專利名稱：注射泵快速阻塞檢測(cè)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及藥物注射泵，并且更為具體地，涉及檢測(cè)這種泵的流體通道內(nèi)的阻塞。
背景技術(shù)：
許多藥物治療的實(shí)施需要在一個(gè)相當(dāng)長的時(shí)間內(nèi)進(jìn)行特定劑量給藥控制。為此，那些需要容積成比例地向他們供給藥物的患者們已經(jīng)顯著地受益于注射泵的發(fā)展。注射泵一般包括管狀物，或注射器，并安裝于機(jī)架上。注射器中一般充有混合于同一溶劑的一種或多種化學(xué)、營養(yǎng)或生物物質(zhì)。與泵連結(jié)的推桿推動(dòng)活塞穿過注射器，隨著活塞在注射器內(nèi)穿行，藥物被排到軟管和/或?qū)Ч懿⑦M(jìn)入患者體內(nèi)。
在將藥物輸送到患者體內(nèi)期間，在輸送通道內(nèi)可能會(huì)發(fā)生阻塞。阻塞的例子包括關(guān)閉的管閂(stopcock)、滑閥(slider valve)或夾緊的線路(line)。如果沒有檢測(cè)出來，則這種情況會(huì)對(duì)患者造成傷害。也就是說，當(dāng)輸送通道內(nèi)發(fā)生阻塞時(shí)，即便泵持續(xù)工作，藥物也不會(huì)被輸送到患者體內(nèi)。這樣，阻塞阻止注射泵將藥物輸送到患者體內(nèi)，直到發(fā)現(xiàn)阻塞并將其從輸送通道中清除。出于這種原因，快速檢測(cè)輸送通道內(nèi)的阻塞對(duì)泵可靠運(yùn)轉(zhuǎn)而言是關(guān)鍵的。
在輸送線路中的阻塞會(huì)引起注射器內(nèi)壓力或壓強(qiáng)的升高。依次，注射泵的推桿和注射器活塞之間的壓力也會(huì)升高。傳統(tǒng)的泵系統(tǒng)使用變換器來監(jiān)控注射泵推桿和注射器活塞之間的壓力，或注射器內(nèi)的壓力。其他更貴重的泵系統(tǒng)在現(xiàn)行輸送通道內(nèi)安置一次性的傳感器。
在泵的現(xiàn)有技術(shù)中，當(dāng)推桿和活塞之間的壓力或者注射器內(nèi)的壓力增加到超出預(yù)定的臨界值時(shí)，會(huì)產(chǎn)生告警。而且，告警的“開”或“關(guān)”取決于是否達(dá)到臨界值。因而，使用者無法知道注射器內(nèi)的壓力是否正在增大到超過臨界值的不可接受的水平。只有在達(dá)到告警時(shí)使用者才能知道。這樣，只有在注射“協(xié)議”已經(jīng)被潛在地綜合考慮時(shí)，才能采取補(bǔ)救措施。
這種情況是復(fù)合的，其中臨界值被設(shè)置為相對(duì)較高的數(shù)值以避免錯(cuò)誤的阻塞告警。在慢給藥速率時(shí)，傳統(tǒng)泵會(huì)需要幾個(gè)小時(shí)才能達(dá)到足夠高的線路壓力而觸發(fā)傳統(tǒng)告警系統(tǒng)。此檢測(cè)時(shí)間延遲理想地大概為五分鐘或更少以避免對(duì)患者護(hù)理產(chǎn)生負(fù)面影響。
在推注注射(bolus injection)情況下，還會(huì)發(fā)生另一個(gè)阻塞檢測(cè)的障礙，在推注注射時(shí)，相對(duì)大容量的藥物需要在相對(duì)短的時(shí)間內(nèi)被輸送。在此種推注應(yīng)用中，不管實(shí)際的阻塞是否存在，泵內(nèi)的壓力會(huì)輕易地超過臨界告警水平。類似地，在非推注輸送中的開始、上升(ramping)階段期間發(fā)生的大范圍的壓力變化，致使在變化流速面前傳統(tǒng)的檢測(cè)方法不可靠。這樣，在推注和非推注泵應(yīng)用階段期間，檢測(cè)輸送線路是否阻塞是相當(dāng)困難的。
因而，存在這樣一種需求需要一種自動(dòng)檢測(cè)醫(yī)用注射系統(tǒng)中流體線路內(nèi)的阻塞的改進(jìn)的方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種改進(jìn)的裝置、程序產(chǎn)品和方法，用于按照可以克服傳統(tǒng)泵中的問題的方式自動(dòng)檢測(cè)醫(yī)用注射系統(tǒng)中的流體線路內(nèi)的阻塞。在某種意義上，本發(fā)明可以比現(xiàn)有技術(shù)更加提前地檢測(cè)到預(yù)示阻塞的趨勢(shì)。例如，本發(fā)明的過程典型地可以在大約五分鐘或更短時(shí)間內(nèi)檢測(cè)出關(guān)閉的管閂(stopcock)、滑閥(slider valve)或夾緊的線路(line)(基于使用60ml的注射器，輸送速度為1ml/hr的輸送)。
使用大多數(shù)泵中現(xiàn)有的變換器也能實(shí)現(xiàn)這種阻塞檢測(cè)結(jié)果，并且由此不需要附加的硬件。此外，在大多數(shù)情況下都可以進(jìn)行阻塞檢測(cè)，且沒有假阻塞的傾向。為此，每隔間隔時(shí)間都會(huì)對(duì)壓力傳感器的壓力值進(jìn)行監(jiān)控。將這些壓力值進(jìn)行處理以生成一個(gè)斜率，將該斜率和包括期望關(guān)系的數(shù)值相比較，如果比較結(jié)果是不宜的，則發(fā)起阻塞告警。
尤其在確定阻塞的存在時(shí)，分別在時(shí)間T1和T2獲得第一壓力值和第二壓力值。所述壓力值間的關(guān)系被確定。該關(guān)系一般包括一斜率。如果第一壓力值和第二壓力值之間的關(guān)系偏離期望關(guān)系，則預(yù)示有阻塞。例如，由壓力值所確定的試驗(yàn)斜率大于從存儲(chǔ)器中調(diào)用(recall)的阻塞斜率。出于檢測(cè)阻塞的目的，所述調(diào)用的斜率作為其他醫(yī)療因素中的注射器尺寸、類型和流體輸送速率的乘積而被優(yōu)化。
根據(jù)本發(fā)明的又一方面，確定注射系統(tǒng)的穩(wěn)定狀態(tài)條件，以提高系統(tǒng)的可靠性。符合本發(fā)明原理的穩(wěn)定狀態(tài)過程適應(yīng)于在初始上升期間發(fā)生的大范圍壓力變化。這樣(in so doing)，穩(wěn)定狀態(tài)過程占用了系統(tǒng)運(yùn)行的某段時(shí)期，從實(shí)施注射開始到實(shí)施注射的初始操作階段一般已完成所處的一些可確定點(diǎn)。
如果阻塞發(fā)生在已經(jīng)達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)之后，由壓力值確定的斜率隨時(shí)間而爬升。若該壓力的上升持續(xù)了最短持續(xù)時(shí)間而達(dá)到偏離期望關(guān)系的程度，則系統(tǒng)確定為阻塞已經(jīng)發(fā)生。
盡管與這種應(yīng)用相關(guān)聯(lián)的壓力水平在上升且大范圍變化，符合本發(fā)明原理的另一個(gè)或相同的實(shí)施例允許在推注注射期間檢測(cè)阻塞。在某種意義上，在推注注射期間，只要檢測(cè)的數(shù)值偏離期望關(guān)系，活塞的運(yùn)動(dòng)就停止。這里還需要(where so desired)，活塞的運(yùn)動(dòng)可以在延遲時(shí)間后和/或以降低的注射速率繼續(xù)。讓系統(tǒng)壓力經(jīng)等于延遲時(shí)間限度的時(shí)間的緩和后，結(jié)合降低的速率，可以使推注注射處于這樣的方式不會(huì)超過阻塞限度和/或發(fā)起假阻塞告警。就是說，間歇注射(接通/切斷)的推注特點(diǎn)減少了假阻塞的發(fā)生，同時(shí)可以使推注應(yīng)用能夠以最大的注射速率進(jìn)行。
由上所述，這里提供了一種改進(jìn)的機(jī)構(gòu)，用于自動(dòng)檢測(cè)注射泵系統(tǒng)中的流體線路內(nèi)的阻塞，該注射泵系統(tǒng)用于在壓力下將流體輸送給患者。通過附圖和其描述，本發(fā)明的這些和其他的目的和優(yōu)點(diǎn)變得更加明顯。


并入說明書中并組成說明書一部分的附圖，圖解說明本發(fā)明的實(shí)施例，并且結(jié)合上述本發(fā)明的一般描述和下面給出的實(shí)施例的詳細(xì)描述，用來解釋本發(fā)明的原理。
