KR100904102B1 - 안전한 적재 특징부를 갖는 펌프 세트 - Google Patents

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크리스토퍼 에이. 노퍼
제임스 엠. 하
제임스 쥐. 핸런
조셉 에이. 허드슨
릭키 에이. 시스크
로버트 비. 게인스
케빈 씨. 마이어
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Abstract

본 발명은 환자에게 액체의 공급물을 분배하는 펌프와의 사용을 위한 펌프 세트에 관한 것이다. 영양 공급 세트는 영양물 액체용 도관 및 도관과 결합되는 안전 연동 장치를 갖는다. 펌핑 장치는 펌핑 요소 및 펌프의 동작을 제어하는 제어 시스템을 갖는다. 전자기 복사선 광원이 영양 공급 세트의 안전 연동 장치를 타격하는 방향으로 전자기 복사선 신호를 방출시키기 위해 펌프의 제어 시스템에 동작 가능하게 연결된다. 안전 연동 장치는 전자기 복사선의 방향에 영향을 주도록 되어 있다. 전자기 복사선의 방향이 안전 연동 장치에 의해 영향을 받을 때 전자기 복사선 신호를 수용하기 위해 그리고 영양 공급 세트의 도관이 영양 공급 펌프 내에 적절하게 위치 설정되었다는 표시를 제어 시스템에 제공하기 위해 전자기 복사선 검출기가 제어 시스템에 동작 가능하게 연결된다.
영양 공급 세트, 안전 연동 장치, 제어 시스템, 적외선 복사선의 광원, 적외선 복사선 검출기, 가시광 검출기

Description

안전한 적재 특징부를 갖는 펌프 세트 {PUMP SET WITH SECURE LOADING FEATURES}
도1은 펌프 상에 수용되는 영양 공급 세트의 단편 부분을 도시하는 위장관 영양 공급 펌프의 사시도.
도2는 펌프의 사시도.
도3은 투여 영양 공급 세트의 정면도.
도4는 펌프의 요소를 도시하는 블록도.
도5는 제1 실시예의 펌프 및 안전 연동 장치의 부분 확대 단면도.
도6은 도5의 평면도.
도6a는 안전 연동 장치 내에서의 광선의 전파를 도시하는 도6과 유사한 개략도.
도7은 제2 실시예의 펌프 및 안전 연동 장치의 부분 확대 단면도.
도7a는 제3 실시예의 펌프 및 안전 연동 장치의 부분 확대 단면도.
도8은 제4 실시예의 펌프 및 안전 연동 장치의 부분 확대 단면도.
도9는 제5 실시예의 펌프 및 안전 연동 장치의 부분 확대 단면도.
도10은 제6 실시예의 펌프 및 안전 연동 장치의 부분 확대 단면도.
도11은 펌프의 마이크로프로세서의 상태도.
도12는 제7 실시예의 펌프 및 안전 연동 장치의 부분 확대 단면도.
도13은 제8 실시예의 펌프 및 안전 연동 장치의 부분 확대 단면도.
도14는 제9 실시예의 펌프 및 안전 연동 장치의 평면도.
도15는 제9 실시예의 펌프의 마이크로프로세서의 상태도.
도16은 제9 실시예의 펌프의 영양 공급 세트 및 요소를 도시하는 블록도.
도17은 적외선 방출기에 펄스를 발생시키는 제9 실시예의 펌프와 사용되는 소프트웨어 서브시스템의 동작을 도시하는 흐름도.
도18은 적외선 방출기에 펄스를 발생시키지 않는 제9 실시예의 펌프와 사용될 수 있는 또 다른 소프트웨어 서브시스템의 동작을 도시하는 흐름도.
도19는 도18에 도시된 소프트웨어 서브시스템의 지시를 실행하는 데 있어서 만나는 조건을 도시하는 상태도.
도20은 제10 실시예의 펌프 및 안전 연동 장치의 부분 평면도.
도21은 도20의 선 21-21을 따라 취해지는 부분 확대 단면도.
도22는 도21과 유사하지만 제11 실시예의 안전 연동 장치를 도시하는 부분 확대 단면도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1: 펌핑 장치
3: 하우징
5: 펌프 세트
9: 디스플레이 스크린
11: 버튼
23: 펌핑 유닛
25: 펌프 모터
27: 전기 코드
37: 로터
46: 제1 하부 리세스
47: 제2 하부 리세스
49: 상부 리세스
53: 곡선형 리세스
본 발명은 일반적으로 유동 제어 장치를 통해 환자에게 유체를 분배하는 펌프 세트에 관한 것으로, 특히 펌프 상에 펌프 세트의 안전한 적재를 결정하는 안전 연동 장치(safety interlock device)를 갖는 펌프 세트에 관한 것이다.
환자에게 약물 또는 영양물을 함유한 유체를 투여하는 것은 당업계에 주지되어 있다. 유체는 중력 유동에 의해 환자에게 분배될 수 있지만, 종종 제어된 분배 속도로 환자에게 유체를 분배하는 연동 펌프(peristaltic pump) 등의 유동 제어 장치 상에 적재되는 펌프 세트에 의해 환자에게 분배된다. 연동 펌프는 대개 기어박스를 통해 적어도 1개의 모터에 동작 가능하게 결합되는 로터 등을 포함하는 하우 징을 포함한다. 로터는 모터에 의한 로터의 회전에 의해 수행되는 연동 작용에 의해 펌프 세트의 배관부를 통해 유체를 추진시킨다. 모터는 로터를 구동시키는 회전 가능한 샤프트에 동작 가능하게 연결되며, 로터는 나중에 배관부를 점진적으로 압축시키고 펌프 세트를 통해 제어된 속도로 유체를 추진시킨다. 제어기가 모터를 동작시키고 그에 의해 로터를 구동시킨다. 로터를 채용하지 않는 다른 형태의 연동 펌프가 또한 공지되어 있다.
펌프가 그 내로 프로그래밍된 유동 파라미터에 따라 정확한 양의 유체를 분배하게 하기 위해, 투여 영양 공급 세트(administration feeding set)는 펌프 상에 정확하게 적재되어야 한다. 펌프 세트가 펌프 내에서 오정렬되면, 펌프는 환자에게 부정확한 양의 유체를 분배할 수 있거나, 펌프는 이상 경보(low flow alarm)를 발생시켜 그 상태가 검사되고 세트가 다시 적재될 것을 요구한다. 기존의 펌프는 펌프 세트가 적절하게 적재되었는지를 검출하는 시스템을 갖는다. 발명의 명칭이 약물 유체 펌프용 안전 연동 시스템(SAFETY INTERLOCK SYSTEM FOR MEDICAL FLUID PUMPS)인 공동-양도된 미국 특허 제4,913,703호에 검출 시스템을 갖는 이러한 펌프의 예가 도시되어 있으며, 그 개시 내용은 참조로 합체되어 있다. 이러한 시스템은 펌프 내의 회로에 의해 검출되는 펌프 세트 상에서 자석을 사용한다. 검출될 수 있지만 각각의 펌프 세트가 자석을 가질 것을 요구하지 않는 펌프 세트를 제공하는 것이 바람직할 것이다.
본 발명의 일 태양에서, 영양 공급 세트가 위장관 영양 공급 펌프에서 사용되며 위장관 영양 공급 펌프는 그 내에 적재된 영양 공급 세트를 통해 환자에게 액체 영양물을 공급하기 위해 위장관 영양 공급 펌프의 동작을 제어하는 제어 시스템, 적외선 복사선을 방출시키기 위해 펌프의 제어 시스템에 동작 가능하게 연결되는 적외선 복사선의 광원, 적외선 복사선을 검출하고 영양 공급 세트가 펌프 상에 적절하게 적재되었다는 표시를 제공하기 위해 제어 시스템에 동작 가능하게 연결되는 적외선 복사선 검출기 및 가시광을 검출하고 영양 공급 세트가 펌프 상에 적절하게 적재되지 않았다는 표시를 제공하는 가시광 검출기를 갖는다. 영양 공급 세트는 일반적으로 환자에게 액체 영양물을 운반하는 도관을 포함한다. 도관에 연결되는 안전 연동 장치가 적외선 복사선의 광원으로부터의 적외선 복사선의 경로 내에서 펌프 상에 장착하도록 되어 있다. 안전 연동 장치는 전파 영향 부재를 포함하며 전파 영향 부재는 적외선 복사선을 투과시키고 가시광을 차단시키는 재료로 형성되는 외부 부재 및 전파의 방향을 변화시키기 위해 전파 영향 부재 내에서 적외선 복사선을 실질적으로 반사시키는 내부 경계 영역을 한정하는 내부 부재를 포함한다. 펌프 상에서의 안전 연동 장치의 적절한 적재 시, 안전 연동 장치는 제1 검출기로 적외선 복사선을 안내하고 가시광이 제2 검출기에 도달하는 것을 방지한다.
본 발명의 또 다른 태양에서, 이전의 문단에서 설명된 것과 실질적으로 동일한 위장관 영양 공급 펌프에서의 사용을 위한 영양 공급 세트는 일반적으로 환자에게 액체 영양물을 운반하는 도관 수단 및 펌프 상에 영양 공급 세트를 위치시키는 연동 수단을 포함한다. 연동 수단은 도관 수단에 연결되고 적외선 복사선의 광원으로부터의 적외선 복사선의 경로 내에서 펌프 상에 장착하도록 되어 있다. 연동 수단은 전파 영향 부재를 포함하며 전파 영향 부재는 적외선 복사선을 투과시키고 가시광을 차단시키는 재료로 형성되는 외부 부재 및 전파의 방향을 변화시키기 위해 전파 영향 부재 내에서 적외선 복사선을 실질적으로 반사시키는 내부 경계 영역을 한정하는 내부 부재를 포함한다. 펌프 상에서의 연동 수단의 적절한 적재 시, 연동 수단은 제1 검출기로 적외선 복사선을 안내하고 가시광이 제2 검출기에 도달하는 것을 방지한다.
본 발명의 또 다른 태양에서, 펌핑 세트가 펌핑 장치에서 사용되며 펌핑 장치는 그 내에 적재된 펌프 세트를 통해 환자에게 유체를 공급하기 위해 펌핑 장치의 동작을 제어하는 제어 시스템, 전자기 복사선을 방출시키기 위해 펌프의 제어 시스템에 동작 가능하게 연결되는 전자기 복사선의 광원, 대체로 제1 파장의 전자기 복사선을 검출하고 펌프 세트가 펌핑 장치 상에 적절하게 적재되었다는 표시를 제공하기 위해 제어 시스템에 동작 가능하게 연결되는 제1 전자기 복사선 검출기 및 제1 파장과 상이한 대체로 제2 파장의 전자기 복사선을 검출하고 펌프 세트가 펌핑 장치 상에 적절하게 적재되지 않았다는 표시를 제공하는 제2 전자기 복사선 검출기를 갖는다. 펌프 세트는 일반적으로 환자에게 유체를 운반하는 도관을 포함한다. 도관과 결합되고 전자기 복사선의 광원으로부터의 전자기 복사선의 경로 내에서 펌핑 장치 내에 장착하도록 되어 있는 안전 연동 장치가 제1 파장의 전자기 복사선을 투과시키도록 되어 있고, 제2 파장의 전자기 복사선을 투과시키지 않도록 되어 있다. 그러므로, 펌핑 장치 상에서의 안전 연동 장치의 적절한 적재 시, 안전 연동 장치는 제1 검출기로 제1 파장의 전자기 복사선을 안내하고 제2 파장의 전자기 복사선이 제2 검출기에 도달하는 것을 방지한다.
