Dispositivo de conmutación y aparato para controlar el flujo de un fluido.

Aparato de control de fluido, que comprende:

un conjunto de distribución de fluido,

presentando dicho conjunto una parte (15) al menos parcialmente deformable que tiene un primer orificio (5), un segundo orificio (6), un tercer orificio (7) y un cuarto orificio (8), y

un dispositivo de conmutación, que comprende:

medios (16) de pinzado que tienen al menos una parte (16a) activa que, en uso, pinza dicha parte (15) al menos parcialmente deformable del conjunto de distribución de fluido, y

un cuerpo (4a) de alojamiento que define un asiento (4b) que recibe dicha parte (15) al menos parcialmente deformable, comprendiendo dicho cuerpo de alojamiento un primer elemento (13) que tiene una pared (14a) de base, que define al menos parte de una superficie (4c) activa, y una pared (14b) lateral que emerge de dicha pared de base, que delimita lateralmente dicho asiento (4b) y que define un acceso (14c) para colocar la parte (15) al menos parcialmente deformable, en el que

los medios (16) de pinzado están acoplados con el cuerpo de alojamiento y pueden colocarse según al menos una primera y una segunda posición de pinzado, en el que la parte (16a) activa se aproxima a la superficie (4c) activa del mismo cuerpo de alojamiento,

dicho alojamiento comprende un segundo elemento (22) que tiene una pared superior y una pared lateral que emerge de la pared superior que cierra parcialmente dicho asiento, definiendo el segundo elemento al menos una zona dirigida hacia el primer elemento y adaptada para albergar al menos dicha parte (16a) activa en una posición de descanso, y en el que

la pared (14b) lateral del primer elemento presenta pasos (14d) radiales que en los que se asientan segmentos de conducto que definen dichos orificios de la parte (15) al menos parcialmente deformable.

Dispositivo de conmutaciïn y aparato para controlar el flujo de un fluido

Antecedentes tïcnicos La presente invenciïn se refiere a un dispositivo de conmutaciïn para un conjunto de distribuciïn de fluido y a un aparato para controlar el flujo de un fluido usando dicho dispositivo de conmutaciïn. La invenciïn puede encontrar aplicaciïn para controlar el flujo de un lïquido en una parte de un circuito de fluido que comprende un conjunto de tubos deformables y/o cïmaras deformables. A modo de ejemplo no limitativo, la invenciïn puede usarse para controlar el flujo de sangre en un circuito extracorpïreo de una mïquina de tratamiento de sangre.

Antecedentes de la invenciïn En medicina existen muchas aplicaciones que requieren el control del flujo de fluidos, tales como por ejemplo de fluidos biolïgicos. Una aplicaciïn de este tipo, a la que se hace referencia en el presente documento a modo de ejemplo, es el control del flujo de sangre durante un tratamiento de sangre extracorpïreo. Se conoce que un circuito extracorpïreo convencional comprende una lïnea arterial, que extrae la sangre del paciente, una unidad de tratamiento de sangre y una lïnea venosa que devuelve la sangre tratada al paciente. Para extraer la sangre de un paciente, comïnmente se crea un acceso sanguïneo en forma de comunicaciïn arteriovenosa, denominada fïstula. Durante el tratamiento de sangre, la sangre se extrae de la fïstula en una posiciïn aguas arriba de la fïstula y se devuelve a la fïstula en una posiciïn aguas abajo. Como la eficacia del tratamiento se ve afectada por el flujo real a travïs de la fïstula y por el correcto funcionamiento de los accesos, es de interïs estudiar y monitorizar parïmetros de fïstula. Por tanto, durante aïos se han desarrollado diversos mïtodos para monitorizar parïmetros de fïstula. Segïn algunos de estos mïtodos es necesario invertir el flujo de sangre en parte del circuito extracorpïreo de modo que se extraiga sangre de la fïstula en una posiciïn aguas abajo y se devuelva sangre a la fïstula en una posiciïn aguas arriba, mientras se mantiene el mismo sentido de flujo en la unidad de tratamiento.

Se conocen varios mïtodos y dispositivos para invertir el flujo de sangre.

El documento EP5605630 se refiere a un mecanismo de conmutaciïn en una lïnea de sangre y en un circuito de diïlisis. El mecanismo de conmutaciïn de lïnea de sangre segïn esta referencia cambia el sentido del flujo de sangre a travïs del dializador y por tanto afecta de manera indeseable al tratamiento de sangre.

