輸液裝置的流動狀態傳感器組件的製作方法
2023-12-09 23:43:16
專利名稱：輸液裝置的流動狀態傳感器組件的製作方法
技術領域：
本發明一般涉及醫療器材、系統和方法，更具體地，涉及體積小、低成本、輕便的輸液設備和方法，其可用來實現精確、複雜和可編程的流動模式以將治療液例如胰島素輸送給一個哺乳動物的病患，甚至更具體地，本發明針對一種用於輸液裝置的流體流動傳感器組件和一種確定輸液裝置中的流體流動的方法。
背景技術：
今天，有許多疾病和其它身體上的小毛病，它們通過各種藥物進行治療，包括藥劑、營養方劑、生物提取劑或活性劑、激素以及基於材料和其它呈固體或液體形式的物質的基因。在這些藥物的輸送中，通常希望繞過哺乳動物病患的消化系統，以避免由消化道和肝臟內的催化酶導致的有效成分的降解。不同於經由腸道，藥物輸送作為腸道外的輸送為人所知。通常希望對各種呈液體形式的藥品進行腸道外輸送以增強被輸送的物質的效果，保證不變的藥物以相當的密度到達其預定位置。此外，不希望有的與輸送的其它路線相關的副作用，例如全身毒性可能被潛在地避免。
常常，一種藥物只能以液體形式利用，或液體型式能具有所希望的不能用固體或藥丸形式實現的特性。液體藥物的輸送可以通過直接輸入心血管系統來最好地完成，其經由靜脈或動脈、進入皮下組織或直接進入器官、腫瘤、空腔室、骨或身體內其它地點具體的位置。
液體藥物不經腸道輸送到身體經常通過用針和儲存器進行快速濃注來實現，或連續通過重力驅動配送器或穿皮治療技術來實現。快速濃注經常不完全匹配病人的臨床需要，與在應用它們的具體時間所希望的相比，通常需要更大的單獨劑量。藥物通過重力供給系統的連續輸送危害病人的活動性和生活方式，並將治療限制成過分簡單化的流量和流動剖面。穿皮治療對輸送的藥物有具體要求，特別是當它涉及分子結構時，並且與重力供給系統相似，藥物管理的控制是受到嚴格限制的。
為了將液體藥物輸送給病人，可動輸液泵已經得到發展，這些輸液裝置具有提供複雜的實現丸劑要求、連續輸液和可變流量輸送的流體輸送剖面的能力，這些輸液能力通常產生更好的藥效和治療效果，並且對病人的系統產生較少的毒性。使用可動輸液泵的一個例子是用來輸送治療糖尿病的胰島素，這些泵能在連續基和丸劑的基礎上輸送胰島素，其在授予Schneider等人的美國專利4498843中披露。
可動泵常常與一個容納液體藥物的儲存器一起工作，例如藥筒、針筒或靜脈注射袋，並使用電控機械泵送或測量技術來將藥物輸送給病人，其經由管子從輸液裝置到達一個經皮插入或穿過病人皮膚的針。該裝置允許通過位於裝置外殼上的電控機械按鈕或開關來控制和編程，並被病人或臨床醫生接觸。裝置包括藉助文本或圖形屏幕的可視反饋件，例如作為LCD為人所知的液晶顯示器，並可以包括報警或警告燈和聲音或振動信號和警報，裝置能裝入背帶或口袋裡或用帶子綑紮到病人的身體上。
當前可用的可動輸液裝置是昂貴的、難以編程和為輸液作準備的，並且趨向於體積大、沉重和非常易碎。填充這些裝置可能很困難，並且需要病人既攜帶打算充入的藥物又攜帶填充輔助設備，為了它們預期的長期使用，裝置需要專門的維護、保養和清潔以確保正確的功能性和安全。由於現有裝置的高成本，保健供應者限制了被認可使用該裝置的病人數目和使用該裝置的治療。
因而顯然，需要一種可編程和可調節的輸液系統，其精確且可靠，並能將一種體積小、成本低、重量輕、易於使用的用於液體藥物腸道外輸送的替代品提供給臨床醫生和病人。
響應這一點，本申請的申請人提供了一種體積小、成本低、重量輕、易於使用的用於將液體藥物輸送給病人的裝置。該裝置在共同待決的美國申請中進行了詳細描述，其序列號為09/943992，申請日為2001年8月31日，該裝置包括一個出口、一個用於促使流體從儲存器流到出口的配送器、一個本地處理器、遠程控制裝置和無線接收器，本地處理器被編程以促使流體基於來自分開的遠程控制裝置的流動指令流動到出口，無線接收器連接到本地處理器用來接收流動指令。為了減小裝置的尺寸、複雜性和成本，裝置設有一個外殼，其不含用來將流動指令提供給本地處理器的使用者輸入元件，例如鍵盤。
然而，這種用來將液體藥物輸送給病人的裝置優選地在工作期間被監測以確保給病人最大的好處和確保病人的安全，特別是，確保來自這種裝置的流體的正確和預定的流動是重要的。例如，液體藥物的輸送不應該被一個將液體藥物輸送給病人的流動路徑或管子中的阻塞打斷，即不應被阻塞打斷。一個阻塞可以妨礙給病人的液體藥物的精確用藥，應該被防止或檢測到，因而，在工作期間監測流體輸送裝置是否阻塞是優選的。
依然所希望的是用於將流體輸送給病人的新的和改進的裝置。優選地，為了進一步減小裝置的尺寸、複雜性和成本，流體輸送裝置應該設計簡單、便宜和易於製造，所以有助於裝置在性質上是小的和可置換的。另外，流體輸送裝置優選地包括一個流動狀態傳感器組件，用來監測流體向病人的流動，和用來確保能迅速檢測到有害的流動狀態，例如阻塞或流體儲存器變空。
發明內容
本發明提供一種用於將流體例如胰島素輸送給病人的裝置，裝置包括出口組件、由出口組件延伸的流動路徑和流動狀態傳感器組件，出口組件適於連接到一個經過病人皮膚的進入工具。傳感器組件包括一個彈性隔膜，其具有相對的第一和第二表面，第一表面緊靠流動路徑定位，一個腔室壁鄰近隔膜的第二表面定位並緊靠隔膜的第二表面確定一個傳感器腔室，至少一個傳感器布置成在隔膜的第二表面響應至少一種發生在流動路徑中的預定流體流動狀態而膨脹到該腔室中時，提供一個閥值信號。因而，一個根據本發明構造的傳感器組件允許在流體流動裝置的工作期間，在流動路徑內檢測到至少一種預定的流體流動狀態，例如阻塞。
根據本發明的一個方面，預定的流體流動狀態是下列中的一種流動路徑中的阻塞、流動路徑中低的流體流動、流動路徑中高的流體流動和流動路徑中希望的流體流動。根據另一個方面，該腔室具有預定的體積。根據又一個方面，隔膜包括一種薄的、柔性和彈性材料的平片。
根據本發明的另外的方面，傳感器響應接觸、壓力、光、磁場強度、應變和密度中的一種。根據一個方面，傳感器包括一個定位於所述腔室內的開關，以便響應流動路徑內的預定流體流動狀態而膨脹到所述腔室中的隔膜的第二表面閉合該開關。根據又一個方面，傳感器包括一個電路，其具有一個定位於隔膜的第二表面上的導線和一個定位於腔室壁上的導線，以便當隔膜的第二表面響應預定的流體流動狀態而膨脹到所述腔室中時，導線會合併在一起且閉合該電路。根據另一個方面，電路包括多個定位於腔室壁上的導線，用來在隔膜上的導線接觸腔室壁上的導線中的每一個時確定多種預定流體流動狀態。
根據本發明的還一個方面，流動狀態傳感器組件包括一個連接到傳感器的報警器。根據一個方面，報警器適於在傳感器提供閥值信號時致動。
