CN117355344A - 流体管理系统 - Google Patents

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CN117355344A
CN117355344A CN202280036274.9A CN202280036274A CN117355344A CN 117355344 A CN117355344 A CN 117355344A CN 202280036274 A CN202280036274 A CN 202280036274A CN 117355344 A CN117355344 A CN 117355344A
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杰弗里·A·梅甘克
利亚·范宁
约翰·奥唐纳
特洛伊·委拉斯开兹
达米安·菲茨杰拉德
琳达·马赫
丹妮拉·德巴尔巴
彼得·J·佩雷拉
尼拉杰·普拉萨德·劳尼亚尔
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Abstract

流体管理系统可以包括向医疗装置提供流体流入的流入泵,至少一个压力传感器,以及控制器,该控制器被配置为从至少一个压力传感器接收压力信号,该压力信号对应于流体管理系统内的系统压力。控制器可以被配置成基于来自至少一个压力传感器的压力信号和流入泵的每分钟转数来检测多个医疗装置中的哪一个流体地连接到流入泵。

Description

流体管理系统
相关申请的交叉引用
本申请要求于2021年5月19日提交的美国临时专利申请序列号No.63/190,570的权益和优先权,其公开内容通过引用并入本文。
技术领域
本公开涉及一种流体管理系统。更具体地,本公开涉及流体管理系统和用于流体管理系统的控制。
背景技术
柔性输尿管镜(fURS)、妇科和其他内窥镜手术由于各种原因需要流体的循环。如今,外科医生以各种方式输送流体,例如像,通过悬挂流体袋并利用重力输送流体,充注注射器并手动注射流体,或者利用蠕动泵经由流体管理系统以固定压力或流速从储存器输送流体。流体管理系统可以基于从手术装置收集的数据来调节从储存器输送流体的流速和/或压力,该手术装置比如但不限于内窥镜和/或流体管理系统。在已知的医疗装置、系统和方法中,每一种都有一定的优点和缺点。例如,当医疗装置或工具被插入内窥镜的工作通道时,现有系统可能对压力和/或流速提供有限的控制。在某些情况下,这种有限的控制可能导致超过正常生理水平的压力梯度,并且因此可能对患者带来风险。目前持续需要提供替代的流体管理系统。
发明内容
在一个示例中,流体管理系统可以包括向医疗装置提供流体流入的流入泵;至少一个压力传感器;以及控制器,该控制器被配置为从至少一个压力传感器接收压力信号,该压力信号对应于流体管理系统内的系统压力。控制器可以被配置成基于来自至少一个压力传感器的压力信号和流入泵的每分钟转数来检测多个医疗装置中的哪一个流体地连接到流入泵。
除了本文所述的任何示例之外或可替代地,控制器被配置为基于多个医疗装置中的哪一个流体地连接到流入泵来自动地调节用于控制流入泵的一个或更多个输出。
除了本文所述的任何示例之外或可替代地,控制器包括响应于一个或更多个输出的PID控制器。
除了本文所述的任何示例之外或可替代地,控制器基于流入泵的每分钟转数和系统压力计算输出系数。
除了本文所述的任何示例之外或可替代地,控制器将输出系数与一组已知范围进行比较,每个已知范围对应于多个医疗装置中的一个。
除了本文所述的任何示例之外或可替代地,每个已知范围具有不同的相应输出,其用于调节流入泵的每分钟转数。
除了本文所述的任何示例之外或可替代地,输出包括比例误差比(Kp)、积分误差比(Ki)、微分误差比(Kd)和采样率(SR)。
除了本文所述的任何示例之外或可替代地,控制器被配置成响应于系统压力设定点、系统压力极限和医疗装置损坏极限选择性地执行冲洗,其中冲洗被配置成将系统压力增加预定量达预定时间段。
除了本文所述的任何示例之外或可替代地,预定冲洗量的超过系统压力极限的任何部分都被限制至系统压力极限。
除了本文所述的任何示例之外或可替代地,如果控制器确定预定冲洗量将超过系统压力极限,则显示通知并使冲洗超控输入(flush override input)可用。冲洗超控输入的激活允许控制器超过系统压力极限预定量,直到医疗装置损坏极限。
除了本文所述的任何示例之外或可替代地,预定冲洗量的超过医疗装置损坏极限的任何部分被限制至医疗装置损坏极限。
除了本文所述的任何示例之外或可替代地,系统压力设定点、系统压力极限和医疗装置损坏极限是基于多个医疗装置中的哪一个流体地连接到流入泵而自动地选择的。
除了本文所述的任何示例之外或可替代地,至少一个压力传感器被定位在流入泵的下游和医疗装置的上游。
除了本文所述的任何示例之外或可替代地,流体管理系统可以包括向医疗装置提供流体流入的流入泵;至少一个压力传感器;以及控制器,该控制器被配置为从至少一个压力传感器接收压力信号,该压力信号对应于流体管理系统内的系统压力。控制器可以被配置成基于来自至少一个压力传感器的压力信号和流入泵的每分钟转数来检测多个医疗装置中的哪一个流体地连接到流入泵。控制器可以被配置成基于多个医疗装置中的哪一个流体地连接到流入泵来自动地调节用于控制流入泵的一个或更多个输出。控制器可以被配置成响应于系统压力设定点、系统压力极限和医疗装置损坏极限而选择性地执行冲洗,所述系统压力设定点、系统压力极限和医疗装置损坏极限是基于多个医疗装置中的哪一个流体地连接到流入泵而自动地选择的,其中冲洗被配置成将系统压力增加预定量达预定时间段。
除了本文所述的任何示例之外或可替代地,至少一个压力传感器被定位在流入泵的下游和医疗装置的上游。
除了本文所述的任何示例之外或可替代地,流体管理系统可以进一步包括远侧压力传感器,该远侧压力传感器设置在与流入泵流体地连接的多个医疗装置中的一个的远侧端部处。
除了本文所述的任何示例之外或可替代地,远侧压力传感器被配置成监测由冲洗引起的原位(situ)压力增加。控制器被配置成限制预定冲洗量和/或预定冲洗时间段,使得原位压力保持低于预定的原位压力极限。
除了本文所述的任何示例之外或可替代地,流体管理系统可以包括向医疗装置提供流体流入的流入泵;至少一个压力传感器,其被配置成检测流入泵的下游的流体管理系统内的系统压力;以及控制器,其被配置成基于流体管理系统内的系统压力和流入泵的每分钟转数来检测多个医疗装置中的哪一个流体地连接到流入泵。控制器可以被配置成基于多个医疗装置中的哪一个流体地连接到流入泵来自动地调节用于控制流入泵的一个或更多个输出。
除了本文所述的任何示例之外或可替代地,控制器包括预加载的数据曲线,该数据曲线与多个医疗装置中的每一个的系统压力和流入泵的每分钟转数相关。
除了本文所述的任何示例之外或可替代地,控制器被配置成基于多个医疗装置中的哪一个流体地连接到流入泵来自动地启用流量补偿模式。
以上对一些实施例、方面和/或示例的总结并非旨在描述本公开的每个实施例或每个实施方式。下文的附图和详细描述更具体地举例说明了这些实施例。
附图说明
考虑到以下结合附图的详细描述,可以更全面地理解本公开,其中:
