CN213787410U - 一次性血液计量设备 - Google Patents

Abstract

实用新型名称为一次性血液计量设备。能够在患者的床侧处被用来监测从患者抽取的血液量的一次性血液计量设备。该系统使用一次性传感器和电子器件来准确地且实时地测量使用桨轮传感器从患者抽取的血液的体积，其中桨轮的旋转与从患者抽取并采集的血液的体积相关联。

Description

一次性血液计量设备

技术领域

本文中描述的装置是能够在患者的床侧处被用来监测从患者抽取的血液量的测量系统。该系统使用一次性致动和传感器电子器件来测量并控制从患者抽取的血液量以用于分析。

背景技术

在医院或其他环境中自患者的用于血液培养的血液采集期间，重要的是为血液培养瓶提供目标血液量以确保抽取的体积既不多也不少，因为以欠尺寸和过尺寸样本接种血液培养能够不利地影响血液培养分析的结果的准确性。现在，向从患者抽取血液的医务人员(通常)的唯一反馈是在血液抽取期间视觉地监测血液培养瓶中的流体水平，并且当确定已经到达填充体积时中断采集。

目前，医务人员视觉地进行这种确定。血液培养瓶在瓶或瓶标签上具有体积测量的刻度。通常，需要医务人员在瓶的侧面上标记血液的目标填充体积。实际上，这种方法易出现错误。当医务工作人员正在将血液抽取到血液培养瓶内时，医务人员可能未以精确竖直取向握持瓶，使得难以或甚至不可能确定所采集的血液的实际体积，并且使得可能目标血液量未被获得。能够影响所抽取的血液的体积的准确性的另一问题是缺少用于如何适当地以目标血液量接种血液培养瓶的统一指导。而且，患者的需求(患者可能在血液抽取期间具有会使医务人员从准确地监测血液抽取分散注意力的困难)会不利地影响被医务人员抽取的血液的体积的准确性。

成功地培养并检测已经感染患者的细菌在很大程度上取决于采集从患者获取的血液样本中的细菌。血液样本中具有细菌的概率随着所采集的血液的体积的增加而增加。因此，准确地采集血液培养瓶中需要的目标体积是非常重要的，血液培养瓶的一个示例是BACTEC^TM培养瓶。

如上所述，目前，采集血液样本的医务人员必须视觉地确定正确体积的血液何时已经被抽取并且被采集在培养瓶中，并且正好在此时停止采集以避免过度填充血液培养瓶。因此，需要继续寻求能够确保目标体积的血液被准确地采集的用于采集血液的方法和装置。

实用新型内容

本文中描述的血液计量设备测量经过它并流入该设备被附接到其内的血液采集器皿的血液的体积。血液采集器皿是用于接收血液样本的任何合适的容器。一个示例是血液采集管，诸如BD

管。BD Vacutainer是Becton, Dickinson and Company的注册商标。另一示例是血液培养瓶，诸如上面描述的BACTEC瓶。血液计量设备提供以下中的至少一个：1)当目标体积的血液已经经过设备并进入血液培养瓶时的指示；或2)当目标体积的血液已经经过设备并进入血液培养瓶时的自动切断。

血液计量设备是与机械旋转桨轮流体连通的标准血液采集装置，所述机械旋转桨轮响应于血液流动通过壳体而旋转，其中桨轮被可旋转地安装在所述壳体中。桨轮被定位在壳体中使得它自由地旋转。在一个实施例中，桨轮的旋转轴线是被固定在壳体中并且限定桨轮的旋转轴线的销。桨轮与能够保持跟踪桨轮的旋转的测量传感器通信。这种传感器的一个示例是随着桨轮旋转的小磁体和当磁体经过传感器时被致动的霍尔效应传感器。每次致动是一个旋转计数。传感器将旋转次数转换为血液体积。在一些实施例中，桨轮旋转的速度也被测量以计算经过血液计量设备的样本的体积。传感器的另一示例是与被设置在桨轮上的光学基准协作能够对桨轮的旋转次数或桨轮旋转的速度或两者进行计数的光学传感器(例如LED)。

血液计量设备具有控制器，所述控制器能够执行以下功能中的一个或多个：i)关联旋转次数与流过设备的血液的体积；ii)关联桨轮旋转的速度与经过桨轮的血液的体积；iii)响应于目标血液量已经到达目标体积的确定而关断血液流动；iv)为医务人员提供关于已经经过血液计量设备的血液的体积的信号。例如，当血液体积在一定阈值之下时，血液计量设备可以发出绿色光。当已经经过设备的血液体积接近目标体积时，绿色可以改变为黄色。一旦血液体积的目标量已经经过血液计量设备并进入血液培养瓶，传感器就可以改变为又一颜色(例如红色)以指示目标体积已经被血液培养瓶接收。血液不流过传感器。在这方面，血液计量设备是传感器单元和计量/培养瓶适配器单元构成的组件。

