KR20100074249A

KR20100074249A - 유체 유량 제어식 유체 공급 시스템용 장치

Info

Publication number: KR20100074249A
Application number: KR1020107009793A
Authority: KR
Inventors: 종 에이치 왕; 시다스 비 데사이; 자베에르 꺄프데빌라
Original assignee: 백스터 인터내셔널 인코포레이티드; 박스터 헬쓰케어 에스.에이.
Priority date: 2007-10-04
Filing date: 2008-10-02
Publication date: 2010-07-01
Also published as: EP2217307A1; US20090221986A1; JP2010540184A; ZA201002421B; EP2332599A2; BRPI0818689A2; WO2009046182A1; CN101848741A; EP2332599A3; AU2008308732A1; MX2010003451A; CO6270346A2; CA2701464A1

Abstract

본 발명은 일반적으로는 의약 유체 공급 시스템 및 방법을 포함한다. 본 발명의 시스템은 유체 공급원과 환자 사이를 연통시키는 유체 유동로를 포함할 수 있다. 상기 유체 유동로에는 유동 밸브가 작동 가능하게 결합되어, 유체가 상기 유체 유동로를 통과하게 하는 제1 위치와 유체가 상기 유체 유동로를 통과하는 것을 제한하는 제2 위치 사이에서 움직일 수 있다. 제어 모듈이 상기 밸브와 작동 가능하게 결합되어서, 상기 유체 유동로 내의 측정된 실제 유체 유량에 응답하여 상기 유동 밸브를 상기 제1 위치와 상기 제2 위치 사이에서 이동시킨다. 상기 방법은, 유체를 휴대형 유체 공급원과 환자 사이의 유체 유동로를 통해 유동시키고, 상기 유체 유동로를 통과하는 실제 유량을 결정하고, 실제 유체 유량과 소망하는 유체 유량 사이의 차에 따라서 실제 유체 유량을 변경하는 것을 포함할 수 있다. 상기 방법은 또한 환자가 느끼는 통증의 정도에 따라서 소망하는 유량을 다수 설정하는 것도 포함할 수 있다.

Description

유체 유량 제어식 유체 공급 시스템용 장치{APPARATUS FOR A FLUID DELIVERY SYSTEM WITH CONTROLLED FLUID FLOW RATE}

본 발명은 일반적으로는 비경구 의약 유체 공급 시스템 및 그의 사용 방법에 관한 것이다.

치료 처리, 통증 처치 및/또는 다른 이유를 위해 여러 부류의 환자에게 의약 액을 비경구 방식으로 투약 또는 주입하는 것은 일반적이다. 의약액 또는 의약 유체는 약학적으로 활성인 약품(agent) 또는 약제(drug), 염류(saline), 영양액 또는 기타 액체 등을 포함할 수 있다. 위와 같은 주입 시스템은 유체를 환자에게, 프로그램된 유량 또는 유동 프로파일에 따라서 정해진 시간 동안에 일회용 유동 회로를 통해서 공급할 수 있다. 장시간에 걸쳐서 주입을 해야 하는 경우라면 환자들을 주로 병상에 구속시킨 병원 환경에서 위와 같은 주입을 수행하는 것은 일반적이지만, 환자를 이동 상태로 유지하면서 주입을 수행할 수 있게 되면 더욱 편리할 것이다.

이동식 또는 여타 다른 방식의 의약 유체 주입 시스템에 있어서, 조제된 양의 약제, 약물 또는 기타 의약 유체를 투약하기 위한 총 주입 시간에 걸쳐서 유량을 정확하게 하는 것이 바람직하다. 그러나, 어떤 종래 기술의 시스템에서는, 일례로 백 또는 기타 용기와 같은 공급원 내의 유체량이 소진됨에 따라서, 유체 유량이 변경 또는 감소하는 것을 겪고 있다.

동적 프로파일을 갖는 수술 후 통증을 처치함에 있어서는, 주치 의료인이 양 조절을 하지 않고도 동적 프로파일에 목표를 두는 방식으로 진통제를 투여하는 것이 바람직하다. 이와 같은 목표 지향적 공급에 의하면, 국부 마취 및 전체적인 1회 투여량을 줄일 수 있고, 이와 함께 약제로 인한 근육 및 신경으로의 독성이 덜 생성되는 무통과 동일한 결과를 얻을 수 있다. 이에 의하면 일례로 약물 용기를 차단해서 마취약의 공급원을 보충해야 하는 횟수를 줄일 수 있다. 이렇게 횟수를 줄이게 되면 환자의 걱정이 줄어든다.

또한, 주입 시스템은 일반적으로 점도를 달리한 유체들을 사용하게 되는데, 이로 인해 정해진 유체를 소망하는 유량으로 투약할 수 있도록 하는 기능이 복잡해진다. 시스템을 소정의 평균적 점도에서 작동할 수 있도록 조정 또는 디자인하게 되면 투여하는 유체가 다른 점도일 때에 맞추어 가변적이게 된다. 유량을 더욱 정확하게 측정하기 위해서, 어떤 종래 기술의 주입 시스템에서는 투여되는 유체의 점도로 사용자가 주입 제어 시스템 안으로 집어넣어야 한다. 그런데, 이는, 사용자가 점도를 모르는 경우나 점도에 대한 정보를 입수할 수 없는 경우에, 설령 안다고 해도 시스템 내의 온도 변화로 인해 점도가 정확하지 않은 경우에는, 불편하거나 오차를 유발한다.

또한, 종래 기술의 이동식 주입 시스템에서는 특별한 유체 공급 치료 도중에 실제 유량을 감시하고 조정하지 못한다. 일례로, 이와 같은 시스템에서는 일반적으로는 특별한 환자에게 필요한 유체 공급 치료 도중에 실제 유량을 조정할 수 없다. 이러한 제어는 유량을 시시각각 조정할 필요가 있는 상황, 일례로 환자가 겪고 있는 통증의 정도에 따라서 유량을 변동시킬 필요가 있는 통증 조절 약물 투여용 시스템에서, 특히 유용하다. 이는 특히 말초신경 및 경막외 국부 마취 주입 시에 특히 그러하다.

종래 기술의 이동식 주입 시스템은 환자가 유체 공급 치료 중에 유체 공급 유량을 변경하거나 변화시키는 능력을 통상적으로 더 제한한다. 일례로, 환자가 공급 유체에 대해 나쁜 반응을 보이는 경우 환자는 공급 유체를 늦추거나 정지시킬 필요가 있다. 선택적으로는, 환자가 느끼는 고통에 응한 고통 처치 치료를 하는 등의 경우에서는 환자가 유체 공급을 증가시킬 필요도 있다.

이상에서 언급한 요인들로부터 명백한 것은, 의약 유체 투여 분야에 있어서는 상술한 바와 같은 단점들 또는 여타 단점들 중 하나 이상을 해소할 수 있는 시스템 및 방법에 대한 요구가 여전히 충족되지 않은 채로 있다는 것이다.

본 발명의 한 태양에서는, 유체 공급원과 환자 사이에서의 유체 연통을 위한 유체 유동로를 포함할 수 있는 의약 유체 공급 시스템이 제공될 수 있다. 상기 유체 유동로에는 유동 밸브가 작동 가능하게 결합될 수 있다. 상기 유동 밸브는 유체 유동이 상기 유체 유동로를 통과하게 하는 제1 위치와 유체 유동이 상기 유체 유동로를 통과하지 못하게 제한하는 제2 위치 사이에서 움직일 수 있다. 상기 유체 유동로 내의 측정된 실제 유체 유량에 응답하여 상기 유동 밸브를 상기 제1 위치와 상기 제2 위치 사이에서 이동시킬 수 있는 제어 모듈이 상기 유동 밸브에 작동 가능하게 결합될 수 있다.

본 발명의 제2 태양에서는, 이동식 의약 유체 공급 시스템이 제공될 수 있다. 이러한 이동식 의약 유체 공급 시스템은 휴대형 유체 공급원과 환자 사이의 유체 연통이 이루어지도록 하는 유체 유동로를 포함할 수 있다. 상기 유체 유동로에는 유동 밸브가 작동 가능하게 결합될 수 있고, 상기 유동 밸브는 유체 유동이 상기 유체 유동로를 통과하게 하는 제1 위치와 유체 유동이 상기 유체 유동로를 통과하지 못하게 제한하는 제2 위치 사이에서 움직일 수 있다. 상기 유체 유동로 내의 측정된 실제 유체 유량에 응답하여 상기 유동 밸브를 상기 제1 위치와 상기 제2 위치 사이에서 이동시킬 수 있는 제어 모듈이 상기 유동 밸브에 작동 가능하게 결합될 수 있다.

본 발명의 제3 태양에서는, 이동식 유체 공급 시스템 내의 의약 유체 유동을 제어하는 방법이 제공될 수 있다. 이러한 방법은 휴대형 유체 공급원과 환자 사이의 유체 유동로를 통해서 유체를 유동시키는 것을 포함할 수 있다. 이러한 방법은 또한 유체 유동로를 통과하는 실제 유체 유량을 결정하는 것도 포함할 수 있다. 또한, 이러한 방법은 상기 실제 유체 유량과 소망하는 유체 유량 사이의 차이에 응답하여 실제 유체 유량을 변동시키는 것도 포함할 수 있다.

본 발명의 제4 태양에서는, 이동식 유체 공급 시스템에서 의약 유체를 제어하는 제어 시스템이 제공될 수 있다. 이러한 제어 시스템은 이동식 유체 공급 시스템 내의 측정된 실제 유량에 응답하여 제1 유동 제어 신호를 발생시키는 적어도 하나의 유동 제어 신호 발생기를 포함할 수 있다. 이러한 제어 시스템은 또한 상기 측정된 실제 유량을 소망하는 유량과 비교하여 실제 유량과 소망하는 유량 간의 검출된 차이에 응답하여 제2 유동 제어 신호를 발생시키도록 구성된 마이크로프로세서도 포함할 수 있다.

본 발명의 제5 태양에서는, 이동식 의약 유체 공급 시스템이 제공될 수 있다. 이러한 이동식 의약 유체 공급 시스템은 공급원과 환자 사이의 유체 연통을 위한 유체 유동로와, 상기 유체 유동로 안의 유체 유동을 제어하도록 작동할 수 있는 재사용 가능 제어기를 포함할 수 있다. 상기 재사용 가능 제어기는 모듈형 인터페이스 스테이션을 포함할 수 있다. 상기 이동식 의약 유체 공급 시스템은 또한 상기 재사용 가능 제어기의 모듈형 인터페이스 스테이션에 제거 가능하게 수용될 수 있게 구성된 유동 제어 모듈을 포함하는 일회용 유체 유동 공급 세트도 포함할 수 있다. 상기 유동 제어 모듈은 유체 유동로와 작동 가능하게 결합된 유동 밸브를 포함할 수 있다. 상기 유동 밸브는 상기 유체 유동로 내의 유체 유동의 검출된 유량에 응답하여 상기 재사용 가능 제어기에 의해 작동 가능하게 제어될 수 있다.

본 발명의 제6 태양에서는, 일회용 의약 유체 유동 공급 세트와 함께 사용하는 이동식 재사용 가능 제어기가 제공될 수 있다. 이와 같은 일회용 공급 세트는 유체 유동로와 유동 제어 모듈을 포함할 수 있고, 상기 유동 제어 모듈은 유체 유동로와 결합된 유동 밸브를 포함한다. 상기 재사용 가능 제어기는 유동 제어 모듈을 제거 가능하게 수용하는 모듈 인터페이스 스테이션을 포함할 수 있다. 상기 재사용 가능 제어기는 또한, 유체 유동이 상기 유체 유동로를 통과하게 하는 제1 위치와 유체 유동이 상기 유체 유동로를 통과하는 것을 제한하는 제2 위치 사이에서의 밸브의 이동을 제어하는 모듈 인터페이스 스테이션과 작동 가능하게 결합된 마이크로프로세서를 포함할 수 있다. 상기 재사용 가능 제어기는 또한 유체 유동로 내의 검출된 실제 유량에 응답하여 밸브의 이동을 제어함으로써 유체 유동로 내의 유체 유동을 제어하도록 작동할 수도 있다.

본 발명의 제7 태양에서는, 유체 유동을 검출하기 위한 차압 검출 장치가 제공될 수 있다. 이러한 차압 검출 장치는 하우징과, 하우징 내에 유지되며 대향된 양 측면들을 구비하는 압력 센서를 포함할 수 있다. 검출 장치는 또한 상기 하우징 내에 유지된 유동 제한기와, 상기 하우징을 관통하여 형성된 유동로를 포함할 수 있다. 상기 유동 제한기는 상기 유동로의 유동 면적을 축소되게 형성한다. 압력 센서의 한 측면은 제1 위치에서 유동로와 압력을 서로 연통할 수 있고, 압력 센서의 다른 측면은 상기 제1 위치와 이격되어 있는 제2 위치에서 유동로와 압력을 서로 연통할 수 있다. 상기 유동 제한기는 상기 제1 위치와 상기 제2 위치 사이에서 유체 유동로 안에 배치될 수 있는데, 상기 압력 센서는 상기 유동 제한기를 가로지르는 유체 유동로 내의 압력 차이를 검출할 수 있다.

본 발명의 제8 태양에서는, 유체 유동로 내의 의약 유체 유동을 제어하는 유동 밸브가 제공될 수 있다. 이러한 유동 밸브는 유체가 유체 유동로를 통과하게 하는 제1 위치와 유체가 유체 유동로 통과하는 것을 제한하는 제2 위치 사이에서 움직이는 유동 제어 부재를 포함할 수 있다. 이러한 유동 밸브는 또한, 형상 기억 소재를 포함하며 형상 기억 소재의 온도 변동에 응답하여 제1 위치와 제2 위치 사이에서 유동 제어 부재가 움직이는 것을 제어하도록 작동 가능한 작동기를 포함할 수 있다. 이러한 시스템은, 유동 제어 부재를 상기 제1 위치 및 제2 위치 중 한 위치로 이동시킬 수 있게 형상 기억 소재에 온도 변화를 주기 위해 선택적으로 전류를 공급하도록 작동 가능하고, 또한 전류 공급이 중지된 때에는 유동 제어 부재를 적어도 하나의 선택된 기간 동안에 상기 제1 위치 및 제2 위치 중 어느 한 위치에 유지시킬 수 있게 작동 가능한 제어기도 또한 포함할 수 있다.

본 발명의 제9 태양에서는, 의약 유체 유동을 제어하기 위한 재사용 가능 제어기와 함께 사용하기 위한 일회용 의약 유체 공급 세트가 제공될 수 있다. 이러한 일회용 의약 유체 공급 세트는 유체 유동로와, 이 유체 유동로에 작동 가능하게 결합된 밸브를 포함할 수 있다. 이러한 밸브는 유체 유동이 유체 유동로를 통과하게 하는 제1 위치와 유체 유동이 유체 유동로를 통과하는 것을 제한하는 제2 위치 사이에서의 밸브의 이동을 제어하도록 작동 가능한 형상 기억 소재를 포함한다. 상기 일회용 의약 유체 공급 세트는, 유체 유동로 내의 실제 유량을 나타내는 특성을 검출하며 상기 실제 유량과 소망하는 유량 간의 검출된 차이에 응답하여 밸브의 이동을 제어하는 재생 가능 제어기와 통신하는 유동 센서도 또한 포함할 수 있다.

본 발명의 제10 태양에서는, 의약 유체 유동을 제어하는 유동 밸브가 제공될 수 있다. 이러한 유동 밸브는 유체 유동로를 포함할 수 있다. 이러한 유동 밸브는, 유체 유동이 유체 유동로를 통과하게 하는 제1 위치와 유체 유동이 유체 유동로를 통과하는 것을 제한하는 제2 위치와의 사이에서 선회하는 방식으로 이동 가능한 유동 제어 부재도, 또한 포함할 수 있다. 이러한 유동 밸브는 유동 밸브를 상기 제1 위치와 제2 위치 중 어느 한 위치로 편의시킬 수 있도록 유동 제어 부재와 작동 가능하게 결합된 편의 부재(biasing member)도 또한 포함할 수 있다. 형상 기억 소재를 포함하는 작동기는, 상기 형상 기억 소재의 온도 변화에 따라서 상기 제1 위치와 제2 위치 중 다른 한 위치로 유동 제어 부재를 이동시킬 수 있도록 상기 편의 부재와는 반대로 이동할 수 있게 작동 가능하다.

본 발명의 제11 태양에서는, 이동식 유체 공급 시스템에서 의약 유체를 제어하기 위한 방법이 제공될 수 있다. 이러한 방법은 유체가 유체 유동로를 관통하여 유동시키는 것을 포함할 수 있다. 이러한 방법은 또한, 유체 유동로와 작동 가능하게 결합되며, 형상 기억 소재를 포함하며, 그리고 유체 유동이 유체 유동로를 통과하게 하는 제1 위치와 유체가 유체 유동로를 통과하는 것을 제한하는 제2 위치와의 사이에서의 밸브의 이동을 온도 변화에 응답하여 제어할 수 있도록 작동 가능한, 밸브를 제공하는 것도 포함할 수 있다. 이러한 방법은 또한, 유체 유동로를 통과하는 실제 유체 유량을 제어할 수 있도록 형상 기억 소재의 온도 변화에 의해 상기 밸브를 제1 위치와 제2 위치 사이에서 이동시키는 것도 또한 포함할 수 있다.

본 발명의 제12 태양에서는, 유체의 점도를 결정하기 위한 의약 유체 공급 시스템이 제공될 수 있다. 이러한 의약 유체 공급 시스템은 공급원과 환자 사이를 연통시키는 유체 유동로를 포함할 수 있다. 이러한 시스템은 또한 유체 유동로 내의 고정식 유동 제한부와, 고정식 유동 제한부의 상류측의 유체 유동로와 작동 가능하게 결합된 유동 밸브를 포함할 수 있다. 밸브는 유체 유동이 유체 유동로를 통과하게 하는 제1 위치와 유체 유동이 유체 유동로를 통과하는 것을 제한하는 제2 위치 사이에서 움직일 수 있다. 밸브가 제1 위치에서 제2 위치로 이동할 때에 유동 제한부의 상류측의 선정된 한 위치에서 유체 유동로 안의 유체 압력차를 검출하기 위한 것이면서 상기 압력차의 적어도 일부에 기초하여 유체의 점도를 결정하는 것인 제어 모듈이 유체 유동로에 작동 가능하게 결합될 수 있다.

본 발명의 제13 태양에 있어서는, 유체 유동로 내의 유체의 점도를 결정하기 위한 방법이 제공될 수 있다. 이러한 방법은 유체가 유체 유동로를 통과해서 그 유체 유동로 안의 고정식 유동 제한부를 지나가게 유동시키는 것을 포함할 수 있다. 이러한 방법은 또한 유동 제한부의 상류측의 선정된 한 위치에서 유체 유동로 내의 유체 압력을 검출하는 제1 유체 압력 검출을 포함할 수 있다. 방법은 또한 상기 선정된 위치의 상류측의 유체 유동로 내의 유체 유동을 제한시키는 것도 포함할 수 있다. 방법은 또한 상기와 같이 유체 유동을 제한시킨 후에 상기 선정된 위치에서 유체 유동로 내의 유체 압력을 검출하는 제2 유체 압력 검출도 포함할 수 있다. 이러한 방법은 상기 제1 유체 압력 검출과 상기 제2 유체 압력 검출로부터 얻은 임의의 압력차에, 적어도 그 압력차의 일부에 기초하여 유체의 점도를 결정하는 것을 포함한다.

