CN101415460A - 具有大体积容器和泵组件的流体输送系统 - Google Patents
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Abstract
揭示了一种流体输送系统，该系统包括患者接口装置和与患者接口装置流体连通的大体积容器和泵组件，用于向患者供应医用流体。该组件包括容器本体和泵装置，容器本体包括大致封闭的端部并限定通向用于容纳医用流体的内部腔的开口，泵装置封闭和密封容器本体的开口并适于从容器本体吸取医用流体并将医用流体输送到患者。还揭示了一种用于向流体输送系统供应医用流体的方法，该方法包括提供大体积容器和泵组件并将该组件可松开地与驱动泵装置的驱动装置关联。该组件包括齿轮泵形式的泵装置，齿轮泵包括由驱动装置驱动的正齿轮。
Description
背景技术
技术领域
本发明涉及用于向患者供应流体的流体输送系统，更具体地说涉及包括大体积容器和适于在压力下向患者输送流体的泵组件的流体输送系统。
背景技术
在很多医疗程序中，要求向患者注射流体。在诸如计算断层照相法(“CT”)和血管造影术之类的医疗程序中，将不同类型的对比基质(通常简称为造影剂)注入患者以进行诊疗成像目的。例如，在诸如血管造影术、静脉造影术和尿路造影术、CT扫描、磁共振成像(MRI)和超声波成像之类的诊断X-射线程序中就使用对比基质。在包括例如血管成形术和其它干涉放射程序之类的治疗程序中也要使用对比基质。通常，医疗程序可包括供应静脉药物、诸如盐和葡萄糖等之类的置换流体。
在目前流体输送系统和将流体注入患者体内的方法的使用中出现了多种问题。例如，很难精确地控制由泵机构输送的流体的压力和流率。尽管长期以来已成功地将蠕动泵用在相对低的压力应用场合，但蠕动泵也很难精确控制。
在诸如CT和血管造影术之类的压力相对高的应用场合的情况下，使用机械注射器针管。使用机械注射器针管还会产生多个缺点。目前用于为注射泵供能并控制注射泵的机构结构复杂、效率低且成本高。用于容纳注射泵的昂贵和且体积大的压力护套通常需要防止在高压下失效。注射泵受到严格的限制，一次仅可注射容纳在注射器内的容积的流体。一次性注射泵成本较高。此外，注射器针管的上升时间还受到将电动机转动转换成注射器柱塞运动的广泛延伸的传动系统的惰性的限制。
目前注射泵系统的这些和其它缺点形成并放大了目前用于注射对比基质的程序中的多种效率低下。例如，包括但不限于所要进行的程序和患者的身体大小的多个因素决定：(i)要使用的造影剂，(ii)其浓度，以及(iii)所要注射的量。在通过注射泵系统注入对比基质的目前实践中，医院必须购买并以多种容器尺寸大小来储存多种浓度的对比基质，试图给特定程序提供特定造影剂的正确浓度和量，同时使昂贵的造影剂的浪费最少。对于医院或其它医护场所中使用的更常用的诸如各种浓度的盐和葡萄糖之类的流体来说也是同样情况。
因此，大多数对比基质系由制造商在其尺寸范围在从20ml至200ml的无菌容器(诸如玻璃瓶或塑料包装)内以多种浓度来提供的。通常通过用于诸如对比基质的注射泵从这些容器中吸取造影剂，并丢弃容器中剩余的任何造影剂以防止被潜在污染造影剂感染。医院职员面对选择适当大小的造影剂容器以在确保最佳的调查研究的同时又使丢弃的造影剂最少。如果需要比最初计算的更多的造影剂，则就需要耗时的程序来重新装载注射器。在目前的体系之下所需要的造影剂容器的规格清单增加了整个对比基质供应商-消费者链的成本和调节负担。
除了供应放射性研究和治疗程序的对比基质的领域，诸如葡萄糖和盐浓度之类的更常规供应到医院场所的流体通常提供在各种大小和浓度的玻璃或塑料片或IV袋内。在重力的作用下或通过将泵装置附连到容器以将内容物在压力下注入患者(诸如可能要求对患者进行药物静脉输送时所要求的)而将这种容器的内容物放空。这种额外泵装置通常是结构复杂、成本高且体积大的装置，需要较大的前期资金投入并要求从事安装和起动该泵装置的部分医疗从业者具有一定程度的专门知识并。将这种泵装置构造成可正常运行所消耗的时间要占去照料医院里的患者或其它患者护理场所的患者的护理时间。本文所述的本发明的目的是提供一种低成本且用户友好的这种泵装置的替代形式以及一般用于多种不同流体输送程序的流体输送系统。
发明内容
