BOMBA DE INFUSIÓN INFUCID. DETECCIÓN DE LA OCLUSIÓN
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1. dar cumplimiento a los requisitos establecidos en las normas de seguridad para esta clase de equipos m dicos Estos resultados fueron obtenidos en la etapa de maqueta del proyecto Actualmente se acomete el redise o y la elaboraci n de 5 prototipos donde varias piezas pl sticas pasaran a ser fabricadas mediante moldes por el m todo de inyecci n En esta nueva etapa se realizar n las correcciones finales necesarias para el pase a producci n seriada de la Bomba de Infusi n Para facilitar el ajuste en el programa para el servicio t cnico se concibi la opci n de variar editar el valor del umbral de oclusi n 5 CONCLUSIONES e El dispositivo de detecci n de la oclusi n dise ado y fabricado para la Bomba de Infusi n cumple con los requisitos t cnicos previstos en las especificaciones del producto e Fue previsto en el programa de servicio t cnico de la Bomba la opci n de editar el valor del umbral de oclusi n lo que permite con facilidad realizar cualquier ajuste que se necesite e La bomba INFUCID pas satisfactoriamente los ensayos de maqueta y actualmente se realiza el redise o para los prototipos corrobor ndose de esta forma la eficacia del dispositivo de sensado de oclusi n dise ado AGRADECIMIENTOS Los autores de este trabajo queremos agradecer la colaboraci n especial brindada por el profesor Oscar Ar s especialista en la esfera de magnetismo del INRE de la Universidad de la Habana 12. n Fig 3 Circuito de acoplamiento y amplificaci n 3 RESULTADOS Durante la puesta en marcha de la maqueta se realizaron las mediciones pertinentes para comprobar l comportamiento del sensor en el intervalo de medici n En la Fig 4 se muestra una gr fica del este comportamiento a la distancia entre 6 00mm y 6 50 mm Aqu tambi n se refleja el comportamiento lineal de la se al de salida respecto a la distancia recorrida por el im n al hincharse la manguera Posteriormente se realizaron el ajuste electr nico y el posicionamiento final del sensor respecto al im n quedando finalmente separado a una distancia de 6 50 mm de la superficie del mismo En el circuito de amplificaci n Fig 3 se adicion el potenci metro R58 mediante el cual se var a el voltaje de referencia de la se al de entrada Esto permite hacer el ajuste de f brica para el posicionado inicial del im n en ausencia de oclusi n con la puerta de la bomba cerrada V 6 7 6 6 6 5 6 4 6 3 6 2 6 1 6 6 5 6 45 6 4 6 35 6 30 6 25 6 2 6 15 6 1 6 05 6 nm Fig 4 Salida del sensor contra recorrido del im n Como resultado de la puesta en marcha ya en condiciones reales con el programa funcionando plenamente 2 se acometi el proceso experimental de efectuar las mediciones y el ajuste final del dispositivo de sensado de la oclusi n Para ello se program la bomba INFUCID a los valores de flujo
3. 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 REFERENCIAS Especificaciones del Producto A5707 U00 EP Bomba de Infusi n ICID 2004 Manual del Usuario A5707 U00 MU Bomba de Infusi n ICID 2004 IEC60601 1 2001 International Electrotechnical Commission Medical Electrical Equipment General requisites for safety IEC60601 2 24 Medical Electrical Equipment Particular requirements for the safety of infusion pumps and controllers 1998 http www micronas com Micronas Hall Effect Sensor htm http www allegro com Allegro Hall Effect SensorsUnipolar amp Omnipolar htm http www assemtech co uk D Holliday R Resnick F sica parte 2 Edici n ER ICL pp 1011 1036 1965 Service Manual Infusomat fmS Versi n 2 1 B Braun Service Manual Infusi n Pump OT 601 JMS Japan Service Manual Atom Infusi n Pump P 500 ATM Japan
