ES2962529T3 - Dispositivo con un motor de tipo Lavet - Google Patents

Abstract

En un dispositivo para uso ambulatorio por parte del paciente que contiene una bomba para suministrar fluido de inyección o para retirar fluido de análisis, el motor impulsor para el sistema de bomba accionado mecánicamente es un motor paso a paso tipo Lavet de pequeño tamaño diseñado para tener una alta potencia mecánica. y requisito de corriente pico bajo. Utilizando este motor tipo Lavet para bombas tipo jeringa o peristálticas, preferiblemente de tipo parche, se logran altas velocidades de infusión necesarias para, por ejemplo, la inyección en bolo de insulina o la administración de anticuerpos terapéuticos, y se pueden controlar de manera fácil y confiable importantes características de seguridad, lo que reduce significativamente los costos de fabricación. se reduce y el tamaño y el peso total del dispositivo se vuelven más pequeños, para comodidad del paciente. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Dispositivo con un motor de tipo Lavet

Descripción

La presente invención se relaciona con dispositivos para uso ambulatorio, que tienen una bomba accionada mecánicamente con un motor eléctrico.

Un campo principal de aplicación para este tipo de dispositivos es la inyección de fluido fisiológicamente activo en un paciente. Para este uso, los dispositivos usualmente están equipados con una superficie de contacto adhesivo para acoplarse a la piel de un paciente o con un sistema para acoplarse a las telas y una cánula con o sin un tubo conector para el acceso al tejido del paciente o recipientes para introducir un fluido de inyección.

Los dispositivos de inyección se utilizan ampliamente en el cuidado del paciente, pero su tamaño y complejidad restringe en gran medida su uso a instalaciones especializadas. Recientemente, el uso ambulatorio de dispositivos de inyección ha sido pionero en el cuidado de la diabetes para el suministro de insulina. Más recientemente, las bombas de tipo parche se están convirtiendo en la opción preferida para la conveniencia del paciente y una utilización segura. Estos son dispositivos que pueden acoplarse directamente a la piel, que tienen una cánula de infusión incorporada y, por lo tanto, evitar los tubos conectores a un puerto de infusión.

Los dispositivos que pueden acoplarse directamente a la piel están diseñados para un uso generalizado y no solo tienen que cumplir los altos requisitos funcionales y de seguridad, sino que también tienen que ser relativamente pequeños, ligeros, robustos, rentables y convenientes para el paciente.

Las bombas accionadas por un motor eléctrico están bien establecidas en dichos dispositivos. Para aplicaciones que requieren una gran precisión, como el suministro de insulina en pacientes diabéticos, los dispositivos de inyección suelen utilizar bombas de tipo jeringa. En las indicaciones que requieren el suministro de volúmenes más elevados pero con menor precisión, p. ej., para el suministro de proteínas terapéuticas, como los anticuerpos monoclonales, las bombas peristálticas son una solución bien establecida. Aunque se están desarrollando sistemas alternativos como, p. ej., las bombas piezoeléctricas, estos sistemas presentan varios inconvenientes y las bombas de tipo jeringa o peristálticas accionadas por un motor eléctrico siguen siendo la opción mejor establecida y segura.

Los motores eléctricos establecidos como unidades de bomba en dichos dispositivos tienen varios inconvenientes. En particular, los motores de corriente continua (CC) o motores de velocidad gradual convencionales utilizados tienen generalmente limitaciones intrínsecas en las características de seguridad, los costes de fabricación y los requisitos de tamaño de la batería. Aunque el consumo general de energía eléctrica es relativamente pequeño para todos los tipos de motores eléctricos utilizados, los requisitos de potencia máxima son diferentes y tienen un efecto directo sobre el tamaño y el peso de la batería. El control de riesgos potenciales de seguridad, tales como el suministro excesivo o el reconocimiento incontrolados del suministro por debajo debido a la acumulación de presión en el sistema de suministro, requiere componentes, complejidad y costes adicionales.

Para hacer frente a los requisitos de suministro, el motor eléctrico del sistema de bomba debe ser lo suficientemente potente como para permitir una velocidad de inyección relativamente alta, p. ej., para inyecciones en bolo de insulina o el suministro de anticuerpos monoclonales. Además, p. ej., para los sistemas de bomba de insulina para suministrar tanto una inyección rápida en bolo como una infusión basal lenta con alta precisión, se necesita un alto rango dinámico de varios miles de la unidad del motor. Además, el sistema de bomba tiene que ser lo bastante potente para superar una contrapresión tisular que a veces asciende a varios bares y las pérdidas por fricción. Para satisfacer todos estos requisitos, el motor de accionamiento debe poder suministrar varios MW de energía mecánica.

Dado que esta potencia mecánica necesaria puede suministrarse con relativa facilidad mediante motores de CC (ya sean motores con o sin escobillas) o motores de velocidad gradual disponibles en el mercado, estos tipos de motores se utilizan generalmente en este tipo de dispositivos, p. ej. en las bombas de insulina. Los inconvenientes, especialmente para los dispositivos de bomba de tipo parche, de dimensiones físicas relativamente grandes, corrientes de pico demasiado altas para un pequeño dispositivo accionado por batería y costes de fabricación relativamente altos son significativos y es deseable encontrar una alternativa mejor. Además, el problema más importante de este tipo de motores es que no son intrínsecamente seguros, ya que necesitan un complejo sistema de control del motor con varios componentes y sensores adicionales para garantizar los altos niveles de seguridad necesarios, y tal complejidad tiene riesgos intrínsecos de fallo, además de costes adicionales.

Los motores de tipo Lavet están bien establecidos en la industria relojera y se han descrito en la patente EP0388787 como accionamientos para una bomba peristáltica en miniatura y en las patentes EP0447909 y EP0521184 la utilización de una bomba de este tipo para la administración de líquidos terapéuticos, cuya ventaja es principalmente el bajo coste de fabricación. Por otro lado, la baja potencia mecánica del motor descrito en la industria relojera limita el uso de indicaciones que necesitan tasas de suministro muy bajas de aproximadamente 0,1 ml por hora, que es muy baja para, p. ej., inyecciones de bolo de insulina o la velocidad de suministro necesario para, p. ej., anticuerpos terapéuticos. Por otro lado, un aumento significativo de la energía mecánica de los motores de tipo Lavet, como sería necesario para tales indicaciones no es obvio ya que, p. ej., los motores de relojes más grandes que suministran una torsión mucho mayor tiene una velocidad máxima de rotor mucho menor, y como resultado el aumento de la potencia mecánica que es proporcional al producto de la torsión y la velocidad, a pesar del mayor tamaño, es pequeña y no es suficiente.

El componente clave que determina las medidas de control de seguridad necesarias y su complejidad, así como el tamaño de la batería, el tamaño total y el peso, y también los costes de fabricación es el motor que acciona la bomba.

