專利名稱：帶有通信功能的為病人輸液的系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體上涉及輸液系統(tǒng)，具體來說涉及一種對(duì)傳感器數(shù)據(jù)進(jìn)行無線通信的輸液系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
靜脈(IV)輸液系統(tǒng)用于為病人輸液或者從病人身體抽取液體。通常的輸液系統(tǒng)包括附接至可重復(fù)使用(non-disposable)部分的一次性部分。工作時(shí)，被輸送的液體通常與一次性部分接觸，但與可重復(fù)使用部分隔離。出于無菌度和污染方面的考慮，通常在使用后丟棄該一次性部分。另一方面，由于可重復(fù)使用部分通常與通過該系統(tǒng)輸送的液體隔離， 因此可以在多次輸液操作中再使用該可重復(fù)使用部分。在輸液操作中，可以使用諸如管道空氣(air in line，AIL)傳感器、液壓傳感器、液體溫度傳感器等的一個(gè)或多個(gè)傳感器來監(jiān)控輸液參數(shù)。傳感器的操作問題之一是流體參數(shù)的測(cè)量精度會(huì)由于介入的隔離膜的存在而受影響。例如，當(dāng)隔離膜由于負(fù)液壓而皺縮時(shí)，壓力傳感器會(huì)產(chǎn)生不精確的測(cè)量結(jié)果。為了克服由隔離膜導(dǎo)致的測(cè)量不精確的問題，一些現(xiàn)有技術(shù)的輸液系統(tǒng)將傳感器元件布置為與正在傳輸?shù)囊后w接觸。不過，這些系統(tǒng)需要連接至傳感器的電線和/或其它與傳感器相關(guān)聯(lián)的電子電路，以提供電源。由于存在將可重復(fù)使用部分連接至傳感器元件的電線，所以這些系統(tǒng)具有如下缺陷，即來自傳感器元件的意外泄漏會(huì)導(dǎo)致液體沿著電線漏入可重復(fù)使用部分，這會(huì)產(chǎn)生污染并對(duì)可重復(fù)使用部分造成損壞。此外，這種將電線緊靠液體的布置增大了連接至輸液系統(tǒng)的病人被意外電擊的風(fēng)險(xiǎn)。這種電擊對(duì)于病人來說很危險(xiǎn)。因此，對(duì)于在通過輸液系統(tǒng)輸液期間測(cè)量輸液參數(shù)的現(xiàn)有系統(tǒng)和方法存在各種顧慮。這些顧慮包括但不限于測(cè)量精度和潛在的電擊風(fēng)險(xiǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明描述的各種構(gòu)造的輸液系統(tǒng)和方法可以滿足上述及其它需求。在一個(gè)示例方面，公開了一種用于靜脈(IV)輸液的系統(tǒng)的一次性部分，包括傳感器，其構(gòu)造為當(dāng)被布置在IV液體的感測(cè)范圍內(nèi)時(shí)感測(cè)輸液參數(shù)；和收發(fā)器，其構(gòu)造為與輸液系統(tǒng)的可重復(fù)使用部分進(jìn)行無線通信。在第二示例方面，公開了一種在流體泵的處理器中實(shí)現(xiàn)的輸液方法。該方法包括 執(zhí)行無線掃描以檢測(cè)一次性靜脈(IV)輸液組件，將檢測(cè)到的一次性IV輸液組件加載至處理器以開始輸液會(huì)話，對(duì)檢測(cè)到的一次性IV輸液組件進(jìn)行編程以通過流體泵進(jìn)行操作，以及通過與IV輸液組件進(jìn)行無線通信來監(jiān)控輸液會(huì)話。在第三示例方面，公開了一種用于輸液的裝置，其包括一次性部分和可重復(fù)使用部分，該一次性部分包括構(gòu)造來測(cè)量輸液參數(shù)的傳感器，該可重復(fù)使用部分與液體隔離并且包括構(gòu)造為對(duì)傳感器的操作參數(shù)進(jìn)行無線控制的中央處理單元(CPU)。


通過下文的詳細(xì)說明和附圖，本發(fā)明實(shí)施例的上述及其它特征、方面和優(yōu)點(diǎn)將變