4. establecidos por la norma 4 de 3 ml h y 25 ml h y se realizaron ensayos para varios ejemplares de Sets de infusi n En la tabla 1 se muestran los resultados finales obtenidos para los dos niveles de oclusi n antes mencionados Tabla1 Resultados finales de la oclusi n Presi n Bar 0 44 0 80 0 6 0 3 1 00 1 26 1 0 0 3 El usuario puede en el men de la Bomba INFUCID seleccionar el nivel de oclusi n adecuado para la infusi n Al ocurrir la oclusi n se emite una alarma sonora intermitente acompa ada de otra visual donde se muestra el mensaje OCLUSION 2 Esta se desactivar mediante la tecla de desactivaci n de alarma En la Fig 5 se muestra un gr fico con la ubicaci n de los elementos que act an sobre el Set de infusi n donde entre otros se se ala el dispositivo para el sensado de la oclusi n Umbral uc Nivel Oclus Tiempo 25 ml h Baja Alta ON SET DE INFUSI N INTERRUPTOR DE FLOJO J f CABEZAL SENSOR DE OCLUSI N SENSOR DE BURBUJA Fig 5 Ubicaci n del sensor de oclusi n 4 DISCUSION Los resultados finales obtenidos y reflejados en la tabla permiten valorar las soluciones propuestas durante el dise o y construcci n del dispositivo de sensado de la oclusi n Se establecieron los valores correctos del umbral de oclusi n para los dos niveles concebidos en las especificaciones del producto y se obtuvo la precisi n adecuada Esto permiti
5. BOMBA DE INFUSI N INFUCID DETECCI N DE LA OCLUSI N O Batista A Ball llovera C Dom nguez A Rodr guez M Rodr guez Instituto Central de Investigaci n Digital Ave de Vento 9938 e A y calle 10 Altahabana Mun Boyeros C Habana osmar RESUMEN INFUCID es una bomba de infusi n perist ltica desarrollada en el ICID que permite de forma automatizada el suministro de medicamentos v a intravenosa Esta se caracteriza por su fiabilidad y dise o compacto su alta precisi n del flujo durante el suministro y cumple con las normas internacionales de seguridad vigentes Durante el proceso de suministro de medicamentos se hace necesaria la detecci n de situaciones y estados de trabajo que pueden provocar un mal funcionamiento o un riesgo potencial para el paciente Por este motivo INFUCID cuenta con dispositivos capaces de detectar Puerta abierta goteo burbujas de aire en el l quido y una posible oclusi n en la l nea del paciente La oclusi n puede ser provocada por la presencia de fibrina de la sangre o doblado de la manguera Su detecci n permite evitar posibles da os al paciente as como al propio equipo y se realiza para un valor prefijado de presi n interna en la l nea de suministro de medicamento Por ser el dispositivo de sensado m s complejo desde el punto de vista de dise o y ajuste en el presente trabajo se describe el dise o del dispositivo de detecci n de oclusi n desarrollado sobre la base de un sen
6. do la expresi n 1 para una distancia d 6 mm se obtuvo B 64 6 Gauss Con estos datos conociendo el desplazamiento de la manguera 0 14 mm y realizando un estudio sobre diferentes sensores de efecto Hall de buena sensibilidad 5 a 25 mV Gaus 5 se determin utilizar el SS94A1F Analog Position Sensors de la firma Honeywell 6 Este posee un rango de 100 Gaus sensibilidad de 25 mV Gauss y linearidad de 0 8 Construcci n del Mecanismo de Sensado Inicialmente se construy un dispositivo con un resorte y una clavija donde se encontraba alojado el im n y que se encontraba a una distancia de 6 5 mm del sensor Este mecanismo funcionaba pero con el inconveniente de que en ocasiones por efecto de la fricci n no era capaz de retornar al estado inicial Finalmente se logr un mecanismo utilizando un fleje que elimin la deficiencia anterior tal como se muestra en la Fig 2 SET DE INFUSION ACTUADOR Fig 2 Mecanismo del sensado de oclusi n Para el procesamiento de la se al proveniente del sensor se dise el circuito electr nico de acoplamiento y amplificaci n mostrado en la Fig 3 La salida va conectada a la entrada del conversor de 10 bits del microprocesador PIC17C756C 8 0V A R9 10 VCA C5 po DI MA111CT R49 u Aj TP2 ITE ES en PO R55 gt 100 C34 SR g ae 210 AD Z0BR 10 K Rsg 0 1 uF 10 K BR 3 0 K R59 a z R 1 0K ISK 8 0V f i R 10K B3B EH 4 JST 1x3 Oclugi
