cc, lo que resulta en un caudal máximo de 1800 cc/h, por ejemplo. En realizaciones adicionales, la presión variable se puede controlar en ráfagas que duran decenas de milisegundos, y se pueden suministrar seis alícuotas durante un intervalo de una hora para lograr un caudal de 0,1 cc/h. En realizaciones adicionales, se puede utilizar una trayectoria de flujo neumático alternativa (no mostrada) que tenga una restricción de flujo neumático para reducir la presión de trabajo en el volumen variable 324, lo que facilita los rangos de flujo volumétrico bajo y alto.

[0796] Un depósito 331 de fluido está acoplado, a través de una trayectoria de fluido, a una válvula unidireccional 332. La válvula 332 puede ser una válvula de pinza. Un sensor óptico 333 mide cuando la válvula está cerrada, p. ej., un haz óptico puede romperse cuando la válvula 332 de pinza está abierta, o el haz óptico se rompe cuando la válvula 332 de pinza está cerrada.

[0798] El fluido se desplaza hacia el volumen 335 de AVS a través de una línea 334 de fluido. El fluido puede descargarse a través de una trayectoria de fluido a una válvula unidireccional 336, que también se mide mediante un sensor óptico 337. Finalmente, el fluido entra en un paciente 338.

[0800] La cámara 324 de referencia y la cámara 325 de volumen variable están en comunicación fluida con una línea 339. Un sensor 340 de presión mide la presión de la línea y, por lo tanto, de las cámaras 324 y 325. Adicional o alternativamente, la bomba 322 incluye un sensor 330 de temperatura. La presión del sensor 340 de presión y/o la temperatura del sensor 330 de temperatura pueden utilizarse para aumentar la precisión de las mediciones de AVS.

[0801] La válvula 341 conecta el tubo 339 a la presión ambiental 342. Un sensor 343 de presión mide la presión ambiental. La válvula 341 también está acoplada a una válvula 344 que, a su vez, está conectada a una fuente 347 de presión negativa y a una fuente 345 de presión positiva. La fuente 345 de presión positiva está acoplada a un sensor 346 de presión, y la fuente 347 de presión negativa está acoplada a otro sensor 348 de presión. En algunas realizaciones específicas, la fuente 345 de presión positiva y la fuente 347 de presión negativa pueden ser acumuladores en los que se establecen presiones predeterminadas y se ventilan al volumen 324 de referencia (a través de las válvulas 344, 341, 350 y 349) para desarrollar presiones específicas.

[0803] Una bomba 353 de flujo/presión variable está acoplada a ambas válvulas 349 y 350 para mantener el depósito 345 de presión positiva a una presión positiva y el depósito 347 de presión negativa a una presión suficientemente inferior. Las válvulas 350 y 349 están también acopladas a los respiraderos atmosféricos 354 y 351, respectivamente. La bomba 353 de flujo/presión variable recibe una señal en 356, que puede retroalimentarse a un pin de salida para su verificación por un procesador, p. ej., el procesador 37 de la figura 2. Además, un conmutador 355 puede activar y/o desactivar la bomba 353.

[0805] En algunas realizaciones, los uno o más sensores ópticos 329 pueden utilizarse como parte de una porción interna de un bucle de control que tiene un volumen de alícuota objetivo que entregar. Por ejemplo, los uno o más sensores ópticos 320 pueden proporcionar a un controlador dentro del procesador 37 de la figura 2 (p. ej., un controlador PID) una estimación del volumen de llenado o descarga, en función de la desviación de la membrana 335 de la cámara de AVS medida por los uno o más sensores ópticos 329. La retroalimentación de los uno o más sensores ópticos 329 se puede utilizar para controlar el flujo de presión o la temporización de la neumática en la cámara de la bomba de AVS, p. ej., las válvulas 231, 344, 349 y 350.

[0807] Se pueden utilizar múltiples sensores ópticos 329 para triangular la posición de la membrana 335 de la cámara de AVS; adicional o alternativamente, la membrana puede tener características reflectantes dispuestas en la superficie de la membrana 335 de la cámara de AVS para proporcionar una superficie reflectante para los sensores ópticos 329. En algunas realizaciones específicas, una parte exterior del bucle de control puede centrarse en la trayectoria del volumen de suministro suministrado al paciente para ajustar el volumen de la alícuota individual. Por ejemplo, la funcionalidad de detección de volumen óptica realizada por los uno o más sensores ópticos 329 puede proporcionar una medición de volumen independiente que se utilice como verificación de las mediciones de volumen basadas en AVS y/o para calcular errores en la estimación del volumen. En realizaciones adicionales, solo se realizan mediciones de volumen óptico, es decir, en esta realización ilustrativa específica, no se utiliza AVS).

[0809] La figura 83 muestra una bomba 358 de membrana controlada por flujo según una realización de la presente descripción. La bomba 358 de membrana controlada por flujo es similar a la bomba 322 controlada por presión de la figura 79; sin embargo, la bomba 358 de membrana controlada por flujo no tiene los depósitos 345 y 347 tal como se muestra en la figura 79.

[0811] La figura 84 muestra un diagrama 359 de estados del funcionamiento de la bomba 358 de membrana controlada por flujo de la figura 83 según una realización de la presente descripción. El diagrama 359 de estados incluye los estados 360-368. Los estados 360-368 se ilustran en las figuras 85-98.

[0813] Haciendo referencia ahora a las figuras 84, 85 y 86, en las figuras 84 y 86 se representa un estado inactivo 360, mostrando la figura 86 más detalles. El estado inactivo 360 incluye los subestados 370-371. En el subestado 370, se establecen varias variables. Después de un período de tiempo predeterminado después de que el subestado 370 establezca las variables, el subestado 371 mide varios valores que se comprueban frente los rangos predeterminados.

[0814] La figura 85 muestra la bomba 358 de membrana controlada por flujo de la figura 79, que ilustra el funcionamiento de las válvulas cuando están en el estado inactivo 360 del diagrama de estados de la figura 84 según una realización de la presente descripción. En el estado inactivo 360, la válvula 341 acopla el volumen 324 de referencia a la fuente 342 de presión atmosférica. Cabe señalar que, como se muestra en la figura 85, que ilustra el estado inactivo 360, la membrana que forma el volumen 335 de AVS está desinflada.

[0816] Como se muestra en la figura 86, el subestado 370 establece las variables PCadj, PCenb1, PCenb2, PCv1, PCv2, PCv3, HCv1 y HCv2; p. ej., mediante la aplicación de una tensión de entrada a una entrada apropiada (véase la figura 83). Haciendo referencia a las figuras 85 y 86, la variable PCadj ajusta la bomba 353, la variable PCenb1 permite la entrada a la bomba 353, la variable PCenb2 activa el conmutador 355, la variable PCv1 controla la válvula 350, la variable PCv2 controla la válvula 349, la variable PCv3 controla la válvula 341, la variable HCv1 controla la válvula 332 y la variable HCv2 controla la válvula 336.

[0818] También como se muestra en la figura 86, después de establecer los parámetros en el subestado 370, el subestado 371 realiza varias mediciones. En el subestado 371, los valores de PSavs, PSatm, PCmon,OPTvar, OPThv1, OPThc2 y Tavs, se toman y comparan con intervalos predeterminados. Si alguno de los valores medidos está fuera de un intervalo predeterminado, p. ej., como se muestra en la columna esperada 373 de la figura 86, se determina que existe una condición 372 de error; en respuesta a la condición 372 de error, se puede emitir una alerta o alarma.

[0819] El PSavs es un valor determinado por el sensor 340 de presión, el PSatm es un valor determinado por el sensor 343 de presión, PCmon es un valor determinado por el sensor 369 para determinar si la bomba recibe la tensión correcta de la tensión 356 de entrada, OPTvar es una medición del sensor óptico 329, OPThv1 es la medición del sensor óptico 333 para determinar si la válvula 332 está cerrada o abierta, OPThc2 es la medición del sensor óptico 337 para determinar si la válvula 336 está abierta o cerrada, y Tavs es la medición de la temperatura desde el sensor 330 de temperatura.

[0821] Haciendo referencia de nuevo a la figura 84, después del estado 360 de inactividad, el diagrama 359 de estados continúa hasta el estado 361 de prueba de fuga de la válvula positiva. Las figuras 87-88 muestran la bomba 358 de membrana controlada por flujo de la figura 83, en uso durante el estado de prueba de fuga de la válvula de presión positiva de la figura 84 según una realización de la presente descripción. Cabe señalar que hay un cambio en la válvula 349 para permitir el bombeo de presión al volumen 324 de referencia desde el mostrado en la figura 87. La figura 88 muestra dónde la válvula 349 se conmuta de nuevo y el volumen 324 de referencia se aísla de las fuentes de fluido.

[0822] La figura 89 muestra una vista más detallada del estado de prueba de fuga de la válvula 361 de presión positiva de la figura 84 según una realización de la presente descripción. La figura 89 también puede representar el estado 364 de la figura 84. El estado 361 de la prueba de fugas de la válvula de presión positiva incluye los subestados 374-380.

[0823] El subestado 374 enciende la bomba 353 y ajusta las válvulas 350, 249 y 341 de tal modo que se aplique una presión positiva al volumen 324 de referencia. Las válvulas 222 y 337 permanecen cerradas. En el subestado 374, se realizan mediciones. Si los valores medidos están fuera de los rangos aceptables predeterminados, un subestado 379 determina que se produce una condición de error. Si no se alcanza el objetivo de presión promedio Pmax, el estado 361 continúa hasta el subestado 378 para esperar durante un período de tiempo predeterminado. Este proceso se representa en la figura 87. Los subestados 374, 375 y 378 pueden repetirse hasta que se produzca un número predeterminado de subestados 378 o hasta que se alcance un período de tiempo predeterminado, momento en el que un error 379 es un subestado que determina que existe una condición de error.

[0825] El estado 361 puede esperar, opcionalmente, una cantidad de tiempo predeterminada cuando pasa del subestado 375 al 376. En el subestado 376, la bomba 353 se apaga y las válvulas 350 y 349 desconectan el volumen variable 324 de la bomba 353 (como se representa en la figura 88). El estado 361 puede esperar, opcionalmente, una cantidad de tiempo predeterminada cuando pasa del subestado 376 al 377. En el subestado 377, se realizan varias mediciones, tales como una medición de AVS utilizando, por ejemplo, el sistema de AVS que tiene el altavoz 326, y los micrófonos 327 y 328 que miden el volumen del volumen variable 325 (utilizando una respuesta acústica) para determinar si el volumen 335 de AVS está cambiando, lo que indica una condición de fuga. Adicional o alternativamente, el sensor óptico 330 puede detectar si se produce un movimiento predeterminado de la membrana 335, para determinar si existe una condición de fuga. Si estas mediciones están fuera de un rango predeterminado y/o más allá de un umbral predeterminado, entonces se determina en el subestado 280 que existe una condición de error.

[0827] Haciendo referencia de nuevo a la figura 84, después de que se produzca el estado 361 de prueba de fugas de la válvula positiva, se produce un estado 362 de prueba de fugas de la válvula negativa. Consúltese las figuras 90, 91 y 92 para obtener una descripción del estado 362 de prueba de fugas de la válvula positiva. Las figuras 90-91 muestran la bomba de membrana con control de flujo 358 de la figura 83 en uso durante el estado de prueba de fuga de la válvula de presión negativa de la figura 84, y la figura 92 muestra una vista más detallada del estado 362 de prueba de fuga de la válvula de presión negativa de la figura 84 según una realización de la presente descripción. Como se muestra en la figura 92, el estado 362 incluye los subestados 381-387. La figura 92 también se puede utilizar para ilustrar el estado 365 de la figura 84.

[0829] El subestado 381 enciende la bomba 353 y ajusta las válvulas 350, 249 y 341 de tal modo que se aplique presión negativa al volumen 324 de referencia. Las válvulas 222 y 337 permanecen cerradas. En el subestado 382, se realizan mediciones. Si los valores medidos están fuera de los rangos aceptables predeterminados, un subestado 382 determina que se produce una condición de error, y continúa hasta el estado 385. Si no se alcanza el objetivo de presión promedio Pmin, el estado 382 continúa hasta el subestado 386 para esperar durante un período de tiempo predeterminado. Este proceso se representa en la figura 90. Los subestados 381, 382 y 386 pueden repetirse hasta que se produzca un número predeterminado de subestados 378, o se alcance un período de tiempo predeterminado en el que el subestado 385 determine que existe una condición de error.

[0831] El estado 362 puede esperar, opcionalmente, una cantidad de tiempo predeterminada cuando pasa del subestado 382 al 383. En el subestado 383, la bomba 353 se apaga y las válvulas 350 y 349 desconectan el volumen variable 324 de la bomba 353 (como se representa en la figura 91). El estado 362 puede esperar, opcionalmente, una cantidad de tiempo predeterminada cuando pasa del subestado 383 al 384. En el subestado 383, se realizan varias mediciones. Por ejemplo, el sistema de AVS utiliza el altavoz 326 y los micrófonos 327 y 328 para medir el volumen del volumen variable 325 (utilizando una respuesta acústica) para determinar si el volumen 335 de AVS está cambiando, lo que indica una condición de fuga. Adicional o alternativamente, el sensor óptico 330 puede detectar si se produce un movimiento predeterminado de la membrana 335, para determinar si existe una condición de fuga. Si estas mediciones están fuera de un rango predeterminado y/o más allá de un umbral predeterminado, entonces se determina en el subestado 387 que existe una condición de error.

[0833] La figura 93 muestra la bomba 358 de membrana controlada por flujo de la figura 83, en uso durante el estado 363 de llenado de la figura 84 según una realización de la presente descripción. La figura 94 muestra una vista más detallada del estado 363 de llenado de la figura 84 según una realización de la presente descripción.

[0835] El estado 363 incluye los subestados 388-391. El subestado 288 ajusta las válvulas 350 y 351 y la bomba 353 para aplicar una presión negativa al volumen variable 324. La válvula 332 también se abre y el volumen 335 de AVS se llena con un fluido del depósito 331 de fluido. El estado 389 realiza varias mediciones, incluida una medición óptica del sensor óptico 330, para determinar si la membrana que define el volumen 335 de AVS se está llenando. Si no se ha llenado, el subestado 391 espera un período de tiempo predeterminado. Posteriormente, los subestados 288, 289 y 391 pueden repetirse durante al menos un número predeterminado de ciclos y/o hasta que haya transcurrido un período de tiempo predeterminado, tras el cual el subestado 390 determina que existe una condición de error, p. ej., porque el depósito 331 está vacío y/o una válvula está atascada, por ejemplo, la válvula 332 puede estar atascada cerrada, etc. Además o como alternativa, si la medición realizada durante el subestado 389 está fuera de un rango predeterminado y/o está más allá de un umbral predeterminado, el subestado 390 puede determinar que existe una condición de error.

[0837] Haciendo referencia de nuevo a la figura 84, después de realizar el estado 363, se realiza otra prueba de fuga de válvula positiva durante el estado 364, y se realiza otra prueba de fuga de válvula negativa en el estado 365.

[0839] El estado 366 realiza una medición de AVS para determinar el volumen de la cámara 355 de AVS (véase la figura 95). Haciendo referencia ahora las figuras 95 y 96: La figura 95 muestra la bomba 358 de membrana controlada por flujo de la figura 83, en uso durante un estado 366 de medición de AVS, y la figura 96 muestra una vista más detallada del estado 366 de medición de AVS de la figura 84.

[0841] El estado 366 incluye los subestados 392 y 395. El subestado 392 hace que el altavoz 329 emita una o más frecuencias acústicas, y el subestado 393 realiza mediciones de los micrófonos 327 y 328 para determinar una respuesta acústica. La respuesta acústica está correlacionada con un volumen de la cámara 335 de AVS y, por lo tanto, también está correlacionada con el fluido en la cámara 335 de AVS. La respuesta acústica y otras mediciones se realizan durante el subestado 393. Los subestados 392 y 393 pueden repetirse, opcionalmente, p. ej., mostrados como el subestado 395. Si una o más mediciones del subestado 392 están fuera de un rango predeterminado y/o están más allá de un umbral predeterminado, el subestado 394 puede determinar que existe un estado de error.

[0843] Haciendo referencia de nuevo a la figura 84, después de realizar las mediciones de AVS en el estado 366, el estado 367 de vaciado vacía el volumen 335 de AVS. La figura 97 muestra la bomba 358 de membrana controlada por flujo de la figura 83, en uso durante el estado 367 de vaciado de la figura 84, y la figura 98 muestra una vista más detallada del estado de vaciado de la figura 84.

[0845] Como se muestra en la figura 98, el estado 367 de vaciado incluye los subestados 396-399. El subestado 396 ajusta las válvulas 350 y 349 y la bomba 353 para aplicar una presión positiva al volumen 324 de referencia. El subestado 396 también abre la válvula 336 para permitir que el fluido fluya hacia el paciente 338. Durante el subestado 387, se realizan varias mediciones, y el subestado 397 continúa hasta el subestado 399 para esperar durante una cantidad de tiempo predeterminada. Los subestados 396, 397 y 399 se repiten hasta que el sensor óptico 329 determine que el volumen de AVS está por debajo de una cantidad predeterminada. Si las mediciones tomadas durante el subestado 397 están fuera de un rango predeterminado y/o una medición supera un umbral predeterminado (es decir, por encima o por debajo del umbral), el subestado 398 determina que existe una condición de error. Si el subestado 399 se repite un número predeterminado de veces y/o funciona durante un período de tiempo predeterminado, el subestado 398 puede determinar que existe una condición de error, p. ej., una válvula atascada, tal como la válvula 336, y/o una oclusión corriente abajo pueden impedir que el volumen de AVS descargue el líquido hacia el paciente 338, por ejemplo.

[0847] Haciendo referencia de nuevo a la figura 84, después del estado 367, el estado 368 realiza una medición de AVS. La medición 368 de AVS se puede comparar con la medición 366 de AVS para determinar la cantidad de fluido administrada a un paciente 338. Por ejemplo, en el estado 367 de vaciado, parte del fluido puede permanecer en el volumen 335 de AVS. Al comparar la diferencia entre las mediciones de AVS, se puede estimar la cantidad de fluido descargado por la línea hacia el paciente 338.

[0849] La figura 99 muestra una bomba 411 de membrana que tiene una membrana elástica 412 que está al ras de una parte desechable 413 y aplica fuerza a un líquido según una realización de la presente descripción. Es decir, la acción de la membrana 412 proporciona un accionamiento para mover el fluido a través de la bomba 411 de membrana. La bomba 411 de membrana incluye un conjunto 417 de AVS que se acopla a una parte desechable 418. El conjunto 417 de AVS puede ajustarse a presión, puede atornillarse o puede incluir cierres para fijarse a la parte desechable 418. La bomba 411 de membrana incluye un puerto 414 de llenado neumático. El puerto 414 de llenado neumático se puede conectar a cualquier bomba de aire como se describe en la presente memoria. En otras realizaciones, el puerto 414 de llenado neumático puede conectarse a una bomba de líquido, p. ej., una bomba de jeringa u otra bomba de líquido. En algunas realizaciones, se aplican presiones positivas y negativas al puerto 414 de llenado neumático, que se utiliza junto con las válvulas 415 y 416 para bombear fluido. En algunas realizaciones, se aplica una presión negativa al puerto 414 de llenado neumático, y la propiedad elástica de la membrana 412 se utiliza para aspirar líquido a través de la válvula 416. En algunas realizaciones, se aplica una presión positiva al puerto 414 de llenado neumático, y la propiedad elástica de la membrana 412 se utiliza para expulsar el líquido a través de la válvula 415.

[0851] Las figuras 100-101 muestran dos realizaciones de bombas pulmonares según las realizaciones de la presente descripción. La figura 100 muestra una bomba pulmonar 419, y la figura 101 muestra una bomba pulmonar 420.

[0852] La bomba pulmonar 419 de la figura 100 incluye un cuerpo rígido 421 con un puerto 425 de AVS o de FMS para medir el volumen de un depósito 425 que es flexible. La FMS se describe en las patentes US-4.808.161; US-4.826.482; US-4.976.162; US-5.088.515; US-5.193.990; y US-5.350.357. En algunas realizaciones, se aplica presión positiva y/o negativa al puerto 425 para facilitar la acción de bombeo de la bomba pulmonar 419. El depósito 424 está en comunicación fluida con las válvulas 422 y 423. El depósito 424 se puede moldear o unir al tubo 431, o se conforma al vacío a partir del tubo 431, p. ej., un blíster. El cuerpo rígido 421 puede sellar completamente alrededor del tubo 431 a medida que pasa a través del cuerpo rígido y se conecta al depósito 424. Aplicando una presión positiva o negativa a través del puerto 425, el fluido puede entrar y salir del depósito 424. Esta presión positiva y negativa puede suministrarse mediante un colector que también contiene una cámara de referencia que permite realizar mediciones de FMS a través del puerto 425. Adicional o alternativamente, el cuerpo rígido 421 puede incluir hardware, tal como, por ejemplo, un procesador para controlar las válvulas 422 y 425, un conjunto de AVS acoplado al puerto 425, etc. El líquido se extrae de la válvula 422 y sale a través de la válvula 423. Las válvulas 422 y 423 pueden ser válvulas de pinza. Las válvulas 422 y 423 pueden cerrarse y abrirse de manera alternante entre sí, y sincronizarse con cualquier presión positiva y/o negativa aplicada a través del puerto 425. Por ejemplo, una secuencia de bombeo puede ocurrir de la siguiente manera: (1) cerrar la válvula 413 y abrir la válvula 422; (2) aplicar una presión negativa al puerto 425; (3) cerrar la válvula 422; (4) estimar el volumen de fluido en el depósito 425 (p. ej., mediante AVS o FMS); (5) repetir los pasos (1)-(4) hasta que haya un volumen predeterminado dentro del depósito; (6) abrir la válvula 425; (7) aplicar una presión positiva a la válvula 425; (8) cerrar la válvula 423; (9) estimar el volumen de fluido en el depósito; (10) comparar los volúmenes medidos durante los pasos (9) y (4) para determinar la cantidad de líquido descargado; (11) y repetir (1)-(10) hasta que se haya bombeado una cantidad predeterminada de líquido.

[0854] La bomba pulmonar 420 de la figura 101 incluye un cuerpo rígido 426 que con puerto 430 de AVS o FMS para medir el volumen de un depósito 429 que es flexible. En algunas realizaciones, se aplica presión positiva y/o negativa al puerto 430 para facilitar la acción de bombeo de la bomba pulmonar 420. El depósito 429 está en comunicación fluida con las válvulas 427 y 428. La bomba pulmonar 420 puede ser similar a la bomba pulmonar 419 de la figura 99; sin embargo, la válvula 427 se abre y la válvula 428 se cierra para bombear fluido al depósito; y la válvula 428 se abre y la válvula 427 se cierra para bombear fluido fuera del depósito.

[0856] Las figuras 102-104 muestran juntas para el sellado de una bomba pulmonar según una realización de la presente descripción. La figura 102 muestra un tubo 432 que puede sellarse mediante las secciones 433 y 434 del cuerpo rígido de la bomba pulmonar (p. ej., el cuerpo rígido 421 de la figura 99, o el cuerpo rígido 426 de la figura 100). En otras realizaciones, 422 y 424 pueden formar parte de un mecanismo de carcasa, cierre o puerta. La figura 103 muestra un tubo 425 que incluye una junta 426 de estanqueidad. La junta 426 de estanqueidad de la junta puede empujar hacia la izquierda y hacia la derecha, lo que provoca un mejor sellado donde se encuentran los dos lados de las superficies de sellado (es decir, 422 y/o 424). La figura 104 muestra otra forma de sellado de un tubo 432 al incluir una junta 427 que sella al comprimirse entre una estructura 427 en forma de valle y una placa 429 de compresión.

[0858] La figura 105 muestra otra bomba pulmonar 430 según otra realización de la presente descripción. La bomba pulmonar 430 incluye una pieza rígida 431 unida alrededor de un tubo 432 que crea una junta de estanqueidad frontal que se sella contra una estructura anular 433 cuando se aplica presión a la pieza rígida 431. La pieza rígida 431 puede ser una estructura circular, p. ej., una estructura anular similar a una arandela.

[0860] Las figuras 106-112 ilustran el funcionamiento de una bomba de pistón mientras se realizan diversas comprobaciones según una realización de la presente descripción. Las comprobaciones descritas junto con la bomba de pistón de las figuras 106-112, también pueden utilizarse con una bomba peristáltica que tenga un émbolo accionado por resorte, tal como se describe en la presente memoria. La figura 106 muestra una bomba 434 que incluye un pistón 435, un diafragma 436, una válvula 437 de entrada, una válvula 438 de salida y una cámara 439 de bomba. El pistón 435 puede estar acoplado a un actuador lineal 54 (no mostrado en las figuras 106-112) que está acoplado a un procesador 37 para el control (véase la figura 3).

[0862] La apertura de las válvulas 437 y 438 puede sincronizarse con el movimiento del pistón 435 para permitir que la integridad de las válvulas se compruebe periódicamente durante el funcionamiento de la bomba. El pistón 435 aplica una presión o vacío para comprobar las válvulas 437 y 438 para verificar que una o ambas no tengan fugas antes de abrir la otra válvula. Este proceso puede utilizarse para protegerse contra las condiciones de flujo libre; si una válvula no está sellando correctamente, la otra válvula no se abre. La misma configuración se puede utilizar para comprobar la presencia de aire en la cámara de bombeo, las oclusiones corriente arriba y las oclusiones corriente abajo.

[0863] En algunas realizaciones, el pistón 435 y las válvulas 437 y 438 pueden accionarse mediante un conjunto de levas accionadas por un único motor. Además, en algunas realizaciones, el pistón 435 está cargado por resorte de tal modo que la leva eleve el pistón 435 y el resorte devuelva el pistón 435 a la posición hacia abajo; esta realización específica puede tener una presión de suministro relativamente constante.

[0865] En algunas realizaciones de la presente descripción, la posición del pistón 435 y/o la posición del diafragma 436 pueden determinarse mediante un sensor. En algunas realizaciones, la posición del pistón 435 puede determinarse mediante un codificador, un sensor magnético, un potenciómetro o sensores de rotación en un árbol de levas, etc. En realizaciones adicionales, la posición del pistón 435 se mide directamente mediante un sensor óptico, un sensor transformador diferencial variable lineal (“LVDT”, por sus siglas en inglés), un sensor de efecto Hall u otro sensor lineal. La posición del diafragma 436 se puede detectar mediante un conjunto de AVS, tal como se describe en otras partes de la presente memoria (p. ej., el conjunto 417 de AVS de la figura 98 se puede utilizar para determinar la posición del diafragma 436). En algunas realizaciones adicionales, no se utiliza ningún pistón, y el diafragma se mueve utilizando presión neumática como se describe en la presente memoria.

[0867] Las figuras 107-112 ilustran varias etapas de la bomba de pistón de la figura 106. La figura 107 ilustra una comprobación de aire y una comprobación de fugas en la válvula 437 de entrada. El pistón 435 aplica una fuerza descendente mientras las válvulas 437 y 438 se cierran. Si el pistón 435 se desplaza una distancia predeterminada y/o más allá de una velocidad predeterminada, el procesador 37 puede determinar que existe un exceso de aire dentro de la cámara 439 de la bomba. Si el pistón 435 comprime una cantidad y continúa moviéndose lentamente hacia el fondo de la cámara 439 de la bomba, el procesador puede determinar que una de las válvulas 437 y/o 438 tiene una fuga. Por ejemplo, si una válvula 437 y/o 438 tiene una fuga, el volumen con la cámara 439 de la bomba disminuirá continuamente. El movimiento (o velocidad) provocado por el exceso de aire en la cámara 439 de la bomba puede ser a una velocidad distinta a la del movimiento provocado por una fuga; y, en algunas realizaciones específicas, el procesador 37 puede distinguir entre un exceso de aire en la cámara 439 de la bomba y/o una fuga en una de las válvulas 437 y 438. Por ejemplo, el pistón 435 puede desplazarse hacia abajo a una primera velocidad y aproximarse rápidamente a una velocidad muy lenta; si la velocidad lenta continúa, entonces se puede determinar que el desplazamiento lento continuo después de la aceleración negativa abrupta es una indicación de una fuga en una de las válvulas 437 y 438.

[0869] La figura 108 muestra una etapa en la que se realiza una comprobación de oclusión corriente abajo. La válvula 438 de salida se abre y el fluido de la cámara 439 de la bomba se administra al paciente. Si el volumen no cambia, puede haber una oclusión corriente abajo. Adicional o alternativamente, si el pistón 435 se desplaza más lento que un umbral y/o se desplaza más lentamente que la descarga de fluido anterior en una cantidad predeterminada, el procesador 37 (véase la figura 3) puede determinar que se ha producido una oclusión corriente abajo. Adicional o alternativamente, si el pistón 435 deja de desplazarse menos de una cantidad predeterminada de desplazamiento (p. ej., si se aplica una fuerza predeterminada al pistón 435), entonces el procesador 37 puede determinar que se ha producido una oclusión corriente abajo.

[0871] La figura 109 ilustra las etapas en las que la válvula 438 de salida se cierra. La figura 110 ilustra la etapa en la que el pistón 435 se desplaza hacia arriba. La válvula 438 de salida permanece cerrada. El estiramiento del diafragma 436 produce vacío en la cámara 439 de la bomba. Si una de las válvulas 437 y 438 tiene una fuga, el fluido en la cámara 439 de bombeo aumentará. Si el diafragma 436 se mueve una cantidad predeterminada, el procesador 37 puede determinar que una válvula tiene una fuga y emitir una alerta y/o alarma.

[0873] La figura 111 ilustra una etapa en la que se llena la cámara 438 de la bomba y se realiza una comprobación de oclusión corriente arriba. La válvula 437 de entrada se abre y la cámara 438 de la bomba se llena con líquido. Si la cámara de la bomba no se llena en una cantidad predeterminada, entonces el procesador puede determinar que existe una oclusión corriente arriba o que la bolsa intravenosa está vacía. Adicional o alternativamente, si la cámara 438 se llena demasiado lentamente, o más lentamente que el llenado anterior en una cantidad predeterminada, el procesador 37 puede determinar que existe una oclusión corriente arriba. La figura 112 ilustra la etapa en la que la válvula 437 de entrada está cerrada. Las etapas ilustradas en las figuras 107-112 pueden repetirse hasta que se administre una cantidad predeterminada de fluido a un paciente.

[0875] Las figuras 113 y 114 ilustran una bomba 441 de pistón según otra realización de la presente descripción. Como se muestra en la figura 113, la bomba 441 de pistón incluye un casete desechable 442 que incluye una membrana preformada 440 y un cuerpo 445 de casete. La membrana preformada 440 puede ser uno o más de entre elastómeros de PVC, tal como Sarlink, Pebax, Kraton, Santoprene, etc. La membrana preformada 440 puede fijarse al cuerpo 445 del casete mediante cualquier método, incluido el termosellado, la soldadura por láser, el uso de una unión con disolvente o adhesivo, la soldadura o unión ultrasónica, la soldadura por RF o el sobremoldeo. Cuando la membrana preformada 440 se comprime, como se muestra en la figura 114, la membrana volverá a su forma original, tal como se muestra en la figura 113, después de retirar el pistón 443. Las figuras 115 y 116 muestran dos vistas de un casete 444 con varias bombas 441 de membrana. El casete 444 puede estar formado por un cuerpo rígido que define el cuerpo del casete con dos capas elásticas dispuestas alrededor del cuerpo rígido. El cuerpo rígido puede formar el depósito de tal modo que la capa elástica forme la membrana preformada, tal como se ilustra en las figuras 113 y 114.

[0876] La figura 117 muestra un conjunto 446 que tiene un casete 447 que incluye una bomba 451 de membrana y válvulas 449 y 450 de volcán según una realización de la presente descripción. La bomba 451 de membrana incluye un émbolo 452 de bomba que interactúa con una membrana 451. A medida que el émbolo 451 se desplaza de manera alternativa, el fluido se extrae de la trayectoria 454 de fluido y sale por la trayectoria 456 de fluido. La válvula 449 de volcán es una válvula unidireccional que permite que el fluido entre en el volumen 455 de fluido desde la válvula 449 de volcán, pero no a la inversa. Un actuador puede volver a presionar la membrana 456, en algunas realizaciones, para ayudar a la acción unidireccional de la válvula 449 de volcán.

[0878] La válvula 450 de volcán es una válvula unidireccional que permite que el fluido salga de la válvula 455 de fluido a través de la trayectoria 455 de fluido y la válvula 450 de volcán (pero no a la inversa). Un actuador puede volver a presionar la membrana 457, en algunas realizaciones, para ayudar a la acción unidireccional de la válvula 450 de volcán.

[0880] El conjunto 446 también incluye un conjunto 448 de AVS. El conjunto de AVS incluye un volumen 458 de referencia que tiene un altavoz 459 y un micrófono 460. El volumen variable 461 incluye un micrófono 462. El altavoz 459 y los micrófonos 460 y 462 están acoplados a un procesador 37 para medir el volumen del volumen 455 de fluido y coordinar el funcionamiento del émbolo 452 como se describe en la presente memoria.

[0882] El émbolo 452 puede interactuar con uno o más sellos acústicos acoplados al conjunto 448 de AVS. El procesador 37 puede estar en comunicación operativa con un sensor de posición (p. ej., uno acoplado a un actuador lineal del émbolo) para determinar la posición del émbolo 452. El procesador 37 puede tener en cuenta la cantidad de volumen que el émbolo 37 desplaza a medida que realiza un movimiento alternativo hacia dentro y hacia fuera del volumen variable 461; esta corrección de volumen puede realizarse midiendo directamente el desplazamiento del émbolo (452) o midiendo el ángulo de un árbol de transmisión acoplado a una leva que mueve el émbolo 452.

[0884] La figura 118 muestra un mecanismo 463 de rodillos de una bomba basada en casete según una realización de la presente descripción. El mecanismo 463 de rodillos incluye los rodillos 464, 465 y 466. Los rodillos 464, 465 y 466 se mueven en una dirección circular y aplican de nuevo una presión descendente a un casete 467 que tiene un cuerpo 468 de casete y una membrana 469. Los rodillos 464, 465 y 466 pueden estar sobre un raíl y pueden estar espaciados de tal modo que al menos un rodillo engrane con el casete 467. El mecanismo 463 de rodillo puede controlarse mediante un motor paso a paso. El mecanismo 463 de rodillo puede ayudar a bombear líquido a una tasa de, por ejemplo, 0,1 ml/h.

[0886] El mecanismo 463 de rodillo se puede utilizar para estimar el flujo de fluido en función de la velocidad de su movimiento, por ejemplo. Los rodillos 464, 465 y 466 pueden desengranarse del casete 467 para facilitar el flujo no ocluido y/o para crear una condición de flujo libre deseada.

[0888] La figura 119 muestra las trayectorias 470 de fluido de una bomba basada en casete para su uso con el mecanismo de rodillo de la figura 118 según una realización de la presente descripción. Las trayectorias 470 de fluido incluyen un área 471 de interacción de rodillos que tiene una trayectoria 472 y una trayectoria 473 de derivación. Las trayectorias 470 de fluido pueden incluir una película formada al vacío unida a una parte posterior estriada para formar características flexibles elevadas. La trayectoria 470 incluye los oclusores 474 y 475. Los oclusores 474 y 475 pueden ocluirse de forma independiente. Las trayectorias 472 y 473 pueden tener áreas de sección transversal iguales o diferentes. El mecanismo 463 de rodillo puede interactuar con el área 472 de interacción del rodillo para crear diferentes caudales en función de la velocidad de movimiento del mecanismo 463 de rodillo y el área total de la sección transversal de todos los canales que no estén ocluidos (p. ej., cuáles de las características 474 y 475 de oclusión están accionadas). Las características 474 y 475 del oclusor pueden ser válvulas de volcán con un émbolo que se puede aplicar sobre la membrana de la válvula de volcán para impedir que el fluido fluya en cualquier dirección. En otras realizaciones, los oclusores 474 y 475 pueden ser válvulas de pinza acopladas a un actuador, tal como un solenoide.

[0890] Las trayectorias 470 de fluido pueden incluir un condensador 476 de fluido para amortiguar el flujo de líquido (p. ej., suavizar el líquido). Adicional o alternativamente, un conjunto de AVS puede estar acoplado al condensador 476 de fluido para medir el fluido que fluye a través del mismo.

[0892] En otra realización, una o más de las trayectorias 472 o 473 de fluido incluyen una película plana y flexible unida a una parte posterior estriada con las características moldeadas en la base rígida (cuerpo de casete). En esta realización, el rodillo 463 tiene una característica que se hunde en el canal 478 con el fin de pinzar el canal 478. Esta realización también puede tener características moldeadas que permitan que un pistón con cabeza esférica restrinja de forma variable el flujo a través del canal 478 (p. ej., las características 474 y 475 de oclusión). La geometría de las características que se hunden en los canales y la cabeza del pistón se puede ajustar para permitir diferentes perfiles de flujo en función del acoplamiento lineal del pistón. En una realización, el desechable tiene un canal 472 para el mecanismo 463 de rodillo y un segundo canal 473 que actúa como una derivación desde la zona del rodillo. Los dos canales 472 y 473, junto con los oclusores 474 y 475, permiten que el casete (que puede ser desechable) se utilice en modo de derivación o en modo de bomba. En algunas realizaciones, el mecanismo 463 de rodillo de la figura 119 siempre está accionado por encima del canal 478, pero no por encima del canal 473 de derivación.

[0894] En una realización, el mecanismo 463 de rodillo puede utilizarse para caudales altos y la derivación 474 puede utilizarse para caudales bajos. Por ejemplo, en algunas realizaciones específicas, cuando las trayectorias 472 y 473 de fluido tienen un área de sección transversal de 0,4 cm<2>, los caudales pueden oscilar entre 100 ml/h y 1000 ml/h, utilizando un motor paso a paso para accionar el recorrido lineal de los rodillos entre 250 cm/h y 2500 cm/h; la derivación 473 se utiliza para lograr caudales inferiores a 100 cm/hora.

[0896] La figura 120 muestra las trayectorias 478 de fluido de una bomba basada en casete para su uso con el mecanismo de rodillo de la figura 118 según una realización de la presente descripción. Las trayectorias 478 de fluido incluyen dos trayectorias 479 y 480, y una trayectoria 481 de derivación. El mecanismo 470 de rodillo de la figura 118 interactúa con las trayectorias 470 y 480 de fluido. Las trayectorias 478 de fluido también están acopladas a los oclusores 482, 483 y 484.

[0898] La figura 121 muestra as etapas 310, 311 y 312 de una prueba de infiltración según una realización de la presente descripción. La prueba de infiltración ilustrada en la figura 121 incluye un rodillo oclusor 313 que se presiona contra un tubo 314 (tal como se muestra en la etapa 311) que luego se retrae mediante un movimiento de rodadura (mostrado en la etapa 314). El rodillo oclusor 313 puede estar en las bombas 19, 20 y/o 21 (véase la figura 1) o en el monitor 26 del sitio de infusión (véase la figura 2). El cliente 6 de monitorización puede dar instrucciones al rodillo oclusor 313 para que realice una prueba de infiltración. Por ejemplo, el cliente 6 de monitorización puede dar instrucciones a un motor paso a paso acoplado al oclusor 313 de rodillo para extraer el líquido del paciente 5 (véase la figura 1). El cliente 6 de monitorización puede recibir entonces una estimación de la cantidad de sangre que entra en el monitor 26 del sitio de infusión (véase la figura 1) desde el detector 32 de infiltración (véase la figura 2). El detector 32 de infiltración determina si la cantidad adecuada de sangre se introduce en el monitor 26 del sitio de infusión durante las etapas de la prueba de infiltración o, alternativamente, el cliente 6 de monitorización puede recibir datos sin procesar del detector 32 de infiltración para determinar si la cantidad adecuada de sangre se introduce en el monitor 26 del sitio de infusión (véanse las figuras 1 y 2).

[0900] Como se mencionó anteriormente, el detector 32 de infiltración de la figura 2 puede ser un detector 32 de infiltración basado en una cámara, tal como se describió anteriormente en relación con el sistema 108 de la figura 33 cuando se utiliza para capturar imágenes ilustradas en las figuras 37 y 38. Las figuras 37 y 38 ilustran las imágenes tomadas por la cámara 109 del sistema 108 de la figura 33, para estimar la sangre que entra en el monitor 26 del sitio de infusión de la figura 2 durante una prueba de infiltración. Es decir, el sistema 108 de la figura 33 puede estar dentro del detector 32 de infiltración del monitor 26 del sitio de infusión (véase la figura 2) para detectar sangre cuando el oclusor 313 de rodillo de la figura 121 se acciona para extraer sangre al monitor 26 del sitio de infusión de la figura 2.

[0902] Durante la fase 312, se extrae así un volumen inferior 315 de un paciente 5. Una cámara 109 de la figura 33 en un monitor 26 del sitio de infusión (p. ej., dentro del detector 32 de infiltración) puede determinar si se extrae sangre del paciente, tal como se muestra en las figuras 37 y 38. Si no se introduce sangre en el tubo situado dentro del monitor 26 del sitio de infusión (véase la figura 2), puede ser una indicación de que se ha producido una infiltración. Adicional o alternativamente, la cámara 109 de la figura 33, junto con un sensor 33 de presión y/o un sensor 169 de volumen, puede utilizarse para determinar qué cantidad de presión hace que la sangre retraiga al tubo 41.

[0904] En algunas realizaciones, el fluido se devuelve al paciente 5 accionando el oclusor 313 de rodillo en la dirección opuesta, o elevando el oclusor 313 desde el tubo 314. En una realización adicional, se puede incluir un depósito corriente arriba deformable que contenga el fluido la extracción (las válvulas pueden dirigir el fluido inverso hacia el correspondiente depósito corriente arriba). El depósito corriente arriba puede estar acoplado a una cámara de AVS como se describe en la presente memoria, o puede ser una cámara separada. La cámara de AVS puede tener el volumen de fluido de retroceso medido por un procesador acoplado a la misma y/o comunicado al cliente 6 de monitorización. Adicional o alternativamente, las bombas 19, 20 y 21 se detienen durante una prueba de infiltración o pueden ayudar a extraer fluido, junto con el oclusor 313 de rodillo o en lugar del oclusor 313 de rodillo.

[0906] En otras realizaciones, se utiliza una cámara deformable entre el oclusor 313 de rodillo y el paciente 5. El volumen de desplazamiento de la membrana de la cámara durante la extracción se monitoriza mediante, por ejemplo, AVS o un sensor óptico. La desviación de la membrana de la cámara es proporcional a la presión en la línea 314 de fluido, y la cantidad de desviación de la membrana es proporcional al esfuerzo para introducir sangre en el tubo. Se utiliza una cantidad umbral de presión negativa necesaria para extraer sangre del paciente 5 para determinar si existe una infiltración. Además, si se requiere una cantidad de tiempo umbral para extraer, esto puede utilizarse como una indicación de que existe una oclusión corriente abajo o que existe una infiltración. Por lo tanto, la membrana de la cámara podría monitorizarse a lo largo del tiempo, y detectar una tasa de cambio de presión que sea una indicación del esfuerzo de extracción (según lo determinado por el procesador 37 de la figura 2).

[0908] La figura 122 muestra etapas de una prueba 316 y 318 de infiltración según una realización de la presente descripción. Un pistón 319 puede estar dispuesto en cualquier lugar a lo largo de la línea de fluido o en una bomba 19, 20 o 21 de la figura 2, o el pistón 319 puede estar dispuesto en el monitor 26 del sitio de infusión de la figura 2. En la etapa 316, una válvula 318 permanece abierta y el pistón 319 se presiona contra una membrana 320, pero el fluido continúa fluyendo hacia el paciente. En la etapa 317, la válvula 318 se cierra y el pistón 319 se eleva, después de lo cual la elasticidad de la membrana 320 se retrae y extrae el fluido hacia atrás. El fluido retraído regresa al paciente cuando el pistón vuelve al estado de reposo, tal como se muestra en la etapa 316. Una cámara 109 de la figura 33 en un monitor 26 del sitio de infusión en el detector 32 de infiltración (véase la figura 2) puede determinar si se extrae sangre del paciente 5 como se describió anteriormente. Si no se introduce sangre en el tubo situado dentro del monitor 26 del sitio de infusión (véase la figura 2), puede ser una indicación de que se ha producido una infiltración.

[0910] Enalgunas realizaciones, el área superficial del elastómero y las propiedades del elastómero se seleccionan en combinación con el volumen de la cámara de tal modo que haya una presión de fluido máxima determinada que se aplique durante la extracción, p. ej., las propiedades se pueden elegir de tal modo que haya suficiente presión de extracción para hacer que la sangre regrese al área de monitorización; sin embargo, no habría suficiente presión para retraer la sangre al área de monitorización cuando se haya producido una infiltración. Adicional o alternativamente, la sangre debe extraerse dentro de un período de tiempo predeterminado; de lo contrario, se puede determinar que existe una condición de infiltración. El tiempo permitido para la extracción se puede utilizar con criterios predeterminados para determinar si se ha producido una infiltración (es decir, permitir que la cámara de extracción persista con la extracción durante un período de tiempo predeterminado mientras busca la indicación de sangre utilizando la cámara 109, y determinar que se ha producido una infiltración si el sensor 32 de infiltración no detecta sangre (véanse las figuras 2 y 33), p. ej., una cámara 109, antes de que haya transcurrido el período de tiempo predeterminado).

