TW202406583A - 輸注輸送裝置 - Google Patents
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Abstract
本發明涉及一種輸注輸送裝置，其包含：儲存器，其經組態用於容納液體藥物；分配構件，其可移動地布置在該儲存器內，用於通過該儲存器之出口將液體藥物從該儲存器中分配出；致動構件，其經組態用於在該儲存器內移動該分配構件；以及控制器，其經組態用於藉由該致動構件控制該分配構件在該儲存器內的移動，其中該控制器進一步經組態以判定阻礙液體藥物從該儲存器中分配出之閉塞，且經組態以一旦判定閉塞時，向該致動構件提供控制訊號以在相反方向移動該分配構件大約一位移距離。為了防止在閉塞的情況下給藥過量或給藥不足，該位移距離為基於模型的位移距離。
Description
本發明涉及一種輸注輸送裝置，其包含：儲存器，其經組態用於容納液體藥物；分配構件，其可移動地布置在儲存器內，用於通過儲存器之出口將液體藥物從儲存器中分配出；致動構件，其經組態用於在儲存器內移動分配構件；以及控制器，其經組態用於藉由致動構件控制分配構件在儲存器內的移動，其中該控制器進一步經組態以判定阻礙液體藥物從儲存器中分配出之閉塞，且經組態以一旦判定閉塞時，向致動構件提供控制訊號以在相反方向移動分配構件大約一位移距離。
在使用期間，迄今為止已知的輸注輸送裝置與患者身體流體連通，使得預先填充至輸注輸送裝置之儲存器中的液體藥物可以透過儲存器之出口投予至患者身體中。藉由致動構件在儲存器內移動分配構件來分配液體藥物，其中致動構件藉由輸注輸送裝置之控制器控制。因此，控制器藉由在致動構件之幫助下控制位移構件之移動來控制投予至患者身體中的液體藥物之量。
控制要輸注至患者身體中的藥物之量特別重要，因為藥物之量與特定或期望的醫療目的有內在聯繫。液體藥物之給藥過量或給藥不足可能分別對患者健康產生嚴重的負面影響。
有時，液體藥物之投予因出口之閉塞而部分或完全受阻。直到判定閉塞，分配構件才藉由致動構件進一步推進，從而增加儲存器內的壓力。一旦判定閉塞時，迄今為止已知的輸注輸送裝置之控制器經組態為向致動構件提供控制訊號以在相反方向移動分配構件大約一位移距離。儘管如此，由於壓力增加之不可預測性，存在位移距離不滿足平衡儲存器內的壓力的要求的風險。一旦突然解決閉塞，壓力就可能不足以降低意外給藥過量之風險。另一方面，位移距離可能太大，以致於在儲存器內產生負壓。可能在相反方向抽取原本打算投予患者的液體藥物，即再次進入儲存器，從而導致意外給藥不足以及體液抽出。
因此，本發明之一個目的為提供一種輸注輸送裝置，其避免與據先前技術已知的輸注輸送裝置相關聯的問題中之至少一個。特定而言，本發明之一個目的為提供一種輸注輸送裝置，其在一旦判定閉塞時，降低投予患者的液體藥物之給藥過量及給藥不足的風險。
上述目的中之至少一個藉由提供在請求項中及在整個說明書中揭示之主題來解決。
根據第一態樣，該輸注輸送裝置包含：儲存器，其經組態用於容納液體藥物；分配構件，其可移動地布置在儲存器內，用於通過儲存器之出口將液體藥物從儲存器中分配出；致動構件，其經組態用於在儲存器內移動分配構件；以及控制器，其經組態用於藉由致動構件控制分配構件在儲存器內的移動，其中該控制器進一步經組態以判定阻礙液體藥物從儲存器中分配出之閉塞，且經組態以一旦判定閉塞時，向致動構件提供控制訊號以在相反方向移動分配構件大約一位移距離，其中該位移距離為基於模型的位移距離。
輸注輸送裝置（諸如例如胰島素泵或藥物泵）包含儲存器，該儲存器經組態用於保持液體藥物，該液體藥物在輸注輸送裝置的使用期間投予至患者身體中。分配構件可移動地布置在儲存器內，其中可以藉由分配構件之移動來分配液體藥物。當藉由致動構件致動時，分配構件透過儲存器之出口將液體藥物推出儲存器並進一步進入患者身體中。因此，藉由控制分配構件之移動，亦控制分配出儲存器的液體藥物之量。分配構件之移動係藉由控制器控制致動構件來控制。
