CN116600839A - 在分配冲程中暂停输注泵以改进堵塞感监测功能的设备和方法 - Google Patents

在分配冲程中暂停输注泵以改进堵塞感监测功能的设备和方法 Download PDF

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Abstract

一种在输注装置的分配冲程中检测和减轻堵塞前泄漏压力的设备和方法。输注泵获得指示压力的泵测量值并控制其泵机构，以在所述泵测量值满足堵塞前压力阈值时暂停泵机构。在暂停过程中获得另外的泵测量值，且在暂停过程中减少与压力相关的状况的发生。在所述泵测量值不再满足堵塞前压力标准时，通过所述输注泵重新开始分配冲程，且可再次暂停。暂停的次数和频率、对泵测量值的分析以及分配冲程的重新开始均可预先确定或者动态地确定。不管当前压力状况如何，也可以预设暂停。暂停所述泵来增大指示压力(例如，泵马达电流)的测量参数的取样以及取样速率则提供了用于检测堵塞的更强的依据。

Description

在分配冲程中暂停输注泵以改进堵塞感监测功能的设备和 方法
技术领域
本发明的各个说明性实施例总体上涉及检测和减轻输注装置的分配冲程内的堵塞前泄漏压力。
背景技术
输注泵中可能出现异常或功能障碍，如泄漏、堵塞或流体路径中存在气泡，使用者不一定能注意到这些异常或功能障碍。检测功能障碍，例如沿输注泵中的流体路径的部分或全部堵塞，对于维持准确控制的药物输送和建议使用者停止使用出故障的输注装置是合乎需要的。堵塞检测的典型解决方案是在输注泵系统中放置压力传感器，并在压力高于某个阈值时报告堵塞。然而，添加压力传感器增加了系统的复杂性(例如，增加了机械、电气和/或软件的复杂性)，增加了系统功耗，并增加了输注泵的成本。
对于诸如可佩戴药物输送泵的医疗装置，其中为了便于使用和成本效益，一些或所有部件都是一次性的，添加诸如压力传感器的另一个部件以及相关的医疗装置成本和复杂性的增加是不希望的。因此，需要在不添加输注泵部件从而增加输注泵的复杂性和成本的情况下进行准确的堵塞检测。
此外，泵中的压力感测系统可能无法足够快地检测到泄漏压力状况以避免故障，因为下游流体路径的低顺应性会导致压力非常快速地增加。
发明内容
通过本发明的各个说明性实施例，克服了上述和其他问题，并且实现了额外的优点。
根据说明性实施例的一些方面，提供了一种输注装置，其包括：泵，该泵包括流体腔室，以及泵送机构，泵送机构被配置为在分配操作期间控制从腔室分配一定体积的流体；泵测量装置，其被配置为产生指示压力的泵测量值；以及处理装置，其被配置为分析在分配操作的一部分期间获得的泵测量值中的一个或更多个泵测量值，并且当在分配操作的所述一部分期间的泵测量值中的一个或更多个泵测量值满足与指定的堵塞前压力相关的指定度量时，在分配操作期间暂停泵机构。
根据本发明的说明性实施例的一些方面，处理装置被配置为控制泵机构以重新开始分配操作。例如，处理装置可以被配置为在暂停之后重新开始的分配操作期间获得另一个泵测量值，并且当该泵测量值满足与指定的堵塞前压力相关的指定度量时，再次暂停泵机构。作为另一个示例，处理装置被配置为控制泵机构再次重新开始分配操作。作为另一个示例，处理装置暂停分配操作和重新开始分配操作的次数可以预先配置，或者基于从泵马达电流、泵马达电压、编码器计数、泵马达驱动计数、泵马达驱动时间、分配操作能量、腔室体积、腔室中的流体类型和环境气压中选择的标准而动态地确定。
根据本发明的说明性实施例的一些方面，处理装置暂停和重新开始分配操作的频率可以在整个分配操作期间或在分配操作的指定部分内是恒定的或变化的。
根据本发明的说明性实施例的一些方面，处理装置可以被配置为执行反馈环路，反馈环路获得泵测量值并基于泵测量值减慢或加快分配操作。
根据本发明的说明性实施例的一些方面，泵测量值是马达电流，并且泵测量装置包括电流感测装置，该电流感测装置被配置为在分配操作期间检测泵的马达电流。
根据本发明的说明性实施例的一些方面，泵选自正排量泵和注射器式泵。
