CN104487117B - 用于检测和管理管内空气的方法和设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种输液泵,所述输液泵可操作以按编程的治疗流速向患者输送流体,当检测到超过第一阈值的不间断空气体积时,通过命令泵送机构以高于所述治疗流速的流速输送大剂量体积的流体而改进管内空气感测。在许多情况下,所述大剂量将有效地从所述管内空气传感器的观察区清除微泡以避免管内空气警报状况。如果所述不间断空气体积不管所述大剂量而继续超过第二阈值,则可触发警报。本发明减少假警报。

Description

用于检测和管理管内空气的方法和设备
技术领域
本发明涉及医用输液泵领域,更具体地讲涉及用于医用输液泵的管内空气感测和管理方法。
背景技术
用于根据预定的液体输送参数向患者输送营养液和药物的可编程输液泵被广泛使用。一种类型的输液泵为蠕动泵,其沿着将液体从液体源运送至患者的柔性连接管路布置。该蠕动泵具有泵送机构,用于逐渐挤压管路的连续部分以使得流体沿着朝患者的流动方向流过管路。在通用布置中,泵送机构包括具有径向指状物或滚柱的电机驱动轮,所述径向指状物或滚柱接合围绕轮的周向部分布置的管路的区段。当轮旋转时,通过管路将流体泵送至患者。围绕泵轮布置的管路区段可通过盒子保持成U形构造,所述盒子被设计为接收在泵的通道或接收器区域中。盒子可提供用于将来自液体源的管路引入线和通向患者的管路引出线连接至由泵所接收的U形管路区段的相对两端的端子。
在泵送营养液进行肠道喂养或泵送药用流体进行静脉内治疗时公认的安全方面的忧虑是在泵入患者体内的液体中形成气泡。作为安全措施,已知的是在输液泵上提供管内空气传感器以检测管内空气状况并触发警报。例如,管内空气传感器可包括:被布置成使超声穿过管路的超声发射器,以及在与发射器相对的管路侧上用于在超声波通过管路和因而运送的流体后接收超声波的接收器。接收器生成输出信号,其指示超声信号在从发射器行进至接收器时是通过液体还是空气。
在将流体泵送穿过管路时定期对管内空气传感器输出进行采样,以观察通过传感器的观察区的流体的每个增量体积。在已知的空气气泡检测算法中,当一系列连续传感器读数表明预定体积的空气已通过传感器(例如1.5毫升)而不存在预定体积的液体(例如0.375毫升)时检测到管内空气警报状况。
已经确认了在用力摇晃容纳营养液的食品瓶以混合内容物时发生的一个问题。在此类情况下,微泡可聚集在管内空气传感器的下游侧,并可最终导致管内空气警报。泵对流体的输送可在不连续的时间片段进行,在此期间,泵的电机实际上是打开的并只泵送一小部分时间片段,并在其余的时间片段关闭。由于重力作用,由摇晃导致的空气微泡可漂浮在上游并聚集在管内空气传感器处,这可能导致检测到将触发“假”警报的管内空气状况。
存在防止这种类型的假警报而优选地不改变泵硬件或传感器硬件的需要。
发明内容
本发明解决了上述问题,并在不改变为其他关键考虑因素而优化的泵硬件或传感器硬件的情况下实现这一点。
在一个方面,本发明提供一种相对于通过连接到输液泵的管路的液体流动而检测管内空气状况的方法。该方法一般包括以下步骤:(i)在沿着管路的感测位置提供管内空气传感器,该管内空气传感器生成信号,该信号指示传感器在给定时间观察到的一定体积的流体是空气还是液体;(ii)操作泵以按治疗流速输送流体;(iii)在流体流经传感器时对传感器信号采样;(iv)从传感器上一次观察到液体起计算传感器观察到的空气总体积;(v)当空气总体积超过第一阈值时,操作泵以按大于治疗流速的大剂量流速输送大剂量体积的流体;以及(vi)当空气总体积超过大于第一阈值的第二阈值时检测管内空气状况。在以上方法中,步骤(v)中的大剂量输送通常有效清除蓄积的空气气泡以避免需要警报的管内空气状况。
上文概述的方法还可以包括以下步骤:在输送大剂量体积后操作泵以低于治疗流速的降低流速输送流体,以便补偿通过大剂量体积输送的过量体积。可以该降低的流速操作泵直到因输送大剂量体积而相对于治疗流速输送的过量体积得到补偿,然后以治疗流速操作以重新开始所编程的治疗。
在另一方面,本发明提供了一种从管内空气传感器的观察区清除空气微泡的方法,该管内空气传感器被布置成观察流过连接到输液泵的管路的流体。该方法一般包括以下步骤:(i)从传感器上一次观察到液体起计算传感器观察到的空气总体积;以及(ii)当空气总体积超过预定的阈值时,操作泵以按大于编程治疗流速的大剂量流速输送大剂量体积的流体。该大剂量流速可基本上等于用来灌注泵的灌注流速。
在另一方面,本发明涵盖一种输液泵,该输液泵一般包括:(i)泵送机构,其可操作以使流体流过连接到泵送机构的管路,该泵送机构包括电机和为电机供能的电机控制器;(ii)管内空气传感器,其被布置在沿着管路的感测位置以观察流过管路的流体,该管内空气传感器生成信号,该信号指示传感器在给定时间观察的一定体积的流体是空气还是液体;(iii)存储器模块;以及(iv)微处理器,其连接到存储器模块、泵送机构和管内空气传感器,其中该微处理器可编程以命令泵送机构以治疗流速输送流体,其中存储器模块存储编程指令,该编程指令响应于来自管内空气传感器的信号导致微处理器命令泵送机构以大于治疗流速的大剂量流速输送大剂量体积的流体,该信号指示流过管路的不间断空气体积大于预定的第一体积阈值。
存储器模块还可以存储这样的编程指令,其导致微处理器响应于来自管内空气传感器的信号而寄存管内空气警报状况,该信号指示流过管路的不间断空气体积大于超过第一体积阈值的预定第二体积阈值。
