SUERO

Indicación del sector de Ia técnica.

La presente invención se encuadra en el campo de seguimiento y control en el vaciado y llenado de líquidos en depósitos, más concretamente en el control. del: vaciado. y. llenado de bolsa de suero y botellas dentro del sector sanitario.

Estado de Ia técnica anterior.

La supervisión del vaciado y llenado de bolsas y botellas de suero en hospitales, centros sanitarios y clínicas es realizada por el propio personal sanitario visualmente. Esta tarea consume tiempo y recursos y a medida que el número bolsas a supervisar por un sanitario aumenta, Ia posibilidad de fallos se multiplica Io que, en función de Ia dolencia del paciente, podría llegar a ocasionarle complicaciones.

Por otro lado, es especialmente crítico el suministro continuo de suero orgánico en el postoperatorio de determinadas intervenciones. En estas circunstancias Ia supervisión se convierte en una tarea crítica que puede llegar a absorber gran parte de los recursos del área.

Explicación de Ia invención.

El sistema supervisor del nivel de suero u otra sustancia médica que sea necesario introducir o extraer en el paciente de forma continuada en bolsas o botellas que se propone consiste en interponer un dispositivo electrónico de medida entre el soporte de Ia bolsa de suero o botella y Ia bolsa de suero o botella. De esta forma, el dispositivo electrónico cuelga del soporte inicialmente previsto para suspender Ia bolsa o botella de suero y a su vez, esta última cuelga del dispositivo electrónico de medida. El dispositivo

electrónico mide el peso de Ia bolsa o botella y voltaje de Ia batería con que se ..alimenta. Posteriormente, el dispositivo electrónico de medida envía Ia señal a un sistema central de supervisión que centraliza las medidas de una red de dispositivos electrónicos de medida. De esta manera se dispone de las medidas recogidas por cada uno de los dispositivos en un único punto. Cada dispositivo electrónico se alimenta por una batería o a través de un adaptador convencional de tensión conectado a Ia red eléctrica.

De las diferentes opciones posibles para comunicar los dispositivos electrónicos de medida con el sistema central de supervisión, se ha seleccionado Ia radiofrecuencia, a una frecuencia de 433,92 MHz que es Ia prevista en Ia Unión Europea (UE) para este tipo de aplicaciones. En caso de utilizarse en un país no perteneciente a Ia UE, podría ser necesario variar

Ia frecuencia de acuerdo a su legislación. En función de Ia condiciones particulares del centro sanitario sería posible utilizar un sistema de comunicación diferente del propuesto, tal como RS-485/422, infrarrojos, red ethernet, y otros métodos conocidos dentro del estado del arte y que incluso podrían ser más eficientes que el propuesto de radio frecuencia, si bien éste último presenta Ia ventaja de poder ser aplicado en Ia práctica totalidad de las ocasiones ya que no precisa de elementos auxiliares ni condiciones específicas.

El dispositivo electrónico de medida que se propone tiene forma de prisma cuadrangular. No obstante, es posible realizar este dispositivo con otras formas. Su cara superior consta de un enganche o anclaje superior que se engancha al soporte inicialmente previsto para suspender Ia bolsa o botella y de una antena Ia cual se utiliza para transmitir y recibir datos al sistema central de supervisión. La antena propuesta es externa debido a Ia mayor eficacia aunque también podría ser interna. La frecuencia de trabajo es de 433,92 Mhz. Su cara inferior consta de otro enganche o anclaje que sirve para soportar Ia botella o bolsa. Al colgar Ia bolsa o botella del enganche del dispositivo electrónico, este mide el peso de Ia misma a través de una célula de carga que proporciona una señal eléctrica proporcional al peso que

soporta. Esta señal es convenientemente tratada por un amplificador de instrumentación que eleva Ia tensión hasta un nivel requerido por el conversor analógico digital. Un microcontrolador gestiona Ia señal que Ie llega del conversor analógico digital Ia cual corresponde a Ia adquisición de medidas, recogiendo cada dos segundos un registro de medida el cual Io almacena en una memoria, manteniendo un registro de las diez últimas, a partir de las cuales calcula Ia media, una vez despreciadas de las medidas almacenadas Ia mayor y la menor. El valor resultante del cálculo de Ja media . es proporcional a Ia cantidad de líquido contenido en Ia bolsa.