根据本发明的说明性实施例的一些方面，与指定的堵塞前压力相关的指定度量从对应于高于正常泵操作压力和低于最小泄漏压力并且不同于与泵启动或泵操作状态变化相关的瞬态压力的压力的测量值范围中选择。
根据本发明的说明性实施例的一些方面，处理装置被配置为在暂停期间获得至少一个附加的泵测量值，并且当附加的泵测量值对应于正常的泵操作压力并且不能满足与指定的堵塞前压力相关的指定度量时，控制泵机构重新开始分配操作。
说明性实施例的附加和/或其他方面和优点将在下面的描述中阐述，或者将从描述中显而易见，或者可以通过说明性实施例的实践来了解。说明性实施例可以包括用于操作具有上述方面中一个或更多个方面和/或特征中一个或更多个及其组合的设备和方法。说明性实施例可以包括例如在所附权利要求中列举的特征中的一个或更多个和/或上述方面的组合。
附图说明
结合附图，从以下详细描述中，将更容易理解说明性实施例的上述和/或其他方面和优点，其中：
图1和图2是根据本发明的说明性实施例根据堵塞检测算法操作的示例药物输送装置中的示例泵部件的局部立体图；
图3A和图3B是根据准备分配操作阶段和准备抽吸操作阶段分别布置的示例药物输送装置中的图1和图2的泵部件的立体图；
图3C是示例药物输送装置中的部件的立体图，该药物输送装置包括图1和图2的示例泵部件以及印刷电路板上的相关联的电子电路；
图4A是示例药物输送装置中的部件的框图；
图4B是根据本发明的说明性实施例的具有电流传感器的药物输送装置泵马达的示意图；
图5描绘了来自示例输送装置的泵测量数据，其指示堵塞前后分配冲程期间的马达电流；
图6描绘了来自示例输送装置的泵测量数据，其指示了压力相对于相应泵冲程随时间的变化；
图7描绘了来自示例输送装置的与压力随时间变化相关的泵测量数据；
图8是根据本发明的说明性实施例执行堵塞检测算法的示例药物输送装置的说明性操作的流程图；
图9是根据示例实施例的采用堵塞检测算法的示例可佩戴注射器式流体输送装置的立体图；
图10A、图10B、图10C和图10D分别是图9的示例流体输送装置的部分俯视图、立体图、侧视图和俯视图，其中覆盖物被移除。
在所有附图中，相似的附图标记将被理解为指代相似的元件、特征和结构。
具体实施方式
现在将详细参考在附图中示出的本公开的示例实施例。这里描述的示例实施例通过参考附图举例说明但不限制要求保护的发明和本公开。
流体泵中的堵塞可能是由于流体输送装置(例如药物输注泵)中受限的流动或途径收缩(例如紧压的导管或组织堵塞)造成的。重要的是测量由堵塞或其他泵状况(例如，空储存器)引起的泵压力变化，以便早期检测泵故障和由此导致的可能的流体输送不准确性。
检测泵堵塞的不同方法涉及在流体途径中使用力传感器，或者测量泵马达参数，例如马达电流、马达电压、编码器计数、马达驱动计数、输送脉冲能量、马达驱动时间等。例如，电流感测通常被认为是检测流体输送装置的流体路径中的堵塞的可靠方法，因为马达电流可以间接与泵压力相关。堵塞会导致流体流量减少，从而导致压力增加。压力增加会导致泵马达的扭矩需求增加，而泵马达的扭矩需求增加会消耗更多电流。
在共同拥有的WO 2019/156852和WO2019/156848中描述的相关泵系统中，测量单个冲程的电流，并且归一化这些冲程的各方面，然后与阈值进行比较。如果冲程的特定特性满足算法阈值，则流体输送装置触发堵塞通知。这种策略的一个问题是，流体输送装置每个冲程仅收集一个数据点(例如，当它将冲程数据的范围与阈值进行比较时)。如果流体输送装置的下游路径的特征为低顺应性，则下游流体路径压力会非常迅速地增加(例如，对于一些流体输送装置，在一个冲程内大约30+psi)。这是有问题的，因为在一个冲程中，流体压力可能从流体输送装置不应该检测到堵塞的水平(例如，对于一些装置为18psi)上升到超过装置的指定泄漏压力(例如，45psi)而没有检测到，并且可能导致故障。
