CN113164674A - 泵流动调整*** - Google Patents

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Abstract

提供了一种用于监测泵的上游流动特性的***。该***可以接收来自与泵联接的液位传感器的一个或多个输出。该***可以至少基于一个或多个输出来检测泵的异常上游流动状况，诸如管内完全上游阻塞、管内部分上游阻塞、贮液器为空和/或流体回流到滴注室中。该***可以基于泵的异常上游流动状况的检测来调整泵的工作。

Description

泵流动调整***
相关申请的交叉引用
本申请要求2018年10月15日提交的名称为“MONITORING UPSTREAM FLOWCHARACTERISTICS FOR A PUMP”的美国临时专利申请No.62/745,910的优先权，其全部内容通过引用整体地合并到本文中。
技术领域
本文公开的主题总体上涉及流体动力学，更具体地，涉及用于监测蠕动泵(peristaltic pump)的上游流动特性的技术。
背景技术
泵可以用于将流体例如从储液器移动至期望的目的地。例如，蠕动泵可以是这种类型的容积泵，该容积泵用于输送包括例如容量扩充剂、基于血液的产品、血液代用品、药物、营养物等的静脉补液。蠕动泵可以通过向容纳静脉补液的柔性管施加连续压力来工作。例如，蠕动泵可以包括转子，该转子具有沿着其外圆周布置的一个或多个滚轮、刮片和/或凸角。当转子旋转时，滚轮、刮片和/或凸角可以压缩柔性管的连续部分，从而迫使静脉补液穿过柔性管并进入例如滴注室。
发明内容
在一些示例性实施方案中，提供了用于监测泵的上游流动特性的***和方法。例如，泵可以与多个传感器联接，所述多个传感器包括例如液滴传感器、压力传感器和液位传感器。来自液滴传感器、压力传感器和液位传感器的输出可用于检测泵的上游流动特性中的各种异常，包括例如完全上游阻塞、部分上游阻塞、贮液器为空、回流等。
根据一些实现方案，***可以从液位传感器接收一个或多个输出。液位传感器可以与泵联接。泵可以将流体从容纳流体的贮液器移动至滴注室。流体可以移动通过泵上游的管。***还可以至少基于一个或多个输出来检测泵中的异常上游流动状况。异常上游流动状况可以包括管内完全上游阻塞、管内部分上游阻塞、贮液器为空和/或流体回流到滴注室中。***可以基于泵的异常上游流动状况的检测来调整泵的工作。
在一些实施方案中，液位传感器可以至少通过发送信号并测量信号传播通过滴注室中的流体所需的时间量来测量滴注室的液位。在一些实施方案中，液位传感器配置为至少通过以比流体的液滴进入滴注室的频率更高的频率测量滴注室的液位，以检测进入滴注室的流体的液滴。在一些实施方案中，液位传感器代替液滴传感器来检测进入滴注室的流体的液滴。
在一些实施方案中，当滴注室的液位保持固定时，检测出管内完全上游阻塞。
在一些实施方案中，在流体的液滴持续进入滴注室的情况下，当滴注室的液位降低时，检测出管内部分上游阻塞。在一些实施方案中，当流体的液滴以小于泵的预期滴速的滴速持续进入滴注室时，检测出管内部分上游阻塞。在一些实施方案中，在没有流体的液滴进入滴注室期间，当滴注室的液位降低时，***预测出将发生贮液器为空、管内完全上游阻塞和/或管内部分上游阻塞。在一些实施方案中，至少基于滴注室的液位的增加来检测进入滴注室中的流体的回流。
在一些实施方案中，***可以从液滴传感器和压力传感器接收一个或多个输出。液滴传感器和压力传感器可以与泵联接。***可以至少基于液滴传感器、压力传感器和液位传感器的一个或多个输出来检测泵的异常上游流动状况。
在所附附图和以下描述中阐述了本文描述的主题的一个或多个变体的细节。根据说明书和附图以及根据权利要求，本文描述的主题的其他特征和优点将是显而易见的。虽然目前已经公开的主题的某些特性描述为用于说明与泵的上游流动特性有关的目的，但应该容易理解的是，这些特性并不旨在限制。本公开之后的权利要求旨在限定受保护的主题的范围。
附图说明
合并在本说明书中并构成本说明书的一部分的所附附图示出了本文公开的主题的某些方面，并且所述附图与说明书一起助于解释与本文中公开的主题相关联的一些原理。在附图中：
图1描绘了示出根据一些示例性实施方案的泵***的框图；
图2描绘了示出根据一些示例性实施方案的信号通过滴注室中的流体的传播时间与泵的不同上游流动状况之间的关系的示意图；
图3描绘了示出根据一些示例性实施方案的用于监测泵的上游流动特性的过程的流程图；
图4描绘了示出根据一些示例性实施方案的计算***的框图；
图5A描绘了根据一些示例性实施方案的患者护理***的前视图；
图5B描绘了根据一些示例性实施方案的患者护理***的一部分的放大图；
图5C描绘了根据一些示例性实施方案的泵的立体图。
根据实际需要，类似的附图标记指代类似的结构、特征或者元件。
具体实施方式
泵在其工作期间可能会遇到各种异常的上游流动情况，包括例如完全上游阻塞、部分上游阻塞、贮液器为空、回流等。用于监测泵的上游流动特性的传统技术可能无法检测某些异常的上游流动状况。例如，泵会持续输出流体的液滴，尽管存在回流和/或部分上游阻塞。由回流和/或部分上游阻塞引起的滴速和/或液滴的大小的减小可能是渐变的，因此传统监测技术无法察觉。同样的，在一些示例性实施方案中，泵可以与多个传感器联接，包括例如压力传感器、液滴传感器和液位传感器。来自液滴传感器、压力传感器和液位传感器的输出可以使得能够检测泵的上游流动特性中的各种异常，包括例如完全上游阻塞、部分上游阻塞、贮液器为空、回流等。
