專利名稱：流控制管線管理裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及藥物靜脈內(nèi)(IV)施用系統(tǒng)，具體地，涉及一種允許向患者遞送多種IV 溶液的系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
有時(shí)期望向患者遞送多種溶液或藥物，其包括主溶液和次溶液。在這些環(huán)境下，包含主溶液和次(“背馱(piggyback)”)溶液的IV袋可以與Y連接器以及從Y連接器連接到輸液泵的導(dǎo)管連結(jié)。輸液泵可以包括例如蠕動(dòng)泵元件，其可控地將溶液泵浦到患者；以及壓力傳感器，用于感測(cè)梗塞等；以及管線內(nèi)空氣傳感器，諸如可以檢測(cè)流體中的氣泡。
通過將包含背馱溶液的IV袋提升到包含主溶液的IV袋之上，可以獲得背馱溶液的優(yōu)先遞送。輸液泵將從較高高度處的袋泵浦材料。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明人已認(rèn)識(shí)到當(dāng)如上文所述使用IV泵施用多種流體時(shí)可能出現(xiàn)許多問題。 首先，以某些泵速率，可能從主和次IV袋兩者吸入溶液，盡管次袋的高度較高。其次，在輸液泵故障的情況下，來自主袋和次袋的材料的重力饋送可能以高于期望流率的流率進(jìn)行。
本發(fā)明通過提供一種管線管理裝置解決了這些問題，該裝置可連接到主和次IV 袋，用于監(jiān)控流率并且獨(dú)立地控制通過通向每個(gè)主和次IV袋的單獨(dú)的導(dǎo)管的流量。通過監(jiān)控流量并且夾住(pinch off) 一個(gè)導(dǎo)管，可以僅在如流量感測(cè)的次袋被耗盡之后進(jìn)行袋之間的切換。流量監(jiān)控還允許檢測(cè)輸液泵故障并且與輸液泵無關(guān)地控制流率。在這一點(diǎn)上， 本發(fā)明還可以用作高精度重力自流輸液系統(tǒng)。最終，在切換期間，可以向操作者提供信號(hào)， 該信號(hào)以信號(hào)形式肯定地通知已進(jìn)行切換，因此在需要立即添加不同的背馱溶液的情況下提供了便利。
具體地，本發(fā)明提供了一種用于多種溶液的靜脈內(nèi)施用的IV管線管理裝置，其具有用于容納背馱導(dǎo)管組件的殼體，該背馱導(dǎo)管組件包括來自主溶液IV袋的主IV導(dǎo)管，其通過歧管連接器(例如，Y連接器或多向連接器)連結(jié)到來自次IV溶液袋的次IV導(dǎo)管，以及從歧管連接器延伸的退出導(dǎo)管。當(dāng)背馱導(dǎo)管組件容納在殼體內(nèi)時(shí)，第一和第二計(jì)量夾具分別嚙合 主IV導(dǎo)管和次IV導(dǎo)管，用于根據(jù)由第一和第二計(jì)量夾具接收到的電信號(hào)控制通過主 IV導(dǎo)管和次IV導(dǎo)管的流量，并且至少一個(gè)流率傳感器感測(cè)通過導(dǎo)管組件的流量。包括執(zhí)行存儲(chǔ)的程序的電子計(jì)算機(jī)的控制器從至少一個(gè)流率傳感器接收至少一個(gè)信號(hào)并且根據(jù)存儲(chǔ)的程序向第一和第二計(jì)量夾具提供電信號(hào)。
因此本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例的特征在于，通過允許來自兩個(gè)IV袋的流的獨(dú)立控制，提供背馱IV施用的出眾管理。
電子計(jì)算機(jī)可以執(zhí)行存儲(chǔ)的程序來控制第一或第二計(jì)量夾具以將通過流率傳感器的流量限制到預(yù)定的最大值。
因此本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例的特征在于，在輸液泵故障的情況下提供用于限制流體流量的阻塞。
電子計(jì)算機(jī)可以執(zhí)行存儲(chǔ)的程序以在第一狀態(tài)下向第一和第二電計(jì)量夾具提供電信號(hào)，用于使通過主IV導(dǎo)管的流量停止，而允許通過次IV導(dǎo)管的流量，直至檢測(cè)到低于第二預(yù)定值的流率，并且隨后在第二狀態(tài)下向第一和第二電計(jì)量夾具提供電信號(hào)，用于使通過次IV導(dǎo)管的流量停止，而允許通過主IV導(dǎo)管的流量。
因此本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例的特征在于，提供溶液袋之間的自動(dòng)切換，防止同時(shí)來自兩個(gè)袋的流量。
IV管線管理裝置可以進(jìn)一步包括用于指示第一和第二狀態(tài)之間的轉(zhuǎn)變的報(bào)警信號(hào)器。
因此本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例的特征在于，以信號(hào)形式肯定地通知次溶液的耗盡。
第一和第二計(jì)量夾具可以提供主IV導(dǎo)管和次IV導(dǎo)管周圍的相對(duì)的夾頭配件，并且針對(duì)第一和第二計(jì)量夾具的電信號(hào)可以在夾住主IV導(dǎo)管或次IV導(dǎo)管時(shí)控制夾頭的分離。