为了补偿通过大剂量而输送的过量体积,存储器模块可存储这样的编程指令,其在输送大剂量体积后导致微处理器命令泵送机构以低于治疗流速的降低流速输送流体。该降低的流速可以是治疗流速的预定百分比,例如50%。存储器模块还可以存储另外的编程指令,其在完成过量体积补偿后导致微处理器命令泵送机构以治疗流速输送流体。
附图说明
下面参照以下附图详细地描述本发明:
图1是根据本发明实施例所形成的输液泵的示意图,其中盒子和管路示为安装在泵中以示出基本操作;
图2是图1中所示的输液泵的电子框图;
图3A-图3C是流程图,示出了根据本发明的实施例用于在治疗期间监测输液泵的管内空气传感器并检测管内空气状况的方法;
图4是微泡检测例程的流程图,该例程根据本发明的实施例确定管内空气传感器观察到的一定体积的流体是空气还是液体;
图5是流程图,示出了根据本发明的实施例由泵执行的大剂量补偿逻辑;以及
图6A-图6D是曲线图,显示了在各种条件下电机速率与时间的关系,其中根据本发明的示例性实施例输送大剂量以从管内空气传感器区移除微泡并随后进行补偿。
具体实施方式
图1和图2示意性地示出了体现本发明的可编程输液泵10。输液泵10包括壳体12、壳体外表面上的泵轮或转子14和盒子接收器16,以及连接至壳体以打开和关闭盒子接收器和泵轮上方的门18。如图1所示,可以安装与泵关联的给药装置以便将流体从流体源运送至患者。给药装置可包括从流体源运行至泵的上游管路4、从泵运行至患者的下游管路8、接收在盒子接收器16中的盒子5、以及围绕泵轮14布置的U形管路区段6。盒子5配置有连接端子5U和5D,用于将上游管路4连接至管路区段6的上游末端以及将下游管路8连接至管路区段6的下游末端,从而完成经由泵从上游管路至下游管路的流动路径。
泵轮14为泵送机构的一部分,该泵送机构能够操作以使得流体沿着预期流动方向流过管路。泵送机构还包括电动机20,其连接至泵轮14并且能够操作以使泵轮绕其轴线旋转。泵轮14具有径向指状物或滚柱(未示出),所述径向指状物或滚柱接合围绕轮的周向部分布置的管路区段6。当泵轮14旋转时,管路区段6的连续部分被逐渐挤压以使得流体沿着朝患者的流动方向流过管路。输注的流体的流速可通过控制驱动电机20的速率和/或以给定速率驱动电机20的时长而控制。本领域的技术人员将会理解,可能存在上述蠕动泵送机构的变型形式。例如,电机20可驱动连接至并列型布置的一系列平行指状物或滚柱的凸轮构件,由此将蠕动泵送动作施加至如图1所示的管路直线区段而非管路曲线区段。本发明不限于特定的泵送机构构造。
输液泵10可设有沿着泵送轮14上游的管路区段6位置处设置的上游堵塞传感器22和沿着泵送轮14下游的管路区段6位置处设置的下游堵塞传感器24。上游传感器22和下游传感器24各自提供指示管路中相应局部流体压力的相应传感器信号。例如,上游传感器22和下游传感器24可以为换能器或应变仪,其被布置用于接合管路区段6的外壁以检测由管路内的流体压力所导致的柔性管路壁的挠曲并且提供与该挠曲成比例的电子信号。
输液泵10还包括管内空气传感器26以检测传感器在给定时间观察到的一定体积的流体是空气还是液体。在本实施例中,管内空气传感器26可包括超声换能器,其包括一对横跨管路区段6的一部分彼此相对的压电陶瓷元件26A和26B。一个陶瓷元件26A由微处理器30以一定的频率驱动,该频率扫过位于频率范围内的共振。超声能量由元件26A发射进管路的一侧,而一部分能量由另一侧上的元件26接收。如果液体存在于管路中,则由元件26B接收的超声能量将大于预设的比较器阈值,然后转化成“高”逻辑水平。如果空气存在于管路中,则传播超声能量的介质的密度较低,而由元件26B生成的信号衰减到阈值以下,并转化成“低”逻辑水平。因此,在刚刚描述的实施例中,元件26B接收的超声能量的振幅是确定管内液体与空气之间的差异的主要原则。管路可干耦接(dry-coupled)到管内空气传感器元件26A和26B;即,传感器布置不需要使用超声凝胶。
如图2中所见,输液泵10被构造成允许用户选择和/或创建并且随后运行输液治疗方案,该方案确定要输送至患者的液体量和要输送液体的速率。输液泵10包括连接至用户界面32的微处理器30,所述用户界面具有输入装置,例如键盘、开关和拨号控件。输液泵10还包括连接至微处理器30的显示器34。显示器34可以是有时充当用户界面32一部分的触摸屏显示器。微处理器30连接至电机控制器36以用于驱动电动机20来实施所选的治疗方案。一个或多个存储器模块38连接至微处理器30或与微处理器30集成以存储可由微处理器执行的用于控制泵操作的指令。存储的指令可组织在软件例程中。在存储的软件例程之中,有包括执行以下功能的例程:检测可能的微泡,通过释放大剂量而尝试移除微泡,以及补偿通过大剂量而输送的过量流体以实现编程的治疗流速。下面详细描述这些例程。为了本发明的目的,微处理器30从管内空气传感器26接收信号。微处理器30还连接到上游堵塞传感器22和下游堵塞传感器24。示出了模数转换电路23用于将来自堵塞传感器的模拟电压信号转换成数字形式以供微处理器30使用,然而可以使用其他形式的堵塞传感器和微处理器接口。输液泵10还可以包括连接至微处理器30的听觉信号发生器35。