得明顯。圖1是示出了本發(fā)明的實(shí)施例所使用的輸液系統(tǒng)的框圖。圖2A是示出根據(jù)本發(fā)明的特定構(gòu)造的位于一次性部分上的液體測(cè)量系統(tǒng)的框圖。圖2B是示出了根據(jù)本發(fā)明的特定構(gòu)造的位于可重復(fù)使用部分上的液體監(jiān)控系統(tǒng)的框圖。圖3是示出了根據(jù)本發(fā)明的特定構(gòu)造的帶有片外傳感器的液體測(cè)量系統(tǒng)的框圖。圖4是示出了根據(jù)本發(fā)明的特定實(shí)施例執(zhí)行的示例輸液操作的流程圖。圖5是示出了根據(jù)本發(fā)明的特定實(shí)施例執(zhí)行的示例輸液操作的流程圖。圖6是示出了根據(jù)本發(fā)明的特定實(shí)施例執(zhí)行的示例輸液操作的流程圖。圖7是使用本發(fā)明的實(shí)施例的輸液系統(tǒng)的框圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的實(shí)施例部分地通過提供一種輸液系統(tǒng)來解決關(guān)于流體參數(shù)測(cè)量的問題， 該輸液系統(tǒng)具有構(gòu)造為彼此無線通信的一次性部分和可重復(fù)使用部分。在一個(gè)方面，所述一次性部分構(gòu)造為不具有有源電子器件(電源)，并且構(gòu)造為從可重復(fù)使用部分無線地接收操作能量。在一個(gè)方面，輸液傳感器設(shè)置在一次性部分上。圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的特定構(gòu)造的輸液系統(tǒng)100。一次性部分102包括液體測(cè)量系統(tǒng)200，可重復(fù)使用部分104包括液體監(jiān)控系統(tǒng)256。一次性部分102和可重復(fù)使用部分104通過無線通信鏈路110可通信地耦接。另外，一次性部分102和可重復(fù)使用部分104 構(gòu)造為彼此液體隔離，從而避免了液體(無意或有意地)從一個(gè)部分流過另一部分。一次性部分布置為使得液體測(cè)量系統(tǒng)200可感測(cè)地鄰近液體管道108。可重復(fù)使用部分104構(gòu)造為通過通信鏈路106與用戶通信。僅為示例而非限定，在特定的構(gòu)造中，一次性部分102 是靜脈(IV)輸液組件，其被裝入可重復(fù)使用部分104，該可重復(fù)使用部分104可以是大容量泵(LVP)模塊，例如 Cardinal Health 公司的 GEMINI 或 MEDLEY 產(chǎn)品。仍參照?qǐng)D1，無線通信鏈路110通常以不與附近的其它醫(yī)療設(shè)備相干擾的頻率工作。類似地，對(duì)通信頻率進(jìn)行選擇以避免與醫(yī)院環(huán)境中常見的其它無線發(fā)射器(例如無線局域網(wǎng)產(chǎn)品)產(chǎn)生不期望的干擾。在特定的構(gòu)造中，一次性部分102和可重復(fù)使用部分104 之間的物理距離限制為數(shù)厘米。這允許其使用近場(chǎng)通信(NFC)技術(shù)在無線通信鏈路110上進(jìn)行通信。在大多數(shù)醫(yī)療應(yīng)用中，具有大約100千位/秒數(shù)據(jù)吞吐量的通信鏈路110是足夠的，本發(fā)明的實(shí)施例不限于任何具體的數(shù)據(jù)吞吐量范圍。國際標(biāo)準(zhǔn)化組織(IS0)IS0-14443 中描述的諸如NFC技術(shù)的短距離通信可以適用于避免可重復(fù)使用部分104與除了鄰近(例如數(shù)厘米內(nèi))的一次性部分102以外的其它一次性部分102通信。這避免了在一個(gè)輸液系統(tǒng)的一次性部分與鄰近的另一輸液系統(tǒng)的可重復(fù)使用部分之間出現(xiàn)干擾連接。在特定的構(gòu)造中，可以使用較遠(yuǎn)距離的無線通信，例如基于電氣電子工程師協(xié)會(huì)(IEEE)規(guī)定的無線標(biāo)準(zhǔn)802. Ix程序組。圖2A是例示了根據(jù)本發(fā)明的特定構(gòu)造在一次性部分102上實(shí)現(xiàn)的液體測(cè)量系統(tǒng)200的框圖。在所示實(shí)施例中，液體測(cè)量系統(tǒng)200包括可通信地耦接至一組傳感器的處理器201，該組傳感器包括傳感器1(元件20 至傳感器η(元件204)。一般，數(shù)量η大于等于1。傳感器元件202和204可以是例如液壓傳感器、液體溫度傳感器、管道空氣傳感器等。 處理器201還通過有線(歐姆)連接可通信地耦接至存儲(chǔ)器206和射頻(RF)收發(fā)器208。仍參照?qǐng)D2Α，傳感器202、204構(gòu)造為分別在感測(cè)區(qū)域212和214與液體管道108 可感測(cè)地接觸。在特定的構(gòu)造中，傳感器元件202和204可以實(shí)現(xiàn)為直接與液體管道108 中的液體接觸，感測(cè)區(qū)域212和214可以被密封(圖2Α中未示出)以避免液體泄漏。