用于医用流体给药的滴注速率测量的系统和设备的制作方法

1.本公开总体上涉及通过静脉注射(iv)套件对患者进行胃肠外流体的给药，并且特别涉及一种用于在iv流体给药系统中使用的改进的iv滴注速率测量系统和相关联的滴注腔室。


背景技术：

2.用于胃肠外流体的给药的iv套件通常包含滴注腔室、附接到滴注腔室的排放端部的一段透明塑料管件、用于调节通过透明管件的流体流的一个或更多个夹子，以及管件的远端端部处用于安装皮下注射针的机构，该皮下注射针被插入到患者的静脉或动脉中。滴注腔室通常为圆柱形形状，并且在滴注腔室的顶部处设有尖锐中空元件(即刺穿元件)，该元件适于刺穿倒置的胃肠外流体瓶上的橡胶或弹性密封件，以便将流体从流体瓶排到滴注腔室中。滴注腔室的圆柱形壁由透明的塑料材料形成，以便检测滴注到该腔室中的流体。
3.至患者的流体流通常通过检测一段时间内落到滴注腔室中的流体的滴液的数量，然后将滴液的数量乘以用于每个滴液的体积的标准数来确定。当这种流速检测的方法是手动完成时，由于人为错误，该方法经常是不准确的。此外，持续监测可能很耗时。
4.背景技术部分中提供的描述不应仅因为在背景技术部分中被提及或与背景技术部分相关联而被认为是现有技术。背景技术部分可以包括描述主题技术的一个或更多个方面的信息。


技术实现要素：

5.根据本公开的各种实施例，用于测量滴注速率的系统可以包括滴注腔室装置和滴注速率测量装置，该滴注腔室装置包括细长主体，该细长主体具有限定腔室的内表面。滴注腔室可以流体联接到含有iv流体的容器，该容器被配置为将iv流体的液滴滴注到腔室中。滴注速率测量装置可以包括被配置为安装到滴注腔室的细长主体上的壳体，以及安装在细长主体中并且延伸到腔室中的负载单元变换器。负载单元变换器可以被配置为测量iv流体的液滴的重量，并且将该重量转换成电信号。滴注速率测量装置可以进一步包括与负载单元变换器电耦接的控制器，以处理电信号并且输出与iv流体相关联的至少一个参数。
6.根据本公开的各种实施例，用于测量iv流体的滴注速率的系统可以包括与含有iv流体的容器流体联接的滴注腔室，该容器被配置为将iv流体的液滴滴注到滴注腔室的内部中。滴注腔室可以包括从滴注腔室的侧壁的外表面侧向延伸到滴注腔室的内部的孔。滴注速率测量装置可以可拆卸地联接到滴注腔室。滴注速率测量装置可以包括壳体、安装在壳体上的负载单元变换器。当滴注速率测量装置联接到滴注腔室时，负载单元变换器可以经由孔延伸到滴注腔室中。负载单元变换器可以被配置为测量iv流体的液滴的重量，并且将该重量转换成电信号。控制器可以与负载单元变换器电耦接，以处理电信号并且输出与iv流体相关联的至少一个参数。
7.应当理解，从以下详细描述中，本领域中的技术人员将很容易明白本主题技术的
其他配置，其中通过图示的方式显示和描述了本主题技术的各种配置。如将认识到的，主题技术能够有其他的和不同的配置，并且其若干细节能够在各种其他方面进行修改，所有这些都不脱离主题技术的范围。因此，附图和详细描述在本质上应被认为是说明性的，而不是限制性的。
附图说明
8.以下附图被包括以说明实施例的某些方面，并且不应被视为排他性实施例。如本领域中的技术人员和受益于该公开的人员将想到的，所公开的主题能够在形式和功能上具有相当大的修改、变更、组合和等同物。
9.图1示出了根据本公开的一些实施例的包括滴注腔室装置的iv套件。
10.图2a示出了根据本公开的一些实施例的用于测量滴注速率的系统的前视图。
11.图2b示出了根据本公开的一些实施例的用于测量滴注速率的系统的透视图。
12.图3a示出了根据本公开的一些实施例的带有集成的负载单元变换器的滴注腔室装置。
13.图3b示出了根据本公开的一些实施例的带有集成的负载单元变换器的滴注腔室装置，该负载单元变换器可拆卸地联接到滴注腔室。
14.图4是根据本公开的一些实施例的显示滴注速率测量装置的各种部件之间的相互关系的框图。
具体实施方式
15.下面阐述的详细说明描述了主题技术的各种配置，并且不旨在代表可以实践主题技术的唯一配置。出于提供对主题技术的透彻理解的目的，详细描述包括具体细节。因此，可以提供关于某些方面的尺寸作为非限制性示例。然而，对于本领域中的技术人员来说显而易见的是，本主题技术可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些情况下，以框图形式显示了众所周知的结构和部件，以便避免模糊本主题技术的概念。