一方面，本发明针对一种大体积容器和泵组件，其大致包括容器本体和泵装置，容器本体包括大致封闭的端部并限定通向容器本体内用于容纳医用流体的内部腔的开口，泵装置封闭和密封容器本体的开口并适于从容器本体吸取医用流体并将医用流体输送到患者。容器本体可以基本上是刚性的，或采用诸如IV袋之类的具有软侧的容器和柔性容器的形式，各具有用于接纳泵装置的适当的开口。容器本体和泵装置可方便地作为单个单元一次性使用。
在一种形式中，泵装置可以是齿轮泵。这种齿轮泵可设置在密封容器本体的开口的壳体内并包括正齿轮。正齿轮可设置在密封容器本体的开口的壳体内。
泵装置可包括密封容器本体的开口的壳体，壳体内部与由容器本体限定的内部腔流体连通。该壳体可包括用于通过壳体将医用流体从容器本体分配到患者的阀。
组件的另一特征涉及与容器本体关联的编码装置。编码装置能够可操作以向传感器提供容器本体信息。编码装置可以是例如光学的或机械的可读装置。容器本体信息可包括但不限于容器本体容积信息和容器本体内容纳的医用流体的类型。
另一方面，本发明针对一种流体输送系统，该系统包括患者接口装置和与患者接口装置流体连通的大体积容器和泵组件，用于通过患者接口装置向患者供应医用流体。该组件包括容器本体和泵装置，容器本体包括大致封闭的端部并限定通向容器本体内用于容纳医用流体的内部腔的开口，泵装置封闭和密封容器本体的开口并适于从容器本体吸取医用流体并将医用流体输送到患者。如上所述，容器本体可以基本上是刚性的，或采用诸如IV袋之类的具有软侧的容器和柔性容器的形式，各具有用于接纳泵装置的适当的开口。容器本体和泵装置可方便地作为单个单元一次性使用。
在一种形式中，泵装置可以是齿轮泵。这种齿轮泵可设置在密封容器本体的开口的壳体内并包括正齿轮。正齿轮可设置在密封容器本体的开口的壳体内。
泵装置可包括密封容器本体的开口的壳体，壳体内部与由容器本体限定的内部腔流体连通。该壳体可包括用于通过壳体将医用流体从容器本体分配到患者的阀。可在容器本体内设置柱塞以例如在致动泵装置时从容器本体分配医用流体。
编码装置可与容器本体关联。编码装置能够可操作以向传感器提供容器本体信息。编码装置可以是例如光学的或机械的可读装置。容器本体信息可包括但不限于容器本体容积信息和容器本体内容纳的医用流体的类型。
驱动装置能够可操作地连接到泵装置以驱动泵装置。如图所示，在一种形式中，泵装置可以是齿轮泵且驱动装置可适于驱动齿轮泵。齿轮泵可包括正齿轮，且驱动装置可包括联接到正齿轮以驱动正齿轮的电动机。
流体液位传感器可与容器本体关联以确定容器本体内医用流体的液位。这种流体液位传感器可适于感测医用流体何时到达容器本体内的最低液位。
大体积容器和泵组件能够可松开地锁定到支承驱动装置的基部，所述驱动装置适于驱动泵装置。大体积容器和泵组件能够用一个或多个可松开夹持件可松开地锁定到基部。传感器可与可松开夹持件关联。这种传感器可适于识别可松开夹持件的锁定位置。
在另一实施例中，流体输送系统大致包括控制单元、由控制单元可操作控制的驱动装置以及大体积容器和泵组件。如上述实施例中那样，该组件包括容器本体和泵装置，容器本体包括大致封闭的端部并限定通向容器本体内用于容纳医用流体的内部腔的开口，泵装置封闭和密封容器本体的开口并适于从容器本体吸取医用流体并将医用流体输送到患者。驱动装置能够可操作地连接到泵装置以驱动泵装置。
流体液位传感器可与容器本体关联以确定容器本体内医用流体的液位。这种流体液位传感器可适于例如感测容器本体内医用流体何时到达最低液位并向控制单元发送信号。
在该流体输送系统中，传感器可与可松开夹持件关联，可松开夹持件适于可松开地将大体积容器和泵组件关联到支承驱动装置的基部。该传感器可适于识别可松开夹持件的锁定位置并向控制单元发送信号。
编码装置可与容器本体关联。编码装置能够可操作以向可操作地连接到控制装置的传感器提供容器本体信息。在形式上，编码装置可以是例如光学可读装置。
本发明的另一方面涉及向流体输送系统供应医用流体的方法，大致包括提供大体积容器和泵组件，将大体积容器和泵组件与用于驱动该组件的泵装置的驱动装置可松开地关联。如上所述，该组件可包括容器本体和泵装置，容器本体包括大致封闭的端部并限定通向容器本体内用于容纳医用流体的内部腔的开口，泵装置封闭和密封容器本体的开口并适于从容器本体吸取医用流体。
该方法的其它方面可包括将大体积容器和泵组件可松开地锁定到支承驱动装置的基部，并感测大体积容器和泵组件与基部的锁定状态。
