CN104812295B - 用于检测套管位移的设备 - Google Patents

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Abstract

一种感测装置(205)，用于检测套管相对于所述套管插入的身体的位移，所述感测装置包括：传感器元件(209)，具有用于衔接所述套管的连接部(211)和插入部；以及传感器单元(210)，具有被配置为收纳所述传感器元件的所述插入部的容器(213)以及被配置为检测所述插入部相对于所述容器的位移的电子感测器件(214)。

Description

用于检测套管位移的设备
技术领域
本公开涉及通过套管(cannula)到身体或来自身体的液体的转移，尤其涉及在转移所述液体期间检测套管位移的设备和方法。可以采用术语“套管”以包含能够穿透人体或动物体以输送或提取液体的所有中空导管，并且包括针、医用导管(catheter)和套管针(trocar)。
背景技术
肾透析被用来净化其肾脏不能正常工作的患者101的血液。在此过程中，通过第一针102将血液从静脉(或动脉)抽出、净化，并且然后通过第二针103将血液返回到静脉。这在图1中示意性地示出。静脉的第二针103的位移(或变位)妨碍净化后的血液被输送到患者101。如果没有检测到这种事件，那么可能通过透析机继续从患者101提取血液，造成大量失血并且可能导致患者101死亡。
现代的透析机通常监控机器与第二针103之间的液体导管104(血液管线)的压力，并且如果压力下降至低于预定水平那么就产生报警。尽管这种方法能够检测液体导管104从第二针103断开，但是它不适合于检测第二针103距患者101的位移。这是因为由第二针103距患者101的位移引起的血压的下降常常不足以触发透析机报警。
已经提出许多解决方案用于检测静脉针位移。其中之一(US2010/0056976A1)涉及当针移位时机械地夹紧最接近第二针的液体导管。一旦液体导管被夹紧，那么透析机检测到增大的血压，并且然后触发报警。然而，这种解决方案需要位移力克服由弹性构件的夹紧力提供的摩擦，而这并不能得到保证。
本文公开的设备和方法可以解决这个问题。
对本说明书中之前公开的文件或任何背景的列举或讨论不一定被视为承认该文件或背景是现有技术的一部分或者是公知常识。本公开的一个或多 个方案/实施例可以或可以不解决背景问题中的一个或多个。
发明内容
根据第一方案，提供一种感测装置，用于检测套管相对于所述套管插入的身体的位移，所述感测装置包括：
传感器元件，具有插入部和用于衔接所述套管的连接部；以及
传感器单元，具有被配置为收纳所述传感器元件的所述插入部的容器以及被配置为检测所述插入部相对于所述容器的位移的电子感测器件。
所述传感器元件的所述连接部可以包括至少一个钩，该钩被配置为衔接所述套管的翼部。所述传感器元件的所述连接部可以包括能够插入所述套管以提供摩擦配合的孔或槽。所述传感器元件的所述连接部可以形成所述套管的不可分割的部分。
所述容器可以包括被配置为收纳所述插入部的孔或槽。所述插入部可以被成形为使得有助于将所述插入部插入所述容器的腔。所述插入部通常具有包括被连接至中心面的端面的平面结构。所述端面可相对于所述中心面是倾斜的以有助于上述插入。
所述传感器元件可以包括被配置为限制将所述插入部插入所述容器的邻接部。所述传感器元件的所述邻接部可以包括位于所述插入部的末端的至少一个肩台。
所述传感器元件的所述插入部可以具有比所述套管的可插入部更短的长度。这个特征有助于在从身体抽出套管之前，通过使用感测器件来检测插入部相对于容器的位移。
所述电子感测器件可以被配置为测量所述插入部和容器的相对位移的幅值。所述电子感测器件可以被配置为检测预定位置之外所述插入部和容器的相对位移。电子感测器件可以包括近距离传感器。不像通过与物体物理接触来检测物体(本示例中为所述插入部)存在的传感器，近距离传感器不需要物理接触来进行检测。所述电子感测器件可以包括下述中的一个或多个以与所述插入部相互作用：照明源、光电探测器、簧片开关、电容式传感器、电感式传感器、霍尔效应传感器和一对电触头。插入部的至少一部分可以是光学反射的、光学不透明的、有磁性的、非传导性的和/或导电的。