控制器進一步經組態為判定閉塞，即阻礙液體藥物流動穿過出口的意外的完全或部分封閉。在本發明之含義中，出口一詞涵蓋儲存器中之開口以及與儲存器中之開口流體連通的任何管道或流體路徑，包括在使用輸注輸送裝置期間輸送液體藥物從儲存器進入患者身體中的任何套管、針等。
例如，控制器可經組態為藉由監測至少一個參數來判定閉塞，該至少一個參數指示致動構件使分配構件在儲存器內前進以分配液體藥物所需的扭矩或力或能量之量。替代地或除此之外，控制器可經組態為接收由補充性感測器或偵測器或裝置發出之以下通知：出現閉塞。
控制器進一步經組態為在一旦判定閉塞時，向致動構件提供控制訊號以在相反方向移動分配構件大約一位移距離。在本發明之含義中，相反方向為與透過出口將液體藥物分配出儲存器所需之方向相反的方向。藉由在相反方向移動大約該一位移距離，使儲存器內的已經藉由分配構件旨在透過至少部分堵塞的出口將液體藥物分配出儲存器的移動而建立的壓力降低。
然而，為了不在相反方向上將分配構件移動太遠，即比使儲存器內的壓力平衡所需的位移距離更短或更長的大約一位移距離，該位移距離為基於模型的位移距離。因此，至致動構件的、在一旦判定閉塞時使分配構件在相反方向移動大約一位移距離的控制訊號為至致動構件的、在一旦判定閉塞時使分配構件在相反方向移動一基於模型的位移距離的控制訊號。從而避免在儲存器內產生意外的負壓，其原本可能將旨在投予至患者身體中的液體藥物重新吸入至儲存器中。
根據一實施例，基於模型的位移距離考慮到指示分配構件在儲存器內的現行位置之參數及/或指示儲存器的溫度之參數及/或指示儲存器內的液體藥物的溫度之參數。分配構件之現行位置分別指示儲存器中藥物之量或體積，且因此亦指示儲存器與藥物接觸之部分。接觸面積之大小指示儲存器之可變形性及藉由儲存器內之給定壓力由藥物施加在儲存器上的力。
舉例而言，在一實施例中，在分配構件在儲存器內的現行位置更靠近出口的情況下，基於模型的位移距離比在分配構件在儲存器內的現行位置更遠離出口的情況下更小。將指示分配構件之現行位置的參數轉換成基於模型的位移距離的準確度可以藉由基礎度量之分辨率來增大或減小。分配構件之各位置可分配至不同的基於模型的位移距離。另一方面，分配構件在預定範圍內的各位置可分配至相同的基於模型的位移距離。例如，在分配構件之現行位置在儲存器之出口旁邊的分配構件之最大位移距離的第一斷片內的情況下，可以使用第一基於模型的位移距離。在分配構件之現行位置在最大位移距離的第二斷片（其在最大位移距離的第一斷片之後）內的情況下，可以使用第二基於模型的位移距離。在下一分配構件之現行位置在最大位移距離的第三斷片（其在第二斷片之後，遠離第一斷片）內的情況下，可以使用第三基於模型的位移距離。第一斷片、第二斷片及第三斷片可以相等，表示最大位移距離的三分之一。替代地，可以基於針對儲存器及柱塞系統的模型來設定斷片之大小及數量。
同樣，儲存器之溫度及儲存器內藥物之溫度對可藉由在儲存器內進一步推進分配構件來建立的壓力產生影響。基於模型的位移距離考慮到指示分配構件在儲存器內的實際位置之參數及/或指示儲存器的溫度之參數及/或指示儲存器內液體藥物的溫度之參數，這有利於將分配構件在儲存器內移動一位移距離，其適於根據儲存器之現行狀態及分配構件在儲存器中的位置來平衡儲存器內之壓力。
根據一實施例，分配構件為柱塞或膜。柱塞藉由致動構件可移動地布置在儲存器內。藉由在朝向儲存器之出口的方向上移動柱塞，包含在柱塞與出口之間的容積中的液體藥物被推向出口並穿過出口。柱塞在儲存器內推進之距離指示要分配出儲存器的液體藥物之量。膜亦可移動地布置在儲存器內，其中此處的“移動”亦可以指變形，使得膜的至少一部分朝向出口偏轉，以將液體藥物分配出儲存器。同樣，在相反方向上之移動對應於膜的至少一部分在背離出口的方向上的偏轉。舉例而言，用於移動膜的致動構件可以為施加在膜上的液壓媒體。
