KR101674839B1

KR101674839B1 - 라인 내 공기의 검출 및 관리를 위한 방법 및 장치

Info

Publication number: KR101674839B1
Application number: KR1020157001604A
Authority: KR
Inventors: 아이단 브라운; 제프리 티 주레티흐; 람지 굽타; 다니엘 에이 마르텔
Original assignee: 제벡스, 아이엔씨.
Priority date: 2012-06-24
Filing date: 2013-06-19
Publication date: 2016-11-09
Also published as: JP2015520001A; JP6010693B2; BR112014030859A2; US9408968B2; EP2741800A4; EP2741800B1; MX358331B; KR20150023050A; EP2741800A1; CA2876317C; CN104487117B; AU2013280862B2; AU2013280862A1; CN104487117A; MX2014014844A; CA2876317A1; WO2014004216A1; US20130345658A1; DK2741800T3; ES2628843T3

Abstract

프로그래밍된 치료 유량으로 환자에게 유체를 전달하도록 작동가능한 주입 펌프에 있어서, 제1 임계치를 초과하는 연속된 부피의 공기가 검출되는 경우 치료 유량보다 큰 유량으로 볼러스 부피의 유체를 전달하도록 펌핑 메커니즘에게 명령함으로써 에어-인-라인 감지가 개선된다. 많은 경우에, 볼러스(bolus)는 에어-인-라인 경보 상태를 피하기 위해 에어-인-라인 센서의 관찰 구역으로부터 미세기포들을 제거하는 데 효과적일 것이다. 연속된 부피의 공기가 볼러스에도 불구하고 제2 임계치를 초과하여 계속 증가한다면, 경보가 촉발될 수 있다. 본 발명은 오경보들을 줄여준다.

Description

라인 내 공기의 검출 및 관리를 위한 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR DETECTION AND MANAGEMENT OF AIR-IN-LINE}

본 발명은 의료용 주입 펌프들의 분야에 관한 것이며, 보다 상세하게는 의료용 주입 펌프들에 대한 라인 내 공기(air-in-line)의 감지 및 관리 방법들에 관한 것이다.

미리 결정된 액체 전달 파라미터들에 따라서 영양 액체(nutritional liquid) 및 약물을 환자들에게 전달하기 위한 프로그래밍 가능한 주입 펌프들이 광범위하게 사용되고 있다. 일 유형의 주입 펌프는 액체 공급원으로부터 환자에게 액체를 운반하는 가요성 연결 튜빙(tubing)을 따라 배열된 연동식 펌프(peristaltic pump)이다. 연동식 펌프는 튜빙의 연속하는 부분들을 점진적으로 압착하여 유체가 환자 쪽을 향하는 유동 방향으로 튜빙을 통해 흐르게 하기 위한 펌핑 메커니즘(pumping mechanism)을 갖는다. 일반적인 배열에서, 펌핑 메커니즘은 반경방향 핑거들 또는 롤러들을 갖는 모터 구동식 휠(motor-driven wheel)을 포함하며, 핑거들 또는 롤러들은 휠의 원주 부분 주위에 배열된 튜빙의 세그먼트와 맞물린다. 휠이 회전함에 따라, 유체가 튜빙을 통해 환자에게로 펌핑된다. 펌프 휠 주위에 배열된 튜빙 세그먼트는 펌프의 채널 또는 리셉터클 영역 내에 수용되도록 설계된 카세트에 의해 U자 형태로 유지될 수 있다. 카세트는 액체 공급원으로부터 나오는 튜빙의 유입 라인 및 환자에게로 나가는 튜빙의 유출 라인을 펌프에 의해 수용되는 U자형 튜빙 세그먼트의 대향 단부들에 연결하기 위한 종단부(terminal)들을 제공할 수 있다.

장 공급(enteral feeding)용의 영양 액체 또는 정맥내 치료용의 약액들을 펌핑할 때의 인지된 안전 염려는 환자 내로 펌핑되는 액체 내의 공기 기포들의 형성이다. 안전 수단(safety measure)으로서, 에어-인-라인 상태(condition)를 검출하고 경보(alarm)를 촉발(trigger)시키기 위해 주입 펌프 상에 에어-인-라인 센서를 제공하는 것이 알려져 있다. 예를 들어, 에어-인-라인 센서는 튜빙을 통해 초음파를 지향하도록 배열된 초음파 송신기(transmitter), 및 튜빙과 그에 의해 운반되는 유체를 통과한 후의 초음파를 수신하기 위해 송신기 반대편의 튜빙 측에 배열된 수신기(receiver)를 포함할 수 있다. 수신기는 초음파 신호가 송신기로부터 수신기로 이동했을 때 액체 또는 공기를 통과했는지 여부를 나타내는 출력 신호를 생성한다.

에어-인-라인 센서 출력은 유체가 센서의 관찰 구역을 통과하는 유체의 각 증분(incremental) 부피를 관찰하기 위해 튜빙을 통해 펌핑될 때 규칙적으로 샘플링된다. 공지된 공기 기포 검출 알고리즘들에서, 에어-인-라인 경보 상태는 미리 결정된 부피의 공기(예컨대, 1.5 밀리리터)가 미리 결정된 부피의 액체(예컨대, 0.375 밀리리터)의 존재없이 센서를 통과했음을 일련의 연속적 센서 판독치들이 나타낼 때 검출된다.

영양 액체를 함유하는 음식물 병들을 내용물을 섞기 위해 힘차게 진탕하였을 때 발생하는 문제는 확인되어 있다. 그러한 경우에, 미세기포들은 에어-인-라인 센서의 하류측에서 수집될 수 있고, 궁극적으로 에어-인-라인 경보를 야기할 수 있다. 펌프에 의한 유체의 전달은 불연속 시간 세그먼트(discrete time segment) 형태로 구현될 수 있는데, 그 동안에 펌프의 모터는 단지 작은 부분의 시간 세그먼트에 대해 실제로 작동되어 그 부분만 펌핑하고 있으며, 나머지 부분의 시간 세그먼트에 대해서는 중지되어 있다. 중력으로 인해, 진탕에 의해 야기된 공기 미세기포들은 상류로 부유하여 에어-인-라인 센서에서 모여질 수 있으며, 이는 "오"경보(false alarm)를 촉발시키게 될 에어-인-라인 상태의 검출을 잠재적으로 야기시킨다.

바람직하게는 펌프 하드웨어 또는 센서 하드웨어의 변경 없이, 이러한 유형의 오경보를 방지할 필요성이 존재한다.

본 발명은 위에 언급된 문제점을 다루고 있으며, 펌프 하드웨어 또는 센서 하드웨어에 대한 변경들 - 이들은 다른 주요 고려사항들에 대해 최적화됨 - 없이도 그러한 문제점을 다룬다.