图1是流体管理系统的选定方面的示意图;
图2示出了图1的系统的医疗装置和工作站的选定方面;
图3示出了图2的医疗装置的选定方面;
图4是示出了图1的流体管理系统的加热器组件和盒体的选定方面的局部透视图;
图5示出了用于流体管理系统的控制配置;
图6A-6B示出了当只有系统压力可用于系统时,在工具被插入医疗装置的工作通道时的流体管理系统内的特性;
图7A-7B示出了当系统压力和原位压力可用于系统时,在工具插入医疗装置的工作通道时的流体管理系统内的特征;
图8A-8D示出了冲洗事件期间流体管理系统内的特征;
图9是示出了医疗装置和/或工具的选定组合的压力对流速特性的曲线图;以及
图10示出了与流体管理系统相关联的示例性模糊逻辑。
尽管本公开可适于各种修改和替代形式,但是其细节已经通过附图中的示例示出并且将被详细描述。然而,应当理解,目的不是将本公开的各个方面限制于所描述的特定实施例。相反,本发明涵盖了落入本公开的精神和范围内的所有修改、等同物和替代方案。
具体实施方式
以下描述应参考附图进行阅读,附图不一定按比例绘制,其中相似的附图标记指示贯穿多个视图的相似元件。详细描述和附图旨在说明而非限制本公开。本领域技术人员将认识到,在不脱离本公开的范围的情况下,所描述和/或示出的各种元件能够以各种组合和构造进行布置。详细描述和附图说明了要求保护的本公开的示例性实施例。然而,为了清晰和易于理解,尽管每个特征和/或元件可能未在每个附图中显示,但除非另有规定,否则可以将特征和/或元件理解为存在。
对于以下定义的术语,除非在权利要求或本说明书的其它地方给出不同的定义,否则应该应用这些定义。
本文假设的所有数值均由术语“大约”修饰,无论是否明确指出。在数值的上下文中,术语“大约”通常指本领域技术人员认为等同于所述值(例如,具有相同的功能或结果)的数字范围。在许多情况下,术语“大约”可以包括四舍五入到最接近的有效数字的数量。除非另有规定,否则术语“大约”的其他用途(例如,在除数值之外的上下文中)可以被假定为具有其普通和习惯定义,如从说明书的上下文中理解的并且与说明书的上下文一致。
由端点对数值范围的叙述包括该范围内的所有数值,包括端点(例如,1至5包括1、1.5、2、2.75、3、3.80、4和5)。
尽管公开了与各种部件、特征和/或规格相关的一些适当的尺寸、范围和/或值,但是受本公开启发的本领域技术人员将理解,期望的尺寸、范围和/或值可能偏离那些明确公开的尺寸、范围和/或值。
如在本说明书和所附权利要求中使用的,单数形式“一”、“一个”和“该”包括复数指示物,除非内容中另有明确说明。如在本说明书和所附权利要求中所使用的,术语“或”通常以包括“和/或”的含义使用,除非内容另有明确说明。应当注意,为了便于理解,本公开的某些特征可以用单数来描述,即使这些特征可以是复数或者在所公开的实施例(多个)中重复出现。特征的每个实例可以包括和/或包含在单一公开中,除非有明确的相反规定。为了简单和清楚的目的,并非本公开的所有元件都必须在每个附图中示出或在下文详细讨论。然而,应当理解,下文讨论可以同等地适用于具有多个部件的任何和/或所有部件,除非明确规定相反。此外,为了清楚起见,并非某些元件或特征的所有实例都在每个附图中示出。
比如“近侧”、“远侧”、“前进”、“后退”及其变型等相关术语通常可以相对于装置的用户/操作者/操纵器的各种元件的定位、方向和/或操作来考虑,其中“近侧”和“后退”表示或指更靠近或朝向用户,而“远侧”和“前进”表示或指更远离或离开用户。在一些情况下,术语“近侧”和“远侧”可以任意指定,以有助于理解本公开,并且这些情况对于本领域技术人员来说是清楚的。其他相关术语,比如“上游”、“下游”、“流入”和“流出”,是指管腔中(比如主体管腔、血管或装置内)的流体流动的方向。还有其他相关术语,比如“轴向”、“周向”、“纵向”、“横向”、“径向”等和/或其变体通常指相对于所公开的结构或装置的中心纵向轴线的方向和/或定向。
应当注意,说明书中对“实施例”、“一些实施例”、“其他实施例”等的引用指示所描述的实施例可以包括特定的特征、结构或特性,但是每个实施例不一定包括特定的特征、结构或特性。此外,此类短语不一定指同一实施例。此外,当结合实施例描述特定特征、结构或特性时,除非明确指出相反的情况,否则本领域技术人员将在其知识范围内结合其他实施例实现特定特征、结构或特性,无论是否明确描述。也就是说,下文所述的各种单独的元件,即使没有以特定的组合明确示出,仍然被认为是彼此可组合或可布置的,以形成其他附加实施例,或者补充和/或丰富所描述的实施例,如本领域普通技术人员所理解的。
为了清楚起见,某些识别数字命名法(例如,第一、第二、第三、第四等)可以在整个说明书和/或权利要求书中用来命名和/或区分各种描述和/或权利要求的特征。应当理解,数字命名法并不是限制性的,而仅仅是示例性的。在一些实施例中,为了简洁和清楚起见,可以对先前使用的数字命名进行变更和偏离。也就是说,被标识为“第一”元件的特征稍后可以被称为“第二”元件、“第三”元件等,或可以被完全省略,和/或不同的特征可以被称为“第一”元件。每种情况下的含义和/或名称对于熟练的从业者来说都是清楚的。
一些用于柔性输尿管镜(fURS)手术(例如,输尿管镜、经皮肾镜取石术(PCNL)、良性前列腺增生(BPH)、经尿道前列腺切除术(TURP)等)的流体管理系统、妇科和其它内窥镜手术在与内窥镜装置结合使用时,可能试图利用来自流体管理系统的压力和/或流速数据来调节体腔压力。在fURS手术期间,体腔可能会扩张,以便更容易定位目标。在一些手术中,血液和/或碎屑可能存在于体腔中,这可能对通过内窥镜装置的图像质量产生负面影响。通过内窥镜装置的流体流动(例如,灌洗)可以用于冲洗体腔以提高图像质量。在一些手术中,体腔可以相对较小并且灌洗流体可以连续地流动,这可以提高腔内流体压力和/或系统压力(例如,流体管理系统本身内的流体压力)。在某些情况下,增加的腔内流体压力和/或系统压力可能对患者造成危险。因此,需要保持流体流入体腔(例如灌洗)以保持良好的可视性,同时限制和/或降低腔内流体压力和/或系统压力。
图1是流体管理系统10的示意图,该流体管理系统可以用于内窥镜手术,比如fURS手术。流体管理系统10可以了联接到允许流体流经其中的医疗装置20。在一些实施例中,流体管理系统10和/或医疗装置20可以包括至少一个压力传感器。在一些实施例中,医疗装置20可以是内窥镜,比如输尿管镜、膀胱镜、肾镜或其他镜装置。在一些实施例中,医疗装置20可以是LithoVueTM镜装置或其他内窥镜。在一些实施例中,医疗装置20可以包括向流体管理系统10提供腔内温度反馈的温度传感器、向流体管理系统10提供腔内压力反馈的压力传感器和/或提供视觉反馈的摄像头。图1中所示的流体管理系统10和/或医疗装置20的一些具体和/或附加特征可以不具体参照图1,但是将在下文和/或结合其他附图进行讨论。这些特征在图1中被示出用于上下文。
