改進的安全互鎖的制作方法

改進的安全互鎖的制作方法
【專利摘要】本發明涉及改進的安全互鎖，該安全互鎖在醫療裝置中使用，該醫療裝置具有用于控制所述醫療裝置的操作的控制系統，該安全互鎖包括中央管狀部分，所述中央管狀部分限定用于傳遞流體通過該安全互鎖的流體通道。外部環形部分適于將所述安全互鎖安裝在所述醫療裝置中。輻條連接器部分將所述中央管狀部分連接至所述外部環形部分，使得所述外部環形部分以與所述中央管狀部分的至少一部分對置的關系從所述中央管狀部分徑向向外分隔開。所述安全互鎖適于在來自電磁輻射源的電磁輻射的路徑中安裝在所述醫療裝置中，使得所述中央管狀部分在適當地加載在所述醫療裝置中時向電磁輻射檢測器反射電磁輻射。
【專利說明】改進的安全互鎖
[0001]本申請是申請日為2011年5月10日、申請號為201110119053.1、發明名稱為“改
進的安全互鎖”的發明專利申請的分案申請。
【技術領域】
[0002]本發明總體上涉及用于通過流動控制設備向病人傳送流體的泵裝置(pump set),并且更具體地說，涉及具有用于確定泵裝置可靠地加載在流動控制設備上的安全互鎖裝置的泵裝置。
【背景技術】
[0003]向病人施加(administering)包含藥物或營養品的流體是本領域公知的。流體可以通過重力流向病人傳送，但通常通過加載在流動控制設備上的泵裝置來向病人傳送，所述泵裝置例如為以受控傳送速率向病人傳送流體的螺動泵(peristaltic pump)。螺動泵通常包括外殼，該外殼包括通過齒輪箱可操作地接合至至少一個電機的旋轉體(rotor)等。該旋轉體通過由電機旋轉該旋轉體而引起的蠕動動作來驅動流體通過泵裝置的管道。該電機可操作地連接至驅動該旋轉體的可旋轉軸，該旋轉體又漸進地壓迫該管道并且以受控速率驅動流體通過該泵裝置。控制器操作該電機以驅動該旋轉體。不采用旋轉體的其它類型的蠕動泵也是已知的。
[0004]為了使泵傳送與編程到該泵中的流動參數相對應的、準確的流體量，施加饋送裝置必須正確地加載在泵上。 如果泵裝置在泵中失準，則該泵可能向病人傳送不準確的流體量，或者該泵生成要求檢查狀態以及重新加載該泵裝置的低流動警告。現有的泵具有用于檢測泵裝置是否適當加載的系統。這種具有檢測系統的泵的示例在共同受讓的、題名為“SAFETY INTERLOCK SYSTEM FOR MEDICAL FLUID PUMPS”的美國專利N0.4913703和題名為“PUMP SET WITH SAFETY INTERLOCK” 的美國專利公開 N0.2007/0253833 中示出，這些專利的公開內容通過引用包含于此。

【發明內容】

[0005]在一個方面，提供了一種在具有控制系統的醫療裝置中使用的安全互鎖，該控制系統用于控制所述醫療裝置的操作，所述安全互鎖總體上包括中央管狀部分，該中央管狀部分限定用于傳遞流體通過該安全互鎖的流體通道。外部環形部分適于將該安全互鎖安裝在該醫療裝置中。輻條(spoked)連接器部分將該中央管狀部分連接至該外部環形部分，使得該外部環形部分以與該中央管狀部分的至少一部分對置的關系相對于該中央管狀部分徑向向外分隔開。該安全互鎖適于在來自電磁輻射源的電磁輻射的路徑中安裝在該醫療裝置中，使得該中央管狀部分在適當地加載在該醫療裝置中時向電磁輻射檢測器反射電磁輻射。
[0006]其它目的和特征將在下面部分地清楚以及被部分地指出。【專利附圖】

【附圖說明】
[0007]圖1是腸饋送泵的、示出加載在該泵中的饋送裝置的不完整部分的立體圖；
[0008]圖2是沒有饋送裝置的泵的立體圖；
[0009]圖3是施加饋送裝置的正視圖；
[0010]圖4是示出泵和饋送裝置的部件的框圖；
[0011]圖5是本發明的安全互鎖裝置的立體圖；
[0012]圖6是泵和安全互鎖裝置的放大的不完整截面；
[0013]圖7是圖6的俯視圖；以及
[0014]圖8是圖7的示出電磁輻射反射離開安全互鎖裝置的示意圖。
[0015]在所有附圖中，相應的附圖標記指示相應的部件。
