ES2241181T3 - Controlador neumatico y metodo. - Google Patents
Controlador neumatico y metodo.Info
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Abstract
Un dispositivo de control (20) para controlar una máquina de suministro de fluido, el dispositivo comprendiendo: un alojamiento (22); un elemento de control de presión (24) fijado a dicho alojamiento (22) caracterizado porque dicho elemento de control de presión (24) está construido y dispuesto para variar de forma selectiva una presión de fluido dentro de dicho elemento de control de presión (24); un primer elemento de conducción de fluido (28) en comunicación de flujo fluido con dicho elemento de control de presión (24); y un primer sensor (32) en comunicación de flujo fluido con dicho primer elemento de conducción de fluido (28), estando dicho sensor (32) construido y dispuesto para generar una señal de control en base a dicha presión de fluido en dicho elemento de control (24) .
Description
Controlador neumático y método.
La presente invención se refiere en general a
dispositivos de control para maquinas dispensadoras de fluidos. En
particular, la presente invención se refiere a un controlador
neumático para producir una señal variable de control para controlar
la administración de fluido a un paciente desde un sistema
angiográfico.
La angiografía es un procedimiento usado en la
detección y tratamiento de anormalidades o restricciones en vasos
sanguíneos. Durante la angiografía, se obtiene una imagen
radiográfica de una estructura vascular mediante la inyección de
material de contraste radiográfico a través de un catéter en una
vena o arteria. Las estructuras vasculares conectadas fluidamente
con la una vena o arteria en las que se inyecta se llenan con el
material de contraste. Se pasan rayos X a través de la región del
cuerpo en las que se inyectó el material de contraste. Los rayos X
son absorbidos por el material de contraste, originando un perfil o
imagen radiográfico del vaso sanguíneo que contiene el material de
contraste. Las imágenes de los vasos sanguíneos llenados con el
material de contraste son normalmente archivadas en película o
cinta de video y se muestran en un monitor fluoroscópico.
Durante la angiografía, después de que un médico
coloca un catéter en una vena o arteria, el catéter angiográfico se
conecta a un mecanismo de inyección de contraste, bien manual o
automático. Un mecanismo típico manual de inyección de contraste
incluye una jeringa y una conexión de catéter. El usuario del
mecanismo manual de inyección de contraste ajusta el régimen y el
volumen de inyección cambiando la fuerza manual de actuación
aplicada al émbolo de la jeringa.
Los mecanismos automáticos de inyección de
contraste comprenden en general una jeringa conectada a un actuador
lineal. El actuador lineal está conectado a un motor, que se
controla por medios electrónicos. El operador introduce en el
control electrónico un volumen fijo de material de contraste y un
régimen fijo de inyección. No hay control interactivo entre el
operador y la máquina, excepto para comenzar o parar la inyección.
Un cambio en el régimen de fluido se realiza parando la máquina y
volviendo a establecer los parámetros.
Son deseables unas mejoras en el control de un
mecanismo de inyección.
La patente US 5.423.759 se refiere a un sistema
de válvulas para controlar la administración de fluidos desde una
bomba de infusión a un paciente cuando se varía la altura de la
bomba respecto al paciente. El sistema comprende una válvula que
cierra por estrangulación el tubo flexible desechable que comunica
la bomba con el paciente a menos que se alcance una presión mínima
en el depósito de fluido de la bomba. Una vez alcanzada la presión
mínima la válvula permanece abierta hasta que la presión en el
depósito cae por debajo de un valor predeterminado que es inferior
a la presión mínima en posición "abierta". La presión del
fluido se mide mediante un sensor embutido contra el exterior del
depósito y la válvula cierra el tubo solamente al forzar
externamente una pared externa contra la pared opuesta y no entra
en contacto con el fluido.
La presente invención está dirigida a un
dispositivo controlado para controlar una máquina de suministro de
fluido que esencialmente evita uno o más de los problemas debidos a
las limitaciones y desventajas de la técnica anterior.
Para conseguir las ventajas de la invención y de
acuerdo con los propósitos de la invención, como aquí se representa
y describe ampliamente, la invención comprende un dispositivo de
control para controlar una máquina de suministro de fluido. El
dispositivo incluye un alojamiento, un elemento de control de
presión fijado al alojamiento, un primer elemento de conducción de
fluido, y un primer sensor. El elemento de control de presión está
construido y dispuesto para cambiar de forma selectiva una presión
de fluido en el elemento de control. El primer elemento de
conducción de fluido está en comunicación de flujo fluido con el
elemento de control de presión. El primer sensor está en
comunicación de flujo fluido con el primer elemento de conducción de
fluido. El sensor está construido y dispuesto de forma que genere
una señal de control en función de la presión de fluido en el
elemento de control.
Preferentemente, el alojamiento comprende un
material ligero y barato. En algunas aplicaciones preferidas, el
alojamiento es plástico. Esto permite que el alojamiento sea
desechable. Es decir que después de usarse con un paciente, el
alojamiento completo puede desecharse.
Preferentemente, el alojamiento define una pared
que encierra un interior de alojamiento. El elemento de control de
presión se sitúa dentro del interior de alojamiento.
En algunos sistemas, el elemento de control de
presión incluye una primera vejiga de aire ajustada dentro del
interior de alojamiento y comprendiendo un material elástico. La
primera vejiga de aire tiene un volumen ajustable de forma selectiva
para cambiar la presión de fluido dentro de la primera vejiga de
aire.
En algunas realizaciones preferidas, la pared del
alojamiento incluye una primera abertura para proveer acceso a la
primera vejiga de aire. Preferentemente, una porción de la primera
vejiga de aire se extiende a través de la primera abertura, de forma
que puede ser controlada por un usuario.
