操作泵以减少或消除泵背隙误差的泵设备制造技术

一种操作泵(100)的方法，可包括：在检测到极限传感器状态中的与活塞(130)沿第一方向到达其行程末端对应的第一改变之后，使步进电机(110)沿第一方向推进一个或多个附加步。在使步进电机(110)沿第一方向推进所述附加步之后，可使步进电机(110)反转并沿第二方向推进，直到检测到极限传感器状态中的第二改变。然后，可使步进电机(110)沿第二方向推进与活塞(130)的全行程相关的预订步数。借助这样做，通过比较活塞(130)行进整个活塞冲程所需的步数与在活塞冲程末端的极限传感器(150)的检测，来检测由于背隙引起的误差。该泵系统可用于诸如凝固时间或血小板功能等血液分析。

【技术实现步骤摘要】
操作泵以减少或消除泵背隙误差的泵设备本申请是2019年1月28日提交、申请号为201780046775.4、专利技术名称为“操作泵以减少或消除泵背隙误差的方法”的专利技术专利申请的分案申请。
技术介绍
凝结(凝血)监测装置用于在诸如心脏手术、心血管手术、心脏导管插入术、电生理学、体外膜肺氧合、血液透析等手术之前、期间和之后测试患者的血液，以测试患者对抗凝结药物的反应，抗凝结药物例如为：·肝素·维生素K拮凝剂，如华法林(香豆素)·新型口服抗凝剂，如达比加群，利伐沙班和阿哌沙班。抗凝结剂是一类用于防止血液凝结(凝固)的药物。对每个患者施用适合于他/她的个体生理学的抗凝结剂的量和类型是重要的。过量的抗凝结剂会导致不受控制的出血。太少量的抗凝结剂可引起血栓形成(血液凝固)，这可能导致心脏病发作(急性心肌梗塞)或中风。一些已知的现场护理(POC)凝结监测装置通过将预定量的血液从样品池泵送到比色杯(cuvette)的测试室中来进行操作。比色杯的测试室可以包含诸如二氧化硅、高岭土、硅藻土等活化剂。一旦样品进入测试室，泵就可以以预定的速率来回移动样品并监测凝块的形成。例如，光学检测器可被操作为检测样品移动性的降低，这可以对凝块形成进行指示。已知的POC凝结监测装置存在许多缺陷，包括不精确的泵、高的泵电流消耗、过多的泵热、以及难以观察到凝块形成。凝固时间测量是许多情形下的关键测量，包括中风患者的治疗、以及术前护理。因此，需要改进凝结监测装置。血小板功能测试用于评估患者的血小板通过特定途径激活的能力。这允许医学专业人员评估患者对诸如噻吩并吡啶(包括氯吡格雷和普拉格雷)等P2Y12抑制剂的反应，这类P2Y12抑制剂是急性冠状动脉综合征(ACS)，如心脏病发作(急性心肌梗塞)，以及胸痛(心绞痛)的情况下开出的。血小板功能测试还可以测量来自各种激动剂的激活，例如花生四烯酸、肾上腺素、胶原蛋白等。一些已知的POC血小板功能装置通过将预定量的血液从血管泵送到一个或多个测试室中来进行操作。这些装置可以是基于浊度的光学检测系统，其测量血小板诱导的聚集。例如，每个测试室可以通过由专用发射器所照射独立光学传感器来成像。配制试剂以测量由特定途径(P2Y12，花生四烯酸，IIb/IIIa)介导的血小板聚集。当活化的血小板使纤维蛋白原包被的珠结合并聚集时，透光率增加。仪器测量光学信号的这种改变，并将结果报告给测试特定反应单元(PRU、ARU或PAU)。已知的POC血小板功能装置存在类似于上面参考POC凝结监测装置所描述的缺陷，包括不精确的泵、高的泵电流消耗、过多的泵热、以及难以观察到血小板聚集。对p2Y12抑制剂的个体反应是变化的，并且使用普通经验剂量不能确保足够的血小板抑制。例如，据文献报道，多达30％的患者对于氯吡格雷没有反应。因此，血小板功能测试是确保每位患者接受有效剂量的适当药物的关键测量。因此，需要改进血小板功能装置。在一些情况下，本文描述的实施例可适用于改善血小板功能装置和/或凝结监测装置。
技术实现思路
本文描述的一些实施例涉及操作泵的方法，所述泵诸如为凝结监测装置或血小板功能装置的泵，该方法可以减少或消除背隙(backlash)误差并改善泵送精度和测试结果的精度。已知的泵和已知的操作泵的方法会受到与活塞方向改变相关的背隙误差的影响。当泵电机改变方向时，活塞可能不会立即响应，这可能导致显着的泵送误差。在凝结监测装置和/或血小板功能装置等仪器中，泵送误差会显着降低测试结果的精度。根据在本申请中描述的实施例，操作泵的方法可包括：在检测到第一极限传感器(limitsensor)状态中的与活塞和/或样品沿第一方向到达其行程末端对应的第一改变之后，使步进电机沿第一方向推进(advance)一个或多个附加步。