所述感测装置可以包括被配置为接收来自所述电子感测器件的检测信号并且响应于所接收到的检查信号而发送控制信号的控制器。所述控制信号可以被配置为激活声音警报、激活可见警报、激活液体导管上的阀和/或、停止液体导管上泵的操作。所述感测装置可以包括被配置为检测所述阀中液体导管的存在的阀传感器。
根据另一个方案，提供一种感测装置，大致如这里附图所示并且参照附图所描述的。
根据又一个方案，提供一种用于感测装置的传感器元件，所述感测装置被配置为检测套管相对于所述套管插入的身体的位移，
所述传感器元件，具有用于衔接所述套管的连接部和插入部，
所述感测装置包括传感器单元，所述传感器单元具有被配置为收纳所述传感器元件的所述插入部的容器以及被配置为检测所述插入部相对于所述容器的位移的电子感测器件。
根据又一个方案，提供一种用于感测装置的传感器单元，所述感测装置被配置为检测套管相对于所述套管插入的身体的位移，
所述感测装置包括传感器元件，所述传感器元件具有用于衔接所述套管的连接部和插入部，
所述传感器单元具有被配置为收纳所述传感器元件的所述插入部的容器以及被配置为检测所述插入部相对于所述容器的位移的电子感测器件。
根据又一个方案，提供一套部件，包括下述中的一个或多个：如本文所述的传感器元件；如本文所述的传感器单元；与所述传感器元件可衔接的套管；以及被配置为防止所述传感器单元与身体或体液之间直接物理接触的保护罩。
根据又一个方案，提供一种使用感测装置检测套管相对于所述套管插入的身体的位移的方法，所述感测装置包括：
传感器元件，具有用于衔接所述套管的连接部和插入部；以及
传感器单元，具有被配置为收纳所述传感器元件的所述插入部的容器以及被配置为检测所述插入部相对于所述容器的位移的电子感测器件，所述方法包括：
由所述电子感测器件检测所述插入部相对于所述容器的位移。
本公开包括一个或多个相应方案、独立的或各种组合的示例实施例或特征，而不管该组合或独立方案是否在说明书中有具体陈述(或在权利要求书中有具体要求保护)。用于执行所讨论的功能中的一个或多个的相应器件也在本公开范围内。
上述总结仅仅旨在示例性的和非限制性的。
附图说明
现在仅仅通过参照所附示意图的示例来给出描述，附图中：
图1示意性地示出输送血液到肾透析患者和从肾透析患者提取血液；
图2示意性地示出本文所描述的感测装置；
图3a以平面图示意性地示出根据第一实施例图2的感测装置的传感器元件；
图3b以侧视图示意性地示出图3a的传感器元件；
图4a以平面图示意性地示出根据第二实施例图2的感测装置的传感器元件；
图4b以侧视图示意性地示出图4a的传感器元件；
图5a以正视图示意性地示出根据第一实施例图2的感测装置的传感器单元；
图5b以正视图示意性地示出根据第二实施例图2的感测装置的传感器单元；
图5c以侧视图示意性地示出根据第三实施例图2的感测装置的传感器单元；
图5d以侧视图示意性地示出根据第四实施例图2的感测装置的传感器单元；
图6a以侧视图示意性地示出包括衔接有套管的图3的传感器元件的感测装置；
图6b以侧视图示意性地示出包括衔接有套管的图4的传感器元件的感测装置；
图6c以侧视图示意性地示出包括与套管一体形成的传感器元件的感测装置；
图7a示意性地示出包括检测插入部与容器之间无相对位移的一对电触点的第一感测器件；
图7b示意性地示出检测插入部与容器之间的相对位移的图7a的感测器件；
图8a以替代配置示意性地示出检测插入部与容器之间无相对位移的第一感测器件；
图8b示意性地示出检测插入部与容器之间的相对位移的图8a的感测器件；
图9a以另一个替代配置示意性地示出检测插入部与容器之间无相对位移的第一感测器件；
图9b示意性地示出检测插入部与容器之间的相对位移的图9a的感测器件；
图10a示意性地示出包括检测插入部与容器之间无相对位移的光电探测器的第二感测器件；
图10b示意性地示出检测插入部与容器之间的相对位移的图10a的感测器件；
图11a以替代配置示意性地示出检测插入部与容器之间无相对位移的第二感测器件；