圖1是用于自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)中的流體線路內(nèi)阻塞的注射泵系統(tǒng)的方框圖；圖2是圖1中系統(tǒng)泵組件的示范性硬件和軟件環(huán)境的方框圖；圖3是具有適于快速檢測(cè)圖1中系統(tǒng)內(nèi)阻塞的方法步驟的流程圖；圖4是畫出圖1中的壓力傳感器提供的壓力值的圖形；圖5是表明在圖2中的存儲(chǔ)器組件內(nèi)應(yīng)用的示例性的數(shù)據(jù)庫內(nèi)容的圖表；圖6是具有適于檢測(cè)圖1中系統(tǒng)的穩(wěn)定狀態(tài)的方法步驟的流程圖；圖7是具有用于確定圖3中的阻塞告警步驟是否應(yīng)該被取消的方法步驟的流程圖；圖8是具有適于由圖1中注射泵系統(tǒng)輸送大劑量的方法步驟的流程圖。
發(fā)明詳述圖1示出了被配置來自動(dòng)檢測(cè)阻塞的示例性注射泵系統(tǒng)10。圖1所示的系統(tǒng)10包括藥物筒，或注射器13，該藥物筒(或注射器13)分別由機(jī)架14支撐，由夾具15牢固。注射器13包括活塞16，該活塞16控制流體經(jīng)由注射線路22流進(jìn)入患者24體內(nèi)。也就是說，活塞16包括在機(jī)架14內(nèi)部的活塞型驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，且活塞16推動(dòng)流體物流出注射器13的出口沿注射線路22進(jìn)入患者24體內(nèi)。
為此，機(jī)架14內(nèi)的馬達(dá)激勵(lì)推桿或活塞驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)17來移動(dòng)活塞16。一般位于活塞驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)17內(nèi)的傳感器，按照每個(gè)系統(tǒng)說明書所期望的來監(jiān)控流體壓力。泵機(jī)架14還可另外包括顯示器19和通信端口20。典型的顯示器19可包括操作者交互輸入機(jī)構(gòu)，比如鍵盤、觸摸屏、開關(guān)、麥克風(fēng)、轉(zhuǎn)盤及類似物。通信端口20可包括通信接口，用于連接其他設(shè)備，包括膝上型電腦、手持編程裝置和/或聯(lián)網(wǎng)設(shè)備。例如，泵機(jī)架14的通信端口20可以支持RS-232電纜。
雖然一般沒有在圖1中顯示，本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)系統(tǒng)說明書應(yīng)知道，示例性系統(tǒng)10可包括其他的注射線路，以及閥機(jī)構(gòu)、夾具、蓋、旋閥(stopcocks)、連接器和其他的傳感器。
注射器13以受控的速率驅(qū)動(dòng)藥物進(jìn)入下游的注射線路22。活塞16的頭部一般保持為這樣的方式允許活塞16被推入，但阻止活塞16由于從注射筒內(nèi)虹吸流體而自動(dòng)運(yùn)動(dòng)。例如，活塞16可以利用楔形臂來進(jìn)行保持，該楔形臂橫過活塞16頭部的前表面運(yùn)動(dòng)，并逆著活塞頭部保持器的前表面推動(dòng)活塞頭部的后表面，從而有效地將活塞夾緊在表面上。
顯示器19可包括各種選頂，用于供使用者進(jìn)行輸入。這種輸入可包括關(guān)于藥物濃度、患者體重、以及期望劑量和藥物速率的數(shù)據(jù)。數(shù)字通信端口20在理想的情況下提供了用于外部控制的機(jī)構(gòu)。例如，泵機(jī)架14可以持續(xù)地和一個(gè)獨(dú)立的遠(yuǎn)程個(gè)人計(jì)算設(shè)備進(jìn)行線纜連接。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)明白，也可選擇使用無線通信。在任何情況下，這種個(gè)人計(jì)算設(shè)備隨后可以運(yùn)行特定的程序，該程序適合于提供適于特定情況下藥物輸送的期望模式。
不考慮輸入源，泵機(jī)架14內(nèi)包含的處理器31發(fā)起將要輸送到患者體內(nèi)的容量和流體流速。圖2表明系統(tǒng)30的硬件和軟件環(huán)境，系統(tǒng)30具有被配置來檢測(cè)阻塞的處理器31。如同這里所討論的，處理器31可利用來自傳感器33的輸入來監(jiān)控阻塞。出于本公開的目的，傳感器可包括被配置來檢測(cè)表示壓力的數(shù)值的任何設(shè)備。合適的傳感器可包括被配置來處理電子信號(hào)的任何設(shè)備。
系統(tǒng)30的處理器31通常和存儲(chǔ)器32耦合。如這里所討論的，處理器31可表示一個(gè)或多個(gè)處理器(例如，微處理器)，且存儲(chǔ)器32可表示包括系統(tǒng)30主存儲(chǔ)量的隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)設(shè)備，以及任何補(bǔ)充水平的存儲(chǔ)器，例如高速緩沖存儲(chǔ)器、非易失性或備份存儲(chǔ)器(例如，可編程存儲(chǔ)器或閃存)、只讀存儲(chǔ)器等。此外，存儲(chǔ)器32可認(rèn)為包括處在系統(tǒng)30內(nèi)其他物理位置的存儲(chǔ)器，例如，處理器31內(nèi)的任何高速緩沖存儲(chǔ)器，以及任何被用作虛擬存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)容量，例如，像儲(chǔ)存在大容量存儲(chǔ)器內(nèi)的存儲(chǔ)容量或者通過網(wǎng)絡(luò)38耦合到系統(tǒng)30的電腦上的存儲(chǔ)容量。如下面將更加詳細(xì)討論的，所述存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)可包括注射器類型、尺寸、注射速率和斜率信息，以及壓力值。處理器31能執(zhí)行多種計(jì)算機(jī)應(yīng)用軟件、組成部分(component)、程序、對(duì)象、模塊等(例如，快速檢測(cè)程序42、取消程序43、穩(wěn)定狀態(tài)程序44和推注程序45，以及其他)。
一般來說，實(shí)施本發(fā)明實(shí)施例所執(zhí)行的各種例程(routines)，不管是作為操作系統(tǒng)的部分來執(zhí)行還是特定的應(yīng)用程序、組成部分(component)、程式、對(duì)象、模式或指令的順序，在這里都被稱為“程序”。程序通常包括在不同時(shí)間駐留在系統(tǒng)30內(nèi)的一個(gè)或多個(gè)的指令。當(dāng)一個(gè)程序被讀取并由處理器31執(zhí)行，該程序使系統(tǒng)30執(zhí)行代表本發(fā)明不同方面的步驟和單元(element)。
而且，盡管本發(fā)明已經(jīng)而且將在全功能系統(tǒng)30的環(huán)境中進(jìn)行說明，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)明白，本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施例可以作為程序產(chǎn)品以各種形式進(jìn)行發(fā)布，而且不管實(shí)際執(zhí)行發(fā)布的信號(hào)承載介質(zhì)的特殊類型如何，本發(fā)明都能平等地應(yīng)用。信號(hào)承載介質(zhì)的例子包括但不限于可記錄類型介質(zhì)，例如易失性和非易失性存儲(chǔ)器件、軟盤和其他可移動(dòng)磁盤、硬盤驅(qū)動(dòng)器、光盤(例如，CD-ROM、DVD等)，還包括其他，以及傳輸類型介質(zhì)，比如數(shù)字和模擬通信鏈接。
此外，在下文中說明的各種程序，可根據(jù)它們?cè)诒景l(fā)明特定實(shí)施方式中執(zhí)行的應(yīng)用來識(shí)別。然而，需要知道的是，下面任何特定程序術(shù)語的使用僅為了方便的目的，而且這樣本發(fā)明不應(yīng)限制于獨(dú)自用于任何由這些術(shù)語標(biāo)識(shí)和/或暗示的特定應(yīng)用。
本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)明白，如圖1和圖2所示的代表性環(huán)境不是為了限制本發(fā)明。事實(shí)上，本領(lǐng)域技術(shù)人員知道在不背離本發(fā)明范圍的情況下，也可以使用其他替代硬件和/或軟件環(huán)境。