16.应当理解，本公开包括主题技术的示例，并且不限制所附权利要求的范围。现将根据特定但非限制性的示例公开本主题技术的各个方面。本公开中描述的各种实施例可以以不同的方式和变化来进行，并且符合期望的应用或实施。
17.本描述总体上涉及通过静脉注射(iv)套件对患者进行胃肠外流体的给药，并且特别涉及一种用于在iv流体给药系统中使用的改进的iv滴注速率测量系统和相关联的滴注腔室。特别地，本公开的各种实施例涉及提供一种用于测量滴注速率的系统，该系统包括滴注腔室装置和滴注速率测量装置，该滴注腔室装置具有细长主体，该细长主体包括限定腔室的内表面。滴注腔室可以流体联接到含有iv流体的容器，该容器被配置为将iv流体的液滴滴注到腔室中。滴注速率测量装置可以包括被配置为安装到滴注腔室的细长主体上的壳体，以及安装在细长主体中并且延伸到腔室中的负载单元变换器。在一些实施例中，负载单元变换器可以是基于应变计的负载单元变换器。基于应变计的负载单元变换器可以被配置为测量iv流体的液滴的重量，并且将该重量转换成电信号。滴注速率测量装置可以进一步包括电耦接到负载单元变换器的控制器，以处理电信号并且输出与iv流体相关联的至少一个参数，特别是iv流体的滴注速率。
18.因此，本文描述的各种实施例的用于监测和用于测量iv流体的滴注速率的系统和设备，在利用基于应变计的负载单元变换器的方面是有利的，该基于应变计的负载单元变换器准确地根据液滴的实际重量确定滴注速率，而不是根据液滴计数确定滴注速率。与当前现有的用于测量滴注或滴落速率的系统和设备相比时，上述配置是有利的，因为当前现有的这些系统和设备不测量液滴的实际重量。相反，当前现有的系统和设备使用红外(ir)或其他光学传感器来计数液滴并且跟踪滴落之间的间隔以确定流速。该方法并不总是准确的，因为滴注到滴注腔室中的液滴的大小和体积可能会随时间而变化，这是由于比如iv流体袋或容器处的比重、粘度、密度、压力和重力的变化等因素造成的。因此，当前现有的计算滴注速率而不考虑每个液滴的实际重量的系统、装置和方法可能会不准确地导致对iv流体滴注或滴落速率的高估或低估。
19.图1示出了根据本公开的一些实施例的包括滴注腔室装置10的多管路iv延长套件1。iv套件1可以包括悬挂在iv支架(未显示)上的含有胃肠外流体的iv袋30。如图所示的iv套件1可以包括滴注腔室装置10、管件4、用于手动流量控制的辊夹2、y部位连接器、过滤器5和用于将管件4联接到位于管件4的远侧端部处的针或导管的适配器或鲁尔连接器8。如图所示，滴注腔室装置10通常可以是透明塑料的、中空的、圆柱形细长主体15的形式。主体15的上部部分可以设有尖头刺穿元件或刺针3，该尖头刺穿元件或刺针适于插入通过iv袋30的可刺穿密封件以通过滴落形成器17排出其中的流体32。在一些实施例中，细长主体15可以包括限定腔室25的内表面20。如图所示，滴注腔室15可以流体联接到容器(例如，被配置为将iv流体32的液滴34滴注到腔室25中的iv袋30)。
20.图2a示出了根据本公开的一些实施例的用于测量滴注速率的系统的前视图。图2b示出了根据本公开的一些实施例的用于测量滴注速率的系统的透视图。参考图2a和2b，用于测量滴注速率的系统100可以包括滴注腔室装置10和滴注速率测量装置40。在一些实施例中，滴注速率测量装置40可以包括壳体42，该壳体被配置为安装到滴注腔室的细长主体上。例如，壳体42可以包括从壳体42的上表面48纵向延伸到下表面49的凹陷部分或凹槽44。凹陷部分或凹槽44的直径或半径可以与滴落腔室装置10的细长主体15的外径相对应，使得壳体42可以安装到细长主体15的侧壁上，如图2b所示。
21.在一些实施例中，滴注速率测量装置40可以进一步包括安装在细长主体15中并且侧向延伸到腔室25中的负载单元变换器50。如下面将进一步详细描述的，负载单元变换器50可以被配置为测量iv流体32的液滴34的重量，并且将该重量转换成电信号。在一些实施例中，如将在下面进一步详细描述的，滴注速率测量装置可以包括控制器86(如图4所示)或类似的处理器，其与负载单元变换器50电耦接，以处理电信号并且输出与iv流体32相关联的至少一个参数。