在该方法中，致动驱动装置可驱动大体积容器和泵组件的泵装置以从容器本体吸取医用流体。可通过控制单元控制驱动装置的运行来致动该驱动装置。可在组件内泵装置运行期间连续监测容器本体内的医用流体是否达到容器本体内医用流体的最低液面。
此外，容器本体可包括编码装置，该编码装置可操作以向传感器提供容器本体信息，且该方法还可包括用传感器感测编码装置。可向控制单元提供感测的容器本体信息，该控制单元根据感测的容器本体信息理想地改进驱动装置的操作。在一实施例中，可由光学传感器来感测编码装置，且容器本体信息可包括容器本体容积信息和容器本体内容纳的医用流体的类型、以及涉及容器本体、其内容物或泵装置的其它信息(根据需要)。
在结合附图阅读了以下详细说明书后就会清楚地了解本发明的其它细节和优点。
附图说明
图1是根据本发明实施例的大体积容器和泵组件的立体图。
图2示出图1所示大体积容器和泵装置的分解立体图。
图3是图1所示大体积容器和泵组件的立体图，还示出用于给组件中泵装置赋以运动的驱动装置。
图4是图3中所示大体积容器和泵组件以及驱动装置的侧视图。
图5是图3所示驱动装置的分解立体图，还示出与驱动装置关联的大体积容器和泵组件。
图6是包含在根据本发明另一方面的流体输送系统中的大体积容器和泵组件以及关联的驱动装置的立体图。
具体实施方式
为了此后说明的目的，如果使用空间定位术语，则应当指在附图中定位时的本发明的实施例或本发明的以下说明中描述的其它方式。但是，应当理解，下文所述的实施例还可采取很多其它的变型和构型方式。还应当理解，附图中所示和本文描述的具体装置仅是对本发明的示例而不应认为是限制。
本发明的一方面针对一种大体积容器和泵组件。本发明的另一方面包括作为流体输送系统的一部分的大体积容器和泵组件。在该系统中，泵从大体积容器抽取流体并然后通过诸如导管、IV针和/或管设置之类的适当接口装置将流体输送到患者。该系统可适于将相对小容积的流体供应到患者，使系统能够用作药物注入、基因治疗、或化学疗法工具，或者将诸如通常在计算机断层照相法(“CT”)和血管造影术或其它心血管程序中所使用的对比基质之类的较大容量的流体供应给患者。大体积容器和泵组件理想地用相对廉价的材料构造成复合装置。该优点允许大体积容器和泵组件作为一次使用后丢弃的单个单元，由此由于较少的用户与流体输送系统的干涉而增加患者的周转时间，并降低系统和医用流体污染的可能性。
参照图1和2，总体以标号2表示的大体积容器和泵组件(此后称为“组件2”)大致包括容器本体4和泵装置6。容器本体4限定基本上封闭的顶端8，并还限定底部开口10，顶端8限定开口9，底部开口10通向限定在容器本体4内的容纳医用流体的内部腔12。医用流体可以是用在医用影像应用场合中的对比基质、用在药物注入中的流体、用在基因治疗或化学疗法中的流体或用在诸如盐和葡萄糖IV之类的医院或其它患者护理场合的一般医用流体。容器本体4基本上是刚性的并可包括但不限于刚性容器、具有软侧的容器以及诸如IV袋之类的柔软容器。
容器本体4还包括设置在内部腔12内的柱塞13。如图所示，开口9限定在大致封闭的端部8上。开口9允许在内部腔12内形成压差，该压差用于从内部腔12放空流体，如此后将更详细讨论的那样。除了容器本体4的封闭端8上的开口9，也可使用允许空气而不是液体通入内部腔12的止回阀或其它结构。柱塞13包括柱塞杆60，该柱塞杆在组件2的预使用状态延伸穿过开口9。柱塞锁定夹62设置在开口9上方并与从柱塞13延伸的柱塞杆60配合以将柱塞杆60在开口9内固定在位。柱塞杆60在组件2的预使用状态延伸穿过开口9以防止使用前柱塞13移动，且理想地还在使用前密封开口9。因此，柱塞杆60在组件2的预使用状态可用作开口9的塞子并可通过柱塞锁定夹62与限定在柱塞杆60内的侧沟槽64的配合保持在位。如果需要，端部帽66可设置在柱塞杆60的端部以确保柱塞杆60设置在开口9内并防止柱塞锁定夹62从柱塞杆60意外移出。柱塞杆60、柱塞锁定夹62和端部帽66用作可拆除密封结构，该结构使容器本体4的内部腔12通到大气压力并由此在致动时使泵装置6能够放空容器本体4的内容物。
