DETECCION DE OBSTRUCCIONES EN TUBOS DE ALIMENTACION ENTERAL/PARENTAL Y ELIMINACION AUTOMATICA DE ATASCOS EN ELLOS.
Un método para limpiar automáticamente un tubo (6) en un sistema de fluido bombeado,
como respuesta a la detección de una obstrucción, que comprende los pasos de bombear un fluido a través del tubo bajo el control de una presión positiva; proporcionar (26) una señal de obstrucción al detectar una obstrucción en el tubo; y como respuesta a dicha señal de obstrucción, aplicar (44) un control de presión positiva modificada al fluido en el tubo, para impulsar el atasco que está causando la obstrucción para que se desplace y con ello se expulse el atasco del tubo
Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/US1999/026149.
Solicitante: FRANTZ MEDICAL DEVELOPMENT LTD.
Nacionalidad solicitante: Estados Unidos de América.
Dirección: 595 MADISON AVENUE,NEW YORK, N.Y. 10022.
Inventor/es: FRANTZ, MARK G., PAVSEK, THOMAS J., HONARD, MARK R., MANZIE,PATRICK, NEMER,RICHARD,E, CHESNES,CHARLIE,P.
Fecha de Publicación: .
Fecha Concesión Europea: 2 de Junio de 2010.
Clasificación Internacional de Patentes:
- F04B43/00 MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION; ARMAMENTO; VOLADURA. › F04 MAQUINAS DE LIQUIDOS DE DESPLAZAMIENTO POSITIVO; BOMBAS PARA LIQUIDOS O PARA FLUIDOS COMPRESIBLES. › F04B MAQUINAS DE DESPLAZAMIENTO POSITIVO PARA LIQUIDOS; BOMBAS (máquinas para líquidos o bombas, de tipo pistón rotativo u oscilante F04C; bombas de desplazamiento no positivo F04D; bombeo de fluido por contacto directo con otro fluido o por utilización de la inercia del fluido para bombear F04F). › Máquinas, bombas o instalaciones de bombeo con órganos de trabajo flexibles (bombas o instalaciones de bombeo especialmente adaptadas para fluidos compresibles F04B 45/00).
- F04B51/00 F04B […] › Ensayo de máquinas, bombas o instalaciones de bombeo.
Clasificación PCT:
- F04B19/22 F04B […] › F04B 19/00 Máquinas o bombas que tienen características particulares no cubiertas por, o con un interés distinto que, los grupos F04B 1/00 - F04B 17/00. › del tipo de pistón alternativo.
- F04B43/00 F04B […] › Máquinas, bombas o instalaciones de bombeo con órganos de trabajo flexibles (bombas o instalaciones de bombeo especialmente adaptadas para fluidos compresibles F04B 45/00).
- F04B43/12 F04B […] › F04B 43/00 Máquinas, bombas o instalaciones de bombeo con órganos de trabajo flexibles (bombas o instalaciones de bombeo especialmente adaptadas para fluidos compresibles F04B 45/00). › de acción peristáltica.
- F04B49/00 F04B […] › Control de o medios de seguridad para máquinas, bombas o instalaciones de bombeo no cubiertos por, o con un interés distinto que, los grupos F04B 1/00 - F04B 47/00.
- F04B51/00 F04B […] › Ensayo de máquinas, bombas o instalaciones de bombeo.
Clasificación antigua:
Fragmento de la descripción:
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN
La presente invención está relacionada con la detección de una obstrucción en el tubo de alimentación de un sistema de fluido bombeado que proporciona fluido a un paciente durante un ciclo de bombeo, y con la eliminación automática de un atasco detectado en el tubo de alimentación, modificando el ciclo de bombeo para controlar el bombeo de fluido.
Los documentos USP 4.845.487 y USP 4.850.807 divulgan características de un sistema de alimentación para proporcionar fluido nutriente y medicación a un paciente, ya sea intestinal a través del canal alimentario o parenteral a través de un catéter intravenoso. Tales sistemas son denominados en esta memoria como sistemas de fluidos bombeados.
Como se ilustra en la figura 1, un sistema de fluido bombeado para el control y distribución del fluido, incluye un depósito 1 para almacenar un fluido, y un tubo 2 de alimentación de la bomba que interconecta el depósito 1 con un casete 3 (descrito a continuación) que está adaptado para ser insertado en una cámara receptora 4, dentro de un alojamiento 5 de bombeo y control. El fluido fluye por el tubo 2 de alimentación de la bomba y al interior del casete 3, y después es bombeado a través de un tubo 6 de alimentación hacia el paciente.