图1描绘了示出根据一些示例性实施方案的泵***100的框图。泵***100可以包括泵110，泵110可以是配置为将流体从滴注室130移动至目的地(未示出，诸如，例如患者)的任何类型的泵。例如，在一些示例性实施方案中，泵110可以是蠕动泵。如图1所示，为了使流体从滴注室130移动，泵110可以使流体移动通过泵110上游的管115。泵110可以进一步使流体移动通过泵110下游的管150，并且使所述流体通向目的地(未示出)。
在一些示例性实施方案中，泵110可以与多个传感器联接，包括例如液滴传感器140A、压力传感器140B和液位传感器140C。传感器可以各自以相同或变化的速率来记录测量值。换句话说，传感器可以以各种频率周期性地分别记录测量值。
液滴传感器140A可以检测和/或记录流体的一个或多个参数，诸如滴速(例如，流体的液滴流入滴注室130的速度)。泵***100(例如，经由控制器105)可以将滴速与阈值滴速进行比较和/或确定滴速与阈值滴速或预定滴速之间的任何偏差是否在公差范围内。在一些实施方案中，公差为10％(例如，记录滴速与预期滴速之间至少有10％的偏差)。因此，当记录滴速比预期滴速高和/或低至少10％时，可以检测出泵中的异常上游流动状况。在一些实施方案中，阈值和/或公差为记录滴速与预期滴速(例如，预期的滴速、压力、真空度、液位等)之间的偏离大约1％至5％、5％至10％、10％至20％或更大。预期滴速可以取决于多个因素，诸如患者群、要求或处方、和/或泵***的一个或多个组件(诸如，滴注室130)的尺寸。在一些实施方案中，预期滴速大约为每分钟5滴。在其它实施方案中，预期滴速大约为每分钟1至5滴、每分钟5至10滴、每分钟10至15滴、每分钟15至20滴、每分钟20至25滴、每分钟25至30滴或更多。
例如,基于一个或多个参数，液滴传感器140A可以检测流体的液滴是否正流入滴注室130中、流体的液滴是否正以过高的滴速(例如，流体的液滴正过快地流入滴注室130中，诸如在记录滴速比预期滴速大至少10％(或设定的公差)时)流入滴注室130中，和/或流体的液滴是否正以过低的滴速(例如，流体的液滴正过慢地流入滴注室130中，诸如在记录滴速比预期滴速低至少10％(或设定的公差)时)流入滴注室130中。流体的液滴没有流入滴注室130可以表明存在管115内完全上游阻塞和/或贮液器120为空。在一些实施方案中，低滴速(例如，当与泵设定的滴速相比时)和/或减小的滴速(例如，当与先前记录滴速相比时)可以表明出滴注室130和/或贮液器120将在一定的时间内变为空。选择性地和/或附加地，低滴速和/或减小的滴速可以表明检测出管115内部分上游阻塞。
在一些实施方案中，压力传感器140B可以检测和/或记录一个或多个参数，诸如贮液器120和/或滴注室130中的流体和/或空气压力。例如，基于所述一个或多个参数，压力传感器140B可以检测出由例如管115内完全上游阻塞引起的泵110上游的管115内存在真空。因此，当压力传感器140B检测出泵110上游的管115内存在真空时，可以检测出泵中的异常上游流动状况。
此外，液位传感器140C可以配置为确定滴注室130的液位h。液位传感器140C可以至少通过执行一系列飞行时间测量来确定滴注室130的液位h。为了检测液位h中的小波动，液位传感器140C可以配置为以比流体的液滴进入滴注室130的频率更高的频率来执行飞行时间测量。例如，如果进入滴注室130的流体的液滴的滴速大约为每分钟5滴(或每12秒1滴)，则液位传感器140C将以比每12秒1次的飞行时间测量速率更大的飞行时间测量速率来进行飞行时间测量。在其它实施方案中，飞行时间测量将被设置(例如，基于预期滴速)以便液位传感器140C在进入滴注室130的流体的每个液滴之间执行每次飞行时间测量。
在一些示例性实施方案中，液位传感器140C可以消除对泵110中的液滴传感器140A和/或压力传感器140B的需要。例如，通过测量液位h中的小波动，液位传感器140C还能够确定流体的液滴是否正进入滴注室130。液位h中的小波动可以表明进入滴注室130的流体的液滴。当液位偏离初始或预期液位大约1％至2％时，会发生小的波动。在一些实施方案中，当液位偏离初始或预期液位大约为1％至5％、5％至10％、10％至20％或更大时，发生小的波动。
应当理解的是，液位传感器140C可以以任何方式执行飞行时间测量，包括例如通过将信号(例如，超声波、光等)发送通过滴注室130中收集的流体并且测量信号返回至液位传感器140C所需的时间量。如本文所使用的，飞行时间可以指的是通过在滴注室130中收集的流体的信号(例如，超声波、光等)的传播时间。因此，应当理解的是，由液位传感器140C测量的飞行时间可以与滴注室130内存在的液位相关。
