具有改进的流量监测的注射泵制造技术

本发明专利技术公开了具有改进的流量监测的注射泵，该注射泵通过注射器柱塞的移动对来自注射器的药物提供受控的计量，同时也利用流量传感器测量来自注射器的流量。在注射器柱塞和实际流量的控制中暗含的对流量命令的同时监测提供对输送药物过程中的不规则性的检测以及附加的安全性。

【技术实现步骤摘要】
具有改进的流量监测的注射泵相关申请的交叉引用本申请要求2011年10月27日提交的美国临时申请61/552,300的优先权，通过引用将该申请的全部内容合并于此。
本专利技术涉及用于医疗目的的注射泵，并且更具体地涉及提供更好地监测操作的注射泵。
技术介绍
已知注射泵用于在一定时段内向患者给予(administer)一定量的流体，例如药剂或造影剂(以下称为药物)。这样的泵使用如下注射器，该注射器包括在注射管中滑动的柱塞。该柱塞包括活塞式密封件，该活塞式密封件靠着注射管的内表面而紧密地适配。柱塞的移动减小包含在注射管中的在柱塞密封件与注射管的出口之间的容积，以提供正排放式(positivedisplacement)泵送动作。注射泵包括注射驱动器，该注射驱动器经由电动机提供柱塞关于管的移动。电动机可以提供柱塞的精确且缓慢的移动，以便在无需人操作的情况下在数分钟内输送静脉药物。可以通过获知注射器的几何形状以及准确地控制注射器的移动来控制流量速率。注射泵可以通过端接有皮下注射针头的标准静脉(intravenous，IV)导管等连接到患者。
技术实现思路
本专利技术提供一种具有改进的流量速率监测的注射泵，该注射泵可以用于检测IV导管中的问题或者IV导管与在注射器下游的患者的连接中的问题。监测独立于注射器的已知运动而导出的流量速率允许确定IV导管的断开或流受阻的问题。通过在下游管上使用传感器，使得监测流量速率以及诸如压力和流中的气泡等其他流量状况可行。可以从IV导管外部执行流量监测以保持IV导管的无菌环境，或者可以在预灭菌单元中将流量监测集成到IV导管中。应理解到的是，本专利技术的应用并不限于在这里阐述的组件的构造和布置的细节。本专利技术能够有其它实施例并且能够以各种方式实行或者实施。前述内容的变型和修改在本专利技术的范围内。还应理解到的是，这里公开和限定的本专利技术可扩展到由文本和/或附图中提及或显而易见的各个特征中的两个或更多个特征的所有替代组合。所有这些不同组合构成本专利技术的各个替代方面。这里描述的实施例说明了已知的用于实施本专利技术的最佳模式，并且将使得本领域其他技术人员能够利用本专利技术。附图说明图1是根据本专利技术的注射泵的框图，并且示出了注射器和注射驱动器，注射驱动器与控制计算机通信，该控制计算机还从下游的IV导管传感器接收信号；图2是本专利技术的注射驱动器的一个实施例的简化透视图，示出了通过将IV导管按压到通道中而进行的IV导管与下游传感器的侧向接合；图3是适合用于本专利技术的过管(through-tubing)压力传感器的简化剖视图；图4是适合用于本专利技术的过管气泡传感器的简化剖视图；图5是采用两个图3所示类型的压力传感器的过管流量速率监测器的简化剖视图；图6是采用超声波的过管流量速率监测器的简化剖视图；图7是采用旋转机械元件的管内集成式流量传感器的简化剖视图；图8是采用加热元件和热传感元件的管内集成式流量传感器的简化剖视图；图9是采用光学传感元件的过管流量速率监控器的简化剖视图示；图10是示出了采用远程定位压力传感器的替代实施例的IV管的针头端的局部视图；以及图11是可由图1的控制器执行的用于监测注射泵操作的程序的流程图。具体实施方式现在参照图1，本专利技术的注射泵10可以采用注射器12，该注射器12类似于通常的皮下注射器并且具有注射管14，该注射管14具有接收柱塞18的第一开口端16。柱塞18在注射管14内的一端连接到活塞密封件20(例如为弹性材料)，该活塞密封件20紧紧地适配于注射管14的容积内。注射管14的第二端22(与开口端16相对)例如通过鲁尔(luer)连接器26等连接到IV管24，以提供包含在IV管24的鲁尔连接器26与活塞密封件20之间的皮下注射容积28间的连续通路。IV管24可以为高度顺从(compliant)材料，其可以是可灭菌的并且优选地为无热原、无DEHP且不含乳胶(latex)的。一种这样的材料为硅橡胶，其提供高顺从性，如下述压力传感所期望的那样。另一示例为无DEHPPVC材料。IV管24从注射器12经过气泡传感器32、压力传感器30和流量传感器33，并且IV管24可以通过被按压到在气泡传感器32和流量传感器33中每一个的相对侧壁之间的间隙中以及通过下述盖子68上的支撑物79而压靠在压力传感器30上来安装于气泡传感器32、压力传感器30和流量传感器33中。然后IV管24可以进入到患者端34，在那里IV管24附接到皮下注射针头36、导尿管或其它的患者连接件。柱塞18离开活塞密封件20而延伸到注射管之外的部分可以连接到注射驱动器38。注射驱动器38包括柱塞块40，该柱塞块40被限制成在电动机42的驱动下沿着注射管14的轴线线性移动。电动机42可以例如为步进式电动机或伺服电动机等，并且包括用于速度减小和将旋转运动转换成线性运动的合适机构，诸如可以通过线性螺杆、齿条和齿轮或皮带传动等来实现。电动机42从电动机控制器48接收电力以提供柱塞块40的移动，从而以受控速率和受控距离移动活塞密封件20经过注射管14的容积。如本领域中所理解的那样，可以使用诸如编码器、转速表和限位开关等各种位置或速度传感器来与电动机控制器48通信以提供这样的受控运动。此外，传感器可以基于注射管14的已知尺寸来提供对来自注射器的药物流量的第一估计。电子控制器44可以通过与电动机控制器48、压力传感器30、气泡传感器32和流量传感器33通信的本领域已知类型的接口电路46来协调注射泵10的操作。此外，接口电路46可以接收来自键盘50的信号，该键盘50允许用户输入数据或命令。此外，接口电路46可以向显示器52(例如液晶型字母数字和/或图形显示器)和/或扬声器54输出数据。一般而言，接口电路46将经由内部总线结构56来与处理器58通信。处理器58可以读取用户通过键盘50输入的或者在电子存储器59中存储的数据60，并且可以执行所存储的程序62(其也存储于电子存储器59中)以根据常规上已知的技术向显示器52提供数据。现在参照图2，注射泵10可以提供例如支撑上述各种组件且包括托架61的壳体，该托架61容纳注射管14的体部。托架61提供一般向上敞开的通道以在与注射管14的轴线63垂直的方向上容纳注射管14，从而允许在注射泵10中容易地安装新装载的注射管14。柱塞块40可以类似地提供接合柱塞18的外部部分以将柱塞18保持到柱塞块40的、向上敞开的狭槽64，使得柱塞18与柱塞块40一起移动。在从壳体引出以传递到患者之前，IV管24可以预先附接到注射管14并且途经托架61中的凹口以在压力传感器30之上通过流量传感器33和气泡传感器32的竖直侧壁来容纳。盖子68可以适配于气泡传感器32、压力传感器30和流量传感器33之上，以保护它们免受外部干扰，并且将IV管24定位且适当地保持在气泡传感器32、压力传感器30和流量传感器33中，并且提供支撑物79用于下述压力传感器20。现在参照图3，压力传感器30可以通过IV管24的壁74来测量经过IV管24的药物70的压力，以避免对单独连接到流体接触压力传感器的需求以及避免流体接触压力传感器的灭菌的问题。在这样的过管传感系统中，弹簧加载的柱塞72可以例如在来自弹簧76的已知弹簧偏置力下使IV管24的壁74的抵靠支撑物79所保持的一部分变形。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种注射泵，包括：壳体，所述壳体适于保持注射器，所述注射器保持液体药物；电动机驱动器，所述电动机驱动器附接到具有适于保持所述注射器的柱塞部分的部分的壳体，以根据电动机驱动器信号使得所述柱塞部分在所述注射器的管部分内移动，从而从所述注射器注射所述药物；流量传感器，所述流量传感器与来自所述注射器的药物流邻近，以监测所述流量；以及电子控制器，所述电子控制器与所述电动机驱动器和所述流量传感器通信，以检测流量错误并且在检测到流量错误时停止激活或调整所述电动机驱动器。