圖3示出了適于在圖1和圖2的硬件環(huán)境中執(zhí)行的代表性方法步驟。更加具體地，圖3的流程圖200包括用于在泵作用序列期間自動(dòng)檢測(cè)醫(yī)用注射系統(tǒng)中的流體線路內(nèi)的阻塞的步驟。系統(tǒng)10在圖3中的塊202初始化。塊202的初始化步驟包括，或在其之前，將個(gè)人電腦和機(jī)架14的通信端口20連接。這樣，系統(tǒng)10包括用于連接到端口20的外部處理設(shè)備，如這里所述。
塊202的初始化包括使用者指定注射協(xié)議(infusion protocol)、操作參數(shù)和其他數(shù)據(jù)。例如，使用者可以選擇一個(gè)或多個(gè)流體流速或序列，該流體流速或序列基于適于患者協(xié)議的藥物輸送的理想模式來選擇。替換地或附帶地，某些參數(shù)可以為出廠設(shè)置和/或自動(dòng)從存儲(chǔ)器或先前使用中取回。例如，在將對(duì)患者重復(fù)進(jìn)行注射序列時(shí)，可以取回先前的注射協(xié)議。
初始化可包括調(diào)用或定義期望關(guān)系。該期望關(guān)系包括阻塞斜率。該阻塞斜率可使用醫(yī)療數(shù)據(jù)預(yù)先確定。例如，壓力的測(cè)定可以在已知實(shí)驗(yàn)室條件下在一個(gè)窗口間隔的開始和結(jié)束處進(jìn)行。這些壓力的測(cè)量值被窗口分割，以確定阻塞斜率。該斜率中的一些斜率可存儲(chǔ)于與一個(gè)或多個(gè)可應(yīng)用于給定泵系統(tǒng)方案的已知條件相關(guān)聯(lián)的關(guān)系中。例如，一個(gè)斜率可存儲(chǔ)于與注射器特殊類型、尺寸和/或給定注射速率相關(guān)聯(lián)的關(guān)系中。如描述圖6的文字中更加詳細(xì)討論的，所述阻塞斜率可以被確定為在給定患者應(yīng)用中檢測(cè)到的穩(wěn)定狀態(tài)斜率的函數(shù)。
這里所期望的，可以在塊202設(shè)置系統(tǒng)參數(shù)，以容許“粘性”注射并應(yīng)對(duì)由各種情況引起的壓力失靈，包括由于重新定位泵的高度或流入相同輸送路徑的另一個(gè)泵的輸送速率的變化而引起的壓力的變化。
在圖3的塊202處或其之前完成的另一個(gè)設(shè)置包括指定或調(diào)用合適的窗口大小。所述窗口大小可以定義完成壓力讀取或數(shù)值所在的間隔。換句話說，窗口包括從壓力傳感器33傳送到處理器31的第一壓力值和第二壓力值。如這里所討論的，將這些壓力值間的關(guān)系與期望關(guān)系進(jìn)行比較，以確定阻塞的存在。也就是說，該關(guān)系隨后和期望關(guān)系相比較，以確定是否應(yīng)該斷言阻塞。
在圖3中的塊202或在其之前設(shè)置的又一個(gè)代表性參數(shù)包括阻塞檢測(cè)時(shí)間。阻塞檢測(cè)時(shí)間可以定義確定阻塞是否已發(fā)生所需的最短時(shí)間。舉例說明且在下面將更加詳細(xì)地描述，在斷言阻塞之前，阻塞斜率或其他非期望關(guān)系要至少持續(xù)一段與定義的阻塞檢測(cè)時(shí)間相等的時(shí)間。
圖3中的塊202還包括以指定的注射速率開始注射。例如，加入藥物的流體以5ml/hr的注射速率在塊202開始流動(dòng)。
在圖3的塊204，系統(tǒng)10獲得或以其他方式確定第一壓力值。例如，第一壓力值可在時(shí)間T1獲得。如這里所討論的，時(shí)間T1可由在塊202或其之前輸入的參數(shù)來規(guī)定。盡管合適的壓力值可包括任何表示在系統(tǒng)10內(nèi)存在的壓力的測(cè)量值，但是典型的壓力值應(yīng)包括來自與壓力傳感器通信的變換器的二進(jìn)制輸出。例如，這種變換器包括模擬/數(shù)字變換器。而且，來自壓力傳感器的電子信號(hào)由變換器處理來產(chǎn)生輸出。
這樣，A/D轉(zhuǎn)換器的輸出根據(jù)壓力傳感器檢測(cè)的壓力值而變化。例如，2PSI的壓力讀取會(huì)使A/D轉(zhuǎn)換器輸出一個(gè)76mV的二進(jìn)制值?？紤]到處理需要，此電壓輸出隨后被轉(zhuǎn)換為“計(jì)數(shù)”單元。為本說明書的目的，輸出和/或計(jì)數(shù)中的任一個(gè)或兩者包括壓力值，且可在塊205被儲(chǔ)存以備后用。
隨后的第二壓力值可在塊206獲得。該第二壓力值可以用類似于塊204的方式在時(shí)間T2獲得。如前，時(shí)間T2可作為注射應(yīng)用設(shè)置的一部分而預(yù)先確定。這里所期望的，該第二壓力值也在塊205儲(chǔ)存。盡管在塊204和塊206處表示了用于確定僅兩個(gè)壓力值的步驟，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)明白的是，根據(jù)本發(fā)明的原理也可采用其他壓力測(cè)量值。就是說，可使用多于兩個(gè)的壓力值來確定與期望關(guān)系相比較的關(guān)系。
在圖3中的塊207，系統(tǒng)10利用在塊204和塊206處獲得的壓力值來確定它們之間的關(guān)系。例如，系統(tǒng)10可在塊207確定一個(gè)斜率。更加具體地，所獲得的壓力值之間的差別可以通過獲得各自壓力值所在時(shí)間的差別來分開。一個(gè)或多個(gè)壓力值可在塊205儲(chǔ)存以備后用。
在進(jìn)行到與檢測(cè)阻塞相關(guān)的另一個(gè)步驟之前，系統(tǒng)10在塊208確定是否達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)。雖然結(jié)合圖6更加具體地進(jìn)行討論，穩(wěn)定狀態(tài)包括系統(tǒng)10的一種狀態(tài)，在該狀態(tài)下注射應(yīng)用的初始條件一般對(duì)阻塞確定過程有更小的影響。這樣的一個(gè)代表性初始條件包括放大的壓力讀取，該壓力讀取可歸因于在注射應(yīng)用開始時(shí)流體正常和相對(duì)突然地流入管道22。例如，穩(wěn)定狀態(tài)的確定因此可包括確認(rèn)泵已經(jīng)做好準(zhǔn)備和/或確認(rèn)時(shí)間或流體量限度已被超過。塊208的步驟降低了觸發(fā)假阻塞的初始條件的可能性。
在圖3中塊202指定的阻塞斜率由系統(tǒng)10在塊209取回。該阻塞斜率可包括這里所討論的期望關(guān)系。在圖3中的塊210，將所述取回的阻塞斜率和在塊207確定的試驗(yàn)斜率相比較。更加具體地，如果確定的試驗(yàn)斜率小于在塊209處取回的阻塞斜率，則系統(tǒng)10不會(huì)斷言阻塞，僅繼續(xù)監(jiān)控阻塞。例如，系統(tǒng)10會(huì)移動(dòng)檢測(cè)窗口，并在塊218、204和/或206獲取另外的壓力值，以在塊207確定新的試驗(yàn)斜率。符合本發(fā)明原理的一個(gè)實(shí)施例會(huì)另外在塊211將時(shí)鐘或跟蹤時(shí)間的其他計(jì)數(shù)器復(fù)位。
如果檢測(cè)的或其他試驗(yàn)斜率二者之一大于或等于塊210處取回的阻塞斜率(期望關(guān)系)，系統(tǒng)10會(huì)在塊211確定阻塞是否已取消。雖然如圖7的主題在下面將詳細(xì)討論，例如，該取消可在塊207確定斜率之后的阻塞取消斜率確定的時(shí)候發(fā)生。阻塞的取消會(huì)導(dǎo)致塊213處的時(shí)鐘或計(jì)數(shù)器復(fù)位，該時(shí)鐘或計(jì)數(shù)器跟蹤與阻塞檢測(cè)應(yīng)用相關(guān)聯(lián)的時(shí)間的流逝。這種計(jì)數(shù)器對(duì)確定何時(shí)達(dá)到阻塞檢測(cè)時(shí)間而言是有用的。
更加具體地，如果在塊211沒有取消發(fā)生，則在塊212會(huì)確定等于阻塞檢測(cè)時(shí)間的一段時(shí)間是否已過期。如這里所討論地，阻塞檢測(cè)時(shí)間被定義為最短持續(xù)時(shí)間，在該最短持續(xù)時(shí)間內(nèi)，阻塞斜率必須被保持以便斷言阻塞的發(fā)生。部分地，完成步驟212以減少假阻塞的發(fā)生。也就是說，在塊217不會(huì)產(chǎn)生告警，直到阻塞時(shí)間在塊212到期。應(yīng)用計(jì)數(shù)器在塊216繼續(xù)增加，直到達(dá)到阻塞時(shí)間或一些其他條件介入。