图11b示意性地示出检测插入部与容器之间的相对位移的图11a的感测器件；
图12a示意性地示出包括检测插入部与容器之间无相对位移的簧片开关的第三感测器件；
图12b示意性地示出检测插入部与容器之间的相对位移的图12a的感测器件；
图13a以替代配置示意性地示出检测插入部与容器之间无相对位移的第三感测器件；
图13b示意性地示出检测插入部与容器之间的相对位移的图13a的感测器件；
图14a示意性地示出包括检测插入部与容器之间无相对位移的霍尔效应传感器的第四感测器件；
图14b示意性地示出检测插入部与容器之间的相对位移的图14a的感测器件；以及
图15示意性地示出包括本文所描述的感测装置的肾透析系统。
具体方案/实施例的描述
正如背景技术部分中所描述的，静脉针位移可能导致大量失血，并且如果在几分钟内没有检测到，甚至可能导致患者的死亡。因此，静脉针位移的快速和可靠检测是有必要的。当今，由于家庭透析的增加，这种需求也在增加，其中相对于医院或诊所而言家庭透析的护理水平可能显著降低。本文所描述的设备和方法可以提供对这个问题的解决方案。
该设备是感测装置205，用于检测套管206相对于套管206插入的身体的位移，如图2所示。套管206包括要插入患者身体的可插入部207以及不插入患者的身体的不可插入部208。
感测装置205包括传感器元件209和传感器单元210。传感器元件209具有用于衔接套管206的连接部211和插入部212，同时传感器单元210具有被配置为收纳传感器元件209的插入部212的容器213和被配置为检测插入部212相对于容器213的位移的电子检测器件214。
在使用中，将套管206插入患者的身体，并将传感器元件209附着于套管206。套管通常包括在两侧上从套管轴横向向外延伸的翼部215。然后通过这些翼部215可以应用医用胶带以确保套管206(传感器元件209附着于此)在患者的合适位置上。一旦套管206(带有传感器元件209)被牢固地附着于患者，那么相对于传感器元件209来定位传感器单元210使得由容器213收纳插入部212。然后(例如，使用医用胶带)将传感器单元210独立于套管206和传感元件209而被固定至患者。应当理解的是，可以以与如上所述不同的顺序来安装或装配感测装置205的各种组件。
为了防止传感器单元210与患者身体之间的直接物理接触(这可能感染插入位点)，在传感器单元210被附着于患者之前可以将其包裹在保护罩216(其可以是无菌的和一次性的)中。保护罩216还防止传感器单元210被体液弄脏并且防止其被医用胶带粘着。保护罩216还可以被配置为覆盖传感器单元210的内表面和外表面。这个特征防止传感器单元210与传感器元 件209之间的直接物理接触。在这种情形下，保护罩应该由不阻碍或防止位移检测的材料制成。例如，如果感测器件被配置为使用电磁辐射(如下文所述)进行位移检测，那么保护罩应该由对这种电磁辐射基本是透明的材料构成。类似地，如果感测器件使用电场或磁场(如下文所述)进行位移检测，那么保护罩应该由基本不干扰这些电场或磁场的材料制成。
在通过套管206输送或提取液体的过程中，电子感测器件214监控容器213内的插入部212的位置并且检测插入部212相对于容器213的位移。正如下文将详细讨论地，这可以通过测量插入部212和容器213的相对位移的幅值、或者通过检测预定位置之外插入部212和容器213的相对位移来实现。不像背景部分中描述的自动夹紧机制，这个方法不需要位移力以克服由弹性构件的夹紧力提供的摩擦。然而，能够相对于患者身体来移位导管206的任何力也足以相对于容器213来移位插入部212。因此，本技术比夹紧解决方案更可靠。
在图3a和图3b中分别以平面图和侧视图示出传感器元件309的一个实施例。在这个实施例中，连接部311包括被配置为衔接套管的翼部的钩317。然而，实际上，连接部311可以是传感器元件309的任意特征，并且被配置为以这种方式耦合至套管使得在至少一个方向上套管的移动(即，套管从患者抽出的方向)引起传感器元件309随之运动。在图4a和图4b中分别以平面图和侧视图示出另一个实施例。这次，连接部411包括套管插入的用以提供摩擦配合的孔或槽418。