在一些示例性实施方案中，泵110可以包括控制器105，所述控制器105配置为监测泵110的上游流动特性并检测一个或多个异常上游流动状况，包括例如管115内完全上游阻塞(参见图2的(2))、管115内部分上游阻塞(参见图2的(3))、贮液器120为空(参见图2的(4))、流体回流到滴注室130中(参见图2的(5)、(6))等。例如，控制器105可以基于来自液滴传感器140A、压力传感器140B和/或液位传感器140C的输出来检测各种异常上游流动状况。来自液滴传感器140A、压力传感器140B和/或液位传感器140C的输出的组合可以使得能够检测异常的上游流动状况，这易于规避传统的监测技术。可以基于来自液滴传感器140A、压力传感器140B和/或液位传感器140C输出中的差异来检测一些异常的上游流动状况，诸如管115内部分上游阻塞和/或流体回流到滴注室130中。
为了进一步说明，图2描绘了示出根据一些示例性实施方案的信号通过滴注室130中的流体的传播时间与泵110的不同上游流动状况之间的关系的示意图200。示意图200示出了信号通过滴注室130中的流体的传播时间随时间的变化。正如指出的，信号通过滴注室130中的流体的传播时间可以对应于滴注室130内的液位h。尽管示出的信号通过滴注室130中的流体的传播时间随时间的变化表示各种工作状况(例如，正常工作硬上游阻塞、部分上游阻塞、容器为空、回流(容纳流动)和回流(停止流动))，但传播时间变化中的其它变化(诸如波峰、波谷等)也是可预期的。
如图2所示，当泵110在正常状况(1)下工作时，由液位传感器140C测量的飞行时间可以保持相对恒定。也就是说，当泵110正常工作时，滴注室130内的液位h可以仅经受小的波动，这是因为流入和流出滴注室130的流体基本上是等量的。如图2所示，流体中的波动(例如，由流体滴入滴注室130中、充注滴注室130以及破坏滴注室130中的流体的表面引起的)被示为波动131。
相比之下，当在管115内存在完全上游阻塞时，由液位传感器140C测量的飞行时间可以保持固定。此外，当在管115内存在完全上游阻塞时，来自压力传感器140B的输出可以表明由完全上游阻塞引起的管115内的真空存在。同时，上游阻塞的存在会引起进入滴注室130的流体的流动停止，然而流入滴注室130的流体的缺乏也可以归因于储液器120是空的。因此，为了检测管115内完全上游阻塞，控制器105可以依赖于来自压力传感器140B和/或液位传感器140C的输出。选择性地和/或附加地，当确定管115内是否存在完全上游阻塞时，控制器105可以用来自液滴传感器140A的输出来补充来自压力传感器140B和/或液位传感器140C的输出。
再次参考图2，当来自液位传感器140C的飞行时间测量值表明滴注室130内的液位h降低(如(3)的传播时间减小所示的)时，即使来自液滴传感器140A的输出表明出流体的液滴正流入到滴注室130中，控制器105也可以检测泵110上游的管115内部分上游阻塞(3)存在。
正如指出的，来自液滴传感器140A的输出可以表明在管115和/或空贮液器120内存在完全上游阻塞(例如，在(2)处)。然而，控制器105可能无法仅基于来自液滴传感器140A的输出来确定流入滴注室130的流体的液滴的缺乏是由管115内的完全上游阻塞引起的还是由空的贮液器120引起的。在一些示例性实施方案中，控制器105可以使用来自液位传感器140C的输出来确定流入滴注室130中的流体的液滴的缺乏是由管115内的完全上游阻塞引起的还是由空的贮液器120引起的。例如，如图2所示，如果除流入滴注室130中的流体的液滴缺乏之外，滴注室130内的液位以阈值速率降低(例如，降低10％，或1％至5％，5％至10％，10％至20％或更多)，而没有显示出由流入滴注室130中的流体的增加所引起的任何小的波动(如4所示)，则控制器105可以确定贮液器120是空的(4)。
在一些示例性实施方案中，控制器105可以基于滴注室130内液位h的变化率来检测流体回流到滴注室130中。再次参考图2，回流的存在可以引起过量流体在滴注室130内积聚，从而会使得信号通过滴注室130中的流体的传播时间增加(例如，增加10％、或1％至5％、5％至10％、10％至20％或更多)(如5和6所示)。因此，如果来自液位传感器140C的输出表明与滴注室130内的液位h的升高相对应的飞行时间的增加，则控制器105可以检测流体回流到滴注室130中。
应该理解的是，回流可以在流体从管115流入滴注室130的情况下发生，也可以在没有流体从管115流入滴注室130的情况下发生。例如，在流体同时从多个贮液器流动的共流情况下，当流体持续从管115流入滴注室130中期间(例如，(5)所示)，会发生回流。当大部分流体应当来自不同的贮液器时，如果进入滴注室130中的大部分流体来自一个贮液器，则在共流情况期间会发生异常流动状况。选择性地和/或附加地，当没有流体从管115流入滴注室130期间(例如，(6)所示)，也会发生回流。当有多个贮液器时，没有流体流入滴注室130中的回流可以表明存在另一种异常流动状况，其中流体从一个贮液器流回到另一个贮液器。然而，应当理解的是，当控制器105遇到由液位传感器140C测量的飞行时间显著增加时，控制器105可以检测管115内的回流，这表明滴注室130内的液位h显著升高。