在一个示例中，传感器是一次性的。在该实施例中，传感器具有测量在从患者抽取血液期间流过血液计量设备的血液量的一次性电子器件。一次性系统借助于视觉或声学信号通知用户预定期望体积的血液是否已经经过传感器。

一次性传感器设备配备有能够电子地测量血液流动的传感器。一次性传感器单元被集成在作为总血液采集装置的一部分的一次性壳体中。一次性传感器单元被可移除地附接到培养瓶适配器单元，所述培养瓶适配器单元包含被设置在壳体中的桨轮，并且所述培养瓶适配器单元适合于形成从血液采集系统到采集器皿(例如血液采集管、血液培养瓶等)中的血液路径。

在一些实施例中，不需要传感器是一次性的。在此类实施例中，传感器单元不与血液接触，并且因此传感器单元可以被再使用或再循环。

血液填充体积由微处理器借助于传感器来测量和监测，微处理器对桨轮的转数或桨轮的旋转速度进行计数，传感器是经校准的准确的测量系统。该系统借助于光学和/或声学信号和/或其他感觉性信号(例如振动)与用户交互，以指示预定体积的血液已经被递送到血液培养瓶或血液采集器皿内。

可选地，血液计量设备具有为壳体的适配器单元，所述壳体定义血液流动路径，并且所述适配器单元适合于被连接到血液采集装置。适配器单元已经在其中设置测量流过血液流动路径的血液的体积的体积指示器。可选地，该体积指示器是桨轮流量检测器。体积指示器也能够是细丝传感器、声学传感器或光学传感器。传感器也能够是轴向转子传感器、蠕动泵传感器、磁场传感器或旋转传感器中的一个。

在这种检测器中，由桨轮的旋转数量来计算流过传感器的血液的体积。血液计量设备还具有与适配器单元接合的传感器单元。传感器单元具有：i) 传感器，所述传感器被配置为响应于血液流过适配器单元中的血液流动路径而从传感器检测信号；以及ii)处理器，所述处理器关联传感器信号与血液体积，并且响应于由传感器单元确定预定体积的血液已经经过适配器单元而控制传感器单元的响应。传感器单元是与适配器单元可拆卸地接合或与适配器单元一体集成中的一个。

桨轮被设置在血液流动路径中但是在壳体内可自由旋转，例如通过被支撑在壳体中的提供旋转轴线的销上。桨轮具有旋转轴线，并且旋转轴线正交于血液流动路径中的血液流方向或与血液流动路径中的血液流方向同轴。桨轮能够承载磁体，并且壳体能够具有被设置在其中的霍尔效应传感器，当磁体经过霍尔效应传感器时，霍尔效应传感器被致动。

在一个实施例中，桨轮在壳体中在由壳体支撑的一体销上自由地旋转。

可选地，处理器关联桨轮的旋转与血液体积，以确定已经流过血液计量设备的测量的血液体积，并且响应于由传感器单元确定预定体积血液已经经过被设置在适配器单元中的桨轮而控制传感器单元的响应。

适配器单元可附接到采集器皿。采集器皿能够是血液培养瓶或样本采集管。

可选地，处理器比较测量的血液体积与血液的预定体积，并且当测量的血液体积等于预定体积时，处理器被配置为发送信号以关闭血液流动阀，血液流动阀切断到血液计量设备的血液流动。

可选地，适配器单元具有激活杠杆，当适配器单元被附接到血液培养瓶时，所述激活杠杆激活处理器。可选地，传感器单元具有电池，并且电池能够通过激活杠杆被开启，以给处理器提供电力。

可选地，传感器单元具有控制适配器单元中的阀的阀致动器。阀致动器是移动磁体致动器、微致动器、螺线管或配对磁体致动器中的一个。

可选地，血液计量设备具有充当泵的流量计。这种泵的一个示例具有马达，所述马达具有转子。壳体形成泵的定子。转子能够具有一个或更多个磁体。马达能够具有测量转子的旋转速度的霍尔效应传感器。处理器基于马达的旋转速度确定流过泵的血液的体积。在操作中，当马达的旋转速度降至预定旋转速度之下时，处理器指示静脉缩窄。传感器单元能够具有指示预定体积的血液已经经过适配器单元的指示器灯或基于来自处理器的信号指示静脉缩窄的灯。