일 태양에서, 본 발명은 주입 펌프에 연결된 튜빙을 통한 액체의 유동에 대해 에어-인-라인 상태를 검출하는 방법을 제공한다. 이 방법은 일반적으로, (i) 튜빙을 따른 소정 감지 위치에 에어-인-라인 센서를 제공하는 단계로서, 상기 에어-인-라인 센서는 주어진 시간에 상기 센서에 의해 관찰된 일정 부피의 유체가 공기인지 액체인지 여부를 나타내는 신호를 생성하는, 상기 단계; (ii) 치료 유량으로 유체를 전달하도록 상기 펌프를 작동시키는 단계; (iii) 유체가 상기 센서를 지나 흐를 때 상기 센서 신호를 샘플링하는 단계; (iv) 상기 센서가 마지막으로 액체를 관찰한 이후에 상기 센서에 의해 관찰된 공기의 총 부피를 계산하는 단계; (v) 상기 공기의 총 부피가 제1 임계치를 초과하는 경우 상기 치료 유량보다 큰 볼러스(bolus) 유량으로 볼러스 부피의 유체를 전달하도록 상기 펌프를 작동시키는 단계; 및 (vi) 상기 공기의 총 부피가 상기 제1 임계치보다 큰 제2 임계치를 초과하는 경우 상기 에어-인-라인 상태를 검출하는 단계를 포함한다. 위의 방법에서, 단계 (v)에서의 볼러스 전달은 종종 경보를 요구하는 에어-인-라인 상태를 회피하기 위해 축적된 공기 기포들을 제거(clear)하는 데 효과적이다.

상기에 요약된 방법은 상기 볼러스 부피를 통해 전달되는 초과 유체를 보상하기 위해서 상기 볼러스 부피의 전달 후에 상기 치료 유량보다 적은 감소된 유량으로 유체를 전달하도록 상기 펌프를 작동시키는 단계를 추가로 포함할 수 있다. 상기 펌프는, 볼러스 부피의 전달의 결과로서 치료 유량에 대해 전달된 초과 부피가 보상될 때까지 감소된 유량으로 작동될 수 있으며, 이어서 프로그래밍된 치료를 다시 시작하도록 치료 유량으로 작동될 수 있다.

다른 태양에서, 본 발명은 주입 펌프에 연결된 튜빙을 통해 흐르는 유체를 관찰하도록 배열된 에어-인-라인 센서의 관찰 구역으로부터 공기 미세기포들을 제거하는 방법을 제공한다. 이 방법은 일반적으로, (i) 상기 센서가 마지막으로 액체를 관찰한 이후에 상기 센서에 의해 관찰된 공기의 총 부피를 계산하는 단계; 및 (ii) 상기 공기의 총 부피가 미리 결정된 임계치를 초과하는 경우 프로그래밍된 치료 유량보다 큰 볼러스 유량으로 볼러스 부피의 유체를 전달하도록 상기 펌프를 작동시키는 단계를 포함한다. 상기 볼러스 유량은 상기 펌프를 프라이밍(priming)하는 데 사용되는 프라이밍 유량과 사실상 동일하게 될 수 있다.

다른 태양에서, 본 발명은 일반적으로, (i) 튜빙을 통한 유체 유동을 일으키도록 작동가능한 펌핑 메커니즘으로서, 상기 튜빙은 상기 펌핑 메커니즘에 연결되고, 상기 펌핑 메커니즘은 모터와 상기 모터에 동력을 공급(energizing)하기 위한 모터 제어기를 포함하는, 상기 펌핑 메커니즘; (ii) 상기 튜빙을 통해 흐르는 유체를 관찰하기 위해 상기 튜빙을 따른 감지 위치에 배열되는 에어-인-라인 센서로서, 상기 에어-인-라인 센서는 주어진 시간에 상기 센서에 의해 관찰된 일정 부피의 유체가 공기인지 액체인지의 여부를 나타내는 신호를 생성하는, 상기 에어-인-라인 센서; (iii) 메모리 모듈; 및 (iv) 상기 메모리 모듈, 상기 펌핑 메커니즘 및 상기 에어-인-라인 센서에 연결되는 마이크로프로세서로서, 상기 마이크로프로세서는 상기 펌핑 메커니즘으로 하여금 치료 유량으로 유체를 전달하게 명령하도록 프로그래밍 가능한, 상기 마이크로프로세서를 포함하는 주입 펌프를 포함하며, 상기 메모리 모듈은 프로그래밍 명령어들을 저장하여, 상기 마이크로프로세서로 하여금 상기 튜빙을 통해 흐르는 공기의 연속된 부피가 미리 결정된 제1 부피 임계치보다 크다는 것을 나타내는, 상기 에어-인-라인 센서로부터의 신호들에 응답하여 상기 치료 유량보다 큰 볼러스 유량으로 볼러스 부피의 유체를 전달하도록 상기 펌핑 메커니즘에 명령하게 한다.

상기 메모리 모듈은 또한 프로그래밍 명령어들을 저장하여, 상기 마이크로프로세서로 하여금 상기 튜빙을 통해 흐르는 연속된 부피의 공기가 상기 제1 부피 임계치보다 큰 미리 결정된 제2 부피 임계치보다 큰 것을 나타내는 에어-인-라인 센서로부터의 신호들에 응답하여 에어-인-라인 경보 상태를 등록하게 할 수 있다.

상기 볼러스에 의해 전달된 초과 부피를 보상하기 위해, 상기 메모리 모듈은 프로그래밍 명령어들을 저장하여 상기 마이크로프로세서로 하여금 상기 볼러스 부피의 전달 후에 상기 치료 유량보다 적은 감소된 유량으로 유체를 전달하도록 상기 펌핑 메커니즘에 명령하게 할 수 있다. 상기 감소된 유량은 상기 치료 유량의 미리 결정된 백분율(percentage), 예를 들어 50%일 수 있다. 상기 메모리 모듈은 또한 추가의 프로그래밍 명령어들을 저장하여, 상기 마이크로프로세서로 하여금 초과 부피 보상이 완료된 후에 상기 치료 유량으로 유체를 전달하도록 상기 펌핑 메커니즘에 명령하게 할 수 있다.