传感器(例如，液滴传感器140A、压力传感器140B和液位传感器140C)可以包括一个或多个阈值或公差，由传感器记录的一个或多个测量值可以与所述阈值或公差进行比较。阈值或公差可以在泵110上预定义或以其他方式预编程。在其它实施方案中，阈值或公差可以是动态的。例如，可以基于滴注室130中的流体的类型、滴注室130的尺寸(例如，滴注室的容量、宽度、高度、深度等)等通过泵110(例如，通过控制器105)来调整由传感器记录的测量值的阈值或公差。在一些实施方案中，阈值和/或公差是与由传感器记录的预期测量值(例如，预期滴速、压力、真空、液位等)偏离大约1％至5％、5％至10％、10％至20％或更大。根据滴注室130的尺寸，还可以通过泵***110(例如，通过控制器105)来调整阈值和/或公差。例如，具有大容量或其它参数的滴注室130可能需要比具有小容量或其它参数的滴注室130更低的公差和/或阈值。在一些实施方案中，预期的测量值可以预编程到泵***100中，和/或可以根据一个或多个因素(诸如患者群、要求或处方)来调整。在一些示例中，可以通过泵***100扫描贮液器120、处方或其他的患者要求，以确定和设置预期测量值、公差和/或阈值。
图3描绘了示出根据一些示例性实施方案的用于监测泵110的上游流动特性的过程300的流程图。参考图3，可以由控制器105执行过程300。正如指出的，泵110可以与液滴传感器140A、压力传感器140B和/或液位传感器140C联接，所述液滴传感器140A、压力传感器140B和/或液位传感器140C可以向控制器105提供输出，所述输出使得控制器105能够检测多种异常上游流动状况。控制器105可以通过有线和/或无线连接经由总线接收来自液滴传感器140A、压力传感器140B和/或液位传感器140C的输出。
在步骤302中，控制器105可以接收来自与泵110联接的液滴传感器140A、压力传感器140B和/或液位传感器140C的输出。例如，控制器105可以从液滴传感器140A接收表明流体的液滴是否正流入滴注室130中的输出。选择性地和/或附加地，控制器105可以从压力传感器140B接收表明泵110上游的管115内是否存在真空的输出。此外，控制器105可以从液位传感器140C接收表明滴注室130内的液位h的输出。
在步骤304中，控制器105可以将液滴传感器140A、压力传感器140B和/或液位传感器140C的输出与液滴传感器140A、压力传感器140B和/或液位传感器140C的先前输出和/或与预定阈值进行比较。该比较使得***能够确定先前的和/或记录的输出是否在某一公差内、是否在增加和/或在减小。例如，低的、高的、增加和/或减小的滴速、压力和/或液位可以表明泵正在发生一个或多个异常上游流动状况。
在步骤306中，控制器105可以至少基于来自液滴传感器140A、压力传感器140B和/或液位传感器140C的输出(和/或输出的比较)来检测泵110的一个或多个异常上游流动状况。在一些示例性实施方案中，来自液滴传感器140A、压力传感器140B和/或液位传感器140C的输出的组合可以使控制器105能够检测异常的上游流动状况，包括例如泵110上游的管115内部分上游阻塞、流体回流到滴注室130中等，这易于规避传统的监测技术。例如，当来自液位传感器140C的飞行时间测量值表明滴注室130内的液位降低时，即使来自液滴传感器140A的输出表明流体的液滴正流入滴注室130中，控制器105也可以检测泵110上游的管115内存在部分上游阻塞。选择性地和/或附加地，如果来自液位传感器140C的输出表明滴注室130内的液位h升高，则控制器105可以检测出流体回流到滴注室130中。
在步骤308中，基于泵110的一个或多个异常上游流动状况的检测，泵***100(例如，控制器105)可以向患者、医师或泵***100的其他用户表明(例如，经由显示器和/或用户界面)正在发生和/或可能发生一个或多个异常上游流动状况。例如，泵***100可以经由泵***100的用户界面显示文本、闪光、噪声和/或类似的警报，以表明正在发生和/或可能发生一个或多个异常上游流动状况。警报可以表明贮液器120需要再充注，和/或存在需要固定泵***100的至少一个组件的问题。
如本文所使用的，“用户界面”(也被称为交互式用户界面、图形用户界面或UI)可以指的是基于网络的界面，其包括用于接收输入信号或提供电子信息和/或用于响应于任何接收的输入信号向用户提供信息的数据字段和/或其他控制元件。控制元件可以包括经由UI呈现的刻度盘、按钮、图标、可选择区域或其他可感知标记，从而当与UI交互时(例如，点击、触摸、选择等)，所述UI启动用于呈现UI的装置的数据交换。可以利用诸如超文本标记语言(hyper-text、mark-up language，HTML)、FLASHTM、JAVATM、.NETTM、web服务或丰富站点摘要(rich site summary，RSS)的技术来全部或部分地实现UI。在一些实施方式中，UI可以包括在独立客户端(例如，厚客户端、胖客户端)中，所述独立客户端配置为根据所描述的一个或多个方面进行通信(例如，发送或接收数据)。所述通信可以是或者来自医疗装置、诊断装置、监测装置或与其通信的服务器。
在步骤310中，基于泵110的一个或多个异常上游流动状况的检测，泵***100(例如，经由控制器105)可以调整泵110的一个或多个设置(例如，滴速)和/或停止泵110的工作。例如，在一些实施方案中，泵110可以在检测出一个或多个异常上游流动状况时自动停止工作。在其它实施方案中，可以在经由泵***100的用户界面接收到输入时停止和/或调整泵110的工作。