在特定的構(gòu)造中，可以在感測(cè)區(qū)域212或214處提供隔離膜(圖2Α中未示出)。隔離膜可以用作防止液體泄漏的屏障。隔離膜還保護(hù)傳感器材料以防止其暴露于液體管道108中的液體。在特定的構(gòu)造中，一些傳感器可以通過隔離膜與液體分離，而其它傳感器構(gòu)造為與液體直接接觸。在特定的構(gòu)造中，RF收發(fā)器208還構(gòu)造為輻射地接收能量以對(duì)其它電子元件提供電源，并用于感測(cè)流體參數(shù)的操作。在特定的構(gòu)造中，流體測(cè)量系統(tǒng)200可以是完全無源的(即不通過如電池的電源來供電)。圖2Β是例示了根據(jù)本發(fā)明的構(gòu)造在可重復(fù)使用部分104處實(shí)現(xiàn)的泵液體監(jiān)控系統(tǒng)256的一部分的框圖。泵液體監(jiān)控系統(tǒng)256包括泵RF收發(fā)器252、中央處理單元 (CPU) 250、和泵存儲(chǔ)器254，其全部構(gòu)造為彼此通信。泵液體監(jiān)控系統(tǒng)256還構(gòu)造為通過接口 258與用戶和/或網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行有線或無線的通信，其中包括從用戶接收控制消息以及將警報(bào)和其它消息報(bào)告給用戶。泵RF收發(fā)器252通過RF收發(fā)器208與液體測(cè)量系統(tǒng)200通信。圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的特定方面在一次性部分102處實(shí)現(xiàn)的液體測(cè)量系統(tǒng)200 的另一種示例構(gòu)造。如圖3所示，可以在單個(gè)集成電路(IC)封裝200’內(nèi)實(shí)現(xiàn)處理器201 和傳感器組的傳感器202、204的一個(gè)或多個(gè)或全部，同時(shí)可以在包括處理器201的IC封裝 200’外部提供一些傳感器。在圖3所示的構(gòu)造中，示出了 IC封裝200’外部的傳感器η(元件204)。傳感器204通過外部連接器304可通信地耦接至處理器201。在特定的實(shí)施例中， 通過在一次性部分102中汽相沉積導(dǎo)線來實(shí)現(xiàn)連接器304。到傳感器204的連接的這種制造方式有利地實(shí)現(xiàn)了液體測(cè)量系統(tǒng)200’的微型化，并且使得沿連接器304的意外液體泄漏的可能性最小化。圖4示出了在可重復(fù)使用部分104處實(shí)現(xiàn)的示例處理。在特定的實(shí)施例中，該處理在可重復(fù)使用部分104中提供的中央處理單元(CPU) 250上實(shí)現(xiàn)。在特定的實(shí)施例中，在通過接口 258與可重復(fù)使用部分104通信的計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)該處理。例如，在特定的實(shí)施例中，可重復(fù)使用部分104是泵，在泵104的CPU 250上實(shí)現(xiàn)處理。在特定的實(shí)施例中，可重復(fù)使用部分104是醫(yī)療設(shè)備中的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的一部分，并可以可通信地連接至醫(yī)療設(shè)備中的病人側(cè)計(jì)算機(jī)或者其它計(jì)算機(jī)。在Butterfield的美國專利公開第20060(^6205中公開了示例性的醫(yī)療設(shè)備通信網(wǎng)絡(luò)，其內(nèi)容通過引用并入本文。仍參照?qǐng)D4，在操作402中，CPU 250執(zhí)行無線掃描以檢測(cè)一次性IV輸液組件的存在。可以使用各種已知技術(shù)來執(zhí)行無線掃描。例如，在特定的構(gòu)造中，CPU 250通過發(fā)送信標(biāo)信號(hào)并等待來自IV輸液組件響應(yīng)于該信標(biāo)信號(hào)的答復(fù)來掃描一次性IV輸液組件的存在。在特定的實(shí)施例中，CPU 250可以通過感測(cè)附接至收發(fā)器252的天線周圍電磁場(chǎng)的變化來檢測(cè)一次性IV輸液組件的存在。在操作404中，CPU 250加載檢測(cè)到的IV輸液組件，以便于進(jìn)行一次輸液會(huì)話。