根据本公开的示例实施例的有利方面，堵塞感测算法在流体输送装置泵冲程内提供更多数据点，以测量压力并减轻泄漏压力，而不显著修改流体输送装置的输出或分配操作。堵塞感测算法控制流体输送装置以获得指示冲程(例如，分配冲程)期间流体压力的装置参数的测量值，并且当测量值满足对应于指定的堵塞前阈值(TPRE-OCC)的标准时，控制流体输送装置中的泵机构在冲程期间暂停。如果流体输送装置的测量值指示在分配冲程期间压力适中，即使该测量值不满足被指定为堵塞(TOCC)的标准，流体输送装置也不会立即完成分配冲程。相反，在冲程中的暂停期间，流体输送装置被控制以获得一个或更多个测量值或数据样本，这些测量值或数据样本可能在压力增加期间与装置压力相关。如果(多个)附加测量值不满足指定的堵塞前阈值(TPRE-OCC)，则算法控制泵机构重新开始冲程。
堵塞感测算法以这种方式暂停、获得测量值和重新开始冲程的次数可以取决于在收集与流体输送装置中的压力状况相关的测量数据与减慢输送整个预期剂量的时间之间的优化，输送整个预期剂量的时间可以由一个或更多个冲程组成。因此，根据示例实施例的堵塞感测算法提供了1)更多的机会在压力升高变得过高并导致故障之前检测到压力升高，以及2)更多的机会重申原始的边缘测量并由此降低噪声。根据示例实施例，堵塞感测算法并不在每个冲程上暂停，而是仅在其中指示流体压力所依赖的装置参数的测量值被认为是异常的或者以其他方式不满足指定的标准例如下堵塞前阈值的那些冲程上暂停。
示出并描述了本公开的示例实施例，其中马达电流是将作为压力指示而测量的参数。然而，应当理解，可以使用一种或多种不同的方法来检测堵塞。例如，流体输送装置可以沿着流体路径设置有压力或力传感器。作为添加压力传感器的替代或补充，可以测量指示压力的不同泵马达参数，例如但不限于马达电压、马达驱动时间、马达滑行时间、输送脉冲能量、马达驱动计数、马达滑行计数和Δ编码器计数等参数。
堵塞感测算法的示例实施例对于正排量泵特别有用。正排量泵被理解为一种类型的泵，其工作原理是在一个阶段填充腔室(例如，用来自储存器的液体药物)，然后在另一个阶段排空腔室中的流体(例如，至诸如部署在患者体内的套管的输送装置)。例如，可以使用往复柱塞式泵或旋转计量式泵。在任一种情况下，活塞或柱塞从腔室中缩回，以将药物抽吸或吸取到腔室中，并允许腔室填充一定量的药物(例如，从药物储存器或药筒进入入口端口)。然后将活塞或柱塞重新插入腔室中，以将一定量的药物从腔室中分配或排放(例如，经由出口端口)到在泵与患者体内的套管之间延伸的流体途径中。替代地，堵塞感测算法的示例实施例也可以扩展到输注注射器式泵。正排量泵反复填充和分配腔室，而注射器泵连续地分配腔室，腔室也称为储存器。给药方案可以是离散的、分段的，使得较小的剂量(类似于正排量泵中的剂量)可以在较大的储存器体积输送中进行分析。通过这种离散化，可以分析个别剂量及其参数，正如本文对正排量泵的描述。
出于说明目的，参考在共同拥有的WO 2015/157174中描述的示例旋转计量型泵，WO 2015/157174的内容以全文引用的方式并入到本文中。参考图1、图2、图3A、图3B和图3C，示例输注泵(例如，诸如胰岛素贴片泵的可佩戴药物输送装置)包括泵组件20，该泵组件20可以连接到DC马达和齿轮箱组件(未示出)以旋转泵歧管22中的套筒24。螺旋凹槽26设置在套筒上。当套筒24沿一个方向旋转然后沿相反方向旋转时，连接到活塞30的联接销28沿着螺旋凹槽平移，以分别引导活塞30在套筒24内的缩回和插入。套筒具有端塞34。如图3A所描绘，当活塞30在抽吸冲程之后缩回并因此准备分配时，位于套筒24内部的活塞和端塞的相应端部上的两个密封件32、36限定了腔或腔室38。因此，腔室38的体积根据活塞30的缩回程度而变化。当活塞30完全插入并且密封件32、36在分配冲程后基本上彼此接触时，腔室38的体积可以忽略或基本为零，如图3B所示，因此准备抽吸。相对于泵歧管22设置两个端口44、46，包括入口端口44和出口端口46，药物可通过入口端口44从泵64(图4A)的储存器70(图4A)流动，通过出口端口46，已经被吸入腔室38的药物(例如，通过在抽吸操作阶段期间活塞30的缩回)可通过将活塞30重新插入腔室38而从腔室38分配到例如通向患者体内套管72(图4A)的流体路径。