在一些实施方案中，控制器105可以实施为诸如重力控制器或独立装置的另一个流动控制装置的一部分。当实施为独立装置时，控制器105可以与泵或其它流动控制装置通信，以交换传感器读数、编程参数或检测结果。例如，如果用户用预期流速对重力控制器编程，则流速可用于执行所述的上游流动特性的特征评估。在控制器105包括在用于监测滴注室的装置中的实施方案中，可以通过感测液滴是否正落下以及滴注室内的液位的一个或多个特性(例如，升高、恒定、降低)来应用一些上游流动特性评估特征。在独立实施方案中，控制器105可以包括输出元件，以提供表明输注的状态(例如，正常工作、开始的、完成的或上游流动特性的检测)的可感知输出。独立控制器可以与泵或其它流动控制装置通信地联接。在这样的实施方式中，如所述的，控制器105与流动控制装置之间的通信通道可用于交换信息。信息可以包括感测到的数据、编程参数、检测结果或控制命令。
图4描绘了示出与当前主题的实施方式一致的计算***500的框图。参考图1至图4，计算***500可以实现控制器105和/或其中的任何组件。
如图4所示，计算***500可以包括处理器510、存储器520、存储装置530和输入/输出装置540。处理器510、存储器520、存储装置530和输入/输出装置540可以经由***总线550互连。处理器510能够处理用于在计算***500内执行的指令。这样的执行指令可以实现例如控制器105的一个或多个组件。在当前主题的一些实施方案中，处理器510可以是单线程处理器。或者，处理器510可以是多线程处理器。处理器510能够处理存储在存储器520和/或存储装置530上的指令，以显示经由输入/输出装置540提供的用户界面的图形信息。
存储器520是例如将信息存储在计算***500内的易失性或非易失性的计算机可读介质。存储器520可以存储例如表示配置对象数据库的数据结构。存储装置530能够为计算***500提供永久存储。存储装置530可以是软盘装置、硬盘装置、光盘装置、或磁带装置、或其它合适的永久存储装置。输入/输出装置540为计算***500提供输入/输出操作。在当前主题的一些实施方案中，输入/输出装置540包括键盘和/或指示装置。在各种实施方式中，输入/输出装置540包括用于显示图形用户界面的显示单元。
根据当前主题的一些实施方式，输入/输出装置540可以为网络装置提供输入/输出操作。例如，输入/输出装置540可以包括以太网端口或其他网络端口，以与一个或多个有线和/或无线网络(例如，局域网(local area network，LAN)、广域网(wide area network，WAN)、因特网)通信。
在当前主题的一些实施方式中，计算***500可用于执行一个或多个计算机软件应用。在应用程序内激活时，功能可用于生成经由输入/输出装置540提供的用户界面。例如，可以通过计算***500生成用户界面并向用户显示用户界面(例如，在计算机屏幕显示器上等)。
在一些示例性实施方案中，泵110可以是可以包括泵***100的患者护理***20的一部分。图5A至图5C示出了患者护理***20的示例性实施方案，然而也可以实施其他类型的患者护理***。参考图5A，患者护理***20可以包括泵110以及附加泵24、26和28。尽管示出了大容量泵(large volume pump，LVP)，但也可以应用其它类型的泵，诸如蠕动泵、小容量泵(small volume pump，SVP)、注射泵、麻醉输送泵和/或配置为向患者输送药物(例如，麻醉剂等)的患者自控镇痛(patient-controlled analgesic，PCA)泵。泵110可以是配置为经由例如静脉输注、皮下输注、动脉输注、硬膜外输注等将物质(例如，流体、营养物、药物等)输送至患者循环***或硬膜外腔的任何输注装置，或者泵110可以是配置为经由鼻胃(nasogastric tube，NG)管、经皮内镜下胃造瘘(percutaneous endoscopicgastrostomytube，PEG)管、鼻空肠(nasojejunal tube，NJ)管等将物质(例如，流体、营养物、药物等)输送至患者消化***的输注装置。
如图5A所示，泵110、24、26和28中的每个可以分别与上游流体管线30、32、34和36流体连接。此外，四个泵22、24、26和28中的每个还可以分别与下游流体管线31、33、35和37流体连接。流体管线可以是任何类型的流体导管，诸如流体可以通过其流动的管道(例如，管115、150)。一个或多个流体管线的至少一部分可以构造为具有如本文所述的多层配置。
可以采取各种形式但在这种情况下显示为瓶的流体供应源38、40、42和44(例如，贮液器120)倒置并悬挂在泵上方。流体供应源也可以采取袋、注射器或其他类型的容器的形式。患者护理***20和流体供应源38、40、42和44都可以安装至滚柱架(roller stand)或静脉注射(intravenous，IV)杆46。
分离的泵110、24、26和28可用于将流体供应源的每种流体注入到患者体内。泵110、24、26和28可以是流动控制装置，其将作用在相应的流体管线上，以将流体从流体供应源通过流体管线移动至患者48。由于使用单独的泵，每个泵都可以单独地设置为将特定医疗流体以医师为该流体规定的特定速率从相应的流体供应源注入到患者体内所需的泵送或工作参数。这种医疗流体可以包括药物或营养物或其它流体。