血液计量设备通过将适配器单元连接到带有用于静脉穿刺的针和管的血液采集装置而被使用。在操作中，当马达的旋转速度降至预定旋转速度之下时，处理器指示静脉缩窄。

本文中还描述了用于确定从患者流动到采集瓶的血液的体积的方法。在该方法中，提供了适配器单元和传感器单元构成的组件，适配器单元具有壳体，所述壳体限定血液流动路径，所述壳体适合于被连接到血液采集装置。可选地，适配器单元内设置有桨轮，桨轮被设置在血液流动路径中但是在壳体内可自由旋转。传感器单元是如上所述的，并且具有传感器，所述传感器被配置为响应于血液流过适配器单元中的血液流动路径而从传感器检测信号。传感器单元还具有处理器，所述处理器关联传感器信号与血液体积，并且响应于通过传感器单元确定预定体积的血液已经经过适配器单元而控制传感器单元的响应。传感器单元还具有阀致动器，所述阀致动器与处理器信号通信并且被处理器控制。在该方法中，组件被连接到血液采集装置，血液采集装置具有适合于静脉穿刺的针和管，使得血液采集装置与血液流动路径流体连通。适配器单元被连接到血液采集器皿，使得适配器中的血液流动路径与血液采集器皿流体连通。血液采集器皿中的压力通常小于大气压力，以从患者抽取血液样本并使其进入血液采集器皿。这引起血液流过桨轮传感器，并且桨轮传感器的旋转被测量以确定从血液流动路径流入血液采集器皿的血液的体积。经确定的血液体积与血液的预定体积进行比较。当测量的血液体积等于血液的预定体积时，处理器发送信号到阀致动器以停止血液流入采集器皿。

附图说明

图1图示了用于血液采集的组件，其中流量计设备被耦接到血液培养瓶；

图2A图示了流量计组件的流量计电子器件部分；

图2B图示了附接到血液采集瓶的流量计组件的流量计适配器部分；

图2C图示了通过图2B中图示的流量计适配器部分的血液流动路径；

图3A图示了结合血液培养瓶使用本文中描述的流量计设备的工作流；

图3B图示了结合血液采集管使用本文中描述的流量计设备的工作流；

图4是图2B中图示的流量计适配器部分的分解视图；

图5是图2A中图示的流量计电子器件部分的分解视图；

图6是图示操作原理的流量计设备的示意图；

图7图示了流量计适配器部分的桨轮部件；

图8图示了接收被耦接到马达的桨轮的壳体，所述马达驱动桨轮；

图9图示了用于驱动桨轮的马达的一个实施例；

图10图示了血液计量设备和血液培养瓶的替代性组件；

图11是图10中的组件的分解视图；

图12是被集成到血液采集系统内的图10的组件；

图13是从与适配器部分集成的传感器部分的前面观察的血液计量设备的透视图；

图14是从传感器单元的后面观察的血液计量设备的透视图；以及

图15图示了用于在图1的血液计量组件中使用的夹紧阀(pinch valve) 实施例。

具体实施方式

图1图示了包含根据本技术的血液计量设备的一个实施例的血液采集系统。如图1所示，血液采集系统包括针110、管120、血液计量设备130、传感器单元140、适配器单元150和采集瓶160。适配器单元150包括针152(图 2B)。采集瓶160包括盖163(图3A)。针152刺穿通过盖163。

在从患者采集血液样本的过程期间，针110被用来刺穿患者的静脉或动脉。在由采集瓶160产生的真空压力的驱动下，来自患者的血液通过管120 被引导朝向采集瓶160。血液流动被采集在采集瓶160中。血液沿途经过适配器单元150和针152。传感器单元在本文中也被称为电子器件部分，因为传感器单元包含设备致动器和传感器电子器件。

参考图2A，传感器单元140具有壳体180，处理器182、指示器184、电池186和阀致动器188被设置在壳体180中，阀致动器188控制壳体进口164 上的阀189。传感器单元包含设备致动器和传感器电子器件。响应于通过计量设备感测的血液体积，印刷电路板182(其承载处理器和其他电子器件)能够利用指示器(被图示为彩色灯)指示预定何时目标体积已经经过通过计量设备，但是也可以想到通过听觉信号或振动的指示。传感器也能够向系统状况的其他指示器发送信号，诸如其他流动状况的指示(即高于或低于系统指定的流率的血液流率)。