En una realización preferente, el dispositivo de
control incluye una segunda vejiga de aire ajustada dentro del
interior de alojamiento. La segunda vejiga de aire tiene un volumen
ajustable de forma selectiva para cambiar una presión de fluido
dentro de la segunda vejiga de aire. Un segundo elemento de
conducción de fluido está en comunicación de flujo fluido con la
segunda vejiga de aire, y un segundo sensor está en comunicación de
flujo fluido con el segundo elemento de conducción de fluido. El
sensor está construido y dispuesto de forma que genere una señal de
control en función de la presión de fluido en la segunda vejiga de
aire. En algunos sistemas preferidos, la segunda vejiga de aire
controla la administración de fluido salino a un paciente.
En un sistema preferido, el alojamiento define
una segunda abertura. Preferentemente, una porción de la segunda
vejiga de aire se extiende a través de la segunda abertura.
En una realización, la primera abertura y la
segunda abertura del alojamiento están en un mismo plano. En otra
realización, la primera abertura y la segunda abertura del
alojamiento están en un par de planos paralelos. En otra realización
adicional, la primera abertura del alojamiento está en un primer
plano, la segunda abertura del alojamiento está en un segundo
plano; y el primer y segundo planos se cortan oblicuamente. En otra
realización, la primera abertura del alojamiento está en un primer
plano, la segunda abertura del alojamiento está en un segundo
plano; y el segundo plano es perpendicular al primer plano.
Preferentemente, el alojamiento define al menos
una ranura construida y dispuesta para fijarse a un entubado. En
ciertas disposiciones preferidas, hay un par de ranuras que se
cortan de forma perpendicular. Esto permite que el alojamiento del
dispositivo de control se acople de forma fija sobre cualquiera de
un número de tubos en un sistema angiográfico típico.
En ciertas realizaciones preferidas, la primera
vejiga de aire define una primera porción esférica y una primera
porción plana. La primera porción esférica se proyecta a través de
la primera abertura en el alojamiento, y la primera porción plana
está ajustada completamente dentro del interior del alojamiento.
Preferentemente, en ciertas realizaciones, la segunda vejiga de aire
define una segunda porción esférica y una segunda porción plana. La
segunda porción plana se extiende preferentemente a través de la
segunda abertura y la segunda porción esférica está ajustada
completamente dentro del interior del alojamiento. Esta disposición
preferente suministra una sensación o percepción táctica diferente
entre la primera y segunda vejiga de aire.
En ciertas realizaciones preferentes, el primer
elemento de conducción de fluido incluye un primer lumen flexible,
y el segundo elemento de conducción de fluido incluye un segundo
lumen flexible. En algunas realizaciones preferentes, el primer
lumen y el segundo lumen comprenden cada uno un tubo plástico.
Preferentemente, el alojamiento está dimensionado
para adaptarse cómodamente a la mano del usuario. Preferentemente,
el alojamiento incluye una longitud de no más de unos 12,70 cm y
una anchura de no más de unos 5,1 cm.
En otro aspecto, la invención se dirige a un
método para controlar una máquina de suministro de fluido para
administrar fluido a un paciente. El método comprende una etapa de
fijar un elemento de control de presión a una máquina de suministro
de fluido. Se modifica una presión dentro del elemento de control
de presión al ajustar un volumen del elemento de control de
presión. Se dispensa un fluido a un paciente, en base a la presión
dentro del elemento de control de presión. Las etapas de cambio y
dispensación son repetidas de forma selectiva, hasta que se
completa el procedimiento deseado en el paciente.
Preferentemente, tras la etapa de repetir de
forma selectiva, el elemento de control de presión se retira de la
máquina de suministro de fluido. Entonces, se desecha el elemento
de control de presión. Un nuevo, diferente, segundo elemento de
control de presión se fija a la máquina de suministro de fluido
para actuar sobre un diferente segundo paciente.
En un método preferido, la etapa de fijación
incluye unir una pieza de mano que aloja el elemento de control de
presión. El elemento de control de presión incluye preferentemente
un bulbo elástico. Preferentemente, la etapa de cambio incluye la
aplicación de presión al bulbo. Esto reduce el volumen del bulbo y
cambia la presión interna del bulbo.
Debe entenderse que ambas descripción general
anterior y descripción detallada siguiente lo son solamente a
título de ejemplo y explicación y no son limitativas de la
invención, según se reivindica.
Las figuras acompañantes, que están incorporadas
en y constituyen parte de la especificación, ilustran las
realizaciones ejemplares de la invención y junto con la descripción
sirven para explicar la esencia de la invención.
La Figura 1 es una vista superior en planta de
una primera realización de un controlador, poniendo en práctica
principios de la presente invención;
La Figura 2 es un alzado lateral del controlador
representado en la Figura 1, poniendo en práctica principios de la
presente invención;
La Figura 3 es una vista en sección por la línea
3-3, mostrada en la Figura 2;
La Figura 4 es una vista inferior en planta del
controlador representado en la Figura 1;
La Figura 5 es una vista superior en planta de
una segunda realización de un controlador, poniendo en práctica
principios de la presente invención;
La Figura 6 es un alzado lateral del controlador
representado en la Figura 5;
La Figura 7 es una vista superior en planta de
una tercera realización de un controlador, poniendo en práctica
principios de la presente invención;
La Figura 8 es un alzado lateral del controlador
representado en la Figura 7;
La Figura 9 es una vista superior en planta de
una cuarta realización de un controlador, poniendo en práctica
principios de la presente invención;
La Figura 10 es un alzado lateral del controlador
representado en la Figura 8;
La Figura 11 es una vista superior en planta de
una quinta realización de un controlador, poniendo en práctica
principios de la presente invención; y
La Figura 12 es un dibujo esquemático ilustrando
aspectos de control de la presente invención.
La patente US 5,573,315 de Wilson y otros, a la
que en adelante se denominará la publicación, describe, entre otras
cosas, un sistema de inyección angiográfica que permite al usuario
controlar el régimen de dispensación del fluido angiográfico
mediante un control remoto. La presente invención es un controlador
neumático que puede usarse con el sistema descrito en la
publicación. Específicamente, la presente invención produce una
señal variable de control entre un valor máximo predeterminado y un
valor mínimo proporcional a la variación en la presión de aire
dentro de una vejiga de aire para controlar la jeringa
angiográfica.