通常，医疗流体给药装置具有比图5A所示的部件更多的部件。许多具有止回阀、滴注室、阀口、连接器以及本领域技术人员公知的其它装置。所述其它装置没有包括在附图中，以保持图示的清晰性。另外，应该注意的是，为了清楚起见，没有按比例绘制图5A，并且压缩了距离。在实际的装置中，瓶38、40、42和44与泵模块110、24、26和28之间的距离可以大得多。
现在参考图5B，示出了患者护理***20的前部的放大图。泵110可以包括前门50和把手52，该把手52操作为将门锁定在关闭位置以工作，以及将门解锁和打开以进入内部泵送和感测机构，并且装载泵的管理装置。当门打开时，管可以与泵连接，如图5C所示。当门关闭时，管与泵送机构、上游和下游压力传感器以及泵的其它设备进行操作接合。在该实施方案中，显示器54(诸如LED显示器)位于门上的平视位置，并且可用于可视地传达与泵相关的各种信息，诸如警报指示(例如，警报消息)。显示器54可以是泵110的一部分或联接至泵110。控制键56用于根据需要编程和控制泵的工作。泵110还包括扬声器(未示出)形式的音频警报设备。
在示出的实施方案中，编程模块60附接至泵110的左侧。编程模块60可以形成和/或包括控制器105。在一些实施方案中，编程模块60形成泵110的一部分。包括另一个泵的其它装置或模块可以附接至泵110的右侧，如图5A所示。在这样的***中，每个附接的泵代表整个患者护理***20的泵通道。在一个实施方案中，编程模块用于提供泵110与外部装置之间的界面，以及为泵110提供大部分的操作员界面。
编程模块60包括显示器62，用于可视地传达各种信息，诸如泵110的工作参数以及警报指示和警报消息。编程模块60可以附加地和/或选择性地将由本文所述的液滴传感器140A、压力传感器140B和/或液位传感器140C记录的测量值的一个或多个显示到显示器54。编程模块60还可以包括扬声器以提供声音警报。在本实施方案中，编程模块或任何其它模块还具有各种输入装置，包括控制键64和条形码或其它扫描仪或读取器，用于从与输注、患者、护理者或其它相关的电子数据标签扫描信息。编程模块还具有通信***(未示出)，利用该通信***，编程模块可以与诸如医疗设施服务器或其它计算机的外部设备进行通信，并且可以与诸如手持式便携式数字助理(handheld portable digital assistant，PDA)或笔记本电脑的便携式处理器，或者护理人员可能必须传送信息以及将药物库下载到编程模块或泵的其它信息装置进行通信。
通信***可以采取射频(radio frequency，RF)(射频)***、诸如红外的光学***、蓝牙***或其它有线或无线***的形式。或者，可以与泵110整体地包括条形码扫描仪和通信***，例如在不使用编程模块的情况下，或者除了与编程模块一起使用之外。此外，信息输入装置不需要硬连线至医疗器械，还可以通过无线连接传送信息。
图5B包括连接至编程模块60的第二个泵26。如图5A所示，可以连接更多泵模块。另外，其它类型的模块可以连接至泵模块或编程模块。
现在参考图5C，泵110以前门50打开的立体图示出，从而示出与泵110可操作接合的上游流体管线30和下游流体管线31。泵110直接作用在管66(也被称为泵段)上，所述管66将上游流体管线30连接至下游流体管线31以形成连续的流体导管，该连续的流体导管从相应的流体供应源38(图5A)延伸至患者48，通过该连续的流体导管，泵作用在流体上，以将流体向下游移动至患者。具体地，泵送机构70用作泵的流动控制装置，以使流体通过导管移动。上游和下游流体管线和/或管66可以联接至泵盒或泵筒，所述泵盒或泵筒配置为联接至泵110，诸如在共待审的美国专利申请序列No.13/827,775中描述的类型，其通过引用并入到本文中。
泵送机构的类型可以改变，并且可以是例如多指泵送机构。例如，泵送机构可以是“四指”类型，并且包括上游闭塞指72、主泵送指74、下游闭塞指76和次泵送指78。“四指”泵送机构和其它线性蠕动泵中使用的机构通过借助于凸轮跟随泵送指和阀指72、74、76和78顺序地按压在流体导管的一段上来工作。压力被施加在导管的顺序位置，从泵送机构的上游端开始并向下游端工作。至少一个指总是用力按压，足以闭塞导管。实际上，直到依次排列的下一个指已经闭塞所述管道，一指才从使管道闭塞的位置缩回；因此，在任何时候都不存在从流体供应源到患者的直接流体路径。包括四指泵的蠕动泵的工作对于本领域技术人员是公知的，在此不提供进一步的操作细节。
在该特定实施方案中，图5C进一步示出了在相对于泵送机构下游位置处的包括在泵110中的下游压力传感器82。下游压力传感器82安装至流动控制装置70，并且位于相对于流动控制装置邻近且下游的位置。下游压力传感器位于流动控制装置下游，也就是说，在患者48(图5A)与流动控制装置之间的位置处，以便在将任何流体泵送至患者之前可以验证正确的流体供应源与正确的泵的连接。