본 발명의 또 다른 태양에서, 펌프 세트는 일반적으로 환자에게 유체를 운반하는 도관 및 도관과 결합되는 안전 연동 장치를 포함한다. 안전 연동 장치는 전자기 복사선의 광원으로부터의 전자기 복사선의 경로 내에서 펌핑 장치 내에 장착하도록 되어 있다. 안전 연동 장치의 적어도 일부가 전자기 복사선의 광원으로부터의 전자기 복사선에 불투과성이다. 불투과성 부분은 전자기 복사선이 제1 및 제2 검출기의 양쪽 모두 상에 충돌하도록 광원으로부터의 전자기 복사선을 회절시키기 위해 그를 관통하는 적어도 1개의 구멍을 갖는다.
본 발명의 또 다른 태양에서, 펌프 세트는 일반적으로 환자에게 유체를 운반하는 도관 및 도관과 결합되고 전자기 복사선의 광원으로부터의 전자기 복사선의 경로 내에서 펌핑 장치 내에 장착하도록 되어 있는 안전 연동 장치를 포함한다. 안전 연동 장치는 제1 검출기에 의해 검출될 수 있는 전자기 복사선을 투과시키도록 되어 있다. 안전 연동 장치의 적어도 일부가 제2 검출기에 의해 검출될 수 있는 전자기 복사선의 투과에 불투과성인 재료를 포함하며, 그 결과 펌핑 장치 상에서의 안전 연동 장치의 적절한 적재 시 안전 연동 장치는 제1 검출기로 전자기 복사선을 안내하고 제2 검출기에 의해 검출될 수 있는 전자기 복사선이 제2 검출기에 도달하는 것을 방지한다.
본 발명의 또 다른 태양에서, 펌프 세트는 일반적으로 환자에게 유체를 운반하는 도관 및 도관과 결합되고 전자기 복사선의 광원으로부터의 전자기 복사선의 경로 내에서 펌핑 장치 내에 장착하도록 되어 있는 전자기 복사선 전파 영향 부재를 포함한다. 전파 영향 부재는 전자기 복사선에 투과성인 재료로 형성되는 외부 부재 및 전자기 복사선을 실질적으로 반사시키는 내부 경계 영역을 포함한다.
본 발명의 전술된 태양과 관련하여 언급된 특징부의 다양한 개량이 존재한다. 추가의 특징부가 또한 본 발명의 전술된 태양 내에 합체될 수 있다. 이들 개량 및 추가의 특징부는 개별적으로 또는 임의의 조합으로 존재할 수 있다. 예컨대, 본 발명의 도시된 실시예들 중 임의의 실시예와 관련하여 후술되는 다양한 특징부가 단독으로 또는 임의의 조합으로 본 발명의 전술된 태양들 중 임의의 태양 내로 합체될 수 있다.
이제, 도면을 참조하면, 본 발명의 원리에 따라 구성되는 위장관 영양 공급 펌프(enteral feeding pump)[넓게는, "펌핑 장치(pumping apparatus)"](1)가 대체로 도시되어 있다. 영양 공급 펌프는 투여 영양 공급 세트[넓게는, "펌프 세트(pump set)"](5)를 장착하도록 구성되는 하우징(3)을 포함한다(도1 및 도3). 여기에서 사용되는 바와 같은 "하우징"은 복수-부품 구조물 및 펌프(1)의 작업 구성 요소를 포위 또는 수납하지 않는 구조물을 제한 없이 포함하는 많은 형태의 지지 구조물(도시되지 않음)을 포함할 수 있다는 것이 이해될 것이다. 펌프(1)는 그 상태 및/또는 동작에 대한 정보를 표시할 수 있는 하우징(3)의 전방 상의 디스플레이 스크린(9)을 또한 갖는다. 디스플레이 스크린(9)의 측면 상의 버튼(11)이 펌프(1)를 제어하고 펌프(1)로부터 정보를 얻는 데 있어서의 사용을 위해 제공된다. 도시된 펌프(1)는 위장관 영양 공급 펌프이지만 본 발명은 약물 주입 펌프를 포함하는 다른 형태의 연동 펌프(도시되지 않음)에 적용된다는 것이 이해될 것이다. 발명의 명칭이 "덮개가 있는 점적 챔버를 갖는 위장관 분배 세트(ENTERAL DELIVERY SET WITH SHADED DRIP CHAMBER)"인 공동-양도된 미국 특허 제4,909,797호에 여기에서 설명된 것과 동일한 일반적인 형태의 펌프가 기재되어 있으며, 그 개시 내용은 참조로 여기에 합체되어 있다.
위장관 영양 공급 펌프(1)는 하우징(3) 내에 위치되고 도4에 개략적으로 도시되는 펌프 모터(25)를 포함하는 펌핑 유닛(23)을 추가로 포함한다. 전기 코드(27)가 모터(25)를 위한 전원으로의 연결을 위해 하우징(3)으로부터 연장된다. 대체예 또는 추가예에서, 배터리(도시되지 않음)가 펌프 모터(25)를 작동시키기 위해 하우징(3) 내에 수용될 수 있다. 펌핑 유닛(23)은 그 로터 샤프트(도시되지 않음) 상에 장착되는 로터(37)를 추가로 포함한다. 로터(37)는 내부 디스크(39), 외부 디스크(41) 및 디스크에 대한 그 길이 방향 축에 대한 회전을 위해 내부 및 외부 디스크들 사이에 장착되는 3개의 롤러(43)(1개만 도시됨)를 포함한다. 도시된 실시예에서, 펌프 모터(25), 로터 샤프트 및 로터(37)는 넓게 "펌핑 장치"로서 생각될 수 있다. 펌프 하우징(3)은 로터(37) 위의 제1 하부 리세스(45) 및 제1 하부 리세스(45)에 대체로 인접한 제2 하부 리세스(47)를 포함한다. 하우징(3)은 제1 하부 리세스(45)와 대체로 축 방향으로 정렬되는 상부 리세스(49) 및 영양 공급 세트(5)의 일부를 수용 및 보유하는 상부 리세스(49)의 저부에서의 견부(51)를 포함한다. 제2 하부 리세스(47) 위에서의 하우징(3) 내의 곡선형 리세스(53)가 소정 위치에 투여 영양 공급 세트(5)의 또 다른 부분을 수용 및 보유한다. 하부 리세스(45, 47), 상부 리세스(49) 및 곡선형 리세스(53)는 넓게 이후에서 더 상세하게 설명될 방식으로 투여 영양 공급 세트(5)의 일부를 수용하는 하우징의 "수용 부분"으로서 개별적으로 또는 그룹으로서 생각될 수 있다.
이제, 도3을 참조하면, 투여 영양 공급 세트(5)는 적어도 1개의 유체 공급원과 환자 사이에 유체 경로를 제공하는 배관부(55)[넓게는, "도관(conduit)"]를 포함한다. 배관부(55)는 의료용 변형성 실리콘으로 제조될 수 있고, 점적 챔버(59)와 안전 연동 장치(61) 사이에 연결되는 제1 튜브 섹션(57)을 포함한다. 제2 튜브 섹션(63)이 안전 연동 장치(61)에 그리고 환자에게 부착되는 위루관 장치(gastrostomy)(도시되지 않음)로의 연결에 적절한 바브형 커넥터(barbed connector,65) 등의 커넥터에 배관부(55)의 출구에서 연결된다. 제3 튜브 섹션(67)이 영양물 액체의 백(69)에 배관부(55)의 입구에서 그리고 점적 챔버(59)에 연결된다. 전술된 바와 같이, 상이한 구성의 펌프 세트가 사용될 수 있거나, 예컨대 검정 세트(recertification set)(도시되지 않음)가 펌프 정확도를 검증 및/또는 교정하는 데 사용될 수 있다. 펌프(1)는 어떤 종류의 세트가 설치되었는지를 자동적으로 인식하도록 그리고 특정한 펌프 세트에 의해 요청되는 것에 따라 그 동작을 변경하도록 구성될 수 있다. 나아가, 펌프(1)는 제1 튜브 섹션(57)이 펌프 상에 적절하게 설치되었는지를 센서로 검출하도록 구성될 수 있다.
도3에 도시된 바와 같이, 안전 연동 장치(61)는 투여 영양 공급 세트(5)의 제1 튜브 섹션(57) 및 제2 튜브 섹션(63)을 연결한다. 안전 연동 장치(61)는 제1 튜브 섹션(57)과 제2 튜브 섹션(63) 사이에서의 유체의 유동을 허용하는 중심 축 방향 보어(81)를 갖는다(도5). 안전 연동 장치(61)는 튜브의 일부(57)를 수용하는 상부 원통형 부분(83), 상부 원통형 부분으로부터 외향으로 반경 방향으로 연장하는 전자기 복사선 전파 영향 부재(87) 및 안전 연동 장치에 제2 튜브 섹션을 부착시키기 위해 제2 튜브 섹션(63) 내에 수용되는 하부 원통형 부분(89)을 갖는다. 안전 연동 장치(61) 구체적으로 전자기 복사선 전파 영향 부재(87)는 투여 영양 공급 세트(5)로부터 분리될 수 있고 및/또는 액체가 안전 연동 장치를 통과하지 못하는 방식으로 투여 영양 공급 세트에 부착될 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 전자기 복사선 전파 영향 부재(87)는 투여 영양 공급 세트(5)가 펌프 상에 적절하게 적재될 때 펌프(1) 내의 제2 하부 리세스(47)의 저부에 형성되는 장착부(91) 상에 수용되도록 된 크기로 형성된다. 도시된 실시예에서, 장착부(91)는 안전 연동 장치(61)의 형상에 대응하도록 대체로 반-원통형이고, 제2 하부 리세스(47) 내의 축 방향 표면(95) 및 제2 하부 리세스(47) 내의 반경 방향 표면(99)을 포함한다. 이러한 제1 실시예 및 대부분의 다른 실시예에서, 복사선 전파 영향 부재(87)가 장착부(91)의 축 방향 표면(95)과 실질적으로 표면-대-표면 관계로 장착될 때 펌프(1)의 적절한 기능이 일반적으로 성취된다. 그러나, 그 축에 대한 장착부(91) 내에서의 부재(87)의 회전 배향은 일반적으로 동작과 관련되지 않는다. 일부의 실시예(후술됨)에서, 부재(87)의 특정한 회전 배향이 유용하며, 이러한 경우에 키잉(keying) 구조물이 제공된다. 전파 영향 부재(87)를 위치 설정하는 다른 방식이 본 발명의 범주 내에서 사용될 수 있다. 안전 연동 장치(61) 및 하우징(3) 내의 장착부(91)는 투여 영양 공급 세트(5)가 우연히 빠지는 것을 방지하도록 그리고 안전 연동 장치를 갖지 않는 비-가요성 영양 공급 세트(5)의 사용을 방지하도록 성형될 수 있다. 도시된 실시예에서, 안전 연동 장치(61) 및 장착부(91)는 형상이 대체로 원통형이지만 다른 형상(예컨대, 육각형 형상)이 안전 연동 장치 및 장착부를 위해 사용될 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 아래에서 더 상세하게 논의되는 바와 같이, 안전 연동 장치(61)는 가시광에 불투과성이지만 적외선 범위 내의 전자기 복사선을 용이하게 투과시키는 재료(예컨대, 폴리술폰 열가소성 수지 등의 열가소성 중합체 수지 또는 다른 적절한 재료)로 구성된다.