본 발명의 제14 태양에서는, 환자의 고통 처치를 위한 의약 유체 유동을 제어하는 의약 유체 공급 시스템이 제공될 수 있다. 이러한 의약 유체 공급 시스템은 공급원과 환자와의 사이를 연통시키는 유체 유동로를 포함한다. 이러한 시스템은 또한, 유체 유동로 내에 환자가 느끼는 고통의 정도에 따라서 확인된 유량을 제공하도록 유체 유동을 환자가 제어할 수 있게 구성된, 환자에 의한 제어식 인터페이스도 포함한다. 이러한 시스템은 또한 유체 유동로와 환자에 의한 제어식 인터페이스와 작동 가능하게 결합되는 제어 모듈도 포함한다. 상기 제어 모듈은 유체 유동로 내의 제1 유체 유량을 제공할 수 있게 구성되며 환자가 인터페이스를 작동시키는 것에 응답하여 유지 유량을 변경시킬 수 있게 구성될 수 있다.

본 발명의 제15 태양에서는, 의약 유체 공급 시스템에서 사용하기 위한, 환자의 고통 처치용 의약 유체 유동을 제어하는 방법이 제공될 수 있다. 이러한 방법은 유체를 제1 유량으로 유체 유동로를 통하여 환자에게 유동시키는 것을 포함할 수 있다. 이러한 방법은 또한 유체 유동로 내에 환자가 느끼는 고통의 정도에 따른 실제 유지 유량을 제공할 수 있도록 유체 유동을 환자가 제어할 수 있게 구성된 환자에 의한 제어식 인터페이스를 제공하는 것도 포함할 수 있다. 이러한 방법은 또한 환자에 의한 인터페이스 작동에 응답하여 유체를 제2 유량으로 유체 유동로를 통하여 유동시키는 것도 포함한다.

본 발명의 제16 태양에서는, 공급원과 환자 사이에 유체 유동로를 구비하는 유체 공급 시스템에서 사용하기 위한, 환자 고통 처치용 의약 유체 유동을 제어하는 방법이 제공될 수 있다. 이러한 방법은 유체를 제1 유체 유동 모드, 즉 초기 유체 유량과 제1 시간 주기 동안에 자동으로 감소하는 후속하는 유체 유량을 취할 수 있는 제1 유체 유동 모드에서, 유체 유동로를 통해서 환자에게 유동시키는 것을 포함할 수 있다. 이러한 방법은 또한, 유체 유동로를 통해서 유동하는 유체 유동을 환자의 작동에 응답하여 제2 유체 유동 모드로 자동 변경시키는 것도 포함할 수 있다. 상기 제2 유체 유동 모드는 작동하고 있을 때의 제1 유체 유동 모드에서의 유량과는 다른 적어도 하나의 유지 유체 유량을 취할 수 있다. 이러한 방법은 또한, 유체 유동이 제1 유체 유동 모드에서 재개하게 하는 것도 포함할 수 있다.

본 발명의 제17 태양에서는, 공급원과 환자 사이에 유체 유동로를 구비하는 유체 공급 시스템에서 사용하기 위한, 환자 고통 처치용 의약 유체 유동을 제어하는 제어 시스템이 제공될 수 있다. 이러한 제어 시스템은 환자에 의한 제어식 인터페이스를 포함할 수 있다. 환자에 의한 제어식 인터페이스는 환자가 느끼는 고통의 정도에 따른 다수의 설정을 구비할 수 있는데, 상기 설정은 환자가 선택한 설정으로 작동할 때에 제1 유동 제어 신호를 발생시킨다. 이러한 제어 시스템은 또한, 환자가 느끼는 고통의 정도에 따라서 유체 유동로 내의 유체 유동을 유지된 유체 유량으로 제어하기 위하여, 상기 제1 유동 제어 신호에 응답하여 제2 유동 제어 신호를 발생시킬 수 있도록 작동 가능한 마이크로프로세서도 포함할 수 있다.

이상과 같은 발명 요약은 현재 청구하고 있거나 향후 청구될 수 있는 본 발명의 태양 또는 특징 각각을 망라해서 나타내려고 한 것은 아니고, 이하에서 이어지는 보다 상세한 설명을 이해하는 데에 도움을 주고자 본 발명의 특정 태양들을 요약하여 나타낸 것이다. 본 발명의 또 다른 태양이나 특징들은 이하의 설명 부분에 기재하였다.

특정 구조와 관련하여서는 뒤에서 설명하겠지만, 본 발명의 장치, 시스템, 및/또는 방법은 도시된 것과 동일한 구조로 제한되지 않으며, 본 발명의 범위는 현재 또는 추후에 제출할 특허청구범위에 의해 정해진다는 점은 주지하고 있어야 한다.

도 1은 본 발명의 이동식 유체 공급 시스템의 일 실시예를 도시하는 것으로, 제어 모듈, 유동 밸브, 유동 제한기 및 유동 센서를 포함하는 제어 시스템과, 유체 유동로와, 유체 공급원을 도시하는 개략도이다.
도 2는 유체 유동로의 여러 부분들과 제어기는 도시하고 유체 유동로의 나머지 부분과 유체 공급원은 도시하지 않은, 이동식 유체 공급 시스템의 제2 실시예의 사시도이다.
도 3은 도 2에 도시된 제2 실시예의 확대 사시도이다.
도 4는 유동 센서와 유동 제한기를 포함하는 유동 센서 모듈의 사시도이다.
도 5는 도 4의 유동 센서 모듈의 정면도이다.
도 6은 도 4의 유동 센서 모듈의 측면도이다.
도 7은 도 5의 선 7-7을 따라서 도시한 단면도이다.
도 8은 도 6의 반대측을 보이는 유동 센서 모듈의 반대측 측면도이다.
도 9는 내부 구성부품들을 도시하기 위해 여러 부분들을 제거해서 도시한 유동 논-래칭 밸브(non-latching valve)의 사시도이다.
도 10은 유체 유동이 유체 유동로를 통과하는 것을 제한하는 폐쇄 위치에서 도시한 유동 밸브의 정면도이다.
도 11은, 유체 유동이 유체 유동로를 통과하게 하는 개방 위치에 밸브가 위치하고 있는 것을 제외하고는 도 10과 유사한, 도 9의 유동 밸브의 정면도이다.
도 12는 내부 구성부품들을 도시하기 위해 여러 부분들을 제거한 상태에서 도시한 선택적인 유동 래칭 밸브(latching valve)의 사시도이다.
도 13은 유체가 유체 유동로를 통과하는 것을 제한하는 폐쇄 위치에서 도시한, 도 12의 유동 밸브의 정면도이다.
도 14는, 유체 유동이 유체 유동로를 통과하게 하는 개방 위치에 밸브가 위치하고 있는 것을 제외하고는 도 13과 유사한, 도 12의 유동 밸브의 정면도이다.
도 15는 또 다른 선택적인 유동 조절기 밸브의 정면도이다.
도 16은 또 다른 선택적인 유동 조절기 밸브의 정면도이다.
도 17은 밸브의 개방 위치와 폐쇄 위치를 시간에 대해 도시한 그래프이다.
도 18은 본 발명의 사용에 따른 유량(단위: 시간 당 밀리미터) 대 시간(단위: 초)을 나타내는 그래프이다.
도 19는 본 발명의 사용에 따른 압력(단위: psi) 대 시간(단위: 초)을 나타내는 그래프이다.
도 20은 유동 센서, 유동 밸브, 온도 센서, 사용자/환자 인터페이스, 전원, 및 유체 정보를 시스템으로 혹은 시스템으로부터 전달하고 커넥터를 포함하는 본 발명의 제3 실시예에 따른 이동식 유체 공급 시스템을 도시하는 개략도이다.
도 21은 도 2에 도시된 것과 같은 제어 시스템용 표시기 모듈의 정면도로서, 초기 유체 유량 등과 같은 유동 조건을 사용자가 설정할 수 있으며 이 설정 중에는 유체 유동이 정지되는 편집 모드를 보이고 있는, 표시기 모듈의 정면도이다.
도 22는 유체 유동이 환자에게 제공되고 그리고/또는 유체 유동이 환자에 의해 제어되는 환자 모드를 도시한 것을 제외하고는 도 21과 유사한, 제어 시스템의 표시기 모듈의 정면도이다.
도 23은 본 발명의 제4 실시예에 따른 또 다른 이동식 유체 공급 시스템의 사시도로서, 재사용 가능 제어기와, 이 제어기로부터 제거된 채로 도시된 제거 가능 일회용 유동 세트를 보이고 있는 사시도이다.
도 24는 도 23에 도시된 시스템의 사시도로서, 재사용 가능 제어기와, 이 제어기 안에 제거 가능하게 수용된 일회용 유동 세트를 도시하는 사시도이다.
도 25는 도 23에 도시된 시스템의 단부도이다.
도 26은 일회용 유동 세트의 확대도로서, 이 일회용 유동 세트의 여러 부분들을 제거하여서 유동 밸브, 유동 제한 및 유동 센서, 유체 유동로의 일부와 같은 내부 구성부품들 일부를 도시하는 도면이다.
도 27은 상부 하우징 부분을 제거한 채로 도시한, 도 23 내지 도 24에 도시된 일회용 유동 세트의 확대 사시도이다.
도 28은 전방 하우징 부분을 제거한 채로 도시한, 도 23에 도시된 시스템의 정면도이다.
도 29는 후방 하우징 부분을 제거한 채로 도시한, 도 23에 도시된 시스템의 저면도이다.
도 30은 재사용 가능 제어기와 일회용 유동 세트 사이의 제거 가능 연결부의 부분 확대도로서, 재사용 가능 제어기와 일회용 유동 세트 사이에 형성된 연결부를 도시하기 위해 그 사이의 거리를 과장되게 도시한 도면이다.
도 31은 본 발명에 의해 제공될 수 있는 유체 공급 치료의 한 가지 예, 즉 환자가 정해진 시간 간격 동안 사전 설정 유동 프로파일로부터 유체 유동을 감소시킬 수 있게 하며 그 정해진 시간 간격의 종기에 상기 사전 설정 유동 프로파일로 다시 복귀시킬 수 있도록 한 한 가지 예에 따른, 유량(단위: ml/hr) 대 시간(단위: 초)을 도시하는 유동 프로파일 그래프이다.
도 32는 본 발명에 의해 제공될 수 있는 유체 공급 치료의 또 다른 예, 즉 정해진 시간 간격 동안에 초기 덩어리 유체 유동과, 유지 또는 기초 유체 유량을 제공할 수 있도록 환자가 사전 설정 유동 프로파일로부터 유체 유동을 증가시킬 수 있게 하며 그 정해진 시간 간격의 종기에 상기 사전 설정 유동 프로파일로 다시 복귀시킬 수 있도록 한 예에 따른, 유량(단위: ml/hr) 대 시간(단위: 초)을 도시하는 유동 프로파일 그래프이다.

이하에서는 특정의 양호한 실시예 또는 대안적인 실시예와 관련해서 본 발명을 설명하지만, 본 발명은 여러 가지 구조, 수정 및 대안적 예들을 채택할 수 있으며 본 발명의 범위는 특허청구범위에 기재된 바와 같다.

[시스템 개요]

본 발명의 일 실시예에 따라서, 도 1은 의약 유체를 환자에게 공급하기 위한 본 발명을 채택한 유체 공급 시스템, 바람직하기로는 이동식 유체 공급 시스템의 개략도로서, 상기 시스템은 일반적으로 도면 부호 2로 나타내고 있다. 도 1은 본 발명의 특정 태양들을 광의로 예시하기 위해 개략적으로 도시하고 있는 것으로, 상세하게 도시된 도면에 예시된 특정 구조들에 제한되지 않는다. 도 1에서, 유체 공급 시스템(2)은 커넥터 또는 카테터를 통해서 유체 공급원(6)과 환자 사이를 연통시키는 유체 유동로(4)를 포함한다. 유체 공급원(6)은, 유체가 안으로 도입됨에 따라 체적과 압력이 증가하고 후속해서 유체 공급 중에 유체가 블래더(bladder) 밖으로 빠져나오도록 수축하는 팽창성 블래더형 펌프와 같은 주입 펌프를 필연적으로 포함할 필요는 없다.

상기와 같은 가압 유체 공급원(6)은 신경주위 또는 경막외 공간으로 접근할 수 있게 하는 카테터로의 공급에 특히 적합하다. 이와 같은 공급은 일반적으로는 유체를 5 내지 6 psi 이상의 압력으로 제공할 수 있는 유체 공급원을 필요로 한다.

선택적으로, 정맥 주사용 유체 공급원(6)은, 일례로 환자 쪽으로의 인입측 위의 높이에 위치시키는 것과 같이 해서 그 인입측 위의 유체 기둥의 압력 수두가 환자에게 유체 유동을 제공하기에 충분하도록 하여 중력에 의해 유체 유동을 제공하는 용기로 할 수 있다. 일부 응용 분야에 있어서는 유체를 일시 투여량(bolus doses)으로 제공하는 것이 바람직하기도 하다. 상기한 바와 같은 유체 공급원에만 제한되는 것이 아니고 기타 유체 공급원도 활용할 수 있다.

도 1에 예시된 이동식 유체 공급 시스템은 또한 점선으로 표시된 제어 시스템(8)을 포함한다. 제어 시스템(8)은 바람직하기로는 제어 모듈(10), 유동 밸브(12), 유동 제한기(14), 유동 센서(16)를 포함한다. 예시된 또 다른 실시예에서 나중에 더 상세하게 설명하겠지만, 상기 제어 시스템(8)의 제어 모듈(10) 등과 같은 여러 부분들은 내구성 있는 재사용 가능 장치로 구성할 수 있고, 유체 유동로(4), 밸브(12), 유동 제한기(14) 및 유동 센서(16)는 이들 모두나 혹은 일부를 단지 한번만 사용하도록 한 일회용 유체 유동 회로 세트의 구성부품으로 구성할 수 있다.

도 1의 제어 모듈(10)은 본 명세서에서 원용하면서 포함시키고 있는 2004년 5월 26일 출원된 미국 특허 출원 제10/853,916호에 보이고 설명된 것과 같은 일체형 회로, 마이크로프로세서, 인쇄회로 기판, 및/또는 기타 제어 및/또는 메모리 장치를 포함할 수 있다. 나중에 설명하는 바와 같이, 제어 모듈(10)은 하나 이상의 유체 공급 치료 또는 유동 프로파일을 자동으로 수행하도록 프로그램될 수 있고, 그리고/또는 사용자 및/또는 환자가 유체 공급을 제어할 수 있도록 구성될 수 있다. 제어 모듈(10)은 선정된 유동 프로파일을 위한, 유량, 압력, 온도 및/또는 기타의 검출 정보 등과 같은 유동 정보를 저장하도록 구성될 수도 있다. 이외의 다른 변수들을 저장하도록 하는 것도 가능하다.

유동 밸브(12)는 유체 유동로(4)와 작동 가능하게 결합되고, 유체가 밸브를 통과하여 유동하게 하는 상태에 대응하는 제1 위치와 유체가 밸브를 통과하여 유동하는 것을 상대적으로 제한하거나 정지시키는 상태에 대응하는 제2 위치와의 사이에서 제어 모듈의 제어 하에서 움직일 수 있다. 상기 제1 위치와 제2 위치는 각각완전 개방 위치와 완전 폐쇄 위치에 상응할 수 있는데, 단계별로 구분된 밸브 위치들과 유량들도 생각할 수 있다. 아래에서 상세하게 설명하는 바와 같이, 환자에게 보내지는 실제 유량은 제어 모듈에 의해 감시되어 산출된 각 밸브 위치에서의 유량들과 각 위치의 시간 간격들 간의 어떤 조합에 적어도 부분적으로 근거하여서 결정될 수 있다.

도 1에 예시되어 있는 시스템에 있어서, 유동 센서(16)는 유체 유동로(4)를 통과하는 압력을 감시하거나 혹은 그 압력을 나타내는 특징 또는 상태를 감시하는 압력 센서로 구성할 수 있다. 본 발명은 이러한 압력 센서로 제한하지 않으며, 유체 유동로(4)를 통과하는 유체 유량을 나타내는 다른 특징 또는 유동 상태 또는 정보를 검출하는 다른 종류의 센서를 사용할 수 있다는 것도 의도하고 있다. 그러나, 본 발명의 일 태양에 따르면, 유동 센서(16)는 바람직하기로는 유동 밸브(12)의 하류측 압력을 감시하고, 더 구체적으로는 유동 제한기(14)의 상류측에 위치한 위치 또는 합류점(junction)에서 유동 센서(16)와 유체 유동로(4) 사이를 연통시키는 제1 유동로(18)와, 유동 제한기(14)의 하류측에 위치한 위치 또는 합류점(junction)에서 유동 센서(16)와 유체 유동로(4) 사이를 연통시키는 제2 유동로(20)를 경유하여 유동 제한기(14)를 가로지르는 유체 유동로(4) 내의 압력차를 감시한다. 뒤에서 더 상세하게 설명하겠지만, 이와 같은 장치 배열에 의하면 시스템이 유체 유량과 유체의 실제 점도를 모두 결정할 수 있게 되어, 환자에게 의약 유체를 투여하기 위한 고도로 정확한 시스템이 제공된다.

제어 모듈(10)은 정보를 제공하기 위한, 선택적으로는 사용자 또는 환자로부터 입력을 받기 위한, 사용자 또는 환자 인터페이스(24)를 포함하는 것이 바람직하다. 인터페이스(24)는 유동 관련 정보를 사용자 및/또는 환자에게 그래픽 또는 수치 형태로 표시하는 표시 스크린과 같은 표시기 모듈(26)을 포함할 수 있다. 색상별로 구분한 광(color-coded light) 또는 LED(28) 등과 같은 위와는 다른 표시기들이 여타 유동 상태 또는 정보를 한눈에 표시할 수 있다. 제어 모듈(10)의 인터페이스(24)는 또한, 사용자가 유체 치료 또는 프로파일을 프로그램하거나 설정할 수 있게 하며 그리고/또는 아래에서 설명하는 바와 같이 특정된 환자가 유체 공급 치료 제어를 할 수 있게 하는 하나 이상의 작동기(30)도 포함할 수 있다. 도 1의 인터페이스(24)의 구성은 단지 예시를 위해서 나타낸 것으로서, 여러 가지의 다른 변경, 수정, 대체들이 가능한데, 이들은 위에서 설명한 특징들 중 하나 이상, 그 특징들을 단독으로 그리고/또는 뒤에서 설명하는 다른 특징들과 조합하여 포함할 수 있다.