El objetivo de la presente invención es proporcionar un motor de accionamiento para dispositivos de bomba que lleve el paciente, especialmente dispositivos de tipo parche acoplados a la piel, lo que evita las desventajas del estado de las unidades de motor de bomba del estado de la técnica y, lo que es más importante, ofrece una alta seguridad intrínseca y un fácil control de funcionamiento.

Según la invención, esto se logra mediante un dispositivo con las características de la reivindicación 1.

Los motores de tipo Lavet son bien conocidos en la industria de los relojes de pulsera y del mecanismo de los relojes. Son robustos y la fabricación es relativamente fácil y rentable. Sin embargo, no son adecuados para, p. ej., una bomba de insulina o para una bomba para suministrar los volúmenes altos necesarios para, por ejemplo, anticuerpos terapéuticos, ya que no suministran la energía mecánica necesaria para esta aplicación.

Los motores de tipo Lavet, p. ej., los descritos en la patente EP0388787 como accionamiento para una bomba peristáltica en miniatura tienen una torsión que está típicamente por debajo de 0,3 pNm e aun a su velocidad máxima posible de aproximadamente 100 Hz, la potencia mecánica máxima está lejos de la necesaria para las tasas de suministro en importantes indicaciones terapéuticas, p. ej., para una bomba de insulina, o p. ej. para el suministro de proteínas terapéuticas.

De hecho, como se describe en la patente EP0388787, una bomba peristáltica en miniatura equipada con un motor de tipo reloj que se ejecuta en su límite de velocidad se suministra solo de aproximadamente 1,7 pl/min, mientras que las bombas de insulina suministran una inyección de bolo hasta 120 pl/min, mínimamente 20 pl/min, y las proteínas terapéuticas tales como los anticuerpos monoclonales se infunden típicamente a más de 150 pl/min. Por lo tanto, en la patente anteriormente mencionada en la sección [0022] se indica explícitamente que la solución descrita para una miniaturización suficiente usando un motor de reloj, no es útil para indicaciones como, p. ej., diabetes, ya que puede proporcionar solo a una tasa muy baja que podría ser suficiente para la velocidad de infusión de insulina basal, pero lejos de ser capaz de suministrar una inyección de bolo. Además, para una infusión basal de insulina, la fluctuación intrínseca de la velocidad de infusión con una bomba peristáltica es problemática y, por lo tanto, se prefieren las bombas de tipo jeringa, que necesitan una potencia mucho mayor para mover el pistón aun a velocidades de infusión muy bajas.

Los motores de tipo Lavet más grandes utilizados en la industria relojera tienen una torsión mecánica que es típicamente diez veces mayor que los motores de tipo Lavet de la industria de relojes de pulsera, pero debido a su mayor tamaño, su velocidad máxima es de 5 a 10 veces menor. Por lo tanto, el aumento general de la energía mecánica es proporcional al producto de la torsión y la velocidad es relativamente pequeña y no es suficiente para generar la energía mecánica requerida para motores de bomba para estas indicaciones, lo que significa que la potencia mecánica requerida no puede obtenerse con motores de reloj de tipo Lavet.

Por supuesto, se podría aumentar aún más el tamaño de los motores de tipo Lavet utilizados en la industria relojera, pero esto no podría resolver el problema de la torsión y la velocidad, ya que los motores más grandes se vuelven inevitablemente más lentos.

El aumento del tamaño de un motor de reloj de tipo Lavet también significa aumentar sus dimensiones del rotor, en particular su diámetro. Sin embargo, las dimensiones más grandes del rotor conducen a un mayor momento de inercia del rotor y, por lo tanto, a un motor más lento. El momento de inercia I de un cilindro que gira alrededor de su eje viene dado por I = 0,5- m r2, o (dividiendo por m): I / m = 0,5 ■ r2, donde r es su radio y m su masa. El momento magnético del rotor que proporciona la torsión es proporcional al volumen del rotor, por lo tanto también proporcional a su masa. La ecuación muestra claramente que, cuando el tamaño del rotor aumenta (esto significa aumentar su radio) el momento de inercia crece más rápido que el momento magnético del rotor que proporciona la torsión. Por lo tanto, el aumento del tamaño del rotor conduce inevitablemente a motores más lentos, contrarrestando la ganancia en la torsión.

Además, un motor más grande requiere más energía eléctrica, en particular una corriente de funcionamiento más alta, lo que también conduce a la necesidad de baterías más grandes, y en general inevitablemente conduce a un dispositivo significativamente más grande y más pesado.

Por lo tanto, la utilización de motores de tipo Lavet conocidos en la industria de los relojes de pulsera y del mecanismos de relojes no es obvia para los accionamientos de bombas que requieren velocidades de suministro relativamente altas, como en indicaciones como, p. ej., la diabetes, o el suministro de proteínas terapéuticas, como, p. ej., anticuerpos monoclonales, ya que un simple “aumento de escala” no conduciría a motores con la potencia mecánica necesaria, y era dudoso que la potencia mecánica necesaria pudiera alcanzarse con motores de tipo Lavet compactos, de pequeño tamaño y baja corriente de pico, que permitieran su aplicación en las importantes indicaciones mencionadas anteriormente.

Sorprendentemente, se encontró que esto es posible por un diseño optimizado que da como resultado un motor de tipo Lavet de tamaño compacto con la salida de energía mecánica requerida. Además, los requisitos de alta velocidad de carga y alta velocidad de rotación pueden combinarse con una corriente pico baja de preferiblemente por debajo de 10 mA, que normalmente es de 10 a 100 veces menor que para motores de velocidad gradual convencionales utilizados para tales bombas. Este requisito de corriente pico relativamente bajo de este motor de Lavet que puede ser entregado por baterías de tipo botón pequeñas permite la reducción adicional deseada del tamaño y el peso del dispositivo, que es de importancia primordial especialmente para dispositivos de tipo parche.

El motor de tipo Lavet según la invención supera el problema de potencia mecánica de los motores de Lavet conocidos por la industria relojera. Sus dimensiones, en particular el diámetro del rotor es similar a la del diseño del motor de reloj, el rotor está hecho, sin embargo, de material magnético que tiene propiedades magnéticas sustancialmente mejores que los materiales utilizados en la industria relojera.

Se encontró que con un diseño y componentes mejorados del motor de tipo Lavet, la combinación eficiente de estos componentes, y lo que es importante, mediante el uso de los mejores materiales de imán permanente conocidos, tales como las aleaciones de samario-cobalto o aleaciones de hierro-neodimio-boro y un esquema de accionamiento eléctrico optimizado, no solo la torsión podría aumentarse en un factor de cinco a diez con respecto a un motor de reloj de tipo Lavet, pero también su velocidad máxima podría ser más del doble. La potencia mecánica necesaria, p. ej., para una bomba de insulina de tipo jeringa que funciona en el modo de bolo o la velocidad de suministro necesario para, p. ej., anticuerpos monoclonales terapéuticos que utilizan, p. ej., una bomba peristáltica, se puede lograr con un motor de tipo Lavet del tamaño de un motor de tipo reloj pero con típicamente más de diez veces mayor salida de energía mecánica.