En la tïcnica tambiïn se conoce el uso de vïlvulas verdaderas, con un cuerpo rotatorio que tiene canales, que pueden alinearse o desalinearse con respectivos orificios para crear la conmutaciïn de flujo deseada como en los documentos US 5894011, US2001/0031222, US6319465B1 o US6177049 (EP1083947) . Mïs en detalle, el documento US 5894011 se refiere a un dispositivo para controlar selectivamente el sentido de flujo de sangre hacia y desde el paciente durante la hemodiïlisis y comprende dos discos de interbloqueo que rotan uno en relaciïn con otro sin separarse. Los dos discos tienen conectores de fluido que permiten que las lïneas de sangre unidas al paciente se conecten a uno de los discos y que la entrada y la salida de sangre para la mïquina de hemodiïlisis se conecten al otro. El centro de cada conector de fluido es un canal que se alinea con un correspondiente canal en el otro disco. Los discos rotan entre dos posiciones relativas fijas, denominadas en el presente documento alineaciones preferidas. Las alineaciones preferidas son de tal manera que la lïnea de extracciïn de sangre del paciente en la primera alineaciïn preferida se convierte en la lïnea de retorno de sangre al paciente en la segunda alineaciïn preferida, y la lïnea de retorno de sangre al paciente en la primera alineaciïn preferida se convierte en la lïnea de extracciïn de sangre del paciente en la segunda alineaciïn preferida.

El documento US2001/0031222 se refiere a un kit que comprende un conjunto de tubos, instrucciones y un envase. Las instrucciones detallan cïmo usar el conjunto de tubos que incluye una vïlvula de inversiïn de flujo.

El documento US6319465B1 se refiere a un conjunto tubular previsto para su uso con el tratamiento extracorpïreo de sangre. El conjunto comprende: una vïlvula de inversiïn de flujo que tiene una lïnea arterial del paciente y una lïnea venosa del paciente cada una conectada por separado a un lado de la vïlvula. Una lïnea arterial de la unidad y una lïnea venosa de la unidad estïn conectadas cada una por separado al otro lado de la vïlvula. La lïnea arterial del paciente se conecta con la lïnea arterial de la unidad en una primera posiciïn de una vïlvula y la lïnea venosa del paciente se conecta con la lïnea venosa de la unidad en la misma primera posiciïn de vïlvula. La lïnea arterial del paciente se conecta con la lïnea venosa del paciente en una segunda posiciïn de una vïlvula, mientras que la lïnea venosa del paciente se conecta con la lïnea arterial de la unidad en la misma segunda posiciïn de vïlvula.

El documento US6177049 (EP1083947) se refiere a un conjunto tubular previsto para el tratamiento extracorpïreo de sangre. El conjunto comprende una lïnea arterial del paciente y una lïnea venosa del paciente, teniendo cada lïnea un conector de paciente en uno de sus extremos. Cada lïnea del paciente se conecta en su otro extremo a una vïlvula de inversiïn del flujo. La vïlvula tambiïn se conecta a respectivos primeros extremos de una lïnea arterial de la unidad de procesamiento de sangre y una lïnea venosa de la unidad de procesamiento de sangre. Cada una de las lïneas de la unidad lleva un conector en los extremos opuestos a los primeros extremos para su conexiïn respectivamente a orificios arterial y venoso de un dispositivo de procesamiento de sangre, normalmente un dializador. La vïlvula de inversiïn del flujo tiene una primera posiciïn que respectivamente conecta las lïneas arteriales del paciente y de la unidad con las lïneas venosas del paciente y de la unidad. La vïlvula de inversiïn del flujo tiene una segunda posiciïn que conecta la lïnea arterial del paciente con la lïnea venosa de la unidad y la lïnea arterial de la unidad con la lïnea venosa del paciente. Por tanto, puede invertirse el flujo de sangre entre las dos lïneas del paciente sin invertir el flujo a travïs de las dos lïneas de la unidad y el dializador conectado. Algunos problemas comunes en los dispositivos anteriores que tienen cuerpos rotatorios en contacto directo con la sangre son:

- riesgo de que la sangre se coagule en el espacio entre las dos piezas conectadas de manera rotatoria;

- riesgo de que puedan daïarse las cïlulas sanguïneas durante la rotaciïn de las piezas conectadas de manera rotatoria. Muchos pacientes que dependen de la diïlisis tambiïn tienen una baja producciïn de cïlulas sanguïneas. Por tanto, es importante evitar daïar las cïlulas sanguïneas durante la diïlisis.

Ademïs obsïrvese que todos los dispositivos anteriores implican una estructura relativamente complicada y, como tal, cara, para un producto que es desechable en su totalidad.