일반적으로 말하면, 안전 연동 장치가 확산, 회절, 반사 및/또는 굴절, 또는 확산, 회절, 반사 및/또는 굴절의 임의의 조합에 의해 전자기 복사선의 전파에 영향을 줄 수 있다. 확산은 일반적으로 거친 표면으로부터 반사될 때 또는 반투과성 매체를 통한 전자기 복사선의 투과 동안에 중 어느 하나에서의 전자기 복사선의 산란으로서 이해된다. 회절은 일반적으로 불투과성 물체의 모서리 주위에서의 전자기 복사선의 휨으로서 이해된다. 반사는 소정 표면 상에 충돌하지만 반사 표면을 제공하는 물질 내로 진입하지 않는 입자 또는 복사 에너지의 이동 방향의 복귀 또는 변화로서 이해된다. 굴절은 하나의 매체로부터 전파 속도가 상이한 또 다른 매체(예컨대, 상이한 밀도의 매체) 내로 경사 방식으로 통과될 때의 복사 에너지의 광선의 운동 방향의 변화로서 이해된다. 굴절의 크기는 부분적으로 매체를 향한 재료의 밀도에 의존하는 굴절률을 기초로 한다.
펌프(1)는 요망된 방식으로의 동작을 위해 프로그래밍 또는 그렇지 않으면 제어될 수 있다. 예컨대, 펌프(1)는 백(69)으로부터 환자에게 영양 공급 유체를 제공하기 위해 동작을 시작할 수 있다. 보호자는 예컨대 분배될 유체의 양, 유체가 분배될 속도 및 유체 분배의 빈도를 선택할 수 있다. 도4에 도시된 바와 같이, 펌프(1)는 프로그래밍을 받아들이게 하고 그리고/또는 보호자에 의해 초기화될 수 있는 사전-프로그래밍된 동작 루틴을 포함하게 하는 마이크로프로세서(79)를 포함하는 제어기(77)(넓게는, "제어 시스템")를 갖는다. 마이크로프로세서(79)는 모터(25)를 동작시키는 펌프 전자 장치(80)를 제어한다. 영양 공급 세트(5)가 펌프(1) 상에 적절하게 위치 설정되었는지를 결정하는 데 소프트웨어 서브시스템(82)이 사용된다.
제1 실시예에서, 펌프는 제2 하부 리세스(47) 내에 수납되는 적외선("IR") 방출기(105)(넓게는, "전자기 복사선의 광원")를 포함한다. 도5 및 도6을 참조하면, IR 방출기(105)는 영양 공급 세트(5)의 안전 연동 장치(61)를 타격하는 방향으로 적외선 범위 내의 ("제1") 파장을 갖는 전자기 신호를 방출시키기 위해 제어기(77)에 동작 가능하게 연결된다. 도시된 실시예에서, 전자기 복사선의 광원은 적외선(IR) 방출기(105)이지만 다른 형태의 전자기 복사선의 광원이 본 발명의 범주로부터 벗어나지 않고 사용될 수 있다는 것이 이해되어야 한다. IR 방출기(105)로부터의 적외선 신호를 수용하기 위해 그리고 영양 공급 세트(5)가 펌프(1) 내에 적절하게 위치 설정되었다는 표시를 제어기(77)에 제공하기 위해 제2 하부 리세스(47) 내에 위치되는 적외선("IR") 검출기(109)가 제어기(77)에 동작 가능하게 연결된다. 도시된 실시예에서, IR 검출기(109)(넓게는, "제1 센서")는 적외선 복사선을 검출하지만 다른 형태의 전자기 복사선을 검출하는 전자기 복사선 센서가 본 발명의 범주로부터 벗어나지 않고 사용될 수 있다는 것이 이해되어야 한다. IR 검출기(109)는 다른 형태의 전자기 복사선(예컨대, 가시광 또는 자외선)으로부터 적외선 복사선을 구별한다. 가시광 검출기(111)(넓게는, "제2 전자기 복사선 검출기" 및 "제2 센서")가 IR 검출기(109)에 대체로 인접하게 제2 하부 리세스(47) 내에 수납된다. 가시광 검출기(111)는 가시광이 검출기에 도달하는 것을 차단시키는 위치에서 안전 연동 장치(61)가 제2 하부 리세스(47) 내에 장착되지 않았다고 표시하기 위해 주위 환경으로부터의 가시광(예컨대, 제2 파장의 전자기 복사선)이 검출될 때 제어기(77)에 신호를 제공한다. 바람직하게는, 가시광 검출기(111)는 가시광 범위 내의 전자기 복사선을 검출하도록 그러나 가시광 범위 외부측의 전자기 복사선(예컨대, 적외선 복사선)을 검출하지 않도록 구성된다. 제2 전자기 복사선 검출기가 자외선 범위 등의 다른 범위 내의 전자기 복사선을 검출하도록 구성될 수 있다. 이와 같이, 가시광 검출기(111)는 적외선으로부터 가시광을 구별할 수 있다. 여기에서 사용되는 바와 같이, "제1" 또는 "제2" 파장의 전자기 복사선은 각각의 경우에 적외선 범위, 가시광 범위, 자외선 범위 내에 속하는 파장 등의 소정 범위의 파장을 포함하고자 한다.
펌프(1) 내에 위치된 펌프 세트의 형태를 결정하는 센서 등의 다른 센서(도시되지 않음) 및 유동 감시 센서가 펌프의 정확한 동작을 용이하게 하기 위해 제어기(77)와 통신할 수 있다. IR 방출기(105)는 그로부터의 전자기 복사선(도6에서 화살표 A1)이 안전 연동 장치(61)의 전자기 복사선 전파 영향 부재(87)로 유도되도록 하우징(3)의 제2 하부 리세스(47) 내의 앨코브(alcove)(113) 내에 위치 설정된다(또한, 도5). 안전 연동 장치(61)가 장착부(91) 내에 적절하게 위치된 때, IR 방출기(105)로부터의 적외선 복사선은 전자기 복사선 전파 영향 부재(87)를 통해 확산되고, 적외선 복사선이 IR 검출기(109)로 유도되고 IR 검출기(109)에 의해 검출되도록 내부적으로 반사된다. 확산은 전자기 복사선 전파 영향 부재(87)의 재료로의 입자의 첨가에 의해 향상될 수 있다. 이러한 제1 실시예 (그리고 다른 실시예)에서, 적외선 복사선 전파는 주로 내부 반사를 통해 영향을 받는다. 확산 등의 적외선 복사선 전파에 대한 다른 효과가 또한 도울 수 있다. 그러나, 굴절되는 임의의 적외선 복사선은 최소이고, IR 검출기(109)에 의해 감지된 적외선 복사선 신호에 기여하지 않는다(즉, 굴절이 신호 강도의 감소를 유발시킴). IR 검출기는 장착부(91)의 반경 방향 표면(99) 내의 앨코브(117) 내에 위치 설정되며, 가시광 검출기(111)는 앨코브(119) 내에 위치 설정된다. 앨코브(113, 117, 119)는 전파 영향 부재(87)와의 물리적 접촉으로부터 IR 방출기(105), 및 IR 및 가시광 검출기(109, 111)를 보호하기 위해 이들을 리세스 내에 위치시킨다. 도시되어 있지 않지만, 투과성 플라스틱 창이 추가의 보호를 위해 그 대응 앨코브(113, 117, 119) 내에서 각각의 방출기(105) 및 검출기(109, 111)를 포위할 수 있다. 더욱이, 앨코브(117, 119)는 주변 전자기 복사선(이것은 가시광 및 적외선 복사선의 양쪽 모두를 포함할 수 있음)으로부터 검출기(109, 111)를 차폐하는 것을 돕는다.
도시된 제1 실시예에서, IR 방출기(105)는 IR 검출기(109)로부터 대략 90˚에 위치된다. 영양 공급 세트(5)가 제2 하부 리세스(47) 내에 적재되지 않으며 전자기 복사선 전파 영향 부재(87)가 장착부(91) 상에 수용되지 않은 때, IR 방출기(105)로부터의 적외선 복사선은 IR 검출기(109)에 의해 검출되지 않는다. 또한, 안전 연동 장치(61)가 장착부(91) 상에 수용되지 않은 때, 펌프(1)의 외부측으로부터의 가시광(즉, 주변광)이 제2 하부 리세스(47) 내로 진입할 수 있고, 가시광 검출기(111)에 의해 검출된다. 전파 영향 부재(87)는 바람직하게는 적외선 복사선을 투과시키지만 가시광에 불투과성인 재료로 구성된다. 전파 영향 부재(87)는 모놀리식일 수 있거나, 적외선 복사선을 투과시키지만 가시광을 투과시키지 않는 외부 층(도시되지 않음), 및 적외선 복사선 및 가시광 전자기 복사선의 양쪽 모두에 투과성인 내부 층 또는 코어 등의 다른 구성을 가질 수 있다.
이제, 도6a를 참조하면, 전자기 복사선 전파 영향 부재(87) 내에서의 적외선 복사선의 이동이 개략적으로 도시되어 있다. IR 방출기(105)는 부재(87)의 측면을 향해 원뿔 형태로 적외선 복사선을 방출시킨다. IR 방출기(105)는 부재(87)의 바로 인접한 측면에 대체로 직각으로 배열된다. 원뿔의 중심선 CL이 도면에 표시되어 있다. 단순화를 위해, 원뿔의 대략 1/2의 이등분선인 복사선의 광선 R1에서의 확산 및 외관을 무시할 것이다. 광선 R1은 원뿔의 이러한 절반부 내에서의 적외선 복사선의 명목상 경로를 나타낸다. 원뿔의 다른 절반부(즉, 도6a에서 중심선 CL 위의 부분)는 IR 검출기(109)에 의해 검출될 수 있는 광 신호를 제공하는 데 있어서 작거나 소용없다고 생각된다. 광선 R1은 다시 반사되지 않고 부재 내로 진입하도록 소정 각도로 전파 영향 부재(87)의 측면을 타격한다. 광선 R1은 부재의 축 방향 보어(81) 주위의 경계부 B(넓게는, "내부 경계 영역")에 도달할 때까지 대체로 부재(87)의 중심을 향해 이동한다. 광선 R1은 부재(87)의 측면을 향해 다시 반사되며 여기에서 상당한 비율의 광선이 중심을 향해 다시 반사된다. 경계부 B에서, 광선 R1은 한번 더 부재(87)의 측면을 향해 다시 반사된다. 최종적으로, 광선은 IR 방출기(105)의 위치로부터 약 96˚만큼 떨어져 있는 위치에서 부재(87)의 내부 측면을 타격한다. 특히 높은 수준의 세기의 적외선 복사선이 이러한 위치에서 부재(87)를 탈출한다는 것이 밝혀졌다. 따라서, IR 검출기(109)는 바람직하게는 여기에 또는 약 75˚ 내지 105˚의 범위 내에 위치 설정된다. 또 다른 더 높은 세기의 노드가 반사로부터 기대되는 바와 같이 IR 방출기(105)로부터 약 49˚만큼의 위치에서 발견된다.
