KR102073115B1 - 주입 펌프를 위한 자기 압력 감지 시스템 - Google Patents

주입 펌프를 위한 자기 압력 감지 시스템 Download PDF

Info

Publication number
KR102073115B1
KR102073115B1 KR1020187005086A KR20187005086A KR102073115B1 KR 102073115 B1 KR102073115 B1 KR 102073115B1 KR 1020187005086 A KR1020187005086 A KR 1020187005086A KR 20187005086 A KR20187005086 A KR 20187005086A KR 102073115 B1 KR102073115 B1 KR 102073115B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
hall effect
effect sensor
magnetic field
output signal
sensor
Prior art date
Application number
KR1020187005086A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20180032621A (ko
Inventor
제프리 티 주레티치
마이클 케이 엘우드
다니엘 스크조트카
Original Assignee
제벡스, 아이엔씨.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 제벡스, 아이엔씨. filed Critical 제벡스, 아이엔씨.
Publication of KR20180032621A publication Critical patent/KR20180032621A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102073115B1 publication Critical patent/KR102073115B1/ko

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61MDEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M5/00Devices for bringing media into the body in a subcutaneous, intra-vascular or intramuscular way; Accessories therefor, e.g. filling or cleaning devices, arm-rests
    • A61M5/14Infusion devices, e.g. infusing by gravity; Blood infusion; Accessories therefor
    • A61M5/142Pressure infusion, e.g. using pumps
    • A61M5/14212Pumping with an aspiration and an expulsion action
    • A61M5/14232Roller pumps
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61JCONTAINERS SPECIALLY ADAPTED FOR MEDICAL OR PHARMACEUTICAL PURPOSES; DEVICES OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR BRINGING PHARMACEUTICAL PRODUCTS INTO PARTICULAR PHYSICAL OR ADMINISTERING FORMS; DEVICES FOR ADMINISTERING FOOD OR MEDICINES ORALLY; BABY COMFORTERS; DEVICES FOR RECEIVING SPITTLE
    • A61J15/00Feeding-tubes for therapeutic purposes
    • A61J15/0026Parts, details or accessories for feeding-tubes
    • A61J15/0076Feeding pumps
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61JCONTAINERS SPECIALLY ADAPTED FOR MEDICAL OR PHARMACEUTICAL PURPOSES; DEVICES OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR BRINGING PHARMACEUTICAL PRODUCTS INTO PARTICULAR PHYSICAL OR ADMINISTERING FORMS; DEVICES FOR ADMINISTERING FOOD OR MEDICINES ORALLY; BABY COMFORTERS; DEVICES FOR RECEIVING SPITTLE
    • A61J15/00Feeding-tubes for therapeutic purposes
    • A61J15/0026Parts, details or accessories for feeding-tubes
    • A61J15/008Sensor means, e.g. for sensing reflux, acidity or pressure
    • A61J15/0088Sensor means, e.g. for sensing reflux, acidity or pressure for sensing parameters related to the device
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61MDEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M5/00Devices for bringing media into the body in a subcutaneous, intra-vascular or intramuscular way; Accessories therefor, e.g. filling or cleaning devices, arm-rests
    • A61M5/14Infusion devices, e.g. infusing by gravity; Blood infusion; Accessories therefor
    • A61M5/168Means for controlling media flow to the body or for metering media to the body, e.g. drip meters, counters ; Monitoring media flow to the body
    • A61M5/16831Monitoring, detecting, signalling or eliminating infusion flow anomalies
    • A61M5/16854Monitoring, detecting, signalling or eliminating infusion flow anomalies by monitoring line pressure
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R33/00Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R33/00Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
    • G01R33/02Measuring direction or magnitude of magnetic fields or magnetic flux
    • G01R33/06Measuring direction or magnitude of magnetic fields or magnetic flux using galvano-magnetic devices
    • G01R33/07Hall effect devices
    • G01R33/072Constructional adaptation of the sensor to specific applications
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61MDEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M5/00Devices for bringing media into the body in a subcutaneous, intra-vascular or intramuscular way; Accessories therefor, e.g. filling or cleaning devices, arm-rests
    • A61M5/14Infusion devices, e.g. infusing by gravity; Blood infusion; Accessories therefor
    • A61M5/142Pressure infusion, e.g. using pumps
    • A61M2005/14208Pressure infusion, e.g. using pumps with a programmable infusion control system, characterised by the infusion program
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61MDEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M5/00Devices for bringing media into the body in a subcutaneous, intra-vascular or intramuscular way; Accessories therefor, e.g. filling or cleaning devices, arm-rests
    • A61M5/14Infusion devices, e.g. infusing by gravity; Blood infusion; Accessories therefor
    • A61M5/168Means for controlling media flow to the body or for metering media to the body, e.g. drip meters, counters ; Monitoring media flow to the body
    • A61M5/16831Monitoring, detecting, signalling or eliminating infusion flow anomalies
    • A61M2005/16863Occlusion detection
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61MDEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M5/00Devices for bringing media into the body in a subcutaneous, intra-vascular or intramuscular way; Accessories therefor, e.g. filling or cleaning devices, arm-rests
    • A61M5/14Infusion devices, e.g. infusing by gravity; Blood infusion; Accessories therefor
    • A61M5/168Means for controlling media flow to the body or for metering media to the body, e.g. drip meters, counters ; Monitoring media flow to the body
    • A61M5/16831Monitoring, detecting, signalling or eliminating infusion flow anomalies
    • A61M2005/16863Occlusion detection
    • A61M2005/16868Downstream occlusion sensors
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61MDEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M5/00Devices for bringing media into the body in a subcutaneous, intra-vascular or intramuscular way; Accessories therefor, e.g. filling or cleaning devices, arm-rests
    • A61M5/14Infusion devices, e.g. infusing by gravity; Blood infusion; Accessories therefor
    • A61M5/168Means for controlling media flow to the body or for metering media to the body, e.g. drip meters, counters ; Monitoring media flow to the body
    • A61M5/16831Monitoring, detecting, signalling or eliminating infusion flow anomalies
    • A61M2005/16863Occlusion detection
    • A61M2005/16872Upstream occlusion sensors
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61MDEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M2205/00General characteristics of the apparatus
    • A61M2205/12General characteristics of the apparatus with interchangeable cassettes forming partially or totally the fluid circuit
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61MDEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M2205/00General characteristics of the apparatus
    • A61M2205/18General characteristics of the apparatus with alarm
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61MDEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M2205/00General characteristics of the apparatus
    • A61M2205/33Controlling, regulating or measuring
    • A61M2205/3317Electromagnetic, inductive or dielectric measuring means
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61MDEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M2205/00General characteristics of the apparatus
    • A61M2205/33Controlling, regulating or measuring
    • A61M2205/3331Pressure; Flow
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61MDEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M2205/00General characteristics of the apparatus
    • A61M2205/70General characteristics of the apparatus with testing or calibration facilities
    • A61M2205/702General characteristics of the apparatus with testing or calibration facilities automatically during use