[0912] Las figuras 123 y 124 muestran depósito 485 basado en celdas según una realización de la presente descripción. El depósito 485 basado en celdas puede ser los depósitos 2, 3 o 4 de la figura 1. El depósito 485 basado en celdas incluye espuma 486 de celdas capaz de absorber líquido fabricado con un material compatible para amortiguar el movimiento de una infusión. La espuma 486 de celdas puede incluir una membrana 487. La base 488 del depósito puede construirse utilizando un depósito de fluido rígido, semirrígido o no rígido para aumentar la estabilidad del líquido de infusión en presencia de cizallamiento del fluido.

[0914] Por ejemplo, cuando se utiliza una base semirrígida 488, la espuma 486 de celdas puede incluir una espuma de silicona de celda abierta para llenar la cavidad del depósito normalmente vacía. La espuma 486 de celdas puede ayudar a evitar el chapoteo del contenido del depósito para ayudar a preservar la estabilidad del líquido de infusión en algunas realizaciones. Al elegir una espuma con un alto grado de compresibilidad en relación tanto con la constante elástica de la membrana colapsable 487 como con el mecanismo de bombeo, el volumen residual de la espuma 486 de celdas puede ser mínimo en algunas realizaciones.

[0916] Las figuras 125 y 126 muestran un depósito 489 a base de tubos según una realización de la presente descripción. El depósito 489 basado en celdas puede ser los depósitos 2, 3 o 4 de la figura 1. El depósito 489 basado en tubos incluye un depósito 490 de tubos que puede alojar un líquido. El depósito 489 basado en tubos puede ventilarse a través de un filtro 491. El filtro 491 puede ser parte del respiradero de las figuras 51-55. Por ejemplo, un mecanismo de bombeo (p. ej., una bomba tal como se describe en la presente memoria, pero no se muestra en las figuras 125 y 126) puede extraer fluido del depósito 490 de tubos almacenado en una cavidad 492 rígida del depósito (la base 492 puede ser flexible, rígida, semirrígida y/o parte de un casete, en algunas realizaciones). El depósito 490 de tubos puede ayudar a evitar el chapoteo del contenido del depósito, ayudando así a preservar la estabilidad de la infusión en algunas realizaciones.

[0918] La figura 127 muestra las etapas 1-8 que ilustran un método para operar una bomba 493 de émbolo junto con un conjunto 494 de AVS según una realización de la presente descripción. Una trayectoria 495 de fluido incluye las válvulas 496, 497 y 498.

[0920] La etapa 1 muestra la válvula 498 cerrada con las válvulas 496 y 497 abiertas. La válvula 497 puede cerrarse mientras el émbolo 499 se retira para comprobar si las válvulas 498 y 497 tienen fugas. Por ejemplo, se puede aplicar una fuerza constante al émbolo 499 desplazando el émbolo hacia arriba (p. ej., desde un resorte) y se pueden cerrar las válvulas 496 y/o 497. Si el émbolo 499 se mueve hacia arriba más allá de una cantidad predeterminada o más rápido que la velocidad predeterminada, el procesador 37 (véase la figura 2) puede determinar que se ha producido una fuga. Adicional o alternativamente, la válvula 496 puede estar cerrada, y el émbolo 499 aplica una fuerza ascendente durante un período de tiempo predeterminado y luego aplica una fuerza descendente. El conjunto 494 de AVS puede entonces realizar un barrido de AVS. Si el fluido dentro del conjunto de AVS (p. ej., medido por el volumen del volumen del fluido) supera una cantidad predeterminada), entonces el procesador puede determinar que una de las válvulas 496 y 498 puede tener una fuga.

[0922] La etapa 2 muestra el fluido que se introduce en la bomba 493 de émbolo. La etapa 3 realiza un barrido de AVS. Entre las etapas 3 y 4, se puede realizar una comprobación de fugas, p. ej., las válvulas 497 y 498 pueden permanecer cerradas mientras el émbolo 493 aplica una fuerza descendente. Si hay movimiento más allá de una cantidad predeterminada, el procesador puede determinar que una o ambas válvulas 497 y 498 tienen fugas. En la etapa 4, el volumen de fluido de la bomba 493 de émbolo se transfiere a la membrana del conjunto 494 de AVS. En la etapa 5 hay un barrido de AVS para determinar el fluido en el conjunto 494 de AVS. En la etapa 6, la válvula 497 se abre y el volumen de fluido se transfiere desde el conjunto 494 de AVS a la bomba 493 de émbolo. Entre las etapas 5 y 6, la válvula 497 puede dejarse cerrada temporalmente para realizar otra comprobación de fugas en la válvula.

[0924] En la etapa 7, la válvula 497 está cerrada. En la etapa 8, se descarga el fluido de la bomba 493 de émbolo. Entre las etapas 7 y 8, la válvula 498 puede permanecer cerrada inicialmente para determinar si una o ambas válvulas 497 y 498 tienen fugas.

[0926] La figura 128 muestra varias etapas que ilustran un método para operar una bomba de émbolo junto con un conjunto de AVS según otra realización de la presente descripción. Entre las etapas 1 y 2, se puede realizar una prueba de fugas manteniendo la válvula 500 cerrada temporalmente mientras se aplica una fuerza ascendente al émbolo 499. En la etapa 2, el fluido se introduce en la bomba 493 de émbolo. Además, durante la etapa 2, el conjunto 494 de AVS puede realizar un barrido de AVS. En la etapa 3, el fluido se transfiere al conjunto 494 de AVS. Además, durante la etapa 2, el conjunto 494 de AVS puede realizar un barrido de AVS. Se puede realizar una prueba de fugas entre las etapas 2 y 3 (p. ej., manteniendo la válvula 501 cerrada mientras se aplica una fuerza descendente sobre el émbolo 499). En la etapa 4, el fluido se extrae del conjunto 494 de AVS hacia el émbolo 493. Además, durante la etapa 2, el conjunto 494 de AVS puede realizar un barrido de AVS. Entre las etapas 3 y 4, se puede realizar una prueba de fugas manteniendo la válvula 501 cerrada temporalmente mientras se aplica una fuerza ascendente al émbolo 499. En la etapa 5, el fluido se descarga desde el émbolo 493 hacia el paciente (es decir, más allá del conjunto 494 de AVS). Se puede realizar una prueba de fugas entre las etapas 4 y 5, manteniendo la válvula 501 temporalmente cerrada y/o para comprobar si existe flujo de retroceso. También se puede realizar una prueba de fugas durante la etapa 5 para comprobar si existe flujo de retroceso.

[0928] La figura 129 muestra varias etapas que ilustran un método para utilizar una bomba 503 de émbolo que tiene un conjunto 504 de AVS según una realización de la presente descripción. En la etapa 1, se realiza un barrido de AVS. En la etapa 2, el fluido se introduce en el volumen variable 506. En la etapa 2, después de introducir el fluido en el volumen variable 453, se realiza otro barrido de AVS. En la etapa 3, se descarga el fluido. En la etapa 3, después de que el fluido se haya descargado, se puede realizar un barrido de AVS. Cabe señalar que el actuador 507 está dentro del volumen variable 506. Por lo tanto, el movimiento del actuador 507 no afecta al volumen del volumen variable 506.

[0929] La figura 130 muestra varias etapas que ilustran un método para utilizar una bomba 508 de émbolo que tiene un conjunto 509 de AVS según una realización de la presente descripción. El actuador 507 está ubicado fuera del volumen variable 509. La bomba 508 de émbolo utiliza un conjunto 510 intravenoso estándar de tal modo que la compliancia del tubo 510 aspira líquido durante la etapa 4. La etapa 2 descarga el líquido. Las etapas 1-4 pueden repetirse.

[0930] En la etapa 1, el conjunto 509 de AVS realiza un barrido de AVS y se puede aplicar una fuerza descendente al émbolo 512 con ambas válvulas 513 y 514 de pinza. En la etapa 2, se descarga el volumen de fluido. En la etapa 3, el émbolo 512 se retrae, después de lo cual se puede realizar un barrido de AVS para determinar si las válvulas 513 y 514 tienen fugas (p. ej., la compliancia del tubo 455 puede proporcionar una presión negativa dentro del tubo 510).

[0932] La figura 131 muestra varias etapas 1-5 que ilustran un método para utilizar una bomba 515 de émbolo que tiene un conjunto 516 de AVS según una realización de la presente descripción. La bomba 515 de émbolo introduce y saca fluido del volumen variable 517 mediante un actuador neumático 518. Durante la etapa 1, se puede aplicar una presión positiva y/o negativa al volumen variable 518 con ambas válvulas 519 y 520 cerradas. Durante la primera etapa, el conjunto 516 de AVS puede realizar uno o más barridos de AVS. Si el volumen estimado por el conjunto 516 de AVS cambia cuando ambas válvulas 519 y/o 520, entonces el procesador 37 puede determinar que existe una fuga en una o ambas válvulas 519 y/o 520.

[0934] Durante la etapa 3, se puede aplicar una presión positiva y/o negativa al volumen variable 518 con ambas válvulas 519 y 520 cerradas. Durante la primera etapa, el conjunto 516 de AVS puede realizar uno o más barridos de AVS. Si el volumen estimado por el conjunto 516 de AVS cambia cuando ambas válvulas 519 y/o 520, entonces el procesador 37 puede determinar que existe una fuga en una o ambas válvulas 519 y/o 520.

[0936] La figura 132 muestra una bomba 521 de émbolo con un actuador 522 dentro del volumen variable 523 para su uso con un tubo 524 de equipo intravenoso estándar según una realización de la presente descripción.

[0938] La figura 133 muestra varias vistas de una bomba 522 peristáltica lineal accionada por leva que tiene válvulas 523 y 524 de pinza y un émbolo 525 dentro de un volumen variable 536, según una realización de la presente descripción. Las vistas 527 y 528 en sección transversal muestran dos configuraciones diferentes de tubos 529 de equipo intravenoso estándar por debajo del émbolo 525.

[0940] La figura 134 muestra una bomba 530 de émbolo para su uso dentro de un tubo 531 de equipo intravenoso estándar con un actuador 532 fuera del volumen variable 533, según una realización de la presente descripción. La figura 135 muestra varias vistas de una bomba 534 peristáltica lineal accionada por leva que tiene válvulas 535 y 536 de pinza, un émbolo 537 dentro de un volumen variable 538 con un mecanismo 539 de leva correspondiente fuera del volumen variable 538, según una realización de la presente descripción. A medida que los seguidores 540, 541 y 542 de leva entran y salen del volumen variable 535, el procesador 37 de la figura 2 puede ajustar el volumen medido para tener en cuenta los cambios de volumen que los seguidores 540, 541 y 542 de leva afectan al volumen variable. Las vistas en sección transversal 543 y 544 muestran dos configuraciones diferentes del tubo 545 de equipo intravenoso estándar con el que el émbolo 537 puede interactuar.

[0942] La figura 136 muestra una bomba 546 de émbolo que tiene un émbolo 547 dentro de un volumen variable 548 con un actuador 549 fuera del volumen variable 548 según una realización de la presente descripción. El procesador 37 está acoplado a un sensor de posición de la figura 2, para tener en cuenta el volumen del eje del émbolo 547 a medida que entra y sale del volumen variable 548.

[0944] La figura 137 muestra una bomba 550 peristáltica lineal accionada por leva que tiene un émbolo 551 dentro de un volumen variable 552 con un mecanismo 553 de leva correspondiente fuera del volumen variable 552 y válvulas 554 y 555 de pinza en la carcasa del volumen variable 552, según una realización de la presente descripción. Las válvulas 554 y 555 de pinza también pueden formar el sello acústico para la interfaz del volumen variable 552 y el tubo 556 de equipo intravenoso estándar. Se muestran dos vistas 557 y 558 en sección transversal para ilustrar la configuración de la interfaz del émbolo 551 con el tubo 556 de equipo intravenoso estándar.

[0946] La figura 138 muestra una bomba 559 de émbolo que tiene un émbolo 560 dentro de un volumen variable 561 y válvulas 562 y 563 de pinza fuera del volumen variable 561, según una realización de la presente descripción. El actuador 564 (p. ej., un mecanismo de leva, un motor lineal, un actuador lineal, etc.) está ubicado fuera del volumen variable 561. El procesador 37 de la figura 2 puede compensar el eje del émbolo 560 cuando entra y sale del volumen variable 561.

[0948] La figura 139 muestra varias vistas de una bomba 562 peristáltica lineal accionada por leva que tiene un émbolo 563 dentro de un volumen variable 564 con un mecanismo 565 de leva correspondiente y válvulas 566 y 567 de pinza fuera del volumen variable 564, según una realización de la presente descripción. Las vistas 569 y 570 muestran dos configuraciones diferentes del tubo 568 de equipo intravenoso estándar. El tubo 568 de equipo intravenoso estándar puede posicionarse junto a una pista de rodadura (p. ej., definida por debajo, por encima y/o alrededor del tubo 568).

[0949] La figura 140 ilustra las etapas 1 a 5 de la detección de la oclusión mediante una bomba 571 de émbolo que tiene un conjunto 572 de AVS y un mecanismo 573 de pinzamiento accionado por resorte dentro del volumen variable 574, según una realización de la presente descripción. La bomba 571 de émbolo incluye válvulas 575, 576 y 577 de pinza.

[0950] En la etapa 1, las válvulas 575, 576 y 577 de pinza están cerradas. El volumen variable 574 puede medirse cuando el mecanismo 573 de pinzamiento accionado por resorte comprima el tubo 578. Si el volumen del volumen variable aumenta (p. ej., el diámetro del tubo dentro del volumen variable 574 disminuye), entonces el procesador 37 de la figura 2 puede determinar que una o ambas válvulas 576 y 577 tienen fugas. Adicional o alternativamente, el mecanismo 573 de pinzamiento accionado por resorte puede incluir un sensor para estimar el volumen del líquido dentro del tubo 573 dentro del volumen variable 574. El sensor puede ser, por ejemplo, un sensor de efecto Hall lineal. Si el sensor indica que el mecanismo 573 de pinzamiento se cierra lentamente a pesar de que las válvulas 575, 576 y 577 de pinza están cerradas, el procesador 37 puede determinar que existe una condición de error (véase la figura 2).

[0951] En la etapa 2, la válvula 576 se abre y el actuador 579 se comprime contra el tubo 573, llenando así el tubo dentro del volumen variable con un líquido. En la etapa 3, se cierra la válvula 576. En la etapa 4, se abre la válvula 577. Si no hay oclusión, el líquido contenido en el mecanismo 573 de pinzamiento accionado por resorte descargará el líquido. En la figura 137, la etapa 4 muestra una vista 580 en la que no hay oclusión y el mecanismo 573 de pinzamiento accionado por resorte descarga el líquido, y la etapa 4 también muestra una vista 581 en la que el mecanismo 573 de pinzamiento accionado por resorte no descarga (o no descarga completamente) el líquido. En algunas realizaciones de la presente descripción, la posición del mecanismo 573 de pinzamiento accionado por resorte durante la etapa 4 se utiliza para determinar si existe una condición de oclusión corriente abajo (p. ej., el procesador 37 puede determinar que existe una oclusión). La etapa 5 muestra dos vistas 582 y 583. La vista 582 de la etapa 5 muestra cuando no existe una oclusión corriente abajo, y la vista 583 muestra la etapa 5 cuando existe una oclusión corriente abajo (cabe señalar los volúmenes diferentes del mecanismo 573 de pinzamiento accionado por resorte en las dos vistas 582 y 583). En la etapa 5 se pueden utilizar un barrido de AVS y/o el sensor de posición del mecanismo 573 de pinzamiento accionado por resorte para determinar si el volumen del líquido dentro del volumen variable 573 supera un umbral predeterminado, de modo que el procesador 37 de la figura 2 determine que existe una oclusión corriente abajo.

[0952] La figura 141 muestra una bomba 600 con un émbolo 604 cargado por resorte dentro de un volumen variable 605 de un conjunto 606 de AVS con un émbolo accionado 604 fuera del volumen variable 605, según una realización de la presente descripción. La válvula 602 puede cerrarse y la válvula 601 abrirse con el émbolo 604 retraído para permitir que el tubo 607 introduzca fluido por debajo del émbolo 604.

[0954] Las válvulas 601 y 603 se cierran y la válvula 602 se abre mientras el émbolo 604 presiona contra el tubo 607 para forzar el fluido a entrar en la región del tubo 607 dispuesta dentro del volumen variable 605; esto hace que el émbolo 604 cargado por resorte (o accionado por resorte) se accione para aumentar la cantidad de energía almacenada en su resorte. La válvula 602 se cierra y se toma una medición de AVS. Posteriormente, se abre la válvula 603 de pinza, lo que hace que el fluido dentro del volumen variable 605 salga del tubo 607 y lo dirija hacia el paciente. A continuación, la válvula 602 se cierra y se realiza otro barrido de AVS. Las mediciones de volumen del AVS se comparan para determinar la cantidad de fluido descargado a través de la bomba 600. El émbolo 604 accionado por resorte puede ser un único émbolo con un resorte unido a un eje para aplicar una fuerza descendente sobre el tubo 607.

[0956] La figura 142 muestra una bomba 608 peristáltica lineal con válvulas 609 y 610 de presión y un árbol 611 de levas dispuesto dentro de un volumen variable 612 de un conjunto 613 de AVS que tiene un mecanismo 614 de pinzamiento accionado por resorte (véase la vista 615) dispuesto en su interior, y un émbolo 616 y una válvula 617 de pinza fuera del volumen variable 612 según una realización de la presente descripción. El modo de funcionamiento puede ser el mismo que el de la bomba 600 de la figura 141 (p. ej., el émbolo 616 fuerza al fluido para expandir el mecanismo 614 de pinzamiento y cargar los resortes asociados).

[0958] La figura 143 muestra una bomba 618 peristáltica lineal con válvulas 619, 620 y 621 de pinza y un émbolo 622 dispuesto fuera de un volumen variable 623 de un conjunto 624 de AVS según una realización de la presente descripción. El modo de funcionamiento puede ser el mismo que en la bomba 600 de la figura 141.

[0960] La figura 144 muestra las etapas 1-5 de una bomba 625 de émbolo que tiene un sensor óptico o una cámara 626 para medir el volumen dentro de un tubo 627 que reside dentro de una cámara 628 según una realización de la presente descripción. La bomba 625 de émbolo incluye un mecanismo 629 de pinzamiento accionado por resorte. Un actuador 634 aplica una fuerza de bombeo para forzar el fluido hacia la región del tubo 627 dentro de la cámara 628 de manera similar a la bomba 600 de la figura 141.

[0962] En la etapa 1, las válvulas 630, 631 y 632 están cerradas. El sensor óptico o la cámara 626 estima el volumen dentro de la región del tubo 627 dispuesto dentro de la cámara 628. El émbolo 633 puede comprimir el tubo 627 para determinar si el émbolo 633 se mueve más allá de una cantidad predeterminada para realizar una comprobación de las válvulas 630 y 631. Es decir, si el émbolo 633 se mueve más allá de una cantidad umbral, un procesador 37 puede determinar que una de las válvulas 630 y 631 tiene una fuga.

[0964] En la etapa 2, la válvula 631 se abre y el fluido es forzado a entrar en la cámara 628 mediante el accionamiento del émbolo 633. En la etapa 3, se realiza otra estimación del volumen óptico después de cerrar ambas válvulas 631 y 632. En la etapa 4, se abren las válvulas 632. Si existe una oclusión, el mecanismo 629 de pinzamiento accionado por resorte no puede descargar todo el fluido del tubo 627 dentro de la cámara 628. Si no existe ninguna oclusión, entonces el mecanismo 629 de pinzamiento accionado por resorte puede descargar el fluido hacia fuera. Durante la etapa 5, se realiza una medición del volumen para determinar si el fluido se ha descargado más allá de un umbral. Si el fluido no se ha descargado más allá de un umbral, el procesador 37 de la figura 3 determina que existe una oclusión

[0965] La figura 145 muestra una bomba 635 de émbolo que tiene una cámara 636 con un sensor óptico 637 para estimar el volumen de fluido de un tubo 638 que tiene un mecanismo 639 de pinzamiento accionado por resorte alrededor del tubo 638, y un émbolo 640 y válvulas 641, 642 y 643 de pinza según una realización de la presente descripción. El sensor óptico 637 puede ser un dispositivo LED de tiempo de vuelo o una cámara. El modo de funcionamiento de la bomba de émbolo 635 puede ser el mismo que el de la bomba 625 de émbolo de la figura 144.

[0967] La figura 146 muestra una bomba 644 de émbolo que tiene una cámara 645 con un sensor óptico 646 para estimar el volumen de fluido de un tubo 647 que tiene un mecanismo 648 de pinzamiento accionado por resorte alrededor del tubo 647, y un émbolo 649 y válvulas 650, 651 y 652 de pinza fuera de la cámara 645 según una realización de la presente descripción. La bomba 644 de émbolo puede funcionar del mismo modo que la bomba 625 de la figura 144.

[0968] La figura 147 muestra varias vistas de una bomba 653 de émbolo que tiene un conjunto 655 de AVS con válvulas 656 y 657 de pinza dispuestas dentro del volumen variable 658 del conjunto 659 de AVS, y un émbolo 660 y una válvula 661 de pinza dispuestos fuera del volumen variable 658 según una realización de la presente descripción. Cabe señalar que las válvulas 656 y 657 de pinza atraviesan completamente el volumen variable 658. La figura 148 muestra dos vistas en sección transversal de la bomba de émbolo de la figura 147 según una realización de la presente descripción. La figura 149 muestra dos vistas alternativas en sección transversal de la bomba de émbolo de la figura 147 según una realización de la presente descripción. Cabe señalar que en las dos vistas de la figura 148, la válvula de pinza está dispuesta alrededor del tubo y, en la figura 149, la válvula de pinza está dispuesta en un lado del tubo.

[0969] La figura 150 ilustra las etapas 1 a 4 durante el funcionamiento normal de una bomba 662 de émbolo con un émbolo 663 accionado por resorte según una realización de la presente descripción. En la etapa 1, se tira del émbolo 663 alejándolo del tubo 664 y se abre la válvula 665 de pinza. Se realiza una medición del AVS. En la etapa 2, las válvulas 665 de pinza se cierran y el émbolo 663 comprime el tubo 664. Se realiza otra medición del AVS. En la etapa 3, la válvula 666 de pinza se abre y el émbolo 663 empuja el fluido fuera del tubo 664. Se realiza un barrido de AVS para estimar el volumen de fluido suministrado. En algunas realizaciones, el émbolo 663 incluye un sensor de efecto Hall lineal que correlaciona el desplazamiento del émbolo entre las etapas 2 y 3 para estimar la cantidad de fluido descargado.

[0971] La figura 151 ilustra las etapas para detectar una oclusión para la bomba 622 de émbolo de la figura 150 según una realización de la presente descripción. La etapa 3 compara las mediciones de AVS cuando se produce una oclusión frente a las de un suministro normal de líquido. El procesador 37 de la figura 3 puede detectar cuando no se suministra suficiente fluido, lo que indica al procesador que se ha producido una oclusión.

[0973] La figura 152 ilustra las etapas 1 a 2 para detectar una fuga para la bomba 622 de émbolo de la figura 150 según una realización de la presente descripción. En la etapa 1, la válvula 665 de pinza se abre y el émbolo 663 se abre, introduciendo así el fluido hacia el tubo 664. En la etapa 2, después de que la válvula 665 de pinza se comprima contra el tubo 664, el émbolo aplica una fuerza contra el tubo 664. Si una de las válvulas 665 y 666 tiene una fuga, en la etapa 2, la medición de AVS indicaría una fuga de fluido (es decir, el volumen variable aumentaría).

[0975] La figura 153 ilustra las etapas 1 a 2 para detectar una válvula averiada y/o la detección de burbujas para la bomba 602 de émbolo según una realización de la presente descripción. Como se muestra en la etapa 2, si el volumen variable aumenta más allá de un umbral predeterminado y no continúa disminuyendo, el procesador 37 de la figura 3 puede determinar que existe una burbuja en el tubo 664.

[0977] La figura 154 ilustra las etapas para la detección de depósito vacío y/o la detección de oclusión corriente arriba para una bomba 662 de émbolo según una realización de la presente descripción. Como se muestra en la etapa 2, si los barridos de AVS indican que no se está introduciendo fluido en el tubo 664, entonces el procesador 37 de la figura 3 puede determinar que el depósito corriente arriba está vacío.

[0979] La figura 155 ilustra la etapa para la prevención del flujo libre para una bomba 662 de émbolo según una realización de la presente descripción. Es decir, cuando se detecta una condición de flujo libre, el émbolo 663 puede comprimirse contra el tubo 664 para detener el flujo libre.

[0981] La figura 156 ilustra las etapas para una comprobación de la válvula de presión negativa para la bomba 662 de émbolo según una realización de la presente descripción. Etapa 1, el émbolo 663 se comprime contra el tubo 664, y ambas válvulas 665 y 665 se cierran. En la etapa 2, el émbolo 663 se eleva del tubo 665. Si hay una fuga, la compliancia del tubo 664 absorberá el fluido que se detecta mediante los barridos de AVS. Como se muestra en la etapa 3, las válvulas 665 y 665 están abiertas.

[0983] Las figuras 157 a 158 muestran vistas de una bomba 670 de émbolo que tiene un árbol 671 de levas que atraviesa el volumen variable 672 de un conjunto 673 de AVS según una realización de la presente descripción;

[0985] Las figuras 159 a 162 ilustran varios perfiles de leva según varias realizaciones de la presente descripción. Los perfiles de leva de las figuras 159 a 162 se pueden utilizar con la bomba peristáltica 662 de las figuras 150 a 158, o con cualquier bomba adecuada descrita en la presente memoria.

[0987] La figura 159 muestra un perfil de leva que utiliza el control de integridad descrito en las figuras 150 a 158, excepto para una comprobación de la válvula de presión negativa, y se puede utilizar para el bombeo hacia adelante y el bombeo hacia atrás. El bombeo hacia atrás se puede utilizar durante una prueba de infiltración como se describe en la presente memoria. La figura 160 muestra un perfil de leva que utiliza los controles de integridad descritos en las figuras 150 a 158 sin la comprobación de presión negativa. La rotación de la leva hacia adelante y hacia atrás provoca un flujo de fluido en el perfil de leva de la figura 160 cuando la leva oscila de 0 a 155 grados. El bombeo de retorno se logra en el perfil de leva de la figura 160 haciendo girar el árbol de levas hacia adelante y hacia atrás, de 315 grados a 160 grados. En la figura 161 se muestra un perfil de leva que utiliza el control de integridad descrito en las figuras 150 a 158 excepto para una comprobación de la válvula de presión negativa. El perfil de leva de la figura 161 se puede utilizar para proporcionar un flujo de fluido hacia adelante de la bomba. La figura 161 muestra un perfil de leva que pulsa fluido cuando gira continuamente en una dirección con un flujo total de fluido cero. El gráfico en la esquina inferior derecha de la figura 162 muestra el movimiento para lograr un movimiento del fluido hacia adelante, hacia atrás y de barrido.

[0989] La figura 163 ilustra una bomba peristáltica 675 que tiene un émbolo 676 y una válvula 677 de pinza fuera de un volumen 678 variable de AVS con dos válvulas 679 y 680 de pinza en la interfaz del volumen 678 variable de AVS según una realización de la presente descripción. La figura 164 Ilustra las etapas 1 a 5 del funcionamiento de la bomba peristáltica de la figura 163 (en versión simplificada) según una realización de la presente descripción.

[0991] La figura 165 ilustra una bomba peristáltica 681 que tiene dos émbolos 682 y 683 externos a un volumen 684 variable de AVS según una realización de la presente descripción. La figura 166 Ilustra las etapas 1 a 6 de la bomba peristáltica 681 de la figura 165 según una realización de la presente descripción;

[0993] La figura 167 ilustra una bomba peristáltica 685 que tiene un émbolo 686 con un sensor lineal 687 según una realización de la presente descripción. La figura 168 Ilustra un gráfico con datos del sensor lineal 687 de la bomba peristáltica 685 de la figura 167 según una realización de la presente descripción. Como se muestra en la figura 168, la cantidad de desplazamiento del émbolo 686 entre la fase presurizada (p. ej., aplicando ambas válvulas 688 y 689 de pinza cerradas y el resorte 686 del émbolo una fuerza de nuevo al tubo 690) y la etapa de suministro (p. ej., la válvula 689 de pinza de salida está abierta) está correlacionada con la cantidad de fluido descargado. La correlación entre las cantidades de fluido descargadas con la salida delta del sensor 687 puede determinarse empíricamente. El émbolo 686 puede cargarse por resorte contra el tubo 690 de tal modo que la leva solo entre en contacto con un seguidor de leva acoplado al émbolo 686 con el fin de elevar el émbolo 686 desde el tubo 690.

[0995] La figura 169 Ilustra las etapas de la bomba peristáltica de la figura 167 según una realización de la presente descripción. La figura 170 ilustra la detección de una condición de oclusión frente a una condición no ocluida según una realización de la presente descripción. Es decir, los datos de posición del émbolo se muestran para las condiciones normales frente a las condiciones ocluidas. Cabe señalar que cuando hay una oclusión, el fluido no se descarga y, por lo tanto, la posición del émbolo no se mueve tanto. Esto puede detectarse mediante el procesador 37 de la figura 3. La figura 171 ilustra la detección de una fuga de válvula frente a una condición de sellado total de la válvula. La figura 172 ilustra la detección de un exceso de aire en el tubo o un fallo de una válvula frente a una operación adecuada.

[0996] La figura 173 muestra un diagrama de bloques que ilustra la electrónica de una bomba peristáltica según otra realización de la presente descripción. Es decir, la figura 173 muestra la electrónica de una de las bombas 16, 17 y 18 de la figura 1 en una realización específica. La figura 174 muestra un diagrama de bloques que ilustra la electrónica de otra realización de la bomba peristáltica de una de las bombas 16, 17 y 18 de la figura 1.

[0998] La figura 175 muestra una vista en perspectiva de una bomba peristáltica 700 según una realización de la presente descripción. La bomba peristáltica incluye una cámara de AVS (véase la cámara 714 de AVS de la figura 184). La bomba peristáltica 700 incluye levas 701, 702 y 703 que giran junto con un árbol 704 de levas acoplado a un motor mediante un engranaje 705. La leva 702 controla una válvula de pinza de entrada, la leva 702 controla un émbolo, y la leva 703 controla una válvula de pinza de salida.

[1000] Las levas 701 a 703 pueden estar conformadas para proporcionar una acción de bombeo peristáltico a lo largo del tubo 707. Las levas 701 a 703 pueden estar conformadas para proporcionar una acción de bombeo de tres etapas o una acción de bombeo de cuatro etapas.

[1002] La acción de bombeo en tres etapas incluye las etapas 1, 2 y 3. En la etapa 1, la válvula de salida se cierra, la válvula de entrada se abre y el émbolo se levanta del tubo. En una realización, la válvula de salida está sustancialmente cerrada antes de que la válvula de entrada esté sustancialmente abierta. En la etapa 2, la válvula de entrada está cerrada y la leva permite que el émbolo accionado por resorte aplique una fuerza de compresión contra el tubo 707. En la etapa 3, la válvula de salida se abre de tal modo que la fuerza de compresión del émbolo del resorte comprima el fluido hacia el paciente. Un sensor lineal (p. ej., óptico o de efecto Hall) mide la posición del émbolo. Un procesador acoplado a un motor para controlar el árbol 704 de levas y acoplado al sensor lineal, puede comparar la diferencia de posición del émbolo en la fase 2, cuando el émbolo deja de desplazarse y se comprime por completo contra el tubo 707, y al final de la etapa 3 (todo el fluido ha sido expulsado hacia el paciente y el émbolo deja de desplazarse ya que no se puede comprimir fluido adicional fuera del tubo). En otra realización, el procesador, acoplado al procesador acoplado a un motor para controlar el árbol 704 de levas y acoplado al sensor lineal, puede comparar la diferencia de la posición del émbolo en la etapa 2, cuando la velocidad de movimiento del émbolo caiga por debajo de un umbral definido, y durante la etapa 3, cuando la velocidad de movimiento del émbolo caiga por debajo de un umbral determinado o la posición del émbolo caiga por debajo de un valor definido. Los umbrales para la velocidad de movimiento y la posición del émbolo se determinan mediante experimentos de calibración. El procesador utiliza las diferencias medidas entre los desplazamientos entre estas dos posiciones para correlacionar la diferencia con el volumen de fluido bombeado (p. ej., comparando el valor delta [la diferencia entre las dos mediciones] con los valores de una tabla de consulta). Opcionalmente, en la etapa 3, la apertura de la válvula de salida se controla mediante la rotación de la leva 704 para lograr un perfil de tasa de descarga de fluido objetivo, p. ej., el delta se utiliza entre la medición de la etapa 2, y en tiempo real cuando la válvula de salida se abre en la etapa 3 (p. ej., el delta se calcula de forma continua).

[1004] Durante la etapa 2, si el émbolo se mueve más allá de un umbral predeterminado y/o más allá de una pendiente predeterminada, una de entre la válvula de entrada y la válvula de salida puede tener una fuga. Por ejemplo, si el émbolo se mueve rápidamente para comprimir el tubo y continúa moviéndose (p. ej., más allá de una pendiente predeterminada), el procesador puede determinar que una de las válvulas de entrada y salida tiene una fuga. El procesador (el procesador 37 de la figura 3) que está acoplado al sensor lineal puede emitir una alarma y/o alerta.

[1005] Durante la etapa 2, si el émbolo se mueve más allá de un umbral predeterminado, cuando la leva permite que la compresión del resorte comprima el tubo o el movimiento se ralentiza a medida que el émbolo choca contra el tubo y, a continuación, se mueve más allá de un umbral predeterminado (a medida que la burbuja se comprime), puede indicar que existe una burbuja dentro del tubo. Por ejemplo, si el émbolo se mueve a medida que el seguidor de leva mueve el émbolo accionado por resorte hacia el tubo, luego se detiene momentáneamente y, a continuación, se mueve de nuevo, el procesador puede determinar que el aire del interior del tubo se ha comprimido. En algunas realizaciones, el movimiento más allá de un umbral predeterminado puede sugerir que existe aire dentro del tubo. El procesador acoplado al sensor lineal puede emitir una alarma y/o una alerta. En algunas realizaciones, para distinguir entre una válvula con fugas y una burbuja, el procesador puede utilizar un sensor de burbujas corriente abajo (no mostrado) para distinguir entre las dos condiciones de error.

[1006] En algunas realizaciones, si el émbolo accionado por resorte en la etapa 2 se mueve hacia el tubo, y no se acopla al tubo hasta que se haya cruzado un umbral predeterminado, el procesador puede determinar que existe una oclusión corriente arriba, y que el tubo no se llenó de fluido durante la etapa 1.

[1008] En algunas realizaciones, si el émbolo accionado por resorte en la etapa 3 no supera un umbral predeterminado, el procesador puede determinar que existe una oclusión corriente abajo (p. ej., el tubo no puede descargar fluido corriente abajo). Adicional o alternativamente, el procesador puede determinar que existe una oclusión corriente abajo cuando, en cada ciclo de las etapas 1 a 3, se descarga cada vez menos líquido hacia un paciente (es decir, la compliancia aumenta al absorber líquido corriente abajo).

[1010] En algunas realizaciones de la presente descripción, las levas 701, 702 y 703 pueden estar conformadas para que tengan una acción de bombeo en cuatro etapas.

[1012] En la etapa 1, la válvula de salida se cierra, la válvula de entrada se abre y el émbolo se levanta del tubo. En la etapa 2, la válvula de entrada está cerrada y la leva permite que el émbolo accionado por resorte aplique una fuerza de compresión contra el tubo 707. En la etapa 3, el émbolo se levanta del tubo y se abre la válvula de salida. En la etapa 4, la leva 702 permite que el émbolo aplique la fuerza de compresión del émbolo del resorte para comprimir el fluido hacia el paciente. Un sensor lineal (p. ej., óptico o de efecto Hall) mide la posición del émbolo. Un procesador acoplado a un motor para controlar el árbol 704 de levas y acoplado al sensor lineal, puede comparar la diferencia de posición del émbolo en la fase 2, cuando el émbolo deja de moverse y se comprime por completo contra el tubo 707, y al final de la etapa 4 (todo el fluido ha sido expulsado hacia el paciente, y el émbolo deja de moverse ya que no se puede comprimir fluido adicional fuera del tubo). El procesador utiliza las diferencias medidas entre los desplazamientos entre estas dos posiciones para correlacionar la diferencia con el volumen de fluido bombeado (p. ej., comparando el valor delta [la diferencia entre las dos mediciones] con los valores de una tabla de consulta). Opcionalmente, en la etapa 4, el movimiento del émbolo para comprimir el tubo mediante la fuerza de compresión del émbolo (según lo permita la leva 702) se controla mediante la rotación de la leva 704 para lograr un perfil de tasa de descarga de fluido objetivo, p. ej., el delta se utiliza entre la medición de la etapa 2, cuando el émbolo comprime completamente el tubo, y el movimiento del émbolo en tiempo real, cuando se permite que el émbolo comprima el tubo 707 (p. ej., el delta se calcula de forma continua).

[1014] En algunas realizaciones, se puede ajustar un oclusor situado corriente abajo para suavizar el flujo del fluido hacia el paciente.

[1016] En algunas realizaciones, se puede utilizar AVS en lugar del sensor de posición lineal. En algunas realizaciones, solo se utiliza el sensor de posición lineal. En otras realizaciones adicionales, se utilizan tanto el AVS como el sensor de posición lineal.

[1018] Las figuras 176 a 180 muestran datos de varios barridos de AVS según una realización de la presente descripción. Los barridos de AVS de las figuras 176 a 180 son para la bomba peristáltica 700 de la figura 175.

[1020] La figura 176 muestra datos, que incluyen una respuesta de magnitud y fase, de un volumen variable alrededor del tubo 707 de la bomba peristáltica 700 de la figura 175 en relación con un volumen de referencia. Es decir, los datos que se muestran en la figura 176 se correlacionan con el volumen de aire alrededor del tubo 707 (ver las figuras 175) dentro de una región sellada acústicamente, tal como se muestra en la figura 184 (es decir, una cámara de volumen variable).

[1022] La figura 177 ilustra varios barridos de AVS realizados utilizando la bomba peristáltica 700 de la figura 175. Cabe señalar que, aunque el émbolo se carga por resorte contra el tubo 707 en el barrido 3, y la leva 703 abre la válvula de salida, el fluido no se descarga corriente abajo hacia el paciente. En esta circunstancia, el procesador 37 de la figura 3 puede determinar que existe una oclusión corriente abajo.

[1024] La figura 178 muestra varios barridos de AVS mediante la bomba 700 de la figura 175. En los barridos 2 y 3 de las figuras 178, la leva 702 permite que el resorte del émbolo se comprima contra el tubo 707, pero las levas 701 y 703 obligan a cerrar las válvulas de pinza. En el barrido 3, las válvulas de entrada y salida han permanecido cerradas, sin embargo, el volumen variable aumenta, lo que indica que el fluido se está descargando por una de las válvulas de entrada y salida. El procesador 37 de la figura 3 puede determinar que una de las válvulas de entrada y salida tiene fugas cuando aparecen los datos de barrido, como en los barridos 2 y 3, a pesar de que las válvulas de entrada y salida han permanecido cerradas.

[1026] La figura 179 muestra varios barridos de AVS mediante la bomba 700 de la figura 175. En el barrido 1, las levas 701 y 703 cierran las válvulas, y la leva 702 permite al resorte del émbolo comprimir contra el tubo 707. En el barrido 2, las levas 701 y 703 han mantenido las válvulas cerradas, sin embargo, el resorte del émbolo ha movido el émbolo más allá de una cantidad predeterminada. El procesador 37 puede determinar que el movimiento del émbolo se debe a que hay aire dentro del tubo debajo del émbolo. Se puede utilizar un detector 24 de aire situado corriente abajo (véase la figura 1) para distinguir entre los movimientos provocados por la compresibilidad del aire cuando el aire está dentro del tubo 707 por debajo del émbolo, respecto a una válvula de pinza de entrada o salida que gotea.

[1027] La figura 180 ilustra el barrido de AVS realizado durante múltiples (ciclos completos) de descarga de fluido hacia el paciente mediante la bomba 700 de la figura 175 cuando hay una oclusión corriente abajo. Es decir, cada barrido puede realizarse después de esperar que el émbolo descargue fluido hacia el paciente. Como se muestra en el barrido 4, la bomba 700 no descarga el fluido. Por ejemplo, la bomba 700 puede llenar lentamente la compliancia del tubo 707 corriente abajo, hasta que el tubo ya no pueda expandirse, en cuyo caso, la bomba 700 tiene dificultades para bombear líquido adicional corriente abajo, ya que el resorte del émbolo no puede aplicar la fuerza suficiente para bombear líquido adicional corriente abajo. El procesador 37 (véase la figura 3) puede determinar que la disminución del suministro de líquido durante cada ciclo de la bomba 700 indica que existe una oclusión corriente abajo.

[1029] Las figuras 181 a 183 muestran varias vistas laterales de un mecanismo de leva de la bomba peristáltica de la figura 175 según una realización de la presente descripción. La figura 181 muestra una vista en sección lateral del émbolo 706. El movimiento del émbolo 706 y del seguidor 709 de leva se monitoriza mediante un sensor 711 de posición del seguidor de leva óptico.

[1031] Hay varios dispositivos que pueden utilizarse para detectar la posición del émbolo 706 de la bomba y pinzar las válvulas de la bomba de la figura 175. Estos incluyen, pero no se limitan a, uno o más de los siguientes: ultrasónico, óptico (reflector, interferómetro láser, cámara, etc.), calibre lineal, magnético, conmutador de contacto mecánico, medición de luz infrarroja, etc. En una realización, se puede utilizar un pequeño conjunto de sensores ópticos reflectantes (en lo sucesivo, “sensor óptico”) que se ajusta a las realizaciones ilustrativas de la bomba peristáltica 175, tal como se muestra y describe, por ejemplo, en la presente memoria. El sensor óptico en las diversas realizaciones tiene un rango de detección que aloja los componentes para los que el sensor óptico puede detectar, p. ej., en algunas realizaciones, el émbolo 706. En la realización ilustrativa, se puede utilizar cualquier sensor óptico, incluyendo, pero sin limitarse a, un Sharp GP2S60, fabricado por Sharp Electronics Corporation, que es una filial estadounidense de Sharp Corporation de Osaka, Japón.

[1033] En diversas realizaciones, el aparato de bombeo puede basarse en el principio de compresión indirecta de un segmento de tubo flexible mediante la aplicación de una fuerza de restauración contra el segmento de tubo mediante un aparato basado en un resorte. Como se muestra en la figura 181, un lóbulo o elemento 702 de leva puede estar dispuesto excéntricamente en un árbol 705 para hacer que el seguidor 709 de leva se mueva de manera alternativa a medida que el elemento 702 de leva gira. El resorte 710 del émbolo, en esta ilustración, está accionado para impulsar un émbolo 706 para comprimir el segmento 707 de tubo flexible situado dentro de la bomba peristáltica 700. Por lo tanto, en esta disposición, se puede seleccionar una constante elástica para que el resorte 710 provoque que el émbolo comprima el segmento 707 de tubo flexible en la medida necesaria para deformar la pared del segmento del tubo cuando en su interior esté presente un líquido que tenga un rango preseleccionado de viscosidades, y para una resistencia al flujo predeterminada de la columna de fluido hasta el extremo de un catéter o cánula acoplada al extremo terminal del tubo flexible. De este modo, la distancia y la velocidad con las que se mueve el émbolo 706 para comprimir el segmento 707 de tubo pueden proporcionar información al segmento 707 de tubo sobre el estado del tubo distal, por ejemplo, si hay una oclusión total o parcial que involucre al tubo o a un catéter acoplado, o si el catéter se ha desprendido de un vaso sanguíneo o cavidad corporal y se ha introducido en un espacio de tejido extravascular. El movimiento del resorte o de los elementos acoplados (como el émbolo) puede monitorizarse mediante uno o más sensores, transmitiéndose los datos a un controlador (p. ej., el procesador 37 de la figura 3) para analizar la velocidad y el patrón de movimiento a medida que se comprime el segmento de tubo. Los ejemplos de sensores adecuados para este propósito pueden incluir, por ejemplo, sensores de efecto Hall, potenciómetros o sensores ópticos, incluidos sistemas de detección basados en LED, láser o cámaras que sean capaces de transmitir datos a un controlador que emplea diversas formas de software de reconocimiento de patrones.