根據一實施例，該致動構件包含步進馬達，其中基於模型的位移距離考慮到針對步進馬達之每列的平均漏失步數及/或馬達電流。步進馬達將電流轉換成旋轉，其中旋轉藉由齒輪箱進一步轉換成分配構件在儲存器內的縱向位移。各電脈衝使步進馬達轉動一步。一列為與針對步進馬達的標準驅動模式相對應的一系列步。然而，平均漏失步數，即未使馬達轉動一步的電脈衝，指示施加在分配構件上之反作用力。閉塞產生較高的反作用力，且從而增大每個驅動列的漏失步數。此外，一些電脈衝不使馬達轉動一步，但用於儲存器-分配構件系統之部件（例如墊圈、O 形環、配件、連結器等）之穩定及初始加載。同樣，電動馬達電流指示由分配構件移動提供的反作用力。針對步進馬達之每列的平均漏失步數及/或馬達電流可用於調整基於模型的位移距離，以根據儲存器之實際狀態及分配構件在儲存器內的位置來平衡儲存器內的壓力。
在一實施例中，輸注輸送裝置之致動構件為馬達，其中位移距離另外地或替代地基於馬達電流而變化。
在一實施例中，基於模型的位移距離考慮到指示由儲存器內的液體藥物施加在分配構件上的壓力之參數。儲存器內的施加在分配構件上的壓力可藉由感測器或偵測器（諸如例如壓力感測器或力感測器）直接或間接判定。對藉由儲存器內的液體藥物施加在分配構件上的壓力的判定可用於判定基於模型的位移距離以平衡儲存器內的壓力。因此，在判定基於模型的位移距離以控制致動構件在儲存器內移動分配構件以平衡壓力時，可以考慮指示藉由儲存器內的液體藥物施加在分配構件上的壓力之參數，從而分別預防給藥過量或給藥不足。
根據一實施例，基於模型的位移距離考慮到指示儲存器內的液體藥物的可壓縮性之參數及/或指示儲存器的可壓縮性之參數。液體藥物的可壓縮性及/或儲存器的可壓縮性對當在儲存器內移動分配構件時在儲存器內建立的壓力產生影響。特定而言，在阻礙液體藥物流出儲存器的閉塞的情況下。一旦出現閉塞，考慮指示儲存器內的液體藥物的可壓縮性之參數就有助於調整基於模型的位移距離以平衡儲存器內的壓力。
在一實施例中，基於模型的位移距離係由查找表提供。提供基於模型的位移距離使控制器判定各別基於模型的位移距離（根據儲存器的各別狀態及分配構件位置來平衡儲存器內之壓力所需）所需的處理能力降低。基於模型的位移距離亦可藉由查找表與考慮到至少一個輸入參數的方程之組合來提供。例如，輸入參數可以為感測器讀數或偵測器讀數。
本發明進一步涉及一種輸注輸送裝置，其包含：儲存器，其經組態用於容納液體藥物；分配構件，其可移動地布置在儲存器內，用於通過儲存器之出口將液體藥物從儲存器分配出；致動構件，其經組態用於在儲存器內移動分配構件；及控制器，其經組態用於藉由致動構件來控制分配構件在儲存器內的移動，
其中該控制器進一步經組態以判定阻礙液體藥物從儲存器分配出之閉塞，且經組態以一旦判定閉塞時，向致動構件提供控制訊號以在相反方向移動分配構件大約一位移距離，其中該位移距離基於以下中之至少一者而變化：
• 指示分配構件在儲存器內的現行位置之參數，及/或
• 指示儲存器的溫度之參數，及/或
• 指示儲存器內的藥物的溫度之參數，及/或
• 指示藉由儲存器內的液體藥物施加在分配構件上的壓力之參數，及/或
• 指示儲存器內的液體藥物的可壓縮性之參數，及/或
• 指示儲存器的可壓縮性之參數。
在一實施例中，輸注輸送裝置之致動構件為步進馬達，其中位移距離另外地或替代地基於針對步進馬達之每列的平均漏失步數及/或馬達電流而變化。
在一實施例中，輸注輸送裝置之致動構件為馬達，其中位移距離另外地或替代地基於馬達電流而變化。
本發明進一步涉及一種控制輸注輸送裝置之方法，該輸注輸送裝置包含：儲存器，其經組態用於容納液體藥物；分配構件，其可移動地布置在儲存器內，用於通過儲存器之出口將液體藥物從儲存器分配出；致動構件，其經組態用於藉由致動構件控制分配構件在儲存器內的移動，其中該方法包含以下步驟：