力口載操作包括識(shí)別一次性部分102的容量，并檢驗(yàn)一次性部分102是否適合于輸液操作。在操作404中，CPU詢問來自一次性IV輸液組件的標(biāo)識(shí)號(hào)。在特定的構(gòu)造中，該標(biāo)識(shí)號(hào)用于維護(hù)使用日志。在特定的構(gòu)造中，處理器201構(gòu)造為存儲(chǔ)和報(bào)告總的使用時(shí)間。在特定的構(gòu)造中，在操作404期間，CPU 250詢問處理器201關(guān)于總的使用時(shí)間以及總的使用時(shí)間是否超過時(shí)間規(guī)范(例如由系統(tǒng)100所在的醫(yī)院設(shè)置)，然后CPU 250可以確定一次性部分 102不適用于輸液會(huì)話，終止加載操作404而不執(zhí)行編程操作405。加載操作還可以在開始輸液操作之前對(duì)需要編程的操作參數(shù)進(jìn)行識(shí)別。示例操作參數(shù)包括傳感器的采樣率、傳感器所需的功率量、檢測(cè)到的一次性IV輸液組件的操作持續(xù)時(shí)間等。仍參照?qǐng)D4，在操作405中，CPU 250對(duì)檢測(cè)到的一次性IV輸液組件進(jìn)行編程以便操作。在特定的構(gòu)造中，CPU 250首先讀出當(dāng)前存儲(chǔ)在檢測(cè)到的一次性IV輸液組件中的任何操作參數(shù)。在特定的構(gòu)造中，CPU 250使用一次性IV輸液組件的唯一標(biāo)識(shí)號(hào)來從醫(yī)療設(shè)備通信網(wǎng)絡(luò)中的另一計(jì)算機(jī)中獲取檢測(cè)到的一次性IV輸液組件的操作參數(shù)。在特定的實(shí)施例中，CPU 250構(gòu)造為接收對(duì)位于一次性IV輸液組件上的傳感器的操作參數(shù)的相關(guān)用戶輸入。例如，在特定的構(gòu)造中，CPU 250構(gòu)造為首先讀取檢測(cè)到的一次性IV輸液組件的標(biāo)識(shí)號(hào)。接下來，CPU 250從醫(yī)院通信網(wǎng)絡(luò)中的醫(yī)院數(shù)據(jù)庫獲取針對(duì)所檢測(cè)到的一次性IV輸液組件的允許操作參數(shù)范圍。然后，CPU 250進(jìn)行對(duì)操作參數(shù)以及用戶允許調(diào)節(jié)范圍的顯示。最后，CPU 250檢查用戶輸入以確保用戶輸入不與允許參數(shù)值范圍沖突。在操作406 中，CPU 250隨后將操作參數(shù)發(fā)送至處理器201，并在使用適當(dāng)?shù)牟僮鲄?shù)對(duì)檢測(cè)到的一次性IV輸液組件進(jìn)行編程之后控制輸液會(huì)話。圖5示出了在上述操作406中實(shí)現(xiàn)的示例處理。在操作502中，CPU 250測(cè)量一個(gè)或多個(gè)流體參數(shù)。CPU 250通過從置于一次性部分102(檢測(cè)到的IV輸液組件)上的傳感器202、204采集測(cè)量到的感測(cè)值來執(zhí)行測(cè)量。因此，在本發(fā)明的一個(gè)方面中，一次性部分 102可以構(gòu)造為將輸液參數(shù)的測(cè)量值無線發(fā)送至可重復(fù)使用部分104。在特定的構(gòu)造中， CPU 250通過與處理器201通信并且從傳感器組采集由一個(gè)或多個(gè)傳感器202、204獲取的流體參數(shù)值來執(zhí)行測(cè)量。例如，在特定的構(gòu)造中，CPU 250通過從AIL傳感器采集感測(cè)測(cè)量值來檢測(cè)液體管道中是否存在空氣。在特定的構(gòu)造中，CPU 250通過從液壓傳感器采集感測(cè)測(cè)量值來測(cè)量液壓。CPU 250對(duì)處理器201指定進(jìn)行測(cè)量的采樣率(例如每秒一次測(cè)量)。在特定的構(gòu)造中，由CPU 250通過輪詢進(jìn)行測(cè)量，即CPU 250發(fā)送接收測(cè)量的請(qǐng)求， 處理器201返回測(cè)量得到的流體參數(shù)值來作出響應(yīng)。在特定的構(gòu)造中，將測(cè)量結(jié)果推送至 CPU 250，即處理器201可以周期性地采樣傳感器202、204(例如基于在步驟405中編程的操作參數(shù))，并將采樣的感測(cè)值發(fā)送至CPU 250。在特定的構(gòu)造中，由CPU 250決定，可以通過輪詢和推送來周期性地執(zhí)行傳感器測(cè)量。