在本发明的实施例中,以定期的时间片段执行流体输送,例如以一分钟的时间片段。可在0.1毫升/小时(mL/h)至400mL/h的范围内选择治疗流速。可以给定的转速(例如40rpm)操作电机20。以举例的方式,每次电机旋转可包括12个增量旋转电机步进或“分度”(tick),其中流体输送的分辨率为18微升/分度。因此,泵送1毫升流体需要大约56个分度。如果所选的治疗速率为60mL/h,则在每个一分钟的时间片段中必须平均泵送1毫升。假设电机在整个一分钟的时间片段中均以40rpm运行,则其将提供480个分度并输送对于所选的流速而言过多的流体。因此,必须控制电机,以使得其在每个时间片段只激活输送1毫升所需的一部分,而在其余的时间片段则不激活。在本例中,1毫升以大约56个分度输送,相当于40rpm电机速度下的大约7秒。在该时间片段的剩余53秒中,电机不激活。可认识到,可通过改变电机在每个时间片段中激活的时长而在不改变电机速度(rpm)的情况下调节治疗流速。
如下文将会详细描述,本发明体现为一种方法,其中当管内空气超过第一阈值时命令流体大剂量并以较高的流速输送,并通过相对于所选的治疗流速暂时降低流速而补偿通过大剂量所输送的过量流体。在本发明的实施例中,大剂量可以是以泵的灌注流速(例如700mL/h)输送的1.0毫升流体,灌注流速高于治疗的最大可选流速。当然,可以在不偏离本发明的情况下使用其他大剂量体积和大剂量流速。
现在将注意转向图3A-图3C,其根据本发明的实施例整体示出了由存储的软件例程实施并由泵执行的管内空气检测逻辑。在所示的实施例中,在方框120中对管内空气传感器26采样。如上所述,管内空气传感器26提供指示传感器观察到空气或液体的数字信号。在方框122中,调用微泡例程,其包括忽视非常小的泡沫气泡的逻辑。一种形式的微泡例程在下文参照图4详细描述。如果传感器26观察到的增量体积的流体为空气,则判定方框124将流程指向方框126、128和130。在方框126中,将变量VOL_LIQ设为零,该变量跟踪从传感器26上一次观察到空气起的液体总体积。在方框128中,变量VOL_AIR(其跟踪从传感器26上一次观察到连续阈值体积的液体(例如0.375mL)起的空气总体积)通过添加增量体积VOL_INC而增大,该增量体积对应于在泵电机20的一个增量步进或“分度”经过传感器26的体积。以举例的方式,在当前的泵实施例中,增量体积为约18微升。因此,如果采样的传感器信号指示空气,则在本例中,VOL_AIR增大18微升。判定方框130检查VOL_AIR是否超过第一预定阈值(例如,1.0毫升)。如果没有,则流程返回以处理来自管路空气传感器26的下一个采样值。
回到判定方框124,如果通过传感器26观察到的增量体积的流体是液体而不是空气,则VOL_LIQ根据方框132增加VOL_INC。判定方框134确定VOL_LIQ是否超过预定的阈值,其在本实施例中为0.375mL。如果超过,则在方框136中将VOL_AIR设为零,然后流程返回以处理来自管路空气传感器26的下一个采样值。如果没有,则判定方框134绕过方框136。
如果判定方框130确定VOL_AIR超过1.0毫升的第一阈值,则使用本发明的创造性方法以力图在蓄积的空气因微泡而聚集在传感器26处时避免管内空气警报状况。更具体地讲,当总连续空气体积超过第一阈值时,命令泵以高于治疗流速的大剂量流速输送大剂量体积的流体以力图从传感器中清除掉微泡。图3B中的判定方框138检查布尔变量bBOL_ACTIVE的值,该变量指示当前是否正在输送大剂量。如果没有,则流程移到方框140以将bBOL_ACTIVE的值设为真,然后移到方框142以启动大剂量输送。一旦启动大剂量后,流程回到方框120。
如果判定方框138发现bBOL_ACTIVE为真,则意味着已命令了大剂量输送。在这种情况下,判定方框144检查VOL_AIR是否超过第二预定阈值(例如1.5毫升)。如果超过第二阈值,则输送的大剂量未能移除管内空气。因此,在方框150中寄存警报状况,并在方框152中停止泵送。如果VOL_AIR未超过第二阈值,则判定方框144将流程指向方框146以增大跟踪大剂量体积的变量VOL_BOL。在本示例实施例中,使用1.0毫升的大剂量体积。因此,判定方框148使流程回到方框120,直到在大剂量中输送的流体达到1.0毫升,此时判定方框148将流程推进到图3C中的方框154。在方框154中,由于大剂量输送完成而将布尔变量bBOL_ACTIVE的值设为假。
接下来,在判定方框156中检查布尔变量bBOL_COMP的值。bBOL_COMP的值指示是否进行了大剂量补偿。如果bBOL_COMP的值为假,则将流程指向方框158以将bBOL_COMP的值设为真,然后指向方框160以启动大剂量补偿。体现本发明的大剂量补偿方案在下文参照图5和6A-图6D描述。如果bBOL_COMP的值在判定方框156为真,则流程分向判定方框162以检查大剂量补偿是否完成。如果完成,则泵在方框164中回到其最初选择的治疗泵送速率。
最后,判定方框166评价编程的治疗是否完成。如果未完成,则流程回到图3A中的方框120。
如上文所提及的,可在方框122执行微泡例程以考虑泡沫气泡。泡沫气泡可在用力摇晃液体源(诸如营养液的容器)以混合内容物时形成。适用于实践本发明的微泡例程在图4中示出。该例程可接受输入AIRIN和LIQIN,它们分别表示由最后一个泵分度移动的并由传感器26观察的流体的采样增量体积中的空气体积和液体体积。在其中每个电机分度对应于约18微升的本例中,AIRIN将在管内空气传感器26发现空气时具有18微升的值或在管内空气传感器26发现液体时具有零的值。反之,LIQIN将在管内空气传感器26发现空气时为零,或在管内空气传感器26发现液体时为18微升。