• 藉由控制器判定阻礙液體藥物從儲存器分配出的出口之閉塞，
• 一旦判定閉塞時，藉由控制器向致動構件提供控制訊號以在相反方向移動分配構件一位移距離，
其中一旦判定閉塞時，藉由控制器向致動構件提供控制訊號以在相反方向移動分配構件一位移距離之步驟包括判定基於模型的位移距離作為該位移距離。
控制器控制致動構件，藉由該致動構件使分配構件在將液體藥物從出口投予至患者身體中的方向上或在背對方向（即，相反方向）上在儲存器內移動。一旦判定閉塞時，藉由向致動構件提供控制訊號以在相反方向移動分配構件一基於模型的位移距離，控制器有助於防止在閉塞情況下液體藥物的給藥過量或給藥不足，以及體液抽出。基於模型的位移基於指示輸注輸送裝置的現行狀態，特定而言儲存器及分配構件的現行狀態的一個或多個參數而變化。儲存器及分配構件關於由此在儲存器內引起的壓力的現行狀態可能受各種參數影響，諸如例如指示儲存器的溫度之參數、及/或指示儲存器的溫度之參數、及/或指示儲存器內的藥物的溫度之參數、及/或指示藉由儲存器內的液體藥物施加在分配構件上的壓力之參數、及/或指示儲存器內的液體藥物的可壓縮性之參數及/或指示儲存器的可壓縮性之參數。因此，在一實施例中，一旦判定閉塞時，藉由控制器向致動構件提供控制訊號以在相反方向移動分配構件一位移距離之步驟包括基於以下中之一者或多者來判定基於模型的位移距離：
• 指示分配構件在儲存器內的現行位置之參數，及/或
• 指示儲存器的溫度之參數，及/或
• 指示儲存器內的藥物的溫度之參數，及/或
• 指示藉由儲存器內的液體藥物施加在分配構件上的壓力之參數，及/或
• 指示儲存器內的液體藥物的可壓縮性之參數，及/或
• 指示儲存器的可壓縮性之參數。
如前所述，輸注輸送裝置之致動構件可以為馬達或步進馬達，使得除此之外或替代地，儲存器及分配構件關於由此在儲存器內引起的壓力的現行狀態可能受針對步進馬達之每驅動的平均漏失步數及/或馬達電流影響。因此，在一實施例中，一旦判定閉塞時，藉由控制器向致動構件提供控制訊號以在相反方向移動分配構件一位移距離之步驟包括基於以下中之一者或多者來判定基於模型的位移距離：針對步進馬達之每列的平均漏失步數、及/或馬達電流。
基於模型的位移距離可以基於前述參數中之一個或多個，如先前關於根據本發明之輸注輸送裝置已概述的。
就此而言，如在前述以及以下實施例及請求項之詳細描述中所示，參考輸注輸送裝置，其所描述的特性適用於控制輸注輸送裝置的方法，反之亦然。
圖 1 示出了如本發明的實施例之胰島素輸送裝置 1 之示意圖。胰島素輸送裝置 1 包含經組態用於保持液體藥物之儲存器 2。此外，胰島素輸送裝置 1 包含可移動地布置在儲存器 2 內的分配構件 3。此處，舉例而言，分配構件 3 為柱塞。分配構件 3 藉由由控制器 6 控制的致動構件 5 在儲存器 2 內移動。控制器 6 經組態為向致動構件 5 提供控制訊號以移動分配構件 3。在使用期間，一旦藉由致動構件 5 在朝向儲存器之出口 4 的方向上移動分配構件 3 以將液體藥物從儲存器 2 經由出口 4 分配至患者身體時。
控制器 6 進一步經組態為判定可能部分地或完全地阻礙液體藥物透過出口 4 流出儲存器 2 進入患者身體的閉塞。為了在閉塞的情況下不引起給藥過量或給藥不足，控制器進一步經組態為向致動構件 5 提供控制訊號以在相反方向 7 上移動分配構件 3 一位移距離。位移距離為基於模型的位移距離 8，其藉由控制器 6 基於指示儲存器 2 及分配構件 3 的狀態之參數來判定。根據儲存器 2 及分配構件 3 的狀態，諸如例如分配構件 3 在儲存器 2 內的位置，基於模型的位移距離 7 發生變化以平衡儲存器 2 內的壓力。