Una soluciïn alternativa se muestra en el documento US 6308737, que se refiere a un desviador para proporcionar selectivamente una comunicaciïn de fluido entre orificios a una cïmara comïn. El desviador incluye una cïmara comïn deformable que tiene una pluralidad de orificios. Con la deformaciïn de la cïmara comïn a lo largo de una lïnea dada, se impide la comunicaciïn de fluido entre orificios seleccionados, lo que se usa para invertir de manera eficaz un sentido de flujo en un circuito conectado al desviador.

El dispositivo dado a conocer anteriormente carece de una manera eficaz, perfectamente controlada y sencilla de deformar la cïmara.

Ademïs, serïa deseable evitar cualquier riesgo de flujo incontrolado de fluido biolïgico entre los diferentes orificios.

Ademïs, en muchos casos es ventajoso poder automatizar el dispositivo de control del flujo.

En el documento US2003/0138348 se muestra un sistema de inversiïn de flujo de sangre adicional que comprende una estructura de tubos cuadrilïtera con cuatro orificios que pueden conectarse a las lïneas arterial y venosa. En uso, dos partes de tubo del sistema de inversiïn estïn diseïadas cada una para ponerse a lo largo de la respectiva lïnea venosa o arterial, mientras que dos otras partes de tubo estïn diseïadas para cruzar transversalmente la lïnea arterial y venosa. Una pinza puede comprimir los pares de la parte de tubo anterior para conseguir una configuraciïn normal o una configuraciïn invertida.

Ademïs, este sistema de inversiïn, aunque es sencillo... [Seguir leyendo]

1. Aparato de control de fluido, que comprende:

un conjunto de distribuciïn de fluido, presentando dicho conjunto una parte (15) al menos parcialmente deformable que tiene un primer orificio (5) , un segundo orificio (6) , un tercer orificio (7) y un cuarto orificio (8) , y

un dispositivo de conmutaciïn, que comprende:

medios (16) de pinzado que tienen al menos una parte (16a) activa que, en uso, pinza dicha parte (15) al menos parcialmente deformable del conjunto de distribuciïn de fluido, y

un cuerpo (4a) de alojamiento que define un asiento (4b) que recibe dicha parte (15) al menos parcialmente deformable, comprendiendo dicho cuerpo de alojamiento un primer elemento (13) que tiene una pared (14a) de base, que define al menos parte de una superficie (4c) activa, y una pared (14b) lateral que emerge de dicha pared de base, que delimita lateralmente dicho asiento (4b) y que define un acceso (14c) para colocar la parte (15) al menos parcialmente deformable, en el que los medios (16) de pinzado estïn acoplados con el cuerpo de alojamiento y pueden colocarse segïn al menos una primera y una segunda posiciïn de pinzado, en el que la parte (16a) activa se aproxima a la superficie (4c) activa del mismo cuerpo de alojamiento,

dicho alojamiento comprende un segundo elemento (22) que tiene una pared superior y una pared lateral que emerge de la pared superior que cierra parcialmente dicho asiento, definiendo el segundo elemento al menos una zona dirigida hacia el primer elemento y adaptada para albergar al menos dicha parte (16a) activa en una posiciïn de descanso, y en el que la pared (14b) lateral del primer elemento presenta pasos (14d) radiales que en los que se asientan segmentos de conducto que definen dichos orificios de la parte (15) al menos parcialmente deformable.

2. Aparato de control de fluido segïn la reivindicaciïn 1, en el que los medios (16) de pinzado comprenden:

al menos un ïrbol (17) que soporta la parte (16a) activa, y

medios, activos sobre el ïrbol, que empujan la parte (16a) activa hacia la parte (15) al menos parcialmente deformable.

3. Aparato de control de fluido segïn la reivindicaciïn 2, que comprende ademïs un segundo elemento (22) acoplado al primer elemento (13) y que presenta una abertura pasante que guïa axialmente al menos una parte del ïrbol (17) .

4. Aparato de control de fluido segïn la reivindicaciïn 3, en el que los medios de pinzado comprenden ademïs un botïn (19) conectado axialmente al ïrbol, y una pestaïa (18) soportada por el ïrbol (17) , estando dicho segundo elemento (22) interpuesto axialmente entre el botïn y el primer elemento, estando dispuestos dichos medios de empuje entre la pestaïa y el segundo elemento (22) .

5. Aparato de control de fluido segïn la reivindicaciïn 4, en el que los medios de pinzado comprenden ademïs una perforaciïn (17a) terminal que lleva el ïrbol (17) , estando dispuestos dichos medios de empuje entre dicha perforaciïn y el primer elemento (13) .