图5a-图5d更详细地示出传感器单元的容器513。图5a和图5b是容器513的正视图，而图5c和图5d是容器513的侧视图。容器513可以包括提供插入部的至少部分限制的任何开放腔。例如，开放腔可以是被配置为收纳传感器元件的插入部的孔519或槽520。这里使用的术语“槽”用来指当收纳插入部时容器513的侧壁521不完全包围插入部的腔(即，槽520允许通过容器513的侧边523以及通过容器513的正面522来插入和抽出插入部)。图5a示出槽520。相反地，术语“孔”指的是当收纳插入部时容器513的侧壁521完全地包围插入部的腔(即，孔519防止通过容器513的侧边523插入和抽出插入部)。在图5b中可以看到孔519。实际上，孔519可以帮助减小由通过容器513的侧边523来抽出插入部所引起的不正确检测的机会，同时套管保持完全地插入患者身体内。例如，如果容器513包括槽520并且患者在医疗过程中移动，那么上述可能发生。
如图5c所示，槽520或孔519可以分别是通槽或通孔，意味着腔通过容器513从一端延伸至另一端。可替代地，槽520或者孔519可以分别是盲槽或盲孔，意味着腔在容器513内的某处终止。图5d示出了后者的配置。就盲槽或盲孔限制插入部的插入这个意义而言，它们可能是有用的。这个特征可以被用于在医疗过程开始时促进传感器元件相对于电子感测器件的定位。然而，即使容器包括通槽或通孔，传感器元件可以包括被配置为限制将插入部插入容器的邻接部。图3a示出这种邻接部的一个示例。在这个示例中，邻接部包括位于插入部312末端且被配置为当插入部插入到正确位置时接触容器的外表面的肩台324。
图6a-图6c示出在使用中装配的感测装置605的侧视图。在图6a中，连接部611的钩617与套管606的翼部615衔接(尽管钩617将会比图中所示更紧密地适应翼部615)，并且在图6b中，通过连接部611的腔618来插入套管606以提供摩擦配合。这个摩擦配合必须是充分紧密的以确保在使用中套管606不从传感器元件609分离。在图6c中，另一方面，连接部611形成套管606不可分割的部分。这个实施例有助于设备的现场装配，因为医师无需手动地将传感器元件609附着于套管606。
实际上，容器613与套管606之间的距离可以大于图6a-图6c所示的距离以容纳不同的插入位点位置并且减小在插入位点感染的可能性。另外，插入部可以被成形为有助于插入至容器613的腔。图3a和图3b中示出插入部可以被如何成形的一个示例。在这个示例中，插入部312具有包括被连接至中心面326的端面325的一般平面(generally planar)结构，端面325相对于中心面326是倾斜的。端面的倾斜有利于将插入部312的一端插入至容器613的腔中。
用于检测插入部相对于容器的位移的电子感测器件可以使用许多不同感测技术中的一个或多个。相对简单的选择包含使用容器713的槽或孔719内的一对电触点727。这些触点727可以被连接至电路728，其中当插入容器713时由插入部712来使得电路728闭合。如图7a所示，电路728可以包括灯729(例如，绿色发光二极管)，在电路728闭合的时候，灯729被 点亮以指示套管的非移位状态(“0”状态)。如果插入部712相对于容器713被移位734使得电路728断开，那么灯729将熄灭以指示导管的移位状态(“1”状态)。
为了使这个方法工作，至少部分插入部712必须包括导电材料以便能够使电路728闭合。这可以简单地是部分插入部712上的导电涂层。另一方面，如果打算重复利用传感器元件(而不是在每次医疗过程之后将其处理掉)，那么如果部分插入部712完全由导电材料制成会更好，以防止由于插入部712与电触点727之间摩擦的结果而去除导电涂层。
为了减小通过插入部712电击患者或者医师的风险，当电路728闭合的时候，在容器713的腔719之外延伸的至少部分插入部712应该是电绝缘的。例如，图7a的插入部712的左半部分可以涂覆或者由导电材料制成，且图7a的插入部712的右半部分可以为不加涂层或者由电绝缘材料制成。此方式同样可以适用于图9的插入部912。