继续参考图1、图2、图3A、图3B和图3C，套筒24可以设置有与出口端口46或入口端口44对准的孔口(未示出)(即，取决于套筒24的旋转程度以及活塞30的平移程度)，以允许腔室38中的药物流过端口44、46中相应的一个端口。可以提供泵测量装置78(图4A)，例如套筒旋转限位开关，其具有例如互锁装置42和套筒24或其端塞34上的一个或更多个棘爪40，棘爪40与互锁装置42合作。互锁装置42可以安装在歧管22的每一端。当泵64处于第一位置时，套筒24端面处的棘爪40邻近互锁装置42的凸起48，由此套筒24中的侧孔与入口端口44对准，以将流体从储存器70接收到腔室38中。在某些条件下，例如背压，活塞30与套筒24之间的摩擦可能足以导致套筒24在活塞30和联接销28到达螺旋凹槽26的任一端之前旋转。这可能导致每冲程泵送不完全体积的的液体。为了防止这种情况，联锁装置42防止套筒24旋转，直到扭矩超过预定阈值，如图3A所示。这确保活塞30在套筒内完全旋转，直到联接销到达螺旋凹槽26的端部。一旦联接销28碰到螺旋凹槽26的端部，DC马达和齿轮箱组件或其他类型的泵和阀致动器66(图4A)的进一步运动将套筒24上的扭矩增加到超过阈值，导致互锁装置42挠曲并允许棘爪40经过凸起48。在完成套筒24的旋转使得其侧孔与套管72或出口端口46一起定向时，棘爪40移动经过互锁装置42中的凸起48，如图3B所示。可以提供另一个套筒特征41来接合电开关(例如，设置在印刷电路板92上并相对于套筒和/或端塞34设置以与泵测量装置78合作的末端停止开关90，如图3C所示)。
图4A是说明性系统图，其示出了具有输注泵例如图1、图2、图3A、图3B和图3C的泵的示例药物输送装置10中的示例部件。药物输送装置10可以包括电子设备子系统52和插入机构74，电子设备子系统52用于控制流体子系统54中的部件(例如泵64)的操作，插入机构74用于部署套管72以插入患者皮肤上的输注部位。电力存储子系统50可以包括电池56，例如，用于向电子设备和流体子系统52和54中的部件提供电力。流体子系统54可以包括例如可选的填充端口68，用于填充储存器70(例如，用药物填充)，尽管药物输送装置10可以可选地从已经填充了其储存器的制造商处装运。流体子系统54还具有包括泵64和泵致动器66的计量子系统62。如上文所描述，泵64可以具有两个端口44、46和相关的阀子组件，该阀子组件控制流体何时经由相应的端口44、46进入和离开泵腔室38。其中一个端口是入口端口44，例如，由于泵柱塞或活塞30上的泵吸入或拉冲程，诸如液体药物的流体通过入口端口44从储存器70流入泵64。另一个端口是出口端口46，流体通过该出口端口46离开泵的腔室38，并流向套管72，以便作为泵柱塞或活塞30上的泵排放或推冲程的结果而施用给患者泵。泵致动器66可以是DC马达和齿轮箱组件或其他泵驱动机构，用于控制柱塞或活塞30以及其他相关的泵零件，例如套筒24，其可以相对于泵活塞30的平移运动而旋转。微控制器58可以设置有集成的或单独的存储装置，该存储装置具有计算机软件指令，以致动例如套筒24在选定方向上的旋转、套筒24中的活塞30在抽吸或分配冲程中的平移或轴向运动，以及可选地在阀状态改变期间套筒24和活塞30一起旋转，如上面引用的WO 2015/157174中所描述。如下文所描述，根据说明性实施例的堵塞检测算法可以被提供给微控制器58，以监测泵参数测量值并检测何时出现与输注泵有关的堵塞状况。
如上文所叙述，堵塞感测算法的示例实施例可以扩展到输注注射器式或活塞式泵。图9和图10A-10D示出了在共同未决、共同拥有的PCT申请中描述的示例注射器式泵150，该申请要求于2020年12月15日提交美国临时专利申请序列号63/125,508的权益。注射器式泵150在图9中示出，具有基板152和覆盖物154。使用者可以将已填充注射器176的针插入基板152中设置的填充端口(未示出)，该填充端口具有从填充端口到储存器162的入口流体路径166，如图10D所示。基板152支撑插入机构156、马达158、诸如电池160的电源、控制板190、以及用于储存流体的储存器162或容器，该流体将经由出口流体路径164从储存器的出口端口输送到插入机构156。