6. Aparato de control de fluido segïn la reivindicaciïn 5, en el que la base del primer elemento (13) incluye una tapa (35) , que estï acoplada de manera mïvil al primer elemento, y en el que los medios de pinzado comprenden ademïs una perforaciïn (17a) terminal que lleva el ïrbol (17) , estando dispuestos dichos medios de empuje entre dicha perforaciïn y la tapa (35) .

7. Aparato de control de fluido segïn la reivindicaciïn 2, en el que los medios de empuje comprenden un actuador (54, 55) automïtico que puede moverse de un lado a otro segïn una direcciïn prefijada de dicho ïrbol.

8. Aparato de control de fluido segïn la reivindicaciïn 7, que comprende ademïs un segundo elemento (22) acoplado al primer elemento (13) y que presenta una abertura pasante que guïa axialmente al menos una parte del ïrbol (17) .

9. Aparato de control de fluido segïn la reivindicaciïn 1, que comprende ademïs un segundo elemento (22) acoplado de manera mïvil al primer elemento (13) , soportando rïgidamente el segundo elemento los

medios de pinzado.

10. Aparato de control de fluido segïn la reivindicaciïn 9, en el que el dispositivo de conmutaciïn comprende ademïs medios de empuje que fuerzan dicha parte (16a) activa hacia el primer elemento, incluyendo los medios de empuje al menos un botïn (19) que actïa sobre el segundo elemento y al menos un acoplamiento de uniïn de bayoneta entre el botïn (19) y el primer elemento (13) .

11. Aparato de control de fluido segïn una de las reivindicaciones 3 a 8, en el que el segundo elemento (22) puede fijarse al primer elemento (13) .

12. Aparato de control de fluido segïn una de las reivindicaciones 4 a 8, en el que el ïrbol (17) estï enganchado de manera rotatoria al alojamiento y puede elevarse y descenderse axialmente en relaciïn con dicho segundo elemento (22) .

13. Aparato de control de fluido segïn una de las reivindicaciones 4 a 8, en el que el botïn (19) estï enganchado de manera rotatoria al segundo elemento (22) y puede elevarse y descenderse axialmente en relaciïn con dicho segundo elemento, presentando dicha pestaïa (18) una superficie de tope diseïada para definir un final de carrera axial contra la pared (22a) del segundo elemento.

14. Aparato de control de fluido segïn la reivindicaciïn 12, en el que los medios de pinzado incluyen un actuador conectado al ïrbol (17) para elevar y descender axialmente dicho ïrbol en relaciïn con dicho segundo elemento y/o para girar el ïrbol alrededor de su eje longitudinal para asï conseguir un desplazamiento angular de la parte (16a) activa.

15. Aparato de control de fluido segïn una de las reivindicaciones 2 a 6, en el que los medios de empuje comprenden al menos un elemento (21) elïstico.

16. Aparato de control de fluido segïn una de las reivindicaciones 2 a 6, en el que los medios de empuje comprenden acoplamientos magnïticos o electromagnïticos.

17. Aparato de control de fluido segïn la reivindicaciïn 16, en el que los acoplamientos magnïticos o electromagnïticos comprenden un cuerpo principal fijado en relaciïn con dicha parte activa, siendo dicho cuerpo principal magnïtico o estando magnetizado o pudiendo magnetizarse, y un cuerpo auxiliar fijado en relaciïn con el primer elemento, siendo dicho cuerpo auxiliar magnïtico o estando magnetizado o pudiendo magnetizarse.

18. Aparato de control de fluido segïn la reivindicaciïn 1, en el que los medios (16) de pinzado tambiïn pueden colocarse segïn una posiciïn de descanso, siendo una distancia de la parte (16a) activa con respecto a la correspondiente superficie (4c) activa de los medios de recepciïn en dicha posiciïn de pinzado menor que dicha distancia en correspondencia con la posiciïn de descanso.

19. Aparato de control de fluido segïn la reivindicaciïn 1, en el que el dispositivo de conmutaciïn comprende medios de control que permiten que los medios de pinzado pincen la parte (15) al menos parcialmente deformable en posiciones de pinzado prefijadas ïnicamente.

20. Aparato de control de fluido segïn la reivindicaciïn 19, en el que los medios de control comprenden:

- un perfil (28, 28a) de guïa soportado por el cuerpo de alojamiento,

- al menos un elemento (30) de cursor adaptado para seguir el perfil de guïa y conectado mecïnicamente a la parte (16a) activa.