简而言之,流体管理系统10可以包括流入泵50,该流入泵被配置为以流体流速将流体从流体供应源34(例如,流体袋等)泵送和/或传输到医疗装置20和/或患者体内的治疗部位。在一些情况下,流体可以在进入医疗装置20之前穿过流体加温系统60。流体的流量、流体的压力、流体的温度和/或其他操作参数可以由控制器48控制或至少部分地由该控制器控制。控制器48可以与医疗装置20、流入泵50和/或流体加温系统60电子通信(例如,有线或无线),以提供控制命令和/或在它们之间传输或接收数据。例如,控制器48可以从医疗装置20接收数据,比如但不限于压力信号和温度数据。控制器48可以使用接收的数据来控制流入泵50和/或流体加温系统60的操作参数。
流体管理系统10还包括流体管理单元。示例性的流体管理单元可以包括一个或更多个流体容器支撑件,每个支撑件支撑一个或更多个流体供应源34(例如,一个或更多个流体袋)。流体容器支撑件可以接收各种尺寸的流体供应源34,比如但不限于1升(L)至5L的流体供应源(例如,流体袋)。在一些实施例中,流体管理单元可以安装到滚动支座,该滚动支座可以包括多个轮子,以便于流体管理单元在使用时容易移动。然而,应当理解,根据临床偏好,流体供应源34也可以悬挂在其他位置或从其他位置悬挂。流体容器支撑件可以从滚动支座和/或控制器48延伸,并且可以包括一个或更多个钩,一个或更多个流体供应源34可以悬挂在该钩上。
在一些实施例中,流体管理单元可以包括流出或真空泵24以及与收集挂件(drape)28流体连通的收集容器26。在一些实施例中,真空泵24可以包括多个真空泵。在一些实施例中,收集容器26可以包括多个容器、罐和/或其他接收器,它们可以彼此流体地连接和/或与真空泵24流体地连接。在一些实施例中,收集挂件28可以包括多个收集挂件。真空泵24可以可操作地和/或电子地连接到控制器48。在一些实施例中,真空泵24可以邻近和/或靠近收集容器26设置,如图1所示。在一些实施例中,真空泵24可以设置在流体管理系统10内。也可以考虑其他构造。
流体管理系统10还可以包括一个或更多个用户接口部件,比如触摸屏界面42。触摸屏界面42包括显示器44,并且除了触摸能力之外还可以包括开关或旋钮。在一些实施例中,控制器48可以包括触摸屏界面42和/或显示器44。触摸屏界面42允许用户输入/调节流体管理系统10的各种功能,例如像系统流体压力、流体温度或可能与流速相关的流入泵速度(例如每分钟转数)。用户还可以配置参数和警报(比如但不限于,系统压力极限、流入泵速度极限、腔内压力极限等)、待显示的信息等。触摸屏界面42允许用户添加、改变和/或停止使用流体管理系统10内的各种模块化系统。触摸屏界面42也可以用于在各种手术的自动和手动模式之间改变流体管理系统10。可以设想,可以使用被配置为接收用户输入的其他系统来代替触摸屏界面42或者作为该触摸屏界面的补充。
如本领域技术人员所理解的,触摸屏界面42可以被配置为包括类似按钮的可选区域和/或可以提供类似于物理按钮的功能。显示器44可以被配置成显示与流体管理系统10中包括的模块化系统和装置相关的图标。显示器44也可以包括流速显示器。流速显示器可以基于由用户在手术之前设置的流速的期望阈值或基于已知的常用值等来确定。在一些实施例中,可以通过触摸触摸屏界面42的相应部分来调整操作参数。如果参数(例如,泵速度、流速、压力、温度等)高于或低于预定的阈值和/或范围,则触摸屏界面42还可以显示视觉警告和/或听觉警报。触摸屏界面42也可以被配置为显示用户在手术期间可能发现有用的任何其他信息。在一些实施例中,流体管理系统10还可以包括另外的用户接口部件,比如可选的脚踏板46、加热器用户接口、流体控制接口或手动地控制各种模块化系统的其他装置。例如,可选的脚踏板46可以用于手动地控制泵速度、流速和/或系统压力。一些说明性的显示器和其他用户接口部件在共同指派的题为“AUTOMATED FLUID MANAGEMENT SYSTEM(自动化流体管理系统)”的美国专利申请公开No.2018/0361055中进行描述,其全部公开内容通过引用并入本文。
触摸屏界面42可以可操作地连接到控制器48或者可以是该控制器的一部分。控制器48可以是计算机、平板计算机或其他处理装置。控制器48可以可操作地连接到一个或更多个系统部件,例如像流入泵50、流体加温系统60、流体不足管理系统等。在一些实施例中,这些特征可以被集成到单个单元中。控制器48能够并且被配置为执行各种功能,比如计算、控制、运算、显示等。控制器48还能够跟踪和存储与流体管理系统10及其每个部件的操作相关的数据。在说明性实施例中,控制器48包括有线和/或无线网络通信能力,比如以太网或Wi-Fi,控制器48可以通过这些能力连接到例如局域网。控制器48也可以接收来自流体管理系统10的一个或更多个传感器的信号。在一些实施例中,控制器48可以与数据库通信,以获得最佳实践建议并维护可以在显示器44上向用户显示的患者记录。
为了调节通过流体管理系统10的流体流速或流体压力,流体管理单元可以包括一个或更多个加压或流动产生装置,比如流入泵50。在一些实施例中,流入泵50可以是蠕动泵。在一些实施例中,流入泵50可以包括多个泵或多于一个的泵。流入泵50可以是电气驱动的并且可以从有线源(比如壁装插座)、比如外部或内部电存储装置(一次性或可充电电池)和/或内部电源接收电力。流入泵50能够以足以在目标系统压力和/或目标流体流速下输送流体的任何期望速度运行。如本文所述,控制器48可以被配置成自动地调节一个或更多个输出以控制流入泵50。在一些实施例中,控制器48可以包括响应于用于控制流入泵50的一个或更多个输出的比例积分微分(PID)。在一些实施例中,一个或更多个输出可以包括比例误差比、积分误差比、微分误差比和/或采样时间。在一些实施例中,采样时间可以是大约1毫秒至大约100毫秒(ms)、大约3ms至大约90ms、大约5ms至大约80ms、大约10ms至大约60ms、大约15ms至大约50ms等。
在一些实施例中,用于控制流入泵50的一个或更多个输出也可以经由例如可选的脚踏板46、触摸屏界面42或单独的流体控制器手动地调节。尽管没有明确示出,但是控制器48可以包括单独的用户接口,该用户接口包括允许用户增加或减少流入泵50的速度和/或输出的按钮。在一些实施例中,流体管理系统10可以包括具有不同流动能力的多个泵。由于流体管理系统10的参数和/或特性通常是预先已知的,因此流入泵速度可以与流体管理系统10内的流速相关联。附加地或替代地,在一些实施例中,流体管理系统10可以包括流速传感器77(例如,图4)以测量实际的流体流速。流速传感器77可以可操作地连接到控制器48,并且来自流速传感器77的数据可以由控制器48使用来改变选定的系统参数。
任何给定时间的流入泵速度、流体流速和/或系统压力可以显示在显示器44上,以允许手术室(OR)对任何变化的可视性。如果OR人员注意到流入泵速度、流体流速和/或系统压力的变化过高或过低,则使用者可以手动地调节一个或更多个输出,以控制流入泵50和/或流入泵速度、流体流速和/或系统压力回到优选水平。在一些实施例中,流体管理系统10和/或控制器48可以监测并自动地调节一个或更多个输出,以控制流入泵50,如本文所述。
图2-3示出了可以与流体管理系统10结合使用的医疗装置20的多个方面。在一些实施例中,流体管理系统10和/或控制器48可以被配置成与多个医疗装置20中的流体地连接到流入泵的一个医疗装置一起操作并且/或者可以被配置成检测多个医疗装置中的哪一个医疗装置流体地连接到流入泵,如本文所述。在一些实施例中,多个医疗装置20可包括一个或更多个内窥镜,比如输尿管镜、膀胱镜、肾镜或其他镜装置。为了方便和简洁,下文的讨论将以单数形式提及医疗装置20。应当理解,针对医疗装置20描述的任何或所有特征和/或配置可以应用于和/或与多个医疗装置20中的一个、一些或全部相关。
