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312618 at B7 五、發明説明（(） 發明之範曠 本發明大槪是關於用於量測液體流動的一種糸统κ及 一種方法。更特別地，本發明.關於一《非侵入性的糸統及 一種用於量測被一彈性隔膜、隔膜泵、伸縮軟管或活塞驅 動之液體流量的方法。 腹膜透析（PD)是一種一般已知糸統需要無菌似水 溶液高碘注射進入一病人的腹膜腔。該注射溶液係一般已 知的如同一腹膜透析溶液或透析液。 許多腹膜透析的類型或型式是一般已知的，諸如連續 游走式腹膜透析（CAPD)、連績循環腹膜透析（CC PD)、自動化腹膜透析（APD)、間敗腹膜透析（I PD)及潮汐腹膜透析（TPD)。 在連鑛游走式腹膜透析（CAPD)中一病人實施該 手工透析大約一天四次。在連縯游走式腹膜透析中，該病 人由其腹膜腔中排出已用過的腹瞑透析溶液。該病人然後 注射新鮮的腹膜透析溶液進入其腹膜腔。該排出及裝滿程 序通常花費大約一小時。 經濟部中央揉準局員Η消費合作社印製 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 自動化腹膜透析（APD)運用一機器，被稱作循環 機，去自動地注射、停留、’及排出腹膜透析溶液進入及排 出病人腹膜腔。ADP可在夜間當病人睡著時實施，免除 了該病人日復一日在其匯著和工作時間被實施連壤游走式 腹膜透析之需。 ’ ' 自動化腹膜透析從一初始排出循環開始到排空腹膜腔 -4- 本紙張尺度適用中國國家揉準（CNS ) A4規格（210 X 297公釐） A7 B7 五、發明説明（ 的廢透析液典型地持壤數個小時3該自動化腹膜透析經遇 一連績的注入、停留及排出階段一個接一個順序的進行。 每一注入/停留/排出順序伖稱為一、循環。 在該注入階段中*該循環機轉移一預定量的新鲜、溫 暖透析液進入該病人的腹膜腔中。該透析液停留在該腹膜 腔中一段時間。在該排出階段中，該循環機由該腹膜腔移 除已用過的透析液。在施予自動化腹膜透析期間被需要該 注入/停留/排出循環的次數依據該病人的自動化腹膜透 析生活規則指定透析液的總董而定。 連續循環腹膜透析（CCPD)是一種常被運用的自 動化腹膜透析方法。在連縯循環腹膜透析的每一個注入/ 停留/排出階段中，該循環機注射一指定量的透析液。在 一指定的停留期間之後，該循環機由該病人完全地排出該 液體量，該該腹膜腔變空。典型地，連鑛循環腹膜透析利 用六次注入/停留/排出循環去完成一指定治療量。 在連續循環腹膜透析中之最终指定注入/停留/排出 循環之後，該最終注入董停留在該病人中通過當天。該最 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) Μ

'訂丨lJ 經濟部中央標车局員工消費合作社印製 出連 排繼 被後 外供 之提 間所 期機 析環 透循 膜該 腹於 環同 循不 0 1 連含 個包 一 夠 下能 晚量 傍入 在注 量終 入最 注該 終 ο 滬 糖 萄 葡 的 量 入 注 環 循 出 排 \ 留 停 / 入 注 析 透 膜 腹 環 循 壤 腹歇 化間 動療 自治 是析 } 透 D 入 P 進 I 地 ( 然 析突 透人 膜病 腹 一 敗當 間 。 式 型 <hn-1 1S 種 典 Ί 為 另係 的析 析透 透膜

Is_____ fflm HI— κν^ϋ mf nn· · 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4规格（210X297公釐） 312618 ΑΊ Β7 五、發明説明（> ) 型蓮用在急性狀況者。間敗腹膜透析亦可被運用在當一病 人需要間歇腹膜透析，但不能夠承擔連鑛循環腹膜透析的 負擔時。間歇腹膜透析含有一,連串的，注入/停留/排出循 環。在間飲腹膜透析中之該等循環在時間上較連鑛循環腹 膜透析是典型地更為接近。另外，間欺腹膜透析並不包括 一最終注入階段。該病人的腹膜腔在間歇腹膜透析治療期 間的中間寧可讓它變空。 潮汐腹膜透析（TPD)是自動化腹膜透析的另一種 型式。潮汐腹膜透析包含一連片的注入/停留/排出循環 。不像連鑛循環腹膜透析，潮汐腹膜透析在每一個排出階 段中並沒有從腹膜腔完全地排出透析液。取代地，潮汐腹 膜透析在第一次注入階段中建立一基本量且在第一次排出 階段中僅排出該量的一部份。其後的注入/停留/排出循 環注射然後排出該最高基本量的一更換量（除了用於該最 後排出階段）。該最後排出階段由該腹膜腔移除所有的透 析液。 經濟部中央揉率局員工消費合作社印製