Además, se encontró que las características importantes de seguridad, que son críticas para los dispositivos que suministran fluidos terapéuticos, pueden incorporarse fácil y segura mediante el uso óptimo de características intrínsecas y de diseño del motor de tipo Lavet descrito. Esto permite lograr un alto nivel de seguridad operativa para el dispositivo, sin sistemas de control complejos y, por lo tanto, ser considerablemente más simple, más barato y más robusto y menos propenso a fallos en comparación con los sistemas de control de operación del estado de la técnica necesarios con los motores de velocidad gradual DC o convencionales.

Las características deseadas garantizan un alto nivel de seguridad para la operación de la bomba incluyen el hecho de que el diseño adecuado del motor de Lavet limita físicamente su funcionamiento a una dirección de rotación solamente y a una torsión y velocidad máximas, con una torsión de retención mayor que la torsión de carga.

Además, el análisis de la forma de accionamiento de la corriente de accionamiento del motor permite el control de la velocidad de rotación del motor en tiempo real y, por lo tanto, el reconocimiento de un movimiento exitoso del motor o de un calado del motor y la determinación de la torsión de carga para el reconocimiento temprano de la acumulación de presión de suministro.

Además, la torsión de retención alta del motor de tipo Lavet permite el uso de componentes de accionamiento con alta eficiencia, sin la necesidad de una accionamiento unidireccional compleja o un husillo de engranajes con una eficiencia mecánica intrínsecamente baja que protege contra el movimiento hacia atrás no deseado, para evitar el peligro de flujo de retorno después de la acumulación de una alta contrapresión.

En resumen, según la presente invención, se puede lograr un alto nivel de seguridad operativa haciendo uso de las ventajas del motor de velocidad gradual de tipo Lavet sobre otros motores de velocidad gradual o motores de CC. Estos incluyen sus límites intrínsecos para el suministro excesivo no intencionado, solo el movimiento del rotor unidireccional, su fácil control de las etapas del motor y la determinación de la torsión de carga eliminando el peligro de suministro bajo, su alta torsión de retención permite la utilización de una unidad altamente eficiente. Además, la corriente pico relativamente baja necesaria para el funcionamiento permite el uso de baterías pequeñas y el tamaño pequeño y plano del motor de tipo Lavet y el accionamiento de engranaje son óptimamente adecuados para dispositivos de tipo parche. Otras ventajas son costes bajos de fabricación y un funcionamiento robusto.

Según la invención, los principales problemas con los unidades de motor de corriente, en particular dispositivos de inyección de tipo parche se resuelven con las características descritas a continuación en la presente memoria.

El dispositivo de inyección de la materia para introducir un fluido de inyección en un paciente a través de la piel del paciente o a través de un puerto intravenoso o intraperitoneal comprende preferiblemente una bomba de tipo jeringa o una bomba peristáltica accionada por un motor de tipo Lavet de pequeño tamaño diseñado para tener una potencia mecánica lo suficientemente alta como para permitir las tasas de suministro necesarias para muchas indicaciones importantes como el suministro de insulina o, p. ej., proteínas terapéuticas, como anticuerpos. Además, las características constructivas y electrónicas del motor de tipo Lavet están diseñadas y utilizadas para cubrir directamente características de seguridad importantes.

Además, un dispositivo que combina un módulo reutilizable con el motor, tren de engranajes y sus medios de accionamiento y control con un módulo desechable que contiene la jeringa o compartimento fluídico de una bomba peristáltica, la inyección y los otros componentes en contacto directo con el cuerpo del paciente resuelve los requisitos de esterilización, es rentable y respeta los requisitos ambientales modernos ya que permite reutilizar la mayoría de los componentes de la bomba varias veces. Además, esta realización también es ventajosa para el llenado con fluido de inyección. Permite el llenado de la jeringa o el compartimento fluídico de una bomba peristáltica antes del ensamblaje de los dos módulos simplemente inyectando el fluido en la jeringa o el compartimento fluídico de una bomba peristáltica, p. ej., a través de un tabique por medio de una aguja.

En realizaciones preferidas, el dispositivo tiene una superficie de contacto para acoplarse directamente a la piel de un paciente. Típicamente, la superficie de contacto a la piel está recubierta con un adhesivo y la bomba está unida a una cánula que tiene una punta que está configurada y dimensionada para perforar la piel del paciente o un tabique de un puerto para introducir un fluido de inyección en el paciente.

Cuando se utilizan en la presente memoria, las siguientes definiciones se utilizan para los términos indicados

El suministro de líquido terapéuticocomprende tanto la inyección relativamente rápida (bolo) como la introducción relativamente lenta (también llamada infusión o instilación) de un fluido en el cuerpo.

Losmedios de accionamiento y controlcontiene todos los elementos mecánicos, electrónicos y de software necesarios para la funcionalidad del dispositivo, pero sin limitarse a, mover el pistón de una bomba de tipo jeringa o el rotor de una bomba peristáltica con los rodillos que comprimen el tubo flexible, de acuerdo con señales internas o externas, iniciar, controlar y estudiar el correcto funcionamiento del dispositivo, interactuar con dispositivos de control externos, preferiblemente de forma inalámbrica y proporcionar señales de advertencia si el dispositivo no funciona correctamente.

Elmotor de tipo Lavetes el tipo más simple de un motor de velocidad gradual siguiendo los principios descritos por el ingeniero francés Marius Lavet (patente FR-823395 patentada en 1938) y desarrollados adicionalmente por la industria relojera (véase, p. ej., la patente US-4550279 por Eric Klein). Típicamente se usa como motor de accionamiento fiable, de bajo coste pero de baja torsión en relojes de pulsera y relojes. El motor de tipo Lavet solo tiene una bobina, un estátor y generalmente un rotor cilíndrico con un imán permanente. El eje de rotación generalmente está a lo largo del eje del cilindro y la magnetización está en la dirección del diámetro del cilindro. El flujo magnético del rotor crea un flujo en el circuito magnético del estátor que varía fuertemente con la posición angular del rotor. Esto conduce a la situación en la que el flujo magnético en el estátor pasa de valores positivos a negativos cuando el rotor gira una vuelta completa y generalmente se comporta de manera similar a una función de coseno. La variación en el flujo magnético provoca una torsión en el rotor, aun si no hay corriente en la bobina, haciendo que el rotor adopte dos posiciones estables. Estas dos posiciones angulares son las posiciones de reposo estables del rotor y el rotor adopta estas dos posiciones aun si no se aplica corriente a la bobina. Por lo tanto, el rotor adopta una de estas posiciones estables y permanece allí sin la necesidad de alimentar el motor.

Para que el rotor gire una etapa, es decir, 180°, se aplica un pulso eléctrico a la bobina del motor. El pulso eléctrico crea una corriente en la bobina y, por lo tanto, un campo magnético y un flujo magnético en el estátor. Si la polaridad del pulso eléctrico es tal, que el flujo magnético creado corresponde en su polaridad al flujo creado por el rotor, no se crea ninguna torsión en el rotor y permanece en su posición de reposo. Sin embargo, si el pulso eléctrico es de polaridad opuesta, el flujo magnético creado por la bobina también cambia su signo y crea una torsión en el rotor girándolo 180°. Este comportamiento sencillo del motor permite un control motor correspondientemente simple aplicando alternativamente un impulso de tensión positiva y negativa a la bobina.