根據本發明仍一個方面，一個處理器連接到傳感器組件的傳感器，一個報警器連接到處理器，和處理器被編程以在從傳感器收到閥值信號時致動報警器。根據又一個方面，處理器被編程以在從傳感器收到閥值信號大於一個預定時間時致動報警器。根據另一個方面，處理器被編程以在從傳感器收到閥值信號小於一個預定時間時致動報警器。
根據本發明又一個方面，一個處理器連接到傳感器組件的傳感器，和處理器被編程以在從傳感器收到閥值信號時提供一個表示不希望流動狀態的信號。根據又一個方面，處理器被編程以在從傳感器收到閥值信號多於一個預定時間時提供一個表示阻塞流動狀態的信號。根據另一個方面，處理器被編程以在從傳感器收到閥值信號小於一個預定時間時提供一個表示低流動性情況的信號。
根據本發明還一個方面，傳感器組件包括多個傳感器腔室，其緊靠隔膜的第二表面定位。根據另一個方面，傳感器組件在每個腔室中包括傳感器中的至少一個。根據另外的方面，傳感器組件的每個傳感器腔室都具有一個預定體積。根據又一個方面，該預定體積是不同的。
參考下面結合附圖進行的詳細的說明和例子，本發明的這些方面與其另外的特徵和優點一起可以被最好地了解。
圖1是根據本發明的一個流體輸送裝置和一個遠程控制裝置的第一示例性實施例的透視圖，所示的該流體輸送裝置固定在一個病人身上，而遠程控制裝置用於與流體輸送裝置一起使用(為了說明的目的，遠程控制裝置相對於病人和流體輸送裝置被放大了)；圖2是圖1的流體輸送裝置的側剖面圖，包括根據本發明構造的流動狀態傳感器組件的示例性實施例；圖3是圖2的流體輸送裝置的流動狀態傳感器組件的側剖面圖，表示該組件在包括正常流動的流動狀態期間的工作；圖4是圖2和3的流動狀態傳感器組件的側剖面圖，表示該組件在包括阻塞的流動狀態期間的工作；圖5a是壓力對時間的圖表，表示在圖1和2的流體輸送裝置的流動路徑內的流體流動的脈動；圖5b是對於包括正常流體流動的流動狀態的信號強度對時間的圖表，以數字形式和模擬形式表示，來自圖2至4的流動狀態傳感器組件，與該裝置中的流動路徑內的流體流動的脈動相關；圖5c是對於包括低流體流動的流動狀態的信號強度對時間的圖表，以數字形式和模擬形式表示，來自圖2至4的流動狀態傳感器組件，與裝置中的流動路徑內的流體流動的脈動相關；圖5d是對於包括阻塞流體流動的流動狀態的信號強度對時間的圖表，以數字形式和模擬形式表示，來自圖2至4的流動狀態傳感器組件，與裝置中的流動路徑內的流體流動的脈動相關；圖6和7是根據本發明構造的流動狀態傳感器組件的另一個示例性實施例的橫截面端視圖，表示該組件在兩種流動狀態期間的工作；圖8、9和10是根據本發明構造的流動狀態傳感器組件的另外的示例性實施例的側剖面圖，表示該組件在三種流動狀態期間的工作；圖11和12是根據本發明構造的流動狀態傳感器組件的另一個示例性實施例的橫截面圖，表示該組件在兩種流動狀態期間的工作；和圖13、14和15是根據本發明構造的流動狀態傳感器組件的更多的示例性實施例的橫截面圖，表示該組件在三種流動狀態期間的工作。
在所有附圖中，同樣的附圖標記表示相同或相應的元件和單元。
具體實施例方式
首先參考圖2，表示有一個流體輸送裝置10，其包括一個根據本發明構造的流動狀態傳感器組件200，流動狀態傳感器200在裝置10的工作期間監測流動路徑210內的流動狀態，以確保流體正在如所打算的那樣輸送。流體輸送裝置10的流動路徑210通常包括一個儲存器30、一個出口組件70和一個配送器40，出口組件適於連接到或包括一個經過病人皮膚的進入工具，例如針(未示出)，且該配送器用來使流體從儲存器30流動到出口組件70。
由傳感器組件200監測的流動狀態的類型能包括，但不局限於，流動路徑210中的阻塞、流動路徑中不足的流體流動(例如由於儲存器空了)和流動路徑中充足的流體流動。如下面討論的，與例如僅僅基於壓力相反，除了別的好處外，傳感器組件提供了基於體積的好處。然而，首先對流體輸送裝置10進行說明。
圖2的流體輸送裝置10能用於對人或動物的流體輸送，能由流體輸送裝置10輸送的流體類型包括，但不局限於，胰島素、抗生素、營養流體、全體胃腸外營養或TPN、鎮痛藥、嗎啡、荷爾蒙或激素類藥、基因治療藥、抗凝血劑、止痛藥、心血管藥物、愛滋病防護藥(AZT)或化學治療藥物。流體輸送裝置10可以用來處理的醫療情況的類型包括，但不局限於，糖尿病、心血管疾病、疼痛、慢性疼痛、癌症、愛滋病、神經疾病、阿爾茲海默氏症(Alzheimer)、ALS、肝炎、帕金森症或強直症。另外，應當理解，除了那些用來向人或動物輸送流體的流體輸送裝置之外，根據本發明的流動狀態傳感器組件200能與其它流體輸送裝置一起使用。
流體輸送裝置10還包括一個連接到配送器40的處理器或電子微控制器(在下文中稱作「本地」處理器)50，本地處理器50被編程以基於來自分開的遠程控制裝置100的流動指令使流體流動到出口組件70，遠程控制裝置100的一個例子在圖1中示出。再參考圖2，流體輸送裝置10還包括一個連接到本地處理器50的無線接收器60，用來從分開的遠程控制裝置100接收流動指令和將流動指令輸送到本地處理器。裝置10還包括一個外殼20，其容納出口組件70、儲存器30、配送器40、本地處理器50、無線接收器60和流動狀態傳感器組件200。
如所示的，流體輸送裝置10的外殼20不含用於將流動指令提供給本地處理器50的使用者輸入元件，例如外殼的外表面21上的電控機械開關或按鈕，或以其它方式接觸使用者以通過本地處理器50調節經編程的流速的接口。沒有使用者輸入元件使得裝置10的尺寸、複雜性和成本被充分減少，所以有助於裝置10本質上是小的和可置換的。這種裝置的例子在共同待決的美國專利申請中披露，其序列號為09/943992，申請日為2001年8月31日(代理人案卷號No.INSL-110)，標題為「DEVICES，SYSTEMS AND METHODS FOR PATIENTINFUSION」，其轉讓給本申請的受讓人並且預先在此併入作為參考。
為了編程、調節本地處理器50的程序指令或以其它方式將使用者輸入傳送到本地處理器50，流體輸送裝置10包括無線通訊部件或接收器60，其用於從圖1的分開的遠程控制裝置100接收使用者的輸入。信號能通過遠程控制裝置100的通訊部件(未示出)發送，其可以包括或連接到一個在圖1中示出的處於裝置100外部的天線130。
