[发明专利]注射泵接合检测设备和方法

说明书

交叉引用

本申请要求于2012年12月28日提交的美国临时申请第61/746,697号的权益，该临时申请的公开内容通过引用合并于此。

技术领域

本文描述用于检测注射泵中驱动系统与注射器的正确接合的设备和方法。

背景技术

通过在注射器筒体内移动柱塞，注射泵在很多不同设备中用来利用注射器输送或移除流体。可使用注射泵的一些潜在设备的例子包括但不限于用于使用注射器输送物质的输注泵、体外血液处理装置等。

体外血液处理包括从病人身上取出血液，在病人体外对血液进行处理，以及将处理过的血液返回到病人体内。体外血液处理可用来从病人的血液中析取不合需要的物质或分子，以及/或者将一种或更多种有益物质添加到血液中。在很多体外血液处理装置中，其中一种或更多种有益物质以液体形式引入到正被体外处理的血液中，利用注射泵输送液体。在体外血液处理装置中利用注射泵以液体形式输送的有益物质的一个例子是抗凝剂(例如，肝素)。

包括用于体外血液处理装置中的注射泵的常规注射泵通常包括从注射器配发材料所需的设备和控制，而没有考虑注射器是否完全固定在注射泵中。特别地，常规注射泵控制系统设计为检测阻塞，该阻塞会妨碍或阻止注射器中有益物质的精确输送。

发明内容

本文描述的注射泵接合检测设备和方法可用于检测该注射泵中注射泵驱动系统和注射器之间正确或不正确的接合。特别地，本文描述的设备和方法通过在限制流进入和/或离开注射器筒体的同时检测移动柱塞夹子所需的力可确定注射泵中驱动系统与注射器的柱塞之间正确或未正确接合。

本文描述的设备和/或方法的一个潜在优点是减少注射泵中注射器的内容物意外地排空流入连接至注射器的流体线的可能性。例如，在一些情况下，如果连接到注射器的出口的输出线中的压力达到一高到足以克服使柱塞末端通过注射器的筒体前进所需的力的负压(即，真空)，则注射泵中注射器的内容物可排空流入连接到注射泵的输出的流体线。这个现象有时称为注射器中的内容物的“虹吸”。

为防止这个现象发生，柱塞夹子可与柱塞接合以防止柱塞相对于柱塞夹子的不希望的移动。设计为针对与注射泵相关的虹吸的柱塞夹子的一个例子描述在第5,254,096号美国专利中(Rondelet等人的专利)。然而，此方法集中在监控用于直接抓住柱塞的结构从而确定该结构是否关闭，而不论柱塞是否确实被抓住在该装置中。

为检测柱塞夹子与注射器的柱塞正确或不正确接合，本文描述的注射泵设备通过在监控移动柱塞夹子所需的力的同时反向移动柱塞夹子来确定柱塞夹子是否正确接合。如果柱塞夹子与注射器柱塞正确接合，则移动柱塞夹子所需的力达到或超过选定的力水平，这是由于流体被限制流入注射器中，因而导致注射器中产生负压。如果柱塞夹子未正确接合，则反向移动柱塞夹子所需的力不会达到选定的力水平，这是由于柱塞夹子将不会移动柱塞且注射器中将不会形成负压。

在一些情况下，移动本文描述的注射泵设备中的注射器的柱塞可将空气拉入注射器或注射器连接于其上的输送线。如果注射器的内容物准备用于输送到病人体内，或者直接进入病人的心血管系统、或者进入线路中，例如连接到病人的心血管系统的血液线，则从注射器输送的液体中包含空气会是一个问题。在注射器和/或输送线中的空气可能导致存在问题的一个或更多实施例中，本文描述的注射泵设备将注射器内容物从注射器输送到下游的一个或更多元件，所述一个或更多元件设计为移除空气和/或检测空气以及停止空气通过系统移动从而减少任何这样的空气与注射器中的液体一起输送的可能性。用于移除和/或检测液体线中的空气的元件可包括例如气泡陷阱、空气检测器和夹具等。

本文描述的注射泵接合检测设备和方法的另一潜在优点是，在一个或更多实施例中，用于确定柱塞夹子与注射器的正确或不正确接合的力传感器是用于检测输送线中的阻塞的相同力传感器，通过该输送线流体从注射泵中的注射器输送。与需要额外传感器以检测注射器柱塞的抓住的设备相比，这可降低设备的成本和/或复杂性。

在一个或更多实施例中，本文描述的注射泵设备和方法也可提供机会以确定注射泵设备中的注射器是否正确连接到输送线。