在一个实施例中，当开始从患者抽取血液时，阀致动器188通过保持阀 189(图2B和图4)关闭来控制从患者采集的血液流动。在血液抽取开始之后，阀致动器188接收指示血液流动已经开始的信号。响应于这种信号，阀致动器188逐渐导致阀189打开。阀致动器188被编程为以减轻流过适配器单元(图2B)的血液的溶血(hemolysis)的方式打开阀189。在所图示的实施例中，阀189与图2B中图示的适配器单元150集成。然而，阀189也能够与阀致动器188集成。在任一实施例中，阀189被定位成与下面描述的适配器单元中的进口164同轴。

在替代性实施例中，传感器单元能够与被定位在针110附近的传感器111 耦接(经由有线或无线通信)。在这种传感器111检测到指示静脉缩窄或即将发生的静脉缩窄的流动状况(即血液流动的减少高于预定阈值)的情况下，阀致动器188的响应是要关断阀189，紧接着是阀189的逐渐重新打开。

合适的阀致动器对本领域技术人员来说是众所周知的，并且不在本文中详细地进行描述。此类致动器包括响应于信号而引起阀189打开或关闭的移动磁体致动器、微致动器、螺线管、配对磁体等。

用于在本文中描述的血液计量设备中使用的合适阀不在本文中详细地进行描述，并且对本领域技术人员来说是众所周知的。合适阀的示例包括将阀座推进到通道内以关断阀和从通道撤回阀座以打开阀的切断阀。另一种合适阀是夹管阀500。在图15中图示了这种阀。夹管阀500通过螺旋管510被打开和关闭，螺旋管510在打开和关闭位置之间驱动阀主体520(并且反之亦然)。如图15中图示的，管530经过阀主体520。当阀主体520打开时，血液流动通过管530。当在打开位置中时，阀主体520不夹住管530。当在关闭位置中时，阀主体520闭合在管530上，从而阻止血液流动通过阀主体520。螺线管 510通过被定位在螺线管盖570中的导线540接收动力。夹管阀500还具有面板550和密封件560以阻止螺线管与血液接触。假如阀主体发生故障并且不适当地释放，则为夹管阀500提供手动超控按钮580。其他合适阀包括球阀、薄膜阀、滑动阀、止回阀、溢流阀等。

参考图2B，适配器单元150具有小桨轮154，小桨轮154能够在壳体156 中在壳体156中的一体销158上自由地旋转。在图2B和图4中图示的实施例中，一体销158是通过壳体156的流动路径162的一部分。流动路径通过出口166离开适配器单元150。血液流动通过进口164沿着桨轮154被切向地引导。桨轮与壳体156壁具有间隙，使得桨轮能够自由地旋转；不存在对于紧密密封配合的需要。适配器单元具有激活杠杆190，仅在适配器单元150被放置在血液培养瓶160(图3A)上之后，激活杠杆190才激活电子器件。这允许设备在设备未正被使用时“关断”，由此节省电池。当适配器单元150的针 152刺穿血液培养瓶时，血液培养瓶内部的降低的压力抽取患者血液通过设备并进入血液培养瓶。可选地，计量设备被配置为使得血液流动轴向通过计量设备而非切向。

在图2C中图示了通过适配器单元150的血液流动路径162。血液通过进口164进入适配器单元150。血液流动路径行进通过桨轮154，并且然后向上通过通道169，阀189被设置在通道169中。如果阀189打开，则允许血液流入并通过适配器单元出口通道166。

在图3A和图3B中图示了设备的操作。参考图3A，通过将适配器单元 150放置在培养瓶160的颈部上使得针152刺穿盖163，血液计量设备130被附接到培养瓶160。在血液抽取期间，指示器灯184是一种颜色(例如红色)。可选地，指示器灯184将会闪烁。可选地，闪烁频率将会与血液流动相关联。当检测到目标抽取体积或已经到达预定血液抽取持续时间时，指示器灯184 变成第二颜色(例如，绿色)。可选地，计量设备向阀致动器188发送将会引起阀致动器188关闭阀的信号，这将会切断来自患者的血液流动。血液计量设备130然后从培养瓶160上拆下来。在一个实施例中，适配器单元150是弹簧加载的，其中弹簧被偏置为迫使适配器单元与培养瓶160分离。在操作期间，计量设备被操作者或被采集装置推置成与培养瓶或其他采集器皿接合。一旦采集结束，则保持适配器单元150与采集器皿接合的力被释放，并且适配器单元的弹簧加载的偏置力171迫使适配器单元150与培养瓶160分离。