在一些实施例中,医疗装置20可以被配置成经由细长轴76将流体从流体管理系统10和/或流入泵50输送到治疗部位,该细长轴被配置成进入患者体内的治疗部位。在一些实施例中,流入泵50可以与医疗装置20和/或细长轴76流体连通。细长轴76可以包括一个或更多个工作管腔,以用于接收通过其中的流体流量和/或其他医疗装置。医疗装置20经由一个或更多个供应管线78(例如,管)连接到流体管理系统10,例如如图1所示。
在一些实施例中,医疗装置20可以经由有线连接79与工作站81进行电气通信。工作站81可以包括触摸面板计算机83、用于接收有线连接79的接口盒85、手推车87和电源89,以及其他特征。在一些实施例中,接口盒85可以配置有与流体管理系统10的控制器48的有线或无线通信连接91。触摸面板计算机83可以至少包括显示屏和图像处理器。在一些实施例中,工作站81可以是多次使用的部件(例如,用于多于一次的手术),而医疗装置20可以是单次使用的装置,尽管这不是必需的。在一些实施例中,工作站81可以省略并且医疗装置20可以直接地电气联接到流体管理系统10的控制器48。
在一些实施例中,从流体管理系统10到医疗装置20的一个或更多个供应管线78可以由有助于抑制由流入泵50产生的蠕动运动的材料形成。在一些实施例中,供应管线78可以由直径小于或等于1/16英寸(1.5875毫米)的小直径管件形成。然而,应当理解的是,管件尺寸可以基于应用而变化。供应管线78和/或管件可以是一次性的,并且是无菌且随时使用的。不同类型的管件可以用于流体管理系统10内的各种功能。例如,一种类型的管件可以用于医疗装置20的流体加热和流体流动控制,而另一种类型的管件可以用于体内和/或治疗部位的灌洗。
如图2所示,医疗装置20可以包括一个或更多个靠近细长轴76的远侧端部80的传感器。例如,医疗装置20可以包括位于细长轴76的远侧端部80的远侧压力传感器74,以测量治疗部位内的腔内压力。医疗装置20还可以包括其他传感器,例如像远侧温度传感器72、用于检测应力的光纤布拉格(FiberBragg)光栅光纤75和/或天线或电磁传感器93(例如位置传感器)。在一些实施例中,医疗装置20的细长轴76的远侧端部80还可以包括至少一个摄像头70,以在触摸面板计算机83的显示屏上向用户提供视觉反馈。在另一个实施例中,医疗装置20可以包括具有不同通信要求或协议的两个摄像头70,使得每个摄像头70可以向用户传递不同的信息。当这样提供时,用户可以通过触摸屏界面42和/或触摸面板计算机83在摄像头70之间随意地来回切换。尽管没有明确示出,但是细长轴76可以包括一个或更多个工作管腔以用于接收流体和/或其他医疗装置。
在一些实施例中,细长轴76的远侧端部80的位置可以在使用期间被跟踪。例如,映射(mapping)和导航系统可以包括手术台(或其他手术或检查台或椅子等),该手术台被配置成充当或起到电磁发生器的作用来产生已知几何形状的磁场。替代地或附加地,可以提供与手术台分离的电磁发生器。手术台和/或电磁发生器可以联接到控制单元,该控制单元可以包括处理器、存储器、显示器和输入器件等特征。位置传感器(例如,电磁传感器93等)或其它天线可以被结合到医疗装置20的细长轴76的远侧端部80中。位置传感器可以被配置成用于感测位置传感器在映射和导航系统的磁场中的位置。在一些实施例中,位置传感器可以电气地联接到工作站81。当位置传感器处于磁场中时,位置传感器的位置可以相对于电磁场源(例如,手术台和/或电磁发生器)以数学方式确定。工作站81和控制单元可以通信以确定位置传感器相对于患者的位置。
医疗装置20包括联接到细长轴76的近侧端部的手柄82。在一些实施例中,手柄82可以具有流体流量开/关开关,这可以允许使用者控制流体何时流经医疗装置20并进入治疗部位。手柄82可以进一步包括执行其他各种功能的其他按钮。例如,在一些实施例中,手柄82可以包括用于控制流体的温度的按钮。应当理解的是,尽管示例性实施例描述了输尿管镜,但是上文详细描述的特征也可以直接地集成到膀胱镜、内窥镜、子宫镜或实际上任何具有成像能力的装置中。在一些实施例中,医疗装置20还可以包括工作管腔进入端口88,其流体地连接到医疗装置20的一个或更多个工作管腔中的至少一个工作管腔。例如,在手术期间使用的医疗器械或工具可以通过工作管腔进入端口88插入医疗装置20的一个或更多个工作管腔中。
在一些实施例中,流体管理系统10可以包括用于加热待输送给患者的流体的流体加温系统60。流体加温系统60(其一些细节在图4中示出)可以包括加热器62和加热器盒体64。加热器盒体64可以被配置成单次使用的加热器盒体64,而加热器62可以在多个手术中重复使用。例如,加热器盒体64可以隔离流体流量,使得加热器62可以在最小维护的情况下重复使用。加热器盒体64可以由例如聚碳酸酯或任何高热等级的生物相容塑料形成,并且形成为单个整体和/或单件或彼此永久地结合的多个件。在一些实施例中,加热器盒体64可以包括位于加热器盒体64的横向侧的流体入口端口61和流体出口端口63。流体入口端口61和流体出口端口63可以各自被配置为联接到流体管理系统10的供应管线78。例如,流体入口端口61可以将流体供应源34与流体加温系统60联接(经由流入泵50),而流体出口端口63可以将流体加温系统60与医疗装置20联接,每个都经由供应管线78。
在一些实施例中,加热器盒体64可以包括沿着通道的内部流动路径,流体可以通过该内部流动路径从流体入口端口61流向流体出口端口63。加热器盒体64、通道和/或内部流动路径可以包括一个流体流动路径或多个流体流动路径。在一些实施例中,通道可以穿过感受器66,该感受器可以允许流体经由感应加热被加热。当加热器盒体64与加热器62联接时,感受器66可以被配置成位于感应线圈68内。根据需要,也可以使用其他流体加温系统配置和方法。例如,加热器62可以包括一个或更多个热源,例如像使用电能的供应管线78中的压板系统或串联线圈。加热可以根据流体管理系统10的特定应用中所需的流入泵速度、流体流速和/或系统压力进行具体设计和定制。一些说明性的流体加温系统在共同指派的题为“AUTOMATED FLUID MANAGEMENT SYSTEM(自动化流体管理系统)”的美国专利申请公开No.2018/0361055中描述,其全部公开内容通过引用并入本文。
尽管没有明确示出,但是流体加温系统60可以包括与触摸屏界面42分隔开的加热器用户接口。加热器用户接口可以简单地是提供加热器62的内部温度的数字显示的显示屏。在另一个实施例中,用户接口还可以包括温度调节按钮,以增加或降低加热器62的温度。在该实施例中,加热器用户接口和/或显示屏可以指示加热器62的当前温度以及要达到的目标温度。应当注意,从流体加温系统60输出的所有信息可以直接地传输到显示器44,使得不需要加热器用户接口。
