Sensor de presión para circuito de circulación extracorporal.

Sensor de presión (1) para un circuito de circulación extracorporal,

que comprende: una cámara de líquido (6), un medio de medición de la presión y una trayectoria (8) de circulación del líquido,

en el que la cámara de líquido (6) está dotada de un plano de referencia (10) que se extiende sobre un lado completo de la cámara de líquido (6) y que no se deforma por la presión en el circuito de circulación extracorporal, un plano deformable (20) que está dispuesto separado del plano de referencia (10) y se deforma, por lo menos parcialmente, por la presión en el circuito de circulación extracorporal, un primer plano de conexión (11) que conecta el plano deformable (20) con el plano de referencia (10) para formar un espacio cerrado estanco a los líquidos en el mismo, y que no se deforma por la presión en el circuito de circulación extracorporal, una entrada (40) de circulación del líquido dispuesta en una superficie lateral del primer plano de conexión (11), y una salida (41) de circulación del líquido que está dispuesta en una posición separada de la entrada (40) de circulación del líquido a una distancia desde más de la mitad hasta menos de toda la circunferencia interior en la dirección de la circulación del líquido, en el que el líquido se introduce a lo largo de la circunferencia interior de las superficies laterales del primer plano de conexión (11);

en el que el medio (7) de medición de la presión está dispuesto en el exterior de la cámara de líquido (6) para medir la magnitud de la deformación del plano deformable (20); y

en el que la trayectoria (8) de circulación del líquido está conectada con la entrada (40) de circulación del líquido de manera estanca los líquidos, de tal modo que el líquido introducido en la cámara de líquido (6) circula a lo largo de la circunferencia interior de las superficies laterales del primer plano de conexión (11).

Sensor de presión para circuito de circulación extracorporal SECTOR TÉCNICO

La presente invención se refiere a un sensor de presión para medir una presión en un circuito de circulación extracorporal que hace que un líquido, especialmente un fluido corporal o una solución medicinal, circule en su interior.

ANTECEDENTES DE LA TÉCNICA

En la terapia de circulación extracorporal en la que se extrae sangre del cuerpo de un paciente para un tratamiento extracorporal mediante un aparato de procesamiento de la sangre, y se devuelve la sangre al cuerpo después del tratamiento, normalmente, está dispuesto un sensor de presión para medir la presión en el circuito de circulación extracorporal. Como un ejemplo del medio para medir la presión en un circuito de circulación extracorporal, el documento de patente 1 describe un procedimiento de medición de la presión que utiliza una cámara de goteo que se utiliza normalmente en una terapia de circulación extracorporal.

La figura 33 es una vista, en configuración esquemática, que muestra un ejemplo de un procedimiento de medición de la presión que utiliza una cámara de goteo. Tal como se muestra en la figura 33, una cámara de goteo -2- está dispuesta en la parte media de la trayectoria -8- de circulación del líquido, y está configurada con un tubo derivado -500- ramificado desde la parte superior de la cámara de goteo -2- y un medio -61- de medición de la presión de la cámara de líquido en el extremo del tubo derivado -500-. En un procedimiento de medición de la presión que utiliza una cámara de goteo tal como la que se muestra en la figura 33, en un cierto volumen de la cámara de goteo -2-, por ejemplo, la mitad del volumen de la cámara de goteo -2-, un fluido corporal o una solución medicinal está almacenado en la cámara de goteo -2-, estando la mitad restante del volumen llena de una capa de aire para realizar una terapia de circulación extracorporal. El medio para la medición de la presión de la cámara de aire mide la presión en la trayectoria -8- de circulación del líquido sin contacto directo con el fluido corporal o la solución medicinal, debido a la capa de aire.