遠程控制裝置100具有使用者輸入元件，包括一個電控機械開關陣列，例如所示的膜片鍵盤120。控制裝置100還包括使用者輸出元件，其包括一個可視顯示器，例如液晶顯示器(LCD)110。可選地，控制裝置可設有一個用於使用者輸入和輸出的觸控螢幕。雖然沒有在圖1中示出，但遠程控制裝置100有其自己的連接到膜片鍵盤120和LCD 110的處理器(下文中稱作「遠程」處理器)。遠程處理器從膜片鍵盤120接收使用者的輸入，並將提供用於傳遞到流體輸送裝置10的「流動」指令，和將信息提供給LCD 110。由於遠程控制裝置100還包括一個可視顯示器110，所以流體輸送裝置10可以沒有信息屏，進一步減小了裝置10的尺寸、複雜性和成本。
優選地，裝置10的通訊部件60用無線電頻率或其它無線通信標準和協議從遠程控制裝置100接收電子通信。在一個優選實施方式中，通訊部件60是一個雙向通訊部件，包括一個接收器和一個發送器，用來允許流體輸送裝置10將信息發送回遠程控制裝置100。在該實施例中，遠程控制裝置100還包括一個整體式通訊部件，其包括一個接收器和一個發送器，用來允許遠程控制裝置100接收流體輸送裝置10發送的信息。
裝置10的本地處理器50包含所有需要的電腦程式和電子電路，以允許使用者按需編制所希望的流動模式和調節程序。上述電路能包括一個或更多微處理器、數字和模擬集成電路、電阻器、電容器、電晶體和其它半導體以及為本領域技術人員所知的其它電子元件，本地處理器50還包括程序控制的電子電路和存儲器，以便按所需的時間間隔正確地致動配送器40。
在圖2的示例性實施例中，裝置10包括一個電源80，例如電池或電容器，用來向本地處理器50供電。優選地電源80被集成到流體輸送裝置10中，但能提供作可更換的，例如一個可更換的電池。
雖然未示出，但裝置10可包括傳感器或變換器(或變頻器)，例如儲存器容積變換器或儲存器壓力變換器，用來將信息傳遞到本地處理器50以指示如何和何時致動配送器40，或指示確定流動、泵流動路徑原始條件、流動路徑中的阻塞、接觸傳感器、旋轉運動或其它運動指示器以及各種情況的其它參數，所述各種情況例如是儲存器30空了或漏了，或從儲存器配送了太多或太少的流體等等。
儲存器30的容積被選擇為最適合流體輸送裝置10的治療應用，其治療應用被這樣一些因素所影響，例如被輸送的藥物流體的可用密度、流體輸送裝置10的再填充或處理之間的可接受時間、尺寸限制和其它因素。儲存器30可以由裝置製造商或合作的藥品製造商預先填充，或可以包括外部填充裝置，例如一個具有針插入隔膜的填充口或例如一個路厄式(Luer)連接器。另外，裝置10可設置一個可拆下的儲存器。
出口組件70能包括穿透病人皮膚的元件，所以流體輸送裝置10的流動路徑210的整個容積被預先確定。例如，終接在一個穿皮插管中的針連接管(未示出)可作為出口組件70的一個整體部分提供，穿皮插管包括一個剛性件，例如一個針。出口組件70還可設置注射裝置，例如一個彈簧驅動機構，以幫助用穿皮插管穿透皮膚。例如，如果插管是柔性管，則在管的官腔室內的一個剛性穿透器能被注射裝置驅動穿過皮膚，然後縮回，將軟插管留在病人皮下組織中的合適地方或其它內部地點。注射裝置可以與裝置10成一整體，或可在經過皮膚穿透之後不久取下。
可選地，出口組件70適合用例如一個路厄式連接器連接到包括一個穿皮插管的單獨的標準輸液裝置。無論如何，出口組件70還可以設置一個可取下的塞子(未示出)，如果被預先填充，則可用來防止在存儲和裝運期間洩露，和如果在使用之前被使用者填充，則可用來防止填裝期間洩露。應當理解，如同在此使用的，術語「流動路徑」意指包括流體輸送裝置10的容納輸送給病人的治療流體的所有部分，例如儲存器的填充口到出口組件的針尖之間的所有部分。
裝置10還可在外殼20的外表面上設置一個粘接層，用來將裝置10直接固定到病人的皮膚上，如圖1中所示。雖然未示出，但為了在穿透的皮膚周圍提供保護性的密封，粘接層優選地以一個環繞出口組件70的連續環的形式設置。外殼20可由柔性材料製造，或可設置柔性的鉸接部分，其允許流體輸送裝置10在病人移動期間彎曲以防止脫離和幫助病人感到舒適。
在圖2的示例性實施例中，裝置10設有一個加壓儲存器30，並且配送器40適於控制來自儲存器30的流動。配送器40不在穿過其中的流體上產生驅動或泵送力，而是充當一個計量裝置，允許流體脈動從加壓儲存器30通過配送器40到達出口組件70。這種「計量」配送器的例子在共同待決的美國專利申請中示出，其序列號為09/977434，申請日為2001年10月12日(代理人案號No.INSL-116)，標題為「LAMINATED PATIENT IFUSION DEVICE」，其轉讓給本申請的受讓人並且在此併入作為參考。然而，應當理解，那種「驅動或泵送」類型的配送器還能與一個併入本發明傳感器組件200的裝置一起使用。這種「驅動或泵送」類型的配送器的例子在共同待決的美國專利申請中示出，其序列號為09/955623，申請日為2001年9月19日(代理人案卷號No.INSL-117)，標題為「PLUNGER FORPATENT INFUSION DEVICE」，其轉讓給本申請的受讓人並且在此併入作為參考。無論如何，配送器40由本地處理器50控制，其包括電子編程、控制和電路以允許複雜的流體輸送編程和配送器40的控制。
現在參考圖3和4，示出了本發明流動狀態傳感器組件200的一個示例性實施例。傳感器組件200一般包括一個彈性隔膜220，其具有相對的第一和第二表面222、224，第一表面222緊靠裝置10的流動路徑210定位，一個腔室壁226鄰近隔膜的第二表面定位224，隔膜220由合適的可膨脹而彈性的材料製成，例如橡膠或一種合成橡膠。腔室壁226適於使得一個封閉的腔室228被確定在腔室壁226和隔膜220的第二表面224之間。優選地，腔室228設有一個預定的容積。雖然未示出，但腔室228還能設有一個放氣口，用來在隔膜220膨脹時允許空氣排出該腔室。
隔膜220和腔室228布置成適於使得在正常流動狀態期間和在流動脈動之間，通過流動路徑210的流體流動不會促使隔膜220膨脹到腔室228中，如圖3中所示。隔膜220和腔室228還布置成適於使得在正常流動狀態期間，通過流動路徑210的流體流動促使隔膜220完全膨脹到腔室228中大約一個預定時間。在阻塞流動狀態(下遊阻塞)期間，隔膜220完全膨脹到腔室中超過預定時間，如圖4中所示。在低的流動狀態期間(例如由於上遊阻塞，流體洩露或儲存器為空)，隔膜220可以完全膨脹到腔室中，但少於預定時間，或不能膨脹到腔室中。
無論如何，隔膜220和腔室228布置成適於使得隔膜膨脹到腔室中的膨脹量和膨脹持續時間能用來確定流動路徑210內的流動狀態。
傳感器組件200還包括至少一個傳感器230，其布置成在隔膜220的第二表面224響應發生在流動路徑210中的至少一種預定流體流動狀態而膨脹到腔室228中時，提供一個信號。例如，傳感器230可布置成確定隔膜220的第二表面224完全膨脹到腔室228中和接觸腔室壁226的時間，如圖4中所示。
