KR20120107907A - 환자와 무선 통신가능한 유체 이송 시스템 및 그 방법 - Google Patents

환자와 무선 통신가능한 유체 이송 시스템 및 그 방법 Download PDF

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Abstract

유체 이송 시스템은 서로 무선으로 통신하도록 구성된 일회용 부와 비-일회용 부를 포함한다. 일회용 부는 유체의 감지 부근에 위치하도록 구성된 하나 이상의 센서와 같은 전기 소자, 프로세서, 메모리 및 트랜스시버를 포함한다. 트랜스시버는 상기 비-일회용 부 상에 위치된 전송기로부터의 라디오 주파수 에너지를 수신하고 상기 일회용 부에 위치한 상기 전기 소자에 파워를 공급하도록 구성된다. 상기 비-일회용 부는 작동 파라미터를 프로그램하고 유체 이송 측정을 무선 커뮤니케이션 링크 상에서 모니터함으로써 유체 이송 세션 동안에 일회용 부를 무선 제어한다.

Description

환자와 무선 통신가능한 유체 이송 시스템 및 그 방법{SYSTEMS AND METHODS FOR DELIVERY A FLUID TO A PATIENT HAVING WIRELESS COMMUNICATION}
본 발명은 전반적으로 유체 이송 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 센서 데이터가 무선 통신되는 유체 이송 시스템에 관한 것이다.
정맥내의(Intravenous, IV) 유체 이송 시스템은 유체를 환자에게 이송시키는데 사용되거나 또는 유체를 환자의 신체로부터 빼내는데 사용된다. 전형적인 유체 이송 시스템은 비-일회용 부(non-disposable portion)에 부착된 일회용 부(disposable portion)를 포함한다. 작동 중에, 전형적으로 이송된 유체는 일회용 부와 접촉하지만, 비-일회용 부와 통상적으로 격리된다. 살균 및 오염 중요성에 따라, 일회용 부가 이에 따라 사용 후 전형적으로 폐기된다. 다른 한편으로, 비-일회용 부가 시스템을 통해 이송된 유체와 일반적으로 유체적으로 격리되기 때문에, 이에 따라 복수의 유체 이송 작동에 재사용된다. 유체 이송 작동 동안에, 유체 이송 파라미터는 AIL(Air-In-Line) 센서, 유체 압력 센서, 유체 온도 센서 등과 같은 하나 이상의 센서를 사용해 모니터될 수 있다.
센서의 하나의 작동 문제점은 개재되는 분리 멤브레인이 있기 때문에 유체 파라미터의 측정 정확도가 나빠질 수 있다는 것이다. 예를 들면, 압력 센서는 분리 멤브레인이 음의 유체 압력에 의해 부서질 때 부정확한 측정 결과를 만들어낼 수 있다. 분리 멤브레인에 의해 야기된 측정 부정확도를 극복하기 위하여, 여러 종래 기술의 유체 이송 시스템이 이송되는 유체와 접촉하는 센서 소자에 배치된다. 그러나, 이들 시스템은 센서로 뻗어있는 전선을 필요로 하고 및/또는 파워를 공급하는 센서와 관련된 여러 전자장치를 필요로 한다. 비-일회용 부와 센서 소자를 연결하는 전선의 존재에 의해, 이러한 시스템은 센서 소자로부터의 예기치 못한 누출이 전선에 따라 비-일회용 부로의 유체 누출을 초래하여, 비-일회용 부로의 손상과 오염을 초래한다는 결점을 갖는다. 더욱이, 유체 근방의 전선의 이러한 배치는 유체 이송 시스템과 연동하는 환자에게 예기치 못한 충격의 위험을 상승시킨다. 이러한 충격은 환자에게 해가 될 수 있다.
따라서, 유체 이송 시스템에 의한 유체 이송 동안에 유체 이송 파라미터를 측정하는 현 시스템 및 방법에 관해 문제가 있다. 이러한 현 시스템 및 방법은, 반드시 이들로 한정되는 것은 아니지만 단지 예를 들자면, 측정 정확도 및 잠재적인 충격 위험을 포함한다.
상기 기재한 여러 사항은 본 명세서에 개시된 여러 구성에 따른 유체 이송 시스템 및 방법에 의해 달성된다.
일 실시예의 특징에 있어서, 정맥내의(IV) 유체의 감지 범위 내일 경우 유체 이송 파라미터를 감지하도록 구성된 센서; 및 유체 이송 시스템의 비-일회용 부와 무선 통신하도록 구성된 트랜스시버를 포함한, IV 유체의 이송을 위한 시스템의 일회용 부가 개시되어 있다.
제 2 실시예의 특징에 있어서, 유체 펌프의 프로세서에서 행해진 유체를 이송하는 방법이 개시되어 있다. 상기 유체를 이송하는 방법은 일회용의 정맥내의(IV) 이송 세트를 검출하기 위해 무선 스캔을 행하는 단계, 상기 프로세서에서, 유체 이송 세션을 개시하기 위해 검출된 일회용의 IV 이송 세트를 로딩하는 단계, 유체 펌프와의 작동을 위해 상기 검출된 일회용의 IV 이송 세트를 프로그램하는 단계, 및 상기 IV 이송 세트와의 무선 통신에 의해 유체 이송 세션을 모니터링 하는 단계를 포함한다.