Sin embargo, la cámara de goteo -2- tiene un diámetro interior que proporciona una gran área de contacto entre el fluido corporal o la solución medicinal y el aire, y proporciona además un gran volumen para el almacenamiento del fluido corporal o de la solución medicinal. Por lo tanto, se tarda mucho tiempo en cambiar el líquido almacenado por un líquido fresco a introducir, lo que puede provocar la retención o la coagulación del fluido corporal o de la solución medicinal.

Como un ejemplo de un sensor de presión para resolver el problema anterior, el documento de patente 2 describe un procedimiento de medición de la presión para medir la presión en una trayectoria de circulación del líquido a través de un plano deformable (una parte deformable que se deforma por la presión en un circuito de circulación extracorporal), como un procedimiento de medición de la presión para evitar el contacto entre el fluido corporal o la solución medicinal y el aire.

La figura 34 es una vista esquemática que muestra un ejemplo de un procedimiento de medición de la presión para medir la presión en un circuito de circulación extracorporal a través de un plano deformable. Tal como se muestra en la figura 34, un sensor de presión -3- de la técnica anterior está dispuesto en el camino a una trayectoria -8- de circulación del líquido, y mide la presión en una cámara de líquido -6- detectando la magnitud de la deformación de un plano deformable -20- que se deforma, por lo menos parcialmente, por la presión en la cámara de líquido. En la figura 34, los elementos que tienen la misma función que los de la figura 33 reciben los mismos numerales de referencia que los de la figura 33.

En la configuración del procedimiento de medición de la presión mostrado en la figura 34, el sensor de presión -3- de la técnica anterior incluye una entrada -40- de circulación del líquido y una salida -41- de circulación del líquido que están sustancialmente colocadas en línea. Cuando se introduce un líquido en la entrada -40- de circulación del líquido para que circule hacia la cámara de líquido -6-, la trayectoria de la circulación se ensancha súbitamente a la salida de la entrada -40- de circulación del líquido, y por lo tanto se genera una convección en la entrada -40- de circulación del líquido que provoca el estancamiento de la circulación del líquido. Como resultado, dado que el fluido corporal o la solución medicinal permanece en una posición dada, se puede producir la coagulación del fluido corporal.

En el caso de un caudal reducido, no se genera turbulencia en la circulación en la cámara de líquido -6-, Sin embargo, en este caso, dado que el líquido introducido va hacia la salida -41- de circulación del líquido que está sustancialmente en línea con respecto a la entrada -40- de circulación del líquido, no se favorece el intercambio de los líquidos en la cámara de líquido -6-, lo que puede tener como resultado la coagulación del fluido corporal en su interior. Además, la presión en el sensor de presión -3- de la técnica anterior como se muestra en la figura 34 es extremadamente variable, y en caso de una presión negativa, el plano deformable -20- contacta íntimamente con la

superficie de una pared de ia cámara de iíquido -6- y, por io tanto, se puede bioquear ia saiida de circuiación dei iíquido o ia entrada de circuiación dei iíquido. En este caso, dado que se detiene ia circuiación dei fiuido corporai, se puede provocar ia coaguiación de dicho fiuido corporai.

Asimismo, debido a que ei piano deformabie -20- tiene forma onduiada, ia cámara de aire -9- debe tener una profundidad suficiente, (que tenga, por io menos, una dimensión no menor que ia forma onduiada) hasta una cierta medida en ia dirección perpendicuiar a ia dirección en que está dispuesto ei piano deformabie -20-, para proporcionar un margen para ia anchura de ia forma onduiada en ia dirección de su configuración convexo-cóncava. Esto no permite que ia cámara de aire -9- tenga un voiumen menor. Por io tanto, con la medición de una presión negativa, aumenta ia magnitud de ia deformación dei piano deformabie -20- en dirección a la cámara de líquido -6-, lo cual, eventuaimente, aumenta el volumen de la cámara de líquido -6- y provoca fácilmente el estancamiento descrito anteriormente.