[일회용 시스템]

본 발명의 더 구체적인 실시예에 따르면, 도 2 내지 도 3은 전체를 폐기할 수 있으며 이동식 의약 유체 투여에 특히 적합할 수 있는 의약 유체 공급 시스템(100)을 예시하고 있다. 이 유동 시스템은 통상적으로 가요성 플라스틱 관의 형태인 유체 유동로(104)와 결합된 제어기(102)를 포함한다. 여기서 "결합"된다고 함은, 제어기(102)가 유체 유동로(104)를 통과하는 유체와 직접 유체 연통하는 것, 그리고/또는 제어기(102)가 유체 유동로와 직접 유체 연통하지는 않는 채로 일례로 관에 작용함으로써 유체 유동로에 간접적으로 작용하는 것, 혹은 이들의 조합을 의미한다.

도 2 및 도 3에서, 제어기(102)는 제1 또는 상부 하우징부(106)와 제2 또는 하부 하우징부(108)를 포함한다. 도 2 및 도 3에서, 상기 제1 하우징부는 상부면 또는 전면(110)과 다수의 측면 가장자리(112)를 포함한다. 상기 제2 하우징부(108)는, 제1 하우징부(106)와 제2 하우징부(108)가 내부 격실(118)을 한정하고 적절한 체결구(117)나 혹은 접착 또는 기타 다른 체결 수단에 의해 서로 체결될 수 있도록, 배면 또는 바닥면(114)과 다수의 측면 가장자리(116)를 한정한다. 여기서 사용되며 다른 실시예와 관련하여 본 명세서의 다른 부분에서 사용되는 용어인, "제1", "제2", "상부", "하부", "전면", "상부면", "배면", "바닥면", "측면"은 단지 설명의 편의를 위해 사용된 것이지 본 발명을 한정하고자 하는 것이 아니다.

제1 및 제2 하우징부(106, 108)는 각각 유체 유동로(104) 또는 이에 결합된 관을 위한 인입구 및 배출구(119, 121)를 마련한다. 도 3에서, 제어기(102)의 내부 격실(118)은 제어 모듈(120)을 포함하는 이동식 유체 공급 시스템의 유동을 제어하기 위한 여러 구성부품들을 수용한다. 도 3에서, 제어 모듈(120)은 일반적으로는 표시 스크린(122)과 같은 유동 정보 표시기와, 유동 시스템의 작동을 제어하기 위하여 일례로 프로그램 가능 마이크로프로세서와 같은 통합형 마이크로프로세서를 포함할 수 있는 집적 회로 및/또는 인쇄 회로 기판(PCB)(124)을 포함한다.

도 3에서, 제어 시스템(102)의 정면(110)은 유동 정보 표시기(122)를 수용하여 사용자 및/또는 환자에게 보여주기 위한 개구부(121)도 포함한다. 뒤에서 상세히 설명하는 바와 같이, 정면(110)은 또한 유동 상태 시각 표시기(128)와, 뒤에서 상세히 설명하는 것과 같이 유체 유동을 제어하기 위한 다수의 작동기(132, 134, 136, 138)를 구비하는 사용자/환자 인터페이스(130)를 포함한다. 유동 정보 표시기(122)와 회로(124)는 바람직하기로는 제브라스트립(Zebrastrip) 등과 같은 여러 종류의 커넥터(126)에 의해 전기적으로 통신한다.

제어기(102)는 하나 이상의 배터리 등과 같이 내장형으로 한 전원(140)을 포함하거나, 혹은 이의 대안으로 제어 시스템을 적절한 전기 연결에 의해 외부 전원에 연결시킬 수도 있다. 전원은 제어 시스템(102)을 켜고 끌 수 있도록 한 전원 제어 스위치(142)에 의해 작동될 수 있다. 상기 전원 제어 스위치(142)는, 다른 위치도 가능하기는 하지만 일례로 측면(112, 116)들 중 한 측면에서, 제1 및/또는 제2 하우징부(106, 108)들 중 한 하우징부를 통해 접근할 수 있다. 도 3에서, 내부 전원(140) 또는 배터리들은 로케이터(144)를 사용하여 나란한 배열로 위치시킬 수 있고, 그들 각각은 일례로 회로(124)로의 연결과 같은 제어 모듈(120)로의 전기 연결을 마련하는 한 쌍의 전기 접촉부(146)를 구비한다.

도 3에서, 제어 시스템은 또한 유동 센서 모듈(200)과, 유동 제어 밸브(300)도 포함하고, 상기 유동 센서 모듈과 유동 제어 밸브 각각은 나중에 상세히 설명하는 바와 같이 유체 유동로(104)에 결합된다. 제어 모듈(120)은 바람직하기로는 유동 센서 모듈(200) 및 유동 밸브(300)와 작동 가능하게 결합되어 유체 유동로를 통과하는 실제 유량을 결정하고 제어한다.

뒤에서 상세히 설명하는 바와 같이, 제어 모듈(120)은 유동 센서 모듈(200)에 의해 측정된 검출된 압력 차에 따라서 실제 유량을 결정하고, 그 결정된 실제 유량에 기초하여서 밸브(300)의 개방 위치와 폐쇄 위치 사이에서의 움직임을 제어하여 필요하다면 밸브의 온/오프 시간을 조정함으로써 실제 유량을 변경시킨다. 이의 대안으로서, 제어 모듈(120)이 실제 유량을 소망하는 유량과 비교하여서 이 유량들 간의 검출된 차이에 기초하여 실제 유량을 소망하는 유량으로 변경시키도록 작동되게 할 수 있다. 소망하는 유량은 주입 절차에 앞서서 사용자가 미리 프로그램할 수 있고 그리고/또는 사용자가 조정할 수 있다.

[유동 센서 모듈]

도 3을 다시 참조하면, 유동 센서 모듈(200, 또는 도 1에서의 도면 부호 16)은 유동 밸브(300, 또는 도 1에서의 도면 부호 12)의 하류측에 위치하는 것이 바람직하다. 도 3 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 유동 센서 모듈(200)은 상부 하우징부(202)와 하부 하우징부(204)를 포함하고, 상기 상부 하우징부와 하부 하우징부는 다수의 체결구(206)에 의해서, 혹은 접착에 의해서, 혹은 기타 적절한 기술에 의해서 서로 체결되고, 그리고/또는 유동 제어 모듈의 하나 이상의 부분들을 밀봉시키는 것과 관련하여 사용되는 일례로 O링(208), 가스켓(210) 등과 같은 여러 종류의 밀봉 구조체를 포함한다.

예시된 실시예에서, 의약 유체는 모듈을 통해 유동하고, 이를 위해 모듈은 상부 하우징부(202)와 하부 하우징부(204)에 각각 위치하는 인입구(212) 및 배출구(214)를 포함한다. 도 3에 도시된 바와 같이, 유체 유동로(104)를 형성하는 관이 상기 인입구(212) 및 배출구(214)에 부착되는데, 기계적 부착이나, 초음파, RF 또는 용제 접착이나, 기타 다른 연결 장치 등과 같이 유체 밀봉이 달성되게 하는 방식으로 부착된다.

도 7에서 잘 알 수 있는 바와 같이, 유동 센서 모듈(200)은 유동 제한기(216)와 차압 센서(218)를 포함한다. 도 7에서, 유동 제한기(216)는 인입구(212)와 배출구(214) 사이에 위치된 유동 제한부를 한정하는데, 의약 유체는 이를 통과하게 된다. 유동 제한기(216)는 단면 크기가 감소된 유동 영역을 한정하는 것이면 어떤 형태로도 할 수 있다. 여기에는, 유동 제한부의 상류측과 하류측의 유체 유동로와 비교할 때에 내경이 감소된 단순한 오리피스 또는 긴 부재(도면에 도시되지 않음)가 포함될 수 있다. 유동 제한기(216)는 나중에 설명하는 바와 같이 유체 점도를 결정하는 데 도움이 될 수 있는 일정한 형상을 취하는 것이 바람직하다.

차압 센서(218)는 미국 버지니아주 햄프톤에 소재하는 미쥬어먼트 스페셜티즈(Measurement Specialties)에서 제조하는 것과 같은, 압전 저항 실리콘 다이 기술을 사용하는 압력 센서 등과 같은 압력 센서나 트랜스듀서로 구성할 수 있다. 유동 제한기의 상류측 및 하류측의 압력을 검출할 수 있도록 하기 위해, 유동 모듈은 유동 제한기(216)의 상류측 및 하류측의 의약 유체 유동로와 유동 센서(218) 사이를 연통시키는 유체 유동로(222, 224)를 포함한다. 이와 같은 장치 배열에 의하면, 유동 센서(218)가 유동 제한기(216)의 상류측 단부와 하류측 단부 사이의 압력 차를 측정할 수 있게 된다. 유동 센서는 앞에서 설명한 바와 같이 압력 차를 직접 측정할 수 있거나, 혹은 선택적으로는 압력 차를 결정하는 데 사용할 수 있는 또 다른 정보를 감시하여 간접적으로 측정할 수도 있다는 것은 주지할 점이다. 상기 차압 센서(218)는 또한, 이 유동 센서(218)와 도 3의 제어기(102)의 다른 부분들 사이를 전기적으로 연결시키기 위한 연결부(226)도 포함한다. 상기 연결부(226)는 압력 센서(218)에 의해 검출된 유동 정보(예, 제한기를 가로지르는 압력 강하)를 마이크로프로세서나 다른 회로에 바로 전기적으로 전송할 수 있게 한다.

유동 제한부를 가로지르는 압력 차 또는 압력 강하를 알게 되면, 유동 제한부를 통과하는 유체의 유량을 산출할 수 있다. 앞에서 설명한 바와 같이, 도 1의 유동 센서(16) 또는 도 3의 유동 센서 모듈(200)로부터 나온 검출된 압력 정보는, 특정 순간의 실제 유량을 결정하거나 비교적 순간적인 실제 유량을 결정할 수 있도록, 제어 모듈(10, 120)로 통신된다. 본 발명에 있어서, 이는 유체 유동로(도 1의 도면 부호 4, 또는 도 2의 도면 부호 104)를 통해서 환자에게 투여되는 의약 유체의 실시간 또는 비교적 순간적인 유량이다. 일반적으로 알려져 있는 바와 같이, 검출된 차압(ΔP)과 순간 유량(Q) 간의 관계는 일반적으로 다음 식으로 나타낼 수 있다.

ΔP = 128μLQ/πd⁴

여기서, μ는 유체 점도, L은 유동 제한기에 의해 한정된 감소된 면적의 길이, d는 유동 제한기에 의해 한정된 감소된 직경이다. 유동 제한기(14, 220)를 통과하는 유체의 점도 μ는 다음 식으로 나타낼 수 있다.

μ = Be^A/T

여기서, A와 B는 특정 유체와 관련된 상수이고, T는 본 시스템에 결합되는 적절한 온도 센서에 의해 측정되는 유체의 온도이다. 상기 두 식을 결합시키면, 압력과 유량 간의 관계를 다음 식으로 나타낼 수 있고, 이 식에 의하면 환자의 체온 변화에 의해 발생하는 유체의 온도 변화에 기인한 유체 점도를 보정할 수 있다.

ΔP = KμQ = KBe^A/TQ = K₁e^A/TQ

여기서, K₁과 A는 유동 제한기의 치수와 유체의 점도에 의존하는 상수이다. 이 식은, 유체 점도를 포함한 다른 모든 값들을 안다는 전제 하에, 검출된 압력 차에 기초하여 유량을 산출하는 데 사용될 수 있다. 점도는 알려져 있을 수 있고, 제어 모듈의 메모리에 저장될 수 있고, 그리고/또는 알려져 있지 않을 수 있으며, 제어 모듈이 아래에서 설명하는 바와 같이 점도를 결정하여서 실제 유량을 산출할 수도 있다.

[유동 밸브]

도 3을 참조하면, 유동 밸브(300)는 일반적으로는 유체가 유체 유동로(104)를 통과하는 것을 제어한다. 도 9 내지 도 11에 도시되고 아래에서 설명하는 바와 같이 밸브는 유체가 유체 유동로(104)를 통과하게 하는 제1 위치(도 11에 도시된 바와 같음)와 유체가 유체 유동로를 통과하는 것을 제한하는 제2 위치(도 9 내지 도 10에 도시된 바와 같음) 사이에서 움직일 수 있다. 도 9 내지 도 11의 밸브의 위치와 관련하여 사용된 용어인 "제1"과 "제2"는 밸브에 의해 허용되는 상대 이동에 대한 설명의 편의를 위해서만 사용된 것으로, 밸브의 이동이 꼭 그렇게 행해져야 한다는 순서나 순차를 제한하려는 것이 아니다.

도 9 내지 도 11에서, 유동 밸브(300)는 기부(302)와 커버(304)를 구비하는 하우징을 포함하는데, 상기 하우징은 도 3에만 도시되어 있다. 유동 밸브(300)의 기부(302)는 상부면(306), 바닥면(308), 좌측부(310), 및 우측부(312)를 구비한다. 커버(304)(도 9 내지 도 11에는 도시되지 않음)는 적절한 체결구(314)나 접착 또는 다른 부착 수단을 사용하여 기부에 부착된다. 유동 밸브(300)는 바람직하기로는 유체 유동로(104)를 형성하는 플라스틱 관을 수용하는 채널 또는 슬롯(316)을 구비한다. 도 9 내지 도 11의 유동 밸브(300)는 유체 유동로(104)를 형성하는 관의 외부 표면에 작용하거나 끼이는 것으로 도시되었지만, 이와 다른 밸브 구성도 가능하다. 일례로, 유체 유동로(104) 자체는 유체가 바로 통과하여 유동할 수 있게 하기 위한 채널(316)에 의해서도 부분적으로 형성된다.

도 9 내지 도 11에 도시된 바와 같이, 유동 밸브(300)는 유동 제어 부재(318)도 구비하는데, 상기 유동 제어 부재는 피벗(320)을 거쳐서 기부(302)에 선회 가능하게 부착되고, 이로써 상기 유동 제어 부재(318)는 피벗(320)에 대해서 선회 가능하게 움직일 수 있다. 유동 제어 부재(318)는 제1 아암(322) 및 제2 아암(324)을 구비한다. 제1 아암(322)은 피벗(320)으로부터 채널(316)을 형성하는 벽에 있는 구멍(326)을 향하여 대체로 측방향으로 연장되고, 제2 아암(324)은 편의 수단(biasing means)과 협동할 수 있도록 피벗(320)으로부터 대체로 하향으로 연장된다. 더 구체적으로는, 제1 아암(322)은 제1 단부(328)를 구비하고, 제2 아암(324)은 제2 단부(330)를 구비한다. 제1 아암(322)은 상기 제1 단부(328)에 인접하게 위치된 홈(332)과 연장부(334)를 구비한다. 상기 연장부(334)는 채널(316)을 향하는 방향으로 그 채널에 형성된 구멍(326)을 통하여 대체로 사향으로 연장된다.

유동 밸브(300)는 또한, 스프링과 같은 편의 부재(336)를 구비한다. 편의 부재(336)는 고정 부재 또는 지주(342)에 부착된 제1 단부(338)와, 유동 제어 부재(318)의 제2 아암(324)에 있는 천공(344) 안에 고정된 제2 단부(340)를 구비한다. 편의 스프링(336)은 바람직하기로는 정상 상태에서는 인장 상태에 있어서 아암(324)에 유동 제어 당김력을 가해서, 편의 부재를 도 10에 도시된 위치, 즉 연장부(334)가 폐쇄된 관(104)에 끼이는 위치로 편의시키고, 이에 따라 밸브는 작동되지 않는 때에는 정상적으로 폐쇄된다. 밸브는 정상 상태에서는 폐쇄 위치 혹은 유동 제한 위치로 편의되어서 유체가 환자에게 자유롭게 유동하는 것을 방지할 수 있도록 하는데, 정상 상태에서 밸브를 개방 위치로 위치시키는 편의 부재와 같은 다른 구성도 가능하다.

유동로를 통과하는 유동을 개방하기 위해서 유동 밸브(300)는 또한 대체로 V자형으로 예시된 작동기(346)를 구비한다. 작동기는 도 10 내지 도 11에 도시된 바와 같이 제1 레그 또는 단부(348)와 제2 레그 또는 단부(350)와, 상기 홈(332) 안에 수용되는 것이 바람직한 중간부(352)를 구비한다. 상기 제1 단부(348)와 제2 단부(350)는 기부(302)에 있는 도전성 소켓(354, 356) 각각에 수용된다.

작동기(346)는 바람직하기로는 형상 기억 소재로 제조된다. 여기서 "형상 기억 소재"라 함은, 형상, 크기, 방향, 또는 이 이외의 다른 상태를 변경시키기 위해 에너지를 가하거나 제거하게 되면 유동 제어 부재(318)의 이동이 야기될 수 있도록 작동기가 구성될 수 있다는 것을 의미한다. 예시된 바와 같이, 작동기(346)는 온도 변화에 따라 길이가 변화되도록 와이어 형태로 해서 형상 기억 소재로 제조된다. 형상 기억 소재의 예로는 니켈과 티타늄의 합금이 있을 수 있는데, 이와 다른 형상 기억 소재도 가능하다.

도 9 내지 도 11에서, 전류 및/또는 열을 작동기(346)에 가하게 되면 형상 기억 소재가 수축되어 밸브를 개방시키고, 전류 및/또는 열이 작동기에 가해지고 있는 한, 혹은 전류가 후술하는 바와 같이 일시적으로 차단되는 경우에는, 작동기의 온도가 짧은 길이를 유지하기에 충분한 한, 개방된 채로 유지된다. 작동기(346)에 열을 가하기 위해서, 도전성 소켓(354, 356)을 전력 전원에 연결하는데, 상기 소켓은 작동 시에 전류가 와이어를 통해 흐르게 하여 와이어에 저항 열을 발생시키고, 이에 의해 작동기(346)의 온도가 증가하게 된다. 물론 와이어는 형상 기억 와이어와 접촉하는 외부 가열기 등과 같은 또 다른 수단에 의해 가열될 수도 있다. 바람직하기로는, 작동기(346)는 가열되면 그의 길이의 전체 또는 실질적인 일부분을 따라서 변화하거나 짧아진다. 일례로, 작동기(346)는 전류에 의해서 외부에서 혹은 내부에서 가열되면 길이가 약 4%만큼 짧아지거나 수축된다. 전류가 끊기면, 작동기는 냉각되어 팽창되거나 길어져서, 이전의 길이로 되돌아간다. 물론, 온도를 변화시키기 위한 다른 수단도 사용될 수 있다. 선택적으로, 작동기의 움직임에는 온도 변화의 의하지 않는 다른 수단, 즉 기계식, 자기식, 전기식, 공압식 또는 이 이외의 것들, 및/또는 이들의 조합을 채용하는 다른 수단을 사용할 수 있다.

도 10 내지 도 11은 밸브가 제1 위치와 제2 위치 사이에서 움직이는 것을 나타내고 있다. 도 10에서, 유도 제어 부재(318)는 스프링(336)의 편의력에 의해 반시계 방향으로 선회하고, 이와 동시에 연장부(334)는 채널(316)에 있는 구멍(326)을 통해서 연장되어 유체 유동로(104)를 형성하는 관의 외부 표면과 계합하고, 상기 구멍(326)과 대향된 채널(316)의 표면과 연장부(334) 사이의 유체 유동로(104)의 관에 끼이거나 클램핑된다. 유체 유동로(104)의 내경은 관을 통과하는 유체 유동에 대해 수축, 제한 및/또는 폐쇄된다. 예시된 바와 같이 유동은 도 10에 도시된 위치에서 완전히 폐쇄되지만, 단계적인 폐쇄 또는 수축도 가능하다. 작동기에 일례로 전류를 통과시켜서 작동기(346)를 가열시키면 바람직하게도 아암(322)을 도 10에 도시된 위치에서부터 도 11에 도시된 위치로 시계 반향으로 선회하게 하고, 이 경우 연장부(334)는 유체 유동로(104)로부터 도 11의 채널(316) 밖에 실질적으로 위치되는 위치까지 움직이고, 이로써 유체 유동이 유체 유동로(104)를 통과할 수 있도록 관이 개방된다.