전자기 복사선 전파 영향 부재(87)의 경계부 B는 부재의 잔여부와 동일한 재료로 제조될 수 있다. 경계부 B에서의 재료는 경계부 상에 충돌하는 전자기 복사선을 반사시킬 수 있는 그 능력을 증가시키기 위해 다른 곳보다 더 "연마될"(즉, 반사성일) 수 있다. 그러나, 부재(87)의 중심 부분은 별개의 재료로 형성될 수 있는 것이 또한 가능하다. 이러한 경우에, 부재(87)는 도22에 대해 후술되는 것과 같이 내부 및 외부 부재로 형성될 것이다. 사용 시, 투여 영양 공급 세트의 영양 공급 유체 백(69)은 IV 폴 등의 적절한 지지부(도시되지 않음)로부터 현수될 수 있다. 점적 챔버(59)는 도1에 도시된 바와 같은 동작 위치에서 제1 하부 리세스(45) 및 상부 리세스(49) 내에 위치될 수 있다. 제1 튜브 섹션(57)은 로터(37)의 하부 부분 주위에 위치되며, 안전 연동 장치(61)는 제2 하부 리세스(47)의 저부에서 장착부(91) 상에 위치된다. 제2 하부 리세스(47) 내의 장착부(91)는 일반적으로 제1 튜브 섹션(57)이 로터(37) 주위에서 실질적으로 인장되는 위치에서 안전 연동 장치(61)가 제2 하부 리세스 내로 위치될 수 있도록 위치된다. IR 방출기(105) 및 IR 검출기(109)는 적절하게 적재된 영양 공급 세트(5)의 존재에 대해 단속적으로 또는 연속적으로 점검할 수 있다. 안전 연동 장치(61)가 장착부(91) 상의 적절한 동작 위치에 수용된 때, IR 방출기(105)로부터의 적외선 신호는 전자기 복사선 전파 영향 부재(87)로 유도된다. 전자기 복사선 전파 영향 부재는 전자기 복사선이 확산되고 내부적으로 반사되는 그 내부 내로 적외선 복사선을 수용한다(도6 및 도6a). 외향으로 재유도되고 그에 대해 실질적으로 직각으로 전자기 복사선 전파 영향 부재(87)의 외부 경계부와 충돌하는 적외선 복사선의 일부가 전자기 복사선 전파 영향 부재의 외부로 통과한다. 탈출한 적외선 복사선의 일부가 IR 검출기(109)를 향해 유도된다. IR 검출기는 주기적으로 동작되고, 영양 공급 세트(5)가 펌프 상에 적절하게 적재된 때 적외선 복사선의 존재를 검출한다. IR 검출기(109)는 바람직하게는 전자기 스펙트럼의 가시광 영역 내의 파장을 갖는 전자기 복사선을 검출할 수 없다는 것이 이해되어야 한다. 적외선 복사선의 검출 시, IR 검출기(209)는 마이크로프로세서(79)로 대응 신호를 보낸다. 또한, 안전 연동 장치(61)가 장착부(91) 상으로 적재된 때, 가시광이 가시광 검출기(111)에 도달하는 것이 부재(87)에 의해 차단된다. 세트(5)가 적재된 때, 가시광 검출기(111)는 가시광이 차단되며 펌프(1)가 동작될 수 있다는 것을 표시하기 위해 마이크로프로세서(79)로 신호를 보낸다.
일 실시예에서, IR 방출기(105) 및 IR 검출기(109)는 양쪽 모두 장착부(91) 상에서의 안전 연동 장치(61)의 존재를 검출하기 위해 단속적으로 동작된다. IR 방출기(105)는 소정 패턴의 적외선 복사선 펄스를 발생시키도록 동작된다. IR 검출기(109)는 IR 방출기(105)로부터의 전자기 복사선의 존재를 점검하는 일련의 검출기 작동 또는 펄스로 동작된다. 전형적으로, IR 검출기(109)로부터의 작동의 횟수는 주어진 기간 동안 IR 방출기(105)로부터의 펄스의 개수보다 클 것이다. 예컨대, IR 검출기(109)는 3초의 기간 내에 2회의 작동을 가질 수 있으며, IR 방출기(105)는 3초의 기간 동안에 적외선 복사선의 1개의 펄스를 발생시키도록 프로그래밍될 수 있다. 3초의 기간 동안에, 펌프(1)는 약 2:1의 검출기 작동 대 방출기 작동의 비율을 갖는다. 펌프(1)는 다른 비율을 가질 수 있으며 IR 방출기(105) 및 IR 검출기(109)는 본 발명의 범주로부터 벗어나지 않고 다른 소정의 단속적 패턴으로 동작할 수 있다는 것이 이해되어야 한다. IR 검출기(109) 및 제어기(77)는 IR 방출기(105)의 특정한 예컨대 불규칙한 패턴의 작동을 인식하도록 구성될 수 있다.
도7은 본 발명의 제2 실시예의 장착부(191) 및 안전 연동 장치(121)를 도시하고 있다. 이러한 실시예의 안전 연동 장치(121)는 경사형 환형 표면(125)을 구비하는 전자기 복사선 전파 영향 부재(123)를 갖는다. IR 방출기(129)는 하우징(143)의 장착부(191)의 반경 방향 표면(132) 내의 앨코브(131) 내에 위치되고, 제1 실시예와 유사한 방식으로 안전 연동 장치(121)를 향해 적외선 복사선을 유도하도록 위치 설정된다. 도7의 실시예에서, IR 검출기(133) 및 가시광 검출기(135)는 장착부(191)의 축 방향 표면(141) 내의 각각의 앨코브(137, 139) 내에 위치된다. 경사형 환형 표면(125)은 안전 연동 장치(121)가 하우징(143)의 장착부(191) 상에 수용된 때 IR 검출기(133)로 하향으로 IR 방출기(129)로부터의 적외선 복사선을 반사시키도록 반사성이다. 안전 연동 장치(121)가 장착부(191) 내에 적절하게 수용되지 않은 때, 주변 가시광이 가시광 검출기(135)에 의해 검출될 수 있다.
도7a는 본 발명의 제3 실시예의 장착부(159) 및 안전 연동 장치(161)를 도시하고 있다. 이러한 실시예에서, 안전 연동 장치(161)는 전자기 복사선 전파 영향 부재(167)의 외부 반경 방향 표면 상에 반사기(165)를 포함한다. 반사기(165)는 전자기 복사선 전파 영향 부재(167)의 잔여부에 부착되는 반사성 테이프의 층 또는 연마된 금속의 층일 수 있다. 도7a의 실시예에서, IR 방출기(169), IR 검출기(171) 및 가시광 검출기(173)는 3개의 장치가 대체로 서로에 수직으로 정렬되고 평행하도록 된 방식으로 하우징(179)의 반경 방향 표면(177) 내의 앨코브(175) 내에 배열된다. IR 방출기(169), IR 검출기(171) 및 가시광 검출기(173)는 다르게 배열될 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 안전 연동 장치(161)가 장착부(159) 내에 수용된 때, IR 방출기(169)로부터 방출된 적외선 복사선은 반사기(165)로부터 반사되고 IR 검출기(171)로 전달되며, 주변 가시광이 가시광 검출기(173)에 의한 검출로부터 차단된다. 안전 연동 장치(161)가 장착부(159) 내에 적재되지 않은 때, 적외선 복사선이 IR 검출기(171)로 전달되지 않으며, 주변 가시광이 가시광 검출기(173)에 의해 검출될 수 있다.
도8은 본 발명의 제4 실시예의 장착부(189) 및 안전 연동 장치(191)를 도시하고 있다. 이전의 실시예에서와 같이, 안전 연동 장치(191)는 장착부(189) 상에 제거 가능하게 위치 설정될 수 있고 그에 의해 사용자 또는 보호자에 의해 펌프에 해제 가능하게 부착될 수 있다. 이러한 실시예에서, 안전 연동 장치(191)는 영양 공급 세트(201)가 펌프 상에 적재된 때 하우징(199)의 장착부(189) 내에 수용되는 광 파이프(195)("전자기 복사선 전파 영향 부재")를 포함한다. 광 파이프(195)는 외부 환형 부분(205), 경사형 환형 벽(207) 및 경사형 벽과 영양 공급 세트(201)의 튜브(213)를 수용하는 상부 부분(211) 사이의 중심 부분(209)을 포함한다. 도8에 도시된 바와 같이, IR 방출기(217) 및 IR 검출기(219)는 양쪽 모두 장착부(189)의 저부 벽(221) 아래에 수납된다. IR 방출기(217)는 광 파이프(195)의 외부 환형 부분(205)으로 상향으로 적외선 복사선을 유도하고, 적외선 복사선은 [중심 유체 통로(218) 주위에서] 광 파이프의 중심 부분(209)을 통해 경사형 환형 벽(207)에 의해 반사되고, 그 후 광 파이프의 대향 측면 상의 경사형 환형 벽(207)에 의해 IR 검출기(219)로 반사된다. 안전 연동 장치(191)가 영양 공급 세트(201)의 적재된 위치에서 장착부(189) 상에 적절하게 장착되지 않은 때, IR 방출기(217)로부터의 IR 신호는 광 파이프(195)를 통해 IR 검출기(219)로 전달되지 않는다. 가시광 검출기(도시되지 않음)가 본 발명의 이전의 실시예에서와 같이 주변광을 검출하는 데 있어서의 사용을 위해 존재할 수 있다.
도9는 본 발명의 제5 실시예의 장착부(231) 및 안전 연동 장치(235)를 도시하고 있다. 이러한 실시예의 이러한 안전 연동 장치(235)는 또한 안전 연동 장치를 통해 투과된 적외선 복사선을 굴절시키는 적외선 복사선 투과성 재료를 포함한다. 안전 연동 장치(235)는 대체로 다각형 형상을 갖는다. 안전 연동 장치(235)의 대향 측면(236)이 서로에 평행하게 경사져 있다. 장착부(231)는 후술되는 바와 같이 전자기 복사선이 요망된 방식으로 굴절되도록 도9에 도시된 특정한 배향으로 안전 연동 장치를 수용하도록 키잉 구성된다. 투여 영양 공급 세트(245)가 펌프 내로 적절하게 적재되었는지를 감지하기 위해 IR 방출기(237), 상부 IR 검출기(239)(넓게는, "제2 검출기") 및 하부 IR 검출기(241)(넓게는, "제1 검출기")가 위치 설정된다. 상부 및 하부 IR 검출기(239, 241)는 방출기 및 검출기가 서로에 대해 대략 180˚로 배향되도록 IR 방출기(237)로부터 장착부(231)의 대향 측면 상에 위치 설정된다. 또한, 상부 IR 검출기(239) 및 하부 IR 검출기(241)는 적외선 복사선이 안전 연동 장치(235)에 통과될 때 복사선(화살표 A5)이 하향으로 굴절되거나 휘고 그 결과 IR 검출기(241)가 적외선 복사선의 존재를 감지하고 펌프의 동작을 가능케 하기 위해 마이크로프로세서로 신호를 보내도록 소정 거리 D만큼 이격된다. 안전 연동 장치(235)의 측면은 적외선 복사선의 굴절이 하부 IR 검출기(241)로 굴절에 의해 유도되도록 서로에 평행하게 경사져 있다. 안전 연동 장치(235)가 펌프의 장착부(231) 내에 적절하게 적재되지 않은 때, IR 방출기(237)로부터의 적외선 복사선(점선 화살표 A6)은 적외선 복사선의 빔이 상부 IR 검출기(239)만으로 유도되도록 장착부를 통과하며, 이 때 상부 IR 검출기(239)는 펌프의 동작을 불가능하게 하기 위해 제어기로 신호를 보낸다. 안전 연동 장치(235)의 밀도 및 폭은 상부 검출기(239)와 하부 검출기(241) 사이의 거리(D)에 영향을 주며 그 결과 상이한 밀도 및/또는 폭을 갖는 재료로 제조되는 안전 연동 장치를 갖는 영양 공급 세트가 사용되면 전자기 복사선은 영양 공급 세트가 적절하게 적재되더라도 하부 IR 검출기(241) 상에 충돌하도록 적절한 거리만큼 굴절되지 않을 것이다. 가시광 검출기(도시되지 않음)가 본 발명의 이전의 실시예에서와 같이 주변광을 검출하는 데 있어서의 사용을 위해 존재할 수 있다.