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Anesthesiology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Vascular Medicine (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Infusion, Injection, And Reservoir Apparatuses (AREA)

Abstract

배관 폐색을 검출하기 위한 하나 이상의 자기 압력 센서를 갖는 주입 펌프에는 압력 측정치에 영향을 미치는 주변 자기장을 검출하도록 배열되는 적어도 하나의 대응하는 부 홀 효과 센서가 제공되어, 주변 자기장의 효과를 완화시키도록 보정 조치가 취해질 수 있도록 한다.

Description

주입 펌프를 위한 자기 압력 감지 시스템
본 발명은 일반적으로 환자에 대한 유동식(liquid food)과 약물(medication)의 제어된 전달을 위한 주입 펌프(infusion pump)에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 주입 펌프에 연결되는 투여 세트(administration set)의 배관(tubing) 내의 유체 압력을 측정하기 위한 자기 시스템(magnetic system)에 관한 것이다.
장관 영양(enteral feeding)을 위한 유동식 및 다양한 목적, 예를 들어 통증 관리를 위한 약물의 제어된 전달을 수행하기 위해 프로그래밍가능 주입 펌프가 사용된다. 통상의 배열에서, 주입 펌프는 펌프에 의해 제거가능하게 수용되는 카세트(cassette), 및 펌프를 통한 유체 전달 경로를 제공하기 위해 카세트에 연결되는 가요성 배관을 포함하는 일회용 투여 세트를 수용한다.
투여 세트는 펌프의 로터 기구(rotor mechanism) 주위에 권취되는 배관의 펌핑 세그먼트(pumping segment)를 포함할 수 있고, 카세트는 배관 세그먼트의 대향 단부들이 연결되는 한 쌍의 배관 커넥터를 포함할 수 있다. 로터 기구는 유체를 연동(peristaltic) 방식으로 배관을 통해 점진적으로 가압하도록 로터가 회전함에 따라 배관 세그먼트를 변형시키는 핀치 롤러(pinch roller) 또는 핑거(finger)를 구비할 수 있다. 카세트는 유체 공급원으로부터 유체를 운반하는 유입 배관(inflow tubing) 및 환자에게 이어지는 유출 배관(outflow tubing)을 연결하기 위한 다른 쌍의 배관 커넥터를 구비할 수 있다. 그 결과, 유입 배관으로부터 배관 세그먼트를 통해 유출 배관까지 유동 경로가 제공된다.
전술된 유형의 주입 펌프는 투여 세트의 배관 내의 유체 압력을 측정하도록 배열되는 하나 이상의 압력 센서를 포함할 수 있다. 압력 감지는 중요한 안전용 특징부인데, 그 이유는 유체 압력의 예상치 못한 변화가 환자에 대한 음식 또는 약물의 전달을 차단하고 있는 배관 내의 폐색과 같은 불안전한 상태를 가리킬 수 있기 때문이다. 통상의 배열에서, 펌프는 펌핑 기구(예컨대, 연동 로터)로부터 상류에 위치되는 상류측 압력 센서 및 펌핑 기구로부터 하류에 위치되는 하류측 압력 센서를 구비할 수 있다. 폐색이 압력 센서로부터 상류에 있는 위치에서 발생하면, 진공 상태가 생성되고, 센서 위치에서 배관의 수축을 야기한다. 역으로, 폐색이 압력 센서로부터 하류에 있는 위치에서 발생하면, 유체 압력이 상승되고, 센서 위치에서 배관의 팽창을 야기한다. 광학, 자기, 초음파, 및 로드 셀(load cell) 변환기를 비롯한 다양한 변환기 기술을 사용하여 배관의 수축 및 팽창을 검출함으로써 압력을 측정하기 위한 다양한 유형의 압력 센서가 알려져 있다.
특히 자기 압력 센서에 관하여, 배관의 수축 및 팽창에 응답하여 이동하도록 배열되는 자석, 및 자석의 자기장의 강도에 비례하는 출력 전압 신호를 발생시키도록 배열되는 대응하는 홀 효과(Hall effect) 센서를 제공하는 것이 알려져 있다. 자석이 홀 효과 센서에 더 가까이 이동함에 따라, 전압 신호가 증가하고, 자석이 홀 효과 센서로부터 멀리 이동함에 따라, 전압 신호가 감소한다. 전술된 유형의 자기 압력 센서는 제조하기에 그리고 주입 펌프 내에 통합시키기에 경제적이다. 그러나, 그러한 자기 센서는 펌프가 압력 센서 자석의 의도된 자기장과 관련 없는 주변 자기장에 아주 근접할 때 부정확해지기 쉽다. 예를 들어, 주입 펌프가 사용자의 배낭 또는 지갑 내에서 별개로 운반되면, 주입 펌프는 자석 완구 또는 자석 지갑 래치(latch)에 아주 근접할 수 있다. 또한, 펌프가 병원 또는 가정 환경에서 주변 자기장원(magnetic field source) 부근에서 사용될 가능성이 있다. 부정확한 측정은 환자의 주입 프로토콜(infusion protocol)과 의료진에게 지장을 주는 잘못된 폐색 알람으로 이어질 수 있다. 부정확한 압력 측정은 또한, 환자에게 심각한 안전상의 영향을 미칠 수 있는 상황인, 폐색이 실제로 존재할 때, 누락된 폐색 알람을 초래할 수 있다.