若檢測(cè)斜率大于或等于阻塞斜率，并且阻塞檢測(cè)時(shí)間在塊212已到期，系統(tǒng)10會(huì)在塊217產(chǎn)生一個(gè)阻塞告警。雖然典型的告警可包括聲音信號(hào)和/或閃爍顯示器19，但是合適的告警也可包括任何用于將阻塞狀態(tài)通知使用者的指示器。
通過如本說明書中公開的所有流程圖，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)明白，圖3中的流程圖200的任何代表性步驟202-218根據(jù)本發(fā)明的原理都可以被省略、重新排列和/或增加另外的步驟。此外，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)懂得，流程圖200的這些步驟202-218的功能可以在不同于結(jié)合圖1和圖2說明的軟件和/或硬件環(huán)境中實(shí)現(xiàn)。
圖4示出了圖示沿Y軸302的壓力相對(duì)沿X軸304的時(shí)間的關(guān)系的圖300。作為結(jié)果繪制的線306揭示了一個(gè)斜率，該斜率表示在系統(tǒng)10內(nèi)作為時(shí)間的函數(shù)的壓力或壓強(qiáng)。出于本說明書的目的，“壓力”和“壓強(qiáng)”可以交換使用。在上述的實(shí)施例中，將線306的斜率和期望斜率相比較，以確定阻塞告警是否應(yīng)該被發(fā)起。在某種意義上，本發(fā)明的實(shí)施例利用了處于阻塞的系統(tǒng)10所具有的斜率能顯示穩(wěn)定的和可預(yù)測(cè)的特性這個(gè)事實(shí)。
如圖4所示，在窗口310-316完成壓力測(cè)量。出于本說明書的目的，一個(gè)窗口可包括兩個(gè)或更多的時(shí)間測(cè)量值，以包括多個(gè)更小的窗口增量和測(cè)量值。更具體地，窗口310在時(shí)間T1開始，在時(shí)間T2結(jié)束。窗口312相應(yīng)地在時(shí)間T2拾取，在時(shí)間T3結(jié)束。盡管在某些應(yīng)用中具有優(yōu)點(diǎn)，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)知道，這種窗口并不需要是連續(xù)的，并且可以在任何預(yù)設(shè)和/或隨機(jī)的間隔上完成。例如，合適的窗口可另外包括在T2和TL-1之間的一段時(shí)間。在任何情況下，系統(tǒng)10可在窗口緩存器中緩存或以其他方式儲(chǔ)存多個(gè)壓力值308。
窗口310-316的每個(gè)窗口的大小都可以被調(diào)整來滿足系統(tǒng)需要的任何數(shù)字。例如，可以調(diào)整所述大小或跨越窗口310的時(shí)間，以消除或以其他方式占用部分的計(jì)數(shù)。例如，可以調(diào)整第一個(gè)窗口310的大小，以便它的大小一般地會(huì)檢測(cè)到發(fā)生在T1和T2之間所有的計(jì)數(shù)數(shù)據(jù)。這種預(yù)防措施可以防止這種情況例如，變換器輸出了一個(gè)位于窗口312邊界的第六計(jì)數(shù)，而大多數(shù)與第六計(jì)數(shù)相關(guān)聯(lián)的壓力實(shí)際上是在窗口310的時(shí)間跨度內(nèi)產(chǎn)生的。而且，窗口的大小可以擴(kuò)大或縮小，以避免部分讀出。繼續(xù)上述的例子，窗口308的大小可以擴(kuò)大，以便第六計(jì)數(shù)記錄在窗口310內(nèi)。在任何情況下，本領(lǐng)域技術(shù)人員所明白的其他處理和轉(zhuǎn)化應(yīng)用都可以使用，以達(dá)到期望的讀出，而不管窗口的大小如何。
如這里所討論的，每個(gè)壓力值包括來自變換器(模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器)在一段時(shí)間段內(nèi)的計(jì)數(shù)，該時(shí)間段由窗口的大小定義，T1-T2。例如，具有一分鐘的時(shí)間跨度的窗口可產(chǎn)生76個(gè)計(jì)數(shù)。這樣，這些計(jì)數(shù)表明了系統(tǒng)10內(nèi)的壓力，而且還可沿圖4中的Y軸302使用，以用于相對(duì)于時(shí)間304進(jìn)行繪制。最終得到的斜率包括一個(gè)關(guān)系，隨后將該關(guān)系與期望關(guān)系相比較，以確定是否存在阻塞。
圖5示出了應(yīng)用于本發(fā)明實(shí)施例中的代表性數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)380。例如，結(jié)構(gòu)380包括可由符合本發(fā)明的程序42-45訪問的查找表。該查找表包括其他標(biāo)準(zhǔn)中注射器尺寸382、注射速率384和斜率386的字段。例如，其他合適的標(biāo)準(zhǔn)包括正在注射的物質(zhì)的類型、流體內(nèi)物質(zhì)的濃度和溶解度、流體粘度；接受者，包括性別、年齡和身體素質(zhì)，與正在注射的物質(zhì)動(dòng)作和效果相關(guān)的可測(cè)量的診斷學(xué)中變化的發(fā)生，藥物濃度的可預(yù)測(cè)性，還有本地實(shí)施、政策、協(xié)議和規(guī)則或其他考慮，包括操作者的判斷。事實(shí)上，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)明白，任何涉及注射過程的標(biāo)準(zhǔn)可被額外地或替代地包括在符合本發(fā)明基本原理的存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)內(nèi)容中或影響符合本發(fā)明基本原理的存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)內(nèi)容。
本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例處理由使用者輸入的包含在數(shù)據(jù)庫字段382和384內(nèi)的數(shù)據(jù)，以確定期望關(guān)系或斜率386。例如，該斜率386包括和/或被轉(zhuǎn)換為每分鐘的計(jì)數(shù)，且在圖3中的塊209可從存儲(chǔ)器32調(diào)用該斜率386。
圖6示出了適于確定是否達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)的代表性方法步驟。在注射過程的開始，會(huì)產(chǎn)生一個(gè)初始斜率，該斜率接近或超過阻塞斜率。此升高的壓力水平是由對(duì)泵作用流體的突然流入或上升(ramp up)作出反應(yīng)的管道22和系統(tǒng)10的其他部件引起的。也就是說，系統(tǒng)10需要一些時(shí)間來調(diào)整并實(shí)現(xiàn)通向患者24的緩和流體流。經(jīng)過給定時(shí)間后，系統(tǒng)10內(nèi)的壓力/壓強(qiáng)在沒有阻塞的情況下最終相對(duì)地緩和。也就是說，壓力水平下降為更緩和的斜率。壓力水平下降的時(shí)間一般和系統(tǒng)10達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)的時(shí)間相一致。
圖6中流程圖400的過程調(diào)節(jié)流體初始流入系統(tǒng)10，同時(shí)能減少假阻塞告警的發(fā)生。系統(tǒng)10一般使用圖6所示的穩(wěn)定狀態(tài)檢測(cè)方法來確定何時(shí)達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)。例如，作為一段時(shí)間內(nèi)的實(shí)際壓力的結(jié)果產(chǎn)生的斜率何時(shí)低于或等于期望的阻塞或穩(wěn)定狀態(tài)檢測(cè)斜率。一些實(shí)施例要求在斷言穩(wěn)定狀態(tài)或阻塞之前，檢測(cè)的斜率要持續(xù)一些最短阻塞時(shí)間。符合本發(fā)明原理的系統(tǒng)10的相同的或其他實(shí)施例，會(huì)根據(jù)一些設(shè)定的啟動(dòng)時(shí)間的到期或響應(yīng)于注射量的水平來斷言穩(wěn)定狀態(tài)。