22.根据本公开的各种实施例，负载单元变换器50可以是基于应变计的负载单元变换器。如图所示，基于应变计的负载单元变换器可以是侧向或横向延伸到腔室25中的细长主体的形式。在操作中，当液滴从滴落形成器17流动到基于应变计的负载单元变换器50上时，基于应变计的负载单元变换器50可能在由于液滴34的重量而施加的重量/力的作用下变形。液滴34的重量可以由基于应变计的负载单元变换器50感测或测量。与施加到基于应变计的负载单元变换器50上的液滴34的重量相关联的应变可以通过基于应变计的负载单元变换器50转换成电信号。如下面将进一步详细描述的，控制器86可以处理电信号并且输出
与iv流体相关联的至少一个参数。重量随时间的累积增量可以被处理为参数，比如滴落计数/滴注速率、流速和药物的体积。因此，控制器可以基于由基于应变计的负载单元变换器50测量的滴液的实际重量来计算并且输出iv流体的更准确的滴落计数、体积和流速。当与当前现有的用于测量滴注或滴落速率的系统和设备相比时，上述配置是有利的，因为当前现有的这些系统和设备不测量液滴的实际重量。相反，当前现有的系统和设备使用红外(ir)或其他光学传感器来对液滴进行计数并且跟踪滴液之间的间隔以确定流速。该方法并不总是准确的，因为滴注到滴注腔室中的液滴的大小和体积可能会随时间而变化，这是由于比如iv流体袋或容器处的比重、粘度、密度、压力和重力的变化等因素造成的。因此，当前现有的计算滴注速率而不考虑每个液滴的实际重量的系统、装置和方法可能会不准确地导致对iv流体滴注或滴落速率的高估或低估。
23.在一些实施例中，基于应变计的负载单元变换器50可以涂覆有丙烯酸、环氧树脂或聚氨酯中的一种或更多种。上述配置可能有利于防止患者和医院工作人员无意中遭受来自负载单元变换器50的电击。
24.在一些实施例中，基于应变计的负载单元变换器50可以具有圆形几何轮廓。例如，如图2b所示，基于应变计的负载单元变换器50可以具有圆柱形形状。上述配置可以有利于防止负载单元上的滴液停滞，否则可能会干扰数据的准确性。
25.在一些实施例中，基于应变计的负载单元变换器50可以由能够承受5至50摄氏度的温度范围而不影响其液滴重量测量能力的材料形成。例如，在一些实施例中，基于应变计的负载单元变换器可以由包括但不限于铁素体钢、奥氏体钢和钛中的一种或更多种的材料形成。
26.根据本公开的各种实施例，滴注速率测量装置40可以包括设置在滴落测量装置40的壳体42中的印刷电路板(pcb)60。控制器86可以设置在pcb60上。例如，在一些实施例中，控制器可以被蚀刻或焊接到pcb60上。在一些实施例中，若干其他部件可以设置在pcb上，用于处理由基于应变计的负载单元变换器40产生的模拟信号。在一些实施例中，pcb60可以是单芯片pcb。
27.如图所示，基于应变计的负载单元变换器50可以包括用于将基于应变计的负载单元变换器50电耦接到pcb60和相关部件(例如控制器86)的端子点52。类似地，壳体42可以包括对应的端子点62，pcb60和相关部件(例如控制器86)通过该对应的端子点电耦接到基于应变计的负载单元变换器50。如图所示，端子点62可以设置在凹陷部分或凹槽44处，位于壳体42的前面46上的与细长主体上的端子点52的位置相对应的位置，以便允许将pcb60的部件(例如，控制器86)电耦接到基于应变计的负载单元变换器50。
28.图3a示出了根据本公开的一些实施例的带有集成的负载单元变换器50的滴注腔室装置。如图3a所示，在一些实施例中，基于应变计的负载单元变换器50可以集成在滴注腔室装置10的细长主体15中。例如，基于应变计的负载单元变换器50可以固定地安装到滴注腔室装置10的细长主体15或与滴注腔室装置10的细长主体15一体形成。在这些实施例中，基于应变计的负载单元变换器50的端子点52可以固定地定位在滴注腔室装置52的细长主体15的侧壁上或侧壁中。在这些实施例中，端子点52可以经由塑料焊接或其他连结方法固定地联接到细长主体15的侧壁。例如，端子点52可以通过超声波焊接固定到滴注腔室10。