Las Figuras 1-4 muestran una
primera realización de un dispositivo de control de la presente
invención. En las Figuras 1 y 2, se indica generalmente como 20 a un
dispositivo de control. El dispositivo de control 20 incluye
generalmente una pieza de mano o alojamiento 22 que tiene y está
fijado en él al menos un elemento individual de control de presión
24. El elemento de control de presión está construido y dispuesto
para variar de forma selectiva una presión de fluido dentro del
elemento de control, en base al ajuste realizado por un usuario. En
la realización particular ilustrada en las Figuras 1 y 2, el
alojamiento 22 contiene un segundo elemento de control de presión
26. El segundo elemento de control de presión 26 opera de forma
análoga al elemento de control de presión
24.
24.
En la Figura 3, un elemento de conducción de
fluido 28 está en comunicación de flujo fluido, por ejemplo flujo
de aire o de líquido, con el elemento de control de presión 24. Un
camino fluido 30, Figura 2, conecta el elemento de control de
presión 24 al primer elemento de conducción de fluido 28. El primer
elemento de conducción de fluido 28 suministra un camino fluido y
comunicación de flujo de aire entre el elemento de control de
presión 24 y el primer sensor 32 (Figura 12). El primer sensor 32
está construido y dispuesto para generar una señal de control en
base a la presión de fluido dentro del elemento de control 24. Esto
es, el primer sensor 32 detecta una presión diferencial entre la
presión atmosférica y la presión dentro del elemento de control de
presión 24. En base a la magnitud de la presión diferencial, el
primer sensor 32 genera una señal de control proporcional a esta
magnitud. La señal de control regula el régimen de fluido del fluido
que se está dispensando desde el sistema angiográfico.
Análogamente al elemento de control de presión
24, el segundo elemento de control de presión 26 está conectado aun
camino fluido 34, Figura 2, que provee una comunicación de flujo
fluido (flujo de aire o de líquido) entre el segundo elemento de
control de presión 26 y un segundo elemento de conducción de fluido
36 (Figura 3). El segundo elemento de conducción de fluido 36
conduce a un segundo sensor 38 (Figura 12). El segundo sensor 38
detecta una presión diferencial entre la atmósfera y la presión
dentro del segundo elemento de control de presión 26 y genera una
señal en base a ella. Preferentemente, el segundo sensor 38 envía
una señal para controlar la dispensación de un segundo fluido
dentro del sistema angiográfico, como por ejemplo suero
fisiológico.
Teniendo presentes los principios generales de
operación, se darán ahora detalles más específicos de las
realizaciones preferentes.
El alojamiento 22 se provee para contener los
elementos de control de presión 24, 26, y evitar que se activen
involuntaria o inintencionadamente los elementos de control de
presión 24, 26. En algunas realizaciones preferentes, el alojamiento
22 está construido en un material ligero y duradero. En la
realización preferente ilustrada, el alojamiento 22 está construido
en plástico, esto es, mitades superior e inferior moldeadas por
inyección (por ejemplo, una construcción tipo concha). El material
plástico es barato, con el fin de permitir que se deseche tras un
solo uso. Así, después de que el dispositivo de control 20 se usa
una vez en un paciente, el entero dispositivo de control 20 se
desecha y no se reutiliza. En otras realizaciones, el alojamiento
22 está construido en cartón o espuma de estireno.
El alojamiento 22 incluye una pared 40. La pared
40 cierra un interior de alojamiento 42. El primer y segundo
elementos de control de presión 24, 26 están posicionados y
alineados dentro del interior de alojamiento 42. De esta forma, el
interior de alojamiento 42 ayuda a proteger a los primer y segundo
elementos de control de presión 24, 26 contra una activación
involuntaria o inintencionada.
La pared 40 define al menos una primera abertura
44. La primera abertura 44 provee una ventana o puerto de acceso al
interior del interior de alojamiento 42. La pared 40 puede también,
en algunas realizaciones, definir una segunda abertura 46. La
segunda abertura es análoga a la primera abertura 44, y facilita
comunicación entre el interior de alojamiento 42 y el ambiente
exterior al alojamiento 22.
En la realización particular ilustrada en las
Figuras 1 y 2, las primera y segunda aberturas 44, 46 están
definidas en un único plano. Esto es, el plano que contiene la
primera abertura 44 es coincidente con el plano que contiene la
segunda abertura 46.
Preferentemente, el elemento de control 20 está
dimensionado para encajar fácilmente en y ser controlado por la
mano de una persona. En la realización preferente ilustrada en las
Figuras 1 y 2, el alojamiento 22 está texturizado para facilitar su
agarre, especialmente para usarse si el usuario lleva un guante
quirúrgico de látex. La texturización incluye Mold Tech 11010,
disponible de Mold Tech de Villa Park, Illinois.
El alojamiento 22 está construido de tal forma
que puede aguantar una fuerza de al menos unos 9,1 kg cuando es
apretado por la mano de una persona. Como se muestra en la Figura
2, el alojamiento 22 está redondeado, así que no pincha o punciona
los guantes quirúrgicos durante su empleo.
En la realización ilustrada en las Figuras 1 y 2,
el alojamiento 22 puede usarse con la mano derecha o con la mano
izquierda. Esta dimensionado para adaptarse a y ser manejado
cómodamente por una mayoría de manos. Específicamente, el
alojamiento 22 tiene una longitud de no más de unos 12,7 cm,
preferentemente 8,9-11,4 cm, y más preferentemente
9,66 cm. El alojamiento 22 tiene una anchura de no más de unos 5,1
cm, y preferentemente de unos 2,5 cm. La profundidad del
alojamiento 22 es de unos 1,3-3,5 cm y
preferentemente de unos 2,5 cm.