在操作504中，CPU 250檢查測(cè)量值(或多個(gè)測(cè)量值)是否符合可接受標(biāo)準(zhǔn)。在特定的構(gòu)造中，該可接受標(biāo)準(zhǔn)是允許值的范圍。在特定的構(gòu)造中，該可接受標(biāo)準(zhǔn)是可接受的最小閾值或最大閾值。在特定的構(gòu)造中，當(dāng)發(fā)現(xiàn)測(cè)量參數(shù)符合可接受標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，CPU 250繼續(xù)該輸液會(huì)話，并繼續(xù)如操作502中一樣測(cè)量流體參數(shù)值。如果測(cè)得的參數(shù)值不符合可接受標(biāo)準(zhǔn)，則CPU 250在操作506中采取適當(dāng)?shù)男Ｕ胧Ｔ谔囟ǖ臉?gòu)造中，CPU 250發(fā)出警報(bào)， 并對(duì)用戶顯示測(cè)量參數(shù)的測(cè)量值和可接受值。圖6示出了在CPU 250中實(shí)現(xiàn)的示例處理。在操作602中，CPU250測(cè)量流體參數(shù)。在操作604中，CPU 250確定測(cè)量參數(shù)值是否符合可接受標(biāo)準(zhǔn)。如果測(cè)量值不符合可接受標(biāo)準(zhǔn)，則CPU 250在操作606中止正在進(jìn)行的輸液會(huì)話。然后CPU 250返回至操作602并繼續(xù)測(cè)量流體參數(shù)。例如，如果測(cè)量的參數(shù)值指示在液體管道108中存在一定量的空氣，則 CPU 250停止輸液。CPU 250可以繼續(xù)從AIL傳感器周期性地進(jìn)行額外的測(cè)量。仍參照?qǐng)D6，如果CPU 250在處理604中通過額外的測(cè)量獲得了值，并且確定測(cè)量的值符合可接受標(biāo)準(zhǔn)(例如液體管道108中不存在不可接受量的空氣)，則CPU 250在操作608中檢查輸液會(huì)話是否已經(jīng)中止。如果輸液會(huì)話已經(jīng)中止，則CPU 250在操作610中重新開始該被中止的輸液會(huì)話，并返回操作602來測(cè)量流體參數(shù)。不過，如果在操作608確定輸液會(huì)話未被中止，則CPU 250在操作602中繼續(xù)測(cè)量流體參數(shù)。圖7示出了根據(jù)本發(fā)明的特定方面的示例輸液系統(tǒng)700的框圖。輸液系統(tǒng)700包括兩個(gè)附接至泵殼724的容器702和704。第一管道706連接至容器702，以允許液體從容器702流向閥門714。第二管道708提供在容器704處，以允許液體從容器704流向閥門 716?？梢蕴峁┑谝还艿揽諝?AIL)傳感器710和第二 AIL傳感器712，以分別檢測(cè)從容器 702和704流入的液體中的空氣。在特定的實(shí)施例中，可以提供單個(gè)AIL傳感器(未示出)， 其位于閥門714、716和泵718之間。另一個(gè)AIL傳感器722可以提供在泵718的閥門720 之后的病人側(cè)。在操作中，輸液裝置700用于從容器702、704中的任一個(gè)或兩個(gè)將液體輸送至病人側(cè)。泵718控制閥門714、716和720的開關(guān)，以通過適當(dāng)?shù)墓艿?06、708將液體移動(dòng)至病人側(cè)輸出726。仍參照?qǐng)D7，輸液系統(tǒng)700在使用時(shí)需要是后填充的(back-primed)。后填充是指使用來自另一輸液管道(例如第一管道706)的液體來填充一個(gè)輸液管道(例如第二管道 708)，同時(shí)將病人側(cè)液體管道(例如輸出726)固定在靠近的位置。例如，參照所示的輸液系統(tǒng)700，醫(yī)務(wù)工作者可以使用輸液系統(tǒng)700從容器702輸液，同時(shí)關(guān)斷液體容器704。在僅從液體容器702輸液期間，液體管道708可能包含空氣。如果醫(yī)務(wù)工作者隨后希望開始使用液體容器704，則可以使用來自管道706的液體通過AIL傳感器710和閥門714對(duì)液體管道708進(jìn)行后填充，以使得在后填充期間液體不會(huì)流入病人側(cè)726。由于本發(fā)明的特定構(gòu)造允許小尺寸因數(shù)的實(shí)現(xiàn)方式，其中傳感器元件和處理器可以位于一次性部分上，因而可以有效地執(zhí)行上述后填充，而無需在一次性部分和可重復(fù)使用部分上的多個(gè)AIL傳感器之間提供多重線路連接。