因此本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例的特征在于，提供一種控制分離的IV管線中的流體流量的系統(tǒng)，其維持IV溶液周圍的無效包(sterile envelope)。
針對(duì)第一和第二計(jì)量夾具的電信號(hào)可以在夾住主IV導(dǎo)管或次IV導(dǎo)管時(shí)將夾頭的分離控制成分離范圍內(nèi)的多個(gè)不同的分離，以提供完全打開和完全關(guān)閉分離之間的控制。
因此本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例的特征在于，提供計(jì)量流體以及關(guān)斷流體流動(dòng)的能力?！?br> IV管線管理裝置可以包括電開關(guān)操作器，其在殼體上位于主IV導(dǎo)管和次IV導(dǎo)管附近，其中控制器執(zhí)行存儲(chǔ)的程序以響應(yīng)主IV導(dǎo)管和次IV導(dǎo)管中的一個(gè)附近的開關(guān)操作器的操作器致動(dòng)，使得根據(jù)所致動(dòng)的操作器夾住主和次IV導(dǎo)管中的交替的導(dǎo)管。
因此本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例的特征在于，提供指定流體流量的源的簡單方法。
IV管線管理裝置可以包括顯示元件，其在殼體上位于主IV導(dǎo)管和次IV導(dǎo)管附近， 并且與控制器通信以指示通過主IV導(dǎo)管和次IV導(dǎo)管的流量狀態(tài)。
因此本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例的特征在于，提供一種監(jiān)控兩個(gè)不同的流體流量的簡單方法。
IV管線管理裝置可以包括顯示元件，其可以是將流量狀態(tài)指示為打開、關(guān)閉或計(jì)量之一的有色燈，并且進(jìn)一步可以提供標(biāo)準(zhǔn)的交通信號(hào)燈的顏色和組織。
因此本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例的特征在于，提供關(guān)于不同的IV管線的多個(gè)流量狀態(tài)的簡單直觀的顯示。
IV管線管理裝置可以進(jìn)一步包括額外的傳感器，其感測(cè)主和次IV導(dǎo)管中的溶液， 這些傳感器選自管線內(nèi)空氣傳感器、壓力傳感器和導(dǎo)管就位傳感器。
因此本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例的特征在于，允許管線管理裝置在沒有輸液泵的情況下用作精確的重力饋送IV系統(tǒng)。
流率傳感器的一個(gè)實(shí)施例是感測(cè)通過滴斗(drip chamber)的液滴的紅外傳感器。
因此本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例的特征在于，允許與多種流量感測(cè)技術(shù)一起使用。
殼體可以包括背馱導(dǎo)管組件上的封蓋，該封蓋在容納在殼體內(nèi)時(shí)將導(dǎo)管保持在殼體內(nèi)。
因此本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例的特征在于，提供背馱導(dǎo)管組件的完全保持，這保持了其完整性和殼體中的嚙合。
蓋可以包括窗口，其被定位為允許導(dǎo)管的視覺檢查。
因此本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例的特征在于，提供連續(xù)地視覺監(jiān)控背馱導(dǎo)管組件的能力。
IV管線管理裝置可以進(jìn)一步包括用于使蓋對(duì)向殼體保持關(guān)閉的鎖。
因此本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例的特征在于，允許多個(gè)IV管線的防篡改控制。
應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明不限于其針對(duì)這里闡述的部件的構(gòu)造和布置的細(xì)節(jié)的應(yīng)用。本發(fā)明能夠具有其他實(shí)施例并且能夠通過各種方式實(shí)踐或?qū)嵤Ｇ拔牡淖兓托薷脑诒景l(fā)明的范圍內(nèi)。還應(yīng)理解，這里公開和限定的本發(fā)明擴(kuò)展到所提及的或者因正文和/或附圖而明顯的兩個(gè)或更多個(gè)單獨(dú)特征的所有替選組合。所有這些不同的組合構(gòu)成了本發(fā)明的各個(gè)替選方面。這里描述的實(shí)施例說明了已知用于實(shí)施本發(fā)明的最佳模式并且將使本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠利用本發(fā)明。