필요한 것은, 압력 측정에 영향을 미칠 수 있는 의도하지 않은 주변 자기장의 가능성을 고려한 주입 펌프를 위한 자기 압력 센서 시스템이다.
연결된 배관을 통해 유체를 펌핑하도록 작동가능하고, 배관 폐색을 검출하기 위한 하나 이상의 자기 압력 센서를 갖는 주입 펌프에는 압력 측정치에 영향을 미치는 주변 자기장을 검출하도록 배열되는 적어도 하나의 부(secondary) 홀 효과 센서가 제공되어, 주변 자기장의 효과를 완화시키도록 보정 조치(corrective action)가 취해질 수 있도록 한다.
본 발명은 주입 펌프에 의해 실시될 수 있는데, 주입 펌프는 배관 내의 유체 압력을 측정하기 위한 적어도 하나의 압력 센서 - 압력 센서는 배관의 반경방향 수축 및 팽창에 응답하여 이동하도록 배열된 자석 및 자기장 강도를 측정하는 대응하는 주(primary) 홀 효과 센서를 포함함 - 를 포함하고, 주 홀 효과 센서에 의해 검출될 수 있는 주입 펌프 부근의 주변 자기장을 검출하도록 배열되는 적어도 하나의 부 홀 효과 센서를 추가로 포함한다.
구체적인 실시예에서, 상류측 자기 압력 센서 및 하류측 자기 압력 센서를 갖는 주입 펌프에는 상류측 및 하류측 압력 센서들 각각 부근에 위치되는 한 쌍의 대응하는 부 홀 효과 센서가 제공된다.
본 발명의 본질 및 동작 모드는 첨부되는 도면과 함께 취해진 발명의 다음의 상세한 설명에서 이제 더욱 완전하게 설명될 것이다.
도 1은 투여 세트가 주입 펌프 내에 설치되어 도시된, 본 발명의 일 실시예에 따라 형성된 주입 펌프의 사시도.
도 2는 펌프의 도어가 생략되고, 단면 평면이 펌프의 상류측 및 하류측 압력 센서들을 가로질러 횡방향으로 연장되는, 도 1에 도시된 주입 펌프의 단면 사시도.
도 3은 펌프의 상류측 및 하류측 압력 센서들 및 이와 관련된 인쇄 회로 기판의 확대 단면 사시도.
도 4는 단면 평면이 하류측 압력 센서를 통해 종방향으로 연장되는, 펌프의 하류측 압력 센서를 통한 상세 단면도.
도 5는 도 1과 도 2에 도시된 주입 펌프의 압력 감지 시스템과 관련된 전자 회로를 도시한 개략 블록도.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 방법을 예시하는 흐름도.
도 1은 도어(11)를 갖는 주입 펌프(10)를 도시하는데, 도어는 도어의 일 측에 있는 힌지(13)와 도어의 다른 측에 있는 해제가능 래치(releasable latch)(15)에 의해 펌프(10)에 연결된다. 투여 세트(12)가 펌프(10) 내에 제거가능하게 수용된다. 투여 세트(12)는 유입 커넥터(16), 유입 커넥터(16)와 유동 연통(flow communication)하는 상류측 펌핑 세그먼트 커넥터(18), 하류측 펌핑 세그먼트 커넥터(20), 및 하류측 펌핑 세그먼트 커넥터(20)와 유동 연통하는 유출 커넥터(22)를 갖는 카세트(14)를 포함한다. 투여 세트(12)는 일 단부가 유입 커넥터(16)에 정합되고 대향 단부(도시되지 않음)가 유체 공급원에 연결되는 유입 배관(24), 및 일 단부가 유출 커넥터(22)에 연결되고 대향 단부(도시되지 않음)가 환자에게 연결되는 유출 배관(26)을 추가로 포함할 수 있다. 마지막으로, 투여 세트(14)는 일 단부가 상류측 펌핑 세그먼트 커넥터(18)에 정합되고 대향 단부가 하류측 펌핑 세그먼트 커넥터(20)에 정합되는 배관의 펌핑 세그먼트(28)를 추가로 포함할 수 있다.
예시된 실시예에서, 펌프(10)는 펌핑 기구로서 작용하는 모터-구동식 로터(30)를 갖는 회전 연동 펌프인데, 여기서 펌핑 세그먼트(28)는 로터(30) 주위에 권취되고, 투여 세트(12)의 배관을 통해 액체를 가압하는 연동 펌핑 작용을 제공하도록 로터가 회전함에 따라 로터(30) 상의 각도방향으로 이격된 롤러들과 맞물린다. 도 1을 참조하여 이해될 수 있는 바와 같이, 로터(30)가 반시계 방향으로 회전할 때, 액체는 유입 배관(24)으로부터 유입 커넥터(16)와 상류측 펌핑 세그먼트 커넥터(18)를 통해 펌핑 세그먼트(28)로 이동된 다음에, 펌핑 세그먼트(28)로부터 하류측 펌핑 세그먼트 커넥터(20)와 유출 커넥터(22)를 통해 유출 배관(26)으로 이동된다. 본 발명이 로터 펌핑 기구를 갖는 회전 연동 펌프의 맥락에서 기술되지만, 본 발명은 이러한 유형의 주입 펌프로 제한되지 않는다.