제 3 실시예의 특징에 있어서, 개시된 유체 이송 기기는 유체 이송 파라미터를 측정하도록 구성된 센서를 포함한 일회용 부와, 상기 유체로부터 유체적으로 격리된 비-일회용 부를 포함하고, 상기 비-일회용 부는 상기 센서의 작동 파라미터를 무선 제어하도록 구성된 중앙 처리 장치(CPU)를 포함한다.
본 발명의 실시예의 상기 기재와 여러 특징 및 장점이 아래 기재된 발명의 상세한 설명과 첨부한 도면으로부터 보다 명확하게 파악될 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예로 사용하기 위한 유체 이송 시스템을 나타낸 블록 다이어그램이다.
도 2a는 본 발명의 특정 구성에 따른, 일회용 부에서의 유체 측정 시스템을 나타낸 블럭 다이어그램이다.
도 2b는 본 발명의 특정 구성에 따른, 비-일회용 부에서의 유체 모니터링 시스템을 나타낸 블럭 다이어그램이다.
도 3은 본 발명의 특정 구성에 따른, 오프(off)-칩 센서를 구비한 유체 측정 시스템을 나타낸 블럭 다이어그램이다.
도 4는 본 발명의 특정 구성에 따라 실행된 일례의 유체 이송 작동을 나타낸 플로우 차트이다.
도 5는 본 발명의 특정 구성에 따라 실행된 일례의 유체 이송 작동을 나타낸 플로우 차트이다.
도 6은 본 발명의 특정 실시예에 따라 실행된 일례의 유체 이송 작동을 나타낸 플로우 차트이다.
도 7은 본 발명의 실시예를 사용하는 유체 이송 시스템의 블럭 다이어그램이다.
본 발명의 실시예는 부분적으로, 서로 무선 통신하도록 구성된 일회용 부와 비-일회용 부를 구비한 유체 이송 시스템을 제공함으로써, 유체 파라미터의 측정과 관련된 문제점을 처리하고 해결한다. 일 특징에 있어서, 일회용 부는 고성능(active) 전자장치(파워 공급원)를 구비하지 않도록 구성되고 비-일회용 부로부터 작동 파워를 무선 수신하도록 구성된다. 일 특징에 있어서, 유체 이송 센서가 일회용 부 상에 배치된다.
도 1은 본 발명의 특정 구성에 따른 유체 이송 시스템(100)의 도면이다. 일회용 부(102)는 유체 측정 시스템(200)을 포함하고 비-일회용 부(104)는 유체 모니터링 시스템(256)을 포함한다. 일회용 부(102) 및 비-일회용 부(104)는 무선 커뮤니케이션 링크(110)를 통해 통신가능하게 연결된다. 더욱이, 일회용 부(102) 및 비-일회용 부(104)는 서로 유체적으로 격리되도록 구성되어, 하나의 부로부터 다른 부까지 예기치 못한 또는 잠재적인 유체의 임의의 통과를 피할 수 있다. 일회용 부는 유체 측정 시스템(200)이 유체 이송 튜브(108) 근방의 감지를 위하여 배치된다. 비-일회용 부(104)는 커뮤니케이션 링크(106)를 통해 사용자와 통신하도록 구성된다. 한정을 위한 것이 아닌 단지 예를 들자면, 특정 구성에 있어서, 일회용 부(102)는 비-일회용 부(104)에 로드된 정맥내의(IV) 유체 이송 세트이며, 이는 Cardinal Health, Inc가 제조한 GEMINI® 또는 MEDLEY®와 같은 대용량 펌프(LVP) 모듈일 수 있다.
도 1을 살펴보면, 무선 커뮤니케이션 링크(110)는 일반적으로 여러 의료 설비 주변에서 간섭하지 않는 주파수로 작동된다. 이와 유사하게 커뮤니케이션 주파수는 병원 환경에서 전형적으로 발견되는 여러 무선 전송기(예를 들면, 무선 근거리 통신망 제품)와의 바람직하지 못한 간섭을 피하도록 선택된다. 특정 구성에 있어서, 일회용 부(102)와 비-일회용 부(104) 사이의 물리적인 거리가 수 센티미터로 한정된다. 이러한 구성은 무선 커뮤니케이션 링크(110)를 넘는 통신을 위한 NFC(Near Field Communication) 기술 사용에 적합하다. 대부분의 의료 분야에 있어서, 데이터 처리량이 대략적으로 100 kilobit/sec인 커뮤니케이션 링크(110)가 한편으로 충분하지만, 본 명세서의 실시예가 임의의 특정 범위의 데이터 처리량으로 한정되지 않는다는 것을 알 수 있을 것이다. ISO(International Standards Organization)의 ISO-14443 규격(specification)에 기재된 NFC 기술과 같은 단거리 통신은 아주 근접한(예를 들면, 수 센티미터) 일회용 부(102)가 아닌, 일회용 부(102)와 비-일회용 부(104)의 커뮤니케이션을 피하기 위해 유리하게 사용될 수 있다. 하나의 유체 이송 시스템의 일회용 부와 어느 한 유체 이송 시스템의 비-일회용 부 사이의 가(假) 연결이 주변에서 피해진다. 특정 구성에 있어서, 장거리 무선 커뮤니케이션이 예를 들면, IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers)로 특정된 802.1x(무선랜 인증방식) 모음(suite)의 무선 표준에 기초하여 사용될 수 있다.