圖1是結(jié)合背馱導(dǎo)管組件和輸液泵使用的 根據(jù)本發(fā)明的示例管線管理裝置的簡化透視圖2是蓋打開時(shí)的本發(fā)明的管線管理裝置的前視圖，其示出了各傳感器、致動(dòng)器、 顯示器和信號(hào)器；
圖3是包括處理器的泵的主要元件的框圖，該處理器用于使用存儲(chǔ)的程序監(jiān)控本發(fā)明的傳感器并且用于控制致動(dòng)器；
圖4是計(jì)量夾具致動(dòng)器的橫截面視圖，其示出了它們對(duì)所包含的導(dǎo)管元件的操作；
圖5是當(dāng)具有腔室的流率傳感器的腔室被插入泵中時(shí)，穿過該流率傳感器的截取前視橫截面視圖，提供落滴的該腔室可定位在立于流率傳感器腔室兩側(cè)的電容器板之間；
圖6a和6b分別是當(dāng)提供腔室的流率傳感器的腔室被插入泵中時(shí)，該流率傳感器的第二實(shí)施例的截取前視橫截面視圖和俯視平面橫截面視圖，該腔室具有包含的渦輪葉輪和立于兩側(cè)的電容傳感器；
圖7是在圖3的處理器上執(zhí)行的程序的簡化流程圖；以及
圖8是與圖2相似的圖，其示出了使用多向連接系統(tǒng)的實(shí)施例。
具體實(shí)施方式
現(xiàn)在參照?qǐng)D1，本發(fā)明的管線管理裝置10可以容納穿過管線管理裝置10的頂表面的來自主IV袋16和次(“背馱”)IV袋18的IV管線12和14。通常次IV袋18可以被安裝為在IV桿19上高于主IV袋16 ;然而，這在本發(fā)明中不是必需的。IV管線12和14可以通過通向出口管線22的Y連接器20連結(jié)，出口管線可以由標(biāo)準(zhǔn)的輸液泵24容納。通常 IV管線12和14、Y連接器20和出口管線22提供背馱導(dǎo)管組件25。
如本領(lǐng)域中理解的，輸液泵24提供了蠕動(dòng)泵元件，其準(zhǔn)確地計(jì)量通過出口管線22 并且去往針頭26等的液體，針頭26可以被插入患者(未示出)中。如本領(lǐng)域中理解的，輸液泵24可以進(jìn)一步提供諸如管線內(nèi)空氣傳感器和壓力傳感器的傳感器，用于監(jiān)控通過出口管線22的流量，并且用于確保出口管線22的導(dǎo)管的導(dǎo)管就位傳感器適當(dāng)?shù)毓潭ㄔ诒?4 中。輸液泵24可以進(jìn)一步提供通過出口管線22的流量的時(shí)間控制以及指示關(guān)于流量的問題的報(bào)警。
現(xiàn)在參照?qǐng)D2，管線管理裝置10可以提供具有正面32的殼體30，該殼體30可以在正面32中的通道和孔穴內(nèi)容納背馱導(dǎo)管組件25。具體地，每個(gè)IV管線12和14可以向下延伸通過左和右管線內(nèi)空氣傳感器33、左和右導(dǎo)管加載傳感器34以及左和右計(jì)量夾具 36。
管線內(nèi)空氣傳感器33可以包括兩個(gè)超聲換能器一個(gè)超聲換能器用作將電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的致動(dòng)器，并且另一超聲換能器用作將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能的接收器。在一個(gè)實(shí)施例中，致動(dòng)器通過壓電致動(dòng)器實(shí)現(xiàn)。當(dāng)電信號(hào)被施加到壓電致動(dòng)器時(shí)，致動(dòng)器內(nèi)部的壓電材料的周期性形變產(chǎn)生了應(yīng)力波，該應(yīng)力波跨越IV管線12和14的導(dǎo)管行進(jìn)。由于液體與空氣的衰減因子明顯不同，因此接收器檢測(cè)到的應(yīng)力波根據(jù)液體還是空氣處于與接收器相鄰的導(dǎo)管內(nèi)而顯著變化。因此，可以區(qū)別空氣和液體，并且可以進(jìn)行存在氣泡或者管線空狀態(tài)的指示。
導(dǎo)管加載傳感器34檢測(cè)適當(dāng)?shù)毓潭ㄔ跉んw30中的通道中的IV管線12和14以及出口管線22的導(dǎo)管的存在。固定的導(dǎo)管中可以具有或不具有液體。在一個(gè)實(shí)施例中，導(dǎo)管加載傳感器34包括磁體和霍爾傳感器。當(dāng)導(dǎo)管被加載時(shí)，根據(jù)所選擇的實(shí)現(xiàn)方案，推動(dòng)磁體接近或遠(yuǎn)離霍爾傳感器。因此，從霍爾傳感器獲得的信號(hào)可用于確定是否加載導(dǎo)管。在另一實(shí)施例中，導(dǎo)管加載確認(rèn)傳感器包括LVDT (線性可變位移換能器)。當(dāng)導(dǎo)管被 加載時(shí)， 鐵磁核的移動(dòng)導(dǎo)致由于互感改變引起的換能器電壓改變。得到的電壓用于確定導(dǎo)管加載條件。在另一實(shí)施例中，由于未加載的導(dǎo)管、空導(dǎo)管和填充液體的導(dǎo)管狀態(tài)之間的可觀察的差異，可以通過分析來自管線內(nèi)空氣傳感器33接收器的信號(hào)來確定導(dǎo)管加載條件。
還可以通過檢測(cè)導(dǎo)管的存在的同一類型的傳感器檢測(cè)上游梗塞條件。