En referencia aún a las Figuras 1 y 2, como se ha
descrito anteriormente, el elemento de control de presión 24 actúa
para variar de forma selectiva una presión de fluido dentro del
elemento de control de presión 24. En base a la variación de presión
dentro del elemento de control de presión 24, el primer sensor 32
envía una señal al sistema angiográfico para controlar el régimen
de fluido, por ejemplo elementos de contraste, dispensado al
paciente. Aunque se contempla una variedad de realizaciones, en la
realización particular ilustrada, el elemento de control de presión
24 incluye un bulbo de apriete, o cavidad o saco lleno de aire, o
vejiga de aire 48.
La primera vejiga de aire 48 está construida en
un material elástico, de manera que conserve su forma, pero define
un volumen que es ajustable de forma selectiva. Esto es, un usuario
aplica fuerza a la superficie externa de la pared 50 de la vejiga de
aire 48. En respuesta a la fuerza externa aplicada a la pared 50,
la pared 50 se estrecha sobre sí misma, y el volumen dentro de la
vejiga de aire 48 decrece. A medida que el volumen dentro de la
vejiga de aire 48 decrece, la presión varía, esto es, aumenta. La
presión de aire es transmitida a través del camino fluido 30 y del
primer elemento de conducción de fluido 28 al primer sensor 32. El
primer sensor 32 detecta la presión diferencial entre la presión
dentro de la vejiga de aire 48 y la presión atmosférica. En base a
este diferencial de presión, el sensor 32 envía una señal al
sistema angiográfico para controlar el flujo de elementos de
contraste.
Cuando desaparece la fuerza externa de la pared
50, la vejiga de aire 48 recupera su forma original. Está lista
para ser nuevamente manipulada por el usuario.
Preferentemente, la vejiga de aire 48 está
construida en material flexible, y que sea capaz de retener su
forma original. Los materiales adecuados incluyen plástico, goma
látex, o materiales elastoméricos. La vejiga de aire 48 está
construida de forma que la máxima presión de aire creada cuando se
aprieta la vejiga de aire 48 no excede la presión que puede ser
manejada de forma precisa y segura por los sensores 32, 36. En una
realización preferente, los sensores 32, 36 pueden manejar de forma
precisa una presión máxima de unos 210 kPa. Si se emplean otros
sensores en lugar de los sensores 32, 36, puede variar la máxima
presión de aire, en función de los sensores particulares
empleados.
El segundo elemento de control de presión 26 es
análogo al elemento de control de presión 24. Específicamente, el
segundo elemento de control de presión 26, en la realización
particular ilustrada, una cavidad o saco, bulbo de apriete, o vejiga
de aire 52 llena de fluido. La segunda vejiga de aire 52 incluye
una pared 54 que reacciona ante una fuerza externa. La pared 54
está construida en material elástico, de forma que responde a
fuerzas externas y se moverá internamente para ajustar y cambiar el
volumen interno de la segunda vejiga de aire 52.
Como con la primera vejiga de aire 48, la segunda
vejiga de aire 52 tiene un volumen ajustable de forma selectiva
para variar la presión de fluido, por ejemplo presión de aire,
dentro de la segunda vejiga de aire 52. Cuando se aplica una fuerza
externa ala pared 54, el volumen de la segunda vejiga de aire 52
decrece, lo que incrementa la presión. Esta presión es transmitida
a través del camino fluido 34 y del segundo elemento de conducción
de fluido 36 al segundo sensor 38. El segundo sensor 38 detecta el
diferencial de presión entre la presión dentro de la segunda vejiga
de aire 52 y la presión atmosférica. Aunque el segundo sensor 38
podría operar de forma análoga al primer sensor 32 y generar una
señal proporcional al diferencial de presión, el segundo sensor 38
está construido y dispuesto para actuar como un interruptor, es
decir, un dispositivo de tipo digital. Cuando el diferencial de
presión excede un cierto valor, el segundo sensor 38 envía una señal
al sistema angiográfico que dispensa un segundo fluido al paciente,
como suero fisiológico. En otras palabras, cuando la segunda vejiga
de aire 52 es apretada o deprimida en una medida determinada, por
ejemplo, al 50% del volumen total de la segunda vejiga de aire 52,
suministra un flujo de suero fisiológico al paciente.
La primera y segunda vejigas de aire 48 y 52
están cada una construidas para asemejarse a una esfera truncada.
Esto es, la primera vejiga de aire 48 define una primera porción
esférica 56 y una primera porción plana 58. De forma análoga, la
segunda vejiga de aire 52 define una segunda porción esférica 60 y
una segunda porción plana 62. En perfil, como se muestra en la
Figura 2, la primera y segunda vejigas de aire 48 y 52 tienen forma
general de D. Como se describe más adelante en detalle, esta forma
es útil para facilitar información al usuario respecto a qué vejiga
de aire está manipulando.
Como se muestra en las Figuras 1 y 2, la primera
vejiga de aire incluye una porción que se extiende a través de la
primera abertura 44 de la pared 40. La segunda vejiga de aire 52
incluye una porción que se extiende a través de la segunda abertura
46 de la pared 40. En la realización particular ilustrada, la
primera y segunda vejigas de aire 48 y 52 están orientadas de forma
que diferentes superficies de ellas se proyectan a través de sus
respectivas aberturas. Esto da al usuario una sensación táctil
diferente y le da información sobre qué botón está manipulando,
sin tener que mirar el dispositivo de control 20. En particular, la
primera porción esférica 56 de la primera vejiga de aire 48 se
proyecta a través de la primera abertura 44, mientras que la primera
porción plana 58 está alineada completamente dentro del interior de
alojamiento 42. La segunda porción plana 62 de la segunda vejiga
de aire 52 se extiende y proyecta a través de la segunda abertura
46, mientras la segunda porción esférica de la segunda vejiga de
aire 52 está alineada completamente dentro del interior de
alojamiento 42. A causa del contorno diferente de la primera
porción esférica 56 y la segunda porción plana 62, el usuario será
capaz de diferenciar entre la primera y segunda vejigas de aire 48
y 52.