도10은 본 발명의 제6 실시예의 장착부(271) 및 안전 연동 장치(273)를 도시하고 있다. 이러한 실시예의 안전 연동 장치(273)는 제1 실시예와 대체로 유사하지만 안전 연동 장치의 외부 표면 상에 적외선 복사선 차단 재료의 층(275)을 포함한다. 제1 실시예에서와 같이, 안전 연동 장치(273)는 그를 통해 적외선 복사선을 투과시키는 전자기 복사선 전파 영향 부재(279)를 포함한다. 전자기 복사선 전파 영향 부재(279)의 외부 반경 방향 표면(281)에는 적외선 복사선 차단 재료가 없는데 이것은 이러한 표면이 IR 방출기(285)로부터의 적외선 신호를 수용하는 데 사용되기 때문이며 그 결과 IR 신호는 IR 검출기(287)에 의한 검출을 위해 안전 연동 장치(273)를 통해 투과된다. 이러한 실시예의 IR 방출기(285) 및 IR 검출기(287)는 장착부(271)의 반경 방향 표면(291) 주위에 임의의 각도로 위치 설정될 수 있다는 것이 이해되어야 한다. IR 차단 층(275)은 투여 영양 공급 세트(295)가 펌프 상에 장착된 때 외부측 광원(예컨대, 태양광)으로부터의 적외선 전자기 복사선이 IR 검출기(287)에 도달하는 것을 방지한다. 전자기 복사선 전파 영향 부재(279)의 반경 방향 표면(281)의 일부가 그 상에 IR 차단 재료를 가질 수 있다고 생각된다. 이러한 경우에, 전자기 복사선 전파 영향 부재(279)는 바람직하게는 IR 방출기(285) 및 IR 검출기(287)가 차단되지 않도록 장착부(271) 상의 구조물(도시되지 않음)과 키잉 구성된다. 가시광 검출기(도시되지 않음)가 본 발명의 이전의 실시예에서와 같이 주변광을 검출하는 데 있어서의 사용을 위해 존재할 수 있다.
이러한 실시예의 안전 연동 장치(273)는 "2단 사출 성형(two-shot injection molding)" 공정으로서 또한 호칭되는 "공동-사출 성형(co-injection molding)" 공정에 의해 구성될 수 있다. 이 공정은 IR 차단 층(275)(예컨대, 불투과성 열가소성 중합체 수지)과 함께 적외선 복사선 투과성 재료(예컨대, 광 투과성 열가소성 중합체 수지)를 포함하는 전자기 복사선 전파 영향 부재(279)를 갖는 안전 연동 장치(273)를 사출 성형하는 단계를 포함한다. 이러한 실시예의 다른 변형예는 적외선 전자기 복사선이 안전 연동 장치를 통과하게 하지만 가시광이 장치를 통과하는 것을 방지하게 하기 위해 IR 차단 재료 대신에 가시광 차단 재료(예컨대, 적색 염료와 혼합된 열가소성 중합체 수지)의 사용을 포함할 수 있다.
도11은 안전 연동 장치(61)가 펌프 상에 적절하게 적재되었는지를 결정하기 위해 소프트웨어 서브시스템(82)을 동작시킬 때 제어기(77)(도4)가 만날 수 있는 다양한 상태를 도시하는 상태도이다. 상태도는 다른 실시예에 적용되지만, 제1 실시예에 대해 설명될 것이다. 도11에 도시된 바와 같이, 제어기가 "적재 설정" 상태를 제공하기 위해, IR 방출기(105) 및 IR 검출기(109)는 "온" 상태이어야 하며 가시광 검출기(111)의 상태는 "오프" 상태이어야 한다. IR 방출기(105), IR 검출기(109) 및 가시광 검출기(111)로부터의 상태 표시의 임의의 다른 조합은 제어기에 의해 표시되는 "부적절" 상태를 가져온다. "부적절" 상태는 사용자가 안전 연동 장치(61)의 적재를 점검하게 할 것이고, 펌프(1)가 동작하는 것을 방지할 것이다. 영양 공급 세트(5)가 적절하게 적재되면, 제어기(77)는 "적재 설정" 상태를 감지할 것이고, 펌프(1)의 동작을 초기화시킬 것이다. 펌프의 동작 동안에, IR 방출 기(105)는 안전 연동 상태가 연속적으로 감시되도록 연속적으로 동작할 수 있으며, 상태가 "적재 설정" 상태로부터 "부적절" 상태로 변화되면, 제어기(77)는 펌프(1)의 동작을 중단시키고 경보 상태로 진입할 것이다. 선택적으로, IR 방출기(105)는 IR 검출기(109)로 설정된 시간 간격으로 투과되는 적외선 전자기 복사선의 짧은 펄스로 단속적으로 동작될 수 있으며 그 결과 안전 연동 상태는 연속적으로 감시된다. 가시광 검출기(111)는 가시광의 존재를 연속적으로 점검할 수 있으며 그 결과 안전 연동부(61)가 장착부(91)로부터 제거되고 리세스 내로 가시광을 허용하면 가시광 검출기(111)는 이러한 상태를 즉시 감지하고 경보 상태로 진입하기 위해 제어기(77)로 신호를 보낸다. 가시광 검출기(111)는 본 발명의 범주로부터 벗어나지 않고 단속적으로 동작할 수 있다.
도12는 본 발명의 제7 실시예의 장착부(301) 및 안전 연동 장치(303)를 도시하고 있다. 이러한 실시예에서, 안전 연동 장치(303)는 적외선 복사선 불투과성 재료로 제조되고, 장치의 상부 표면(309)으로부터 저부 표면(311)으로 통과하는 개구(307)를 갖는다. 개구(307)는 하우징(327) 내의 장착부(301) 아래에 위치되는 일련의 IR 검출기(321a 내지 321e)에 의해 검출되는 일련의 이격된 빔(A8a 내지 A8e)으로 회절을 통해 IR 방출기(313)로부터의 적외선 복사선의 빔(A7)을 분할하도록 구성된다. 도시된 실시예에서, IR 방출기(313)는 안전 연동 장치(303) 위의 앨코브(331) 내에 위치되며, IR 검출기(321a 내지 321e)는 안전 연동 장치(303) 아래의 앨코브(335) 내에 위치된다. IR 검출기(321a 내지 321e)는 개구(307)에 의해 회절된 적외선 복사선이 IR 검출기 상에 충돌하도록 소정 거리만큼 이격된다. 본 발명의 범주로부터 벗어나지 않는 소정의 다른 배열에서 IR 방출기(313)는 안전 연동 장치(303) 아래에 있을 수 있으며 IR 검출기(321a 내지 321e)는 안전 연동 장치 위에 있을 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 가시광 방출기 및 가시광 검출기의 어레이(도시되지 않음)가 IR 방출기(313) 및 IR 검출기(321a 내지 321e) 대신에 사용될 수 있다.
도12의 실시예에서, IR 방출기(313)로부터의 적외선 복사선은 안전 연동 장치(303)에 의해 회절되며 그 결과 IR 방출기로부터의 적외선 복사선은 연동 장치(303)가 장착부(301) 상에 적절하게 위치된 때 IR 검출기(321a 내지 321e)에 의해 검출된다. 검출기(321a 내지 321e)의 개수는 본 발명의 범주로부터 벗어나지 않고 이러한 실시예에 도시된 것 이외일 수 있다. 연동 장치(303)가 존재하지 않을 때, IR 방출기(313)로부터의 적외선 복사선이 중앙 IR 검출기(321c)(넓게는, 제2 검출기)에 의해 감지되지만, 다른 검출기(321a, 321b, 321d, 321e)에 의해 감지되지 않는다. 연동 장치(303)는 바람직하게는 적절한 위치 설정을 보증하기 위해 하우징(327)에 키잉 구성된다(도시되지 않음). 가시광 검출기(도시되지 않음)가 또한 본 발명의 이전의 실시예에서와 같이 주변 가시광을 검출하는 데 사용될 수 있다.
도13은 본 발명의 제8 실시예의 장착부(381) 및 안전 연동 장치(385)를 도시하고 있다. 이러한 실시예에서, 안전 연동 장치(385)는 적외선 복사선을 투과시킬 수 있는 재료로 제조되는 전자기 복사선 전파 영향 부재(387)를 갖는다. 전자기 복사선 전파 영향 부재(387)는 IR의 투과에 불투과성인 재료의 층(389)을 부재의 상부 표면 상에 갖는다. 불투과성 층(389)은 안전 연동 장치(385)가 펌프 내에 적절하게 장착된 때 각각의 IR 검출기(395a 내지 395e)에 의해 검출되는 일련의 이격된 빔(A10a 내지 A10e)으로 회절을 통해 IR 방출기(393)로부터의 단일의 적외선 복사선 빔(A9)을 분할하는 개구(391)를 갖는다. 전파 영향 부재(387)가 장착부(381)로부터 제거될 때, IR 검출기(395c)만이 IR 방출기(393)로부터의 적외선 복사선을 감지한다. IR 검출기(395a 내지 395e)의 개수는 도시된 것 이외일 수 있다는 것이 이해될 것이다. 전파 영향 부재(387)가 장착부(381)로부터 제거될 때 IR 검출기(395c) 이외의 IR 검출기가 적외선 복사선을 감지할 수 있거나 1개를 초과한 IR 검출기가 적외선 복사선을 감지할 수 있다는 것이 추가로 이해되어야 한다. 또한, IR 검출기(395a 내지 395e)의 그룹이 장착부(381)의 하부 부분 내에 있으며 IR 방출기(들)가 장착부의 상부 부분 내에 있는 배향을 스위칭할 수 있다. 가시광 방출기 및 가시광 검출기(도시되지 않음)가 IR 방출기(393) 및 IR 검출기(395a 내지 395e) 대신에 사용될 수 있다. 이러한 경우에, 전자기 복사선 전파 부재는 가시광을 투과시킬 수 있지만, 가시광에 불투과성인 [층(389)과 같은] 층을 가질 것이다. 더욱이, 또 다른 가시광 검출기가 이전의 실시예에서와 같이 이러한 제8 실시예에서 사용될 수 있다. 연동 장치(385)는 바람직하게는 적절한 위치 설정을 보증하기 위해 키잉 구성된다(도시되지 않음).