Los dispositivos de tipo parchese pueden acoplar directamente a la piel con una capa adhesiva y tener una cánula de infusión incorporada. Dicha aplicación impone limitaciones severas en tamaño, forma y peso para un desgaste seguro y conveniente. Además de una forma conveniente, preferiblemente redonda u ligeramente ovalada que no supera 6 cm de diámetro, debe lograrse una altura general limitada, preferiblemente por debajo de 1,7 cm, y un peso total por debajo de 50 g. Por lo tanto, los motores y las unidades permiten un diseño plano y trabajar con baterías de botón pequeño, tienen una fuerte ventaja para tales dispositivos. El accionamiento de motor de tipo Lavet según la materia de la invención es el motor ideal para un dispositivo que cumpla estos requisitos.

La bomba peristálticatiene un receptáculo conectado a un tubo elástico y un rotor con un número de rodillos o dedos, unidos a la circunferencia externa del rotor comprimiendo el tubo flexible instalado dentro de una carcasa de bomba. A medida que el rotor gira la parte del tubo bajo compresión por el rodillo o el dedo se obstruye, forzando así el fluido dentro del tubo para moverse a través del tubo. A medida que el tubo se abre a su estado natural después del paso de la leva, el flujo de fluido desde el receptáculo se induce al tubo. Preferiblemente, hay dos o más rodillos o varios dedos que ocluyen el tubo, atrapando entre ellos una porción de fluido que después se transporta hacia la salida de la bomba conectada a la cánula de infusión.

Las bombas peristálticas tienen la ventaja de que el receptáculo no tiene que ser presurizado, en comparación con, p. ej., bombas de tipo jeringa y puede suministrar un caudal rápido contra una alta contrapresión con una fuerza mínima, ya que el diámetro del tubo es relativamente pequeño. Por otro lado, la precisión es intrínsecamente mucho menor que, p. ej., de bombas de tipo jeringa y pulsos de flujo de fluido.

La bomba de tipo jeringatiene un receptáculo cilíndrico con una sección transversal constante, preferiblemente circular como el tambor. Se hace pasar un pistón firmemente ajustado en el interior del tambor a lo largo del tambor por medio de un vástago del pistón accionado por medios de accionamiento y un motor eléctrico. La jeringa puede ser recta o circular, como se describe, p. ej., en la patente WO 2012/049080. El motor suele ser un motor de CC o un motor de velocidad gradual. Según la presente invención, la bomba de tipo jeringa es accionada por un motor de tipo Lavet que ofrece varias ventajas.

En lo que sigue, se ilustran realizaciones preferidas de la invención con referencia a los dibujos adjuntos en los que

La Figura 1 es una vista esquemática de un dispositivo de inyección con una bomba de jeringa circular y un mecanismo de accionamiento para el vástago del pistón que comprende un tren de engranajes y un motor de tipo Lavet según una realización de la invención.

La Figura 2 es una presentación esquemática de las características actuales para un motor de tipo Lavet diseñado para la infusión de líquidos terapéuticos.

La Figura 3 es una presentación esquemática del cabezal de bomba de una bomba peristáltica según una realización de la invención.

La Figura 1A muestra un dispositivo de inyección como una vista seccional superior. En esta realización de la invención, una bomba de insulina de tipo jeringa tiene un tambor en forma de un segmento de un tubo toroidal 1. Un extremo 2 del tambor está provisto de un canal de conexión a una cánula (no mostrada).

Un pistón 3 está dispuesto en el interior del tambor y está provisto de un sello 4 que encaja firmemente en la pared interior del tambor toroidal. El pistón está conectado a un vástago 5 de accionamiento que tiene forma circula para accionar el pistón a lo largo de todo el tambor.

El lado interior del vástago 5 de accionamiento tiene un borde de engranaje 6 que es accionado por una unidad 7 de engranaje. El accionamiento de engranaje es accionado, p. ej., por un tren de engranajes 8 y un motor de tipo Lavet 9 que puede regularse para la entrega controlada por señales de elementos de control integrados y/o remotos (no se muestran en la Figura). El motor de tipo Lavet consiste en una bobina 10, un estátor 11 y un rotor 12. En esta realización, el estátor consiste en 3 partes: un núcleo ferromagnético 13 dentro de la bobina y dos piezas polares 14 que abarcan el rotor y que se conectan magnéticamente al núcleo por medio de tornillos 15 que presionan el núcleo y las piezas polares juntas.

Un motor de tipo Lavet solo tiene una bobina y un rotor con una magnetización orientada diagonalmente. Si el diseño del motor fuera simétrico, el rotor pasaría a una posición de reposo donde la magnetización del rotor también satisfaga la simetría, esto significa donde es paralelo al eje de la bobina. Evidentemente, hay dos posiciones que se diferencian por una rotación de 180° del rotor. Si en un diseño perfectamente simétrico se aplica un pulso de corriente para rotar el rotor por 180°, el rotor puede hacer este movimiento girando en el sentido de las agujas del reloj o en sentido contrario a las agujas del reloj, no hay preferencia por ninguna dirección de rotación.

Para lograr una dirección definida del movimiento del rotor, el estátor está diseñado asimétricamente haciendo que el rotor tome posiciones de reposo donde la dirección de magnetización tiene un ángulo de desplazamiento con respecto a la posición simétrica. Aplicar tal diseño de estátor el motor siempre girará en la dirección permitiendo que el rotor gire su eje dipolo magnético con el ángulo de rotación más pequeño paralelo al campo magnético producido por el estátor. Por estas razones, la dirección de rotación viene dada por la posición de reposo del rotor que a su vez viene dada por el diseño mecánico del estátor. De importancia, al cerrar el flujo magnético del rotor a través del estátor, el rotor se mantiene en cualquiera de las dos posiciones de reposo giradas 180°, adaptadas sin la necesidad de crear un campo magnético en la bobina del motor y, por lo tanto, sin la necesidad de alimentar el motor para mantener el rotor en una posición estable.

En la Figura 1B, el motor de tipo Lavet se muestra en una sección transversal perpendicular al eje de la bobina 10. El rotor cilíndrico 12 con un imán permanente 16 tiene su eje de rotación a lo largo del eje del cilindro y la magnetización está en la dirección del diámetro del cilindro del rotor.

La optimización del diseño del motor al equilibrar cuidadosamente las vueltas de la bobina y la resistencia con la geometría del estátor y el uso de materiales magnéticos de alta eficiencia para el imán del rotor permite alcanzar la salida de energía mecánica necesaria para accionar la bomba y reducir suficientemente la corriente máxima extraída de la batería.

