使用导抗谱的用于静脉药物管理的系统和方法技术方案

本文描述了用于使用导抗谱确定液体的成分的设备、系统和方法，包括液体中的一种或多种药物的身份，药物的浓度、和稀释剂的类型。这些设备、系统和方法对于描述医用液体诸如静脉注射流体的一种或多种成分的身份，及在一些变型中的浓度是特别有用的。具体地，本文描述的是可在低离子强度的稀释剂中操作的设备、系统和方法。还描述了识别复数导抗谱图案以通过图案识别确定液体的成分的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相关申请的交叉参考本专利申请要求以下美国临时专利申请的优先权:于2010年9月9日提交的申请号为 61/381076、题为“SYSTEMS AND METHODS UTILIZING MULT 1-ELECTRODE ADMITTANCESPECTROSCOPY FOR MEDICAL APPLICATIONS”的美国临时专利申请，于 2010 年 10 月 20 日提交的申请号为 61/394775、题为 “SYSTEMS AND METHODS FOR UTILIZING MULT 1-ELECTRODEADMITTANCE SPECTROSCOPY FOR MEDICAL APPLICATIONS” 的美国临时专利申请，于 2010年 12 月 5 日提交的申请号为 61/462325、题为“SYSTEMS AND METHODS FOR UTILIZINGMULT1-ELECTRODE ADMITTANCE SPECTROSCOPY FOR MEDICAL APPLICATIONS” 的美国临时专利申请，于2011年I月4日提交的申请号为61/429461、题为“SYSTEMS AND METHODS FORINTRAVENOUS DRUG MANAGEMENT THROUGH THE APPLICATION OF ADMITTANCE SPECTROSCOPY”的美国临时专利申请。本申请也可能涉及申请号为12/920203(题为“INTRAVENOUS FLUID MONITORING”)并于2010年8月30日提交的美国专利申请和申请号为12/796567 (题为“SYSTEMS ANDMETHODS FOR THE IDENTIFICATION OF COMPOUNDS IN MEDICAL FLUIDS USING ADMITTANCESPECTROSCOPY”)并于2010年6月8日提交的美国专利申请。所有这些专利申请通过全文引用被并入本文。通过引用并入在本说明书中提到的所有出版物和专利申请以好像每个单独的出版物或专利申请被明确和单独地指示为通过引用被并入的同等程度上通过全文引用被并入本文。
所描述的设备、系统和方法可用于使用导抗谱(immittance spectroscopy)确定水溶液中的一种或多种成分或者在一些变形中所有成分的身份(identity)和浓度。特别是，本文所描述的为用于使用导抗谱来确定静脉药物溶液的成分的设备、系统和方法，所述静脉药物溶液包括具有低离子强度的药物溶液。
技术介绍
提供给病人的药剂中的错误被认为是与健康护理相关的严重的且可能避免的问题。被估计药剂错误导致每年死亡7000人，且有害的药物事件导致每年多于770000的伤亡人数。遭受无意的药物事件的病人比没有经历这种错误的病人在医院待的时间平均要长8到12天。两个近期的研究，一个在科罗拉多和犹他州进行而另一个在纽约进行，分别发现在住院治疗中发生有害事件的比例为2.9%和3.7%。输液器被认为在导致严重危害(4类和5类)的所有药剂错误中占到35%。过失通常产生于人工编程不正确的输液参数，以及未能确保合适的病人接受合适的药剂。最常见的错误是人工编程输液参数诸如输液速度、药物和药物剂量到设备中。不幸的是，在多种多样的未知静脉流体被输送到病人时，当前没有市售的能够可靠地确定其身份和浓度(及因此剂量)的设备。尽管提出了用于判定药物的出现或其浓度的系统，这些系统的大多数仅依赖于光学方法(诸如光学光谱)。例如，Allgeyer等人的US6847899描述了用于识别IV溶液中的药剂的光谱分析设备。类似的系统在Poteet等人的US7154102 (荧光光谱)、Potuluri等人的PCT/US2007/087062和PCT/US2006/036612 (通过光学光谱判定固体药物身份)及Rzasa等人的US7317525中描述。