[1035] La acción de la bomba peristáltica 700 de la figura 175 se ilustra en la figura 182. La figura 182a muestra el lóbulo o elemento 704 de leva en contacto con el seguidor 709 de leva, comprimiendo el resorte 710 y alejando el émbolo 706 del segmento 707 de tubo. La figura 182b muestra el lóbulo 704 de leva habiendo girado alrededor del árbol 705 de levas alejándose del seguidor 709 de leva, permitiendo que el resorte 710 se extienda y que el émbolo 706 comience a comprimir el segmento 707 de tubo. En la figura 182c, el lóbulo 704 de leva ha girado lo suficiente como para liberar completamente el seguidor 709 de leva y permitir que el resorte 710 se extienda lo suficiente como para permitir que el émbolo 706 comprima completamente el segmento 707 de tubo. Suponiendo que una válvula de entrada que actúa sobre el segmento 707 de tubo que entra en la bomba 700 esté cerrada, y que una válvula de salida que actúa sobre el segmento 707 de tubo que sale de la bomba 700 esté abierta, un volumen de líquido dentro del segmento 707 de tubo será propulsado distalmente fuera del segmento 707 de tubo. Aunque la vista lateral mostrada en la figura 182 es de un émbolo, el funcionamiento de las válvulas de entrada y salida puede ser similar y/o igual.

[1037] La figura 183 ilustra un escenario en el que la resistencia al flujo de la columna de líquido dentro del segmento 707 de tubo aumenta más allá del rango funcional predeterminado del resorte seleccionado para la bomba 700. A medida que el lóbulo 704 de leva se mueve desde una posición de compresión por resorte en la figura 183a hasta una posición de descompresión por resorte en la figura 183b, la fuerza elástica es insuficiente para comprimir rápidamente el segmento 707 de tubo, y es posible que solo pueda comprimir parcialmente el segmento 707 de tubo, como se muestra en la figura 183c. La velocidad de movimiento y la posición final de un componente del conjunto de émbolo-resorte-seguidor de leva, pueden detectarse mediante otro sensor apropiado para esta tarea (p. ej., un sensor basado en una cámara), que puede, por ejemplo, montarse cerca o adyacente al émbolo 706. Esta información puede transmitirse a un controlador, que puede programarse para interpretar el patrón de señal a la luz de los datos almacenados que se han determinado previamente de forma empírica. El patrón de cambio de volumen en función del tiempo de un segmento de tubo comprimido, tal como el mostrado en la figura 180, puede, en algunos casos, coincidir con el patrón esperado del movimiento frente al tiempo, cuando se hace seguimiento de la posición relativa de un componente del conjunto de émbolo-resorte-seguidor de leva.

[1039] La figura 184 muestra una vista en sección de las válvulas 715 y 716 de pinza y el émbolo 718 de la bomba peristáltica de la figura 175 según una realización de la presente descripción. En diversas realizaciones, el segmento de tubo dentro del aparato de bombeo se mantiene contra una placa de yunque durante la compresión, mediante un émbolo. El segmento de tubo puede mantenerse en posición asegurándolo en una pista de rodadura que siga una forma y que tenga suficiente espacio para permitir el desplazamiento lateral de las paredes del segmento de tubo a medida que se comprime. Sin embargo, esto puede permitir algún movimiento lateral del segmento de tubo en un estado descomprimido. La figura 185 muestra una disposición alternativa en la que el segmento de tubo puede mantenerse en posición mediante brazos laterales flexibles o dedos que pueden separarse elásticamente para adaptarse a los lados que se extienden del segmento de tubo a medida que se comprime. La figura 185 muestra un émbolo que comprende brazos laterales flexibles o dedos para agarrar un segmento de tubo y mantenerlo relativamente inmovilizado, tanto en un estado comprimido como no comprimido. En un estado descomprimido o “sin pinzar”, los dedos flexibles se ajustan perfectamente a los lados del segmento del tubo, evitando el movimiento lateral del tubo dentro del aparato de bombeo. En un estado comprimido o “pinzado”, los dedos flexibles se separan elásticamente para adaptarse al desplazamiento lateral de las paredes del segmento de tubo a medida que se comprime, manteniendo la posición general del segmento de tubo dentro del aparato de bombeo.

[1041] La figura 186 muestra una realización de un mecanismo de leva de una bomba peristáltica 719 según una realización de la presente descripción. Una leva 720 controla una válvula 721 de pinza. Una leva 722 controla los émbolos 723, 724 y 725. Una leva 726 controla otra válvula 727 de pinza. Un mecanismo de cierre (p. ej., un cierre magnético) puede impedir que los émbolos 723 y 725 se muevan para comprimir el tubo 728, tal como se muestra en la figura 187.

[1042] Las figuras 188, 189 y 190A muestran varias vistas de una bomba peristáltica 729 según la presente descripción. La bomba peristáltica 729 incluye un árbol 730 de levas acoplado a las levas 731, 732, 733 y 734 que se engranan a los seguidores 735, 736, 737 y 738 de levas, respectivamente. El seguidor 735 de leva está acoplado a una primera válvula 739 de pinza, los seguidores 736 y 737 de leva están acoplados a un émbolo 740, y el seguidor 738 de leva está acoplado a otra válvula 741 de pinza. Como se muestra en las figuras 190B-190C, el émbolo 740 incluye una pinza 744 que engrana los dedos 743 que forman una pista de rodadura.

[1044] Las figuras 191 a 195 muestran varias vistas de una bomba peristáltica 745 según una realización adicional de la presente descripción. La bomba peristáltica 745 de las figuras 190 a 195 es similar a la bomba peristáltica 729 de las figuras 188 a 190C, excepto que la bomba peristáltica 745 de las figuras 190 a 195 incluye una leva 746 de equilibrio de par acoplada a un seguidor 747 de levas, que funcionan conjuntamente para suavizar el par de rotación del árbol 748 de levas.

[1046] La figura 196A ilustra el perfil de par de un árbol de levas giratorio de las bombas peristálticas de las figuras 188 a 190C y de las figuras 191 a 195 según una realización de la presente descripción. El perfil 749 de par muestra el par de las bombas peristálticas de las figuras 188 a 190C. El par 750 muestra el par producido por la leva 746 de equilibrio de par de la bomba peristáltica de las figuras 191 a 195. El perfil 751 de par muestra el par neto resultante en el árbol 748 de levas provocado por la operación de suavizado de la leva 746 de equilibrio de par (véase también la figura 196B).

[1048] La figura 197 ilustra un perfil de leva para varias levas para una bomba peristáltica según una realización de la presente descripción. El perfil de leva describe la acción de bombeo en cuatro etapas descrita anteriormente. Las líneas continuas describen la posición lineal de las levas. Las líneas discontinuas representan la posición del émbolo y las válvulas. La posición de la leva y del émbolo de la bomba frente al tiempo, se representan gráficamente en 1300. La leva de la válvula de entrada y la posición de la válvula de entrada, se representan gráficamente en 1302. La leva de la válvula de salida y la posición de la válvula de salida se representan gráficamente en 1304. En la etapa 1, la válvula de salida se cierra en 1306. La válvula de entrada se abre en 1308. El émbolo se levanta del tubo en 1310, lo que permite que el fluido entre en el tubo por debajo del émbolo. En la etapa 2, la válvula de entrada se cierra en 1312, mientras que el émbolo permanece levantado del tubo. En la etapa 3, se permite que el émbolo comprima el tubo. La posición del émbolo 1314 se aparta de la posición de leva debido a la presencia de fluido en el tubo. El controlador puede ejecutar una serie de pruebas de diagnóstico que incluyen, pero no se limitan a, pruebas de fugas, aire en la línea y oclusiones basadas en la posición medida y el movimiento del émbolo durante la etapa 3. En la etapa 4, la válvula de salida se abre primero en 1316. Una vez abierta la válvula de salida, se permite que el émbolo comprima el tubo y obligue al líquido a salir de la bomba. La fuerza del émbolo es suministrada por resortes que actúan sobre el émbolo o resortes que actúan sobre los seguidores de levas del émbolo. La leva puede formarse para limitar el descenso del émbolo durante la etapa 4. La posición real del émbolo puede estar limitada aún más por el flujo de fluido que sale del tubo. El procesador en la bomba puede controlar activamente la posición del émbolo al controlar la rotación de la leva en función de la ubicación medida del émbolo. Este control de bucle cerrado del motor puede proporcionar velocidades de flujo bajas (figura 198). En otras realizaciones, con flujos más altos, la leva y/o el motor se controlarán en un bucle abierto.

[1050] La figura 198 muestra varios modos de retroalimentación de una bomba peristáltica según una realización de la presente descripción. En un modo de bucle cerrado, la retroalimentación de las mediciones del AVS y/o del sensor lineal se utiliza para controlar la velocidad del árbol de levas. En el modo de bucle abierto, la velocidad de rotación se selecciona haciendo referencia a una tabla de consulta en respuesta a un caudal de fluido objetivo.

[1052] La figura 199 muestra un gráfico que ilustra datos de un sensor lineal utilizado para estimar el flujo de fluido según una realización de la presente descripción; El valor delta desde la meseta 752 se produce cuando las válvulas de entrada y salida se cierran en una bomba peristáltica, con el émbolo comprimiéndose completamente contra un tubo lleno de fluido, y la meseta 753 se produce después de que se abra la válvula de salida y todo el fluido sea expulsado de la bomba peristáltica y el émbolo se comprima completamente contra el tubo debido a la fuerza de su resorte.

[1053] Las figuras 200 a 206 muestran una realización alternativa de una bomba peristáltica 1200 en donde un motor 1204 puede accionar un árbol 1206 de levas a través de un tren 1208 de engranajes. Las levas pueden accionar una o más válvulas 1226, 1228 y un émbolo 1222 mediante palancas que giran alrededor de un eje común. El tubo 1202 se mantiene en su lugar mediante una puerta 1212. La bomba peristáltica 1200 puede incluir un receptáculo para un oclusor 1200 de corredera y mecanismos que impiden una condición de flujo libre en el tubo durante la instalación del tubo en la bomba peristáltica 1200.

[1055] El árbol 1206 de levas puede incluir varias levas 1232A-E. Las levas 1232A-E pueden controlar la posición de varios elementos, que pueden incluir, pero no se limitan a, los siguientes: la válvula 1224 de pinza de entrada, el émbolo 1222, la válvula 1226 de pinza de salida y un equilibrador de par. Las levas 1232A-E pueden entrar en contacto con las ruedas 1214A-E de los seguidores 1216A-E de levas. Los seguidores 1214A-E de levas pueden incluir imanes 1218A-E. La posición de cada imán puede detectarse mediante una serie de sensores 1220. El controlador de bomba puede calcular la posición de un émbolo 1222 de bomba y de las válvulas 1226, 1228 a partir de las señales de sensor generadas por los imanes 1218A-E. La bomba peristáltica 1200 puede incluir un sensor ultrasónico 1228 para detectar la presencia de burbujas de aire en el fluido que sale de la bomba. El sensor ultrasónico 1228 puede comunicarse con el controlador de la bomba.

[1057] Los seguidores 1214A-E de leva pueden tener forma de L y pueden pivotar alrededor de un eje central en 1230. Los seguidores de levas se mantienen contra las levas 1232A-E mediante resortes 1234A-E. El resorte 1234C puede proporcionar una carga de equilibrio del par. Los resortes 1234B y 1234D pueden proporcionar la fuerza para empujar el émbolo hacia la placa 1236 de yunque. Los resortes 1234A y 1234E pueden proporcionar la fuerza para cerrar las válvulas 1226, 1228 de pinza contra la placa 1236 de yunque.

[1059] La figura 207 ilustra el tubo de instalación con el oclusor de corredera en la bomba peristáltica 1200. En la etapa 1, la puerta 1212 está abierta. En la etapa 2, el tubo 1202 y el oclusor 1210 de corredera se colocan en su posición en la bomba peristáltica 1200. En la etapa 3, el oclusor 1210 de corredera se desliza hacia la bomba peristáltica 1200 y desplaza la corredera 1242 y la palanca 1240 alejándolas de la puerta, y desplaza el botón 1248 hacia adelante. El tubo 1202 se mantiene cerca de la bomba 1200 peristáltica frontal así como el oclusor 1210 de corredera, de modo que el tubo 1202 queda en la parte estrecha de la ranura y se cierra mediante pinzamiento. En la etapa 4 se cierra la puerta. En la etapa 5, el oclusor 1210 de corredera se empuja hacia fuera mediante el movimiento del botón 1248 hacia la parte posterior de la bomba peristáltica 1200. El botón 1248 mueve la palanca 1240, que arrastra la corredera 1242 hacia adelante. El movimiento hacia adelante del oclusor 1210 de corredera libera el pinzamiento del tubo 1202 provocado por el oclusor 1202 de corredera.

[1061] Las figuras 210 a 212 ilustran características para evitar que el usuario instale un tubo sin el oclusor de corredera correcto. Una pestaña 1250 evita que se instale un oclusor 1210 de corredera que no tenga una ranura 1252 coincidente. Un obturador 1254 evita que la puerta 1212 se cierre. El obturador 1254 es desplazado por el oclusor 1210 de corredera en la etapa 3 de la figura 207.

[1063] Las figuras 213 a 220 ilustran cómo la bomba peristáltica 1200 evita una condición de flujo libre cuando el tubo 1202 se carga y/o se retira. La puerta 1212 se abre fácilmente a una posición angular de 90° con respecto a la parte frontal de la bomba peristáltica 1200. Se puede aplicar una pequeña fuerza para girar aún más la puerta 1212, lo que obliga al émbolo 1222 y a las válvulas 1224, 1226 de pinza a la posición abierta. El movimiento de la puerta 1212 tira de los seguidores 1218A-E de leva en forma de L hacia la parte delantera y, por lo tanto, eleva el émbolo 1222 y las válvulas 1224, 1226 de pinza desde el tubo 1202.

[1065] La figura 221 ilustra el sensor 1228 de aire ultrasónico que puede detectar burbujas de aire de un cierto tamaño en el fluido corriente abajo de la bomba de la válvula 1266 de pinza. El sensor 1260 de presión puede medir la presión estática en el fluido corriente abajo de la bomba. El sensor 1260 de presión y el sensor 1228 de aire pueden comunicarse con el controlador de bomba.

[1066] Las figuras 222 a 223 muestra dos vistas de una bomba peristáltica 754 según una realización de la presente descripción. La bomba peristáltica 754 incluye una palanca 755 de puerta y una puerta 756. La figura 224 muestra el oclusor 757 de corredera en una posición abierta contra el tubo 758. El oclusor 754 de corredera se transporta en el carro 1312 del oclusor de corredera. El carro 760 del oclusor de corredera engrana con un pasador 761 que está en comunicación mecánica con la palanca 759 de elevación del émbolo de la figura 225. La figura 225 ilustra que cuando la palanca 755 de la puerta se abre (véase la figura 244), una palanca 759 de elevación del émbolo no eleva el émbolo 1310 ni las válvulas de pinza. La figura 226 muestra cómo, cuando se abre la palanca 755 de la puerta, el carro 760 avanza hacia la puerta y mueve el oclusor 757 de corredera más allá del tubo 758, de modo que el tubo 758 se cierra al entrar en la sección estrecha del oclusor 757 de corredera. Aproximadamente al mismo tiempo que el oclusor 757 de corredera cierra el tubo 758, el movimiento hacia adelante del carro 760 hace girar el pasador 761, que mueve el nivel 759 de elevación del émbolo para levantar los émbolos 1310 y la válvula de pinza desde el tubo 758, tal como se muestra en la figura 227. En la figura 228, la palanca 755 de la puerta está completamente abierta y el carro 760 deja de moverse. Como se muestra en la figura 229, la palanca 759 de elevación del émbolo está en una posición estable sobre el centro, que mantendrá el émbolo 1310 alejado del tubo 758 cuando la palanca 755 de la puerta esté completamente abierta.

[1068] Las figuras 230 a 233 ilustran un enclavamiento que puede impedir que el carro 760 del oclusor de corredera se mueva y cierre los émbolos 1310 y las válvulas 1312, sin que la puerta 756 se cierre primero. La figura 230 muestra la puerta 756 abierta y la pestaña 1316 de liberación expuesta. El pasador 1318 de enclavamiento se muestra en la posición de enclavada, que impide que el carro 760 del oclusor de corredera se mueva. Un resorte 1320 empuja el pasador 1318 de enclavamiento hacia el carro 760 del oclusor de corredera, y engrana el pasador de enclavamiento en un orificio coincidente cuando el carro 760 del oclusor de corredera está en posición.

[1070] Las figuras 231 a 233 muestran la secuencia en la que la puerta 756 abre y libera el pasador 1316 de enclavamiento retirando la pestaña 1316 de liberación. A medida que se retira la pestaña, el pasador 1318 de enclavamiento se empuja hacia el carro 760 del oclusor de corredera.

[1072] La figura 234 muestra la puerta 756 abierta y el oclusor 757 de corredera siendo elevado del carro 760 del oclusor de corredera. El tubo 758 está en la sección estrecha del oclusor 757 de corredera que pinza el tubo 758 para cerrarlo. La figura 235 ilustra la colocación del tubo 758 en la bomba entre la placa 1324 de yunque y el émbolo 1310, y las válvulas 1312. La figura 236 muestra el oclusor 757 de corredera y el tubo 758 completamente instalados en la bomba 754, donde el oclusor 757 de corredera pinza el tubo 758 para cerrarlo. La figura 237 muestra la puerta 756 y la palanca 755 de la puerta cerrándose, lo que desliza el carro 760 del oclusor de corredera hacia la parte trasera de la bomba 754. El movimiento del carro 760 del oclusor de corredera empujó al oclusor 757 de corredera más allá del tubo 758, de modo que el tubo quedó abierto y giró el pasador 761 que, a su vez, hizo girar la palanca 759 de elevación del émbolo, que liberó los émbolos 1310 y las válvulas 1312 para descender y cerrar el tubo 758. La figura 238 muestra una vista frontal de la puerta 756 cerrándose.

[1074] Las figuras 239-245 muestran varias vistas de la bomba peristáltica de las figuras 222 a 238 según una realización de la presente descripción. Un motor 2001 hace girar engranajes que, a su vez, hacen girar un árbol 772 de levas. A medida que el árbol 772 de levas gira, las levas 2003, 2004, 2005, 2006 y 2007 giran con el árbol 772 de levas. La leva 2003 engrana con un seguidor 769 de leva, que pivota a lo largo de un pivote 763 para mover una válvula 770 de pinza. Las levas 2004 y 2006 engranan con las levas 766 y 765, que pivotan a lo largo del pivote 763 para mover un émbolo 767. La leva 2007 engrana con el seguidor 762 de leva para mover la válvula 764 de pinza. Adicionalmente, la leva 2005 engrana con un seguidor 768 de leva. La leva 2005 tiene una forma tal que el engrane con el seguidor 768 de leva equilibra, al menos parcialmente, el par (p. ej., para reducir el par máximo). En algunas realizaciones, la leva 2005 y el seguidor 768 de leva son opcionales. La válvula 770 de entrada (que es una válvula de pinza), el émbolo 767 y la válvula 764 de salida (que es una válvula de pinza) pueden acoplarse al tubo 771 utilizando las tres o cuatro etapas de la acción de bombeo descritas anteriormente. Se puede utilizar un sensor 2008 de burbujas para distinguir entre una burbuja y una válvula 764 o 770 con fugas (p. ej., válvulas de pinza) como se describió anteriormente.

[1075] La rotación del árbol 772 de levas puede controlarse mediante el motor 2001 de tal modo que, mientras el émbolo 767 comprime el fluido, la válvula 764 de salida se abre mediante un bucle de control PID para lograr un perfil de tasa de descarga objetivo (p. ej., una tasa de descarga suavizada) medido por el sensor de posición del émbolo. En algunas realizaciones, un rango de ángulos solo mueve la válvula de salida (p. ej., la válvula de pinza de salida). En otras realizaciones, en la acción de bombeo en cuatro etapas descrita anteriormente, el movimiento del émbolo 767 se cierra después de que la válvula 764 de salida se abra para lograr un perfil de tasa de descarga objetivo (p. ej., una tasa de descarga suavizada) medido por el sensor de posición del émbolo 767.

[1077] Como se ve fácilmente en la figura 241, las levas 2002, 2003, 2004, 2005 y 2006 se muestran engranando con los seguidores 769, 766, 768, 765 y 762 de leva, respectivamente. La figura 242 muestra una vista frontal de la bomba peristáltica que incluye el émbolo 767 y las válvulas 764 y 770 de pinza posicionadas para acoplarse al tubo 771.

[1078] En las figuras 251 y 252 se muestra una bomba 1000 de tubos estándar con un sistema de monitorización óptica. El sistema de monitorización óptica está compuesto por una cámara 1010 con un campo de visión que puede incluir parte o la totalidad del émbolo 1004, una válvula 1002 de pinza, una parte del tubo 1006, marcas fiduciales en la válvula 1014 de pinza, marcas fiduciales en el émbolo 1016, marcas fiduciales en el tope trasero 1018, una fuente de luz (no se muestra) y una guía 1012 de luz para iluminar las superficies orientadas a la cámara 1010. El sistema de monitorización óptica puede incluir cámaras 1010 adicionales con campos de visión que incluyan todo o parte del émbolo 1004, válvulas 1002 de pinza adicionales, una parte del tubo 1006, marcas fiduciales en la válvula 1014 de pinza, marcas fiduciales en el émbolo 1016, marcas fiduciales en el tope trasero 1018, una fuente de luz (no se muestra) y una guía 1012 de luz para iluminar las superficies orientadas a la cámara 1010. El sistema de monitorización óptica puede comprender, además, una o más fuentes 1102 de luz trasera, guías 1104 de luz trasera y un émbolo transparente 1006 para iluminar la parte posterior del tubo 1006 con respecto a la cámara 1010. La cámara 1010 y las luces pueden funcionar en un rango de espectros desde el ultravioleta hasta el infrarrojo.

[1080] El sistema óptico puede estar compuesto, además, por un procesador, una memoria y un software que pueden permitir que las imágenes se interpreten para proporcionar una gama de información sobre el estado de la bomba, los tubos y el flujo, que incluye, pero sin limitarse a, la posición del émbolo con respecto al tope trasero 1005, la posición de la válvula de pinza con respecto al tope trasero 1005, la velocidad y la dirección del émbolo 1004 y la válvula 1002 de pinza, la presencia del tubo 1006, la presencia de líquido o gas en el tubo 1006, la presencia de burbujas de gas en el tubo 1006, la presencia de deformaciones en el tubo 1006. El procesador puede interpretar además la información sobre la posición del émbolo y la válvula para determinar el caudal del fluido, la presencia de una oclusión en la línea, la presencia de una fuga en la tubería,

[1082] El sistema de monitorización óptica reconoce y mide las posiciones del émbolo 1004 y las válvulas 1002 con respecto a la placa 1005 de yunque. La placa 1005 de yunque es la parte estacionaria de la bomba y en cualquier otro lugar puede denominarse superficie opuesta o lecho de oclusión. El controlador de bomba puede ordenar que el sistema de monitorización óptico tome una imagen utilizando la cámara 1010 y las fuentes de luz delanteras o traseras. Un procesador ubicado en la cámara o en otro lugar puede procesar la imagen mediante un software para identificar la distancia relativa y la orientación del émbolo 1004 y las válvulas 1002 con respecto a la placa 1005 de yunque. En una realización, el software de visión artificial puede identificar los elementos 1002, 1004 y 1005 y su ubicación dentro de su campo de visión a través de un algoritmo de detección de bordes, tal como se describió anteriormente. Los bordes detectados pueden asignarse a cada elemento 1002, 1004 y 1005 en función de la ubicación de los bordes dentro del campo de visión. A modo de ejemplo, un borde detectado en el tercio superior del campo de visión puede asignarse como placa 1005 de yunque, mientras que un borde detectado en el cuadrante inferior izquierdo puede asignarse como válvula 1002 de pinza, si la cámara 1010 está en el lado izquierdo, tal como se muestra en la figura 251.

[1083] En otra realización, el software de visión artificial puede identificar la válvula 1002 de pinza, el émbolo 1004 y la placa 1005 de yunque, y su ubicación dentro de su campo de visión, con marcas fiduciales ubicadas en cada uno de los elementos 1002, 1004 y 1005. Cada elemento puede incluir una o más marcas fiduciales que se encuentran dentro del campo de visión de la cámara 1010. Las marcas fiduciales se asignarán a cada elemento 1002, 1004, 1005 en función de la región del campo de visión en la que se detecte. Considerando la cámara izquierda 1010 de la figura 251 a modo de ejemplo, las marcas fiduciales en la región inferior izquierda pueden asignarse como la válvula 1002 de pinza, mientras que las marcas fiduciales en la región inferior derecha pueden asignarse como el émbolo 1004, y las marcas fiduciales en la región superior pueden asignarse como la placa 1005 de yunque. Una sola marca fiducial puede permitir que el sistema de monitorización óptica mida el movimiento relativo de la válvula 1002 de pinza y del émbolo 1004 hacia la placa 1006 de yunque. Más de una marca fiducial en un solo elemento puede permitir que el sistema de monitorización óptico identifique los elementos que giraron en su plano de movimiento. El procesador puede indicar una advertencia o una alarma si uno o más de los elementos 1002, 1004 y/o 1005 han girado más allá de una cantidad permitida. Una rotación significativa puede indicar una rotura mecánica en la válvula 1002 de pinza o en el émbolo 1004, o que la cámara ha girado dentro de su montura en la puerta 1020 de la cámara.

[1085] El software de visión artificial puede identificar los elementos fiduciales haciendo coincidir con la imagen una plantilla almacenada. El software de visión puede ser un producto listo para utilizar, como Open Source Computer Vision, denominado OpenCV, y disponible para su descarga desde Internet. El software de visión puede utilizar la función o el módulo TemplateMatching para identificar las marcas fiduciales de una plantilla almacenada.

[1087] El software de visión artificial puede entonces calcular la posición relativa y la orientación de los elementos 1002, 1004 y 1005 a partir de la ubicación observada dentro del campo de visión de la cámara, y almacenar los datos geométricos de la válvula 1002 de pinza, el émbolo 1004 y la placa 1005 de yunque. Las ubicaciones y orientaciones determinadas por el software de visión artificial pueden luego pasarse a algoritmos para identificar condiciones específicas que incluyen, pero sin limitarse a, las siguientes: apertura de la válvula de pinza, cierre de la válvula de pinza, émbolo en la carrera máxima, émbolo en la carrera mínima. Otros algoritmos pueden procesar las ubicaciones y los datos de orientación determinados por visión artificial para determinar los parámetros que incluyen, pero no se limitan a, los siguientes: velocidad del émbolo, caudal de fluido, oclusión en la línea, aire en la línea y fugas externas. Estas condiciones y parámetros se determinan de la misma manera que se determinan a partir de los sensores de efecto Hall que miden la ubicación del émbolo 1004 y las válvulas 1002 de pinza, como se describió anteriormente.

[1089] En otras realizaciones, el software de visión artificial puede identificar las condiciones y determinar los parámetros descritos anteriormente. En otras realizaciones, la posición relativa y la orientación de la válvula 1002 de pinza, el émbolo 1004 y la placa 1006 de yunque pueden calcularse mediante algoritmos ajenos al software de visión artificial.

[1090] El software de visión artificial o los algoritmos que procesan la salida del software de visión artificial pueden reconocer una serie de condiciones que incluyen, pero sin limitarse a, las siguientes: no hay tubos, los tubos no están colocados correctamente, los tubos están vacíos de fluido, los tubos están llenos de líquido, los tubos están deformados, y hay una burbuja de gas en el líquido.

[1092] El sistema de monitorización óptica puede calcular el volumen del tubo con menos suposiciones con datos de una cámara 1011 adicional montada en un ángulo sustancial con respecto a la cámara 1010, tal como se muestra en la figura 252. La retroiluminación 1102, la guía 1104 de luz, puede suministrar iluminación infrarroja a la parte posterior del émbolo 1004. El émbolo 1004 puede ser de nylon o un material similar que sea transparente a la radiación infrarroja. El émbolo no está revestido en el campo de visión de la cámara 1011 para proporcionar una visión clara del tubo a través del émbolo 1004 en el espectro infrarrojo. Un paquete de software de visión artificial puede determinar los perfiles del tubo 1006 desde la cámara 1010, y el perfil desde la cámara 1011. Un algoritmo puede calcular un primer espesor del tubo visto por la cámara 1010 y una segunda distancia según lo visto por la cámara 1011. El volumen del tubo puede calcularse entonces a partir de las dos distancias y la circunferencia conocida del tubo. Una comparación de las dos distancias y la circunferencia del tubo puede identificar una deformación en la forma del tubo, que cambiaría significativamente el volumen de líquido en el tubo.

[1094] El volumen de fluido en el tubo 1006 puede depender de la forma que adopte el tubo lleno cuando las válvulas 1002 de pinza estén cerradas. La forma del tubo 1006 cerca de las válvulas 1002 de pinza puede cambiar después de calibrar la bomba, debido a una serie de factores que incluyen, pero no se limitan a, los cambios en los materiales de los tubos, los cambios en la fabricación, los cambios en la humedad y la temperatura. La cámara 1010 puede observar la forma del tubo 1006 cerca de la válvula 1002 de pinza. El tubo puede iluminarse con luz visible o infrarroja desde la parte delantera o trasera. En una realización preferida, el tubo puede iluminarse desde atrás con luz infrarroja. En este caso, iluminar desde atrás se refiere a colocar la fuente de iluminación en el lado opuesto del tubo 1006 a la cámara 1010.

[1096] En una realización, el software de visión artificial puede detectar la forma del tubo mediante la detección de bordes. Un algoritmo puede comparar la forma del tubo observada con una forma almacenada en la memoria. En una realización, el algoritmo puede corregir el volumen de fluido por carrera para tener en cuenta la forma cambiada del tubo. En otra realización, el algoritmo que evalúa la forma del tubo puede activar una advertencia o alarma a un algoritmo de nivel superior. En otra realización, el software de visión artificial puede confirmar una forma aceptable de tubo intentando hacer coincidir una plantilla de la forma aceptada de tubo con la imagen. El software de visión artificial o el siguiente nivel superior de control de software pueden activar una advertencia o alarma si no se identifica una forma de tubo aceptable.

[1098] Las cámaras 1010, 1011 pueden incluir chips CCD (siglas en inglés de “charge coupled device”; dispositivo de carga acoplada) o CMOS (siglas en inglés de “Complementary Metal Oxide Semiconductor”; semiconductor de óxido metálico complementario) para convertir la luz en señales eléctricas que pueden procesarse para generar una imagen. Un ejemplo de cámara es la HM0357-ATC-00MA31 de Himax Imaging, Inc. de Irvine, California, EE. UU. Las cámaras 1010, 1011 y las luces 1012 pueden encenderse solo cuando se toman medidas para reducir el consumo de energía.

[1099] La válvula 1002 de pinza, el émbolo 1004, el tubo 1006 y la placa 1005 de yunque pueden iluminarse desde la parte frontal. La iluminación frontal se refiere a una fuente de luz que está en el mismo lado del objeto de interés que la cámara 1010 y suministra iluminación a la cámara 1010 mediante la reflexión del objeto de interés. Una realización para suministrar iluminación frontal consiste en una barra 1012 de luz que transmite la luz de los LED montados en la puerta 1020 de la cámara. En la figura 253 se muestra una realización de la barra 1012 de luz. La luz se suministra a las superficies extremas 1032 de la barra de luz desde los LED u otras fuentes de luz montadas en la puerta 1020 de la cámara. La superficie frontal 1030 y la superficie posterior (no se muestran) están cubiertas con un material que refleja la luz suministrada. En una realización, las superficies frontal y posterior están cubiertas con una cinta aluminizada. Los orificios 1036 proporcionan un campo de visión despejado para las cámaras 1010. La barra de luz puede incluir una superficie alrededor de cada orificio 1036 que esté rugosa para proporcionar una luz difusa que ilumine la parte frontal de la válvula 1002 de pinza, el émbolo 1004, el tubo 1006 y la placa 1005 de yunque. El área alrededor de los orificios 1036 puede rebajarse y luego hacerse rugosa para proporcionar una luz más difusa.

[1100] Puede ser ventajoso proporcionar retroiluminación o iluminación desde el lado opuesto del tubo 1006 con respecto a la cámara 1010. La retroiluminación puede permitir una visualización más despejada de la forma del tubo y/o la forma del volumen dentro del tubo 1006. Un ejemplo coloca la fuente de luz trasera en la parte posterior de la bomba 1000. La fuente 1102 de luz trasera puede ser un LED u otra luz que proporcione iluminación en el rango ultravioleta, visible o infrarrojo. Una guía 1104 de luz puede dirigir la luz hacia la parte posterior del émbolo 1004. El émbolo puede estar hecho de un material que sea transparente al espectro de luz emitido por la fuente 1102 de luz. En una realización, el émbolo está hecho de nailon y la fuente 1102 de luz proporciona iluminación infrarroja, que la cámara 1010 puede detectar. En algunas realizaciones, la retroiluminación puede ser una pluralidad de fuentes de luz. La pluralidad de fuentes de luz puede controlarse y/o modularse de tal modo que solo estén encendidas las luces específicas que sean necesarias para iluminar un píxel que esté expuesto. Por ejemplo, la cámara puede tener una región de interés, y solo las luces necesarias para iluminar la región de interés se encienden durante el tiempo de exposición de los píxeles dentro de la región de interés. En algunas realizaciones, las luces pueden ser filas y/o columnas de luces y/o píxeles de luces (p. ej., una matriz de luces LED).

[1102] El espectro de la fuente 1102 de luz trasera y la cámara 1010 se puede seleccionar para maximizar la visibilidad del fluido en el tubo. En una realización, el espectro puede ser amplio para proporcionar la máxima luz para visualizar el tubo. En otra realización, un conjunto de filtros en la parte delantera de la fuente 1102 de luz trasera emite un rango estrecho del espectro infrarrojo que atraviesa la guía 1104 de luz, el émbolo 1004 y el tubo 1006, pero es absorbido por el líquido del tubo. La fuente 1102 de luz también puede emitir un rango estrecho del espectro infrarrojo que atraviesa la guía 1104 de luz. En otra realización, los filtros para permitir solo la banda de infrarrojos deseada están delante de la cámara 1010.

[1104] Detección acústica de volumen

[1106] El siguiente análisis describe la detección acústica del volumen que puede realizar un procesador descrito en la presente memoria, con un altavoz y dos micrófonos (p. ej., un micrófono de referencia y un micrófono de volumen variable) de una bomba peristáltica, p. ej., una bomba peristáltica descrita en la presente memoria; La AVS se puede utilizar para estimar el líquido dentro de un depósito descrito en la presente memoria, para estimar una cantidad de líquido descargado desde un depósito descrito en la presente memoria y/o para estimar la tasa de descarga de líquido de un depósito descrito en la presente memoria. La Tabla 1 muestra la definición de varios términos de la siguiente manera:

[1108] Tabla 1.

[1110]

[1113] El sensor acústico de volumen (“AVS”) mide el volumen de fluido desplazado por el lado no líquido de un depósito en la cámara de AVS, p. ej., una carcasa acústica o dentro de un depósito, etc. El sensor no mide directamente el volumen del fluido, sino que en cambio mide el volumen variable de aire, V2, dentro de la cámara de AVS; si el volumen total de la cámara de AVS permanece constante, el cambio en el V2 será exactamente opuesto al cambio en el volumen del fluido. La cámara de AVS es el volumen de aire en comunicación fluida con un micrófono de volumen variable más allá del puerto acústico.

[1115] El volumen de aire, V2, se mide mediante una resonancia acústica. Se establece una presión variable en el tiempo en el volumen fijo de la cámara de referencia, V1, mediante un altavoz. Esta perturbación de presión provoca un flujo de aire cíclico en el puerto acústico que conecta los dos volúmenes, lo que a su vez provoca una perturbación de presión en el volumen variable. La dinámica del sistema es similar a la de un oscilador Helmholtz; los dos volúmenes actúan juntos como un “resorte”, y el aire del puerto conecta los volúmenes como una masa resonante. La frecuencia natural de esta resonancia es una función de la geometría del puerto, la velocidad del sonido y el volumen variable. La geometría del puerto es fija y la velocidad del sonido se puede encontrar midiendo la temperatura; por lo tanto, dados estos dos parámetros, el volumen variable se puede encontrar a partir de la frecuencia natural. En algunas realizaciones de la presente descripción, se utiliza un sensor de temperatura dentro de la carcasa acústica y/o dentro del lado no líquido de un depósito. En algunas realizaciones, se considera que la temperatura es un valor fijo predeterminado, p. ej., se supone que es la temperatura ambiente, etc.

[1117] La frecuencia natural del sistema se estima midiendo la respuesta relativa de las presiones en los dos volúmenes a las diferentes perturbaciones de frecuencia creadas por el altavoz. Una medición típica de AVS consistirá en realizar una medición inicial. Luego, el líquido se libera del lado líquido de uno o más depósitos y se suministra al paciente (después de lo cual se realiza una segunda medición del volumen). La diferencia entre estas mediciones será el volumen de líquido suministrado al paciente. En algunas realizaciones, se realizará una medición antes de llenar el lado líquido de los uno o más depósitos y/o antes de descargar el líquido, p. ej., cuando la bomba de jeringa esté precargada, para detectar cualquier fallo del sistema fluídico.

[1119] Se puede realizar una medición de AVS según los siguientes actos: (1) el procesador encenderá la electrónica del AVS, activará el ADC del procesador, e inicializará un algoritmo de AVS; (2) una medición de AVS consiste en recopilar datos en varias frecuencias diferentes; (3) opcionalmente, medir la temperatura; y (4) después ejecutar una rutina de estimación basada en los datos recopilados para estimar el volumen de líquido en el lado líquido de un depósito.

[1120] Para recopilar datos en cada frecuencia, el altavoz se acciona sinusoidalmente a la frecuencia objetivo y las mediciones se realizan desde los dos micrófonos en un número entero de longitudes de onda, p. ej., el micrófono de referencia y el micrófono de volumen variable (como se describió anteriormente). Una vez que se han recopilado los datos, el procesador descrito en la presente memoria realiza un algoritmo de transformada de Fourier discreta sobre los datos para convertir los datos de series temporales de los micrófonos en una única amplitud compleja. Se realizan controles de integridad en los datos de los micrófonos para determinar si los datos son válidos, p. ej., si la respuesta está dentro de un rango predeterminado de fase y/o amplitud de la frecuencia acústica.

[1122] Las mediciones de frecuencia se realizan en varias frecuencias diferentes. Este barrido senoidal es posteriormente utilizado por la rutina de estimación para estimar el volumen variable. Una vez completada la estimación, se pueden realizar otros controles de integridad en todo el barrido senoidal, incluida una verificación secundaria mediante un procesador descrito en la presente memoria.

[1124] En algunas realizaciones, después de que el procesador descrito en la presente memoria verifique la integridad de la medición, se finalizan las estimaciones de volumen y se apaga el sensor.

[1126] Modelo de resonancia AVS

[1128] Las ecuaciones que rigen el sistema AVS se pueden encontrar a partir de los primeros principios, dados algunos supuestos simplificadores. El sistema se modela como dos volúmenes acústicos linealizados conectados por un puerto acústico idealizado.

[1130] Modelado de los volúmenes acústicos

[1132] La presión y el volumen de un gas adiabático ideal se pueden relacionar mediante la Ecuación (35) de la siguiente manera:

[1135]

[1138] donde K es una constante definida por las condiciones iniciales del sistema. La Ecuación 1 se puede escribir en términos de una presión media, P, y un volumen,V, y una pequeña perturbación dependiente del tiempo además de esas presiones,p(t), (vt), como se ilustra en la Ecuación (36) de la siguiente manera:

[1141]

[1144] La diferenciación de la Ecuación (36) da como resultado la Ecuación (37) de la siguiente manera:

[1145]

[1147] La Ecuación (37) se simplifica a la Ecuación (38) de la siguiente manera:

[1150]

[1152] Si los niveles de presión acústica son mucho menores que la presión ambiental, la Ecuación (38) se puede simplificar aún más a la Ecuación (39) de la siguiente manera:

[1155]

[1157] Usando la relación adiabática, la Ecuación (40) se puede mostrar de la siguiente manera:

[1160]

[1162] Por lo tanto, la suposición de error se muestra en la Ecuación (41) de la siguiente manera:

[1165]

[1167] Una señal acústica muy alta (p. ej., 120 dB) correspondería a una onda senoidal de presión con una amplitud de aproximadamente 20 pascales. Suponiendo que el aire en condiciones atmosféricas tenga los parámetros de " 1,4 yP = 101325 Pa, el error resultante es del 0,03 %. La conversión de dB a Pa se muestra en la Ecuación (42) de la siguiente manera:

[1170]

[1172] donde

[1174]

[1176] Aplicando la ley de los gases ideales, # " .$%, y sustituyendo la presión, se obtiene el resultado que se muestra en la Ecuación (43) de la siguiente manera:

[1179]

[1181] Esto se puede escribir en términos de la velocidad del sonido en la Ecuación (44) de la siguiente manera:

[1184]

[1186] Y, la sustitución en la Ecuación (44) por la Ecuación (43) da como resultado la Ecuación (45) de la siguiente manera:

[1189]

[1191] La impedancia acústica para un volumen se define en la Ecuación (46) de la siguiente manera:

[1192]

[1194] Modelado del puerto acústico

[1195] El puerto acústico se modela suponiendo que todo el fluido en el puerto se mueve esencialmente como un cilindro rígido que se mueve de manera alternativa en la dirección axial. Se supone que todo el fluido del canal viaja a la misma velocidad, se supone que el canal tiene una sección transversal constante y se desprecian los efectos finales que resultan de la entrada y salida del fluido en el canal.

[1196] 5> GIDCB:ACG IB6 ;F>88>PB 9: ;@I?C @6A>B6F 9: @6 ;CFA6 Vp= f.&0 , la fuerza de fricción que actúa sobre la masa de fluido en el canal se puede escribir:F = fY.<2>1. A continuación, se puede escribir una ecuación diferencial de segundo orden para la dinámica del fluido en el canal, como se muestra en la Ecuación (47) de la siguiente manera:

[1199]

[1201] o, en términos de caudal volumétrico, como se muestra en la Ecuación (48), de la siguiente manera:

[1204]

[1206] La impedancia acústica del canal se puede escribir entonces como se muestra en la Ecuación (49):

[1209]

[1211] Funciones de transferencia del sistema

[1212] Utilizando la dinámica de volumen y puerto definida anteriormente, el sistema de AVS se puede describir mediante el siguiente sistema de Ecuaciones (50)-(53):

[1214] y

[1216] Se puede eliminar una ecuación sip =0se trata como la entrada sustituyendo en

[1219]

[1221] como se muestra en las Ecuaciones (54)-(56):

[1224]

[1225]

[1227] La relación entre los dos volúmenes a cada lado del puerto acústico se denomina función de transferencia entre puertos. Esta relación se ilustra en la Ecuación (57) de la siguiente manera:

[1230]

[1232] donde

[1234] y

[1236] Esta relación tiene la ventaja de que los polos solo dependen del volumen variable y no del volumen de referencia. Cabe señalar que el pico de resonancia se debe en realidad a la inversión del cero en la respuesta de la presión volumétrica de referencia. Esto significa que la medición de presión en la cámara de referencia tendrá una amplitud baja en las proximidades de la resonancia, lo que puede influir en el ruido de la medición.

[1237] Factor Q de resonancia y respuesta máxima

[1238] La calidad de la resonancia es la relación entre la energía almacenada y la pérdida de potencia, multiplicada por la frecuencia de resonancia. Para un sistema puro de segundo orden, el factor de calidad se puede expresar en función de la relación de amortiguamiento ilustrada en la Ecuación (58):

[1241]

[1243] La relación entre la respuesta máxima y la respuesta de baja frecuencia también se puede escribir en función de la relación de amortiguamiento que se muestra en la Ecuación (59):

[1246]

[1249] Esto ocurrirá a la frecuencia

natural amortiguada.

[1250] Analogías eléctricas y mecánicas

[1251] El resonador acústico es análogo bien a un sistema de resorte-masa-amortiguador o bien a un circuito LRC, p. ej., una resistencia, un inductor y un condensador acoplados entre sí en serie, por ejemplo.

[1252] Calcular la respuesta compleja

[1253] Para implementar la AVS, el sistema debe obtener la respuesta relativa de los dos micrófonos a la onda acústica configurada por el altavoz. Esto se logra accionando el altavoz con una salida senoidal a una frecuencia conocida; la respuesta compleja de cada micrófono se encuentra entonces en esa frecuencia de conducción. Finalmente, las respuestas relativas de los dos micrófonos se encuentran y corrigen para el muestreo alterno del convertidor analógicodigital (“ADC”, por sus siglas en inglés) acoplado al procesador descrito en la presente memoria.

