具有阻塞检测的输注泵制造技术

用于阻塞检测的系统，包括容纳输注液的药筒、由被配置成在药筒内前进以从药筒排出输注液的由驱动机构驱动的柱塞、被配置成对柱塞所施加的实际的力进行感测的力传感器以及控制单元，该控制单元被配置成基于柱塞与药筒之间的摩擦力的预期衰减来确定估计的力以用于与力传感器感测到的实际的力进行比较，其中，估计的力与实际的力之间的偏差超过阈值则触发阻塞警报。阻塞警报。阻塞警报。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有阻塞检测的输注泵


[0001]本公开内容总体上涉及输注泵系统，并且更具体地涉及用于阻塞检测的系统和方法。

技术介绍

[0002]各种类型的输注泵已经用于管理给患者输送和分配规定量或剂量的药物、流体、流体状物质或输注液(在本文中，统称为“输注液”)。输注泵通过在长的时间段内准确地输送输注液来提供优于手动施用的显著优点。输注泵尤其适用于治疗需要定期药理干预的疾病和病症，包括癌症、糖尿病以及血管、神经和代谢病症。输注泵还增强了医疗保健服务提供者输送麻醉和管理疼痛的能力。输注泵用于各种环境，包括医院、疗养院和其他短期和长期医疗机构以及住宅护理环境。存在许多类型的输注泵，包括可移动泵、大容量泵、患者自控镇痛泵(PCA)、弹性泵、注射器泵、肠内泵以及胰岛素泵。输注泵可以用于通过各种输送方法施用药物，这些输送方法包括静脉内输送方法、腹膜内输送方法、动脉内输送方法、皮内输送方法、皮下输送方法、紧邻神经输送方法，以及输送到手术中部位、硬膜外腔或蛛网膜下腔的输送方法。
[0003]在包括所谓的“注射器泵”的药物输送装置和系统领域中，通常在微处理器控制下机械地驱动预充药物注射器以通过流体连接至注射器的输注管线以受控速率向患者输送规定剂量的药物。注射器泵通常包括使导螺杆旋转的马达。导螺杆进而激励柱塞驱动器，该柱塞驱动器向前推动注射器筒内的柱塞的拇指按压(thumb
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press)。因此，推动柱塞迫使一定剂量的药物从注射器向外进入到输注管线中，并且通过静脉进入到患者体内。例如，注射器泵的示例公开于标题为“Syringe Pump Rapid Occlusion Detection System”的美国专利第8,182,461号和标题为“Occlusion Detection”的美国专利第10,004,847B2号，所述两个美国专利的内容通过引用并入本文。如贯穿本公开内容所使用的，术语“注射器泵”旨在总体上涉及作用在注射器上以可控地迫使流体从注射器向外的任何装置。
[0004]作为注射器泵的子集，已经开发的一个类型的泵是微型输注泵(可替选地被称为“猝发泵(burst pump)”)。微型输注泵是小的、通常可移动的泵，其可以被携带在患者的衣服下或以其他方式非常靠近患者的注射部位。微型输注泵能够可靠地输送低输注液流动速率，并且经常连续多天使用。在一些情况下，所述泵使用可更换的注射器式药筒，柱塞前进到药筒中以施用输注液。为了保持较长的电池寿命，微型输注泵系统通常以相对较短或较小的增量或者表示柱塞在药筒内的非常小的推进(例如，3μm或更小)的“猝发(bursts)”来输送输注液，在猝发之间具有相对长、低功耗的停顿。
[0005]尽管各种类型的注射器泵已在医疗环境中使用多年，但是这些装置的制造商不断努力实现更高效、有效和更安全的使用。在一些情况下，输注泵例如传统注射器泵和微型输注泵会发生阻塞(occlusion)。在医学领域，术语“阻塞”通常是指阻挡或限制正常的开放通道。在一些情况下，例如医生在医疗过程期间有意将导管夹断或暂时收缩到闭合状态的情况下，需要阻塞。在其他情况下，在柱塞通过注射器或药筒的预期和命令的向前行进被阻挡
或者从泵到患者的输注的预期向外流动以其他方式被阻碍的情况下，例如当输注管线管道扭结或以其他方式在结构上被阻塞达某种程度的情况下，可能会发生非计划性的阻塞。如果没有注意到阻塞，患者可能不会接受到规定输注，从而导致潜在的严重后果。
[0006]因此，已经进行了感测或检测医疗装置中的阻塞的尝试。例如，一些注射器泵通过使用压力传感器来检测阻塞，该压力传感器感测由前述注射器拇指按压施加在柱塞驱动器上的力。在压力传感器所经受的力超过预定阈值力的情况下，连接至压力传感器的处理器生成指示可能已经发生了阻塞或正在发生阻塞的信号。然而，期望在阻塞检测上的进一步进展。本公开内容解决了这些顾虑中的一个或更多个。