Is — j. nil mu I nn 11^1 n .....I l^n 1 (請先閎讀背面之注意事項再填寫本頁) % 當然，液體（侵入性或是非侵入性）的流率或其他參 數的量測是一般已知的。腹膜透析需要一種用以悬測流率 的技術其不能夠損及無菌狀態。典型地，.該用Μ此種童測 的技術是非侵入性的。在腹膜透析中用Μ非侵入性量測流 率的一種普通技術是藉由重量量測的辨別。此技術運用一 負荷單元其支持該供應袋及該排出袋去監視其間的重量_差 異且從此計算流率。此種技術使一個人能夠去得到瞬時體 -6- 本紙張Α度逋用中國國家標準（CNS ) Α4规格（210 X 297公嫠） A7 B7 五、發明説明（ 積量測。 然而，在一些應用或環境中流體的瞬時流率必須在一 沒有重力運用的無菌拋棄袋中·依靠軎、量量測被決定。在此 種環境中，如此的腹膜透析程序實行一種卡匣式基礎糸統 ，包括一彈性膜片泵，一非侵入性技術被需要用以量測及 /或經常地測試由一病人的進或出。 因為一種需求，故而存在一種用以非侵入性蚤測液體 流動的糸統及一方法藉由一彈性膜片或薄膜泵去決定瞬時 流率且由此得到測量。 發明之概述 諸 L· 閱 讀 背 面 t 本發明提供 及一種 一薄膜 瞬時體 在 方法。為此 杲。從此種 積能夠被計 一實施例中 種用Μ非侵入性地量測液體流量的系統 目的，本發明監視氣體的參數用以驅動 董測，在該泵室被吸入或吸出之液體的 算 糸統被提供用以監視一被一泵驅動