[1254] Además, la varianza total de la señal se calcula y se compara con la varianza del tono puro extraído mediante la transformada discreta de Fourier (“DFT”, por sus siglas en inglés). Esto da una medida de qué cantidad de la potencia de la señal proviene de fuentes de ruido o distorsión. En algunas realizaciones de la presente descripción, este valor se puede utilizar para rechazar y repetir mediciones incorrectas.

[1255] Calcular la transformada discreta de Fourier

[1256] La señal de cada micrófono se muestrea sincrónicamente con la salida al altavoz, de modo que se toma un número fijo de puntos, N, por longitud de onda. La señal medida en cada punto de la longitud de onda se suma sobre un número entero de longitudes de onda, M, y se almacena en una matriz x mediante una rutina de servicio de interrupción (“ISR”, por sus siglas en inglés) en el procesador descrito en la presente memoria, después de que se hayan recopilado todos los datos para esa frecuencia.

[1257] Se realiza una transformada discreta de Fourier en los datos en el valor entero correspondiente a la frecuencia accionada del altavoz. La expresión general para el primer armónico de una DFT es de la siguiente manera en la Ecuación (61):

[1259]

[1261] El productoMNes el número total de puntos, y el factor de 2 se añade de tal modo que las partes real e imaginaria resultantes del resultado coincidan con la amplitud de la onda senoidal ilustrada en la Ecuación (62):

[1263]

[1265] Esta parte real de esta expresión se ilustra en la Ecuación (63):

[1267]

[1269] Podemos aprovechar la simetría de la función coseno para reducir la cantidad de cálculos necesarios para calcular la DFT. La expresión anterior es equivalente a la Ecuación (64) de la siguiente manera:

[1271]

[1273] De manera similar, la parte imaginaria de la ecuación se ilustra en la Ecuación (65) de la siguiente manera:

[1275]

[1277] que puede expresarse como la Ecuación (66):

[1279]

[1281] La varianza de la señal a esa frecuencia accionada se ilustra en la Ecuación (67) de la siguiente manera:

[1283]

[1285] La varianza del tono es proporcional a la potencia acústica en la frecuencia impulsada. El valor máximo posible de las partes real e imaginaria de x es 2<11>; esto corresponde a la mitad del rango A/D. El valor máximo de la varianza tonal es 2<21>; la mitad del cuadrado del rango AD.

[1286] Calcular la varianza total de la señal

[1288] Una buena medida de la integridad de una medición es la relación entre la potencia acústica en la frecuencia accionada respecto a la potencia acústica total en todas las frecuencias. La varianza total de la señal viene dada por la expresión de la Ecuación (68):

[1291]

[1294] Sin embargo, en algunas realizaciones específicas, las sumas se realizan en la rutina de servicio de interrupciones A/D (ISR), donde hay limitaciones de tiempo y/o todos los datos del micrófono deben almacenarse para su posprocesamiento. En algunas realizaciones, para aumentar la eficiencia, se calcula una pseudovarianza en función de una única longitud de onda promediada. La pseudovarianza de la señal se calcula utilizando la siguiente relación ilustrada en la Ecuación (69) de la siguiente manera:

[1297]

[1300]

[1301] El resultado está en las unidades de los recuentos de AD al cuadrado. La suma será del orden de para un ADC de 12 bits. SiN <2<7>= 128, yM <2<6>= 64, la suma será inferior a 2<43>, y se puede almacenar en un entero de 64 bits. El valor máximo posible de la varianza se obtendría si el ADC oscilara entre un valor de 0 y 2<12>en cada

[1303] muestra consecutiva. Esto daría como resultado una varianza máxima de

, por lo que el resultado se puede almacenar con una resolución máxima del Q9 en un entero de 32 bits con signo.

[1305] Calcular la respuesta relativa del micrófono

[1307] La respuesta relativa de los dos micrófonos, G, se calcula entonces a partir de la respuesta compleja de los micrófonos individuales ilustrados en las Ecuaciones (70)-(72):

[1310]

[1313] El denominador de cualquiera de las expresiones se puede expresar en términos de la varianza del tono de referencia calculada en la sección anterior, ilustrada de la siguiente manera en la Ecuación (73):

[1316]

[1319] Corrección del sesgo A/D

[1321] La salida del altavoz se puede actualizar 32 veces fijas por muestra. Por ejemplo, a medida que se cambia la frecuencia de accionamiento, la frecuencia de salida del altavoz también se actualiza para mantener los 32 ciclos fijos. Los dos micrófonos se muestrean de forma sincrónica con la salida del altavoz, de modo que la frecuencia de muestreo permanece en un intervalo fijo de la frecuencia de accionamiento. Sin embargo, las mediciones A/D del micrófono no se muestrean simultáneamente; la ISR A/D alterna entre los dos micrófonos, tomando un total de N muestras por

[1323] longitud de onda para cada micrófono. El resultado será un desfase entre los dos micrófonos de . Para corregir este desfase, se aplica una rotación compleja a la respuesta de frecuencia relativa calculada en la sección anterior.

[1324] Para rotar un número complejo un ángulo

, se multiplica por

. El resultado se ilustra en la Ecuación (74) de la siguiente manera:

[1327]

[1330] Retardos temporales

[1332] En algunas realizaciones, una de las suposiciones al derivar las ecuaciones de AVS es que la presión es uniforme en los volúmenes acústicos. Esta suposición es cierta si la longitud de onda acústica es grande en comparación con las dimensiones de la cámara de AVS. La longitud de onda de una onda de sonido a una frecuencia dada se puede calcular con la siguiente Ecuación (75):

[1335]

[1338] Por ejemplo, la longitud de onda a1 kHzes de aproximadamente 246 mm, y a5 kHzes de aproximadamente 49,2 mm. La cámara de AVS puede tener un diámetro tal que el retardo asociado con las ondas acústicas que viajan a través de los volúmenes tenga un efecto pequeño pero mensurable. El efecto se puede modelar como un retardo temporal (o un avance temporal, según la orientación del micrófono). La transformada de Laplace de un retardo temporal puro, d, se ilustra en la Ecuación (76) de la siguiente manera:

[1341]

[1344] La fase está influenciada por el retardo temporal, pero no por la magnitud de la respuesta del sistema. Para corregir los retardos temporales, los datos de respuesta de frecuencia pueden corregirse por adelantado aplicando un algoritmo de ajuste del modelo. La amplitud compleja se puede rotar en función de la frecuencia según la ecuación de retardo temporal anterior. Se puede suponer que el retardo temporal es fijo, por lo que la rotación es solo una función de la frecuencia.

[1346] El retardo temporal se puede determinar ejecutando una rutina de optimización para encontrar el retardo temporal para minimizar el error de ajuste del modelo. Adicional o alternativamente, puede haber un aparente “avance temporal” en los datos. Por ejemplo, el micrófono de referencia puede experimentar una perturbación de presión ligeramente antes del puerto acústico, y el micrófono variable puede experimentar una perturbación de presión ligeramente después del puerto acústico. Estos “avances” y “retardos” pueden ser los efectos de la propagación de las ondas de presión, y se suman a la dinámica “resonante” del sistema; p. ej., estos efectos pueden contabilizarse.

[1348] Nivelación de amplitud

[1350] La amplitud de las mediciones de presión para una señal de accionamiento de altavoz dada puede variar de un dispositivo a otro y también en función de la frecuencia accionada. Las variaciones de dispositivo a dispositivo son el resultado de diferencias entre partes en la sensibilidad del micrófono y el altavoz (p. ej., aproximadamente del orden de /- 3 dB). Las dependencias basadas en la frecuencia son el resultado de las variaciones en la sensibilidad del altavoz con respecto a la frecuencia, así como de la dinámica esperada de la resonancia acústica.

[1352] Para compensar, en algunas realizaciones, la ganancia del altavoz se sintoniza automáticamente durante la medición de AVS. Las ganancias del altavoz se almacenan en una matriz con una entrada para cada una de las frecuencias de barrido senoidal, p. ej., dentro de la memoria 22 de la figura 2. La amplitud de la señal del micrófono (bien del micrófono variable o bien del de referencia) se puede comparar con la amplitud objetivo. Si es demasiado grande o demasiado pequeño, se puede emplear una rutina de búsqueda binaria para actualizar la ganancia del altavoz a esa frecuencia.

[1353] Comprobación de la integridad de las mediciones individuales

[1355] Es posible que los errores, fallos o perturbaciones externas de los componentes provoquen una medición errónea. Fallos en los componentes pueden incluir una salida de altavoz distorsionada o un micrófono defectuoso. Las perturbaciones externas pueden incluir un choque mecánico en la carcasa de la bomba o un ruido externo extremadamente fuerte. Este tipo de fallos se pueden detectar mediante dos controles de integridad diferentes: saturación del micrófono y varianza fuera de banda.

[1357] La comprobación de saturación del micrófono examina los valores máximo y mínimo de la longitud de onda de la señal promediada para cada micrófono. Si estos valores están cerca de los límites del A/D, entonces se establece un indicador dentro del procesador descrito en la presente memoria, que indica que la amplitud de medición estaba fuera del rango.

[1359] La comprobación de varianza fuera de banda compara la variación del tono con la variación total de la señal de cada micrófono. En el caso ideal, la relación de estas señales será de 1: toda la potencia acústica estará en la frecuencia accionada. En caso de choque o de un ruido acústico externo extremadamente fuerte, habrá más potencia en otras frecuencias y este valor será inferior a la unidad. En algunas realizaciones, se puede considerar que el funcionamiento normal tiene una relación superior a 0,99.

[1361] En algunas realizaciones, si un punto de datos individual no pasa alguno de estos controles de integridad, puede repetirse o excluirse sin tener que repetir todo el barrido senoidal para ayudar a facilitar la solidez de AVS. Se pueden realizar otros controles de integridad basadas en el barrido senoidal completo, y se describen más adelante.

[1363] Estimación de volumen mediante barrido senoidal: solución generalizada

[1365] La frecuencia de resonancia del sistema puede estimarse mediante la identificación del sistema barrido senoidal. En este método, la respuesta del sistema a una variación de presión senoidal se puede encontrar en varias frecuencias diferentes. Estos datos de respuesta de frecuencia pueden utilizarse luego para estimar la función de transferencia del sistema mediante regresión lineal.

[1367] La función de transferencia del sistema se puede expresar como una función racional de s. El caso general se expresa a continuación para una función de transferencia con un numerador de ordenn-ésimoy un denominador de ordenmésimo. N yDson los coeficientes del numerador y el denominador, respectivamente. La ecuación se ha normalizado de tal modo que el coeficiente principal del denominador sea 1, como se ilustra en las Ecuaciones (77) y (78):

[1369]

[1372] Esta ecuación se puede volver a escribir en la forma de la Ecuación (79) de la siguiente manera:

[1375]

[1378] La Ecuación (80) muestra esta suma en notación matricial:

[1381]

[1384] Donde k es el número de puntos de datos recopilados en el seno barrido. Para simplificar la notación, esta ecuación se puede resumir utilizando los vectoresyilustrados en la Ecuación (81).

[1387]

[1390] Dondeyeskpor 1,xeskpor (m n -1), y c es (m n- 1) por 1. Los coeficientes se pueden encontrar entonces mediante un enfoque de mínimos cuadrados. La función de error se puede escribir como se muestra en la Ecuación (82):

[1391]

[1393] La función a minimizar es el cuadrado ponderado de la función de error;Wes una matriz diagonalk x k, como se ilustra en las Ecuaciones (83)-(84).

[1396]

[1398] Los dos términos centrales son escalares, por lo que la transposición puede despreciarse, como se ilustra en las Ecuaciones (85)-(87):

[1400]

[1402] En algunas realizaciones, se utiliza la transposición compleja en todos estos casos. Este enfoque puede resultar en coeficientes complejos, pero el proceso puede modificarse para garantizar que todos los coeficientes sean reales. La minimización de mínimos cuadrados se puede modificar para dar solo coeficientes reales si la función de error se cambia a la Ecuación (88).

[1405]

[1407] Entonces, los coeficientes se pueden encontrar con la Ecuación (89):

[1410]

[1412] Estimación de volumen mediante barrido senoidal: solución para un sistema de segundo orden

[1413] Para un sistema con un numerador de orden 0-ésimo y un denominador de segundo orden, tal como se muestra en la función de transferencia ilustrada en la Ecuación (90).

[1416]

[1418] Los coeficientes de esta función de transferencia se pueden encontrar en función de la expresión que se encuentra en la sección anterior de la siguiente manera en la Ecuación (92):

[1421]

[1423] Donde la Ecuación (93) es la siguiente:

[1426]

[1427] Para simplificar el algoritmo, podemos combinar algunos términos, como se ilustra en las Ecuaciones (94)-(96):

[1430]

[1432] donde

[1434]

[1436] Para encontrar una expresión paraD:B HMFA>BCG 9:@ J:8HCF 9: F:GDI:GH68CAD@:?C 2 K @6 ;F:8I:B8>6 B6HIF6@ G - ?Z% primero dividimos X en sus partes real e imaginaria, tal como se ilustra en las Ecuaciones (97) y (98), respectivamente, de la siguiente manera:

[1438]

[1440] Las partes real e imaginaria de la expresión para D anterior se convierten entonces en las Ecuaciones (99) y (100), respectivamente:

[1442]

[1444] La combinación de estos términos da la expresión final de la matriz D. Esta matriz contendrá solo valores reales, tal como se muestra en la Ecuación (101) de la siguiente manera:

[1445]

[1447] Se puede adoptar el mismo enfoque para encontrar una expresión para el vector b en términos de G y /. Las partes real e imaginaria deyse ilustran en las Ecuaciones (102)-(103).

[1449] y

[1451] La combinación de estas dos proporciona la expresión para el vector b ilustrado en la Ecuación (104) de la siguiente manera:

[1454]

[1456] El siguiente paso es invertir la matriz D. La matriz es simétrica y definida positivamente, por lo que el número de cálculos necesarios para encontrar la inversa se reducirá con respecto al caso general de 3 × 3. La expresión general para una matriz inversa se muestra en la Ecuación (105) como:

[1459]

[1461] SiDse expresa como en la Ecuación (106):

[1464]

[1466] entonces, la matriz adyugada se puede escribir como en la Ecuación (107) de la siguiente manera:

[1467]

[1469] Debido a la simetría, solo es necesario calcular la matriz diagonal superior. El determinante se puede calcular entonces en términos de los valores de la matriz adyugada, aprovechando los elementos cero de la matriz original, tal como se ilustra en la Ecuación (108) de la siguiente manera:

[1472]

[1474] Finalmente, la inversa deDse puede escribir de la forma que se muestra en la Ecuación (109):

[1477]

[1479] En algunas realizaciones, podemos resolver el valor de la Ecuación (110):

[1482]

[1484] Por lo tanto, se utiliza la Ecuación (111):

[1487]

[1489] Para obtener una evaluación cuantitativa de qué tan bien se ajustan los datos al modelo, se utiliza la expresión original para el error, tal como se muestra en la ecuación (112):

[1492]

[1494] Esto se puede expresar en términos de la matrizDy los vectores b y c ilustrados en la Ecuación (113):

[1497]

[1499] donde:

[1501]

[1503] En algunas realizaciones, para comparar los errores de diferentes barridos senoidales, el error de ajuste se normaliza mediante el cuadrado de la matriz ponderada de la siguiente manera en la Ecuación (116), donde h es un escalar:

[1506]

[1508] Estimación de volumen mediante barrido senoidal: estimación del volumen

[1509] El ajuste del modelo puede utilizarse de tal modo que la frecuencia de resonancia del puerto pueda extraerse de los datos de barrido senoidal. El volumen entregado puede estar relacionado con este valor. La relación ideal entre los dos puede expresarse mediante la relación ilustrada en la Ecuación (117):

[1512]

[1515] La velocidad del sonido variará con la temperatura, por lo que es útil dividir los efectos de la temperatura, tal como se muestra en la Ecuación (118):

[1518]

[1521] El volumen se puede expresar entonces en función de la frecuencia de resonancia medida y la temperatura, ilustradas en la Ecuación (119) de la siguiente manera:

[1524]

[1527] Donde C es la constante de calibración ilustrada en la Ecuación (120) de la siguiente manera:

[1530]

[1533] Estimación de volumen mediante barrido senoidal: controles de integridad de estimación del volumen

[1535] En algunas realizaciones, se puede realizar un segundo conjunto de controles de integridad a partir de la salida de las rutinas de estimación de volumen y ajuste del modo (el primer conjunto de controles se realiza a nivel de FFT). Los controles se pueden realizar mediante redundancia o comprobando el rango de varios valores, como: (1) error de ajuste del modelo, (2) relación de amortiguamiento estimada, (3) ganancia estimada de la función de transferencia, (4) frecuencia natural estimada, (5) volumen variable estimado y (6) temperatura del sensor AVS.

[1537] Además, partes de los cálculos de AVS se pueden realizar de forma redundante en el procesador descrito en la presente memoria, mediante un sensor de temperatura independiente y una copia independiente de los parámetros de calibración para protegerse contra los fallos de la RAM, en algunas realizaciones específicas.

[1539] Estimación de volumen mediante barrido senoidal: detección desechable

[1541] La presencia de los desechables, p. ej., cartuchos o depósitos que son acoplables, puede detectarse mediante un conmutador magnético y un dispositivo de bloqueo mecánico, en algunas realizaciones específicas. Sin embargo, se puede utilizar un segundo método de detección para 1) diferenciar entre la bomba que está conectada a un desechable y un cargador, y 2) proporcionar un respaldo a los métodos de detección primarios.

[1543] Si el desechable no está presente, el volumen variable,V2

, es efectivamente muy grande. Como resultado, habrá una señal normal del micrófono de referencia, pero habrá muy poca señal en los micrófonos variables. Si la amplitud media del micrófono de referencia durante un barrido senoidal es normal (esto verifica que el altavoz esté funcionando) y la amplitud media del micrófono variable es pequeña, se establece un indicador en el procesador descrito en la presente memoria, que indica que el desechable no está presente.

[1545] Detalles de implementación: dimensionamiento de V<1>en relación con V<2>

[1547] El dimensionamiento deV1puede incluir la compensación del volumen acústico con la posición relativa de los polos y los ceros en la función de transferencia. La función de transferencia tanto paraV1

como para V<2>se muestra a continuación en relación con el desplazamiento del volumen del altavoz, tal como se ilustra en las Ecuaciones (121)-(124), de la siguiente manera:

[1550]

[1553] y

[1554]

[1557] donde

[1559] y

[1561] A medida que se aumentaV1

, la ganancia disminuye y el altavoz debe accionarse a una amplitud mayor para obtener el mismo nivel de presión acústica. Sin embargo, aumentarV1

tiene la ventaja de mover los ceros complejos de la función de transferenciap1hacia los polos complejos. En el caso límite en el que V<1>U R% @I:<C ) U (% G: C7H>:B: IB6 cancelación del polo cero y una respuesta plana. Por lo tanto, aumentar el V<1>reduce tanto la resonancia como la muesca en la función de transferencia p<1>, y mueve los polos p<2>=68>6 Z<n>; el resultado es una menor sensibilidad al error de medición al calcular la función de transferenciap2/p1.

[1563] Detalles de implementación: solapamiento (aliasing)

[1565] Las frecuencias más altas pueden reducirse a la frecuencia de interés. La frecuencia de solapamiento se puede expresar en la Ecuación (125) de la siguiente manera:

[1568]

[1571] Donde f<s>es la frecuencia de muestreo, f<n>es la frecuencia de la fuente de ruido, n es un entero positivo, yfes la frecuencia de solapamiento de la fuente de ruido.

[1573] La rutina de demodulación puede filtrar el ruido excepto en la frecuencia específica de la demodulación. Si la frecuencia de muestreo se establece dinámicamente para que sea un múltiplo fijo de la frecuencia de demodulación, entonces la frecuencia del ruido que puede solaparse a la frecuencia de demodulación será un conjunto fijo de armónicos de esa frecuencia fundamental.

[1575] Por ejemplo, si la frecuencia de muestreo es 8 veces la frecuencia de demodulación, las frecuencias de ruido que pueden solaparse a esa frecuencia son

[1578]

[1581] donde

[1584]

[1587] & 46F6 W - (+ H:B9FN6ACG @6 G:F>:

[1590]

[1593] Fuentes de error de medición de AVS: movimiento de la cámara de AVS

[1595] En algunas realizaciones, una de las suposiciones de la medición de AVS es que el volumen total de AVS (V2

más el volumen absorbido por los demás componentes) es constante. Sin embargo, si la carcasa de AVS se flexiona, el volumen total de la cámara de AVS puede cambiar ligeramente y afectar a la medición del volumen diferencial. En algunas realizaciones, para mantener la contribución del error de volumen se mantiene en menos del 1,0 % del suministro de fluido.

[1597] Fuentes de error de medición de AVS: ruido externo

[1599] En algunas realizaciones, las fuentes de ruido externas pueden filtrarse.

[1601] Fuentes de error de medición de AVS: choque mecánico

[1603] Un choque mecánico en la carcasa de la bomba durante una medición de AVS afectará a las mediciones del micrófono y puede dar como resultado un error en los datos de respuesta de frecuencia. Sin embargo, este error es detectable mediante la verificación de varianza fuera de banda en la rutina de demodulación realizada por el procesador descrito en la presente memoria. Si se detecta un error de este tipo, el punto de datos puede repetirse (p. ej., se toma otra muestra), lo que produce poco o ningún efecto en la medición de AVS resultante.

[1605] Fuentes de error de medición de AVS: aire en la cámara de AVS

[1607] Un mecanismo para que una burbuja de aire afecte a la medición de AVS, es a través de una resonancia secundaria. Esta resonancia secundaria hará que el sistema sea de cuarto orden y, en función de la frecuencia y la magnitud de la resonancia secundaria, puede provocar algún error si la estimación utiliza un modelo de segundo orden.

[1609] Fuentes de error de medición de AV: fallo de un componente eléctrico

[1611] En general, el fallo de un componente eléctrico provocará la falta de señal o un aumento de la distorsión armónica. En cualquier caso, los controles de integridad de AVS detectarían el fallo, y la medición se invalidaría.

[1613] La única excepción que se ha identificado es un fallo del oscilador utilizado para controlar el DAC y el ADC. Si este oscilador se saliera de la tolerancia, introduciría un error de medición que no se detectaría mediante el control de integridad de bajo nivel (en un caso extremo se detectaría mediante los controles de integridad del volumen descritos anteriormente). Para protegerse contra estos fallos, en algunas realizaciones, el oscilador se comprueba con un reloj independiente cada vez que se inicia una medición de AVS.

[1615] Bomba peristáltica con seguidor de leva en forma de L

[1617] Las figuras 255-302 muestran una realización de una bomba peristáltica 2990 según la invención.

[1619] La figura 255 ilustra una bomba peristáltica 2990 que comprende un mecanismo 3000 de bombeo, una pantalla 2994, botones 2996, un chasis 2992 y una pinza 2998. El chasis 2992 incluye una extensión 2992A por encima del mecanismo 3000 de bombeo que desvía el líquido lejos del interior del mecanismo.

[1621] Las figuras 256A-B ilustran un mecanismo 3000 de bombeo peristáltico que tiene seguidores 3090, 3101, 3110 de leva en forma de L (véase la figura 274) en una vista despiezada. Una carcasa, opcionalmente compuesta por dos mitades, 3005 y 3010, proporciona una montura para un árbol 3080 de levas, una PCB principal 3002, un eje 3120 del seguidor de leva, un conjunto 3070 de cabezal de engranaje y puntos 3010A de bisagra para montar una puerta 3020. Las dos mitades 3005, 3010 pueden ser una mitad superior 3010 y una mitad inferior 3005. La carcasa 3015 del sensor puede montarse en las mitades de la carcasa 3005, 3010 y proporcionar un punto de acople a un soporte 3060 de sensor y a una placa 3130 de sensor de rotación (figura 257). Un detector 3066 de aire en línea (véase la figura 257) y un sensor 3068 de presión (figura 257) pueden estar acoplados al soporte 3060 de sensor.

[1623] La figura 257 ilustra el mecanismo 3000 de bombeo que tiene seguidores 3090, 3101, 3110 de leva en forma de L (véase la figura 274) con el conjunto 3021 de puerta completamente abierto y la línea 3210 de infusión y el oclusor 3200 de corredera montados en la puerta 3020. El conjunto 3021 de puerta está montado en las mitades de la carcasa 3010, 3005 mediante dos bisagras 3010A y un pasador 3012 de bisagra (figura 258). En la posición abierta, el conjunto 3021 de puerta puede proporcionar elementos de recepción convenientes, que pueden servir para colocar una línea 3210 de infusión en el conjunto 3021 de puerta. Los elementos de recepción pueden situar la línea 3210 de infusión de modo que interactúe o se alinee correctamente con los sensores y los elementos activos de la bomba peristáltica 2990. Los sensores pueden incluir, por ejemplo, un sensor 3068 de presión (figura 257) y/o un sensor 3066 de aire en línea (figura 257). Los elementos activos pueden incluir, por ejemplo, el émbolo 3091, la válvula 3101 de entrada y la válvula 3111 de salida (figura 260). Los elementos de recepción de la puerta 3020 pueden incluir uno o más de los siguientes: ranuras en la puerta 3020K (véase la figura 259), clips 3062A (figura 257), insertos 3024 de clip (figura 257), platina 3022 (figura 257, 259). Los clips 3062A (figura 257) y 3024 (figura 257) pueden fabricarse de cualquier material adecuado, indeformable, no deformable o mínimamente deformable. Los clips 3062A se moldean preferiblemente a partir de plástico tal como nylon, pero se pueden utilizar muchos otros materiales, incluyendo plástico ABS, aluminio, acero o cerámica.

[1624] El conjunto 3021 de puerta (figura 257) puede incluir un elemento receptor para el oclusor 3200 de corredera. Los elementos receptores del oclusor 3200 de corredera del conjunto 3021 de puerta pueden mantener el oclusor 3200 de corredera en posición de modo que el oclusor 3200 de corredera entre en una abertura de recepción en el cuerpo de la bomba 3001 (figura 265). Algunos de los elementos receptores del oclusor 3200 de corredera pueden incluir características que impiden que el equipo de infusión se cargue incorrectamente. En una realización, el carro 3040 dividido de puerta incluye una ranura para recibir el oclusor 3200 de corredera y mantenerlo perpendicular a la línea 3210 de infusión cuando el conjunto 3021 de puerta se cierra contra el cuerpo 3001 de la bomba. El oclusor 3200 de corredera puede incluir pestañas 3040C (figura 259) que permiten que el oclusor 3200 de corredera solo se inserte de tal modo que los recortes 3200A (figura 261) se alineen con las pestañas 3040C (figura 261). En otra realización, la puerta 3020 puede incluir pestañas 3020F (figura 262, 263) que permiten que el oclusor 3200 de corredera solo se inserte de tal modo que los recortes 3200A (figura 261) se alineen con las pestañas 3020F (figura 262). La puerta 3020 (figura 257) puede incluir pestañas 3020D (figura 259) que impiden que el oclusor 3200 de corredera (figura 257) se inserte con la pestaña 3200B (figura 261) hacia el conjunto 3021 de puerta (figura 257). Las pestañas 3020F situadas en la puerta 3020 y/o en el 3040 carro divisor de puertas (figura 257) pueden permitir que el oclusor 3200 de corredera se inserte en una sola orientación y, por lo tanto, forzar la orientación correcta entre el equipo de infusión y el mecanismo 3000 de bombeo. La platina 3022 (figura 257) recibe la línea 3210 de infusión y proporciona una forma general de “U” para restringir la línea 3210 de infusión a medida que un émbolo 3091 deforma la línea 3210 de infusión durante el bombeo.

[1626] La figura 264 ilustra, en una vista despiezada, el conjunto 3021 de puerta que incluye la palanca 3025 y el carro dividido 3041 del mecanismo 3000 de bombeo peristáltico (figura 257) que tiene seguidores 3090, 3101, 3110 de leva en forma de L (véase la figura 274). Los elementos receptores 3062, 3022 (figura 260) 3024 (figura 257) de la línea 3210 de infusión pueden montarse respectivamente en las cavidades 3020A, 3020B, 3020E de la puerta 3020. El conjunto 3021 de puerta puede incluir un carro 3040 dividido de la puerta que está conectado a la palanca 3025 a través del eslabón 3035. El conjunto 3021 de puerta también puede incluir un resorte plano 3032 que sea una lámina de material elástico, tal como acero para resortes. El resorte plano 3032 puede presionarse contra la puerta 3020 mediante el pasador 3034 de cierre cuando la palanca 3025 agarra los pasadores 3011 del cuerpo (figura 297) del cuerpo 3001 de la bomba y empuja el pasador 3034 de cierre hacia el cuerpo 3001 de la bomba. El pasador 3034 de cierre se mueve a lo largo de la ranura 3020C de la puerta 3020 a medida que los ganchos 3025C de cierre se acoplan a los pasadores 3011 del cuerpo.

[1628] La figura 265 ilustra la bomba peristáltica 2990 (figura 255) que tiene seguidores 3090, 3101, 3110 de leva en forma de L (véase la figura 274) con el conjunto 33021 de puerta abierto y la palanca 3025 retraída. La PCB principal 3002, que incluye los procesadores de control y algunos sensores, se muestra acoplada a la parte superior de la carcasa superior 3010. Un motor 3072 y un cabezal 3070 de engranaje se muestran en posición en un extremo de la carcasa superior 3010. El conjunto 3130 de sensores de rotación puede montarse en la mitad inferior 3005 de la carcasa. El cuerpo 3001 de la bomba puede comprender las mitades 3005, 3010 de la carcasa, los mecanismos de rotación y movimiento alternativo dentro de las mitades 3005, 3010 de la carcasa, el motor 3072 y la caja 3070 de engranajes, los sensores y la estructura en la que se monta lo anterior.

[1630] La figura 260 ilustra la bomba peristáltica 2990 (figura 255) que tiene seguidores 3090, 3101, 3110 de leva en forma de L (véase la figura 274) con la puerta 3020 abierta y la carcasa superior 3010 y otros elementos retirados para revelar el árbol 3080 de levas, el émbolo 3091 y las válvulas 3101, 3111. El motor 3072 acciona el árbol 3080 de levas a través de la caja 3070 de engranajes. El motor 3072 puede tener un eje de transmisión cuya velocidad y/o posición pueden controlarse. En una realización, el motor 3072 es un servomotor 3072 de corriente continua sin escobillas controlado por un controlador 3430 de motor (véase la figura 325B) que puede montarse en la PCB principal 3002. En realizaciones alternativas, el motor 3072 puede ser un motor 3072 paso a paso, un motor 3072 de corriente continua con escobillas o un motor 3072 de corriente alterna con el controlador apropiado.

[1632] El motor 3072 puede estar acoplado de manera fija a la caja 3070 de engranajes, lo que permite que la unidad de motor/caja de engranajes se conecte como una unidad al árbol 3080 de levas y a la carcasa superior 3010. La reducción de engranajes de la caja 3070 de engranajes aumenta el par, al tiempo que aumenta el número de rotaciones del motor 3072 por rotación del árbol 3080 de levas (figura 260). En una realización, la caja 3070 de engranajes tiene una relación de reducción de 19:1. La reducción de engranajes permite una resolución razonable en la posición del árbol 3080 de levas (figura 260) con un número relativamente pequeño de sensores Hall en el motor 3072. En una realización, tres sensores Hall y ocho bobinados producen veinticuatro cruces por revolución. Los veinticuatro cruces combinados con una relación de transmisión de 19:1, proporcionan una resolución angular superior a 0,8° en la rotación del árbol 3080 de levas (figura 260).

[1634] La rotación del árbol 3080 de levas (figura 260) se puede medir directamente con un sensor 3130 de rotación (figura 257) que detecte la posición del imán 3125 en el extremo del árbol 3080 de levas (figura 260). En una realización, el sensor es un circuito integrado de codificador rotativo magnético de un solo chip, que emplea 4 elementos Hall integrados que detectan la posición del imán 3125 (figura 260), un convertidor analógico a digital de alta resolución y un controlador inteligente de administración de energía. La posición del ángulo, los bits de alarma y la información del campo magnético se pueden transmitir a través de una interfaz SPI estándar de 3 o 4 hilos a un controlador anfitrión.

[1635] Un ejemplo de un codificador rotativo es el modelo AS5055, fabricado por Austriamicrosystems, de Austria, que proporciona 4096 incrementos por rotación.

[1637] Los movimientos de la válvula 3101, 3110 y el émbolo 3090 se controlan mediante la rotación del árbol 3080 de levas que hace girar las levas individuales 3083, 3084, 3082 (figura 266), que a su vez desvía un extremo 3092, 3102, 3112 de rodillo (figura 274) de los seguidores 3090, 3100, 3110 en forma de L (figura 274) hacia abajo. Los seguidores 3090, 3100, 3110 de leva en forma de L (figura 274) giran alrededor del eje 3120 de seguidor de leva, por lo que el movimiento descendente del extremo 3092, 3102, 3112 de rodillo hace que el extremo activo se aleje de la línea 3210 de infusión (figura 276). Los resortes torsionales 3094, 3104, 3114 (figura 274) de cada uno de los seguidores 3090, 3100, 3110 de leva en forma de L (figura 274) impulsan los rodillos 3092, 3102, 3112 hacia arriba contra las levas 3082, 3083, 3084 (figura 276) e impulsan los extremos activos 3091, 3101, 3111 hacia la línea 3210 de infusión.

[1638] Los perfiles de la leva 3084 de la válvula de salida, la leva 3083 del émbolo y la leva 3082 de la válvula de entrada se representan en las figuras 271-273. Estos perfiles producen una secuencia de válvulas similar a la representada en la figura 197. Las levas 3084, 3083, 3082 pueden conectarse al árbol 3080 de levas mediante cualquiera de los métodos estándar, incluidos adhesivo, ajuste a presión y eje con chaveta. En algunas realizaciones, las levas 3084, 3083, 3082 pueden integrarse físicamente en el árbol 3080 de levas como una sola pieza. En una realización, las levas 3084, 3083, 3082 tienen una ranura 3082A, 3083A, 3084A de tipo llave y se presionan contra el árbol 3080 de levas contra un hombro (no se muestra) con una llave (no se muestra) para situar de forma rotacional las levas 3084, 3083, 3082 en el árbol 3080 de levas, y un clip circular 3085 para mantener las levas 3084, 3083, 3082 en su posición a lo largo del eje del árbol 3080 de levas. El árbol 3080 de levas está montado en las carcasas superior e inferior 3005, 3010 mediante rodamientos 3086. En una realización, los rodamientos 3086 son rodamientos de rodillos sellados.

[1640] La figura 274 ilustra el seguidor 3090 en forma de L del émbolo, los seguidores 3101, 3110 de leva en forma de L de la válvula y el eje 3120 del seguidor de leva en una vista despiezada. Los seguidores de leva en forma de L 3090, 3100, 3110 se montan en el eje 3120 del seguidor de leva y giran libremente en el eje 3120 del seguidor de leva. La rotación de los seguidores 3090, 3100, 3110 de leva en forma de L en el eje 3120 del seguidor de leva puede facilitarse mediante rodamientos. En una realización, los rodamientos son casquillos 3095, 3105, 3115 con valona macizos presionados contra los cuerpos 3093, 3103, 3113 de los seguidores 3090, 3100, 3110 de leva en forma de L. Los rodamientos pueden ser cualquier casquillo de baja fricción, incluidos bronce, latón, plástico, nailon, poliacetal, politetrafluoroetileno (PTFE), polietileno de peso molecular ultra alto (UHMWPE), rulón, PEEK, uretano y vespel. Las valonas de los casquillos 3095, 3105, 3115 pueden servir como superficies de apoyo axial entre los seguidores 3090, 3100, 3110 de leva en forma de L adyacentes y entre los seguidores 3101, 3110 de leva en forma de L de la válvula y las mitades 3005, 3010 de la carcasa (figura 265). Las valonas de los casquillos 3095, 3105, 3115 (figura 274) también pueden servir para espaciar adecuadamente los extremos activos 3091, 3101, 3111 (figura 274) de los seguidores 3090, 3100, 3110 de leva en forma de L (figura 274) con respecto a la platina 3022 (figura 257) del conjunto 3021 de puertas (figura 257).

[1642] El eje 3120 del seguidor de leva (figura 274) puede incluir secciones extremas 3120A (figura 274) que son excéntricas con respecto a la sección central 3120B (figura 274) del eje 3120 del seguidor de leva (figura 274). La posición del eje 3120 del seguidor de levas (figura 274) con respecto al árbol 3080 de levas (figura 260) y/o a la platina 3022 (figura 260), puede ajustarse con precisión girando el extremo excéntrico 3120A. El giro del extremo excéntrico 3120A permite el ajuste del juego entre los rodillos 3092, 3102, 3112 y las levas 3084, 3083, 3082 (figuras 271-273) en el árbol 3080 de levas (figura 260).

[1644] La sección extrema 3120A del eje 3120 del seguidor de leva (figura 274) puede incluir una característica 3120C para recibir una herramienta tal como un destornillador, una llave hexagonal u otra herramienta capaz de aplicar un par al eje 3120 del seguidor de leva (figura 274). En una realización, la característica es una ranura dimensionada para aceptar un destornillador con cabeza ranurada. Los extremos excéntricos 3120A encajan en los orificios formados por los recortes 3005D, 3010D (véase la figura 278) en las mitades 3005, 3010 de la carcasa, respectivamente. En una realización, los orificios formados por los recortes 3005D, 3010D (figura 278) no bloquean el eje 3120 del seguidor de leva (figura 274) para permitir el ajuste. Se puede añadir un elemento de sujeción para asegurar la posición giratoria del eje 3120 del seguidor de leva (figura 274). En una realización, el elemento de sujeción es un tornillo de fijación en el orificio roscado 3120A.

[1646] Los seguidores 3090, 3100, 3110 de leva en forma de L (figura 274) o los actuadores comprenden rodillos 3092, 3102, 3112 que tocan las levas 3084, 3083, 3082 (figuras 271 a 273), un elemento elástico 3094, 3104, 3114 que impulsa el elemento de contacto hacia la superficie de la leva, y una estructura 3093, 3103, 3113 en forma de L que incluye un orificio, que se monta en el eje 3120 de seguidor de leva y conecta los rodillos 3092, 3102, 3112 al elemento activo 3091, 3101, 3111 que, a su vez, toca la línea 3210 de infusión. Los seguidores 3090, 3100, 3110 de leva en forma de L (figura 274) incluyen adicionalmente cojinetes 3095, 3105, 3115 con valona montados en el orificio de la estructura 3093, 3103, 3113 (figura 274).

[1648] En una realización, los rodillos 3092, 3102, 3112 giran alrededor de un eje 3096, 3106, 3116 que está montado en las estructuras 3093, 3103, 3113 (figura 274). Se prefieren los rodillos como elemento de contacto con el fin de reducir la carga en el motor 3072 y mejorar la repetibilidad de la bomba peristáltica 2990. En otras realizaciones, podría utilizarse una serie diferente de deflectores.

[1650] En una realización, los elementos activos, o la válvula 3101 de entrada, el émbolo 3091 y una válvula 3111 de salida, se forman como parte de los seguidores 3090, 3100, 3110 de leva en forma de L (figura 274). En una realización, los elementos activos 3091, 3101, 3111 están unidos de forma extraíble a la estructura de cada seguidor 3090, 3100, 3110 de leva en forma de L (figura 274). En una realización, los elementos activos 3091, 3101, 3111 (figura 274) pueden acoplarse mecánicamente con tornillos. En otras realizaciones, los elementos activos 3091, 3101, 3111 (figura 274) pueden incluir pernos que atraviesan orificios en las estructuras 3093, 3103, 3113 (figura 274) y se mantienen en su lugar con tuercas, o los elementos activos 3091, 3101, 3111 (figura 274) pueden incluir pernos de plástico que encajan en los elementos receptores de las estructuras 3093, 3103, 3113 (figura 274).

[1652] Los elementos elásticos 3094, 3104, 3114 empujan los seguidores 3090, 3100, 3110 de leva en forma de L (figura 274) contra las superficies de leva de las levas 3084, 3083, 3082 (figuras 271-273) y hacia la platina 3022 (figura 260) y la línea 3210 de infusión. En una realización, los elementos elásticos 3094, 3104, 3114 (figura 274) son resortes de torsión en espiral que se enrollan alrededor de la sección de las estructuras 3093, 3103, 3113 (figura 274) que incluye el orificio. Un extremo de los resortes de torsión presiona contra las estructuras 3090, 3100, 3110 de lo seguidores de leva en forma de L (figura 274) entre el orificio y los rodillos 3092, 3102 y 3112. El otro extremo del resorte contacta con la estructura fija de la bomba peristáltica 2990. En una realización, el otro extremo de cada resorte entra en contacto con un retenedor 3140 de resorte (figuras 275, 276) que puede incluir una ranura 3140A para capturar el extremo del resorte. Se puede girar un tornillo 3142 de ajuste de retención (figura 275) para mover el retenedor 3140 de resorte dentro de la carcasa superior 3010 y aplicar una carga contra los elementos elásticos 3094, 3104, 3114. En algunas posiciones giratorias de las levas 3084, 3083, 3082 (figuras 271-273), la carga aplicada al resorte será aplicada a su vez por los extremos activos 3091, 3101, 3111 a la línea 3210 de infusión. La carga de compresión de cada extremo activo 3091, 3101, 3111 (figura 274) en la línea 3210 de infusión puede ajustarse girando el correspondiente tornillo 3142 de ajuste de retención.

[1654] En otra realización, los elementos elásticos 3094, 3104, 3114 (figura 274) son resortes helicoidales que se encuentran entre los seguidores 3090, 3100, 3110 de leva en forma de L (figura 274) y la estructura del cuerpo 3001 de bomba. Los resortes helicoidales están ubicados de tal modo que impulsen el extremo seguidor o el extremo de rodillo de los seguidores 3090, 3100, 3110 de levas en forma de L (figura 274) hacia las levas 3082, 3083, 3084 (figuras 271-273). Los resortes helicoidales también pueden impulsar el extremo activo de los seguidores 3090, 3100, 3110 de leva en forma de L (figura 274) hacia la platina 3022 (figura 260). En las figuras 205, 206, 219, 220 se muestra una disposición de resortes helicoidales y seguidores 3090, 3100, 3110 de leva en forma de L.

[1656] La figura 276 muestra una sección transversal del mecanismo 3000 de bomba que incluye secciones de la leva 3083 del émbolo, el émbolo 3091 y la platina 3022. El árbol 3080 de levas hace girar la leva 3083 del émbolo que está enchavetada al eje en 3084A. La leva 3083 desplaza el elemento de contacto con leva o el rodillo 3092 de leva, que forma parte del seguidor 3090 de leva en forma de L del émbolo 3091. El seguidor 3090 de leva en forma de L del émbolo 3091 gira alrededor del eje 3120 del seguidor de leva. El seguidor 3090 de leva en forma de L del émbolo 3091 se mantiene contra la leva 3083 del émbolo mediante el elemento elástico 3094. Un extremo del elemento elástico 3094A hace contacto con la estructura 3093, mientras que el extremo libre del elemento elástico 3094B hace contacto con el retenedor 3140 de resorte. El émbolo 3091 comprime la línea 3210 de infusión contra la platina 3022. El émbolo 3091 se retrae de la platina 3022, cuando la leva 3083 del émbolo presiona el rodillo 3092 de leva.

[1658] La figura 277 presenta una sección transversal del émbolo 3091, la platina 3022 y la línea 3210 de infusión en la parte inferior de la carrera del émbolo 3091. En la parte superior de la carrera del émbolo 3091, la línea 3210 de infusión no comprimida tiene una sección transversal nominalmente redonda que contiene un volumen máximo. El mecanismo 3000 de bombeo maximiza el bombeo por carrera al permitir que la línea 3210 de infusión se llene completamente en la parte superior de la carrera y minimizar el volumen dentro de la línea 3210 de infusión en la parte inferior de la carrera del émbolo 3091. La cantidad de volumen bombeado puede verse afectada por la forma del émbolo 3091, la longitud de la carrera del émbolo 3091 y la forma de la platina 3022. Sin embargo, si la línea 3210 de infusión se aplasta por completo, las fuerzas sobre el émbolo 3091 pueden ser superiores a las necesarias, lo que puede requerir elementos elásticos 3090, 3100, 3110 más grandes (figura 274) y/o un motor 3072 más grande o un mayor consumo de energía. El mayor consumo de energía puede acortar el tiempo en que la bomba peristáltica 2990 puede funcionar con una batería 3420 o puede crear una bomba peristáltica 2990 más pesada debido a una batería 3420 de gran tamaño. El diseño del émbolo 3091 y la platina 3022 se puede seleccionar para equilibrar el aumento del volumen frente a cargas más altas en el émbolo 3091. En una realización, el émbolo 3091 y la platina 3022 están diseñados para evitar la compresión de las paredes de la línea 3210 de infusión al proporcionar un espacio entre el émbolo 3091 y la platina 3022 que es ligeramente mayor que dos veces el espesor de la pared de la línea 3210 de infusión.