【具體實施方式】
[0016]下面，參照附圖，根據本發明原理構造的腸饋送泵(廣義地，稱為“泵送設備”)總體上指示為I。該饋送泵包括總體上指示為3的外殼,其被構造成安裝總體上指示為5的施加饋送裝置(廣義地，稱為“泵裝置”)(參見圖1和3)。應當認識到，在此使用的“外殼”可以包括許多形式的支承結構(未示出)，包括但不限于多部件結構和未包圍或容納泵I的工作組件的結構。泵I還具有處于外殼3前面的顯示屏9，其能夠顯示有關泵的狀態和/或操作的信息。顯示屏9側面上的按鈕11用于在控制和獲取來自泵I的信息時使用。應當理解，盡管所示的泵是腸饋送泵，但本發明具有針對其它類型的蠕動泵(未示出)的應用，所述其它類型的蠕動泵包括醫用灌流泵。與在此所述相同的一般類型的泵在共同受讓的、題名為“ENTERAL DELIVERY SET WITH SHADED DRIP CHAMBER”的美國專利 N0.4909797 中示出，該專利的公開內容通過引用包含于此。
[0017]腸饋送泵I還包括泵送單元(總體上指示為23)，該泵送單元包括位于外殼3中并且在圖4中示意性地示出的泵電機25。電線27從外殼3延伸，以連接至用于電機25的電源。另選地或附加地，可以將電池(未示出)容納在外殼3中，以向泵電機25供電。泵送單元23還包括安裝在泵送單元的旋轉體軸(未示出)上的旋轉體(總體上指示為37)。該旋轉體37包括內盤39，外盤41，以及安裝在內盤與外盤之間的三個輥43 (僅示出了一個)，所述輥繞其相對于盤的縱軸旋轉。在所示實施例中，泵電機25、旋轉體軸以及旋轉體37可以被廣義地認為是“泵送裝置”。泵外殼3包括處于旋轉體37上方的第一下凹部45，和通常與第一下凹部相鄰的第二下凹部47。外殼3具有通常與第一下凹部45軸向對準的上凹部49，和處于上凹部的底部、用于容納并保持饋送裝置5的部件的肩部51。外殼3中處于第二下凹部47上方的曲狀凹部53在適當的位置容納并保持施加饋送裝置5的另一部件。下凹部45、47、上凹部49以及曲狀凹部51可以單獨地或作為一個組被廣義地認為是外殼3以下面更詳細描述的方式容納施加饋送裝置5的多個部件的“容納部分”。
[0018]現在參照圖3，施加饋送裝置5包括總體上指示為55的管道(廣義地，稱為“導管”)，其在至少一個流體源與病人之間提供流體路徑。管道55可以由醫用級可變形硅酮制成，并且包括連接在滴注器(drip chamber) 59與安全互鎖裝置(總體上指示為61)之間的第一管部57。第二管部63連接至安全互鎖裝置61并且在管道55的出口處連接至連接器，所述連接器諸如帶倒扣連接器65,其適于連接至附接至病人的胃造口術(gastrostomy)裝置(未示出)。第三管部67在管道55的入口處連接至具有營養液的袋子69，并且連接至滴注器59。如前所述，可以使用具有不同構造的泵裝置，例如可以使用重新確認裝置(recertification set)(未示出)以驗證和/或修正泵的準確度。泵I可以被設置成自動地識別安裝哪種裝置，并且被設置成通過特定的泵裝置來改變其操作以符合需要。更進一步的，泵I可以被設置成利用傳感器來檢測第一管部57是否適當安裝在泵上。
[0019]如圖3所示，安全互鎖裝置61連接施加饋送裝置5的第一管部57和第二管部63。安全互鎖裝置61具有中央軸孔81，以允許流體在第一管部57與第二管部63之間流動(圖6)。參照圖5和圖6，安全互鎖裝置61具有容納管子57的一部分的上中央管狀部分83和容納在第二管部63中的用于將第二管部附接至安全互鎖裝置的下中央管狀部分89。輻條連接器部分87從中央管狀部分83、89徑向向外延伸至外部環形部分88。輻條連接器部分87包括繞中央管狀部分83、89容納的連接器環84和從連接器環徑向向外延伸至外部環形部分88的輻條86。因而，外部環形部分88以與中央管狀部分83、89的至少一部分對置的關系相對于中央管狀部分徑向向外分隔開。應當理解，安全互鎖裝置61，并且具體來說中央管狀部分83、89可以與施加饋送裝置5分離，并且/或者可以以液體不穿過安全互鎖裝置的方式附接至施加饋送裝置。