图3B图示了血液计量设备130被用来将血液210采集到血液采集管200 而非培养瓶160内的替代工作流。操作是如上面关于图3A描述的。血液采集管200上的隔膜盖173稍微不同于血液培养瓶上的盖163，但是在操作中，针 152仍刺穿隔膜盖173的隔膜，就像它刺穿盖153的隔膜一样。

图4是图2B的适配器单元150的分解视图。适配器单元本身是包含进口 164的桨轮壳体156与适配器150的组件。阀189和桨轮154被设置在桨轮壳体156与适配器150之间。桨轮被可旋转地放置在销158上。血液通过适配器164的流动路径162是通过桨轮壳体并从针152出来。激活杠杆190被设置在壳体上并且装配通过桨轮壳体156中的切口187。这使得能够通过在桨轮壳体156上放置传感器单元壳体180来激活激活杠杆190。

图5是图2A中图示的传感器单元140的分解视图。壳体180内已经设置有处理器182、指示器184、电池186和阀致动器188，阀致动器188控制被设置在适配器单元150的桨轮壳体156附近的阀189。传感器单元140包含设备致动器和传感器电子器件。响应于计量设备感测到的血液体积，印刷电路板182(其承载处理器和其他电子器件)能够利用指示器184(被图示为彩色灯)指示何时预定目标体积已经经过通过计量设备，但是也想到了通过听觉信号或振动的指示。

参考图6，到壳体156的进口164可选地具有将集中的血液射流瞄准在桨轮154A上的小喷嘴167。在图8中图示的实施例中，小磁体168被集成在桨轮154中。非接触式霍尔效应传感器(未示出，但被设置在传感器单元140 中)能够测量磁体168通过壳体156A(在该壳体中，通过壳体156A的流动路径164是线性的)的旋转，桨轮154被设置在壳体156A中。传感器的其他示例包括轴向转子传感器，其中涡轮正交于血液流动方向。响应于血液流过涡轮，涡轮引起转子旋转，并且转子的旋转被用来确定通过传感器的血液流动。其他合适的传感器包括蠕动泵传感器、磁场传感器和旋转传感器。

在一个实施例中血液计量设备130被编程为提供经过桨轮154的血液体积的几个不同的可选择的血液体积预设。预设是从患者抽取的较常见的血液体积(例如10mL)。

Zhen,W.等人的“Computational study of the tangential type turbineflowmeter”(Flow Measurement and Instrumentation,第19卷第233-239页 (2008)，其以引用方式被并入本文)描述了切向型涡轮流量计的校准。在图6 中，W₁是进口速度，并且r_o是轴与喷射出口的轴线之间的轴线。如在Zhen 等人中描述的，使用以下公式来计算转子驱动扭矩(T_r)：

Tr＝ρQ(V₁rcosα₁-V₂rcosα₂) (1)

其中ρ是流体密度，Q是体积流率，r是转子的半径，α₁是V₁与U₁之间的角度，并且α₂是V₂与U₂之间的角度。绝对速度V₁通过以下公式来确定：

V₁＝Q/A (2)

其中A是喷射孔径。旋转速度(n)通过以下来计算：

V₂cosα₂＝u＝2πr_on (3)

从以上内容计算转子驱动扭矩。然后从以下公式来计算计量性能：

T_r-T_rm-T_rf-T_re＝0 (4)

其中T_r是转子驱动扭矩，T_rm是轴颈轴承阻滞扭矩，T_rf是由于流体动力阻力导致的转子叶片阻滞扭矩，并且T_re是由于磁性拾取的吸引力导致的阻滞扭矩。如在Zhen等人进一步描述的，这些值用来计算用于涡轮计量性能的值。这使得能从转子速度、桨轮流量计的尺寸等来确定体积流率。

桨轮154和壳体156的尺寸主要是设计选择的问题。小尺寸桨轮154将会实现比更大尺寸桨轮更大的通过桨轮的血液的转/毫升。桨轮156中的个体桨叶154A(图6)的宽度应该稍微大于血液射流的宽度(该宽度将会与壳体进口164的喷嘴部分167中的开口相当)。能够使用桨轮的移动检测的其他无接触手段，像LED和光敏接收器。这在图6中被图示为170。

在图7-8中图示了替代性同轴壳体156A配置。在这种配置中，壳体进口 264和出口266是同轴的，并且血液流动路径是线性的。图2B图示了壳体进口164正交于壳体出口166的壳体156。

