Un sensor de flujo térmico (10) que comprende: un primer sustrato (12) que tiene un primer lado (18) y un segundo lado opuesto (20);

un segundo sustrato (14) que tiene un primer lado (22) y un segundo lado opuesto (24), conectándose dicho primer sustrato (12) a dicho segundo sustrato (14) de tal manera que dicho segundo lado (20) de dicho primer sustrato (12) colinda con dicho primer lado (22) de dicho segundo sustrato (14); un tercer sustrato (16) que tiene un primer lado (26) y un segundo lado opuesto (28), conectándose dicho tercer sustrato (16) a dicho segundo sustrato (14) de tal manera que dicho segundo lado (24) de dicho segundo sustrato (14) colinda con dicho primer lado (26) de dicho tercer sustrato (16); en el que dicho segundo sustrato (14) tiene un surco (30) formado en su interior para formar un conducto (32); un calentador (34) dispuesto sobre dicho primer lado (18) de dicho primer sustrato (12) opuesto a dicho conducto (32); y un primer sensor de temperatura (36) dispuesto sobre dicho primer lado (18) de dicho primer sustrato (12) opuesto a dicho conducto (32), y caracterizado por que: dicho conducto (32) se une por dicho segundo sustrato (14) y dicho segundo lado (20) de dicho primer sustrato (12) y por dicho primer lado (26) de dicho tercer sustrato (16)

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

1. Campo de la Invención

La presente invención se refiere a un sensor de flujo térmico. Más particularmente, la presente invención se refiere a un sensor de flujo térmico que se puede usar para controlar el flujo de un fluido cefalorraquídeo (LCR) dentro de una derivación.

2. Descripción de la Técnica Relacionada

La hidrocefalia es afección afición causada por una acumulación anormal de LCR en cavidades en el interior del cerebro. Si no se trata apropiadamente, la hidrocefalia puede causar severas incapacidades en niños y adultos, y puede incluso causar la muerte. Si el fluido cefalorraquídeo se acumula, los ventrículos se alargan y la presión en el interior del cerebro aumenta. La hidrocefalia es una afección degenerativa severa que ocurre en niños a partir del nacimiento. La hidrocefalia se produce presuntamente por una interacción compleja entre los factores genéticos y ambientales. Una persona puede también adquirir hidrocefalia más adelante en su vida, lo que puede deberse a, por ejemplo, espina bífida, hemorragia cerebral, meningitis, traumas cerebrales, tumores y quistes.

La hidrocefalia ocurre en recién nacidos con una frecuencia de aproximadamente 1 de cada 5.000-10.000. No se conocen actualmente métodos de prevención o cura para la hidrocefalia. El tratamiento más efectivo hasta ahora es la implantación quirúrgica de una derivación detrás de la oreja. Una derivación es un tubo flexible que se inserta dentro del sistema ventricular del cerebro para desviar el fluido cerebral a otras regiones del cuerpo. Sin embargo, las derivaciones frecuentemente funcionan incorrectamente, conllevando a infecciones que pueden causar severas complicaciones para el paciente (por ejemplo, desarrollo retardado, discapacidades de aprendizaje).

De acuerdo con algunas estimaciones, hasta el 50% de los pacientes quienes reciben una derivación, tendrán un fallo de funcionamiento con la derivación en algún momento durante su vida. La mayoría de los fallos de funcionamiento en las derivaciones se deben a un catéter bloqueado y a una

válvula de derivación ajustada de forma incorrecta.

Los inventores presentes creen que la ocurrencia de las complicaciones debido a un fallo de funcionamiento de la derivación se puede detectar fácilmente usando un sensor de flujo en miniatura que puede implantarse, de acuerdo con la presente invención, que se ha estado desarrollando para controlar el flujo LCR. El sensor emplea sensores de temperatura y un calentador que no hace contacto con el LCR, y aún mide el flujo LCR y puede por lo tanto implantarse para durar durante un período extenso de tiempo (por ejemplo, mayor que 10 años).

En particular, cuando se implanta una válvula de derivación en niños, se puede detectar eficazmente un fallo de funcionamiento en el implante mediante el uso de un sensor adicional implantado. El sensor de flujo térmico de acuerdo con la presente invención representa una gran ventaja en el tratamiento de hidrocefalia en pacientes y también representa una etapa adicional hacia el desarrollo de un sistema de control de bucle cerrado, que puede optimizar continuamente la velocidad de flujo en la válvula de derivación del paciente.

Además, el sensor de flujo térmico de la presente invención le proporciona a los médicos información no obtenible previamente y novedosa acerca de la formación y drenaje del fluido cefalorraquídeo (LCR).