[0020]將外部環形部分88大小設置成在將施加饋送裝置5適當地加載在泵上(圖1)時容納在泵I中的第二下凹部47的底部處所形成的座部(總體上指示為91)(圖2)上。在所示實施例中，該座部91通常為半圓柱形，以與安全互鎖裝置61的形狀相對應，并且包括處于第二下凹部47中的軸向面對表面95，和處于第二下凹部47中的徑向面對表面99。在這個實施例中，通常在中央管狀部分83、89以與座部91的軸向面對表面95大致面對面關系配置時實現泵I的適當工作。在座部91中安全互鎖61繞其軸的旋轉取向通常與操作無關。可以在本發明的范圍內使用定位安全互鎖61的其它方式。安全互鎖裝置61和外殼3中的座部91的形狀可 以設置成防止施加饋送裝置5偶然地移動，并且防止使用沒有安全互鎖裝置的不兼容饋送裝置。在所示實施例中，安全互鎖裝置61和座部91在形狀上通常為圓柱形，但應當理解，可以對安全互鎖裝置和座部使用其它形狀(例如，六角狀)。
[0021]可以將泵I編程或以其它方式控制成按希望方式操作。例如，泵I可以開始操作以向病人提供來自袋69的流體饋送。看護者例如可以選擇要傳送的流體量，要傳送的流體速率以及流體傳送頻率。如圖4所示，泵I具有包括微處理器79的控制器77 (廣義地，稱為“控制系統”)，允許其接受編程并且/或包括可以通過看護者啟動的預先編程操作例程。微處理器79控制操作電機25的泵電子裝置80。軟件子系統82被用于確定饋送裝置5是否已經適當地定位在泵I上。
[0022]參照圖4、6以及7，泵I包括容納在第二下凹部47中的紅外線(“ IR”)發射器105(廣義地，稱為“電磁輻射源”)。IR發射器105可操作地連接至控制器77，用于沿入射到(striking)饋送裝置5的安全互鎖裝置61的方向發射具有紅外范圍中的一(“第一”)波長的電磁信號。在所示實施例中，電磁輻射源是紅外線(IR)發射器105，但應當理解，在不脫離本發明的范圍的情況下，可以使用其它類型的電磁輻射源。位于第二下凹部47中的紅外線(“IR”)檢測器109可操作地連接至控制器77，用于接收來自IR發射器105的紅外線信號，并且向控制器提供有關饋送裝置5適當定位在泵I中的指示。在所示實施例中，IR檢測器109 (廣義地，稱為“第一傳感器”)檢測紅外輻射，但應當理解，在不脫離本發明的范圍的情況下，可以使用檢測其它類型電磁輻射的電磁輻射傳感器。IR檢測器109區分紅外輻射與其它類型的電磁輻射(例如，可見光或紫外光)。
[0023]可見光發射器107 (廣義地，稱為“第二電磁輻射源”)可以容納在第二下凹部47中。該可見光發射器107可操作地連接至控制器77，用于沿入射饋送裝置5的安全互鎖裝置61的方向發射具有處于可見光范圍中的一(“第二”)波長的電磁信號。在所不實施例中，電磁輻射源是可見光發射器107，但應當理解，在不脫離本發明的范圍的情況下，可以使用其它類型的電磁輻射源。可見光檢測器111 (廣義地，稱為“第二電磁輻射檢測器”和“第二傳感器”)通常與IR檢測器109相鄰地而與可見光發射器107相對地容納在第二下凹部47中。可見光檢測器111在檢測到來自周圍環境的可見光(例如，具有第二波長的電磁輻射)時向控制器77提供信號，以指示安全互鎖裝置61沒有安裝在第二下凹部47中阻擋可見光到達檢測器的位置。優選的是，可見光檢測器111被設置成檢測可見光范圍中的電磁輻射，而不檢測可見光范圍之外的電磁輻射(例如，紅外輻射)。第二電磁輻射檢測器可以設置成檢測諸如紫外范圍的其它范圍中的電磁輻射。因而，可見光檢測器111可以區分可見光與紅外輻射。如在此使用的，“第一”或“第二”波長的電磁輻射在每一種情況下都被希望涵蓋一個波長范圍，如落入紅外范圍、可見光范圍以及/或者紫外范圍中的波長。
