Método y sistema para la detección de oclusiones utilizando los datos de salida de un sensor de caudal.

Método para la detección de una oclusión en el interior de un sistema de infusión (10) que comprende:

supervisar una señal de salida procedente de un sensor de caudal (26) cuando el fluido fluye a través del sistema de infusión (10); adquirir una línea base de la señal de salida del sensor de caudal;

filtrar la línea base con un filtro de promedio para calcular la línea base media;

calcular un nivel umbral (41) en función de la línea base media;

filtrar la señal de salida con un filtro reductor de ruido para obtener una señal de salida filtrada; y

activar una alarma (56), indicativa de una oclusión, si la señal de salida filtrada está por debajo de dicho nivel umbral .

Método y sistema para la detección de oclusiones utilizando los datos de salida de un sensor de caudal

ANTECEDENTES

En general, la presente invención describe métodos y dispositivos para la detección de un flujo anómalo de un fluido que circula a través de un sistema de infusión. En particular, la presente descripción se refiere a dispositivos y a métodos para detectar oclusiones en un sistema de infusión.

Los medicamentos líquidos y otros fluidos complejos médicos y terapéuticos a menudo se administran al paciente a través de un sistema de infusión. Un sistema de infusión típico incluye un suministro de fluido, un dispositivo de control del caudal del fluido y una vía para el fluido. Habitualmente, la vía de infusión incluye una o más secciones de conductos de fluido constituidas por tubos flexibles que definen una vía de flujo para el fluido desde su fuente de suministro hasta un dispositivo que lo administra a un paciente, por ejemplo cánulas, agujas o catéteres. Durante el funcionamiento del sistema de infusión, el dispositivo de control de la infusión empuja o fuerza al líquido desde la fuente de suministro de fluido a través de la vía del fluido y del dispositivo de administración hasta el paciente.

Uno de los problemas que pueden surgir durante la terapia de infusión son una oclusión o tamponamiento que puede bloquear por completo o limitar seriamente el paso del fluido por el sistema de infusión. Las oclusiones no son deseables, ya que pueden perjudicar el efecto terapéutico de la medicación que se está infundiendo. Por ejemplo, en determinadas aplicaciones de la terapia por infusión, el medicamento líquido debe suministrarse de forma que el fluido mantenga un caudal específico para que el medicamento resulte terapéuticamente efectivo. En estos casos, una oclusión no detectada que provoque un descenso del caudal puede reducir el efecto terapéutico de la terapia de infusión.

Asimismo, en la aplicación de cualquier terapia de infusión, una oclusión no detectada provocará demoras innecesarias en el procedimiento de infusión. Por ejemplo, si no se detecta una oclusión durante un período de tiempo relativamente prolongado, el tiempo transcurrido mientras no se ha detectado la oclusión hará que el tiempo requerido para la terapia de infusión aumente. Así, a fin de evitar complicaciones y retrasos innecesarios en la terapia de infusión, resulta ventajoso poder detectar las oclusiones lo antes posible.

Debido a que las oclusiones provocan un aumento de la presión en los conductos de fluido, un método común para detectar una oclusión en un sistema de infusión incluye controlar la presión de los conductos de fluido y activar una alarma cuando la contrapresión supera un umbral determinado. En dichos métodos, se instala un detector de presión que se comunica con un conducto del sistema por el que circula el fluido. Cuando se produce una oclusión en el conducto de fluido, el flujo que circula por dicho conducto se obstruye o limita seriamente. A medida que el dispositivo de control de fluido añade más fluido a la vía de fluido, aumenta la presión en el interior del conducto de fluido. Cuando la presión supera un umbral predeterminado, se activa una alarma que informa de la oclusión al paciente o al operador.

En aquellas terapias de infusión donde el caudal del fluido es relativamente elevado, una oclusión provoca un incremento muy rápido de la presión en el interior del conducto de fluido, pudiendo detectarse la oclusión en un tiempo relativamente corto con un detector de presión. No obstante, en aquellas terapias de infusión donde el caudal es relativamente bajo (por ejemplo, entre aprox. 0, 1 ml/h y aprox. 10 ml/h) , la acumulación de presión en el interior de los conductos de fluido provocada por una oclusión puede precisar un período de tiempo significativo para alcanzar el nivel umbral requerido para la activación de la alarma de oclusiones. De este modo, cuando se utiliza la presión de los conductos de fluido para detectar oclusiones en sistemas de infusión de bajo caudal, puede producirse una demora considerable entre el momento en el que realmente se produce la oclusión y el momento en que se detecta.