예시된 밸브(300)는 또한, 정상 상태에서 이격된 2개의 도전성 접촉부(358, 360)를 구비하고, 이들 접촉부 각각은 밸브, 즉 유동 제어 부재(318) 또는 더 구체적으로는 그의 단부(330)의 이동이 상기 접촉부(358, 360)를 서로 전도 결합되게 밀도록 배치된 적어도 하나의 단부를 구비한다. 상기 접촉부(358, 360)는 밸브의 온/오프 위치 표시부를 제공하고 그리고/또는 상기 온/오프를 나타내는 전기 신호 등과 같은 신호를 통신하여, 제어 모듈(10, 120)에 의한 밸브의 제어에 조력하고 그리고/또는 아래에서 설명하는 바와 같이 실제 유량으로 조정할 수 있도록 밸브 이동을 더 정확하게 제어한다. 일례로, 접촉부(358, 360)들 간의 도전성 결합은 밸브가 개방 위치에 있다는 것을 나타내기 위해 제어 모듈과 통신할 수 있다. 밸브 위치를 결정하고 그리고/또는 위와 같은 정보를 시스템의 다른 부분과 통신함에 있어서는 위와는 다른 수단, 즉 전기적, 기계적, 또는 기타 방식의 수단이 사용될 수 있다.

접촉부(358, 360)는 밸브를 개방 위치로 유지하는 데 필요한 전류를 제한하는 데에도 조력할 수 있다. 도 9 내지 도 11에서, 접촉부(358, 360)는 일반적으로는 컷-오프 스위치의 부품을 포함하고, 상기 컷-오프 스위치는 정상 상태에서는 전류를 소켓(354, 356)을 거쳐서 작동기(346)로 공급할 수 있는 것이고, 이에 의하면 작동기 또는 와이어(346)의 온도를 증가시켜서 길이를 짧게 하여 밸브를 개방 위치로 이동시키게 된다. 작동기(346)가 과열되는 것을 방지하기 위해, 접촉부(358, 360)들 간의 도전성 결합은 제어 모듈을 기동시켜서, 작동기(346)를 가열하기 위해 소켓(354, 356)으로 공급되는 전류를 차단시키도록 할 수 있다. 작동기(346)가 냉각되기 시작하면, 유동 제어 부재(318)의 단부(330)가 반시계 방향으로 움직여서 접촉부(358, 360)를 서로 떨어뜨리는데, 이에 의해 제어 모듈이 전류를 소켓(354, 356)으로 공급할 수 있게 되고, 이로써 밸브가 개방 위치에 유지될 수 있게 된다. 제어 모듈은, 유동 제어 부재가 제1 또는 개방 위치로 작동하고 있는 동안에 적어도 한번, 더 바람직하기로는 수회, 형상 기억 소재로의 전류 공급을 개시하고 정지시키기 위해 전류를 선택적으로 공급할 수 있게(컷-오프 스위칭 할 수 있게) 작동하는 것이 바람직하다. 제한적이지 않은 예를 제시하자면, 컷-오프 스위치는 온 위치와 오프 위치 사이에서 움직이거나 혹은 초 당 약 100회의 속도로 진동할 수 있는데, 상기 속도는 다르게 정할 수도 있다. 제어 모듈은, 밸브가 실질적으로 개방 위치에 유지되어 연속하는 유체 유동이 밸브를 통과하게 하되 제어 모듈이 밸브를 폐쇄시키는 작동을 하기 전까지 통과하게 하는 시간 주기에 걸쳐서 간헐적인 전류를 컷-오프 스위치로 공급하는 것이 바람직하다. 컷-오프 스위치는 밸브를 여전히 제1 또는 개방 위치로 실질적으로 유지시키면서 작동기(346)의 과열을 방지한다. 컷-오프 스위치의 작동은 또한 밸브 이동에 필요한 전력 소요를 제한하는 데에도 도움이 된다. 이와 다르게 변경 및 수정하는 것도 가능하다.

도 9 내지 도 11에서 작동기(346)에 의해 제공되는 이점들 중에는, 작동기가 밸브의 개방, 밸브의 폐쇄 및/또는 밸브 통과 유동의 제한을 위한 편리한 제어 기구를 제공하는 이점이 있다. 작동기(346)는 비교적 낮은 전력 소요로도 밸브를 이동시킬 수 있으며, 다른 경우에 비해서 기계 부품의 수가 적어서 결국은 조립이 용이하다고 하는 이점이 있다. 작동기(346)의 형상 기억 소재는 밸브 이동을 위해 가열과 냉각을 반복하면서 사용될 수 있으면서도 그 반복되는 가열과 냉각에 의해 소재의 형상이나 형태에 유의적인 변경 및/또는 열화를 발생시키지 않는 상당히 신뢰성 있는 소재를 제공한다. 또한, 작동기(346)는 이동식 시스템을 위해 비교적 경량인 소재로 제조될 수 있다.

도 12 내지 도 14는 유동 밸브(362)의 선택적인 구성을 도시한다. 도 12 내지 도 14에 예시된 밸브는 도 9 내지 도 11과 유사하지만 커버를 제거하여 도시한 기부(364)를 구비한 하우징을 포함한다. 마찬가지로 유동 밸브(362)는 유체 유동로(104)를 형성하는 플라스틱 관을 수용하는 채널 또는 슬롯(366)과, 유동 제어 부재(368)를 포함한다. 유동 제어 부재(368)의 종방향 연장부(370)는 밸브가 제1 또는 개방 위치와 제2 또는 유동 제한 위치 사이에서 움직일 수 있게 하기 위해 채널(366)의 벽에 형성된 구멍을 통해 움직일 수 있다. 홈(372)이 상기 연장부에 근접한 유동 제어 부재(368)에 형성되어, 유동 제어 부재(368)의 바닥을 향해서 도전성 접촉부(376)까지 연장된 2개의 단부를 포함하는 작동기(374)를 수용한다(도 13 내지 도 14 참조). 유동 제어 부재(368)의 바닥에 있는 스프링과 같은 편의 부재(378)는 유동 제어 부재를 정상 상태에서 도 12 내지 도 13에 도시된 위치인 밸브가 제2 위치에 있는 것으로 도시된 위치로 편의시킨다.

도 12에 예시된 밸브는 또한, 유동 제어 부재(368)에 형성된 노치(384)를 도 14에 도시된 위치에 바람직하게 계합시키는, 측방향 연장부(382)를 구비하는 래칭 부재(380)를 포함한다. 스프링으로 구성될 수 있는(도 13 및 도 14 참조) 별도의 편의 부재(386)는 정상 상태에서 상기 래칭 부재(380)를 도 12 내지 도 14 각각에서 보았을 때에 유동 제어 부재(368)를 향해 측방향으로(예, 도 12 내지 도 14에서 우측으로) 편의시킨다. 래칭 부재(380)는 또한, 도 12 내지 도 14에 도시된 바와 같이, 형상 기억 소재로 제조되는 것이 바람직하며 와이어 형태로 구성할 수 있는 제어 부재(388)에도 연결된다. 와이어(388)의 각 단부는 전류 공급원으로의 연결을 위하여 도전성 접촉부(390)에 연결될 수 있다.

도 13 및 도 14는 밸브의 제1 위치와 제2 위치 사이에서의 이동을 보이고 있다. 도 13에서, 스프링(378)의 편의력은 유동 제어 부재(368)를 상향으로 편의시키고, 이 때 연장부(370)는 채널(366)의 구멍을 통해서 연장되어, 유체 유동로(104)를 통과하는 유동을 제한한다. 작동기(374)를 통해 일례로 전류를 통과시킴으로써 작동기(374)를 가열시키게 되면, 작동기 또는 와이어(374)의 길이가 짧아져서 유동 제어 부재(368)가 하향으로 활주 이동을 하여 도 14에 도시된 바와 같이 스프링(378)을 압축시킨다. 연장부(370)는 유체 유동로(104)로부터 실질적으로 채널(366) 밖의 위치까지 이동하여, 유동이 밸브(362)를 통과할 수 있게 한다. 유동 제어 부재(368)가 하향으로 활주 이동함에 따라, 래칭 부재(380)의 연장부(382), 즉 스프링(386)에 의해 유동 제어 부재(368)를 향하여 측방향으로 편의된 래칭 부재의 연장부가 노치(384)에 계합된다. 래칭 부재(380)는, 제어 부재 또는 와이어(388)에 열을 가해서 그 길이가 짧아지게 하고 이에 의해 래칭 부재가 노치로부터 도 13에 도시된 위치로 이동하게 됨으로써, 노치(384)로부터 떨어지게 된다. 래칭 부재(380)는 제한된 전력 수요로 도 14의 밸브 위치를 유지시키는 데에 도움이 되고, 혹은 상기 밸브 위치를 유지시키기 위해 접촉부(376)에 전류를 공급하지 않아도 되게 하는 데 도움이 된다.

도 12 내지 도 14에 예시된 밸브(362)는 또한 2쌍의 이격된 도전성 접촉부(392, 394)를 포함한다. 제1 상의 도전성 접촉부(392)는, 도 9 내지 도 11에서 상술한 것과 유사하게, 작동기 또는 와이어(374)의 과열을 방지하기 위하여 작동기(374)에 컷-오프 스위치를 마련한다. 일례로, 아암(396)은 유동 제어 부재(368)로부터 하향으로 연장되어 유동 제어 부재(368)가 하향으로 이동한 때에 접촉부(392)들을 서로 결합시키도록 밀게 되고, 이에 따라 제어 모듈은 작동기(374)로 들어가는 전류를 차단한다. 작동기(374)가 냉각되고 아암(396)이 상향으로 이동하면, 접촉부(392)가 떨어지고, 제어 모듈이 작동기(374)로 흐르는 전류를 켜게 됨으로써, 밸브가 도 14에 도시된 위치에 유지된다.

도 12 내지 도 14에 있어서, 제2 쌍의 도전성 접촉부(394)는 제어 부재 또는 와이어(388)의 과열을 방지하기 위해 제어 부재(388)에 컷-오프 스위치를 제공한다. 래칭 부재(380)를 유동 제어 부재(368)로부터 떨어지도록 이동시키기 위해 제어 부재(388)가 가열되고, 이에 의해 제어 부재(388) 또는 와이어의 길이가 짧아지고 편의 부재(386)가 압축된다. 도 13에서, 래칭 부재(380)의 가장자리 또는 표면이 도전성 접촉부(394)들을 밀어서 결합시키고, 이에 의해 제어 모듈이 제어 부재(388)로 흐르는 전류를 차단할 수 있게 된다. 제어 부재(388)가 냉각되면, 래칭 부재(380)가 접촉부(394)로부터 떨어지게 움직여서 서로 분리되고, 이로써 제어 모듈이 제어 부재(388)로 전류를 공급할 수 있게 된다. 앞에서 다른 종류의 컷-오프 스위치와 관련하여 설명한 바와 같이, 제어 부재(388)로 흐르는 전류는, 대안적인 예로서, 전력을 보존하고 제어 부재(388)의 과열을 제한할 수 있도록 하는 제어 모듈에 의한 제어에 응답하여 온과 오프로 절환시키거나, 혹은 "진동(flutter)"하게 할 수 있다. 바람직하기로는, 상기 컷-오프 스위치는 유동 제어 부재(368)가 도 13에 도시된 위치, 즉 연장부(382)가 노치(384) 바로 아래에서 유동 제어 부재(368)에 대해서 편의된 위치로 움직일 때까지 온과 오프로 작동되는 것이 좋다. 이와 다른 밸브 구성도 가능하다.

도 15는 또 다른 선택적 예의 유동 밸브(400) 구성을 도시한다. 이 밸브는 하우징(402)과, 유체 유동로(406)를 형성하는 관의 적어도 일부를 수용하는 채널 또는 슬롯(404)을 포함한다. 밸브(400)는 유동 제어 부재(408)와, 편의 부재 또는 압축 스프링(410)과, 작동기(412)를 포함한다. 작동기(412)는 유체 유동이 유체 유동로(406)를 통과하게 하는 제1 위치와 유체 유동이 유체 유동로(406)를 통과하는 것을 제한하거나 완전히 정지시키는 제2 위치 사이에서 밸브가 이동할 수 있게 하기 위해 마련되는 것으로, 도 15에는 상기 제2 위치만 도시되어 있다. 도 9 내지 도 14에 도시된 실시예들에 따르면, 도 15의 작동기(412)는 와이어로 구성할 수 있는데, 이와 다른 구조로 하는 것도 가능하다. 작동기(412)는 제1 단부(414) 및 제2 단부(416)와, 이 단부들 사이에 위치된 것으로서 밸브 이동을 위해 유동 제어 부재(408)와 계합되는 중간부를 포함한다. 더 구체적으로는, 유동 제어 부재(408)는 편의 부재, 즉 압축 스프링(410)의 일 단부(418)에 부착될 수 있고, 스프링의 타 단부(420)는 바람직하기로는 하우징(402)에 고정되고, 이에 따라 유동 제어 부재(408)는 유체 유동로(406)를 통과하는 유체 유동을 제한하기 위해 유체 유동로(406)를 한정하는 관과 계합될 수 있도록 하기 위해 채널 구멍(422)을 통해서 압축 스프링(410)에 의해 편의된다.

앞에서 설명한 바와 같이, 작동기(412)는 형상 기억 소재로 제조되는 것이 바람직하다. 작동기(412)는 그의 길이가 변화되게 가열될 수 있는데, 밸브를 작동시키기 위한 구성을 이와 다르게 하는 것도 가능하다. 작동기의 제1 단부(414)와 제2 단부(416)는, 제어 시스템의 지령을 받았을 때에, 저항 열을 발생시킴으로써 작동기(412)의 길이가 짧아지거나 수축될 수 있도록 작동기에 전류를 보내는 전기 에너지 공급원에 전기적으로 연결된다. 위와 같이 길이가 짧아지면 스프링(410)이 더 압축되어, 유동 제어 부재(408)가 유체 유동로(406)를 한정하는 관으로부터 떨어지는 이동을 하고, 이에 의해 유체 유동로는 유체 유동을 증가시키는 쪽으로 개방된다. 작동기를 통하여 흐르는 전류와 저항 열의 양을 변화시킴으로써, 유체 유동로가 개방되거나 폐쇄된다.

도 16에는 또 다른 수정 실시예의 밸브(450)가 도시되었다. 밸브(450)는 하우징(452)을 포함하고, 유체 유동로(456)를 한정하는 플라스틱 관과 결합된 채널(454)을 한정한다. 도 16에서, 채널(454)의 벽에는 구멍(458)이 형성된다. 유동 제어 부재(460)는 유체 유동로(456)를 한정하는 관과 계합될 수 있도록 구멍(458)을 통해 활주 가능하게 위치된다. 도 16에서, 밸브(450)는 유체 유동이 유체 유동로(456)를 통해 유동할 수 있게 하는 제1 위치에 위치되어 있다. 도시되지 않았지만, 밸브는 유동 제어 부재(460)가 유체 유동로(456)를 통과하는 유체 유동을 제한하기 위해 유체 유동로를 압축하거나 좁히는 제2 위치로 활주 가능하게 이동할 수 있다. 하나 이상의 안내부(462)는 유동 제어 부재(460)가 유체 유동로인 관을 향하는 활주 이동과 또한 관으로부터 멀어지는 활주 이동을 제한하는 데 도움이 된다.

도 16에 도시된 바와 같이, 유동 제어 부재의 이동은 피벗(466)에 대해서 선회 가능하게 이동할 수 있는 캠(464)에 의해 제어된다. 캠(464)은 상기 피벗(466)의 양측에 위치된 제1 홈(468)과 제2 홈(470)을 포함한다. 밸브(450)는 제1 작동기(472) 및 제2 작동기(474)를 포함하고, 상기 작동기들 각각은 제1 단부(476, 478)와, 제2 단부(480, 482)와, 중간부(484, 486)를 구비한다. 중간부(484, 486) 각각은 홈(236, 238)들 중 하나의 홈 각각에 수용된다. 캠(464)의 이동 및 그에 따른 유동 제어 밸브(460)의 이동은, 앞에서 설명한 바와 같이 형상 기억 소재로 제조되며 다른 위치에 대응하는 밸브의 이동이 유발될 수 있도록 가열되는 제1 및 제2 작동기(472, 474)에 의해 제어된다.

일례로, 작동기(472)를 가열하게 되면 그 길이가 짧아지게 되고, 그 결과 캠(464)이 반시계 방향으로 선회하여 이동한다. 이러한 이동에 의해 캠(464)이 유동 제어 부재(460)와 계합되고, 유동 제어 부재가 유체 유동로(456)를 통과하는 유동을 제한시키는 쪽으로 움직이게 된다. 이러한 작동을 위해, 작동기(474)는 작동기(472)만큼 가열되지 않거나 혹은 캠(464)의 선회 이동이 이루어질 수 있도록 실제로 냉각되는 것을 예상할 수 있다. 반면에, 다른 작동기(474)를 그의 길이가 짧아지도록 하기 위해 (작동기(472)를 가열하지 않거나, 덜 가열하거나 혹은 냉각하는 것과 병행하여) 가열하면, 캠(464)이 시계 방향으로 선회 이동하고, 이에 따라 유동 제어 부재(460)와의 계합으로부터 풀려나는 이동을 한다.

본 실시예의 유동 제어 부재(460)는, 정상 상태에서는, 캠(464)이 상기와 같은 시계 반향 선회 이동을 할 때에 유체 유동이 유체 유동로(456)를 통과할 수 있도록 그 유체 유동로(456)를 한정하는 관과의 계합 상태로부터 풀려나는 위치로 편의된다. 일례로, 밸브(450)는 자력, 즉 정상 상태에서 유동 제어 부재(460)를 개방 밸브 유동 위치로 유지하는 자석을 포함하고, 캠(464)은 상기 밸브를 제한된 유동 위치로 이동시킬 수 있도록 자력에 대항하여 선회 이동가능 하다. 선택적으로, 상기 자력은 유동 제어 부재를 제한된 유동 위치에 유지할 수 있도록 정해질 수 있다. 다른 밸브 구성도 가능하다.