[1659] En una realización, la leva 3083 del émbolo y el seguidor 3090 de leva en forma de L del émbolo están diseñados para proporcionar una holgura 3022G mínima entre la punta 3091B del émbolo y la parte inferior de la platina 3022D. En un ejemplo, la holgura 3022G es de 2 a 3 veces el espesor de la pared de la línea 3210 de infusión, y es suficiente para que las paredes de la línea 3210 de infusión no entren en contacto entre la punta 3091B del émbolo y la parte inferior de la platina 3022D. En un ejemplo, la holgura 3022G entre la punta 3091B del émbolo y la parte inferior de la platina 3022D es de aproximadamente 0,122 cm (0,048 pulgadas), que es un 9 % mayor que el doble del espesor de la pared de una línea 3210 de infusión ilustrativa. En otro ejemplo, la holgura 3022G puede ser tan pequeña como un 2 % mayor que el doble del espesor de la pared de un ejemplo de línea 3210 de infusión. En otro ejemplo, la holgura 3022G puede ser tan grande como un 50 % mayor que el doble del espesor de la pared de una línea 3210 de infusión.

[1660] En una realización, las dimensiones de la platina 3022 y la punta 3091B del émbolo se seleccionan para proporcionar una holgura 3022G que sea de 2 a 3 veces el espesor de pared de una sola pared de la línea 3210 de infusión. En un ejemplo, la holgura 3022G entre la punta 3091B del émbolo y la platina 3022 es de entre un 8 % y un 35 % mayor que el doble del espesor de pared de una línea 3210 de infusión ilustrativa. La holgura 3022G permitirá que los lados de la línea 3210 de infusión se plieguen sin pinzar el pliegue para cerrarlo. En una realización, la punta 3091B del émbolo tiene un radio de 0,127 cm (0,05 pulgadas) y los lados 3091C tienen un ángulo entre ellos de 35°. Los lados 3091C pueden coincidir con el radio de la punta 3091B del émbolo en un ángulo tangente. La longitud de la punta 3091D del émbolo puede ser de 0,295 cm (0,116 pulgadas). El fondo 3022D de la platina puede ser plana y tener un radio 3022C en cada lado. La longitud del fondo 3022D de la platina y los radios 3022C se seleccionan para mantener una holgura 3022G entre la punta 3091B del émbolo y la platina 3022 que sea más del doble del espesor de la pared de la línea 3210 de infusión. En un ejemplo, el fondo 3022D de la platina tiene una longitud de 0,127 cm (0,05 pulgadas) y cada radio 3022C mide 0,152 cm (0,06 pulgadas). El lado 3022B está inclinado en dirección contraria al émbolo 3091. El lado 3022E más corto es casi vertical. El lado 3022F forma un ángulo menos vertical que las paredes 3091C del émbolo para permitir que la punta 3091B del émbolo entre en la platina 3022 a medida que el conjunto 3021 de puerta se cierra.

[1662] El émbolo 3091 y la platina 3022 pueden incluir dos secciones planas 3091A y 3022A que proporcionan un tope mecánico. Las secciones planas 3091A y 3022A también pueden denominarse en este caso topes 3091A y 3022A. Los topes mecánicos 3091A, 3022A pueden mejorar la fiabilidad y reducir la incertidumbre de la medición del volumen. Como se describe en otra parte, el volumen se determina a partir del cambio en la posición del émbolo 3091 desde el inicio de la carrera de desplazamiento hasta el final de la carrera. Los topes 3091A y 3022A pueden eliminar la incertidumbre o la tolerancia en el fondo de la medición de la carrera. El perfil de la leva 3083 del émbolo puede diseñarse para elevar el rodillo 3092, cuando la sección plana 3091A entra en contacto con la platina 3022 en 3022A.

[1663] El émbolo 3091 y la platina 3022 pueden estar formados por una superficie que se deslice fácilmente sobre un material de la línea 3210 de infusión de PVC o sin DEHP. En una realización, el émbolo 3091 y la platina 3022 pueden estar formados de nailon. En otra realización, el émbolo 3091 y la platina 3022 pueden ser de metal (p. ej., aluminio) recubierto con PTFE. En otras realizaciones, se puede utilizar otro plástico o aplicar otros recubrimientos a un émbolo metálico 3091 y/o a una platina 3022, que proporcionen un coeficiente de fricción bajo con una línea 3210 de infusión de PVC o sin DEHP.

[1665] El árbol 3080 de levas y el eje 3120 del seguidor de leva están montados en los recortes 3005C, 3005D, 3010C, 3010A en las carcasas inferior y superior 3005, 3010, tal como se muestra en las figuras 260, 278. La precisión de los movimientos de las válvulas 3101, 3111 y el émbolo 3091, así como la vida útil de los elementos 3092, 3102, 3112 de rodillo y las levas 3082-3084, se mejoran mediante una mejor alineación en paralelo y una separación correcta de los dos ejes 3080, 3120. La alineación paralela y el espaciado de los dos ejes 3080, 3120 se controlan en parte mediante la alineación paralela y el espaciado de los recortes 3005C, 3005D, 3010C, 3010A. En una realización, las dos partes de la carcasa 3005, 3010 se forman sin los recortes (figuras 278, 279). A continuación, las dos partes se unen mecánicamente y los orificios 3006, 3007 son taladrados o mandrinados por la misma máquina en la misma configuración (figura 280) al mismo tiempo. En algunas realizaciones, las dos partes 3005, 3010 de carcasa incluyen características para mantenerlas en una alineación fija entre sí cuando se ensamblan. En un ejemplo, las características de alineación de las carcasas 3005, 3010 son pasadores insertados a presión en una parte y orificios coincidentes en la otra. En otro ejemplo, las características de una parte se extienden a través de la línea divisoria 3008 para acoplarse a las características de la otra parte. La operación de mandrinar orificios con precisión a veces se denomina mandrinado lineal. La perforación lineal puede mejorar la alineación paralela de los recortes 3005C, 3005D, 3010C, 3010A. El mandrinado lineal de los recortes 3005C, 3005D, 3010C, 3010A en la carcasa unida 3005, 3010 crea de forma económica recortes 3005C, 3005D, 3010C, 3010A que se combinan para formar con mayor precisión los orificios circulares 3006, 3007 y orificios 3006, 3007 que son más paralelos entre sí.

[1667] La medición del volumen bombeado se basa en la posición medida del émbolo 3091. En una realización, tal como se muestra en las figuras 281 y 275, la posición del émbolo 3091 se mide de forma remota sin entrar en contacto con el seguidor 3090 de leva en forma de L del émbolo 3091. En una realización, la posición del émbolo 3091 se mide con un codificador 3002A lineal de efecto Hall IC y un simple imán bipolar 3096A (figura 282). El codificador lineal 3002A (figura 282) está ubicado en la PCB principal 3002 e informa al controlador de la posición del imán 3096A ubicado en el émbolo 3091 (seguidor 3090 de leva en forma de L). El codificador lineal IC 3002A está ventajosamente desconectado mecánicamente de los componentes móviles, por lo que el sensor no se desgastará, degradará, ni se romperá con el uso. En una realización, el codificador lineal IC 3002A es la pieza AS5410, fabricada por Austriamicrosystems, de Austria. El AS5410 permite la conversión de una amplia gama de geometrías, incluidos los movimientos curvos, las escalas no lineales y las geometrías inclinadas de chip/imanes, en una señal de salida lineal. La flexibilidad del codificador lineal IC 3002A permite mayores tolerancias en la colocación de la PCB principal 3002 en relación con el imán 3096A de émbolo. Alternativamente, la posición del émbolo 3091 puede medirse con un sistema de visión que utiliza bordes o puntos de referencia ubicados en el seguidor 3090 de leva en forma de L del émbolo 3091. Alternativamente, la posición del émbolo 3091 se puede medir con cualquiera de los varios sensores bien conocidos en la técnica, incluidos un potenciómetro lineal, un potenciómetro giratorio, un codificador giratorio, un codificador lineal, o un LVDT. Los métodos para conectar mecánicamente uno de estos sensores al émbolo (seguidor 3090 de leva en forma de L) pueden ser los evidentes para un experto en la técnica.

[1669] El oclusor 3200 de corredera se puede ver en la figura 261. El oclusor 3200 de corredera sirve para cerrar la línea 3210 de infusión, bloqueando el flujo, cuando la línea 3210 de infusión está en la parte estrecha de la abertura 3200D (figura 261). Se permite el flujo a través de la línea 3210 de infusión cuando está ubicada en el extremo ancho de la abertura 3200C en la parte frontal del oclusor 3200 de corredera. La posición abierta en el oclusor 3200 de corredera se refiere a que la línea 3210 de infusión está ubicada en el extremo ancho de la abertura 3200C. La posición cerrada del oclusor 3200 de corredera se refiere a que la línea 3210 de infusión está ubicada en la parte estrecha de la abertura 3200D. El oclusor 3200 de corredera incluye al menos una abertura 3200A en el extremo frontal del oclusor 3200 de corredera. Una pestaña 3200B está ubicada en el extremo posterior del oclusor 3200 de corredera.

[1671] El proceso de cerrar la puerta e insertar el carro 3041 de corredera para liberar el oclusor 3200 de corredera, se describe con referencia a las figuras 283 a 293. La figura 283 ilustra el oclusor 3200 de corredera completamente insertado en el carro 3040 dividido de la puerta y la línea 3210 de infusión enganchada a los clips 3062A, 3024. El conjunto 3021 de puerta se cerrará girando alrededor de las bisagras 3010A. La posición inicial del carro 3045 dividido del cuerpo en el cuerpo 3001 de la bomba se puede ver en la figura 284. La ranura 3045E del carro 3045 dividido del cuerpo recibe el oclusor 3200 de corredera cuando el conjunto 3021 de puerta se cierra contra el cuerpo 3001 de la bomba. La abertura 3045B del carro 3045 dividido del cuerpo aloja la pestaña 3200B del oclusor 3200 de corredera, lo que permite que el extremo posterior del oclusor 3200 de corredera entre en el carro 3045 dividido del cuerpo, y permite que el conjunto 3021 de puerta se cierre. El carro 3045 dividido del cuerpo y/o la carcasa superior 3010 impiden que el conjunto 3021 de puerta se cierre cuando el oclusor 3200 de corredera se haya orientado incorrectamente. El lado del carro 3045 dividido del cuerpo opuesto a la abertura 3045B, no proporciona una abertura o ranura que pueda alojar la pestaña 3200B del oclusor 3200 de corredera. En una realización, la carcasa superior 3010 incluye un raíl 3010E que bloquea la pestaña 3200B.

[1673] La figura 285 ilustra el conjunto 3041 de carro dividido en dos partes en la posición abierta. Tal posición puede alcanzarse cuando el conjunto 3021 de puerta está abierto. La figura 286 ilustra el conjunto 3041 de carro dividido en dos partes en la posición cerrada. Tal posición puede alcanzarse cuando el conjunto 3021 de puerta está cerrado contra el cuerpo 3001 de bomba. El eje 3040B de la bisagra está aproximadamente en línea con el eje 3010A de la bisagra de la carcasa superior 3010 cuando el conjunto 3021 de puerta está abierto. El carro 3040 dividido de la puerta incluye al menos una ranura 3040D que le permite alojar al menos una pestaña 3020D en la puerta 3020, y el riel 3010E en la carcasa superior 3010. En una realización alternativa mostrada en las figuras 262-263, la ranura 3040D puede alojar o guiarse por las pestañas 3020D, 3020F. El carro 3045 dividido del cuerpo incluye al menos una ranura 3045D para alojar el riel 3010A en la carcasa superior 3010 y/o el riel 3015E en la carcasa 3015 del sensor. Las ranuras 3040D y 3045D permiten que el carro dividido 3041 se deslice dentro del cuerpo 3001 de la bomba y la puerta 3020 cuando la puerta 3020 esté cerrada contra el cuerpo 3001.

[1675] La figura 287 ilustra la bomba peristáltica 2990 que tiene seguidores 3090, 3100, 3110 de leva en forma de L con la puerta 3020 parcialmente cerrada y algunos elementos retirados para revelar el oclusor 3200 de corredera en el carro dividido cerrado 3041. El conjunto 3021 de puerta está cerrado y la palanca 3025 no ha empezado a engancharse a los pasadores 3011 del cuerpo. La posición del carro dividido 3041, que comprende las partes 3045 y 3040, se controla mediante la posición de la palanca 3025. El carro dividido 3041 es empujado hacia el cuerpo 3001 de la bomba por una nervadura 3025F a medida que la palanca 3025 se cierra o gira hacia el cuerpo 3001 de la bomba. El carro dividido 3041 se extrae parcialmente del cuerpo 3001 de la bomba mediante la palanca 3035 a medida que la palanca 3025 se abre o gira alejándose del cuerpo 3001 de la bomba. El carro 3040 dividido de la puerta está conectado a la palanca 3025 a través del extremo cerrado del eslabón 3035C de palanca que encaja sobre el pasador 3040A del carro, y el extremo abierto 3035B sostiene un pasador 3026 que se desliza en una nervadura ranurada 3025A de la palanca 3025. El recorrido del carro dividido 3041 está limitado por la longitud del oclusor 3200 de corredera. El oclusor 3200 de corredera puede no proporcionar una rotación suficiente de la palanca 3025 para engancharse a los pasadores 3011 del cuerpo y comprimir la línea 3210 de infusión contra las válvulas 3101, 3111 de entrada y/o salida, sin que se ejerza una fuerza manual excesiva contra la palanca 3025.

[1677] La palanca 3025, el carro dividido 3021 y el conjunto 3021 de puerta están diseñados para mantener la oclusión de la línea 3210 de infusión en todo momento durante los procesos de apertura y cierre de la puerta 3020. La línea 3210 de infusión se ocluye presionando la puerta 3020 contra el cuerpo, antes de que el carro dividido 3041 mueva el oclusor 3200 de corredera durante el cierre. En el proceso de apertura, el oclusor 3200 de corredera se mueve primero para bloquear la línea 3210 de infusión antes de que la puerta 3020 se desenganche del cuerpo y permita que la línea 3210 de infusión se descomprima.

[1679] La nervadura ranurada 3025A y el eslabón 3035 de palanca permiten que la palanca 3025 gire varios grados y comience a enganchar los pasadores 3011 del cuerpo con los ganchos 3025C de cierre sin mover el carro dividido 3041 al cerrar la palanca 3025. Al abrirse, la nervadura ranurada 3025A y el eslabón 3035 de palanca permiten que la palanca 3025 retraiga el carro dividido 3041 y bloquee la línea 3021 de infusión antes de desenganchar los pasadores 3011 del cuerpo y liberar la línea 3210 de infusión de las válvulas 3101, 3111. El eslabón 3035 de palanca conecta mecánicamente la palanca 3025 al carro 3041 dividido de la puerta de tal modo que la palanca 3025 solo aplique una fuerza de tensión sobre el eslabón 3035 de palanca. Limitar la fuerza sobre el eslabón 3035 de palanca a la fuerza de tensión elimina la necesidad de garantizar que el eslabón 3035 de palanca sea resistente al pandeo, lo que permite que el eslabón 3035 de palanca sea más ligero y pequeño.

[1681] La rotación de la palanca 3025 hacia la puerta 3020 y el cuerpo 3001 comprime la línea 3210 de infusión entre la platina 3022 y las válvulas 3101, 3111, y el émbolo 3091, acopla el cierre de la puerta 3020 y mueve el oclusor 3200 de corredera a una posición abierta. El eslabón 3035 de palanca y la nervadura ranurada 3025A y la geometría del gancho 3025C de cierre aseguran que la línea 3210 de infusión se comprima contra las válvulas 3101, 3111 antes de que el oclusor 3200 de corredera se mueva a la posición abierta cuando se cierra la palanca 3025. El eslabón 3035 de palanca y la nervadura ranurada 3025A y la geometría del gancho 3025C de cierre también aseguran que el oclusor 3200 de corredera se mueva a la posición cerrada antes de que la línea 3210 de infusión se descomprima contra las válvulas 3101, 3111 cuando se abre la palanca 3025. Esta secuencia de bloqueo del flujo a través de la línea 3210 de infusión con un elemento antes de liberar el segundo elemento, asegura que la línea 3210 de infusión nunca esté en un estado de flujo libre durante la carga de la línea 3210 de infusión en la bomba peristáltica 2990.

[1683] Alternativamente, el carro 3040 dividido de la puerta puede extraerse del cuerpo 3001 de la bomba mediante la palanca 3025 que está conectada al carro 3040 dividido de la puerta mediante dos eslabones 3036, 3037, tal como se muestra en la figura 288. El primer eslabón 3036 encaja sobre el pasador 3040A del carro dividido y se conecta al segundo eslabón 3037 en la bisagra 3036A. El segundo eslabón conecta el primer eslabón 3036 a la palanca 3025 en el punto 3025G de pivote. Cada uno de los dos eslabones 3036, 3037 tiene un plano 3036B, 3037B que limita la rotación relativa de los eslabones 3036, 3037 para que nunca crucen un punto central y siempre se plieguen entre sí en la misma dirección. En la realización ilustrada, los eslabones 3036, 3037 solo pueden plegarse de modo que su punto 3036A de pivote mutuo se aleje del pivote 3025B de palanca cuando la palanca 3025 se cierra. Los dos eslabones 3036 y 3037 permiten que la palanca 3025 gire varios grados y comience a enganchar los pasadores 3011 del cuerpo con los ganchos 3025C de cierre y ocluir la línea 3210 de infusión contra al menos una de las válvulas 3101, 3111, sin mover el carro dividido 3041. Una vez que los dos eslabones 3036, 3037 se han cerrado por plegado, la nervadura 3025F entra en contacto con el carro 3040 dividido de la puerta. La nervadura 3025F empuja el carro dividido 3041 hacia el cuerpo 3001 de la bomba a medida que la palanca 3025 completa su rotación hacia el conjunto 3021 de puerta.

[1685] Al abrir la palanca 3025 o girar la palanca 3025 alejándola del conjunto 3021 de puerta, los dos eslabones 3036, 3037 se despliegan y solo comienzan a retraer el carro dividido 3041 tras una rotación inicial de la palanca 3025. Durante la segunda parte de la rotación de la palanca 3025, el carro dividido 3041 se retira del cuerpo 3001 de la bomba y mueve el oclusor 3200 de corredera, que bloquea la línea 3210 de infusión antes de desenganchar los pasadores 3011 del cuerpo y liberar la línea 3210 de infusión de las válvulas 3101, 3111. La línea 3210 de infusión se descomprime durante la tercera parte de la rotación de la palanca 3025.

[1687] Alternativamente, los dos eslabones 3036, 3037 podrían sustituirse por un cable o alambre flexible, que extraiga el carro dividido 3041 del cuerpo 3001 de la bomba. El cable flexible puede estar conectado al carro 3040 dividido de la puerta y a un punto fijo en la palanca 3025. El carro dividido 3041 es empujado hacia el cuerpo 3001 de la bomba por la nervadura 3025F a medida que la palanca 3025 gira hacia el cuerpo 3001 de la bomba.

[1689] La figura 274 ilustra la bomba peristáltica 2990 con seguidores 3090, 3100, 3110 de leva en forma de L. La puerta 3020 está cerrada y la palanca 3025 está bloqueada, tal como se muestra en la figura 289. El carro dividido 3041 se ha deslizado parcialmente a través de la puerta 3020 y entrado en el cuerpo 3001. El movimiento del carro dividido 3041 mueve el oclusor 3200 de corredera hacia el cuerpo 3001 de la bomba, mientras que la línea 3210 de infusión se mantiene en su posición. El movimiento del oclusor 3200 de corredera con respecto a la línea 3210 de infusión mueve la línea 3210 de infusión hacia el extremo ancho 3200C del oclusor 3200 de corredera, lo que permite el flujo a través de la línea 3210 de infusión.

[1691] Las figuras 290-293 ilustran cuatro etapas de cierre de la puerta 3020 de la bomba peristáltica 2990 con seguidores 3090, 3100, 3110 de leva en forma de L. En la figura 290, el conjunto 3021 de puerta está abierto y la línea 3210 de infusión y el oclusor 3200 de corredera están instalados. En la figura 291, el conjunto 3021 de puerta está cerrado, la palanca 3025 está abierta y el carro dividido 3041 está completamente retraído, por lo que la línea 3210 de infusión está bloqueada por el oclusor 3200 de corredera. En la figura 292, la palanca 3025 gira parcialmente hacia el cuerpo 3001 hasta un punto en el que el carro dividido 3041 no se haya movido, y el oclusor 3200 de corredera bloquea la línea de infusión, pero los ganchos 3025C de cierre se han enganchado a los pasadores 3011 del cuerpo y han comprimido la línea 3210 de infusión entre el conjunto 3021 de puerta y al menos una de las válvulas 3101, 3111. En la figura 293, la palanca 3025 gira completamente hacia el cuerpo 3001 de la bomba o está cerrada. En la figura 293, el carro 3041 de corredera está completamente insertado en el cuerpo 3001 de la bomba, de modo que la línea 3210 de infusión es desbloqueada por el oclusor 3200 de corredera, y la puerta 3021 está completamente precargada contra el cuerpo 3001 de la bomba, incluyendo al menos una de las válvulas 3101, 3111.

[1692] Las figuras 294-298 ilustran los elementos del conjunto 3021 de puerta y del cuerpo 3001 de la bomba y de la palanca 3025, que juntos cierran la puerta 3020 y sitúan el conjunto 3021 de puerta paralelo a la cara de la carcasa superior 3010, y comprimen la línea 3210 de infusión entre la platina 3022 y al menos una de las válvulas 3101, 3111 y el émbolo 3091. El conjunto 3021 de puerta se coloca y se presiona contra la carcasa superior 3010 sin colocar una carga en el pasador 3012 de bisagra ni requerir una tolerancia estrecha en el pasador 3012 de bisagra y los orificios 3020J, 3010F de pivote.

[1694] Como se describió anteriormente y se representa en las figuras 283 y 287, los dos ganchos 3025C de cierre se acoplan a los pasadores 3011 del cuerpo, que están montados en las pestañas 3010B de la carcasa superior 3010, cuando el conjunto 3021 de puerta se ha girado para entrar en contacto con la carcasa superior 3012, y la palanca 3025 se hace girar hacia la puerta 3020. Los ganchos 3025C de cierre tienen aberturas cónicas para garantizar el enganche en una gama más amplia de posiciones iniciales entre el conjunto 3021 de puerta (figura 257) y la carcasa superior 3010 (figura 258). La abertura del gancho 3025C de cierre está conformada para tirar del pasador 3034 de cierre (figura 299) acercándolo al pasador 3011 de cuerpo a medida que se hace girar la palanca 3025 (figura 257). El pasador 3034 de cierre (figura 299) puede moverse libremente dentro de la puerta 3020 a lo largo de las ranuras 3020C a medida que el pasador 3034 de cierre se mueve hacia el pasador 3011 del cuerpo 3011 (figura 294). La estructura 3020C de ranura en la parte superior de la puerta 3020 en la figura 294 se repite hacia la parte inferior de la puerta 3020 en la figura 295, donde el segundo cierre 3025C se engancha al pasador 3034 de cierre.

[1696] En la figura 298, el movimiento del pasador 3034 de cierre hacia la carcasa superior 3010 desvía el resorte 3032 de la puerta que está soportado por la puerta 3020 en cada extremo del resorte 3032A de puerta. La desviación del resorte 3032 de la puerta genera una fuerza que se aplica a la puerta 3020 y se dirige hacia la carcasa superior 3010 y el cuerpo 3001 de la bomba. El cuerpo 3010 de la bomba incluye protuberancias o distanciadores 3025H que entran en contacto con la cara de la carcasa superior 3010 en tres o más lugares distribuidos alrededor de las válvulas 3101, 3111 y el émbolo 3091 (figura 260). En una realización, los distanciadores 3025H también están situados dentro y a una distancia igual del área de contacto entre el resorte 3032 de la puerta y la puerta 3020, de modo que la fuerza del resorte se distribuya por igual en cada distanciador 3025H. En una realización, tal como se muestra en la figura 296, cuatro distanciadores 3020H están situados alrededor de la platina 3022, cerca de donde las válvulas 3101, 3111 (figura 260) entran en contacto con la línea 3210 de infusión. Los orificios 3020 de pivote de la puerta 3020 están ligeramente sobredimensionados para el pasador 3012 de bisagra (figura 295), lo que permite que la puerta 3020 descanse sobre los distanciadores 3025H sin quedar limitada por el pasador 3012 de bisagra.

[1698] La figura 297 muestra la sección transversal a través del pasador de cierre e incluye los cierres 3025C que se acoplan completamente a los pasadores 3011 del cuerpo. En una realización, los pasadores 3011 del cuerpo incluyen un cojinete 3011A de fricción para reducir el desgaste y la fricción. El cojinete 3011A de fricción es un tubo de material duro que puede girar sobre el pasador 3011 del cuerpo para reducir el desgaste de los ganchos 3025C de cierre. El pasador 3034 de cierre atraviesa los orificios 3025B de pivote de la palanca y puede moverse libremente en las ranuras 3020C y desviar el resorte 3032 de la puerta. En la figura 297, el émbolo 3091 está en posición de comprimir la línea 3210 de infusión contra la platina 3022. La fuerza del resorte 3032 de puerta desviado suministra la fuerza para comprimir la línea 3210 de infusión desde el lado de la platina 3022, mientras que el elemento 3094 elástico del émbolo (figura 267) suministra la fuerza en el lado del émbolo 3091.

[1700] La figura 298 muestra la sección transversal a través de la mitad del resorte 3032 de la puerta y perpendicular al pasador 3034 de cierre. La desviación del resorte 3032 de la puerta es evidente entre el pasador 3034 de cierre y un borde 3020F en cada extremo del resorte 3032 de la puerta y del recorte 3020G de resorte. La figura 296 presenta una realización en la que los distanciadores 3020H están ubicados entre y a una distancia igual de los lugares en los que el resorte 3032 de la puerta entra en contacto con la puerta 3020.

[1702] En una realización mostrada en las figuras 299-300, uno de los ganchos 3025C de cierre puede comprender las muescas 3025G, 3025J y un pasador 3027 de resorte o una bola para acoplarse a las muescas 3025G, 3025J. La figura 299 ilustra la palanca 3025 completamente cerrada contra la puerta 3020. El gancho 3025C de cierre incluye una primera muesca 3025G que se acopla mediante un pasador 3027 de resorte. El pasador 3027 de resorte está montado en la puerta 3020 en una posición tal que se acopla a la primera muesca 3025G cuando la palanca 3025 está cerrada.

[1704] La figura 300 ilustra la palanca 3025 completamente abierta con respecto a la puerta 3020, y el carro 3040 dividido de la puerta retraído. El pasador 3027 de resorte se acopla a una segunda muesca 3025J cuando la puerta 3020 está en la posición completamente abierta. En algunas realizaciones, las muescas 3025G, 3025J de los ganchos 3025C de cierre pueden permitir que la palanca 3025 mantenga una o más posiciones con respecto a la puerta 3020.

[1706] La figura 301 ilustra una palanca 3150 de detección desplazada por el oclusor 3200 de corredera, cuando el conjunto 3021 de puerta y la palanca 3025 (figura 265) están completamente cerrados. La palanca 3150 de detección gira sobre un pasador 3151 que está unido a la carcasa superior 3010 y se balancea a través de una ranura 3045F (figura 285) en el carro 3045 dividido del cuerpo. Si hay un oclusor 3200 de corredera en el carro dividido 3041 cuando la puerta 3020 está cerrada, el oclusor 3200 de corredera desviará la palanca 3150 de detección hacia arriba, hacia la PCB principal 3002. Un sensor 3152 en la PCB principal 3002 detectará la proximidad de un imán 3150A en la palanca 3150 de detección. La palanca 3150 de detección, el imán 3150A y el sensor 3152 pueden diseñarse para detectar solo una geometría específica del oclusor 3200 de corredera. Es posible que otras formas de oclusores 3200 de corredera u oclusor 3200 de corredera no desvíen la palanca 3150 de detección lo suficiente como para que el sensor 3152 detecte el imán 3150A o provocar que la palanca 3150 de detección entre en contacto con la PCB principal 3002 e impida la inserción total del carro dividido 3041 y cerrar la palanca 3025. Un controlador solo puede permitir el funcionamiento de la bomba peristáltica 2990 cuando el sensor 3152 detecta la palanca 3150 de detección desplazada, lo que indica que está presente el oclusor 3200 de corredera apropiado.

[1708] La figura 302 ilustra una corredera 3160 de detección de gancho de cierre desplazada por el gancho 3025C de cierre, cuando el conjunto 3021 de puerta y la palanca 3025 están completamente cerrados. La corredera 3160 de detección del gancho de cierre incluye una o más ranuras 3160A que la guían más allá de los tornillos o postes montados en la carcasa superior 3010. Un resorte 3164 devuelve la corredera 3160 de detección del gancho de cierre a una posición no desplazada, cuando el gancho 3025C de cierre se engancha al pasador 3011 del cuerpo. La corredera 3160 de detección del gancho de cierre incluye al menos un imán que está situado de tal modo que un sensor 3163 montado en la PCB principal 3001 detecte su presencia solo cuando la corredera 3160 de detección esté completamente desplazada. En una realización, la corredera 3160 de detección del gancho de cierre puede incluir un segundo imán 3162 que es detectado por el sensor 3163 solo cuando la corredera 3160 de detección del gancho de cierre está completamente retraída. Un controlador solo puede permitir el funcionamiento de la bomba peristáltica 2990 cuando el sensor 3163 detecta que la corredera 3160 de detección del gancho de cierre desplazada indica que la palanca 3025 está completamente cerrada.

[1710] Lasfiguras 303-310muestran varias vistas relacionadas con un sistema3200. Lafigura 303muestra un sistema3200que incluye varias bombas3201, 3202y3203. Las bombas3201, 3202, 3203se pueden acoplar entre sí para formar un grupo de bombas que se pueden conectar a un polo3208. El sistema3200incluye dos bombas3201, 3202de jeringa y una bomba peristáltica3203; sin embargo, se pueden emplear otras combinaciones de diversos dispositivos médicos.

[1712] Cada una de las bombas3201, 3202, 3203incluye una pantalla táctil3204que puede utilizarse para controlar las bombas3201, 3202, 3203. Una de las pantallas táctiles3204de las bombas (p. ej.,3201, 3202, 3203) también se puede utilizar para coordinar el funcionamiento de todas las bombas3201, 3202, 3203, y/o para controlar una o más de las otras bombas3201, 3202, 3203.

[1714] Las bombas3201, 3202y3203están conectadas en cadena entre sí de tal modo que están en comunicación eléctrica entre sí. Adicional o alternativamente, las bombas3201, 3202y/o3203pueden compartir energía entre sí o conjuntamente. Por ejemplo, una de las bombas3201, 3202y/o3203puede incluir un convertidor de CA/CC que convierte la energía eléctrica de CA en energía de CC adecuada para alimentar las otras bombas3201, 3202, 3203.

[1715] Dentro del sistema3200, las bombas3201, 3202y3203se apilan juntas mediante los respectivos marcos en Z3207. Cada uno de los marcos en Z3207incluye una parte inferior3206y una parte superior3205. Una parte inferior3206de un marco en Z3207(p. ej., la parte inferior3206de la bomba3201) puede acoplarse a una parte superior3205de otro marco en Z3207(p. ej., la parte superior3205del marco en Z3207de la bomba3202).

[1717] Se puede acoplar una pinza3209a una de las bombas3201, 3202, 3203(p. ej., la bomba3202, tal como se muestra en la figura304). Es decir, la pinza3209puede estar acoplada a cualquiera de las bombas3201, 3202y/o3203. La pinza3209es acoplable a la parte posterior de cualquiera de las bombas3201, 3202y/o3203. Como se ve fácilmente en lafigura 306, cada una de las bombas3201, 3202, 3203incluye un elemento3210de unión superior y un elemento3211de unión inferior. Un adaptador3212de pinza facilita el acople de la pinza3209a la bomba3202mediante el elemento3210de unión superior y el elemento3211de unión inferior de una bomba respectiva (p. ej.,3201, 3202, o3203). En algunas realizaciones, el adaptador3212de pinza puede ser integral con la pinza3209.

[1719] Lafigura 307muestra una vista en primer plano de una parte de una interfaz de una pinza (es decir, el adaptador3212de pinza) que es acoplable a la bomba3202(o a las bombas3201o3203) mostradas en lasfiguras 304-306según una realización de la presente descripción. El adaptador3212de pinza incluye un orificio3213en el que puede acoplar un elemento3211de unión inferior (véase lafigura 306). Es decir, el elemento3211de unión inferior, una protuberancia curva de tipo gancho, puede insertarse en el orificio3213y, a continuación, hacerse girar para fijar el elemento3211de unión inferior en su interior.

[1721] Como se ve fácilmente en lafigura 308, el adaptador3212de pinza también incluye un cierre3214. El cierre3214está montado de forma pivotante en el adaptador3212de pinza mediante pivotes3216. El cierre3214puede ser accionado por resorte mediante resortes3218que están acoplados a los ganchos3220. Los elementos3219de tope evitan que el cierre3214pivote más allá de una cantidad predeterminada. Después de situar el orificio3213en el elemento3211de unión inferior, se puede hacer girar el adaptador3212de pinza para llevar el cierre3214hacia el elemento3210de unión superior, de tal modo que el elemento de unión superior3210comprima el cierre3214hacia abajo hasta que la protuberancia3215encaje en un espacio complementario del elemento3210de unión superior. Los ganchos3220ayudan a fijar el adaptador3212de pinza a la bomba3202.

[1722] Cada uno de los marcos en Z3207para cada una de las bombas3201, 3202, 3203incluye una parte rebajada3223en su parte superior3205(véase lafigura 306) y cada bomba3201, 3202, 3203incluye una protuberancia3224(véase lafigura 309). Una protuberancia3224de una bomba (p. ej., las bombas3201, 3202o3203) puede acoplarse a una parte rebajada3223de otro marco en Z para permitir que las bombas3201, 3202, 3203se apilen una encima de la otra. Cada una de las bombas3201, 3202, 3203incluye un elemento3221de acoplamiento que permite que otra de las bombas3201, 3202, 3203se acople a la misma mediante un cierre3222(véase lafigura 309). El cierre3222puede incluir una pequeña brida cargada por resorte que puede “encajar” en el espacio formado debajo del elemento3221de acoplamiento del cierre. El cierre3222puede estar acoplado de manera pivotante a la parte inferior3206del marco en Z3207.

[1724] Como se ve en lafigura 304, se puede tirar del cierre3222del marco en Z de la bomba3201para retirar una parte del cierre3222del espacio bajo el elemento3221de acoplamiento del cierre de la bomba3202. Posteriormente, la bomba3201se puede girar para sacar la protuberancia3224de la bomba3201fuera de la parte rebajada3223del marco en Z de la bomba3202, de modo que la bomba3201se pueda retirar de la pila de bombas3202, 3203(véase lafigura 305).

[1726] Cada una de las bombas3201, 3202, 3203incluye un conector superior3225(véase lafigura 310) y un conector inferior3226(véase lafigura 309). Los conectores3225y3226permiten que las bombas apiladas3201, 3202y3203se comuniquen entre sí y/o se proporcionen energía entre sí. Por ejemplo, si la batería de la bomba intermedia3202(véase lafigura 303) falla, entonces la bomba superior3201y/o la bomba inferior3203pueden proporcionar energía a la bomba intermedia3202como reserva mientras una o más de las bombas3201, 3202, 3203emiten una alarma audible.

[1728] En lafigura 311se muestra una realización ilustrativa de la interfaz3300gráfica de usuario (en lo sucesivo, GUI). La GUI3300permite al usuario modificar la forma en que se puede infundir un agente personalizando varias opciones de programación. A modo de ejemplo, la GUI3300que se detalla a continuación utiliza una pantalla3204que es una pantalla táctil como medio de interacción con un usuario. En otras realizaciones, los medios de interacción con un usuario pueden ser diferentes. Por ejemplo, las realizaciones alternativas pueden comprender botones presionables por el usuario o diales giratorios, comandos audibles, etc. En otras realizaciones, la pantalla3204puede ser cualquier pantalla visual electrónica, tal como una pantalla de cristal líquido, una pantalla LED, una pantalla de plasma, etc.

[1729] Como se detalla en el párrafo anterior, la GUI3300se muestra en la pantalla de las bombas3203. Todas las bombas3201, 3202, 3203pueden tener su propia pantalla3204individual, tal como se muestra en lasfiguras 303-305. En las disposiciones en las que una de las bombas3201, 3202, 3203se utiliza para controlar todas las bombas3201, 3202, 3203, solo la bomba maestra puede requerir una pantalla3204. Como se muestra, la bomba está asentada en un marco en Z3207. Como se muestra, la GUI3300puede mostrar varios campos3250de interfaz. Los campos3250de interfaz pueden mostrar diversa información sobre el estado de la bomba o la infusión, el medicamento, etc. En algunas realizaciones, los campos3250de interfaz de la GUI3300pueden tocarse, pulsarse, etc. para navegar a diferentes menús, expandir un campo3250de interfaz, introducir datos y similares. Los campos3250de interfaz que se muestran en la GUI3300pueden cambiar de un menú a otro.

[1731] La GUI3300también puede tener varios botones virtuales. En la realización no limitativa ilustrativa de lafigura 311, la pantalla tiene un botón3260de encendido virtual, un botón3262de inicio virtual y un botón3264de parada virtual. El botón 3260 de encendido virtual puede encender o apagar la bomba3201, 3202, 3203. El botón3262de inicio virtual puede iniciar una infusión. El botón3264de parada virtual puede pausar o detener una infusión. Los botones virtuales pueden activarse mediante el toque, pulsando, el doble toque o similar del usuario. Los diferentes menús de la GUI3300pueden comprender otros botones virtuales. Los botones virtuales pueden ser esqueuomórficos para que sus funciones sean comprensibles o reconocibles de manera más inmediata. Por ejemplo, el botón3264de parada virtual puede parecerse a una señal de parada, tal como se muestra en lafigura 305. En realizaciones alternativas, los nombres, las formas, las funciones, el número, etc. de los botones virtuales pueden diferir.

[1733] Como se muestra en la realización ilustrativa de lafigura 312, los campos3250de interfaz de la GUI3300(véase lafigura 311) pueden mostrar varios campos de entrada de parámetros de programación diferentes. Para que la GUI3300muestre los campos de entrada de parámetros, es posible que se requiera que un usuario navegue a través de uno o varios menús. Además, puede ser necesario que el usuario introduzca una contraseña antes de poder manipular cualquiera de los campos de entrada de parámetros.

[1735] En la figura312se muestran en pantalla un campo3302de entrada de parámetros de medicación, en el campo3304de entrada de parámetros de cantidad de fármaco del recipiente, un campo3306de entrada de parámetros de volumen total en el recipiente, un campo3308de entrada de parámetros de concentración, un campo3310de entrada de parámetros de dosis, un campo3312de entrada de parámetros de caudal volumétrico (en lo sucesivo, abreviado como tasa), un campo3314de entrada de parámetros de volumen a infundir (en lo sucesivo, VTBI), y un campo3316de entrada de parámetros temporales. Los parámetros, el número de parámetros, los nombres de los parámetros, etc., pueden diferir en realizaciones alternativas. En la realización ilustrativa, los campos de entrada de parámetros son recuadros que se muestran gráficamente que son sustancialmente rectangulares con esquinas redondeadas. En otras realizaciones, la forma y el tamaño de los campos de entrada de parámetros pueden diferir.

[1736] En la realización ilustrativa, la GUI3300está diseñada para ser intuitiva y flexible. Un usuario puede optar por rellenar una combinación de campos de entrada de parámetros que sean más simples o más convenientes para el usuario. En algunas realizaciones, los campos de entrada de parámetros que el usuario deja en blanco pueden calcularse automáticamente y mostrarse mediante la GUI 3300 siempre que los campos en blanco no funcionen independientemente de los campos de entrada de parámetros rellenados, y se pueda obtener suficiente información de los campos rellenados para calcular el campo o los campos en blanco. A lo largo de todas lasfiguras 312-316, los campos que dependen unos de otros están unidos entre sí mediante flechas curvas de doble punta.

[1738] El campo3302de entrada de parámetros de medicación puede ser el campo de entrada de parámetros en el que un usuario establezca el tipo de agente de infusión que se va a infundir. En el ejemplo, el campo3302de entrada del parámetro de medicación se ha rellenado, y el agente de infusión se ha definido como “SOLUCIÓN SALINA NORMAL AL 0,9 %”. Como se muestra, una vez que se ha establecido la infusión específica, la GUI 3300 puede rellenar el campo3302de entrada de parámetros de medicación mostrando el nombre de la infusión específica en el campo3302de entrada de parámetros de medicación.

[1740] Para configurar el agente de infusión específico que se va a infundir, un usuario puede tocar el campo3302de entrada de parámetros de medicación en la GUI3300. En algunas realizaciones, esto puede desplegar una lista de diferentes posibles infusiones. El usuario puede navegar por la lista hasta localizar la infusión deseada. En otras realizaciones, al tocar el campo3302de entrada del parámetro de medicación, se puede desplegar un teclado virtual. El usuario puede entonces escribir la infusión correcta en el teclado virtual. En algunas realizaciones, es posible que el usuario solo necesite escribir solo unas pocas letras de la infusión en el teclado virtual antes de que la GUI3300muestre una serie de sugerencias. Por ejemplo, después de escribir “NORE”, la GUI3300puede sugerir “NOREPINEFRINA”. Después de localizar la infusión correcta, es posible que el usuario deba realizar una acción como, pero sin limitarse a, tocar, toque doble o tocar y arrastrar la solución de infusión. Una vez que el usuario haya completado la acción requerida, la GUI 3300 puede mostrar la solución de infusión en el campo3302de entrada de parámetros de medicación. Para otra descripción detallada de otro medio de selección de solución de infusión ilustrativo, véase lafigura 322.

[1742] En la realización ilustrativa de lafigura 312, los campos de entrada de parámetros han sido dispuestos por un usuario para realizar una infusión basada en el volumen (por ejemplo, ml, ml/h, etc.). En consecuencia, el campo de entrada del parámetro de cantidad de fármaco en el recipiente3304y el campo3306de entrada del parámetro de volumen total en el recipiente se han quedado sin rellenar. El campo3308de entrada del parámetro de concentración y el campo3310de entrada del parámetro de dosis x también se han dejado en blanco. En algunas realizaciones, el campo3304de entrada del parámetro de cantidad de fármaco en el recipiente, el campo3306de entrada del parámetro de volumen total en el recipiente, el campo3308de entrada del parámetro de concentración y el campo3310de entrada del parámetro de dosis pueden bloquearse, atenuarse o no mostrarse en la GUI3300cuando se ha seleccionado dicha infusión. El campo3304de entrada del parámetro de cantidad de fármaco en el recipiente, el campo3306de entrada del parámetro de volumen total en el recipiente, el campo3308de entrada del parámetro de concentración y el campo3310de entrada del parámetro de dosis se explicarán con más detalle en los párrafos siguientes.

[1744] Cuando la GUI3300se utiliza para programar una infusión de base de volumen, el campo3312de entrada del parámetro de tasa, el campo3314de entrada del parámetro VTBI y el campo3316de entrada del parámetro de tiempo no funcionan de forma independiente unos de los otros. Es posible que solo se requiera que un usuario defina dos de entre el campo3312de entrada del parámetro de tasa, el campo3314de entrada del parámetro VTBI y el campo3316de entrada del parámetro de tiempo. Los dos parámetros definidos por un usuario pueden ser los parámetros más convenientes de configurar para un usuario. El parámetro dejado en blanco por el usuario puede calcularse automáticamente y mostrarse mediante la GUI3300. Por ejemplo, si un usuario rellena el campo3312de entrada del parámetro de tasa con un valor de 125 ml/h (tal como se muestra) y rellena el campo3314de entrada del parámetro VTBI con un valor de 1000 ml (tal como se muestra), el valor del campo3316de entrada del parámetro de tiempo se puede calcular dividiendo el valor en el campo3314de entrada del parámetro VTBI por el valor del campo3312de entrada del parámetro de tasa. En el ejemplo de realización mostrado en lafigura 312, la GUI3300rellena correctamente el cociente del cálculo anterior, 8 horas y 0 minutos, en el campo3316de entrada del parámetro de tiempo.

[1746] Para que un usuario complete el campo3312de entrada del parámetro de tasa, el campo3314de entrada del parámetro VTBI y el campo3316de entrada del parámetro de tiempo, el usuario puede tocar o pulsar el campo de entrada de parámetros deseado en la GUI3300. En algunas realizaciones, esto puede desplegar un teclado numérico con un rango o número, tal como del 0 al 9, que se muestre como botones virtuales seleccionables individuales. Es posible que se requiera que un usuario introduzca el parámetro tocando individualmente, tocando dos veces, tocando y arrastrando, etc., los números deseados. Una vez que un usuario haya introducido el valor deseado, es posible que se le pida que toque, toque dos veces, etc., un botón virtual de “confirmar”, “intro”, etc. para rellenar el campo. Para otra descripción detallada de otro ejemplo de forma de definir valores numéricos, véase lafigura 322.