實(shí)際上，在使用醫(yī)療設(shè)備之前通常對(duì)這些與藥物和活性液體接觸的醫(yī)療設(shè)備進(jìn)行消毒。消毒處理通常涉及將醫(yī)療設(shè)備暴露于一定量的伽馬射線輻射中。嵌入醫(yī)療設(shè)備中的電子儀器有可能被破壞，例如出現(xiàn)故障或者改變了電子存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)的值。因此，在所公開實(shí)施例的特定方面，存儲(chǔ)器206包括構(gòu)造為保護(hù)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)不受輻射影響的部分。例如，存儲(chǔ)器206或其一部分是通過非易失性半導(dǎo)體技術(shù)制成，其可以抵抗暴露于伽馬射線所造成的損壞。此外，存儲(chǔ)器206可以構(gòu)造為以糾錯(cuò)格式存儲(chǔ)關(guān)鍵信息(例如系統(tǒng)200的標(biāo)識(shí)，如序列號(hào))。例如，可以存儲(chǔ)循環(huán)冗余校驗(yàn)和(CRC)，以允許檢測(cè)和校正由于暴露于消毒輻射而造成的各種錯(cuò)誤。在特定的構(gòu)造中，可以在存儲(chǔ)器206的不同地址中冗余地存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，并在讀取數(shù)據(jù)時(shí)進(jìn)行確認(rèn)檢驗(yàn)以檢測(cè)和校正錯(cuò)誤。在特定的構(gòu)造中，在系統(tǒng)200在消毒期間經(jīng)受輻射之后對(duì)處理器201進(jìn)行編程。在使用病人側(cè)設(shè)施之前，在醫(yī)療設(shè)施的中心位置或者初始位置進(jìn)行該編程。這種消毒后的編程通過將數(shù)據(jù)寫入暴露于輻射后的存儲(chǔ)器206而增添了額外程度的數(shù)據(jù)完整性。與處理器201進(jìn)行無線通信的功能有助于處理器201的非接觸式編程，從而避免了在編程期間與一次性部分102物理接觸而造成醫(yī)療污染的可能性。此外，由于對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行無線通信，可以對(duì)處理器201進(jìn)行快速編程，因?yàn)闊o需將通信線纜附接至一次性部分102。本領(lǐng)域技術(shù)人員將能夠理解，上述各種實(shí)施例提供了有利的流體參數(shù)測(cè)量方法和系統(tǒng)。例如在一個(gè)方面，由于一次性部分和可重復(fù)使用部分之間不存在導(dǎo)電(歐姆)接觸， 因此降低了病人無意中受到電擊的風(fēng)險(xiǎn)。在另一方面，在輸液期間由于液體從一次性部分通過連接線泄漏而導(dǎo)致可重復(fù)使用部分污染的可能性也得以避免，因?yàn)闊o論是用于通信還是對(duì)位于一次性部分上的通信模塊供電都不需要任何線路。在另一方面，用于操作一次性部分上的液體測(cè)量系統(tǒng)的電能是無線提供的，因此一次性部分不必具有電源，這使得一次性部分的消毒易于操作。此外，在另一方面，一次性部分上的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器構(gòu)造為防止暴露于消毒處理而造成數(shù)據(jù)丟失。在另一方面，一次性部分構(gòu)造為將標(biāo)識(shí)數(shù)據(jù)提供至可重復(fù)使用部分。在特定的構(gòu)造中，可重復(fù)使用部分適用于使用該標(biāo)識(shí)數(shù)據(jù)來向操作者發(fā)出操作錯(cuò)誤的警報(bào)，例如對(duì)于計(jì)劃的輸液會(huì)話使用了不適當(dāng)?shù)囊淮涡圆糠?。作為示例而非限定，已?jīng)描述了一種示例構(gòu)造，其中輸液系統(tǒng)包括具有液壓傳感器芯片和可重復(fù)使用部分流體泵的一次性IV盒。液壓傳感器，如Cobe⑶XIII硅液位 (gage)傳感器可以置于一次性部分102上。包括該傳感器的同一硅封裝(傳感器芯片)還包括無源射頻識(shí)別(RFID)收發(fā)器以及用于操作傳感器的激勵(lì)和感測(cè)電路。在該硅封裝內(nèi)還集成了片上線圈或其它天線。該硅封裝隨后嵌入由聚碳酸酯或丙烯酸制成的剛性IV盒體中。