流体加温系统60可以包括一个或更多个传感器,这些传感器被配置成监测流过其中的流体。例如,温度传感器65可以安装在流体加温系统60中,使得它们检测流经加热器盒体64的流体的温度。温度传感器65可以位于流体入口端口61和/或流体出口端口63处或靠近该流体入口端口和/或流体出口端口。在一些实施例中,温度传感器65可以安装成使得它们在流体进入感受器66之前和流体离开感受器66之后检测流经加热器盒体64的流体的温度。在一些实施例中,额外的传感器可以位于感受器66的中间部分处,使得它们检测加热器盒体64中的流体的温度升高的进程。温度传感器65可以向显示器44远程地发送任何信息,或者它们可以向加热器用户接口和/或其显示屏发送信息,如果这样提供的话。在另一个实施例中,温度传感器65可以与加热器用户接口(如果提供的话)硬连线,该加热器用户接口然后能够将期望的信息远程地传输到显示器44。替代地或附加地,温度传感器65可以硬连线到控制器48和/或与该控制器硬连线。
加热器62可以进一步包括至少一个被配置成监测系统压力的压力传感器67和/或被配置成监测流经系统的流体中的气泡的气泡传感器69。加热器盒体64可以包括相应的压力传感器接口71和气泡传感器接口73,当加热器盒体64与流体加温系统60联接时,该压力传感器接口和气泡传感器接口分别允许至少一个压力传感器67和气泡传感器69监测流经加热器盒体64的流体。该至少一个压力传感器67和/或气泡传感器69可以远程地和/或电子地将数据和/或信息发送到控制器48、发送到显示器44和/或发送到加热器用户接口和/或其显示屏,如果这样提供的话。控制器48可以被配置成从至少一个压力传感器67接收压力信号,该压力信号对应于流体管理系统10内的系统压力。在一些实施例中,至少一个压力传感器67和/或气泡传感器69可以与加热器用户接口(如果提供的话)硬连线,该加热器用户接口然后能够将期望的信息远程地传输到显示器44。替代地或附加地,至少一个压力传感器67和/或气泡传感器69可以硬连线到控制器48和/或与该控制器硬连线。
在一些实施例中,至少一个压力传感器67可以包括一个压力传感器、两个压力传感器、三个压力传感器或更多个压力传感器。在具有两个或更多个压力传感器的一些实施例中,各个压力传感器可以彼此间隔开。在一些实施例中,至少一个压力传感器67可以被定位在流入泵50的下游。在一些实施例中,至少一个压力传感器67可以被定位在医疗装置20的上游。在一些实施例中,至少一个压力传感器67可以被定位在流入泵50的下游和医疗装置20的上游。在一些实施例中,至少一个压力传感器67可以被配置成检测流入泵50的下游的流体管理系统10内的系统压力。
在一些实施例中,加热器盒体64可以共同用作流体储存器。尽管没有明确示出,但是加热器盒体64的流体储存器可以包括用于减少蠕动脉动的脉动阻尼器,以及用于在加热流经加热器盒体64的流体之前和/或之后去除气泡的一个或更多个空气阱。在一些实施例中,脉动阻尼器和一个或更多个空气阱可以共同用作流体储存器。加热器盒体64的流体储存器内的流体水平可以基于泵入加热器盒体64的流体的流入量和离开加热器盒体64的流体的流出量(例如,流向医疗装置20和/或患者)之间的比率而上升和下降。离开加热器盒体64的流体的流出量可以通过加热器盒体64的流体储存器和细长轴76的远侧端部80之间的压力梯度或差异以及通过沿着流动路径的液压阻力进行控制和/或管理。
在一些实施例中,只有系统压力可用作控制器48的输入(例如,在医疗装置20中没有远侧压力传感器74)。在这样的实施例中,加热器盒体64的流体储存器内的流体水平由图5中所示的行为控制。在图5中,控制器48向流入泵50(例如,图1)发送一个或更多个输入以控制流入泵速度100。流入泵速度100有助于流体流入流体储存器102中。流体储存器102可以具有储存器空气压力104(当流体储存器102未充满流体时)。由至少一个压力传感器67获取的压力信号和/或系统压力110从流体储存器102被引导返回到控制器48,其中控制器48评估压力信号和/或系统压力110,并且维持流入泵50的一个或更多个输出,或者根据需要调节到流入泵50的一个或更多个输出,以维持期望的操作。流体可以从流体储存器102经由一个或更多个工作管腔流到(例如,参考106)治疗部位112(例如,体腔、输尿管、膀胱、肾脏等)。背压108可以影响流体储存器102内的流体水平和/或压力,并因此可影响系统压力110。流体也可以从治疗部位112排出和/或流出,这可能负面地影响背压108和/或系统压力110。这种操作的配置可以与缺少远侧压力传感器74的任何适用的内窥镜装置一起使用,并且可以被称为“独立控制配置”。因此,在至少一些实施例中,控制器48可以被配置成基于多个医疗装置20中的哪一个被流体地连接到流入泵50和/或在没有远侧压力传感器74和/或来自腔内压力的远侧压力传感器74的信号的情况下以独立控制配置操作。
在一些实施例中,图5中所示的独立控制配置可以通过远侧压力传感器74和/或腔内压力116的存在进行修改。如图5所示,腔内压力116可以由远侧压力传感器74从治疗部位112发送到控制器48,在该控制器中,腔内压力116可以被结合到总体控制逻辑中。控制器48维持流入泵50的一个或更多个输出,或者根据需要调节到达流入泵50的一个或更多个输出,以维持期望的操作。例如,来自远侧压力传感器74的腔内压力116可以用于通过调节到流入泵50的一个或更多个输出以控制流入泵速度100来制治疗部位内的压力。这种操作配置可以与具有远侧压力传感器74的任何适用的内窥镜装置一起使用,并且可以被称为“可互操作控制配置”。因此,在至少一些实施例中,控制器48可以被配置成基于多个医疗装置20中的哪一个被流体连接地到流入泵50和/或在远侧压力传感器74和/或来自腔内压力116的远侧压力传感器74的信号存在的情况下在可互操作控制配置中操作。
在每种配置中,流体管理系统10可以以两种不同模式中的一种运行,“压力控制模式”或“流量补偿模式”。在压力控制模式下,控制器48将调节各种系统参数和/或到流入泵50的一个或更多个输出,以将系统压力保持和/或维持在系统压力设定点,该设定点可以由用户在触摸屏界面42上输入。在一些实施例中,系统压力设定点可以基于多个医疗装置20中的哪一个流体地连接到流入泵50来自动地设置和/或选择。如本文所述,系统压力可以由流体管理单元内的至少一个压力传感器67测量。
在一些实施例中,流体管理系统10可以流体地连接到医疗装置20的第一工作管腔。因此,流体管理系统10可以被配置成控制从流体管理系统10通过医疗装置20到治疗部位的流体的流入。在至少一些实施例中,医疗装置20的第一工作管腔也可以用于将医疗器械或工具通过医疗装置20插入到治疗部位。医疗器械或工具的插入可能部分地阻塞第一工作管腔,从而影响流体流入的流量和/或压力特性。
如图6A所示,当流体管理系统10在压力控制模式下以独立控制配置运行时,在流入泵50被致动之后通过第一工作管腔的流入流体的流速增加。当医疗器械或工具插入第一工作通道时,一旦医疗器械或工具被完全插入,则与流入泵50的速度(例如,每分钟转数)相关的流速将开始降低并稳定。然而,流入流体的流速将低于未阻塞的第一工作管腔中的流速。同时,当由控制器48接收到压力信号和/或系统压力110时,系统压力110将由控制器48维持和/或保持恒定,如图6B所示。一旦医疗器械或工具被完全插入,则系统压力110可以略微增加以恢复至少一部分初始流速,但是系统压力100将受到系统压力极限和/或医疗装置损坏极限的限制。在一些实施例中,系统压力极限和/或医疗装置损坏极限可以由用户使用触摸屏界面42输入和/或选择。在一些实施例中,可以基于多个医疗装置20中的哪一个流体地连接到流入泵50来自动地设置和/或选择系统压力极限和/或医疗装置损坏极限。