傳感器230可以包括任何用於確定和提供隔膜220在腔室228中的位置指示的裝置，例如，傳感器可以包括接觸或壓力開關、電磁霍爾效應傳感器、應變計和密度計中的一種。在圖3和4的實施方式中，傳感器包括一個具有兩個導線232、234的斷開電路230，傳感器230在隔膜220的第二表面224上還包括一個導電塗層236，在隔膜220完全膨脹到腔室228中的過程中，導電塗層236最終接觸兩個導線232、234，並閉合電路230。
在圖2中所示的發明的實施方式200中，流體輸送裝置10的處理器50還充當傳感器組件200的處理器並被連接到斷開電路230，在隔膜220完全膨脹到腔室228中的過程中，電路230被閉合以向處理器50提供一個「信號」。
可選地，傳感器組件200能設有它自己的單獨處理器，其被編程以根據本發明工作。另外，傳感器230能只連接到報警器，例如發光二極體或電子發聲器，報警器在傳感器230的電路基於一個預定流動狀態而閉合時被致動。以這種方式，在隔膜220完全膨脹到腔室228中閉合電路230時，使用者能僅僅收到一個可視或音響報警信號。
圖5a至5d表示根據本發明確定流動狀態的方法的示例性實施例，其由處理器50執行。圖5a是壓力對時間的圖表，表示在圖1和2的流體輸送裝置10的流動路徑210內的流體流動的脈動「p」，其由配送器40在正常工作期間產生。如所示的，脈動「p」以預定間隔「I」發生，並且每個脈動「p」持續一個預定脈動時間「tp」。圖5b是對於包括正常流體流動的流動狀態的信號強度對時間的圖表，以數字形式「d」和模擬形式「a」表示，來自圖2至4的流動狀態傳感器組件200，與裝置10的流動路徑210內的流體流動的脈動「p」相關。如所示，基於模擬信號「a」的預定「閥值」水平的數位訊號「d」每個都持續一個預定正常時間「tn」。處理器50可設置一個模擬-數字轉換器，用於將來自傳感器230的模擬信號「a」轉換成數位訊號「d」。
圖5c是對於包括低流體流動的流動狀態的信號強度對時間的圖表，與裝置10的流動路徑210內的流體流動的脈動相關。低的流動狀態例如可以在儲存器變空時發生，如所示，每個數位訊號「d」持續一段小於預定正常時間「tn」的時間「t」。圖5d是對於包括阻塞流體流動的流動狀態的信號強度對時間的圖表，與裝置10的流動路徑210內的流體流動的脈動相關。如所示，數位訊號「d」持續一段大於預定正常時間「tn」的時間「t」。
如圖4中所示，圖5b至5d中表示的模擬信號「a」在隔膜220的第二表面224完全膨脹到腔室228中並閉合傳感器電路230時產生。在收到信號「a」時，例如圖5c和5d中所示的那些，處理器50被編程將一個「不希望的流動狀態」信號發送給遠程控制裝置100，以警告使用者流動輸送裝置10沒有產生希望的流動狀態。雖然未示出，但遠程控制裝置100可以包括一個報警器，例如音響或視覺報警器，遠程控制裝置100的遠程處理器在從本地處理器50收到「不希望的流動狀態」信號時致動該報警器。另外，流體輸送裝置10可以設置一個報警器，例如發光二極體或電子蜂鳴器，其連接到本地處理器50，在不希望的流動狀態期間致動。無論如何，由於輸送裝置10沒有產生希望的流動狀態，所以使用者不能收到正確數量的藥物或其它流體，因而被警告。因為本發明的流體輸送裝置10優選地是可置換的和相對便宜的，所以使用者能簡單地處理掉具有「不希望的流動狀態」的流體輸送裝置10並開始使用一個新的流體輸送裝置10。
因為傳感器組件200的腔室228設有一個預定的容積，所以使用者能更快確定不希望的流動狀態的發生。大多數現有的阻塞傳感器裝置監測壓力以確定流動狀態，相反的，本發明基於「未輸液」的容積來確定阻塞情況。在報警器致動之前，低的阻塞容積與低的「未輸液」容積相關。如果阻塞被糾正並且正確的流體流動恢復，則低的阻塞容積還與低的輸液容積相對應。在阻塞被消除的情況下(例如紐結的管子導致阻塞和紐結被消除——「清除」直到容量數量幾乎立刻進入病人體內的情況)，該低容積具有早檢測(在報警狀態之前沒有輸液給病人的流體量)和低「團塊」容量的臨床優點。
腔室的優選容積必須考慮到系統10的整個流動路徑210的順應性(或柔量)。在有關的輸液和阻塞壓力下，流動路徑210可能膨脹，因而人為地加到傳感器腔室的容積。在監測從傳感器收到的信號的過程中，必須考慮到任何這種人為的膨脹容積。優選地，流動路徑210設計成在正常的工作壓力和反常的工作壓力下具有最小的順應性，然而，如果流動路徑的最小順應性是不可能的，則可以對處理器的計算機算法進行編程，以在基於從傳感器收到的信號確定流動狀態時，將流動路徑210的已知順應性考慮進來。
在本發明一個可能的實施方式中，本地處理器50和遠程處理器之一被編程以記錄「不希望的流動狀態」信號被收到的時間，以便使用者知道不希望的流動狀態是何時開始的。
在另一個示例性實施例中，處理器具有一種軟體算法，通過在配送器的實際泵送停止時指示處理器檢查阻塞，用來在泵送期間避免「阻塞檢測」。處理器還可以被編程以在流體流動裝置10的最初裝填功能期間檢查正確的流動狀態，如果處理器通過傳感器組件確定流體輸送裝置沒有產生希望的流動狀態，則在流體輸送裝置連接到病人之前，處理器的程序就關閉流體輸送裝置和發出警報信號。
再參考圖3和4，除了隔膜220之外，傳感器組件的示例性實施例由至少兩個疊置的層250、252、254的材料構成。層250、252、254能由適當堅固和剛性的材料製成，例如塑料或不鏽鋼，並能以合適的方式固定在一起，例如用膠粘或通過焊接。分層構造提供了許多好處，包括但不局限於，簡化傳感器組件200的設計和製造，並進一步減小流體輸送裝置10的尺寸、複雜性和成本。因而，有助於本發明的傳感器組件200在性質上是小的和可置換的。
在圖3和4的實施方式中，傳感器組件的層包括一第一層250和一個緊靠第一層容納的第二層252，第二和第一層250、252中的至少一個包括一個處於層之間的表面溝槽258，該溝槽形成連接在配送器40和出口組件70之間的流體輸送裝置10的流動路徑210的一部分。第二層252包括一個與通道流體連通的孔口260，彈性隔膜220容納在覆蓋孔口260的第二層254上，而一第三層256容納在第二層上的隔膜220的上方，第三層256形成腔室壁226，其在隔膜220上方確定腔室228並與第二層252的孔口260對齊。