微泡例程返回输出AIROUT和LIQOUT。该例程被设计为寻找连续出现的空气,直到达到预定的阈值体积,然后返回非零的AIROUT值。在当前的实施例中,将AIROUT的值保持为零,直到AIRIN指示空气连续四次调用例程,此时,传感器读数被视为指示可能触发管内空气警报的真实空气气泡,而不是仅仅指示泡沫气泡。此时,将四个读数累积成单个AIROUT值(例如72微升)。因此,AIROUT的值将在检测到大体积的空气时最初从零跳到体积分辨率的四倍(例如72微升)。一旦达到该阈值后,将AIROUT在例程的后续调用中设为AIRIN,直到连续空气读数的链被液体读数打断。如果AIRIN的连续值在零与非零值(例如18微升)之间波动而不达到四个连续的非零值,则其指示存在泡沫气泡,并且将忽视AIRIN值。如果LIQIN的值大于零,则LIQOUT的值将设为等于LIQIN的值。如可以认识到的,微泡例程通过忽视指示泡沫的小空气气泡而有助于减少假管内空气警报。
微泡例程的实施例在图4中示出。所示的微泡例程的初始方框200将AIROUT和LIQOUT的值设为零。判定方框202检查AIRIN的值。如果AIRIN的值大于零(例如18微升),则传感器26在采样体积增量中发现空气而不是液体,并且流程转到判定方框204。在判定方框204中,将变量LASTAIROUT的值与零比较。LASTAIROUT存储因微泡例程的前一次调用而产生的AIROUT值。因此,判定方框204确定前一次例程调用是否发现了空气。如果在前一次调用中发现了空气,则流程分向方框206,其中将AIROUT的值设为等于AIRIN的值。换句话讲,如果之前发现了空气,则例程保持对空气计数。
如果LASTAIROUT在判定方框204等于零,则流程指向方框208以设定变量BUBBLE的值,该变量对连续几次例程调用中的空气气泡体积进行累积。方框208使BUBBLE的值增大AIRIN的值。判定方框210将BUBBLE的值与预定的阈值体积进行比较。在本例中,阈值体积为55微升,然而可以选择另一阈值体积。如可以理解的是,需要四次连续的18微升的空气读数才能使BUBBLE的值超过55微升的阈值体积。如果未达到阈值,则流程绕过方框212和214,并且AIROUT的值仍为零。然而,如果判定方框210发现达到了阈值,则方框212将AIROUT的值设为等于BUBBLE的值,并且方框214将BUBBLE的值重设为零。
现在将注意返回到判定方框202。如果传感器26发现液体而不是空气,则AIRIN将等于零并且判定方框202将流程指向方框216和218。方框216将BUBBLE的值重设为零,并且方框218将LIQOUT的值设为等于LIQIN的值。
无论逻辑流程路线如何,流程均将到达方框220,其中将LASTAIROUT的值设为等于AIROUT,然后例程将AIROUT和LIQOUT的值返回给调用程序。
现在将参照图5和6A-图6D提供根据本发明实施例的大剂量补偿的描述。当根据图3B的方框142由泵输送大剂量时,后续泵控制和操作必须加以修改以补偿在大剂量中“提前”输送的过量流体。由泵执行的大剂量补偿逻辑的示例性实施例在图5中示出。在方框300中,计算在输送大剂量的时间片段中输送的过量流体体积。在一些情况下,可在编程治疗的正常片段体积内输送大剂量,使得过量体积为零。在这些情况下,不需要进行补偿。因此,初始判定方框302检查所计算的过量体积是否大于零,如果不大于,则完全绕过大剂量补偿。如果过量体积计算导致大于零的体积,则流程转到方框304,其中作为正常片段体积的百分比计算大剂量体积。判定方框306然后基于在方框304中计算的大剂量比例是否大于预定的阈值百分比(例如25%)而使流程分向。如果不大于,则流程分向方框308,并将下一个片段体积减去在方框300中计算的过量体积。换句话讲,整个大剂量补偿在紧接大剂量输送片段之后的片段中实现。如果判定方框306确定大剂量比例大于预定的阈值百分比(例如25%),则大剂量过剩的补偿将通过执行减小规则而在多个后续片段中展开。例如,在下一个片段中输送的体积减小50%或某些其他因子,如方框310中所指示。在连续的片段中执行减小规则,直到通过判定方框312确认补偿了过量的体积。
图6A-图6D提供大剂量补偿逻辑在实际泵送条件下的操作方式的四个例子。在图6A中,假设将泵的治疗流速选择为小于60毫升/小时。以一分钟的片段安排流体输送,其中方框402表示在治疗的正常片段中电机活动的周期。在下一个片段中,大剂量的输送在安排的泵送周期404的大约一半进行,如方框400所示。如可以看出的是,电机速率在大剂量输送期间相对于在正常治疗输送期间所用的电机速率增大,以便实现超过最大可选治疗流速的高流速,以使得在短时间周期内输送大剂量体积。通过大剂量输送的体积(例如1.0毫升)大于将在正常治疗流速下的片段中输送的体积(假设治疗流速小于60毫升/小时,该体积小于1.0毫升)的25%。因此,在图5的逻辑下,在后续片段中泵送的体积相对于正常片段体积减小50%,直到从大剂量输送的过量体积得到补偿;这可以在方框406和408中看出,这些方框不如方框402宽,从而表明这些片段的泵活动时间缩短。如果避免了警报,则这些片段将在一旦完成补偿后返回到所选的治疗泵送速率(例如方框402)。
图6B示出了一种情形,其中所选的治疗流速大于60毫升/小时,并且大剂量400在片段中相对早的时间进行输送。在这种情况下,在该片段体积内输送整个大剂量体积,以使得在该片段中输送的总体积等于已在所选治疗流速下安排(方框414)的体积。在此情形下,不需要补偿,并且图5的逻辑绕过补偿。因此,方框412、416和418相同并对应于治疗流速。