본 발명은 하기의 도면들을 참조하여 이하에서 상세히 설명된다.
<도 1>
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따라 형성된 주입 펌프의 개략도로서, 기본 작동을 예시하기 위해 카세트 및 튜빙이 펌프 내에 설치된 상태로 도시되어 있는 개략도.
<도 2>
도 2는 도 1에 도시된 주입 펌프의 전자 블록 다이어그램.
<도 3a 내지 도 3c>
도 3a 내지 도 3c는 본 발명의 일 실시예에 따라 주입 펌프의 에어-인-라인 센서를 모니터링하고 치료 동안 에어-인-라인 상태를 검출하기 위한 방법론을 도시하는 흐름도.
<도 4>
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 에어-인-라인 센서에 의해 관찰된 일정 부피의 유체가 공기인지 액체인지를 결정하는 미세기포 검출 루틴의 흐름도.
<도 5>
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라 펌프에 의해 구현된 볼러스 보상 로직(bolus compensation logic)을 도시하는 흐름도.
<도 6a 내지 도 6d>
도 6a 내지 도 6d는 본 발명의 예시적인 실시예에 따라 에어-인-라인 센서 구역으로부터 미세기포들을 제거하도록 볼러스가 전달되고 후속하여 보상되는 다양한 상태들 하에서의 모터 속도 대 시간을 보여주는 그래프.

도 1 및 도 2는 본 발명을 구현하는 프로그래밍 가능한 주입 펌프(10)를 개략적으로 도시한다. 주입 펌프(10)는 하우징(12), 하우징의 외부면 상의 펌프 휠 또는 회전자(14) 및 카세트 리셉터클(16), 및 하우징에 연결되어 카세트 리셉터클 및 펌프 휠 위에서 개폐되는 도어(18)를 포함한다. 도 1에 도시된 바와 같이, 유체 공급원으로부터 환자에게 유체를 운반하기 위해 투여 세트가 펌프와 관련되어 설치될 수 있다. 투여 세트는 유체 공급원으로부터 펌프로 연장되는 상류측 튜빙(4), 펌프로부터 환자로 연장되는 하류측 튜빙(8), 카세트 리셉터클(16) 내에 수용된 카세트(5), 및 펌프 휠(14) 주위에 배열된 U자형 튜빙 세그먼트(6)를 포함할 수 있다. 카세트(5)는 펌프를 경유한 상류측 튜빙으로부터 하류측 튜빙으로의 유동 경로를 완성하기 위해 상류측 튜빙(4)을 튜빙 세그먼트(6)의 상류측 단부에 그리고 하류측 튜빙(8)을 튜빙 세그먼트(6)의 하류측 단부에 연결하기 위한 연결 종단부(5U, 5D)들을 갖도록 구성된다.

펌프 휠(14)은 의도된 유동 방향으로의 튜빙을 통한 유체 유동을 유발하도록 작동 가능한 펌핑 메커니즘의 일부이다. 펌핑 메커니즘은 전기 모터(20)를 추가로 포함하고, 전기 모터는 펌프 휠(14)에 연결되고 펌프 휠을 전기 모터의 축을 중심으로 회전시키도록 작동 가능하다. 펌프 휠(14)은 휠의 원주 부분 주위에 배열된 튜빙 세그먼트(6)와 맞물리는 반경방향 핑거들 또는 롤러들(도시되지 않음)을 갖는다. 펌프 휠(14)이 회전할 때, 튜빙 세그먼트(6)의 연속적인 부분들이 점진적으로 압착되어, 유체가 튜빙을 통해 환자를 향하는 유동 방향으로 유동하게 한다. 주입된 유체의 유량은 모터(20)가 구동되는 속도 및/또는 모터(20)가 주어진 속도로 구동될 때의 시간의 길이를 조절함으로써 제어될 수 있다. 당업자들은 전술된 연동식 펌핑 메커니즘의 변형들이 가능하다는 것을 이해할 것이다. 예를 들어, 모터(20)는 나란히 배열된 일련의 병렬 핑거들 또는 롤러들에 연결된 캠 부재를 구동할 수 있음으로써, 연동 펌핑 작용이 도 1에 도시된 바와 같이 튜빙의 만곡된 세그먼트 대신에 튜빙의 직선 세그먼트에 가해진다. 본 발명은 특정 펌핑 메커니즘 구성으로 한정되지 않는다.

주입 펌프(10)는 펌핑 휠(14)로부터 상류측의 튜빙 세그먼트(6)를 따르는 위치에 상류측 폐색 센서(22)를 그리고 펌핑 휠(14)로부터 하류측의 튜빙 세그먼트(6)를 따르는 위치에 하류측 폐색 센서(24)를 구비할 수 있다. 상류측 센서(22) 및 하류측 센서(24) 각각은 튜빙 내의 각자의 국소적 유체 압력을 나타내는 각자의 센서 신호를 제공한다. 예를 들어, 상류측 및 하류측 센서(22, 24)들은 튜빙 내의 유체 압력에 의해 유발되는 가요성 튜빙 벽의 편향을 검출하고 이 편향에 비례하는 전자 신호를 제공하기 위해 튜빙 세그먼트(6)의 외부벽과 맞닿도록 배열된 트랜스듀서들 또는 스트레인 게이지들일 수 있다.

주입 펌프(10)는 또한 주어진 시간에 센서에 의해 관찰된 일정 부피의 유체가 공기인지 액체인지 여부를 검출하기 위한 에어-인-라인 센서(26)를 포함한다. 본 실시예에서, 에어-인-라인 센서(26)는 튜빙 세그먼트(6)의 일부분을 가로질러 서로 대향하는 한 쌍의 압전 세라믹 소자(26A, 26B)들을 포함하는 초음파 트랜스듀서를 포함할 수 있다. 하나의 세라믹 소자(26A)는 임의의 주파수 - 이는 공진 주파수를 스위핑하고, 이 공진 주파수는 상기 주파수 범위 내에 놓임 - 에서 마이크로프로세서(30)에 의해 구동된다. 초음파 에너지는 튜빙의 일측으로 소자(26A)에 의해 전송되고, 그 에너지의 일부분은 타측의 소자(26B)에 의해 수신된다. 튜빙 내에 액체가 존재한다면, 소자(26B)에 의해 수신된 초음파 에너지는 미리 설정된 비교기 임계치보다 크게 될 것이고 이어서 "고"(High) 로직 레벨로 변환된다. 튜빙 내에 공기가 존재한다면, 초음파 에너지를 전파하기 위한 매질은 덜 밀하고, 소자(26B)에 의해 생성된 신호는 임계치 아래로 감쇠되어 "저"(Low) 로직 레벨로 변환된다. 따라서, 이제 막 기술된 실시예에서, 소자(26B)에 의해 수신되는 초음파 에너지의 진폭은 튜빙 내의 액체와 공기 사이의 차이를 결정하기 위한 주 인자(main principle)이다. 튜빙은 에어-인-라인 센서 소자(26A, 26B)들에 건조-결합될(dry-coupled) 수 있다. 즉, 이 센서 배열은 초음파 겔(gel)의 사용을 필요로 하지 않는다.