Para alcanzar los requisitos requeridos de torsión y velocidad que dan como resultado normalmente más de diez veces mayor potencia mecánica en comparación con un motor de tipo reloj de tamaño similar, el imán del rotor está hecho de un material magnético con alta densidad de energía, p. ej., una aleación que incluye elementos magnéticos de tierras raras, tales como samario-cobalto (SmCo) o preferiblemente hierro-neodimio-boro (FeNdB). La optimización de todas estas características de diseño permite diseñar un motor de tipo Lavet pequeño y compacto con una torsión de carga suficiente, una alta velocidad del rotor y una eficiencia general de más del 30 %, que tiene un pequeño requisito de corriente pico en 1,5 o 3 voltios que se pueden extraer directamente de las celdas de botón de tipo reloj pequeño.

En un ejemplo típico, un motor de tipo Lavet como se representa esquemáticamente en las Figuras 1A y 1B que tiene los requisitos requeridos de torsión y velocidad, tiene un rotor 12 con un imán 16 de rotor bipolar de FeNdB con una altura de 2 mm y un diámetro exterior de 3 mm en un vástago que integra el piñón que impulsa el tren de engranajes. El circuito ferromagnético tiene un estátor 11 con dos piezas polares 14, cada una de ellas se presiona contra el núcleo de la bobina 13 por medio de tornillos 15 o técnicas de ensamblaje similares. El estátor tiene una altura de 1,6 mm, con un orificio central del estátor de 3,5 mm de diámetro para incorporar el rotor 12 y un desplazamiento lineal entre los polos del estátor de 0,125 mm. Su forma se optimiza para la huella más pequeña pero lo suficientemente grande como para evitar la saturación del flujo del imán. El núcleo 13 de la bobina tiene una anchura de 3,5 mm y una altura de 1,6 mm. Para el núcleo de la bobina y el estátor se eligió una aleación de níquel-hierro con un 50 % de contenido de níquel.

La bobina impulsora 10 enrollada directamente en el núcleo de bobina 13 tiene una longitud de 14,2 mm, una resistencia de 150 Q y contiene 3'000 vueltas. Suministrado con un pulso bipolar de 20 ms utilizando una batería de 3 V (caída en el peor de los casos a 2,4 V durante el tiempo de vida), el rotor suministra una torsión de carga de 45 pNm y puede ejecutarse con hasta 30 etapas por segundo, cubriendo 180° por etapa. A plena carga, el consumo del motor es de 175 pAs por pulso, con una corriente de pico de 10 mAmp que permite utilizar baterías pequeñas de tipo botón. La corriente máxima puede aun reducirse aún más mediante el uso de técnicas de pulso entrecortado.

Este motor de tipo Lavet permite el diseño de una bomba de pequeño tamaño que combina los requisitos de dosificación rápida, p. ej., para inyecciones de bolo de insulina o aplicación de, p. ej., proteínas terapéuticas tales como anticuerpos terapéuticos, alta resolución para, p. ej., velocidades de infusión de insulina basal bajas y suficientes capacidades de presión de inyección para superar una contrapresión significativa que a veces se encuentra durante la infusión.

La Figura 2 muestra el voltaje típica (figura superior) y las señales de corriente (figura inferior) de dicho motor de tipo Lavet. La unidad de control del motor genera pulsos 17 y 18 alternativamente de polaridad opuesta durante un período de T<p>, que es más corto que el período T necesario para que el rotor realice la etapa de 180°. Este pulso puede generarse, p. ej., con una tensión directamente proporcionada por la batería de 1,5 o 3 voltios.

La parte izquierda de la figura ilustra la situación en caso de dos giros con éxito del rotor. Los pulsos 17 y 18 aplicados a la bobina dan como resultado un flujo magnético por el cual el rotor gira fuera de su posición de reposo y acelera hasta que hace un giro de al menos 90°. Después de apagar el impulso de voltaje, el rotor continúa girando debido a su inercia y se introduce en la posición de reposo siguiente mediante la torsión de corriente cero, completando así la etapa de 180°.

Con los dispositivos para el suministro de fluidos terapéuticos por sistemas de seguridad confiable para garantizar un correcto funcionamiento es de importancia primordial. Por ejemplo, las características de seguridad de las bombas de insulina deben excluir el suministro insuficiente no intencionado o, aún más importante, el suministro excesivo de insulina en caso de un fallo electrónico.

Algunas características únicas determinadas físicamente por un diseño adecuado de dicho motor de tipo Lavet ofrecen la posibilidad de cubrir directamente características importantes asegurando un funcionamiento seguro que son ventajas significativas para proporcionar un medio fácil, robusto y barato para satisfacer estos requisitos de seguridad, tal como el movimiento del rotor únicamente unidireccional, que necesita pulsos de corriente alternativamente positivos y negativos para el movimiento, la torsión máxima de diseño y la velocidad máxima y una torsión de retención de alta potencia eléctrica.

Además, el análisis de la forma de la corriente de accionamiento del motor permite el reconocimiento seguro de un movimiento motor exitoso o el estado del motor, y la determinación de la torsión de carga para el reconocimiento temprano de la acumulación de presión de suministro.

El diseño mecánico optimizado, principalmente la forma del estátor, de dicho motor de tipo Lavet asegura que solo pueda girar en una dirección:

- Si el pulso de corriente es de la polaridad incorrecta (con respecto a la posición de reposo del rotor), el rotor mostrará un pequeño movimiento de oscilación y vuelve a su posición de reposo cuando se detiene el pulso.

- Si el pulso de corriente es de polaridad correcta, pero demasiado corto o demasiado pequeño, la energía suministrada al motor es insuficiente para realizar la etapa del motor. En tal situación, el rotor se moverá en la dirección correcta, pero vuelve a su posición de reposo original.

- Si el pulso de corriente es de polaridad correcta y la duración del rotor hará su paso correctamente y caerá en la posición de reposo a 180°.

- Si el impulso es de polaridad correcta y demasiado largo el rotor girará correctamente y hace su paso, pero se mantendrá en una posición que esté ligeramente sobre la posición de reposo a 180° durante el tiempo que el pulso dura y vuelve a su posición de reposo correcta cuando se detiene el pulso. En este caso el motor realiza su paso correcto; sin embargo, es necesario que este paso sea mayor que el pulso de corriente.

Por lo tanto, aun con pulsos de accionamiento eléctricos erróneos, un motor de Lavet solo puede realizar la etapa correcta o detenerse. Un movimiento hacia atrás no es posible con este diseño de motor.

La torsión de detención/torsión de retención alta de este motor de tipo Lavet, que es aproximadamente 1,5 veces mayor que la torsión de carga máxima asegura que el motor tenga un efecto de rotura suficiente en el estándar permitiendo el uso de un accionamiento altamente eficiente que tiene solo engranajes dentados sin ningún medio adicional para proteger contra un movimiento hacia atrás no deseado. En el estado de la técnica, p. ej., dispositivos de bomba de jeringa de insulina que utilizan motores de velocidad gradual CC, la unidad de engranaje tiene que incluir también un elemento de autobloqueo, p. ej., un husillo con una alta fricción, que disminuye masivamente la eficiencia general del accionamiento. Alternativamente, se necesita una rotura separada, p. ej., en el eje del motor, que constituye un elemento adicional, consume energía eléctrica adicional y disminuye aún más la eficiencia general.