도 2a는 본 명세서의 특정 구성에 따른 일회용 부(102)에서 실행된 유체 측정 시스템(200)을 나타낸 블럭 다이어그램이다. 도시된 실시예에 있어서, 유체 측정 시스템(200)은 센서 1(소자(202)) 내지 센서 n(소자(204))를 포함한 센서의 그룹과 통신되게 연결된 프로세서(201)를 포함한다. 일반적으로, 숫자 n은 1이거나 이보다 더 크다. 센서 소자(202 및 204)는 예를 들면, 유체 압력 센서, 유체 온도 센서, AIL 센서, 등일 수 있다. 프로세서(201)는 메모리(206)를 구비한 유선 (저항(Ohmic)) 연결 및 라디오 주파수 (RF) 트랜스시버(208)와 통신가능하게 더욱 연결된다.
도 2a를 살펴보면, 센서(202, 204)는 각각의 감지 구역(212 및 214)에서 유체 튜브(108)와 접촉해 감지하도록 구성된다. 특정 구성에 있어서, 센서 소자(202, 204)는 유체 튜브(108)에서 유체와 직접적으로 접촉하도록 실행될 수 있고, 감지 구역(212 또는 214)은 유체의 누출을 방지하기 위해 시일될 수 있다(도 2a에서는 시일이 도시되지 않음). 특정 구성에 있어서, 분리 멤브레인(도 2a에서는 도시되지 않음)은 감지 구역(212 또는 214)에 제공될 수 있다. 분리 멤브레인은 유체 누출을 방지하는 배리어로 작동할 수 있다. 또한 분리 멤브레인은 유체 튜브(108)의 유체로의 노출로부터 센서 재료를 보호한다. 특정 구성에 있어서, 수개의 센서가 분리 멤브레인에 의해 유체와 분리되는 한편, 나머지 센서가 유체와 직접적으로 접촉하도록 구성된다. 특정 구성에 있어서, RF 트랜스시버(208)는 파워를 여러 전기 소자에 공급하고 유체 파라미터를 감지 작동하기 위해 에너지를 방사성으로 받도록 더욱 구성된다. 특정 구성에 있어서, 유체 측정 시스템(200)은 완전하게 휴지중일 수 있다(즉, 배터리와 같은 파워 공급원으로부터 파워 공급되지 않음).
도 2b는 본 발명의 구성에 따라, 비-일회용 부(104)에서 실행된, 펌프 유체 모니터링 시스템(256)의 일부를 도시한 블럭 다이어그램이다. 펌프 유체 모니터링 시스템(256)은 펌프 RF 트랜스시버(252), 중앙 처리 장치(CPU)(250), 및 펌프 메모리(254)를 포함하며, 이들 모두는 서로 통신하도록 구성된다. 펌프 유체 모니터링 시스템(256)은 인터페이스(258)를 통해 유선이나 또는 무선으로, 사용자 및/또는 네트워크와 통신하도록 더욱 구성되며, 사용자로부터의 제어 메세지를 수신하는 단계와 상기 사용자에게 알람 및 여러 메세지를 보고하는 단계를 포함한다. 펌프 RF 트랜스시버(252)는 RF 트랜스시버(208)를 통하여 유체 측정 시스템(200)과 통신한다.
도 3은 본 발명의 특정 특징에 따른, 일회용 부(102)에서 실행된, 유체 측정 시스템(200)의 다른 일례의 구성을 나타낸 도면이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 프로세서(201) 및 한 그룹의 센서의 하나 이상의 또는 모든 센서(202, 204)가 단일의 집적 회로(IC) 패키지(200')에서 실행되는 한편, 수개의 센서는 프로세서(201)를 포함한 IC 패키지(200') 외측에 제공될 수 있다. 도 3에 도시된 구성에 있어서, 센서 n(소자(204))가 IC 패키지(200') 외측에 도시되어 있다. 센서(204)는 외측 연결기(304)를 통해 프로세서(201)와 통신가능하게 연결된다. 특정 실시예에 있어서, 연결기(304)는 일회용 부(102)의 증기 증착된 전도성 라인에 의해 실행된다. 센서(204)로의 이러한 연결 구성은 유리하게도 유체 측정 시스템(200)의 최소화를 가능하게 하고, 또한 연결기(304)에 따른 유체의 예기치못한 누출 가능성을 최소화한다.
도 4는 비-일회용 부(104)에서 실행된 일례의 프로세스를 나타낸 도면이다. 특정 실시예에 있어서, 프로세스는 비-일회용 부(104)에 제공된 중앙 처리 장치(CPU)(250)에서 실행된다. 특정 실시예에 있어서, 프로세스는 인터페이스(258)를 통해 비-일회용 부(104)와 통신하는 컴퓨터에서 실행된다. 예를 들면, 특정 실시예에 있어서, 비-일회용 부(104)는 펌프이고 프로세스는 펌프(104) 상의 CPU(250)에서 실행된다. 특정 실시예에 있어서, 비-일회용 부(104)가 의료 설비에 위치된 컴퓨터 네트워크의 일부이고 환자-측 컴퓨터나 또는 의료 설비에 있는 여러 컴퓨터와 커뮤니케이션 가능하게 연결될 수 있다. 일례의 의료 설비 통신 네트워크가 Butterfield에 허여되고, 참조를 위해 본 명세서에 통합되어 있는 미국특허 공개번호 제20060026205호에 개시되어 있다.