傳感器組件200的分層結構允許降低傳感器組件200的大部分製造公差，在不影響傳感器組件200的性能和可靠性的情況下簡化了製造過程。僅僅腔室228的容積需要相對高的公差，傳感器組件200的其它尺寸和性質能相對放寬以減少組件的成本。例如，在所示實施方式中，第二和第三層252、254中的至少一個確定一個接收隔膜220的凹座262，凹座262的深度大約等於隔膜220的厚度，以便隔膜220以基本上不透流體的方式固定在第二和第三層252、254之間。然而，為了降低傳感器組件200所需的製造公差，凹座262的長度和寬度大於隔膜220的長度和寬度。隔膜220的彈性不需要相對高的容許偏差，只要隔膜的彈性大得足夠在正常的、不阻塞的脈動之間迫使流體離開腔室228，然而又柔軟得足以在阻塞流動期間膨脹到所述腔室中。
在另一個的實施方式中，隔膜可以提供為與可彈性膨脹材料的扁平層220不同，隔膜可以包括任何結構，只要其在流動路徑210和傳感器腔室228之間提供一個不透流體的阻擋層和當流動路徑中的壓力增加時移動到腔室中。例如，隔膜可以提供為一個活塞，其被用一個彈簧偏壓遠離腔室壁。隔膜的許多可選實施方式都是可能的，只要處於本發明的範圍之內。
在本發明的傳感器組件的一個可選實施方式中，傳感器組件在包括一個「驅動或泵送」型配送器的流體輸送裝置中位於儲存器的末端，如上所述，這種「驅動或泵送」配送器的例子在共同待決的美國專利申請中示出，其序列號為09/955623，申請日為2001年9月19日(代理人案卷號No.INSL-117)，標題為「PLUNGER FOR PATIENTINFUSION DEVICE」。將傳感器組件與配送器相對地放置在儲存器的端部簡化了傳感器組件和流體輸送裝置的製造過程，並能減少被裝配的部件的數量。
圖6和7是根據本發明構造的流動狀態傳感器組件300的另一個示例性實施例的橫截面端視圖，表示該組件在兩種流動狀態期間的工作。圖6和7的組件300的工作與圖3和4的組件200的工作相似，另外，圖6和7的組件300的一些元件與圖3和4的組件200的元件相似，所以相似的元件具有以「3」開頭的相同的附圖標記。然而，圖6和7的流動狀態傳感器組件300包括一個傳感器330，其包括位於光通道336的相對端的光發送器332和光接收器334，光通道336穿過傳感器腔室328。光發送器、光接收器和通道332、334、336布置成適於使得隔膜320向腔室328中的膨脹切斷穿過通道336的光束，當光束被切斷時，光接收器334向與其相連接的處理器和/或報警器提供一個信號，該信號與從圖3和4的傳感器200接收的信號相似。
圖8、9和10是根據本發明構造的流動狀態傳感器組件400的另外的示例性實施例的側剖面圖，表示該組件在三種流動狀態期間的工作。組件400的工作與圖3和4的組件200的工作相似，另外，組件400的一些元件與圖3和4的組件200的元件相似，所以相似的元件具有以「4」開頭的相同的附圖標記。然而，流動狀態傳感器組件400包括一個傳感器，其包括多個斷開電路430。
在所示的實施方式中，傳感器包括四個斷開電路430並且每個電路都共用一第一導線432，該第一導線連接到隔膜420的第二表面424上的導電塗層436。每個電路430的第二導線434、438、440、442都定位於腔室428內，以便在隔膜420膨脹到腔室428的過程中，導電塗層436相繼接觸電路的第二導線434、438、440、442，和相繼閉合電路430，因此將相繼的「信號」提供給連接到電路430的處理器和/或報警器。第二導線434、438、440、442以一種預定方式位於腔室428內，以便一個或更多電路430的一個預定時間的閉合指示一種特定的流動狀態。例如，如圖9中所示，如果通過流動路徑的流體流動使得隔膜420膨脹和僅僅接觸第二導線之一434，則處理器程序確定不希望的「低」流動狀態正在發生。如果如圖10中所示，隔膜420膨脹和接觸第二導線中的兩條434、438，則處理器程序確定希望的或「正常的」流動狀態正在發生。如果隔膜420接觸第二導線中的三條434、438、440，則處理器程序確定不希望的「高」流動狀態正在發生。如果隔膜420膨脹和接觸全部四條第二導線434、438、440、442，則處理器程序確定不希望的「阻塞」流動狀態正在發生。
關於多個「觸發」點434、438、440、442，低流動、正常流動、阻塞流動的檢測如上述地是一種應用。可選地，每個「觸發」點434、438、440、442都可以適合指示阻塞情況，但用於不同的阻塞量。這些點434、438、440、442可以設置成觸發不同的警報類型，或者使用者或臨床醫生可以設置觸發件434、438、440、442之一以指示一個首選的阻塞容積。例如，特定的藥品譬如胰島素可能需要在儘可能低的阻塞容積觸發，而不同的藥品譬如抗生素或止痛劑可能具有更大的阻塞容積是更合適的。設置能在製造時預先編程(多應用製造的泵，特別為一種應用而出售)，或能由使用者或臨床醫生在使用前選擇。
圖11和12是根據本發明構造的流動狀態傳感器組件500的另一個示例性實施例的橫截面圖，表示該組件500在兩種流動狀態期間的工作。組件500的工作與圖3和4的組件200的工作相似，另外，組件500的若干元件與圖3和4的組件200的元件相似，所以相似的元件具有以「5」開頭的相同的附圖標記。然而，流動狀態傳感器組件500包括多個腔室528、540、542，它們具有不同的預定的容積，傳感器530位於每個腔室中。
在所示實施方式中，傳感器500包括三個腔室528、540、542，每個腔室都具有一個包括斷開電路530的傳感器，並且所有三個電路公用一個導線532，該導線連接到隔膜520的第二表面524上的導電塗層536。每個電路的第二導線534都位於腔室528、540、542內，以便在隔膜520膨脹到腔室528、540、542中的過程中，導電塗層536相繼接觸電路530的第二導線534，並相繼閉合電路530，因此將相繼的「信號」提供給連接到電路530的處理器和/或報警器。第二導線534以一種預定方式位於腔室528、540、542內，並且腔室具有預定的容積，以便一個或更多電路530的閉合指示一種特定的流動狀態。例如，如果通過流動路徑的流體流動使得隔膜520僅僅膨脹到第一腔室542中和僅僅促使第一電路530閉合，則處理器程序確定不希望的「低」流動狀態正在發生。如果如圖12中所示，流體流動促使隔膜520膨脹到第一腔室542和第三腔室528中，並促使第一和第三電路530閉合，則處理器程序也確定希望的或「正常的」流動狀態正在發生。如果隔膜520膨脹到所有三個腔室528、540、542中並且閉合三個電路530，則處理器程序確定不希望的「阻塞」流動狀態正在發生。
可選地，處理器能被編程以當三個電路530中的每一個或所有三個電路530閉合時確定阻塞，但這些阻塞處於不同的容積。另外，每個腔室都可設置其自己的隔膜，並且隔膜具有不同的膨脹性質，例如厚度、材料、剛性等等。可選地，單個隔膜520能沿著其長度具有不同的膨脹性質。