储存器162还可以具有经由入口流体路径166连接到填充端口(例如，设置在基板12中)的入口端口。储存器162包含具有塞子组件的柱塞168。储存器162的近端还设置有柱塞驱动器组件170。柱塞驱动器组件170可以是伸缩式的、同时反向旋转的套筒螺杆或套筒螺旋件212和中心螺杆214、齿轮锚定件174、经由连接到马达158和齿轮箱184的齿轮系172而旋转的螺母210。应当理解，柱塞驱动器组件170可以包括不同的部件，用于在储存器162内推动和抽出柱塞168。控制器192注射器式泵150可被编程或以其他方式配置为操作柱塞驱动器组件170以分配流体，并根据本文描述的技术解决方案的示例实施例执行堵塞检测算法。
如上文所叙述，用于堵塞检测的典型解决方案是在泵控制系统中放置附加的压力传感器，并且当压力高于特定阈值时报告堵塞。然而，添加压力传感器具有增加系统复杂性(例如，机械、电气和/或软件复杂性)、增加系统功耗和/或增加泵成本的缺点。这些缺点对于可佩戴的泵设计来说尤其不利，在可佩戴的泵设计中，一旦储存器70被排空或者泵64已经使用了选定的时间量和/或用于输送选定量的药物，泵的全部或部分将是用完可丢弃的。
根据说明性实施例，堵塞检测是在没有诸如部署在泵64上游或下游的堵塞传感器的附加部件的情况下完成的。用于控制泵操作的微控制器58或其它处理装置可以被进一步控制，以确定马达参数测量值何时超出正常操作条件的指定范围，并因此指示堵塞，并产生检测到堵塞的指示。因此，泵64和/或整个药物输送装置10可以依次被替换或修理，从而确保患者接收在正常操作条件下提供的全部预期剂量。
如上所叙述，示出并描述了本公开的示例实施例，其中马达电流是作为压力指示而测量的参数。图5示出了正常、非堵塞冲程期间的马达电流和堵塞泵冲程期间的马达电流。
如上所叙述，流体输送装置的特征可以在于，由于例如基本上不可压缩的流体流过小的硬塑料体积，例如流体腔室出口和套管连接部，因此其下游流体路径的顺应性低。因此，压力可以非常迅速地增加，并且在单个分配冲程的持续时间内可能达到泄漏压力而没有检测到，或者在故障发生之前没有任何减轻压力的机会。这种压力的快速增加如图6所示。图6示出了一系列冲程和相对应的压力。如果流体输送装置被编程为使用大约25psi的压力阈值来检测堵塞，那么具有18psi压力的第一冲程(例如，由于背压)不应该被标记。然而，如果流体输送装置在45psi时泄漏，那么如图6所示，通过第二冲程来标记堵塞可能为时已晚。因此，图6示出了使用根据这里描述的示例实施例的堵塞检测算法对每个冲程进行不止一次测量的重要性，使得未能检测到这种类型的事件的概率显著降低。
图6还示出了根据堵塞检测算法用于选择至少一个或更多个堵塞前阈值和堵塞阈值，或者测量的马达电流和相关压力的指定范围的一些考虑因素，在流体输送装置的正常操作压力内，测量的马达电流和相关压力的指定范围不会被标记为堵塞，但是被标记为足以使马达暂停并且进行更多马达电流测量的压力。例如，堵塞检测算法可以被配置为在分配冲程期间不标记低于约20psi的压力以使泵马达暂停，因为这些是给定类型的泵马达在非堵塞泵的分配冲程期间由于背压导致的的典型压力。此外，堵塞检测算法可以被配置为将高于45psi标记为由于堵塞引起的泄漏压力阈值(TOCC)。因此，根据堵塞检测算法，与20-40psi的堵塞前阈值(TPRE-OCC)范围内的压力相关的测量电流可以由微控制器或其他处理器标记，以暂停泵马达，并且在继续分配冲程之前，对马达电流或指示压力的其他参数进行至少一次附加测量。应当理解，TOCC和TPRE-OCC范围的这些值在不同类型的泵之间是不同的，并且对于给定类型的泵可以通过测试根据经验确定。
图7示出了对于给定泵，从马达电流测量值中得出的示例压力曲线。压力曲线被放大以更清楚地示出，当检测到在TPRE-OCC压力范围内(即，当没有发生堵塞时高于正常压力并且低于泄漏压力阈值TOCC)的压力时，在暂停泵马达之后，沿着压力曲线的一部分在哪里可以有利地获取电流测量的一个或更多个样本。进行这些测量的频率、这些测量的次数和/或在压力曲线或泵冲程中的何处进行这些测量可以预先确定或动态地确定。例如，测量的次数和/或频率以及暂停操作的次数可以随着TPRE-OCC压力范围内参数值的增加而增加，或者基于剩余的分配冲程量而改变。