21. Aparato de control de fluido segïn la reivindicaciïn 20, en el que el perfil de guïa estï soportado por el segundo elemento (22) y comprende una pista (28) y muescas (28a) dirigidas hacia dicha primera parte (13) .

22. Aparato de control de fluido segïn la reivindicaciïn 21, en el que el elemento (30) de cursor estï soportado por dicho botïn (19) y discurre por dicha pista, en el que dicho cursor puede colocarse segïn posiciones funcionalmente diferentes: al menos dos posiciones de pinzado en las que dicho elemento de cursor estï colocado en una de dichas muescas y los medios de empuje pueden mover la parte activa a una de las posiciones de pinzado, y una o mïs posiciones de descanso, en las que el elemento de cursor estï colocado sobre dicha pista fuera de las muescas y los medios de empuje no pueden mover la parte activa a la posiciïn de pinzado.

23. Aparato de control de fluido segïn la reivindicaciïn 22, en el que el perfil de guïa incluye al menos dos muescas (28a) distanciadas angularmente.

24. Aparato de control de fluido segïn la reivindicaciïn 22, en el que dicho perfil de guïa estï formado en la superficie superior de dicho segundo elemento dirigido hacia dicho botïn, incluyendo el perfil cuatro muescas equidistantes angularmente y soportando el botïn dos elementos de cursor angularmente opuestos que definen dos posiciones de pinzado, en correspondencia con dichas posiciones de pinzado los medios de pinzado estïn diseïados para deformar la parte (15) al menos parcialmente deformable segïn al menos respectivas lïneas (9, 10) de pinzado separadas 90 grados entre sï.

25. Aparato de control de fluido segïn la reivindicaciïn 19, en el que unos medios de retorno estïn dispuestos entre los medios (16) de pinzado y el segundo elemento (22) para forzar los medios de pinzado hacia una de dichas posiciones de pinzado.

26. Aparato de control de fluido segïn la reivindicaciïn 25, en el que los medios de retorno comprenden un acoplamiento elïstico o uno magnïtico o uno electromagnïtico dispuesto entre el botïn y el segundo elemento.

27. Aparato de control de fluido segïn una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que los medios de pinzado pueden colocarse en dos posiciones ïnicamente.

28. Aparato de control de fluido segïn una de las reivindicaciones anteriores, en el que la parte al menos parcialmente deformable estï adaptada para ponerse en comunicaciïn de fluido con un tubo venoso y con un tubo arterial del conjunto de distribuciïn mediante dichos orificios.

29. Aparato de control de fluido segïn la reivindicaciïn 28, en el que la parte al menos parcialmente deformable comprende una cïmara comïn y comunicïndose dichos orificios primero, segundo, tercero, cuarto con la cïmara comïn y estando adaptados para ponerse en comunicaciïn de fluido con una respectiva parte correspondiente de la lïnea venosa o de la arterial.

30. Aparato de control de fluido segïn la reivindicaciïn 28, en el que la parte al menos parcialmente deformable comprende un conjunto de tubos anular que presenta dichos cuatro orificios.

31. Aparato de control de fluido segïn la reivindicaciïn 30, en el que el conjunto de tubos anular presenta:

- un par de primeros tubos, y

- un par de segundos tubos transversales a dichos primeros tubos.

32. Aparato de control de fluido segïn una de las reivindicaciones 1 a 28, en el que la parte activa en correspondencia con dichas posiciones de pinzado es activa sobre la parte al menos parcialmente deformable de modo que el flujo o bien se impide desde los orificios primero y tercero a los orificios segundo y cuarto, o bien se impide desde los orificios primero y cuarto a los orificios segundo y tercero.

33. Aparato de control de fluido segïn la reivindicaciïn 32, en el que la parte activa en dichas posiciones de pinzado estï dispuesta para pinzar por un ïrea de pinzado y para pinzar por la totalidad del ïrea de pinzado sustancialmente de manera simultïnea.

34. Aparato de control de fluido segïn una de las reivindicaciones anteriores, en el que los segmentos de conducto pueden forzarse ligeramente o encajarse en dichos pasos radiales para asegurar una colocaciïn estable de la parte (15) al menos parcialmente deformable.

35. Equipo de tratamiento de sangre que comprende:

- un aparato de control de fluido segïn una de las reivindicaciones anteriores, y

- un conjunto de distribuciïn de fluido que tiene:

- una unidad de tratamiento de sangre que tiene una primera y una segunda cïmara separadas por una membrana semipermeable,

- una primera y una segunda lïnea conectadas a la primera cïmara de la unidad de tratamiento y a la parte al menos parcialmente deformable.