Además, el plano deformabie -20- en el sensor de presión -3- de la técnica anterior que se muestra en la figura 34 se puede dañar debido al material blando del mismo. En caso de daños en el plano deformabie, el funcionamiento es exactamente igual que el procedimiento de medición de la presión que utiliza la cámara de goteo mostrada en la figura 33, y no se pueden evitar los problemas de coagulación descritos anteriormente debido al contacto entre el aire y el fluido corporal o la solución medicinal.

Además, en el sensor de presión -3- de la técnica anterior que se muestra en la figura 34, cuando el plano deformabie -20- se deforma, la presión en la cámara de aire -9- cambia en correlación con la presión en la cámara de líquido -6-, Esto provoca diferencias entre las características de presión obtenidas en el caso en que la presión se mide mediante el aire y el caso en que la presión se mide mediante el plano deformabie, lo que tiene por lo tanto como resultado el problema de que no se puede medir correctamente ninguna presión.

Además, el sensor de presión -3- de la técnica anterior que se muestra en la figura 34 es un producto de un solo uso que se puede desechar después de su utilización, y esto requiere la conexión entre un sensor de presión y un medio de medición de la presión cada vez que se utiliza el sensor de presión. Por lo tanto, si existe alguna conexión incompleta, se provocan fugas entre el sensor de presión y el medio de medición de la presión, imposibilitando por lo tanto la medición correcta de la presión en el interior. Dado que la fuga proporciona en el lado de la cámara de aire un volumen infinito, el plano deformabie -20- se deforma significativamente hacia la cámara de líquido cuando la trayectoria -8- de circulación del líquido tiene una presión negativa. Como resultado, el plano deformabie -20- bloquea la entrada -40- de circulación del líquido o la salida -41- de circulación del líquido, se detiene la circulación del fluido corporal o de la solución medicinal y, por lo tanto, eventualmente se puede provocar la coagulación del fluido corporal.

El documento de patente 3 describe un sensor de presión para medir de manera estable la presión al modificar automáticamente el... [Seguir leyendo]

1. Sensor de presión (1) para un circuito de circulación extracorporal, que comprende: una cámara de iiquido (6), un medio de medición de la presión y una trayectoria (8) de circulación del liquido,

en el que la cámara de liquido (6) está dotada de un plano de referencia (10) que se extiende sobre un ¡ado completo de la cámara de liquido (6) y que no se deforma por la presión en e! circuito de cìrcuiación extracorpora!, un plano deformable (20) que está dispuesto separado del plano de referencia (10) y se deforma, por ¡o menos parcialmente, por la presión en el circuito de circulación extracorpora!, un primer piano de conexión (11) que conecta el plano deformable (20) con el plano de referencia (10) para formar un espacio cerrado estanco a ¡os ¡íquidos en e¡ mismo, y que no se deforma por la presión en el circuito de circuición extracorpora), una entrada (40) de circuición del líquido dispuesta en una superficie lateral del primer plano de conexión (11), y una saüda (41) de circuición de¡ líquido que está dispuesta en una posición separada de la entrada (40) de cìrcuiación dei iíquido a una distancia desde más de la mitad hasta menos de toda la circunferencia interior en ia dirección de ia circuición dei iíquido, en el que el líquido se introduce a lo largo de la circunferencia interior de ias superficies iateraies dei primer piano de conexión (11);

en el que el medio (7) de medición de la presión está dispuesto en ei exterior de ia cámara de iíquido (6) para medir la magnitud de la deformación del plano deformable (20); y

en el que la trayectoria (8) de circulación del líquido está conectada con ia entrada (40) de cìrcuiación dei iíquido de manera estanca los líquidos, de tal modo que el líquido introducido en ia cámara de iíquido (6) circuia a io targo de ia circunferencia interior de las superficies laterales del primer piano de conexión (11).

2. Sensor de presión (1) para un circuito de circulación extracorpora), según ia reivindicación 1, que comprende además una placa deflectora (66), en el que la placa deflectora está dispuesta cerca dei primer piano de conexión (11) para alterar la circulación del líquido.