左和右電開關(guān)38的操作器以及左和右指示器組40位于計(jì)量夾具36下面，每個(gè)電開關(guān)38和指示器組40位于各個(gè)IV管線12和14附近以清楚地與這些IV管線12和14中的一個(gè)相關(guān)聯(lián)。每個(gè)指示器組40可以包括三個(gè)LED (發(fā)光二極管)，這三個(gè)LED提供紅色、 黃色和綠色光并且以標(biāo)準(zhǔn)交通信號(hào)的方式從頂部到底部排序以適合色盲用戶。LED可以指示諸如液體流動(dòng)、待機(jī)(導(dǎo)管填充有液體，但是液體未流動(dòng))、或者沒有流量(未加載導(dǎo)管、導(dǎo)管中有空氣、或者流量調(diào)節(jié)器關(guān)閉導(dǎo)管)的條件。
從Y連接器20引出的出口管線22通過流率傳感器42延伸，在流率傳感器42之后，出口管線22可以離開管線管理裝置10。
正面32還提供了用于揚(yáng)聲器44的隔音板。揚(yáng)聲器44可用于當(dāng)滿足預(yù)設(shè)條件時(shí)生成報(bào)警音，預(yù)設(shè)條件諸如流率超出范圍、管線空/管線中有空氣、未加載導(dǎo)管、當(dāng)期望流量時(shí)兩個(gè)管線開關(guān)均處于關(guān)位置，以及下文將描述的其他條件。
還可以提供例如用于顯示字母數(shù)字或文本的屏幕46以指示流率。再者或替選地， 可以由屏幕46指示管線條件，屏幕46可以被設(shè)置為IXD (液晶顯示器)、LED或者其他公知類型的顯示屏幕。
殼體可以進(jìn)一步在其頂邊緣處提供支承翼片48用于附接到IV柱19，并且可以具有鉸接蓋50，鉸接蓋50繞殼體30的一個(gè)豎直邊緣樞轉(zhuǎn)以在殼體30的正面32上打開和關(guān)閉。蓋50可以提供中央透明窗口 52和鎖扣54，鎖扣54與殼體上的相應(yīng)的鎖扣56嚙合，允許將蓋50鎖在殼體30上的關(guān)閉位置。當(dāng)蓋50在正面32上關(guān)閉時(shí)，其將背馱導(dǎo)管組件25 保持在其中，并且窗口 52允許視覺檢查正面32上的每個(gè)元件。
現(xiàn)在參照?qǐng)D3，管線管理裝置10可以包括控制器60(其可以是基于處理器61的系統(tǒng))，如下文將描述的，控制器60具有用于保存存儲(chǔ)的操作程序和控制管線管理裝置10的操作的數(shù)據(jù)64的存儲(chǔ)器62。具體地，控制器60可以使用存儲(chǔ)器62中·的數(shù)據(jù)控制計(jì)量夾具36以確保針對(duì)患者的期望的劑量和遞送速率。如將描述的，控制器60可以進(jìn)一步與本發(fā)明的流率傳感器42通信用于從其接收信號(hào)。此外，執(zhí)行存儲(chǔ)的程序64的控制器60可以從管線內(nèi)空氣傳感器33和導(dǎo)管加載確認(rèn)傳感器34讀取信號(hào)。
仍參照?qǐng)D3，控制器60還可以與如下部件通信用于顯示和/或輸入各種編程和操作參數(shù)的屏幕46、用于提供可聽報(bào)警信號(hào)的與揚(yáng)聲器44相關(guān)聯(lián)的揚(yáng)聲器、以及用于將數(shù)據(jù)輸入到控制器60 (例如用于在通過IV管線12和14的溶液遞送中進(jìn)行選擇)的開關(guān)38。 控制器60還可以向指示器組40提供信號(hào)以控制它們的發(fā)光。該通信可以通過本領(lǐng)域中公知的標(biāo)準(zhǔn)接口 70進(jìn)行。
現(xiàn)在參照?qǐng)D4，計(jì)量夾具36可以提供相對(duì)的靜止夾頭72和可移動(dòng)夾頭74，它們可以立于每個(gè)IV管線12和14兩側(cè)?？梢苿?dòng)夾頭74可以通過螺桿76與例如伺服電機(jī)或步進(jìn)電機(jī)的電機(jī)78連通，電機(jī)78可以使螺桿76旋轉(zhuǎn)以將夾頭72和74移動(dòng)到各個(gè)分離程度。這樣，夾頭72可以關(guān)閉以完全阻擋通過IV管線12和14的流量，或者完全打開以通過 IV管線12和14自由流動(dòng)，或者可以介于打開和關(guān)閉之間以提供流量的計(jì)量。在其中僅需要完全流動(dòng)或不流動(dòng)的替選實(shí)施例中，計(jì)量夾具36可以由螺旋管致動(dòng)，螺線管替換伺服電機(jī)或步進(jìn)電機(jī)。
現(xiàn)在參照?qǐng)D5，在本發(fā)明的第一實(shí)施例中，流率傳感器42可以提供通常圓柱形的殼體82，殼體82容納IV管線12和14的柔性導(dǎo)管并且其直徑明顯大于IV管線12和14的導(dǎo)管的直徑。導(dǎo)管和殼體82之間的連接提供了開放到空氣空間84中的孔，該孔將來自IV 袋16或18的液體形成為液滴86，液滴86可以通過空氣空間84掉落到圓柱形殼體82的底部的池89中。池89可以與第二導(dǎo)管連通，第二導(dǎo)管提供了從其中引出的引流管以及IV管線的延續(xù)，作為出口管線22。
