SISTEMA DE DETECCIÓN ÓPTICA DE BURBUJAS.

Celda de muestra para utilizarla en la supervisión de burbujas de aire en perfusor,

el sistema comprendiendo: - una celda de muestra (130) que comprende paredes laterales primera y segunda (134a, 134b) dispuestas tangencialmente entre sí formando un ángulo de entre aproximadamente 45 hasta 100 grados, la celda de muestra definiendo un conducto (138), - un alojamiento (150) dispuesto adyacente a la celda de muestra, el alojamiento estando provisto de paredes laterales primera y segunda dispuestas en paralelo a las paredes laterales primera y segunda de la celda de muestra y en el que el alojamiento está separado de la celda de muestra para definir una cámara de aire entre ellos

Antecedentes de la invención

1. Campo de la invención

La presente invención se refiere a sistemas para administrar soluciones a pacientes de tal manera que se reduzca el riesgo de que burbujas de aire sean provistas de forma inadvertida al paciente. Más específicamente, la presente invención se refiere a un sistema para detectar ópticamente burbujas en una solución que está siendo provista a un paciente.

2. Estado de la técnica

Los sistemas de alimentación parenteral y enteral se utilizan para proporcionar soluciones a los pacientes. En los sistemas parenterales, las soluciones tales como soluciones salinas equilibradas son administradas al sistema circulatorio del paciente. Los sistemas de alimentación enteral están provistos para pacientes los cuales, por una razón u otra, son incapaces de comer ellos solos.

Una preocupación común con ambos sistemas de alimentación parenteral y enteral es que resulta indeseable que grandes cantidades de aire sean provistas con la solución. En los sistemas enterales, el aire excesivo puede irritar el sistema digestivo del paciente y complicar otras condiciones médicas. Adicionalmente, el aire puede producir cálculos volumétricos imprecisos de la bomba de alimentación enteral.

En las aplicaciones parenterales, el riesgo puede ser mucho mayor. Mientras el aire en una línea de instilación parenteral es indeseable, grandes cantidades de aire pueden causar problemas serios en el sistema vascular. En casos extremos, un aire excesivo puede causar incluso la muerte del paciente. Por lo tanto, en la aplicación parenteral resulta crítico que no sea distribuido aire al sistema vascular del paciente.

Además de las preocupaciones sobre la salud relativas al aire que se libera dentro del cuerpo del paciente, la presencia de aire en el tubo de alimentación parenteral o enteral también significa que no está siendo distribuida al paciente la solución deseada. Cada centímetro cúbico de aire es un centímetro cúbico de solución de alimentación o de medicación enteral que no está siendo administrada al paciente. Sin poder ser capaz de detectar la cantidad de aire que pasa a través del sistema, el sistema es incapaz de determinar con precisión la cantidad real de solución que ha sido distribuida al paciente. Durante un período de tiempo prolongado, incluso modestas cantidades de aire que pasan a través del sistema pueden causar disparidades significantes en la cantidad de solución que el sistema indica que va a ser distribuida y la cantidad real distribuida.

Existen numerosos mecanismos disponibles para detectar el aire en un líquido que pasa a través de un tubo. Muchos de

estos mecanismos proporcionan una precisión marginal o son

complejos de utilizar. Otros, mientras relativamente precisos, requieren considerablemente más potencia de arrastre de la que es necesaria. Todavía otros detectores de aire no proporcionan una verificación de la integridad inherente para evitar el fallo del sensor de que proporcione información errónea con respecto al aire en el conducto.

El documento US 5,672,887 de Shaw y otros describe un conducto formado por un tubo en forma de prisma y describe el paso de luz a través del conducto para detectar la presencia de aire o solución salina.

Mientras todos los anteriores no son ventajosos, una desventaja principal de la mayor parte de los detectores de aire que se utilizan en las bombas de alimentación enteral y similares es el coste. La mayor parte de las formas de alimentación enteral utilizan sensores ultrasónicos para verificar las burbujas. Tales sensores, sin embargo, pueden costar cincuenta veces o más el coste de un sensor óptico.

Por lo tanto, existe la necesidad de un sensor mejorado para determinar la presencia de burbujas, que sea menos caro y que sea fácil de funcionar.