另外，电触点727应该被定位在容器713内，使得在将导管从患者抽出至不再向患者输送或从患者提取液体的程度之前电路728断开。这个特征确保了在液体任何损失发生之前灯729熄灭，这可以增大在导管位移变为致命性的(例如，在肾透析的情形下)之前，检测出导管位移的机会。
另一个选择是在容器内弹簧安装电触点以这种方式使得插入部的插入促使触点分离以断开电路。存在(至少)两种方法来实现这个。例如，在图8a中，当电绝缘插入部812插入容器813的槽或孔819使得灯829关闭时，电路828断开。当插入部812相对于容器813被移位834时，弹簧862的拉力使得电触点827彼此接触且使得电路828闭合(如图8b所示)。在这种情形下，等829可以是红色发光二极管以指示导管的位移。在图9a中，另一方面，插入部912的插入导致电路928的断开961使得灯929关闭。当插入部912相对于容器913被移位934使得灯打开时，电路928闭合(通过去除断开961并使电触点927接触)。图9a和图9b的配置的优点在于插入部912可以是导电的或电绝缘的。
当感测器件包括如图7所布置的一对电触点727时，被配置为防止传感器单元与传感器元件之间、身体与体液之间物理接触的保护罩将设置有对应于电触点727的位置战略性放置的孔以使得当套管处于非位移的“0”状态 时插入部712与电触点727之间物理(电)接触。这种孔也将被包含在被配置为与图8和图9的传感器单元一起使用的物理罩中以使得当套管处于移位的“1”状态时电触点827、927之间物理(电)接触。
在图7-图9所示的实施例中，电感测器件被配置为检测预定位置(即，电触点727的位置)之外插入部712与容器713的相对位移734。在这种方式下，插入部712在两个不同的状态之间(表示套管的非移位状态“0”和移位状态“1”)切换感测器件。例如，在图7中，感测器件的低阻抗状态表示套管的非移位“0”状态，而感测器件的高阻抗状态表示套管的移位状态“1”。在图8和图9中，在另一方面，阻抗状态被颠倒。然而，在一些情况下(诸如肾透析)，如果电子感测器件被配置为测量插入部712和容器713的相对位移734的幅值，可能是更好的。
图10a和图10b中示出可以提供这种功能的感测器件的一个示例。在这个示例中，感测器件包括位于容器内的光电探测器1030(例如，具有p-n结1031的光电二极管)，其被配置为当暴露于入射的电磁辐射1032(例如可见光、紫外线、红外线等)时允许电流流过。在图10a和图10b示出的实施例中，插入部1012被用于防止电磁辐射1032到达光电探测器1030。因此通过测量电流(例如，使用电流表1033)可以检测插入部1012相对于容器的位移1034。这个实施例要求至少部分插入部1012是光学不透明的以便阻止/吸收电磁辐射1032。
因为电流的幅值与入射的电磁辐射1032的强度成比例，所以可以测量相对位移1034的幅值。结果，感测装置可以被配置为当电流到达第一预定水平时产生第一报警(如后面所讨论的)以及当电流到达第二预定水平时产生第二报警。例如，第一预定水平可以对应于套管相对于患者身体被移位但仍是插入的并且能够传输液体的位置，而第二预定水平可以对应于套管从患者身体抽出且不能传输液体的位置。以这种方式，第一报警可以被用于预警告医师(或患者)可能发生了静脉针位移，从而在任何大量失血之前为他们提供足够的时间来复位套管。可替代地，第一预定水平可以被省略。
感测器件可以包括电磁辐射1032的源1061(例如发光二极管)，或者代替地，光电探测器1030可以被配置为检测周围环境的光。在后一种情况下，传感器单元将被配置为允许来自周围环境的光进入容器的槽或孔。这可 以通过由光学透明材料来制作至少部分容器，或通过形成容器中的额外槽或孔(未示出)来实现。
在图11a和图11b中示出了替代实施例，其中插入部1112被用于当其被插入容器内时，将入射的电磁辐射1132反射到光电探测器1130上。这时，插入部1112与容器之间的相对位移1134防止将电磁辐射1132反射到光电探测器1130上，导致电流相应的减少。这种配置需要至少部分插入部1112是光学反射的。