도 4를 살펴보면, 작동(402) 중에, CPU(250)는 일회용의 IV 이송 세트의 존재를 검출하도록 무선 스캔을 행한다. 무선 스캔은 다양하게 잘 알려진 기술을 사용해 행해질 수 있다. 예를 들면, 특정 구성에 있어서, CPU(250)는 무선 표지(beacon) 신호를 전송하고 상기 무선 표지 신호에 응답하여 IV 이송 세트의 답변을 대기함으로써 일회용의 IV 이송 세트의 존재에 대해 스캔한다. 특정 실시예에 있어서, CPU(250)는 트랜스시버(252)에 부착된 안테나 주변의 전자기 장의 변화를 감지함으로써 일회용의 IV 이송 세트의 존재를 검출할 수 있다.
작동(404) 중에, CPU(250)는 유체 이송 세션을 용이하게 하기 위해 검출된 IV 이송 세트를 로드(load)한다. 로딩 작동(loading operation)은 일회용 부(102)의 특성(capability)을 확인하는 단계와 상기 일회용 부(102)가 유체 이송 작동에 적당하다는 것을 확인하는 단계를 포함한다. 작동(404)에 있어서, CPU는 일회용의 IV 이송 세트로부터의 식별 번호를 쿼리한다. 특정 구성에 있어서, 식별 번호가 사용 로그를 유지하는데 사용된다. 특정 구성에 있어서, 프로세서(201)가 총 사용 시간을 저장하고 기록하도록 구성된다. 특정 구성에 있어서, 작동(404) 동안에, CPU(250)는 프로세서(201)를 총 사용 시간 동안 쿼리하고, 총 사용 시간이 (예를 들면, 시스템(100)이 전개되는 병원에 의해 설정된 바와 같은) 시간 방침(time policy)을 초과한다면, 이후 CPU(250)는 일회용 부(102)가 유체 이송 세션에 적당하지 않고 프로그래밍 작동(405)을 실행하지 않으면서 로딩 작동(404)을 종결하는 것을 결정한다. 또한 로딩 작동이 유체 이송 작동이 개시되기 전에 프로그램될 필요가 있는 작동 파라미터의 확인을 실행할 수 있다. 일례의 작동 파라미터가 센서에 의한 샘플링 속도, 센서에 의해 요구되는 파워의 양, 검출된 일회용의 IV 이송 세트에 의한 작동기간 등을 포함한다.
도 4를 살펴보면, 작동(405)에 있어서, CPU(250)는 작동을 위해 검출된 일회용의 IV 이송 세트를 프로그램한다. 특정 구성에 있어서, CPU(250)는 먼저 임의의 검출된 일회용의 IV 이송 세트에 현재 저장된 임의의 작동 파라미터를 다시 읽는다. 특정 구성에 있어서, CPU(250)는 일회용의 IV 이송 세트의 유일한 식별 번호를 사용하는 의료 설비 통신 네트워크의 어느 한 컴퓨터로부터의 검출된 일회용의 IV 이송 세트에 대한 작동 파라미터를 검색한다. 특정 실시예에 있어서, CPU(250)는 일회용의 IV 이송 세트에 위치된 센서의 작동 파라미터와 관련된 사용자 인풋을 수신하도록 구성된다. 예를 들면, 특정 구성에 있어서, CPU(250)는 검출된 일회용의 IV 이송 세트에 대한 식별 번호를 먼저 읽도록 구성된다. 다음에, CPU(250)는 병원 통신 네트워크에 위치된 병원 데이터베이스로부터의 검출된 IV 이송 세트에 대한 허용가능한 작동 파라미터의 범위를 검색한다. 이후, CPU(250)는 허용가능한 범위 조정과 함께, 작동 파라미터의 디스플레이를 사용자에게 용이하게 한다. 최종적으로, CPU(250)는 사용자 인풋을 체크하여 상기 사용자 인풋이 파라미터에 대한 허용가능한 범위의 값을 위반하지 않게 하는 것을 보장한다. 작동(406) 중에, CPU(250)는 이후 작동 파라미터를 프로세서(201)에 전송하고 적당한 작동 파라미터로 검출된 IV 이송 세트를 프로그램한 후 유체 이송 세션을 제어한다.
도 5는 상기 기재한 작동(406)에서 실행되는 일례의 프로세스를 나타난 도면이다. 작동(502) 중에, CPU(250)는 하나 이상의 유체 파라미터를 측정한다. CPU(250)는 일회용 부(102)에 위치된 센서(202, 204)로부터의 측정된 센서의 값을 수집함으로써 측정을 행한다(검출된 IV 이송 세트). 따라서, 본 발명의 일 특징에 있어서, 일회용 부(102)는 유체 이송 파라미터의 측정된 값을 비-일회용 부(104)로 무선 전송하도록 구성될 수 있다. 특정 구성에 있어서, 측정은 프로세서(201)와 통신하고 한 그룹의 센서에서 하나 이상의 센서(202, 204)로 모아진 유체 파라미터 값을 수집함으로써 CPU(250)에 의해 실행된다. 예를 들면, 특정 구성에 있어서, CPU(250)는 AIL 센서로부터의 센서의 측정을 수집함으로써 유체 튜브에서의 공기의 존재를 검출한다. 특정 구성에 있어서, CPU(250)는 유체 압력 센서로부터의 센서의 측정을 수집함으로써 유체 압력을 측정한다. CPU(250)는 측정(예를 들면, 초당 1회 측정)시 샘플링 속도를 프로세서(201)에 특정한다. 특정 구성에 있어서 측정은 CPU(250)로 폴링(poll)되는데 이는, 즉, CPU(250)가 측정을 수신하는 요청을 전송하고 프로세서(201)가 측정된 유체 파라미터 값을 역(back) 통신함으로써 응답한다는 것이다. 특정 구성에 있어서, 측정이 CPU(250)로 푸쉬(push)되는데, 이는 즉, 프로세서(201)가 센서(202, 204)를 (예를 들면, 단계 405에서 프로그램된 작동 파라미터에 기초하여) 주기적으로 샘플하고 샘플된 센서의 값을 CPU(250)에 전송할 수 있다는 것이다. 특정 구성에 있어서, 센서의 측정은 CPU(250)에 의해 결정된 바와 같이, 폴링 및 푸싱(pushing) 함으로써 주기적으로 실행될 수 있다.