Resumen de la invención

Es un objeto de la presente invención proporcionar un sensor mejorado para detectar burbujas en un conducto.

Es otro objeto de la presente invención proporcionar un sensor de tal tipo que sea fácil de fabricar y de utilizar.

Es todavía otro objeto de la presente invención proporcionar un sensor de tal tipo que utilice la refracción

de la luz para determinar la presencia de aire en el interior

realizan en las formas de realización específicas ilustradas de un sistema de detección óptica de aire y líquido el cual utiliza una celda de muestra. La celda de muestra tiene un par de paredes laterales las cuales refractan la luz dentro del líquido en el conducto en un ángulo tal que la luz pasa fuera de la celda de muestra en una primera dirección cuando no hay aire presente en el conducto y en una segunda dirección cuando el aire está presente en el conducto.

La celda de muestra está dispuesta entre un emisor óptico y un detector óptico. La luz es emitida desde el emisor óptico y es refractada cuando pasa a través de la celda de muestra. La presencia de aire en el interior de la celda de muestra cambia la refracción de la luz, cambiando de ese modo la luz recibida por el detector óptico. Se apreciará que, como se utiliza en este documento, el término luz no está limitado a una radiación electromagnética en el espectro visible a los humanos. Por el contrario, una celda de muestra preferida utiliza la radiación infrarroja.

De acuerdo con un aspecto de la presente invención, la cantidad de aire en el conducto afecta a la cantidad de luz refractada en la segunda dirección. La cantidad de luz

refractada en la primera dirección con respecto a la cantidad

refractada en la segunda dirección indica la cantidad relativa de aire en el conducto.

De acuerdo con otro aspecto de la invención, la celda de muestra está configurada y dispuesta para permitir siempre que algo de luz pase a través de la celda de muestra y para que sea recibida por el detector óptico. Si no es detectada luz por el detector óptico, el sistema es capaz rápidamente de determinar que el sistema ha fallado.

De acuerdo con otro aspecto de la invención, la celda de muestra está situada de modo que toda la luz emitida desde el emisor óptico no alcanza al detector óptico. De ese modo, si el detector óptico indica que prácticamente toda la luz emitida desde el detector óptico ha sido recibida, el sistema del sensor óptico puede determinar rápidamente que la celda de muestra no está apropiadamente cargada entre el emisor óptico y el detector óptico del sensor.

De acuerdo con otro aspecto de la invención, el exterior de la celda de muestra es triangular. La forma de la celda de muestra regula el flujo de luz a través de la celda de muestra y de ese modo dirige la luz hacia el detector óptico dependiendo de si hay aire presente en el conducto.

De acuerdo con todavía otro aspecto de la presente invención, está provisto un alojamiento y está separado de la celda de muestra por un canal de aire. Al igual que con la forma de la celda de muestra, el alojamiento ayuda a dirigir la luz a través de la celda de muestra a un ángulo deseado para facilitar la determinación de si hay aire presente en el conducto en la celda de muestra.

Preferiblemente, el alojamiento está formado de un material similar a la celda de muestra y está dispuesto en un ángulo paralelo a las paredes laterales de la celda de muestra. Esto proporciona la refracción de la luz en ángulos deseados a través de la celda de muestra.

De acuerdo con otro aspecto de la presente invención, un recipiente de la celda de muestra está provisto de un canal dispuesto en el mismo. Montando apropiadamente un tubo flexible en el canal se causa que el tubo forme paredes laterales primera y segunda las cuales están dispuestas en ángulos deseados para refractar la luz en una dirección cuando está presente una solución y refractar la luz en una segunda dirección, es decir hacia un detector de la señal óptica, cuando el conducto está lleno de aire.

La celda de muestra tiene paredes laterales las cuales están dispuestas a un ángulo de entre aproximadamente 45 y 100 grados una con relación a la otra. Preferiblemente, las dos paredes laterales están dispuestas a un ángulo de 60 grados entre...