도 2 내지 도 4에서 가장 잘 볼 수 있는 바와 같이, 주입 펌프(10)는 상류측 압력 센서(32) 및 하류측 압력 센서(34)를 포함한다. 상류측 압력 센서(32)는 상류측 펌핑 세그먼트 커넥터(18)와 로터(30) 사이의 위치에서 배관의 펌핑 세그먼트(28) 내의 유체 압력을 측정하기 위해 펌핑 기구(예컨대, 로터(30))로부터 상류에 배열된다. 하류측 압력 센서(34)는 로터(30)와 하류측 펌핑 세그먼트 커넥터(20) 사이의 위치에서 배관 세그먼트(28) 내의 유체 압력을 측정하기 위해 로터(30)로부터 하류에 배열된다. 압력 센서(32, 34)는 자기 압력 센서이고, 도 3과 도 4에 상세히 예시된 유사한 구성을 가질 수 있다. 각각의 압력 센서(32, 34)는 의도된 자기장을 갖는 영구 자석(36) 및 주 홀 효과 센서(38)를 포함할 수 있는데, 여기서 자석(36)은 배관 세그먼트(28)의 반경방향 수축 및 팽창에 응답하여 주 홀 효과 센서(38)에 대해 이동하도록 배열된다. 예를 들어, 자석(36)은, 배관 세그먼트(28)가 반경방향으로 수축될 때, 자석(36)이 도 3과 도 4에서 주 홀 효과 센서(38)로부터 멀리 상향으로 이동하고, 배관 세그먼트(28)가 반경방향으로 팽창될 때, 자석(36)이 도 3과 도 4에서 주 홀 효과 센서(38)를 향해 하향으로 이동하도록, 배관 세그먼트(28)의 외벽 표면과의 감응 연결(responsive connection)을 유지하도록 스프링-편의될(spring-biased) 수 있다. 도 4에서 볼 수 있는 바와 같이, 자석(36)은 언급된 편의를 제공하기 위해 외팔보형(cantilevered) 스프링 부재(40)에 의해 지지될 수 있다. 당업자는 본 발명으로부터 벗어남이 없이, 자석(36)을 편의시키기 위한 다른 구성, 예를 들어 코일 스프링 및 플런저(plunger) 구성이 사용될 수 있음을 인식할 것이다.
이해될 수 있는 바와 같이, 주 홀 효과 센서(38)는 검출하는 자기장 강도에 비례하는 출력 전압 신호를 발생시킨다. 주변 자기장이 존재하지 않고 주 홀 효과 센서(38)에 의해 검출가능하지 않아, 주 홀 효과 센서(38)가 자석(36)과 관련된 의도된 자기장만을 검출할 때, 주 홀 효과 센서(38)에 의해 발생되는 주 출력 신호는 배관 세그먼트(28) 내의 유체 압력을 나타낸다.
본 발명에 따르면, 주입 펌프(10)는 상류측 압력 센서(32)와 관련된 부(secondary) 홀 효과 센서(42) 및 하류측 압력 센서(34)와 관련된 다른 부 홀 효과 센서(44)를 포함할 수 있다. 부 홀 효과 센서(42)는 그러한 주 홀 효과 센서(38)에 의해 검출될 수 있는 주입 펌프(10) 부근의 주변 자기장을 검출하기 위해 상류측 압력 센서(32)의 주 홀 효과 센서(38) 부근에 배열된다. 부 홀 효과 센서(42)는 검출하는 자기장 강도에 비례하는 부 출력 전압 신호를 발생시킨다. 부 홀 효과 센서(42)는 배관 세그먼트(28)의 내부와 외부 사이의 압력 평형에 대응하는 그리고 오직 자석(36)의 의도된 자기장의 센서의 검출에 의해 유발되는(즉, 주변 자기장이 검출되지 않음) 공칭 출력 신호 값을 갖는다. 부 홀 효과 센서(42)에 의해 발생되는 출력 신호는 또한 주변 자기장이 없을 때 자석(36)의 이동 한계에 대응하는 공칭 값에 대한 알려진 변동 범위를 가질 수 있다. 공칭 출력 신호 값과 변동 범위는 주입 펌프(10)의 교정 동안에 결정되고 메모리 내에 저장될 수 있다. 유사하게, 공칭 출력 신호 값과 변동 범위는 또한 주 홀 효과 센서(38)에 대해 결정될 수 있다. 교정 정보에 기초하여, 주변 자기장이 없을 때 부 출력 신호의 예상 거동이 결정되고 펌프 메모리 내에 기준으로서 저장될 수 있다. 따라서, 홀 효과 센서(42)로부터의 부 출력 신호의 샘플링된 값을 그의 예상 값과 비교함으로써, 상류측 압력 센서(32) 내의 홀 효과 센서(38)의 주 출력 신호에 영향을 미치는 주변 자기장의 존재가 검출될 수 있다. 유사한 방식으로, 하류측 압력 센서(34)와 관련된 다른 부 홀 효과 센서(44)는 하류측 압력 센서(34) 내의 홀 효과 센서(38)의 주 출력 신호에 영향을 미치는 주변 자기장의 존재를 결정하기 위한 기초로서 역할하는 출력 신호를 제공한다.