작동(504) 중에, CPU(250)는 측정된 값(또는 값)이 허용가능한 기준(acceptability criterion)을 만족하지 않는지의 여부를 체크한다. 특정 구성에 있어서, 허용가능한 기준은 허용가능한 값의 범위이다. 특정 구성에 있어서, 허용가능한 기준은 허용가능한 최소 또는 최대 값 문턱값이다. 특정 구성에 있어서, 측정된 파라미터가 허용가능한 기준을 만족한다고 알려졌을 때, CPU(250)는 유체 이송 세션을 계속하고 또한 작동(502) 동안에 유체 파라미터 값의 측정을 계속한다. 측정된 파라미터 값이 허용가능한 기준을 만족하지 않는다면, CPU(250)는 작동(506) 중에 적당한 수정 작동을 취한다. 특정 구성에 있어서, CPU(250)는 알람을 알리고, 측정된 파라미터에 대한 측정된 값과 적용가능한 값을 사용자에게 디스플레이한다.
도 6은 CPU(250)에서 실행된 일례의 프로세스를 도시한 도면이다. 작동(602) 중에, CPU(250)는 유체 파라미터를 측정한다. 작동(604) 중에, CPU(250)는 측정된 파라미터 값이 허용가능한 기준을 만족하는지의 여부를 결정한다. 측정된 값이 허용가능한 기준을 만족하지 않는다면, CPU(250)는 작동(606) 동안에 진행중인 유체 이송 세션을 정지시킨다. 이후 CPU(250)는 작동(602)으로 복귀하고 유체 파라미터를 계속 측정한다. 예를 들면, CPU(250)는 측정된 파라미터 값이 유체 튜브(108)에 특정 량의 공기가 있다는 것을 나타낸다면 유체 이송을 정지시킨다. CPU(250)는 AIL 센서로부터의 부가적인 측정을 주기적으로 계속해서 가능하게 한다.
도 6을 살펴보면, 프로세스(604)에서, CPU(250)가 부가적인 측정으로부터의 값을 측정하고 측정된 값이 허용가능한 기준을 만족하는지를 결정한다면(예를 들면, 공기의 허용가능하지 않는 양이 유체 튜브(108)에 존재하지 않음), 이후 CPU(250)는 작동(608)에 있어서, 유체 이송 세션이 중단되었는지의 여부를 체크한다. 유체 이송 세션이 중단되었다면, 이후 CPU(250)가 중단된 유체 이송 세션을 작동(610) 중에 재-개시하고 작동(602)으로 복귀하여 유체 파라미터를 측정한다. 그러나, 작동(608) 중에, 유체 이송 세션이 중단되지 않았다면, 이후 CPU(250)는 작동(602) 중에 유동 파라미터의 측정을 계속한다.
도 7은 본 발명의 특정 특징에 따른 일례의 유체 이송 시스템(700)의 블럭 다이어그램을 도시한 도면이다. 유체 이송 시스템(700)은 펌프 포위부(724)에 부착된 2개의 저장기(702 및 704)를 포함한다. 제 1 튜브(706)가 저장기(702)와 연결되어 상기 저장기(702)로부터 밸브(714)까지 모든 유체가 유동할 수 있다. 제 2 튜브(708)는 저장기(704)에 제공되어 상기 저장기(704)로부터 밸브(716)까지 유체의 유동을 가능하게 한다. 제 1 AIL(Air-In-Line) 센서(710) 및 제 2 AIL 센서(712)가 저장기(702 및 704)로부터의 유체 유동에 있는 공기를 각각 검출하도록 제공될 수 있다. 특정 실시예에 있어서, 단일의 AIL 센서(도시 생략)는 밸브(714 및 716)와 펌프(718) 사이에 제공되어 위치될 수 있다. 어느 한 AIL 센서(722)는 펌프(718)의 환자-측에 밸브(720) 이후에 제공될 수 있다.
작동에 있어서, 유체 이송 기기(700)는 유체를 하나의 또는 두 개의 저장기(702 및 704)로부터 환자 측까지 이송하는데 사용된다. 펌프(718)는 밸브(714, 716 및 720)의 개폐를 제어하여 유체를 적당한 튜브(706, 708)로부터 환자 측 아웃풋(726)까지 이동시킨다.
