[发明专利]用于检测和管理管内空气的方法和设备

说明书

技术领域

本发明涉及医用输液泵领域，更具体地讲涉及用于医用输液泵的管内空气感测和管理方法。

背景技术

用于根据预定的液体输送参数向患者输送营养液和药物的可编程输液泵被广泛使用。一种类型的输液泵为蠕动泵，其沿着将液体从液体源运送至患者的柔性连接管路布置。该蠕动泵具有泵送机构，用于逐渐挤压管路的连续部分以使得流体沿着朝患者的流动方向流过管路。在通用布置中，泵送机构包括具有径向指状物或滚柱的电机驱动轮，所述径向指状物或滚柱接合围绕轮的周向部分布置的管路的区段。当轮旋转时，通过管路将流体泵送至患者。围绕泵轮布置的管路区段可通过盒子保持成U形构造，所述盒子被设计为接收在泵的通道或接收器区域中。盒子可提供用于将来自液体源的管路引入线和通向患者的管路引出线连接至由泵所接收的U形管路区段的相对两端的端子。

在泵送营养液进行肠道喂养或泵送药用流体进行静脉内治疗时公认的安全方面的忧虑是在泵入患者体内的液体中形成气泡。作为安全措施，已知的是在输液泵上提供管内空气传感器以检测管内空气状况并触发警报。例如，管内空气传感器可包括：被布置成使超声穿过管路的超声发射器，以及在与发射器相对的管路侧上用于在超声波通过管路和因而运送的流体后接收超声波的接收器。接收器生成输出信号，其指示超声信号在从发射器行进至接收器时是通过液体还是空气。

在将流体泵送穿过管路时定期对管内空气传感器输出进行采样，以观察通过传感器的观察区的流体的每个增量体积。在已知的空气气泡检测算法中，当一系列连续传感器读数表明预定体积的空气已通过传感器(例如1.5毫升)而不存在预定体积的液体(例如0.375毫升)时检测到管内空气警报状况。

已经确认了在用力摇晃容纳营养液的食品瓶以混合内容物时发生的一个问题。在此类情况下，微泡可聚集在管内空气传感器的下游侧，并可最终导致管内空气警报。泵对流体的输送可在不连续的时间片段进行，在此期间，泵的电机实际上是打开的并只泵送一小部分时间片段，并在其余的时间片段关闭。由于重力作用，由摇晃导致的空气微泡可漂浮在上游并聚集在管内空气传感器处，这可能导致检测到将触发“假”警报的管内空气状况。

存在防止这种类型的假警报而优选地不改变泵硬件或传感器硬件的需要。

发明内容

本发明解决了上述问题，并在不改变为其他关键考虑因素而优化的泵硬件或传感器硬件的情况下实现这一点。

在一个方面，本发明提供一种相对于通过连接到输液泵的管路的液体流动而检测管内空气状况的方法。该方法一般包括以下步骤：(i)在沿着管路的感测位置提供管内空气传感器，该管内空气传感器生成信号，该信号指示传感器在给定时间观察到的一定体积的流体是空气还是液体；(ii)操作泵以按治疗流速输送流体；(iii)在流体流经传感器时对传感器信号采样；(iv)从传感器上一次观察到液体起计算传感器观察到的空气总体积；(v)当空气总体积超过第一阈值时，操作泵以按大于治疗流速的大剂量流速输送大剂量体积的流体；以及(vi)当空气总体积超过大于第一阈值的第二阈值时检测管内空气状况。在以上方法中，步骤(v)中的大剂量输送通常有效清除蓄积的空气气泡以避免需要警报的管内空气状况。

上文概述的方法还可以包括以下步骤：在输送大剂量体积后操作泵以低于治疗流速的降低流速输送流体，以便补偿通过大剂量体积输送的过量体积。可以该降低的流速操作泵直到因输送大剂量体积而相对于治疗流速输送的过量体积得到补偿，然后以治疗流速操作以重新开始所编程的治疗。

在另一方面，本发明提供了一种从管内空气传感器的观察区清除空气微泡的方法，该管内空气传感器被布置成观察流过连接到输液泵的管路的流体。该方法一般包括以下步骤：(i)从传感器上一次观察到液体起计算传感器观察到的空气总体积；以及(ii)当空气总体积超过预定的阈值时，操作泵以按大于编程治疗流速的大剂量流速输送大剂量体积的流体。该大剂量流速可基本上等于用来灌注泵的灌注流速。