7. mbos dispositivos son bastante similares En la Fig 1 se muestra de forma simplificada el dispositivo de sensado de la presi n de oclusi n usando el principio magn tico Al aumentar la presi n en el interior de la manguera sta se hincha provocando el desplazamiento del im n insertado en el extremo del actuador y el sensor de efecto Hall captar la variaci n del flujo magn tico ISBN 959 212 158 3 Copyright 2005 Sociedad Cubana de Bioingenier a art culo TO31 Manguera Im n Sensor Actuador Fig 1 Esquema del sensado de oclusi n con efecto Hall Selecci n del sensor e im n La eficacia del dispositivo de detecci n de la oclusi n depende principalmente de las caracter sticas del im n y el tipo de sensor empleados Con este fin se comenz por buscar una expresi n que definiera el comportamiento de la variaci n del campo magn tico 1 en dependencia de la distancia 8 B Bai d 1 ee d 1 2 Md 1 r Donde r radio del im n longitud del im n d distancia hasta la superficie del im n B flujo magn tico debido al campo magn tico residual B flujo magn tico a la distancia d Para determinar el tipo de im n y la distancia apropiada entre ste y el sensor se realizaron diferentes experimentos con imanes de la firma Assemtech Europe 7 resultando M1219 3 ser el m s apropiado con un flujo magn tico en la superficie de 1500 Gauss y dimensiones r 2 mm y 1 3 mm Emplean
8. sor de efecto Hall as como los resultados experimentales obtenidos durante la puesta en marcha de la Bomba de Infusi n INFUCID Palabras claves Bomba de infusi n suministro de medicamentos detecci n de oclusi n sensor de oclusi n 1 INTRODUCCI N El suministro de medicamentos v a intravenosa juega un papel important simo en el tratamiento de los pacientes fundamentalmente en la etapa operatoria y posteriormente en las salas de terapia intensiva Estos medicamentos se suministran por per odos de 3 a 24 horas y m s La Bomba de infusi n INFUCID desarrollada por un grupo de especialistas del Instituto Central de Investigaci n Digital es el primer producto de este tipo desarrollado en el pa s y est destinada para el suministro de medicamentos en los salones de operaciones y salas de terapia intensiva Durante la infusi n puede producirse una oclusi n en la l nea del paciente tramo entre la bomba y el paciente Esta puede ser provocada fundamentalmente por la presencia de fibrina de la sangre o el doblado de la manguera 1cid cu La detecci n de la oclusi n es necesaria para evitar posibles da os al paciente as como al propio equipo Los requisitos fundamentales para el dise o de un dispositivo de detecci n de oclusi n en las Bombas de Infusi n son el umbral de presi n al cual ocurre la oclusi n precisi n con que se realizan las mediciones e imposibilidad de hacer contacto con el medicamento que se
9. suministra Esto ltimo implica que cualquier tipo de medici n de la presi n que se realice tiene obligatoriamente que ser por el exterior de la manguera 2 METODOLOGIA Las bombas de infusi n existentes en el mercado poseen uno o dos umbrales de detecci n de oclusi n cuyos valores dependen fundamentalmente de la densidad del medicamento disuelto que se va a suministrar En el caso de INFUCID se proponen dos niveles de presi n para los cuales se establece la detecci n de oclusi n 1 e Nivel 0 6 Bar 0 3 Bar e Nivel2 1 2 Bar 0 3 Bar El m todo utilizado para medir la presi n es mediante el desplazamiento provocado por el aumento de di metro de la manguera ante un aumento de presi n hinchaz n Cada fabricante de Bombas dise a el dispositivo de sensado de oclusi n en dependencia de las caracter sticas del Set de infusi n manguera que utilizar su Bomba 9 10 11 Para los Sets de Infusi n fabricados por la Firma B Braun se demostr experimentalmente que a presiones de 1 0 Bar el desplazamiento es de 0 14 mm aproximadamente tomado como partida a la hora del dise o Entre los medios m s usados para medir el desplazamiento se encuentran sensores magn ticos efecto Hall y las galgas tensom tricas strain gauge Se opt por el uso de un sensor de efecto Hall por ser m s simple la fabricaci n del mecanismo de sensado y teniendo en cuenta que la precisi n con que se mide la presi n en a
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