本發(fā)明整體涉及用于將液體食物和藥物受控遞送給患者的輸液泵。更具體地講，本發(fā)明涉及輸液泵中用于檢測盒(cassette)(給藥管路裝置經(jīng)由該盒操作性地連接到輸液泵)存在與否的傳感器系統(tǒng)。

背景技術：

可編程輸液泵用于實現(xiàn)腸飼的液體食物以及針對各種目的(例如疼痛管理)的藥物受控遞送。在通常的布置中，輸液泵接收一次性給藥裝置，該一次性給藥裝置包括由泵可移除地接收的盒以及連接到盒的柔性管路以用于提供穿過泵的流體遞送路徑。

盒本身可旨在與一種或多種特定輸液泵型號一起使用，并且/或者與具有預定性能的管路一起使用。就這一點而言，盒可包括根據(jù)至少部分地由預期輸液泵型號和/或給藥裝置管路所確定的規(guī)格而設計和制造的安全特征結構。盒的安全特征結構可與相匹配的泵上的相應特征結構相配合，并且可根據(jù)與管路直徑和柔度有關的尺寸公差來制造。例如，盒可具有用于防止不受控制的流體遞送給患者的防自由流動機構。該防自由流動機構可采用外部壓緊夾限流器的形式，當盒被正確地裝入泵中并且泵門關閉時，該限流器會啟動。作為另外一種選擇，該防自由流動機構可采用駐留在管路的流道內(nèi)的內(nèi)部“在線限流器”的形式，其中僅當盒被正確地裝入泵中且泵門關閉時，流道才會打開。

盒不僅提供自由流動保護，還可提供附加的安全特征結構。例如，盒可以與泵相匹配，以維持泵的所需體積精度，并確保用于觸發(fā)安全警報的閉塞傳感器和空氣在線傳感器的正常運作。

考慮到盒的安全重要性，希望提供裝置來檢測匹配的盒是否正確地裝入泵中，以此作為允許泵工作的先決條件。

技術實現(xiàn)要素：

根據(jù)本發(fā)明，提供了一種具有光學檢測系統(tǒng)的輸液泵，給藥裝置可移除地接收在該輸液泵中，并且光學檢測系統(tǒng)用于確定給藥裝置的盒是否裝入泵中。在本發(fā)明的一個實施例中，如果盒未裝入泵中，則禁止泵工作。

光學盒檢測系統(tǒng)包括沿著光軸對齊的光學發(fā)射器和相應光檢測器，該光軸可延伸橫穿泵殼體中的狹槽。該發(fā)射器發(fā)出沿著光軸定向至檢測器的光束。盒被構造為用于裝入泵中，并且包括突起(tab)，該突起被布置成使得當盒被正確地裝入泵中時，阻擋光束的至少一部分到達檢測器。泵可包括位于發(fā)射器和檢測器之間且被構造成接收突起的狹槽，使得當盒被正確地裝入泵中時，該突起與光軸相交。

檢測器信號由信號評估電子器件進行評估，以確定檢測器信號電平是否低于預定閾值，從而指示盒是否存在。信號評估電子器件可與泵控制器通信，其中泵控制器被編程為禁止泵工作，除非光學盒檢測系統(tǒng)測定到盒存在。

附圖說明

本發(fā)明的操作的性質和模式現(xiàn)在將結合附圖在本發(fā)明的以下具體實施方式中更全面地描述，其中：

圖1為輸液泵和盒的透視圖，該輸液泵和盒體現(xiàn)了根據(jù)本發(fā)明實施例的盒檢測系統(tǒng)；

圖2為圖1所示盒的透視圖；

圖3A為示出根據(jù)本發(fā)明實施例形成的盒檢測系統(tǒng)的示意性剖面圖，其中示出了還沒有插入到泵的突起接收狹槽中的盒突起。

圖3B為類似于圖3A的視圖，不同的是示出了盒突起被插入到泵狹槽中；以及

圖4為流程圖，示出了根據(jù)本發(fā)明實施例由盒檢測系統(tǒng)執(zhí)行的決策邏輯。

具體實施方式

圖1示出輸液泵10，給藥裝置12可移除地接收于其中。給藥裝置12包括盒14，該盒單獨地在圖2中示出。盒14可包括輸入連接器16、與輸入連接器16流動連通的上游循環(huán)連接器18、下游循環(huán)連接器20、以及與下游循環(huán)連接器20流動連通的輸出連接器22。給藥裝置12還可包括流入管路24和流出管路26，所述流入管路具有配合到輸入連接器16的一個端部和連接到流體源的相對端部(未示出)，所述流出管路具有連接到輸出連接器22的一個端部和連接到患者的相對端部(未示出)。最后，給藥裝置14還可包括管路泵送 段28，該管路泵送段具有配合到上游循環(huán)連接器18的一個端部以及配合到下游循環(huán)連接器20的相對端部。