仍参考图5C，上游压力传感器80(例如，其可以是和/或包括压力传感器140B)也可以包括在泵110中。上游压力传感器布置到流动控制装置或泵送机构70，并且在本实施方案中，进一步设置为泵110的集成部分。上游压力传感器安装至流动控制装置70，并且位于相对于流动控制装置邻近且上游的位置。上游压力传感器位于流动控制装置上游，也就是说，在流体供应源38(图5A)与流动控制装置之间的位置处，以便在将任何流体泵送至患者之前可以验证正确的流体供应源与正确的泵的连接。在供应源是注射器的实施方案中，流动控制装置70可以配置为按压注射器的柱塞，以根据编程参数来设置输注。如上所述，泵10还可以包括一个或多个其它传感器，诸如液滴传感器140A、压力传感器140B和/或液位传感器140C。
本文中描述的主题的一个或多个方面或特征可以实现为数字电路、集成电路、专门设计的ASIC、现场可编程门阵列(FPGA)、计算机硬件、固件、软件和/或其组合。各个方面或者特征可以包括以一个或多个计算机程序的实施方式，这些计算机程序在包括有至少一个可编程处理器的可编程***上是可执行的和/或可编译的，该可编程***可以作为特殊或一般用途，联接为接收数据和指令，并且传输数据和指令至存储***、至少一个输入装置以及至少一个输出装置。可编程***或计算***可以包括客户端和服务器。客户端和服务器通常相互远离，并且典型地经由通信网络进行交互。客户端和服务器之间的关系凭借运行在各自计算机上并且具有相互的客户端-服务器关系的计算机程序来产生。
这些计算机程序(也可以被称为程序、软件、软件应用程序、应用程序、组件或代码)包括用于可编程处理器的机器指令，并且可以实现为高级程序语言、和/或面向对象的程序语言、和/或汇编/机器语言。如本文中使用的，术语“机器可读介质”是指用于向可编程处理器提供机器指令和/或数据的任意的计算机程序产品、设备和/或装置，诸如磁盘、光盘、存储器和可编程逻辑器件(PLD)，包括接收机器指令作为机器可读信号的机器可读的介质。术语“机器可读信号”指的是用于向可编程处理器提供机器指令和/或数据的任何信号。机器可读介质可以非易失性地存储这种机器指令，这种机器可读介质例如是非易失性固态存储器或磁性硬盘或任意等同的存储介质。机器可读介质可以替选地或额外地采用暂存的方式来存储这种机器指令，这种机器可读的介质例如是与一个或多个物理处理器内核相关联的处理器高速缓冲存储器或者其它随机存取存储器。
为了提供与用户的交互，本文中描述的主题的一个或多个方面或特征可以在具有显示装置以及键盘和指向装置的计算机上实施，其中，所述显示装置例如是用于将信息显示给用户的阴极射线管(CRT)或液晶显示器(LCD)或发光二极管(LED)监视器，所述键盘和指向装置例如是鼠标或跟踪球，用户可以利用这些装置向计算机提供输入。还可以使用其他类型的装置用于提供与用户的交互。例如，提供至用户的反馈可以是任何形式的传感反馈，例如视觉反馈、听觉反馈或触觉反馈，并且可以以任何形式接收来自用户的输入，包括声音、语音或触觉输入。其他可能的输入装置包括触摸屏或其他触摸感应装置，例如单点或多点电阻或电容式轨迹板、语音识别硬件或软件、光学扫描仪、光学指针、数字图像采集装置以及相关编译软件等。
如本文所使用的，术语“确定”或“确定出”包括多种动作。例如，“确定出”可以包括在没有用户干预的情况下经由硬件元件运算、计算、处理、导出、生成、获取、查找(例如，在表、数据库或另外的数据结构中查找)、查明等。而且，“确定出”可以包括在没有用户干预的情况下经由硬件元件接收(例如，接收信息)、访问(例如，访问存储器中的数据)等。“确定出”可以包括在没有用户干预的情况下经由硬件元件解析、选择、选取、建立等。
如本文所使用的，术语“提供”或“提供有”包括多种动作。例如，“提供有”可以包括将值存储在存储装置的位置中用于后续检索、经由至少一个有线或无线通信介质将值直接发送至接收方、发送或存储参考值等。“提供有”还可以包括经由硬件元件进行编码、解码、加密、解密、认证、验证等。
如本文所使用的，术语“消息”包括用于通信(例如，发送或接收)信息的多种格式。消息可以包括机器可读的信息汇总，例如XML文档、固定字段消息、逗号分隔的消息等。在一些实施方式中，消息可以包括用于发送信息的一个或多个表示的信号。虽然以单数叙述，但应当理解，消息可以以多个部分组成、发送、存储、接收等。
在实施方案中，数据或其它消息可以被转发至“远程”装置或位置，其中“远程”是指除执行程序的位置或装置之外的位置或装置。例如，远程位置可以是同一城市的另一个位置(例如，办公室、实验室等)、不同城市的另外的位置、不同州的另外的位置、不同国家的另外的位置等。因此，当一个物品被表示为“远离”另一个物品时，意味着这两个物品可以在同一房间中但是分开的，或者至少在不同房间或不同建筑物中，并且可以相距至少一英里、十英里或至少一百英里。“通信”信息指的是通过合适的通信信道(例如，专用或公共网络)将表示该信息的数据作为电信号传输。“转发”一个项目是指使该项目从一个位置到达下一个位置的任何手段，不管是通过物理输送该项目还是通过其他方式(在可能的情况下)，并且至少在数据的情况下包括在物理上传输承载数据的介质或通信数据。通信介质的示例包括：无线电或红外传输信道以及到另外的计算机或网络装置的网络连接，以及因特网，或者包括电子邮件传输和记录在网站上的信息等。