도 9 내지 도 16에 예시된 밸브는 완전 개방 위치와 완전 폐쇄 위치 사이에서 이동하여 환자로의 유체의 유동을 제어한다. 제한적이지 않은 예로서, 도 17은 정해진 유체 공급 시스템을 위한 정해진 시간 간격에 걸쳐서 밸브가 개방 위치와 폐쇄 위치 사이에서 상대 이동하는 것을 도시하고 있다. 도 17에서, 밸브의 개방 위치는 최대 유량에 대응하고, 밸브의 폐쇄 위치는 실질적으로 0인 유량에 대응한다. 선택적으로, 밸브의 개방 위치와 폐쇄 위치를 위와는 다른 유량에 대응시킬 수 있다. 제한적이지 않은 예로서, 밸브는 폐쇄 위치 대신에 유량을 제한하는 위치에 있을 수 있다. 도 17에서, 유동 제어 밸브는 시간 T₀에서 시간 T₁까지의 시간 간격 동안에 폐쇄되고, 시간 T₁에서 시간 T₂까지 개방되는데, 이는 시간 T₀에서 시간 T₂까지의 전 시간 간격에 걸쳐서 밸브가 폐쇄 위치와 개방 위치 사이에서 이동한 제1 사이클의 밸브 이동을 완성하는 것이다. 도 17은 T₀에서 T₁까지의 시간 간격, T₂에서 T₃까지의 시간 간격, T₄에서 T₅까지의 시간 간격에서 발생하는 폐쇄 위치와, T₁에서 T₂까지의 시간 간격, T₃에서 T₄까지의 시간 간격, T₅에서 T₆까지의 시간 간격에서 발생하는 개방 위치 사이에서 번갈아 가면서 움직이는 밸브의 3개 사이클을 보이고 있다. 각 시간 간격은 다른 시간 간격과 유사하거나 혹은 다를 수 있으며 유체 유동로를 통과하는 것이 필요한 실제 유량에 따라 달라질 수 있다는 것을 생각할 수 있다.

도 18은 밸브가 개방 위치와 폐쇄 위치를 번갈아 움직이는 선택된 시간 간격에 걸쳐서 밸브의 바로 하류측에 있는 위치에서 유체 유동로를 통과하는 실시간 또는 순간 유체 유량의 예를 도시하는 것으로, 상기 유량은 일례로 특정 시점에서 검출된 압력차를 이용하여 산출될 수 있다. 나타낸 바와 같이, 밸브는 T₀에서 T₁까지의 시간 간격, T₂에서 T₃까지의 시간 간격, T₄에서 T₅까지의 시간 간격, T₆에서 T₇까지의 시간 간격에서 개방될 수 있고, 이들은 최대 상대 유량에 대응한다. 밸브는 T₁에서 T₂까지의 시간 간격, T₃에서 T₄까지의 시간 간격, T₅에서 T₆까지의 시간 간격, T₇에서 T₈까지의 시간 간격에서 폐쇄될 수 있고, 이들은 유량이 실질적으로 0에 이르거나 밸브가 다시 개방될 때까지 밸브가 폐쇄되어 있는 때로부터 기하급수적으로 감소하는 유량에 대응한다. 특히, 도 18은 밸브가 시간 T₀에서 시작하여 약 33초인 시간 T₁까지 개방 위치에 있으며 순간 유량이 시간 당 약 3.75밀리리터(mL/hr)인 유동 프로파일을 보이고 있다. 도 18은 밸브가 시간 T₁에서 시작하여 약 133초인 시간 T₂까지 폐쇄 위치에 있으며 유체 유동 곡선이 상기 시간 주기에 걸쳐서 3.75 mL/hr에서 0.5 mL/hr 이하로 기하급수적으로 감소하는 것을 보이고 있다. 시간 T₂에서의 밸브의 제1 이동 사이클의 종기에, 밸브의 이동은 제2 사이클 동안 반복된다. 일례로, 시간 T₂에서, 밸브는 개방 위치에 있게 되고, 이 위치에서 유량은 후속하는 뒤이은 T₂에서 T₃까지의 시간 간격에서 약 3.75 mL/hr까지 순간적으로 증가하는데, 또 다른 뒤이어지는 T₃에서 T₄까지의 시간 주기에서는 폐쇄 위치에 있는 것도 추가로 보이고 있다. 도 15는 또한 밸브가 개방되고 폐쇄되는 총 4 사이클 동안 밸브가 개방 위치와 폐쇄 위치 사이에서 움직이는 후속하는 사이클들을 보이고 있다. 앞에서 언급한 바와 같이, 밸브가 개방 위치와 폐쇄 위치에 있는 시간 간격은 매 사이클마다 변화될 수 있고 사이클 수도 임의로 할 수 있다.

밸브의 바로 하류측에서의 순간 유량을 도 18에 나타내었지만, 환자에게 공급되는 실제 유량은 도 18에 수평 점선으로 나타낸 바와 같이 이들 유량과의 조합이다. 환자에게 공급되는 실제 유량은 선택된 시간 주기에 밸브가 이동하는 동안의 순간 유량의 평균이나 혹은 다른 조합을 포함한다. 바람직하기로는, 환자에게 공급되는 유량은 적절한 시간 간격에 걸쳐서 적분된 유동 곡선의 총면적에 기초하여 계산될 수 있다. 상기와 같은 적분은, 실제 유체 유량을 결정하기 위해 일례로 매회 당 약 2 내지 3초의 사전 설정 시간 증분에 따라서 유체 유동로를 통과하는 유체 주입 프로파일 전반에 걸쳐 마이크로프로세서에 의해 반복적으로 실행될 수 있는데, 상기 시간 증분은 위와는 다르게 정할 수 있다.

일례로, 밸브가 개방 및 폐쇄 위치에 있게 되는 제1 사이클 동안 유체 유동로를 통과하는 실제 유량은 T₀에서 T₂까지의 시간 간격에 걸쳐서 적분된 도 18의 유동 곡선 아래의 총 면적을 결정하는 데 기초로 삼을 수 있다. 상기 유동 곡선은 시간 T₀에서 시간 T₁까지 개방 위치에 있는 밸브의 초기 유량을 포함하고, T₁에서 T₂까지의 시간 간격에 걸쳐서 발생하는 유량 곡선의 감소를 포함한다. 다르게 선택된 시간 간격에 있어서는 실제 유량을 위와 달리 결정할 수 있다.

밸브의 개방 위치와 폐쇄 위치 간의 시간 간격, 즉 도 17 내지 도 18의 펄스폭을 조정하여 실제 유량을 변경시킬 수 있다. 일례로, 환자에게 보내지는 실제 유량이 너무 작거나 큰 경우, 시스템은 유량을 높게 혹은 낮게 조정할 수 있도록 구성될 수 있다. 유량이 너무 작은 경우, 시스템은, 밸브를 폐쇄하는 시간 간격, 즉 도 18의 T₁에서 T₂까지의 시간 간격, T₃에서 T₄까지의 시간 간격, T₅에서 T₆까지의 시간 간격, T₇에서 T₈까지의 시간 간격을 감소시키고 그리고/또는 이 간격의 빈도수를 감소시킴으로써, 실제 유량을 자동으로 증가시킬 수 있다. 선택적으로, 밸브가 개방된 채로 유지되는 시간 간격, 즉 T₀에서 T₁까지의 시간 간격, T₂에서 T₃까지의 시간 간격, T₄에서 T₅까지의 시간 간격, T₆에서 T₇까지의 시간 간격을 증가시키고 밸브가 개방 상태로 유지되는 이 시간 간격의 빈도수를 증가시킴으로써, 유량을 증가시키는 것도 가능하다. 환자로 보내지는 실제 유량이 너무 큰 경우, 시스템은, 밸브가 폐쇄된 채로 유지되는 시간 간격을 증가시킴으로써 그리고/또는 밸브가 폐쇄된 채로 유지되는 시간 간격의 빈도수를 증가시킴으로써, 혹은 선택적으로는 밸브가 개방된 시간 간격 혹은 그 시간 간격의 빈도수를 감소시킴으로써, 유량을 아래쪽으로 감소시킬 수 있도록 구성될 수 있다. 이러한 조정은 선정된 시간 간격에, 사용자 또는 환자가 선정한 작동 변경 후에, 및/또는 이들이 조합된 상황에서 연속적으로 수행될 수 있다. 일례로, 이와 같은 조정은, 적분된 실제 유체 유량이 소망하는 유체 유량과 다른 경우라면 적분된 실제 유량에 따라서 수행될 수 있다.

본 발명은 이동식 시스템과 같은 유체 공급 시스템에서 유체 유동을 제거하는 데 있어서 여러 이점들을 추가로 제공한다. 그러한 이점들 중에서, 본 발명은 유체 유동로를 통해서 환자에게 공급되는 실제 유체 유량을 실시간으로 조정할 수 있게 하며 그리고/또는 실제 유체 유량을 선택된 유동 프로파일을 위한 소망하는 유체 유량과 실제 유체 유량 간의 차이에 따라서 변경시킬 수 있게 한다. 실제 유체 유량을 결정하는 것에 대해서는 도 1 및 도 3에 도시되고 기재된 시스템과 관련하여 아래에서 설명하겠지만, 그에 설명된 실시예들 중 어떠한 실시예도 상기와 같은 결정을 수행할 수 있다.

도 1 및 도 3에서, 제어 모듈(10, 120)은 유체 유동로 내의 실제 유량을 제어 및/또는 조정하기 위한 피드백 제어 루프를 작동시키는 적절한 소프트웨어로 프로그램된다. 앞에서 설명한 바와 같이, 제어 모듈(10, 120)은 유체 유동로(4, 104) 내의 실제 유량을 결정하거나 산출하는데, 이 결정이나 산출에는, 유동 센서(16, 200)에 의해 검출된 압력 정보와, 선택된 시간 간격에 걸친 밸브의 펄스폭 변조(예, 밸브가 제1 또는 개방 위치와 제2 또는 폐쇄 위치에 있는 시간 간격의 길이)를 기초하되 이를 일부라도 기초한다. 제어 모듈(10, 120)은 측정된 실제 유량에 기초하여, 일례로 밸브의 온/오프 이동을 제어함으로써 실제 유체 유량을 조정하여 환자가 받는 유체의 유량을 증감시킨다.

본 발명의 다른 이점은 실제 유체 유량과 소망하는 유량 간의 차이를 결정할 수 있게 하는 것이다. 소망하는 유체 유량은 의학박사, 의사 또는 다른 의료 전문가가 처방한 환자용 특수 유체의 유량일 수 있다. 소망하는 유체 유량은 사전 설정 유동 프로파일의 일부로서 유체 공급 치료 전에 제어 모듈(10) 안에 프로그램되거나 그리고/또는 특수 유체 공급 치료 중의 환자에 의한 작동 변경의 결과일 수 있다.

일례로, 실제 유체 유량은 도 1 내지 도 3의 시스템들 중 한 시스템에 의해 결정된다. 유동 센서는, 제어 모듈(10, 102)로 통신되어 결국에는 실제 유량을 결정하게 되는 검출된 압력차와 같은 유동 정보를 제공한다. 제어 모듈(10, 102)은 논리 연산자와 같은 적어도 하나의 유동 제어 신호 발생기, 입/출력 장치, 또는 측정된 실제 유량에 따라서 제1 유동 제어 신호를 발생시키는 또 다른 제어 장치를 포함할 수 있다. 제어 모듈(10, 102)은 바람직하기로는 실제 유량이 소망하는 유량을 비교할 수 있는 것이 좋다. 실제 유량이 소망하는 유량과 다른 경우, 시스템의 마이크로프로세서와 같은 구성부품이나 혹은 다른 회로 구성부품들은 소망하는 유체 유량을 달성할 수 있도록 밸브의 개방 위치 또는 폐쇄 위치 시간을 증가시키거나 감소시켜(이에 의해 실제 유량을 증가시키거나 혹은 감소시켜서) 실제 유체 유량을 자동으로 조정할 수 있다. 시스템의 구성부품들은 밸브 이동의 적절한 조정에 상응하는, 실제 유량과 소망하는 유량 간의 검출된 차이에 따라서, 제2 유동 제어 신호를 발생시키도록 구성될 수 있다. 실제 유량을 조정하기 위한 구성을 위와 다르게 변경하거나 수정할 수 있다.

제어 시스템(8)은 유량 곡선을 변경시키기 위해 제어 모듈(10)에 의해 생성된 유동 제어 신호에 응답하여 밸브 이동을 변경시킬 수 있다. 실제 유량은 실제 유량이 소망하는 유량보다 작은지 혹은 큰지 여부에 따라서 적절히 증감시킬 수 있다. 실제 유량은, 실제 유량에 있어서의 위와 같은 변경이 소망하는 유량을 제공하기에 충분한지 여부를 결정하기 위해, 위와 같은 변경 후에 연속적으로 혹은 선택된 시간 주기에 걸쳐 감시된다.

실제 유량과 소망하는 유량 간의 비교는 유체 공급 치료 전반에 걸쳐 연속적으로 수행되거나, 혹은 사전에 결정된 시간 간격에 수행될 수 있다. 본 발명의 제어 시스템은, 바람직하기로는, 실제 유량과 소망하는 유량 간의 비교를 자동으로 할 수 있도록 하고, 임의의 차이 또는 허용 가능한 오차의 범위를 벗어난 차이에 기초하여 실제 유량을 자동으로 증감시켜서(밸브 펄스 폭을 조정하여서) 소망하는 유량을 달성할 수 있도록 구성하는 것이 좋다.

제어 시스템(8)은 또한, 비정상적 유체 유동을 감시할 수 있도록, 제어 모듈(10)에 의해 생성된 유동 제어 신호에 응답하여 밸브 이동을 작동시킬 수 있다. 비정상의 예로는 유동로가 예기치 않게 폐색되거나 막히는 것, 밸브의 고장, 공급원이 비어 있는 것, 및/또는 이 이외의 유동 중단 상태 등이 있다. 일례로, 제어 시스템은 밸브를 충분한 시간 동안 폐쇄 위치에 유지시킴으로써 작동 중의 유체 유동로 내의 유체 유동을 감시할 수 있고, 이에 따라 제어 시스템은 유체 유동로를 통한 폐색 또는 비유동 상태를 인지하고, 유동 제한기를 가로지르는 압력 강하가 약 0이 된다. 밸브가 후속해서 개방되고 유동 제한기를 가로지르는 압력 강하가 측정된다. 유동 제한기를 가로지르는 압력 강하가 밸브 개방 이후에도 변함이 없이 유지되면, 제어 시스템은 유체 유동로 내의 막힘, 밸브 고장, 유체 공급원의 비어 있음, 및/또는 이 이외의 다른 인자들로 인해 유체 유동로 내부가 폐색 또는 비유동 상태임을 나타내게 된다. 이와 같은 예에서, 제어 시스템은 바람직하기로는, 밸브가 실제 유량을 제공하는 정상 작동 중에는, 도 17의 T₀에서 T₁까지, T₂에서 T₃까지, T₄에서 T₅까지에서 보이고 설명하였거나, 혹은 도 18의 T₁에서 T₂까지, T₃에서 T₄까지, T₅에서 T₆까지, T₇에서 T₈까지에서 보이고 설명한 바와 같이, 밸브가 폐쇄 위치에 있는 결과인 유체 유동로 내의 "정상"폐색을 구별해낼 수 있는 것이 좋다. 비정상 폐색 또는 막힘을 감시하기 위해, 제어 시스템은 일례로 밸브가 폐쇄 위치에 있는 시간 간격을 더 길게 할 수 있다. 이상의 것과 다른 변경, 수정 및 대체도 가능하다. 실제 유량을 측정하기 위한 절차로서 위와 다른 절차도 채용할 수 있다.

[점도 결정]

본 발명은 또한 환자에게 공급되는 유체의 유체 점도를 결정하는 것도 유리하게 제공한다. 유체 점도의 결정은 더욱 더 정확한 실제 유량의 특수 약물을 제공할 수 있도록, 온도 변화에 기인한 점도의 변화를 수용할 수 있도록, 그리고/또는 시스템 안으로 들어가는 여러 유체들의 각기 다른 점도들을 프로그램해야 하는 것을 피할 수 있도록, 실제 유량을 결정하는 데 있어 도움이 된다. 제어 시스템(8)은, 점도를 결정하고 그리고/또는 유동 프로파일 전이나 도중에 하나 이상의 선택된 시간 간격에 점도를 결정하도록, 자동으로 프로그램될 수 있다. 본 발명의 또 다른 이점들 중에서, 제어 시스템(8)에 의해 결정되는 점도는 유체를 환자에게 주입하기 전과 같은 선택된 시간에 의료 전문가, 약사 또는 또 다른 사용자가 확인한 유체의 점도와 비교할 수 있다. 이러한 비교는 환자에게 주입할 유체의 오확인을 피하는 데 유용하며, 제어 시스템(8)은 결정된 점도가 사용자가 확인한 점도와 실질적으로 유사하지 않을 때에는 그러한 유체가 환자에게 주입되는 것이 방지될 수 있도록 사용자에게 경보를 발생시킨다.

본 발명의 이와 같은 태양에 따르면, 제어 시스템(8)은 유체 유동로(4) 내의 선택된 위치에서 압력 강하가 감소된 시간을 측정하여 그 측정된 시간에 기초하여 점도를 결정한다. 점도를 이와 같이 결정하는 것에 대해서는 도 1의 실시예에서 설명하게 되는데, 여기에서 설명되는 실시예들 중 그 어떤 실시예도 점도를 결정하는 데에 채택될 수 있다.

도 1에 도시된 바와 같이, 제어 모듈(10)은 유동 제한기(14)의 상류측의 선택된 위치에서의 유체 유동로(4) 내의 압력을 검출하는 유동 센서(16)와 작동 가능하게 결합된다. 상기 유동 센서는 유동 제한기(14)의 상류측에 있는 유체 유동로(4)와 연통하는 유동 검출로(18)를 통과하는 유체 압력을 검출한다(도 7의 제한기(216)의 상류측의 유동 검출로(222)도 참조). 제어 모듈(10)은 밸브가 제1 또는 개방 위치에 있는 제1 시간 주기에서 제1 압력을 검출한다. 이어서 밸브(12)는 폐쇄 위치로 이동하고, 압력이 제1 압력에 비해 비교적 낮은 압력으로까지 기하급수적으로 감소된 후에 제2 시간 주기에서 제2 압력(동일 위치에서의 압력임)이 검출된다.

도 19의 그래프는 밸브가 선택된 시간 간격에서 제1 위치와 제2 위치 사이에서 움직일 때에 제한기의 상류측과 하류측 사이의 선택된 위치에서 유동 센서에 의해 검출된 차압을 보이고 있다. 더 구체적으로는, 압력 곡선은 밸브가 제1 또는 개방 위치에 있을 때(일례로 T와 T₂ 사이에 있을 때) 최고이고, 밸브가 제2 위치 또는 폐쇄 위치로 움직일 때에는 감소한다. 도 19에서, T₀에서 T₁까지의 시간 간격, T₂에서 T₃까지의 시간 간격, T₄에서 T₅까지의 시간 간격, T₆에서 T₇까지의 시간 간격은 일반적으로 밸브가 폐쇄된 상태에 대응하고, T₁에서 T₂까지의 시간 간격, T₃에서 T₄까지의 시간 간격, T₅에서 T₆까지의 시간 간격, T₇에서 T₈까지의 시간 간격은 일반적으로 밸브가 개방된 상태에 대응한다. T₀에서 T₁까지의 시간 간격에서, 밸브는 폐쇄 위치에 있고, 제한기의 상류측의 유체 압력과 밸브의 하류측의 유체 압력은 약 0 psi가 된다. 시간 T₁에서, 밸브는 개방되고, 압력은 거의 순간적으로 약 7 psi까지 증가하여 T₁에서 T₂까지의 시간 간격 동안에 그대로 유지된다. 시간 T₂에서, 밸브는 폐쇄되고, 검출된 위치에서의 압력은 T₂에서 T₃까지의 시간 간격에 걸쳐서 약 7 psi로부터 약 0 psi까지 기하급수적으로 감소한다.