본 발명의 일 실시예에서, 2개의 주 홀 효과 센서(38, 38)와 2개의 부 홀 효과 센서(42, 44)는 동일한 인쇄 회로 기판(50) 상에 배열될 수 있다. 도 3은 다양한 홀 효과 센서의 가능한 위치 배열을 예시한다. 볼 수 있는 바와 같이, 상류측 압력 센서(32)는 도어 힌지(13) 부근에 있는 펌프(10) 측에 있고, 관련 주 홀 효과 센서(38)는 상류측 압력 센서(32)의 자석(36) 바로 아래에서 PCB(50)의 상부 면 상에 장착된다. 대응하는 부 홀 효과 센서(42)는 펌프 하우징 밖에서 발생하는 주변 자기장을 검출하기 위해 힌지(13)에 더 가깝게 PCB(50) 상에 장착될 수 있다. 예시된 실시예에 도시된 바와 같이, 부 홀 효과 센서(42)는 힌지(13)에 가장 가까운 PCB의 측부 에지에 인접하게 PCB(50)의 저부 면 상에 장착될 수 있다. 하류측 압력 센서(34)는 도어 래치(15) 부근에 있는 펌프(10)의 대향 측에 있다. 따라서, PCB(50) 상의 하류측 압력 센서(34)의 주 홀 효과 센서(38) 및 대응하는 부 홀 효과 센서(44)의 거울 상(mirror image) 장착 배열이 도 3에 도시된 바와 같이 사용될 수 있다.
도 5는 본 발명을 실시하는 압력 감지 시스템과 관련된 전자 회로를 도시한 개략 블록도이다. 신호 처리 전자 장치(60)는 주 홀 효과 센서(38, 38)와 부 홀 효과 센서(42, 44)에 의해 발생된 아날로그 전압 신호를 디지털 형태로 변환시키기 위한 아날로그-디지털 변환 회로를 포함할 수 있다. 신호 처리 전자 장치(60)는 프로그래밍된 마이크로프로세서를 추가로 포함할 수 있는데, 프로그래밍된 마이크로프로세서는 마이크로프로세서로 하여금 펌프 교정 동안에 부 홀 효과 센서(42, 44)로부터의 디지털화된 출력 신호를 메모리(62) 내에 저장된 예상 신호 값과 비교하게 하고, 이러한 비교가 주변 자기장의 존재를 가리키는지 여부에 기초하여 하나 이상의 보정 조치를 취하게 하는, 저장된 명령을 실행한다. 이와 관련하여, 신호 처리 전자 장치(60)에 의해 실행될 수 있는 로직(logic)을 프로그래밍하는 것의 일반적인 예시를 위해 도 6을 참조한다. 단계(70)에서, 부 홀 효과 센서(42, 44)로부터의 부 출력 신호가 샘플링된다. 단계(72)에서, 샘플링된 부 신호 값이 예상 신호 값과 비교된다. 결정 블록(74)은 예상 신호 값에 대한 샘플링된 신호 값의 편차가 주변 자기장이 존재함을 가리키는지 여부에 기초하여 흐름을 분기시킨다. 주변 자기장이 존재하지 않으면, 흐름은 단계(70)로 복귀된다. 결정 블록(74)에서 주변 자기장이 발견되면, 흐름은 단계(76)로 진행됨으로써, 하나 이상의 보정 조치가 취해진다. 보정 조치는 신호 처리 전자 장치(60)에 의해 실행되는 프로그래밍된 단계, 또는 펌프 조작자에 의해 취해지는 단계일 수 있다.
하나의 가능한 보정 조치는 부 출력 신호에 기초하여 유체 압력의 계산치를 조정하는 것이다. 예를 들어, 하류측 압력 센서(34)와 관련된 부 홀 효과 센서(44)가 주변 자기장을 검출하면, 하류측 압력 센서(34)의 대응하는 주 홀 효과 센서(38)에 의해 발생된 주 출력 신호가 검출된 주변 자기장을 보상하도록 조정될 수 있다. 다시 말하면, 주 출력 신호가 오직 자석(36)의 기여를 반영하고 주변 자기장으로부터의 영향을 제거하는 보정된 값으로 조정될 수 있다. 이러한 방식으로, 주 출력 신호와 상관되는 압력은, 측정되고 있는 배관 세그먼트(28) 내의 유체 압력을 정확하게 반영할 것이다.
다른 가능한 보정 조치는 주변 자기장의 존재를 펌프 조작자에게 나타내도록 주변 자기장 알람(64)을 작동시키는 것이다. 펌프 조작자는 이어서 주변 자기장의 발생원을 알아내고 펌프를 발생원으로부터 멀리 이동시키거나 발생원을 펌프로부터 멀리 이동시킴으로써 주입 펌프를 주변 자기장으로부터 제거하여 추가의 보정 조치를 취할 수 있다.
펌프(10)는 어느 하나의 압력 센서(32, 34)가 폐색을 검출할 때 작동되는 폐색 알람(66)을 이미 포함하기 때문에, 주변 자기장이 검출될 때 동일한 알람(66)이 작동되지만, 폐색보다는 주변 자기장이 존재함을 조작자에게 알리는 상이한 방식으로 작동될 수 있다.
본 발명이 예시적인 실시예와 관련하여 기술되었지만, 상세한 설명은 본 발명의 범위를 설명된 특정 형태로 제한하려는 것이 아니다. 본 발명은 본 발명의 범주 내에 포함될 수 있는 설명된 실시예의 이러한 대안, 변형 및 균등을 포함하도록 의도된다.