图6C表示与图6A相似的情形,然而,治疗流速大于150毫升/小时。该更高的治疗流速可通过以下方式理解:将方框422与方框402进行比较以观察在与方框422相关的片段中电机保持激活的时间周期更长。在安排的方框424中输送大剂量400。尽管流速更高,但大剂量体积仍高于安排的片段体积的25%,因此后续片段接受50%的体积减小,直到完成过量体积的补偿。该减小可通过方框426和428相对于方框422的持续时间更短而看出。完成补偿所需的时间随着治疗速率的增加而缩短。
图6D示出了其中治疗流速超过240毫升/小时的情形。电机在每个片段内保持激活更长的时间周期(如通过方框432的宽度所示)以实现治疗流速。在激活泵送周期434快结束时触发大剂量400。在这种情况下,大剂量体积(例如1.0毫升)低于在所选治疗速率下输送的片段体积(假设治疗流速大于240毫升/小时,该体积大于4.0毫升)的25%。在这里,图5的逻辑将导致下一个片段减去整个大剂量体积,如方框436所示,以使得完全在一个片段内实现补偿。方框438对应于符合治疗流速的所安排的片段体积,并因此而言方框438与方框432相同。
本发明体现为方法和被编程为执行所述方法的泵设备。在本文详细描述了本发明的方法和泵设备的示例性实施例,然而本领域的技术人员将认识到,在不偏离所附权利要求书所限定的本发明实质和范围的前提下,可做出各种修改。

Claims (6)

1.一种输液泵,所述输液泵包括:
泵送机构,所述泵送机构可操作以使流体流过连接到所述泵送机构的管路,所述泵送机构包括电机和为所述电机供能的电机控制器;
管内空气传感器,所述管内空气传感器被布置在沿着所述管路的感测位置以观察流过所述管路的流体,所述管内空气传感器生成信号,所述信号指示所述传感器在给定时间观察到的一定体积的流体是空气还是液体;
存储器模块;以及
微处理器,所述微处理器连接到所述存储器模块、所述泵送机构和所述管内空气传感器,其中所述微处理器可编程以命令所述泵送机构以治疗流速输送流体;
其中所述存储器模块存储编程指令,所述编程指令响应于来自所述管内空气传感器的信号导致所述微处理器命令所述泵送机构以按大于所述治疗流速的大剂量流速输送大剂量体积的流体,所述信号指示流过所述管路的不间断空气体积大于预定的第一体积阈值,其中,所述大剂量体积的流体清除蓄积的空气微泡以避免管内空气警报状况;
其中所述存储器模块存储编程指令,所述编程指令导致所述微处理器响应于来自所述管内空气传感器的信号而寄存管内空气警报状况,所述信号指示流过所述管路的不间断空气体积大于超过所述第一体积阈值的预定第二体积阈值。
2.根据权利要求1所述的输液泵,其中所述存储器模块存储编程指令,所述编程指令导致所述微处理器评估来自所述管内空气传感器的信号以将空气与含有微泡的液体区分开。
3.根据权利要求1所述的输液泵,其中所述存储器模块存储编程指令,所述编程指令在输送所述大剂量体积后导致所述微处理器命令所述泵送机构以低于所述治疗流速的降低流速输送流体,直到因输送所述大剂量体积而相对于所述治疗流速输送的过量体积得到补偿。
4.根据权利要求3所述的输液泵,其中所述降低流速是所述治疗流速的预定百分比。
5.根据权利要求4所述的输液泵,其中所述预定百分比为50%。
6.根据权利要求3所述的输液泵,其中所述存储器模块存储编程指令,所述编程指令在所述过量体积得到补偿后导致所述微处理器命令所述泵送机构以按所述治疗流速输送流体。
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Families Citing this family (43)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8517990B2 (en) 2007-12-18 2013-08-27 Hospira, Inc. User interface improvements for medical devices
AU2012299169B2 (en) 2011-08-19 2017-08-24 Icu Medical, Inc. Systems and methods for a graphical interface including a graphical representation of medical data
WO2013090709A1 (en) 2011-12-16 2013-06-20 Hospira, Inc. System for monitoring and delivering medication to a patient and method of using the same to minimize the risks associated with automated therapy
JP6306566B2 (ja) 2012-03-30 2018-04-04 アイシーユー・メディカル・インコーポレーテッド 注入システムのポンプ内の空気を検出するための空気検出システムおよび方法
CA3089257C (en) 2012-07-31 2023-07-25 Icu Medical, Inc. Patient care system for critical medications