1. Celda de muestra para utilizarla en la supervisión de burbujas de aire en perfusor, el sistema comprendiendo:

- una celda de muestra (130) que comprende paredes laterales primera y segunda (134a, 134b) dispuestas tangencialmente entre sí formando un ángulo de entre aproximadamente 45 hasta 100 grados, la celda de muestra definiendo un conducto (138),

- un alojamiento (150) dispuesto adyacente a la celda de muestra, el alojamiento estando provisto de paredes laterales primera y segunda dispuestas en paralelo a las paredes laterales primera y segunda de la celda de muestra y en el que el alojamiento está separado de la celda de muestra para definir una cámara de aire entre ellos.

2. Celda de muestra de la reivindicación 1 caracterizada porque las paredes de la celda de muestra forman un triángulo equilátero invertido.

3. Celda de muestra de la reivindicación 2 caracterizada porque las paredes de la celda de muestra adicionalmente definen una parte de la base colocada en la parte inferior del triángulo equilátero y en la que el conducto termina por encima de la parte de la base.

4. Celda de muestra de la reivindicación 1 caracterizada porque las paredes laterales de la celda de muestra y las paredes laterales del alojamiento están dispuestas a un ángulo de entre aproximadamente 47 y 70 grados entre sí.

5. Celda de muestra de la reivindicación 1 caracterizada porque las paredes laterales de la celda de muestra están desplazadas entre sí en un ángulo de aproximadamente 60 grados.

6. Celda de muestra de la reivindicación 1 caracterizada porque las paredes laterales de la celda de muestra y las paredes laterales del alojamiento están dispuestas a un ángulo de aproximadamente 60 grados desde un plano horizontal.

7. Celda de muestra de la reivindicación 1 caracterizada porque el alojamiento está formado como una pared de canal de una bomba de alimentación enteral.

8. Celda de muestra de la reivindicación 1 caracterizada por un emisor de la señal óptica y un detector de la señal óptica, el emisor de la señal óptica estando dispuesto adyacente a la primera pared lateral del alojamiento y el detector de la señal óptica estando dispuesto adyacente a la segunda pared lateral del alojamiento de tal modo que el alojamiento y la celda de muestra están dispuestos entre el emisor de la señal óptica y el detector de la señal óptica.

9. Celda de muestra de la reivindicación 8 caracterizada porque la celda de muestra tiene una parte de la base y el alojamiento tiene una parte de la base y en la que la parte de la base de la celda de muestra y la parte de la base del alojamiento están dispuestas para transmitir la luz entre el emisor óptico y el detector óptico.

10. Celda de muestra de la reivindicación 8 caracterizada porque la celda de muestra y el alojamiento tienen, cada uno de ellos, paredes laterales dispuestas a un ángulo de aproximadamente 60 grados desde un plano que se extiende entre el emisor óptico y el detector óptico.

11. Celda de muestra de la reivindicación 1 caracterizada porque adicionalmente comprende un emisor de la señal óptica y un detector de la señal óptica, en la que la celda de muestra tiene una parte de la base la cual está dispuesta para transmitir la luz entre el emisor óptico y el detector óptico.

12. Celda de muestra de la reivindicación 11 caracterizada porque la parte de la base está configurada para permitir que la luz pase a través de la misma generalmente horizontalmente con una mínima refracción.

13. Celda de muestra de la reivindicación 1 caracterizada porque adicionalmente comprende un emisor de la señal óptica y un detector de la señal óptica de tal manera que un plano de emisión de luz se extiende desde el emisor de la señal óptica hasta el detector de la señal óptica, en la que cada pared lateral de la celda de muestra y del alojamiento forma un ángulo agudo desde el plano de emisión de la luz el cual es sustancialmente el mismo que el ángulo agudo desde el plano de emisión de la luz de las otras paredes laterales.

14. Celda de muestra de la reivindicación 1 caracterizada porque la celda de muestra está configurada para que pase algo de luz desde el emisor de la señal óptica

hasta el detector de la señal óptica a través de la celda de muestra, pero no a través del conducto.

15. Celda de muestra de la reivindicación 1

caracterizada porque la celda de muestra es parte de un 5 cartucho provisto de un tubo fijado al mismo.

16. Celda de muestra de la reivindicación 15 caracterizada porque el cartucho adicionalmente comprende un mecanismo contra el paso libre.