제어 모듈(10)은 제1 압력 검출 이벤트와 제2 압력 검출 이벤트 사이의, 일례로 T₂와 T_n 사이의(여기서 n은 임의의 다른 시점일 수 있음) 시간 간격(Δt)을 결정하고, 그 시간 간격(Δt) 동안에 발생한 압력 변화 또는 강하(ΔP)를 결정할 수 있는 것이 바람직하다. 상기 시간 간격(Δt)은 감쇠 시간(Δt_decay)이라고 칭하며, 바람직하기로는 상기 감쇠 기간을 자동으로 측정할 수 있도록 프로그램될 수 있는 마이크로프로세서와 같은 집적 회로 구성부품이나 제어 모듈(10)에 의해 자동으로 측정될 수 있는 것이 좋다. 제어 모듈(10)은 소정의 압력 강하가 발생하는 감쇠 시간을 측정하도록 프로그램될 수 있다. 선택적으로, 제어 모듈(10)은 소정의 시간 간격 Δt와 관련된 압력 강하를 측정하도록 프로그램될 수 있다. 밸브를 폐쇄한 후에 유체 유동로 안에서 발생하는 압력 강하는 일반적으로는 다음 식에 따라서 기하급수적으로 감소한다.

P = Ae^-Bt

여기서 P는 순간 압력이고, t는 순간 시간이고, A와 B는 유체 점도, 유동 제한기의 크기 및 밸브의 하류측의 관의 단면의 크기에 의존하는 상수이다.

2개의 시점 t₁ 및 t₂에서 각각 검출된 2개의 압력 검출 이벤트 P₁과 P₂ 간의 압력 비는 다음 식으로 나타낼 수 있다.

여기서, P₁은 제1 시간 t₁에서의 압력이고, P₂는 제2 시간 t₂에서의 압력이고, t₁은 제1 시간이고, t₂는 제2 시간이고, Δt는 압력이 P₁에서 P₂로 강하하는 동안의 제1 시간 t₁로부터 제2 시간 t₂까지의 감쇠 시간 또는 시간 간격이고, B₁(=-1/B)은 μL/d⁴에 비례하는 상수이고, 여기서 μ는 유체 점도이고, L은 유동 제한기의 길이이고, d는 유동 제한기의 직경이다. 유동 제한부의 기하 형상(L 및 d)이 일정하고 알려져 있는 경우, 기지의 압력 강하 중의 시간 간격 Δt는 유체의 점도 μ 및/또는 상기 점도에 의존하는 상수들에 선형적으로 비례한다. 따라서, 상기 점도와 상기 점도 의존성 상수는, 상기 시간 간격 중의 온도가 일정하다는 전제 하에, 알려진 시간 간격 동안에 밸브가 폐쇄되기 전과 후에 유동 제한부의 상류측과 하류측 사이의 선택된 위치에서 압력을 검출함으로써 결정될 수 있다. 이어서 상기 점도는 환자에게 보내지는 유량의 더욱 정확한 측정치를 결정하는 데 사용되고, 앞에서 설명한 바와 같이 소망하는 유량과 비교하기 위해서도 사용된다. 또한, 주입 중의 압력 감쇠 시간을 감시하는 것은 임의의 비정상 상태를 감시하고 검출하는 데에 유용할 수 있다. 일례로, 감쇠 시간의 급작스런 증가는 유동 차단을 알리는 신호가 된다. 한편, 감쇠 시간의 급작스런 감소는 유동 제한기 둘레에 분로(shunting)가 형성되어 있음을 알리는 신호가 된다.

미지의 점도를 실제로 결정하기에 앞서, 상기 시스템은 우선 보정 유체를 이 시스템을 통해 유동시킴으로써 보정될 수 있다. 점도 μ₁이 알려져 있는 물 또는 공기와 같은 보정 유체의 감쇠 시간 Δt₁을 자동으로 측정한다. 본 발명은 보정을 실행하고 있지만, 그와 같은 보정에 국한시키거나 그러한 보정을 요하는 것으로 의도하고 있는 것은 아니다. 보정이 채용되는 경우, 점도 μ₂가 미지인 유체는 다음 식에 의해 결정될 수 있다.

μ₂ = μ₁* Δt₂/Δt₁

여기서, μ₁은 보정 유체의 점도고, μ₂는 공급 유체의 점도고, Δt₁은 보정 유체의 감쇠 시간이고, Δt₂는 공급 유체의 감쇠 시간이다.

선택적으로, 본 발명은 유체의 온도를 측정하기 위하여, 도 20에서 도시하고 설명하는 바와 같이, 온도 센서를 채용하거나, 혹은 서모커플, 서미스터 등과 같은 또 다른 종류의 온도 측정 장치를 채용할 수 있다. 상기 온도 센서는 온도 변화로 인한 점도의 변화를 피할 수 있도록 점도를 결정하기 위해 채용될 수 있다. 유체의 온도는, 온도로 인한 점도의 변화를 피할 수 있도록 하기 위해, 일정하게 유지되도록 조절될 수 있다. 선택적으로, 유체의 온도가 점도를 결정하고 있는 동안의 시간 간격에 걸쳐서 변화하게 되면, 시스템은 검출된 온도차에 기초하여 점도 값을 조정할 수 있도록 자동으로 재보정된다. 온도는 감시되며, 온도로 인한 점도의 임의의 변화는 측정된 감쇠 시간에 대한 보정 계수로서 산출된다. 본 실시예를 다르게 수정하는 것도 가능하다.

[제어 시스템]

앞에서 설명한 바와 같이, 도 1에 예시된 제어 시스템(8)은 개략적인 형태의 표시 스크린(26)을 구비한다. 도 2의 표시 스크린의 더 구체적인 예로 되돌아가 살피면, 표시기 또는 표시 스크린(122)은 여러 종류의 유동 정보 또는 상태를 포함한다. 표시 스크린(122)은 그 상부 중앙부, 즉 도 2의 좌측에 실제 유체 유량 또는 "FLOW RATE"(단위: ml/hr)를 표시하고, 도 2의 우측에 총 유체 체적 또는 "AMT DEL"을 표시한다. 좌측 아래에, 표시 스크린(122)은, 도안된 라벨인 "SENSOR STATUS" 다음에 나타낸 바와 같은 유동 센서 상태 아이콘, "FLOW STATUS" 다음에 라벨링된 유동 상태 아이콘, "EDIT MODE" 다음에 라벨링된 편집 모드 아이콘, "BATTERY STATUS" 다음에 라벨링된 배터리 상태 아이콘을 포함하는 그래픽 아이콘을 포함한다. 상기 "SENSOR STATUS" 아이콘은 센서가 고장으로 검출되었을 때에 그 그래픽이 표시된다. 상기 "FLOW STATUS" 아이콘은 유체가 환자에게 흐르고 있는 경우에 유체 심볼을 간헐적으로 깜박이면서 유체 유동 상태를 나타내거나, 혹은 유체가 유동하고 있지 않음을 X표 유체 심볼로 나타낼 수 있다. 상기 "EDIT MODE"는, 그 아이콘이 나타나게 되면 시스템이 특수 유동 프로파일을 위해 프로그램되고 있다는 것을 나타내거나, 혹은 나타나지 않게 되면 시스템이 환자에게 유체 공급 수입을 수행하고 있다는 것을 나타낸다.

도 2에서 표시 스크린(122)의 아래 우측에는, 유동 프로파일 중에 공급되는 볼루스(bolus) 또는 최대 공급량 또는 "BOLUS AMT", 볼루스 양이 공급되는 시간 또는 "BOLUS TIME"(단위: 분), 유동 프로파일에 대한 환자 작동 제어로부터의 시간 간격을 기록하는 환자 제어 관리(PCM) 시간 또는 "PCM LOCKOUT"(단위: 분) 등과 같은 또 다른 유동 정보가 표시되는데, 이에 대해서는 후술한다. 이러한 정보의 변동이 표시되고 그리고/또는 다른 정보와 조합되어 표시된다. 유동 정보는 임의의 방향 또는 디자인으로 표시될 수 있으며, 수치, 그래픽 또는 이외의 다른 형태로 표기될 수 있음을 생각할 수 있다.

도 20으로 돌아가 살피면, 제어기(500)의 또 다른 실시예의 구성부품들이 개략적 형태로 도시되어 있는데, 그 구성부품들은 아래에서 설명하는 다른 특징들 외에도 도 2에 도시되고 설명된 것과 유사한 표시 스크린도 포함된다. 앞에서 설명한 실시예와 유사하게, 제어기(500)는 인쇄 회로 기판(502)과, 유동 밸브(504)와, 유동 센서(506)와, 배터리(508) 또는 벽의 전기 콘센트용 트랜스포머(512) 등과 같은 전력 제어 스위치(510)를 구비하는 전력 공급원을 포함한다.

본 발명의 제어 시스템은 이 제어 시스템(500)으로 데이터를 보내고 또한 그로부터 데이터를 받을 수 있도록 한 외부 커넥터(514)로 연결하기 위한 입/출력 포트와, 유동 정보를 다운로드 또는 업로드하기 위한 컴퓨터와 같은 외부 장치를 포함할 수 있다. 상기 유동 정보는, 제어 시스템으로부터 나온 실제 유량 및 압력 측정치들을 포함하는 특정 유동 프로파일 중의 유동 이력 정보를 포함할 수 있고, 그리고/또는 여러 유동 프로파일의 이력이 1인 이상의 환자들에게 다운로드되도록 할 수 있다.

제어 시스템(500)은 또한, 유체의 온도를 측정하기 위한 온도 센서(516)도 포함한다. 상기 온도 센서(516)는 제어 모듈(502)과 전기적으로 통신하는 것이 바람직하고, 온도 변화에 기초하여 실제 유량의 측정 정확도를 향상시키고 유체 점도를 결정하는 데 있어 상술한 바와 같이 사용될 수 있다. 온도 센서는 여기서 설명하는 바와 같이 임의의 제어 시스템 내에 위치시킬 수 있거나 혹은 상기 제어 시스템과 외부에서 결합되게 할 수 있다.

도 20에서, 표시기 모듈 또는 표시 스크린(516)은 유동 정보 또는 상태를 수치 또는 그래픽으로 표시한다. 제어 시스템(500)은 유체 유동 상태의 오프와 온에 각각 연관된 유동 상태 시각 표시기(518, 520)를 포함할 수 있다. 도 20의 예에서, 표시기(518, 520)는, 환자에게 유체가 유동하지 않는 "비유동" 상태와, 환자에게 유체가 유동하는 "유동" 상태 각각과 관련되어 색상별로 등급을 구분한 LED들, 일례로 적색 및/또는 녹색 LED들일 수 있다. 도 2에는 하나의 유동 상태 시각 표시기(128)가 도시되었는데, 이는 일례로 칼라를 변경하는 것과 같이 하거나 아니면 "유동" 또는 "비유동" 상태에 적합한 표시 신호를 제공하는 것과 같이 해서 유동 상태를 나타낼 수 있다.

도 20의 제어 시스템(500)은 또한, 환자에 의한 제어 가능 인터페이스(522)도 포함하는데, 상기 인터페이스는 버튼(524, 526, 528, 530)과 같은 다수의 작동기를 포함할 수 있다. 도 2에 사용자/환자 인터페이스를 더 상세히 도시하고 있는 바와 같이, 누름 버튼 등과 같은 다수의 작동기(132, 134, 136, 138)는 후술하는 바와 같이 사용자 및/또는 환자가 유동 상태를 조정할 수 있게 한다. 도 2와 도20에는 4개의 작동기 또는 누름 버튼이 도시되었는데, 임의의 개수의 작동기를 사용할 수 있다.

도 21을 참조하면, 대안적 예로서의 표시기 모듈(600)이 여기에서 설명하는 제어 시스템 중 그 어떤 것에도 채용될 수 있다. 도 21은 사용자가 특수 유체 공급 치료를 위해 제어 시스템을 프로그램할 수 있는 "편집 모드"를 나타내고 있다. "편집 모드"는 시스템이 사전에 설정된 유동 프로파일에 따라 작동하도록 프로그램하기 위해 의사 또는 약사와 같은 사용자에 의해 사용되는 것이 바람직하다. 상기 "편집 모드"에서, 사용자는 초기 유량, 기본 또는 유지 유량 및/또는 시간에 걸쳐 변화하는 유량, 볼루스 또는 최대 유량, 소망 유량 및 이 이외의 유동 조건 등과 같은 여러 유동 정보를 프로그램할 수 있다.

도 21에서, 표시기 모듈(600)은 도 20에서 설명하고 도시한 바와 같은 "유동"과 "비유동"에 대응하는 2개의 유동 상태 LED(602, 604)를 포함할 수 있다. 표시기 모듈(600)의 모든 부분 또는 일부는 대체로 평면인 정면(608)을 포함하고, 상기 정면은 여러 유체 유동 정보 상태를 표시하기 위한 표시 스크린(610)을 마련한다. 도 21에서, 표시 스크린(610)은 상부 부분(612), 바닥 좌측 부분(614) 및 바닥 우측 부분(616) 등과 같이 여러 부분으로 나누어진다. 상부 부분(612)은 여기서 설명된 바와 같이 결정될 수 있는 실제 유량(618)과 같은 유동 정보를 포함하고, 또한 환자로 공급되는 유체(620)의 총량을 포함할 수 있다. 바닥 좌측 부분(614)은 유동 상태 아이콘(622), 편집 모드 아이콘(624), 및 배터리 상태 아이콘(626) 등과 같은 또 다른 유체 유동 정보를 포함할 수 있다.

"편집 모드" 중에, 유동 상태 아이콘(622)은 시스템을 통과하는 "비유동"상태의 한 가지 형태에 대응하는 "X" 심볼을 포함한다. 다른 형태의 "비유동" 상태에 대해서는 아래에서 설명한다. 도 21에 도시된 바와 같이, 편집 모드 아이콘(624)은 시스템이 사용자로 하여금 소망하는 유량 등과 같은 소망하는 유체 유동 치료 상태 및/또는 기타 유동 정보 상태를 입력할 수 있게 허용하고 있는 것을 나타내도록 표시한다. 바닥 우측 부분(616)은 볼루스 유체 유동량(628)이나 비교적 짧은 시간 혹은 순간적 시간 동안에 공급될 수 있는 유체 체적과 같은 유동 정보를 포함할 수 있다. 상기 볼루스 양은 일반적으로는 볼루스 직전의 유량에 비해 더 큰 혹은 최대 유량으로 공급되는 것이거나, 혹은 선택적으로는 최대 유량으로 공급되는 것이다. 바닥 우측부(616)는 또한 볼루스 양이 작동되거나 혹은 공급되는 때로부터 측정될 수 있는 볼루스 시간 간격에 관한 정보도 표시한다. 그 표시는, 어느 정보가 사이에 표시되고 있는지를 나타내는 화살표(630)에 따라서, 볼루스 양 표시와 볼루스 시간 간격 표시 사이에서 토글될 수 있다. 볼루스 시간은 제어 시스템에 의해 사전에 프로그램되거나, 그리고/또는 사전에 프로그램되거나 사전에 설정된 기간이 경과하기 전까지는 환자에 의한 볼루스 이벤트 작동을 방지할 수 있게 사용자가 미리 설정할 수 있다. 바닥 우측부(616)는 환자의 작동, 즉 유동을 증감시키거나 그리고/또는 유체 유동을 제어하기 위해 행한 환자에 의한 작동 시부터 측정될 수 있는 환자 제어 관리(PCM) 잠금 시간(632)도 포함한다. 상기 PCM 시간은, 일례로 유체 유동을 증가시키기 위한 다른 환자에 의한 작동을 사전 설정 기간이 경과할 때까지 방지할 수 있도록 자동으로 측정되고, 프로그램되거나 사전 설정된 시간 간격과 비교된다.

편집 제어(634)와 PCM 제어(636)는 사용자 및/또는 환자에 의한 유체 유량 및/또는 유동 프로파일의 조정을 가능하게 한다. 작동기 및/또는 제어부(638, 640, 642, 644)는 또한, 사용자 및/또는 환자에 의한 유동 프로파일의 프로그램 또는 조정을 가능하게 한다. 상기 제어부 또는 작동기의 하나 이상은, 유체 공급이 정지되는 "편집 모드"와 환자에게 유체 공급되게 하며 환자의 작동에 의거하여 유체 유동을 조정할 수 있게 하는 도 22에 도시된 바와 같은 "환자 모드" 사이에서, 시스템이 토글될 수 있게 할 수 있다.

도 22에서, 제어 시스템은 "환자 모드"에 있는 것으로 도시되었는데, 상기 환자 모드 중에 환자는 유동을 제어할 수 있게 허용되거나 혹은 사전에 프로그램되고 사전에 설정된 한도 범위 내에서 제어를 할 수 있게 허용된다. 표시 스크린(610)은 유체가 시스템을 통하여 유동하고 있는 "유동" 상태를 나타내는 유동 상태 아이콘(622)을 제외하고는 도 21에 도시된 표시 스크린과 유사한데, 시스템이 "비유동" 상태를 나타내기 위해 유동 상태 아이콘을 변경하여 나타내는 것도 가능하다. "비유동" 상태의 몇 가지 형태의 예로는, 소망하는 총량의 유체 체적이 환자에게 주입된 때, 주입 액체 공급원이 비어 있을 때, 밸브 작동에 고장이 발생한 때, 및/또는 유동로가 폐색된 때 등이 있다. 도 22에 도시된 바와 같이, 편집 모드 아이콘(624)이 표시되지 않는다. 또한, "환자 모드"에서, 환자는 아래에서 추가로 설명하는 특징에 따라서 하나 이상의 작동기(638, 640, 642, 644)를 사용하여 볼루스 및/또는 기초량을 개시시킬 수 있다.

[재사용 가능 제어기 및 일회용 유체 공급 유동 세트]

도 23 내지 도 30을 참조하면, 이동하는 환자용으로 사용할 수 있는 유체 공급 시스템의 또 다른 실시예가 예시되어 있다. 이 시스템(700)은 내구성 재사용 가능 제어기(702)와 일회용 유체 유동 공급 세트 또는 회로(704)를 포함한다. 도 23 내지 도 24에 도시된 바와 같이, 재사용 가능 제어기(702)는 반복해서 사용하도록 의도되었지만, 환자에게 투여되는 유체와 직접 접촉하지 않고, 반면에 유체가 통과하여 흐르는 일회용 유동 세트(704)는 단지 한번만 사용하도록 의도되었다. 제한적이지 않은 예로서, 상기 시스템(700)은 진통제, 말초 신경 차단 또는 경막외 무통증을 위한 국부 마취제, 진통제 또는 이 이외의 마취제를, 선택된 시간 간격에 걸쳐서 감소된 유량으로 공급하는 유동 프로파일과 같은 것에 의해서, 공급하는 데에 사용될 수 있다. 환자의 특정 요구에 따라서는 다른 형태의 유동 프로파일도 사용될 수 있다는 것도 생각할 수 있다.