【技术特征摘要】
2011.10.27 US 61/552,3001.一种注射泵，包括：壳体，所述壳体适于保持注射器，所述注射器保持液体药物；电动机驱动器，所述电动机驱动器附接到具有适于保持所述注射器的柱塞部分的部分的壳体，以根据电动机驱动器信号使得所述柱塞部分在所述注射器的管部分内移动，从而从所述注射器注射所述药物；电动机控制器，所述电动机控制器为所述电动机驱动器供电，以使所述柱塞部分在所述管部分内以受控速率和受控距离移动，并且所述电动机控制器与一个或更多个传感器通信，以便基于已知的所述注射器的管部分的尺寸和所述电动机驱动器的操作来提供来自所述注射器的药物的流量估计；流量传感器，所述流量传感器与来自所述注射器的药物流邻近，并且适于测量经过与所述注射器连通的下游弹性IV管的药物的流量；以及电子控制器，所述电子控制器配置成(i)询问所述流量传感器以确定所述药物的流量，(ii)确定在所述电动机控制器没有操作时在零附近的可接受的流量范围，以及在所述电动机控制器被激活时在所述流量估计附近的可接受的流量范围；(iii)将所述药物的流量与所述可接受的流量范围相比较以检测由所述药物的流量与所述可接受的流量范围之间的差所引起的流量错误；(iv)在检测到流量错误时停止激活或调整所述电动机驱动器，其中所述流量传感器适于以可释放的方式接收从所述注射器通过到达患者的所述弹性IV管，并且具有未被所述流量传感器损坏的大致连续的管壁，所述流量传感器整体位于所述IV管的管壁的外部而没有刺穿所述IV管并且没有与所述IV管内的流体接触；所述注射泵还包括适于以可释放的方式接收所述弹...

【专利技术属性】
技术研发人员：李朝阳，张梅，吕存有，
申请(专利权)人：西诺医药有限责任公司，
类型：发明
国别省市：