泵装置6通常关闭和密封容器本体4上的开口10并适于从容器本体4吸取流体并将流体输送到患者。泵装置6包括大致形成泵壳体18的上部壳体本体14和下部壳体本体16。泵壳体18理想地通过卡合连接固定到容器本体4，由此密封容器本体4的底部开口10。泵壳体18的内部通过上部壳体本体14上的排泄开口19与由容器本体4限定的内部腔12流体连通，上部壳体本体14还构造成至少部分插入容器本体4上的底部开口10，如本文所讨论的那样。为了确保在底部开口10和上部壳体本体14之间形成流体紧密密封，周界密封结构20可与上部壳体本体14关联。这种周界密封结构20可围绕形成在上部壳体本体14上的中心圆柱区域延伸，上部壳体本体14适于插入限定在容器本体4上的底部开口10。如图2所示，排泄开口19限定在中心圆柱形区域21。密封结构20形成限定底部开口10的容器本体4的内壁和中心圆柱形区域21之间的密封。在一种形式中，周界密封结构20可由一对O形环22形成，一对O形环设置在围绕上部壳体本体14的中心圆柱形区域21延伸的周界沟槽24内。众所周知，O形环是用于密封流体连接的常规结构。当上部壳体本体14固定到容器本体4时，在泵壳体18内，O形环22形成限定底部开口10的容器本体4的内壁和上部壳体本体14的中心圆柱形区域21之间的流体紧密屏障。
为了确保容器本体4的开口10被上部壳体本体14密封，在容器本体4和泵壳体18之间形成固定连接。为了便于组装，这种固定连接理想地是卡合连接。为了该目的，容器本体4可形成有具有从属配合凸片72的底部凸缘70。上部壳体14形成有相对的且大致协配的凸缘74，该凸缘限定多个接纳开口76，接纳开口适于接纳容器本体4的底部凸缘70上的从属凸片72。从属配合凸片72可以是常规的箭头形或倒钩形，该凸片以卡合方式与接纳开口76配合并此后保持底部凸缘70与协配凸缘74的配合。
下部壳体本体16大致是碗形结构，具有直立的唇部或缘边78，该唇部或缘边限定其中固定有上部壳体部分14的内部容积或区域A。下部壳体本体16包括多个内部配合凸片80，所述凸片适于与以类似于上述容器本体4和上部壳体本体14的方式限定在协配凸缘74上的第二组接纳开口82配合。此外，内部配合凸片80可以是常规的箭头形或倒钩形，该凸片以卡合方式与接纳开口82配合并此后保持上部壳体本体14与下部壳体本体16的配合。尽管示出卡合连接为将容器本体4固定到上部壳体本体14和将上部壳体本体14固定到下部壳体本体16的方法，但该示例性连接技术不应认为是限制用于将泵壳体17连接到容器本体的另外可能的替代方法。这种替代式方法的一个实例包括使用粘合剂，通常是医用级粘合剂，以形成容器本体4的底部凸缘70和上部壳体本体14的协作凸缘74之间的固定连接，且类似地形成协配凸缘74和下部壳体本体16的内部之间的密封连接。在前者的固定连接中，可使用粘合剂来将底部凸缘70固定到协配凸缘74。在后者的固定连接中，可使用粘合剂来将协配凸缘74固定到下部壳体本体16的内部。另一实例是使用机械固定件来代替从属配合凸片72和突出配合凸片80。另一实例是使用底部凸缘70和协配凸缘74之间和协配凸缘74和下部壳体本体16的内部之间的简单机械夹紧连接。如图2所示，间隔件84可形成下部壳体本体16的一部分。间隔件84大致适于与形成在上部壳体本体14上的中心圆柱形区域21的底部内表面配合或接触并使上部壳体本体14和下部壳体本体16之间的连接稳定。
泵装置6包括封闭在上部壳体本体14和下部壳体本体16之间泵壳体18内的齿轮泵26。齿轮泵26能够以没有压力脉动或具有最小压力脉动的基本上一致的压力输送精确量的流体，如上述注射针筒型注射器中常见的那样。齿轮泵26包括驱动同样的第二正齿轮30的第一正齿轮28。但是，也可驱动第一和第二正齿轮28、30，在该情况下第一和第二正齿轮28、30沿相反方向转动。操作时，第一正齿轮28和第二整齿轮30的相同和相反运动形成容器本体4的内部腔12内的真空压力，该真空压力将柱塞13在内部腔12内向下拉，由此迫使流体从容器本体4通过上部壳体本体14上的开口19进入泵壳体18。理想的是，形成齿轮泵26的第一和第二正齿轮28、30设置在内部壳体31内，内部壳体31形成泵壳体18的下部壳体本体16的一部分。内部壳体31通过上部壳体本体14上的排泄开口19与容器本体4的内部腔12流体连通。当齿轮泵26运行时，容纳在容器本体4的内部腔12内的流体通过排泄开口19抽出并进入内部壳体31。出口阀32设置在泵装置6的下部壳体本体16上，该出口阀32流体连接到内部壳体31以从泵装置6分配流体并允许从容器本体4抽取的流体排出组件2。出口阀32可以是具有标准阳或阴鲁尔(Luer)端连接件的常规活栓。