圖 2 示出了如本發明的實施例之控制輸注輸送裝置 1 的方法之示意性流程圖。輸注輸送裝置 1 可如圖 1 所示經組態。從步驟 S1 開始，藉由輸注輸送裝置 1 之控制器來判定阻礙從輸注輸送裝置 1 之儲存器 2 分配出液體藥物的閉塞。一旦判定閉塞時，在步驟 S2 中，控制器判定基於模型的位移距離 8，分配構件 3 將在致動構件 5 之幫助下在相反方向 7 移動大約該位移距離，以根據需要來平衡儲存器 2 內的壓力。根據步驟 S3，藉由控制器 6 將基於模型的位移距離 8 作為控制訊號之一部分提供給致動構件 4，以藉由致動構件 5 在相反方向移動分配構件 3。
圖 3 示出了一示例性壓力梯度，其可用於基於分配構件 3 在儲存器 2 內的現行位置 X
plu來判定基於模型的位移距離 8。基於模型的位移距離 8 用於將儲存器 2 內的壓力從壓力 P
occl（閉塞情況下之壓力）向下平衡至壓力 P
op（正常操作情況下之壓力）。舉例而言，在分配構件 3 定位在儲存器 2 之最後三分之一 I3 內較靠近出口 4 的情況下的基於模型的位移距離 8''' 小於在分配構件 3 定位在儲存器 2 之第二三分之一 I2 內較靠近出口 4 的情況下的基於模型的位移距離 8''。在分配構件 3 定位在儲存器 2 之第一三分之一 I1 內遠離出口 4 的情況下的基於模型的位移距離 8' 小於在分配構件 3 定位在儲存器 2 之第二三分之一 I2 內較靠近出口 4 的情況下的基於模型的位移 8。
1:輸注輸送裝置
2:儲存器
3:分配構件
4:出口
5:致動構件
6:控制器
7:相反方向
8、8'、8''、8''':基於模型的位移距離
9:分配構件桿
S1:判定閉塞
S2:判定基於模型的位移距離
S3:向致動構件提供控制訊號
I3:出口旁邊的間隔
I2:第三間隔I3旁邊的間隔
I1:第二間隔I2旁邊的間隔，遠離出口
P
occl:閉塞情況下的儲存器內的壓力
P
op:正常操作情況下的儲存器內的壓力
X
plu:柱塞在儲存器內的位置
根據以下實施例及附圖的描述，本發明之其他優勢、特徵及技術效果係顯而易見的。
圖 1 示出了如本發明的實施例之胰島素輸送裝置之示意圖。
圖 2 示出了如本發明的實施例之控制輸注輸送裝置的方法之示意性流程圖；且
圖 3 示出了在考慮到基於模型的位移距離時的示例性壓力梯度。
1:輸注輸送裝置
2:儲存器
3:分配構件
4:出口
5:致動構件
6:控制器
7:相反方向
8:基於模型的位移距離
9:分配構件桿
Claims (9)
- 一種輸注輸送裝置 (1)，其包含 儲存器 (2)，其經組態用於容納液體藥物， 分配構件 (3)，其可移動地布置在該儲存器內，用於通過該儲存器之出口 (4) 將液體藥物從該儲存器中分配出， 致動構件 (5)，其經組態用於在該儲存器 (2) 內移動該分配構件 (3)，以及 控制器 (6)，其經組態用於藉由該致動構件 (5) 控制該分配構件 (3) 在該儲存器 (2) 內的移動， 其中該控制器 (6) 進一步經組態以判定阻礙液體藥物從該儲存器 (2) 中分配出之閉塞，且經組態以一旦判定閉塞時，向該致動構件 (5) 提供控制訊號以在相反方向 (7) 移動該分配構件 (3) 大約一位移距離 (8)， 其中 位移距離為基於模型的位移距離。
- 如請求項 1 之輸注輸送裝置 (1)，其中該基於模型的位移距離 (8) 考慮到指示該分配構件 (3) 在該儲存器 (2) 內的現行位置之參數及/或指示該儲存器 (2) 的溫度之參數及/或指示該儲存器 (2) 內的該液體藥物的溫度之參數。
- 如請求項 1 或 2 之輸注輸送裝置 (1)，其中該致動構件 (5) 包含步進馬達，其中該基於模型的位移距離 (8) 考慮到針對該步進馬達之每列的平均漏失步數及/或馬達電流。
- 如請求項 1 至 3 中任一項之輸注輸送裝置 (1)，其中該基於模型的位移距離 (8) 考慮到指示藉由該儲存器 (2) 內的該液體藥物施加在該分配構件 (3) 上的壓力之參數。