[0024]其它傳感器(未示出)，如確定已經放置在泵I中的泵裝置類型的傳感器和流動監測傳感器可以與控制器77通信，以易于準確地操作泵。IR發射器105設置在外殼3的第二下凹部47的凹室(alcove) 113中，使得來自發射器的電磁輻射(在圖7中用箭頭Al指示)引向安全互鎖裝置61的上中央管狀部分83 (還參見圖6)。當將安全互鎖裝置61適當地設置在座部91上時，來自IR發射器105的紅外輻射被反射離開上中央管狀部分83，使得紅外輻射被引向IR檢測器 109，并被其檢測。在將安全互鎖61安裝在泵I中時，通常將連接器部分87和外部環形部分88設置在公共水平平面內。在所示實施例中，當將安全互鎖61適當地設置在座部91上時，連接器部分87和外部環形部分88設置在從IR發射器105發射的輻射的路徑之外或之上。但是，可以將連接器部分87和外部環形部分設置在從IR發射器105發射的輻射的路徑中，或該IR發射器之下。
[0025]IR檢測器位于座部91的徑向面對表面99的凹室117中，可見光發射器107位于凹室115中，而可見光檢測器111位于凹室119中。凹室113、115、117、119使IR發射器105、可見光發射器107以及IR和可見光檢測器109、111處于凹進位置，以保護它們不與安全互鎖裝置61物理接觸。盡管未示出，但透明塑料窗可以將發射器105、107和檢測器109、111中的每一個包圍在它們的對應凹室113、115、117、119內，以進行額外保護。此外，凹室117和119幫助檢測器109和111屏蔽來自周圍的電磁輻射(其可以包括可見光和紅外輻射兩者)。
[0026]在所示實施例中，IR發射器105相對于IR檢測器109以大約49度設置。當饋送裝置5沒有設置在第二下凹部47中并且安全互鎖裝置61沒有容納在座部91上時，IR檢測器109檢測不到來自IR發射器105的紅外輻射。此外，當安全互鎖裝置61沒有容納在座部91上時，來自泵I外部的可見光(即，周圍光)和/或來自可見光發射器107的可見光可以進入第二下凹部47并且被可見光檢測器111檢測到。中央管狀部分83、89優選地由反射紅外輻射但對于可見光來說不透明的材料構造。連接器部分87和外部環形部分88優選地由對于紅外輻射和可見光來說透明的材料(如透明塑料)構造。但是，外部環形部分88和/或連接器部分87可以由不透射可見光而透射紅外輻射的材料制成。在所示實施例中，中央管狀部分83、89是整體式的，或者通過單塊結構形成。但是，中央管狀部分83、89可以由分離件形成，并且通過適當的手段附接在一起。
[0027]現在，參照圖8，示意性地例示了反射離開上中央管狀部分83的紅外輻射。IR發射器105向上中央管狀部分83的側面發射圓錐狀的紅外輻射。IR發射器105被布置成與中央管狀部分83、89大致垂直。在該圖中指示了圓錐的中心線CL。為簡單起見，我們觀察作為該圓錐的大約一半的二等分線的輻射的光線R1。光線Rl表示在該圓錐的一半中的紅外輻射的標稱路徑。該圓錐的另一半(即，圖8中的中心線CL上方的部分)被認為在提供能夠被IR檢測器109檢測到的光信號方面很少使用或不使用。光線Rl以一角度入射到中央管狀部分83的側面。光線Rl向凹部47的側面反射回來。最終，光線Rl在相對于IR發射器105的位置大約49度的位置，入射到凹部47的側面。因此，IR檢測器109優選地定位在那里，或者在大約O度-50度的范圍中。在本發明的另一實施例(未示出)中，IR檢測器相對于IR發射器以大約60度定位。