如图2所示，可设置O形环33以密封内部壳体31与大致由下部壳体本体16限定的内部区域A。密封O形环33设置成密封抵靠形成在上部壳体本体14上的中心圆柱形区域21的底部内表面并围绕其中的排泄开口19。一旦将内部壳体31密封到中心圆柱形区域21，上部壳体本体14自动固定到下部壳体本体16，形成从容器本体4的内部腔12到内部壳体31的内部、并最终到出口阀32的密封流体路径。
再参见图3-5，底部界面结构或平台34适于支承大体积容器和泵组件2，并还支承运行和监测组件2的装置。在所述实施例中，驱动装置36支承在基部34上，理想地在用于驱动泵装置6的组件2的泵装置6下方的方便位置。所示驱动装置36包括电动机38、传动滑轮40、传动心轴42、齿轮泵滑轮44和传动带46。电动机38可操作地联接到传动滑轮40并驱动该传动滑轮40。传动滑轮40通过齿轮泵滑轮44和传动带44可操作地联接到传动心轴42。由电动机38产生的动力应用到用于使齿轮泵滑轮44转动的传动带46。传动带46张紧在齿轮泵滑轮44和传动滑轮40之间。齿轮泵滑轮44联接到第一正齿轮28以驱动第一正齿轮28，第一正齿轮由于第一正齿轮28和第二正齿轮30之间的啮合而驱动第二正齿轮。如图5所示，齿轮泵滑轮44可包括延伸穿过基部34上开口48的轴47以与齿轮泵26的第一正齿轮28配合。这样，当组件2与基部34关联时，齿轮泵滑轮44自动可操作地连接到齿轮泵26。一旦齿轮泵滑轮44联接到齿轮泵26的第一正齿轮28，就可致动驱动装置36以驱动齿轮泵26的正齿轮28、30并从容器本体4分配流体。电动机38可以是直流电动机或任何其它适当的电动机。图3-5中驱动装置36的构造设置成可用于驱动泵装置6的装置的示例性实施例。可使用任何适当的机械同等驱动设置来代替所示的滑轮驱动带系统。例如，传动滑轮40可以是驱动代替齿轮泵滑轮44而设置的正齿轮的常规正齿轮。
至少一个，且理想地是两个可松开夹持件49设置在基部34上以将组件2锁定到基部34并还用于可操作地使泵装置6与驱动装置36交界。夹持件49理想地适于一致操作，或者机械地或者电动地与组件2配合以将组件2固定到基部34。夹持位置传感器50设置在基部34上并与一个夹持件49关联。夹持位置传感器50适于识别夹持件49的位置并更具体地识别夹持件49处于锁定位置的时间。夹持件49一般构造成配合到形成在下部壳体本体16上的缘边78上且理想地至少部分配合在缘边78上方。如上所述，下部壳体本体16上的缘边78大致限定其中设有内部壳体31的内部容积或区域A，内部壳体31封闭齿轮泵26。形成在容器本体4上的底部凸缘70设置在缘边78内，且上部壳体本体14在内部区域A内固定到下部壳体本体16。
夹持位置传感器50适于识别夹持件49何时处于与泵壳体18的下部壳体本体16上的缘边78(且也可能是容器本体4的下部凸缘70)配合锁定位置，这表示在基部34上存在大体积容器和泵组件2。夹持位置传感器50理想地向驱动装置36或与驱动装置36关联的控制单元发送信号，防止驱动装置36在夹持件49未处于锁定位置时启动，因此组件2正确地与驱动装置36配合。夹持位置传感器50可以是通过一个或两个夹持件49的锁定或解锁运动触发的光学传感器或简单的电动机械开关。图3-6示出用于夹持位置传感器50的光学实施例。
基部34还支承至少一个、且理想地是两个用于确定容器本体4内流体液位的流体液位传感器52。流体液位传感器52尤其适于确定组件2运行期间容器本体4内流体何时达到最小液位。一旦流体液位传感器52确定容器本体4内的流体达到预设定最小液位，流体液位传感器52向驱动装置36或与驱动装置36关联的控制单元发送中断信号，该信号使驱动装置36停止运行。由此该中断或停止信号防止系统向患者输送气泡。流体液位传感器52可以是光学传感器、超声波传感器、声敏传感器或医学领域已知的用于探测塑料或玻璃容器或医用管内存在气泡的任何其它合适的传感器。流体液位传感器52可方便地支承在所示可松开夹持件49的结构上。