도14는 본 발명의 제9 실시예의 장착부(421) 및 안전 연동 장치(461)를 도시하고 있다. 장착부(421)는 도16에서 블록도 형태로 도시되어 있는 펌프(401)의 부품이다. 펌프(401)는 배관부(455) 및 안전 연동 장치(461)를 포함하는 영양 공급 세트(405)를 장착시킨다. 영양 공급 세트(405)는 도3에 도시된 영양 공급 세트(5)와 실질적으로 동일할 수 있다. 펌핑 요소(423)는 모터(425)에 의해 구동되는 로터(437)를 포함한다. 로터(437)는 이전의 실시예에서 설명된 것과 실질적으로 동일하게 환자에게 유체를 펌핑하기 위해 배관부(455)와 결합할 수 있다. 이러한 실시예는 하우징(439) 내의 각각의 앨코브 내에 IR 방출기(427), IR 검출기(429) 및 가시광 방출기(433) 및 가시광 검출기(435)를 포함한다(도14). 이러한 실시예에서, IR 방출기(427) 및 IR 검출기(429)는 서로에 대해 대략 90˚ 각도로 배열되며, 가시광 방출기(433) 및 가시광 검출기(435)는 서로에 대해 대략 90˚ 각도로 배열된다. 다른 상대 각도가 또한 가능하다. 일반적으로 말하면, IR 검출기(429)는 안전 연동 장치(461)의 부존재 하에서 IR 방출기에 의해 방출된 적외선 복사선이 IR 검출기 상에 충돌하지 않도록 IR 방출기(427)에 대해 위치된다. IR 방출기(427) 및 가시광 방출기(433)의 양쪽 모두는 펌프(401) 상에 적절하게 장착된 때 안전 연동 장치(461)의 바로 인접한 측면에 대체로 직각으로 배열된다. 더욱이, 이러한 실시예 및 다른 실시예에서, 방출기(427, 433)와 안전 연동 장치(461) 사이의 간극은 바람직하게는 안전 연동 장치의 직경과 관련하여 작다(예컨대, 명목상 0.005 인치 또는 약 0.13 ㎜). 이러한 실시예의 안전 연동 장치(461)는 적외선 복사선에 투과성이지만 가시광에 불투과성이다. 바꿔 말하면, 연동 장치(461)는 가시광을 여광시키지만 적외선 복사선을 통과시킨다.
IR 방출기(427)에 의해 방출된 적외선 신호는 영양 공급 세트(405)가 적절하게 적재된 때 신호가 IR 검출기(429)를 타격하도록 안전 연동 장치(461) 내에서 확 산 및 반사된다. 이러한 실시예의 장착부(421) 및 안전 연동 장치(461)는 암실 내에서 동작하는 데 있어서 특히 유용하며 이것은 가시광 방출기(433)가 암실 내에 존재하지 않는 가시광을 대신하는 제2 전자기 복사선 신호(예컨대, 청색광)를 제공하기 때문이다. 이러한 실시예의 제어 시스템은 우선 안전 연동 장치(461)가 적재되었다는 것을 인식하는 신호를 IR 검출기(429)가 수용할 때까지 IR 방출기(427)에 펄스를 발생시킨다. 다음에, 가시광 방출기(433)는 안전 연동 장치가 장착부(421) 내에 정확하게 위치되면 안전 연동 장치(461)에 의해 차단되는 광 신호를 보내도록 작동된다. 가시광 검출기(435)는 가시광 신호를 점검하도록 그리고 과도한 주변광을 검출하도록 동작된다. 어느 한쪽의 상태가 검출되면[즉, 방출기(433)로부터의 광 또는 과도한 주변광], 제어기(477)는 조작자가 영양 공급 세트(405)의 정렬을 점검하도록 경고하는 경보를 작동시키고, 상태가 정정될 때까지 펌프(401)가 동작하지 않게 한다. 안전 연동 장치(461)에 의한 주변광의 차단은 세트가 적재되며 펌프가 동작될 수 있다는 것을 제어기(477)가 인식하게 한다. 펌프(401)는 IR 검출기(429)가 안전 연동 장치(461)의 존재를 검출한 후 가시광 검출기(435)가 가시광 방출기(433)로부터의 가시광 신호를 검출하면 부적절 상태를 검출한다.
도16을 참조하면, 제어기(477)는 모터(425)를 동작시키는 펌프 전자 장치(480)를 제어하는 마이크로프로세서(479)를 갖는다. 제어기(477)는 펌프(401) 상에서의 영양 공급 세트(405)의 적절한 위치 설정을 검출하는 데 있어서 사용되는 적어도 1개의 소프트웨어 서브시스템(482)을 포함한다. 영양 공급 세트(405) 특히 안전 연동 장치(461)가 펌프 상에 적절하게 위치 설정되었는지를 기초로 하여 펌 프(401)를 제어하는 데 있어서의 사용을 위한 소프트웨어 서브시스템(482)의 동작이 도17에 도시되는 흐름도에 주어져 있다. 이러한 특정한 세트의 지시는 IR 방출기(427)가 온 및 오프 상태로 전환되거나 IR 방출기(427)에 "펄스가 발생"되도록 동작한다. 펌프(401)가 블록 1396에서 작동될 때, 소프트웨어는 오프 상태로 여러 개의 항목을 설정함으로써 블록 1398에서 초기화된다. 예컨대, IR 방출기(427) 및 가시광 방출기(433)는 오프 상태로 설정된다. 마찬가지로, Ambient Lock으로 호칭되는 프로그램 특징부가 프로그램 특징부 InstantOutput 및 Output과 같이 오프 상태로 설정된다. 간략하게, Ambient Lock은 IR 검출기(429)가 IR 방출기(427) 이외의 광원으로부터의 적외선 복사선을 감지하였다는 것이 결정될 때 펌프(401)의 동작을 방지하도록 작동되는 특징부이다. InstantOutput은 소프트웨어의 임시 또는 예비 출력[즉, 펌프(401)가 펌핑을 시작하게 될지의 여부]이다. Output은 펌프(401)가 유체를 펌핑하도록 동작하게 되는지를 결정하는 데 사용되는 소프트웨어의 최종 출력이다.
우선, 도17에 도시된 바와 같이, 안전 연동 장치(461)가 펌프(401) 상에 적절하게 위치 설정되었다는 가정 하에서 소프트웨어 서브시스템(82)의 기능이 설명될 것이다. 초기화(블록 1398) 후, IR 방출기(427)는 적외선 복사선이 방출되도록 블록 1400에서 온 상태로 스위칭(또는 "토글링")된다. 적외선 복사선이 안전 연동 장치를 타격하도록 안전 연동 장치(461)가 위치 설정되면, 방출기(427)로부터의 적외선 복사선의 전파는 적외선 복사선이 안전 연동 장치 내에서 확산 및 반사되도록 영향을 받을 것이다. 적외선 복사선의 일부가 안전 연동 장치로부터 탈출하고 IR 검출기(429)를 타격한다. 소프트웨어는 IR 방출기(427)가 온 상태로 토글링된 후 블록 1401에서 잠시 중단되고, 그 다음에 "온" 상태인지(즉, 적외선 복사선이 검출되는지)를 결정하기 위해 블록 1402에서 IR 검출기(429)를 읽는다. 소프트웨어 서브시스템(482)은 그 다음에 IR 검출기(429)가 온 상태인지 그리고 IR 방출기(427)가 오프 상태인지 또는 Ambient Lock이 온 상태인지 중 어느 하나를 질의하는 결정 블록 1404로 진행한다. 안전 연동 장치(461)가 적절하게 위치 설정된 경우에, IR 검출기(429)는 온 상태이지만, IR 방출기(427)는 온 상태이며 Ambient Lock은 오프 상태이다. 그러므로, 결정 블록 1404에서의 질의에 대한 응답은 "아니오"이다. 바꿔 말하면, IR 검출기(429)는 방출기(427)로부터의 적외선 복사선을 감지하였으며, 이것은 안전 연동 장치의 적절한 위치 설정을 표시한다. 소프트웨어는 그 다음에 블록 1404a에서 오프 상태로 Ambient Lock을 설정하고(이것은 그 초기화된 상태로부터 어떠한 변화도 없다는 것을 의미함), 또 다른 결정 블록 1406으로 진행한다.
다음의 결정 블록 1406에서, 소프트웨어 서브시스템(482)은 Ambient Lock이 온 상태인 상황[IR 방출기(427)가 오프 상태인 때 적외선 복사선이 검출기(429)에 의해 검출되기 때문에] 또는 IR 방출기(427), IR 검출기(429) 및 가시광 방출기(433)가 모두 오프 상태인 상황에서 가시광 검출기(435)의 평가를 피하도록 동작할 수 있다. 이러한 경우에, Ambient Lock이 오프 상태이며 IR 방출기(427) 및 IR 검출기(429)의 양쪽 모두가 온 상태이므로, 소프트웨어는 진행하여 블록 1408에서 가시광 검출기(435)를 읽는다. 적절하게 위치된 안전 연동 장치(461)는 가시광 검출기(435)를 차단시키므로 판독 결과는 오프 상태이다. 이와 같이, 다음의 결정 블록 1410에서 질의될 때, 응답은 "아니오"이며, 프로그램은 다음의 결정 블록 1412로 이동한다. 가시광 방출기(433)는 아직 온 상태로 전환되지 않았으므로 프로그램은 블록 1414에서 가시광 방출기가 온 상태로 전환되게 하고, 지연(블록 1415)이 있는 프로그램의 종료부로 이동한다. InstantOutput 및 Output은 모두 펌프(401)가 아직 작동하게 되지 않도록 오프 상태로 초기화되었다. 블록 1415에서의 지연 후, 프로그램은 단계 1400으로 복귀한다. IR 방출기(427)의 단속적 동작 및 가시광 방출기(433)의 조건성 동작은 펌프(401)의 동작에서 상당한 전원 절약을 제공한다. 이러한 특징은 펌프(401)가 배터리 전원으로 동작될 때 유용하다.
다시, 토글링 단계 1400으로 진행하면, IR 방출기(427)는 이제 오프 상태로 전환되며, IR 검출기(435)는 지연 후 블록 1404에서 질의될 때 오프 상태를 읽는다. 결과적으로, Ambient Lock은 오프 상태로 머무르며 그 결과 다음의 결정 블록 1406에 도달한 때 응답은 다시 긍정적이며 가시광 검출기(435)는 블록 1408에서 다시 한번 읽혀진다. 안전 연동 장치(461)는 여전히 가시광 검출기(435)를 차단시키므로 가시광 검출기는 오프 상태이다. 프로그램 단계를 통한 제1 루프와 달리, 가시광 방출기(433)는 이제 온 상태이므로 프로그램은 이동하고 블록 1416에서 온 상태로 InstantOutput을 설정하며, 이것은 펌프(401)가 유체를 펌핑하기 위해 동작하게 되어야 한다는 것을 표시한다. 그러나, 프로그램은 즉시 펌프(401)가 작동하게 하지 않을 수 있다. 다음의 행동 블록 1418에서 표시된 바와 같이, 최종의 Output이 주어지기 전에 출력 여광이 사용될 수 있다. 예컨대, 소프트웨어는 최종의 Output(블록 1418)이 온 상태로 설정되기 전에 온 상태로 설정되는 InstantOutput(블록 1416)의 다수회의 발생이 있을 것을 블록 1418에서 요구할 수 있다. 프로그램의 최종의 출력의 신뢰성을 수립하는 다양한 알고리즘이 채용될 수 있다. 반면에, Output(블록 1418)이 모든 경우에 InstantOutput(블록 1416)과 동등한 경우에 출력 여광이 생략될 수 있다. 어느 경우에나, Output(블록 1418)이 온 상태로 설정되면, 펌프(401)는 동작하게 된다. 펌프(401)의 동작이 허용되면, 안전 연동 장치(461)가 소정의 위치에 남아 있는 것을 확인하기 위해 점검하는 루틴이 실행될 수 있다. 도시된 실시예에서, 이것은 소프트웨어 서브시스템(482)의 연속된 동작에 의해 달성된다. 가시광 방출기(433)는 전력을 보존하기 위해 다시 오프 상태로 전환될 수 있다는 것이 또한 고려된다. 단속적으로 IR 방출기(427) 및 가시광 방출기(433)를 동작시키는 다양한 방식이 본 발명의 범주 내에서 채용될 수 있다.