血液射流被切向地喷射在桨轮154上，这导致在桨轮154上的力矩(或扭矩)，该力矩(或扭矩)进而引起桨轮154转动。这由血液射流的动能引起。在首次用血液填充桨轮壳体156之后，气泡会形成并且阻碍桨轮154的移动。

如上所述，桨轮的转数与通过的实际血液体积之间的关系不是线性的。除了流体在桨轮上的驱动喷射之外，在该流体中还存在桨叶旋转的阻尼作用。这会引起将会由于压力和粘度方面的差异而改变的“滑动”。可选地，桨轮的行为能够被监测和建模以基于流动状况预测滑动。一旦滑动被确定，则流动状况能够被提供给处理器，并且处理器能够考虑滑动以修正基于桨轮的转数计算的体积。这会导致实际使用测量的计量体积计量的体积的大波动。

可选地，设备将会被校准以关联测量的计量体积与实际的计量体积。这将会确保本文中描述的血液计量设备在所有时候都准确地抽取目标体积的血液(通常8mL至10mL的血液)。血液被抽取的速度也会影响所测量的体积的准确性。可以想到，本文中描述的计量设备将会被校准使得流率对测量的体积的影响是已知的。在一个实施例中，桨轮的转数与流过桨轮的血液的体积相关联。在替代性实施例中，旋转速度(即桨轮的RPM)被用来确定流率，该流率进而被用来计算正在经过桨轮的血液的体积。一旦被校准，计量设备就测量血液流动的速度并且调整测量的体积，以补偿特定血液流率下体积测量的已知不准确性。可选地，血液计量设备具有开关，以便每当呈现新的血液培养瓶来填充时，通电并重置系统。

尽管本文中的实施例描述了桨轮流量计，但是也可以想到其他计量设备，诸如细丝传感器、声学传感器、光学传感器等。此类传感器对技术人员来说是众所周知的，并且不在本文中详细地进行描述。在传感器单元不与血液接触的一些实施例中，传感器单元可以被再使用。

如之前描述的，组合的流量计/泵(本文中描述的血液计量设备)能够被配置为检测静脉缩窄(通过检测减少的或不足的血液流动)和再膨胀静脉(通过停止血液流动通过计量设备但是不从患者移除用于血液抽取的针)。如上所述，本文中描述的血液计量设备能够在设备已经确定目标血液量已经被抽取时被致动，由此停止通过计量设备的血液流动。

为了主动计量血液流动，低密度换向磁场能够被控制器诱发，以在低流率下帮助转子转动。在图9中图示了一次性流量计/泵300。如所图示的，定子310(即壳体)和转子320是完全分开的，并且能够被容易地拆开。转子 320能够是单件式烧结且磁化的零件。磁体330被放置在转子320上。霍尔效应传感器340检测经过的磁体，并且确定转子RPM。从得到的RPM确定流入培养瓶的血液的体积。在泵功能中，转子由线圈A和B 350驱动。对图9 中图示的设备，注意到流量计和泵功能不能被同时执行。霍尔传感器能够通过从线圈350测量背EMF来省去。

转子320上的磁体330还充当桨叶(诸如图6中的桨叶154A)。因此，马达300能够充当桨轮流量传感器，或当由线圈350驱动时，充当离心泵。围绕转子320的壳体310是不透气/水的，并且由非导电材料制作，因此它不干扰驱动转子所需的磁场。存在进入壳体的切向进口/出口360以及轴向进口/ 出口(未在图9中图示)。可选地，所述两个线圈被定位为使得线圈和霍尔传感器覆盖小于转子的圆周的180度。当与覆盖整个360度的当前定子设计相比时，这使容易拆卸非常容易。

为马达300提供换向的低功率旋转磁场以便有助于甚至在低流率下驱动设备中的桨轮。可选地，转子320由单件可磁化材料制作。可选地，转子320 是环形的，在外圆周上具有充当磁极以及桨叶的突出部330。定子310具有至少2个极，这是为什么图示了两个线圈350。线圈350被定位为在定子上分开不超过180度。这确保转子/壳体320和定子310的容易组装/拆卸。所图示的设备300能够被包含到测量血液流动和/或将血液、药物、样本、反应剂等泵送到患者内或到器皿(诸如采集管)内的设备内。在该示例中，极/磁体被径向地取向，它们也可以被轴向地取向。马达优选地是同步的，但是也能够使用异步换向来操作。