US10842931B2 (en) 2012-12-17 2020-11-24 Board Of Regents Of The University Of Texas System System of intravenous fluid/medication delivery that employs signature flow amplitudes of frequencies to facilitate the detection of intravenous infiltration
US10046112B2 (en) 2013-05-24 2018-08-14 Icu Medical, Inc. Multi-sensor infusion system for detecting air or an occlusion in the infusion system
EP3003441B1 (en) 2013-05-29 2020-12-02 ICU Medical, Inc. Infusion system which utilizes one or more sensors and additional information to make an air determination regarding the infusion system
CA2913918C (en) 2013-05-29 2022-02-15 Hospira, Inc. Infusion system and method of use which prevents over-saturation of an analog-to-digital converter
AU2015222800B2 (en) 2014-02-28 2019-10-17 Icu Medical, Inc. Infusion system and method which utilizes dual wavelength optical air-in-line detection
AU2015266706B2 (en) 2014-05-29 2020-01-30 Icu Medical, Inc. Infusion system and pump with configurable closed loop delivery rate catch-up
US11344668B2 (en) 2014-12-19 2022-05-31 Icu Medical, Inc. Infusion system with concurrent TPN/insulin infusion
CN104721909B (zh) * 2015-01-04 2017-10-20 涂家海 注射泵空气排空检测装置
US10850024B2 (en) 2015-03-02 2020-12-01 Icu Medical, Inc. Infusion system, device, and method having advanced infusion features
US10105899B2 (en) 2015-03-26 2018-10-23 Becton, Dickinson And Company IV membrane attachment systems and methods
US10702689B2 (en) * 2015-03-26 2020-07-07 Becton, Dickinson And Company Auto-stop vent plug
US10232130B2 (en) 2015-03-26 2019-03-19 Becton, Dickinson And Company Anti-run dry membrane
US10201667B2 (en) 2015-03-26 2019-02-12 Becton, Dickinson And Company IV membrane attachment systems and methods
US10646648B2 (en) 2015-04-01 2020-05-12 Becton, Dickinson And Company IV flow management systems and methods
US10492141B2 (en) * 2015-11-17 2019-11-26 Tandem Diabetes Care, Inc. Methods for reduction of battery usage in ambulatory infusion pumps
CN105343963A (zh) * 2015-11-20 2016-02-24 深圳影迈科技股份有限公司 输液泵
WO2017165264A1 (en) * 2016-03-21 2017-09-28 Smiths Medical Asd, Inc. Systems and methods for air-in-line detection in infusion pumps
EP3454922B1 (en) 2016-05-13 2022-04-06 ICU Medical, Inc. Infusion pump system with common line auto flush