도 2에 도시된 바와 같이, 주입 펌프(10)는 환자에게 전달될 액체의 양과 액체가 전달되는 유량을 결정하는 주입 치료 프로토콜을 사용자가 선택 및/또는 생성하고 이어서 이를 실행할 수 있도록 구성된다. 주입 펌프(10)는 키패드, 스위치 및 다이얼 제어부와 같은 입력 장치들을 갖는 사용자 인터페이스(32)에 접속된 마이크로프로세서(30)를 포함한다. 주입 펌프(10)는 마이크로프로세서(30)에 접속된 디스플레이(34)를 또한 포함한다. 디스플레이(34)는 때때로 사용자 인터페이스(32)의 일부로서 작용하는 터치스크린 디스플레이일 수 있다. 마이크로프로세서(30)는 전기 모터(20)를 구동하기 위한 모터 제어기(36)에 접속되어 선택된 치료 프로토콜을 관리한다. 하나 이상의 메모리 모듈(38)들이 펌프 작동을 제어하기 위해 마이크로프로세서에 의해 실행 가능한 명령어들을 저장하도록 마이크로프로세서(30)에 접속되거나 이와 통합된다. 저장된 명령어들은 소프트웨어 루틴들 내에서 체계화될 수 있다. 저장된 소프트웨어 루틴들 중에는, 가능한 미세기포들을 검출하고, 볼러스의 방출(release)을 통해 미세기포들의 제거를 시도하고, 프로그래밍된 치료 전달 유량을 달성하도록 볼러스에 의해 전달된 초과 유체를 보상해주는 루틴들이 있다. 이러한 루틴들은 이하에서 상세히 설명된다. 본 발명의 목적들을 위해, 마이크로프로세서(30)는 에어-인-라인 센서(26)로부터 신호를 수신한다. 마이크로프로세서(30)는 또한 상류측 폐색 센서(22) 및 하류측 폐색 센서(24)에 접속된다. 마이크로프로세서(30)에 의한 사용을 위해 폐색 센서들로부터의 아날로그 전압 신호들을 디지털 형태로 변환하기 위한 아날로그-디지털 변환 회로(23)가 도시되어 있지만, 다른 형태의 폐색 센서 및 마이크로프로세서 인터페이스들이 사용될 수 있다. 주입 펌프(10)는 마이크로프로세서(30)에 접속된 가청 신호 생성기(35)를 또한 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에서, 유체 전달은 규칙적인 시간 세그먼트들, 예컨대 1분 세그먼트들로 구현된다. 치료 유량은 시간당 0.1 밀리리터 (mL/hr) 내지 400 mL/hr의 범위 내에서 선택될 수 있다. 모터(20)는 주어진 회전 속도, 예컨대 40 rpm으로 작동될 수 있다. 예로서, 각각의 모터 회전은 12개의 증분 회전 모터 스텝(step)들 또는 "틱"(tick)들을 포함할 수 있는데, 여기서 유체 전달의 분해능(resolution)은 틱당 18 마이크로리터이다. 따라서, 1 밀리리터의 유체를 펌핑하는 데 대략 56회의 틱들이 요구된다. 선택된 치료 유량이 60 mL/hr라면, 각각의 1분 세그먼트 동안에 평균 1 밀리리터가 펌핑되어야 한다. 모터가 전체 1분 세그먼트에 대해 40 rpm으로 작동 중이라고 가정하면, 480회의 틱들을 제공하여 선택된 유량에 대해 너무 많은 유체를 전달할 것이다. 결과적으로, 모터는 1 밀리리터를 전달하는 데 필요한 각각의 시간 세그먼트의 단지 일부분 동안에만 가동되고, 나머지 시간 세그먼트 동안에는 가동되지 않도록 제어될 수 있다. 본 예에서, 1 밀리리터가 대략 56회의 틱들에서 전달되는데, 이는 40 rpm의 모터 속도에서 약 7초에 상당한다. 시간 세그먼트의 나머지 53초 동안, 모터는 가동되지 않게 된다. 이해할 수 있는 바와 같이, 치료 전달 유량은 각각의 시간 세그먼트 동안 모터가 가동되는 시간의 길이를 바꿔줌으로써 모터 속도(rpm)의 변경없이 조정될 수 있다.

아래에 상세하게 기술되는 바와 같이, 라인 내 공기가 제1 임계치를 초과하면 유체 볼러스가 더 높은 유량으로 명령을 받아 전달되고, 볼러스에 의해 전달된 초과 유체가 선택된 치료 유량에 대해 그 유량을 일시적으로 감소시킴으로써 보상되는 하나의 방법에 의해 본 발명은 실시된다. 본 발명의 일 실시예에서, 볼러스는 치료용의 최대 선택가능 유량보다 높은 펌프의 프라이밍 유량, 예컨대 700 mL/hr로 전달되는 1.0 밀리리터의 유체일 수 있다. 물론, 다른 볼러스 부피들 및 볼러스 유량들이 본 발명으로부터 벗어남이 없이 사용될 수 있다.

이제, 본 발명의 일 실시예에 따라 펌프에 의해 실행되고 저장된 소프트웨어 루틴들에 의해 구현되는 에어-인-라인 검출 로직을 대체로 도시하는 도 3a 내지 도 3c를 참조하기로 한다. 도시된 실시예에서, 에어-인-라인 센서(26)는 블록 120에서 샘플링된다. 위에서 기술된 바와 같이, 에어-인-라인 센서(26)는 센서가 공기 또는 액체의 어느 하나를 관찰했음을 나타내는 디지털 신호를 제공한다. 블록 122에서, 매우 작은 발포 기포들을 무시하기 위한 로직을 포함하는 미세기포 루틴을 호출한다. 미세기포 루틴의 한 형태가 도 4를 참조하여 아래에 상세하게 기술된다. 센서(26)에 의해 관찰된 유체의 증분 부피가 공기이면, 판정 블록 124는 블록 126, 블록 128 및 블록 130으로 흐름을 향하게 한다. 블록 126에서, 센서(26)가 공기를 마지막으로 관찰한 이후에 관찰되는 액체의 총 부피를 추적하는 변수 VOL_LIQ가 0으로 설정된다. 블록 128에서, 센서(26)가 연속적 임계치 부피(예컨대, 0.375 mL)의 액체를 마지막으로 관찰한 이후에 관찰되는 공기의 총 부피를 추적하는 변수 VOL_AIR가, 펌프 모터(20)의 한 증분의 스텝 또는 "틱"에 의해 센서(26)를 지나 이동되는 부피에 대응하는 증분 부피 VOL_INC의 부가에 의해 증분된다. 예로서, 현재의 펌프 실시예에서, 그 증분 부피는 대략 18 마이크로리터이다. 따라서, 샘플링된 센서 신호가 공기를 나타내는 경우, 본 예에서는 VOL_AIR가 18 마이크로리터만큼 증가된다. 판정 블록 130은 VOL_AIR가 제1의 미리 결정된 임계치, 예를 들어 1.0 밀리리터를 초과하는지 여부를 확인한다. 초과하지 않으면, 에어-인-라인 센서(26)로부터의 다음의 샘플링된 값을 취급하도록 흐름을 되돌린다.