如果不通过测量电流来确定相对位移的幅值，图10和图11的感测器件可以被配置为基于电流在两种不同的状态之间切换以便检测预定位置之外的位移。这可以通过使用被耦合到施密特触发器(Schmitt trigger)的光电晶体管作为光电探测器(也被称为透射光电子施密特传感器)来实现。施密特触发器保持它的值直到输入的变化足以触发其变化。例如，在非反相配置中，当输入高于上预定阈值时输出为高；当输入低于下预定阈值时输出为低；以及当输入介于两个阈值之间时输出保持不变。以这种方式，施密特触发器使得光电探测器表现得像开关。
图12a和图12b中示出不同类型的感测器件，并且其包括传感器单元的容器内的簧片开关1235。簧片开关1235是由磁场1237操作的电气开关。它包括基于磁场1237的存在可以连接或断开(取决于特定配置)的一对电触点1236。在图12a和12b所示的示例中，簧片开关1235被配置为使得磁场1237的存在引起电触点1236断开。如果电触点1236被连接至电路1228，那么电触点1236的连接可被用于使得电路1228闭合。同样如这些图中所示，电路1228可以包括灯1229(例如，红色发光二极管)以指示插入部1212相对于容器的位移1234。如图7-图9的感测器件一样，簧片开关1235被用于检测预定位置之外插入部1212和插座的相对位移1234，而不是测量相对位移1234的幅值。
图13a和图13b示出另一实施例，其中磁场1337的存在被配置为使得电触点1336连接。在这个实施例中，电路1328可以包括绿灯1329(例如，绿色发光二极管)以指示套管仍然位于患者身体内。然后当灯1329熄灭时，医师将检测插入部1312相对于容器的位移1334。
为了使簧片开关1335被用来检测插入部1312与插座之间的相对位移 1334，插入部1312必须能够产生磁场1337。例如，这可以通过给插入部1312涂覆磁性材料、为插入部1312安装一块磁性材料、用磁性材料形成插入部1312、在插入部1312周围缠绕载流导体、或用载流导体形成插入部1312来实现。
替代感测器件可以与磁性插入部结合使用。例如，图14a和图14b示出霍尔效应传感器1438(包括霍尔探头1439)。霍尔探针1439产生输出电压的变化以响应于磁场1437。如果测量到输出电压(例如，使用电压表1440)并且系统被校准，那么能够基于这个输出电压来确定插入部和容器的相对位移1434。此外，由于输出电压与霍尔探头(Hall probe)1439处的磁场强度(其随着与插入部1412的距离变化)成比例，所以这个实施例将能够获得相对位移1434的测量值，如图10和图11的光电探测器1030、1130一样。
电感式和电容式近距离传感器(未示出)也可以被用来检测插入部与容器之间的相对位移。电感式近距离传感器包括线圈，当AC电流通过线圈时，其产生交变磁场。当金属物体处于检测范围内时，交变磁场使金属中感生出产生相反磁场的涡电流(Eddycurrent)。这些相反的场使得线圈的阻抗变化，这可以被测量用来确定金属物体的位置。因此，假设至少部分插入部是金属的，那么电感式近距离传感器可以被安装在容器中且被用于检测插入部与容器之间的相对位移。
电容式近距离传感器提供了插入部不必是金属的额外好处。电容式传感器包括被施加静电势的电极。当另一个物体接近电极时，与电极相关联的电容发生变化。电容的变化取决于物体的表面积以及距离电极的距离。以这种方式，电容可以被测量并且用于确定物体的位置(和位移)。
电感式和电容式近距离传感器可以被配置为分别基于线圈的阻抗或电极的电容来测量插入部和容器的相对位移的幅值。可替代地，当测量到的阻抗/电容达到预定阈值或以预定量变化时，它们可以被配置为激活报警，以便检测预定位置之外的相对位移。
不管被用于位移检测的电子感测器件，传感器元件和传感器单元应该被配置为使得在从患者抽出套管至液体不能再被输送到患者或者从患者抽出的程度之前，电子感测器件从一个状态切换到另一个状态。实际上，这可以通过在容器内适当地定位感测器件来实现。额外地或可替代地，传感器元件 可以被形成为使得插入部的长度短于被插入至(或可插入的)患者身体的套管的部分。后一布置有助于确保在从患者身体抽出导管之前，从容器的槽或孔抽出插入部。