US11324888B2 (en) 2016-06-10 2022-05-10 Icu Medical, Inc. Acoustic flow sensor for continuous medication flow measurements and feedback control of infusion
KR20180015550A (ko) * 2016-08-03 2018-02-13 주식회사한빛엠디 수액유량 측정 및 조절장치
US10089055B1 (en) 2017-12-27 2018-10-02 Icu Medical, Inc. Synchronized display of screen content on networked devices
EP3749387A4 (en) 2018-02-11 2021-11-10 Eitan Medical Ltd. INFUSION PUMP WITH FLEXIBLE STROKE
US11344480B2 (en) 2018-07-26 2022-05-31 Medline Industries, Lp Enteral fluid delivery system
US10765798B2 (en) 2019-01-24 2020-09-08 Medline Industries, Inc. Feeding syringe holder
US11191897B2 (en) 2019-03-04 2021-12-07 Eitan Medical Ltd. In cycle pressure measurement
WO2020178827A1 (en) 2019-03-05 2020-09-10 Avoset Health Ltd. Anti-free-flow valve
JP7281554B2 (ja) * 2019-03-22 2023-05-25 ゼヴェクス・インコーポレーテッド 経腸デバイスまたは他の輸液デバイスにおいて残っている液体を送達する方法
US11110036B2 (en) 2019-07-01 2021-09-07 Medline Industries, Inc. Feeding set and enteral feeding pump assembly
USD906516S1 (en) 2019-07-01 2020-12-29 Medline Industries, Inc. Valve clip
USD920504S1 (en) 2019-07-01 2021-05-25 Medline Industries, Inc. Valve
CN110327510B (zh) * 2019-08-13 2020-11-03 巨翊科技(上海)有限公司 输液泵管路监测系统
US11278671B2 (en) 2019-12-04 2022-03-22 Icu Medical, Inc. Infusion pump with safety sequence keypad
CN113134129A (zh) * 2020-01-20 2021-07-20 深圳迈瑞科技有限公司 输液泵及输液泵气泡检测方法
EP4185260A1 (en) 2020-07-21 2023-05-31 ICU Medical, Inc. Fluid transfer devices and methods of use
US11135360B1 (en) 2020-12-07 2021-10-05 Icu Medical, Inc. Concurrent infusion with common line auto flush
US11920581B2 (en) 2021-01-29 2024-03-05 Masterflex Llc Flow rate control for pump with flow sensor
US11846279B2 (en) 2021-01-29 2023-12-19 Masterflex, Llc Accurate volume dispensing using pump and flow sensor
CN115212376A (zh) * 2022-07-21 2022-10-21 武汉迈瑞医疗技术研究院有限公司 一种医用外科泵输液控制系统、方法及计算机可读存储介质

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5000663A (en) * 1989-09-05 1991-03-19 Pacesetter Infusion, Ltd. Automatic tubing lock for ultrasonic sensor interface
US5616124A (en) * 1992-03-13 1997-04-01 Ivac Medical Systems, Inc. Infusion system with air-in-line clear function

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63252163A (ja) * 1987-04-09 1988-10-19 シャープ株式会社 輸液注入ポンプ
EP0293592B1 (en) 1987-05-01 1992-11-25 Abbott Laboratories Disposable fluid infusion pumping chamber cassette and drive mechanism thereof