Como resultado, con la alta eficiencia del motor de tipo Lavet optimizado combinado con una unidad de engranaje normal optimizada, se puede lograr una eficiencia general de aproximadamente el 20 %. Además, un requisito de corriente de pico relativamente bajo permite el uso de pequeñas baterías de botón tipo reloj para el dispositivo, en contraste con las baterías AAA como mínimo que normalmente se requieren para este tipo de bombas, una ventaja importante para un dispositivo tipo parche que se adhiere directamente a la piel.

Como se muestra en la parte inferior de la Figura 2, el rotor de giro relativamente rápido actúa como un generador e induce una corriente significativa l<ind>19 y 20, respectivamente en la bobina de motor cuando el voltaje externo está apagado. Si el motor realiza con éxito su etapa, la corriente inducida es de polaridad opuesta con respecto a los pulsos 17 y 18 de voltaje aplicados. La parte derecha de la Figura inferior ilustra la situación en caso de una etapa de rotor no satisfactoria. Después del pulso 17 o 18 de voltaje, el rotor vuelve a su posición de reposo inicial y la corriente del generador I<ind>21 o 22, respectivamente, es de la misma polaridad que el pulso aplicado.

Esto permite un control directo seguro y fácil de las etapas del rotor, sin la necesidad de sistemas de sensores complejos adicionales. Para detectar si una etapa del rotor se ha realizado con éxito o sin éxito, se puede medir fácilmente la señal de corriente: la polaridad opuesta en comparación con el impulso aplicado significa etapa con éxito y la misma polaridad significa etapa sin éxito.

Además, el campo de dispersión magnética cambia su polaridad con cada etapa de rotor de 180° permitiendo un segundo control fácil e independiente de las etapas del rotor con un sensor simple colocado cerca del rotor, tal como p. ej. un sensor Hall, detectando el campo disperso magnético del imán permanente del rotor. Ambos métodos para controlar el movimiento del rotor son fáciles y económicos de realizar y dan como resultado un grado muy alto de seguridad, siendo de importancia primordial para, p. ej., bombas de insulina.

Una ventaja adicional resulta del control del período de pulso necesario T<p>, que depende de la torsión necesaria para una etapa, permitiendo la detección temprana de la presión creciente para el suministro del líquido terapéutico.

La velocidad máxima de los motores de velocidad gradual está restringida por el diseño y su principio de funcionamiento físico, limitando así el peligro de, p. ej., el suministro de insulina involuntario en caso de fallos en el dispositivo electrónico, en caso de fallos electrónicos, un motor de velocidad gradual, al contrario que los motores de CC, normalmente paradas. El motor de tipo Lavet es aún más seguro que los motores de velocidad gradual normales, ya que el esquema de accionamiento requiere etapas consecutivas, el cambio en la polaridad del pulso aplicado y no hay un esquema de fase complicado que accione diferentes bobinas. Este es un factor de seguridad importante en caso de fallos en el control de accionamiento de motor electrónico.

Además, la detección de una etapa exitosa de las señales de motor como se describe en la Figura 2 es mucho más fácil y más fiable que con los motores de velocidad gradual convencionales. Además, los sensores separados para la detección de una etapa exitosa del rotor son para motores de tipo Lavet, tales como, p. ej., sensores de Hall, más pequeños y mucho más baratos que los codificadores rotatorios necesarios para la detección de una etapa exitosa de un motor de velocidad gradual convencional.

Aunque el motor de tipo Lavet descrito aquí como un motor de accionamiento superior para las bombas peristálticas o las bombas peristálticas representa un motor de velocidad gradual en su forma más simple, sus ventajas para estas aplicaciones son significativas, no solo en comparación con los motores de CC, sino también en comparación con los motores de velocidad gradual convencionales y especialmente importantes para los aspectos de seguridad y los costes generales del dispositivo.

Además, en dispositivos con una bomba peristáltica, la fácil regulación de la frecuencia de paso de motor de tipo Lavet permite atenuar la pulsación del flujo intrínseca a este tipo de bombas y representar un problema de dosificación significativo especialmente a bajas velocidades de infusión, p. ej., para el suministro de insulina de velocidad basal. Adaptar la frecuencia de la etapa del motor a la posición angular de la posición de los rodillos ocluyendo el tubo de suministro peristáltico permite acercarse a un caudal constante mucho más eficientemente que, p. ej., mediante el uso de una solución constructivamente complicada y, por lo tanto, menos segura de dos tubos peristálticos conectados que bombean en paralelo, con sus rodillos desplazados por la mitad del ángulo entre rodillos consecutivos del otro canal, como se describe, p. ej., en la patente EP0388787. Tener dos tubos peristálticos conectados que trabajan en paralelo tiene la desventaja adicional de capturar burbujas de aire en las piezas de conexión que son problemáticas para los dispositivos de infusión.

Las bombas peristálticas, p. ej., para el suministro de proteínas terapéuticas a una velocidad de infusión relativamente alta son impulsadas preferiblemente por un motor de tipo Lavet como se describe en la presente invención, pero es ventajoso mantener la potencia mecánica máxima necesaria lo más baja posible. Esto puede hacerse mediante una construcción optimizada del cabezal de la bomba. Una gran parte de la energía mecánica necesaria con las bombas peristálticas proviene de la compresión del tubo peristáltico elástico por los rodillos presionándolo contra la carcasa de la bomba. Una potencia mecánica casi igual se suministra mediante la descompresión del tubo elástico cuando el tubo se abre a su estado natural durante el paso del rodillo, y por lo tanto la torsión de descompresión compensa la torsión de compresión durante la entrada del rodillo del segmento de compresión. En un diseño optimizado para bajas necesidades de energía mecánica, este efecto de compensación de torsión para la compresión del tubo por ganancia de torsión durante la apertura del tubo se puede lograr si simultáneamente a un rodillo que entra en la sección de compresión, un otro rodillo sale de la sección de compresión. Por lo tanto, para minimizar la energía mecánica necesaria, los rodillos y la forma del soporte de tubo de la carcasa de bomba contra la cual se presiona el tubo peristáltico por los rodillos deben diseñarse y construirse de tal manera que la oclusión del tubo por el rodillo de entrada, y la abertura del tubo a su estado natural durante el paso del rodillo de salida, respectivamente, tiene lugar sincrónicamente.