3. Sensor de presión (1) para un circuito de circulación extracorpora), según ia reivindicación 1 ó 2, que comprende además una cámara de aire (9),

en el que la cámara de aire (9) tiene un plano enfrentado (30) que no se deforma por ia presión y está dispuesto separado del plano deformable (20), de tal modo que el piano deformabie (20) está situado entre ei piano de referencia (10) y el plano enfrentado (30), un segundo plano de conexión (31) que no se deforma por ia presión y conecta el plano enfrentado (30) con el plano deformable (20) para formar un espacio estanco ai aire cerrado en ei mismo, y una entrada/salida de aire (50) que está dispuesta en una superficie iaterai dei segundo piano de conexión (31) o del plano enfrentado (30); y

en el que el medio (7) de medición de la presión es un medio (60) de medición de ia presión de ia cámara de aire que está conectado con la entrada/salida de aire (50) de la cámara de aire (9) a través de una sección de comunicación (51).

4. Sensor de presión (1) para un circuito de circulación extracorporal, según ia reivindicación 3, en ei que suponiendo que VA es el volumen de la cámara de aire (9) en el estado inicial, PA es ia presión en ia cámara de aire (9) en el estado inicial (donde -26,7 kPa (-200 mmHg) < PA < 26,7 kPa (200 mmHg)), Vt_ es ei voiumen de ia cámara de líquido (6) en el estado inicial, Vi es el volumen de la sección de comunicación (51), PtviiN es ia presión mínima medióle del sensor de presión (1) (donde -80,0 kPa (-600 mmHg) < PM < -26,7 kPa (-200 mmHg)), Ptw\x es ia presión máxima medióle (donde 26,7 kPa (200 mmHg) < PiviAx < 80,0 kPa (600 mmHg)), y Po es ia presión atmosférica, VA, V¡_ y Vy están configurados para satisfacer las siguientes expresiones (1) y (2) (donde PA, PtviiN y PiviAx se expresan como presión manomètrica, y Po se expresa como presión absoluta):

{(PMAX + Po) + (PA + Po) -1} * Vi < Va... (1)

{(PA + Po) + (PniN + Po) -1} x (VA + VT) < VL < 10 mL... (2);

y

el plano deformable (20) tiene forma de placa plana cuando la cámara de líquido (6) y la cámara de aire (9) tienen una presión Po.

5. Sensor de presión (1) para un circuito de circulación extracorporal, según la reivindicación 4, en el que el plano deformable (20) está intercalado entre dos recipientes de la cámara de aire (9) y de la cámara de líquido (6) para estar cerrado mecánicamente en la parte periférica del mismo; y suponiendo que L es la anchura de la parte de cierre del plano deformable (20) que está intercalada entre los dos recipientes y en contacto con dichos recipientes

(donde 0,3 mm < L < 10 mm), v es el coeficiente de Poisson del plano deformable (20), h es el grosor del plano deformable (20) (donde 0,2 mm < h < 3,0 mm), y t es la magnitud de la compresión del plano deformable (20) mediante el cierre mecánico (donde 0,05 < t/h < 0,50), el plano deformable (20) tiene forma de placa plana por el hecho de que la cámara de líquido (6) y la cámara de aire (9) tienen una presión Igual a la presión atmosférica cuando el plano deformable (20) está cerrado mecánicamente, bajo las condiciones de un desplazamiento de tracción A que satisface la expresión:

-v x L x (t -i- h) /2 < X.