En referencia ahora a la figura 2, el primer y
segundo caminos de flujo 30, 34 se ilustran conectando la primera y
segunda vejigas de aire 48 y 52 al primer y segundo elementos de
conducción de fluido 28, 36. En particular, el camino de flujo 30
puede incluir una variedad de realizaciones, por ejemplo, entubados
de plástico hueco, dos tubos discretos unidos, lumen doble, triple
o múltiple, etc. En el ejemplo particular ilustrado, el camino de
flujo 30 es un tubo hueco de plástico. De forma análoga, el camino
de flujo 34 es un tubo hueco de plástico.
En referencia ahora a las figuras 2 y 3, el
primer y segundo elementos de conducción de fluido 28 y 36 proveen
un camino de flujo fluido desde los caminos de flujo 30, 34,
respectivamente. En el ejemplo particular ilustrado, el primer
elemento de conducción de fluido 28 incluye un entubado de lumen
simple 70. El segundo elemento de conducción de fluido 36 también
incluye un entubado de lumen simple 72. Los entubados 70, 72 están
soportados por un entubado umbilical simple, exterior 74. El tubo
umbilical 74 es flexible, aunque semirrígido, para evitar que se
pliegue y bloquee el flujo de aire a través de cada lumen 70, 72.
Preferentemente, los elementos de conducción 28, 36 tienen
flexibilidad suficiente para un uso cómodo y fácil sin menoscabo de
una buena transferencia de presión de aire. En una realización
preferente, el tubo umbilical 74 resiste una fuerza de
aplastamiento de unos 138 kPa sin colapsar ningún lumen 70, 72.
En una realización alternativa, el primer y
segundo elementos de conducción de fluido 28 y 36 son canales,
columnas o tubos rígidos.
Preferentemente, el entubado umbilical 74 es
suficientemente largo para proveer al usuario con flexibilidad y
movimiento durante los procedimientos angiográfios. En la
realización ilustrada en la Figura 2, el entubado umbilical 74 tiene
unos seis pies de largo. En referencia ahora a la figura 2, el
entubado umbilical 74 está provisto de conectores para conectar los
lúmenes 70, 72 a la línea de are y sensor apropiados. Mientras se
contempla una variedad de realizaciones, la Figura 2 muestra
conectores perforados de plástico 76, 78. Preferentemente, los
conectores 76, 78 son opuestos, de forma que el usuario no pueda
confundir la conexiones. Esto es, una conexión macho conecta la
línea de control desde la primera vejiga de aire 48 (que controla
el flujo de los elementos de contraste) a su respectivo primer
sensor 32, mientras una conexión hembra conecta la línea de control
desde la segunda vejiga de aire 52 (que controla la dispensación de
suero fisiológico).
De acuerdo con la invención, el dispositivo de
control 20 puede ser convenientemente almacenado o dispuesto en una
posición respecto al sistema angiográfico, cuando no va a usarse
inmediatamente. En referencia a la Figura 4, el dispositivo de
control 20 incluye una estructura que permite que el dispositivo de
control 20 sea recibido, enganchado o encajado en una estructura
recíproca. La realización de la Figura 4 muestra al menos un canal
o ranura 80 construido y dispuesto para encajarse en una estructura
recíproca, tal como un entubado. Una segunda ranura 82 corta y es
normal a la primera ranura 80. Las ranuras 80, 82 están definidas
por y embebidas en la pared 40 del alojamiento 22. Las ranuras 80,
82 permiten que el alojamiento 22 sea enganchado o fijado en su
lugar en un diverso número de orientaciones sobre un número de
tubos diferentes en el sistema angiográfico.
Como puede apreciarse por la descripción
anterior, al menos porque, en ciertas realizaciones preferentes, el
dispositivo de control 20 consiste esencialmente de sólo un
alojamiento 22, unas primera y segunda vejigas de aire 48 y 52,
unos primer y segundo caminos de fluido 30, 34 y un entubado 70,
72, 74, el dispositivo 20 es fácilmente desechable. Esto es, por
ejemplo, el dispositivo de control 20 es barato de fabricar, y
debido a la ausencia de componentes caros, o electrónicos, puede
desecharse tras el uso con sólo un paciente. Por ejemplo, la pieza
de mano no tiene sensores activos ni imanes. Esto contribuye a unas
condiciones más limpias, esterilizadas y saludables.
En referencia ahora a las Figuras
5-6, se ilustra una segunda realización preferente
del dispositivo de control 90. El dispositivo de control 90 incluye
una pieza de mano o alojamiento 92 que tiene una pared 93. La pared
93 define unas primera y segunda aberturas 95, 96. En esta
realización, las aberturas 95, 96 están orientadas en dos planos
diferentes, generalmente paralelos entre sí, Figura 6. Como adición,
según se muestra en la Figura 5, las aberturas 95, 96 no están
alineadas axialmente. Esto es, el centro de la abertura 95 no está
linealmente alineado con el centro de la abertura 96. Un eje central
que pasa a través del centro de la abertura 95 es paralelo a un eje
central que pasa a través del centro de la abertura 96.
El dispositivo de control 90 incluye unas primera
y segunda vejigas de aire 98, 99. Las vejigas de aire 98, 99 están
en comunicación de flujo fluido con conductos de flujo de aire 100,
101, que conducen a sensores, tales como los ilustrados en la
Figura 12.
El dispositivo de control 90 opera de forma
análoga al dispositivo de control 20. Las primera y segunda vejigas
de aire 98, 99 están orientadas en relación una de otra de forma
diferente que en la realización de las Figuras 1-3.
La realización de las Figuras 5-6 puede, en ciertas
circunstancias, ser preferida por el usuario debido a la diferente
configuración y disposición de las vejigas de aire.