圖13、14和15是根據本發明構造的流動狀態傳感器組件600的更多的示例性實施例的橫截面圖，表示該組件600在兩種流動狀態期間的工作。組件600的工作與圖3和4的組件200的工作相似，另外，組件600的若干元件與圖3和4的組件200的元件相似，所以相似的元件具有以「6」開頭的相同的附圖標記。然而，流動狀態傳感器組件600還包括一個緊靠流動路徑定位的第二隔膜620。第二隔膜620優選地由比第一隔膜220更剛硬的材料製成，並用來阻尼第一隔膜220的移動，以便傳感器230能提供更可靠的信號。第二隔膜620還在流動路徑中的阻塞期間提供降壓作用，如圖14和15中所示，以在較高的阻塞壓力期間幫助防止在流動路徑中形成洩露。優選地，腔室壁626位於鄰近第二隔膜620的位置並確定一個腔室628，腔室628具有一個預定的容積。
在一個可能的實施方式中，流體輸送裝置10的處理器50被編程以在確定阻塞情況存在時，在流動路徑內暫時增加或引起額外的流體流動。暫時的額外流體流動引起流動路徑中的壓力增加，這可以消除阻塞。在暫時的額外流體流動期間，第二隔膜620在流動路徑中提供降壓作用。
如上述示例性實施例所示，本發明一般提供一種用於將流體輸送給病人的裝置，包括一個適於連接到經病人皮膚的進入工具的出口組件、一個由出口組件延伸的流動路徑和一個流動狀態傳感器組件，該傳感器組件包括一個具有相對的第一和第二表面的彈性隔膜。隔膜的第一表面緊靠流動路徑定位，一個腔室壁鄰近隔膜的第二表面定位並確定一個緊靠隔膜的第二表面的傳感器腔室。至少布置一個傳感器，以在隔膜的第二表面響應至少一種發生在流動路徑中的預定流體流動狀態而膨脹到該腔室中時，提供一個閥值信號。來自傳感器的信號的時機選擇、水平和持續時間通過本地處理器與配送器產生的泵送相關，並用來確定流動狀態。
應當理解，在此描述的實施方式僅僅是示範性的，在不背離本發明精神和範圍的情況下，一個本領域技術人員能對所述實施方式作出改變和改進，所有這種等價的改變和改進都打算包括在本發明的範圍內，本發明由所附的權利要求限定。
權利要求
1.一種用於將流體輸送給病人的裝置，它包括A)出口組件，適於連接到經過病人皮膚的進入工具；B)由所述出口組件延伸的流動路徑；和C)流動狀態傳感器組件，其包括彈性隔膜，其具有相對的第一和第二表面，第一表面緊靠所述流動路徑定位；腔室壁，鄰近所述隔膜的第二表面定位，並確定一個鄰近所述隔膜的第二表面的傳感器腔室；和至少一個傳感器，其布置成在所述隔膜的第二表面響應至少一種發生在流動路徑中的預定流體流動狀態而膨脹到所述腔室中時，提供閥值信號。
2.如權利要求1所述的裝置，其特徵在於，所述預定的流體流動狀態包括流動路徑中的阻塞、流動路徑中不足的流體流動和流動路徑中充足的流體流動中的一種。
3.如權利要求1所述的裝置，其特徵在於，所述流動路徑包括儲存器，和所述流動狀態傳感器組件定位於所述儲存器的一端。
4.如權利要求1所述的裝置，其特徵在於，所述流動路徑包括儲存器和通道，該通道在所述儲存器和出口組件之間提供流體連通，和所述流動狀態傳感器組件緊靠所述通道定位。
5.如權利要求1所述的裝置，其特徵在於，所述傳感器包括定位於所述腔室內的開關，以便隔膜的第二表面響應流動路徑內的預定流體流動狀態而膨脹到所述腔室中時閉合該開關。
6.如權利要求1所述的裝置，其特徵在於，所述傳感器響應接觸、壓力、光、磁、應變和密度中的一種。
7.如權利要求1所述的裝置，其特徵在於，所述傳感器定位於所述腔室壁最遠離流動路徑的部分上，和所述封閉的腔室具有預定的容積。
8.如權利要求1所述的裝置，其特徵在於，所述傳感器包括電路，其具有定位於所述隔膜的第二表面上的導線和定位於所述腔室壁上的導線，以便當隔膜的第二表面響應預定的流體流動狀態而膨脹到所述腔室中時，導線會合在一起並且閉合該電路。
9.如權利要求1所述的裝置，其特徵在於，所述傳感器包括電路，其具有多個定位於所述腔室壁上的導線和定位於所述隔膜的第二表面上的導電層，以便在所述隔膜的第二表面響應預定流體流動狀態而膨脹到所述腔室中時，所述導電層接觸導線以閉合電路。
10.如權利要求1所述的裝置，其特徵在於，所述流動狀態傳感器組件還包括至少兩個疊置的層，和所述隔膜定位於所述層中的兩個之間。
11.如權利要求10所述的裝置，其特徵在於，所述至少兩個疊置的層包括第一層；緊靠所述第一層容納的第二層，所述第二和第一層包括至少一個溝槽，該溝槽確定所述流動路徑的通道，所述第二層包括與所述通道流體連通的孔口，和其中所述彈性隔膜容納在覆蓋所述孔口的第二層上；和第三層，其容納在第二層上的隔膜的上方，所述第三層包括所述腔室壁，該腔室壁在隔膜上方確定所述腔室並與第二層的孔口對齊。
12.如權利要求11所述的裝置，其特徵在於，所述第二和第三層中的確定接收所述隔膜的凹座，和其中所述凹座的深度大約等於隔膜的厚度，以便所述隔膜以基本上不透流體的方式固定在第二和第三層之間。
13.如權利要求12所述的裝置，其特徵在於，所述凹座的長度和寬度大於所述隔膜的長度和寬度。
14.如權利要求1所述的裝置，其特徵在於，所述隔膜包括一種薄的、柔性和彈性材料的平片。
15.如權利要求1所述的裝置，其特徵在於，所述傳感器腔室具有預定的容積。
16.如權利要求1所述的裝置，其特徵在於，所述流動狀態傳感器組件包括連接到所述傳感器的報警器。
17.如權利要求16所述的裝置，其特徵在於，所述報警器包括聽覺報警器。
18.如權利要求16所述的裝置，其特徵在於，所述報警器包括視覺報警器。
19.如權利要求1所述的裝置，其特徵在於，其還包括連接到所述傳感器組件的傳感器上的處理器。
20.如權利要求19所述的裝置，其特徵在於，其還包括連接到所述處理器上的報警器。
21.如權利要求20所述的裝置，其特徵在於，所述報警器包括聽覺報警器。
22.如權利要求20所述的裝置，其特徵在於，所述報警器包括視覺報警器。
23.如權利要求20所述的裝置，其特徵在於，所述處理器被編程以在從傳感器收到閥值信號時致動所述報警器。
24.如權利要求20所述的裝置，其特徵在於，所述處理器被編程以在從傳感器收到閥值信號大於預定時間時致動所述報警器。
25.如權利要求20所述的裝置，其特徵在於，所述處理器被編程以在從傳感器收到閥值信號小於預定時間時致動所述報警器。
26.如權利要求19所述的裝置，其特徵在於，所述傳感器提供模擬信號，和所述處理器包括模擬-數字轉換器，用於將所述傳感器的模擬信號轉換成數位訊號。
27.如權利要求19所述的裝置，其特徵在於，所述處理器被編程以在從傳感器收到所述閥值信號時提供表示不希望流動狀態的信號。
28.如權利要求19所述的裝置，其特徵在於，所述處理器被編程以在從所述傳感器收到閥值信號大於預定時間時提供表示阻塞流動狀態的信號。