6. Sensor de presión (1) para un circuito de circulación extracorporal, según la reivindicación 4, en el que el plano deformable (20) tiene una sección anular (130) que tiene grosor mayor que el del plano deformable (20) en la periferia del mismo, como una parte cerrada; y suponiendo que La es la anchura de la parte de cierre de la sección anular (130) que está intercalada entre los dos recipientes y en contacto con los recipientes (donde 0,3 mm < La < 10 mm), va es el coeficiente de Poisson de la sección anular, y ha es el grosor de la sección anular (donde 1,0 mm < ha < 5,0 mm), y ta. es la magnitud de la compresión de la sección anular (130) mediante el cierre mecánico (donde 0,05 < ta/ha < 0,50), el plano deformable (20) tiene forma de placa plana por el hecho de que la cámara de líquido (6) y la cámara de aire (9) tienen una presión igual a la presión atmosférica cuando el plano deformable está cerrado mecánicamente, bajo las condiciones de un desplazamiento de tracción A que satisface la expresión: -va x La x (ta + ha) /2 < A.

7. Sensor de presión, según la reivindicación 6, en el que la sección anuiar (130) tiene una sección transversa) circular.

8. Sensor de presión (1) para un circuito de circulación extracorporai, según ia reivindicación 6, en el que la parte de cierre de la cámara de aire (9) y/o la parte de cierre de la cámara de líquido (6) está dotada de una acanaiadura en la que se Introduce la sección anular (130), y la acanaladura tiene superficies interiores que están indinadas con respecto al plano deformable (20) para formar un ángulo agudo entre ambos.

9. Sensor de presión (1) para un circuito de circulación extracorporai, según cualquiera de las reivindicaciones 4 a 8, que comprende además:

un medio (81) de ajuste de ia cámara de aire a ia presión atmosférica para comprimir ia cámara de aire (9) a la

presión atmosférica;

un medio (80) de ajuste de ia cámara de líquido a ia presión atmosférica para comprimir ia cámara de líquido (6) a la

presión atmosférica;

un medio (70) de control de la presión de ia cámara de líquido para controlar la presión en ia cámara de líquido (6);

un medio (61) de medición de ia presión de ia cámara de líquido para medir la presión en ia cámara de líquido (6); y

un medio (5) de detección de daños para detectar daños dei piano deformable mediante el cambio de presión en ia cámara de líquido (6) para medir ia presión en ia cámara de aire (9) equivalente a la presión en la cámara de líquido (6), para su comparación.

10. Sensor de presión (1) para un circuito de circulación extracorporai, según la reivindicación 9, en el que después de que el medio (81) de ajuste de la cámara de aire a la presión atmosférica y el medio (80) de ajuste de la cámara de líquido a la presión atmosférica comprimen respectivamente ia cámara de aire (9) y ia cámara de líquido (6) a ia presión atmosférica, suponiendo que la presión en la cámara de líquido (6), cuando el plano deformable (20) contacta íntimamente con la superficie de la pared de la cámara de aire (9) mediante ei aumento de la presión en ia cámara de líquido (6) utilizando el medio (70) de control de la presión de la cámara de líquido, es P1, el medio (5) de detección de daños determina que el plano deformable (20) está dañado cuando el medio (70) de control de la presión de la cámara de líquido aumenta adicionalmente la presión en la cámara de líquido (6) hasta P2 (> P1) y ia presión en la cámara de aire (9) se hace mayor que P1.

11. Sensor de presión (1) para un circuito de circulación extracorporai, según la reivindicación 9, en el que después de que el medio (81) de ajuste de la cámara de aire a la presión atmosférica y el medio (80) de ajuste de la cámara de líquido a la presión atmosférica comprimen respectivamente la cámara de aire (9) y la cámara de líquido (6) a la presión atmosférica, suponiendo que la presión en la cámara de líquido (6), cuando el plano deformable (20) contacta íntimamente con la superficie de la pared de la cámara de líquido (6) mediante la disminución de la presión en la cámara de líquido (6) utilizando el medio (70) de control de la presión de la cámara de líquido, es P3, el medio (5) de detección de daños determina que el plano deformable (20) está dañado cuando el medio (70) de control de la presión de la cámara de líquido disminuye adicionalmente la presión en la cámara de líquido (6) hasta P4 (< P3), y la presión en la cámara de aire (9) se hace menor que P3.

