磁性傳感器及相關(guān)系統(tǒng)和方法
【專利摘要】本發(fā)明大致涉及一種磁性傳感器以及相關(guān)的系統(tǒng)和方法。根據(jù)本發(fā)明的一些方面，磁性傳感器組件包括：構(gòu)造為可釋放地保持醫(yī)療流體管的殼體、和固定到該殼體的傳感器。該傳感器構(gòu)造為在醫(yī)療流體流經(jīng)醫(yī)療流體管時(shí)檢測(cè)磁場(chǎng)強(qiáng)度的變化。
【專利說明】磁性傳感器及相關(guān)系統(tǒng)和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明大致涉及一種磁性傳感器以及相關(guān)的系統(tǒng)和方法。
【背景技術(shù)】
[0002]一旦診斷出腎衰竭，通常給患者使用藥物來幫助控制癥狀和減緩腎損害的過程。慢性腎衰竭的患者一般服藥來控制體內(nèi)礦物質(zhì)的平衡以及避免紅細(xì)胞的減少(貧血)。
[0003]健康的腎產(chǎn)生促紅細(xì)胞生成素(通常簡(jiǎn)稱ΕΡ0)激素，刺激骨髓中紅細(xì)胞的產(chǎn)生。紅細(xì)胞對(duì)人體組織中的氧氣輸送起著關(guān)鍵的作用。如果人體沒有足夠的ΕΡ0，將會(huì)導(dǎo)致貧血。這常常導(dǎo)致身體和大腦的機(jī)能下降，并增加了心血管疾病的風(fēng)險(xiǎn)。為了防止貧血，慢性腎病患者通常接受一種合成的促紅細(xì)胞生成素(也被稱為ΕΡ0)，它和自然的促紅細(xì)胞生成素一樣，也可以刺激紅細(xì)胞的產(chǎn)生。
[0004]貧血可以通過各種不同的藥物來進(jìn)行控制，例如，由于紅細(xì)胞的產(chǎn)生也需要鐵，很多透析患者也需要進(jìn)行補(bǔ)鐵。在那些接受補(bǔ)充EPO療法的長(zhǎng)期血液透析的患者中，Venofer? (鐵鹿糖注射液，USP)被使用來進(jìn)行缺鐵性貧血的治療。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]在本發(fā)明的一個(gè)方面，一種透析系統(tǒng)包括:透析機(jī)、與透析機(jī)相連接的醫(yī)療流體管、和與醫(yī)療流體管相連接的傳感器組件。該傳感器組件包括:構(gòu)造為可釋放地保持醫(yī)療流體管的殼體、和固定到該殼體的傳感器。該傳感器構(gòu)造為在醫(yī)療流體流經(jīng)醫(yī)療流體管時(shí)檢測(cè)磁場(chǎng)強(qiáng)度的變化。
[0006]在本發(fā)明的另一個(gè)方面，一種磁性傳感器組件包括:構(gòu)造為可釋放地保持醫(yī)療流體管的殼體、和固定到該殼 體的傳感器，該傳感器構(gòu)造為在醫(yī)療流體流經(jīng)醫(yī)療流體管時(shí)檢測(cè)磁場(chǎng)強(qiáng)度的變化。
[0007]在本發(fā)明的另一個(gè)方面，一種醫(yī)療流體輸送方法包括:檢測(cè)醫(yī)療流體管中流體的磁場(chǎng)。該方法還包括:基于該磁場(chǎng)檢測(cè)，確定藥物是否在醫(yī)療流體管中。
[0008]在本發(fā)明的另一個(gè)方面，一種透析系統(tǒng)包括:透析機(jī)、與透析機(jī)相連接的醫(yī)療流體管、和與醫(yī)療流體管相連接的傳感器組件。該傳感器組件包括:構(gòu)造為可釋放地保持醫(yī)療流體管的殼體、構(gòu)造為該醫(yī)療流體管可釋放地保持在其間的多個(gè)電容器極板、以及連接到該電容器極板的電路。
[0009]在本發(fā)明的另一個(gè)方面，一種電容傳感器組件包括:構(gòu)造為可釋放地保持醫(yī)療流體管的殼體、多個(gè)固定到該殼體的電容器極板。該電容器極板構(gòu)造為在醫(yī)療流體流經(jīng)醫(yī)療流體管時(shí)檢測(cè)介電常數(shù)的強(qiáng)度變化。
[0010]在本發(fā)明的另一個(gè)方面，一種醫(yī)療流體輸送方法包括:確定極板之間的電容，該極板之間具有醫(yī)療流體管，以及基于檢測(cè)到的電容檢測(cè)該醫(yī)療流體管內(nèi)是否盛有醫(yī)療流體。[0011 ] 實(shí)現(xiàn)方案可以包括下列一個(gè)或多個(gè)特征。
[0012]在某些實(shí)現(xiàn)方案中，醫(yī)療流體包括鐵磁流體。[0013]在某些實(shí)現(xiàn)方案中，醫(yī)療流體管包括血液線路。
[0014]在一些實(shí)現(xiàn)方案中，滴注器連接到該血液線路，并且傳感器組件連接到滴注器下游的血液線路。
[0015]在某些實(shí)現(xiàn)方案中，醫(yī)療流體線包括藥物輸送線路。
[0016]在某些實(shí)現(xiàn)方案中，藥物輸送裝置通過藥物輸送線路連接到透析機(jī)。
[0017]在某些實(shí)現(xiàn)方案中，在醫(yī)療流體管附近及傳感器組件的上游設(shè)置有一磁鐵，構(gòu)造為對(duì)流經(jīng)醫(yī)療流體管的醫(yī)療流體進(jìn)行磁化。
[0018]在一些實(shí)現(xiàn)方案中，該磁鐵位于距離傳感器組件0.1英寸或更近處。
[0019]在某些實(shí)現(xiàn)方案中，該透析系統(tǒng)包括:數(shù)據(jù)處理裝置、和編碼有計(jì)算機(jī)程序的計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)介質(zhì)。該程序包括在由數(shù)據(jù)處理裝置運(yùn)行時(shí)使數(shù)據(jù)處理裝置執(zhí)行操作的指令，所述操作包括接收在醫(yī)療流體流經(jīng)醫(yī)療流體管時(shí)磁場(chǎng)強(qiáng)度變化檢測(cè)的有關(guān)信息，以及確定醫(yī)療流體是否存在醫(yī)療流體管中。
[0020]在一些實(shí)現(xiàn)方案中，所述操作包括接收流經(jīng)醫(yī)療流體管的第一流體和第二流體的期望流量的有關(guān)信息，以及基于該流量和磁場(chǎng)變化的檢測(cè)，確定該第一流體和第二流體的實(shí)際流量是否與期望流量相等。
[0021 ] 在某些實(shí)現(xiàn)方案中，該傳感器是磁強(qiáng)計(jì)。
[0022]在某些實(shí)現(xiàn)方案中，該組件包括多個(gè)傳感器，構(gòu)造為在醫(yī)療流體流經(jīng)醫(yī)療流體管時(shí)檢測(cè)磁場(chǎng)強(qiáng)度的變化。
[0023]在一些實(shí)現(xiàn)方案中，該組件包括固定到殼體的磁鐵，該磁鐵構(gòu)造為在醫(yī)療流體流經(jīng)醫(yī)療流體管時(shí)對(duì)醫(yī) 療流體進(jìn)行磁化。
[0024]在某些實(shí)現(xiàn)方案中，該組件包括:數(shù)據(jù)處理裝置、和編碼有計(jì)算機(jī)程序的計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)介質(zhì)。該程序包括在由數(shù)據(jù)處理裝置運(yùn)行時(shí)使數(shù)據(jù)處理裝置執(zhí)行操作的指令，所述操作包括接收傳感器的輸出數(shù)據(jù)，以及基于該輸出數(shù)據(jù)計(jì)算鐵磁流體是否存在醫(yī)療流體管中。該輸出數(shù)據(jù)與在醫(yī)療流體流經(jīng)醫(yī)療流體管時(shí)檢測(cè)到的磁場(chǎng)強(qiáng)度變化有關(guān)。
[0025]在某些實(shí)現(xiàn)方案中，所述操作包括基于輸出數(shù)據(jù)計(jì)算醫(yī)療流體管中鐵磁流體的量，該輸出數(shù)據(jù)與在醫(yī)療流體流經(jīng)醫(yī)療流體管時(shí)檢測(cè)到的磁場(chǎng)強(qiáng)度變化有關(guān)。