도 7을 살펴보면, 유체 이송 시스템(700)은 사용 시, 백-프라임(back-primed)될 필요가 있다. 백-프라임은 어느 한 유체 이송 튜브(예를 들면, 제 1 튜브(706))로부터의 유체를 사용해 하나의 유체 이송 튜브(예를 들면, 제 2 튜브(708))를 프라임하는 한편, 환자 측 유체 튜브(예를 들면, 아웃풋(726))를 폐쇄 위치에 유지시키는 것에 적용된다. 예를 들면, 도시된 유체 이송 시스템(700)을 살펴보면, 의료인(medical practitioner)은 유체 이송 시스템(700)을 사용하여 유체를 저장기(702)로부터 이송하는 한편으로, 유체 저장기(704)를 터언 오프할 수 있다. 유체 저장기(702)로부터의 이러한 이동 동안에, 유체 튜브(708)가 공기를 포함할 수 있다. 이후 의료인이 유체 저장기(704) 사용의 개시를 원한다면, 상기 의료인은 유체가 백 프라임 동안에 환자 측(726)으로 유동하지 않도록 펌프(718)를 작동시킴으로써 AIL 센서(710) 및 밸브(714)를 통하는 튜브(706)로부터의 유체를 사용해 유체 튜브(708)를 백-프라임할 수 있다. 본 명세서의 특정 구성은 센서 소자 및 프로세서가 일회용 부에 위치될 수 있는 소형 인수(small form factor) 실행에 적합하기 때문에, 상기 기재한 백-프라임이 일회용 부 및 비-일회용 부 상의 다중 AIL 센서 사이의 다중 유선 연결을 필요로 하지 않으면서 효율적으로 실행될 수 있다.
실제로, 의료 설비를 사용하기 전에, 약품 및 생체액(vital fluid)과 접촉하게 되는 의료 설비를 통상적으로 살균한다. 살균 프로세스는 전형적으로 감마선 방사를 의료 설비에 1회 노출시키는 단계를 포함한다. 의료 설비에 설치된 전자장치가 오류, 예를 들면, 오작동을 일으키거나 또는 전자 메모리에 저장된 값을 변경시킬 수 있다. 따라서, 개시된 실시예의 특정 특징에 있어서, 메모리(206)는 저장된 데이터를 방사성 살균으로부터 보호하도록 구성된 부를 포함한다. 예를 들면, 메모리(206), 또는 상기 메모리의 부분은 감마선 노출에 의한 손상에 저항을 갖는 비-휘발성 반도체 기술에 의해 제조된 부분이다. 더욱이, 메모리(206)는 중요 정보(예를 들면, 시리얼 넘버와 같은 시스템(200)의 ID)를 에러 수정 포맷에 저장하도록 구성될 수 있다. 예를 들면, CRC(Cyclic Redundancy checksum)은 살균 방사 노출에 의한 임의의 에러의 수정 및 검출이 가능하도록 저장될 수 있다. 특정 구성에 있어서, 데이터가 메모리(206)의 상이한 어드레스에 중복 저장될 수 있고 확인 체크가 데이터를 읽으면서 에러를 검출하고 수정하도록 이루어진다.
특정 구성에 있어서, 프로세서(201)는 살균 동안에 방사 노출을 겪게 되는 시스템(200)에 이어서 프로그램된다. 프로그래밍이 환자-측 설비에 사용하기 전에, 의료 설비의 중앙 위치나, 또는 제 위치에서 실행된다. 살균 후 이러한 프로그래밍은 방사 노출 후 데이터를 메모리(206)에 써서 데이터 무결성을 보장하는 부가적인 레벨을 부가한다. 프로세서(201)와 무선으로 통신하는 능력은 프로세서(201)의 비접촉 프로그래밍을 용이하게 하여, 상기 프로그래밍 동안에 일회용 부(102)와의 물리적인 접촉에 의한 의학적 오염의 가능성이 피해진다. 더욱이, 데이터가 무선으로 통신되기 때문에, 프로세서(201)는 통신 케이블을 일회용 부(102)에 부착할 필요를 제거함으로써 신속하게 프로그램될 수 있다.
상기 기재된 다양한 실시예가 유리한 유체 파라미터 측정 방법 및 시스템을 제공한다는 것을 당업자라면 알 수 있을 것이다. 예를 들면, 일 특징에 있어서, 일회용 부와 비-일회용 부 사이에 전도성 (저항) 접촉이 없기 때문에, 환자가 예기치 못하게 충격을 받게 되는 환자의 위험을 완화시킨다. 다른 일 특징에 있어서, 일회용 부에 위치된 통신 모듈과의 통신 및 파워 공급에 와이어가 필요 없기 때문에, 유체 이송 동안에 연결 와이어를 통한 일회용 부로부터의 유체의 누출에 의한 비-일회용 부의 오염 가능성이 피해진다. 다른 일 특징에 있어서, 일회용 부 상의 유체 측정 시스템을 작동시키는 파워가 무선으로 제공되기 때문에, 상기 일회용 부가 파워 공급원을 구비할 필요가 없어, 상기 일회용 부를 용이하게 살균하도록 작동된다. 더욱이, 다른 일 특징에 있어서, 일회용 부 상의 데이터 메모리가 살균 노출에 의한 데이터 손실로부터 보호되도록 구성된다. 다른 일 특징에 있어서, 일회용 부가 확인 데이터를 비-일회용 부에 제공하도록 구성된다. 특정 구성에 있어서, 확인 데이터가 의도된 유체 이송 세션에 대한 일회용 부의 부적당함과 같은 조작자의 작동 에러를 경보하기 위하여 비-일회용 부로 유리하게 사용된다.