29.图3b示出了根据本公开的一些实施例的带有集成负载单元变换器50的滴注腔室
装置，该负载单元变换器可拆卸地联接到滴注腔室10。如图3a所示，在一些实施例中，基于应变计的负载单元变换器50可以是可拆卸地联接到滴注腔室10的单独部件。在这些实施例中，滴注腔室装置10可以包括从滴注腔室装置10的细长主体15的侧壁的外表面侧向延伸的孔54。如图所示，孔54可以延伸到滴注腔室装置10的内部，以允许基于应变计的负载单元变换器50可拆卸地安装在其中。在这些实施例中，基于应变计的负载单元变换器50可以联接到壳体42。
30.回头参考图2a和2b，根据本公开的各个方面，滴注速率测量装置40可以进一步包括与pcb电耦接并且与该pcb通信的显示装置70。例如，显示装置可以是图形用户界面(gui)显示器，其被配置为显示由控制器计算和输出的至少一个参数(例如，滴液计数/滴注速率、流速和体积)。显示装置70可以包括用于显示从控制器发送的滴液计数输出的滴液计数显示部段72、用于显示从控制器发送的流速输出的流速显示部段74、或者用于显示从控制器发送的体积输出的体积显示部段76中的至少一个。
31.图4是根据本公开的一些实施例显示滴注速率测量装置100的各种部件之间的相互关系的框图。如所讨论的，基于应变计的负载单元变换器50可以将由于液滴34的重量而施加到基于应变计的负载单元变换器50的力的变化(即应变)转换成模拟电信号。模拟电信号可以与被测量的力成反比。如图所示，模拟电信号可以被放大器80放大，然后馈送到滤波电路82中，以过滤或去除任何不期望的数据或噪声。然后，过滤后的信号可以馈送到模数转换器(a/d转换器)84中，该模数转换器将模拟信号转换成数字信号。在一些实施例中，放大器80、滤波电路82和a/d转换器84可以各自设置在、蚀刻在或焊接到pcb60上。控制器86可以处理来自a/d转换器84的数字输出数据，然后将转换后的数据发送到显示装置70以供查看。在一些实施例中，控制器可以与存储器存储装置88交换数据。随时间存储在存储器存储装置88中的重量的累积增量可以被处理为iv流体的准确的滴液计数/滴注速率、流速和体积。
32.因此，本文描述的各种实施例的用于监测和用于测量iv流体的滴注速率的系统和设备，在利用基于应变计的负载单元变换器的方面是有利的，该基于应变计的负载单元变换器准确地根据液滴的实际重量确定滴注速率，而不是根据滴液计数确定滴注速率。与当前现有的用于测量滴注或滴落速率的系统和设备相比时，上述配置是有利的，因为当前现有的这些系统和设备不测量液滴的实际重量。相反，当前现有的系统和设备使用红外(ir)或其他光学传感器来计数液滴并且跟踪滴液之间的间隔以确定流速。该方法并不总是准确的，因为滴注到滴注腔室中的液滴的大小和体积可能会随时间而变化，这是由于比如iv流体袋或容器处的比重、粘度、密度、压力和重力的变化等因素造成的。因此，当前现有的计算滴注速率而不考虑每个液滴的实际重量的系统、装置和方法可能会不准确地导致对iv流体滴注或滴落速率的高估或低估。
33.此外，因为使用本文描述的各种实施例的系统和设备可以更准确地测量输注的iv流体，这提供了准确的iv流体滴注速率，所以可以避免与手动计数滴液相关联的误差。如上所述，滴注速率是基于重量的，而不是像当前现有系统传统上所做的那样基于滴液计数。
34.此外，本文描述的各种实施例的系统和设备的进一步优点在于，因为不需要手动计数滴液，所以不需要持续监测iv流体。
35.此外，本文描述的各种实施例的滴注腔室和滴注腔室装置可以有利地与任何类型的iv管件(例如，宏观滴注管件或微观滴注管件)一起使用。
36.提供本公开是为了使本领域中的任何技术人员能够实践本文描述的各个方面。本公开提供了主题技术的各种示例，并且主题技术不限于这些示例。对这些方面的各种修改对于本领域中的技术人员来说将是显而易见的，并且本文定义的一般原理可以应用于其他方面。
37.除非特别说明，否则对单数形式的元件的引用并不旨在意味着“一个且仅一个”，而是“一个或更多个”。除非另有特别说明，否则术语“一些”指代一个或更多个。阳性代词(例如，他的)包括阴性和中性代词(例如，她的和它的)，反之亦然。标题和副标题，如果有的话，仅是为了方便而使用，并且不限制本发明。