SUMARIO

De acuerdo con la presente invención, se proporciona un método para detectar una oclusión en un sistema de infusión según la reivindicación 1 y un sistema de infusión según la reivindicación 11.

La presente descripción describe métodos y dispositivos para detectar una oclusión en un sistema de infusión. En una realización, el sistema de infusión incluye una fuente de suministro de fluido, un dispositivo de control de fluido, tal como una bomba de fluido, y una vía para el fluido. El dispositivo de control del flujo de fluido obliga a que el fluido procedente de la fuente de suministro circule a través del circuito de infusión para su administración al paciente. El sistema de infusión también incluye un sensor de caudal situado a lo largo de la vía de fluido para detectar el caudal que circula a través del sistema de infusión. El sensor de caudal proporciona una señal de salida analógica que expresa el caudal del fluido. La señal de salida puede ser en forma de voltaje, de corriente eléctrica o de pasos de un contador. El sensor de caudal está en comunicación con un dispositivo de procesamiento, tal como El uso del dispositivo descrito resulta en un método para detectar una oclusión en dentro de un sistema de infusión. El método incluye controlar una señal de salida procedente de un detector de caudal situado a lo largo de la vía de fluido del sistema de infusión. La vía del fluido incluye un flujo pulsátil de fluido que fluye a través de la misma. Un filtro reductor de ruido, por ejemplo un filtro de promedio de retro-flujo de diez segundos, convierte la señal de salida para obtener una señal de salida filtrada. A continuación, la señal de salida filtrada se compara con un umbral prefijado. Si la señal de salida filtrada está por debajo de dicho umbral, se activa una alarma que indica al usuario la presencia de una oclusión o de otra característica de flujo anormal en el sistema de infusión. El valor umbral deseado se basa en una línea-base de la señal de salida adquirida o captada cuando comienza a fluir el fluido a través del sistema. El La línea base se convierte en una línea base promedio utilizando un filtro de promedio.

En otra realización que no forma parte de la presente invención, se facilita un método de detección de oclusiones en un sistema de infusión. El método incluye controlar una señal de salida procedente de un detector de caudal situado a lo largo de una vía de fluido de infusión por cuyo interior circula un flujo no continuo o pulsátil de fluido. Se toma un conjunto de datos que incluye la señal de salida expresada en función del tiempo durante un período de tiempo predeterminado. Mediante un filtro reductor de ruido, tal como un filtro de paso bajo o de paso alto, se filtran los datos para eliminar el ruido, por ejemplo el provocado por artefactos por parte del paciente o del operador. A continuación se lleva a cabo el análisis espectral del conjunto de datos filtrados para determinar la potencia de la señal de salida en el dominio de frecuencia. Se calcula la potencia de la señal para un rango o ventana de frecuencias, que generalmente se correlaciona con la frecuencia del flujo de fluido pulsátil a través del sistema de infusión. En una realización, la potencia de la señal en el rango de frecuencias se calcula integrando los espectros de potencia en el dominio de frecuencia para el rango de frecuencias y se calculando las unidades de energía. Entonces puede compararse la potencia de la señal del rango con un valor umbral mayor, inferior o simultáneamente con un valor inferior y superior. Si la potencia de la señal es más elevada que el valor umbral superior, este hecho constituirá una indicación de que se ha producido una oclusión aguas abajo del sensor de caudal y se activará una alarma indicadora de la misma. En caso de que la potencia de la señal sea inferior al umbral inferior, la oclusión se habrá producido aguas arriba del sensor de caudal y se activará otra alarma indicadora.