영양 공급 세트(405)의 안전 연동 장치(406)가 펌프 상에 적절하게 위치 설정되지 않았다는 것을 표시하는 부적절 상태를 검출함으로써 소프트웨어 서브시스템(482)이 펌프(401)의 동작을 방지하는 여러 개의 상황이 있다는 것이 이해될 것이다. 소프트웨어 서브시스템(482) 내에서 발견되는 소프트웨어 지시의 실시로부터 일어날 수 있는 여러 개의 상태를 도시하는 도15를 또한 참조하기로 한다. 도시된 상태는 한정적 의미로서 의도되지 않고, 펌프(401)의 동작에서 일어날 가능성이 높은 상태를 나타낸다. IR 검출기(429)가 적외선 복사선을 검출할 때까지(IR 검출기 "온" 상태), 소프트웨어 서브시스템(482)은 펌프(401)가 동작하게 하지 않 을 것이다. 바꿔 말하면, IR 검출기(429)가 적외선 복사선을 적어도 1회 검출한 후까지 Output(블록 1418)이 온 상태로 설정되지 않을 것이다. IR 검출기(429)가 온 상태에 있지 않으면, 소프트웨어가 결정 블록 1406에 도달할 때, 응답은 "아니오"일 것이며, 프로그램은 InstantOutput(블록 1422)이 오프로 설정된 상태로 루프의 종료부로 진행할 것이다. 마찬가지로, 가시광 방출기(433)는 IR 방출기(427)로부터의 적외선 복사선이 IR 검출기(429)에 의해 검출된 후의 시점까지 블록 1414에서 온 상태로 전환되지 않을 것이다. 이러한 경우에, 소프트웨어 서브시스템(482)은 결정 블록 1406으로부터 진행하여 오프 상태로 가시광 방출기(433)를 전환시키며(블록 1420), InstantOutput은 오프 상태로 설정된다(블록 1422).
도15의 제1 상태에서, IR 방출기(427) 및 IR 검출기(429)의 양쪽 모두는 오프 상태이다. 이것은 예컨대 IR 방출기(427)가 온 상태였지만 IR 검출기(429)가 도17에 도시된 소프트웨어 서브시스템(428)의 이전의 루프에서 적외선 복사선을 검출하지 못하였다면 일어날 수 있다. 이것은 예컨대 영양 공급 세트(405)가 설치되지 않았다면 일어날 것이다. 결정 블록 1406에서, 질의에 대한 응답은 "아니오"이었을 것이므로, 프로그램은 오프 상태로 InstantOutput을 설정하고 루프의 종료부로 진행하였을 것이다. 제2 루프에서, IR 검출기(427)는 오프 상태로 토글링되며 그 결과 이제 IR 방출기 및 IR 검출기(429)의 양쪽 모두는 상태 1에 도시된 바와 같이 오프 상태이다. 이것은 영양 공급 세트(405)가 펌프(401) 상의 소정 위치에 있지 않다는 표시("부적절" 상태)이다. 도15의 표에서의 상태 XX는 설명된 특정한 상태에서 특정한 구성 요소에 대해 적용 가능하지 않거나 비활성화인 것을 표시하 고자 한다는 것을 주목하여야 한다.
도15의 제2 상태는 영양 공급 세트(405) 및 안정 연동부(461)가 검출되는 최초의 상태이다. 이전에, 소프트웨어 서브시스템(482)은 가시광 방출기(433)가 블록 1414에서 온 상태로 전환되었던 루프를 통해 순환되었을 것이다. 이러한 이전의 프로그램 루프는 IR 방출기(427) 및 IR 검출기(429)가 온 상태이지만 가시광 방출기(433)가 아직 작동되지 않으며 그 결과 Output이 아직 온 상태로 설정되도록 블록 1418에서 허용되지 않는 상태 6에 의해 표현된다. 제2 루프에서, IR 방출기(427) 및 IR 검출기(429)는 오프 상태이지만, 프로그램이 블록 1408에 도달할 때, 가시광 검출기(435)는 읽혀진다. 영양 공급 세트(405)가 적절하게 위치 설정되었다는 가정 하에서, 가시광 검출기(435)는 온 상태이지 않을 것이며 그 결과 소프트웨어 서브시스템(482)은 영양 공급 세트가 적절하게 위치 설정되었다는 것을 발견하고 온 상태로 Output(블록 1418)을 설정하며 그 결과 펌프(401)는 동작할 수 있다. 상태 8은 소프트웨어 서브시스템(482)의 후속의 루프에서 IR 방출기(427), IR 검출기(429) 및 가시광 방출기(433)가 모두 온일 수 있지만 가시광 검출기(435)에 대한 오프 상태의 판독 결과가 여전히 Output(블록 1418)이 온 상태로 설정되는 결과를 가져온다는 것을 표현한다. 상태 3 및 상태 9는 유사하지만, 이들 상태에서 가시광 검출기(435)는 가시광 검출기(433)로부터 방출된 광을 검출하며, 그에 의해 펌프(401)가 환자에게 유체를 펌핑하도록 작동되는 것을 방지한다.
상태 4는 펌프(401)를 둘러싸는 환경에서의 주변 전자기 복사선이 IR 검출기(429)에 의해 검출되는 상황을 도시하고 있다. IR 방출기(427)는 오프 상태이므 로, 소프트웨어 서브시스템(482)은 적외선 복사선이 IR 방출기로부터 오고 있지 않다는 것을 알 수 있다. 이러한 경우에, 소프트웨어 서브시스템(482)은 블록 1404에서의 질의에 대한 "예" 응답을 수용하고, 그 다음에 블록 1404b에서 온 상태로 AMBIENT LOCK을 설정한다. 결과적으로, 소프트웨어 서브시스템(482)은 가시광의 존재의 임의의 평가를 블록 1406에서 피하고, 블록 1422에서 오프 상태로 InstantOutput을 설정한다. 상태 5에서, 안전 연동 장치(461)는 소정 위치에 있지 않으며 그 결과 IR 방출기(427)가 온 상태에 있는 상태에서 IR 검출기(429)의 블록 1402에서의 초기의 판독 결과는 IR 검출기가 오프라는 것이다. 소프트웨어 서브시스템(482)은 블록 1406 내지 블록 1420 및 블록 1422 후 즉시 진행하여 가시광의 임의의 추가의 평가 없이 오프 상태로 Output(블록 1418)을 설정할 것이다. 펌프(401)는 또한 펌프가 가정에서 창 부근에 위치되면 일어날 수 있는 것과 같이 밝은 주변광 상태가 있다는 것을 표시하도록 구성될 수 있다. 밝은 주변광의 표시는 사용자가 덜 밝은 광 위치로 펌프를 이동시키게 지시할 것이다.
소프트웨어 서브시스템(482)은 또한 과도하게 밝은 주변광이 있는 상태를 검출할 수 있다. 상태 7에 도시된 바와 같이, IR 방출기(427) 및 IR 검출기(429)는 모두 온 상태이며, 이것은 영양 공급 세트(405)가 펌프(401) 상에 적절하게 위치 설정되었다는 것을 표시한다. 사실상, 세트(405)가 적절하게 적재되지 않은 경우 또는 가시광을 차단시키지 않는 부적절한 세트가 적재된 경우 중 어느 한쪽이다. 그러나, 가시광 방출기(433)는 오프 상태이지만, 가시광 검출기(435)는 가시광을 검출한다. 소프트웨어 서브프로그램(482)은 결정 블록 1410에서 가시광 검출 기(435)가 온 상태일 때 블록 1420 및 블록 1422로 진행하므로 InstantOutput은 오프 상태로 설정되며 펌프(401)는 작동할 수 없다.
펌프(401)의 제어기(477)를 동작시키는 데 사용될 수 있는 또 다른 소프트웨어 서브시스템(484)이 도18에 도시되어 있다. 안전 연동 장치(461)를 포함하는 영양 공급 세트(405)의 적절한 배치를 검출하는 이러한 시스템에서, IR 방출기(427)는 오프 및 온 상태로 전환되지 않는다(즉, "펄스가 발생"되지 않음). 이와 같이, 초기화 단계 1428 후, IR 방출기(427)는 블록 1430에서 온 상태로 전환되고, 펌프(401)가 작동되는 동안에 온 상태로 남아 있다. 도18의 소프트웨어 서브시스템(484)의 선택된 동작 상태를 도시하는 도19의 표의 조건 1에 도시된 바와 같이, IR 방출기(427)가 오프 상태인 유일한 시기는 펌프(401)가 아직 온 상태로 전환되지 않은 때이다. 다시, 도18을 참조하면, 소프트웨어 서브시스템(484)은 IR 방출기(427)가 온 상태로 전환된 후 블록 1431에서 지연되고, 그 후 블록 1432에서 IR 검출기(429)를 읽는다. 소프트웨어 서브시스템(484)은 블록 1433에서 IR 검출기(429)에 의한 적외선 복사선의 검출 시 영양 공급 세트가 적절하게 위치 설정되었다는 것을 확인하기 위한 임의의 추가의 점검을 조건으로 한다. 상태 2는 IR 방출기(427)가 온 상태에 있지만 적외선 복사선이 IR 검출기(429)에 의해 검출되지 않는 상황을 도시하고 있다. IR 검출기(429)가 적외선 복사선을 검출하면, 프로그램은 제1 루프에서 진행하여 블록 1434에서 가시광 검출기(435)를 읽고 그에 의해 가시광 검출기가 오프 오프 상태에 있다는 것을 확인하고(블록 1435), 그 다음에 블록 1436에서 온 상태로 가시광 방출기(433)를 전환시킨다. 블록 1437에서의 지 연 후, 소프트웨어 서브시스템(484)은 블록 1435에서 가시광이 차단되는 것을 확인하는 제2 루프로 진행하며, 가시광 방출기(433)는 블록 1438에서 온 상태인 것이 밝혀지기 때문에, 블록 1440에서 InstantOutput는 온 상태로 설정된다. 어떠한 추가의 출력 여광도 없다는 가정 하에서, Output은 블록 1442에서 온 상태로 설정되며, 펌프(401)는 동작하게 된다. 그러나, 가시광 방출기(433)의 작동 전에 가시광이 검출되면(즉, 블록 1434에서), 가시광 방출기는 온 상태로 전환되는 것이 방지된다. 이러한 경우에, 소프트웨어 서브시스템(484)은 블록 1444로 진행하여 오프 상태로 가시광 방출기(433)를 전환시키고 블록 1446에서 오프 상태로 InstantOutput을 설정할 것이다. 가시광 방출기의 작동 전의 가시광 검출기(435)에 의한 가시광의 검출이 도19의 상태 3에 도시되어 있다.
상태 4 및 상태 6의 양쪽 모두는 소프트웨어 서브시스템(484)이 온 상태로 Output(블록 1442)을 설정하고 펌프(401)가 동작하게 하는 결과를 가져오는데 이것은 영양 공급 세트 및 안전 연동 장치(461)가 검출되기 때문이다. 상태 5 및 상태 7은 적외선 복사선이 IR 검출기(429)에 의해 검출되었더라도 가시광 검출기(435)에 의한 가시광의 검출이 펌프의 동작을 방지하는 상황을 도시하고 있다. 상태 7에서, 가시광 검출기(435)는 가시광 방출기(433)로부터의 광 또는 주변으로부터의 광 중 어느 한쪽의 광을 검출할 수 있다. 어느 경우에나, 펌프(401)는 동작하게 되지 않는다. 도17 및 도18에서, 다른 변형이 도시된 바와 같은 흐름도를 통한 경로를 추적함으로써 설명될 수 있다.