在塊402啟動(dòng)穩(wěn)定狀態(tài)檢測(cè)，在塊402的初始化過程包括使用者和/或出廠指定的參數(shù)，比如最短阻塞時(shí)間、啟動(dòng)時(shí)間、穩(wěn)定狀態(tài)斜率和啟動(dòng)量。
在塊404，系統(tǒng)10確定或以其他方式獲得壓力值。如這里所討論的，代表性壓力值包括來自與壓力傳感器通信的模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器的計(jì)數(shù)輸出。例如，壓力值可由與下游注射管22連通的壓力或壓強(qiáng)傳感器檢測(cè)。
在塊406，系統(tǒng)10可確定泵系統(tǒng)10是否做好準(zhǔn)備。泵的準(zhǔn)備工作包括使用者按下顯示器19上的按鈕，以初始化穩(wěn)定狀態(tài)檢測(cè)程序，以及將系統(tǒng)10內(nèi)的壓力提升到可接受的水平。如果泵沒有在塊406依此做好準(zhǔn)備，穩(wěn)定狀態(tài)檢測(cè)算法44會(huì)在已輸送的流體量大于啟動(dòng)量時(shí)斷言穩(wěn)定狀態(tài)。輸送的量和/或初始量可作為時(shí)間和注射速率的函數(shù)來確定。如果在塊424確定這樣一個(gè)狀態(tài)存在，則在塊418斷言穩(wěn)定狀態(tài)。否則，在塊404獲取另外的壓力值。如這里所討論的，這些壓力值會(huì)根據(jù)每個(gè)系統(tǒng)規(guī)格和條件而數(shù)量眾多。
系統(tǒng)10利用在塊404獲取的壓力值在塊410確定試驗(yàn)斜率。將該確定的、實(shí)際的或者試驗(yàn)斜率和從儲(chǔ)存器32取回的斜率相比較。在一個(gè)實(shí)施例中，所述取回的斜率可包括阻塞斜率，而另一個(gè)實(shí)施例可以取回帶有一些其他合適數(shù)值的穩(wěn)定狀態(tài)斜率。
如果在塊410確定的斜率大于或等于在塊412確定的所述取回的斜率，則系統(tǒng)10在塊416確定已經(jīng)超過穩(wěn)定狀態(tài)啟動(dòng)時(shí)間。穩(wěn)定狀態(tài)啟動(dòng)時(shí)間包括一段時(shí)間，在這段時(shí)間之后將在塊416斷言穩(wěn)定狀態(tài)。該指定的啟動(dòng)時(shí)間限度包括一個(gè)時(shí)間，在該時(shí)間內(nèi)，與預(yù)先穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)間范圍相關(guān)聯(lián)的提升了的啟動(dòng)斜率一般變得平穩(wěn)。也就是說，啟動(dòng)時(shí)間包括一些預(yù)先設(shè)置的時(shí)間段，在該時(shí)間段內(nèi)普通(非阻塞)狀態(tài)、預(yù)先穩(wěn)定狀態(tài)已經(jīng)消失。若該啟動(dòng)時(shí)間限度在塊416達(dá)到或超過，系統(tǒng)在塊418斷言穩(wěn)定狀態(tài)。否則在塊416，系統(tǒng)10會(huì)繼續(xù)在塊404確定壓力值，直到啟動(dòng)時(shí)間限度或其他條件已經(jīng)滿足。
如果在塊410確定的斜率沒有達(dá)到或超過在塊412時(shí)的阻塞斜率，系統(tǒng)會(huì)在塊422依靠基于時(shí)間的分析來確定一些特定的啟動(dòng)時(shí)間限度是否已到期。若在塊416已經(jīng)達(dá)到和超過該啟動(dòng)時(shí)間限度，則系統(tǒng)會(huì)在塊418斷言穩(wěn)定狀態(tài)。
一旦檢測(cè)到穩(wěn)定狀態(tài)，系統(tǒng)10會(huì)進(jìn)入到阻塞檢測(cè)的另一個(gè)方面，如這里所討論的。例如，在塊426離開穩(wěn)定狀態(tài)后，確定的斜率然后與同一個(gè)或另一個(gè)(非穩(wěn)定狀態(tài))阻塞斜率相比較，以判斷在系統(tǒng)10內(nèi)是否存在阻塞。
圖7的流程圖488概括了進(jìn)一步解釋圖3中阻塞取消步驟215的代表性方法步驟489-498。也就是說，圖7所示的方法步驟的作用相當(dāng)于取消阻塞告警并幫助減少假阻塞的發(fā)生。在圖7中的塊489，系統(tǒng)10獲取壓力采樣。這些采樣包括如上所述的壓力值，還可從存儲(chǔ)器或壓力傳感器取回。在本說明書的全文中，使用了多個(gè)壓力采樣來確定阻塞的存在。
在圖7中的塊490確定試驗(yàn)斜率或其他關(guān)系。該斜率能反映隨時(shí)間變化的壓力值，如上結(jié)合圖4所述。
在塊491，可以取回阻塞取消斜率值。阻塞取消斜率可以預(yù)先確定，以及通過類似于結(jié)合圖3所述的阻塞斜率的方式由使用者指定。也就是說，阻塞取消斜率能說明例如注射器尺寸、類型和注射速率等的因素以及其他因素。阻塞取消斜率一般小于或等于阻塞斜率。也就是說，檢測(cè)到阻塞取消斜率代表從與阻塞斜率相關(guān)的相對(duì)陡峭斜率的偏離，舉例來說，系統(tǒng)10內(nèi)壓力的變小。
在塊492，系統(tǒng)10將在圖7中塊490確定的斜率和在塊491取回的阻塞取消斜率相比較。更具體地，系統(tǒng)10會(huì)確定試驗(yàn)斜率是否大于或等于阻塞取消斜率。如果在塊492滿足此條件，則系統(tǒng)在塊493增加寄存器。為本說明書的目的，該寄存器包括任何計(jì)數(shù)，并可以在軟件和/或硬件環(huán)境中實(shí)現(xiàn)。
或者，如果所確定的斜率小于在圖7中塊492確定的阻塞取消斜率，在塊494則不增加寄存器。在另一個(gè)或同一實(shí)施例中，響應(yīng)于阻塞取消斜率大于所確定的斜率，在塊494復(fù)位寄存器。
在塊496，當(dāng)阻塞取消時(shí)間到期時(shí)，將寄存器與臨界值相比較。臨界值和阻塞取消時(shí)間可由使用者預(yù)先設(shè)置。所有如這里所討論的設(shè)置，這些設(shè)置可由使用者在所述范圍內(nèi)修改來反映偏好。在圖7中的塊496的代表性步驟中，若寄存器大于或等于臨界值，系統(tǒng)10會(huì)在塊497發(fā)出阻塞告警?；蛘咴趬K498，響應(yīng)于臨界值等于或大于寄存器當(dāng)前所包含的值，阻塞告警被取消。例如，在由于患者升高相應(yīng)變化而引起壓力值的暫時(shí)增加，而不是阻塞時(shí)，這種情況會(huì)發(fā)生。
圖8中的流程圖500表示用于檢測(cè)注射系統(tǒng)10中阻塞的另外的過程。代表性過程步驟特別適合于推注環(huán)境中的應(yīng)用。由于與推注相關(guān)的大容量和較快的注射速率傳統(tǒng)上難以與阻塞狀況相區(qū)分開，對(duì)于阻塞檢測(cè)，推注存在獨(dú)特的挑戰(zhàn)。
使用者可在圖8中的塊502初始化系統(tǒng)10。初始化過程包括設(shè)置推注限度。如下所討論的，推注限度可為一個(gè)值，該值的作用相當(dāng)于一個(gè)用以激活本發(fā)明中阻塞檢測(cè)過程特征的標(biāo)準(zhǔn)值。其他在塊502完成的設(shè)置包括設(shè)置延遲時(shí)間，如下所述。塊502的初始化過程可假設(shè)使用者已經(jīng)將個(gè)人電腦或其他處理設(shè)備連接到泵上。例如，這種方案在所需的交互硬件不包括在泵機(jī)架內(nèi)時(shí)特別適合。在塊502的初始化還包括開始注射藥物。例如，使用者可指示系統(tǒng)10以600ml/hr的速率輸送流體以用于一給定的推注。
系統(tǒng)10在塊504獲取壓力值。該壓力值可包括從模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器輸出的計(jì)數(shù)。例如，系統(tǒng)10可在一分鐘時(shí)間段內(nèi)寄存112個(gè)計(jì)數(shù)。然而，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)明白，任何表示系統(tǒng)10內(nèi)壓力的數(shù)值都可替換使用。