[일회용 유체 공급 유동 세트]

일회용 유체 유동 세트(704)는 일반적으로는 유동 제어 모듈(706)과, 유체 공급원과 환자 사이를 연통시키는 도 1 내지 도 3의 유체 유동로와 유사한 것으로서 플라스틱 관의 형태로 하는 것이 바람직한 유체 유동로(708)를 포함한다. 유동 제어 모듈(706)은 일회용 유동 세트(704)에 부착되어 그의 일부가 되는 것이 바람직하며 재사용 가능 제어기(702)에 의해 제거 가능하게 수용되도록 구성된다.

도 26 내지 도 27에서 더 상세하게 도시된 바와 같이, 유동 제어 모듈(706)은 아래에서 더 상세하게 설명하는 유동 제어 구성부품들을 대체로 둘러싸고 있는 제1 및 제2 하우징부(710, 712)를 포함한다. 예시된 바와 같이, 유동 제어 모듈은 여러 가지의 유동 제어 구성부품에 의해 경로가 정해지는 유체 유동로(708)의 관에 부착된다. 상기 유동 제어 모듈은 홈 또는 공동 형태의 모듈 인터페이스 또는 수용 스테이션(714) 안으로 삽입시킴으로써 재사용 가능 제어기(702)에 연결된다. 유동 제어 모듈의 형상 및 형태는 설계 요건에 따라 달라진다. 제한적이지 않은 예로서, 도 23 및 도 25에서, 유동 제어 모듈(706)의 형상 및 형태는 비대칭으로 할 수 있으며, 수용 스테이션과 상보형으로 할 수 있고, 이에 따라 상기 유동 제어 모듈은한 방향으로만 삽입될 수 있고 그리고/또는 유동 시스템(700)의 부적절한 조립을 방지할 수 있다. 도 26을 참조하면, 유동 제어 모듈(706)이 노치(716)를 구비하고 있음을 알 수 있는데, 상기 노치는 제1 및 제2 하우징부(710, 712) 중 어느 한 하우징부나 두 하우징부의 표면에 한정된 상기 유동 제어 모듈(706)의 한 측면이나 양 측면에 위치될 수 있다. 각 노치(716)는 계합면(718, 도 30 참조)과 경사면(720, 도 30 참조)을 구비하며, 상기 노치의 면들은, 상기 유동 제어 모듈이 수용 스테이션(714) 안에 삽입된 때에 상기 유동 제어 모듈과 제어기가 서로 걸릴 수 있도록, 상보형의 돌출면을 재사용 가능 제어기 내에 계합시킬 수 있도록 한 형상 및 형태로 하는 것이 바람직하다.

일회용 세트(704), 더 구체적으로는 유동 제어 모듈(706)은 유체 유동로(708)를 형성하는 관과 각각 결합되어 있는 인입구(722)와 배출구(724)를 포함한다. 더 구체적으로는, 관 자체는 상기 유동 제어 모듈(706)을 통과하는 경로를 형성하거나, 혹은 상기 유동 제어 모듈에 있는 별도의 인입구와 배출구에 부착될 수도 있다. 응력 해제부(726)는, 상기 인입구 및 배출구의 응력 또는 폐색을 감소시키고, 그리고/또는 사용자 또는 환자가 유동 제어 모듈(706)을 삽입하거나 제거하는 데에 도움을 주는 파지면을 형성하도록, 상기 인입구(722) 및 배출구(724) 중 어느 하나 또는 모두와 결합될 수 있다.

도 26 내지 도 27에서 잘 알 수 있는 바와 같이, 일회용 유동 세트(704)는 도 9 내지 도 11이나 도 12 내지 도 14에 도시되고 앞에서 설명한 바와 같은 방식의 유동 제어 밸브(728)와, 도 4 내지 도 8에 도시되고 앞에서 설명한 바와 같은 유동 센서 모듈(730)을 포함한다. 이와 같은 유동 제어 밸브(728)는, 통전되게 되면 밸브를 폐쇄 위치와 개방 위치 사이에서 이동시키는 형상 기억 작동기를 채용하는 것이 바람직하다. 유동 센서 모듈(730)은 유동 센서(또는 차압 센서)(732)와, 유체가 관통하여 흐르는 유동 제한기(734)를 포함한다. 도 26 및 도 27에 도시된 실시예에서, 유체 유동로(708)를 형성하는 관은 도 9 내지 도 11에 도시된 것과 유사한 유동 제어 밸브 하우징 안의 채널 또는 슬롯(735)을 통과하는 경로를 형성한다. 이어서 관은 유동 센서(732)의 인입구(736)에 연결되고, 관의 연장부는 배출구(738)에 부착된다.

소정의 필요한 전력을 유동 제어 모듈(706)로 제공하고 데이터 또는 신호 라인을 재사용 가능 제어기(702)로 제공하기 위해, 유동 제어 모듈이 상기 수용 스테이션에 삽입된 때에 제어기의 수용 스테이션(714) 내의 협동하는 단자들과의 짝결합을 위한 모듈의 단부로부터 도전성 단자(740, 742)가 연장된다(도 29 참조).

[재사용 가능 제어기]

도 23 내지 도 25에 예시된 제어기(702)는 제1 하우징부(750)와 제2 하우징부(752)를 포함한다. 재사용 가능 제어기(702)는, 일회용 유동 세트(704)의 일회용 유동 제어 모듈(706)을 상기 제어기의 한쪽 벽에 수용하기 위한 수용 공동을 제공하는 모듈 인터페이스 또는 수용 스테이션(714)을 한정하는 것이 바람직하다. 앞에서 언급한 바와 같이, 상기 수용 스테이션(714)과 모듈(706)은 도 23 및 도 25에 도시된 바와 같이 모듈이 공동 안에 단지 한 위치에만 삽입될 수 있게 하는 상보형의 비대칭 형상을 취하는 것이 바람직하다.

제1 하우징부(750)는 유동 정보 표시기 또는 표시 스크린(758)을 포함할 수 있는 전면(756)과, 그리고/또는 사용자/환자 인터페이스 모듈(760)을 포함한다. 예시된 인터페이스 모듈(760)은, 아래에서 설명하는 바와 같이, 작동되게 되면 환자의 약물 요구에 응답하여 각기 다른 유동 프로파일을 제공하는 1, 2, 3, 4로 라벨링된 다수의 유동 제어부, 작동부 또는 버튼을 포함한다. 작동기(762)는 제어기(702)의 각 측면에 위치되어, 하우징부(750, 752)의 각 측면에 형성된 상보형 구멍(764)을 통해 돌출한다. 나중에 설명하겠지만, 작동기는 서로 압축 또는 압착시킴으로써 이동하여서, 유동 제어 모듈을 수용 스테이션(714)으로부터 제거할 수 있게 기계적으로 분리시킨다.

도 28 내지 도 29에 도시된 바와 같이, 재사용 가능 제어기(702)는 앞에서 설명한 바와 같은 여러 가지 내부 구성부품들, 일례로 인쇄 회로 기판(766) 및 부속된 메모리 장치 및 마이크로프로세서와; 디스플레이 컴포넌트(758)와; 사용자 입력 장치; 에너지 공급원(768); 및/또는 여타 다른 구성부품들을 포함한다. 상기 에너지 공급원(768)은 제어기 및/또는 PCB에 전력을 공급하기 위하여 전기 접촉부를 거쳐서 전기적으로 연결된 하나 이상의 배터리(또는 선택적으로는, 외부 전원)를 포함한다. 내부 제어기 구성부품은 도 28 내지 도 29에서 재사용 가능 제어기(702)의 상부에 밀집, 적층된 배열로 배치된 것으로 도시되어 있고, 수용 스테이션(714)은 일회용 유동 제어 모듈(706)을 수용하기 위한 하부 또는 바닥측 가장자리부를 한정하는데, 이와 다른 배치도 가능하다.

재사용 가능 제어기(702)는 유동 세트(704)를 제거 가능하게 연결하는 작동기 아암(770)을 포함한다. 작동기 아암(770)은 제1 단부(772)와 제2 단부(774)를 포함한다. 제1 단부(772)는 각 피벗(778)에 대해서 상대 선회 운동하도록 슬리브(776)에 부착하는 방식으로 해서 제어기(702) 내측에 선회 가능하게 장착될 수 있다. 상기 단부들 중간 위치에서는, 상기 작동기 아암(770)이, 지주 부재(782)를 수용하며 지주 부재에 대해서 선회할 수 있는 별도의 슬리브(780)에 부착된다. 작동기 아암(770)은 2개의 피벗 위치들 사이에서 외향으로 굽혀져 있고 도 23 내지 도 24에 도시된 하우징부(750, 752)의 각 구멍(764)을 통하여 접근할 수 있다. 작동기 아암(770)은, 작동기(762)로 압축력이 가해지면 작동기 아암이 하우징부(750, 752)로부터 내향으로 이동하거나 혹은 구부러질 수 있도록 해서 제2 단부(774)가 피벗(778)에 대해서 선회 이동할 수 있도록, 적어도 그 일부가 가요성 탄성 재료로 제조되는 것이 바람직하다. 예시된 실시예에서, 제어기의 양측에 2개의 작동기 아암(770)이 사용되는데, 단지 하나만이 유동 제어 모듈(706)을 수용스테이션(714) 안에 유지시키기에 충분하다. 사용자의 엄지손가락이나 집게손가락으로 작동기(762)에 힘을 가하게 되면 두 작동기(762)에 힘이 동시에 가해져서 작동기(762)가 동시에 움직이게 된다.

도 30에 도시된 바와 같이, 각 작동기 아암(770)의 제2 또는 자유 단부(774)는 스테이션(714)을 한정하는 대향하는 측벽에 형성된 각 구멍(792)을 통해서 연장된다. 상기 제2 단부(774)는 상기 구멍(792)을 통해서 연장되는 내향으로 연장되는 후크형 돌출부(794)를 포함한다. 상기 돌출부(794)는, 유동 제어 모듈(706)이 수용 스테이션(714) 안에 삽입되면 아암을 외향으로 가압할 수 있도록 한 테이퍼형 안내면(taper lead surface)(796)을 포함한다. 즉, 유동 제어 모듈을 삽입하는 동안, 자유 단부(774)는 상기 유동 제어 모듈과의 계합에 의해 도 30에 실선으로 도시된 제1 위치로부터 도 30에 점선으로 도시된 제2 위치까지 선회한다. 상기 유동 제어 모듈(706)의 삽입이 완료되면, 자유 단부(774)는 아암(770) 자체의 탄성 편의력에 의해서 상기 유동 제어 모듈과 계합하는 위치로 복귀되고, 이에 의해 불의의 빠짐을 방지할 수 있게 된다. 유동 세트(704)의 각 노치(716)는, 재사용 가능 제어기(702)의 외측에 배치되는 것이 바람직한 파지 부착부(726)에 의해서 상기 유동 제어 모듈(706)이 상기 재사용 가능 제어기(702) 안으로 삽입될 수 있게 하여 사용한 모듈을 빼내는 데 도움이 될 수 있도록, 각 자유 단부(774)와 정렬되게 위치되는 것이 바람직하다. 상기 유동 세트는 이것의 바닥 근처의 제어기 안에 대체로 상향 삽입 방향으로 삽입되는 것으로 도시되었으나, 이와 다른 위치와 방향도 가능하다.

[환자에 의해 조절되는 유체 공급을 위한 시스템 및 방법]

본 발명의 또 다른 태양은, 통증 처치에 제한하는 것은 아니지만, 환자의 통증 처치를 위한 의약 유체를 제어하는 데 특히나 아주 적합하다. 제한적이지 않은 예로서, 이상에서 설명한 제어기들 중 그 어느 것도 소망하는 유체 치료에 따라 선택된 시간 주기에 걸쳐서 변화하거나 일정하게 유지하는 선택된 유량 또는 유동 프로파일을 제공하도록 구성될 수 있다. 상기 제어기는 다수의 각기 다른 치료를 위해 사용할 수 있도록 구성될 수 있으며, 의료 전문가나 환자가 특수 치료를 선택할 수 있도록 구성될 수 있다. 일례로, 의사 및/또는 환자가 실제 유량이나 유동 프로파일과, 유동 프로파일의 지속 시간을 선택할 수 있다. 또한, 앞에서 설명한 특징들에 따르면, 실제 유량은 제어될 수 있고, 그리고/또는 점도, 온도 및 여타 유동 조건들은, 실제 유량이 허용 가능 오차 범위 내에서 정확하게 제어됨으로써 선택된 치료를 위한 소망하는 유량을 제공할 수 있도록, 결정될 수 있다. 상기 제어기는 바람직하기로는 사용 중에 환자가 원하게 되면 환자가 유동 프로파일을 제어하거나 변경할 수 있는 것이 좋다.

도 31을 참조하면, 예시된 유동 프로파일은, 환자가 여전히 자각하면서 느끼고 있는 수준의 고통을 차단하기 위한 주사액을 환자에게 투여하는 고통 처치 또는 "신경-차단" 무통증 치료의 한 예이다. 이와 다른 여러 가지의 유동 프로파일도 가능한데, 이들은 유체의 종류, 환자의 건강 상태, 환자에게 사용된 수술의 종류, 및/또는 권장되는 의약 치료에 따라 달라질 수 있다. 예시된 유동 프로파일과 그 이외의 프로파일이 여기서 설명한 실시예들 중 그 어떤 실시예와도 함께 활용될 수 있고, 바람직하기로는 도 23 내지 도 30의 실시예와 함께 활용될 수 있다. 이와 같은 적용에 있어서, 주사액이 있는 위치에서의 압력이 변화할 수 있는데, 그렇지만 소망하는 유량을 유지하는 것이 절실히 요구된다.

도 31에서, 제1 유동 모드 또는 "사전 설정 유동 프로파일"은 초기 유량과, 시간에 따라 초기 유량으로부터 최종 또는 최소 유량까지 선형적으로 감소하는 유지 유량을 포함할 수 있다. 도 31에서의 상기 "사전 설정 유동 프로파일"은 환자에게로의 기본형 주입(basal-type infusion)의 일례인데, 이와 다른 유동 프로파일도 가능하다. 여기서 "기본(basal)"이라는 용어의 의미는, 환자에게로의 유체 유동이, 도 32에 도시된 예와 관련하여 추가로 설명하는 바와 같이 비교적 짧고 순간적인 시간에 걸쳐서 비교적 큰 유량 또는 유동 프로파일을 제공하는 볼루스 방식의 주입(bolus-type infusion)에 비해서, 연장된 시간 주기에 걸쳐서 비교적 낮은 유량 또는 유동 프로파일을 포함한다는 것을 의미한다.

도 31에 예시된 기본 또는 "사전 설정 유동 프로파일"은 의료 전문가 또는 다른 사용자에 의해 설정될 수 있고, 그리고/또는 사전에 설정된 파라미터 또는 그의 조합에 따라서 제어 시스템에 의해 프로그램될 수 있다. 예시된 기본 또는 "사전 설정 유동 프로파일"은 수술 후 기간 중에 환자에게 국부 진통제를 투여하는 데에 유익한데, 이 경우에서, 초기 유량은 일반적으로는 환자가 비교적 더 크게 느끼는 고통 수준에 상응하며, 유동 프로파일은 수술 후 기간 동안에 환자의 고통 수준이 일반적으로 감소함에 따라서 초기 유량에서부터 점진적으로 감소 또는 줄어든다. 제한적이지 않은 예로서, 상기 초기 유량은 약 2 ml/hr와 12 ml/hr 사이에서 변화할 수 있는데, 이와 같은 초기 유량은 환자의 유형 및 환자의 초기 고통 수준에 따라서도 달라질 수 있다. 참고를 위해 도 31에 도시한 바에 의하면, 초기 유량은 T₀에서 발생하고, 사전 설정 유량은, 사전 설정 시간 간격, 일례로 수술 후 약 72시간까지의 기간 내에서의 시간 T₃에서, 상기 초기 유량으로부터 최종 유량 또는 최소 유량으로 자동으로 감소한다. 유동 프로파일을 위와 다르게 변경하는 것, 일례로 비선형 또는 가변 구배를 가지는 프로파일 및/또는 가변적 지속 시간을 갖는 프로파일도 가능하다.

도 31에서, 유동 프로파일의 제2 유동 모드는, 바람직하기로는 상술한 바와 같이 환자에 의한 제어 가능 인터페이스를 환자가 작동시킨 것에 응답하여 제1 시간 T₁에서 실제 유량을 순간적 감소시키는 "실제 주입 프로파일"을 포함한다. 더 구체적으로는, 환자의 작동은 환자가 상술한 바와 같은 도 1의 작동기(30)들, 도 2의 작동기(132, 134, 136, 138)들, 도 20의 작동기(524, 526, 528, 530)들, 또는 도 23의 작동기(1, 2, 3, 4)들 중 하나 이상을 누름으로써 이루어진다. 또한, 상기 작동기들은, 작동이 필요하다는 것을 확인하고 그리고/또는 부주의한 작동을 피하기 위한 확인 수단으로서, 환자가 작동기를 비교적 제한된 시간 프레임 내에서 연속해서 두 번 작동시키거나 누르는 것을 요하게 할 수도 있다. 이와 다르게 수정하고 대체하는 것도 가능하다. 상기 작동기들은 사용자에게 환자가 느끼고 있는 고통의 수준을 나타내주는 색상별 구분한 심볼 또는 기타 심볼이나 표시자로 서로를 구분시킬 수 있다.

도 31에서, 상기 환자에 의한 작동은 시간 T₁과 시간 T₂ 사이의 시간 간격 ΔT₁동안에 비교적 일정하고 낮은 유량을 생성한다. 상기와 같은 환자에 의해 작동된 혹은 실제의 유동 프로파일은 도 31에 도시된 바와 같이 비교적 순간적으로 이전의 기본 또는 "사전 설정 유동 프로파일"로부터 벗어나거나, 혹은 더욱 점진적일 수 있다. 예시된 "실제 주입 프로파일"은 일례로, 유체에 대해 부작용을 겪으며 그 부작용이 가라앉을 때까지의 소정 시간 주기 동안에는 유량을 감소시킬 필요가 있는 환자에게 제공될 수 있다. 선택적으로, 위와 같은 실제 유동 프로파일은 선택된 시간 주기 동안 고통을 약간 겪거나 전혀 겪지 않는 환자에게는 최소 또는 유지(keep-open) 유량을 제공한다. 유동을 제한하는 또 다른 "실제 주입 프로파일"도 가능한데, 여기에는, 환자가 작동하게 되면 사전 설정된 시간 주기 동안 환자에게 공급되는 유체 유동을 정지키는 유동 프로파일에 제한되지 않는 것이 포함된다. 환자의 요구와 의료 전문가에 의해 처방된 치료에 따라 달라지는 프로그램 가능 제어기를 구비하도록 하는 여러 가지의 변경도 가능하다.