- 如請求項 1 至 4 中任一項之輸注輸送裝置 (1)，其中該基於模型的位移距離 (8) 考慮到指示該儲存器 (2) 內的該液體藥物的可壓縮性之參數。
- 如請求項 1 至 5 中任一項之輸注輸送裝置 (1)，其中該基於模型的位移距離 (8) 係藉由查找表提供。
- 一種控制輸注輸送裝置 (1) 之方法，該輸注輸送裝置包含：儲存器 (2)，其經組態用於容納液體藥物；分配構件 (3)，其可移動地布置在該儲存器 (2) 內，用於通過該儲存器 (2) 之出口 (4) 將液體藥物從該儲存器 (2) 中分配出；致動構件 (5)，其經組態用於藉由該致動構件 (5) 控制該分配構件 (3) 在該儲存器 (2) 內的移動，其中該方法包含以下步驟： 藉由控制器 (6) 判定阻礙該液體藥物從該儲存器 (2) 中分配出的該出口之閉塞， 一旦判定閉塞時，藉由該控制器 (6) 向該致動構件 (5) 提供控制訊號以在相反方向 (7) 移動該分配構件 (3) 一位移距離， 其中一旦判定閉塞時，藉由該控制器 (6) 向該致動構件 (5) 提供控制訊號以在相反方向 (7) 移動該分配構件 (3) 一位移距離之步驟包括判定基於模型的位移距離 (8) 作為該位移距離。
- 如請求項 7 之控制輸注輸送裝置 (1) 之方法，其中判定該基於模型的位移距離之步驟係基於以下中之一者或多者： 指示該分配構件 (3) 在該儲存器 (2) 內的現行位置之參數，及/或 指示該儲存器 (2) 的溫度之參數，及/或 指示該儲存器 (2) 內的該藥物的溫度之參數，及/或 指示藉由該儲存器 (2) 內的該液體藥物施加在該分配構件上的壓力之參數，及/或 指示該儲存器 (2) 內的該液體藥物的可壓縮性之參數，及/或 指示該儲存器 (2) 的可壓縮性之參數。
- 如請求項 7 或如請求項 8 之控制輸注輸送裝置 (1) 之方法，其中該致動構件 (5) 為步進馬達，其中判定該基於模型的位移距離之步驟係基於以下中之一者或多者： 針對該步進馬達之每列的平均漏失步數，及/或 馬達電流。
Applications Claiming Priority (2)
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| EP22162353.1A EP4245332A1 (en) | 2022-03-15 | 2022-03-15 | Infusion delivery device |
| EP22162353.1 | 2022-03-15 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| TW202406583A true TW202406583A (zh) | 2024-02-16 |
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| TW112109301A TW202406583A (zh) | 2022-03-15 | 2023-03-14 | 輸注輸送裝置 |
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-
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-
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- 2023-03-14 TW TW112109301A patent/TW202406583A/zh unknown
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