La Figura 3 muestra esquemáticamente tal disposición de una cabeza de bomba peristáltica que da como resultado la oclusión del tubo por el rodillo de entrada, y la apertura del tubo a su estado natural durante el paso del rodillo de salida, respectivamente, que tiene lugar sincrónicamente. Esto puede lograrse, p. ej., teniendo cuatro rodillos de compresión 23 y 24 unidos a la circunferencia externa del rotor 26 moviendo los rodillos de compresión alrededor de su rueda. El soporte de tubo 25 de la carcasa determina la sección de compresión para el tubo peristáltico flexible 27 instalado dentro de la carcasa de bomba y formando un segmento de 135° de un círculo con entrada tangencial y salida del tubo. El ángulo de 135° es específico para el diseño con 4 rodillos del ejemplo elegido en la Figura 3; este ángulo varía obviamente con diferentes diseños, particularmente si se modifica el número de rodillos. La Figura muestra el principio de compensación de la torsión necesaria para el rodillo de entrada 23 por el rodillo saliente 24. La posición representada en la Figura muestra el rodillo saliente 24 que es justo al final de la sección de compresión circular del soporte 25 de tubo y el rodillo 23 de entrada comienza simplemente tocando el tubo.

Las ventajas adicionales de un motor de tipo Lavet en comparación con un motor de velocidad gradual convencional son el diseño intrínsecamente compacto y plano y el requisito de corriente pico baja es aproximadamente un factor 10 a 100 inferior a los motores de velocidad gradual convencionales, permitiendo así la operación de baterías de botón pequeño. Ambas ventajas son especialmente importantes para los dispositivos de tipo parche, lo que permite reducir el tamaño y el peso, que son aspectos importantes para la comodidad de uso del paciente.

Con los motores de CC, la velocidad máxima aumenta con el voltaje del suministro y puede en una aplicación tal como, p. ej., la bomba de insulina, volverse peligrosamente alta. A diferencia de los motores de velocidad gradual que están regulados a un voltaje constante por la frecuencia de los pulsos de corriente aplicados, los motores de CC están regulados por el voltaje de accionamiento. La tasa de dosificación de, p. ej., una bomba de insulina varía en una amplia variedad; de forma típica se especifican para cubrir un rango de velocidad de dosificación de varios miles.

Dado que los motores de CC se controlan variando su voltaje de suministro, es obvio que un amplio intervalo de velocidad del motor solo se puede lograr con sistemas de regulación de bucle cerrado usando la retroalimentación de un sensor de rotación en el vástago del motor. En caso de un fallo en la electrónica de regulación o aún más en caso de un cortocircuito, pueden producirse velocidades de vuelta muy altas con un suministro excesivo peligroso. La situación con un motor de CC se agrava por las características de torsión de los motores de CC. Si la carga aumenta, un motor de CC aumentará la corriente extraída del suministro y aumentará fuertemente el par. Por lo tanto, el motor forzará a la bomba aun si la alta velocidad de dosificación (también) crea una contrapresión importante. Para asegurar que esto no dé como resultado problemas de fuga no detectados del sistema de suministro, se deben añadir medidas adicionales tales como, p. ej., sensores de presión para el control de la presión máxima permisible.

La torsión de los motores de velocidad gradual, que incluyen los motores de tipo Lavet, está intrínsecamente limitada por su propio principio, y por lo tanto no pueden suministrar una torsión mayor que para la que se han diseñado. Por lo tanto, los motores de CC son intrínsecamente menos seguros para bombas que suministran líquidos terapéuticos y necesitan mecanismos de control complejos y costosos.

El motor de tipo Lavet tiene una ventaja adicional porque el rotor se mantiene firmemente en ambas posiciones de reposo después de cada paso debido al cierre del flujo magnético del rotor por el estátor. A diferencia de ambos motores de velocidad gradual convencionales y motores de CC, el motor de tipo Lavet tiene una torsión de retención significativa sin la aplicación de energía eléctrica, y el diseño de motor de tipo Lavet optimizado para el suministro de líquidos terapéuticos descritos en esta invención permite obtener una torsión de retención que es más alta que la torsión de carga, evitando cualquier peligro potencial de contrapresión de la sobrepresión.

Esta es una ventaja adicional significativa especialmente para bombas de tipo jeringa, ya que, como se mencionó, hay condiciones de suministro donde el tejido corporal crea una contrapresión significativa que tiene la tendencia a mover la bomba hacia atrás. Esto debe evitarse en cualquier caso. Las unidades de bomba que utilizan motores de CC o de CC normales normalmente están equipadas con unidades de engranaje que tienen medios mecánicos para asegurar una operación unidireccional del movimiento (este medio bloquea el movimiento si un movimiento inverso, p. ej., del pistón de jeringa intenta accionar el motor hacia atrás). Los trenes de engranajes unidireccionales, p. ej., las unidades de tornillo, sin embargo, tienen desventajas inherentes en términos de eficiencia mecánica, o tienen problemas de fiabilidad como en el caso de engranajes de rueda dentada unidireccionales.

En resumen, un motor de tipo Lavet es mucho más seguro y el control de las etapas realizadas con éxito es mucho más sencillo que con los motores CC del estado de la técnica o motores de velocidad gradual.

En realizaciones preferidas de la invención, el dispositivo está compuesto por dos partes, una parte reutilizable que comprende el motor, el tren de engranajes y los elementos de control y una pieza desechable que comprende otros elementos, especialmente los que deben utilizarse solo una vez, como el receptáculo y las partes del sistema de bomba que están en contacto directo con el líquido de inyección. En el caso de una bomba de tipo parche que se adhiere directamente a la piel también la cánula para suministrar el fluido de inyección y el adhesivo para el acoplamiento a la piel debe ser parte de la pieza desechable.

Con las bombas peristálticas, los medios de accionamiento de la pieza reutilizable contienen preferiblemente además del motor, tren de engranajes, y los elementos de control también los rodillos unidos a la circunferencia externa del rotor y comprimen el tubo flexible, mientras que el tubo peristáltico conectado al receptáculo es parte de la pieza desechable. Con, p. ej., la cabeza de bomba que se muestra en la Figura 3, el acoplamiento de es directo por un mecanismo que asegura la presión necesaria sobre el tubo peristáltico entre los rodillos y el soporte de tubo del cuerpo de la bomba. Preferiblemente, como parte de este proceso de acoplamiento y antes de apretar el tubo peristáltico por la presión de los rodillos, se presiona suficiente fluido del receptáculo para eliminar completamente cualquier aire del tubo peristáltico.

Para bombas de tipo jeringa, los medios de accionamiento del par de piezas reutilizable al medio de desplazamiento de fluido de la pieza desechable preferiblemente por medio de una conexión de engranaje de accionamiento autoajustable. En una realización de la presente invención, la conexión de engranaje de engranaje de auto ajuste es un engranaje de deslizamiento axial del tren de engranajes que se acopla con el engranaje del vástago de movimiento de pistón dentado de la jeringa.

Llenar el receptáculo con fluido de inyección antes del ensamblaje de las piezas reutilizables y desechables no requiere un rebobinado por la unidad, introduciendo problemas adicionales de requisitos de velocidad y la necesidad de un movimiento bidireccional que requiere un control riguroso y relativamente complejo de la dirección de movimiento, por ejemplo, por un codificador de eje de dos canales.