如果流体管理系统10改为在流量补偿模式下以独立控制配置运行,则在系统压力110相应地增加后流速可以恢复。可以通过结合来自远侧压力传感器74的腔内压力116来改善恢复流速的响应时间。腔内压力116可以比单独的系统压力110更快地检测流体管理系统10上的压降(例如,压力梯度)。因此,当流体管理系统10在流量补偿模式下以可互操作控制配置运行时,系统压力110将在检测到腔内压力116下降时简单地增加,如图7B所示,并且流速将更快地恢复和/或更接近其初始水平,如图7A所示。
在一些实施例中,当在可互操作控制配置中运行时,控制器48可以被配置成响应于系统压力设定点、系统压力极限和医疗装置损坏极限选择性地执行冲洗。在至少一些实施例中,可以基于多个医疗装置20中的哪一个流体地连接到流入泵50来自动选择系统压力设定点、系统压力极限和医疗装置损坏极限。冲洗液可以是通过医疗装置20的第一工作管腔被送到治疗部位的单独的流体团。在一些实施例中,冲洗液可以通过医疗装置20的工作管腔或医疗装置20的不同工作管腔被送至治疗部位。在一些实施例中,触摸屏控制器42可以用于根据需要创建、激活和/或启动冲洗。在一些实施例中,可选的脚踏板46可以用于根据需要产生、激活和/或启动冲洗。在一些实施例中,冲洗可以被配置成将系统压力110增加预定量达预定时间段。
图8A-8D示出了与冲洗相关联的不同配置。当执行冲洗时,可允许的流体压力可能与主治医生做出的医疗决定和/或所涉及设备的设计限制有关。在一些实施例中,控制器48的用户接口可以包括可选的冲洗超控,该冲洗超控可以在主治医生想要超过预设和/或预选的系统压力极限时由主治医生激活。
图8A示出了流体管理系统10在系统压力设定点下运行并且冲洗被致动的情况。在图8A所示的情况下,与冲洗相关的流体压力变化小于系统压力极限,因为系统压力设定点远低于系统压力极限以适应冲洗的压力变化。因此,冲洗被允许正常和完全地执行,并且不需要冲洗超控来激活和/或执行冲洗。
图8B示出了流体管理系统10在更接近系统压力极限的系统压力设定点处运行的情况,其中与冲洗相关的压力变化大于系统压力极限和系统压力设定点之间的差。在这种情况下,当冲洗被致动时,如果控制器48确定预定冲洗量将超过系统压力极限,则显示通知,并且冲洗超控输入在用户接口上可用和/或激活。图8B所示的情况示出了未选择冲洗超控的情况。因此,预定冲洗量的超过系统压力极限的任何部分被限制到系统压力极限。因此,冲洗被允许部分地执行,直到达到系统压力极限。
图8C示出了类似于图8B的情况,除了在用户接口上选择和/或激活冲洗超控之外。应当注意的是,在图8C的情况下,与冲洗相关的压力变化大于系统压力极限和系统压力设定点之间的差,并且小于医疗装置损坏极限和系统压力设定点之间的差。在这种情况下,当冲洗被致动时,如果控制器48确定预定冲洗量将超过系统压力极限,则显示通知,并且冲洗超控输入在用户接口上可用和/或激活。冲洗超控输入的激活允许控制器48超过系统压力极限预定量,直到医疗装置损坏极限。由于冲洗超控已被批准,因此冲洗被允许完全执行,其中冲洗超过系统压力极限期间显示通知。
图8D示出了一种情况,其中与冲洗相关的压力变化大于系统压力极限和系统压力设定点之间的差,并且大于医疗装置损坏极限和系统压力设定点之间的差。在这种情况下,当冲洗被致动时,如果控制器48确定预定冲洗量将超过系统压力极限,则显示通知,并且冲洗超控输入在用户接口上可用和/或激活。冲洗超控输入的激活允许控制器48超过系统压力极限预定量,直到医疗装置损坏极限。由于冲洗超控已被批准,因此冲洗被允许部分执行直到医疗装置损坏极限,其中在冲洗超过系统压力极限期间显示通知。预定冲洗量的超过医疗装置损坏极限的任何部分都被限制在医疗装置损坏极限内。
在一些实施例中,流体管理系统10包括设置在医疗装置20的远侧端部80处的远侧压力传感器74,如本文所述。在一些实施例中,远侧压力传感器74可以被配置成监测由冲洗引起的原位压力增加。控制器48可以被配置成限制预定冲洗量和/或预定冲洗时间段,使得原位压力保持低于预定的原位压力极限。在至少一些实施例中,原位压力极限可以由用户和/或主治医生使用用户接口和/或触摸屏界面42来设置。
应当理解,对于独立控制配置和可互操作控制配置,压力和流速之间的关系可以在由流体管理系统10支持和/或将由该流体管理系统支持的一系列不同医疗装置上显著变化。例如,图9示出了关于多个医疗装置20中的每一个的系统压力和流速(其与流入泵50的每分钟转数相关,并且为了建立数据曲线的目的,其数据点可以与流速互换)的数据曲线。还应当理解,虽然图9示出了三种不同医疗装置的数据曲线,但是额外的数据曲线可以被包括在控制器48中和/或由该控制器使用。在一些实施例中,多个医疗装置20可以包括不同类型的医疗装置、不同尺寸的医疗装置和/或单一类型的医疗装置的不同品牌或制造商。也可以考虑其他构造。
图9示出了附图标记为200的具有空的和/或无阻碍的工作管腔的第一医疗装置的数据曲线,以及附图标记为202的具有设置在工作管腔内的医疗器械或工具的第一医疗装置的数据曲线,附图标记为210的具有空的和/或无阻碍的工作管腔的第二医疗装置的数据曲线,以及附图标记为212的具有设置在工作管腔内的医疗器械或工具的第二医疗装置的数据曲线,和附图标记为220的具有空的和/或无阻碍的工作管腔的第三医疗装置的数据曲线,以及附图标记为222的具有设置在工作管腔内的医疗器械或工具的第三医疗装置的数据曲线。数据曲线可以是已知的和/或基于台架测试数据。如图9所示,每个医疗装置20和/或医疗装置20加上医疗器械或工具在曲线图上创建和/或定义不同的关系和/或线。这些数据曲线可以预加载到控制器48中。使用这些预加载的数据曲线,控制器48可以被配置成基于流体管理系统10内的系统压力和流入泵50的每分钟转数来检测多个医疗装置20中的哪一个与流入泵50流体地连接。控制器48可以被配置成将当前和/或实际系统压力和流入泵速度(例如,流速)数据与多个医疗装置20的系统压力和流入泵速度(例如,流速)的已知和/或预加载数据曲线进行比较,以便检测多个医疗装置20中的哪一个与流入泵50流体地连接。也可以考虑其他构造。
在一些实施例中,加热器盒体64的流体储存器的固定容积可能无法适应每个可用医疗装置的流量补偿模式。例如,具有较大孔径的工作管腔的医疗装置可能能够实现高流速,但是流入泵50可能无法充分提高速度以实现较高的系统压力。在一些实施例中,可以利用模糊逻辑算法来促进压力控制模式和流量补偿模式之间的切换。在一些实施例中,控制器48可以配置成基于多个医疗装置20中的哪一个流体地连接到流入泵50来自动地启用流量补偿模式。