壓力傳感器可感測(cè)地鄰近液體管道108，并且通過少量的硅酮膠或類似材料與液體管道108電氣隔離并且液體隔離，所述硅酮膠或類似材料傳導(dǎo)液壓但同時(shí)形成介電屏障以防止形成電連接。RFID讀取器和天線位于流體泵處，于是在一次性部分上天線和壓力傳感器之間的距離很小。較小的距離允許使用高頻激勵(lì)，從而能夠傳輸足夠的能量以驅(qū)動(dòng)壓力傳感器。在操作中，讀取器(通過發(fā)送射頻信號(hào))周期性地輪詢傳感器芯片。傳感器芯片接收射頻能量、進(jìn)行整流并存儲(chǔ)在芯片上(例如使用電容器)。能量的接收激活傳感器芯片上的電路，并進(jìn)而激活液壓感測(cè)機(jī)構(gòu)以讀取壓力。來自感測(cè)機(jī)構(gòu)的電壓被數(shù)字化、存儲(chǔ)并使用 RF收發(fā)器發(fā)送至可重復(fù)使用部分上的讀取器，該讀取器隨后進(jìn)行處理并將數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成其它監(jiān)控電路可用的格式，所述其它監(jiān)控電路通常是幾個(gè)可通信地(例如通過醫(yī)院網(wǎng)絡(luò)) 耦接至泵的處理器之一。應(yīng)當(dāng)理解，本文描述的各種操作可以通過硬件、軟件或其組合來執(zhí)行。用于實(shí)現(xiàn)這些方法的代碼可以存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)可讀的介質(zhì)上，所述介質(zhì)包括但不限于分布介質(zhì)、中間存儲(chǔ)介質(zhì)、計(jì)算機(jī)的執(zhí)行存儲(chǔ)器、或其它能夠存儲(chǔ)用于通過計(jì)算機(jī)讀取的實(shí)現(xiàn)本發(fā)明方法的計(jì)算機(jī)程序的介質(zhì)或裝置。實(shí)現(xiàn)本發(fā)明方法的計(jì)算機(jī)代碼將會(huì)存儲(chǔ)在軟盤、致密盤(CD)或數(shù)字多功能盤(DVD)上并進(jìn)行發(fā)布。當(dāng)在計(jì)算機(jī)上加載此代碼時(shí)，計(jì)算機(jī)執(zhí)行本發(fā)明的方法和操作。已經(jīng)對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行了詳細(xì)描述和圖示，但應(yīng)當(dāng)清楚地理解這種描述僅作為圖示和示例，而不應(yīng)理解為限制，本發(fā)明的范圍僅由所附權(quán)利要求來限制。此外，本領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì)認(rèn)識(shí)到，盡管參照醫(yī)療設(shè)施中的靜脈輸液來描述本發(fā)明，但本發(fā)明的特定構(gòu)造也可以用于非醫(yī)療的體外應(yīng)用，例如實(shí)驗(yàn)和醫(yī)療設(shè)備產(chǎn)品設(shè)施。
權(quán)利要求
1.用于靜脈(IV)輸液的系統(tǒng)的一次性部分，包括傳感器，其構(gòu)造為當(dāng)布置在靜脈液體的感測(cè)范圍內(nèi)時(shí)感測(cè)輸液參數(shù)；和收發(fā)器，其構(gòu)造為與輸液系統(tǒng)的可重復(fù)使用部分進(jìn)行無線通信。
2.權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中所述收發(fā)器是射頻(RF)收發(fā)器，該收發(fā)器進(jìn)一步構(gòu)造為輻射接收能量；并且使用所述輻射接收的能量將操作電能提供給傳感器。
3.權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中所述傳感器是液壓傳感器、管道空氣檢測(cè)傳感器和液體溫度傳感器中的一種。
4.權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中所述收發(fā)器構(gòu)造為使用近場(chǎng)通信(NFC)協(xié)議進(jìn)行通信。
5.權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中所述一次性部分還包括存儲(chǔ)器，所述存儲(chǔ)器具有構(gòu)造為防止所存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)受到輻射消毒影響的部分。