38.在本文中使用词语“示例性的”来意味着“用作示例或说明”。本文中描述为“示例性”的任何方面或设计不一定被解释为比其他方面或设计更优选或更有利。在一个方面中，本文描述的各种替代配置和操作可以被认为是至少等效的。
39.如本文中使用的，在一系列术语之前的短语“至少一个......”，用术语“或”来间隔任何术语，修饰的是作为整体的所列条目，而不是所列条目列表的每一个术语。短语“至少一个......”不要求选择至少一个术语；相反，该短语允许包括任何一个术语的至少一个、和/或术语的任何组合的至少一个、和/或每个术语的至少一个的含义。举例来说，短语“a、b或c中的至少一个”可以指代：仅a、仅b或仅c；或a、b、c的任意组合。
40.比如“方面”等的短语并不意指这种方面对于主题技术是必要的，或者这种方面可应用于主题技术的所有配置。与一个方面相关的公开可以应用于所有配置，或者一个或更多个配置。一个方面可以提供一个或更多个示例。比如“方面”等的短语可以指代一个或更多个方面，反之亦然。比如“实施例”等的短语并不意指这种实施例对于主题技术是必要的，或者这种实施例可应用于主题技术的所有配置。与一个实施例相关的公开可以应用于所有实施例，或者一个或更多个实施例。一个实施例可以提供一个或更多个示例。比如“实施例”等的短语可以指代一个或更多个实施例，反之亦然。比如“配置”等的短语并不意指这种配置对于主题技术是必要的，或者这种配置可应于主题技术的所有配置。与一个配置相关的公开可以应用于所有配置，或者一个或更多个配置。一个配置可以提供一个或更多个示例。比如“配置”等的短语可以指代一个或更多个配置，反之亦然。
41.在一个方面中，除非另有说明，否则在该说明书中(包括在所附权利要求中)阐述的所有测量值、数值、额定值、位置、量级、大小和其他规格都是近似的，而不是精确的。在一个方面中，它们旨在具有与它们所涉及的功能以及与它们所属领域的习惯相一致的合理范围。
42.应当理解，所公开的过程或方法中的步骤或操作的特定顺序或层次是示例性方法的说明。基于实施偏好或场景，应当理解，步骤、操作或过程的特定顺序或层次可以被重新布置。一些步骤、操作或过程可以同时执行。在一些实施偏好或场景中，某些操作可能被执行，也可能不被执行。一些或所有步骤、操作或过程可以自动执行，无需使用者干预。所附方法权利要求以样本顺序呈现各种步骤、操作或过程的元素，并且不意味着限制于所呈现的特定顺序或层次。
43.本领域中的普通技术人员已知的或以后将会知道的贯穿该公开描述的各个方面的元件的所有结构和功能等同物通过引用明确地结合于本文中，并且旨在被权利要求所涵盖。此外，无论这种公开是否在权利要求中明确陈述，本文中公开的任何内容都不旨在专用
于公众。任何权利要求要素都不能根据《美国法典》第35篇第112(f)节的规定来解释，除非该要素是使用短语“用于......的手段”来明确陈述的，或者在方法权利要求的情况下，该要素是使用短语“用于......的步骤”来陈述的。此外，就使用术语“包括”、“具有”或相似术语而言，这种术语旨在以类似于术语“包含”的方式包含在内，如“包含”在权利要求中用作过渡词时被解释的那样。
44.本公开的标题、背景技术、发明内容、附图的简要说明和摘要由此被结合到本公开，并且被提供作为本公开的说明性示例，而不是限制性描述。提交本技术时应理解，它们将不用于限制权利要求的范围或含义。此外，在详细描述中，可以看出，该描述提供了说明性示例，并且为了精简本公开的目的，在各种实施例中将各种特征聚集在一起。该公开的方法不应被解释为反映了所要求保护的主题需要比每个权利要求中明确陈述更多的特征的意图。相反，如所附权利要求所反映的，本发明的主题在于少于单个公开的配置或操作的所有特征。所附权利要求由此被结合到详细描述中，其中每个权利要求作为单独要求保护的主题独立存在。
45.权利要求不旨在限制于本文描述的方面，而是符合与权利要求的语言一致的全部范围，并且涵盖所有合法的等同物。尽管如此，没有一项权利要求旨在包含未能满足《美国法典》第35篇第101、102或103节的要求的主题，也不应该以这种方式解释它们。