现在将参考图8描述根据示例实施例的堵塞检测算法。在泵循环的分配冲程开始后的某一点(框110)，测量指示药物输送装置中压力的参数的测量值(框112)。分配冲程开始后的初始测量点可以预先确定，或者基于下述不同因素动态地确定。如果指示泵中压力的泵测量值满足堵塞前阈值TPRE-OCC(框114)，则微控制器58或根据堵塞检测算法操作的其他泵处理装置在分配冲程期间暂停泵马达(框116)。如上所叙述，暂停泵马达降低了药物输送装置在分配冲程中经历未检测到的泄漏压力的可能性。可选地，在暂停期间可以获得另一个参数测量值。
如果没有到达分配冲程的末尾(框120)，则微控制器58根据堵塞检测算法继续分配冲程(框124)。微控制器58被配置为获得指示压力的参数的另一测量值，例如马达电流(框112)。堵塞检测算法可以被配置为确定何时(即，在分配冲程的剩余时间)进行测量。例如，堵塞检测算法可以被配置为在分配冲程重新开始后的选定时间间隔，或者在取决于测量参数的值或剩余待执行的分配冲程量的选定时间或频率，对测量参数进行采样。根据另一个示例实施例，泵马达可以经由脉宽调制(PWM)或一些其他控制手段减速，以使微控制器58能够实施连续反馈环路，连续反馈环路测量指示压力的参数，然后基于该测量值减速或加快分配冲程。
如果框112中的测量值满足堵塞前阈值TPRE-OCC(框114)，则微控制器58再次暂停泵马达。如果达到分配冲程的末尾(框120)并且输送完成(框122)，则该过程在图8中结束，直到该泵的下一个分配冲程，否则该泵关闭。
继续参考图8，评估框118中的附加测量，以查看其是否满足堵塞前阈值TPRE-OCC(框120)。框120中的堵塞前阈值TPRE-OCC可以与框114中使用的TPRE-OCC相同或不同。堵塞检测算法可以被配置为关于在分配冲程内进行了多少次TPRE-OCC测量。例如，如果第二测量(框118)继续指示升高的压力(例如，满足每个框120的堵塞前阈值TPRE-OCC)，则微控制器58可以被编程为结束泵循环并终止泵操作，或者获得附加的测量值(框122)。(多个)附加的测量值和泵马达的继续暂停可以允许一些压力状况减弱，并且可以允许附加的测量以避免快速上升到没有被及时检测到的泄漏压力从而减轻或发出足够的警告以及泵关闭来避免剂量不准确。
根据另一示例实施例，堵塞检测算法可以被配置为在分配冲程期间，在冲程完成一半或以其它量部分完成之后暂停泵，而不是基于满足诸如堵塞前阈值TPRE-OCC的标准的测量值来暂停泵。例如，泵可以由堵塞检测算法配置为在分配冲程的中途推动活塞式或注射器式泵，暂停活塞运动，重新开始推动活塞部分冲程量，分析马达电流信号以确定是否满足堵塞前阈值TPRE-OCC标准，并在分配冲程内重复几次以获得每个冲程的多个读数并避免达到泄漏压力。因此，如果泵导管被紧压(例如，组织堵塞和流动受限)，则堵塞检测算法允许泵减速并且消散压力，从而减轻部分堵塞或其他高压异常。该泵可以根据堵塞检测算法进行配置，以查看分配冲程的指定数量的段或分配冲程中的选定区域，并分析测量的参数，以确定是否发生了堵塞前状况，并在达到泄漏压力之前解决该问题(例如，泵运动减慢)。此外，泵可以被编程为在每个分配冲程暂停以获得测量的参数读数，但是这样做可能会在没有堵塞时产生延长总输送时间的不期望的效果。
如上所叙述，堵塞检测算法的示例实施例对于显著增加堵塞检测可靠性是有利的。由暂停泵以增加指示压力的测量参数的样本或采样率的示例实施例提供的技术解决方案为检测堵塞提供了高得多的分辨率。尽管该技术解决方案是结合马达电流感测来描述的，但是它并不严格限于这种实施方式，并且可以与任何类型的压力感测堵塞检测系统一起使用。暂停还允许系统稳定下来，以便在单个冲程中进行更多更精确的测量。
当对泵操作实施马达或传动系参数测量时，可通过向微控制器58或控制药物输送装置10的远程装置的计算机软件指令添加诸如监测参数(例如马达电流)和确定与测量电流相关的指定压力何时满足(多个)指定阈值的操作来实现堵塞检测。因此，堵塞检测可以经由软件解决方案来实施，并且不需要对泵进行硬件改变。