图10图示了血液计量设备和血液培养瓶的替代性配置。血液计量设备430 被附接到血液培养瓶460。在该实施例中，传感器部分440与适配器部分450 一体集成以形成血液计量设备430。

图11是图10中的组件的分解视图。在该图示中，一体式血液计量设备 430从血液培养瓶460移除。

图12图示了包括针410、管420、血液计量设备430、传感器部分440、适配器部分450和采集瓶460的血液采集系统。在从患者采集血液样本的过程期间，针410被用来刺穿患者的静脉或动脉。在由采集瓶460产生的真空压力的驱动下，来自患者的血液通过管420被引导朝向采集瓶460。血液被采集在采集瓶460中。

图13是从与适配器部分450集成的传感器部分440的前面观察的一次性血液计量设备430的透视图。血液计量设备430具有处理器482，处理器482 具有小型嵌入式存储器和一次性印刷电路板(PCB)。处理器的嵌入式存储器中已经存储了控制血液计量设备的操作的信息。这种信息的非限制性示例包括经过设备的总血液体积(即预定填充体积)；血液抽取的最大持续时间(在该时间之后设备终止从患者进一步采集血液)；以及指示静脉缩窄的来自患者的血液流率的变化。LED指示器484提供已经经过血液计量设备430的流体 (例如血液)体积的指示。预定填充体积已经被容器接收的其他指示(对用户和致动器两者)包括感觉性警告，诸如振动警告。

图14是从与适配器部分450集成的传感器部分440的后面观察的血液计量设备430的透视图。血液计量设备430具有被放置在血液流动路径462中的桨轮454，血液流动路径462通过血液计量设备430的顶部431进入。霍尔传感器469感测桨轮中的磁体468，并且通过霍尔传感器468感测的转动次数通过处理器482被转换成体积。机械触点490感测血液计量设备430与采集瓶460的接触，并且开始/发起从患者到采集瓶460内的血液抽取。

在本说明书中，词语“包含”应以其“开放”的意义来理解，即以“包括”的意义，因此不限于其“封闭”的意义，即以“只由……组成”的意义。对应的含义属于在它们出现的地方的对应词语“包含(comprise)”、“包含 (comprised)”和“包含(包含)”。

虽然已经描述了该技术的具体实施例，但是对本领域技术人员显而易见的是，本技术可以在不脱离其基本特征的情况以其他特定形式来实施。因此，本实施例和示例在所有方面被认为是图示性的而非限制性的。例如，虽然本公开已经描述了血液培养瓶中的血液的采集，但是相同的原理也适于其他容器中的其他流体的采集。

应进一步理解，除非出现相反的指示，否则本文中对本领域中已知的主题的任何提及都不构成对本领域技术人员通常所知的此类主题的认可。

Claims (29)

1.一种血液计量设备，特征在于，其包括：

适配器单元，所述适配器单元包括壳体，所述壳体限定血液流动路径，所述适配器单元适合于被连接到血液采集装置，其中所述适配器单元内设置有测量流动通过所述血液流动路径的血液的体积的体积指示器；

传感器单元，所述传感器单元与所述适配器单元接合；所述传感器单元包括：i)传感器，所述传感器被配置为响应于血液流动通过所述适配器单元中的所述血液流动路径而从所述传感器检测信号；以及ii)处理器，所述处理器关联所述传感器信号与血液体积，并且响应于通过所述传感器单元确定预定体积的血液已经经过所述适配器单元而控制所述传感器单元的响应。

2.根据权利要求1所述的血液计量设备，特征在于所述传感器单元是与所述适配器单元可拆卸地接合或与所述适配器单元一体集成中的一者。

3.根据权利要求1所述的血液计量设备，特征在于所述体积指示器是被设置在所述血液流动路径中但是在所述壳体内可自由旋转的桨轮。

4.根据权利要求3所述的血液计量设备，特征在于所述桨轮具有旋转轴线，并且所述旋转轴线正交于所述血液流动路径中的血液流动方向。

5.根据权利要求3所述的血液计量设备，特征在于所述桨轮具有与所述血液流动路径中的血液流动方向同轴的旋转轴线。

6.根据权利要求3-5中任一项所述的所述血液计量设备，特征在于所述处理器关联所述桨轮的旋转与血液体积，以确定已经流动通过所述血液计量设备的测量的血液体积，并且响应于通过所述传感器单元确定预定体积血液已经经过被设置在所述适配器单元中的所述桨轮而控制所述传感器单元的响应。