도20 및 도21은 본 발명의 제10 실시예의 펌프의 장착부(602)에 인접한 펌프(601) 및 안전 연동 장치(603)의 단편 부분을 도시하고 있다. 안전 연동 장치(603)는 적외선 복사선 및 가시광의 양쪽 모두를 투과시키는 재료를 포함한다. 안전 연동 장치(603)는 펌프 상에 적재된 때 가시광이 가시광 검출기(609)로 전달되지 않도록 가시광의 투과에 불투과성인 차단 부분(607)을 포함한다. 안전 연동 장치(603)는 가시광 검출기에 대체로 인접하게 차단 부분(607)과 정렬되어야 하도록 펌프 하우징 내의 대응 슬롯(615) 내에 수용되는 키(613)를 포함한다. 도시된 실시예에서, 키(613)는 안전 연동 장치(603)로부터 연장하는 돌출부이지만 키 및 대응 슬롯(615)은 본 발명으로부터 벗어나지 않고 다른 형상 및 크기일 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 펌프 내에서의 안전 연동 장치의 위치를 키잉 구성하는 다른 구조물이 본 발명의 범주 내에서 사용될 수 있다.
안전 연동 장치(603)가 펌프(601) 내에 적재된 때, IR 방출기(616)로부터의 IR 전자기 복사선이 안전 연동 장치를 통해 확산 및 반사되고, 세트가 적재되었다는 것을 검증하기 위해 IR 검출기(617)에 의해 검출된다. 다음에, 가시광 검출기(609)는 펌프(601) 내에서의 가시광이 가시광을 차단시키는 안전 연동 장치(603)의 차단 부분(607)의 위치 때문에 검출되지 않을지를 점검할 것이다. 도20의 실시예에서, 가시광 방출기(619)로부터 가시 광 신호가 방출될 것이고, 그에 의해 안전 연동 장치(603) 내로 가시광 신호를 보낸다. 가시광 신호는 차단 부분(607)의 존재 때문에 가시광 검출기(609)로 전달되지 않을 것이며, 펌프(601)의 제어 시스템은 펌프가 동작하게 할 것이다.
도22는 본 발명의 제11 실시예의 장착부(702) 및 안전 연동 장치(703)를 포 함하는 펌프(701)의 부분 단면을 도시하고 있다. 안전 연동 장치(703)는 적외선 복사선을 투과시키지만 안전 연동 장치가 펌프(701) 상에 적재된 때 가시광이 가시광 검출기(709)로 전달되지 않도록 가시광 범위 내의 전자기 복사선을 차단시키는 재료로 제조된다. 하나의 파장의 전자기 복사선을 통과시키고 또 다른 파장의 전자기 복사선을 차단시키는 다른 적절한 구성이 본 발명의 범주 내에서 채용될 수 있다. 도20에 도시된 것과 같은 가시광 및 적외선 방출기 및 검출기의 배열이 제11 실시예에서 채용될 수 있지만, 상이한 배열이 또한 가능하다.
안전 연동 장치(703)는 외부 부재(704) 및 내부 부재(706)를 포함한다. 외부 부재는 상부 튜브형 부분(708), 하부 튜브형 부분(710) 및 환형 플랜지(712)를 포함한다. 환형 플랜지는 상부 및 하부 환형 채널(714)을 갖는다. 도시된 실시예에서, 채널은 적은 재료가 사용되게 하지만, 안전 연동 장치(703)의 동작에 영향을 주지 않는다. 영양 공급 세트의 제1 튜브 섹션(757)이 안전 연동 장치(703)의 외부 부재(704)의 상부 부분(708) 내에 수용되며, 제2 튜브 섹션(763)이 외부 부재의 하부 부분(710) 위에 수용된다.
외부 부재(704)는 가시광을 선택적으로 차단시키고 적외선 복사선을 통과시키는 재료로 제조된다. 내부 부재(706)는 외부 부재와 동일한 재료 또는 상이한 재료로 제조될 수 있다. 그러나, 내부 부재(706)는 적외선 및 가시광 범위 내의 전자기 복사선에 실질적으로 불투과성이고, 또한 바람직하게는 상당히 반사성이다. 도시된 실시예에서, 내부 부재(706)는 외부 부재(704)와 동일한 재료로 제조되지만, 색상이 백색이다. 내부 부재(706)는 이중 사출 또는 압출 공정(dual injection or extrusion process) 등에 의해 외부 부재(704)와 하나의 단편으로서 형성될 수 있다. 추가로, 외부 및 내부 부재(704, 706)는 별개의 단편으로서 제조되고 결합 또는 용접 등의 적절한 방식으로 서로에 부착될 수 있다. 내부 부재(706)는 안전 연동 장치(703) 내로 진입하는 적외선 복사선의 광로 내에 위치 설정되고, 적외선 복사선 경로와 제1 튜브 섹션(757) 사이에 배치된다. 따라서, 내부 부재(706)의 외부 표면이 적외선 복사선을 반사시키기 위해 이러한 제11 실시예에서 "내부 경계 영역"을 한정한다. 내부 부재(706)는 튜브(757) 내로 유동하는 소정 액체(예컨대, 물)의 존재에 의해 유발될 수 있는 적외선 복사선의 내부 반사의 손실을 억제한다. 이와 같이, 적외선 복사선 검출기(도시되지 않음)로의 적외선 복사선의 강력한 반사가 튜브(757)를 통해 유동하는 유체의 광학적 특성과 무관하게 수행될 수 있다.
본 발명 또는 그 양호한 실시예(들)의 요소를 소개할 때, 단수로 표현된 용어들은 1개 이상의 요소가 있다는 것을 의미한다. 용어 "포함하는 그리고 갖는"은 포괄적이고 나열된 요소 이외의 추가의 요소가 있을 수 있다는 것을 의미한다. 더욱이, "위, 아래, 상부 및 저부" 및 이들 용어의 변화형의 사용은 편의상 이루어지지만, 구성 요소의 임의의 특정한 배향을 요구하지 않는다.
다양한 변화가 본 발명의 범주로부터 벗어나지 않고 위에서 수행될 수 있지만, 위의 설명 내에 포함되고 첨부 도면 내에 도시된 모든 사항은 제한의 의미가 아니라 설명의 의미로서 해석되어야 한다.
본 발명에 따르면, 펌프 상에 설치되는 펌프의 안전한 적재를 결정하는 안전 연동 장치를 갖는 펌프 세트가 제공된다.

Claims (42)

  1. 위장관 영양 공급 펌프에서의 사용을 위한 영양 공급 세트로서, 위장관 영양 공급 펌프는 그 내에 적재된 영양 공급 세트를 통해 환자에게 액체 영양물을 공급하기 위해 위장관 영양 공급 펌프의 동작을 제어하는 제어 시스템, 적외선 복사선을 방출시키기 위해 펌프의 제어 시스템에 동작 가능하게 연결되는 적외선 복사선의 광원, 적외선 복사선을 검출하고 영양 공급 세트가 펌프 상에 적절하게 적재되었다는 표시를 제공하기 위해 제어 시스템에 동작 가능하게 연결되는 적외선 복사선 검출기 및 가시광을 검출하고 영양 공급 세트가 펌프 상에 적절하게 적재되지 않았다는 표시를 제공하는 가시광 검출기를 갖는 영양 공급 세트이며,
    환자에게 액체 영양물을 운반하는 도관과,
    도관에 연결되고 적외선 복사선의 광원으로부터의 적외선 복사선의 경로 내에서 펌프 상에 장착하도록 되어 있는 안전 연동 장치로서, 안전 연동 장치는 전파 영향 부재를 포함하고, 전파 영향 부재는 적외선 복사선을 투과시키고 가시광을 차단시키는 재료로 형성되는 외부 부재 및 전파의 방향을 변화시키기 위해 전파 영향 부재 내에서 적외선 복사선을 반사시키는 내부 경계 영역을 한정하는 내부 부재를 포함하며, 펌프 상에서의 안전 연동 장치의 적절한 적재 시 안전 연동 장치는 적외선 복사선 검출기로 적외선 복사선을 안내하고 가시광이 가시광 검출기에 도달하는 것을 방지하는, 안전 연동 장치를 포함하는 영양 공급 세트.
  2. 제1항에 있어서, 상기 내부 부재는 가시광 및 적외선 범위 내의 전자기 복사선에 불투과성인 영양 공급 세트.
  3. 제2항에 있어서, 상기 내부 부재는 색상이 백색인 영양 공급 세트.
  4. 제1항에 있어서, 상기 내부 경계 영역은 연마된 표면인 영양 공급 세트.
  5. 제1항에 있어서, 상기 외부 부재는 도관을 수용하는 개구를 갖는 영양 공급 세트.
  6. 제5항에 있어서, 상기 전파 영향 부재는 그를 통해 액체 영양물을 통과시키도록 되어 있는 영양 공급 세트.
  7. 제1항에 있어서, 상기 외부 부재는 그 내에서 적외선 복사선을 확산시키도록 되어 있는 영양 공급 세트.
  8. 제1항에 있어서, 상기 안전 연동 장치는 펌프 상에 장착될 때 소정의 위치에 안전 연동 장치를 배향시키기 위해 위장관 영양 공급 펌프와 결합 가능한 키를 포함하는 영양 공급 세트.
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  34. 펌핑 장치에서의 사용을 위한 영양 공급 세트로서, 펌핑 장치는 그 내에 적재된 펌프 세트를 통해 환자에게 유체를 공급하기 위해 펌핑 장치의 동작을 제어하는 제어 시스템, 전자기 복사선을 방출시키기 위해 펌핑 장치의 제어 시스템에 동작 가능하게 연결되는 전자기 복사선의 광원, 펌프 세트가 펌핑 장치 상에 적절하게 적재되었다는 표시를 제공하기 위해 제어 시스템에 동작 가능하게 연결되는 전자기 복사선 검출기를 갖는 영양 공급 세트이며,
    환자에게 유체를 운반하는 도관과,
    도관과 결합되고 전자기 복사선의 광원으로부터의 전자기 복사선의 경로 내에서 펌핑 장치 내에 장착하도록 되어 있고, 전자기 복사선에 투과성인 재료로 형성되는 외부 부재 및 전자기 복사선을 반사시키는 내부 경계 영역을 포함하는, 전자기 복사선 전파 영향 부재를 포함하는 영양 공급 세트.
  35. 제34항에 있어서, 상기 내부 경계 영역은 도관의 길이 방향 축을 따라 연장하는 영양 공급 세트.
  36. 제35항에 있어서, 상기 내부 경계 영역은 내부 부재에 의해 한정되는 영양 공급 세트.
  37. 제36항에 있어서, 상기 내부 부재 및 외부 부재는 상이한 재료로 형성되는 영양 공급 세트.
  38. 제36항에 있어서, 상기 내부 부재는 가시광 및 적외선 범위 내의 전자기 복사선에 불투과성인 영양 공급 세트.
  39. 제36항에 있어서, 상기 내부 부재는 색상이 백색인 영양 공급 세트.
  40. 제35항에 있어서, 상기 내부 경계 영역은 연마된 표면인 영양 공급 세트.
  41. 제35항에 있어서, 상기 외부 부재는 도관을 수용하는 개구를 갖는 영양 공급 세트.
  42. 제34항에 있어서, 상기 전파 영향 부재는 그를 통해 유체를 통과시키도록 되어 있는 영양 공급 세트.
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