29.如權利要求19所述的裝置，其特徵在於，所述處理器被編程以在從所述傳感器收到閥值信號小於預定時間時提供表示低流動狀態的信號。
30.如權利要求19所述的裝置，其特徵在於，當填裝裝置時，所述處理器被編程以從傳感器接收所述閥值信號。
31.如權利要求1所述的裝置，其特徵在於，所述流動路徑包括容納治療流體的儲存器。
32.如權利要求31所述的裝置，其特徵在於，所述治療流體是胰島素。
33.如權利要求31所述的裝置，其特徵在於，其還包括連接到所述儲存器的填充口。
34.如權利要求31所述的裝置，其特徵在於，所述儲存器被加壓。
35.如權利要求1所述的裝置，其特徵在於，所述出口組件包括經過病人皮膚的進入工具。
36.如權利要求35所述的裝置，其特徵在於，所述經過病人皮膚的進入工具包括針。
37.如權利要求1所述的裝置，其特徵在於，所述出口組件和流動路徑的組合的容積是固定的和預定的。
38.如權利要求1所述的裝置，其特徵在於，與所述傳感器腔室的容積相比，所述出口組件和流動路徑的組合的容積的可能的膨脹是相對小的。
39.如權利要求1所述的裝置，其特徵在於，其還包括配送器，用於使流體通過所述流動路逕到達出口組件；本地處理器，其連接到所述配送器和被編程以基於流動指令使流體流動到出口組件；連接到所述本地處理器的無線接收器，用來從分開的遠程控制裝置接收流動指令和將所述流動指令輸送到本地處理器；和外殼，其包含所述流動路徑、出口組件、配送器、本地處理器和無線接收器，其中所述外殼不含用來將流動指令提供給本地處理器的使用者輸入元件。
40.一種包括如權利要求39所述的流體輸送裝置的系統，其還包括與所述流體輸送裝置分開的遠程控制裝置，和包括遠程處理器；連接到所述遠程處理器的使用者接口元件，用來允許使用者將流動指令提供給遠程處理器；和連接到所述遠程處理器的發送器，用來將流動指令發送到所述流體輸送裝置的接收器。
41.如權利要求1所述的裝置，其特徵在於，其還包括配送器，用來使流體通過流動路逕到達所述出口組件；本地處理器，其連接到所述配送器和被編程以基於流動指令使流體流動到出口組件，和進一步被編程以提供流動信息；連接到所述本地處理器的無線發送器，用來將流動信息從本地處理器發送到分開的遠程控制裝置；和外殼，其容納所述流動路徑、出口組件、配送器、本地處理器和無線發送器，其中所述外殼不含用來將流動信息從本地處理器提供給使用者的使用者輸出元件。
42.一種包括如權利要求41所述的流體輸送裝置的系統，其還包括與所述流體輸送裝置分開的遠程控制裝置，和包括遠程處理器；連接到所述遠程處理器的使用者輸出元件，用來允許使用者接收流動信息；和連接到所述遠程處理器的接收器，用來從所述流體輸送裝置的發送器接收流動信息。
43.如權利要求42所述的裝置，其特徵在於，所述遠程控制裝置包括連接到遠程處理器的報警器。
44.如權利要求1所述的裝置，其特徵在於，所述傳感器組件包括多個傳感器腔室，它們緊靠所述隔膜的第二表面定位。
45.如權利要求44所述的裝置，其特徵在於，所述傳感器組件在每個腔室中包括所述傳感器中的至少一個。
46.如權利要求44所述的裝置，其特徵在於，所述傳感器組件的傳感器腔室中的每一個具有預定的容積。
47.如權利要求1所述的裝置，其特徵在於，所述傳感器組件包括第二隔膜，其緊靠所述流動路徑定位。
48.如權利要求47所述的裝置，其特徵在於，所述傳感器組件包括第二腔室組件，其緊靠所述第二隔膜定位。
49.如權利要求48所述的裝置，其特徵在於，所述傳感器組件包括第二傳感器，其布置成在所述第二隔膜膨脹到第二腔室中時提供閥值信號。
50.如權利要求1所述的裝置，其特徵在於，所述傳感器包括延伸穿過所述傳感器腔室的通道，和定位於所述通道的相對端的光發送器以及光接收器。
51.一種用於將流體輸送給病人的裝置，它包括A)由出口組件延伸的流動路徑；B)流動狀態傳感器組件包括，彈性隔膜，其具有相對的第一和第二表面，第一表面緊靠所述流動路徑定位；腔室壁，其鄰近所述隔膜的第二表面定位，並確定鄰近所述隔膜的第二表面的傳感器腔室；和至少一個傳感器，其布置成在所述隔膜的第二表面膨脹到所述腔室中達到預定量時提供閥值信號；和C)連接到所述傳感器的處理器，其被編程以在從傳感器收到所述閥值信號大於預定的最大時間或小於預定的最小時間時，提供表示不希望流動狀態的信號。
52.如權利要求51所述的裝置，其特徵在於，其還包括連接到所述處理器的報警器，其適於在處理器提供表示不希望流動狀態的信號時致動。
53.如權利要求52所述的裝置，其特徵在於，所述報警器包括聽覺報警器。
54.如權利要求52所述的裝置，其特徵在於，所述報警器包括視覺報警器。
55.如權利要求51所述的裝置，其特徵在於，所述傳感器提供模擬信號，和所述處理器包括模擬-數字轉換器，用於將所述傳感器的模擬信號轉換成數位訊號。
56.如權利要求51所述的裝置，其特徵在於，所述流動路徑包括儲存器，和所述流動狀態傳感器組件定位於所述儲存器的一端。
57.如權利要求51所述的裝置，其特徵在於，所述流動路徑包括儲存器和通道，該通道在所述儲存器和出口組件之間提供流體連通，和所述流動狀態傳感器組件緊靠所述通道定位。
58.如權利要求51所述的裝置，其特徵在於，所述傳感器包括定位於所述腔室內的開關，以便隔膜的第二表面在膨脹到所述腔室中達到所述預定量時閉合該開關。
59.如權利要求51所述的裝置，其特徵在於，所述傳感器響應接觸、壓力、光、磁、應變和密度中的一種。
60.如權利要求51所述的裝置，其特徵在於，所述傳感器定位於所述腔室壁最遠離流動路徑的部分上，和所述封閉的腔室具有預定的容積。
61.如權利要求51所述的裝置，其特徵在於，所述傳感器包括電路，其具有定位於所述隔膜的第二表面上的導線和定位於所述腔室壁上的導線，以便當隔膜的第二表面膨脹到所述腔室中達到所述預定量時，導線會合在一起並且閉合該電路。
62.如權利要求51所述的裝置，其特徵在於，所述傳感器包括電路，其具有多個定位於所述腔室壁上的導線和定位於所述隔膜的第二表面上的導電層，以便在所述隔膜的第二表面響應預定流體流動狀態而膨脹到所述腔室中時，所述導電層接觸導線以閉合電路。
63.如權利要求51所述的裝置，其特徵在於，所述流動狀態傳感器組件還包括至少兩個疊置的層，和所述隔膜定位於所述層中的兩個之間。
64.如權利要求63所述的裝置，其特徵在於，所述至少兩個疊置的層包括第一層；緊靠所述第一層容納的第二層，所述第二和第一層包括至少一個溝槽，該溝槽確定所述流動路徑的通道，所述第二層包括與所述通道流體連通的孔口，和其中所述彈性隔膜容納在覆蓋所述孔口的第二層上；和第三層，其容納在第二層上的隔膜的上方，所述第三層包括所述腔室壁，該腔室壁在隔膜上方確定所述腔室並與第二層的孔口對齊。