예로서, 단지 예를 들자면, 일례의 구성이 현재 기재되어 있으며, 여기서 유체 이송 시스템이 유체 압력 센서 칩과 비-일회용의 유체 펌프를 구비한 일회용의 IV 카세트를 포함한다. Cobe CDXIII 실리콘 게이지 센서와 같은 유체 압력 센서가 일회용 부(102)에 배치될 수 있다. 센서를 포함하는 동일한 실리콘 패키지(센서 칩)는 또한 수동형(passive) 라디오 주파수 확인(RFID) 트랜스시버와 여기(excitation) 및 감지 회로를 포함하여 상기 센서를 작동시킨다. 온(on)-칩 코일이나 또는 다른 한 안테나가 실리콘 패키지 내에 더 통합된다. 실리콘 패키지가 폴리탄산에스테르나 또는 아크릴로 만들어진 강성의 IV 카세트의 몸체 내에 삽입된다. 압력 센서가 유체 채널(108)의 감지 부근에 배치되고, 그리고 실리콘 겔이나 또는 유체 압력을 전달하지만 전기 접속을 방지하는 유전체 배리어를 형성하는 상기 실리콘 겔과 유사한 재료의 적은 양에 의해 유체 채널(108)과 전기적으로 그리고 유체적으로 격리된다. RFID 리더(reader) 및 안테나가 유체 펌프에 배치되어, 일회용 부 상의 압력 센서와 안테나 사이의 거리가 매우 작게 된다. 작은 거리는 고 주파수 여기의 사용을 허용하며, 충분한 파워를 전송하여 압력 센서를 구동시킬 수 있다. 작동 중에, 리더는 (라디오 주파수 신호를 전송시킴으로써) 센서 칩을 주기적으로 폴링한다. 센서 칩은 라디오 파워를 수신하고, 정류하며 칩 상에 저장한다(예를 들면, 축전기를 사용하여). 파워의 수신은 센서 칩 상의 회로를 기동시키며 이 결과 압력을 판독하는 유체 압력 감지 기구를 기동시킨다. 감지 기구로부터의 전압이 RF 트랜스시버를 사용해 비-일회용 부 상의 리더에 디지털화되고, 저장되고 전송되며, 이후 디지털 프로세스를 처리하고 여러 모니터링 회로, 전형적으로 (예를 들면, 병원 네트워크를 통해) 펌프와 통신가능하게 연결된 수개의 프로세서 중 하나의 프로세서로 사용하기 위한 포맷으로 변환한다.
본 명세서에 개시된 다양한 작동이 하드웨어나, 또는 소프트웨어나 또는 이들의 조합 중 어느 하나에서 실행될 수 있다는 것을 알 수 있을 것이다. 이러한 방법을 실행시키기 위한 코드가 컴퓨터-판독가능한 매체, 단지 예를 들자면, 분배 매체, 중간 저장 매체, 컴퓨터의 실행 메모리, 그리고 본 명세서에 개시된 방법을 실행하는 컴퓨터 프로그램으로 이후 판독하기 위해 저장될 수 있는 임의의 여러 매체, 즉 장치에 저장될 수 있다. 본 발명의 방법을 실행시키는 컴퓨터 코드가 통상적으로 저장되고 플로피 디스크, 컴팩트 디스크(CD) 또는 DVD에 분배된다. 코드가 컴퓨터에 로드될 때, 상기 코드에 의해 컴퓨터가 본 발명의 방법 및 작동을 실행한다.
본 발명의 실시예가 기재되어 있고 상세하게 설명되어 있지만, 상기 본 발명의 실시예는 단지 예시적인 것이고 이들 실시예로만 한정되지 않는다는 것을 알 수 있을 것이며, 본 발명의 범주는 첨부된 청구범위에 의해서만 한정될 것이다. 더욱이, 본 발명은 환자 간호 셋팅 시 정맥내의 유체의 이송을 참조하여 전반적으로 기재되어 있는 한편, 본 명세서의 특정 구성은 실험실 실험 및 의료용 장치 제조 설비와 같은 비-임상의 생체외(ex vivo ) 분야에서 사용될 수 있다는 것을 당업자라면 알 수 있을 것이다.