Claims (9)

  1. 연결된 배관(28; tubing)을 통해 유체를 펌핑하도록 작동가능한 주입 펌프(10; infusion pump)로서,
    배관 내의 유체 압력을 측정하기 위한 적어도 하나의 압력 센서(32, 34) - 압력 센서는 의도된 자기장을 갖는 자석(36) 및 주 홀 효과 센서(38; primary Hall effect sensor)를 포함하고, 자석은 배관의 반경방향 수축 및 팽창에 응답하여 주 홀 효과 센서에 대해 이동하도록 배열되며, 주 홀 효과 센서는 주 홀 효과 센서에 의해 검출되는 자기장 강도에 비례하는 주 출력 신호를 발생시키고, 주 출력 신호는 주 홀 효과 센서가 오직 의도된 자기장만을 검출할 때 배관 내의 유체 압력을 나타냄 -;
    주 홀 효과 센서에 의해 검출될 수 있는 주입 펌프 부근의 주변 자기장을 검출하도록 배열되는 적어도 하나의 부(secondary) 홀 효과 센서(42, 44) - 부 홀 효과 센서는 부 홀 효과 센서에 의해 검출되는 자기장 강도에 비례하는 부 출력 신호를 발생시킴 -;
    자석의 의도된 자기장에 응답하여 주변 자기장이 없을 때 발생된 적어도 하나의 부 홀 효과 센서의 예상 출력 신호 값과 예상 출력 신호 변동 범위를 저장하는 메모리(62) - 예상 출력 신호 값은 배관의 내부와 외부 사이의 압력 평형에서의 자석의 위치에 대응하고, 예상 출력 신호 변동 범위는 배관의 반경방향 수축 및 팽창과 관련된 자석의 이동 한계를 나타내며, 주변 자기장의 존재는 부 출력 신호와 예상 출력 신호 값과의 비교에 기초하여 결정됨 -; 및
    부 출력 신호에 기초하여 주변 자기장 알람(64)을 작동시키거나 유체 압력의 계산치를 조정하도록 프로그래밍된 신호 처리 전자 장치(60)를 포함하는, 주입 펌프.
  2. 제1항에 있어서, 배관을 통한 유동 방향으로의 유체 유동을 유발하도록 배관과 맞물리기 위한 펌핑 기구(pumping mechanism)를 추가로 포함하고, 적어도 하나의 압력 센서는 펌핑 기구로부터 상류에 위치되는 상류측 압력 센서 및 펌핑 기구로부터 하류에 위치되는 하류측 압력 센서를 포함하는, 주입 펌프.
  3. 제2항에 있어서, 적어도 하나의 부 홀 효과 센서는 상류측 압력 센서와 관련된 상류측 부 홀 효과 센서 및 하류측 압력 센서와 관련된 하류측 부 홀 효과 센서를 포함하는, 주입 펌프.
  4. 제3항에 있어서, 인쇄 회로 기판을 추가로 포함하고, 상류측 압력 센서의 주 홀 효과 센서, 하류측 압력 센서의 주 홀 효과 센서, 상류측 부 홀 효과 센서, 및 하류측 부 홀 효과 센서는 인쇄 회로 기판 상에 장착되는, 주입 펌프.
  5. 제4항에 있어서, 인쇄 회로 기판은 제1 및 제2 대향 면들을 갖고, 상류측 압력 센서의 주 홀 효과 센서 및 하류측 압력 센서의 주 홀 효과 센서는 인쇄 회로 기판의 제1 면 상에 장착되며, 상류측 부 홀 효과 센서 및 하류측 부 홀 효과 센서는 인쇄 회로 기판의 제2 면 상에 장착되는, 주입 펌프.
  6. 배관(28)의 길이 내의 유체 압력을 측정하기 위한 압력 센서(32, 34)를 갖는 주입 펌프(10) - 압력 센서는 의도된 자기장을 갖는 자석(36) 및 주 홀 효과 센서(38)를 포함하고, 자석은 배관의 반경방향 수축 및 팽창에 응답하여 주 홀 효과 센서에 대해 이동하도록 배열되며, 주 홀 효과 센서는 주 홀 효과 센서에 의해 검출되는 자기장 강도에 비례하는 주 출력 신호를 발생시키고, 주 출력 신호는 주 홀 효과 센서가 오직 의도된 자기장만을 검출할 때 배관 내의 유체 압력을 나타냄 - 의 안전성을 개선하는 방법으로서,
    A) 주 홀 효과 센서에 의해 검출될 수 있는 주변 자기장을 검출하도록 부 홀 효과 센서(42, 44) - 부 홀 효과 센서는 부 홀 효과 센서에 의해 검출되는 자기장 강도에 비례하는 부 출력 신호를 발생시킴 - 를 제공하는 단계;
    B) 자석의 의도된 자기장에 응답하여 주변 자기장이 없을 때 발생된 부 홀 효과 센서의 예상 출력 신호 값과 예상 출력 신호 변동 범위 - 예상 출력 신호 값은 배관의 내부와 외부 사이의 압력 평형에서의 자석의 위치에 대응하고, 예상 출력 신호 변동 범위는 배관의 반경방향 수축 및 팽창과 관련된 자석의 이동 한계를 나타냄 - 를 검출하기 위해 주입 펌프를 교정하는 단계;
    C) 메모리(62)에서 부 홀 효과 센서의 예상 출력 신호 값과 예상 출력 신호 변동 범위를 저장하는 단계;
    D) 주 출력 신호가 주변 자기장에 의해 영향을 받는지 여부를 결정하기 위해 예상 출력 신호 값에 대해 부 출력 신호를 평가하는 단계; 및
    E) 결정에 응답하여 보정 조치(corrective action)를 취하는 단계를 포함하는, 방법.
  7. 제6항에 있어서, 보정 조치는 부 출력 신호에 기초하여 유체 압력의 계산치를 조정하는 것을 포함하는, 방법.
  8. 제6항에 있어서, 보정 조치는 주변 자기장의 존재를 나타내도록 알람을 작동시키는 것을 포함하는, 방법.
  9. 제6항에 있어서, 보정 조치는 주변 자기장으로부터 주입 펌프를 제거하는 것을 포함하는, 방법.
KR1020187005086A 2015-07-24 2015-07-24 주입 펌프를 위한 자기 압력 감지 시스템 KR102073115B1 (ko)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/US2015/041873 WO2017018974A1 (en) 2015-07-24 2015-07-24 Magnetic pressure sensing system for an infusion pump