Como se ilustra en la figura 2, el casete 3 está provisto preferiblemente de un miembro compresible tal como el fuelle 7 para impulsar el fluido hacia su interior desde el tubo 2, a medida que el fuelle se expande y, para forzar un volumen repetido y medido del fluido en el tubo 6 de alimentación y hacia el paciente, a medida que el fuelle se contrae. El casete 3 incluye una válvula 8 que permite que el fluido fluya desde el tubo 2 hacia el fuelle 7, y una válvula 9 que permite el flujo de fluido desde el fuelle 7 hacia el tubo 6 de alimentación. Ambas válvulas bloquean el flujo inverso. La válvula 8 bloquea el flujo inverso a través del tubo 2 hacia el depósito 1, mientras que la válvula 9 bloquea el flujo inverso en el fuelle 7 desde el tubo 6 de alimentación.
Como se ilustra en la figura 3, el alojamiento 5 de bombeo y control incluye un motor 10 que hace girar a una leva (no ilustrada) y con ello hace que un rodillo de leva
o pistón 11 comprima el fuelle 7 del casete (el casete 3 no está ilustrado en la figura 3, pero el fuelle 7 estaría aplicado cuando el casete está insertado en la cámara 4) y con ello forzaría al fluido de alimentación hacia dentro del tubo 6 de alimentación. Un sensor de presión, que puede ser un transductor eléctrico piezoeléctrico 12, está dispuesto entre el fuelle 7 del casete y el pistón 11 para medir la presión entre ellos con el fin de detectar obstrucciones en los tubos.
El caudal de fluido al paciente puede ser controlado fijando el motor 10 de bombeo a un modo de bombeo intermitente para obtener un flujo pulsante. El bombeo intermitente implica un ciclo de bombeo de dos recorridos, por lo que la cámara de bombeo (es decir, el fuelle 7 del casete) se llena primero con fluido durante un recorrido de retracción (cuando el pistón 11 se retrae y el fuelle se expande), y después el fluido es expulsado hacia el tubo 6 de alimentación y al paciente durante un recorrido de compresión (cuando el pistón 11 se expande y el fuelle se contrae). El ciclo de bombeo está provisto de un retardo de tiempo al final de recorrido de retracción, deteniendo el motor 10 durante un periodo de tiempo suficiente para permitir que la cámara de bombeo se llene con fluido. Este periodo de tiempo es ajustado también por el operador de una manera bien conocida, de forma que el número de ciclos durante un periodo de tiempo dado multiplicado por la cantidad de fluido de la cámara de bombeo expulsado con cada compresión, produce un caudal deseado para proporcionar el fluido al paciente. Los caudales típicos pueden variar desde 1 ml/hora hasta 300 ml/hora.
Como se ha estudiado por J.M. Hofstettner en “Oclusión del tubo nasogástrico no inducido por la medicación: Estudios de determinación y resolución del mecanismo”, los sistemas de alimentación intestinal tienen la tendencia, durante la alimentación de un paciente, a formar atascos en sus tubos interiores. Los tubos para la alimentación intestinal pueden ser del tipo nasogástrico o de gastrostomía y son generalmente de calibre de 8 “french” o mayores.
Las medicaciones se añaden comúnmente al fluido de vez en cuando durante la alimentación a un paciente y pueden aumentar temporalmente la viscosidad global del fluido hasta que la medicación, mezclada con el fluido, ha sido expulsada desde el tubo hacia el paciente.
La ley de Poiseuille, que está descrita en el Manual del Ingeniero Químico, quinta edición, en las páginas 5-25, indica que los fluidos con viscosidad más alta producirán presiones más altas en el tubo durante el bombeo. Más específicamente, durante el recorrido de compresión, la presión dentro de la cámara de bombeo y del tubo de alimentación aumenta a medida que el fluido se ve forzado a salir de la cámara y a través del tubo. Durante el recorrido de retracción, mientras la cámara de bombeo se llena con fluido del depósito, la presión en el tubo de alimentación disminuirá a medida que el fluido fluye hacia fuera de él, si el tubo de alimentación no está atascado.