12. Sensor de presión (1) para un circuito de circulación extracorporal, según la reivindicación 9, en el que el medio (5) de detección de daños memoriza previamente las características del cambio de presión en la cámara de aire (9) equivalente a la presión en la cámara de líquido (6); y después de que el medio (81) de ajuste de la cámara de aire a la presión atmosférica y el medio (80) de ajuste de la cámara de líquido a la presión atmosférica comprimen respectivamente la cámara de aire (9) y la cámara de líquido (6) a la presión atmosférica, el medio (70) de control de la presión de la cámara de líquido aumenta o disminuye la presión en la cámara de líquido (6); y a continuación el medio (5) de detección de daños determina que el plano deformable (20) está dañado cuando el cambio de presión en la cámara de aire (9) equivalente al cambio de presión en la cámara de líquido (6), que se mide mediante el medio (60) de medición de la presión de la cámara de líquido, es diferente de las características del cambio de presión en la cámara de aire (9) que han sido memorizadas previamente.

13. Sensor de presión (1) para un circuito de circulación extracorporal, según cualquiera de las reivindicaciones 4 a 8, y de las reivindicaciones 10 a 12,

en el que la cámara de aire (9) y la cámara de líquido (6) están alojadas en un cuerpo envolvente común (4), y

en el que el sensor de presión (1) en el circuito de circulación extracorporal comprende además una superficie de acoplamiento (300) a la que se acopla el cuerpo envolvente (4), y un medio (210) de detección del acoplamiento para detectar el acoplamiento del cuerpo envolvente (4) a la superficie de acoplamiento (300), en el que la superficie de acoplamiento (300) está configurada para tener la sección de comunicación (51) con una abertura que es conectable a la entrada/salida de aire (50) de la cámara de aire (9), de tal modo que la entrada/salida de aire (50) y la sección de comunicación (51) están conectadas entre sí de manera estanca al aire cuando el medio (210) de detección del acoplamiento detecta el acoplamiento del cuerpo envolvente (4).

14. Sensor de presión (1) para un circuito de circulación extracorporal, según la reivindicación 13, en el que el medio (210) de detección del acoplamiento está acoplado al cuerpo envolvente (4).

15. Sensor de presión (1) para un circuito de circulación extracorporal, según la reivindicación 13, en el que el medio (210) de detección del acoplamiento está acoplado a la superficie de acoplamiento (300).

16. Sensor de presión (1) para un circuito de circulación extracorporal, según la reivindicación 13, en el que la superficie de acoplamiento (300) tiene una sección de amortiguamiento (250) alrededor de la abertura de la sección de comunicación (51) para aplicar una fuerza hacia el cuerpo envolvente (4), y la sección de amortiguamiento (250) es desplazable hacia la conexión entre la entrada/salida de aire (50) y la sección de comunicación (51).

17. Sensor de presión (1) para un circuito de circulación extracorporal, según la reivindicación 13, en el que el medio (210) de detección del acoplamiento detecta el contacto entre el cuerpo envolvente (4) y la superficie de acoplamiento (300) cuando el cuerpo envolvente (4) está acoplado a la superficie de acoplamiento (300).

18. Sensor de presión (1) para un circuito de circulación extracorporal, según la reivindicación 13, en el que el medio (210) de detección del acoplamiento detecta que el cuerpo envolvente (4) está acoplado a una posición predeterminada después de girar a lo largo de la superficie de acoplamiento (300).

19. Sensor de presión (1) para un circuito de circulación extracorporal, según la reivindicación 13, que comprende además un cuerpo giratoño (240) alrededor del cuerpo envolvente (4), y el medio (210) de detección del acoplamiento detecta que el cuerpo giratorio (240) está acoplado en una posición predeterminada después de girar a lo largo de la superficie de acoplamiento (300).