當(dāng)流率傳感器42 (通過背馱導(dǎo)管組件25形成)置于殼體30的正面32中的孔穴內(nèi)時(shí)，跨越圓柱形殼體82的直徑并且因此跨越空氣空間84的第一和第二板90a和90b立于流率傳感器42兩側(cè)。通過空氣空間84的液滴86由此創(chuàng)建了由液滴86的材料的增加的介電常數(shù)引起的板90a和90b之間的電容改變。例如，水的介電常數(shù)約為空氣的34至78倍。 該電容可以通過許多技術(shù)測(cè)量，包括例如，測(cè)量將板90a和90b之間的電容并入諧振電路的振蕩器的頻率改變，或者使用板90a和90b之間的電容作為積分器的一部分并且測(cè)量在周期性重置之后的積分器的斜升的時(shí)間常數(shù)。這些電容波動(dòng)可用于對(duì)液滴86計(jì)數(shù)并且推導(dǎo)流率。替選地，紅外光束可用于在該情形下對(duì)液滴計(jì)數(shù)。
現(xiàn)在參照?qǐng)D6a和6b，在第二實(shí)施例中，流率傳感器42也可以提供圓柱形殼體 100。在該情況下，圓柱形殼體100使自由旋轉(zhuǎn)渦輪102在其中保持懸浮，自由旋轉(zhuǎn)渦輪102 具有通常沿流動(dòng)方向以及沿圓柱形殼體的軸的旋轉(zhuǎn)軸104。圓柱形殼體100可以在其上端和下端處附接到從Y連接器20引出的出口管線22以與出口管線22串聯(lián)設(shè)置。通常，渦輪 102提供一個(gè)或更多個(gè)斜置葉片106，它們具有已知的間距以使得渦輪102隨著圓柱形殼體 100內(nèi)的液體沿軸104的流動(dòng)而具有預(yù)定的旋轉(zhuǎn)速率。
如上文參照?qǐng)D5的實(shí)施例描述的，當(dāng)流率傳感器42被置于殼體30的正面32中的孔穴內(nèi)時(shí)，板90a和90b可以立于圓柱形殼體100兩側(cè)。渦輪102的一個(gè)或更多個(gè)葉片106 可以包括高電導(dǎo)率或介電常數(shù)的內(nèi)含物108，例如鋁插入物或者金屬鍍覆，其隨著渦輪102 的旋轉(zhuǎn)改變電容器板90a和90b的有效間距。替選地，渦輪葉片106的介電材料可以提供所需的板90a和90b之間的電容變化，使得電容變化成為渦輪102的旋轉(zhuǎn)的函數(shù)。將理解， 板90a和90b之間的電容信號(hào)的改變可用于推導(dǎo)渦輪102的旋轉(zhuǎn)并且因此推導(dǎo)通過出口管線22的液體總流量。將認(rèn)識(shí)到，還可以使用諸如霍爾效應(yīng)感測(cè)的其他感測(cè)技術(shù)。
盡管上面描述了兩個(gè)流率傳感器，但是將認(rèn)識(shí)到，在該容積中還可以使用其他流率傳感器，包括例如，熱飛行時(shí)間傳感器、超聲傳感器等。
例如，在另一實(shí)施例中，用于出口管線22的流率傳感器42可以包括超聲流量計(jì)和支持電路。超聲流量計(jì)可以具有兩個(gè)壓電換能器和這兩個(gè)換能器之間的導(dǎo)管部分。通過將電信號(hào)施加到任一換能器可以生成機(jī)械應(yīng)力波。應(yīng)力波沿著和逆向?qū)Ч軆?nèi)的流動(dòng)方向的傳播速 度受液體的速度的影響。通過了解導(dǎo)管部分的橫截面以及導(dǎo)管部分的長度，可以使用應(yīng)力波傳播方向之間的時(shí)間差計(jì)算流率。
在另一實(shí)施例中，用于出口管線22的流率傳感器42可以包括基于激光的流量計(jì)和支持電路。通過加熱激光可以對(duì)具有特定橫截面的導(dǎo)管部分內(nèi)部的液體進(jìn)行加熱，并且可以利用由于添加的熱能引起的流體的反射率和/或衍射率的改變來測(cè)量流率?？梢酝ㄟ^感測(cè)激光、光電二極管以及諸如鏡和孔徑的相應(yīng)的光學(xué)部件來檢測(cè)反射率和/或衍射率的改變。
在另一實(shí)施例中，用于出口管線22的流率傳感器42可以包括基于熱飛行時(shí)間的流量計(jì)以及支持電路。通過特定量的熱能對(duì)流過導(dǎo)管的流體加熱。下游位置處的熱探針測(cè)量流體的溫度改變。可以根據(jù)溫度改變數(shù)據(jù)計(jì)算流率。
在另一實(shí)施例中，用于出口管線22的流率傳感器42可以包括兩個(gè)壓力傳感器和支持電路。兩個(gè)壓力傳感器位于沿流動(dòng)方向的特定距離處。可以根據(jù)兩個(gè)壓力傳感器測(cè)量的壓力值計(jì)算差分壓力。通過了解導(dǎo)管的橫截面、兩個(gè)差分壓力傳感器之間的距離以及差分壓力，可以計(jì)算流率?？梢允褂帽绢I(lǐng)域技術(shù)人員已知的各種壓力傳感器中的任何壓力傳感器。
在另一實(shí)施例中，用于出口管線22的流率傳感器42可以是差分壓力傳感器，其使用壓電電阻單片硅壓力傳感器和支持電路?？梢岳蒙逃脡弘婋娮韪袦y(cè)元件(諸如來自飛思卡爾半導(dǎo)體公司的元器件#MPVZ4006G)來感測(cè)沿流動(dòng)方向的兩個(gè)不同位置處的差分壓力。膜片的形變導(dǎo)致了電阻改變，其可用于直接計(jì)算差分壓力。一旦獲得了差分壓力，在了解導(dǎo)管的橫截面以及沿管線的兩個(gè)壓力端口之間的距離的情況下，可以測(cè)量流率。