Debido a que los sistemas de fluido bombeado, tales como los que utilizan tubos de alimentación intestinal, sus tubos de conexión y otros componentes conformes (tales como la cámara de bombeo y las válvulas) que se conectan a la bomba, están hechos de materiales flexibles, y debido a que el fluido de alimentación es esencialmente incompresible, estos componentes de tales sistemas se agrandan como respuesta a un aumento de presión durante el recorrido de compresión del bombeo. Este efecto se magnifica con un aumento de la viscosidad del fluido, de acuerdo con la ley de Poiseuille. El tubo de alimentación y otros componentes conformes se relajan volviendo a su tamaño normal a medida que el fluido fluye hacia fuera del tubo de alimentación.
La figura 4 ilustra la formación y disipación de la presión en el tubo 6 de alimentación con respecto al ciclo de bombeo, durante un estado normal de bombeo, cuando no hay presente ningún atasco en el tubo de alimentación. Comenzando en el punto BDC' (es decir, el momento en que el pistón descansa sobre el Punto Muerto Inferior de la leva girada por el motor 10), donde la cámara de bombeo está relajada y llena de fluido y el recorrido de compresión tiene que comenzar, la presión se eleva a medida que la leva gira y la cámara de bombeo se comprime, de manera que el fluido es forzado hacia el interior del tubo de alimentación. El TDC (es decir, el tiempo en el que se alcanza el Punto Muerto Superior) es el punto en el que la cámara de bombeo está totalmente comprimida. Durante el recorrido de retracción entre los puntos TDC y BDC, el fluido continúa fluyendo hacia fuera del tubo hacia el interior del paciente, y la presión cae cercana a cero. Además, el fluido es impulsado al interior de la cámara durante el recorrido de retracción. Hay un retardo de tiempo al final del recorrido de retracción que tiene lugar entre los puntos BDC y BDC', para asegurar que la cámara de bombeo está totalmente llena de fluido, incluso para un fluido viscoso, y para controlar el caudal.
La amplitud de salida del transductor piezoeléctrico 12 está directamente relacionada con la presión aplicada a él. Más específicamente, la señal de salida del transductor piezoeléctrico depende directamente de la velocidad de cambio de la fuerza aplicada a él. Si la fuerza es constante, la señal de salida del transductor piezoeléctrico será cero independientemente de lo grande que sea la fuerza. Sin embargo, cuando la fuerza cambia, la magnitud de la señal de salida del cristal piezoeléctrico dependerá directamente de la magnitud absoluta de la fuerza cambiante aplicada. La figura 5 muestra la salida del transductor piezoeléctrico 12 en un ciclo normal de bombeo estudiado anteriormente con respecto a la figura 4.
Si el pistón 11 encuentra una resistencia mayor que lo normal en el fuelle 7 de compresión, la salida del transductor piezoeléctrico 12 aumentará en amplitud. Tal amplitud mayor de la salida del transductor puede ser debida a la formación de una obstrucción en el tubo o a un aumento de la viscosidad del fluido.
Con los mecanismos de bombeo de los sistemas conocidos de bombeo de fluido, no ha sido posible discriminar fiable-mente entre (1) un aumento de la viscosidad del fluido y
Reivindicaciones:
1. Un método para limpiar automáticamente un tubo
(6) en un sistema de fluido bombeado, como respuesta a la detección de una obstrucción, que comprende los pasos de bombear un fluido a través del tubo bajo el control de una presión positiva; proporcionar (26) una señal de obstrucción al detectar
una obstrucción en el tubo; y como respuesta a dicha señal de obstrucción, aplicar
(44) un control de presión positiva modificada al fluido en el tubo, para impulsar el atasco que está causando la obstrucción para que se desplace y con ello se expulse el atasco del tubo.
2. El método de la reivindicación 1, en el que el control de presión modificada se aplica con la misma bomba (7-10) utilizada para dicho paso (24) de bombeo.
3. El método de la reivindicación 1, en el que el paso de modificar (44) el control de la presión comprende aplicar una presión de bombeo sostenida.
4. El método de la reivindicación 1, en el que el control de presión modificada se detiene tras un periodo de tiempo predeterminado si el tubo no está limpio, y se genera (52) una señal de alarma.