图15示出包括本文所述的感测装置1505的肾透析系统1550。系统1550还包括用于净化患者1552血液的透析机1551；第一血液管线1553(液体导管)，连接在第一套管(未示出)与透析机1551之间用于将血液从患者1552传输至透析机1551；第二血液管线1554，连接在透析机1551与第二套管1506之间用于将血液从透析机1551传输至患者1552；以及在第一血液管线1553上的泵1555，用于从患者1552提取血液。然而，在实际中，泵1555通常会位于透析机1551本身内。
除了传感器元件1509和传感器单元1510，感测装置1505包括控制箱1556(其可以被安装在支架上并且被定位在患者的床边)和阀1557(例如，螺线管夹管阀)。传感器单元1510、阀1557和泵1555被电连接到控制箱1556。控制箱1556包括控制器(例如，处理器)，控制器被配置为接收来自电子感测器件的检测信号(表示插入部1509与容器1513之间的相对位移)并且发送控制信号以响应于接收到的检测信号。控制信号被配置为激活一个或多个安全措施。例如，控制信号可以被配置为激活声音报警1559(例如，扬声器)、激活可见警报1558(例如发光二极管)、激活阀1557和/或停止泵1555的操作。在所示示例中，声音报警1559和可见警报1558位于控制箱1556内，但是他们也可以远离控制箱1556。
阀1557的激活使得第二血液管线1554被夹紧，从而防止任何净化后的血液泄漏。另外，停止泵1555的操作防止从患者1552进一步提取血液。然而，不是通过控制箱1556直接控制泵1555的操作，而是由被夹紧的血液管线1554创建的增大的液体压力可以触发透析机1551停止泵1555本身的操作(假设透析机1551包含这个安全措施)。在这种情况下，不需要控制箱1556与泵1555之间的电连接。
感测装置1505还可以包括被配置为检测阀1557中第二血液管线1554存在的阀传感器1560。如果在阀1557中没有检测到第二血液管线1554，那么阀传感器1560将检测信号发送至控制箱1556，进而发送控制信号以激活声音报警1559和/或可见警报1558。此外，阀1557可以被配置为使得阀1557 的故障或到阀1557的电源的中断也触发阀1557以夹紧第二血液管线1554(即阀1557被配置为处于正常关闭状态)。控制箱1556还可以被配置为故障保护。例如，控制箱1556可以被配置为在缺少来自传感器单元1510的所需输入时激活声音报警1559和/或可见警报1558。例如，如果传感器单元1510从控制箱1556断开，那么这可能会发生。
尽管图15示出了肾透析系统内的感测装置1505，但它并不限于此特定应用。实际上，感测装置1505可以被用于在输送至身体或从身体提取任何不同种类的液体过程中来检测套管1506的位移。例如，在输送血液、血液代用品、药物、缓冲液和/或营养配方(例如，通过滴液(drip))的过程可以使用感测装置1505。此外，在提取血液或尿、或化疗过程中可以使用感测装置1505。
本文中所描述的设备的各种组件可以单独供应或作为一套部件供应。例如，一套部件可以包括一个或多个传感器元件1509、传感器单元1510、套管1506、液体导管1553、1554、保护罩1516、控制箱1556和阀1557。这是因为设备的某些组件可以被用于每个医学治疗后的处理(例如，以减少感染的扩散)，而其他组件可以被用在多种治疗中。例如，传感器元件1509(或者作为套管1506不可分割的部件或者作为单独附件)、套管1506、液体导管1553，1554、保护罩1516可以被足以廉价地制造使得它们适合于一次使用。另一方面，传感器单元1510(包括电子感测器件)、控制箱1556和阀1557的制造通常更昂贵，因此将是可重复使用的。一次性组件可以用在无菌包装中。
附图中描述的其他实施例设置有对应于之前描述实施例的相似特征的附图标记。例如，附图标记1还对应于序号101、201、301等。这些编号的特征还出现在附图中但在这些特定实施例的描述中可能没有被直接提及。这些还被设置在附图中以有助于其他实施例的理解，尤其是关于之前描述实施例的相似特征。