現(xiàn)在參照?qǐng)D1、3和7，如處理框110中所指示的，由處理器61執(zhí)行的程序64可以接收用戶的狀態(tài)設(shè)定，其指示在IV管線12和14中的哪個(gè)中期望初始流。狀態(tài)設(shè)定信號(hào)可以來自開關(guān)38，當(dāng)開關(guān)38被按下時(shí)其指示與開關(guān)38最接近的IV管線12或14將是具有流量的管線并且剩余的管線將通過調(diào)整適當(dāng)?shù)挠?jì)量夾具36而被夾斷沒有流量。此時(shí)，如果在特定導(dǎo)管中出現(xiàn)流量，則指示器組40顯示綠色光，并且如果沒有出現(xiàn)流量，則指示器組40 顯示紅色光。
如判定框112中所指示的，在材料流過出口管線22時(shí)，流率傳感器42監(jiān)控流量以確保其在應(yīng)提供給患者的預(yù)定限制以下。該第一預(yù)定限制在輸液泵24在打開狀態(tài)下發(fā)送故障的情況下加強(qiáng)了安全度，或者可以是當(dāng)在沒有輸液泵24的情況下使用管線管理裝置 10時(shí)使用的例行監(jiān)控。
如果流量超過所指示的限制，則如處理框114中所指示的，處理器61可以關(guān)閉與活躍的IV管線12或14相關(guān)聯(lián)的計(jì)量夾具36，并且如處理框116所指示的，提供輸出報(bào)警。 該報(bào)警將典型地是要求立即注意的可聽報(bào)警。
當(dāng)在沒有輸液泵24的情況下使用管線管理裝置10時(shí)，作為替代，在處理框118 處，與打開的IV管線12和14相關(guān)聯(lián)的計(jì)量夾具36可以收緊，直至獲得適當(dāng)?shù)牧髀?。該?jì)量由相應(yīng)的指示器組40中的綠色或黃色發(fā)光指示，并且結(jié)合流率傳感器42提供流量的閉環(huán)調(diào)節(jié)。
如果在判定框112處未超過第一預(yù)定流率限制，則在判定框120處確定活躍的IV 管線12或14是否具有在第二預(yù)定限制以下的流量，第二預(yù)定限制指示相關(guān)聯(lián)的IV袋18 或16中的溶液的耗盡。如果該第二預(yù)定流量限制不成立，則程序64移動(dòng)到處理框122并且進(jìn)行狀態(tài)切換，其中打開的IV管線12或14被完全關(guān)閉(典型地與背馱溶液相關(guān)聯(lián)的IV 管線12)并且另一 IV管線12或14 (典型地主IV管線14)打開。在該情況下，可以輸出視覺報(bào)警，其向護(hù)理人員指示來自IV袋18的次溶液已被耗盡。
現(xiàn)在參照?qǐng)D8，將認(rèn)識(shí)到，如上文所述的本發(fā)明的原理可以擴(kuò)展到如下系統(tǒng)，其具有超出主IV管線12和次IV管線14的另外的入口 IV管線，例如提供第三IV管線12’，和可選地第四IV管線14’以及可能另外的IV管線，它們通過歧管連接器20’連結(jié)，歧管連接器20’將來自這些多個(gè)入口· IV管線的流量匯聚成單個(gè)出口管線22。在該情況下，可以針對(duì)這些入口管線中的每一個(gè)復(fù)制管線內(nèi)空氣傳感器33、導(dǎo)管加載傳感器34、計(jì)量夾具36、開關(guān)38和指示器組40以提供每個(gè)管線的獨(dú)立的感測(cè)和控制。
該多向系統(tǒng)可以適合麻醉，其中需要以受控的方式向患者同時(shí)施用額外的藥物和材料。該多向系統(tǒng)還可以適合用于依次遞送藥物的分段運(yùn)送的多個(gè)袋，并且可以例如進(jìn)行操作以允許一次通過一個(gè)入口 IV管線的流量直至流率下降到預(yù)定量以下，并且隨后以預(yù)定的順序切換到下一 IV管線。通常，預(yù)期本發(fā)明可以提供范圍廣泛的從2到8的不同的入口 IV管線數(shù)目，并且因此包括兩個(gè)入口 IV管線、大于兩個(gè)入口 IV管線、大于三個(gè)入口 IV 管線等。根據(jù)本公開，本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，擴(kuò)展圖3的電路以包括額外的控制線路。
此處僅出于參考的目的使用了某些術(shù)語，并且因此這些術(shù)語不應(yīng)成為限制。例如， 諸如“上(upper ) ”、“下(lower ) ”、“上(above ) ”和“下(be low ) ”的術(shù)語指示所參考的圖中的方向。諸如“前”、“后”、“背”、“底”和“側(cè)”的術(shù)語描述了部件的各部分在一致但任意的參照系內(nèi)的取向，通過參考描述所討論的部件的文本和相關(guān)聯(lián)的附圖可以使其變得清楚。 這些術(shù)語可以包括上文具體提及的詞，它們的派生詞以及相似含義的詞。相似地，術(shù)語“第一”、“第二”和其他這樣的指示各結(jié)構(gòu)的數(shù)字術(shù)語并不意味著次序或順序，除非上下文清楚地指示。