本领域技术人员将会理解，本公开的应用不限于以上描述中阐述的或附图中示出的部件的构造和布置的细节。这里的实施例能够是其他实施例，并且能够以各种方式实践或执行。此外，应该理解，这里使用的措辞和术语是为了描述的目的，不应该被认为是限制性的。这里使用的“包括”、“包含”或“具有”及其变型意味着包含其后列出的项目及其等同物以及附加项目。除非另有限制，术语“连接”、“联接”和“安装”及其变型在本文中被广泛使用，并且包括直接和间接连接、联接和安装。此外，术语“连接”和“联接”及其变型不限于物理或机械连接或联接。此外，诸如上、下、底部和顶部的术语是相对的，并且用于帮助说明，但不是限制性的。
根据所示实施例采用的说明性装置、系统和方法的部件可以至少部分地在数字电子电路、模拟电子电路中实施，或者在计算机硬件、固件、软件或它们的组合中实施。例如，这些部件可以实施为计算机程序产品，例如有形地包含在信息载体或机器可读存储装置中的计算机程序、程序代码或计算机指令，用于由数据处理设备(例如可编程处理器、计算机或多台计算机)执行或控制其操作。
计算机程序可以用任何形式的编程语言编写，包括编译或解释语言，并且它可以以任何形式部署，包括作为独立程序或作为模块、部件、子例程或适合在计算环境中使用的其他单元。计算机程序可以部署为在一台计算机上或在一个站点的多台计算机上执行，或者分布在多个站点上并通过通信网络互连。此外，用于实现说明性实施例的功能程序、代码和代码段可以由说明性实施例所属领域的编程人员容易地解释为在由说明性实施例所例示的权利要求的范围内。与说明性实施例相关联的方法步骤可以由执行计算机程序、代码或指令以执行功能(例如，通过对输入数据进行操作和/或生成输出)的一个或更多个可编程处理器来执行。方法步骤也可以由专用逻辑电路例如，FPGA(现场可编程门阵列)或ASIC(专用集成电路)来执行，并且说明性实施例的设备可以实施为专用逻辑电路，。
结合本文公开的实施例描述的各种说明性逻辑块、模块和电路可以用通用处理器、数字信号处理器(DSP)、ASIC、FPGA或其他可编程逻辑装置、离散门或晶体管逻辑、离散硬件部件或设计为执行本文描述的功能的它们的任意组合来实施或执行。通用处理器可以是微处理器，但是替代地，处理器可以是任何常规的处理器、控制器、微控制器或状态机。处理器也可以被实施为计算装置的组合，例如，DSP和微处理器的组合、多个微处理器、一个或更多个微处理器与DSP内核的结合、或者任何其他这样的配置。
举例来说，适合于执行计算机程序的处理器包括通用和专用微处理器，以及任何类型的数字计算机的任何一个或更多个处理器。通常，处理器将从只读存储器或随机存取存储器或两者接收指令和数据。计算机的基本元件是用于执行指令的处理器和用于存储指令和数据的一个或更多个存储装置。通常，计算机还将包括或操作性地联接到用于存储数据的一个或更多个大容量存储装置，例如磁盘、磁光盘或光盘，以从其接收数据或向其传输数据，或两者兼有。适于包含计算机程序指令和数据的信息载体包括所有形式的非易失性存储器，包括例如半导体存储装置，例如电可编程只读存储器或ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)、闪存装置和数据存储盘(例如磁盘、内部硬盘或可移动盘、磁光盘以及CD-ROM和DVD-ROM盘)。处理器和存储器可以由专用逻辑电路补充，或者并入在专用逻辑电路中。
本领域的技术人员将理解，可以使用各种不同的技术和技巧中的任何一种来表示信息和信号。例如，贯穿以上描述引用的数据、指令、命令、信息、信号、比特、符号和码片可以由电压、电流、电磁波、磁场或粒子、光场或粒子或其任意组合来表示。