如上总体所述，流体液位传感器52和夹持位置传感器50可操作地联接到驱动装置36或控制单元。图4中示意性地示出示例性控制单元100，且该控制单元可操作地与驱动装置36关联。控制单元100可以是外部计算机系统或类似装置。控制单元100在与驱动装置36关联时还可通过控制驱动装置36来控制组件2的运行。理想的是，控制单元100根据容器本体4的大小(即容积)相关的参数、以及容器本体4的具体内容物以及其它参数来运行驱动装置36。为了该目的，在容器本体4上设有一个或多个编码装置102，编码装置由一个或多个容器本体传感器104读取，这些传感器可方便地靠近流体液位传感器52放置，例如放置在流体液位传感器52上方。例如，用于流体液位传感器52的支承结构可另外用于支承容器本体传感器104。容器本体传感器104用于读取容器本体4上的编码装置102并向控制单元100发送有关与驱动装置36关联的组件2的大小或内容物或两者、或者关于本文所述组件2的其它信息的信号。于是，控制单元100既能够通过夹持位置传感器50探测基部34上组件2的存在，又能“读取”组件2以获得关于组件2的信息。该信息可用作控制单元100的编程输入，控制单元100此后会指引驱动装置36的运行(或改进其运行)，且因此控制流体从容器本体4的排泄。因此，可根据从容器本体4探测或“读取”并传递到控制单元100的信息进行适合患者的具体流体输送/注射程序或“协议”。
在该情况下，容器本体4上的编码装置102是设置在容器本体4上的不同凹进的一组凹进(即凹陷)的间隔条106。容器本体4理想地由透明的或稍微不透明的模制塑料材料制成并使间隔条106能够被光学装置读取。当组件2安装到基部34时，相应的“读取”容器本体传感器104设置成读取间隔条106。为了该目的，基部34可构造成使组件2可安装到基部34，使得间隔条104总是正确地与容器本体传感器104关联。例如，基部34可形成有对准凹槽(未示出)且泵壳体18的下部壳体本体16可形成有与对准凹槽配合的从属凸片(未示出)，这可防止组件2以不同于“正确”定向之外的任何其它定向夹持到基部34上，其中编码装置102与容器本体传感器104对准。该构造还可用于确保泵装置6和驱动装置36之间的正确操作配合。
根据以上所述，当组件2正确地安装并夹持到基部34时，泵装置6自动与驱动装置36关联，且容器本体传感器104可“读取”编码装置102并将信号转发给控制单元100。控制单元100理想地从夹持位置传感器50以及还从容器本体传感器104的信号来识别组件2的存在。然后控制单元100解译来自容器本体传感器104的信号中所包含的信息并根据来自容器本体传感器104的信号中所包含的控制信息来直到驱动装置36的运行(或改进其运行)。可在编码装置104中编译的信息的实例包括容器本体4的尺寸(即容积)、分配容器本体4的内容物的简易流率信息以及容器本体4内所包含的流体。可在编码装置102中编译的其它信息包括诸如批号、日期和工具型腔数目之类的制造信息。作为一组凹进间隔条106的编码装置102的替代方式，编码装置102还可包括对应于间隔条106或简单条编码的突起表面。编码装置102还可以是与代替传感器104设置的开关或其它电动机械结构配合的机械读取装置，机械读取装置诸如从容器本体4延伸的狭槽、孔或突起。另一替代形式是提供编码装置102作为光学读取装置，诸如可由诸如传感器104之类的光学传感器读取的字符、圆点或其它几何形状。此外，编码装置102可包含不同类型的信息，且容器本体传感器104可分别地连接到控制装置100以向控制装置100提供分别的输入信号。尽管示出控制单元100实际与组件2和驱动装置36分开，但控制单元100可实际由基部34支承并形成总体系统的一部分。此外，如上所述，流体液面传感器52理想地可操作地连接到控制单元100，且由传感器52产生的流体液面信号可输入控制单元100。当流体液面传感器52识别临界低液面时，控制单元100可对驱动装置36产生中断信号，这会使驱动装置36停止运行，由此防止将气泡注入患者。
图6示出与患者接口装置90关联的大体积容器和泵组件2。患者接口装置或节段90用于将组件2的流路连接到患者的静脉，且为了该目的可包括导管92或用于将流体静脉注射到患者的其它装置，诸如IV针管(未示出)。患者接口装置90适于连接到大体积容器和泵组件2的出口阀32。患者接口装置90可包括例如医用管连接节段94，该节段包括适于与导管92上鲁尔连接件98配合的终端或远端连接件96以及适于与大体积容器和泵组件2的出口阀32上的鲁尔连接件配合的近端连接件99。在2005年12月1日提交的题为“FluidDeliver System，Fluid Path，and Medical Connector for Use with the Fluid DeliverSystem and Fluid Path”的美国专利申请第60/741,146号中可以找到用于导管92的适当导管和用于节段94的适当的医用管连接节段。美国专利申请第60/741,146的全部内容以参见的方式纳入本文。尽管大体积容器和泵组件2以上描述为具有单个出口阀32或端口，但如果需要可设置多个出口阀32。