El llenado del receptáculo de la pieza desechable antes del acoplamiento con el motor y el tren de engranajes de accionamiento es un proceso fácil y rápido, ya que puede realizarse, p. ej., con una jeringa bajo presión positiva, reduciendo también el peligro para introducir burbujas de aire. Además, se puede aprovechar al máximo el uso del motor de tipo Lavet con una torsión de retención alta que permite un accionamiento unidireccional de gran eficacia con solo engranajes de rueda dentada.

Al leer esta descripción, varias modalidades alternativas resultarán evidentes para el experto en la técnica. Por ejemplo, la jeringa de una bomba de tipo jeringa puede tener un tambor recto y un vástago accionamiento y también medios de vaciado del receptáculo de fluido de inyección mecánica alternativos, tales como, p. ej., bolsas flexibles con un mecanismo de presión mecánica podrían accionarse de forma ventajosa mediante un motor de tipo Lavet.

Las principales ventajas del dispositivo accionado por un motor de tipo Lavet descrito anteriormente son la facilidad para garantizar una seguridad y un control superiores de la operación y la estructura constructiva simple que consiste solo en unas pocas piezas. Además, muchos elementos de control complejos y costosos para una función segura ya están intrínsecamente dados por la construcción del motor de tipo Lavet o son mucho más fáciles de realizar. Además, tanto el motor como los elementos de seguridad pueden fabricarse significativamente más rentable que si se utilizan motores de CC o de CC convencionales. Además, el motor de tipo Lavet descrito que tiene una torsión de carga alta y una velocidad de rotación alta que da como resultado simultáneamente que la energía mecánica necesaria es relativamente plana, tiene requisitos de energía pico bajos, y con una unidad que tiene solo engranajes dentados, la eficiencia general es alta, lo que permite usar baterías más pequeñas. Estas características tienen, además de la rentabilidad y seguridad superior, un impacto significativo en el tamaño y el peso generales, aumentando así la comodidad del paciente.

Claims (15)

1. REIVINDICACIONES

   i. Dispositivo tipo parche para inyectar preparados de insulina a un paciente diabético que contiene medios para asegurar la adherencia a la piel del paciente y un sistema de bomba accionado mecánicamente con un receptáculo de fluido (1, 27) y medios para mover el fluido, y un motor (3,5; 24, 26) de velocidad gradual de tipo Lavet para el suministro de los preparados de insulina a través de una cánula insertada en la piel de un paciente, el motor de velocidad gradual de tipo Lavet comprende un estátor asimétrico y un rotor que comprende un imán cilíndrico hecho de aleaciones magnéticas de alta densidad de energía que contienen elementos de tierras raras,caracterizado por queel motor (9) de accionamiento para los medios para mover el fluido es el motor de velocidad gradual de tipo Lavet alimentado por una batería de botón, el imán del rotor tiene un diámetro de típicamente 3 mm, el diámetro del imán del rotor es mayor que su altura en dirección axial, típicamente por un factor de 1,5, siendo la altura del rotor mayor que el grosor axial del estátor, típicamente por un factor de 1,25, estando el estátor hecho de una aleación de hierro y níquel, típicamente en una relación de 50 % a 50 %, teniendo el estátor un desplazamiento lineal entre los polos de típicamente 0,125 mm, teniendo el entrehierro entre el rotor y el estátor una anchura de típicamente 0,25 mm, siendo la torsión de retención de hasta 50 % mayor que la torsión de carga y cuando el motor de velocidad gradual de tipo Lavet realiza con éxito una etapa, hay una corriente inducida de polaridad opuesta con respecto al impulso de tensión aplicado, y cuando el motor de velocidad gradual de tipo Lavet no realiza con éxito la etapa, hay una corriente inducida que es de la misma polaridad con respecto al voltaje aplicado.
2. 2. Dispositivo según la reivindicación 1,caracterizado por queel imán (16) del rotor está hecho de una aleación de samario-cobalto (SmCo) o de una aleación de hierro-neodimio-boro (FeNdB).
3. 3. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 2,caracterizado por queel sistema de bomba es una jeringa que tiene como receptáculo un tambor tubular (1) con una abertura conectora (2) en las proximidades de un extremo del tambor para el paso del fluido, y como medio para mover el fluido un pistón móvil (3) a lo largo del eje y ajustado herméticamente en el interior del tambor con un vástago (5) en movimiento del pistón para mover el pistón.
4. 4. Dispositivo según la reivindicación 3,caracterizado por queel tambor (1) tiene una forma toroidal, y la varilla (5) de movimiento del pistón está doblada de forma circular, siguiendo el eje del tambor.
5. 5. Dispositivo según la reivindicación 3,caracterizado por queel sistema de bomba contiene un receptáculo de bolsa flexible y el medio para mover el fluido es un émbolo que aprieta la bolsa.
6. 6. Dispositivo según la reivindicación 3,caracterizado por queel sistema de bomba es una bomba peristáltica con un receptáculo (27).
7. 7. Dispositivo según la reivindicación 6,caracterizado por quelas pulsaciones en el suministro se minimizan al regular la frecuencia de etapa del motor.
8. 8. Dispositivo según una de las reivindicaciones 6 a 7,caracterizado por quelos rodillos (23,24) que comprimen el tubo peristáltico (27) y la forma de la carcasa (25) de la bomba contra la cual el tubo peristáltico es presionado por los rodillos se disponen de tal manera que la oclusión del tubo por el rodillo de entrada y la apertura del tubo a su estado natural después del paso del rodillo de salida, respectivamente, tienen lugar sincrónicamente y así se elimina en gran medida la torsión del motor necesario para la compresión del tubo por el rodillo de entrada.
9. 9. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 8 que tiene un sistema de control del motor que comprende un componente de electrónica de accionamiento, un componente de control de operación y una unidad de control para la función de programar la bomba.
10. 10. Dispositivo según la reivindicación 9caracterizado por queel componente de control de operación tiene un elemento de control de operación para ajustar la duración del pulso del motor y/o el voltaje del pulso para determinar la torsión que el motor suministra a la bomba.
11. 11. Dispositivo según la reivindicación 9,caracterizado por queel componente de control de operación tiene un elemento de control de operación que analiza la corriente del motor y/o el voltaje para controlar las etapas del motor.
12. 12. Dispositivo según la reivindicación 11,caracterizado por queel elemento de control de operación tiene un sensor de campo magnético para controlar las etapas del motor.
13. 13. Dispositivo según la reivindicación 9,caracterizado por queel elemento de control de operación controla el exceso de suministro o el suministro insuficiente y otras características y alarmas relacionadas con la seguridad.
14. 14. Dispositivo según la reivindicación 9,caracterizado por quela unidad de control para la función de programar la bomba tiene un elemento remoto conectado mediante un enlace inalámbrico, p. ej., enlaces de radiofrecuencia u ópticos.
15. 15. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 14,caracterizado poruna superficie de contacto adhesivo para poner en contacto la piel del paciente y adherir el dispositivo a la piel del paciente.