[0026]在某些實(shí)現(xiàn)方案中，所述操作包括接收醫(yī)療流體管中流體總量的有關(guān)信息。
[0027]在一些實(shí)現(xiàn)方案中，所述操作包括計(jì)算醫(yī)療流體管中鐵磁流體與非鐵磁流體的比例。
[0028]在某些實(shí)現(xiàn)方案中，該方法是由數(shù)據(jù)處理裝置執(zhí)行的計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)方法。
[0029]在某些實(shí)現(xiàn)方案中，電路的輸出表示在醫(yī)療流體流經(jīng)醫(yī)療流體管時(shí)電容的變化。
[0030]在一些實(shí)現(xiàn)方案中，電容的變化包括在醫(yī)療流體流經(jīng)醫(yī)療流體管時(shí)電介質(zhì)的變化。
[0031]在某些實(shí)現(xiàn)方案中，所述操作包括接收醫(yī)療流體流經(jīng)醫(yī)療流體管時(shí)電容變化檢測(cè)的有關(guān)信息，以及確定醫(yī)療流體是否存在醫(yī)療流體管中。
[0032]在某些實(shí)現(xiàn)方案中，所述操作包括接收傳感器的輸出數(shù)據(jù)，以及基于該輸出數(shù)據(jù)計(jì)算醫(yī)療流體是否存在醫(yī)療流體管中。該輸出數(shù)據(jù)與在醫(yī)療流體流經(jīng)醫(yī)療流體管時(shí)檢測(cè)到的電容變化有關(guān)。
[0033]在某些實(shí)現(xiàn)方案中，所述操作包括基于輸出數(shù)據(jù)計(jì)算醫(yī)療流體管中醫(yī)療流體的量，該輸出數(shù)據(jù)與在醫(yī)療流體流經(jīng)醫(yī)療流體管時(shí)檢測(cè)到的電容變化有關(guān)。
[0034]實(shí)現(xiàn)方案可包括下列一個(gè)或多個(gè)優(yōu)點(diǎn)。
[0035]在一些實(shí)現(xiàn)方案中，磁性傳感器檢測(cè)藥物是否正由藥物輸送系統(tǒng)輸送至患者。檢測(cè)到藥物的存在即可表示藥物輸送系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)正常。例如，檢測(cè)到藥物的存在即可表示醫(yī)療流體管并無泄露或堵塞，以及泵在正常工作。
[0036]在某些實(shí)現(xiàn)方案中，磁性傳感器檢測(cè)正在輸送至患者的藥量(例如，容積流率)。檢測(cè)到的藥量可用于確認(rèn)醫(yī)生開具的以及輸入系統(tǒng)的藥物劑量確實(shí)被輸送至患者。
[0037]在某些實(shí)現(xiàn)方案中，磁性傳感器組件可使用不透明的醫(yī)療流體管或厚壁的醫(yī)療流體管。當(dāng)磁性傳感器組件利用磁場(chǎng)變化來檢測(cè)藥物時(shí)，不會(huì)受到例如醫(yī)療流體管的顏色或壁厚等光學(xué)因素的顯著影響。
[0038]在某些實(shí)現(xiàn)方案中，磁性傳感器組件可使用具有狹窄流體通道的醫(yī)療流體管。當(dāng)磁性傳感器組件利用磁場(chǎng)變化來檢測(cè)藥物時(shí)，傳感器組件不需要與流體通道精確對(duì)齊來檢測(cè)藥物。 【專利附圖】

【附圖說明】
[0039]圖1是血液透析機(jī)的示意圖，該血液透析機(jī)包括模塊式藥物輸送裝置和固定在門和模塊式藥物輸送裝置內(nèi)表面之間的藥物注射流體線盒。該血液透析機(jī)還包括磁性傳感器組件，可用于確定某種藥物是否被引入到與該磁性傳感器接合的血液線路中。
[0040]圖2是圖1中部分示出的藥物注射流體線盒的透視分解圖，以及藥物注射流體線盒在使用前設(shè)置在針尖上方的針尖蓋。
[0041]圖3是圖1中血液透析機(jī)的透視圖，其中藥物輸送裝置的門打開。
[0042]圖4A和圖4B分別是圖1血液透析機(jī)的磁性傳感器組件的俯視示意圖和截面示意圖。
[0043]圖5A和圖5B是另一個(gè)磁性傳感器組件使用中的示意圖。
[0044]圖6是另一個(gè)磁性傳感器組件的示意圖。
[0045]圖7A和圖7B是另一個(gè)傳感器組件的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0046]總體來說，本發(fā)明涉及磁性傳感器以及使用磁性傳感器的系統(tǒng)和方法。在本發(fā)明的一些方面，血液透析系統(tǒng)包括血液透析機(jī)，其具有通過藥物輸送線路連接到藥物輸送裝置的血液回路，從而藥物可經(jīng)由藥物輸送線路輸送至該血液回路。磁性傳感器被構(gòu)造為檢測(cè)經(jīng)過血液回路的藥物傳輸線路和/或血液線路的藥物。由此，磁性傳感器可被用于確認(rèn)藥物被輸送至患者。在某些情況下，磁性傳感器可被用于確認(rèn)藥物以所期望的劑量被輸送至患者。
[0047]參見圖1，血液透析系統(tǒng)100包括具備藥物輸送系統(tǒng)102的血液透析機(jī)101。藥物輸送系統(tǒng)102包括與血液透析機(jī)101連接并暴露在其表面的模塊式藥物輸送裝置103，以及與藥物輸送裝置103連接的一次性藥物注射流體線套件(本文中被稱作“藥物注射流體線盒”)107。藥物注射流體線盒107的藥物輸送線路104與血液透析系統(tǒng)100的血液回路流體連接。血液透析系統(tǒng)100的血液回路其中包括一系列血液線路105、滴注器106和透析儀110。血泵(例如，蠕動(dòng)泵)108被構(gòu)造為在治療過程中將血液泵及整個(gè)血液回路。
[0048]血液透析系統(tǒng)100還包括透析液回路和其他各種部件，出于簡(jiǎn)化的原因此處不做贅述。在血液透析治療過程中，血液從患者身上抽取，經(jīng)過滴注器106后泵至透析儀110，其中血液中的毒素被去除并收集到流經(jīng)透析儀的透析液中。然后清洗過的血液再回到患者體內(nèi)，而含有毒素的透析液(被稱作“廢透析液”)被丟棄或回收再利用。如下面更詳細(xì)討論的，在血液透析治療過程中，藥物(例如Epogen?和Venofer?)也利用藥物輸送系統(tǒng)102輸送至滴注器106。藥物與患者的血液在滴注器106中混合，并隨著患者的血液輸送到患者。
[0049]磁性傳感器組件111從血液透析機(jī)101的表面延伸，連接滴注器106和血泵108的血液線路105可釋放地固定到(例如，卡鎖到)磁性傳感器組件111。如下面更詳細(xì)討論的，磁性傳感器組件111可用于檢測(cè)由藥物輸送系統(tǒng)102輸送至血液回路的藥物，而且在某些情況下，可被用于確認(rèn)藥物以所期望的劑量被傳輸至血液回路。
[0050]如圖3所示，模塊式藥物輸送裝置103包括藥水瓶保持器112，其構(gòu)造為保持單個(gè)藥水瓶116。另一個(gè)藥水瓶保持器114，構(gòu)造為保持最多三個(gè)藥水瓶118。在圖示的實(shí)現(xiàn)方案中，最左邊的藥水瓶116盛jj/Venofer?，而Venofer?藥水瓶116右邊的三個(gè)藥水瓶118盛放 Epogen?。
[0051]Epogen?是一種刺激紅細(xì)胞生成的藥物(即，合成促紅細(xì)胞生成素)，也在透析患者中普遍使用，由Amgen有限公司(Amgen Inc.)生產(chǎn)。
[0052]Venofer?'(鐵鹿糖注射液，USP)是由美國(guó)Regent有限公司(AmericanRegent, Inc.)生產(chǎn)的一種無菌、水性的多核氫氧化鐵(III)-蔗糖復(fù)合物。在那些接受補(bǔ)充促紅細(xì)胞生成素療法的長(zhǎng)期血液透析的患者中，Venofer?被使用來進(jìn)行缺鐵性貧血的治療。Venofer?是一種鐵磁流體，即，受磁鐵和磁場(chǎng)影響的流體。因此，Venofer?的鐵磁特性使得磁性傳感器組件ill能夠基于磁場(chǎng)變化來確定Venofer?是否流經(jīng)與磁性傳感器111接合的管，在一些情況下， 使得磁性傳感器111能夠檢測(cè)流經(jīng)管內(nèi)的Venofer?的量(例如，容積流率)。這個(gè)過程將在下文中進(jìn)行詳細(xì)解釋。
[0053]藥水瓶保持器112包括頂部件113和底部件115，將單個(gè)Venofer?藥水瓶116夾持在其間。底部件115具有一頂面,倒置的Venofer?藥水瓶116的頂蓋可落在該頂面上。在某些實(shí)現(xiàn)方案中，底部件115包括一凹槽，其尺寸和形狀設(shè)計(jì)為容納藥水瓶116的頂蓋(或頂蓋的一部分)。該凹槽有助于確保藥水瓶116正確放置在藥水瓶保持器112內(nèi)。藥水瓶保持器112的底部件115還限定了一通孔，在使用中允許藥物注射流體線盒107的針尖120穿過底部件113并刺破Venofer?藥水瓶116的橡膠密封件。
[0054]藥水瓶保持器112的頂部件113和底部件115可相互相對(duì)移動(dòng)，從而將藥水瓶擠壓在其間。此外，整個(gè)藥水瓶保持器112在相對(duì)于藥物輸送裝置103內(nèi)表面的垂直方向上可移動(dòng)，以及當(dāng)藥物注射流體線盒107被放置在藥物輸送裝置103的盒室內(nèi)時(shí)，在相對(duì)于藥物注射流體線盒107的相關(guān)聯(lián)的針尖120的垂直方向上可移動(dòng)。因此，當(dāng)盒107被放置在盒室內(nèi)時(shí)，藥水瓶保持器112的頂部件113和底部件115可以隨著Venofer?藥水瓶116共同移動(dòng)，從而使盒107的相關(guān)聯(lián)的針尖120刺破藥水瓶116的橡膠密封件。[0055]在使用中保持Epogen?藥水瓶Iis的藥水瓶保持器114與上述的藥水瓶保持
器112類似。尤其是，該藥水瓶保持器114也包括頂部件117和底部件119，其間保持三個(gè)
Epogen?藥水瓶118，且底部件119限定了三個(gè)開口，盒107的針尖120可通過該開口刺
穿藥水瓶118的橡膠密封件。在一些實(shí)現(xiàn)方案中，底部件119的上表面限定有多個(gè)凹槽，
容納Epogen?藥水瓶118的頂蓋并有助于確保藥水瓶118正確放置在藥水瓶保持器114
內(nèi)。例如，這些凹槽有助于確保藥水瓶118與底部件119上的開口對(duì)齊，以允許盒107的針尖120刺穿藥水瓶118的橡膠密封件。
[0056]圖2示出了藥物注射流體線盒107，其中針尖120的保護(hù)性針尖蓋160被移除。如圖所示，饋送器線路122通過盒107的框架166保持以間隔開的構(gòu)造被保持。框架166沿其底部邊緣包括:歧管168，其將饋送器線路122連接到藥物輸送線路104 ;從歧管168延伸的兩個(gè)側(cè)面支撐件170，172 ;和在兩個(gè)側(cè)面支撐件170，172之間延伸的頂部支撐件174。側(cè)面支撐件170，172在其底端和頂端分別與歧管168和頂部支撐件174連接(例如熱結(jié)合，粘性結(jié)合或機(jī)械方式連接)。類似地 連接(例如熱結(jié)合，粘性結(jié)合或機(jī)械方式連接)。
[0057]除了框架之外，盒107還包括在兩個(gè)側(cè)面支撐件170，172之間延伸的橫桿176。橫桿176包括將饋送器線路122容納和保持在其中的凹陷區(qū)域178。另外，盒107的前表面(即，當(dāng)盒107裝載到藥物輸送裝置103的盒室時(shí)，盒107與藥物輸送裝置103的門109的內(nèi)表面接觸的表面)設(shè)置有六角形孔180。如下所述,這些孔180與從門109的內(nèi)表面延伸的六角形凸起相匹配，從而在使用中將盒107固定到門109，以助于確保唯一合適的盒(例如，藥物輸送裝置制造商打算在藥物輸送裝置103中使用的盒)被藥物輸送裝置103使用。
[0058]仍然參見圖2，針尖120與盒107的頂部支撐件174連接(例如熱結(jié)合，粘性結(jié)合或機(jī)械連接)，并從該頂部支撐件174向上延伸。藥水瓶針尖120可以由一種或多種相對(duì)剛性的醫(yī)療級(jí)別塑料形成，例如聚碳酸酯或α-甲基苯乙烯(AMS)，各種流體線路可以由較柔性的醫(yī)療級(jí)別塑料形成，例如聚氯乙烯(PVC)。每個(gè)針尖120可包括，例如，沿針尖長(zhǎng)度延伸的中心通道，和沿針尖外表面通向中心通道的兩個(gè)開口(例如，通道或狹槽)。各個(gè)針尖的中心通道與一垂直通路對(duì)齊并流體連接，該垂直通路延伸穿過頂部支撐件174。
[0059]饋送器線路122經(jīng)由延伸穿過頂部支撐件174的垂直通路與相關(guān)聯(lián)的針尖120流體連通。饋送器線路還(經(jīng)由歧管168頂面上的開口)與延伸穿過歧管168的中心通道流體連通。類似地，藥物輸送線路104與歧管168連接，并與歧管168的中心通道流體連通。由此，當(dāng)針尖120在使用中刺穿藥水瓶116，118的橡膠密封件時(shí)，藥水可流經(jīng)饋送器路線122，歧管168，藥物輸送線路104，并流入滴注器106中。
[0060]歧管168，側(cè)面支撐件170，172，頂部支撐件174和橫桿176 —般是由比饋送器線路122的材料更剛性的一種或多種材料制成。這類相對(duì)剛性的材料的例子包括聚碳酸酯和AMS0然而，其他相對(duì)剛性的材料也可以選擇或添加使用。由于盒107的框架166和橫桿176的構(gòu)造和材料，饋送器線路122基本被保持在相對(duì)固定的位置。由于這種構(gòu)造，將藥物注射流體線盒107裝載到藥物輸送裝置103的盒室內(nèi)的過程被簡(jiǎn)化了。
[0061]仍然參見圖2，針尖蓋160是包括多個(gè)從細(xì)長(zhǎng)結(jié)構(gòu)164向下延伸的管狀件162的整體塑料結(jié)構(gòu)。管狀件162形成空腔，盒107的藥水瓶針尖120在插入藥水瓶116，118之前設(shè)置在該空腔內(nèi)?？涨坏某叽绾托螤钤O(shè)計(jì)為，形成這些空腔的管狀件162部分以足夠的力量握緊相關(guān)聯(lián)的針尖120，從而在把藥水瓶116，118裝載到針尖120上之前防止蓋160掉落或意外碰掉針尖120，同時(shí)允許系統(tǒng)的操作者在需要的時(shí)候手動(dòng)去除針尖120上的蓋160。在把藥水瓶116，118裝載到針尖120上之前，針尖蓋160從盒107的針尖120上去除。
[0062]再次參見圖1，其中示出了藥物輸送裝置103的盒室內(nèi)的盒107，該盒107的針尖120已經(jīng)插入了分別由保持器112和114保持的藥水瓶116和118內(nèi)。蠕動(dòng)泵132從藥物輸送裝置103的內(nèi)表面延伸并與(盒107的橫桿176和歧管168之間的)饋送器線路122對(duì)齊，從而當(dāng)其中一個(gè)泵132工作時(shí)，藥物從與該泵相關(guān)聯(lián)的藥水瓶116，118中提取，經(jīng)由血液回路的饋送器線路122，歧管168和藥物輸送線路104輸送至滴注器106。
[0063]同樣如圖3所示，每一條饋送器線路122經(jīng)過(例如，穿線經(jīng)過)一個(gè)氣泡檢測(cè)器128，其布置成蠕動(dòng)泵132上的橫跨藥物輸送裝置103內(nèi)表面的間隔開的構(gòu)造。氣泡檢測(cè)器128能夠檢測(cè)饋送器線路122內(nèi)部的空氣氣泡。因此，在治療過程中每一個(gè)氣泡檢測(cè)器128可以確定與其相關(guān)聯(lián)的藥水瓶116，118是否排空，因?yàn)楫?dāng)瓶排空時(shí)，空氣從藥水瓶116，118提取到饋送器線路122中。在一些實(shí)現(xiàn)方案中，氣泡檢測(cè)器122是光學(xué)檢測(cè)器。例如，可以使用Optek生產(chǎn)的0PB350氣泡檢測(cè)器。其他類型的光學(xué)檢測(cè)器也可以選擇或添加使用。同樣地，其他類型的傳感器，例如利用超聲技術(shù)的傳感器，也可以用作氣泡檢測(cè)器。這類傳感器的例子包括AD8/AD9集成超聲波線路存有空氣(Air-1n-Line)、氣泡檢測(cè)器和BD8/BD9集成超聲波氣泡、線路存有空氣(Air-1n-Line)&液體位置檢測(cè)傳感器(由Introtek國(guó)際公司制造(紐約，Edgewood)).在一些實(shí)現(xiàn)方案中，氣泡檢測(cè)器128包括的感應(yīng)器除了感應(yīng)相關(guān)聯(lián)的饋送器線路中是否存在空氣氣泡，還可以感應(yīng)饋送器本身是否存在。
[0064]圖3示出了藥物輸送裝置103，其中門109打開且藥物注射流體線盒107被移除。如圖所示，門109的內(nèi)表面包括:凹陷區(qū)域123，其構(gòu)造為容納盒107的剛性框架166 ;和細(xì)長(zhǎng)狹槽124，其構(gòu)造為容納盒107的饋送器線路122，且使饋送器線路122基本不變形。在某些實(shí)現(xiàn)方案中，凹陷區(qū)域123和狹槽124的尺寸設(shè)計(jì)為使得盒107的框架166和饋送器線路122可以分別卡扣入凹 陷區(qū)域123和狹槽124中，從而可釋放地固定到門109。門109的內(nèi)表面還包括六角形凸起，構(gòu)造為當(dāng)盒107裝載在門109內(nèi)時(shí)被裝配到盒107上的六角形孔108內(nèi)。該六角形凸起的尺寸和形狀設(shè)計(jì)為形成卡扣配合或密壓配合，將藥物注射流體線盒107固定到門109。
[0065]另外，門109的內(nèi)表面包括彈簧加載部件126，其限定凹部或座圈127，在門109關(guān)閉的時(shí)候容納藥物輸送裝置103的蠕動(dòng)泵132的輥件。彈簧連接到每個(gè)部件126的頂部和底部區(qū)域，并且連接到門109的內(nèi)部固定件，從而允許部件126響應(yīng)與蠕動(dòng)泵132的輥件的接觸或與位于部件126和蠕動(dòng)泵132的輥件之間的饋送器線路122的接觸發(fā)生撓曲。
[0066]仍然參見圖3，蠕動(dòng)泵132以間隔開的構(gòu)造橫穿藥物輸送裝置103表面。每個(gè)泵132包括多個(gè)輥133，其壓縮相關(guān)聯(lián)的饋送器線路122以產(chǎn)生流體“枕墊(pillow)” (即氣體或液體“枕墊(pillow)”)，該流體“枕墊(pillow)”被夾緊在被泵輥133壓縮的饋送器線路122的兩點(diǎn)之間。輥133圍繞可旋轉(zhuǎn)的框架的圓周設(shè)置。當(dāng)框架旋轉(zhuǎn)時(shí)，輥133迫使流體“pillow”穿過饋送器線路122直到藥物輸送線路104。蠕動(dòng)泵132構(gòu)造為圍繞一軸線旋轉(zhuǎn)，該軸線沿基本平行藥物輸送裝置103表面的方向延伸。當(dāng)盒107位于藥物輸送裝置103內(nèi)表面和關(guān)閉的門109之間的盒室內(nèi)時(shí)，饋送器線路122與泵132對(duì)齊，并被壓入門109的彈簧加載部件126的座圈127內(nèi)。由彈簧加載部件126的彈簧提供的彈力有助于消除座圈127和輥133之間的間隙，從而有助于確保固定的壓縮力施加到位于座圈127和輥133之間的饋送器線路。
[0067]在泵132運(yùn)轉(zhuǎn)期間，輥133從上至下地旋轉(zhuǎn)(如圖3所示視角)，從而迫使流體“枕墊(pillow)”向下穿過相關(guān)聯(lián)的饋送器線路122。當(dāng)泵132運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),真空壓力施加到與饋送器線路122連接的藥水瓶116，118。在某些情況下，藥水瓶116，118的起始?jí)毫εc環(huán)境壓力相等；當(dāng)所有藥物被輸送完，藥水瓶?jī)?nèi)的最終壓力大約為-lOpsi。換句話說，隨著藥物被輸送，藥水瓶116，118中的壓力從環(huán)境壓力增長(zhǎng)至-lOpsi。泵132構(gòu)造為在饋送器線路122中產(chǎn)生真空壓力，其超過藥水瓶116，118中的應(yīng)對(duì)真空(competing vacuum)。從而,藥物從藥水瓶116，118中提取，經(jīng)由藥水瓶針尖120，輸送至饋送器線路122內(nèi)。
[0068]圍繞蠕動(dòng)泵132的可旋轉(zhuǎn)框架130圓周設(shè)置的輥133的間距可選擇為，當(dāng)藥物輸送裝置103的門109關(guān)閉時(shí)，至少一個(gè)輥133位于相關(guān)聯(lián)的彈簧加載部件126的座圈127內(nèi)。這有助于確保位于泵132和座圈127之間的饋送器線路122在至少一個(gè)位置始終被封閉，因此在泵132不運(yùn)作的時(shí)候，有助于防止藥物經(jīng)由饋送器線路122流到歧管168。
[0069]再次參見圖1-3，藥物輸送裝置103的藥水瓶保持器112、114可以配備各種類型的傳感器，用于感知藥水瓶的存在、識(shí)別藥水瓶安裝的類型、檢測(cè)藥水瓶的尺寸、和/或檢測(cè)藥水瓶的質(zhì)量。在一些實(shí)現(xiàn)方案中，每個(gè)藥水瓶保持器112、114包括一個(gè)傳感器，以感知藥水瓶或藥物容器的存在。在一些實(shí)現(xiàn)方案中，每個(gè)藥水瓶保持器112、114包括識(shí)別安裝的藥水瓶的系統(tǒng)。該藥水瓶識(shí)別系統(tǒng)可以，例如，包括讀取藥水瓶上條形碼的條形碼讀取器?？梢赃x擇或添加使用不同類型的傳感器。在一些實(shí)現(xiàn)方案中，例如，藥水瓶識(shí)別系統(tǒng)使用RFID技術(shù)。其他合適的傳感器的例子還包括:顏色傳感器，用于感知帶有顏色編碼的藥水瓶的顏色和/或感知藥水瓶中藥物的顏色；照片傳感器(例如，照相機(jī))，裝備有文本識(shí)別軟件來讀取藥水瓶上的文本；容量傳感器，允許不同尺寸的藥水瓶被檢測(cè)，并加載用于檢測(cè)藥水瓶質(zhì)量的單元或刻度；以及傳導(dǎo)或電阻傳感器，可用于確定藥水瓶中藥物的類型。
[0070]如上所述， 血液透析機(jī)101配備有磁性傳感器組件111，用于檢測(cè)流經(jīng)與滴注器106的出口部分連接的血液線路105的Venofer?。參見圖4A和4B，磁性傳感器組件111包括構(gòu)造為保持血液線路105的殼體155。磁性傳感器組件111與滴注器106下游的血液線路105相連接。磁性傳感器組件111的殼體155包括兩個(gè)從底座154突出的管瓶導(dǎo)引件152.所述管瓶導(dǎo)引件152在殼體155的底座154上間隔設(shè)置，間距略小于血液線路105的直徑。這使得血液線路105在管瓶導(dǎo)引件152之間實(shí)現(xiàn)摩擦配合，從而磁性傳感器組件111將血液線路105緊固保持在與磁性傳感器150對(duì)齊的位置，該磁性傳感器150容納在殼體155的底座154內(nèi)。兩個(gè)管瓶導(dǎo)引件與血液線路105接觸的內(nèi)表面是平面，該平面以略大于血液線路105的直徑的高度從殼體的底座154突出。從所述內(nèi)表面到殼體155的邊緣，管瓶導(dǎo)引件152的高度逐漸減少至殼體的底座154。殼體155可以由一種或多種相對(duì)剛性的醫(yī)療級(jí)別塑料形成，例如聚碳酸酯或α-甲基苯乙烯(AMS)，或其他相對(duì)剛性的、粗糙的非鐵磁材料。
[0071]磁性傳感器150是典型的霍爾效應(yīng)磁強(qiáng)計(jì)。磁性傳感器150輸出與垂直施加到傳感器表面的磁場(chǎng)成正比的電壓。隨著磁場(chǎng)變化，輸出電壓也發(fā)生變化。血液線路105中鐵磁流體例如Venofer?的存在會(huì)對(duì)磁性傳感器150感知的磁場(chǎng)產(chǎn)生影響。磁性傳感器150經(jīng)由導(dǎo)線156將與感知的磁場(chǎng)相對(duì)應(yīng)的信號(hào)發(fā)送至藥物輸送裝置103的控制單元(例如，微處理器)，該導(dǎo)線一端與磁性傳感器連接，另一端與控制單元連接。由此，磁性傳感器150可用于檢測(cè)血液線路105中Venofer?的存在，并確認(rèn)藥物按照規(guī)定被傳輸。如果當(dāng)控制單元預(yù)期Venofer?不存在時(shí)磁性傳感器150檢測(cè)到其存在，或者反之，控制單元可引發(fā)警告和
/或警報(bào)。
[0072]在一些實(shí)現(xiàn)方案中，傳感器150具有2mV/高斯到IOmV/高斯的感應(yīng)強(qiáng)度。一個(gè)適合的傳感器的例子是模擬裝置AD22151線性輸出磁場(chǎng)傳感器。
[0073]藥物輸送裝置103的控制單元還可以為藥物輸送裝置103的各個(gè)部件提供動(dòng)力。該控制單元可以從藥物輸送裝置103和血液透析機(jī)101的各個(gè)部件接收和傳遞信號(hào)，包括但不限于:磁性傳感器組件111、氣泡檢測(cè)器128、蠕動(dòng)泵132、藥水瓶ID傳感器及血液線路上的其他傳感器。例如，控制單元硬連線至這些部件。基于從這些部件接收到的信號(hào)，控制單元可以控制藥物輸送裝置103的各個(gè)部件。
[0074]控制單元可以控制泵132以確保在同一時(shí)間只有一個(gè)蠕動(dòng)泵132在運(yùn)轉(zhuǎn)。這有助于確保在治療過程中在同一時(shí)間藥水瓶116、118中只有一個(gè)的藥物被抽取。一旦確定了規(guī)定的藥量被輸送(基于對(duì)泵132的運(yùn)轉(zhuǎn)的監(jiān)控)，控制單元可以關(guān)閉與該藥水瓶116、118相關(guān)聯(lián)的泵132，并打開與盛放下一個(gè)要輸送藥物的藥水瓶116、118相關(guān)聯(lián)的泵132。另外，當(dāng)藥水瓶中的所有內(nèi)容物清空之后，空氣被吸入與該藥水瓶相關(guān)聯(lián)的饋送器線路122并被氣泡檢測(cè)器128檢測(cè)到。相應(yīng)地，控制單元可以關(guān)閉與空藥水瓶相關(guān)聯(lián)的泵132，并打開與盛放下一個(gè)要輸送藥物的藥水瓶相關(guān)聯(lián)的泵132。
[0075]控制單元還可以基于從 藥水瓶ID傳感器接收到的信號(hào)來控制藥物輸送裝置103的某些部件，該信號(hào)表明了藥水瓶的存在和/或藥水瓶?jī)?nèi)容物的類型。這樣的設(shè)置有助于確保在治療中使用了正確的藥水瓶(例如，正確的藥水瓶數(shù)量以及藥水瓶盛放了正確的內(nèi)容物)。一旦從藥水瓶ID傳感器接收到與輸入的治療信息不匹配的信號(hào)，即可觸發(fā)警報(bào)(例如，聽覺和/或視覺警報(bào))?？蛇x擇或添加地，藥物輸送裝置103可構(gòu)造為直到傳感器檢測(cè)到正確的藥水瓶組合才開始實(shí)施治療。
[0076]藥物輸送裝置103 (例如，藥物輸送裝置103的控制單元)構(gòu)造為感知血液透析機(jī)
101的血泵108是否在工作，以及在血泵108停止工作時(shí)中斷藥物輸送。此技術(shù)可防止在治療過程中滴注器106內(nèi)被輸送的藥物發(fā)生“積液(pooling)”。
[0077]仍然參見圖1-3，血液透析機(jī)101包括連接到控制單元的用戶界面134。該用戶界面134包括鍵，允許用戶通過與藥水瓶116、118相關(guān)聯(lián)的顯示器進(jìn)行瀏覽并設(shè)置每個(gè)藥水瓶116、118所需的劑量。另外，用戶界面134還包括允許用戶啟動(dòng)和停止藥物輸送裝置103的啟動(dòng)鍵和停止鍵。
[0078]任何其他類型的用戶界面可以選擇或添加地使用。在一些實(shí)現(xiàn)方案中，藥物輸送裝置包括允許用戶從菜單中選擇所注入藥物的用戶界面。在某些實(shí)現(xiàn)方案中，用戶可以確認(rèn)藥水瓶ID傳感器識(shí)別的藥物是否正確和/或進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。該用戶界面可用于輸入和/或監(jiān)控各種不同的治療參數(shù)。此類參數(shù)的例子包括藥物劑量、藥物輸送速率、被輸送的藥量、各藥物通道的藥物輸送狀態(tài)、時(shí)間、完成百分比、剩余百分比、剩余時(shí)間、輸送時(shí)間、日期、患者ID、患者姓名、警告、警報(bào)等。這些用戶界面可包括顏色圖形顯示。在某些實(shí)現(xiàn)方案中，例如，用戶界面是根據(jù)藥物、劑量、或藥物輸送狀態(tài)(例如完成、運(yùn)行中、預(yù)備等)進(jìn)行的顏色編碼。
[0079]血液透析機(jī)101還包括警報(bào)和/或警告系統(tǒng)，其與血液透析機(jī)101的控制單元相連接。警報(bào)和/或警告系統(tǒng)可構(gòu)造為發(fā)送視覺和/或聽覺警報(bào)和/或警告。該警報(bào)和/或警告系統(tǒng)還可包括預(yù)先編程的警報(bào)和/或警告限制，從而，當(dāng)用戶對(duì)系統(tǒng)任何方面的修改超出限制之外，或者機(jī)器本身檢測(cè)到系統(tǒng)的任何方面超出限制之外，該警報(bào)和/或警告系統(tǒng)發(fā)出警報(bào)和/或警告。在一些實(shí)現(xiàn)方案中，該系統(tǒng)利用用戶界面134發(fā)出可視的警報(bào)和/或通過血液透析機(jī)101的揚(yáng)聲器發(fā)出聽覺警報(bào)?？蛇x擇地，該系統(tǒng)可以是與用戶界面134分開的獨(dú)立系統(tǒng)。
[0080]仍然參見圖1-3，下面描述一種使用血液透析系統(tǒng)100對(duì)患者進(jìn)行血液透析的方法。在開始對(duì)患者進(jìn)行血液透析治療之前，對(duì)組成血液透析機(jī)的血液回路和透析液回路的各條線路進(jìn)行灌注，然后把患者線路105連接到患者。在把患者線路105連接到患者之后，啟動(dòng)血泵108，將血液循環(huán)至整個(gè)血液回路。透析液泵也被啟動(dòng)，將透析液循環(huán)至血液透析機(jī)的整個(gè)透析液回路。血液從患者身上抽取,并通過動(dòng)脈患者線路輸送到滴注器106。滴注器106就像一個(gè)空氣阱，從而當(dāng)血液流經(jīng)滴注器106時(shí)血液中的任何空氣得到釋放。尤其是，滴注器106包括氣孔，從血液中釋放的空氣可經(jīng)由該氣孔排放到滴注器106外。然后血液從滴注器106泵至透析儀110，其包括半透的膜片，將透析儀110分成兩個(gè)腔室。當(dāng)血液流經(jīng)透析儀110其中一個(gè)腔室時(shí)，來自透析液回路的透析液流經(jīng)另一個(gè)腔室。隨著血液流過，透析流體和雜質(zhì)，例如尿素和肌酐，通過該半透的膜片擴(kuò)散到透析液中。廢透析液被丟棄或回收再利用。被清潔過的血液從透析儀110中排出，通過靜脈患者線路回到患者身體。
[0081]在血液透析治療開始之后，血液透析系統(tǒng)100的操作者(例如醫(yī)生、護(hù)士、醫(yī)療
輔助人員、或患者)確定開具的Epogen?的劑量，然后參考可用于輸送所述Epogen?
劑量的不同藥水瓶組合的計(jì)量進(jìn)度表。適合的計(jì)量進(jìn)度表的例子記載在美國(guó)專利申請(qǐng)N0.12/827，119中，其完整地構(gòu)`成本文的一部分。然后操作者根據(jù)其喜好從所提供的
Epogen?藥水瓶組合中選擇一種，并把所選擇的Epogen?藥水瓶裝載到藥水瓶保持器內(nèi)。操作者還將一瓶Venofer?裝載到一個(gè)藥水瓶保持器內(nèi)。
[0082]然后，系統(tǒng)操作者將藥物注射流體線盒107裝載到藥物輸送裝置103的門109內(nèi)。在把藥物注射流體線盒107裝載到門109上之后，操作者關(guān)閉門109并確認(rèn)插銷167將門109保持在關(guān)閉位置。由于盒107在所需的位置安全地固定到門109，當(dāng)門109關(guān)閉時(shí)饋送器線路122與相關(guān)聯(lián)的泵132以及氣泡檢測(cè)器128對(duì)齊。從而，當(dāng)門109關(guān)閉時(shí)，突起的蠕動(dòng)泵132將饋送器線路122壓入沿門109內(nèi)表面形成的座圈127內(nèi)，門109的內(nèi)表面將饋送器線路122壓至與氣泡檢測(cè)器128嵌合。當(dāng)門109處在關(guān)閉位置時(shí)，盒107的針尖120位于形成在藥水瓶保持器112、114的底部件115、119上的孔的正下方。
[0083]然后，開具的Venofer?和Epogen?的劑量通過血液透析機(jī)101的用戶界面134輸入藥物輸送裝置103，其與藥物輸送裝置103的控制單元連通?？蛇x擇或添加地，開具的Venofer?和Epogen?的劑量可以從患者主治醫(yī)生可獲取的數(shù)據(jù)庫(kù)或網(wǎng)址電子傳輸?shù)剿幬镙斔脱b置103的控制單元。操作者在檢查輸入或傳輸?shù)綑C(jī)器的所開具的劑量之后，通過按下血液透析機(jī)101的用戶界面134上的按鈕(例如“接受”或“確認(rèn)”按鈕)來確認(rèn)所開具的劑量正確，從而啟動(dòng)穿刺和灌注過程。
[0084]在藥水瓶116、118被刺破之后，藥物注射流體線盒107的饋送器線路122通過激發(fā)泵132順序地或同時(shí)地被灌注，從而分別從藥水瓶116、118中提取一部分藥物。在灌注過程中，各個(gè)泵132保持工作，直到氣泡檢測(cè)器128檢測(cè)到來自相關(guān)聯(lián)的藥水瓶116、118的藥物，此時(shí)泵132停止并夾斷或阻塞所述饋送器線路122。如果沒有一個(gè)氣泡檢測(cè)器128檢測(cè)到藥物，則警報(bào)會(huì)開啟以提示操作者更換或調(diào)整藥物注射流體線盒107并重復(fù)灌注過程。
[0085]在灌注完饋送器線路122之后，通過開啟與Venofer?藥水瓶116相關(guān)聯(lián)的泵132(同時(shí)其他所有泵都關(guān)閉)，把Venofer?從Venofer?藥水瓶116輸送到滴注器106。在輸送Venofer?時(shí)，磁性傳感器組件Ill監(jiān)控流經(jīng)管道的流體，以確認(rèn)Venofer?被正確地輸送。如果檢測(cè)不到Venofer?，則警報(bào)會(huì)開啟。相應(yīng)地，使用者可以檢查藥物輸送線路104和Venofer?.饋送器線路122中的扭結(jié)或堵塞。一旦確定了所開具的Venofer?劑量(例如，通過監(jiān)控與Venofer?藥水瓶相關(guān)聯(lián)的蠕動(dòng)泵132的運(yùn)作情況)被輸送到滴注器106，控制單元?jiǎng)t關(guān)閉與Venofer?饋送器線路相關(guān)聯(lián)的泵132。
[0086]當(dāng)磁性傳感器組件111被放置在滴注器下游的血液線路105上時(shí)，在磁性傳感器組件Ill處流過血液線路105的流體典型地包括Venofer?和血液的混合物。磁性傳感器組件111通過磁場(chǎng)的變化檢測(cè)Venofer?。任何由血液,特別是血液中含有的鐵,帶來的磁場(chǎng)變化可以作為檢測(cè)系統(tǒng)中的一個(gè)因素。例如，默認(rèn)的磁場(chǎng)讀數(shù)可以是已經(jīng)在血液線路105中存在血液的。可選擇或添加地，可以從磁場(chǎng)總體變化中減去由血液的存在帶來的磁場(chǎng)變化。
[0087]與第一Epogen?.藥水瓶118 (即，Venofer?藥水瓶116正右邊的Epogen?藥
水瓶)相關(guān)聯(lián)的泵被啟動(dòng)，從而使Epogen?被輸送到滴注器106。當(dāng)氣泡檢測(cè)器128檢測(cè)到饋送器線路122中的空氣，表 明笫..Ερο§εη?藥水瓶118是空的的信號(hào)被發(fā)送到控制單元?？刂葡到y(tǒng)在確認(rèn)泵吸了額外的已知容量之后，發(fā)送信號(hào)關(guān)閉與第一Epogen?藥水瓶118相關(guān)聯(lián)的泵，從而氣泡檢測(cè)器128下游線路上的Epogen?涌入一個(gè)區(qū)段，在該區(qū)段，來自下一個(gè)藥水瓶的藥物輸送把殘留在線路中的Epogen?推向滴注器106。尤其是，控制單元保證了額外的泵送容量足夠?qū)pogen'?推過泵132直至歧管168的通道，使得下一次被輸送的藥物容量將Epogen?推向滴注器106?？刂茊卧€發(fā)送信號(hào)啟動(dòng)與第二Epogen?藥水瓶118 (即第一Epogen?藥水瓶正右邊的Epogen?藥水瓶)相關(guān)聯(lián)的泵132。然后以上描述的Epogen?.輸送過程在第二和第三Epogen?藥水瓶進(jìn)行重復(fù)。
[0088]在向滴注器106輸送了所需數(shù)量的Venofer?和Epogen?.之后，藥物輸送裝置103停止工作，藥物注射流體線盒107和藥水瓶116、118從藥物輸送裝置103上移除并丟棄。[0089]在一些實(shí)現(xiàn)方案中，Venofer?和Epogen?同時(shí)被輸送到滴注器106。在這些實(shí)現(xiàn)方案中，控制器可構(gòu)造為決定流經(jīng)血液線路的VeriC)fer?和Epogen?之比。例如,在對(duì)控制器編程之前，可進(jìn)行一系列實(shí)驗(yàn)來決定不同的VenofeiHn EPogen?之比對(duì)磁場(chǎng)產(chǎn)生的不同變化。相對(duì)應(yīng)的磁性傳感器電壓和Venofer?和Epogen?之比可以存儲(chǔ)在控制器可獲取的查詢表中。一旦接收到磁性傳感器讀取的電壓，控制器可使用該查詢表來決定Venofer? 和 Epogen? 之比。
[0090]在磁性傳感器150顯示被設(shè)置在磁性傳感器組件111殼體的底部的同時(shí)，還可以選擇其他的構(gòu)造方式，例如在管瓶導(dǎo)引件內(nèi)，磁性傳感器可以位于殼體的側(cè)面。
[0091]在一些實(shí)現(xiàn)方案中，磁性傳感器組件可使用多個(gè)磁性傳感器，所述磁性傳感器可放置于不同的構(gòu)造中。參見圖5A至5B，例如，磁性傳感器211包括兩個(gè)霍爾效應(yīng)傳感器150。傳感器150包含在血液線路105任一側(cè)的管瓶導(dǎo)引件152中。如圖5A所示，血液線路105不包含流體，因此磁場(chǎng)傳感器150檢測(cè)默認(rèn)水平的磁場(chǎng)158。參見圖5B，當(dāng)鐵磁流體例如Venofer?流經(jīng)血液線路105時(shí)，鐵磁流體的存在將改變磁場(chǎng)158。磁性傳感器150檢測(cè)到由鐵磁流體帶來的磁場(chǎng)158變化。
[0092]在磁性傳感器組件111,121被描述為具有一個(gè)或兩個(gè)磁性傳感器150的同時(shí),磁性傳感器組件111可選擇性地具有超過兩個(gè)磁性傳感器150。
[0093]當(dāng)磁性傳感器150具有適當(dāng)?shù)母袘?yīng)強(qiáng)度，例如，至少ImV/高斯的感應(yīng)強(qiáng)度時(shí)，可以相信磁性傳感器150不但能檢測(cè)血液線路105中鐵磁流體的存在，還能檢測(cè)血液線路105中鐵磁流體的數(shù)量。例如，一個(gè)具有合適感應(yīng)強(qiáng)度的傳感器可以輸出不同的電壓，該電壓精確地追蹤檢測(cè)到的磁場(chǎng)變化。相應(yīng)于流經(jīng)磁場(chǎng)的鐵磁流體量，磁場(chǎng)可發(fā)生不同數(shù)量的變化。當(dāng)磁性傳感器在使用中并提供不同的輸出電壓時(shí)，與輸出電壓相應(yīng)的鐵磁流體量可記錄并存儲(chǔ)在控制器可獲取的查詢表中?？刂茊卧梢岳眠@些信息來確定流經(jīng)管道的鐵磁流體量，并確認(rèn)藥物被正確地注射給患者。
[0094]控制單元還可以利用這些來自磁性傳感器150的信息以及來自其他傳感器的信息，來確定Venofer?和血液線路105中其他流體之比。在一些情況下,例如，Venofer?可以與鹽水相混合以稀釋Venofer?的劑量,或者Venofer?可以和其他藥物一起同時(shí)被輸送。在這些情況下，控制單元可以基于傳感器150檢測(cè)到的磁場(chǎng)來確定血液線路105中的Venofer?含量。尤其是，控制單元可以利用從磁性傳感器接收到的電壓來確定血液線路中的Venofer?教量，例如，通過使用列有Venofer?數(shù)量與相應(yīng)電壓的查詢表。結(jié)合血液線路105中鹽水含量的有關(guān)信息，控制單元可以確定血液線路105中流體劑量的強(qiáng)度，從而確認(rèn)正確的劑量被注射。例如通過監(jiān)控連接到鹽水線路的泵，可以提供血液線路105中鹽水含量的有關(guān)信息。
[0095]在磁性傳感器150被描述為霍爾效應(yīng)磁強(qiáng)計(jì)的同時(shí)，還可以使用其他類型的磁場(chǎng)傳感器。
[0096]在一些實(shí)現(xiàn)方案中，流經(jīng)血液線路105的鐵磁流體在流經(jīng)磁性傳感器組件之前被磁化，從而使磁性傳感器組件更容易檢測(cè)到流體的磁性性能。如圖6所示，例如，磁鐵302被放置在磁性傳感器組件311的上游。磁鐵302位于獨(dú)立的殼體組件內(nèi)，該殼體組件與血液線路105可釋放地連接。磁性傳感器組件311可釋放地連接到磁鐵302上游的血液線路105，并包括磁性傳感器350。磁性傳感器350是通過導(dǎo)線356連接到控制單元的換能器，比如磁帶頭。磁性傳感器350被放置為緊鄰磁鐵302附近(例如，不到0.2英寸)。在一些實(shí)現(xiàn)方案中，醫(yī)療流體管的厚度在換能器處被縮減，從而使換能器更容易檢測(cè)到流經(jīng)醫(yī)療流體管的被磁化的鐵磁流體。
[0097]磁鐵302在鐵磁流體經(jīng)過時(shí)校直鐵磁流體中的粒子并短暫地磁化該流體。磁性傳感器組件311檢測(cè)流經(jīng)管道的被磁化的鐵磁流體。磁性傳感器350將檢測(cè)到的磁場(chǎng)轉(zhuǎn)化為電子信號(hào)，并將該電子信號(hào)經(jīng)由導(dǎo)線356傳遞到控制單元?？刂茊卧庾x電子信號(hào)來確定管道中是否存在鐵磁流體，在一些實(shí)現(xiàn)方案中，還可以確定管道中存在多少鐵磁流體。
[0098]在一些實(shí)現(xiàn)方案中，磁鐵包含在磁性傳感器的殼體中。在這些實(shí)現(xiàn)方案中,磁鐵和磁性傳感器可以包含在殼體內(nèi)各自的隔室中，構(gòu)造為可釋放地保持管道，從而磁鐵位于磁性傳感器的上游。
[0099]在上述傳感器組件檢測(cè)流體的磁場(chǎng)來確定該流體是否具有鐵磁性能的同時(shí)，也可選擇或添加使用其他技術(shù)。如圖7A和7B所示，例如，傳感器組件411包括兩個(gè)電容器極板402，404。電容器極板402，404構(gòu)造為在兩極板402，404之間保持血液線路105。更具體地，在圖示的實(shí)現(xiàn)方案中，電容器極板402，404彎曲以貼合血液線路105的形狀。電容器極板402，404通過導(dǎo)線406，408各自連接到回路。
[0100]電容傳感器組件411利用電容測(cè)量技術(shù)來確定血液線路105內(nèi)電磁流體或藥物的存在。當(dāng)流體的成分發(fā)生變化時(shí)，與電容變化成正比的感知電流也發(fā)生變化。因此，傳感器411可確定血液線路105 中的流體是否包含鐵磁流體。這些測(cè)量可以，例如，至少以通過已知重力計(jì)量單位和/或壓力/容積測(cè)量實(shí)現(xiàn)的精確度，各自精確地進(jìn)行。電容器極板402和404可以設(shè)置在絕緣或介電殼體內(nèi)部。
[0101]一般地，兩個(gè)電容器極板402，404之間的電容C根據(jù)函數(shù)C=k*(S/d)變化，其中k是介電常數(shù)，S是單獨(dú)極板的表面積，d是極板402，404之間的距離。電容器極板402，404之間的電容根據(jù)函數(shù)II (RxV)成比例地變化，其中R是已知的電阻，V是橫跨電容器極板402，404測(cè)量到的電壓。
[0102]例如，Venofer?的介電常數(shù)k與，例如，鹽水的介電常數(shù)不同。因此，如果血液線路105包含Venofer?,由于電容器極板402，404之間的流體混合物中的Venofej.?含量增長(zhǎng),整體電介質(zhì)從一種電介質(zhì)(鹽水)轉(zhuǎn)變到不同的電介質(zhì)。
[0103]隨著鐵磁流體進(jìn)入血液線路105的流體混合物，整體電容發(fā)生變化，即分別增加或減少。電容傳感器411產(chǎn)生分別橫跨有源接地的電容器極板402，404的高阻抗電勢(shì)。該高阻抗電勢(shì)標(biāo)志著血液線路104中鐵磁流體，例如Venofer?,的含量。
[0104]電容傳感回路(未示出)通過導(dǎo)線406，408接收信號(hào)，并放大高阻抗信號(hào)以產(chǎn)生低阻抗電勢(shì)。放大的電勢(shì)被轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)并饋送至控制單元，其決定了血液線路105中鐵磁流體的存在及含量。
[0105]在圖示的實(shí)現(xiàn)方案中，電容器極板402，404形成抓斗，由鉸鏈410連接。電容器極板可以是球形、立方形、矩形或其他形狀。在一些實(shí)現(xiàn)方案中，電容器極板可以是平面的，構(gòu)造為間隔一距離，該距離小于血液線路的直徑。由此血液線路可被輕微地?cái)D壓在兩個(gè)極板之間。
[0106]在一些實(shí)現(xiàn)方案中，電容傳感器組件411可被放置在血液透析系統(tǒng)的其他位置，用于檢測(cè)管道中存在的液體與空氣之比，或檢測(cè)流體中氣泡的存在。
[0107]重新參見圖1，在傳感器組件被描述為放置于滴注器106下游的血液線路上的同時(shí)，該傳感器組件還可以選擇或添加地放置在血液透析系統(tǒng)100的其他位置。例如，傳感器組件可放置在滴注器106上游的藥物輸送線路104上。在某些實(shí)現(xiàn)方案中，傳感器組件可放置在血泵108下游的血液線路105上，血泵108和透析儀110之間。在某些實(shí)現(xiàn)方案中，多個(gè)傳感器組件可在血液透析系統(tǒng)100的不同位置被使用。
[0108]在傳感器組件被描述為向藥物輸送裝置103的控制單元發(fā)送輸出信號(hào)的同時(shí)，該傳感器組件還可以選擇或添加地構(gòu)造為向另外的控制單元發(fā)送輸出信號(hào)。在一些實(shí)現(xiàn)方案中，例如，傳感器組件構(gòu)造為向血液透析機(jī)101的控制單元發(fā)送輸出信號(hào)。
[0109]在上述藥物輸送裝置被描述為用于輸送Venofer?_ff /或Epogen?的同時(shí)，Venofer?還可以和各種其他類型的“藥物”一起輸送，即成藥以及在患者靜脈內(nèi)輸送的其他流體?？呻S著Venofer?.輸送至患者的藥物包括，但不限于，磷酸鹽結(jié)合物、維生素D、以及抗凝血?jiǎng)?br> [0110]另外，在傳感器組件被描述為檢測(cè)Venofer?的同時(shí)，還可以用于檢測(cè)包含鐵磁材
料的各種其他藥物。此類藥物的例子包括通用鐵蔗糖補(bǔ)充劑以及用于補(bǔ)充缺鐵癥的藥品。
[0111]除了上文描述的，各種類型的藥物輸送系統(tǒng)，包括具有不同類型的藥水瓶保持/穿刺組件和/或不同流體線路集合的系統(tǒng)，都可以被使用。此類系統(tǒng)的其他例子記載在美國(guó)專利申請(qǐng)N0.12/827，119中，其完整地構(gòu)成本文的一部分。
[0112]在藥物輸送裝 置103被描述為連接到血液透析機(jī)101的用戶界面134的同時(shí)，在某些實(shí)現(xiàn)方案中，藥物輸送裝置103配備有其自己的用戶界面。
[0113]在傳感器組件被描述為在血液透析系統(tǒng)100上使用的同時(shí)，該傳感器組件還可用作各種其他類型的醫(yī)療裝置或醫(yī)療系統(tǒng)的組成部件，來檢測(cè)管道中鐵磁流體的存在。例子包括獨(dú)立應(yīng)用的藥物輸送裝置和系統(tǒng)以及專門用于注射鐵蔗糖的靜脈注射系統(tǒng)。
【權(quán)利要求】
1.一種透析系統(tǒng)，包括:透析機(jī)；與該透析機(jī)相連接的醫(yī)療流體管；和與該醫(yī)療流體管相連接的傳感器組件，該傳感器組件包括殼體，構(gòu)造為可釋放地保持該醫(yī)療流體管；和固定到該殼體的傳感器，該傳感器構(gòu)造為檢測(cè)當(dāng)醫(yī)療流體流經(jīng)該醫(yī)療流體管時(shí)磁場(chǎng)強(qiáng)度的變化。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的透析系統(tǒng)，其中該醫(yī)療流體包括鐵磁流體。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的透析系統(tǒng)，其中該醫(yī)療流體管包括血液線路。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的透析系統(tǒng)，還包括與血液線路相連接的滴注器，該傳感器組件連接到該滴注器下游的血液線路。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的透析系統(tǒng)，其中該醫(yī)療流體線路包括藥物輸送線路。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的透析系統(tǒng)，還包括通過該藥物輸送線路與該透析機(jī)相連接的藥物輸送裝置。