Las Figuras 7-9 ilustran otra
realización de un dispositivo de control 110. El dispositivo de
control 110 incluye una pieza de mano o alojamiento 112 incluyendo
una pared 114. La pared 114 define unas primera y segunda aberturas
116, 117. En esta realización, la primera abertura 116 está
contenida y definida en un primer plano, y la segunda abertura 117
está contenida y definida en un segundo plano. Como se muestra en la
figura 8, el primer y el segundo plano se cortan oblicuamente.
Específicamente, en esta realización, el ángulo entre los dos
planos es obtuso, o mayor que 90º. Un eje central que pasa a través
del centro de la abertura 116 y un eje central que pasa a través
del centro de la abertura 117 se cortan en un punto en el
espacio.
El dispositivo de control 110 opera de forma
análoga al dispositivo de control 20 y al dispositivo de control
90. El dispositivo de control 110 incluye unas primera y segunda
vejigas de aire 120, 121, y unos primer y segundo conductos de flujo
de aire 122, 123. Los conductos de flujo de aire 122, 123 proveen
comunicación de flujo fluido entre las vejigas de aire 120, 121 y
los sensores, tales como los ilustrados en la Figura 12.
Se dirige ahora la atención a las Figuras 9 y 10.
En las Figuras 9 y 10, se ilustra un dispositivo de control 130. El
dispositivo de control 130 incluye una pieza de mano o alojamiento
132 que tiene una pared 134. La pared 134 define una primera
abertura 136, Figura 9, y una segunda abertura 138, Figura 10. En
esta realización, la primera abertura 136 está contenida o definida
en un primer plano, mientras la segunda abertura 138 está contenida
y definida en un segundo plano normal al primer plano. Es decir, el
segundo plano es perpendicular al primer plano. Un eje central que
pasa a través de la abertura 136 y un eje central que pasa a través
de la abertura 117 no son paralelos y no se cortan en un punto en
el espacio.
El dispositivo de control 130 opera de forma
análoga al dispositivo de control 20. El dispositivo de control 130
incluye unas primera y segunda vejigas de aire 140, 141, y unos
primer y segundo conductos de flujo de aire 143, 144. Las primera y
segunda vejigas de aire 140, 141 están en comunicación de flujo
fluido, por ejemplo flujo de aire, con sensores, tales como los
ilustrados en la Figura 12.
La disposición de las primera y segunda vejigas
de aire 140, 141 entre sí puede ser preferida por ciertos usuarios
por comodidad y conveniencia.
Se dirige ahora la atención a la Figura 11. En la
Figura 11, se ilustra un dispositivo de control 150. El dispositivo
de control 150 está desprovisto de cualquier alojamiento o pieza de
mano. El dispositivo de control 150 incluye un elemento de control
de presión 152, y en la particular realización ilustrada, una
vejiga de aire 154. La vejiga de aire 154 está en comunicación de
flujo de aire con un elemento de conducción de fluido 156. El
elemento de conducción de fluido 156 está en comunicación de flujo
de aire con un primer sensor tal como el sensor 32, ilustrado en la
Figura 12. El dispositivo de control 150 opera de forma análoga al
dispositivo de control 20. Esto es, al apretar la vejiga de aire
154, el volumen interior decrece, aumentando la presión de aire
interior. El sensor 32 detecta el diferencial de presión, y envía
una señal al sistema angiográfico para controlar el régimen de
salida de fluido, tal como elementos de contraste.
En la realización de la Figura 11, se ha
ilustrado un elemento opcional de fijación 158. El elemento
opcional de fijación 158 funciona para unir o fijar de forma
selectiva el elemento de control 152 a la mano de un operador.
Mientras se contempla una variedad de realizaciones de trabajo, en
la realización particular ilustrada, el elemento de fijación 158 es
un anillo abierto. 160. El anillo 160 incluye una porción arqueada
162, formando casi un círculo completo. En la realización
ilustrada, la porción arqueada 162 se extiende entre 320º-355º- En
otras realizaciones, la porción arqueada 162 se extiende la
totalidad de 360º. El anillo 160 está construido en material
rígido, y sin embargo flexible. En combinación con la porción
arqueada 162, el anillo 160 es ajustable entre usuarios. La porción
arqueada 162 se dimensiona para acomodar un dedo de un usuario. En
otras realizaciones, la porción arqueada 162 se dimensiona para
acomodar otros miembros del cuerpo.
Un manguito 164 está conectado a la porción
arqueada 162. El manguito 164 acomoda y soporta el tubo umbilical
166. El manguito 164 se dimensiona para acomodar de forma
deslizable el tubo umbilical 166, de forma que el dispositivo de
control 150 pueda ser manipulado de manera cómoda y conveniente,
dependiendo de las preferencias del usuario y del tamaño
relativo.
La realización de la figura se usa deslizando un
dedo del usuario en la porción arqueada 162. La vejiga de aire 154
se coloca contra la palma de la mano del usuario. Cuando el usuario
desea inyectar fluido en un sistema angiográfico, el usuario aprieta
la vejiga de aire 154 entre su dedo (o dedos) y la palma de su
mano.
Aunque mostrado en la Figura 11 con un elemento
de fijación 158, el elemento de fijación 158 es opcional. Es decir,
el fluido en el sistema angiográfico puede controlarse simplemente
manipulando la vejiga de aire 154. No se necesita el elemento de
fijación 158 aunque, en la realización de la Figura 11 es
conveniente y preferido.
Se dirige ahora la atención a la Figura 12. En
general, el dispositivo de control 20 está operativamente conectado
a un bloque funcional de circuito controlador manual 200 que
convierte la presión neumática del primer elemento de conducción de
fluido 28 y del segundo elemento de conducción de fluido 36 en
señales de salida eléctricas que se retroalimentan a un ordenador
para su procesamiento. El ordenador se describe en la patente US
5,573,515, que se incorpora aquí como referencia.