El dispositivo de medida puede trabajar con bolsas o botellas de cualquier capacidad con Ia única limitación de peso que puedan soportar los elementos que sustentan Ia bolsa o botella que de él pende. La primera vez que se utiliza un determinado tipo de bolsa, ha de realizarse un calibrado, para Io cual es necesario suspender del dispositivo una bolsa o botella llena y a continuación vacía. El dispositivo almacenará estos valores Io que Ie permitirá, por diferencia de pesos, calcular que cantidad de líquido contiene Ia bolsa o botella. Las medidas se realizan a intervalos de tiempo regulares, en función del peso medido se calcula Ia cantidad de líquido restante, en caso de recoger una medida de peso superior o igual a Ia establecida como peso de Ia bolsa o botella llena, se asignará el valor de 255 a Ia medida. En caso de que el valor del peso recogido sea inferior o igual al establecido como peso de Ia bolsa o botella en vacío, se asignará el valor de 0 a Ia medida. Para pesos comprendidos entre los establecidos como bolsa o botella llena y vacía, se asignará un valor entero a Ia medida comprendido entre 0 y 255 y que será proporcional a Ia cantidad de líquido contenido en Ia bolsa o botella. De esta manera Ia medida puede ser expresada en base binaria sin utilizar más de ocho dígitos, Io que permite quede recogida en un byte de Ia memoria del microcontrolador.

El dispositivo únicamente habrá de ser calibrado en el caso de que se utilicen bolsas o botellas de capacidad diferente o cuyo peso en vacío difiera de las utilizadas anteriormente.

El microcontrolador de este dispositivo electrónico recoge Ia información, en forma de señal tratada que ha sido previamente detectada por una célula de carga, y procede a:

• Filtrar y promediar las medidas del sensor que permiten eliminar posibles alteraciones provocadas por movimientos del paciente,

..oscilaciones de Ia bolsa, etc.

• Gestionar las alarmas, incluyendo Ia emisión de avisos sonoros o luminosos en caso de que el nivel de líquido sobrepase o sea inferior a un valor predeterminado.

• Comunicar por cable o inalámbricamente y mediante un protocolo de comunicaciones propio al sistema central de supervisión, los datos recogidos por los distintos dispositivos de medida, a fin de centralizar las medidas de los diferentes dispositivos.

• Estimar el tiempo restante para cambiar las bolsas o botellas en función de Ia variación de peso.

Con las características anteriores, se facilita el control del nivel en las bolsas y botellas por parte del personal sanitario de tal manera que este deberá encargarse de sustituir Ia bolsa o botella en el momento en que Io indique el sistema central de control o se activen en local las alarmas de cada uno de los dispositivos supervisores de nivel.

El usuario puede activar o desactivar las alarmas, así como establecer los valores de medida a partir de los cuales se activan.

Dado que los dispositivos de medida son capaces de gestionar alarmas es posible su utilización sin sistema central de supervisión, si bien, en este caso, se renunciaría a disponer de un punto en el que se mostraran todos los niveles recogidos por los dispositivos de medida

Ei sistema central de control consiste básicamente en un ordenador que tiene asociado un emisor y receptor de señales. De esta manera, el ordenador central interrogará a cada uno de los dispositivos para que Ie informe del estado de cada una de las bolsas a través del emisor receptor. Cada una de los dispositivos electrónicos asociados a una bolsa o botella tiene un identificador diferenciado ya que todos los dispositivos trabajan a Ia misma frecuencia. Así, cuando el ordenador central solicita información enviará una señalra-433-,92Mhz, que llega todos los dispositivos per.o-.splo-, responderá aquel, dispositivo cuyo identificador corresponda con. el que contiene Ia señal emitida por el emisor asociado al ordenador del sistema central de control.

De esta misma manera es posible establecer desde el sistema de control los valores de medida a partir de los cuales se disparan las alarmas, así como si las alarmas están activadas o desactivadas en cada uno de los dispositivos de manera independiente.

El funcionamiento sería análogo aún en el caso de utilizar un método de comunicación que no estuviese basado en Ia radio frecuencia.

Breve descripción del contenido de los dibujos.

Para mejor compresión de Ia invención, se presentan las siguientes figuras:

La figura 1 muestra Ia posición del dispositivo electrónico supervisor y de Ia bolsa o botella.

La figura 2 muestra una perspectiva del aspecto exterior del dispositivo electrónico de medida.