运行时，大体积容器和泵组件2设置在基部34上，使得泵装置6与驱动装置36配合。使用可松开夹持件49将组件2在基部34上锁定就位。当组件2通过夹持件49正确地在基部34上锁定在位时，夹持位置传感器50向驱动装置36或控制单元100发送信号。然后操作者将端帽66从柱塞杆60取下并将锁定夹62从柱塞杆60取下。此时，容器本体4的内部腔12通到大气压。一旦出口阀32打开，容器本体4内的流体压力通常足以从患者接口节段90吸取空气。但是，患者接口节段90内的导管92或同等的IV针通常预设在患者的静脉或动脉，一旦患者接口节段90的连接节段吸入空气，连接节段92就连接到预设导管90。此时组件2现理想地与患者的静脉或动脉流体连通。驱动装置36可构造成人工启动，例如通过医护专业人员按下连接到驱动装置36的启动按钮，或可访问控制单元100而以预编程方式运行驱动装置36。例如，控制单元100可包括诸如触摸屏之类的界面装置，用于将流体注入协议信息输入控制单元100的存储器，且然后可访问控制单元100来启动注射程序，例如通过触摸触摸屏上的“启动”按钮。可设置的另一接口装置是可直接或通过提供给控制装置100的输入启动驱动装置36的手持控制器。这种手持对器适于控制控制装置100的运行进行控制来控制来自容器本体4的流体流量。
一旦致动驱动装置36，驱动装置36就驱动齿轮泵26的正齿轮28、30。正齿轮28、30的相同和相反运动在容器本体4的内部腔12内产生负压，由此将柱塞13在内部腔12内向下拉。容器本体4内的流体移动到泵壳体18内，并尤其移动到下部壳体本体16内的内部腔31内，并然后通过出口阀32到达患者接口装置90，由此将流体静脉输送到患者。一旦流体液面传感器52确定流体已经达到容器本体4内的最低液面，这些传感器52就向驱动装置36或控制单元100发送切断或中断信号。该信号使驱动装置36停止(直接或通过控制单元100)，由此防止气泡注入患者。如果需要主治医护专业人员还可使用手持控制器(未示出)、或通过触碰与控制单元100关联的触摸屏上适当的“停止”按钮在任何时间停止驱动装置36。一旦停止流体的输送，就可将可松开夹持件48松开，并将大体积容器和泵组件2从基部34移除而作为单个单元丢弃。保持与组件2流体隔离的基部34和驱动装置36可接纳用于另一患者的新的预充注组件2而不用担心对新患者的污染。
尽管通过包括大体积容器和泵组件的一个或多个实施例的流体输送系统的几个实施例的详细说明对本发明进行了描述，本领域的技术人员可对本发明进行修改和改变而不背离本发明的范围和精神。因而，上述说明书意味着说明而非限制。上述的本发明由所附权利要求书来限定，且对落入权利要求书的同等物意思和范围内的对本发明的所有改变都包含在其范围内。
Claims (30)
1.一种大体积容器和泵组件，包括：
容器本体，所述容器本体包括大致封闭的端部，并限定通向所述容器本体内用于容纳医用流体的内腔的开口；以及
泵装置，所述泵装置关闭和密封所述容器本体上的所述开口，并适于从所述容器本体吸取所述医用流体并将所述医用流体输送到患者。
2.如权利要求1所述的大体积容器和泵组件，其特征在于，
所述容器本体基本上是刚性的。
3.如权利要求1所述的大体积容器和泵组件，其特征在于，
所述泵装置包括齿轮泵。
4.如权利要求3所述的大体积容器和泵组件，其特征在于，
所述齿轮泵设置在密封所述容器本体的所述开口的壳体内。
5.如权利要求3所述的大体积容器和泵组件，其特征在于，
所述齿轮泵包括正齿轮。
6.如权利要求1所述的大体积容器和泵组件，其特征在于，
还包括与所述容器本体关联并可操作以向传感器提供容器本体信息的编码装置。
7.如权利要求6所述的大体积容器和泵组件，其特征在于，
所述编码装置包括光学可读装置。
8.如权利要求6所述的大体积容器和泵组件，其特征在于，
所述容器本体信息至少包括容器本体容积信息和包含在所述容器本体内的医用流体的类型。