Claims (22)

  1. 정맥내의(IV) 유체의 이송을 위한 시스템의 일회용 부로서,
    유체 이송 파라미터를 상기 IV 유체의 감지 범위 내에서 감지하도록 구성된 센서; 및
    유체 이송 시스템의 비-일회용 부와 무선 통신하도록 구성된 트랜스시버를 포함하는 것을 특징으로 하는 정맥내의(IV) 유체의 이송을 위한 시스템의 일회용 부.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 트랜스시버는
    에너지를 방사성으로 받고;
    방사성으로 받은 에너지를 사용하여, 작동 파워를 상기 센서에 제공하도록 더욱 구성된 라디오 주파수(RF) 트랜스시버인 것을 특징으로 하는 정맥내의(IV) 유체의 이송을 위한 시스템의 일회용 부.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 센서는 유체 압력 센서, AIL 검출 센서 및 유체 온도 센서 중 하나인 것을 특징으로 하는 정맥내의(IV) 유체의 이송을 위한 시스템의 일회용 부.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 트랜스시버는 NFC(Near-Field Communication) 프로토콜을 사용해 통신하도록 구성된 것을 특징으로 하는 정맥내의(IV) 유체의 이송을 위한 시스템의 일회용 부.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 일회용 부는 방사성 살균으로부터 저장된 데이터를 보호하도록 구성된 부를 갖는 메모리를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 정맥내의(IV) 유체의 이송을 위한 시스템의 일회용 부.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 일회용 부는 상기 메모리, 상기 센서 및 상기 트랜스시버와 통신가능하도록 연결된 프로세서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 정맥내의(IV) 유체의 이송을 위한 시스템의 일회용 부.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 일회용 부는 상기 비-일회용 부를 상기 IV 유체와 유체적으로 격리하도록 구성되고 상기 일회용 부와 전기적으로 격리하도록 구성된 것을 특징으로 하는 정맥내의(IV) 유체의 이송을 위한 시스템의 일회용 부.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 메모리는 유일한 확인 값을 포함하는 것을 특징으로 하는 정맥내의(IV) 유체의 이송을 위한 시스템의 일회용 부.
  9. 청구항 6에 있어서,
    상기 프로세서 및 상기 센서는 단일의 집적 회로(IC) 패키지에서 실행되는 것을 특징으로 하는 정맥내의(IV) 유체의 이송을 위한 시스템의 일회용 부.
  10. 청구항 6에 있어서,
    상기 센서는 상기 프로세서를 포함한 집적 회로 패키지 외측에 위치하고; 그리고 상기 센서는 상기 집적 회로 패키지 외측의 연결기를 통해 상기 프로세서와 통신가능하게 연결되는 것을 특징으로 하는 정맥내의(IV) 유체의 이송을 위한 시스템의 일회용 부.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 연결기는 증기 증착된 전도성 와이어를 포함하는 것을 특징으로 하는 정맥내의(IV) 유체의 이송을 위한 시스템의 일회용 부.
  12. 유체 펌프의 프로세서에서 실행된 유체 이송 방법으로서,
    일회용의 정맥내의(IV) 이송 세트를 검출하기 위해 무선 스캔을 실행하는 단계;
    상기 프로세서에서, 유체 이송 세션을 개시하기 위해 상기 검출된 일회용의 IV 이송 세트를 로딩하는 단계;
    상기 유체 펌프와의 작동을 위해 상기 검출된 일회용의 IV 이송 세트를 프로그램하는 단계; 및
    상기 IV 이송 세트와의 무선 통신에 의해 상기 유체 이송 세션을 모니터하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 유체 펌프의 프로세서에서 실행된 유체 이송 방법.
  13. 청구항 12에 있어서,
    상기 유체 이송 세션을 모니터하는 단계는 하나 이상의 유체 파라미터를 주기적으로 측정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 유체 펌프의 프로세서에서 실행된 유체 이송 방법.
  14. 청구항 12에 있어서,
    상기 유체 이송 세션을 모니터하는 단계는:
    측정된 유체 파라미터 값이 허용가능한 기준을 만족하지 않는다면, 이후 알람을 알리는 것을 특징으로 하는 유체 펌프의 프로세서에서 실행된 유체 이송 방법.
  15. 청구항 12에 있어서,
    상기 유체 이송 세션을 모니터하는 단계는:
    측정된 유체 파라미터 값이 허용가능한 기준을 만족하지 않는다면, 이후 상기 유체 이송 세션을 중단시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 유체 펌프의 프로세서에서 실행된 유체 이송 방법.
  16. 청구항 15에 있어서,
    상기 측정된 유체 파라미터를 주기적으로 부가로 측정하는 단계;
    상기 부가로 측정하는 단계로부터의 임의의 값이 허용가능한 기준을 만족한다면 상기 유체 이송 세션을 재개시하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유체 펌프의 프로세서에서 실행된 유체 이송 방법.
  17. 유체 이송 기기로서,
    유체 이송 파라미터를 측정하도록 구성된 센서를 포함한 일회용 부; 및
    유체와 유체적으로 격리되고, 상기 센서의 작동 파라미터를 무선 제어하도록 구성된 중앙 처리 장치(CPU)를 포함한 비-일회용 부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 유체 이송 기기.
  18. 청구항 17에 있어서,
    상기 일회용 부는 상기 비-일회용 부로부터 무선-전송된 에너지에 의해 무선으로 파워 공급되는 것을 특징으로 하는 유체 이송 기기.
  19. 청구항 17에 있어서,
    상기 일회용 부는 상기 유체 이송 파라미터의 측정된 값을 상기 비-일회용 부에 무선으로 전송하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 유체 이송 기기.
  20. 청구항 17에 있어서,
    상기 일회용 부는 식별 번호를 상기 비-일회용 부에 무선으로 전송하도록 더욱 구성되는 것을 특징으로 하는 유체 이송 기기.
  21. 청구항 17에 있어서,
    상기 CPU는 상기 작동 파라미터와 관련된 사용자 인풋을 수신하도록 더욱 구성되는 것을 특징으로 하는 유체 이송 기기.
  22. 청구항 17에 있어서,
    상기 작동 파라미터는 상기 센서에 의한 샘플링 속도인 것을 특징으로 하는 유체 이송 기기.
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