La figura 3 muestra el conjunto del sistema supervisor de nivel de líquidos en bolsas y botellas.

La figura 4 muestra el esquema básico de funcionamiento del sistema.

Exposición detallada de un modo de realización de Ia invención.

La figura 1 muestra al dispositivo (1) electrónico de medida colgado de su gancho (5) a un _. soporte no representado. A su vez, una bolsa (2) de suero cuelga del dispositivo (1) electrónico de medida, estando intercalado el dispositivo (1) . entre el soporte original, no representado y Ia bolsa o botella

(2).

En Ia figura 2 observamos que dispositivo (1) tiene forma de prisma cuadrangular. En Ia cara superior del dispositivo electrónico de medida está situada Ia antena (6) y el gancho (5) del cual cuelga el dispositivo (1) electrónico de medida. En nuestro caso, se ha optado por una antena (6) externa ya que posee una mayor eficacia que una interna. La frecuencia de trabajo es de 433,92 Mhz. La cara inferior consta de otro enganche (3) o anclaje que sirve para soportar Ia botella o bolsa (2) de suero. Al colgar Ia bolsa (2) o botella del enganche (3) del dispositivo (1) electrónico, este mide el peso de Ia misma. Conocido el peso, el dispositivo (1) electrónico indica el nivel de líquido en función del peso. En una de las caras del prisma cuadrangular se halla una pantalla (4) que indica el volumen de líquido que hay en el interior de Ia bolsa (2) o botella. Para ello, es necesario proceder a un calibrado del dispositivo. El usuario procederá a calibrar el dispositivo (1) electrónico de medida con Ia ayuda de Ia información que muestra Ia pantalla (4) y unos pulsadores (7) definiendo las alarmas de nivel de batería, de nivel en el vaciado o llenado del Ia bolsa (2) o botella. Para realizar el calibrado del dispositivo (1), se pesará a Ia bolsa (2) o botella llena y a Ia bolsa (2) o botella vacía. Al peso de Ia bolsa (2) llena el microcontrolador Ie asigna un valor numérico de 255 y al peso de Ia bolsa (2) vacía o casi vacía, según opte el usuario, Ie asigna un valor de 0. A partir de aquí se gradúa el vaciado o llenado de Ia bolsa (2). El dispositivo (1), en caso de recoger una medida de peso superior o igual a Ia establecida como peso de Ia bolsa (2) o botella llena, Ie asignará el valor de 255 a Ia medida. En caso de que el valor

del peso recogido sea inferior o igual al establecido como peso de Ia bolsa (2) o botella en vacío, Ie asignará el valor de 0 a Ia medida. Para pesos comprendidos entre los establecidos como bolsa (2) o botella llena y vacía, se asignará un valor entero a Ia medida comprendido entre 0 y 255 y que será proporcional a Ia cantidad de líquido contenido en Ia bolsa o botella. Por tanto, el dispositivo (1) electrónico de medida está basado en un microcontrolador el ^' cual, puede ser calibrado y programado para incluir las características de distintas bolsas-(2) y botellas que van a colgar -de -su enganche (3). Finalmente, el microcontrolador de este dispositivo electrónico _: recoge Ia información detectada por el sensor y procede a:

• Filtrar y promediar las medidas para eliminar posibles alteraciones.

• Gestionar las alarmas, incluyendo Ia emisión de avisos sonoros y luminosos en caso de que el nivel de líquido sobrepase o sea inferior a un nivel de líquido predeterminado.

• Comunicar por cable o inalámbricamente y mediante un protocolo de comunicaciones propio al sistema central de supervisión, los datos recogidos por los distintos dispositivos de medida a fin de centralizar las medidas de los diferentes dispositivos. • Estimar el tiempo restante para cambiar las bolsas o botellas en función de Ia variación de peso.

El dispositivo (1) electrónico se alimenta por una batería o a través de un adaptador de tensión, no estando representado en las figuras.

Tal como se muestra en el esquema de Ia figura 4, Ia medida del peso se realiza mediante una célula de carga (11) que proporciona una señal eléctrica proporcional al peso que soporta. Esta señal es convenientemente tratada por un amplificador (12) de instrumentación que eleva Ia tensión hasta un nivel requerido por el conversor (13) analógico digital, de tal manera que proporcione 0 voltios para un peso nulo y 5 voltios para el peso máximo, si bien este valor depende de Ia tensión a Ia que se alimente el conversor analógico digital. El microcontrolador (14) gestiona esta señal

tratada que corresponde a Ia adquisición de medidas, para Io cual, cada dos segundos, recoge un registro de medida y Io almacena en memoria (15), manteniendo un registro de las diez últimas, a partir de las cuales calcula Ia media, una vez despreciadas de las medidas almacenadas Ia mayor y Ia menor. De esta forma, el valor resultante del cálculo de Ia media es proporcional á Ia cantidad de líquido contenido en Ia bolsa (2) o botella.