當(dāng)引入本公開和示例性實(shí)施例的各元件或特征時(shí)，冠詞“一個(gè)(a、an ) ”、“該 (the)”和“所述(said)”應(yīng)意指存在一個(gè)或更多個(gè)這樣的元件或特征。術(shù)語“包括 (comprising)”、“包括(including)”和“具有”應(yīng)是內(nèi)含的并且意指可以存在這些具體提及的元件特征以外的另外的元件和特征。將進(jìn)一步理解，這里描述的方法步驟、處理和操作不應(yīng)被解釋為它們必須按所討論或說明的特定順序執(zhí)行，除非被特別視為執(zhí)行順序。還將理解，可以使用額外的或替選的步驟。
所提到的“一個(gè)微處理器”和“一個(gè)處理器”或者“該微處理器”和“該處理器”可以被理解為包括一個(gè)或更多個(gè)微處理器，它們可以在單獨(dú)的和/或分布式的環(huán)境中通信， 并且因此可以被配置成經(jīng)由有線或無線通信與其他處理器通信，其中這樣的一個(gè)或更多個(gè)處理器可以被配置成在一個(gè)或更多個(gè)處理器控制的設(shè)備上操作，這些設(shè)備可以是相似的或不同的裝設(shè)備。此外，除非另外說明，否所 提到的存儲(chǔ)器可以包括一個(gè)或更多個(gè)處理器可讀和可訪問存儲(chǔ)器元件和/或部件，它們可以在處理器控制的設(shè)備內(nèi)部、處理器控制的設(shè)備外部，并且可以經(jīng)由有線或無線網(wǎng)絡(luò)訪問。
特別指出，本發(fā)明不限于這里包含的實(shí)施例和說明，并且權(quán)利要求應(yīng)被理解為包括這些實(shí)施例的修改的形式，其包括在所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)的實(shí)施例的各部分以及不同實(shí)施例的各元件的組合。這里描述的所有公布(包括專利和非專利公布)的整體內(nèi)容通過引用合并于此。
權(quán)利要求
1.一種用于多種溶液的靜脈內(nèi)施用的靜脈內(nèi)IV管線管理裝置，包括殼體，用于容納背馱導(dǎo)管組件，所述背馱導(dǎo)管組件包括來自主溶液IV袋的主IV導(dǎo)管， 所述主IV導(dǎo)管通過連結(jié)連接器連結(jié)到來自次IV溶液袋的次IV導(dǎo)管以及從連結(jié)連接器延伸的退出導(dǎo)管；第一計(jì)量夾具和第二計(jì)量夾具，當(dāng)所述背馱導(dǎo)管組件容納在所述殼體內(nèi)時(shí)，所述第一計(jì)量夾具和第二計(jì)量夾具分別嚙合所述主IV導(dǎo)管和所述次IV導(dǎo)管，用于根據(jù)由所述第一計(jì)量夾具和所述第二計(jì)量夾具接收到的電信號(hào)控制通過所述主IV導(dǎo)管和所述次IV導(dǎo)管的流量；至少一個(gè)流率傳感器，感測(cè)通過所述背馱導(dǎo)管組件的流量；以及控制器，包括執(zhí)行存儲(chǔ)的程序的電子計(jì)算機(jī)，所述控制器從至少一個(gè)流率傳感器接收至少一個(gè)信號(hào)并且根據(jù)存儲(chǔ)的程序向所述第一計(jì)量夾具和第二計(jì)量夾具提供電信號(hào)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的IV管線管理裝置，其中所述電子計(jì)算機(jī)執(zhí)行存儲(chǔ)的程序來控制所述第一計(jì)量夾具或第二計(jì)量夾具以將通過所述流率傳感器的流量限制到預(yù)定的最大值。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的IV管線管理裝置，其中所述電子計(jì)算機(jī)執(zhí)行存儲(chǔ)的程序以在第一狀態(tài)下向所述第一電計(jì)量夾具和第二電計(jì)量夾具提供電信號(hào)，用于使通過所述主IV 導(dǎo)管的流量停止，而允許通過所述次IV導(dǎo)管的流量，直至檢測(cè)到低于第二預(yù)定值的流率， 并且隨后在第二狀態(tài)下向所述第一電計(jì)量夾具和第二電計(jì)量夾具提供電信號(hào)，用于使通過所述次IV導(dǎo)管的流量停止，而允許通過所述主IV導(dǎo)管的流量。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的IV管線管理裝置，進(jìn)一步包括用于指示所述第一狀態(tài)和第二狀態(tài)之間的轉(zhuǎn)變的報(bào)警信號(hào)器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的IV管線管理裝置，其中所述第一計(jì)量夾具和第二計(jì)量夾具提供所述主IV導(dǎo)管和次IV導(dǎo)管周圍的相對(duì)的夾頭配件，以及其中針對(duì)所述第一計(jì)量夾具和第二計(jì)量夾具的電信號(hào)在夾住所述主IV導(dǎo)管或所述次IV導(dǎo)管時(shí)控制所述夾頭的分離。