판정 블록 124로 되돌아가서, 센서(26)에 의해 관찰된 유체의 증분 부피가 공기 대신에 액체라면, VOL_LIQ는 블록 132에 따라 VOL_INC만큼 증분된다. 판정 블록 134는 VOL_LIQ가 본 실시예에서는 0.375 mL인 미리 결정된 임계치를 초과하는지 여부를 결정한다. 초과한다면, VOL_AIR는 블록 136에서 0으로 설정되고, 그 후 에어-인-라인 센서(26)로부터의 다음의 샘플링된 값을 취급하도록 흐름을 되돌린다. 초과하지 않으면, 판정 블록 134는 블록 136을 우회한다.

VOL_AIR가 1.0 밀리리터의 제1 임계치를 초과한다고 판정 블록 130이 결정하면, 축적된 공기가 센서(26)에 모이는 미세기포들에 기인한 경우 에어-인-라인 경보 상태를 피하기 위한 노력으로 본 발명의 창의적인 접근법이 사용된다. 보다 구체적으로는, 공기의 연속적 총 부피가 제1 임계치를 초과하는 경우, 펌프는 미세기포들을 센서로부터 제거하기 위한 노력으로 치료 유량보다 큰 볼러스 유량으로 볼러스 부피의 유체를 전달하도록 명령을 받는다. 도 3b 내의 판정 블록 138은 볼러스가 현재 전달되고 있는지 여부를 나타내는 부울(Boolean) 변수 bBOL_ACTIVE의 값을 확인한다. 전달되고 있지 않으면, 블록 140으로 이동하여 bBOL_ACTIVE의 값을 참(True)으로 설정하고, 이어서 블록 142로 이동하여 볼러스 전달을 개시한다. 일단 볼러스가 개시되면, 흐름은 블록 120으로 되돌아간다.

판정 블록 138이 bBOL_ACTIVE가 참인 것을 알게 되면, 이는 볼러스 전달이 이미 명령되었다는 것을 의미한다. 그러한 경우에서, 판정 블록 144는 VOL_AIR가 제2의 미리 결정된 임계치, 예를 들어 1.5 밀리리터를 초과하는지 여부를 확인한다. 제2 임계치가 초과된다면, 전달된 볼러스는 라인 내 공기를 제거하는 데 실패했다. 그러므로, 블록 150에서 경보 상태가 등록되고, 블록 152에서 펌핑이 정지된다. VOL_AIR가 제2 임계치를 초과하지 않는다면, 판정 블록 144는 흐름을 블록 146으로 향하게 하여 볼러스 부피를 추적하는 변수 VOL_BOL을 증분한다. 본 예의 실시예에서는, 1.0 밀리리터의 볼러스 부피가 사용된다. 따라서, 판정 블록 148은 볼러스 내에 전달된 유체가 1.0 밀리리터에 도달할 때까지 블록 120으로 흐름을 되돌리고, 도달되는 시점에서 판정 블록 148은 도 3c의 블록 154로 진행하게 한다. 블록 154에서, 볼러스 전달이 완료되므로 부울 변수 bBOL_ACTIVE의 값은 거짓(False)으로 설정된다.

다음으로, 판정 블록 156에서 부울 변수 bBOL_COMP의 값이 확인된다. bBOL_COMP의 값은 볼러스 보상이 진행 중인지 여부를 나타낸다. bBOL_COMP의 값이 거짓이면, 블록 158로 향하게 하여 bBOL_COMP의 값을 참으로 설정하고, 이어서 블록 160으로 진행하여 볼러스 보상을 개시한다. 본 발명을 실시하는 볼러스 보상 계획(scheme)들은 도 5 및 도 6a 내지 도 6d를 참조하여 이후 기술된다. 판정 블록 156에서 bBOL_COMP의 값이 참이면, 흐름은 판정 블록 162로 분기되어 볼러스 보상이 완료되었는지를 확인한다. 완료되었다면, 펌프는 블록 164에서 치료를 위한 그 원래의 선택된 펌핑 유량으로 되돌아간다.

마지막으로, 프로그래밍된 치료가 완료되었는지 여부를 판정 블록 166이 평가한다. 완료되지 않았다면, 도 3a의 블록 120으로 흐름을 되돌린다.

위에 언급한 바와 같이, 미세기포 루틴은 발포 기포들을 고려하기 위해 블록 122에서 실행될 수 있다. 발포 기포들은 영양 액체의 용기와 같은 액체 공급원이 내용물을 섞기 위해 힘차게 진탕되었을 경우에 형성될 수 있다. 본 발명을 실행하기에 적합한 미세기포 루틴이 도 4에 도시된다. 이 루틴은, 가장 최근의 펌프 틱에 의해 이동되고 센서(26)에 의해 관찰되는 샘플링된 증분 부피의 유체에서 공기의 부피와 액체의 부피를 각각 나타내는 입력치들 AIRIN 및 LIQIN을 받아 들일 수 있다. 각각의 모터 틱이 약 18 마이크로리터에 대응하게 되는 본 예에서, AIRIN은 에어-인-라인 센서(26)가 공기를 관찰하면 18 마이크로리터의 값을 갖거나 또는 에어-인-라인 센서(26)가 액체를 관찰하면 0의 값을 가질 것이다. 역으로, LIQIN은 에어-인-라인 센서(26)가 공기를 관찰하면 0의 값을 갖거나 또는 에어-인-라인 센서(26)가 액체를 관찰하면 18 마이크로리터의 값을 가질 것이다.

미세기포 루틴은 출력치들 AIROUT 및 LIQOUT을 원 상태로 복귀시킨다. 이 루틴은 AIROUT의 0이 아닌(non-zero) 값으로 복귀하기 전에 미리 결정된 임계치 부피에 도달될 때까지 공기의 연속 발생을 찾도록 설계된다. 현재의 실시예에서, AIROUT의 값은 AIRIN이 루틴의 4개의 연속 호출(call)들에 대해 공기를 나타낼 때까지 0으로 유지되며, 그 시점에서 센서 판독치들은 단순히 발포 기포들을 나타내기 보다는 오히려 에어-인-라인 경보를 가능하게는 촉발시킬 수 있는 실제 공기 기포를 나타내는 것으로 생각된다. 이 시점에서, 4개의 판독치들이 단일 AIROUT 값(예컨대, 72 마이크로리터)으로 축적된다. 따라서, AIROUT의 값은 상당한 부피의 공기가 검출되는 경우 처음에 0에서 부피 분해능의 4배(예컨대, 72 마이크로리터)로 점프할 것이다. 일단 이러한 임계치에 도달되었다면, AIROUT은 일련의 연속하는 공기 판독치들이 액체 판독치에 의해 깨어질 때까지 루틴의 후속 호출들에서 AIRIN으로 설정된다. AIRIN의 연속하는 값들이 4개의 연속하는 0이 아닌 값들에 도달함이 없이 0과 0이 아닌 값(예컨대, 18 마이크로리터) 사이를 변동한다면, 이는 발포 기포들이 존재한다는 것을 나타내고, AIRIN 값들은 무시될 것이다. LIQIN의 값이 0보다 크다면, LIQOUT의 값은 LIQIN의 값과 동일하게 설정될 것이다. 인식될 수 있는 바와 같이, 미세기포 루틴은 발포를 나타내는 작은 공기 기포들을 무시함으로써 에어-인-라인 오경보들을 감소시키는 데 도움을 준다.