65.如權利要求64所述的裝置，其特徵在於，所述第二和第三層中一個確定接收所述隔膜的凹座，和其中所述凹座的深度大約等於隔膜的厚度，以便所述隔膜以基本上不透流體的方式固定在第二和第三層之間。
66.如權利要求65所述的裝置，其特徵在於，所述凹座的長度和寬度大於所述隔膜的長度和寬度。
67.如權利要求51所述的裝置，其特徵在於，所述隔膜包括一種薄的、柔性和彈性材料的平片。
68.如權利要求51所述的裝置，其特徵在於，所述傳感器腔室具有預定的容積。
69.如權利要求51所述的裝置，其特徵在於，所述流動路徑包括容納治療流體的儲存器。
70.如權利要求69所述的裝置，其特徵在於，所述治療流體是胰島素。
71.如權利要求69所述的裝置，其特徵在於，所述儲存器被加壓。
72.如權利要求51所述的裝置，其特徵在於，所述流動路徑包括出口組件，該出口組件包括經過病人皮膚的進入工具。
73.如權利要求72所述的裝置，其特徵在於，所述經過病人皮膚的進入工具包括針。
74.如權利要求51所述的裝置，其特徵在於，所述流動路徑的組合的容積基本上是固定的和預定的。
75.如權利要求51所述的裝置，其特徵在於，其還包括配送器，用於使流體流過所述流動路徑；本地處理器，其連接到所述配送器和被編程以基於流動指令使流體流動；連接到所述本地處理器的無線接收器，用來從分開的遠程控制裝置接收流動指令和將所述流動指令輸送到本地處理器；和外殼，其包含所述流動路徑、配送器、本地處理器和無線接收器，其中所述外殼不含用來將流動指令提供給本地處理器的使用者輸入元件。
76.一種包括如權利要求75所述的流體輸送裝置的系統，其還包括與所述流體輸送裝置分開的遠程控制裝置，和包括遠程處理器；連接到所述遠程處理器的使用者接口元件，用來允許使用者將流動指令提供給遠程處理器；和連接到所述遠程處理器的發送器，用來將流動指令發送到所述流體輸送裝置的接收器。
77.如權利要求51所述的裝置，其特徵在於，其還包括配送器，用來使流體流過所述流動路徑；本地處理器，其連接到所述配送器和被編程以基於流動指令使流體流過所述流動路徑，和進一步被編程以提供流動信息；連接到所述本地處理器的無線發送器，用來將流動信息從本地處理器發送到分開的遠程控制裝置；和外殼，其容納所述流動路徑、配送器、本地處理器和無線發送器，其中所述外殼不含用來將流動信息從本地處理器提供給使用者的使用者輸出元件。
78.一種包括如權利要求77所述的流體輸送裝置的系統，其還包括與所述流體輸送裝置分開的遠程控制裝置，和包括遠程處理器；連接到所述遠程處理器的使用者輸出元件，用來允許使用者接收流動信息；和連接到所述遠程處理器的接收器，用來從所述流體輸送裝置的發送器接收流動信息。
79.如權利要求51所述的裝置，其特徵在於，所述傳感器組件包括多個傳感器腔室，它們緊靠所述隔膜的第二表面定位。
80.如權利要求79所述的裝置，其特徵在於，所述傳感器組件在每個腔室中包括所述傳感器中的至少一個。
81.如權利要求79所述的裝置，其特徵在於，所述傳感器組件的傳感器腔室中的每一個都具有預定的容積。
82.如權利要求51所述的裝置，其特徵在於，所述傳感器組件包括第二隔膜，其緊靠所述流動路徑定位。
83.如權利要求82所述的裝置，其特徵在於，所述傳感器組件包括第二腔室組件，其緊靠所述第二隔膜定位。
84.如權利要求83所述的裝置，其特徵在於，所述傳感器組件包括第二傳感器，其布置成在所述第二隔膜膨脹到第二腔室中時提供閥值信號。
85.如權利要求51所述的裝置，其特徵在於，所述傳感器包括延伸穿過所述傳感器腔室的通道，和位於所述通道的相對端的光發送器以及光接收器。
86.如權利要求30所述的裝置，其特徵在於，所述處理器被編程以在從傳感器收到閥值信號時停止工作。
87.如權利要求30所述的裝置，其特徵在於，所述處理器被編程以在從傳感器收到閥值信號大於預定時間時停止工作。
88.如權利要求30所述的裝置，其特徵在於，所述處理器被編程以在從傳感器收到閥值信號小於預定時間時停止工作。
89.一種用於在流動路徑中確定流體流動狀態的方法，它包括使彈性隔膜的第一側緊靠所述流動路徑定位；使腔室壁位置鄰近所述隔膜的第二表面，所述腔室壁確定鄰近所述隔膜的第二表面的傳感器腔室；當所述隔膜的第二表面膨脹到所述腔室中達到預定量時，提供閥值信號；定時所述閥值信號的持續時間；和如果所述閥值信號的持續時間大於預定的最大時間或小於預定的最小時間，則提供表示預定流動狀態的信號。
90.如權利要求89所述的方法，其特徵在於，其還包括在提供表示預定流動狀態的信號時致動報警器。
91.如權利要求89所述的方法，其特徵在於，其還包括提供具有預定的容積的傳感器腔室。
92.如權利要求89所述的方法，其特徵在於，其還包括提供具有預定的容積的傳感器腔室，和當所述隔膜的第二表面接觸所述腔室壁時提供閥值信號。
93.如權利要求89所述的方法，其特徵在於，其還包括提供具有基本上固定和預定的容積的流動路徑。
94.如權利要求89所述的方法，其特徵在於，所述預定流體流動狀態包括流動路徑中的阻塞和流動路徑中不足的流體流動之一。
95.如權利要求89所述的方法，其特徵在於，其還包括關閉所述流動路徑；使至少等於傳感器腔室的容積的流體量流入所述流體路徑；和如果閥值信號的持續時間小於預定的最大時間，則提供表示阻塞檢驗故障的信號。
96.如權利要求95所述的方法，其特徵在於，其還包括使第二隔膜緊靠所述流動路徑定位。
97.如權利要求89所述的方法，其特徵在於，其還包括在所述流動路徑內提供脈動的流體流動；和監測流體脈動之間的閥值信號。
全文摘要
一種用於將流體輸送給病人的裝置(10)，它包括出口組件(70)，其適於連接到一個經過病人皮膚的進入工具，由該出口組件延伸(70)的流動路徑(210)，和流動狀態傳感器組件(200)，傳感器組件包括彈性隔膜(220)，其具有相對的第一和第二表面(222，224)，隔膜(220)第一表面(222)緊靠所述流動路徑(210)定位，腔室壁(226)鄰近所述隔膜(220)的第二表面(224)定位，並確定一個緊靠所述隔膜(220)的第二表面的傳感器腔室(228)。至少一個傳感器布置成在隔膜的第二表面(224)響應至少一種發生在流動路徑(210)中的預定流體流動狀態而膨脹到腔室(228)中時，提供一個閥值信號。
文檔編號A61M5/142GK1638834SQ03805037
公開日2005年7月13日 申請日期2003年2月6日 優先權日2002年3月1日
發明者C·J·弗拉赫爾蒂 申請人:因蘇雷特公司