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20180032621A KR20180032621A (ko) 2018-03-30
KR102073115B1 true KR102073115B1 (ko) 2020-02-04

Family

ID=57884732

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020187005086A KR102073115B1 (ko) 2015-07-24 2015-07-24 주입 펌프를 위한 자기 압력 감지 시스템

Country Status (13)

Country Link
US (1) US11077248B2 (ko)
EP (1) EP3325044B1 (ko)
JP (1) JP6577669B2 (ko)
KR (1) KR102073115B1 (ko)
CN (1) CN107847663B (ko)
AU (1) AU2015403441B2 (ko)
BR (1) BR112018001380B1 (ko)
CA (1) CA2992707C (ko)
DK (1) DK3325044T3 (ko)
ES (1) ES2786398T3 (ko)
MX (1) MX2018000646A (ko)
SA (1) SA518390796B1 (ko)
WO (1) WO2017018974A1 (ko)

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
PT1762259E (pt) 2005-09-12 2010-12-10 Unomedical As Insersor para um conjunto de infusão com uma primeira e uma segunda unidades de mola
US10194938B2 (en) 2011-03-14 2019-02-05 UnoMedical, AS Inserter system with transport protection
US9241641B2 (en) 2012-07-20 2016-01-26 Acist Medical Systems, Inc. Fiber optic sensor assembly for sensor delivery device
US11344480B2 (en) 2018-07-26 2022-05-31 Medline Industries, Lp Enteral fluid delivery system
CN109026653A (zh) * 2018-09-29 2018-12-18 瞬知(广州)健康科技有限公司 一种基于微流控泵的输注异常状态检测及控制系统
CN113038981B (zh) 2018-10-31 2023-02-28 阿西斯特医疗系统有限公司 流体压力传感器保护
US10765798B2 (en) 2019-01-24 2020-09-08 Medline Industries, Inc. Feeding syringe holder
AU2020257791A1 (en) * 2019-04-16 2021-12-16 Infusion Innovations Pty Ltd A sensor array
AU2020279722A1 (en) 2019-05-20 2021-11-18 Unomedical A/S Rotatable infusion device and methods thereof
US11110036B2 (en) 2019-07-01 2021-09-07 Medline Industries, Inc. Feeding set and enteral feeding pump assembly
USD920504S1 (en) 2019-07-01 2021-05-25 Medline Industries, Inc. Valve
USD906516S1 (en) 2019-07-01 2020-12-29 Medline Industries, Inc. Valve clip
CN111658548B (zh) * 2020-06-03 2023-03-14 上海安洁电子设备有限公司 一种营养泵的阻塞检测装置、检测方法及营养泵
EP4284466A2 (en) * 2021-01-27 2023-12-06 Becton Dickinson and Company Membrane plunger fluid pressure switch
CN117122759B (zh) * 2023-09-07 2024-05-03 南京汉科明德医疗科技有限公司 一种磁吸式压力监测装置、体外循环系统及测压方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20140326568A1 (en) * 2013-05-03 2014-11-06 Methode Electronics Malta Ltd Freewheel Hub Comprising a Magneto-Elastic Sensor and Bicycle, Pedelec, fast Pedelec or E-bike Comprising the Freewheel Hub