5. El método de la reivindicación 1, en el que el paso de bombear fluido a través del tubo bajo un control de presión positiva incluye bombear fluido a través del tubo durante un ciclo (20) de bombeo positivo normal; y
en el que el paso de aplicar un control de presión positiva modificada al fluido en el tubo incluye modificar el ciclo normal de bombeo positivo.
6. El método de la reivindicación 5, en el que el ciclo normal (20) de bombeo comprende un recorrido de compresión para expulsar el fluido desde una cámara de fluido de la bomba hacia el tubo de alimentación bajo presión, y un recorrido de retracción para rellenar la cámara 5 de bombeo, y
en el que el paso de modificar el ciclo normal de bom
- 25beo comprende mantener la presión de bombeo en el tubo.
7. El método de la reivindicación 6, en el que el paso de mantener la presión de bombeo comprende retardar el inicio del recorrido de retracción.
8. El método de la reivindicación 5, en el que el paso de modificar el ciclo normal de bombeo comprende mantener la presión de bombeo en el tubo.
9. El método de la reivindicación 8, en el que el paso de mantener la presión de bombeo comprende obtener una medición relacionada con la presión en el tubo y, si la medición excede (24) de un umbral, continuar manteniendo dicha presión de bombeo.
10. El método de la reivindicación 9, en el que el paso de continuar manteniendo dicha presión de bombeo comprende introducir más fluido en el tubo, si el fluido ha tenido fugas alrededor del atasco.
11. El método de la reivindicación 8, donde la presión de bombeo se mantiene solamente durante un periodo predeterminado de intento y se dispara una alarma si el periodo de tiempo predeterminado expira sin que el tubo se haya limpiado.
12. El método de la reivindicación 11, en el que el periodo predeterminado de intento se fija como una duración máxima para continuar limpiando un atasco.
13. El método de la reivindicación 11, en el que el periodo de tiempo predeterminado se fija como una duración máxima acumulativa para limpiar una pluralidad de atascos en un periodo de tiempo designado.
14. El método de la reivindicación 11, en el que el periodo de tiempo de intento se fija como un número máximo de intentos para limpiar una pluralidad de atascos en un periodo de tiempo designado.
15. El método según la reivindicación 5, en el que el paso de modificar el ciclo normal de bombeo comprende alargar un recorrido de acción de un pistón (11) de la bomba.
16. El método de la reivindicación 5, en el que el paso de modificar el ciclo normal de bombeo comprende aumentar la velocidad del recorrido de compresión de la bomba.
17. El método de la reivindicación 5, en el que el paso de modificar el ciclo normal de bombeo comprende obtener periódicamente una medición relacionada con la presión de fluido en el tubo y, cuando la medición cae por debajo de un umbral, volver al ciclo normal de bombeo.
18. El método de la reivindicación 1, en el que el paso de bombear un fluido por el tubo bajo una presión positiva, incluye bombear un fluido por el tubo bajo una presión positiva; y donde el paso de aplicar al fluido en el tubo un control de la presión positiva modificada, incluye modificar la presión positiva aplicada al fluido en el tubo.
19. Aparato para limpiar automáticamente un tubo (6) en un sistema de bombeo de fluido, como respuesta a la detección de una obstrucción, que comprende:
medios (7-10) para bombear un fluido por el tubo (6) bajo el control de una presión positiva;
medios (12) para proporcionar una señal de obstrucción al detectar una obstrucción en el tubo; y
medios (5) para aplicar (44) un control de presión positiva modificada al fluido en el tubo, como respuesta a dicha señal de obstrucción, para impulsar un atasco que está causando la obstrucción para que se desplace y expulsar con ello el atasco del tubo.
20. El aparato de la reivindicación 19, en el que los medios para bombear fluido comprenden medios (7-10) para bombear un fluido a través del tubo, durante un ciclo normal (20) de presión positiva; y en el que los medios para aplicar un control de presión positiva modificada incluyen medios para modificar el ciclo normal de bombeo de presión positiva, como respuesta a dicha señal de obstrucción.
21. El aparato de la reivindicación 19, en el que los medios para bombear un fluido comprenden medios para bom
- 27bear un fluido por el tubo bajo una presión positiva;
y donde los medios para aplicar un control de presión positiva modificada incluyen medios para modificar la presión positiva aplicada al fluido en el tubo, como respuesta a dicha señal de obstrucción.
EP 1 129 288 B1
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