图10示出了可以由控制器48使用的模糊逻辑算法的示例。控制器48计算输出系数(OF)作为流入泵50的每分钟转数(或流速,如果需要)和系统压力的运算。例如,控制器48可以通过获取流入泵50的每分钟转数并除以系统压力来计算输出系数(OF)。也考虑了用于计算输出系数(OF)的其他配置和/或变量,包括但不限于流速、流体流入体积对流体流出体积、压力变化率、每分钟转数变化率等。
控制器48随后将输出系数(OF)与一组已知范围(例如,范围1、范围2、范围3等)进行比较。在一个示例中,范围1可以对应于((OF>0)和(OF<x)),范围2可以对应于((OF>=x)和(OF<y)),并且范围3可以对应于((OF>=y)和(OF<z))。可以根据需要添加和/或包括额外的范围。在一些实施例中,每个已知范围(例如,范围1、范围2、范围3等)可以对应于多个医疗装置20中的一个。每个已知范围可以定义一个或更多个输出(例如,Kp、Ki、Kd、SR等)以用于控制流入泵50。在所描述的示例中,Kp对应于比例误差比,Ki对应于积分误差比,Kd对应于微分误差比,并且SR对应于采样率。也可以考虑其他构造。每个已知范围可以具有Kp、Ki、Kd和SR输出的不同对应值(例如,分别从a到d,分别从e到h等),其用于调节流体管理系统10的参数(例如,流入泵50的每分钟转数等)。例如,如果控制器48确定输出系数在范围1内(并且因此第一医疗装置类型被附接到流体管理系统10),则该控制器自动地将输出设置为第一Kp值、第一Ki值、第一Kd值和第一SR值。如果控制器48确定输出系数在范围2内(因此第二种医疗装置类型被附接到流体管理系统10),则该控制器自动地将输出设置为第二Kp值、第二Ki值、第二Kd值和第二SR值。如果控制器48确定输出系数在范围3内(因此第三种医疗装置类型被附接到流体管理系统10),则该控制器自动地将输出设置为第三Kp值、第三Ki值、第三Kd值和第三SR值。
在一些实施例中,系统压力设定点、系统压力极限、医疗装置损坏极限等可以基于多个医疗装置20中的哪一个流体地连接到流入泵50来自动地选择和/或设置。在一些实施例中,系统压力设定点、系统压力极限、医疗装置损坏极限等可以与该组已知范围相关联。例如,当输出系数(OF)在范围1内时,控制器48可以自动地选择系统压力设定点、系统压力极限、医疗装置损坏极限等的第一组设置,并且当输出系数(OF)在范围2内时,控制器48可以自动地选择用于系统压力设定点、系统压力极限、医疗装置损坏极限等的第二组设置,其中第二组设置不同于第一组设置,并且当输出系数(OF)在范围3内时,控制器48可以自动地选择用于系统压力设定点、系统压力极限、医疗装置损坏极限等的第三组设置,其中第三组设置不同于第一和第二组设置。也可以考虑其他构造。
一个或更多个输出(例如,Kp、Ki、Kd和SR)随后被发送到与控制器48相关联的PID控制器。控制器48和/或PID控制器可以基于检测到的范围以及因此预设的输出值(即,Kp、Ki、Kd和SR)向流入泵50发送流入泵速度(例如,每分钟转数)数据。在一些实施例中,流入泵50和至少一个压力传感器67可以统称为“仪器”。因此,流入泵速度数据可以由控制器48和/或PID控制器发送到仪器。由于系统压力至少部分地取决于流入泵速度,因此流入泵速度(例如,每分钟转数)和系统压力被反馈到控制器48和/或模糊逻辑算法中。还将系统压力与系统压力设定点进行比较,以确定它们之间的误差差值,该误差差值被发送到PID控制器,并且如果需要的话,可以用于细化一个或更多个输出。在一些实施例中,流体管理系统10、控制器48和/或PID控制器试图调整其设置,以针对系统内的变化(例如,当医疗装置被插入、取出、改变等时)以最高的稳定性提供最快的响应时间。
本领域技术人员将认识到,除了本文描述和设想的具体实施例之外,本公开可以以多种形式体现。因此,在不脱离如所附权利要求中所述的本公开的范围和精神的情况下,可以在形式和细节上进行偏离。
本文公开的可以用于系统的各种部件及其各种元件的材料可以包括通常与医疗装置相关的材料。为了简单起见,下文的讨论涉及系统。然而,这并不旨在限制本文所述的装置和方法,因为讨论可以应用于本文公开的其它元件、构件、部件或装置,比如但不限于流体管理系统、医疗装置、细长轴、流入泵、流体加温系统、控制器、供应管线、手柄、工作站、显示屏、流体供应源、收集容器和/或其元件或部件。
在一些实施例中,系统和/或其部件可由金属、金属合金、聚合物(其一些示例在下文公开)、金属-聚合物复合材料、陶瓷、其组合等或其他合适的材料制成。
适当聚合物的一些示例可以包括聚四氟乙烯(PTFE)、乙烯四氟乙烯(ETFE)、氟化乙烯丙烯(FEP)、聚甲醛(POM,例如,可从DuPont获得的)、聚醚嵌段酯、聚氨酯(例如,聚氨酯85A)、聚丙烯(PP)、聚氯乙烯(PVC)、聚醚酯(例如,可从DSM EngineeringPlastics获得的/>)、乙醚或酯基共聚物(例如,丁烯/聚(亚烷基醚)邻苯二甲酸酯和/或其它聚酯弹性体,比如可以从DuPont获得的/>)、聚酰胺(例如,可从Bayer获得的/>或可从ElfAtochem获得的/>)、弹性聚酰胺、嵌段聚酰胺/醚、聚醚嵌段酰胺(例如PEBA,可以在商标名为/>获得)、乙烯醋酸乙烯酯共聚物(EVA)、硅胶、聚乙烯(PE)、/>高密度聚乙烯、/>低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯(例如,/>)、聚酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚对苯二甲酸丙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚醚醚酮(PEEK)、聚酰亚胺(PI)、聚醚酰亚胺(PEI)、聚苯硫醚(PPS)、聚苯醚(PPO)、聚对苯二甲酰对苯二胺(例如,/>)、聚砜、尼龙、尼龙-12(比如,可从EMS American Grilon获得的)、全氟(丙基乙烯基醚)(PFA)、乙烯-乙烯醇、聚烯烃、聚苯乙烯、环氧树脂、聚偏二氯乙烯(PVdC)、聚(苯乙烯-b-异丁烯-b-苯乙烯)(例如,SIBS和/或SIBS 50A)、聚碳酸酯、聚氨酯-有机硅共聚物(例如,来自Aortech Biomaterials的/>或来自AdvantSource Biomaterials的/>)、生物相容性聚合物、其它适当的材料,或其混合物、组合、共聚物、聚合物/金属复合物等。在一些实施例中,护套可以与液晶聚合物(LCP)混合。例如,混合物可以包含高达约百分之6的LCP。
适用金属和金属合金的一些示例包括不锈钢,比如304V、304L和316LV不锈钢;低碳钢;镍钛合金,比如线弹性和/或超弹性镍钛诺;其他镍合金,比如镍铬钼合金(例如,UNS:N06625,比如625,UNS:N06022,比如/>UNS:N10276,比如/>其他/>合金等),镍铜合金(例如,UNS:N04400,比如/>400,/>400,/>400等),镍钴铬钼合金(例如,UNS:R30035,比如/>等)、镍钼合金(例如,UNS:N10665,比如合金/>)、其他镍铬合金、其他镍钼合金、其他镍钴合金、其他镍铁合金、其他镍铜合金、其他镍钨或钨合金等;钴铬合金、钴铬钼合金(例如,UNS:R30003,比如等);富铂不锈钢、钛、铂、钯、金、其组合、或任何其他适当的材料。