El circuito controlador manual 200 genera tres
señales primarias a partir del dato de entrada elementos de
conducción de fluido 28, 36, respectivamente. Estas son: una señal
ANA CONTROL, una señal CTRL. APRIETE y una señal CTRL. SUERO. La
señal ANA CONTROL representa una relación lineal 1:1 entre la
presión del usuario (0-100%) sobre la primera
vejiga de aire 48 y un voltaje análogo de 0-5
voltios. La señal CTRL. APRIETE es una señal digital que indica que
la primera vejiga de aire 48 h sido deprimida 10% de su máxima
capacidad de depresión. La señal CTRL. SUERO es una señal digital
que indica que la segunda vejiga de aire 52 h sido deprimida al 50%
de su máxima capacidad de depresión.
En relación a la Figura 12, se representa un
diagrama de bloques que muestra los componentes generales de
circuito de la realización preferente usados para convertir las
señales de entrada neumáticas de los elementos de conducción de
fluido 28, 36 a las señales ANA CONTROL, CTRL. APRIETE y CTRL.
SUERO usadas por el ordenador. En referencia a ello, el primer
elemento de conducción de fluido 28 está operativamente conectado
al primer sensor 32. En esta realización particular, el primer
sensor 32 incluye un primer transductor de presión 202 dentro del
circuito controlador manual 200. El primer transductor de presión
202 detecta el régimen de flujo de contraste del usuario, que es
proporcional a la presión del bulbo manual en el primer elemento de
conducción de fluido 28. A medida que la presión en el primer
elemento de conducción de fluido 28 aumenta, el transductor de
presión 202 produce una señal eléctrica de salida que aumenta
proporcionalmente, de forma lineal, con la presión en la entrada
elemento de conducción de fluido 28. La salida del primer
transductor de presión 202 se alimenta a través de un amplificador
204 que convierte y amplifica la señal diferencial a una señal
análoga de 0-5 voltios. En su forma no
acondicionada, esta señal comprende la señal ANA CONTROL. La señal
ANA CONTROL se alimenta a través de una red de interfaz,
generalmente indicada en 220, donde es amplificada, acondicionada,
amortiguada y filtrada. En la realización preferente, la señal
acondicionada ANA CONTROL pasa entonces a una etapa adicional de
acondicionamiento de la señal, generalmente indicado por el bloque
funcional de acondicionamiento de señal 222, donde la señal pasa a
través de un amplificador de instrumentación con ganancia
seleccionable de programa, y un multiplexor analógico y a un
convertidor CA/CC 12 bits (generalmente indicado en 223). La salida
del convertidor CA/CC se alimenta directamente al ordenador. El
ordenador controla el régimen de flujo de la inyección de contraste
ajustando la potencia aplicada al actuador a medida que un usuario
aprieta y afloja la primera vejiga de aire 48. En la realización
preferente, el ordenador lee la señal ANA CONTROL cada 10
milisegundos para determinar los ajustes de accionamiento
requeridos para que el actuador lleve a efecto el régimen de flujo
apropiado.
La señal ANA CONTROL desde el amplificador 204 se
alimenta también a un comparador 206 con una desviación ajustable
(ajustada por el potenciómetro 207). La primera vejiga de aire 48
puede ser presionada desde 0 a 100% de su capacidad de depresión. La
desviación del comparador 206 se ajusta con el bulbo apretado a
aproximadamente 10% de su escala máxima, de forma que el comparador
dé una señal de salida cuando se haya alcanzado el umbral del 10%.
La salida del comparador 206 se amortigua por un par de
onduladores, generalmente indicados por el bloque funcional
amortiguador 208 para suministrar la señal CTRL. APRIETE, que es
una señal digital 0-5 voltios. La señal CTRL.
APRIETE es acondicionada y amortiguada por medio de circuitos en el
bloque funcional interfaz 220 y es adicionalmente amortiguada por
un amortiguador bus dentro del bloque funcional de
acondicionamiento de la señal 222, después de lo cual se alimenta
directamente en un registro del ordenador, que lee directamente esta
señal de usuario.
Cuando el usuario presiona la segunda vejiga de
aire 52, la presión en el segundo elemento de conducción de fluido
36 aumenta y se aplica a un segundo sensor 38; en la particular
realización ilustrada, un segundo transductor de presión 212. El
segundo transductor de presión 212 convierte la presión de entrada
neumática en el segundo elemento de conducción de fluido 36 a una
tensión de salida eléctrica, de acuerdo a una relación lineal
directa. El segundo transductor de presión 212 detecta la inyección
de suero fisiológico del usuario (arranque/parada). La señal de
salida desde el transductor 212 se alimenta a un amplificador de
instrumentación 214 que provee una señal de salida analógica
0-5 voltios que se alimenta a una primera señal de
entrada de un comparador 216. El comparador 216 tiene también una
desviación ajustable que se determina mediante un potenciómetro
217. El ajuste de desviación del comparador trabaja de forma similar
a la descrita respecto al comparador 206, excepto que la desviación
se ajusta para disparar el comparador 216 cuando la segunda vejiga
de aire 52 está presionada al 50% de su compresión total. La salida
del comparador 216 se amortigua por un par de onduladores,
generalmente indicados por el bloque funcional de amortiguación 218
la salida del cual es la señal CTRL. SUERO. La señal CTRL. SUERO se
acondiciona y amortigua por circuitos apropiados dentro de la red
de interfaz 220 que es adicionalmente amortiguada por un
amortiguador bus dentro del bloque funcional de acondicionamiento
de la señal 222, y después se alimenta directamente al ordenador.
El ordenador lee directamente la señal CTRL. SUERO para arrancar y
parar la inyección de suero fisiológico, como se describe en la
patente de Wilson y otros.