在塊506上，系統(tǒng)10確定獲取的壓力值是否大于阻塞限度。該阻塞限度可以被設(shè)置為任何值。若獲取的壓力值小于阻塞限度，則系統(tǒng)在塊504繼續(xù)監(jiān)控壓力的讀取。
在圖8中的流程圖500中，系統(tǒng)10的處理器31可響應(yīng)于確定為在塊504獲取的壓力值大于在塊502設(shè)置的阻塞限度(或期望值)，在塊508暫停、中斷、降低、停止或以其他方式改變活塞16的移動(dòng)(和輸送流體)。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白，盡管在很多情況下需要在塊508完全停止活塞16，但是符合本發(fā)明的另一實(shí)施方式僅需要在塊508減緩、降低或以其他方式改變輸送。
在塊510，系統(tǒng)10驗(yàn)證其正在推注輸送模式下進(jìn)行操作。在塊510的步驟允許推注過程在普通、非推注注射的環(huán)境下工作。更具體地，如果在塊510系統(tǒng)確定推注沒有正在輸送，則在塊512產(chǎn)生阻塞告警。如同本發(fā)明的其他實(shí)施例，在塊512對(duì)阻塞的檢測(cè)可發(fā)起補(bǔ)救動(dòng)作，該動(dòng)作包括驗(yàn)證系統(tǒng)10的功能，以及調(diào)整流速和其他注射參數(shù)以補(bǔ)償潛在的阻塞。
然而，如果使用者已經(jīng)在塊502表明推注正在被輸送，則在塊514監(jiān)控時(shí)鐘或其他計(jì)數(shù)器。更具體地，在塊514處理器31確定從在塊508停止輸送以來的這段時(shí)間當(dāng)前是否超過或等于在塊502設(shè)置為延遲時(shí)間限度的時(shí)間。該延遲時(shí)間限度被設(shè)置為一段延續(xù)時(shí)間，該延續(xù)時(shí)間允許在不存在阻塞情況下大部分系統(tǒng)中的壓力降低到阻塞限度之下。在圖8中的實(shí)施例中，在塊514處達(dá)到時(shí)鐘延遲時(shí)間限度之前，在塊504獲取另外的壓力值。
繼續(xù)圖8，在塊516，系統(tǒng)10確定當(dāng)前壓力值是否小于阻塞限度。如上，阻塞限度值可先于或在步驟516從存儲(chǔ)器32取回。如果在塊516系統(tǒng)中的當(dāng)前壓力值持續(xù)大于阻塞限度，則在塊512產(chǎn)生阻塞告警。否則，在塊520恢復(fù)推注注射。也就是說，活塞16恢復(fù)運(yùn)動(dòng)并且流體輸送以原先的或不同的速率恢復(fù)。
如圖8中的塊518所示，本發(fā)明的實(shí)施例能以降低的速率恢復(fù)推注。而且，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白，其他實(shí)施例在塊520以原先或其他注射速率恢復(fù)推注。
允許系統(tǒng)10內(nèi)的壓力在等于延遲時(shí)間限度的時(shí)間內(nèi)的緩和，結(jié)合在塊518降低的速率特征，這使得推注處于這樣一種方式不會(huì)超過阻塞限度和/或發(fā)起假阻塞告警。也就是說，圖8中的塊508-520的開和關(guān)推注特征減少了假阻塞的發(fā)生，同時(shí)使推注以最大注射速率操作。在任何情況下，阻塞檢測(cè)程序在塊522結(jié)束。
本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白，可以改變所有流程圖中包括的步驟順序，以包括忽略的過程而不會(huì)和本發(fā)明的原理沖突。類似地，相關(guān)的或已知的過程可以被并入以補(bǔ)充這里所討論的過程。應(yīng)該進(jìn)一步理解的是，上述任何實(shí)施例和相關(guān)的過程都和大多數(shù)已知的注射過程一致，并且可完全優(yōu)化以實(shí)現(xiàn)甚至更高的效率。
盡管本發(fā)明已經(jīng)通過實(shí)施例的說明加以描述，且對(duì)各實(shí)施例進(jìn)行了相當(dāng)詳細(xì)的說明，但是其目的并不是將附屬權(quán)利的范圍要求限制到或以任何方式限定到這種細(xì)節(jié)程度。對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，另外的優(yōu)點(diǎn)和修改很容易想到。例如，盡管本說明書一般注重于注射泵，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員會(huì)認(rèn)識(shí)到本發(fā)明的基本原理可同樣應(yīng)用于其他醫(yī)療泵系統(tǒng)，以包括基于盒式泵或蠕動(dòng)泵。此外，盡管在上面結(jié)合幾個(gè)實(shí)施例描述了壓力轉(zhuǎn)換器，但是壓力轉(zhuǎn)換器可在其他符合本發(fā)明原理的實(shí)施例中具有相同或更大的適用性。例如，包括壓力轉(zhuǎn)換器的傳感器可用在注射器出口或管道內(nèi)。
而且，盡管這里討論的實(shí)施例一般涉及下游的阻塞，但是這些實(shí)施例也可同樣應(yīng)用于上游阻塞的檢測(cè)。而且，流體源包括注射器，以及位于囊狀物(bag)上的上游。此外，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白，所有用于確定阻塞存在的斜率、時(shí)間和其他數(shù)值比較關(guān)系，都可被設(shè)置來使得較高或較低的數(shù)值能觸發(fā)一個(gè)給定的過程。例如，根據(jù)系統(tǒng)10是如何設(shè)置的，響應(yīng)于所述確定的斜率低于或高于期望的斜率而發(fā)起一個(gè)實(shí)施例的告警。
此外，盡管斜率確定很好地適于關(guān)系比較，合適的期望關(guān)系可替換地包括任何表示系統(tǒng)內(nèi)壓力值的數(shù)值。在一個(gè)實(shí)施例中，合適的期望關(guān)系可以是斜率和窗口尺寸的乘積(product)。而且，系統(tǒng)10會(huì)在緩存器或其他存儲(chǔ)器32內(nèi)保存一些壓力傳感器讀取。將壓力傳感器的差和斜率與窗口大小的乘積相比較，以確定不相等的或其他關(guān)系是否存在。例如，如果壓力值的差大于或等于斜率與窗口大小的乘積，則檢測(cè)計(jì)數(shù)增加1。否則，檢測(cè)計(jì)數(shù)寄存器會(huì)保持不變或復(fù)位為零。當(dāng)增加檢測(cè)計(jì)數(shù)寄存器內(nèi)容大于或等于另一個(gè)阻塞檢測(cè)計(jì)數(shù)器時(shí)，斷言存在阻塞。
而且，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)明白，盡管本發(fā)明中的過程僅利用一個(gè)單獨(dú)的壓力傳感器就可以完成阻塞檢測(cè)，但是符合本發(fā)明原理的各實(shí)施例可包括多個(gè)壓力傳感器和傳感器位置。因此，在更廣意義上的本發(fā)明不限于具體的細(xì)節(jié)、代表性的裝置和方法、以及示出和說明的示例。因此，在不脫離基本發(fā)明概念的精神和范圍的情況下，會(huì)與這些細(xì)節(jié)產(chǎn)生一些偏差。
權(quán)利要求
1.一種用于自動(dòng)檢測(cè)醫(yī)用泵系統(tǒng)(10)中的流體線路(22)內(nèi)的阻塞的方法，所述流體線路(22)用于在流體源(13)和患者(24)之間的壓力下傳送流體，所述方法包括在泵作用序列期間，在時(shí)間T1時(shí)確定表示所述流體線路(22)內(nèi)的壓力的第一壓力值；在所述泵作用序列期間，在時(shí)間T2時(shí)確定表示所述流體線路(22)內(nèi)的壓力的第二壓力值；和如果所述第一壓力值和所述第二壓力值之間的關(guān)系偏離期望關(guān)系，則提供所述阻塞的指示。
2.如權(quán)利要求1所述的自動(dòng)檢測(cè)阻塞的方法，其中，所述流體源(13)是注射器(13)，且所述醫(yī)用泵系統(tǒng)(10)是帶有機(jī)架(14)的注射泵(10)，所述機(jī)架(14)用于支撐裝有活塞(16)的所述注射器(13)，通過利用推桿(17)推動(dòng)所述活塞(16)的末端可使所述活塞(16)在所述注射器(13)內(nèi)移動(dòng)，以將所述流體從所述注射器的出口排到與所述出口連接的所述流體線路(22)中，從而在壓力下將所述流體傳送到患者(24)體內(nèi)，所述方法還包括將所述注射器(13)安裝在所述機(jī)架(14)上，且所述活塞末端延伸出來；將所述推桿(17)與所述活塞(16)的末端耦合；和發(fā)起所述泵作用序列來使所述流體流入到所述流體線路(22)中。