IT 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 jy 的液體且計算關於 至少一鼷於用Μ驅 少一量測參數用Μ 進一步的提供。 在一實施例中 時流率計算瞬時液 在一實施例中 流童及該氣體的壓 該液體的ρ參數。該系統包括用Κ量測 動該泵氣體之變數的機構。機構由該至 計算液體流入或出該泵的瞬時流率被更 ，該用Μ計算的機構更進一步的由該瞬 體體積。 ，該用Μ量測的機構量测至少該氣體1的 力。該用Μ量测的機構可更進一步的量 本紙張尺度逋用中國國家榡準（CNS ) A4規格（210X297公釐） A7 _ B7 五、發明説明（ 測該氣體的溫度。 在一實施例中，該用κ量測的機構非侵入性地量測至 少一變數。 . ' 在一實施例中，藉由該泵被驅動的液體流入或流出一 無菌拋棄袋。 在本發明另一實施例中，一系統被提供用以量測一種 被泵驅動液體的與液體有關之值。該糸统包括第一感知機 構用以感知用來驅動該泵氣體的流量K及第二感知機構用. 以感知用來驅動該泵氣體的壓力。此外，計算機構從該被 感知氣體流量及該被感知氣體壓力決定液體流入或流出該 泵的瞬時流率。 在一實施例中，該糸统更包括第三感知機構用K感知 用Μ驅動該泵氣體的溫度。 在本發明的另一實施例中，一方法被提供用以非侵入 性地監視由一泵驅動液體的參數。該方法包括有以下步驟 :董測關於被需要用Κ驅動該泵之氣體的至少一種值；及 基於該至少一種量測值計算流入或流出該泵之液體的瞬時 流率。 在一實施例中該至少一量測值包括氣體流量及氣體壓 力。 在一實施例中，該方法更包括量測驅動該泵氣體之溫 度的步驟。在此實施例中，該流率藉由運用該被量測之'溫 度、氣體流量及氣體壓力被計算。. -8- 本紙張尺度適用中國國家標準'(匚泌）人4规格（210父297公釐） __：_______f ! (請先閲讀背面之注$項再填寫本頁) .訂 經濟部中央橾準局員工消費合作杜印裝 ^ 312618 A7 B7 五、發明説明（& ) 在一實施例中，該方法更包括從該瞬時流率計算瞬時 液體體積之步驟。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 在一實施例中，該方法更包括液、體泵入或泵出一無菌 拋棄袋的步驟。 因此，本發明之一益處在於提供用κ非侵入性地量測 一液體之流量的一糸統及一方法。 本發明之另一益處在於提供Μ—快速反應時間用K量 測一液體之流量的一糸统及一方法。 更進一步，本發明之一益處在於提供在該系统中Μ低 遲滯現象用Μ量測液體流量的一糸統及一方法。 再更進一步，本發明之一益處在於提供需要極少構件 用Μ量測一液體之流量的一系统及一方法。 本發明之另一益處在於提供用从量測瞬時體積移入或 移出一泵室的一方系铳及一方法。 此外，本發明之一益處在於提供一系統及一方法其簡 單地结合附加的泵。 經濟部中央揉率局員工消費合作社印製 明其他的特色及益處將會由Μ下所顯示較佳實施 例及由該等圖式之詳细說明被揭露出來。 圖式簡要說明 第一圖顯示一用Κ量測藉由一彈性膜片或薄膜泵驅動 液體之流量的概要圖。 ‘ 第二圃顯示用Μ非侵入性童測由一泵驅動的液體流量 -9- 本紙張尺度逋用中國國家棣率[cNS) Μ规格（21〇χ 297公釐） 經濟部中央襟準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（y ) 及計算液體流率及瞬時體積之構件方塊圖。 較佳實施例之詳细說明 本發明概略地提供用Μ監.視藉由、一泵驅動液體的一系 統及一方法。為此目的，感知器被提供用Μ量測運用於驅 動一泵之氣體的參數。藉由該等參數的量測，被驅動進入 或排出一泵室之液體的流量及液體的瞬時體積能夠被計算 。结果，在一無菌環境中液體流量的非侵入性量測被達成 〇 本發明關於空氣作為蓮用於該糸銃的氣體被描述。然 而*任何氣體能夠被運用於本發明之系統中。此外，本發 明可適用於任何液體處理或液體管理糸統且不會被解釋作 為限制於用Κ腹膜透析之液體處理。當然，本發明可被實 行於任何液體處理系統中，諸如（但並非限制於）血液透 析及其他醫療運用、食物應用、化學應用，及其他類似的 應用。 現在參閱該等圖式，第一圖顯示一氣體流量感知器1 0、一壓力感知器1 2及一溫度感知器1 4。該等感知器 為便於本發明的較好瞭解亦被命名為Q、Ρ及Τ ,特別地 用於該計算的理解導引至瞬時體積量測。 該感知器1 0、1 2及1 4分別感知一氣流流動1 6 的參數。一在無菌拋棄袋中的液體藉由一薄膜泵1 8被驅 動。該薄膜泵1 8提供氣體可控泵進和出該液體通道。|薄 膜泵是一般習知的且被描述於美國專利申請序號〇8/〇 -10 - 本紙張尺度適用中國國家榡率（CMS ) Α4规格（210 X 297公釐） (請先閔讀背面之注意事項再填寫本頁)

A 訂

27 ，328 ，名稱為”運用一液體分配及注入卡匣其棋 仿重力流動之腹膜透析系铳及方法” 1其所揭予參照完全 採納於此。 . .， - 如第一圖中所示，該氣體流爱感知器1 0、該壓力感 知器1 2、及該溫度感知器1 4被設置在該彈性膜片或該 薄膜泵18的直接上游。正的及負的壓力被提供至該薄膜 泵1 8其導致在該液體通道中的液髖被移動。 該三個感知器1 0、1 2及1 4被同時地監視K決定 一氣體量流進及出該薄膜泵1 8的薄膜。該感知量測可能 如同在下文中將被提出的（依序地）被操控去決定該液體 的流量、該液體的瞬時流率及該液體的瞬時體積量測。 該瞬時液體體積進/出該膜片能夠藉由該瞬時氣流至 該薄.膜泵1 8膜片或薄膜的導出被計算。該结果是連續地 整個時間去產生連缜的體積測定流量資訊。亦即（在數學 式中）從該感知器10、 12及14的謓數Μ及其後的計 算連缵地更新該值dV/dt ，在該膜片中瞬時液體髏積 的值可被如下的計算： t

如同一笛腦定序指令，此方程式能夠經由數字積分被 解答。當然，此方程式能夠採取許多型式。該最基本型式 如下： . -11- 本紙張尺度適用中國國家揉準（CNS ) A4規格（210X297公釐） - -- II · (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局f工消費合作社印製 n 1 ， ^im —.1 vm n^n I- - I mt —m - -- - - _ nn - 产