根据所需配置，本文中描述的主题可以在***、设备、方法和/或物体中实现。上述说明书中所阐述的实施方式并不代表符合本文描述的主题的所有实施方式。相反，它们仅仅是与上述主题的相关方面的一些示例。虽然以上具体地描述了几种变型，但是其他的修改或增加也是可能的。特别的，除了在本文中阐述的之外，还可以提供进一步的特征和/或变型。例如，上述的实施方式可以涉及公开的特征的各种组合或子组合和/或以上公开的几种进一步特征的组合或子组合。另外，在本文中所附附图描绘的和/或描述的逻辑流程并不一定需要按示出的特定的次序或顺序，以获得期望的结果。例如，逻辑流程可以包括在不脱离本发明的范围的情况下示出的不同的和/或附加的操作。在不脱离本发明的范围的情况下，可以重复和/或省略逻辑流程的一个或多个操作。其他的实施方式可以在所附权利要求的范围内。

Claims (22)

1.一种***，包括：
至少一个数据处理器；以及
至少一个存储器，其存储指令，当由至少一个数据处理器执行所述指令时，使得执行包括以下操作的操作：
从液位传感器接收一个或多个输出，所述液位传感器与泵联接，所述泵配置为将流体从容纳流体的贮液器移动至滴注室，所述流体移动通过泵上游的管；
至少基于一个或多个输出来检测泵的异常上游流动状况，所述异常上游流动状况包括管内完全上游阻塞、管内部分上游阻塞、贮液器为空和/或流体回流到滴注室中；
基于泵的异常上游流动状况的检测来调整泵的工作。
2.根据权利要求1所述的***，其中，所述液位传感器配置为至少通过发送信号并测量信号传播通过滴注室中的流体所需的时间量来测量滴注室的液位。
3.根据权利要求2所述的***，其中，所述液位传感器配置为至少通过以比流体的液滴进入滴注室的频率更高的频率测量滴注室的液位，来检测进入滴注室的流体的液滴。
4.根据前述权利要求的任一项所述的***，其中，所述调整泵的工作包括：
生成消息以激活泵的元件，其中，所述元件包括阀、灯或音频警报设备中的至少一个；以及
将信息发送至泵。
5.根据前述权利要求的任一项所述的***，其中，当滴注室的液位保持固定时，检测出管内完全上游阻塞。
6.根据前述权利要求的任一项所述的***，其中，在流体的液滴持续进入滴注室的情况下，当滴注室的液位降低时，检测出管内部分上游阻塞。
7.根据权利要求6所述的***，其中，当流体的液滴以小于泵的预期滴速的滴速持续进入滴注室时，检测出管内部分上游阻塞。
8.根据前述权利要求的任一项所述的***，其中，操作进一步包括：在没有流体的液滴进入滴注室的情况下，当滴注室的液位降低时，预测出将发生贮液器为空、管内完全上游阻塞和/或管内部分上游阻塞。
9.根据前述权利要求的任一项所述的***，其中，至少基于滴注室的液位的增加来检测进入滴注室中的流体的回流。
10.根据前述权利要求的任一项所述的***，其中，操作进一步包括：
从液滴传感器和压力传感器接收一个或多个输出，所述液滴传感器和压力传感器与泵联接；以及
至少基于液滴传感器、压力传感器和液位传感器的一个或多个输出来检测泵的异常上游流动状况。
11.根据前述权利要求的任一项所述的***，进一步包括：
泵；
贮液器，其容纳流体；
滴注室；以及
液位传感器。
12.一种方法，包括：
从液位传感器接收一个或多个输出，所述液位传感器与泵联接，所述泵配置为将流体从容纳流体的贮液器移动至滴注室，所述流体移动通过泵上游的管；
至少基于一个或多个输出来检测泵的异常上游流动状况，所述异常上游流动状况包括管内完全上游阻塞、管内部分上游阻塞、贮液器为空和/或流体回流到滴注室中；以及
基于泵的异常上游流动状况的检测来调整泵的工作。
13.根据权利要求12所述的方法，其中，所述液位传感器配置为至少通过发送信号并测量信号传播通过滴注室中的流体所需的时间量来测量滴注室的液位。
14.根据权利要求13所述的方法，其中，所述液位传感器配置为至少通过以比流体的液滴进入滴注室的频率更高的频率测量滴注室的液位，来检测进入滴注室的流体的液滴。
15.根据权利要求12至14的任一项所述的方法，其中，调整泵的工作包括使得泵的元件激活，其中所述元件包括阀、灯或音频警报设备中的至少一个。
16.根据权利要求12至15的任一项所述的方法，其中，当滴注室的液位保持固定时，检测出管内完全上游阻塞。
17.根据权利要求12至15的任一项所述的方法，其中，在流体的液滴持续进入滴注室的情况下，当滴注室的液位降低时，检测出管内部分上游阻塞。
18.根据权利要求17所述的方法，其中，当流体的液滴以小于泵的预期滴速的滴速持续进入滴注室时，检测出管内部分上游阻塞。
19.根据权利要求12至18的任一项所述的方法，进一步包括：在没有流体的液滴进入滴注室的情况下，当滴注室的液位降低时，预测出将发生贮液器为空、管内完全上游阻塞和/或管内部分上游阻塞。
20.根据权利要求12至19的任一项所述的方法，其中，至少基于滴注室的液位的增加来检测进入滴注室中的流体的回流。
21.一种设备，包括：
用于从液位传感器接收一个或多个输出的装置，所述液位传感器与泵联接，所述泵配置为将流体从容纳流体的贮液器移动至滴注室，所述流体移动通过泵上游的管；
用于至少基于一个或多个输出来检测泵的异常上游流动状况的装置，所述异常上游流动状况包括：管内完全上游阻塞、管内部分上游阻塞、贮液器为空和/或流体回流到滴注室中；以及
用于基于泵的异常上游流动状况的检测来调整泵的工作的装置。
22.根据权利要求21所述的设备，进一步包括用于执行权利要求13至20的任一项的装置。
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