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的IV管線管理裝置，其中針對(duì)所述第一計(jì)量夾具和第二計(jì)量夾具的電信號(hào)在夾住所述主IV導(dǎo)管或所述次IV導(dǎo)管時(shí)將所述夾頭的分離控制成分離范圍內(nèi)的多個(gè)不同的分離，以提供完全打開分離和完全關(guān)閉分離之間的控制。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的IV管線管理裝置，進(jìn)一步包括電開關(guān)操作器，其在所述殼體上位于所述主IV導(dǎo)管和次IV導(dǎo)管附近，以及其中所述控制器執(zhí)行存儲(chǔ)的程序以響應(yīng)所述主IV導(dǎo)管和所述次IV導(dǎo)管中的一個(gè)附近的開關(guān)操作器的操作器致動(dòng)，使得根據(jù)所致動(dòng)的操作器夾住所述主IV導(dǎo)管和次IV導(dǎo)管中的交替的導(dǎo)管。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的IV管線管理裝置，進(jìn)一步包括顯示元件，其在所述殼體上位于所述主IV導(dǎo)管和次IV導(dǎo)管附近，并且與所述控制器通信以指示通過所述主IV導(dǎo)管和次 IV導(dǎo)管的流量狀態(tài)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的IV管線管理裝置，其中所述顯示元件是將流量狀態(tài)指示為打開、關(guān)閉或計(jì)量之一的不同顏色的燈。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的IV管線管理裝置，其中所述燈提供標(biāo)準(zhǔn)的交通信號(hào)燈的顏色和組織。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的IV管線管理裝置，其中所述殼體進(jìn)一步包括額外的傳感器，其感測(cè)所述主IV導(dǎo)管和次IV導(dǎo)管中的溶液，所述傳感器選自管線內(nèi)空氣傳感器、壓力傳感器和導(dǎo)管就位傳感器。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的IV管線管理裝置，其中所述流率傳感器選自滴斗、渦輪和熱飛行時(shí)間傳感器。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的IV管線管理裝置，其中所述殼體包括所述背馱導(dǎo)管組件上的封蓋，所述封蓋在容納在所述殼體內(nèi)時(shí)將導(dǎo)管保持在所述殼體內(nèi)。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的IV管線管理裝置，其中所述蓋包括窗口，其被定位為允許導(dǎo)管的視覺檢查。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的IV管線管理裝置，進(jìn)一步包括用于使所述蓋對(duì)向所述殼體保持關(guān)閉的鎖。
16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的IV管線管理裝置，其中所述連結(jié)連接器是Y連接器。
17.一種用于多種溶液的靜脈內(nèi)施用的靜脈內(nèi)IV管線管理裝置，包括殼體，用于容納導(dǎo)管組件，所述導(dǎo)管組件包括連接到相應(yīng)的不同的溶液IV袋的多個(gè)入口 IV導(dǎo)管，所述入口 IV導(dǎo)管通過通向從多向連接器延伸的退出管線的所述多向連接器連結(jié)；計(jì)量夾具，當(dāng)所述導(dǎo)管組件容納在所述殼體內(nèi)時(shí)，所述計(jì)量夾具嚙合所述多個(gè)入口 IV 導(dǎo)管中的每個(gè)，用于根據(jù)所述計(jì)量夾具接收到的電信號(hào)獨(dú)立地控制通過所述多個(gè)入口 IV 導(dǎo)管中的每個(gè)的流量；至少一個(gè)流率傳感器，感測(cè)通過所述導(dǎo)管組件的流量；以及控制器，包括執(zhí)行存儲(chǔ)的程序的電子計(jì)算機(jī)，所述控制器從至少一個(gè)流率傳感器接收至少一個(gè)信號(hào)并且根據(jù)存儲(chǔ)的程序向所述計(jì)量夾具提供電信號(hào)。
全文摘要
一種用于管理按Y配件或多向配件連接的多個(gè)IV管線的管線管理裝置提供了流量感測(cè)和多個(gè)管線中的流量的電子控制。管線管理裝置可以獨(dú)立地用作精確的重力饋送IV系統(tǒng)，或者可以提供與輸液泵的組合使用，以確保在不使兩者混合的情況下的多種溶液的適當(dāng)遞送。
文檔編號(hào)A61M5/14GK103007372SQ20121013805
公開日2013年4月3日 申請(qǐng)日期2012年5月4日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月6日
發(fā)明者李朝陽, 張梅 申請(qǐng)人:西諾醫(yī)藥有限責(zé)任公司