在圖示實施例中，泵10為具有轉子30的旋轉蠕動泵，其中泵送段28卷繞在轉子30上并且在轉子旋轉時由轉子30上按角度隔開的輥接合以提供蠕動泵送動作，從而迫使液體穿過給藥裝置12的管路。如參考圖1可以理解的，當轉子30沿逆時針方向旋轉時，液體從流入管路24穿過輸入連接器16和上游循環(huán)連接器18移動到泵送段28，然后從泵送段28穿過下游循環(huán)連接器20和輸出連接器22移動到流出管路26。雖然本發(fā)明在旋轉蠕動泵的情形下進行描述，但本發(fā)明并不限于該類型的輸液泵。本發(fā)明可用接收具有盒的給藥裝置的任何類型輸液泵來實施。

盒14可包括在線限流器32，該在線限流器可結合到下游循環(huán)連接器20中。在線限流器32在泵門34打開時阻止流動。泵門34下側上的致動器36以以下方式接合泵送段28：在門34關閉時打開圍繞限流器32的流動路徑。

現(xiàn)在另外參見圖3A和圖3B。盒14包括突起38，該突起從盒中有棱紋的拇指部分40向下垂掛。在該實施例中，突起38為平坦突起，其尺寸為使該突起被接收在泵10中的相應狹槽42內(nèi)。狹槽42可設置在泵10中位于泵送段28的上游部分和下游部分之間的位置，而突起38可設置在拇指部分40的下側上。例如，狹槽42可位于泵送段28的上游部分和下游部分之間的中間處，并且可在與轉子30的旋轉軸線一致的方向上伸長，而突起38可位于盒14的具有輸入連接器16和上游循環(huán)連接器18的一側和盒14的具有下游循環(huán)連接器20和輸出連接器22的另一側之間的中間處。在這種對稱布置中，盒14在給藥裝置12的安裝期間相對于轉子30容易地于泵10內(nèi)居中。在本發(fā)明的一個實施例中，狹槽42的寬度為2.6mm，而突起38的寬度為1.7mm。

如圖3A和圖3B所示，泵10包括光學盒檢測系統(tǒng)50，該系統(tǒng)可操作以檢測狹槽42中是否存在盒突起38。盒檢測器系統(tǒng)50包括光學發(fā)射器52和光敏檢測器54，該光學發(fā)射器可布置在狹槽42的一側上，而光敏檢測器可布置在狹槽42的相對側上。在圖示實施例中，檢測器54沿著穿過狹槽42的光軸58與發(fā)射器52對齊。盒檢測系統(tǒng)50還包括連接至光敏檢測器54的信號處理電子器件56，該電子器件用于接收由檢測器54生成的電子信號并評估該信號。信號處理電子器件56可與泵控制器60通信，由此可基于檢測器信號的評估來控制泵10的操作。

在一個示例性實施例中，發(fā)射器52可以是發(fā)光二極管(LED)，而光敏檢測器54可以是光電二極管?？梢赃x擇在預定頻帶內(nèi)操作發(fā)射器52和檢測器54，該預定頻帶包括但不 限于不可見光頻帶，諸如紅外或紫外波段。當盒14未裝入泵10中時，來自發(fā)射器52的光會暢通地穿過狹槽42，并被檢測器54接收。檢測器54生成信號，例如電流或電壓信號，該信號的電平對應于檢測器所接收的光的強度。在圖3A所示的未阻擋狀態(tài)下，檢測器的信號電平高于預定閾值。如圖3B所示，當盒14被裝入泵10中時，突起38占據(jù)狹槽42。突起38不透明或基本上不透明，并且充當遮板或空間濾波器來阻止部分或全部光束沿著光軸58到達檢測器54。因此，當盒14被裝入泵10中時，由檢測器54生成的信號電平下降至低于預定閾值。

信號處理電子器件56評估來自檢測器54的信號，從而確定盒14是否裝入泵10中。信號的處理和評估可以是完全模擬的，或者檢測器信號電平可被轉換成數(shù)字值并與數(shù)字比較電路的閾值進行比較。如圖4所示，可基于信號處理電子器件56所作出的判定來允許或禁止泵10工作。在方框100處，讀取檢測器信號的電平。在方框102處，將信號電平與預定閾值進行比較，作為判定的基礎。如果信號電平低于閾值，則表明存在盒14，流程轉到方框104，在此處泵控制器60允許泵工作。然而，如果信號電平高于閾值，則流程轉到方框106，即泵控制器60禁止泵工作。

因此，盒14上的突起38提供了當盒14被正確地裝入泵10中時，改變發(fā)射器52和檢測器54之間光通信的物理特性結構。當然，可采用各種各樣的突起布置和光學檢測系統(tǒng)配置。在盒14下側居中布置薄突起38并且在泵10中使用細狹槽42，是為了在安裝盒14的過程中利用所述突起和狹槽引導該盒14并將其置于泵的中央。此外，盒檢測系統(tǒng)50的發(fā)射器52和檢測器54均隱藏在泵內(nèi)，不會引起使用者注意。發(fā)射器52和檢測器54可從狹槽42的表面略微凹陷，位于相應的透明屏障后方，該透明屏障用于使灰塵和流體遠離發(fā)射器和檢測器。

雖然已結合示例性實施例描述了本發(fā)明，但該具體實施方式并不旨在將本發(fā)明的范圍限制于所述的特定形式。本發(fā)明旨在涵蓋可包括在本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)的所述實施例的此類替代形式、修改形式和等同形式。