[发明专利]用于气泡和流体检测的流体流动系统

说明书

提供了用于检测空气气泡和液体的流体流动系统和方法。所述流体流动系统包括力传感器，所述力传感器被配置成监视流管中的空气气泡或阻塞中的至少一个。所述流体流动系统包括用来执行所述方法的控制器。所述控制器被配置成：监视所述流体流动系统的力传感器的输出信号，并且所述输出信号包括交流（AC）分量和直流（DC）分量，并且基于向新输出信号的转变数目和新输出信号的持续时间来检测所述输出信号到新输出信号的改变。所述控制器将所述输出信号的改变与预定义转变数目或预定义时间中的一个进行比较，并且当输出信号的改变超过预定义转变数目或预定义时间中的一个时确定新阈值。

技术领域

本公开的示例实施例总体上涉及流体流动系统，并且更特别地，涉及用于检测静脉注射（IV）管中的气泡和液体的流体流动系统。

背景技术

流体流动系统可以在大量应用中使用，以便将流体从一个位置输送或以其他方式移动到另一个。特别地，流体流动系统可以作为与静脉注射输注（intravenous infusion）相关联的安全措施的组成部分而被并入，所述静脉注射输注是现代医院日常例程中的治疗措施。此类流体流动系统通常包括：静脉注射输注设备（诸如，套管或导管），用于将流体（诸如，营养物、血液和药物）输注给患者；一个或多个流体源，用于包含静脉注射流体或其组分；以及流体线组件，其具有在静脉注射输注设备与一个或多个流体源之间提供流体连通的静脉注射（IV）管。

流体流动系统还包括一个或多个传感器，诸如用来测量递送给患者的流体的精确量的流体传感器。流体流动系统还可以包括其他传感器，例如用来检测流体线堵塞的压力传感器和用来检测IV管中存在的空气气泡的超声传感器。

发明内容

本公开的说明性实施例涉及一种用于检测流体流动系统的流管中的空气气泡或液体的方法。所述方法包括：针对从第一输出信号到第二输出信号的改变来监视所述流体流动系统的力传感器的第一输出信号。从第一输出信号到第二输出信号的改变包括第一输出信号的交流（AC）分量的幅度改变和第一输出信号的直流（DC）分量的信号水平改变中的一个。此外，所述方法包括：检测从第一输出信号到第二输出信号的改变。基于AC分量的幅度的增加或减少来检测AC分量的幅度改变，并且基于信号水平从第一信号水平到第二信号水平的移位（shift）来检测DC分量的信号水平的改变。此外，所述方法包括：确定力传感器的第二输出信号从第一输出信号改变到第二输出信号的实例（instance）起的持续时间、以及DC分量的连续信号水平从第一信号水平到第二信号水平的转变数目中的一个；以及将第二输出信号的持续时间与预定义时间进行比较并且将转变数目与预定义转变数目进行比较。所述方法包括：当第二输出信号的持续时间超过预定义时间以及DC分量的转变数目超过预定义转变数目中的一个时确定阈值，其中基于第二输出信号的预定义百分比来确定所述阈值。

在示例实施例中，DC分量从第一信号水平到第二信号水平的移位包括从低信号水平到高信号水平的改变和从高信号水平到低信号水平的改变中的一个。

在示例实施例中，响应于以20千赫兹（KHz）至1兆赫兹（MHz）的频率范围传输的超声信号而接收第一输出信号。

在示例实施例中，流管被设置在力传感器的通道内，其中管压缩是流管直径的10-40%。

在示例实施例中，所述方法进一步包括基于所述阈值来检测流管中的空气气泡或液体。

在示例实施例中，所述预定义百分比是第二输出信号的65%。

在示例实施例中，从第一输出信号到第二输出信号的改变响应于力传感器的不受控制的传感器位置、或流管的移动、或流速率或压力改变中的一个或多个。