9.如权利要求1所述的大体积容器和泵组件，其特征在于，
所述容器本体和泵装置作为单个单元是一次性使用的。
10.一种流体输送系统，包括：
患者接口装置；以及
大体积容器和泵组件，所述大体积容器和泵组件与所述患者接口装置流体连通，以通过所述患者接口装置将医用流体供应到患者，并包括：
容器本体，所述容器本体包括大致封闭的端部，并限定通向所述容器本体内用于容纳医用流体的内腔的开口；以及
泵装置，所述泵装置关闭和密封所述容器本体上的所述开口，并适于从所述容器本体吸取所述医用流体并将所述医用流体输送到患者。
11.如权利要求10所述的流体输送系统，其特征在于，
所述泵装置包括齿轮泵。
12.如权利要求11所述的流体输送系统，其特征在于，
所述齿轮泵设置在密封所述容器本体的所述开口的壳体内。
13.如权利要求10所述的流体输送系统，其特征在于，
还包括设置在所述容器本体内用于从所述容器本体分所述配医用流体的柱塞。
14.如权利要求10所述的流体输送系统，其特征在于，
还包括与所述容器本体关联并可操作以向传感器提供容器本体信息的编码装置。
15.如权利要求14所述的流体传输系统，其特征在于，
所述编码装置包括光学可读装置。
16.如权利要求14所述的流体输送系统，其特征在于，
所述容器本体信息至少包括容器本体容积信息和包含在所述容器本体内的医用流体的类型。
17.如权利要求10所述的流体输送系统，其特征在于，
所述容器本体和泵装置作为单个单元是一次性使用的。
18.如权利要求10所述的流体输送系统，其特征在于，
还包括可操作地连接到所述泵装置以驱动所述泵装置的驱动装置。
19.如权利要求18所述的流体传输系统，其特征在于，
所述泵装置包括齿轮泵，且所述驱动装置适于驱动所述齿轮泵。
20.如权利要求10所述的流体输送系统，其特征在于，
还包括与所述容器本体关联、用于确定所述容器本体内医用流体液位的流体液位传感器。
21.如权利要求20所述的流体输送系统，其特征在于，
所述流体液位传感器适于感测所述医用流体何时达到所述容器本体内的最低液位。
22.如权利要求10所述的流体传输系统，其特征在于，
所述大体积容器和泵组件能够可松开地锁定到支承驱动装置的基部，所述驱动装置适于驱动所述泵装置。
23.如权利要求22所述的流体传输系统，其特征在于，
所述大体积容器和泵组件能够用至少一个可松开夹持件可松开地锁定到所述基部。
24.如权利要求23所述的流体输送系统，其特征在于，
还包括与所述可松开夹持件关联并适于识别所述可松开夹持件的锁定位置的传感器。
25.一种流体输送系统，包括：
控制单元；
驱动装置，所述驱动装置由所述控制单元可操作地控制；以及
流体连通的大体积容器和泵组件，包括：
容器本体，所述容器本体包括大致封闭的端部，并限定通向所述容器本体内用于容纳医用流体的内腔的开口；以及
泵装置，所述泵装置关闭和密封所述容器本体上的所述开口，并适于从所述容器本体吸取所述医用流体并将所述医用流体输送到患者，其中所述驱动装置可操作地连接到所述泵装置以驱动所述泵装置。
26.如权利要求25所述的流体输送系统，其特征在于，
还包括与所述容器本体关联、用于确定所述容器本体内医用流体液位的流体液位传感器。
27.如权利要求26所述的流体输送系统，其特征在于，
所述流体液位传感器适于感测所述医用流体何时达到所述容器本体内的最低液位并向所述控制单元发送信号。
28.如权利要求25所述的流体输送系统，其特征在于，
还包括与所述可松开夹持件关联的传感器，所述夹持件适于将所述大体积容器和泵组件可松开地锁定到支承所述驱动装置的基部，且其中所述传感器适于识别所述可松开夹持件的锁定位置并向所述控制单元发送信号。
29.如权利要求25所述的流体输送系统，其特征在于，
还包括与所述容器本体关联的编码装置，所述编码装置可操作以向可操作地连接到所述控制装置的传感器提供容器本体信息。
30.如权利要求15所述的流体传输系统，其特征在于，
所述编码装置包括光学可读装置。
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| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
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