Aquí se describen características y ventajas adicionales, que se pondrán de manifiesto a partir de la descripción detallada y las figuras siguientes.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS

FIG. 1: vista esquemática de una realización de un sistema de infusión según la presente descripción; FIG. 2: una ilustración gráfica de la señal de salida del sensor de caudal en función del tiempo; FIG. 3: organigrama donde se muestra una realización de un algoritmo de la presente descripción para

detectar una oclusión... [Seguir leyendo]

En el caso de los sistemas de bombeo que generan formas de onda de caudal pulsátiles y/o intermitentes (secuencias con continuación y corte de fluido) es posible recurrir a otro modo de detección. Si el sensor de caudal es capaz de medir flujos bidireccionales (es decir, flujo proximal y distal, con una salidas identificables) y no existe una conformidad importante entre el sensor de flujo y la oclusión producida aguas abajo del sensor, la oclusión puede detectarse mediante la identificación del flujo bidireccional; esto es, del flujo negativo y positivo a través del sensor de flujo. La conformidad entre el sensor de flujo y la oclusión garantiza que hay una cierta alteración del volumen en el caudal del fluido fijado y, por ello, se detecta un flujo positivo a través del sensor de flujo en una zona inicial del ciclo. Durante la zona del ciclo correspondiente al llenado de la bomba, el volumen sometido a presión experimentará fugas hacia atrás, causando la detección de un flujo negativo. La presencia repetida de flujos positivos y negativos puede interpretarse como la presencia de una oclusión. Alternativamente, se puede incluir una cámara de compresión, un tubo flexible o una cámara de expansión en el equipo de suministro de fluido aguas abajo del sensor de caudal.

1. Método para la detección de una oclusión en el interior de un sistema de infusión (10) que comprende:

supervisar una señal de salida procedente de un sensor de caudal (26) cuando el fluido fluye a través del sistema de infusión (10) ; adquirir una línea base de la señal de salida del sensor de caudal;

filtrar la línea base con un filtro de promedio para calcular la línea base media; calcular un nivel umbral (41) en función de la línea base media; filtrar la señal de salida con un filtro reductor de ruido para obtener una señal de salida filtrada; y activar una alarma (56) , indicativa de una oclusión, si la señal de salida filtrada está por debajo de

dicho nivel umbral .

2. Método según la reivindicación 1, caracterizado porque incluye el filtrado de la señal de salida con un filtro de promedio retrasado.

3. Método según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque incluye el filtrado de la señal de salida con un filtro de promedio de diez segundos.

4. Método según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque incluye la supervisión y el filtrado continuo de la señal de salida con el filtro reductor de ruido.

5. Método según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque incluye adquirir una línea base de la señal de salida del sensor de caudal (26) durante un período de tiempo entre aproximadamente diez segundos y sesenta segundos mientras se ceba el sistema de infusión.

6. Método según la reivindicación 5, caracterizado porque incluye calcular la desviación típica de la línea base media y calcular el nivel umbral restando la desviación típica de la línea base media.

7. Método según la reivindicación 5, caracterizado porque incluye calcular el nivel umbral como un porcentaje de la línea base media.

8. Método según cualquiera de las reivindicaciones 5 a 7 anteriores, caracterizado porque incluye filtrar la línea base con un filtro de promedio de retraso.

9. Método según cualquiera de las reivindicaciones 5 a 8 anteriores, caracterizado porque incluye filtrar la línea base con un filtro de promedio de diez segundos.

10. Método según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque incluye controlar una señal de salida analógica procedente del sensor de caudal (26) .

11. Sistema de infusión (10) , que incluye medios para indicar una oclusión, que comprende:

una vía de fluido (16) entre una fuente de suministro de fluido (12) y un paciente (20) ; un sensor de caudal (26) situado a lo largo de la vía de fluido (16) , pudiendo operarse dicho sensor de caudal (26) de forma que genere una señal de salida;

un dispositivo de procesamiento (50) en comunicación con el sensor de caudal (26) y que recibe la señal de salida procedente del mismo, estando configurado el dispositivo de procesamiento (50) para (i) adquirir una línea base de la señal de salida del sensor de caudal, (ii) filtrar la línea base con un filtro de promedio para calcular la línea base media, (iii) calcular un valor umbral como un porcentaje de la línea base media y (iv) aplicar un filtro a la señal de salida para obtener una señal de salida filtrada; y

una alarma (56) que funciona con el dispositivo de procesamiento (50) para indicar la existencia de una oclusión cuando la señal de salida filtrada desciende por debajo de un valor umbral predeterminado.

12. Sistema de infusión según la reivindicación 11, caracterizado porque el sensor de caudal está configurado para producir una señal de salida analógica.

13. Sistema de infusión según cualquiera de las reivindicaciones 11 o 12, caracterizado porque el filtro de promedio es de un tipo seleccionado de entre los integrantes del grupo consiste en un filtro de promedio retrasado, un filtro de promedio de diez segundos, un filtro de promedio central y un filtro de promedio ponderado.