JPH0255957U (zh) * 1988-10-15 1990-04-23
US4981467A (en) * 1990-02-27 1991-01-01 Baxter International Inc. Apparatus and method for the detection of air in fluid delivery systems
US5843035A (en) 1996-04-10 1998-12-01 Baxter International Inc. Air detector for intravenous infusion system
US6616633B1 (en) * 1997-09-19 2003-09-09 Alaris Medical Systems, Inc. Apparatus and method for air-in-line detection
US7806886B2 (en) 1999-06-03 2010-10-05 Medtronic Minimed, Inc. Apparatus and method for controlling insulin infusion with state variable feedback
US6531708B1 (en) 2001-04-16 2003-03-11 Zevex, Inc. Optical bubble detection system
KR101052319B1 (ko) * 2002-11-15 2011-07-27 가부시키가이샤 에바라 세이사꾸쇼 기판처리장치 및 기판처리방법
JP4433717B2 (ja) * 2003-07-30 2010-03-17 株式会社ジェイ・エム・エス 気泡検出システム、該気泡検出システムを備えた血液透析回路
JP2005131078A (ja) * 2003-10-30 2005-05-26 Jms Co Ltd 液体搬送システム
US20080103445A1 (en) 2006-09-29 2008-05-01 Blaine David H Method and Apparatus for Detecting Air Bubbles
US7805978B2 (en) 2006-10-24 2010-10-05 Zevex, Inc. Method for making and using an air bubble detector
US7981082B2 (en) * 2007-08-21 2011-07-19 Hospira, Inc. System and method for reducing air bubbles in a fluid delivery line
WO2009029533A1 (en) 2007-08-24 2009-03-05 Zevex, Inc. Ultrasonic air and fluid detector
EP2389967B1 (en) * 2008-12-22 2013-11-13 Terumo BCT, Inc. Peristaltic pump and blood processing apparatus with air bubble detector
DE112010000828B4 (de) 2009-02-06 2023-05-11 Moog Inc. Blasendetektionssystem und Verfahren zur Detektion von Blasen in einem Flüssigkeitsweg
JP2011177411A (ja) 2010-03-03 2011-09-15 Ricoh Co Ltd 輸液量調整装置、輸液量調整方法、輸液注入システム及びプログラム
US8857269B2 (en) 2010-08-05 2014-10-14 Hospira, Inc. Method of varying the flow rate of fluid from a medical pump and hybrid sensor system performing the same
JP2012072991A (ja) 2010-09-29 2012-04-12 Miura Co Ltd エコノマイザ制御装置、エコノマイザ及びボイラ

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5000663A (en) * 1989-09-05 1991-03-19 Pacesetter Infusion, Ltd. Automatic tubing lock for ultrasonic sensor interface
US5616124A (en) * 1992-03-13 1997-04-01 Ivac Medical Systems, Inc. Infusion system with air-in-line clear function

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KR20150023050A (ko) 2015-03-04

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