[1748] Lafigura 313muestra un escenario en el que los parámetros de infusión que se están programando no son los de una infusión basada en el volumen. En lafigura 313, el perfil de infusión es el de una tasa de dosis continua de volumen/tiempo. En la realización ilustrativa mostrada en lafigura 313, se han rellenado todos los campos de entrada de parámetros. Como se muestra, el campo3302de entrada de parámetros de medicación en la GUI3300se ha rellenado con “HEPARINA” como infusión definida. Como se muestra, el campo3304de entrada del parámetro de cantidad de fármaco en el recipiente, el campo3306de entrada del volumen total en el recipiente y el campo3308de entrada del parámetro de concentración se rellenan en lafigura 313. Además, dado que se está programando una infusión de volumen/tiempo, el campo3310de entrada del parámetro de dosis mostrado en lafigura 312se ha reemplazado por un campo3318de entrada del parámetro de tasa de dosis.

[1750] El campo3304de entrada del parámetro de cantidad de fármaco en el recipiente, es un campo de dos partes en el ejemplo mostrado en lafigura 313. En el ejemplo de lafigura 313, el campo izquierdo del campo3304de entrada del parámetro de cantidad de fármaco en el recipiente, es un campo que puede rellenarse con un valor numérico. El usuario puede definir el valor numérico de la misma manera que un usuario puede definir valores en el campo3312de entrada del parámetro de tasa, el campo3314de entrada del parámetro VTBI y el campo3316de entrada del parámetro de tiempo. En el ejemplo mostrado en lafigura 313, el valor numérico mostrado por la GUI3300en el campo de la izquierda del campo3304de entrada del parámetro de cantidad de fármaco en el recipiente, es “25.000”.

[1751] El parámetro definido por el campo derecho del campo3304de entrada del parámetro de cantidad de fármaco en el recipiente es la unidad de medida. Para definir la derecha del campo3304de entrada del parámetro de cantidad de fármaco en el recipiente, un usuario puede tocar el campo3304de entrada del parámetro de cantidad de fármaco en el recipiente en la GUI3300. En algunas realizaciones, esto puede desplegar una lista de posibles unidades de medida aceptables. En tales realizaciones, un usuario puede definir la unidad de medida deseada de la misma manera en que un usuario puede definir la infusión correcta. En otras realizaciones, al tocar el campo3304de entrada del parámetro de cantidad de fármaco en el recipiente, puede desplegar un teclado virtual. A continuación, el usuario puede escribir la unidad de medida correcta en el teclado virtual. En algunas realizaciones, el usuario puede tener que tocar, tocar dos veces, etc., un botón virtual de “confirmar”, “intro”, etc. para rellenar el campo izquierdo del campo3304de entrada del parámetro de cantidad de fármaco en el recipiente.

[1753] En algunas realizaciones, incluida la realización mostrada en lafigura 313, el campo derecho del campo3304de entrada del parámetro de cantidad de fármaco en el recipiente puede tener uno o más valores aceptables que pueden depender del parámetro introducido en uno o más campos de entrada de parámetros diferentes. En el ejemplo, el significado de la unidad de medida “UNIDADES” puede diferir según el líquido de infusión establecido en el campo de entrada del parámetro de medicación. La GUI3300también puede convertir automáticamente el valor y la unidad de medida en el campo izquierdo y el campo derecho, respectivamente, del campo3304de entrada del parámetro de cantidad de fármaco en el recipiente en un equivalente métrico, si un usuario introduce una unidad de medida no métrica en el campo derecho del campo3304de entrada del parámetro de cantidad de fármaco en el recipiente.

[1754] El campo3306de entrada del parámetro de volumen total en recipiente puede rellenarse con un valor numérico que defina el volumen total de un recipiente. En algunas realizaciones, la GUI3300puede rellenar automáticamente el volumen total en el campo3306de entrada del parámetro de recipiente, en función de los datos generados por uno o más sensores. En otras realizaciones, un usuario puede introducir manualmente el volumen total en el campo3306de entrada del parámetro de recipiente. El usuario puede definir el valor numérico de la misma manera que un usuario puede definir valores en el campo3312de entrada del parámetro de tasa. El campo3314de entrada del parámetro VTBI y el campo3316de entrada del parámetro de tiempo. En el ejemplo mostrado en lafigura 313, el campo3306de entrada del parámetro de volumen total en el recipiente se ha rellenado con el valor “250” ml. El volumen total en el campo3306de entrada del parámetro del recipiente puede restringirse a una unidad de medida, como ml, tal como se muestra.

[1756] El campo3308de entrada del parámetro de concentración es un campo de dos partes similar al campo3304de entrada del parámetro de cantidad de fármaco en el recipiente. En el ejemplo de lafigura 313, el campo izquierdo del campo3308de entrada del parámetro de concentración es un campo que puede rellenarse con un valor numérico. El usuario puede definir el valor numérico de la misma manera que un usuario puede definir valores en el campo3312de entrada del parámetro de tasa, el campo3314de entrada del parámetro VTBI y el campo3316de entrada del parámetro de tiempo. En la realización ilustrativa mostrada en lafigura 313, el valor numérico mostrado por la GUI3300en el campo de la izquierda del campo3308de entrada del parámetro de concentración, es “100”.

[1758] El parámetro definido por el campo derecho del campo3308de entrada del parámetro de concentración es una unidad de medida/volumen. Para definir el campo derecho del campo3308de entrada del parámetro de concentración, un usuario puede tocar el campo3308de entrada del parámetro de concentración en la GUI3300. En algunas realizaciones, esto puede desplegar una lista de posibles unidades de medida aceptables. En tales realizaciones, un usuario puede definir la unidad de medida deseada de la misma manera en que un usuario puede definir la infusión correcta. En otras realizaciones, tocar el campo3308de entrada del parámetro de concentración puede desplegar un teclado virtual. A continuación, el usuario puede escribir la unidad de medida correcta en el teclado virtual. En algunas realizaciones, es posible que el usuario deba tocar, tocar dos veces, etc., un botón virtual de “confirmar”, “intro”, etc. para almacenar la selección y pasar a una lista de medidas de volumen aceptables. La medición del volumen deseado puede ser definida por un usuario de la misma manera en que un usuario puede definir la infusión correcta. En el ejemplo mostrado en lafigura 313, el campo derecho del campo3308de entrada del parámetro de concentración se rellena con la unidad de medida/volumen “UNIDADES/ml”.

[1760] El campo3304de entrada del parámetro de cantidad de fármaco en el recipiente, el campo3306de entrada del volumen total en el recipiente y el campo3308de entrada del parámetro de concentración no son independientes entre sí. Por lo tanto, es posible que un usuario solo deba definir dos de entre el campo3304de entrada del parámetro de cantidad de fármaco en el recipiente, el campo3306de entrada del volumen total en el recipiente y el campo3308de entrada del parámetro de concentración. Por ejemplo, si un usuario rellenara el campo3308de entrada del parámetro de concentración y el campo3306de entrada del parámetro del volumen total en el recipiente, el campo de entrada del parámetro de cantidad de fármaco en el recipiente se puede calcular y rellenar automáticamente en la GUI3300.

[1762] Dado que la GUI3300de lafigura 313se programa para una dosis continua de volumen/tiempo, se ha rellenado el campo3318de entrada del parámetro de tasa de dosis. El usuario puede definir la tasa a la que se infunde la infusión rellenando el campo3318de entrada del parámetro de tasa de dosis. En la realización ilustrativa de lafigura 313, el campo3318de entrada del parámetro de tasa de dosis es un campo de dos partes similar al campo3304de entrada del parámetro de cantidad de fármaco en el recipiente y al campo3308de entrada del parámetro de concentración descritos anteriormente. El usuario puede definir un valor numérico en el campo izquierdo del campo3318de entrada del parámetro de tasa de dosis, de la misma manera que un usuario puede definir valores en el campo3312de entrada del parámetro de tasa. En realización ilustrativa de lafigura 313, el campo izquierdo del campo3318de entrada del parámetro de tasa de dosis se ha rellenado con el valor “1000”.

[1764] El campo derecho del campo3318de entrada del parámetro de tasa de dosis puede definir una unidad de medida/tiempo. Para definir el campo derecho del campo3318de entrada del parámetro de tasa de dosis, un usuario puede tocar el campo3318de entrada del parámetro de tasa de dosis en la GUI3300. En algunas realizaciones, esto puede desplegar una lista de posibles unidades de medida aceptables. En tales realizaciones, un usuario puede definir la unidad de medida deseada de la misma manera en que un usuario puede definir la infusión correcta. En otras realizaciones, tocar el campo3304de entrada del parámetro de tasa de dosis puede desplegar un teclado virtual. A continuación, el usuario puede escribir la unidad de medida correcta en el teclado virtual. En algunas realizaciones, es posible que el usuario deba tocar, tocar dos veces, etc., un botón virtual de “confirmar”, “intro”, etc. para almacenar la selección y pasar a una lista de mediciones de tiempo aceptables. La medición del tiempo deseada puede definirla un usuario de la misma manera en que un usuario puede definir la infusión correcta. En la realización ilustrativa mostrada en lafigura 313, el campo derecho del campo3318de entrada del parámetro de tasa de dosis se rellena con la unidad de medida/tiempo “UNIDADES/hora”.

[1766] En la realización ilustrativa mostrado, el campo3318de entrada del parámetro de tasa de dosis y el campo3312de entrada del parámetro de tasa no son independientes entre sí. Una vez que un usuario complete el campo3318de entrada del parámetro de tasa de dosis o el campo3312de entrada del parámetro de tasa, el campo de entrada del parámetro dejado en blanco por el usuario puede calcularse automáticamente y mostrarse mediante la GUI3300, siempre que se haya definido el campo3308de entrada del parámetro de concentración. En la realización ilustrativa mostrada en lafigura 313, el campo3312de entrada del parámetro de tasa se ha rellenado con un caudal de infusión de “10 ml/h”. El campo3318de entrada del parámetro de tasa de dosis se ha rellenado con “1000” “UNIDADES/h”.

[1767] En la realización ilustrativa mostrada en lafigura 313, también se han rellenado el campo3314de entrada del parámetro VTBI y el campo3316de entrada del parámetro de tiempo. El campo3314de entrada del parámetro VTBI y el campo3316de entrada del parámetro de tiempo pueden ser rellenados por un usuario de la misma manera descrita en relación con lafigura 306. Cuando la GUI3300se programa para una infusión continua de volumen/tasa de dosificación temporal, el campo3314de entrada del parámetro VTBI y el campo3316de entrada del parámetro de tiempo dependen uno del otro. Es posible que un usuario solo necesite rellenar uno de entre el campo3314de entrada del parámetro VTBI o el campo3316de entrada del parámetro de tiempo. El campo dejado en blanco por el usuario puede calcularse automáticamente y mostrarse en la GUI3300.

[1769] Lafigura 314muestra un escenario en el que los parámetros de infusión que se están programando son los de una infusión basada en la cantidad de fármaco, denominada en la presente memoria infusión intermitente. En la realización ilustrativa mostrada en lafigura 314, se han rellenado todos los campos de entrada de parámetros. Como se muestra, el campo3302de entrada del parámetro de medicación en la GUI3300, se ha rellenado con el antibiótico “VANCOMICINA” como infusión definida.

[1771] Como se muestra, el campo3304de entrada del parámetro de cantidad de fármaco en el recipiente, el campo3306de entrada del volumen total en el recipiente y el campo3308de entrada del parámetro de concentración se presentan de la misma manera que en lafigura 314. En la realización ilustrativa de lafigura 308, el campo izquierdo del campo3304de entrada del parámetro de cantidad de fármaco en el recipiente, se ha rellenado con “1”. El campo derecho del campo3304de entrada del parámetro de cantidad de fármaco en el recipiente se ha rellenado con “g”. Por lo tanto, la cantidad total de Vancomicina en el recipiente se ha definido como un gramo. El campo 3306 de entrada del parámetro de volumen total en el recipiente se ha rellenado con “250” ml. El campo izquierdo del campo3308de entrada del parámetro de concentración se ha rellenado con “4,0”. El campo derecho del campo de entrada del parámetro de concentración se ha rellenado con “mg/ml”.

[1773] Como se mencionó en relación con otros posibles tipos de infusiones que un usuario puede programar a través de la GUI3300, el campo3304de entrada del parámetro de cantidad de fármaco en el recipiente, el campo3306de entrada del volumen total en el recipiente y el campo3308de entrada del parámetro de concentración dependen unos de los otros. Como en el caso anterior, esto se indica mediante las flechas dobles curvas que conectan los nombres de los campos de entrada de los parámetros. Al rellenar cualquiera de estos dos parámetros, el tercer parámetro puede calcularse automáticamente y mostrarse en el campo de entrada de parámetros correcto en la GUI3300.

[1775] En la realización ilustrativa de lafigura 314, se ha rellenado el campo3310de entrada del parámetro de dosis. Como se muestra, el campo3310de entrada del parámetro de dosis comprende un campo derecho e izquierdo. El usuario puede definir un valor numérico en el campo derecho del campo3310de entrada del parámetro de dosis, de la misma manera que un usuario puede definir valores para otros campos de entrada de parámetros que definen valores numéricos. En la realización ilustrativa de lafigura 314, el campo izquierdo del campo 3310 de entrada del parámetro de dosis se ha rellenado con el valor “1000”.

[1777] El campo derecho del campo3310de entrada del parámetro de dosis puede definir una unidad de medición de masa. Para definir el campo derecho del campo3310de entrada del parámetro de dosis, un usuario puede tocar el campo3310de entrada del parámetro de dosis en la GUI3300. En algunas realizaciones, esto puede desplegar una lista de posibles unidades de medida aceptables. En tales realizaciones, un usuario puede definir la unidad de medida deseada de la misma manera en que un usuario puede definir la infusión correcta. En otras realizaciones, tocar el campo3310de entrada del parámetro de dosis puede desplegar un teclado virtual. A continuación, el usuario puede escribir la unidad de medida correcta en el teclado virtual. En algunas realizaciones, es posible que el usuario deba tocar, tocar dos veces, deslizar, etc., un botón virtual de “confirmar”, “intro”, etc. para almacenar la selección y pasar a una lista de mediciones de masa aceptables. La medición de masa deseada puede ser definida por un usuario de la misma manera en que un usuario puede definir la infusión correcta. En el ejemplo de realización mostrado en lafigura 314, el campo derecho del campo3310de entrada del parámetro de dosis se rellena con la unidad de medida “mg”.

[1778] Como se muestra, el campo3312de entrada del parámetro de tasa, el campo3314de entrada del parámetro VTBI y el campo3316de entrada del parámetro de tiempo se han rellenado. Como se muestra, el campo3312de entrada del parámetro de tasa se ha rellenado con “125” ml/h. El campo3314de entrada del parámetro VTBI se ha definido como “250” ml. El campo3316de entrada del parámetro de tiempo se ha definido como “2” horas “00” minutos.

[1779] Es posible que el usuario no necesite definir individualmente cada uno de entre el campo3310de entrada del parámetro de dosis, el campo3312de entrada del parámetro de tasa, el campo3314de entrada del parámetro VTBI y el campo3316de entrada del parámetro de tiempo. Como indican las flechas dobles curvadas, el campo3310de entrada del parámetro de dosis y el campo3314de entrada del parámetro VTBI dependen uno del otro. La entrada de un valor puede permitir que la GUI3300calcule y muestre automáticamente el otro valor. El campo3312de entrada del parámetro de tasa y el campo3316de entrada del parámetro de tiempo también dependen uno del otro. Es posible que el usuario solo necesite definir un valor y después permitir que el valor no definido se calcule automáticamente y se muestre en la GUI3300. En algunas realizaciones, el campo3312de entrada del parámetro de tasa, el campo3314de entrada del parámetro VTBI y el campo3316de entrada del parámetro de tiempo pueden bloquearse en la GUI3300hasta que se hayan definido el campo3304de entrada del parámetro de cantidad de fármaco en el recipiente, el campo3306de entrada del parámetro del volumen total en el recipiente y el campo3308de entrada del parámetro de concentración. Estos campos pueden estar bloqueados porque el cálculo automático del campo3312de entrada del parámetro de tasa, el campo3314de entrada del parámetro VTBI y el campo3316de entrada del parámetro de tiempo, dependen de los valores del campo3304de entrada del parámetro de cantidad de fármaco en el recipiente, el campo3306de entrada del parámetro de volumen total en el recipiente y el campo3308de entrada del parámetro de concentración.

[1781] En escenarios en los que una infusión puede requerir una dosificación basada en el peso corporal, también se puede mostrar un campo3320de entrada del parámetro de peso en la GUI3300. La GUI3300ilustrativa que se muestra en lafigura 315, se ha dispuesto de tal modo que un usuario pueda programar una dosificación basada en el peso corporal. Los campos de entrada de parámetros pueden definirse por un usuario, tal como se detalla en el análisis anterior. En la realización ilustrativa, la infusión en el campo3302de entrada del parámetro de medicación se ha definido como “DOPAMINA”. El campo izquierdo del campo3304de entrada del parámetro de cantidad de fármaco en el recipiente se ha definido como “400”. El campo derecho del campo3304de entrada del parámetro de cantidad de fármaco en el recipiente se ha definido como “mg”. El campo3306de entrada del parámetro de volumen total en el recipiente se ha definido como “250” ml. El campo izquierdo del campo3308de entrada del parámetro de concentración se ha definido como “1,6”. El campo derecho del campo3308de entrada del parámetro de concentración se ha definido como “mg/ml”. El campo3320de entrada del parámetro de peso se ha definido como “90” kg. El campo izquierdo del campo3318de entrada del parámetro de tasa de dosis se ha definido como “5,0”. El campo derecho del campo3318de entrada del parámetro de tasa de dosis se ha definido como “mcg/kg/min”. El campo3312de entrada del parámetro de tasa se ha definido como “16,9” ml/h. El campo3314de entrada del parámetro VTBI se ha definido como “250” ml. El campo3316de entrada del parámetro de tiempo se ha definido como “14” horas “48” minutos.

[1783] Para definir el campo3320de entrada del parámetro de peso, un usuario puede tocar o pulsar el campo 3320 de entrada del parámetro de peso en la GUI3300. En algunas realizaciones, esto puede desplegar un teclado numérico con un rango de números, como del 0 al 9, que se muestran como botones virtuales seleccionables individuales. Es posible que se requiera que un usuario introduzca el parámetro tocando individualmente, tocando dos veces, tocando y arrastrando, etc., los números deseados. Una vez que un usuario haya introducido el valor deseado, es posible que se le pida que toque, toque dos veces, etc., un botón virtual de “confirmar”, “intro”, etc. para rellenar el campo.

[1784] Como indican las flechas dobles curvas, algunos campos de entrada de parámetros que se muestran en la GUI3300pueden depender unos de otros. Como en los ejemplos anteriores, el campo3304de entrada del parámetro de cantidad de fármaco en el recipiente, el campo3306de entrada del parámetro de volumen total en el recipiente y el campo3308de entrada del parámetro de concentración pueden depender unos de otros. En lafigura 315, el campo3320de entrada del parámetro de peso, el campo3318de entrada del parámetro de tasa de dosis, el campo3312de entrada del parámetro de tasa, el campo3314de entrada del parámetro VTBI y el campo3316de entrada del parámetro de tiempo dependen unos de otros. Cuando el usuario ha definido suficiente información en estos campos de entrada de parámetros, los campos de entrada de parámetros no rellenados por el usuario pueden calcularse automáticamente y mostrarse en la GUI3300.

[1786] En algunas realizaciones, se puede requerir que un usuario defina un campo de entrada de parámetros específico, incluso si se ha definido suficiente información para calcular automáticamente el campo. Esto puede mejorar la seguridad de uso al ofrecer más oportunidades para detectar los errores de entrada de los usuarios. Si un valor introducido por un usuario no es compatible con valores ya definidos, la GUI3300puede mostrar un mensaje de alerta o alarma solicitando al usuario que compruebe dos veces los valores que el usuario ha introducido.

[1788] En algunos escenarios, la administración de la infusión puede basarse en el área de superficie corporal (BSA, por sus siglas en inglés) de un paciente. En lafigura 316, la GUI3300se ha configurado para una infusión basada en el área de la superficie corporal. Como se muestra, un campo3322de entrada del parámetro de BSA puede mostrarse en la GUI3300. Los campos de entrada de parámetros pueden definirse por un usuario, tal como se detalla en el análisis anterior. En la realización ilustrativa, la infusión en el campo3302de entrada del parámetro de medicación se ha definido como “FLUOROURACILO”. El campo izquierdo del campo3304de entrada del parámetro de cantidad de fármaco en el recipiente se ha definido como “1700”. El campo derecho del campo3304de entrada del parámetro de cantidad de fármaco en el recipiente se ha definido como “mg”. El campo3306de entrada del parámetro de volumen total en el recipiente se ha definido como “500” ml. El campo izquierdo del campo 3308 de entrada del parámetro de concentración se ha definido como “3,4”. El campo derecho del campo3308de entrada del parámetro de concentración se ha definido como “mg/ml”. El campo3320de entrada del parámetro de BSA se ha definido como “1,7” m<2>. El campo izquierdo del campo3318de entrada del parámetro de tasa de dosis se ha definido como “1000”. El campo derecho del campo3318de entrada del parámetro de tasa de dosis se ha definido como “mg/m2/día”. El campo3312de entrada del parámetro de tasa se ha definido como “20,8 mL/h”. El campo3314de entrada del parámetro VTBI se ha definido como “500” ml. El campo3316de entrada del parámetro de tiempo se ha definido como “24” horas “00” minutos. Los campos de entrada de parámetros dependientes son los mismos que en lafigura 309, con la excepción de que el campo3322de entrada del parámetro de BSA ha ocupado el lugar del campo3320de entrada del parámetro de peso.

[1790] Para rellenar el campo3322de entrada del parámetro de BSA, el usuario puede tocar o pulsar el campo3322de entrada del parámetro de BSA en la GUI3300. En algunas realizaciones, esto puede desplegar un teclado numérico con un rango de números, como del 0 al 9, que se muestran como botones virtuales seleccionables individuales. En algunas realizaciones, el teclado numérico y cualquiera de los paneles numéricos detallados anteriormente también pueden incluir símbolos tales como un punto decimal. Es posible que se requiera que un usuario introduzca el parámetro tocando individualmente, tocando dos veces, tocando y arrastrando, etc., los números deseados. Una vez que un usuario haya introducido el valor deseado, es posible que se le pida que toque, toque dos veces, etc., un botón virtual de “confirmar”, “intro”, etc. para rellenar el campo.

[1792] En algunas realizaciones, la BSA de un paciente puede calcularse automáticamente y mostrarse en la GUI3300. En tales casos, la GUI3300puede solicitar al usuario información sobre el paciente cuando un usuario toca, pulsa, etc., el campo3322de entrada del parámetro de BSA. Por ejemplo, se le puede pedir al usuario que defina la altura y el peso corporal de un paciente. Una vez que el usuario defina estos valores, puede utilizar una fórmula adecuada para encontrar la BSA del paciente. El BSA calculado puede utilizarse entonces para rellenar el campo3322de entrada del parámetro de BSA en la GUI3300.

[1794] Durante el funcionamiento, los valores mostrados en los campos de entrada de parámetros pueden cambiar a lo largo del transcurso de una infusión programada para reflejar el estado actual de la infusión. Por ejemplo, a medida que la infusión se infunde a un paciente, los valores mostrados por la GUI3300en el campo3304de entrada del parámetro de cantidad de fármaco en el recipiente y el campo3306de entrada del parámetro del volumen total en el recipiente pueden disminuir para reflejar el volumen del contenido restante del recipiente. Además, los valores en el campo3314de entrada del parámetro VTBI y en el campo3316de entrada del parámetro de tiempo también pueden disminuir a medida que se infunde la infusión al paciente.

[1796] Lafigura 317es un ejemplo de gráfico de tasa frente al tiempo que detalla la única configuración de comportamiento de una bomba3201, 3202, 3203(véase lafigura 303) durante el transcurso de una infusión. El gráfico de lafigura 317detalla un ejemplo de configuración de comportamiento de una bomba3201, 3202, 3203en la que la infusión es una infusión continua (una infusión con una tasa de dosis). Como se muestra, el gráfico de lafigura 317comienza al inicio de la infusión. Como se muestra, la infusión se administra a una tasa constante durante un período de tiempo. A medida que avanza la infusión, se agota la cantidad de líquido de infusión restante. Cuando la cantidad de infusión restante alcanza un umbral predeterminado, se puede activar una “ALERTA DE INFUSIÓN CERCANA AL FINAL”. La “ALERTA DE INFUSIÓN CERCANA AL FINAL” puede tener la forma de un mensaje en la GUI3300y puede ir acompañada de luces parpadeantes y ruidos audibles, como una serie de pitidos. La “ALERTA DE INFUSIÓN CERCANA AL FINAL” permite que el médico y la farmacia preparen los materiales para continuar con la infusión si es necesario. Como se muestra, la tasa de infusión puede no cambiar durante el “TIEMPO DE ALERTA DE INFUSIÓN CERCANA AL FINAL”.

[1798] Cuando la bomba3201, 3202, 3203(véase lafigura 303) ha infundido el VTBI a un paciente, se puede activar una “ALERTA DE VTBI CERO”. La “ALERTA DE VTBI CERO” puede tener la forma de un mensaje en la GUI3300, y puede ir acompañada de luces parpadeantes y ruidos audibles, como pitidos. Como se muestra, la “ALERTA DE VTBI CERO” hace que la bomba cambie a una tasa de mantenimiento de vía (en lo sucesivo, KVO) hasta que se pueda colocar un nuevo recipiente de infusión. La tasa de KVO es una tasa de infusión baja (por ejemplo, 5-25 ml/h). La tasa se establece para mantener el sitio de infusión permeable hasta que se pueda iniciar una nueva infusión. La tasa de KVO es configurable por el grupo (se explicará más adelante) o por el medicamento, y se puede modificar en la bomba3201, 3202, 3203. No se permite que la tasa de KVO supere la tasa de infusión continua. Cuando la tasa de KVO ya no se puede mantener y el aire llega al canal de bombeo, es posible que se active una “ALERTA DE AIRE EN LÍNEA”. Cuando se activa la “ALERTA DE AIRE EN LÍNEA”, es posible que se detenga toda la infusión. La “ALERTA DE AIRE EN LÍNEA” puede tener la forma de un mensaje en la GUI3300y puede ir acompañada de luces parpadeantes y ruidos audibles, como pitidos.

[1800] Lafigura 318muestra otro ejemplo de gráfico de tasa frente al tiempo, que detalla una configuración de comportamiento de una bomba3201, 3202, 3203(véase lafigura 303) durante el transcurso de una infusión. El gráfico de lafigura 318detalla un ejemplo de configuración de comportamiento de una bomba3201, 3202, 3203en la que la infusión es una infusión continua (una infusión con una tasa de dosis). Las alertas en el gráfico mostrado en lafigura 318son las mismas que las alertas mostradas en el gráfico de lafigura 317. Las condiciones que propagan las alertas también son las mismas. Sin embargo, la tasa permanece constante a lo largo de todo el gráfico hasta que se activa la “ALERTA DE AIRE EN LÍNEA” y se detiene la infusión. La configuración de la bomba para continuar la infusión a una tasa constante puede ser deseable en situaciones en las que el líquido de infusión sea un fármaco con una vida media corta. Al continuar con la infusión a una tasa constante, se garantiza que la concentración del fármaco en el plasma sanguíneo se mantenga en niveles terapéuticamente eficaces.

[1802] La bomba3201, 3202, 3203(véase lafigura 303) también se puede utilizar para administrar una infusión intermitente primaria o secundaria. Durante una infusión intermitente, se administra una cantidad de un fármaco (dosis) a un paciente, en lugar de una infusión continua en la que el fármaco se administra a una tasa de dosis específica (cantidad/tiempo). También se administra una infusión intermitente durante un período de tiempo definido, sin embargo, el período de tiempo y la dosis son independientes entre sí. Lafigura 313descrita anteriormente muestra una configuración de la GUI3300para una infusión continua. Lafigura 314descrita anteriormente muestra una configuración de la GUI3300para una infusión intermitente.

[1804] Lafigura 319es un ejemplo de gráfico de tasa frente al tiempo, que detalla una configuración de comportamiento de una bomba3201, 3202, 3203(véase lafigura 303) durante el transcurso de una infusión intermitente. Como se muestra, la infusión intermitente se administra a una tasa constante hasta que se haya agotado toda la infusión programada para la infusión intermitente. En el ejemplo de configuración conductual, la bomba3201, 3202, 3203se ha programado para emitir una “ALERTA DE VTBI CERO” y detener la infusión cuando se haya dispensado todo el líquido de infusión. En esta configuración, es posible que se requiera que el usuario restablezca manualmente la alerta antes de que se pueda iniciar o reanudar otra infusión.

[1806] Otras configuraciones pueden hacer que una bomba3201, 3202, 3203(véase lafigura 303) se comporte de manera diferente. Por ejemplo, en escenarios en los que la infusión intermitente es una infusión secundaria, la bomba3201, 3202, 3203puede configurarse para comunicarse con sus bombas complementarias3201, 3202, 3203, y volver automáticamente a la infusión principal después de emitir una notificación de que la infusión intermitente secundaria se ha completado. En configuraciones alternativas, la bomba puede configurarse para emitir una “ALERTA DE VTBI CERO” y reducir la tasa de infusión a una tasa de KVO después de completar la infusión intermitente. En tales configuraciones, es posible que se requiera que el usuario restablezca manualmente la alerta antes de que se reanude una infusión principal.

[1807] También se puede administrar un bolo como infusión intermitente principal cuando sea necesario o deseable lograr una mayor concentración del fármaco en el plasma sanguíneo o manifestar un efecto terapéutico más inmediato. En tales casos, el bolo puede ser suministrado por la bomba3201, 3202, 3203(véase lafigura 303) que ejecuta la infusión primaria. El bolo se puede administrar desde el mismo recipiente desde el que se administra la infusión primaria. Se puede realizar un bolo en cualquier punto durante una infusión, siempre que haya suficiente infusión para administrar el bolo. Cualquier volumen administrado mediante un bolo a un paciente se incluye en el valor que muestra el campo3314de entrada del parámetro VTBI de la infusión principal.

[1809] En función de la solución de infusión, es posible que se prohíba a un usuario realizar un bolo. La dosificación de un bolo puede preestablecerse en función de la solución de infusión específica que se esté utilizando. Además, el período de tiempo durante el cual se produce el bolo puede predefinirse dependiendo de la solución de infusión que se utilice. En algunas realizaciones, un usuario puede ser capaz de ajustar estos ajustes preestablecidos ajustando varios ajustes en la GUI3300. En algunas situaciones, tales como aquellas en las que el fármaco que se está infundiendo tiene una vida media prolongada (vancomicina, teicoplanina, etc.), se puede administrar un bolo como dosis de carga para alcanzar más rápidamente una concentración terapéuticamente eficaz de fármaco en plasma sanguíneo.

[1810] Lafigura 320muestra otro gráfico de tasa frente al tiempo en el que el caudal de la solución de infusión se ha ajustado para realizar una “rampa” de incremento de la infusión del paciente. El ajuste de dosis se utiliza con frecuencia con fármacos que registran un efecto terapéutico rápido, pero que tienen una vida media corta (tal como la norepinefrina). Al ajustar la dosis, el usuario puede ajustar la tasa de administración de la solución de infusión hasta que se manifieste el efecto terapéutico deseado. Cada ajuste puede compararse con una serie de límites definidos para la solución de infusión específica que se está administrando al paciente. Si una infusión cambia en más de un porcentaje predefinido, se puede emitir una alerta. En el gráfico ilustrativo mostrado en lafigura 320, la tasa se ha incrementado una vez. Si es necesario, la tasa puede aumentarse más de una vez. Además, en los casos en los que el ajuste se utilice para “retirar” un fármaco a un paciente, la dosis se puede reducir cualquier cantidad adecuada de veces.

[1812] Lafigura 321es otro gráfico de tasa frente al tiempo en el que la infusión se ha configurado como una infusión de múltiples pasos. Una infusión de múltiples pasos puede programarse en una serie de pasos diferentes. Cada paso puede definirse mediante un VTBI, un tiempo y una tasa de dosis. Las infusiones de múltiples pasos pueden ser útiles para ciertos tipos de infusiones, como las que se utilizan para aplicaciones de nutrición parenteral. En el gráfico ilustrativo mostrado en lafigura 321, la infusión se ha configurado como una infusión de cinco pasos. El primer paso infunde un “VTBI 1” durante un período de tiempo, “Tiempo 1”, a una tasa constante, “Tasa 1”. Cuando ha transcurrido el intervalo de tiempo para el primer paso, la bomba pasa al segundo paso de la infusión de múltiples pasos. El segundo paso infunde un “VTBI 2” durante un período de tiempo, “Tiempo 2”, a una tasa constante, “Tasa 2”. Como se muestra, la “Tasa 2” es mayor que la “Tasa 1”. Cuando ha transcurrido el intervalo de tiempo para el segundo paso, la bomba pasa al tercer paso de la infusión de múltiples pasos. El tercer paso infunde un “VTBI 3” durante un período de tiempo, “Tiempo 3”, a una tasa constante, “Tasa 3”. Como se muestra, la “Tasa 3” es la tasa más alta de todos los pasos de la infusión de múltiples pasos. El “Tiempo 3” también es la duración más larga de todos los pasos de la infusión de múltiples pasos. Cuando ha transcurrido el intervalo de tiempo para el tercer paso, la bomba pasa al cuarto paso de la infusión de múltiples pasos. El cuarto paso infunde un “VTBI 4” durante un período de tiempo, “Tiempo 4”, a una tasa constante, “Tasa 4”. Como se muestra, la “Tasa 4” se ha valorado a la baja con respecto a la “Tasa 3”. La “Tasa 4” es aproximadamente la misma que la “Tasa 2”. Cuando haya transcurrido el intervalo de tiempo para el cuarto paso de la infusión de múltiples pasos, la bomba pasa al quinto paso. El quinto paso infunde un “VTBI 5” durante un período de tiempo, “Tiempo 5”, a una tasa constante, “Tasa 5”. Como se muestra, la “Tasa 5” se ha valorado a la baja con respecto a la “Tasa 4”, y es aproximadamente la misma que la “Tasa 1”.

[1814] La “ALERTA DE INFUSIÓN CERCANA AL FINAL” se activa durante el cuarto paso la infusión ilustrativa que se muestra en lafigura 321. Al final del quinto y último paso de la infusión de múltiples pasos, se activa la “ALERTA VTBI CERO”. En la configuración de ejemplo que se muestra en el gráfico de lafigura 321, la tasa se reduce a una tasa de KVO una vez finalizada la infusión de múltiples pasos y se ha emitido la “ALERTA VTBI CERO”. Otras configuraciones pueden diferir.

[1816] Cada cambio de tasa en una infusión de múltiples pasos puede manejarse de diversas maneras diferentes. En algunas configuraciones, la bomba3201, 3202, 3203(véase lafigura 303) puede mostrar una notificación y ajustar automáticamente la tasa para pasar al siguiente paso. En otras configuraciones, la bomba3201, 3202, 3203puede emitir una alerta antes de cambiar la tasa y esperar la confirmación del usuario antes de ajustar la tasa y pasar al siguiente paso. En tales configuraciones, la bomba 3201, 3202, 3203 puede detener la infusión o bajar a una tasa de KVO hasta que se reciba la confirmación del usuario.

[1818] En algunas realizaciones, el usuario puede ser capaz de programar previamente las infusiones. El usuario puede programar previamente una infusión para que se realice automáticamente después de que haya transcurrido un intervalo de tiempo fijo (p. ej., 2 horas). La infusión también puede programarse para que se realice automáticamente a una hora específica del día (p. ej., a las 12:30 p.m.). En algunas realizaciones, el usuario puede programar la bomba3201, 3202, 3203(véase lafigura 303) para alertar al usuario con una función de aviso cuando ha llegado el momento de iniciar la infusión preprogramada. Es posible que el usuario necesite confirmar el inicio de la infusión preprogramada. La función de aviso puede consistir en una serie de pitidos audibles, luces parpadeantes o similares.

[1819] En las disposiciones en las que hay más de una bomba3201, 3202, 3203(véase lafigura 303), el usuario puede programar una infusión secuenciada. La infusión secuenciada puede programarse de tal modo que, después de que una primera bomba3201, 3202, 3203haya completado su infusión, una segunda bomba3201, 3202, 3203pueda ser automáticamente una segunda infusión, etc. El usuario también puede programar una infusión secuenciada de tal modo que el usuario reciba una alerta a través de la función de alerta antes de que se produzca la secuencia. En una disposición programada de este tipo, la infusión secuenciada puede no realizarse hasta que se haya recibido la confirmación de un usuario. Una bomba3201, 3202, 3203puede continuar a una tasa de KVO hasta que se reciba la confirmación del usuario.

[1821] Lafigura 322muestra un diagrama de bloques ilustrativo de una “Biblioteca de administración de fármacos”. En la esquina superior derecha hay un recuadro que es sustancialmente rectangular, aunque sus bordes son redondeados. El recuadro está asociado al nombre “Ajustes generales”. Los “Ajustes generales” pueden incluir ajustes que serían comunes a todos los dispositivos de un centro, tal como el nombre del sitio (p. ej., el Hospital XZY), el idioma, las contraseñas comunes, y similares.

[1823] Enlafigura 322, la “Biblioteca de administración de fármacos” tiene dos recuadros que están asociados a los nombres “Ajustes de grupo (UCI)” y “Ajustes de grupo”. Estos recuadros forman las cabeceras de sus propias columnas. Estos recuadros se pueden utilizar para definir un grupo dentro de una instalación (p. ej., una unidad de cuidados intensivos pediátricos, una sala de emergencias, cuidados subagudos, etc.) en la que esté estacionado el dispositivo. Los grupos también pueden ser áreas fuera de una instalación principal, por ejemplo, el hogar de un paciente o un transporte interhospitalario, tal como una ambulancia. Cada grupo se puede utilizar para establecer ajustes específicos para varios grupos dentro de una instalación (peso, límites de ajuste, etc.). Estos grupos pueden definirse alternativamente de otras maneras. Por ejemplo, los grupos pueden definirse según el nivel de formación del usuario. El grupo puede definirse por una persona designada previamente o por cualquiera de una serie de personas designadas anteriormente, y cambiarse si el paciente o dispositivo asociado se traslada de un grupo específico dentro de una instalación a otro.

[1825] En la realización ilustrativa, la columna de la izquierda es “Ajustes de grupo (UCI)”, que indica que la bomba peristáltica 2990 está estacionada en la unidad de cuidados intensivos del centro. La columna de la derecha es “Ajustes de grupo” y no se ha definido con más detalle. En algunas realizaciones, esta columna puede utilizarse para designar un subgrupo, por ejemplo, el nivel de formación del operador. Como indican las líneas que se extienden hasta el recuadro situado a la izquierda del diagrama de bloques de las columnas de “Ajustes de grupo (UCI)” y “Ajustes de grupo”, los ajustes de estos grupos pueden incluir una cantidad preestablecida de ajustes predeterminados.

[1827] Los ajustes de grupo pueden incluir límites en el peso del paciente, límites en la BSA del paciente, sensibilidad a la alarma aérea, sensibilidad a la oclusión, tasas de KVO predeterminadas, límites de VTBI, etc. Los ajustes de grupo también pueden incluir parámetros tales como si es necesaria o no una revisión de una infusión programada para las soluciones de infusión de alto riesgo, si el usuario debe identificarse antes de comenzar una infusión, si el usuario debe introducir un comentario de texto después de anular un límite, etc. Un usuario también puede definir los valores predeterminados para varios atributos, como el brillo de la pantalla o el volumen del altavoz. En algunas realizaciones, un usuario puede programar la pantalla para ajustar automáticamente el brillo de la pantalla en relación con una o más condiciones, tales como, pero sin limitarse a, la hora del día.

[1829] Como también se muestra a la izquierda del diagrama de bloques en lafigura 322, cada centro puede tener una “Lista maestra de medicamentos” que defina todas las infusiones que pueden utilizarse en el centro. La “Lista maestra de medicamentos” puede comprender una serie de medicamentos que una persona calificada puede actualizar o mantener. En la realización ilustrativa, la “Lista maestra de medicamentos” solo tiene tres medicamentos: Heparina, solución salina normal al 0,9 % y alteplasa. Cada grupo dentro un centro puede tener su propia lista de medicamentos utilizados en el grupo. En el ejemplo, la “Lista de medicamentos del grupo (UCI)” solo incluye un único medicamento, la heparina.

[1831] Como se muestra, cada medicamento puede estar asociado a uno o varios usos clínicos. En lafigura 322, los “registros de uso clínico” se definen para cada medicamento en una lista de medicamentos del grupo y aparecen como una subcabecera ampliada para cada infusión. Los usos clínicos pueden utilizarse para adaptar los límites y los ajustes predefinidos para cada uso clínico del producto de infusión. Para la heparina, la dosificación basada en el peso y la dosificación no basada en el peso se muestran en lafigura 322como posibles usos clínicos. En algunas realizaciones, puede haber un ajuste de “registro de uso clínico” que requiera que el usuario revise o vuelva a introducir el peso del paciente (o BSA) antes de comenzar una infusión.

[1833] Los usos clínicos también pueden definirse para los diferentes usos médicos de cada infusión (p. ej., ictus, infarto de miocardio, etc.) en lugar de o además del modo de dosificación de la solución de infusión. El uso clínico también puede utilizarse para definir si la solución de infusión se administra como infusión continua principal, infusión intermitente principal, infusión secundaria, etc. También se puede utilizar para proporcionar los límites apropiados de la dosis, la tasa, el VTBI, la duración, etc. Los usos clínicos también pueden proporcionar los límites de cambio de ajuste, la disponibilidad de bolos, la disponibilidad de las dosis de carga y muchos otros parámetros específicos de la infusión.

[1834] En algunas realizaciones, puede ser necesario proporcionar al menos un uso clínico para cada infusión de la lista de medicamentos de grupo.

[1836] Cada uso clínico puede comprender, además, otra subcabecera expandida en la que también se pueda definir la concentración. En algunas realizaciones, puede haber más de una concentración posible de una solución de infusión. En la realización ilustrativa de lafigura 322, el uso clínico de dosificación basada en el peso tiene una concentración de 400 mg/250 ml y una concentración de 800 mg/250 ml. La dosificación no basada en el peso para uso clínico solo tiene una concentración, 400 mg/ml. Las concentraciones también se pueden utilizar para definir un intervalo aceptable para los casos en los que el usuario pueda personalizar la concentración de la solución de infusión. El ajuste de concentración puede incluir información sobre la concentración del fármaco (como se muestra), el volumen de diluyentes u otra información relacionada.

[1838] En algunas realizaciones, el usuario puede navegar hasta la “Biblioteca de administración de fármacos” para rellenar algunos de los campos de entrada de parámetros que se muestran en lasfiguras 312-316. El usuario también puede navegar hasta la “Biblioteca de administración de fármacos” para elegir entre los usos clínicos de cada solución de infusión qué tipo de infusión administrará la bomba peristáltica 2990. Por ejemplo, si un usuario seleccionara la dosificación de heparina basada en el peso en lafigura 322, la GUI3300podría mostrar la pantalla de programación de infusión que se muestra en lafigura 315con “Heparina” rellenada en el campo3302de entrada de parámetros de medicación. La selección de un uso clínico de un fármaco también puede incitar al usuario a seleccionar una concentración de fármaco. Esta concentración puede utilizarse entonces para rellenar el campo3308de entrada del parámetro de concentración (véanse lasfiguras 312-316). En algunas realizaciones, la “Biblioteca de administración de fármacos” puede actualizarse y mantenerse fuera de la bomba peristáltica2990y comunicarse a la bomba peristáltica2990a través de cualquier medio adecuado. En tales casos, la “Biblioteca de administración de fármacos” es posible que no pueda cambiarse en la bomba peristáltica 2990, sino que solo puede poner límites y/o restricciones a las opciones de programación para un usuario que rellene los campos de entrada de parámetros mostrados en lafigura 312-316.

[1840] Como se mencionó anteriormente, al elegir un medicamento y un uso clínico de la lista de medicamentos de grupo, un usuario también puede establecer límites en otros campos de entrada de parámetros para las pantallas de programación de infusión. Por ejemplo, al definir un medicamento en la “Biblioteca de administración de fármacos”, un usuario también puede definir límites para el campo3310de entrada del parámetro de dosis, el campo3318de entrada del parámetro de tasa de dosis, el campo3312de entrada del parámetro de tasa, el campo3314de entrada del parámetro VTBI, el campo3316de entrada del parámetro de tiempo, etc. Estos límites pueden predefinirse para cada uso clínico de una infusión antes de que un usuario programe una infusión. En algunas realizaciones, los límites pueden tener tanto un límite flexible como un límite estricto, siendo el límite estricto el límite máximo del límite flexible. En algunas realizaciones, los ajustes de grupo pueden incluir límites para todos los medicamentos disponibles para el grupo. En tales casos, los límites de uso clínico pueden definirse para adaptar aún más los límites del grupo para cada uso clínico de un medicamento en particular.