El conversor (13) analógico digital es también utilizado para ^* realizar un seguimiento del voltaje de Ia pila o batería y así hacer una estimación del nivel de carga. El microcontrolador (14), a través de las salidas y entradas digitales de las que consta, gestiona las pulsaciones de los pulsadores (7), envía información a Ia pantalla (4) y activa el o los testigos que indican que se ha disparado alguna alarma. Estos testigos pueden ser sonoros, a través de un zumbador o luminosos.

En Ia figura 3 se observa que una vez el dispositivo (1) electrónico mide el peso de Ia bolsa (2) o botella envía una señal a un sistema central (8) de supervisión que centraliza las medidas de una red de dispositivos (1) de medida. De esta manera se dispone de las medidas recogidas por cada uno de los dispositivos (1) en un único punto.

El sistema central (8) de control consiste básicamente en un ordenador (9) que tiene asociado un emisor - receptor (10) de señales. Cada uno de los dispositivos (1) electrónicos asociados a una bolsa (2) o botella tiene un identificador propio ya que, al trabajar todos los dispositivos (1) a Ia misma frecuencia, todos reciben de manera simultánea las solicitudes de envío de datos. El ordenador (9) central interrogará a los dispositivos para que Ie informen del estado de cada una de las bolsas (2) a través del emisor - receptor. Así, cuando el ordenador (9) solicita información envía una señal a 433,92Mhz, a través del emisor - receptor (10), que incluye un código identificador del dispositivo (1) al que va dirigido. Esta señal llega todos los dispositivos (1) y sólo responderá aquel dispositivo (1) cuyo identificador

coincida con el que contiene Ia señal emitida por el sistema central de control (8).

La comunicación entre los dispositivos y el sistema central de supervisión (8) 5 se realiza a través del puerto de comunicaciones, en nuestro caso es tipo serie, que en el caso del dispositivo (1) se encuentra integrado en el microcontrolador (14) y que en el caso del ordenador (9), se encuentra disponible- a...través del conector estándar. -Las señales emitidas .por. los; respectivos puertos de comunicaciones son tratadas y convertidas en.

10. señales de radiofrecuencia, a partir de Ia cuales, tanto en el emisor - receptor (10) conectado el sistema central de supervisión (8), como en el propio dispositivo (1), recomponen las señales eléctricas originales, señales que se inyectan al puerto serie de comunicaciones del ordenador (9) o, en su caso, al puerto serie del microcontrolador (14) que gobierna el

15 funcionamiento del dispositivo (1).

Por otro lado, el usuario podrá definir desde el sistema de control (8) o a través de los pulsadores (7) los valores de medida a partir de los cuales se debe activar las alarmas, el lugar donde quiere que salten los testigos 0 asociados a dichas alarmas, Ia intensidad de las señales y el tipo de testigo, luminoso o sonoro. Es decir, estos testigos podrán saltar en el sistema de control (8) y también en cada uno de los dispositivos (1). Estos testigos podrán ser luminosos o sonoros. Para ello, los microcontrolador (14) de cada dispositivo (1) electrónico de medida activan las alarmas sonoras a través de 5 un zumbador al que se encuentra conectado, y los testigos luminosos cuando las medidas recogidas por Ia célula de carga sobrepasen o sean inferiores a dichos valores establecido por el usuario en el sistema de control (8).

0 Finalmente, cada dispositivo puede configurar el ¡dentificador que Io caracteriza en Ia red de comunicaciones, así como si las alarmas sonoras y luminosas del dispositivo han de estar activadas o no.

Indicación de manera que Ia invención es susceptible de aplicación industrial.

De especial aplicación en el campo de las ciencias médicas y veterinario para el seguimiento y control del vaciado y llenado de productos a introducir o extraer en el cuerpo humano y animal. De manera más general, Ia aplicación industrial se puede extender al control y .seguimiento del vaciado y . llenado de distintos productos en envases.