申请人在此独立地公开了本文描述的每个单独特征以及两个或多个这种特征的任意组合，使得根据本领域技术人员的公知常识，基于本说明书作为整体能够来实施这种特征或组合，而无论这种特征或特征的组合是否解决本文所公开的任何问题，并且不限制权利要求的范围。申请人表明所公开的 方案/实施例可以由这种单个特征或特征的组合构成。考虑到前述描述，在本公开的范围内的各种修改对本领域技术人员而言将是显而易见的。

Claims (19)

1.一种感测装置，用于检测套管相对于所述套管插入的身体的位移，所述感测装置包括：
传感器元件，具有用于衔接所述套管的连接部和插入部；以及
传感器单元，具有被配置为收纳所述传感器元件的所述插入部的容器以及被配置为检测所述插入部相对于所述容器的位移的电子感测器件。
2.根据权利要求1所述的感测装置，其中所述容器包括被配置为收纳所述插入部的孔或槽。
3.根据权利要求1或2所述的感测装置，其中所述插入部被成形为使得有助于将所述插入部插入所述容器的腔。
4.根据权利要求3所述的感测装置，其中所述插入部具有包括被连接至所述插入部的中心面的端面的一般平面结构，并且其中所述端面关于所述中心面是倾斜的以有助于上述插入。
5.根据权利要求1所述的感测装置，其中所述传感器元件包括被配置为限制将所述插入部插入所述容器的邻接部。
6.根据权利要求5所述的感测装置，其中所述传感器元件的所述邻接部包括位于所述插入部的末端的至少一个肩台。
7.根据权利要求1所述的感测装置，其中所述传感器元件的所述插入部具有比所述套管的可插入部更短的长度。
8.根据权利要求1所述的感测装置，其中所述电子感测器件被配置为测量所述插入部和容器的相对位移的幅值。
9.根据权利要求1所述的感测装置，其中所述电子感测器件被配置为检测预定位置之外所述插入部和容器的相对位移。
10.根据权利要求1所述的感测装置，其中所述电子感测器件包括下述中的一个或多个以与所述插入部相互作用：照明源、光电探测器、簧片开关、电容式传感器、电感式传感器、霍尔效应传感器和一对电触头。
11.根据权利要求1所述的感测装置，其中所述感测装置包括被配置为接收来自所述电子感测器件的检测信号并且响应于所接收到的检测信号而发送控制信号的控制器。
12.根据权利要求11所述的感测装置，其中所述控制信号被配置为激活声音警报、激活可见警报、激活液体导管上的阀、和/或停止液体导管上泵的操作。
13.根据权利要求1所述的感测装置，其中所述传感器元件的所述连接部包括至少一个钩被配置为衔接所述套管的翼部。
14.根据权利要求1所述的感测装置，其中所述传感器元件的所述连接部包括供所述套管通过插入以提供摩擦配合的孔或槽。
15.根据权利要求1所述的感测装置，其中所述传感器元件的所述连接部形成所述套管的一体部分。
16.根据权利要求12-15中任意一项所述的感测装置，其中所述感测装置包括被配置为检测所述阀中液体导管的存在的阀传感器。
17.一种用于感测装置的传感器元件，所述感测装置被配置为检测套管相对于所述套管插入的身体的位移，
所述传感器元件，具有用于衔接所述套管的连接部和插入部，
所述感测装置包括传感器单元，所述传感器单元具有被配置为收纳所述传感器元件的所述插入部的容器以及被配置为检测所述插入部相对于所述容器的位移的电子感测器件。
18.一种用于感测装置的传感器单元，所述感测装置被配置为检测套管相对于所述套管插入的身体的位移，
所述感测装置包括传感器元件，所述传感器元件具有用于衔接所述套管的连接部和插入部，
所述传感器单元具有被配置为收纳所述传感器元件的所述插入部的容器以及被配置为检测所述插入部相对于所述容器的位移的电子感测器件。
19.一套部件，包括下述中的一个或多个：权利要求17所述的传感器元件；权利要求18所述的传感器单元；与所述传感器元件可衔接的套管；以及被配置为防止所述传感器单元与身体或体液之间直接物理接触的保护罩。
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