대략 T₁과 T₂ 사이의 시간 간격 ΔT₁은 일례로 약 2시간에서 4시간 사이의 미리 결정된 시간 주기일 수 있는데, 다른 시간 주기도 가능하다. 상기 미리 결정된 시간 간격이 종료된 때에, 제2 시간 T₂에서의 유동 프로파일은 이전의 유동 프로파일 또는 사전 설정된 유동 프로파일을 복귀시키거나 재개시킨다. 사전 설정 유동 프로파일로 복귀하는 것은 도 31에 도시된 바와 같이 순간적일 수 있거나, 혹은 선택된 시간 주기에 걸쳐 더욱 점진적으로 발생할 수 있다. 이어서 유체 유동은 환자가 유동 프로파일에 또 다른 변경을 가하지 않는 한은 최종 시간 T₃까지 사전 설정 유동 프로파일을 따라서 계속된다. 유체 공급원이 비어 있는 결과에 따른 유체 유동로 내의 압력 강하, 일례로 유체 유동로가 폐색된 결과가 아닌 값인 0.5 psi 이하인 압력 강하를 검출함으로써 유체 공급원이 비어 있음을 감지한 때에, 최종 시간 T₃에서 사전 설정 유동 프로파일은 종료된다. 선택적으로, 목표 시간 주기 또는 소망하는 투여 유체 체적에 도달한 때에, 일례로 사전 설정 프로파일의 기간이 경과하고 그리고/또는 소망하는 유체 체적이 환자에게 공급된 때에, 제어기가 자동으로 꺼지도록 프로그램될 수 있다.

시간 간격 ΔT₁ 동안, 시스템은 환자가 특정 시간 주기 동안의 유동 프로파일을 변경하려는 시도를 방지하도록 프로그램될 수 있다. 이를 "잠금 시간 주기"라고도 칭하는데, 그 이유는 환자의 작동 이후에 유체 유동을 추가로 변경시키려고 하는 것과 관련하여서 시스템이 환자에게 실질적으로 잠겨 있기 때문이다. 일례로, 도 31에서, 환자가 다른 작동기나 제어부를 작동하려는 시도가 있어도 상기 잠금 주기가 경과하기 전까지는 도 31의 유동 프로파일에 어떠한 변경도 가해지지 않도록, 잠금 주기는 시간 T₁에서 시작된다. 시간 간격 ΔT₁은 일례로 약 2 시간에서 4 시간 사이러 사전에 설정할 수 있고, 이 시간 동안에는 환자에 의한 또 다른 변경이 허용되지 않는데, 이와 다르게 잠금 시간 주기를 정하는 것도 가능하다.

도 32에는 대안적인 유동 프로파일이 예시되어 있는데, 이 유동 프로파일도 기본형 주입을 따르는 도 31과 유사한 "사전 설정 유동 프로파일"을 포함한다. 시간 T₀과 시간 T₁ 사이로 한정된 제1 유동 모드 중에, 유체는 시간 T₀에서 초기 유량으로 유동하고, 이어서 시간 T₀에서 시간 T₁까지 선형적으로 감소하는 유지 기본 유량으로 유동한다. 시간 T₁에서, 도 31에서 사용된 것과는 다른 환자에 의한 작동 가능 인터페이스의 각기 다른 작동기를, 일례로 앞에서 도시하고 설명한 바와 같은 도 1의 작동기(30)들, 도 2의 작동기(132, 134, 136, 138)들, 도 20의 작동기(524, 526, 528, 530)들, 또는 도 23의 작동기(1, 2, 3, 4)들 중 하나 이상을, 작동시키거나 누르는 환자의 작동에 의해, 제2 유동 모드가 개시된다. 상기 제2 유동 모드 또는 환자에 의해 작동된 유동 모드는"사전 설정 유동 프로파일"로부터 대체로 벗어나고, 결국은 환자가 받는 유체의 실제 유량에 한 번 이상 변경을 가한 결과를 가져온다.

시간 T₁에서, 유동 프로파일의 제2 유동 모드 또는 환자에 의해 작동된 유동 모드는, 바람직하기로는 상기한 바와 같이 환자에 의한 제어 가능 인터페이스에 대한 환자의 작동에 응답하여, 제1 시간 T₁에서의 실제 유량을 증가시키는 "실제 주입 프로파일"을 포함한다. 도 32에 예시된 증가는 초기에는 "볼루스 유동"을 제공하거나, 혹은 시간 T₁에서 환자에게 비교적 신속하고 그리고/또는 순간적인 유동으로 공급되는 상대 최대 유체 체적을 제공한다. 볼루스 유동의 일례로는, 약 0분에서 5분 사이에서 변화되는 시간 주기 동안에 환자에게 공급되는 약 2 내지 5 mL의 유체 체적이 있을 수 있는데, 이와 다르게 변경하는 것도 가능하다. 볼루스 유동은 도 32에 나타낸 바와 같이 비교적 크거나 최대인 유량으로 공급된다. 볼루스의 양과 지속 시간은 변할 수 있다.

도 32에서, 시간 T₁ 후에나 혹은 "볼루스 유동" 후에, 제2 유동 모드 또는 환자에 의해 작동된 유동 모드는, 바람직하기로는 환자가 느끼는 증가된 고통 수준에 응답하여, 증가된 유체 수준에서 "실제 주입 프로파일"을 제공한다. 도 32에서, 상기 "실제 주입 프로파일"은 시간 T₁ 이후부터 시간 T₂까지 일정하게 유지되는 환자에 의해 작동된 유지 유체 유량 또는 기본형 유체 유량을 포함하는데, 이와 다른 유량으로 하는 것도 가능하다. 상기 유지 유량은 시간 T₁에서의 환자에 의한 작동 직전의 "사전 설정 프로파일"의 기본 유량에 비하면 비교적 크다. 도 32에 도시된 바와 같이, 환자에 의해 작동된 유지 유량은 볼루스 유동의 지속 시간에 비해서는 비교적 긴 시간 간격 ΔT₁의 부분에 걸쳐서 유지될 수 있다. 상기 유지 유량은, 환자가 유동 프로파일에 또 다른 변경을 작동시키지 않는 한은, 시간 T₂까지 유지될 수 있는데, 이는 최종 시간 T₃까지 "사전 설정 프로파일"로 복귀한다.

상술한 바와 같이, 일 실시예의 장치는 주치의 및 환자에게 동적으로 움직이는 고통 프로파일에 목표를 둔 처치 치료를 제공할 수 있게 한다.

환자가 겪는 각각 다르게 느끼는 고통 수준을 위해 위와 다른 유동 프로파일들을 구성하는 것도 가능하다. 바람직하기로는, 각 작동기(30, 도 1; 132, 134, 136, 138, 도 2; 524, 526, 528, 539, 도 20; 또는 1, 2, 3, 4, 도 23)가 고통 수준을 표시기로, 수치로, 그래픽으로 혹은 여타 다른 형태의 것으로 제공함으로써, 환자가 느끼고 있는 고통의 정도에 비례하는 작동기를 선택할 수 있도록 하는 것이 좋다. 제한적이지 않은 예로서, 환자가 도 23의 버튼(1)을 선택하면, 도 31의 감소된 실제 유동이 제공된다. 환자가 다른 버튼을, 일례로 도 23의 작동기(2, 3, 4) 중 어느 하나를 작동시키면 도 32의 증가된 실제 주입 프로파일이 제공되고, 이렇게 작동되면, 제어 모듈은 유량을 환자가 작동한 시간에서의 사전 설정 유동 프로파일의 유량보다 대략 25% 더 큰 유량까지 비례적으로 증가시킨다. 상기 실시예들에서 도시되고 설명된 다수의 각기 다른 작동기들을 사용할 수 있으며, 이들 작동기들에는 각기 다른 고통 수준 혹은 등급이 구분된 고통 수준에 대응하여 적절히 라벨링되고, 이에 따라 각 작동기들이 작동되면 환자가 느끼는 고통의 수준에 적합한 변경된 유동 프로파일을 제공할 수 있게 된다. 환자가 느끼는 각기 다른 고통 수준에 기초한 유동 프로파일들을 위와 다르게 해서 구성할 수도 있다. 제한적이지 않은 예로서, 환자는 일례로 작동기(1, 2, 3, 4, 도 23 참조)와 같은 작동기들로부터 선택을 할 수 있는데, 상기 작동기들은, 각기 다른 감소된 유량을 제공하고 그리고/또는 시간 T₁과 시간 T₂ 사이의 시간 간격 동안 비교적 크게 느끼는 고통 수준의 약 25% 또는 50%까지 유체 유량을 비례하여 증가시키는 볼루스 유동 및 후속하는 기본 유량을 제공할 수 있다. 또한, 작동기(1, 2, 3, 4)들 중 하나는 제어 시스템의 재시동 작동 시까지 유체 유동을 정지시키는 환자의 작동에 대응하는 것으로 할 수 있다. 이와 다른 변경도 가능하다.

도 31과 유사하게, 환자가 도 32에 도시된 볼루스 및 기본 유량과 관련된 "실제 주입 프로파일"을 작동한 후의 선택된 시간 주기 동안에 환자가 작동시키는 것을 방지하기 위한 환자 "잠금 시간 주기"가 마련되어 있다. 일례로, 제1 시간 간격 ΔT₁ 동안에 초기 최대 또는 볼루스 유동 체적 이후에, 시스템은 사전 설정된 "볼루스 잠금 시간 주기"로 프로그램될 수 있다. 일례로, 볼루스 잠금 시간 주기가 약 1 시간으로 설정되고 제1 시간 간격 ΔT₁이 약 2 시간으로 설정되면, 도 32의 상기 볼루스 잠금 시간은 T1.5 시간에서 경과하고, 이로써 그 후에 작동되게 되면 후속하는 볼루스 유동이 허용된다. 제1 시간 간격 ΔT₁ 도중에는, 상기 잠금 시간 주기가 경과하기 전까지는 환자에 의해 작동되는 유지 또는 기본 유량으로 변경되는 것을 방지하기 위한 "기본 잠금 시간 주기"가 마련된다. 도 32에서, 일례로 환자에 의해 작동된 유지 유량을 위한 상기 "기본 잠금 시간 주기"가 약 2 시간이고 상기 제1 시간 간격 ΔT₁이 약 2 시간이면, 환자는 상기 잠금 시간 주기가 시간 T₂에서 경과하기 전까지는 상기 유지 또는 기본 유량을 변경시킬 수 없다. 이와 같은 잠금 시간 주기들을 다르게 구성하는 것도 가능하다. 도 32에 도시된 예에서, "실제 주입 프로파일"은 대략 시간 T₂에서 "사전 설정 유동 프로파일"로 자동으로 복귀하는데, 물론 상술한 바와 같이 환자에 의한 또 다른 작동이 개시될 수도 있다. 사용될 수 있는 유동 프로파일들을 도 31 내지 도 32에 도시되고 설명된 것과는 다르게 여러 가지로 조합하거나 치환할 수 있는데, 이 때의 더 많은 조합으로는 볼루스 및 기본 유동과 잠금 시간의 조합이 있고, 이들은 앞에서 설명한 바와 같이 여러 인자들에 따라 달라질 수 있다.

일 실시예에서, 사전 설정 유동 프로파일은, 약 10 ml/hr의 최대 또는 볼루스 유량과 아울러, 약 3 ml/hr에서 5 ml/hr 사이로 설정된 초기 또는 기본 유량과, 약 2 ml/hr인 최종 유량을 포함한다. 유동 프로파일의 또 다른 예는 약 6 ml/hr에서 7 ml/hr 사이로 설정된 초기 또는 기본 유량과, 약 3 ml/hr인 최종 유량과, 약 12 ml/hr의 최대 또는 볼루스 유량을 포함한다. 또한, 유동 프로파일의 또 다른 예는 약 8 ml/hr에서 12 ml/hr 사이로 설정된 초기 또는 기본 유량과, 약 3 ml/hr인 최종 유량과, 약 12 ml/hr의 최대 또는 볼루스 유량을 포함한다. 유동 프로파일을 이와 다르게 구성하는 것도 가능하다.

사전 설정 유동 프로파일은 일례로 의료 전문가 및/또는 환자가 유동 조건들 중 하나 이상을 프로그램할 수 있도록 하여 설정할 수 있다. 일례로, 사용자 및/또는 환자는 초기 또는 기본 유량, 최종 유량, 유량 변화율, 최대 또는 볼루스 유량, 볼루스 양, 공급된 유동의 총 체적, 기본 잠금 시간, 볼루스 잠금 시간 및/또는 또 다른 유동 파라미터 혹은 조건들 중에서 하나 이상을 설정할 수 있다. 선택적으로, 제어기는 다수의 사전 설정 파라미터들로 프로그램될 수 있고, 그리고/또는 유동 프로파일을 선택할 수 있게 하여서 사용자가 상기한 바와 같은 여러 유동 프로파일로부터 소망하는 유동 프로파일을 선택할 수 있게 할 수 있다. 일례로, 제어기는 사용자가 단지 초기 또는 기본 유량을, 그리고/또는 약 3 내지 12 ml/hr의 초기 유량과 같은 유량에 있어서의 1 ml/hr로 증분 또는 감소하는 변화율을 선택할 수 있게 프로그램될 수 있다. 나머지 파라미터들은 자동으로 선택되거나 그리고/또는 사용자가 선택한 초기 유량에 기초하여 프로그램될 수 있다. 유동 프로파일을 주치의가 설정할 수 있게 하되 환자는 변경시킬 수 없게 하는 것을 포함한 위와 다른 변경도 가능하다.

이상의 설명으로부터 알 수 있는 바와 같이, 본 발명은 여러 가지 다른 태양을 갖는데, 그 태양들은 첨부된 도면에 도시된 특정 구조로 제한되지 않으며 그들을 함께 사용해야 하는 것도 아니다. 일례로, 유량 검출과 관련한 점도 결정을 채용하는 것이 바람직할 수 있지만 필수적인 것은 아니다. 이들 개념이나 구조들에 대한 변경은, 특허청구범위에 기재된 본 발명을 벗어나지 않으면서 의료 분야나 기타 분야에서의 공급을 수행하기 위한 또 다른 구조에서 실시될 수 있다.

Claims

환자 통증 처치를 위한 의약 유체 유동을 제어하기 위한 의약 유체 공급 시스템이며,
공급원과 환자 사이에서 연통하는 유체 유동로;
환자가 느끼는 통증의 정도에 따라서 유체 유동로 내에 유지 유량(sustained flow rate)을 제공하기 위해 환자가 유체 유동을 제어할 수 있도록 구성된, 환자가 제어 가능한 인터페이스; 및
상기 유체 유동로 및 환자가 제어 가능한 인터페이스와 작동 가능하게 결합된 제어 모듈로서, 유체 유동로 내에 제1 유체 유량을 제공하고 환자에 의한 인터페이스의 작동에 응답하여 유지 유량을 변경시키도록 구성된 제어 모듈
을 포함하는 의약 유체 공급 시스템.
제1항에 있어서, 상기 유지 유량은 작동 시의 제1 유량보다 큰 의약 유체 공급 시스템.
제1항에 있어서, 상기 유지 유량은 작동 시의 제1 유량보다 작은 의약 유체 공급 시스템.
제1항에 있어서, 상기 유지 유량은 약 0인 의약 유체 공급 시스템.
제1항에 있어서, 상기 유지 유량은 소정의 시간 간격 동안 유지되는 의약 유체 공급 시스템.
제1항에 있어서, 상기 제어 모듈은, 변경 전의 제1 시간 간격 동안의 환자에 의해 선택된 최대 유량을, 차후의 제2 시간 간격 동안의 유지 유량으로 변경시키도록 구성되고, 여기서 상기 제1 시간 간격은 상기 제2 시간 간격보다 작은 의약 유체 공급 시스템.
제6항에 있어서, 상기 제어 모듈은 차후의 제3 시간 간격 동안 후속하는 환자에 의해 선택된 최대 유량으로 변경시키도록 구성된 의약 유체 공급 시스템.
제1항에 있어서, 상기 제어 모듈은 결정된 유체의 점도에 적어도 부분적으로 기초하여 실제 유체 유량을 결정하기 위하여 유체 유동로와 작동 가능하게 결합된 의약 유체 공급 시스템.
제1항에 있어서, 상기 제어 모듈은 결정된 유체의 점도에 적어도 부분적으로 기초하여 실제 유체 유량을 결정하기 위하여 유체 유동로와 작동 가능하게 결합된 의약 유체 공급 시스템.
제1항에 있어서, 상기 제어 모듈은 유체 유동로 내의 검출된 유체 압력의 차에 적어도 부분적으로 기초하여 유체 유동로 내의 실제 유체 유량을 결정하기 위하여 유체 유동로와 작동 가능하게 결합된 의약 유체 공급 시스템.
의약 유체 공급 시스템에서 사용하기 위한 환자 통증 처치용 의약 유체 유동 제어 방법이며,
유체를 유체 유동로를 통해 환자에게 제1 유량으로 유동시키는 단계;
환자가 느끼는 통증의 정도에 따라서 유체 유동로 내에 실제 유지 유량을 제공하기 위해 환자가 유체 유동을 제어할 수 있도록 구성된, 환자가 제어 가능한 인터페이스를 제공하는 단계; 및
환자에 의한 인터페이스 작동에 응답하여 유체를 유체 유동로를 통하여 제2 유량으로 유동시키는 단계
를 포함하는, 의약 유체 유동 제어 방법.
제11항에 있어서, 상기 제2 유량은 작동 시의 제1 유체 유량보다 큰 의약 유체 유동 제어 방법.
제11항에 있어서, 상기 제2 유량은 작동 시의 제1 유체 유량보다 작은 의약 유체 유동 제어 방법.
제11항에 있어서, 상기 제2 유량은 약 0인 의약 유체 유동 제어 방법.
제11항에 있어서, 상기 제2 유량의 유동은 소정의 시간 간격 동안 발생하는 의약 유체 유동 제어 방법.
제11항에 있어서, 상기 제2 유량의 유동은 소정의 시간 간격 후에 반복되는 의약 유체 유동 제어 방법.
제11항에 있어서, 차후의 제2 시간 간격에서 유체를 제2 유체 유량으로 유동시키기 전에, 유체 유동로를 통과하는 유체 유동을, 환자에 의한 인터페이스의 작동에 응답하여 제1 시간 간격 동안의 환자에 의해 선택된 제1 최대 유량으로 변경시키는 단계를 더 포함하고, 여기서 상기 제1 시간 간격은 상기 제2 시간 간격보다 작은 의약 유체 유동 제어 방법.
제17항에 있어서, 상기 제2 시간 간격 후의 제3 시간 간격 동안 환자에 의해 선택된 제2 최대 유량으로 변경시키는 단계를 더 포함하고, 여기서 상기 제3 시간 간격은 제2 시간 간격보다 작고 제2 시간 간격은 소정의 최소 시간 주기보다 커서 상기 소정의 시간 주기 동안 유체가 환자에 의해 선택된 제2 최대 유량으로 유동하는 것이 방지되는 의약 유체 유동 제어 방법.
제11항에 있어서, 환자에 의해 선택된 작동에 응답하여 적어도 하나의 유동 제어 신호를 발생시키도록 작동 가능한 제어기를 제공하는 단계를 더 포함하는 의약 유체 유동 제어 방법.
제11항에 있어서, 결정된 유체의 점도에 적어도 부분적으로 기초하여 유체 유동로 내의 실제 유체 유량을 결정하는 단계를 더 포함하는 의약 유체 유동 제어 방법.
제11항에 있어서, 유체 유동로 내의 검출된 유체 압력의 차에 적어도 부분적으로 기초하여 유체 유동로 내의 실제 유체 유량을 결정하는 단계를 더 포함하는 의약 유체 유동 제어 방법.