[1842] Prueba ilustrativa de batería y altavoz

[1844] La figura 323 muestra un diagrama 13420 de circuito que tiene un altavoz 3615 y una batería 3420 según una realización de la presente descripción. La batería 3420 puede ser una batería 3450 de respaldo (figura 325A) y/o el altavoz 3615 puede ser un altavoz 3468 de alarma de respaldo (figura 325B). Es decir, el circuito 13420 puede ser un circuito de alarma de respaldo, por ejemplo, un circuito de alarma de respaldo en un dispositivo médico, tal como una bomba peristáltica 2900.

[1846] En algunas realizaciones de la presente descripción, la batería 3420 puede probarse simultáneamente con el altavoz 3615. Cuando un conmutador 13422 está en una posición abierta, se puede utilizar un voltímetro 13425 para medir la tensión de circuito abierto de la batería 3420. A partir de entonces, el conmutador 13422 puede cerrarse y puede medirse la tensión de circuito cerrado de la batería 3420. La resistencia interna de la batería 3420 puede estimarse mediante la impedancia conocida, Z, del altavoz 3615. Se puede utilizar un procesador para estimar la resistencia interna de la batería 3420 (p. ej., un procesador de una bomba peristáltica 2900). El procesador puede correlacionar la resistencia interna de la batería 3420 con el estado de la batería 3420. En algunas realizaciones de la presente descripción, si la tensión de circuito cerrado de la batería 3420 no está dentro de un rango predeterminado (el rango puede ser una función de la tensión de circuito abierto de la batería 3420), se puede determinar que el altavoz 3615 ha fallado.

[1848] En algunas realizaciones adicionales de la presente descripción, el conmutador 13422 puede modularse de tal modo que el altavoz 3615 se pruebe simultáneamente con la batería 3420. Se puede utilizar un micrófono 3617 para determinar si el altavoz 3615 está transmitiendo audiblemente una señal dentro de los parámetros operativos predeterminados (p. ej., volumen, frecuencia, composiciones espectrales, etc.) y/o se puede estimar la impedancia interna de la batería 3420 para determinar si está dentro de los parámetros operativos predeterminados (p. ej., la impedancia compleja). El micrófono 3617 (figura 325C) puede estar acoplado al procesador. Adicional o alternativamente, se puede aplicar una señal de prueba al altavoz 3615 (p. ej., modulando el conmutador 13422) y la forma de onda de corriente del altavoz 3615 puede monitorizarse mediante un sensor 13426 de corriente para determinar la distorsión armónica total del altavoz 3615 y/o la magnitud de la corriente; un procesador puede monitorizar estos valores mediante el sensor 13426 de corriente para determinar si existe una condición de fallo dentro del altavoz 3615 (p. ej., la distorsión armónica total o la magnitud de la corriente no están dentro de los rangos predeterminados).

[1850] Se pueden aplicar varias ondas senoidales, formas de onda periódicas y/o señales al altavoz 3615, para medir su impedancia y/o para medir la impedancia de la batería 3420. Por ejemplo, un procesador de una bomba peristáltica 2900 descrita en la presente memoria puede modular el conmutador 13422 y medir la tensión en la batería 3420, para determinar si la batería 3420 y el altavoz 3615 tienen una impedancia dentro de rangos predeterminados: si la impedancia estimada de la batería 3420 está fuera de un primer rango, el procesador puede determinar que la batería 3420 está en una condición de fallo, y/o si la impedancia estimada del altavoz 3615 está fuera de un segundo rango, el procesador puede determinar que el altavoz 3615 está en una condición de fallo. Adicional o alternativamente, si el procesador no puede determinar si la batería 3420 o el altavoz 3615 tienen una condición de fallo, pero ha determinado que al menos uno existe en una condición de fallo, el procesador puede emitir una alerta o alarma indicando que el circuito 13420 está en una condición de fallo. El procesador puede emitir una alarma o una alerta de la condición de fallo a un usuario o a un servidor remoto. En algunas realizaciones de la presente descripción, la bomba peristáltica 2990 no operará hasta que se aborde, mitigue y/o corrija el fallo.

[1852] Sistema eléctrico

[1854] El sistema eléctrico 4000 de la bomba peristáltica 2990 se describe en un esquema de bloques en las figuras 324, 325A-325G. El sistema eléctrico 4000 controla el funcionamiento de la bomba peristáltica 2990 en función las entradas de la interfaz 3700 de usuario y los sensores 3501. El sistema eléctrico 4000 puede ser un sistema de alimentación compuesto por una batería 3420 principal recargable y una batería 3422 de carga que se conecta a la red de corriente alterna. El sistema eléctrico 4000 puede diseñarse para proporcionar un funcionamiento seguro con comprobaciones de seguridad redundantes, y permitir que la bomba peristáltica 2990 funcione en modos operativos de fallo para algunos errores y a prueba de fallos para el resto.

[1856] La arquitectura de alto nivel de múltiples procesadores se muestra en la figura 324. En un ejemplo, el sistema eléctrico 4000 está compuesto por dos procesadores principales, un procesador 3500 en tiempo real y un procesador 3600 de interfaz de usuario y seguridad. El sistema eléctrico también puede comprender un circuito 3460 de vigilancia (watchdog), elementos 3431 de control del motor, sensores 3501 y elementos de entrada/salida. Un procesador principal, denominado procesador 3500 en tiempo real (RTP, por sus siglas en inglés), puede controlar la velocidad y la posición del motor 3072 que acciona el émbolo 3091 y las válvulas 3101, 3111. El RTP 3500 controla el motor 3072 en función de la entrada de los sensores 3501 y de los comandos procedentes del procesador 3600 de interfaz de usuario y seguridad (UIP, por sus siglas en inglés). La UIP 3600 puede gestionar las telecomunicaciones, gestionar la interfaz 3701 de usuario y proporcionar comprobaciones de seguridad en el RTP 3500. La UIP 3600 estima el volumen bombeado en función de la salida de un codificador 3438 de motor y puede emitir una alarma o alerta cuando el volumen estimado difiera en más de una cantidad especificada de un volumen deseado o del volumen informado por el RTP 3500. El circuito 3460 de vigilancia monitoriza el funcionamiento del RTP 3500. Si el RTP 3500 no consigue restablecer elwatch-dog3460 según lo previsto, elwatch-dog3460 puede desactivar el controlador del motor, hacer sonar una alarma y encender las luces de fallo en la interfaz 3701 de usuario. El sensor 3130 puede medir la posición de rotación del árbol 3080 de levas y el émbolo 3901. El RTP 3500 puede utilizar las entradas del sensor para controlar la posición y la velocidad del motor 3072 en un controlador de bucle cerrado, tal como se describe a continuación. Las telecomunicaciones pueden incluir un controlador Wi-Fi y una antena para comunicarse con un ordenador central o dispositivos, un controlador Bluetooth y una antena para comunicarse con dispositivos, tabletas, teléfonos móviles, etc., y un controlador y antena de comunicación de campo cercano (NFC, por sus siglas en inglés) para tareas de RFID y un Bluetooth. En la figura 324, estos componentes se indican colectivamente con el número de referencia 3721. La interfaz 3701 de usuario puede incluir una pantalla, una pantalla táctil y uno o más botones para comunicarse con el usuario.

[1858] Las conexiones eléctricas detalladas y los componentes del sistema eléctrico 4000 se muestran en las figuras 325A-325G. Los sensores 3130, 3530, 3525, 3520 y parte del RTP 3500 se muestran en la figura 325A. Los sensores que monitorizan la bomba peristáltica 2990 que están conectados al RTP 3500, pueden comprender el sensor 3130 de posición rotativo que monitoriza la posición del árbol de levas, y dos codificadores lineales 3520, 3525 que miden la posición del émbolo 3091, tal como se muestra. Un codificador lineal 3520 mide la posición del imán (3096A en la figura 268) en el lado situado corriente arriba del émbolo 3091. El otro codificador lineal 3525 mide la posición del imán (3096A en la figura 268) en el lado corriente abajo del émbolo 3091. En otra realización, la posición del émbolo puede medirse con un único imán y un codificador lineal. Alternativamente, el RTP 3500 puede utilizar la salida de solo un codificador lineal, si el otro falla. Un termistor 3540 proporciona una señal al RTP 3500 indicativa de la temperatura de la línea 3210 de infusión. Alternativamente, el termistor 3540 puede medir una temperatura en la bomba peristáltica 2990.

[1860] Como se muestra, el sistema eléctrico4000define números de pieza específicos para varios componentes. Por ejemplo, el termistor3540se define como un “2X SEMITEC 103JT-050 ADMIN Set TERMISTOR”. Estos números de pieza no deben interpretarse como limitativos de ninguna manera. En diferentes realizaciones, se pueden utilizar componentes de recambio adecuados en lugar de las partes específicas enumeradas en lasfiguras 325A-325G. Por ejemplo, es posible que el termistor3540no sea un “2X SEMITEC 103JT-050 ADMIN Set TERMISTOR”, sino cualquier termistor3540de recambio adecuado. En algunas realizaciones, el sistema eléctrico4000puede comprender componentes adicionales. En algunas realizaciones, el sistema eléctrico4000puede comprender menos componentes que el número de componentes mostrado en lasfiguras 325A-325G.

[1862] Los dos sensores de línea de infusión situados corriente abajo de la bomba peristáltica 2990, un sensor 3545 de aire en línea y un sensor 3535 de oclusión pueden conectarse al RTP 3500. Un sensor 3545 de aire en línea detecta la presencia de aire en la sección de la línea 3210 de infusión cerca del sensor 3545 de aire en línea. En un ejemplo, el sensor 3545 de aire en línea puede comprender un sensor ultrasónico 3545B, una unidad lógica 3545A y una unidad 3545C de acondicionamiento de señales.

[1864] El sensor3535de oclusión mide la presión interna del fluido en la línea 3535 de infusión. En una realización ilustrativa, el sensor 3535 de oclusión puede comprender un sensor 3535B de fuerza, un CI 3535A de excitación de corriente, un amplificador 3535C de señal y un búfer 3535D de datos. El chip 3535D de búfer de datos puede proteger al RTP 3500 de las sobretensiones debidas a las altas fuerzas provocadas por las presiones aplicadas al sensor 3535B de fuerza.

[1865] El circuito 3460 de vigilancia se muestra en las figuras 325A-325C. El circuito de vigilancia se habilita mediante un comando I2C del RTP 3500. El circuito 3460 de vigilancia puede indicar un error, e inhabilitar el 3430 control del motor si no recibe una señal del RTP 3500 a una frecuencia especificada. El circuito 3460 de vigilancia puede activar una señal al usuario mediante una alarma acústica. La alarma acústica puede emitirse a través de un amplificador 3464 y/o un altavoz 3468 de respaldo. El circuito 3460 de vigilancia puede enviar señales al usuario mediante varios LED 3750 de alarma visual (mostrados en la figura 325D). En una realización, el RTP 3500 debe “restablecer” el circuito 3460 de vigilancia entre 10 ms y 200 ms después del último restablecimiento del circuito de vigilancia. En una realización, el circuito 3460 de vigilancia está compuesto por unwatch-dog3450A de ventanas, un circuito lógico 3460B, que incluye uno o más conmutadores biestables, y un expansor 3460C de E/S que se comunica con el RTP 3500 a través de un bus I2C. Una batería 3450 de respaldo proporciona energía al circuito 3460 de vigilancia y al sistema de altavoces de respaldo (que puede comprender un amplificador 3464 de audio y un altavoz 3468 de respaldo) en caso de que falle la batería principal 3420. La batería 3450 de respaldo suministra energía al RTP 3500 y al UIP 3600 para mantener el reloj interno, lo que puede ser especialmente deseable cuando se cambie la batería principal 3420. El RTP 3500 también puede monitorizar la tensión de la batería 3450 de respaldo mediante un conmutador tal como el “FAIRCHILD FPF1005 LOAD SWITCH” 3452 mostrado en la figura 325A.

[1867] El RTP 3500 controla directamente la velocidad y la posición del motor 3072, que controla la posición y la velocidad del émbolo y las válvulas. El motor 3072 puede ser cualquiera de varios tipos de motores, incluyendo un motor de corriente continua con escobillas, un motor paso a paso o un motor de corriente continua sin escobillas. En la realización ilustrada en las figuras 325-325G, la bomba peristáltica 2990 es accionada por un servomotor 3072 de corriente continua sin escobillas (BLDC, por sus siglas en inglés) donde el sensor 3130 de posición rotativo mide la posición del árbol de levas. En una realización ilustrativa, el RTP 3500 recibe las señales de los sensores Hall 3436 de un motor 3072 de corriente continua sin escobillas, y realiza los cálculos para conmutar la energía a los devanados 3072 del motor para lograr la velocidad o posición deseadas. Las señales de conmutación se envían al accionador 3430 del motor, que conecta selectivamente los devanados a la fuente 3434 de alimentación del motor. El motor 3072 se monitoriza para detectar un funcionamiento dañino o peligroso mediante los sensores 3432 de corriente y un sensor 3072a de temperatura.

[1869] Las señales de los sensores Hall 3436 pueden suministrarse tanto al RTP 3500 como a un codificador 3438. En una realización, se generan tres señales de sensor Hall. Dos de las tres señales Hall se envían al codificador 3438. El codificador 3438 puede utilizar estas señales para proporcionar una señal de posición al UIP 3600. El UIP 3600 estima el volumen total de fluido dispensado por la bomba peristáltica 2990 interpretando la señal de posición del codificador 3438. El UIP 3600 estima el volumen total multiplicando el número de revoluciones completas del árbol de levas por un volumen de carrera determinado. La estimación del volumen total del UIP 3600 supone que cada carrera del émbolo suministra la cantidad de fluido dada. La cantidad de fluido suministrado por carrera se determina durante el desarrollo empíricamente y se almacena en la memoria. Alternativamente, cada bomba peristáltica 2990 puede calibrarse durante el montaje para establecer el volumen nominal por carrera que puede almacenarse en la memoria. El volumen estimado del UIP 3600 puede compararse entonces a intervalos regulares con el volumen esperado de la terapia ordenada. En algunas realizaciones, el intervalo entre las comparaciones puede ser más corto para soluciones de infusión específicas, por ejemplo, soluciones de infusión de una vida media corta. La terapia puede especificar, entre otros parámetros, un caudal, una duración o un volumen total a infundir (VTBI). En cualquier caso, el volumen esperado para una terapia programada en un momento dado durante esa terapia puede calcularse y compararse con el volumen estimado por el UIP 3600. El UIP 3600 puede activar una alerta si la diferencia entre el volumen estimado del UIP 3600 y el volumen esperado de la terapia está fuera de un umbral predefinido. El UIP 3600 puede activar una alarma si la diferencia entre el volumen estimado del UIP 3600 y el volumen esperado de la terapia está fuera de otro umbral predefinido.

[1871] La UIP 3600 también puede comparar el volumen estimado con el volumen informado por el RTP 3500. El UIP 3600 puede activar una alerta si la diferencia entre el volumen estimado del UIP 3600 y el volumen informado del RTP 3500 está fuera de un umbral predefinido. El UIP 3600 puede activar una alarma si la diferencia entre el volumen estimado del UIP 3600 y el volumen informado del RTP 3500 está fuera de un segundo umbral.

[1873] En algunas realizaciones, el UIP 3600 puede comparar el volumen notificado del RTP 3500 con el volumen esperado de la terapia, y activar una alerta si los dos valores difieren en más de un umbral predefinido. El UIP 3600 puede activar una alarma si la diferencia entre el volumen informado del RTP 3500 y el volumen esperado de la terapia difiere en más de un umbral predefinido. Los valores de los umbrales de alerta y alarma pueden ser diferentes para las comparaciones entre diferentes conjuntos de volúmenes, incluido el volumen estimado del UIP 3600, el volumen calculado del RTP 3500 y el volumen esperado de la terapia. Los umbrales pueden ser memoria almacenada. Los umbrales pueden variar en función de una serie de otros parámetros, tales como, pero no se limitan a, la medicación, la concentración de la medicación, el tipo de terapia, el uso clínico, el paciente o la ubicación. Los umbrales pueden incluirse en la base de datos del DERS y descargarse del servidor desde la pasarela del dispositivo.

[1875] La pinza de corredera o el sensor 3152 del oclusor de la corredera y el sensor 3162 de puerta se comunican tanto con el RTP 3500 como con el UIP 3600, tal como se muestra en las figuras 325B, 325F. En una realización, los sensores son sensores magnéticos nulos que cambian de estado cuando, por ejemplo, se detecta el oclusor 3200 de corredera o cuando el gancho 3025C de cierre de la puerta se acopla al cuerpo de la bomba. El RTP 3500 o el UIP 3600 pueden habilitar la fuente 3434 de alimentación del motor solo mientras los procesadores reciben señales que indican que el oclusor 3200 de corredera está en su lugar y que el conjunto 3021 de puerta está correctamente cerrado.

[1877] Una etiqueta RFID 3670 (figura 325C) puede conectarse mediante un bus I2C al UIP 3600 y a una antena 3955 de campo cercano. La etiqueta RFID 3670 puede ser utilizada por técnicos médicos u otros usuarios o personal, para adquirir o almacenar información cuando la bomba peristáltica 2990 esté en un estado sin alimentación. El UIP 3600 puede almacenar registros de servicio o códigos de error en la etiqueta RFID 3670, a la que se puede acceder mediante un lector RFID. Un técnico médico, por ejemplo, podría inspeccionar las bombas peristálticas 2990 sin alimentación almacenadas o evaluar las bombas peristálticas 2990 que no funcionan mediante un lector RFID para interrogar la etiqueta RFID 3670. En otro ejemplo, un técnico médico puede realizar el mantenimiento de la bomba peristáltica 2990 y almacenar en la etiqueta RFID 3670 la información de servicio relacionada. El UIP 3600 puede entonces extraer la información de servicio más reciente a partir de la etiqueta RFID 3670 y almacenarla en la memoria 3605.

[1879] La batería principal 3420 puede suministrar toda la energía a la bomba peristáltica 2990. La batería principal 3420 está conectada a través de un elemento 3424 de regulación de alimentación del sistema a la fuente 3434 de alimentación del motor. Todos los sensores y procesadores pueden alimentarse mediante uno de los varios reguladores 3428 de tensión. La batería principal 3420 se carga con corriente alterna a través de un cargador 3422 de baterías y un convertidor CA/CC 3426. El UIP 3600 se puede conectar a uno o más chips 3605 de memoria.

[1881] El UIP 3600 controla el sistema de audio principal, que comprende un altavoz principal 3615 y los chips 3610, 3612 de audio. El sistema de audio principal puede ser capaz de producir una gama de sonidos que indican, por ejemplo, alertas y alarmas. El sistema de audio también puede proporcionar sonidos confirmatorios para facilitar y mejorar la interacción del usuario con la pantalla táctil 3755 y la pantalla 3725. El sistema de audio principal puede incluir un micrófono 3617 que puede utilizarse para confirmar el funcionamiento del altavoz principal 3615, así como del altavoz 3468 de respaldo. El sistema de audio principal puede producir uno o más tonos, secuencias de modulación y/o patrones de sonido, y el chip 3610 códec de audio puede comparar la señal recibida del micrófono 3617 con la señal enviada al altavoz principal 3615. El uso de uno o más tonos y la comparación de señales pueden permitir que el sistema confirme el funcionamiento del altavoz principal 3615, independientemente del ruido ambiental. Alternativamente, el UIP 3600 o el códec 3610 de audio pueden confirmar que el micrófono 3617 produjo una señal al mismo tiempo que se envió una señal al amplificador 3612 de altavoz.

[1883] El UIP 3600 puede proporcionar una gama de diferentes señales inalámbricas para diferentes usos. El UIP 3600 puede comunicarse con la red inalámbrica del hospital a través de un Wi-Fi de doble banda mediante los chips 3621, 3620 y 3622 y las antenas 3720, 3722. La antena dual espacialmente diversa puede ser deseable porque puede superar los puntos muertos dentro de una habitación debido a los múltiples trayectos y a la cancelación. Una pasarela de dispositivos hospitalarios puede comunicar el DERS (del inglés “Drug Error Reduction System”; Sistema de reducción de errores de fármacos), el CQI (del inglés “Continuous Quality Imporvement”; Mejora continua de la calidad), las prescripciones, etc. a la bomba peristáltica 2990 a través del sistema Wi-Fi.

[1885] El sistema Bluetooth, mediante los mismos chips 3621, 3620 y 3622 y las antenas 3720, 3722, proporciona un método conveniente para conectar los auxiliares a la bomba peristáltica2990, que pueden incluir oxímetros de pulso, lectores de presión arterial, lectores de códigos de barras, tabletas, teléfonos, etc. El Bluetooth puede incluir la versión 4.0 para permitir que los auxiliares de baja potencia puedan comunicarse periódicamente con la bomba peristáltica 2990, tal como, por ejemplo, un medidor de glucosa que envíe una actualización una vez por minuto.

[1887] El sistema NFC está compuesto por un controlador NFC 3624 y una antena 3724. El controlador 3624 también puede denominarse lector RFID. El sistema NFC puede utilizare para leer chips RFID que identifiquen fármacos u otra información de inventario. Las etiquetas RFID también se pueden utilizar para identificar a pacientes y cuidadores. El controlador NFC 3624 también puede interactuar con un lector RFID similar en, por ejemplo, un teléfono o tableta para introducir información que incluye prescripciones, información de códigos de barras, identidades de pacientes, cuidadores, etc. El controlador NFC 3624 también puede proporcionar información al teléfono o a la tableta, tal como el historial o las condiciones de servicio de la bomba peristáltica 2990. Las antenas RFID 3720 y 3722 o la antena NFC 3724 pueden estar situadas preferiblemente alrededor o cerca de la pantalla de visualización, de modo que toda la interacción con la bomba se produzca en o cerca del frontal de la pantalla, ya sea leyendo una etiqueta RFID o interactuando con la pantalla táctil 3725, 3735.

[1889] El UIP 3600 puede incluir un conector 3665 de calidad médica para que otros dispositivos médicos puedan conectarse a la bomba peristáltica 2990 y proporcionar capacidades adicionales. El conector 3665 puede implementar una interfaz USB.

[1891] La pantalla 3700 incluye las antenas 3720, 3722, 3725, la pantalla táctil 3735, las luces indicadoras LED 3747 y los tres botones 3760, 3765, 3767. La pantalla 3700 puede incluir una retroiluminación 3727 y un sensor 3740 de luz ambiental para permitir que el brillo de la pantalla responda automáticamente a la luz ambiental. El primer botón 3760 puede ser el botón de “Encendido”, mientras que otro botón 3765 puede ser un botón de parada de la infusión. Estos botones 3760, 3765, 3767 pueden no proporcionar un control directo de la bomba peristáltica 2990, sino que proporcionan una señal a la UIP 3600 para iniciar o terminar la infusión. El tercer botón 3767 silenciará la alarma en el altavoz principal y en el altavoz secundario. Silenciar la alarma no eliminará la avería, pero pondrá fin a la alarma sonora. El sistema eléctrico 4000 descrito anteriormente, o una realización alternativa del sistema eléctrico 4000 descrito anteriormente, se puede utilizar con cualquiera de las bombas peristálticas con sensores de posición lineal.

[1892] Controles

[1894] Los algoritmos de bombeo proporcionan un flujo sustancialmente uniforme al variar la velocidad de rotación del motor 3072 durante una revolución completa. A flujos bajos, el motor 3072 gira a una velocidad relativamente alta durante partes de la revolución cuando el émbolo 3091 no mueve el fluido hacia el paciente. A velocidades de flujo más altas, el motor 3072 gira a una velocidad casi constante durante toda la revolución para minimizar el consumo de energía. A velocidades de flujo altas, la velocidad de rotación del motor 3072 es proporcional al caudal deseado. El algoritmo de bombeo utiliza los codificadores lineales 3520, 3525 (figura 325A) por encima del émbolo 3091 para medir el volumen de fluido bombeado hacia el paciente. El algoritmo de bombeo utiliza los codificadores lineales 3520, 3525 (figura 325A) por encima del émbolo 3091, el codificador 3130 de rotación (figura 325A) cerca del árbol 3080 de levas y el sensor 3545 de aire en línea corriente abajo del émbolo 3091, para detectar una o más de las siguientes condiciones: oclusiones corriente abajo, oclusiones corriente arriba/bolsa vacía, fugas y la cantidad de aire dirigido hacia el paciente.

[1896] En la figura 326 se representa gráficamente una realización de las aberturas de la válvula 3101, 3111 y la posición del émbolo 3091. En la figura 326 se identifican tres períodos de tiempo que incluyen un período de recarga 826, presurización 835 y suministro 840. Además, el período “A” se produce entre el período 835 de presurización y el período 840 de suministro, y el período “B” se produce entre el período 840 de suministro y el período 830 de recarga. La posición 820 de la válvula de entrada, la posición 825 de la válvula de salida y la posición 815 del émbolo se representan en un gráfico del ángulo de la señal del sensor sobre la leva frente a una rotación completa del árbol 3080 de levas.

[1898] El período 830 de recarga se produce mientras la válvula 820 de entrada se mantiene alejada de la línea 3210 de infusión y el émbolo 3091 se eleva desde la línea 3210 de infusión mediante la leva 3083 del émbolo. El período 830 de recarga finaliza y el período 835 de presurización comienza cuando la válvula 3101 de entrada se cierra. La leva 3083 del émbolo se retrae por completo durante el período 835 de presurización para permitir que el émbolo 3091 caiga sobre la línea 3210 de infusión llena. El período 835 de presurización finaliza varios grados en ángulo de leva más allá del punto en el que la leva 3083 del émbolo alcanza su valor mínimo. Tras un período de espera “A”, la leva 3083 del émbolo se eleva hasta que alcanza la altura en la que se espera que esté el émbolo 3091. El período 840 de suministro comienza cuando la válvula 3111 de salida comienza a abrirse, y dura hasta que la válvula 3111 de salida se cierra de nuevo. La leva 3083 del émbolo gira haciendo que el émbolo 3091 descienda durante el período 840 de suministro empujando el fluido hacia el paciente.

[1900] El RTP 3500 puede determinar el volumen de fluido suministrado al paciente para cada carrera en función de las señales del codificador giratorio 3130, que mide el ángulo del árbol 3080 de levas, y en las mediciones del codificador lineal 3525, 3520 de la posición del émbolo 3091. El volumen de cada carrera se puede medir restando la altura del émbolo 3091 al final del período 840 de suministro, de la altura del émbolo 3091 al final del período 835 de presurización. La altura del émbolo 3091 puede determinarse a partir de las señales de uno o ambos codificadores lineales 3020, 3025, donde la altura se aproxima a la distancia de la punta 3091B del émbolo desde la platina 3022. El final del período 840 de suministro y el final del período 835 de presurización pueden determinarse a partir del codificador rotativo 3130 que mide el ángulo del cigüeñal. La diferencia 845 de altura medida puede asociarse empíricamente a los volúmenes bombeados, y el resultado puede almacenarse en una tabla de consulta o en la memoria del controlador. La tabla de volumen frente a la carrera puede determinarse durante el desarrollo y programarse en cada bomba peristáltica 2990 durante la fabricación. Alternativamente, el cambio medido en la altura del émbolo 3091 puede calibrarse según el volumen bombeado para cada bomba peristáltica 2990 o mecanismo 3000 de bombeo durante el proceso de fabricación.

[1902] En una realización, el volumen bombeado está calibrado en las posiciones del émbolo 3091 como:

[1905]

[1908] donde Ves el volumen bombeado, A y B son los coeficientes de ajuste, hes la posición del émbolo 3091 al final del período 835 de presurización, y h<D>es la posición del émbolo 3091 al final del período 840 de suministro.

[1910] La velocidad del motor 3072 varía con el caudal, y varía en una sola revolución para caudales más bajos. En un ejemplo, la rotación del motor 3072 es relativamente constante para caudales controlados superiores a aproximadamente 750 ml/h. La velocidad del motor 3072 se controla a velocidades relativamente más lentas durante la admisión, y suministra caudales para caudales controlados por debajo de aproximadamente 750 ml/h.

[1912] El motor 3072 se mueve a una velocidad constante durante el período 835 de presurización para todas las velocidades de bombeo. En un ejemplo, el motor 3072 gira a la velocidad requerida para suministrar fluido al caudal más alto. En un ejemplo, el motor 3072 gira a 800°/segundo durante el período 835 de presurización, que corresponde a la bomba peristáltica 2990 para suministrar 1200 ml/h. Hacer funcionar el motor 3072 a una alta velocidad fija durante el período 835 de presurización puede minimizar ventajosamente los períodos sin flujo, lo que mejora la uniformidad del flujo de fluido. Hacer funcionar el motor 3072 a una alta velocidad fija durante el período 835 de presurización puede crear ventajosamente una medición consistente de la altura de la línea 3210 de infusión llena al comprimir las paredes de plástico de la línea 3210 de infusión a la misma tasa cada vez. Sin limitarse a una sola teoría, una teoría sostiene que la línea 3210 de infusión de plástico sigue cediendo después de comprimirse, lo que reduciría la altura de la línea 3210 de infusión llena cuanto mayor sea el tiempo entre la compresión y la medición. El plástico puede presentar propiedades viscoelásticas de modo que la cantidad de deformación en el plástico cambie con la tasa de compresión, lo que a su vez cambiaría la altura medida de la línea 3210 de infusión de plástico.

[1914] Modo de flujo bajo

[1916] El algoritmo de bombeo para producir un caudal deseado puede controlar la velocidad del motor 3072 de manera diferente durante los períodos 830 de recarga y 840 entrega para caudales relativamente más bajos en comparación con un flujo más alto.

[1918] En el modo de flujo bajo, el motor 3072 se controla durante el período 840 de suministro para controlar la posición del árbol 3080 de levas con el fin de producir una trayectoria volumétrica predefinida. La trayectoria del volumen es el volumen de fluido suministrado al paciente en función del tiempo. La trayectoria del volumen predefinida, normalmente se produce durante muchas rotaciones del árbol 3080 de levas, de modo que el período 840 de suministro debe suministrar una revolución completa de fluido a la velocidad de trayectoria en el período 840 de suministro más corto.

[1919] La velocidad del motor 3072 durante el período 830 de recarga se ajusta para producir una línea 3210 de infusión completa, medida en la posición del émbolo 3091 al final del período 835 de presurización. El controlador reducirá la velocidad del motor 3072 si la línea 3210 de infusión no está llena en el ciclo de bombeo anterior. El período 830 de recarga se selecciona de tal modo que el émbolo 3091 se eleve desde el tope rígido 3022A (figura 277) lentamente (a caudales más bajos) con el fin de minimizar la cavitación y la generación de burbujas de aire.

[1921] En todos los demás momentos, el motor 3072 gira a la velocidad de carrera de entrega. En resumen, esta es la velocidad a la que el árbol 3080 de levas debe completar una revolución con el fin de mantenerse a la par que el volumen de la trayectoria, limitado a valores superiores a 500° por segundo.

[1923] Modo de flujo alto

[1925] En el modo de flujo alto, los períodos 830 de recarga y 840 suministro se producen a la velocidad de carrera de suministro. El período 835 de presurización continúa ocurriendo a 800° por segundo. La velocidad de carrera de entrega se actualiza continuamente en función de la anterior medición de volumen.

[1927] Velocidad de la carrera de suministro

[1929] La velocidad de carrera de suministro es la velocidad a la que el árbol 3080 de levas necesita girar para que el controlador mantenga el caudal solicitado. Este valor está limitado a velocidades superiores a 500° por segundo (aproximadamente 700 ml por hora). Este valor también está limitado a menos de la velocidad requerida para mantener el caudal solicitado en el caso de que la bomba peristáltica 2990 solo suministre 80 UL por carrera. Esto sería un llenado insuficiente significativo y, probablemente, el resultado de algún problema corriente arriba de la bomba peristáltica 2990. La velocidad se calcula utilizando el volumen actual suministrado, el volumen solicitado suministrado, el volumen de carrera anterior y el caudal solicitado, tal como se muestra en la figura 327.

[1930] A = Volumen de trayectoria, al final de la carrera anterior

[1932] B = Volumen suministrado medido, a partir de la carrera anterior

[1934] D = Volumen de carrera esperado

[1937]

[1940] T=Caudal de trayectoria solicitado

[1943]

[1946] Para lograr un caudal constante, particularmente durante las entregas de bajo caudal, se debe controlar el caudal al que desciende el émbolo 3091. El objetivo es mantener el flujo lo más continuo y lo más cerca posible del volumen de la trayectoria. Esto se complica por los períodos en los que la bomba peristáltica 2990 no suministra (recarga, presuriza, etc.).

[1948] Para lograr un flujo continuo, al inicio de la carrera de suministro, el volumen suministrado como parte de la carrera anterior debe ser igual al volumen de la trayectoria. Esto garantiza un suministro inicial suave (evitando una “aceleración brusca” inicial para recuperar el desfase). A fin de lograr esto, antes del final de la carrera anterior, la bomba peristáltica 2990 debe haber superado el volumen acumulado durante las fases de 830 recarga y 835 presurización. Este exceso de volumen se aplica durante todo el ciclo de suministro, de modo que al principio no se aplica nada, pero al final se añade el volumen completo.

[1950] Una consideración adicional es el volumen de llenado. En la figura 328 se muestra un gráfico del volumen suministrado frente al ángulo de leva en varios volúmenes de llenado durante varios ciclos de bombeo. En el caso de una cámara de bombeo completamente llena (aproximadamente 150 uL), hay un chorro de fluido cuando la válvula 3111 de salida se abre por primera vez. Alternativamente, en el caso de volúmenes de llenado inferiores a aproximadamente 130 uL, existe una tendencia a extraer fluido. Ambas ocurrencias afectan negativamente a la continuidad del flujo. Para atenuar esto, en algunas realizaciones se establece un volumen de llenado objetivo para minimizar estos efectos.

[1952] El gráfico de la figura 328 muestra múltiples carreras de suministro, con el volumen suministrado normalizado a 135 uL. La mayor parte de la carrera es repetible, una vez ajustado el volumen de llenado. El resultado de todo esto es una función de tercer orden que calcula un ángulo deseado del árbol 3080 de levas dado un volumen solicitado. Véanse a continuación las ecuaciones pertinentes. Variables

[1954] n=Carrera de suministro actual

[1956] i=Ciclo ISR de control de motor actual

[1958] f(x) =Ajuste polinómico de tercer orden

[1960] En=Volumen de pulso esperado dado un volumen de llenado por carrera de suministro actual

[1962] Pn=Volumen de pulso por f(x)por carrera de suministro (esto es una constante)

[1964] Sn=Déficit de volumen esperado de la carrera actual

[1966] Ti=Volumen objetivo actual mediante trayectoria

[1967] Vn-1= Volumen suministrado medido al finalizar la carrera de suministro anterior

[1969] Qi=Volumen objetivo a suministrar en el instante i

[1971] Fi=Fracción de la carrera completada en el instante i

[1973] On = Volumen superior (incremento de volumen de la trayectoria durante las partes del ciclo sin suministro)

[1974] -i=Ángulo del árbol de levas solicitado

[1976] -<0>=Ángulo inicial del árbol de levas al inicio de la carrera de suministro

[1978] Ecuaciones

[1981]

[1984] En algunas realizaciones, la velocidad del motor 3072 durante la carrera de suministro se limita a no ser más rápida que la velocidad de la carrera de suministro. El resultado de esto es que, a altas velocidades, la posición solicitada siempre está por delante de la posición de velocidad limitada. A velocidades de flujo más bajas, la posición del árbol 3080 de levas alcanza rápidamente la posición calculada y, posteriormente, sigue el algoritmo anterior.

[1986] Detección de oclusión corriente abajo

[1988] El controlador puede determinar si existe una oclusión corriente abajo comparando las presiones o fuerzas medidas en el detector 3535 de oclusión (3068 en la figura 257) durante el período 840 de suministro, durante el anterior período 830 de recarga y los datos de presión filtrados de los anteriores ciclos de bombeo. En este caso, un ciclo de bombeo es una revolución completa del árbol 3080 de levas que produce un período de recarga, presurización y suministro (830, 835, 840). El procesador determinará que existe una oclusión corriente abajo si se produce una cualquiera de varias condiciones. Las presiones o fuerzas medidas por el sensor 3545B pueden filtrarse en paso bajo para rechazar el ruido espurio. En una realización, el filtro de paso bajo puede rechazar el ruido por encima de 1000 Hz. En la figura 329 se representa un gráfico de las presiones hipotéticas filtradas frente al tiempo, donde la presión oscila entre las presiones 850 más bajas cuando la válvula 3111 de salida (figura 259) está cerrada, y las presiones altas 851 cuando la válvula 3111 de salida está abierta, y el flujo se fuerza a través de la línea 3210 de infusión que se presiona contra el sensor 3535B de presión. Una oclusión corriente abajo puede crear una mayor resistencia al flujo a medida que el fluido se empuja hacia el paciente, lo que resulta en presiones máximas más altas y/o presiones más altas cuando la válvula 3111 de salida está cerrada, ya que el fluido restringido fluye lentamente más allá de una oclusión parcial.

[1989] Un primer ejemplo de una prueba de oclusión corriente abajo compara el cambio medido en la presión mínima (P<MIN>) del ciclo actual con un valor constante. Si el cambio en P<MIN>es mayor que un valor predefinido, el controlador declarará una oclusión. El cambio en P<MINi>es la diferencia entre la presión mínima del ciclo de bombeo actual y la presión mínima del ciclo de bomba P<MINi-1>anterior.

[1991] 5: 9:8@6F6FL IB6 C8@IG>PB 8CFF>:BH: 676?C D6F6 :@ 8>8@C >% G> V4$<MIN i>supera el primer umbral determinado.

[1993] En otra realización, el cambio en P<MIN>se calcula como una diferencia entre el cambio actual en P<MIN>y el cambio filtrado en P<MIN>:

[1996]

[1999] donde f es el valor de ponderación de los datos más recientes. En un ejemplo, el valor de ponderación para f es 0,05.

[2000] 5> V14<MIN i>es mayor que un segundo umbral dado, el controlador puede declarar una oclusión para el ciclo i.

[2002] En otra realización, se declara una oclusión corriente abajo cuando la suma de los cambios en P<MIN>supera un tercer umbral dado, donde la suma de los cambios en P<MIN>se calcula como:

[2003]

[2006] 9CB9: V4<L>es la presión inicial menos la presión mínima. Si IP<MIN>supera un tercer valor dado, el controlador puede declarar una oclusión.

[2008] Un cuarto ejemplo de una prueba de oclusión corriente abajo compara la presión máxima con una presión mínima (P<MIN>) del ciclo de bombeo actual:

[2011]

[2014] donde P<MAX I>es la presión máxima durante el período 840 de suministro. El controlador puede declarar una oclusión 8CFF>:BH: 676?C G> @6 V4supera un cuarto umbral dado.

[2016] En el caso de una oclusión corriente abajo, el controlador puede ordenar a la bomba que haga retroceder el fluido a través de la bomba peristáltica 2990 con el fin de aliviar la presión sobre la oclusión. Puede ser beneficioso aliviar la presión sobre la oclusión para evitar que un bolo de líquido se dirija al paciente cuando se alivie la oclusión. En un ejemplo, la oclusión se puede restablecer despinzando o desdoblando la línea 3210 de infusión entre la bomba peristáltica 2990 y el paciente.

[2018] Oclusión corriente arriba/Medición de aire en línea

[2020] El controlador puede detectar una oclusión corriente arriba o determinar el volumen de aire bombeado hacia el paciente en función del volumen medido por carrera y el volumen histórico por carrera promedio. El controlador calcula un volumen de suministro insuficiente para cada carrera V<UD i>de la siguiente manera:

[2023]

[2026] donde fv es un factor de ponderación para el volumen y Ves el volumen de fluido bombeado durante el ciclo i. El controlador mantiene un búfer de varios valores de V<UD>, eliminando el más antiguo a medida que se agrega el V<UD>más nuevo. Si el detector 3545 de aire en línea (3066 en la figura 257) detecta una burbuja, el controlador asumirá que la V<UD i>representa una burbuja de aire. Si el detector 3545 de aire en línea no detecta aire, entonces se supone que el V<UD i>tiene un volumen suministrado insuficiente. El controlador puede declarar una oclusión corriente arriba, si V<UD i>es mayor que un valor dado, el detector 3545 de aire en línea no detecta el aire. El controlador puede determinar el volumen de aire bombeado hacia el paciente y puede activar una alerta si el volumen de aire supera un primer valor durante un primer período de tiempo, y una alarma si el volumen de aire supera un segundo valor durante un segundo período de tiempo. En un ejemplo, el controlador calcula el volumen de la burbuja de aire (V<BUBBLE>) sumando los volúmenes de suministro inferiores (V<UDi>) para cada carrera cuando el detector 3545 de aire en línea indica la presencia de aire y algún número de V<UD i>antes de la primera detección de aire:

[2029]

[2032] En un ejemplo, V<BUBBLE>se calcula para cada carrera cuando el detector 3545 de aire en línea indica la presencia de aire y los tres V<UD i>antes de la primera detección de aire.

[2034] En una realización alternativa, el controlador calcula un volumen de suministro insuficiente para cada carrera V<UD i>de la siguiente manera:

[2037]

[2040] donde V<T>es el volumen nominal de un ciclo de bombeo que se almacena en el controlador. En esta realización alternativa, el controlador calcula el volumen total de la burbuja de aire (V<BUBBLE>) sumando los volúmenes de suministro insuficientes (V<UD i>) para cada carrera cuando el detector 3545 de aire en línea indica la presencia de aire y algún número de V<UD i>antes de la primera detección de aire:

[2043]

[2046] donde V*<UD i>es el valor filtrado de V<UD>, y fv es el promedio de ponderación. En un ejemplo, V<BUBBLE>se calcula para cada carrera cuando el detector 3545 de aire en línea indica la presencia de aire y los tres V<UD i>antes de la primera detección de aire. En una realización, cada burbuja de volumen V<BUBBLE>se añade a un búfer de volúmenes de burbujas que cubre un período de tiempo determinado, y la suma de los volúmenes de burbujas en el búfer se evalúa con respecto a un estándar. Si la suma de los volúmenes de burbujas supera un umbral dado, entonces el controlador emite una alarma para ver si hay aire en la línea. El controlador puede invertir la bomba peristáltica 2990 para extraer el aire del paciente. En un ejemplo, el búfer captura los 15 minutos de funcionamiento más recientes, y el umbral de volumen de aire se establece en un valor entre 50 y 1000 µl. En un ejemplo, los volúmenes de burbujas menores que un valor dado pueden contarse en la suma del volumen de burbujas. En un ejemplo, pueden ignorarse los volúmenes de burbujas inferiores a 10 µl. El umbral de volumen de aire puede configurarse por el usuario o puede formar parte de los datos del DERS que se descargan desde la pasarela del servidor del dispositivo. El DERS y la pasarela del servidor del dispositivo se describen en detalle en la solicitud no provisional con referencias cruzadas para SYSTEM, METHOD, AND APPARATUS FOR ELECTRONIC PATIENT CARE(N.º DE EXPEDIENTE DEL ABOGADO J85).

[2047] Prueba de fugas

[2049] Se determina una fuga al final del período 835 de presurización controlando la posición del émbolo 3091 mientras el seguidor 3090 de leva en forma de L del émbolo no descansa sobre la leva 3083 del émbolo y la punta 3091B del émbolo descansa sobre la línea 3210 de infusión. Si el émbolo 3091 se mueve más de un valor dado durante un tiempo dado, indica que el fluido se ha fugado más allá de las válvulas 3101, 3111. En una realización, la bomba peristáltica 2990 se detiene durante medio segundo cada seis segundos al final del período 835 de presurización para monitorizar la posición del émbolo 3091 y determinar si existe una fuga entre las válvulas 3101, 3111.

[2051] Diagrama de estado para el suministro de fluido por la bomba peristáltica

[2053] El diagrama de estado para el software que controla el suministro de fluido se representa en la figura 330. El Estado superior de suministro (Delivery Top State) (las fases en mayúscula en la presente memoria pueden referirse a variables, procesos o estructuras de datos, etc., según el contexto) es el Superestado (SuperState) de todo el controlador 3430 de y comprende el Estado inactivo (Idle State) y el Estado de ejecución (Running State). Se entra al Estado inactivo (Idle State) al iniciar el controlador 3430 de bomba, completar una suministro o detener/abortar un suministro. El Estado de ejecución (Running State) es el Superestado (SuperState) para todos los estados que implican el accionamiento del motor 3072 o la realización de un suministro. El Estado de ejecución (Running State) también gestiona las órdenes de congelación.