經清部中夬標準局—工消費合作社印製 五、發明説明（1 _) I 1 — .....___ _______________'··' 在上述方程式中，△ V是在每一時間間隔被計算出白勺 瞬時氣體體積差額。△ ν能夠.藉由缀地監視該瞬時體積 的壓力P、溫度τ'和氣體量m被獲得並且解答該氣體體積 中的瞬時變化Δν如下： av^vJAe+AI-AI\ c\ m T Ρ I _ _____ 被投入或導出一病人或其他無菌環境的總體積能夠n 由在該病人或其他無菌環境中簡單地增加體積被移動的量 △ V至流體的Μ或流體的體積Vt 被不斷地更新。由此， 一瞬時體積量測系铳（I VMS)方程式能夠被導出如下 • ，一—\ 6+1=Vt+AK i. e., 1 〇 : • . 1 該I VMS方程式的一種型式是藉由微分該理想氣體 定律關於時間被導出並且再積分該结果去獲得一方程式用 以關於壓力、溫度及氣體流量的改變而改變體積。最初， 該理想氣體定律被提供如下： i i PV=mRgasT 該理想、氣體定律的等函數被展開如下」.丨 ' dV_„ T dm . dT 她如r dP ~di ~dt P ~dt~ p2 dt -1 2- 本紙張尺度速用中國國家梂準（CNS ) A4规格（210X297公釐） -- (请先閱讀背面之注意事項异填寫本貰) --------------^.-.

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c 312618 A7 7 Β 五 /ί\明 兑 、\"明發 成 完 下。 點括 優含 隨所 伴園 其範 少請 減申 的 附 所 被 將 飾 修 及 變 改 等 該 此 因 (請先Η讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作杜印製 本紙張尺度逋用中國國家榡準（CNS ) A4規格（210X297公釐） It

Claims (1)

1. ABCD 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 六、申請專利範圍 1 · 一種用以監視被一泵驅動液體及計算關於該疲體 參數的糸统，該糸統包括： 提供一氣體去驅動該泵之.機構r 機構用K量測用Μ驅動該泵之氣體的流量及壓力；及 機構用Κ從所量得氣體之流量及壓力計算流入或流出 該泵液體的瞬時流率。 2 ·如申請專利範圍第1項所述之系統，其中該用以 計算的機構更進一步由該瞬時流率計算瞬時液體體積。 3 ·如申請專利範圍第1項所述之糸統，其中該用Μ 量測的機構量測該氣體的溫度。 4 ·如申請專利範圍第1項所述之系統，其中該用Κ 量測的機構非侵入性地量測至少一變數。 5 ·如申請專利範圍第1項所述之糸統，其中被該泵 的液體流入或流出一無菌拋棄袋。 6 · —種用Μ童測一種被泵驅動液體的與液體有關之 該糸统包括： 機構用Κ提供一氣體去驅動該泵； 第一感知機構感知驅動該泵氣體的流量； 第二感知機構感知驅動該泵氮體的壓力；及 計算機構從該被感知氣體流量及該被感知氣體壓力決 定液體流入或流出該泵的瞬時流率。 7 ·如申請專利範圍第6項所述之糸統更包括： 第三感知機構感知驅動該泵氣體的溫度。 本紙張尺度適用中國國家搮準(CNS)A4規格(210X297公釐) ......................Ο…： (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 、τ Γ ABCD 312618 々、申請專利範圍 8 .如申請專利範圍第7項所述之系統，其中該計算 (請先閱讀背面之注意事項再填窝本頁) 機構由被感知氣體流量、被感知壓力及被感知溫度決定_ 時流率。 气 9 ·如申請專利範圍第6項所述之糸統，其中該計算 機構由被決定的液體瞬時流率決定瞬時體積。 1 0 · —種用Μ非侵入性地監視由一泵驅動液體的參 數的方法，該方法包括有Μ下步驟： 提供一氣體去驅動該泵； 量測驅動該泵氣體的氣體流量及氣體壓力；及 基於該至少一種量測值計算流入或流出該泵之液體的 瞬時流率。 1 1 .如申請專利範圍第1 0項所述之方法更包括Μ 下步驟： 量測驅動該泵氣體的溫度。 1 2 ·如申請專利範園第1 1項所述之方法，其中該 流率藉由運用該被量測之溫度、氣體流量及氣體壓力被計 算得。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 1 3 ·如申請專利範圍第1 〇項所述之方法更包括以 下步驟： 從該瞬時流率計算瞬時液體體積。 1 4 ·如申請專利範圍第1 〇項所述之方法更包括以 下步驟： 1 -2- 本紙張尺度適用中國Η家標準(CNS)A4规格(210Χ 297公釐) OQ 'fJL 2 1 3 ABCD 六、申請專利範圍 經濟部中央標準局員工消費合作杜印製

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