Claims (20)
1. Un dispositivo de control (20) para controlar
una máquina de suministro de fluido, el dispositivo
comprendiendo:
un alojamiento (22);
un elemento de control de presión (24) fijado a
dicho alojamiento (22) caracterizado porque dicho elemento
de control de presión (24) está construido y dispuesto para variar
de forma selectiva una presión de fluido dentro de dicho elemento
de control de presión (24);
un primer elemento de conducción de fluido (28)
en comunicación de flujo fluido con dicho elemento de control de
presión (24); y
un primer sensor (32) en comunicación de flujo
fluido con dicho primer elemento de conducción de fluido (28),
estando dicho sensor (32) construido y dispuesto para generar una
señal de control en base a dicha presión de fluido en dicho
elemento de control (24).
2. Un dispositivo de control (20) según
reivindicación 1, en donde:
dicho alojamiento comprende plástico.
3. Un dispositivo de control (20) según
reivindicación 2, en donde
dicho alojamiento define una pared (40)
encerrando un interior de alojamiento (42),
dicho elemento de control de presión (24) estando
posicionado dentro de dicho interior de alojamiento.
4. Un dispositivo de control (20) según
reivindicación 3, en donde:
dicho elemento de control de presión incluye una
primera vejiga de aire (48) alineada dentro de dicho interior de
alojamiento y comprendiendo un material elástico,
dicha primera vejiga de aire teniendo un volumen
ajustable de forma selectiva para variar la presión de fluido
dentro de dicha primera vejiga de aire.
5. Un dispositivo de control (20) según
reivindicación 4, en donde:
dicha pared de alojamiento define una primera
abertura (44):
al menos una porción de dicha primera vejiga de
aire extendiéndose a través de dicha primera abertura.
6. Un dispositivo de control (20) según
reivindicación 5, incluyendo además:
una segunda vejiga de aire (52) alineada dentro
de dicho interior de alojamiento, dicha segunda vejiga de aire (52)
teniendo un volumen ajustable de forma selectiva para variar la
presión de fluido dentro de dicha segunda vejiga de aire;
un segundo elemento de conducción de fluido (36)
en comunicación de flujo fluido con dicha segunda vejiga de aire;
y
un segundo sensor (38) en comunicación de flujo
fluido con dicho segundo elemento de conducción de fluido; estando
dicho segundo sensor construido y dispuesto para generar una señal
de control en base a la presión de la segunda vejiga de aire.
7. Un dispositivo de control (20) según
reivindicación 6, en donde:
dicho alojamiento define una segunda abertura
(46);
una porción de dicha segunda vejiga de aire
extendiéndose a través de dicha segunda abertura.
8. Un dispositivo de control (20) según
reivindicación 7, en donde
dichas primera abertura y segunda abertura del
alojamiento están en un mismo plano.
9. Un dispositivo de control (20) según
reivindicación 7, en donde:
dichas primera abertura y segunda abertura del
alojamiento están en un par de planos paralelos.
10. Un dispositivo de control (20) según
reivindicación 7, en donde
dicha primera abertura del alojamiento está en un
primer plano, dicha segunda abertura del alojamiento está en un
segundo plano; dichos primer y segundo planos cortándose
oblicuamente.
11. Un dispositivo de control (20) según
reivindicación 7, en donde:
dicha primera abertura del alojamiento está en un
primer plano, dicha segunda abertura del alojamiento está en un
segundo plano; dicho segundo plano siendo normal a dicho primer
plano.
12. Un dispositivo de control (20) según
reivindicación 7, en donde:
dicho alojamiento define al menos una ranura
construida y dispuesta para fijarse al entubado.
13. Un dispositivo de control (20) según
reivindicación 7, en donde:
dicha primera vejiga de aire define una primera
porción esférica y una primera porción plana;
dicha primera porción esférica proyectándose a
través de dicha primera abertura, y dicha primera porción plana
estando totalmente alineada dentro de dicho interior de
alojamiento;
dicha segunda vejiga de aire definiendo una
segunda porción esférica y una segunda porción plana;
dicha segunda porción plana extendiéndose a
través de dicha segunda abertura, y dicha segunda porción esférica
estando totalmente alineada dentro de dicho interior de
alojamiento
14. Un dispositivo de control (20) según
reivindicación 13, en donde:
dicha primera vejiga de aire está construida y
dispuesta para causar una fuerza de no más de unos 209 kPa cuando
se ajuste de forma selectiva el volumen de la primera vejiga de
aire; y
dicha segunda vejiga de aire está construida y
dispuesta para causar una fuerza de no más de unos 209 kPa cuando
se ajuste de forma selectiva el volumen de la segunda vejiga de
aire
15. Un dispositivo de control (20) según
reivindicación 14, en donde:
dicho primer elemento de conducción de fluido
incluye un primer lumen flexible (70); y
dicho segundo elemento de conducción de fluido
incluye un segundo lumen flexible (72).
16. Un dispositivo de control (20) según
reivindicación 15, en donde:
dichos primer y segundo lumen comprenden entubado
plástico.
17. Un dispositivo de control (20) según
reivindicación 16, en donde:
dicho alojamiento incluye una longitud de no más
de unos 12,7 cm, y una anchura de no más de unos 5,1 cm.
18. Un método para controlar una máquina de
suministro de fluido, comprendiendo el método comprendiendo etapas
de:
fijar un elemento de control de presión a una
máquina de suministro de fluido;
variar un presión dentro del elemento de control
de presión al ajustar un volumen del elemento de control de
presión;
generar una señal de control en base a la presión
dentro del elemento de control de presión;
dispensar un fluido en base a ello; y
repetir de forma selectiva dichas etapas de
variación y dispensación.
19. Un método según la reivindicación 18,
incluyendo además:
tras dicha etapa de repetir de forma selectiva,
retirar el elemento de control de presión de la máquina de
suministro de fluido;
desechar el elemento de control de presión; y
fijar un segundo elemento de control de presión a
la máquina de suministro de fluido.
20. Un método según la reivindicación 18, en
donde:
dicha etapa de fijación incluye unir una pieza de
mano que aloja el elemento de control de presión; el elemento de
control de presión incluyendo un bulbo elástico; y
dicha etapa de variación incluye aplicar presión
al bulbo.
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