[0028]在使用中，饋送流體袋69的施加饋送裝置可以在合適的支承體(如IV桿(未示出))上懸掛。滴注器59可以以圖1所示的操作位置放置在第一下凹部45和上凹部49中。第一管部57繞旋轉體37的下部放置，而安全互鎖裝置61放置在第二下凹部47底部處的座部91上。第二下凹部47中的座部91通常被設置成使得安全互鎖裝置61可以放置在第二下凹部中的第一管部57繞旋轉體37充分伸展的位置。IR發射器105和IR檢測器109可以間斷地或連續地檢查適當加載的饋送裝置5的存在性。當安全互鎖裝置61被容納在座部91上的適當操作位置中時，來自IR發射器105的紅外信號被引向上中央管狀部分83。該中央管狀部分將來自IR發射器的紅外信號反射到IR檢測器109上(參見圖7和8)。當已經將饋送裝置5適當地加載在泵上時，IR檢測器周期性地操作并檢測紅外輻射的存在性。應當理解，IR檢測器109優選地不能夠檢測具有電磁頻譜的可見光區中的波長的電磁輻射。當檢測到紅外信號時，IR檢測器109向微處理器79發射對應信號。而且，當將安全互鎖裝置61加載到座部91上時,來自周圍光和可見光發射器107的可見光被中央管狀部分83、89阻擋而不能到達可見光檢測器111。當加載饋送裝置5時，可見光檢測器111向微處理器79發射信號，以指示該可見光被阻擋并且泵I可被操作。
[0029]已經對本發明進行了詳細描述，應當明白，在不脫離所附權利要求書中限定的本發明的范圍的情況下，修改和變型是可能的。
[0030]在介紹本發明的部件或其優選實施例時，冠詞“一(a)”、“一(an)”、“該(the)”以及“所述(said)”都意圖表示存在這些部件中的一個或更多個。術語“包括(comprising)”、“包含(including)”以及“具有(having)”意圖是包含性的，并且意指可以存在除了所列部件以外的附加部件。
[0031]鑒于上述內容，應當看出，實現了本發明的幾個目的，并且獲得了其它有利結果。
[0032]由于在不脫離本發明的范圍的情況下，可以對上述構造進行各種改變，因而，希望將上面描述中包含的和附圖中示出的所有內容解釋為例示性的而非限制性意義。
【權利要求】
1.一種安全互鎖，所述安全互鎖用于醫療裝置中，所述醫療裝置具有用于控制該醫療裝置的操作的控制系統、可操作地連接至所述醫療裝置的所述控制系統的用于發射電磁輻射的電磁輻射源、以及可操作地連接至所述控制系統的用于提供對所述安全互鎖被適當地加載在所述醫療裝置上的指示的電磁輻射檢測器，所述安全互鎖包括: 中央管狀部分，限定用于傳遞流體通過所述安全互鎖的流體通道； 外部環形部分，適于將所述安全互鎖安裝在所述醫療裝置中；以及 輻條連接器部分，將所述中央管狀部分連接至所述外部環形部分，使得所述外部環形部分以與所述中央管狀部分的至少一部分對置的關系相對于所述中央管狀部分徑向向外分隔開； 所述安全互鎖適于在來自所述電磁輻射源的電磁輻射的路徑中安裝在所述醫療裝置中，使得所述中央管狀部分在適當地加載在所述醫療裝置中時向所述電磁輻射檢測器反射電磁輻射， 其中，所述外部環形部分包括透光塑料環，并且所述輻條連接器部分包括透光塑料輻條。
2.根據權利要求1所述的安全互鎖，其中，在所述安全互鎖被安裝在所述醫療裝置中時，所述外部環形部分和所述輻條連接器部分大致設置在公共水平面內。
3.根據權利要求1所述的安全互鎖，其中，在所述安全互鎖被安裝在所述醫療裝置中時，所述外部環形部分不阻止來自所述電磁輻射源的電磁輻射的傳播。
4.根據權利要求3所述的安全互鎖，其中，所述外部環形部分和輻條連接器部分對于紅外輻射和可見光來說基本透明。
5.根據權利要求1所述的安全互鎖，其中，所述電磁輻射源包括第一電磁輻射源，在所述安全互鎖適當地加載在所述醫療裝置中時，所述中央管狀部分適于阻止來自第二電磁輻射源的電磁輻射到達第二電磁輻射檢測器，所述第二電磁輻射源可操作地連接至所述醫療裝置的所述控制系統，所述第二電磁輻射檢測器可操作地連接至所述控制系統。
6.根據權利要求1所述的安全互鎖，其中，所述輻條連接器部分包括繞所述中央管狀部分容納的連接器環和從所述連接器環向所述外部環形部分徑向向外延伸的輻條。
7.根據權利要求1所述的安全互鎖，其與所述醫療裝置組合。
【文檔編號】A61M5/142GK103948982SQ201410213990
【公開日】2014年7月30日 申請日期:2011年5月10日 優先權日:2010年5月11日
【發明者】J·威斯納, J·哈德森, J·布朗熱 申請人:泰科保健集團有限合伙公司