技术实现思路

[0007]通过本文中的示例详细描述的阻塞检测系统和方法新颖且创造性地使用输入参数，例如在操作使用期间柱塞与注射器药筒之间的摩擦力和其他因素的变化。在一些实施方式中，对摩擦力的预期变化的这样的补偿有利地引起更准确的压力检测、识别存在阻塞所需的时间的减少以及阻塞感测的更高置信度。
[0008]本公开内容的实施方式呈现了一种用于阻塞检测的系统，该系统包括容纳输注液的药筒(cartridge)、被配置成使柱塞在药筒内前进以从药筒排出输注液的驱动机构、被配置成对柱塞所施加的实际的力进行感测的力传感器以及控制单元，控制单元被配置成基于柱塞与药筒之间的摩擦力的预期衰减来确定估计的力以用于与力传感器感测到的实际的力进行比较，其中，估计的力与实际的力之间的偏差超过阈值则触发阻塞警报。
[0009]在实施方式中，估计的力基于用于预测驱动机构致动(drive mechanism activations)之间的摩擦力的预期衰减的数学模型。在实施方式中，数学模型是双指数等式。在实施方式中，数学模型通过等式F(t)＝C0+C1^(
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((t
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t0))/t1)+C2^(
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((t
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t0))/t2)来表示。在实施方式中，估计的力基于能够由系统测量的一个或更多个输入参数。在实施方式中，输入参数包括以下中至少之一：在驱动机构致动结束时由力传感器感测到的实际的力和/或系统的一个或更多个材料顺应性。
[0010]本公开内容的另一实施方式呈现了一种用于阻塞检测的系统，其包括容纳输注液的药筒、被配置成推进药筒内的柱塞以将输注液从药筒排出的驱动机构、被配置成对柱塞施加的实际的力进行感测的力传感器以及控制单元，该控制单元被配置成通过跨一系列猝发周期将由力传感器在猝发周期内的某个时刻感测到的力进行连接来绘制趋势线，其中，在阈值以上的趋势线斜率触发阻塞警报。在实施方式中，每个猝发周期由驱动机构致动之间的时间段表示，该时间段在驱动机构致动停止时开始和结束。在实施方式中，趋势线拟合在驱动机构致动停止时感测到的压力的平均值。在实施方式中，趋势线的正斜率指示阻塞。
[0011]本公开内容的另一实施方式提供了一种阻塞检测方法，其包括：估计系统顺应性；计算系统阻塞的概率；以及在确定所计算的系统阻塞的概率超过阈值时触发阻塞告警、警报或通知中的至少一个。在实施方式中，通过测量驱动机构致动停止之后的压力降低来计算系统顺应性(systemcompliance)。在实施方式中，系统顺应性是根据摩擦力的预期衰减来计算的。在实施方式中，通过将由力传感器测量的压力变化除以输注液体积的变化来计算系统顺应性。在实施方式中，计算系统阻塞的概率涉及贝叶斯推断。
[0012]上面的概要并非旨在对本公开内容中的每个示出的实施方式或每个实现方式进
行描述。附图和随后的具体实施方式更具体地例示了这些实施方式。
附图说明
[0013]考虑以下结合附图对本公开内容的各种实施方式的详细描述，可以更完全地理解本公开内容，在附图中：
[0014]图本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于阻塞检测的系统，包括：容纳输注液的药筒；由驱动机构驱动的柱塞，所述柱塞被配置成在所述药筒内前进以从所述药筒排出输注液；被配置成对所述柱塞施加的实际的力进行感测的力传感器；以及控制单元，其被配置成基于所述柱塞与所述药筒之间的摩擦力的预期衰减来确定估计的力以用于与所述力传感器感测到的所述实际的力进行比较，其中所述估计的力与所述实际的力之间的偏差超过阈值则触发阻塞警报。2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述估计的力基于用于预测驱动机构致动之间的摩擦力的预期衰减的数学模型。3.根据权利要求2所述的系统，其中，所述数学模型是双指数等式。4.根据权利要求1所述的系统，其中，所述数学模型由等式F(t)＝C0+C1^(
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((t
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t0))/t1)+C2^(
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((t
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t0))/t2)来表示。5.根据权利要求1所述的系统，其中，所述估计的力基于能够由所述系统测量的一个或更多个输入参数。6.根据权利要求1所述的系统，其中，所述输入参数包括以下中至少之一：在驱动机构致动结束时由所述力传感器感测到的所述实际的力和/或所述系统的一个或更多个材料顺应性。7.一种用于阻塞检测的系统，包括：容纳输注液的药筒...

【专利技术属性】
技术研发人员：萨米尔，
申请(专利权)人：施曼信医疗ASD公司，
类型：发明
国别省市：