7.根据权利要求1所述的血液计量设备，特征在于所述适配器单元可附接到采集器皿，其中所述采集器皿选自由血液培养瓶和样本采集管组成的组。

8.根据权利要求6所述的血液计量设备，特征在于所述处理器比较所述测量的血液体积与血液的所述预定体积，并且当所述测量的血液体积等于所述预定体积时，所述处理器被配置为发送信号以关闭血液流动阀，从而所述血液流动阀切断到所述血液计量设备的血液流动。

9.根据权利要求1所述的血液计量设备，特征在于所述体积指示器是细丝传感器、声学传感器和光学传感器中的一个。

10.根据权利要求3-5中任一项所述的所述血液计量设备，特征在于所述传感器是轴向转子传感器、蠕动泵传感器、磁场传感器和旋转传感器中的一个。

11.根据权利要求3-5中任一项所述的所述血液计量设备，特征在于所述桨轮承载磁体，并且所述壳体具有被设置在其上的霍尔效应传感器，当所述磁体经过所述霍尔效应传感器时，所述霍尔效应传感器被致动。

12.根据权利要求11所述的血液计量设备，特征在于所述桨轮在所述壳体中在由所述壳体支撑的一体销上自由地旋转。

13.根据权利要求1所述的血液计量设备，特征在于所述壳体限定血液流动路径，其中所述流动路径通过出口离开所述适配器单元。

14.根据权利要求1所述的血液计量设备，特征在于所述适配器单元包含激活杠杆，当所述适配器单元被附接到血液培养瓶时，所述激活杠杆激活所述处理器。

15.根据权利要求1所述的血液计量设备，特征在于所述传感器单元包含电池。

16.根据权利要求1所述的血液计量设备，特征在于所述传感器单元包含阀致动器。

17.根据权利要求16所述的血液计量设备，特征在于所述阀致动器是移动磁体致动器、微致动器、螺线管或配对磁体致动器中的一个。

18.根据权利要求1所述的血液计量设备，特征在于所述体积指示器是流量计和泵的组合。

19.根据权利要求18所述的血液计量设备，特征在于所述泵包含马达，所述马达包括转子，并且其中所述壳体形成用于所述泵的定子。

20.根据权利要求19所述的血液计量设备，特征在于所述转子包含一个或多个磁体。

21.根据权利要求20所述的血液计量设备，特征在于进一步包含测量所述转子的旋转速度的霍尔效应传感器。

22.根据权利要求21所述的血液计量设备，特征在于所述处理器基于所述马达的所述旋转速度确定流过所述泵的血液的体积。

23.根据权利要求22所述的血液计量设备，特征在于所述血液采集装置包含适合于静脉穿刺的针和管。

24.根据权利要求23所述的血液计量设备，特征在于，在操作中，当所述马达的所述旋转速度降至预定旋转速度之下时，所述处理器指示静脉缩窄。

25.根据权利要求1所述的血液计量设备，特征在于所述传感器单元具有指示器灯，所述指示器灯基于来自所述处理器的信号指示预定体积的血液已经经过所述适配器单元。

26.根据权利要求24所述的血液计量设备，特征在于所述传感器单元具有指示器灯，所述指示器灯基于来自所述处理器的信号指示静脉缩窄已经发生。

27.一种血液计量设备，特征在于，其包括：

适配器单元，所述适配器单元包括壳体，所述壳体限定血液流动路径，所述适配器单元适合于被连接到血液采集装置，其中所述适配器单元中已经设置有桨轮，所述桨轮被设置在所述血液流动路径中但是在所述壳体内可自由旋转；

传感器单元，所述传感器单元与所述适配器单元接合；所述传感器单元包括：

i)传感器，所述传感器被配置为响应于血液流动通过所述适配器单元中的所述血液流动路径而从所述传感器检测信号；

ii)处理器，所述处理器关联所述传感器信号与血液体积，并且响应于通过所述传感器单元确定预定体积的血液已经经过所述适配器单元而控制所述传感器单元的响应；以及

iii)阀致动器，所述阀致动器与所述处理器信号通信并且被所述处理器控制。

28.根据权利要求27所述的血液计量设备，特征在于所述适配器单元包含激活杠杆，当所述适配器单元被附接到血液培养瓶时，所述激活杠杆激活所述处理器。

29.根据权利要求28所述的血液计量设备，特征在于所述处理器关联所述桨轮的旋转与血液体积，以确定已经流动通过所述血液计量设备的测量的血液体积，并且响应于通过所述传感器单元确定预定体积血液已经经过被设置在所述适配器单元中的所述桨轮而控制所述传感器单元的响应。

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