6.權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中所述一次性部分還包括可通信地耦接至存儲(chǔ)器、傳感器和收發(fā)器的處理器。
7.權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中一次性部分構(gòu)造為將所述可重復(fù)使用部分與靜脈液體進(jìn)行液體隔離，并且將可重復(fù)使用部分與一次性部分電氣隔離。
8.權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中所述存儲(chǔ)器包括唯一識(shí)別值。
9.權(quán)利要求6的系統(tǒng)，其中所述處理器和傳感器在單個(gè)集成電路(IC)封裝中實(shí)現(xiàn)。
10.權(quán)利要求6的系統(tǒng)，其中所述傳感器處在包括處理器的集成電路封裝的外部；并且所述傳感器通過處于所述集成電路封裝外部的連接器可通信地耦接至處理器。
11.權(quán)利要求10的系統(tǒng)，其中所述連接器包括汽相沉積的導(dǎo)線。
12.一種通過流體泵的處理器實(shí)現(xiàn)的輸液方法，所述方法包括 執(zhí)行無線掃描以檢測(cè)一次性靜脈(IV)輸液組件；將檢測(cè)到的一次性靜脈輸液組件加載至處理器上以開始輸液會(huì)話； 對(duì)檢測(cè)到的一次性靜脈輸液組件進(jìn)行編程以通過流體泵進(jìn)行操作；以及通過與靜脈輸液組件進(jìn)行無線通信來監(jiān)控輸液會(huì)話。
13.權(quán)利要求12的方法，其中所述監(jiān)控步驟包括周期性地測(cè)量一個(gè)或多個(gè)流體參數(shù)。
14.權(quán)利要求12的方法，其中所述監(jiān)控步驟包括如果測(cè)量的流體參數(shù)值不符合可接受標(biāo)準(zhǔn)，則發(fā)出警報(bào)。
15.權(quán)利要求12的方法，其中所述監(jiān)控步驟包括如果測(cè)量的流體參數(shù)值不符合可接受標(biāo)準(zhǔn)，則中止輸液會(huì)話。
16.權(quán)利要求15的方法，還包括周期性地對(duì)測(cè)量的流體參數(shù)進(jìn)行額外測(cè)量；和如果額外測(cè)量中的任一值符合可接受標(biāo)準(zhǔn)，則重新開始輸液會(huì)話。
17.一種用于輸液的裝置，包括一次性部分，其包括構(gòu)造來測(cè)量輸液參數(shù)的傳感器；和可重復(fù)使用部分，其與液體隔離，并且包括構(gòu)造為對(duì)傳感器的操作參數(shù)進(jìn)行無線控制的中央處理單元(CPU)。
18.權(quán)利要求17的裝置，其中所述一次性部分利用從可重復(fù)使用部分射頻傳輸?shù)哪芰慷粺o線供電。
19.權(quán)利要求17的裝置，其中所述一次性部分構(gòu)造為將輸液參數(shù)的測(cè)量值無線發(fā)送至可重復(fù)使用部分。
20.權(quán)利要求17的裝置，其中所述一次性部分還構(gòu)造為將識(shí)別號(hào)無線發(fā)送至可重復(fù)使用部分。
21.權(quán)利要求17的裝置，其中中央處理單元還構(gòu)造為接收與操作參數(shù)相關(guān)的用戶輸入。
22.權(quán)利要求17的裝置，其中所述操作參數(shù)是傳感器的采樣率。
全文摘要
輸液系統(tǒng)包括構(gòu)造為彼此無線通信的一次性部分和可重復(fù)使用部分。該一次性部分包括諸如構(gòu)造為感測(cè)附近液體的一個(gè)或多個(gè)傳感器、處理器、存儲(chǔ)器和收發(fā)器的電子元件。該收發(fā)器構(gòu)造為從位于可重復(fù)使用部分上的發(fā)射器接收射頻能量，并且對(duì)一次性部分上的電子元件供電。通過對(duì)操作參數(shù)編程并對(duì)無線通信鏈路上的輸液測(cè)量進(jìn)行監(jiān)控，該可重復(fù)使用部分在輸液會(huì)話期間對(duì)一次性部分進(jìn)行無線控制。
文檔編號(hào)G06F19/00GK102473201SQ201080030257
公開日2012年5月23日 申請(qǐng)日期2010年6月30日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月6日
發(fā)明者羅伯特·D·巴特菲爾德 申請(qǐng)人:康爾福盛303公司