El documento EP 1 365 216 A1 describe un sensor de flujo que incluye un sustrato, una película de aislamiento eléctrico y un mecanismo de detección de la velocidad de flujo. En el sustrato, se forman integralmente una porción de diafragma que tiene una primera superficie en contacto con un fluido diana de medición y una porción de fijación gruesa que circunda la porción de diafragma. La película de aislamiento eléctrico se forma sobre una segunda superficie de la porción de diafragma que está sobre un lado opuesto a la primera superficie. El mecanismo de detención de la velocidad de flujo se dispone sobre la película de aislamiento eléctrico.

El documento US 5.623.097 describe un sensor de flujo de tipo térmico que incluye un sustrato instalado en una trayectoria del fluido, un canal formado sobre una parte del sustrato; un puente suspendido sobre el canal; un calentador formado sobre el puente; un sensor de temperatura situado sobre el puente y un sensor de la temperatura de fluido formado sobre el sustrato. SUMARIO DE LA INVENCIÓN

La presente invención proporciona un sensor de fluido térmico y un método para determinar la velocidad de flujo de un fluido dentro de un conducto dentro de un cuerpo como se ha descrito en las reivindicaciones. BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

El objeto anterior y otros objetos, características y ventajas adicionales de la presente invención serán aparentes tras la consideración de la siguiente descripción detallada de una realización específica de la misma, especialmente cuando se toma en conjunto con los dibujos adjuntos en los que los mismos números de referencia en las diversas figuras se utilizan para designar componentes similares, y en los que:

la Figura 1 es una vista en perspectiva del sensor de fluido térmico de acuerdo con la presente invención; la Figura 2 es una vista esquemática de sección transversal tomada a lo largo de la línea 2-2 de la Figura 1 y observándose en la dirección de las flechas; la Figura 3 es una vista de sección transversal tomada a lo largo de la línea 3-3 de la Figura 2 y observándose en la dirección de las flechas; la Figura 4A es una vista de sección transversal similar a la Figura 2 que muestra el sensor de flujo térmico que tiene sólo dos sustratos con el surco formado en el segundo sustrato; la Figura 4B es una vista de sección transversal similar a la de la Figura 2 que muestra el sensor de flujo térmico que tiene sólo dos sustratos con el surco formado en el primer sustrato; la Figura 4C es una vista de sección transversal similar a la de la Figura 2 que muestra el sensor de flujo térmico que tiene sólo dos sustratos con el surco formado en ambos el primero y segundo sustratos; la Figura 5 es una vista de sección transversal similar a la de la Figura 2 que muestra el sensor de flujo térmico que tiene sólo un sustrato con el surco formado en su interior; La Figura 6 es una vista de sección transversal tomada a lo largo de la línea 6-6 de la Figura 5 y observándose en la dirección de las flechas; la Figura 7 es una vista en perspectiva parcial alargada del primer sustrato y del calentador y de los dos sensores de temperatura montados sobre la superficie superior del primer sustrato; la Figura 8A es una vista de sección transversal parcial del sensor de flujo térmico que muestra los rebajes en el primer lado del primer sustrato; la Figura 8B es una vista de sección transversal parcial del sensor de flujo térmico que muestra el rebaje en el segundo lado del primer sustrato; la Figura 8C es una vista de sección transversal parcial del sensor de flujo térmico que muestra uno de los rebajes sobre el primer lado del primer sustrato y el otro rebaje sobre el segundo lado del primer sustrato; la Figura 8D es una vista de sección transversal parcial del sensor de flujo térmico que muestra los rebajes sobre el primer lado del primer sustrato y sobre el segundo lado del primer sustrato; la Figura 9A es una vista de sección transversal del sensor de flujo térmico que muestra un diseño asimétrico de los sensores de temperatura aguas arriba del calentador; la Figura 9B es una vista de sección transversal del sensor de flujo térmico que muestra un diseño asimétrico de los sensores de temperatura aguas abajo del calentador; y la Figura 10A es una vista de sección transversal del sensor de flujo térmico que muestra un diseño asimétrico de los sensores de temperatura aguas arriba del calentador y dentro del conducto; la Figura 10B es una vista de sección transversal del sensor de flujo térmico que muestra un diseño asimétrico de los sensores de temperatura aguas abajo del calentador y dentro del conducto; la Figura 11 es una vista en perspectiva que muestra el sensor de flujo térmico incorporándose dentro de una derivación; y la Figura 12 es una vista en planta esquemática del primer o segundo lado del primer sustrato que muestra el calentador y los sensores de temperatura.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA REALIZACIÓN EJEMPLAR ACTUALMENTE PREFERIDA

Ahora con referencia a las Figuras 1 a 6, se ilustra un sensor de flujo térmico 10 de acuerdo con la presente invención. El sensor...