因为这些系统依赖于光谱分析，它们通常受到光学系统固有的限制。这些限制可包括区分化合物的有限能力，且特别是具有多种成分的化合物的混合物，及可靠地区分不同化合物的浓度的难度。因此，需要用于例如通过直接采样和测试配方来通过配药学核查或确认IV药物成分被正确配制的设备、系统和方法。也需要通过直接采样和测试配方来确认输送到病人的药物是正确的且对应于指定的药剂。药物经常在低离子强度的液体中进行配制。这些流体被证明由于低离子强度，非常难于通过电来检查。因此，提供将导抗谱应用到低离子强度的液体的设备、系统和方法将是特别有用的。此外，提供确定IV药物废物的身份和成分的方法将是有帮助的。医院和其他机构日益被要求记录环境敏感的废物的适当处置并监视规定药物的转移。因此，提供用于确认药物废物的数量和类型并提供药物废物收集和/或处置的精确记录的设备、系统和方法将是有帮助的。对药物废物进行分类，这样能够根据废物流体中的成分对不同的药物废物进行适当的处置，这也将是有益的。本文描述的是使用多个电导抗测量来确定诸如静脉溶液中的医疗溶液的一种或多种成分的身份，及在一些变型 中浓度的导抗谱设备和方法。
技术实现思路
本文描述的是使用导抗谱确定流体(例如，液体、稀释液或溶液)的成分的系统，装置和方法。如本文所用的，术语导抗谱可指阻抗谱和导纳谱两者。本文描述的装置、系统和方法对于确定液体的一种或多种(或全部)成分的身份、浓度、或身份和浓度可能是有用的。该溶液可以是一种水溶液(水流体)。例如，该溶液可能是医用液体，如静脉注射液、和硬膜外液、肠胃外液等。因此，液体的成分可能是药物。在一般情况下，液体的成分可以是任何化合物，包括(但不限于):离子、分子、大分子、蛋白质等。正如在下面更详细地描述的，这里描述的导抗谱系统通常通过读取在施加的电能的多个不同频率获取的多个复数阻抗测量，获取水溶液的导抗谱“指纹”;此外，可以使用多个不同的电极对。对于具有稍微不同的配置(例如，形状、大小、组成)的每一对电极，使用该组电极获取的复数阻抗测量，可提供另一组形成“指纹”(例如，初始数据集)的数据。暴露于液体的不同电极可能会在液体和电极之间具有不同的表面相互作用。电极表面可以被涂覆、掺杂、或处理，以创建不同的表面相互作用。一般来讲，电极表面可以是活性的或非活性的。该表面可以是被涂覆的、经处理的、光滑的、粗糙的、或类似物。电极表面可包括结合活性(例如，粘合的)剂(例如抗体、带电元件等)。电极对由不同的导电金属(例如银、金、钼、钛等)构成。电能可施加在一对电极之间以确定电极上的表面相互作用。在适当的能量(例如，通常为低能量)施加的导抗谱可用于在不干扰自然发生的表面相互作用的情况下，轮询(poll)或测试液体和电极表面之间的表面的相互作用。在特定的电极表面和特定的溶液之间的表面相互作用表征特定的电极表面和溶液的性质(例如，溶液中的成分和载体溶液)。如果电极表面是已知的，则(未知的)的溶液性质可以被确定。例如，轮询可以包括施加电信号到第一表面并测量复数导抗。因此，轮询的步骤可以包括施加多个电信号并测量在每个信号的复数导抗。具体地，轮询步骤可以以保持溶液和电极表面之间的表面相互作用的方式执行。例如，施加能量来确定复数阻抗(轮询)的步骤可以包括:施加电化学本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.09.09 US 61/381,076;2010.10.20 US 61/394,775;1.一种用于导抗谱的传感器，所述传感器被配置为在低离子强度的液体中操作，所述传感器包括: 第一电极，所述第一电极包括导电材料的多个细长段； 第二电极，所述第二电极包括导电材料的多个细长段； 其中，所述第一电极的导电材料的多个细长段与所述第二电极的导电材料的多个细长段交错排列以形成电极对。2.根据权利要求1所述的传感器，还包括第二电极对，所述第二电极对包括形成第三电极的导电材料的多个细长段和形成第四电极的导电材料的多个细长段，其中，所述第三电极的导电材料的多个细长段与所述第四电极的导电材料的多个细长段交错排列。3.根据权利要求1所述的传感器，其中，形成所述第一电极的导电材料不同于形成所述第二电极的导电材料。4.根据权利要求1所述的传感器，其中，形成所述第一电极的导电材料和形成所述第二电极的导电材料选自由下列项构成的组:金、钛、和钯。5.根据权利要求1所述的传感器，其中，所述第一电极的细长段与所述第二电极的细长段间隔小于100 μ m。