미세기포 루틴의 일 실시예가 도 4에 도시되어 있다. 도시된 미세기포 루틴의 처음 블록 200은 AIROUT 및 LIQOUT의 값들을 0으로 설정한다. 판정 블록 202는 AIRIN의 값을 확인한다. AIRIN의 값이 0보다 크면(예컨대, 18 마이크로리터), 센서(26)는 샘플링된 부피 증분에서 액체보다는 오히려 공기를 관찰하며, 흐름은 판정 블록 204로 진행한다. 판정 블록 204에서, 변수 LASTAIROUT의 값이 0과 비교된다. LASTAIROUT은 미세기포 루틴의 이전 호출로부터 기인한 AIROUT의 값을 저장한다. 그래서, 판정 블록 204는 루틴의 이전 호출이 공기를 발견했는지 여부를 결정한다. 이전 호출에서 공기가 관측되었으면, 흐름은 블록 206으로 분기되고, 여기서 AIROUT의 값은 AIRIN의 값과 동일하게 설정된다. 다시 말해서, 루틴은 공기가 이전에 발견되었다면 공기를 계속 카운팅한다.

판정 블록 204에서 LASTAIROUT이 0과 동일하다면, 흐름은 블록 208로 향하게 되어 변수 BUBBLE의 값을 설정하는데, 이 값은 루틴의 연속 호출들에 걸쳐 공기 기포 부피를 축적한다. 블록 208은 BUBBLE의 값에 AIRIN의 값만큼 증분한다. 판정 블록 210은 BUBBLE의 값을 미리 결정된 임계치 부피와 비교한다. 본 예에서, 임계치 부피는 55 마이크로리터이지만, 다른 임계치 부피가 선택될 수 있다. 이해될 수 있는 바와 같이, 18 마이크로리터의 4개의 연속 공기 판독치들이 55 마이크로리터의 임계치 부피를 능가하도록 BUBBLE의 값에 대해 요구된다. 임계치에 도달되지 않으면, 흐름은 블록 212 및 블록 214를 우회하고, AIROUT의 값은 0으로 남게 된다. 그러나, 판정 블록 210이 임계치에 도달되었음을 알게 된다면, 블록 212는 AIROUT의 값을 BUBBLE의 값과 동일하게 설정하고, 블록 214는 BUBBLE의 값을 0으로 재설정한다.

이제 판정 블록 202로 되돌아가 설명하기로 한다. 센서(26)가 공기 대신 액체를 관찰하면, AIRIN은 0과 같아지고, 판정 블록 202는 흐름을 블록 216 및 블록 218로 향하게 할 것이다. 블록 216은 BUBBLE의 값을 0으로 재설정하고, 블록 218은 LIQOUT의 값을 LIQIN의 값과 동일하게 설정한다.

로직 흐름 경로와 무관하게, 흐름은 블록 220에 도달할 것이며, 여기서 LASTAIROUT의 값은 AIROUT과 동일하게 설정되고, 그 후 루틴이 호출 프로그램으로 AIROUT 및 LIQOUT의 값들을 원 상태로 복귀시킨다.

이제, 본 발명의 일 실시예에 따른 볼러스 보상에 대한 설명이 도 5 및 도 6a 내지 도 6d를 참조하여 제공될 것이다. 볼러스가 도 3b의 블록 142에 따라 펌프에 의해 전달되는 경우, "예정보다 앞서"(ahead of schedule) 볼러스 내에 전달된 초과 유체를 보상하기 위해서는 후속의 펌프 제어 및 작동이 수정되어야만 한다. 펌프에 의해 구현되는 볼러스 보상 로직의 예시적인 실시예가 도 5에 도시된다. 블록 300에서, 볼러스가 전달되었던 시간 세그먼트에서 전달된 초과 유체 부피의 계산이 이루어진다. 일부 경우에, 볼러스는 프로그래밍된 치료를 위한 정상 세그먼트 부피 내에서 전달될 수 있으며, 그 결과 초과 부피는 0이 된다. 이들 경우에, 보상이 필요 없게 된다. 따라서, 처음의 판정 블록 302는 계산된 초과 부피가 0보다 큰지 여부를 확인하고, 그렇지 않다면 볼러스 보상이 완전히 회피된다. 초과 부피 계산이 0보다 큰 부피가 되면, 흐름은 블록 304로 진행하며, 여기서 정상 세그먼트 부피의 백분율로서 볼러스 부피의 계산이 수행된다. 이어서, 판정 블록 306은 블록 304에서 계산된 볼러스 비율이 미리 결정된 임계치 백분율, 예를 들어 25%보다 큰지 여부에 기초하여 흐름이 분기되게 한다. 만약 크지 않으면, 흐름은 블록 308로 분기되고 다음의 세그먼트 부피가 블록 300에서 계산된 초과 부피만큼 감소된다. 다시 말해서, 전체 볼러스 보상은 볼러스 전달 세그먼트에 바로 이어지는 세그먼트에서 달성된다. 판정 블록 306이 볼러스 비율이 미리 결정된 임계치 백분율(예컨대, 25%)보다 큰 것으로 결정하면, 볼러스 과잉량(overage)에 대한 보상이 감소 규칙(reduction rule)을 구현함으로써 복수의 후속 세그먼트들에 걸쳐 분산될 것이다. 예를 들어, 후속 세그먼트에서 전달되는 부피는 블록 310에 나타낸 바와 같이 50% 또는 일부 다른 계수(factor)만큼 감소된다. 감소 규칙은 초과 부피가 판정 블록 312에 의해 확인되는 바와 같이 보상될 때까지 연속 세그먼트들에서 구현된다.