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4758228A (en) * 1986-11-17 1988-07-19 Centaur Sciences, Inc. Medical infusion pump with sensors
JPS63275332A (ja) 1987-05-06 1988-11-14 Olympus Optical Co Ltd 内視鏡
CA1308167C (en) * 1988-10-25 1992-09-29 Fernando C. Lebron Magnetic field detector
US4936760A (en) * 1989-06-12 1990-06-26 Williams David R Volumetric infusion pump
JP3337712B2 (ja) 1992-04-24 2002-10-21 株式会社日立メディコ 磁気共鳴イメージング装置
JP3268654B2 (ja) * 1992-07-13 2002-03-25 テルモ株式会社 輸液ポンプ用の閉塞検知装置
US5629622A (en) * 1995-07-11 1997-05-13 Hewlett-Packard Company Magnetic field sense system for the protection of connected electronic devices
US20050267401A1 (en) * 2004-05-25 2005-12-01 Sherwood Services, Ag. Safety interlock system for an enteral feeding pump
KR20060013504A (ko) * 2003-04-15 2006-02-10 센서즈 포 메드슨 앤드 사이언스 인코포레이티드 광센서에 대한 주변광의 영향을 약화시키기 위한 시스템 및방법
US8591499B2 (en) * 2009-10-30 2013-11-26 Medos International S.A.R.L. Tools and methods for programming an implantable valve
US8096186B2 (en) * 2010-03-24 2012-01-17 Carefusion 303, Inc. Systems and methods for measuring fluid pressure within a disposable IV set connected to a fluid supply pump
CN102410913B (zh) 2011-07-26 2015-01-21 刘仲馨 一种阻塞检测装置
US9101712B2 (en) * 2012-03-09 2015-08-11 Zevex, Inc. Occlusion detection method
WO2014049660A1 (ja) 2012-09-27 2014-04-03 テルモ株式会社 輸液ポンプ

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20140326568A1 (en) * 2013-05-03 2014-11-06 Methode Electronics Malta Ltd Freewheel Hub Comprising a Magneto-Elastic Sensor and Bicycle, Pedelec, fast Pedelec or E-bike Comprising the Freewheel Hub

Also Published As

Publication number Publication date
SA518390796B1 (ar) 2021-09-07
EP3325044A1 (en) 2018-05-30
CN107847663B (zh) 2020-08-11
MX2018000646A (es) 2018-05-11
JP2018521823A (ja) 2018-08-09
BR112018001380B1 (pt) 2022-03-22
DK3325044T3 (da) 2020-05-18
CA2992707C (en) 2020-01-21
EP3325044A4 (en) 2019-02-27
WO2017018974A1 (en) 2017-02-02
EP3325044B1 (en) 2020-02-19
CN107847663A (zh) 2018-03-27
AU2015403441B2 (en) 2018-11-08
US20180207360A1 (en) 2018-07-26
BR112018001380A2 (pt) 2018-09-11
JP6577669B2 (ja) 2019-09-18
ES2786398T3 (es) 2020-10-09
AU2015403441A1 (en) 2018-01-25
KR20180032621A (ko) 2018-03-30
US11077248B2 (en) 2021-08-03
CA2992707A1 (en) 2017-02-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102073115B1 (ko) 주입 펌프를 위한 자기 압력 감지 시스템
JP6640911B2 (ja) 液体送達を推定する方法
US20210287790A1 (en) System, Method, and Apparatus for Estimating Liquid Delivery
TW506842B (en) Occlusion detection method and system for ambulatory drug infusion pump
US20230097237A1 (en) Piezoelectric membrane pump for the infusion of liquids
CA2806586A1 (en) Method of varying the flow rate of fluid from a medical pump and hybrid sensor system performing the same
JP2004531314A (ja) 光学的圧力監視装置
US10314971B2 (en) Method for detecting an occlusion in an infusion line
JP2018516625A (ja) 流量測定機能を有する埋込型薬剤輸送装置
US11730895B2 (en) Medical device with a thermal mass flow sensor for bubble detection
CN109195646B (zh) 允许检测传感器信号的漂移的输注装置及方法
US20240167903A1 (en) Apparatus and method for measuring fluid pressure within flexible tubing using temperature-compensated magnetic sensor

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant