[发明专利]带用于可选重力输注的独立可控制阀和低功率操作的输液泵

说明书

技术领域

本发明涉及带独立可控制入口阀的输液泵。本发明也涉及带有用于控制来自滴注室的流的入口阀的输液泵。本发明进一步涉及在重力馈送运行和主动泵送运行之间可切换的输液泵。 

背景技术

图9是现有技术的蠕动泵10的示意性表示。泵包括连接到流体源14的滴注室12、连接到滴注室的管路16、阻挡或允许流体从滴注室到管路的流的上游阀18以及建立沿管路阻塞的移动区且将流体向下游推压经过下游阀22的多个指压器（finger）20。下游阀用于阻挡或实现流体输出，例如当上游阀打开时阻挡流体输出。上游阀、指压器和下游阀典型地与凸轮轴26上的凸轮凸角24接合且通过电机和相关的齿轮28旋转。凸轮凸角的不同的形状确定了上游阀和下游阀的打开和关闭的定时，且确定了指压器的蠕动功能。一般地，泵的泵送循环如下：第一凸轮凸角操作上游阀以完全打开上游阀以接纳流体的体积，而第二凸轮凸角操作出口阀以关闭下游阀；第一凸轮凸角运行以关闭入口阀且第二凸轮凸角运行以完全打开下游阀；一组凸轮凸角在指压器上运行，使得指压器将流体通过下游阀排出；第二凸轮凸角在下游阀上运行以关闭下游阀；且重复前述序列。 

对于上游阀和下游阀之间的管路，典型的最大体积为0.160毫升。最大体积经常由于指压器部分地压迫管路而降低，例如最大体积降低到0.080毫升。因为上游阀和下游阀和指压器都安装在单个凸轮轴上，所以不可能与指压器的移动无关地控制进入管路的流体的量。从滴注室进入管路的流体的量通过上游阀的打开和关闭控制，因此不可与指压器的移动无关地控制进入室的流体的量。即，对于每个泵送循环， 上游阀完全打开且流体的量等于从滴注室流到管路的最大体积。因此，在每个泵送循环中进入泵送室的流体的最小量在此情况中为0.080毫升。 

某些输液方法要求非常低的流量，例如0.1微升/小时。泵10难于在如此低的流量下保持流连续性。 

凸轮轴26大致在每端处通过各轴承30支承。轴承将轴保持在除轴旋转之外固定的位置中。固定的位置使得凸轮凸角24可操作指压器14且打开和关闭上游阀和下游阀。一般地，凸轮凸角定位为使得上游阀或下游阀之一总是关闭。泵10的一个可能的失效模式是轴承30的一些或全部失效。例如，轴承可能失效，使得轴不再被保持在以上所述的固定的位置中，且轴的一个或两个端部更远离主体。在此情况中，凸轮凸角可能距指压器和/或上游阀或下游阀足够远而使得凸轮凸角不可再关闭上游阀和/或下游阀。因此，对于轴承的一些或全部的失效，泵10不能控制来自滴注室的流。例如，在以上所述的序列中，当上游阀打开时，认为下游阀关闭。然而，如果轴承故障导致凸轮轴不能关闭下游阀，则当上游阀打开时导致不受控的来自滴注室的流。不受控的流情况可能对于经由泵10接收输液的患者是极为危险的，例如导致利用泵10输液的药物的危险的高剂量。 

图10是现有技术的重力馈送的输液装置的示意性表示。在一些临床应用中，流体通过重力输送是可接受的，如在图10中所示。对于通过重力的输送，重力足够强以导致流体从悬挂在柱34上的容器32通过管路36流到患者。然而，来自容器32的流量不能自动地被控制，且难于精确地控制流量。例如，滚轮夹38用于手动控制流。夹装配有滚轮40，所述滚轮40可手动滚动以压紧管路14来压迫管路14，以控制从容器32通过管路的流。这样的手动控制是不精确的且非常容易导致人为错误。 

发明内容

根据在此所阐述的方面，提供了输液泵，包括：特别编程的微处理器；用于连接到流体源和输出管路的滴注室；包括多个指压器和第一致动器的泵送部，所述泵送部可使用微处理器控制以顺序地移动多个指压器以压迫输出管路的第一部分以使流体从滴注室通过输出管路移动；设置在滴注室和泵送部之间且布置为压迫输出管路以限制或阻挡通过输出管路的流的入口阀；和第二致动器，可使用微处理器控制以用于与多个指压器的移动无关地打开或关闭入口阀；或操作入口阀以控制流体从滴注室到输出管路的部分的流量。 

根据在此所阐述的方面，提供了输液泵，包括：特别编程的微处理器；用于连接到流体源和输出管路的滴注室；用于测量流的流量传感器；包括多个指压器、出口阀和第一致动器的泵送部，所述泵送部顺序地移动多个指压器以使流体通过输出管路移动；设置在滴注室和泵送部之间的入口阀；和第二致动器。对于流量传感器检测的高于预定水平的流，微处理器用于使用第一致动器与入口阀无关地关闭出口阀，且使用第二致动器与出口阀无关地关闭入口阀。