도 6a 내지 도 6d는 실제 펌핑 조건들 하에서 볼러스 보상 로직이 어떻게 작동하는지에 관한 4개의 예들을 제공한다. 도 6a에서, 펌프의 치료 유량은 시간당 60 밀리리터보다 적게 되도록 선택되는 것으로 가정한다. 유체 전달은 1분 세그먼트들로 예정되며, 여기서 블록 402는 정상 치료 세그먼트 동안의 모터 가동 기간을 나타낸다. 후속 세그먼트에서, 블록 400으로 나타낸 바와 같이 예정된 펌핑 기간(404)의 약 절반 정도에 볼러스의 전달이 발생한다. 알 수 있는 바와 같이, 모터 속도는, 볼러스 부피가 단기간의 시간 내에 전달되도록 최대 선택가능 치료 유량을 초과하는 높은 유량을 달성하기 위하여 정상 치료 전달 동안에 사용되는 모터 속도에 대해 볼러스 전달 동안 증가된다. 볼러스에 의해 전달된 부피(예컨대, 1.0 밀리리터)는 정상 치료 유량에서의 세그먼트 동안 전달되었을 수 있는 부피(치료 유량이 시간당 60 밀리리터보다 적다고 가정하면 1.0 밀리리터보다 적음)의 25%보다 크다. 결과적으로, 도 5의 로직 하에서, 후속 세그먼트 동안 펌핑된 부피는 볼러스로부터 전달되는 초과 부피가 보상될 때까지 정상 세그먼트 부피에 대해 50%만큼 감소되며, 이는 펌프 가동 시간이 이들 세그먼트들에 대해 감소되는 것을 나타내는 블록 406 및 블록 408 - 이들은 블록 402만큼 폭이 넓지 않음 - 에서 관찰될 수 있다. 경보들이 회피되면, 세그먼트들은 보상이 완료되자마자 선택된 치료 펌핑 유량(예컨대, 블록 402)으로 복귀할 것이다.

도 6b는 선택된 치료 유량이 시간당 60 밀리리터보다 크고 볼러스(400)가 한 세그먼트 내에서 상대적으로 초기에 전달되는 상황을 도시한다. 이러한 경우에, 전체 볼러스 부피는 그 세그먼트 동안 전달된 총 부피가 선택된 치료 유량 하에서 이미 예정되었던 부피(블록 414)와 동일하도록 세그먼트 부피 내에 전달된다. 이러한 상황에서는, 보상이 필요없게 되고, 도 5의 로직은 보상을 우회한다. 따라서, 블록 412, 블록 416 및 블록 418은 치료 유량과 동일하고 그에 상응한다.

도 6c는 도 6a와 유사한 상황을 도시하지만, 치료 유량이 시간당 150 밀리리터보다 크다. 더 높은 치료 유량은 블록 422와 블록 402를 비교하여 모터가 블록 422와 관련되는 세그먼트 동안 더 긴 기간의 시간에 대해 가동이 유지되는 것을 관찰함으로써 이해될 수 있다. 볼러스(400)는 예정된 블록 424 동안 전달된다. 더 높은 유량에도 불구하고, 볼러스 부피는 여전히 예정된 세그먼트 부피의 25%보다 크고, 그러므로 초과 부피에 대한 보상이 완료될 때까지 후속 세그먼트들은 50%의 부피 감소를 겪게 된다. 그 감소는 블록 422에 대해 더 짧은 지속기간의 블록 426 및 블록 428에서 관찰될 수 있다. 보상을 완료하는 데 요구되는 시간은 치료 유량의 증가에 따라 감소한다.

도 6d는 치료 유량이 시간당 240 밀리리터를 초과하는 상황을 도시한다. 모터는, 치료 유량을 달성하기 위해, 블록 432의 폭으로 나타내어진 바와 같이 각각의 세그먼트 내에서 더 긴 기간의 시간에 대해 가동이 유지된다. 볼러스(400)는 가동 펌핑 기간(434)의 말단 근처에서 촉발된다. 이러한 경우, 볼러스 부피(예컨대, 1.0 밀리리터)는 선택된 치료 유량 하에 전달되는 세그먼트 부피(치료 유량이 시간당 240 밀리리터보다 크다고 가정하면 4.0 밀리리터보다 큼)의 25%보다 적다. 여기서, 도 5의 로직은, 하나의 세그먼트 내에서 보상이 완전히 달성되도록, 블록 436으로 도시한 바와 같이 다음의 세그먼트가 전체 볼러스 부피만큼 감소되게 할 것이다. 블록 438은 치료 유량에 따라 예정된 세그먼트 부피에 상응하며, 그에 따라 블록 438은 블록 432와 동일하다.

본 발명은 방법들과 이 방법들을 수행하도록 프로그래밍된 펌프 장치로서 실시된다. 본 발명의 방법들 및 펌프 장치의 예시적인 실시예들이 본 명세서에 상세하게 기술되어 있지만, 당업자는 첨부된 특허청구범위에 의해 한정되는 바와 같은 발명의 사상 및 범주로부터 벗어남이 없이 다양한 변경들이 이루어질 수 있다는 것을 인식할 것이다.