在至少一些实施例中,系统的部分或全部和/或其部件也可以掺杂有、制成或以其他方式包括不透射线材料。不透射线材料被理解为能够在医疗手术期间在荧光检查屏幕或另一成像技术上产生相对明亮的图像的材料。这个相对明亮图像有助于系统的用户确定其位置。不透射线材料的一些示例可以包括但不限于金、铂、钯、钽、钨合金、负载有不透射线填料的聚合物材料等。另外,其它不透射线的标记带和/或线圈也可以结合到该系统的设计中以实现相同的结果。
在一些实施例中,一定程度的磁共振成像(MRI)兼容性被赋予系统和/或本文公开的其他元件。例如系统和/或其部件或部分,可以由基本上不会使图像失真和产生大量伪影(即图像中的间隙)的材料制成。例如,某些铁磁材料可能不适合,由于它们可能在MRI图像中产生伪影。该系统或其部分也可以由MRI机器能够成像的材料制成。显示这些特性的一些材料包括,例如,钨、钴-铬-钼合金(例如,UNS:R30003,比如等),镍-钴-铬-钼合金(例如,UNS:R30035,比如/>等)、镍钛诺等,以及其他。
在一些实施例中,该内置假体和/或其他元件可以包括适当的治疗剂和/或用适当的治疗剂进行处理。适当的治疗剂的一些示例可以包括抗血栓形成剂(比如肝素、肝素衍生物、尿激酶和PPack(右旋苯丙氨酸脯氨酸精氨酸氯甲基酮));抗增殖剂(比如依诺肝素、血管肽素、能够阻断平滑肌细胞增殖的单克隆抗体、水蛭素和乙酰水杨酸);抗炎剂(比如地塞米松、泼尼松龙、皮质酮、布地奈德、雌激素、柳氮磺吡啶和美沙拉嗪);抗肿瘤/抗增殖/抗有丝分裂药物(比如紫杉醇、5-氟尿嘧啶、顺铂、长春花碱、长春新碱、埃坡霉素、内皮抑素、血管抑素和胸苷激酶抑制剂);麻醉剂(比如利多卡因、布比卡因和罗哌卡因);抗凝血剂(比如D-Phe-Pro-Arg氯甲基酮、含RGD肽的化合物、肝素、抗凝血酶化合物、血小板受体拮抗剂、抗凝血酶抗体、抗血小板受体抗体、阿司匹林、前列腺素抑制剂、血小板抑制剂和蜱抗血小板肽);血管细胞生长促进剂(比如生长系数抑制剂、生长系数受体拮抗剂、转录激活剂和翻译促进剂);血管细胞生长抑制剂(比如生长系数抑制剂、生长系数受体拮抗剂、转录抑制剂、翻译抑制剂、复制抑制剂、抑制性抗体、针对生长系数的抗体、由生长系数和细胞毒素组成的双功能分子、由抗体和细胞毒素组成的双功能分子);降胆固醇剂;血管扩张剂;以及干扰内源性血管活性机制的药物。
应该理解,本公开在许多方面仅是说明性的。在不超出本公开范围的情况下,可以进行细节上,特别是在形状、尺寸和步骤的布置上的改变。在适当的程度上,这可以包括使用在其它实施例中使用的一个示例性实施例的任何特征。当然,本公开的范围是以表达所附权利要求的语言来限定的。

Claims (15)

1.一种流体管理系统,其包括:
向医疗装置提供流体流入的流入泵;
至少一个压力传感器;以及
控制器,其被配置成从所述至少一个压力传感器接收压力信号,所述压力信号对应于流体管理系统内的系统压力;
其中所述控制器被配置成基于来自所述至少一个压力传感器的压力信号和流入泵的每分钟转数来检测多个医疗装置中的哪一个与流入泵流体地连接。
2.根据权利要求1所述的流体管理系统,其中,所述控制器被配置为基于所述多个医疗装置中的哪一个与流入泵流体地连接来自动地调节用于控制所述流入泵的一个或更多个输出。
3.根据权利要求2所述的流体管理系统,其中,所述控制器包括响应于一个或更多个输出的PID控制器。
4.根据权利要求1-3中的任一项所述的流体管理系统,其中,所述控制器基于流入泵的每分钟转数和系统压力来计算输出系数。
5.根据权利要求4所述的流体管理系统,其中,所述控制器将所述输出系数与一组已知范围进行比较,每个已知范围对应于所述多个医疗装置中的一个。
6.根据权利要求5所述的流体管理系统,其中,每个已知范围具有不同的相应输出,其用于调节流入泵的每分钟转数。
7.根据权利要求6所述的流体管理系统,其中,所述输出包括比例误差比(Kp)、积分误差比(Ki)、微分误差比(Kd)和采样率(SR)。
8.根据权利要求1-7中的任一项所述的流体管理系统,其中所述控制器被配置成响应于系统压力设定点、系统压力极限和医疗装置损坏极限选择性地执行冲洗,其中所述冲洗被配置成将系统压力增加预定量达预定时间段。
9.根据权利要求8所述的流体管理系统,其中预定冲洗量的超过系统压力极限的任何部分被限制至系统压力极限。
10.根据权利要求8所述的流体管理系统,其中,如果所述控制器确定预定冲洗量将超过系统压力极限,则显示通知并使冲洗超控输入可用;
其中所述冲洗超控输入的激活允许控制器超过系统压力极限预定量,直到医疗装置损坏极限。
11.根据权利要求10所述的流体管理系统,其中,预定冲洗量的超过医疗装置损坏极限的任何部分被限制至医疗装置损坏极限。
12.根据权利要求8所述的流体管理系统,其中,所述系统压力设定点、所述系统压力极限和所述医疗装置损坏极限是基于多个医疗装置中的哪一个与流入泵流体地连接而自动地选择的。
13.一种流体管理系统,其包括:
向医疗装置提供流体流入的流入泵;
至少一个压力传感器;以及
控制器,其被配置成从所述至少一个压力传感器接收压力信号,所述压力信号对应于流体管理系统内的系统压力;
其中所述控制器被配置成基于来自所述至少一个压力传感器的压力信号和流入泵的每分钟转数来检测多个医疗装置中的哪一个与流入泵流体地连接;
其中,所述控制器被配置为基于所述多个医疗装置中的哪一个与流入泵流体地连接来自动地调节用于控制所述流入泵的一个或更多个输出;
其中,所述控制器被配置成响应于系统压力设定点、系统压力极限和医疗装置损坏极限而选择性地执行冲洗,所述系统压力设定点、系统压力极限和医疗装置损坏极限是基于多个医疗装置中的哪一个流体地连接到流入泵而自动地选择的,其中所述冲洗被配置成将系统压力增加预定量达预定时间段。
14.根据权利要求13所述的流体管理系统,其进一步包括远侧压力传感器,所述远侧压力传感器设置在多个医疗装置中的与流入泵流体地连接的一个的远侧端部处;
其中所述远侧压力传感器被配置成监测由冲洗引起的原位压力增加;
其中所述控制器被配置成限制预定冲洗量和/或预定冲洗时间段,使得原位压力保持低于预定的原位压力极限。
15.根据权利要求1-14中的任一项所述的流体管理系统,其中,所述至少一个压力传感器被定位在流入泵的下游和医疗装置的上游。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7604610B2 (en) * 2005-06-13 2009-10-20 Smith & Nephew, Inc. Surgical fluid management
US9289110B2 (en) * 2012-04-05 2016-03-22 Stryker Corporation Control for surgical fluid management pump system
US10293099B2 (en) * 2015-05-26 2019-05-21 Stryker Corporation Pump and means for controlling a pump
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