[2055] El Estado de suministro (Delivery State) es el Superestado (SuperState) de todos los estados en los que se realiza un suministro. Este estado gestiona las ordenes de parada (Stop), que tenían dos comportamientos según el estado actual. Si se ordena durante un suministro activo, la bomba peristáltica 2990 finalizará el suministro una vez que se complete la carrera actual. Si la bomba peristáltica 2990 se encuentra actualmente en el Estado de congelación (Freeze State), finalizará inmediatamente la entrega.

[2057] El Estado de inicio de suministro (Start Deliver State) indica el comienzo de un ciclo de entrega, o una rotación del árbol 3080 de levas. La bomba peristáltica 2990 transitará a uno de los tres estados en función de las condiciones actuales. Si ha transcurrido suficiente tiempo desde la comprobación de fugas anterior, se llama al Estado de desplazamiento a posición de comprobación de fugas (Moving to Leak Check Position State). Si el suministro anterior se congeló y se abortó a mitad de la carrera, se pasa al Estado de desplazamiento a posición de émbolo abajo (Moving to Plunger Down State) con el fin de reanudar el suministro donde terminó el suministro anterior. De lo contrario, el controlador 3430 del motor pasa al Estado de desplazamiento a posición presurizada (Moving to Pressurized Position State).

[2059] El Estado de desplazamiento a posición de comprobación de fugas (Moving to Leak Check Position State) ordena al controlador 3430 del motor que se desplace y mantenga la posición en la posición de válvulas cerradas y émbolo abajo. Se ordena a la velocidad del motor 3072 que se mueva a 800° por segundo. Tras recibir la notificación de que el árbol 3080 de levas ha alcanzado la posición deseada, se mide la posición presurizada para calcular el volumen y se llama al Estado de espera de comprobación de fugas (Waiting for Leak Check State).

[2061] El Estado de espera de verificación de fugas (Waiting for Leak Check State) permanece inactivo hasta que haya transcurrido un período de tiempo determinado, lo que permite que la línea 3210 de infusión se asiente y, en el caso de una fuga, que el fluido escape de la cámara de bombeo. Una vez transcurrido el tiempo, la posición del émbolo 3091 se mide nuevamente y se compara con la posición presurizada con el fin de determinar la presencia de una condición de fuga. Al detector de fallos se le informa de que la carrera de suministro está comenzando, con el fin de controlar el aire y las oclusiones, y se llama al Estado de desplazamiento a posición de émbolo abajo (Moving to Plunger Down Position State).

[2063] El Estado de desplazamiento a posición presurizada (Moving to Pressurized Position State) ordena al controlador 3430 del motor que avance y envíe una notificación al alcanzar la posición de válvulas cerradas y émbolo abajo. Continuará desplazándose al llegar a esta posición hasta que se emita una nueva orden. Se ordena a la velocidad del motor 3072 que se mueva a 800° por segundo.

[2064] Tras recibir la notificación de que el árbol 3080 de levas ha alcanzado la posición deseada, se mide la posición presurizada para calcular el volumen y se llama al Estado de desplazamiento de posición de émbolo abajo (Moving to Plunger Down Position State). Se informa al detector de fallos de que se está iniciando la carrera de suministro con el fin de controlar la presencia de aire y oclusiones.

[2066] El Estado de desplazamiento de posición de émbolo abajo (Moving to Plunger Down Position State) controla la posición del árbol 3080 de levas durante toda la parte de la rotación del árbol 3080 de levas en la que la válvula 3111 de salida está abierta. La posición del árbol 3080 de levas se controla de tal modo que se intenta mantener el flujo lo más constante posible. Durante este estado, la velocidad del motor 3072 se limita nuevamente a no más que la velocidad de carrera de suministro calculada. Hay dos rutas por las que el controlador 3430 del motor puede salir de este estado. En el primer caso, el estado se notifica una vez que el árbol 3080 de levas alcanza la posición de salida abierta y émbolo abajo. Alternativamente, si el volumen total de suministro alcanza el volumen ordenado durante la carrera, la posición del árbol 3080 de levas se congela y se notifica el estado de que la carrera se ha completado.

[2068] Tras recibir la notificación de que el árbol 3080 de levas ha alcanzado la posición de salida abierta con émbolo abajo, la posición del émbolo 3091 se almacena como medición de la posición posterior al suministro y se informa al detector de fallos de que la carrera de suministro está completa. Con esta medición, se calcula el volumen suministro (mediante la calibración de la sección 3). Si la bomba peristáltica 2990 se detuvo a mitad de carrera, el volumen suministrado se estima utilizando la posición actual y el volumen de llenado. Con la información de volumen de suministro actualizada, se calcula la velocidad de carrera de suministro actualizada. Finalmente, en el caso de que se haya alcanzado el volumen de suministro, la bomba peristáltica 2990 llama al Estado de finalización de suministro (End Deliver State). De lo contrario, se entra en el Estado de desplazamiento a posición de llenado (Moving to Fill Position State).

[2070] El estado de desplazamiento a posición de llenado (Moving to Fill Position State) ordena al controlador 3430 del motor que avance y envíe una notificación al llegar a la posición de válvula de entrada abierta y émbolo arriba (menos la ventana de prellenado). Continuará desplazándose al llegar a esta posición hasta que se emita una nueva orden. Se ordena a la velocidad del motor 3072 que se desplace a la velocidad de carrera de entrega calculada. Una vez que se alcanza la posición deseada, se llama al Estado de desplazamiento a través de la posición de llenado (Moving Through Fill Position State).

[2072] El Estado de desplazamiento a la posición de llenado (Moving to Fill Position State) ordena al controlador 3430 del motor que avance y envíe una notificación al llegar a la posición de válvula de entrada abierta y émbolo arriba (más la ventana posterior al llenado). Continuará desplazándose al llegar a esta posición hasta que se emita una nueva orden. Se ordena a la velocidad del motor 3072 que se desplace a la velocidad de carrera de recarga calculada (consulte la Sección 8.3). La velocidad de carrera de recarga se calcula al entrar en este estado antes de emitir una nueva orden al motor 3072.

[2074] Una vez que se alcanza la posición deseada, se llama al Estado de finalización de suministro (End Deliver State).

[2075] El Estado de finalización de suministro (End Deliver State) comprueba si se ha alcanzado el volumen de suministro o si se ha solicitado una interrupción. Si es así, el controlador 3430 del motor entra en el Estado inactivo (Idle State) y se ordena a la posición del árbol 3080 de levas que pase a la posición de válvula de entrada abierta y émbolo arriba. De lo contrario, se llama al Estado de inicio de suministro (Start Deliver State) y comienza un nuevo ciclo de suministro.

[2076] El Estado de congelación (Freeze State) se llama cuando el Estado de ejecución (Running State) procesa una orden de congelación. La posición 3080 del árbol de levas está congelada en su posición actual y se notifica al detector de fallos y al estimador de volumen que el suministro está congelado.

[2078] Si se recibe una orden de reanudación de suministro mientras está en el Estado congelado (Freeze State), la máquina de estados vuelve al estado en el que estaba antes de entrar en el Estado congelado (Freeze State). Tanto el detector de fallos como el estimador de volumen reciben información de que el suministro se está reanudando. Si se recibe una orden de detener el suministro, se llama al Estado inactivo (Idle State).

[2080] El Estado de calibración (Calibration State) es el Superestado (SuperState) para los estados involucrados en la calibración de las posiciones del árbol 3080 de levas y el émbolo 3091.

[2082] El Estado de búsqueda de origen (Finding Home State) realiza la calibración del árbol 3080 de levas. Al entrar en este estado, se notifica a la clase IO Access que se está iniciando una calibración a fin de poder desactivar ciertas protecciones del sensor. El estado recibe una notificación una vez que se completa el proceso. Al recibir esta notificación, los valores de calibración se envían a la memoria no volátil. Por último, se llama al Estado de desplazamiento a origen (Moving to Home State).

[2084] El Estado de desplazamiento a origen (Moving to Home State) simplemente ordena a la bomba peristáltica 2990 que se desplace a la posición de válvula de entrada abierta y émbolo arriba. Al llegar a esta posición, la bomba peristáltica 2990 vuelve al Estado inactivo (Idle State).

[2085] La figura 331 clasifica un posible gráfico de estados del código a detectar para detectar un fallo de la bomba peristáltica 2990, y la figura 332 ilustra un gráfico de estados de detección de oclusión para detectar una oclusión de la bomba peristáltica 2990 según una realización de la presente descripción. La figura 33 muestra un bucle de control de retroalimentación para controlar la velocidad del motor 3072 de la bomba peristáltica 2990 en una bomba peristáltica 2990 según una realización de la presente descripción.

[2087] Arquitectura de software

[2089] La arquitectura de software de la bomba peristáltica 2990 se muestra esquemáticamente en la figura 334. La arquitectura de software divide el software en subsistemas cooperantes que interactúan para llevar a cabo la acción de bombeo requerida. El software puede aplicarse igualmente a todas las realizaciones descritas en la presente memoria. El software también se puede utilizar para otras realizaciones de bomba que puede que no se describan en la presente memoria. Cada subsistema puede estar compuesto por uno o más flujos de ejecución controlados por el sistema operativo subyacente. Los términos útiles utilizados en la técnica incluyen sistema operativo, subsistema, proceso, subproceso y tarea.

[2091] Los mensajes asíncronos 4130 se utilizan para “enviar” información a la tarea o proceso de destino. El proceso o la tarea del remitente no recibe la confirmación de la entrega del mensaje. Los datos entregados de este modo suelen ser de naturaleza repetitiva. Si los mensajes se esperan con un cronograma uniforme, el proceso o la tarea del receptor puede detectar un error si el mensaje no llega a tiempo.

[2093] Los mensajes sincrónicos 4120 pueden utilizarse para enviar una orden a una tarea o proceso, o para solicitar (extraer) información de un proceso o tarea. Tras enviar la orden (o la solicitud), la tarea o el proceso de origen suspende la ejecución mientras espera una respuesta. La respuesta puede contener la información solicitada o puede simplemente acusar recibo del mensaje enviado. Si la respuesta no se recibe a tiempo, es posible que se agote el tiempo de espera para el proceso o la tarea de envío. En tal caso, el proceso o tarea de envío puede reanudar la ejecución y/o puede enviar una condición de error.

[2095] Un sistema operativo (SO) es una colección de software que administra los recursos de hardware del ordenador y proporciona servicios comunes para los programas del ordenador. El sistema operativo actúa como intermediario entre los programas y el hardware del ordenador. Aunque parte del código de la aplicación lo ejecuta directamente el hardware, es posible que el código de la aplicación realice con frecuencia una llamada al sistema a una función del sistema operativo o verse interrumpido por la misma.

[2097] El RTP 3500 se ejecuta con un sistema operativo en tiempo real (RTOS) que ha sido certificado según el nivel de seguridad para dispositivos médicos. Un RTOS es un sistema operativo multitarea que tiene como objetivo ejecutar aplicaciones en tiempo real. Los sistemas operativos en tiempo real suelen utilizar algoritmos de programación especializados para lograr un comportamiento de naturaleza determinista. El UIP 3600 se ejecuta en un sistema operativo Linux. El sistema operativo Linux es un sistema operativo informático similar a Unix.

[2099] Un subsistema es una colección de software (y quizás hardware) a la que se asigna un conjunto específico de funciones del sistema (relacionadas). Un subsistema tiene responsabilidades claramente definidas y una interfaz claramente definida con otros subsistemas. Un subsistema es una división arquitectónica del software que utiliza uno o más procesos, subprocesos o tareas.

[2101] Un proceso es un ejecutable independiente que se ejecuta en un sistema operativo Linux y que se ejecuta en su propio espacio de direcciones virtual. El hardware de administración de memoria de la CPU se puede utilizar para garantizar la integridad y el aislamiento de esta memoria, mediante la protección contras la escritura del espacio de código, no permitiendo el acceso a los datos fuera de la región de memoria del proceso. Los procesos solo pueden pasar datos a otros procesos mediante instalaciones de comunicación entre procesos.

[2103] En Linux, un hilo es una trayectoria de ejecución concurrente, planificada de manera independiente. En Linux, un hilo siempre está asociado a un proceso (que debe tener al menos un hilo y que puede tener múltiples hilos). Los hilos comparten el mismo espacio de memoria que su proceso “padre”. Los datos se pueden compartir directamente entre todos los hilos que pertenecen a un proceso, pero se debe tener cuidado de sincronizar correctamente el acceso a los elementos compartidos. Cada hilo tiene una prioridad de ejecución asignada.

[2105] Una tarea en un RTOS (sistema operativo en tiempo real) es una trayectoria concurrente de ejecución de programas planificada por separado, análoga a un “hilo” de Linux. Todas las tareas comparten el mismo espacio de direcciones de memoria, que consiste en todo el mapa de memoria de la CPU. Cuando se utiliza un RTOS que proporciona protección de memoria, el hardware de la unidad de protección de memoria (MPU) restringe el mapa de memoria efectivo de cada tarea al espacio común de código y al espacio privado de datos y pila de la tarea.

[2107] Los procesos en el UIP 3600 se comunican a través de llamadas IPC, tal como se muestra mediante las flechas unidireccionales en la figura 334. Cada flecha de línea continua representa una llamada y respuesta de un mensaje sincrónico 4120, y las flechas de línea punteada son mensajes asíncronos 4130. Las tareas del RTP 3500 se comunican de manera similar entre sí. El RTP 3500 y el UIP 3600 están conectados mediante una línea 3601 serial asíncrona, con una de entre proceso 4110 de InterComm o tarea 4210 de InterComm en cada lado. El proceso 4110 de InterComm presenta la misma API (interfaz de programación de aplicaciones) de comunicaciones en ambos lados del puente, por lo que, para interactuar, todos los procesos y tareas pueden utilizar las mismas llamadas al método.

[2108] Losscriptsde inicio del sistema Linux pueden invocar el proceso ejecutivo 4320 después de que se hayan iniciado todos los servicios del sistema operativo. El proceso ejecutivo 4320 puede entonces iniciar los diversos archivos ejecutables que comprenden el software en la UIP 3600. Si cualquiera de los componentes del software se saliera cerrara inesperadamente, se puede notificar al proceso ejecutivo 4320 y puede generar la alarma adecuada.

[2110] Mientras el sistema está ejecutándose, el proceso ejecutivo 4320 puede actuar como un “watchdog” del software para varios componentes del sistema. Después de registrarse en el proceso ejecutivo 4320, es posible que se requiera que un proceso deba “reportar” o enviar una señal periódicamente al proceso ejecutivo 4320. El proceso ejecutivo 4320 puede detectar la falta de “reportarse” en el intervalo requerido. Tras la detección de un subsistema fallido, el proceso ejecutivo 4320 puede tomar medidas correctivas: no hacer nada, declarar una alarma o reiniciar el proceso fallido. La acción correctiva tomada puede predeterminarse mediante una entrada de tabla compilada en el proceso ejecutivo 4320. El intervalo de “reporte” puede variar de un proceso a otro en función, en parte, de la importancia del proceso. El intervalo de reporte también puede variar durante el funcionamiento de la bomba peristáltica 2990 para optimizar la respuesta del controlador 4256 de bomba minimizando los procesos informáticos. En una realización ilustrativa, durante la carga del tubo, el controlador 4256 de la bomba puede reportar con menos frecuencia que durante el bombeo activo.

[2112] En respuesta al mensaje de reporte requerido, el proceso ejecutivo 4320 puede devolver varios elementos de estado del sistema a los procesos que se reportaron. Los elementos relacionados con el estado del sistema pueden ser el estado de uno o más componentes de la bomba y/o errores. Los elementos del estado del sistema pueden incluir: estado de la batería, estado de la conexión Wi-Fi, estado de la conexión de la pasarela del dispositivo, estado del dispositivo (inactivo, ejecutándose la infusión, modo de diagnóstico, error, etc.), indicaciones de errores técnicos y niveles de registro de ingeniería.

[2114] Se puede utilizar un subproceso que se ejecute en el proceso ejecutivo 4320 para leer el estado de la batería 3420 desde un chip de monitor interno en la batería 3420. Esto se puede hacer en un intervalo relativamente poco frecuente, como cada 10 segundos.

[2116] La vista 4330 de interfaz de usuario (IU) puede implementar la interfaz gráfica de usuario (GUI, por sus siglas en inglés), renderizar los gráficos de visualización en la pantalla 3725 de visualización y responder a las entradas de la pantalla táctil 3735 u otros medios de entrada de datos. El diseño de la vista 4330 de IU puede no tener estado. La pantalla que se muestra puede ser ordenada por el proceso 4340 del modelo de IU, junto con cualquier dato variable que se muestre. La visualización ordenada se actualiza periódicamente independientemente de los cambios en los datos.

[2118] El estilo y la apariencia de los cuadros de diálogo de entrada del usuario (teclado virtual, lista de selección desplegable, casilla de verificación, etc.) pueden especificarse mediante el diseño de la pantalla e implementarse completamente en la vista 4330 de IU. Las entradas del usuario pueden recopilarse mediante la vista 4330 de IU enviarse al modelo 4340 de IU para su interpretación. La vista 4330 de IU puede ofrecer soporte multirregional y multilingüe con funciones para la siguiente lista, que incluyen, pero sin limitarse a: teclados virtuales, cadenasUnicode, fuentes tipográficas cargables, entrada de derecha a izquierda, funciones de traducción (archivos de traducción cargables) y formatos de números y fechas configurables.

[2120] El modelo 4340 de IU puede implementar los flujos de pantalla y, por lo tanto, controlar la experiencia del usuario. El modelo 4340 de US puede interactuar con la vista 4330 de IU, especificando la pantalla a mostrar, y proporcionar cualquier valor transitorio que se mostrará en la pantalla. En este caso, la pantalla hace referencia a la imagen que se muestra en la pantalla 3725 de visualización física y a las áreas interactivas o cuadros de diálogo de usuario definidos, es decir, botones, controles deslizantes, teclados, etc., en la pantalla táctil 3735. El modelo 4340 de IU puede interpretar cualquier entrada de usuario enviada desde la vista 4330 de IU, y puede actualizar los valores de la pantalla actual, ordenar una nueva pantalla o pasar la solicitud al servicio del sistema adecuado (es decir, “iniciar bombeo” se pasa al RTP 3500).

[2122] Al seleccionar un medicamento para infundir a partir de la Biblioteca de administración de fármacos, el modelo 4340 de IU puede interactuar con la Biblioteca de administración de fármacos almacenada en la base de datos local que puede formar parte del sistema de base de datos 4350. Las selecciones del usuario pueden configurar las configuraciones de tiempo de ejecución para programar y administrar la medicación deseada.

[2124] Si bien el operador puede estar ingresando a un programa de infusión, el modelo 4340 de IU transmite los valores de entrada del usuario al gestor 4360 de infusión para su validación e interpretación. Es posible que el modelo 4340 de IU no tome decisiones terapéuticas. Los valores de tratamiento pueden pasarse del gestor 4360 de infusión al modelo 4340 de IU y a la vista 4330 de IU para mostrarlos al usuario.

[2125] El modelo 4340 de IU puede monitorizar continuamente el estado del dispositivo recopilado por el gestor 4360 de infusión (progreso actual de la infusión, alertas, sensor 3163 de puerta y sensor 3152 de pinza de corredera, etc.) para su posible visualización en la vista 4330 de IU. Las alertas/alarmas y otros cambios en el estado del sistema pueden provocar un cambio de pantalla en el modelo 4340 de IU.

[2127] Algoritmo(s) adicional(es) del software de seguridad de la dosificación

[2129] El proceso 4360 de gestión de infusión (IM, por sus siglas en inglés) puede validar y controlar la infusión suministrada por la bomba peristáltica 2990. Para iniciar una infusión, el usuario puede interactuar con la vista/modelo 4330/4340 de IU para seleccionar un medicamento y un uso clínico específicos. Esta especificación puede seleccionar una entrada específica de la Biblioteca de Administración de fármacos (DAL) para su uso. El IM 4360 puede cargar esta entrada de la DAL desde la base 4350 de datos, para su uso en la validación y ejecución de la infusión.

[2131] Una vez que se selecciona una entrada de la Biblioteca de administración de fármacos, el IM 4340 puede pasar el modo de dosis, los límites para todos los parámetros que el usuario puede introducir y los valores predeterminados (si está configurado) hasta el modelo 4340 de IU. Mediante estos datos, el modelo 4340 de IU puede guiar al usuario para ingresar al programa de infusión.

[2133] A medida que el usuario introduce cada parámetro, el valor puede enviarse desde la vista/modelo 4330/4340 de IU al IM 4360 para su verificación. El IM 4360 puede retransmitir los parámetros hasta la vista/modelo 4330/4340 de IU, junto con una indicación de la conformidad del parámetro con los límites de la DAL. Esto puede permitir que la vista/modelo 4330/4340 de IU notifique al usuario sobre cualquier valor que esté fuera de los límites.

[2135] Cuando se ha introducido un conjunto completo de parámetros válidos, el IM 4360 también puede devolver un indicador de infusión válido, lo que permite que la vista/modelo 4330/4340 de IU presente al usuario un control de “Inicio”.

[2137] El IM 4360 puede hacer que el estado de la infusión/bomba esté disponible simultáneamente para la vista/modelo 4330/4340 de IU si lo solicita. Si la vista/modelo 4330/4340 de IU muestra una pantalla de “estado”, es posible que solicite estos datos para rellenarla. Los datos pueden ser una combinación del estado de infusión y el estado de la bomba.

[2139] Cuando se le solicite que ejecute la infusión (válida), el IM 4360 puede pasar la “hoja de trabajo de infusión”, que contiene los datos especificados por el usuario, y la “plantilla de infusión”, que contiene los límites de solo lectura de la DAL, como un bloque binario de CRC a la tarea 4220 de control de infusión que se ejecuta en el RTP 3500. La tarea 4220 de control de infusión en el RTP 3500 puede tomar las mismas entradas de usuario, conversiones y entradas DERS y recalcular la hoja de trabajo de infusión. Los resultados calculados de la tarea 4220 de control de infusión pueden almacenarse en un segundo bloque binario de CRC y compararse con el primer bloque binario de la UIP 3600. Los cálculos de infusión realizados en el UIP 3600 pueden recalcularse y comprobarse por partida doble en el RTP 3500, antes de ejecutar la infusión.

[2141] Los coeficientes para convertir los valores de entrada (es decir, µl, gramos,%) en una unidad estándar tal como ml, pueden almacenarse en la memoria del UIP 3600 o en el sistema 4350 de base de datos. Los coeficientes pueden almacenarse en una tabla de consulta o en ubicaciones de memoria específicas. La tabla de consulta puede contener decenas de valores de conversión. Con el fin de reducir la posibilidad de que al invertir un solo bit se utilice un factor de conversión incorrecto, las direcciones de los valores de conversión pueden distribuirse entre los valores de cero a 4294967296, o 2<32>. Las direcciones se pueden seleccionar de modo que la forma binaria de una dirección nunca sea solo un bit de diferencia de la de una segunda dirección.

[2143] Mientras se ejecuta una infusión, el IM 4360 puede monitorizar su progreso, secuencias, pausas, reinicios, infusiones secundarias, bolos y escenarios de KVO (mantener la vía abierta) según sea necesario. El IM 4360 puede rastrear y activar cualquier alerta de usuario solicitada durante la infusión (infusión casi completa, aviso de KVO, aviso de finalización de la secundaria, etc.).

[2145] Los procesos del UIP 3600 pueden comunicarse entre sí a través de un esquema de mensajería propietario basado en una biblioteca de colas de mensajes que está disponible con Linux. El sistema puede permitir el paso de mensajes tanto con acuse de recibo (mensaje síncrono 4120) como sin acuse de recibo (mensaje asíncrono 4130).

[2147] Los mensajes destinados al procesador en tiempo real (RTP) 3500 pueden pasarse al proceso InterComm 4310, que puede reenviar los mensajes al RTP 3500 a través de un enlace serie 3601. Una tarea 4210 de InterComm similar en el RTP 3500 puede retransmitir el mensaje a su destino previsto a través del sistema de mensajería del RTP 3500.

[2148] El esquema de mensajería utilizado en este enlace serie 3601 puede permitir la detección de errores y la retransmisión de mensajes defectuosos. Esto puede ser necesario para permitir que el sistema sea menos susceptible a las perturbaciones eléctricas que, en ocasiones, pueden “corromper” las comunicaciones entre procesadores.

[2149] Para mantener una interfaz uniforme en todas las tareas, las cargas útiles de mensajes utilizadas con el sistema de mensajería pueden ser clases de datos derivadas de una clase base común (MessageBase). Esta clase agrega identidad de datos (tipo de mensaje) e integridad de datos (CRC) a los mensajes.

[2151] El proceso 4370 del servidor de audio se puede utilizar para reproducir sonidos en el sistema. Todos los sonidos de retroalimentación del usuario (pitidos al pulsar una tecla) y los tonos de alarma o alerta se pueden producir al reproducir archivos de sonido pregrabados. El sistema de sonido también se puede utilizar para reproducir música o voz, si se desea.

[2153] Las solicitudes de sonido pueden ser simbólicas (como “Reproducir sonido de alarma de alta prioridad”) y la selección real del archivo de sonido está integrada en el proceso 4370 del servidor de audio. Se puede proporcionar la capacidad de cambiar a un entorno sonoro alternativo. Esta capacidad se puede utilizar para personalizar los sonidos según las diferencias regionales o lingüísticas.

[2155] El proceso 4380 de gestión de comunicaciones de pasarela de dispositivos (DGCM, por sus siglas en inglés) puede gestionar las comunicaciones con el servidor de pasarela de dispositivos a través de una red Wi-Fi 3620, 3622, 3720. El DGCM 4380 puede iniciarse y supervisarse mediante el proceso ejecutivo 4320. Si el DGCM 4380 se cierra inesperadamente, el proceso ejecutivo 4320 puede reiniciarlo, pero si las fallas persisten, el sistema puede seguir funcionando sin que la pasarela se ejecute.

[2157] La función del DGCM 4380 puede ser establecer y mantener la conexión Wi-Fi y, a continuación, establecer una conexión con la pasarela del dispositivo. Todas las interacciones entre el DGCM 4380 y la pasarela del dispositivo pueden ser sistemas tal como el sistema descrito en la solicitud no provisional con referencias cruzadas para el sistema, método y aparato para la atención electrónica de pacientes (N.º de expediente de abogado J85).

[2159] Si la conexión a la pasarela no está disponible o deja de estar disponible, el DGCM 4380 puede interrumpir cualquier transferencia en curso, e intentar reconectar el enlace. Las transferencias pueden reanudarse cuando se restablezca el enlace. Los estados operativos de la red y la pasarela se pueden informar periódicamente al proceso ejecutivo 4320. El proceso ejecutivo 4320 puede distribuir esta información para mostrarla al usuario.

[2161] El DGCM 4380 puede funcionar como un subsistema autónomo, sondear el servidor de pasarela de dispositivos en busca de actualizaciones, y descargar los elementos más nuevos cuando estén disponibles. Además, el DGCM 4380 puede monitorizar las tablas de registro de la base de datos y cargar nuevos eventos de registro tan pronto como estén disponibles. Los eventos que se cargan correctamente pueden marcarse como tales en la base de datos. Tras volver a conectarse al servidor de pasarela de dispositivos, el DGCM 4380 puede “recuperar el desfase” de las subidas de registros y enviar todos los elementos que se introdujeron durante la interrupción de las comunicaciones. Las actualizaciones de la Biblioteca de administración de fármacos y firmware recibidas de la pasarela pueden prepararse en el sistema de archivos del UIP 3600 para su posterior instalación. Los programas de infusión, las recomendaciones clínicas, la identificación del paciente y otros elementos de datos destinados al dispositivo, pueden prepararse en la base de datos.

[2163] El DGCM 4380 puede informar al proceso ejecutivo 4320 sobre el estado de la conexión y las actualizaciones de fecha/hora. Es posible que no haya otras conexiones directas entre el DGCM 4380 y cualquier otro software operativo. Tal diseño desacopla el software operativo de la disponibilidad potencialmente transitoria de la pasarela del dispositivo y la red Wi-Fi.

[2165] El software de comprobación 4383 del motor lee un contador 3438 de hardware o codificador (figura 325) que informa de la rotación del motor 3072. El software de este módulo estima de forma independiente los desplazamientos del motor 3072 y los compara con el desplazamiento esperado en función de las entradas del usuario para la tasa de infusión. Se trata de una comprobación independiente del correcto control del motor. Sin embargo, el software principal de control del motor se puede ejecutar en el RTP 3500.

[2167] La información del evento se puede escribir en un registro mediante el proceso 4386 de registro durante el funcionamiento normal. Estos eventos pueden consistir en el estado y las mediciones internas de la máquina, así como en eventos del historial terapéutico. Debido al volumen y la frecuencia de los datos del registro de eventos, estas operaciones de registro pueden almacenarse en búfer en una cola FIFO mientras esperan a que se escriban en la base de datos.

[2169] Se puede utilizar una base de datos SQL (PostgreSQL) para almacenar la Biblioteca de administración de fármacos, la configuración local de la máquina, el historial de infusiones y los datos del registro de la máquina. Los procedimientos almacenados ejecutados por el servidor de base de datos pueden utilizarse para aislar la aplicación de las estructuras internas de la base de datos.

[2170] El sistema 4350 de base de datos puede utilizarse como un búfer para los datos de registro destinados al servidor de pasarela del dispositivo, así como un área de almacenamiento para los ajustes de infusión y las advertencias enviadas a la bomba desde la pasarela.

[2172] Al solicitar el inicio de una infusión, la entrada de la DAL y todos los parámetros seleccionados por el usuario, pueden enviarse a la tarea 4220 de control de infusión. Se pueden realizar todas las validaciones de la DAL y un recálculo de la tasa y el volumen de infusión, en función de la dosis solicitada. El resultado puede compararse con los resultados calculados por el IM 4360 en el UIP 3600. Es posible que sea necesario que estos resultados coincidan para continuar.

[2173] Al ejecutar una infusión, la tarea 4220 de control de infusión puede controlar el suministro de cada “segmento” de infusión; es decir, una parte de una infusión que consiste en un volumen y una tasa. Algunos ejemplos de segmentos son: una infusión principal, el KVO, un bolo, el resto de una principal tras el bolo, una principal tras el ajuste, etc.

[2174] Los segmentos de infusión son secuenciados por el proceso 4360 de IM en el UIP 3600.

[2176] La tarea 4250 de control de bomba puede incorporar los controladores que accionan el mecanismo de bombeo. La velocidad y cantidad de bombeo deseadas (VTBI) pueden especificarse en las órdenes enviadas desde la tarea 4220 de control de infusión.

[2178] El control 4250 de bomba puede recibir lecturas periódicas de los sensores de la tarea 4264 de sensores. Las nuevas lecturas de los sensores se pueden utilizar para determinar la velocidad y la posición del motor 3072, y para calcular la orden deseada para enviar al IRQ 4262 de control de motor sin escobillas. La recepción del mensaje del sensor puede activar un recálculo de la salida del controlador.

[2180] Mientras se bombea fluido, la tarea 4250 de control de la bomba puede realizar al menos una de las siguientes tareas: controlar la velocidad de bombeo, medir el volumen suministrado, medir el aire detectado (durante un período de tiempo continuo), medir la presión del fluido u otras indicaciones de oclusiones, y detectar las oclusiones corriente arriba.

[2182] Las mediciones relevantes pueden notificarse periódicamente a la tarea 4230 de estado del RTP. El control 4250 de la bomba puede ejecutar un segmento de infusión a la vez, deteniéndose cuando se alcanza el volumen de suministro ordenado. La tarea 4264 de sensor puede leer y agregar los datos del sensor utilizados para el control dinámico del sistema de bombeo. Los datos del sensor pueden incluir el codificador giratorio 3130, que mide el árbol de levas, los codificadores lineales 3520, 3525, que miden la posición del émbolo 3091.

[2184] La tarea 4264 de sensor puede programarse para que se ejecute a una velocidad constante de 1 kHz (cada 1,0 ms) mediante un contador/temporizador dedicado. Una vez leídos todos los sensores relevantes, los datos pueden pasarse a la tarea 4250 de control de bomba a través de un mensaje asíncrono 4120. La recepción periódica de este mensaje puede utilizarse como base de tiempos maestra para sincronizar los bucles de control de la bomba peristáltica 2990.

[2185] La tarea 4230 de estado del RTP puede ser el repositorio central tanto para el estado como para la condición de las diversas tareas que se ejecutan en el RTP 3500. La tarea 4230 de estado del RTP puede distribuir esta información tanto al IM 4360, que se ejecuta en el UIP 3600, como a las tareas del propio RTP 3500.

[2187] La tarea 4230 de estado del RTP también puede encargarse de contabilizar el fluido de la infusión en curso. La tarea 4256 de control de bombas puede informar al estado 4230 del RTP sobre los arranques y paradas de la bomba, así como sobre el progreso del bombeo. La tarea 4230 de estado del RTP puede tener en cuenta al menos uno de los siguientes aspectos: el volumen total infundido, el volumen principal administrado, el VTBI principal (cuenta regresiva), el volumen suministrado y el VTBI de un bolo mientras el bolo está en progreso, y el volumen suministrado y el VTBI de una infusión secundaria mientras la infusión secundaria está en curso.

[2189] Todas las alertas o alarmas que se originan en el RTP 3500 pueden canalizarse a través de la tarea 4230 de estado del RTP y, posteriormente, transmitirse al UIP 3600.

[2191] Mientras la unidad está en funcionamiento, la tarea 4240 de comprobación de memoria puede comprobar continuamente la memoria flash del programa y la memoria RAM. Esta prueba no destructiva se puede programar de tal modo que se pruebe cada pocas horas todo el espacio de memoria del RTP 3500. Si es necesario, se pueden programar comprobaciones periódicas adicionales en el marco de esta tarea.

[2193] Es posible que las tareas que se ejecutan en el RTP 3500 deban comunicarse entre sí, así como con las tareas que se ejecutan en el UIP 3600.

[2195] El sistema de mensajería RTP puede utilizar un esquema de direccionamiento global unificado para permitir que los mensajes pasen a cualquier tarea del sistema. Los mensajes locales pueden pasarse a la memoria utilizando las facilidades del paso de mensajes del RTOS, y los mensajes fuera del chip se enrutan a través del enlace de comunicaciones (serie asíncrono 3601) mediante la tarea 4210 de InterComm.

[2196] el equivalente RTP 3500 del proceso 4310 de InterComm en el UIP 3600. Los mensajes recibidos desde el UIP 3600 pueden retransmitirse a su destino en el RTP 3500. Los mensajes salientes pueden reenviarse al proceso 4310 de InterComm en el UIP 3600.

[2198] Todos los mensajes entre el RTP 3500 y el UIP 3600 pueden comprobarse para detectar datos corruptos mediante un código de detección de errores (CRC de 32 bits). Los mensajes enviados a través del enlace serie 3601 pueden reenviarse si se detecta corrupción. Esto proporciona un sistema de comunicaciones que puede ser razonablemente tolerante a la ESD. Los mensajes corruptos dentro del procesador entre procesos pueden tratarse como un fallo grave del sistema. Todas las cargas útiles de mensajes utilizadas con el sistema de mensajería pueden ser clases de datos derivadas de una clase base común (MessageBase) para garantizar la coherencia en todos los posibles destinos de los mensajes.

[2200] El control 4262 del motor sin escobillas puede no ejecutarse como una tarea, sino que puede implementarse como un proceso estricto en primer plano (contexto de interrupción). Las interrupciones pueden generarse a partir del conmutador o los sensores Hall 3436, y el algoritmo de conmutación puede ejecutarse completamente en la rutina del servicio de interrupciones.

[2202] Las figuras 335 y 336 ilustran la geometría de dos antenas de doble banda que pueden utilizarse con la bomba peristáltica 2990 según una realización de la presente descripción. La figura 335 muestra una vista superior e inferior de la antena, que puede fabricarse utilizando capas metálicas sobre un sustrato, tal como se hace normalmente cuando se fabrica una placa de circuito impreso. La figura 336 también puede fabricarse mediante un método de fabricación de placas de circuito impreso.

[2204] Los expertos en la técnica pueden idear diversas alternativas y modificaciones sin apartarse de la descripción. En consecuencia, la presente descripción pretende abarcar todas estas alternativas, modificaciones y variaciones. Además, aunque se han mostrado varias realizaciones de la presente descripción en los dibujos y/o se han analizado en la presente memoria, no se pretende que la descripción se limite a ellas, ya que se pretende que la descripción tenga un alcance tan amplio como lo permita la técnica y que la memoria descriptiva se lea de la misma manera. Por lo tanto, la descripción anterior no debe interpretarse como limitativa, sino simplemente como ejemplificaciones de realizaciones particulares. Además, los expertos en la técnica contemplarán otras modificaciones dentro del alcance de las reivindicaciones adjuntas a la presente memoria. También se pretende que otros elementos, etapas, métodos y técnicas que no sean sustancialmente diferentes de los descritos anteriormente y/o en las reivindicaciones adjuntas, estén dentro del alcance de la descripción.

[2206] Las realizaciones que se muestran en los dibujos se presentan solo para demostrar ciertos ejemplos de la descripción. Además, los dibujos descritos son solo ilustrativas y no limitativas. En los dibujos, el tamaño de algunos de los elementos puede exagerarse con fines ilustrativos, y no mostrarse a una escala particular. Además, los elementos mostrados en los dibujos que tienen los mismos números pueden ser elementos idénticos o pueden ser elementos similares, según el contexto.

[2208] Cuando el término “que comprende” se utiliza en la presente descripción y las reivindicaciones, no excluye otros elementos o pasos. Cuando se utiliza un artículo indefinido o definido para hacer referencia a un sustantivo singular, p. ej., “un”, “una” o “el/la”, esto incluye el plural de ese sustantivo a menos que se indique específicamente lo contrario. Por lo tanto, el término “que comprende” no debe interpretarse en el sentido de que se limita a los artículos que se enumeran a continuación; no excluye otros elementos o pasos, por lo que el alcance de la expresión “un dispositivo que comprende los elementos A y B” no debe limitarse a los dispositivos que consisten únicamente en los componentes A y B. Esta expresión significa que, con respecto a la presente descripción, los únicos componentes relevantes del dispositivo son A y B.

[2210] Además, los términos “primero”, “segundo”, “tercero” y similares en la descripción y en las reivindicaciones se utilizan para distinguir entre elementos similares y no necesariamente para describir un orden secuencial o cronológico. Debe entenderse que los términos así utilizados son intercambiables en circunstancias apropiadas (a menos que se describa de cualquier otro modo) y que las realizaciones de la invención descrita en la presente memoria pueden funcionar en secuencias y/o disposiciones diferentes a las descritas o ilustradas en la presente memoria.

[2212] La presente solicitud proviene del documento EP 12826641.8.

Claims

1. REIVINDICACIONES

1. Una bomba peristáltica, que comprende:

una carcasa (3010) que tiene una primera ranura;

una puerta (3020) acoplada de manera pivotante a la carcasa (3010) y que tiene una platina (3022) configurada para recibir un tubo (3210), incluyendo la puerta (3020) una segunda ranura y estando configurada para tener una posición cerrada y una posición abierta;

un oclusor (3200) de corredera configurado para acoplarse al tubo (3210) y configurado para moverse entre una posición de oclusión, en la que el oclusor (3200) de corredera ocluye el tubo (3210), y una posición de no oclusión, en la que el oclusor (3200) de corredera no ocluye el tubo (3210);

un soporte (3041) que define las partes primera y segunda (3045, 3040) acopladas de manera pivotante entre sí en un pivote (3040B), en donde la segunda parte (3040) recibe el oclusor (3200) de corredera; y

una palanca (3025) acoplada de manera pivotante a la puerta (3020) y acoplada operativamente al soporte (3041), y configurada para pivotar entre una primera posición relativamente hacia la puerta (3020) y una segunda posición relativamente alejada de la puerta (3020),

en donde cuando la puerta (3020) está en la posición abierta, la primera parte (3045) del soporte (3041) está dispuesta dentro de la primera ranura, la segunda parte (3040) del soporte (3041) está dispuesta dentro de la segunda ranura, las partes primera y segunda (3045, 3040) del soporte (3041) se hacen pivotar alejándose entre sí en el pivote (3040B), y el oclusor (3200) de corredera está en la posición de oclusión,

en donde cuando la puerta (3020) está en la posición cerrada, las partes primera y segunda (3045, 3040) del soporte (3041) se colocan adyacentes entre sí de tal modo que el soporte (3041) se pueda deslizar dentro de la primera y segunda ranuras a medida que la palanca (3025) se mueve y de tal modo que el movimiento de la palanca (3025) desde la segunda posición a la primera posición desplace las partes primera y segunda (3045, 3040) del soporte (3041) hacia la primera ranura para mover así el oclusor (3200) de corredera a la posición de desoclusión, y de tal modo que el movimiento de la palanca (3025) desde la primera posición a la segunda posición desplaza las partes primera y segunda (3045, 3040) del soporte (3041) lejos de la primera ranura para mover así el oclusor (3200) de corredera a la posición de oclusión.

2. La bomba peristáltica según la reivindicación 1, en donde las partes primera y segunda (3045, 3040) del soporte (3041) están dispuestas ortogonales entre sí cuando la puerta (3020) está en la posición abierta.

3. La bomba peristáltica según cualquiera de las reivindicaciones 1 o 2, que comprende además, un émbolo (3091) configurado para comprimir el tubo (3210) en la platina (3022) cuando la puerta (3020) está en la posición cerrada, en donde la palanca (3025) está acoplada operativamente al émbolo (3091) para alejar el émbolo del tubo (3210) cuando la palanca (3025) está en la posición abierta, y para accionar el émbolo (3091) hacia el tubo (3210) cuando la palanca (3025) está en la posición cerrada.

4. La bomba peristáltica según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la carcasa (3010) comprende un raíl (3010E) y la primera parte (3045) comprende una ranura (3045D) configurada para recibir el raíl (3010E).

5. La bomba peristáltica según cualquier reivindicación anterior, en donde la carcasa (3010) comprende un raíl (3010E), en donde la puerta (3020) comprende una pestaña (3020D) y en donde la segunda parte (3040) comprende una ranura (3040D) configurada para recibir el raíl (3010E) y la pestaña (3020D).

6. La bomba peristáltica según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la palanca (3025) comprende una nervadura (3025F) configurada para empujar el soporte (3041) hacia la primera ranura de la carcasa (3010) a medida que la palanca (3025) se hace girar hacia la carcasa (3010).

7. La bomba peristáltica según cualquier reivindicación anterior, en donde la segunda parte (3040) comprende un pasador (3040), en donde la palanca (3025) comprende una nervadura ranurada (3025A), en donde la bomba peristáltica comprende además, un eslabón (3035) de palanca que tiene un extremo cerrado (3035C) y un extremo abierto (3035B), en donde el extremo cerrado (3035C) encaja sobre el pasador (3040A), y en donde el extremo abierto (3035B) sostiene un pasador (3025) que se desliza en la nervadura ranurada (3025A).

8. La bomba peristáltica según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, que comprende además, un primer eslabón (3036) y un segundo eslabón (3037), en donde la segunda parte (3040) comprende un pasador (3040), en donde el primer eslabón (3036) encaja sobre el pasador (3040) del carro, en donde el segundo

eslabón (3037) está conectado a la palanca (3025) en un pivote (3025G), y en donde el primer eslabón (3036) se conecta al segundo eslabón (3037) en una bisagra (3036A).

9. La bomba peristáltica según la reivindicación 8, en donde el primer eslabón (3036) tiene un primer plano (3036B) y el segundo eslabón (3037) tiene un segundo plano (3037B), en donde los planos primero y segundo (3036B, 3037B) están configurados para limitar la rotación relativa de los eslabones primero y segundo (3036, 3037) de modo que no puedan cruzar un punto central y solo puedan doblarse entre sí en la misma dirección.

10. La bomba peristáltica según cualquier reivindicación anterior, en donde la puerta (3020) comprende un resorte (3032) de ballesta, en donde la puerta (3020) está configurada para acoplarse a la carcasa (3010) cuando la puerta (3020) está en la posición cerrada y la palanca (3025) se hace pivotar contra la puerta (3020) de tal modo que el resorte (3032) ballesta comprima la puerta (3020) contra la carcasa (3010).

11. La bomba peristáltica según cualquier reivindicación anterior, en donde la carcasa (3010) comprende un primer pasador (3011) de cuerpo y un segundo pasador (3011) de cuerpo, en donde la palanca (3025) comprende un primer gancho (3025C) de cierre y un segundo gancho (3025C) de cierre, en donde la palanca (3025) está contra la puerta (3020) cuando está en la primera posición y no contra la puerta (3020) cuando está en la segunda posición, en donde cuando la palanca (3025) está en la primera posición, el primer pasador (3011) del cuerpo se acopla con el primer gancho (3025C) de cierre, y el segundo pasador (3011) del cuerpo se acopla con el segundo gancho (3025C) de cierre, y en donde cuando la palanca (3025) está en la segunda posición, el primer pasador (3011) del cuerpo no se acopla con el primer gancho (3025C) de cierre y el segundo pasador del cuerpo (3011) no se acopla con el segundo gancho (3025C) de cierre.