Claims

주입 펌프에 연결된 튜빙을 통한 액체의 유동에 대해 에어-인-라인 상태(air-in-line condition)를 검출하는 방법으로서,
상기 튜빙을 따른 감지 위치에 에어-인-라인 센서를 제공하는 단계로서, 상기 에어-인-라인 센서는 주어진 시간에 상기 센서에 의해 관찰된 일정 부피의 유체가 공기인지 액체인지 여부를 나타내는 신호를 생성하는, 상기 단계;
치료 유량으로 유체를 전달하도록 상기 펌프를 작동시키는 단계;
유체가 상기 센서를 지나 흐를 때 상기 센서 신호를 샘플링하는 단계;
상기 센서가 마지막으로 액체를 관찰한 이후에 상기 센서에 의해 관찰된 공기의 총 부피를 계산하는 단계;
상기 공기의 총 부피가 제1 임계치를 초과하는 경우 상기 치료 유량보다 큰 볼러스(bolus) 유량으로 볼러스 부피의 유체를 전달하도록 상기 펌프를 작동시키는 단계로서, 상기 공기의 총 부피가 제1 임계치를 초과하는 경우, 상기 펌프를 정지하거나 경보 신호를 제공하기 전에, 상기 볼러스 부피가 상기 펌프에 의해 자동으로 전달되는, 상기 펌프 작동 단계; 및
상기 공기의 총 부피가 상기 제1 임계치보다 큰 제2 임계치를 초과하는 경우 상기 에어-인-라인 상태를 검출하는 단계로서, 상기 에어-인-라인 상태는 상기 펌프를 정지하거나 상기 경보 신호를 제공하는 것의 기초인, 상기 에어-인-라인 상태 검출 단계를 포함하는, 에어-인-라인 상태 검출 방법.
제1항에 있어서, 상기 볼러스 부피의 전달 후에 상기 치료 유량보다 적은 감소된 유량으로 유체를 전달하도록 상기 펌프를 작동시키는 단계를 추가로 포함하는, 에어-인-라인 상태 검출 방법.
제2항에 있어서, 상기 펌프는 상기 볼러스 부피의 전달의 결과로서 상기 치료 유량에 대해 전달된 초과 부피가 보상될 때까지 상기 감소된 유량으로 유체를 전달하도록 작동되는, 에어-인-라인 상태 검출 방법.
제3항에 있어서, 상기 초과 부피가 보상된 후에 상기 치료 유량으로 유체를 전달하도록 펌프를 작동시키는 단계를 추가로 포함하는, 에어-인-라인 상태 검출 방법.
제3항에 있어서, 상기 펌프는 동일 시간 세그먼트들에 따라 작동되고, 상기 감소된 유량은 상기 볼러스 부피가 전달되는 시간 세그먼트에 후속하는 복수의 시간 세그먼트들에 걸쳐 적용되는, 에어-인-라인 상태 검출 방법.
제5항에 있어서, 상기 복수의 시간 세그먼트들은 연속하는 시간 세그먼트들인, 에어-인-라인 상태 검출 방법.
제6항에 있어서, 상기 복수의 연속하는 시간 세그먼트들은 상기 볼러스 부피가 전달되었던 동안의 시간 세그먼트를 바로 뒤따르는, 에어-인-라인 상태 검출 방법.
제3항에 있어서, 상기 펌프는 동일 시간 세그먼트들에 따라 작동되고, 상기 감소된 유량은 상기 볼러스 부피가 전달되는 시간 세그먼트에 후속하는 단일의 시간 세그먼트에만 적용되는, 에어-인-라인 상태 검출 방법.
제8항에 있어서, 단일의 시간 세그먼트는 상기 볼러스 부피가 전달되었던 동안의 시간 세그먼트를 바로 뒤따르는, 에어-인-라인 상태 검출 방법.
치료 유량으로 유체를 전달하도록 프로그래밍되어 있는 주입 펌프에 연결된 튜빙을 통해 흐르는 유체를 관찰하도록 배열된 에어-인-라인 센서의 관찰 구역으로부터 공기 미세기포들을 제거하는 방법으로서,
상기 센서가 마지막으로 액체를 관찰한 이후에 상기 센서에 의해 관찰된 공기의 총 부피를 계산하는 단계; 및
상기 공기의 총 부피가 미리 결정된 임계치를 초과하는 경우 상기 치료 유량보다 큰 볼러스 유량으로 볼러스 부피의 유체를 전달하도록 상기 펌프를 작동시키는 단계를 포함하고,
상기 공기의 총 부피가 미리 결정된 임계치를 초과하는 경우, 상기 펌프를 정지하거나 경보 신호를 제공하기 전에, 상기 볼러스 부피가 상기 펌프에 의해 자동으로 전달되는, 공기 미세기포 제거 방법.
제10항에 있어서, 상기 주입 펌프는 상기 펌프를 프라이밍하기 위해 상기 펌프가 작동되는 미리 결정된 프라이밍 유량을 가지며, 상기 볼러스 유량은 상기 프라이밍 유량과 사실상 동일한, 공기 미세기포 제거 방법.
튜빙을 통한 유체 유동을 일으키도록 작동가능한 펌핑 메커니즘으로서, 상기 튜빙은 상기 펌핑 메커니즘에 연결되고, 상기 펌핑 메커니즘은 모터와 상기 모터에 동력을 공급(energizing)하기 위한 모터 제어기를 포함하는, 상기 펌핑 메커니즘;
상기 튜빙을 통해 흐르는 유체를 관찰하기 위해 상기 튜빙을 따른 감지 위치에 배열되는 에어-인-라인 센서로서, 상기 에어-인-라인 센서는 주어진 시간에 상기 센서에 의해 관찰된 일정 부피의 유체가 공기인지 액체인지의 여부를 나타내는 신호를 생성하는, 상기 에어-인-라인 센서;
메모리 모듈; 및
상기 메모리 모듈, 상기 펌핑 메커니즘 및 상기 에어-인-라인 센서에 접속되는 마이크로프로세서로서, 상기 마이크로프로세서는 상기 펌핑 메커니즘으로 하여금 치료 유량으로 유체를 전달하게 명령하도록 프로그래밍 가능한, 상기 마이크로프로세서를 포함하며;
상기 메모리 모듈은 프로그래밍 명령어들을 저장하여, 상기 마이크로프로세서로 하여금 상기 튜빙을 통해 흐르는 공기의 연속된 부피가 미리 결정된 제1 부피 임계치보다 크다는 것을 나타내는, 상기 에어-인-라인 센서로부터의 신호들에 응답하여 상기 치료 유량보다 큰 볼러스 유량으로 볼러스 부피의 유체를 전달하도록 상기 펌핑 메커니즘에 명령하게 하고, 펌프를 정지하거나 경보 신호를 제공하기 전에, 상기 볼러스 부피가 상기 펌프에 의해 자동으로 전달되고,
상기 메모리 모듈은 프로그래밍 명령어들을 저장하여, 상기 마이크로프로세서로 하여금 상기 튜빙을 통해 흐르는 공기의 연속된 부피가 상기 제1 부피 임계치보다 큰 미리 결정된 제2 부피 임계치보다 크다는 것을 나타내는, 상기 에어-인-라인 센서로부터의 신호들에 응답하여 에어-인-라인 경보 상태를 등록하게 하고, 상기 마이크로프로세서는 에어-인-라인 경보 상태 등록 시 펌프가 정지하거나 경보 신호를 제공하도록 명령하는, 주입 펌프.
삭제
제12항에 있어서, 상기 메모리 모듈은 프로그래밍 명령어들을 저장하여, 상기 마이크로프로세서로 하여금 미세기포들을 포함하는 액체로부터 공기를 구별하도록 상기 에어-인-라인 센서로부터의 신호들을 평가하게 하는, 주입 펌프.
제12항에 있어서, 상기 메모리 모듈은 프로그래밍 명령어들을 저장하여, 상기 마이크로프로세서로 하여금 상기 볼러스 부피의 전달의 결과로서 상기 치료 유량에 대해 전달된 초과 부피가 보상될 때까지 상기 볼러스 부피의 전달 후에 상기 치료 유량보다 적은 감소된 유량으로 유체를 전달하도록 상기 펌핑 메커니즘에 명령하게 하는, 주입 펌프.
제15항에 있어서, 상기 감소된 유량은 상기 치료 유량의 미리 결정된 백분율인, 주입 펌프.
제16항에 있어서, 상기 미리 결정된 백분율은 50%인, 주입 펌프.
제15항에 있어서, 상기 메모리 모듈은 프로그래밍 명령어들을 저장하여, 상기 마이크로프로세서로 하여금 상기 초과 부피가 보상된 후에 상기 치료 유량으로 유체를 전달하도록 상기 펌핑 메커니즘에 명령하게 하는, 주입 펌프.