本领域技术人员将进一步理解，结合本文公开的实施例描述的各种说明性逻辑块、模块、电路和算法步骤可以实施为电子硬件、计算机软件或两者的组合。为了清楚地说明硬件和软件的这种可互换性，各种说明性的部件、块、模块、电路和步骤已经在上面根据它们的功能进行了描述。这种功能实施为硬件还是软件取决于特定的应用和对整个系统的设计限制。熟练的技术人员可以针对每个特定应用以不同的方式实施所描述的功能，但是这种实施决策不应被解释为导致偏离由说明性实施例例示的权利要求的范围。软件模块可以驻留在随机存取存储器(RAM)、闪存、ROM、EPROM、EEPROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM或本领域已知的任何其他形式的存储介质中。示例存储介质联接到处理器，使得处理器可以从存储介质读取信息和向存储介质写入信息。替代地，存储介质可以集成到处理器中。换句话说，处理器和存储介质可以驻留在集成电路中，或者实现为离散部件。
计算机可读非暂时性介质包括所有类型的计算机可读介质，包括磁存储介质、光存储介质、闪存介质和固态存储介质。应当理解，软件可以安装在中央处理单元(CPU)装置中并与其一起销售。替代地，可以获得软件并将其加载到CPU装置中，包括通过物理介质或分发系统获得软件，包括例如从软件创建者拥有的服务器或从软件创建者不拥有但使用的服务器获得软件。例如，软件可以存储在服务器上，以便通过互联网分发。
上面给出的描述和附图仅旨在作为示例，而不旨在以任何方式限制说明性实施例，除非在以下权利要求中阐述。特别注意的是，本领域技术人员可以容易地将以上以多种其他方式描述的各种说明性实施例的各种元素的各种技术方面进行组合，所有这些都被认为在权利要求的范围内。

Claims (11)

1.一种输注装置，其特征在于，所述输注装置包括：
泵，其包括流体腔室和泵送机构，所述泵送机构被配置为在分配操作期间控制来自所述腔室的一定体积的流体的分配；
泵测量装置，其被配置为产生指示压力的泵测量值；以及
处理装置，其被配置为分析在分配操作的一部分期间获得的泵测量值中的一个或更多个泵测量值，并且当在分配操作的所述一部分期间的泵测量值中的一个或更多个泵测量值满足与指定的堵塞前压力相关的指定度量时，在分配操作期间暂停泵机构。
2.根据权利要求1所述的输注装置，其特征在于，所述处理装置被配置为控制所述泵机构以重新开始分配操作。
3.根据权利要求2所述的输注装置，其特征在于，所述处理装置被配置为在暂停之后重新开始的分配操作期间获得另一个泵测量值，并且当所述另一个泵测量值满足与指定的堵塞前压力相关的指定度量时，再次暂停泵机构。
4.根据权利要求3所述的输注装置，其特征在于，所述处理装置被配置为控制所述泵机构再次重新开始分配操作。
5.根据权利要求2所述的输注装置，其特征在于，所述处理装置暂停分配操作和重新开始分配操作的次数可以预先配置，或者基于从泵马达电流、泵马达电压、编码器计数、泵马达驱动计数、泵马达驱动时间、分配操作能量、腔室体积、腔室中的流体类型和环境气压中选择的标准而动态地确定。
6.根据权利要求2所述的输注装置，其特征在于，所述处理装置暂停和重新开始分配操作的频率在整个分配操作期间或在分配操作的指定部分内可以是恒定的或变化的。
7.根据权利要求2所述的输注装置，其特征在于，所述处理装置被配置为执行反馈环路，反馈环路获得泵测量值并基于泵测量值减慢或加快分配操作。
8.根据权利要求1所述的输注装置，其特征在于，所述泵测量值是马达电流，并且所述泵测量装置包括电流感测装置，该电流感测装置被配置为在分配操作期间检测泵的马达电流。
9.根据权利要求1所述的输注装置，其特征在于，所述泵选自正排量泵和注射器式泵。
10.根据权利要求1所述的输注装置，其特征在于，与指定的堵塞前压力相关的指定度量从对应于高于正常泵操作压力和低于最小泄漏压力并且不同于与泵启动或泵操作状态变化相关的瞬态压力的压力的测量值范围中选择。
11.根据权利要求1所述的输注装置，其特征在于，所述处理装置被配置为在暂停期间获得至少一个附加的泵测量值，并且当所述附加的泵测量值对应于正常泵操作压力并且不能满足与指定的堵塞前压力相关的指定度量时，控制所述泵机构重新开始分配操作。
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