7.根據(jù)權(quán)利要求1 所述的透析系統(tǒng)，還包括與醫(yī)療流體管鄰近的磁鐵，該磁鐵位于該傳感器組件上游，構(gòu)造為對(duì)流經(jīng)該醫(yī)療流體管的醫(yī)療流體進(jìn)行磁化。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的透析系統(tǒng)，其中該磁鐵位于距離該傳感器組件0.1英寸或更近處。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的透析系統(tǒng)，還包括:數(shù)據(jù)處理裝置；和編碼有計(jì)算機(jī)程序的計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)介質(zhì)，該程序包括在由該數(shù)據(jù)處理裝置運(yùn)行時(shí)使該數(shù)據(jù)處理裝置執(zhí)行操作的指令，所述操作包括接收在醫(yī)療流體流經(jīng)醫(yī)療流體管時(shí)磁場(chǎng)強(qiáng)度變化檢測(cè)的有關(guān)信息；和確定醫(yī)療流體是否存在醫(yī)療流體管中。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的透析系統(tǒng)，其中所述操作還包括:接收流經(jīng)醫(yī)療流體管的第一流體和第二流體的期望流量的有關(guān)信息；和基于該流量和磁場(chǎng)變化的檢測(cè)，確定該第一流體和第二流體的實(shí)際流量是否與期望流量相等。
11.一種磁性傳感器組件，包括:構(gòu)造為可釋放地保持醫(yī)療流體管的殼體；和固定到該殼體的傳感器，該傳感器構(gòu)造為在醫(yī)療流體流經(jīng)該醫(yī)療流體管時(shí)檢測(cè)磁場(chǎng)強(qiáng)度的變化。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的磁性傳感器組件，其中該醫(yī)療流體包括鐵磁流體。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的磁性傳感器組件，其中該傳感器是磁強(qiáng)計(jì)。
14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的磁性傳感器組件，其中該組件包括多個(gè)傳感器，構(gòu)造為在該醫(yī)療流體流經(jīng)該醫(yī)療流體管時(shí)檢測(cè)磁場(chǎng)強(qiáng)度的變化。
15.根據(jù)權(quán)利要求9所述的磁性傳感器組件，該組件還包括固定到該殼體的磁鐵，該磁鐵構(gòu)造為在該醫(yī)療流體流經(jīng)該醫(yī)療流體管時(shí)對(duì)該醫(yī)療流體進(jìn)行磁化。
16.根據(jù)權(quán)利要求11所述的磁性傳感器組件，還包括:數(shù)據(jù)處理裝置；和編碼有計(jì)算機(jī)程序的計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)介質(zhì)，該程序包括在由該數(shù)據(jù)處理裝置運(yùn)行時(shí)使該數(shù)據(jù)處理裝置執(zhí)行操作的指令，所述操作包括接收傳感器的輸出數(shù)據(jù)；和基于該輸出數(shù)據(jù)計(jì)算鐵磁流體是否存在該醫(yī)療流體管中，該輸出數(shù)據(jù)與在該醫(yī)療流體流經(jīng)該醫(yī)療流體管時(shí)檢測(cè)到的磁場(chǎng)強(qiáng)度變化有關(guān)。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的磁性傳感器組件，其中該操作還包括:基于該輸出數(shù)據(jù)計(jì)算該醫(yī)療流體管中鐵磁流體的量，該輸出數(shù)據(jù)與在該醫(yī)療流體流經(jīng)該醫(yī)療流體管時(shí)檢測(cè)到的磁場(chǎng)強(qiáng)度變化有關(guān)。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的磁性傳感器組件，其中該操作還包括:接收該醫(yī)療流體管中流體總量的有關(guān)信息。
19.根據(jù)權(quán)利要求17所述的磁性傳感器組件，其中該操作還包括:計(jì)算該醫(yī)療流體管中鐵磁流體與非鐵磁流體的比例。
20.—種醫(yī)療流體輸送方法,包括:檢測(cè)醫(yī)療流體管中流體的磁場(chǎng)；基于該磁場(chǎng)檢測(cè)，確定 藥物是否在該醫(yī)療流體管中。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，其中該藥物包括鐵磁流體。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，該方法還包括對(duì)該療流體管內(nèi)的醫(yī)療流體進(jìn)行磁化。
23.根據(jù)權(quán)利要求21中所述的方法，還包括:接收流經(jīng)該醫(yī)療流體管的第一流體和第二流體的期望流量的有關(guān)信息，以及基于該流量和磁場(chǎng)的檢測(cè)，確定該第一流體和第二流體的實(shí)際流量是否與期望流量相等。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的方法，其中該方法是由數(shù)據(jù)處理裝置執(zhí)行的計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)方法。
25.根據(jù)權(quán)利要求23所述的方法，其中至少所述流體之一含有包括鐵磁流體的藥物。
26.—種透析系統(tǒng),包括:透析機(jī)；與透析機(jī)相連接的醫(yī)療流體管；和與醫(yī)療流體管相連接的傳感器組件，該傳感器組件包括:構(gòu)造為可釋放地保持醫(yī)療流體管的殼體；構(gòu)造為該醫(yī)療流體管可釋放地保持在其間的多個(gè)電容器極板；以及連接到該電容器極板的電路。
27.根據(jù)權(quán)利要求26所述的系統(tǒng)，其中該電路的輸出表示在醫(yī)療流體流經(jīng)該醫(yī)療流體管時(shí)電容的變化。
28.根據(jù)權(quán)利要求27所述的系統(tǒng)，其中電容的變化包括在該醫(yī)療流體流經(jīng)該醫(yī)療流體管時(shí)電介質(zhì)的變化。
29.根據(jù)權(quán)利要求26所述的系統(tǒng)，還包括:數(shù)據(jù)處理裝置；和編碼有計(jì)算機(jī)程序的計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)介質(zhì)，該程序包括在由該數(shù)據(jù)處理裝置運(yùn)行時(shí)使該數(shù)據(jù)處理裝置執(zhí)行操作的指令，所述操作包括接收在醫(yī)療流體流經(jīng)醫(yī)療流體管時(shí)電容變化檢測(cè)的有關(guān)信息；和確定醫(yī)療流體是否存在醫(yī)療流體管中。
30.根據(jù)權(quán)利要求29所述的系統(tǒng)，其中所述操作還包括:確定該醫(yī)療流體管中存在的醫(yī)療流體的量。
31.一種電容傳感器組件,包括:構(gòu)造為可釋放地保持醫(yī)療流體管的殼體；和多個(gè)固定到該殼體的電容器極板，該電容器極板構(gòu)造為在醫(yī)療流體流經(jīng)該醫(yī)療流體管時(shí)檢測(cè)介電常數(shù)的強(qiáng)度變化。
32.根據(jù)權(quán)利要求31所述的傳感器組件，還包括:數(shù)據(jù)處理裝置；和編碼有計(jì)算機(jī)程序的計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)介質(zhì)，該程序包括在由該數(shù)據(jù)處理裝置運(yùn)行時(shí)使該數(shù)據(jù)處理裝置執(zhí)行操作的指令，所述操作包括接收傳感器的輸出數(shù)據(jù)；和基于該輸出數(shù)據(jù)計(jì)算醫(yī)療流體是否存在該醫(yī)療流體管中，該輸出數(shù)據(jù)與在該醫(yī)療流體流經(jīng)該醫(yī)療流體管時(shí)檢測(cè)到的電容變化有關(guān)。
33.根據(jù)權(quán)利要求32所述的傳感器組件，其中所述操作還包括:基于該輸出數(shù)據(jù)計(jì)算該醫(yī)療流體管中醫(yī)療流體的量，該輸出數(shù)據(jù)與在該醫(yī)療流體流經(jīng)該醫(yī)療流體管時(shí)檢測(cè)到的電容變化有關(guān)。
34.—種醫(yī)療流體輸送方法,包括:確定極板之間的電容，該極板之間具有醫(yī)療流體管；和基于檢測(cè)到的電容檢測(cè)該醫(yī)療流體管內(nèi)是否盛有醫(yī)療流體。
【文檔編號(hào)】A61M1/34GK103442744SQ201280015961
【公開日】2013年12月11日 申請(qǐng)日期:2012年1月18日 優(yōu)先權(quán)日:2011年2月8日
【發(fā)明者】N.賴特, G.朱比克 申請(qǐng)人:弗雷塞尼斯醫(yī)療保健控股公司