1. Un sensor de flujo térmico (10) que comprende:

un primer sustrato (12) que tiene un primer lado (18) y un segundo lado opuesto (20); un segundo sustrato (14) que tiene un primer lado (22) y un segundo lado opuesto (24), conectándose dicho primer sustrato (12) a dicho segundo sustrato (14) de tal manera que dicho segundo lado (20) de dicho primer sustrato (12) colinda con dicho primer lado (22) de dicho segundo sustrato (14); un tercer sustrato (16) que tiene un primer lado (26) y un segundo lado opuesto (28), conectándose dicho tercer sustrato (16) a dicho segundo sustrato (14) de tal manera que dicho segundo lado (24) de dicho segundo sustrato (14) colinda con dicho primer lado (26) de dicho tercer sustrato (16); en el que dicho segundo sustrato (14) tiene un surco (30) formado en su interior para formar un conducto (32); un calentador (34) dispuesto sobre dicho primer lado (18) de dicho primer sustrato (12) opuesto a dicho conducto (32); y un primer sensor de temperatura (36) dispuesto sobre dicho primer lado

(18) de dicho primer sustrato (12) opuesto a dicho conducto (32), y

caracterizado por que: dicho conducto (32) se une por dicho segundo sustrato (14) y dicho segundo lado (20) de dicho primer sustrato (12) y por dicho primer lado

(26) de dicho tercer sustrato (16).

2. El sensor de flujo térmico (10) de acuerdo con la reivindicación 1, en el que dicho primer y tercer sustratos (12, 16) se fabrican de vidrio de borosilicato.

3. El sensor de flujo térmico (10) de acuerdo con la reivindicación 1, en el que dicho primer sustrato (12) se une a dicho segundo sustrato (14) y dicho segundo sustrato (14) se une a dicho tercer sustrato (16).

4. El sensor de flujo térmico (10) de acuerdo con la reivindicación 2, en el que dicho segundo sustrato (14) se fabrica de silicio.

5. Un sensor de flujo térmico (10) de acuerdo con la reivindicación 1, comprendiendo además un segundo sensor de temperatura (38) dispuesto sobre dicho primer lado (18) de dicho primer sustrato (12) opuesto a dicho conducto (32).

6. El sensor de flujo térmico (10) de acuerdo con la reivindicación 5, comprendiendo además una tapa (40) montada sobre dicho primer lado (18) de dicho primer sustrato (12) formando de esta manera una cámara interna (42), disponiéndose dicho calentador (34), dicho primer sensor de temperatura (36) y dicho segundo sensor de temperatura (38) dentro de dicha cámara interna (42).

7. El sensor de flujo térmico (10) de acuerdo con la reivindicación 6, en el que dicha tapa (40) se suelda a dicho primer sustrato (12) formando de esta manera una cámara interna sellada (42).

8. El sensor de flujo térmico (10) de acuerdo con la reivindicación 7, comprendiendo además la electrónica (44) dentro de dicha cámara (42) y conectado eléctricamente a dicho calentador (34), a dicho primer sensor de temperatura (36) y a dicho segundo sensor de temperatura (38) para permitir que dicha electrónica (44) se comunique por telemetría con una unidad de control.

9. Un método para determinar la velocidad de flujo de un fluido dentro de un conducto dentro de un cuerpo, en el que el cuerpo comprende un primer sustrato (12), que tiene un primer lado (18) y un segundo lado opuesto (20), un segundo sustrato (14) que tiene un primer lado (22) y un segundo lado opuesto (24), conectándose dicho primer sustrato (12) a dicho segundo sustrato (14) de tal manera que dicho segundo lado (20) de dicho primer sustrato (12) colinda con dicho primer lado (22) de dicho segundo sustrato (14), y un tercer sustrato

(16) que tiene un primer lado (26) y un segundo lado opuesto (28), conectándose dicho tercer sustrato (16) a dicho segundo sustrato (14) de tal manera que dicho segundo lado (24) de dicho segundo sustrato (14) colinda con dicho primer lado (26) de dicho tercer sustrato (16), teniendo dicho segundo sustrato (14) un surco (30) formado en su interior para formar un conducto (32), teniendo dicho conducto (32) una abertura de entrada y una abertura de salida, comprendiendo dicho método las etapas de permitir que un fluido entre dentro de la abertura de entrada del conducto (32); calentar el fluido con un calentador (34) dispuesto sobre el primer lado (18) de dicho primer sustrato (12) opuesto a y lejos del conducto (32); detectar una temperatura del fluido con un primer sensor de temperatura (36) dispuesto sobre el primer lado (18) de dicho primer sustrato (12) opuesto a y lejos del conducto (32); y determinar la velocidad de flujo del fluido en base a la temperatura detectada,

10 caracterizado por que: dicho conducto (32) se une por dicho segundo sustrato (14) y dicho segundo lado (20) de dicho primer sustrato (12) y dicho primer lado (26) de dicho tercer sustrato (16).

10. El método de acuerdo con la reivindicación 9, en el que dicho fluido es un líquido.

11. El método de acuerdo con la reivindicación 10, en el que dicho líquido es fluido cefalorraquídeo.