6.根据权利要求1所述的传感器，其中，所述第一电极和所述第二电极的细长段是弯曲的。7.根据权利要求1所述的 传感器，还包括被配置为在高离子强度的流体中操作的一对电极。8.根据权利要求1所述的传感器，其中，所述第一电极和所述第二电极的多个细长段中的每段的长度大于其宽度的10倍。9.根据权利要求1所述的传感器，还包括其上形成所述第一电极和所述第二电极的印刷电路板基板。10.一种用于导抗谱的传感器，所述传感器被配置为在高离子强度和低离子强度的液体中操作，所述传感器包括: 至少一个第一电极对，所述至少一个第一电极对被配置为在低离子强度的液体中操作，所述第一对包括具有导电材料的多个平行的细长段的第一电极和包括导电材料的多个平行的细长段的第二电极，其中，所述第一电极的细长段与所述第二电极的细长段交错排列；以及 至少一个第二电极对，所述至少一个第二电极对被配置为在高离子强度的液体中操作。11.根据权利要求1或10所述的传感器，还包括流量传感器。12.一种用于导抗谱的传感器，所述传感器被配置为在高离子强度和低离子强度的液体中操作，所述传感器包括: 三对电极，所述三对电极被配置为在低离子强度的液体中操作，其中，每第一对包括具有导电材料的多个平行的细长段的第一电极和包括导电材料的多个平行的细长段的第二电极，其中，一对中的所述第一电极的细长段与该对的所述第二电极的细长段交错排列 '及 三个电极，所述三个电极被配置为在高离子强度的液体中操作。13.根据权利要求1、10或12所述的传感器，还包括被配置为将样品液体芯吸到所述传感器的所有电极上的毛细管端口。14.根据权利要求1、10或12所述的传感器，还包括被配置为将样品液体加载到所述传感器的所有电极的可伸缩的针。15.一种被配置成在低离子强度的液体中操作的导抗谱系统，所述系统包括: 传感器，所述传感器具有被配置为在低离子强度的液体中操作的至少一对电极； 信号发生器，所述信号发生器被配置为提供包括从低于约100毫Hz到大于约IKHz的低频范围的多个频率的电激励； 处理器，所述处理器被配置为从所述传感器接收所述多个频率的复数导纳数据，并确定所述液体中的一种或多种化合物的身份、浓度或身份和浓度。16.根据权利要求15所述的系统，其中，所述传感器包括被配置为在低离子强度的液体中操作的至少一个第一电极对，所述第一对包括具有导电材料的多个平行的细长段的第一电极和包括导电材料的多个平行的细长段的第二电极，其中，所述第一电极的细长段与所述第二电极的细长段交错排列。17.根据权利要求15所述的系统，其中，所述信号发生器被配置为提供包括从低于约100毫Hz到大于约IOOKHz的低频范围的多个频率的电激励。18.—种被配置成在低离子强度和高离子强度的液体中操作的导抗谱系统，所述系统包括: 传感器，所述传感器具有被配置为在低离子强度的液体中操作的至少一对电极和被配置为在高离子强度的液体中操作的至少一对电极； 信号发生器，所述信号发生器被配置为提供包括从低于约100毫Hz到大于约IOKHz的低频范围的多个频率的电激励； 处理器，所述处理器被配置为从所述传感器的任意一对或两对电极接收所述多个频率的复数导纳数据，并确定所述液体中的一种或多种化合物的身份、浓度或身份和浓度。19.根据权利要求18所述的系统，其中，被配置为在低离子强度的液体中操作的所述一对电极包括具有导电材料的多个平行的细长段的第一电极和包括导电材料的多个平行的细长段的第二电极，其中，所述第一电极的细长段与所述第二电极的细长段交错排列。20.一种用于确定低离子强度的液体中的药物的身份和/或浓度的方法，所述方法包括: 使低离子强度的液体和一电极对接触，所述电极对包括具有导电材料的多个平行的细长段的第一电极和包括导电材料的多个平行的细长段的第二电极，其中，所述第一电极的细长段与所述第二电极的细长段交错排列； 在包括从低于约100毫Hz到大于约IHz的低频范围的多个频率向所述液体施加电激励；及 基于在所述电极对之间测量的复数导抗，确定所述液体中的一种或多种化合物的身份、浓度或身份和浓度。21.根据权利要求20所述的方法，其中，接触所述低离子强度的液体包括使所述低离子强度的液体和多个电极对接触，每个电极对包括具有多个平行的细长段的第一电极和具有多个平行的细长段的第二电极，其中，所述第一电极的细长段与所述第二电极的细长段交错排列。22.根据权利要求20所述的方法，还包括使所述低离子强度的液体与被配置为测量高离子强度的液体中的复数导抗的至少一对电极接触。