换句话说，步进电机可被配置为在第一极限传感器指示活塞和/或样品已达到其行程的末端时，“超调(overshoot)”(或尝试超调)第一极限传感器。在使步进电机沿第一方向推进附加步之后，可使步进电机反转并沿第二方向推进，直到检测到第一极限传感器状态中的第二改变。换句话说，步进电机可以沿第二方向推进，直到第一极限传感器指示：活塞和/或样品已经开始远离第一极限传感器。然后，可以使步进电机或者沿第二方向推进与活塞的全行程相关的预定步数，或者沿第二方向推进，直到检测到第二极限传感器状态中的第一改变。以这种方式，本方法可包括检验：在执行了与活塞和/或样品的适当和/或一致的行程相关的预定步数之前，已解决或克服了任何背隙，而这可以提高泵送精度。附图说明图1描绘了根据实施例的泵。图2描绘了根据实施例的活塞密封件。图3描绘了设置在泵壳体内的图2的活塞密封件的有限元分析。图4是根据实施例的改善泵送精度的方法的流程图。图5是根据实施例的适于检测凝块形成的光学系统。图6A至图6C描绘了根据不同实施例的光学漫射器。图7描绘了根据实施例的位于凝结监测装置内的光学系统。图8是根据实施例的适于通过基于浏览器的配置管理器来管理的多个凝结监测装置的示意图。图9示出了根据实施例的基于浏览器的配置管理器的用户界面。具体实施方式在本文描述的一些实施例涉及操作泵(诸如由步进电机驱动的活塞泵等)的方法。泵可以是诸如POC凝结监测装置或血小板功能装置等医疗装置的一部分。由这类装置产生的测量可能对小的泵送误差敏感。换句话说，在这类装置中保持对泵的行程的精确控制对于产生精确数据是重要的。操作泵的一个已知的方法是使步进电机沿第一方向推进预定步数，然后使步进电机沿第二方向推进该预定步数，然后重复上述过程。这种方法假设：在执行了相等的步数的情况下，活塞沿第一方向和第二方向行进相等的距离。操作泵的第二种已知方法是：使步进电机沿第一方向推进，直到第一极限传感器跳闸(tripped)，然后使第二步进电机沿第二方向推进，直到第二极限传感器跳闸，然后重复。然而，这些已知方法中的假设是错误的。泵在改变方向时会发生背隙误差，从而导致不使活塞移动的电机步(motorsteps)。此外，活塞可超调极限传感器，导致活塞行程比极限传感器指示的更大。本文描述的一些实施例涉及操作泵的方法，该方法减少和/或消除了背隙误差，改善了活塞冲程长度的一致性，和/或可识别出泵送误差(泵送误差会降低数据的准确性)和/或可指示故障。本文描述的一些实施例涉及操作泵的方法。泵可以流体联接到测试装置并用于在测试装置中移动样品。在一些实施例中，测试装置可以是比色杯和/或可以是一次性的。包含泵和测试装置的设备可包括第一极限传感器和第二极限传感器。为了便于描述，第一极限传感器可以配置为感测测试装置内的样品和/或活塞何时到达测试装置的“前”端部处和/或泵的“前”端部处的固定位置。第二极限传感器可以配置为感测测试装置内的样品和/或活塞何时到达测试装置的“后”端部处和/或泵的“后”端部上的固定位置。应该理解的是，这仅是为了便于描述，并且，第一极限传感器可以位于测试装置和/或泵的后端部上且第二极限传感器可以位于测本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种泵设备，包括：/n活塞，其配置为用于使一定体积的流体在所述泵设备内位移；/n步进电机，其与所述活塞联接，并且配置为使所述活塞沿着所述泵内的路径沿第一方向移动以及沿着所述泵内的所述路径沿与所述第一方向相反的第二方向移动；/n第一极限传感器，其配置在所述泵中，以检测所述活塞对所述路径上的第一位置的接近；/n第二极限传感器，其配置在所述泵中，以检测所述活塞对所述路径上的第二位置的接近；/n处理器，其与所述步进电机、所述第一极限传感器和所述第二极限传感器通信，所述处理器配置为用于：响应于来自所述第一极限传感器和所述第二极限传感器的信号，使所述步进电机移动所述活塞；/n其中，所述处理器配置为用于：/n检测所述第一极限传感器状态中的改变；/n在检测到所述第一极限传感器状态中的所述改变后，使所述步进电机沿第一方向推进；/n在使所述步进电机沿所述第一方向推进的同时，对步数进行计数，直到检测到所述第二极限传感器状态中的第一改变；/n在检测到所述第二极限传感器状态中的所述第一改变之后，使所述步进电机沿所述第一方向推进附加步；/n在推进所述附加步之后，使所述步进电机沿与所述第一方向相反的第二方向推进；/n检测所述第二极限传感器状态中的第二改变；以及/n使所述步进电机沿所述第二方向推进所述步数。/n...