3.如權(quán)利要求1或2所述的自動(dòng)檢測(cè)阻塞的方法，還包括使用傳感器(33)來確定所述第一壓力值和所述第二壓力值中的至少一個(gè)。
4.如前述任一權(quán)利要求所述的自動(dòng)檢測(cè)阻塞的方法，還包括如果所述關(guān)系不偏離所述期望關(guān)系，則不提供阻塞指示。
5.如前述任一權(quán)利要求所述的自動(dòng)檢測(cè)阻塞的方法，還包括確定穩(wěn)定狀態(tài)條件。
6.如權(quán)利要求5所述的自動(dòng)檢測(cè)阻塞的方法，其中，確定所述穩(wěn)定狀態(tài)條件還包括確定穩(wěn)定狀態(tài)啟動(dòng)時(shí)間周期。
7.如權(quán)利要求5或6所述的自動(dòng)檢測(cè)阻塞的方法，其中，確定所述穩(wěn)定狀態(tài)條件還包括確定啟動(dòng)時(shí)間限度。
8.如權(quán)利要求5到7中任一權(quán)利要求所述的自動(dòng)檢測(cè)阻塞的方法，其中，確定所述穩(wěn)定狀態(tài)條件還包括確定啟動(dòng)流體量。
9.如前述任一權(quán)利要求所述的自動(dòng)檢測(cè)阻塞的方法，還包括確定用于定義時(shí)間T1和時(shí)間T2中的至少一個(gè)的窗口。
10.如前述任一權(quán)利要求所述的自動(dòng)檢測(cè)阻塞的方法，其中，提供所述阻塞的指示還包括確定所述期望關(guān)系以及所述第一壓力值與所述第二壓力值之間的關(guān)系中的至少一個(gè)。
11.如前述任一權(quán)利要求所述的自動(dòng)檢測(cè)阻塞的方法，其中，提供所述阻塞的指示還包括使用所述第一壓力值與所述第二壓力值中的至少一個(gè)來確定試驗(yàn)斜率。
12.如前述任一權(quán)利要求所述的自動(dòng)檢測(cè)阻塞的方法，其中，提供所述阻塞的指示還包括確定阻塞斜率。
13.如前述任一權(quán)利要求所述的自動(dòng)檢測(cè)阻塞的方法，其中，提供所述阻塞的指示還包括將所述期望關(guān)系與所述第一壓力值與所述第二壓力值之間的關(guān)系進(jìn)行比較。
14.如前述任一權(quán)利要求所述的自動(dòng)檢測(cè)阻塞的方法，其中，提供所述阻塞的指示還包括將阻塞斜率與試驗(yàn)斜率進(jìn)行比較。
15.如前述任一權(quán)利要求所述的自動(dòng)檢測(cè)阻塞的方法，還包括移動(dòng)窗口來獲得另外的壓力值。
16.如前述任一權(quán)利要求所述的自動(dòng)檢測(cè)阻塞的方法，還包括響應(yīng)于試驗(yàn)斜率和取消斜率的比較結(jié)果而取消所述阻塞的指示。
17.如前述任一權(quán)利要求所述的自動(dòng)檢測(cè)阻塞的方法，其中，確定所述第一壓力值和所述第二壓力值中的至少一個(gè)還包括確定表示所述第一壓力值和所述第二壓力值中至少一個(gè)的計(jì)數(shù)。
18.如權(quán)利要求17所述的自動(dòng)檢測(cè)阻塞的方法，還包括調(diào)整時(shí)間T1和時(shí)間T2中的至少一個(gè)以避免使所述計(jì)數(shù)成為分?jǐn)?shù)。
19.如權(quán)利要求17或18所述的自動(dòng)檢測(cè)阻塞的方法，還包括使用變換器來產(chǎn)生所述計(jì)數(shù)。
20.如前述任一權(quán)利要求所述的自動(dòng)檢測(cè)阻塞的方法，還包括確定用于定義時(shí)間T1和時(shí)間T2中的至少一個(gè)的窗口。
21.如前述任一權(quán)利要求所述的方法，其中，提供所述阻塞的指示還包括產(chǎn)生告警。
22.如前述任一權(quán)利要求所述的方法，其中，確定所述第一壓力值還包括改變所述流體的輸送。
23.如前述任一權(quán)利要求所述的方法，其中，確定所述第一壓力值還包括響應(yīng)于將所述第一壓力值與推注阻塞限度進(jìn)行比較而改變所述流體的輸送。
24.如權(quán)利要求23所述的自動(dòng)檢測(cè)阻塞的方法，其中，確定所述第一壓力值還包括在延遲時(shí)間之后恢復(fù)所述流體的輸送。
25.如權(quán)利要求23或24所述的自動(dòng)檢測(cè)阻塞的方法，其中，確定所述第一壓力值還包括，響應(yīng)于將所述第一壓力值與推注阻塞限度進(jìn)行比較而恢復(fù)所述流體的輸送。
26.如前述任一權(quán)利要求所述的自動(dòng)檢測(cè)阻塞的方法，其中，提供所述阻塞的指示還包括發(fā)起補(bǔ)救動(dòng)作。
27.一種用于自動(dòng)檢測(cè)醫(yī)用泵系統(tǒng)(10)中的流體線路(22)內(nèi)的阻塞的方法，所述流體線路(22)用于在流體源(13)和患者(24)之間的壓力下傳送流體，所述方法包括在泵作用序列期間，在時(shí)間T1時(shí)確定表示所述流體線路內(nèi)的壓力的第一壓力值；如果所述第一壓力值偏離期望值，則改變所述流體的輸送；和在延遲時(shí)間之后，自動(dòng)恢復(fù)所述流體的輸送。
28.如權(quán)利要求27所述的自動(dòng)檢測(cè)阻塞的方法，其中，所述流體源(13)是注射器(13)，且所述醫(yī)用泵系統(tǒng)(10)是帶有機(jī)架(14)的注射泵(10)，所述機(jī)架(14)用于支撐裝有活塞(16)的所述注射器(13)，通過利用推桿(17)推動(dòng)所述活塞(16)的末端可使所述活塞(16)在所述注射器(13)內(nèi)移動(dòng)，以將所述流體從所述注射器的出口排到與所述出口連接的所述流體線路(22)中，使得在壓力下將所述流體傳送到患者(24)體內(nèi)，所述方法還包括將所述注射器(13)安裝在所述機(jī)架(14)上，且所述活塞末端延伸出來；將所述推桿(17)與所述活塞(16)末端耦合；和發(fā)起所述泵作用序列使所述流體流入所述流體線路(22)中。
29.如權(quán)利要求27或28所述的自動(dòng)檢測(cè)阻塞的方法，還包括如果在時(shí)間T2上的表示所述流體線路內(nèi)的壓力的第二壓力值偏離所述期望值，則提供阻塞的指示。
30.如權(quán)利要求27到29中任一權(quán)利要求所述的自動(dòng)檢測(cè)阻塞的方法，其中，恢復(fù)所述流體的輸送還包括以降低的注射速率恢復(fù)所述輸送。
31.如權(quán)利要求27到30中任一權(quán)利要求所述的自動(dòng)檢測(cè)阻塞的方法，其中，改變所述流體的輸送還包括確定所述延遲周期。
32.如權(quán)利要求27到30中任一權(quán)利要求所述的自動(dòng)檢測(cè)阻塞的方法，其中，恢復(fù)所述流體的輸送還包括確定所述延遲周期。
33.如權(quán)利要求27到32中任一權(quán)利要求所述的自動(dòng)檢測(cè)阻塞的方法，還包括確定推注注射是否被指示。
34.一種泵系統(tǒng)，包括流體源(13)；流體線路(22)，用于在所述流體源(13)和患者(24)之間的壓力下傳送流體；傳感器(33)，用以確定表示分別在時(shí)間T1和時(shí)間T2時(shí)取得的所述流體源(13)和所述患者(24)之間的壓力的第一壓力值和第二壓力值中的至少一個(gè)；泵(10)，用于在所述流體源和所述患者之間產(chǎn)生壓力；和處理器(32)，所述處理器和所述泵(10)進(jìn)行通信，所述處理器(32)用于執(zhí)行確定所述第一壓力值與所述第二壓力值之間的關(guān)系是否偏離期望關(guān)系的程序代碼。
35.如權(quán)利要求34所述的泵系統(tǒng)，其中，所述泵系統(tǒng)是注射器(13)的注射泵系統(tǒng)，所述注射器(13)用于容納流體，并包括出口，所述泵系統(tǒng)還包括機(jī)架(14)，用于支撐所述注射器(13)；活塞(16)，所述活塞具有末端并可在所述注射器(13)內(nèi)移動(dòng)；推桿(17)，所述推桿用于附接在所述活塞(16)末端并推動(dòng)所述活塞(16)末端以使所述流體排出所述注射器(13)的出口。