23.根据权利要求20所述的方法，其中，施加电激励包括:在包括从低于约100毫Hz到大于约IKHz的低频范围的多个频率施加电激励。24.根据权利要求20所述的方法，其中，施加电激励包括:向所述电极对施加电激励。25.根据权利要求20所述的方法，其中，施加电激励导致了低于在所述第一电极和所述第二电极的表面发生电化学反应的阈值电平的电压。26.根据权利要求20所述的方法，其中，施加电激励导致了低于500mV的电压。27.根据权利要求20所述的方法，还包括记录在所施加的多个频率的复数导抗。28.根据权利要求20所述的方法，其中，确定包括将所述复数导抗与复数导抗库比较。29.一种用于确定低离子强度或高离子强度的液体中的药物的身份和/或浓度的方法，所述方法包括: 使液体与低离子强度的电极对和高离子强度的电极对接触； 在从低于约100毫Hz到大于约IKHz的多个频率向所述电极施加电激励； 检测所述低离子强度的电极对和所述高离子强度的电极对的复数导抗；及 基于在所述低离子强度的电极对之间和所述高离子强度的电极对之间测量的所述复数导抗中的任意一个或两者来确定所述液体中的一种或多种化合物的身份、浓度或身份和浓度。30.根据权利要求29所述的方法，其中，使所述液体和所述低离子强度的电极对接触包括:包括具有导电材料的多个平行的细长段的第一电极和包括导电材料的多个平行的细长段的第二电极，其中，所述第一电极的细长段与所述第二电极的细长段交错排列。31.根据权利要求29所述的方法，还包括:确定所述液体是高离子强度还是低离子强度。32.根据权利要求29所述的方法，其中，接触包括使所述液体与多个低离子强度的电极对和高离子强度的电极对接触。33.根据权利要求29所述的方法，其中，施加电激励包括在从低于约100毫Hz到大于约IOKHz的多个频率向所述电极施加电激励。34.根据权利要求29所述的方法，还包括:记录在所述低离子强度的电极对和所述高离子强度的电极对的复数导抗。35.根据权利要求29所述的方法，其中，施加电激励包括:向所述电极对施加电激励。36.根据权利要求29所述的方法，其中，施加电激励导致了低于在所述电极的表面发生电化学反应的阈值电平的电压。37.根据权利要求29所述的方法，其中，施加电激励导致了低于500mV的电压。38.根据权利要求29所述的方法，其中，确定包括将复数导抗对照复数导抗库来比较。39.根据权利要求29所述的方法，其中，确定包括将在多个频率的所述复数导抗对照复数导抗库来比较。40.一种用于收集和识别液体中的药物废物的系统，所述系统包括: 用于接收液体药物废物的废物输入端口； 耦合到所述废物输入端口的样品室，其中，所述样品室包括被配置为接触接收到的液体药物废物的多个电极对； 信号发生器，所述信号发生器被配置为提供多个频率的电能到所述样品室内的液体药物废物； 处理器，所述处理器被配置为从所述多个电极对接收在所述多个频率的复数导抗信息，并确定所述液体药物废物中的药物的身份和量；及收集液体药物废物的收集室。41.根据权利要求40所述的系统，还包括多个收集室。42.根据权利要求40所述的系统，还包括保持所述多个电极对的可更换的盒。43.根据权利要求40所述的系统，其中，所述样品室是被配置为使液体药物废物通过其的流通室，并且进一步的，其中所述样品室和所述多个电极对是可更换的盒的一部分。44.根据权利要求40所述的系统，其中还包括确定进入所述输入端口的液体药物废物的流速的流量传感器。45.根据权利要求40所述的系统，其中，所述信号发生器被配置为提供在从低于约100毫Hz到大于约IOHz的多个频率的电能。46.根据权利要求40所述的系统，其中，所述处理器被配置为记录和/或报告在所接收到的液体药物废物中的药物的身份和量。47.根据权利要求40所述的系统，还包括报告接收到的药物的身份和量的输出端。48.根据权利要求40所述的系统，其中，所述处理器被配置为基于在所接收到的液体药物废物中的药物的身份，将所收集的液体药物废物引导到多个收集室之一。`49.根据权利要求40所述的系统，还包括冲洗模块，所述冲洗模块连接到清洗液源以在输送液体药物废物后冲洗所述样品室。50...

【专利技术属性】
技术研发人员：列昂尼德·F·马特希弗，迈克尔·J·魏克特，詹姆斯·W·贝内特，马修·F·史密斯，斯维特拉娜·利特温塞瓦，基特·布兰科，
申请(专利权)人：SEA医疗系统公司，
类型：
国别省市：