【技术特征摘要】
20160728 US 62/367,859;20160921 US 15/272,0991.一种泵设备，包括：
活塞，其配置为用于使一定体积的流体在所述泵设备内位移；
步进电机，其与所述活塞联接，并且配置为使所述活塞沿着所述泵内的路径沿第一方向移动以及沿着所述泵内的所述路径沿与所述第一方向相反的第二方向移动；
第一极限传感器，其配置在所述泵中，以检测所述活塞对所述路径上的第一位置的接近；
第二极限传感器，其配置在所述泵中，以检测所述活塞对所述路径上的第二位置的接近；
处理器，其与所述步进电机、所述第一极限传感器和所述第二极限传感器通信，所述处理器配置为用于：响应于来自所述第一极限传感器和所述第二极限传感器的信号，使所述步进电机移动所述活塞；
其中，所述处理器配置为用于：
检测所述第一极限传感器状态中的改变；
在检测到所述第一极限传感器状态中的所述改变后，使所述步进电机沿第一方向推进；
在使所述步进电机沿所述第一方向推进的同时，对步数进行计数，直到检测到所述第二极限传感器状态中的第一改变；
在检测到所述第二极限传感器状态中的所述第一改变之后，使所述步进电机沿所述第一方向推进附加步；
在推进所述附加步之后，使所述步进电机沿与所述第一方向相反的第二方向推进；
检测所述第二极限传感器状态中的第二改变；以及
使所述步进电机沿所述第二方向推进所述步数。


2.根据权利要求1所述的设备，其中，所述第一极限传感器状态中的所述改变是所述第一极限传感器状态中的第一改变，并且，所述处理器还配置为用于：
在使所述步进电机推进所述步数后，使所述步进电机沿所述第二方向推进附加步；
在使所述步进电机沿所述第二方向推进所述附加步之后，使所述步进电机沿所述第一方向推进；
检测所述第一极限传感器状态中的第二改变；以及
在检测到所述第一极限传感器状态中的所述第二改变之后，使所述步进电机沿所述第一方向推进所述步数。


3.根据权利要求1所述的设备，其中，所述附加步是多个附加步。


4.根据权利要求1所述的设备，其中，所述第一极限传感器状态中的所述改变是所述第一极限传感器状态中的第一改变，并且，所述处理器还配置为用于：
在使所述步进电机沿所述第二方向推进所述步数的一部分之后，检测到所述第一极限传感器状态中的第二改变；并且
基于以下条件报告错误：所述步数与所述步数的所述一部分之间差大于阈值。


5.根据权利要求1所述的设备，其中，所述第一极限传感器状态中的所述改变是所述第一极限传感器状态中的第一改变，并且，所述处理器还配置为用于：
在使所述步进电机沿所述第二方向推进所述步数之后，使所述步进电机沿所述第二方向推进多个步；
在使所述步进电机沿所述第二方向推进所述多个步之后，检测所述第一极限传感器状态中的第二改变；以及
基于所述多个步的数量超过阈值来报告错误。


6.根据权利要求1所述的设备，还包括：在使所述步进电机沿所述第二方向推进所述步数之后，使所述步进电机沿所述第一方向推进所述步数。


7.根据权利要求1所述的设备，其中，所述第二极限传感器状态中的所述第二改变指示：已经克服了背隙。


8.一种泵设备，包括：
活塞，其配置为用于使一定体积的流体在所述泵设备内位移；
步进电机，其与所述活塞联接，...

【专利技术属性】
技术研发人员：阿吉特·米什拉，戴维·米尔斯，
申请(专利权)人：阿克里瓦诊断有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US