36.如權(quán)利要求35所述的泵系統(tǒng)還包括用于容納流體并帶有出口的注射器(13)，所述流體線路(22)連接到所述注射器出口。
37.如權(quán)利要求34到36中任一權(quán)利要求所述的注射泵系統(tǒng)，其中，如果所述第一壓力值和所述第二壓力值之間的關(guān)系偏離所述期望關(guān)系，則所述程序代碼發(fā)起提供所述阻塞的指示。
38.如權(quán)利要求34到37中任一權(quán)利要求所述的注射泵系統(tǒng)，其中，所述程序代碼發(fā)起確定用于定義時(shí)間T1和時(shí)間T2中的至少一個(gè)的窗口。
39.如權(quán)利要求34到38中任一權(quán)利要求所述的注射泵系統(tǒng)，其中，所述程序代碼發(fā)起確定所述期望關(guān)系和第一壓力值與第二壓力值之間所述關(guān)系中的至少一個(gè)。
40.如權(quán)利要求34到39中任一權(quán)利要求所述的注射泵系統(tǒng)，其中，所述期望關(guān)系包括阻塞斜率。
41.如權(quán)利要求34到40中任一權(quán)利要求所述的注射泵系統(tǒng)，其中所述程序代碼發(fā)起將所述期望關(guān)系和所述第一壓力值與所述第二壓力值之間的關(guān)系進(jìn)行比較。
42.如權(quán)利要求34到41中任一權(quán)利要求所述的注射泵系統(tǒng)，其中，所述程序代碼發(fā)起將阻塞斜率與試驗(yàn)斜率進(jìn)行比較。
43.如權(quán)利要求34到42中任一權(quán)利要求所述的注射泵系統(tǒng)，其中，所述程序代碼發(fā)起確定表示分別在時(shí)間T2和時(shí)間T3取得的所述流體源和所述患者之間的壓力的第三壓力值。
44.如權(quán)利要求34到43中任一權(quán)利要求所述的注射泵系統(tǒng)，其中，所述程序代碼發(fā)起確定表示在時(shí)間T1和時(shí)間T3取得的所述流體源和所述患者之間的壓力的第三壓力值，其中T3在T2之后。
45.如權(quán)利要求34到44中任一權(quán)利要求所述的注射泵系統(tǒng)，其中，所述程序代碼發(fā)起確定穩(wěn)定狀態(tài)條件。
46.如權(quán)利要求34到45中任一權(quán)利要求所述的注射泵系統(tǒng)，其中，所述程序代碼發(fā)起確定表示所述第一壓力值和所述第二壓力值中至少一個(gè)的計(jì)數(shù)。
47.如權(quán)利要求34到46中任一權(quán)利要求所述的注射泵系統(tǒng)，還包括變換器，該變換器用于從所述第一壓力值和所述第二壓力值中的至少一個(gè)中產(chǎn)生計(jì)數(shù)。
48.如權(quán)利要求34到47中任一權(quán)利要求所述的注射泵系統(tǒng)，其中，所述第一壓力值和所述第二壓力值之間的關(guān)系包括試驗(yàn)斜率。
49.如權(quán)利要求34到48中任一權(quán)利要求所述的注射泵系統(tǒng)，其中，所述程序代碼發(fā)起移動(dòng)窗口，以獲取另外的壓力值。
50.如權(quán)利要求34到49中任一權(quán)利要求所述的注射泵系統(tǒng)，其中，所述程序代碼響應(yīng)于試驗(yàn)斜率和取消斜率的比較結(jié)果而發(fā)起取消所述阻塞的指示。
51.如權(quán)利要求34到50中任一權(quán)利要求所述的注射泵系統(tǒng)，其中，所述程序代碼發(fā)起改變所述流體的輸送。
52.如權(quán)利要求34到51中任一權(quán)利要求所述的注射泵系統(tǒng)，其中，所述程序代碼響應(yīng)于所述第一壓力值和推注阻塞限度的比較而發(fā)起改變所述流體的輸送。
53.如權(quán)利要求34到52中任一權(quán)利要求所述的注射泵系統(tǒng)，其中，所述程序代碼在延遲時(shí)間后發(fā)起恢復(fù)所述流體的輸送。
54.如權(quán)利要求53所述的注射泵系統(tǒng)，其中，所述程序代碼響應(yīng)于所述第一壓力值和推注阻塞限度的比較而發(fā)起恢復(fù)所述流體的輸送。
55.一種泵系統(tǒng)，包括流體源(13)；流體線路(22)，用于在所述流體源(13)和患者(24)之間的壓力下傳送流體；傳感器(33)，用以確定表示分別在時(shí)間T1和時(shí)間T2時(shí)取得的所述流體源和所述患者之間的壓力的第一壓力值和第二壓力值中的至少一個(gè)；泵(10)，用于在所述流體源(13)和所述患者(24)之間產(chǎn)生壓力；和處理器(31)，所述處理器和所述泵(10)進(jìn)行通信，所述處理器(31)用于執(zhí)行響應(yīng)于確定為所述第一壓力值和所述第二壓力值中至少一個(gè)偏離期望值而發(fā)起改變所述流體的輸送的程序代碼。
56.如權(quán)利要求54所述的泵系統(tǒng)，其中，所述泵系統(tǒng)是注射器(13)的注射泵系統(tǒng)，所述注射器(13)用于容納流體，并包括出口，所述泵系統(tǒng)包括機(jī)架(14)，用于支撐所述注射器(13)；活塞(16)，所述活塞具有末端并可在所述注射器(13)內(nèi)移動(dòng)；和推桿(17)，所述推桿附接在所述活塞(16)末端并推動(dòng)所述活塞(16)末端以使所述流體排出所述注射器(13)的出口。
57.如權(quán)利要求56所述的泵系統(tǒng)，還包括用于容納流體并帶有出口的注射器，所述流體線路連接到所述注射器出口。
58.如權(quán)利要求55到57中任一權(quán)利要求所述的泵系統(tǒng)，其中，所述程序代碼發(fā)起確定推注注射是否正在輸送。
59.如權(quán)利要求55到58中任一權(quán)利要求所述的泵系統(tǒng)，其中，所述程序代碼在延遲周期之后發(fā)起恢復(fù)所述流體的輸送。
60.如權(quán)利要求55-59中任一權(quán)利要求所述的泵系統(tǒng)，其中，所述程序代碼以降低的注射速率發(fā)起恢復(fù)所述流體的輸送。
61.一種泵系統(tǒng)，包括流體源(13)；流體線路(22)，用于在所述流體源(13)和患者(24)之間的壓力下傳送流體；傳感器(33)，用以確定表示分別在時(shí)間T1和時(shí)間T2時(shí)取得的所述流體源和所述患者之間的壓力的第一壓力值和第二壓力值中的至少一個(gè)；泵(10)，用于在所述流體源(13)和所述患者(24)之間產(chǎn)生壓力；和處理器(31)，所述處理器和所述泵(10)進(jìn)行通信，所述處理器(31)用于執(zhí)行通過確定斜率、最初狀態(tài)、啟動(dòng)時(shí)間限度、輸送量、啟動(dòng)量和阻塞時(shí)間限度中的至少一個(gè)來確定穩(wěn)定狀態(tài)的程序代碼。
62.一種程序產(chǎn)品，包括一種程序，用于確定第一壓力值與第二壓力值之間的關(guān)系是否偏離期望關(guān)系，其中，如果所述關(guān)系偏離所述期望關(guān)系，則所述程序發(fā)起提供阻塞的指示；和信號(hào)承載介質(zhì)，所述介質(zhì)承載所述第一程序。
63.一種程序產(chǎn)品，包括一種程序，用于如果壓力值偏離期望值，則改變流體的輸送，其中所述程序用于在延遲周期后恢復(fù)所述流體的輸送；和信號(hào)承載介質(zhì)，所述介質(zhì)承載所述第一程序。
64.如權(quán)利要求62或63所述的程序產(chǎn)品，其中，所述信號(hào)承載介質(zhì)包括可記錄介質(zhì)和傳輸類型介質(zhì)中的至少一個(gè)。
全文摘要
一種通過確定壓力測(cè)量值之間的關(guān)系是否偏離期望關(guān)系，來檢測(cè)液流線路(22)內(nèi)阻塞的裝置、方法和程序產(chǎn)品。一種通過確定壓力測(cè)量值之間的關(guān)系是否偏離期望關(guān)系，來檢測(cè)液流線路(22)內(nèi)阻塞的裝置、方法和程序產(chǎn)品。
文檔編號(hào)A61M5/168GK1901953SQ200480039233
公開日2007年1月24日 申請(qǐng)日期2004年10月21日 優(yōu)先權(quán)日2003年11月4日
發(fā)明者布萊恩·波譜, 劉戰(zhàn) 申請(qǐng)人:梅德克斯公司