[发明专利]用于流动药物输液泵的空气在线传感器

说明书

技术领域

本发明涉及医疗设备中使用的空气在线传感器，更具体地，涉及检测导管中流动的治疗溶液中的空气气泡的空气在线传感器。

技术背景

将药物或其它液体给药到病人的输液系统常常包括工作时能将液体以可调节的速率或剂量给药的输液设备。在先技术的输液设备包括使用超声波或光学传感器的空气检测器，用于检测在导管中流动的液体中的空气气泡。空气检测器装在导管的一部分中。

有两种类型的空气检测器是公知的。更具体地说，在图1所示的分离型空气检测器中，检测器的信号发射元件1和信号接收元件2在这样的结构中是分离的组件。信号发射元件装在泵站的静止部分3上，而信号接收元件2装在可移动部分4例如门上。当门4关闭时，在静止部分3的信号发射元件1的上表面与可移动部分4的信号接收元件2的下表面之间形成一个通道5，通道中装有导管6。因此，当可移动部分4关闭而导管6装入形成于静止部分3的信号发射元件1中的上凹槽7时，导管6在通道5中变形成扁平状，以提供与信号发射元件1和信号接收元件2接触的增大表面积。信号发射元件1和信号接收元件2分别嵌在凹槽8相对的壁中。单一型空气检测器主要用于检测相对短的空气气泡，因此容纳导管的凹槽8的长度较短，在槽与导管接触时产生小的阻力。因此，可以用手指将导管压入凹槽8中。

在上述分离型空气检测器中，在信号发射和接收元件之间难以保持一个恒定的、特定的距离以稳定检测器的性能，因为分离型传感器系统比单一型系统的误差大。当引入较大误差时，信号发射和接收元件之间的距离更加难以控制。

当导管中没有空气时激活泵的警报，产生讨厌的警报声。结果，在泵的结构中，空气传感器常常处于非激活状态。因此，泵不能检测到导管中空气的存在。并且，很多现有技术的输液设备不能检测到导管内实际存在的空气，因为超声波信号不能完全穿过导管。例如，实际上当空气在导管中时，超声波信号可以从通道底部周围通过，并使抽送机构确信液体在导管中。这种不检测或“短路”是不希望出现的。

一些单一型空气传感器在通道下在有一个凹坑用于阻挡超声波信号，从而防止超声波信号绕过正确的途径穿过导管。但是，这些凹坑能积累脏物和清洗液，使传感器不能正常工作。如果凹坑内充满液体，即使导管中存在空气，超声波信号也能穿过通道。

并且，一些单一型空气传感器系统不能保持导管与通道间的最佳接触。例如，如果使用平面封闭型元件表面将导管压入V形的通道上部，导管通过旋转或滚动位移可以从通道中移出。另外，导管可能不按比例地变平或塌陷，引起导管与通道之间接触不良。

由本发明的受让人持有的美国专利5,102,392公开了一种在输液泵中使用的空气检测器(参见图2和3)。该空气检测器使用单一型传感器，用于检测导管中的空气气泡。在导管固定部分的长度方向上，槽的上部的第一侧壁从导管的固定位置逐渐向上和向外倾斜，第二侧壁垂直于槽的底部。当导管装入槽后关闭门时，导管邻接元件将导管压向第二侧壁并压入最终位置。

提供本发明是为了解决这些和其它的问题。

发明内容

本发明提供一种检测导管中流动的治疗溶液中的空气气泡的空气在线传感器。

根据本发明的一个特征，这种传感器包括容纳导管的通道，通道具有导管安装部分。传感器还具有位于导管一侧的信号发射元件及位于导管相对一侧的信号接收元件。在信号发射元件和信号接收元件之间装有第一空气阻板。

根据本发明的另一特征，传感器包括由通道第一侧壁的上部形成的第一导入部分。第一导入部分从第一侧壁的中部向上并向外逐渐倾斜到第一侧壁的上部。

根据本发明的又一特征，传感器包括与第一导入部分相对设置的第二导入部分。第二导入部分由通道第二侧壁的上部形成，第二导入部分从第二侧壁的中部向上并向外逐渐倾斜到第二侧壁的上部。

根据本发明的又一特征，传感器包括位于信号发射和信号接收元件之间的第二空气阻板。

根据本发明的再一特征，提供了一种检测导管中流动的治疗溶液中的空气气泡的空气在线传感器。传感器包括容纳导管的通道，通道具有导管安装部分。优选地通道包括第一导入部分。导管安装器包括静止部分和运动部分，运动部分铰接在静止部分上。运动部分包括叶片，叶片具有曲率半径，用于将导管定位在导管安装部分中。优选地信号发射元件位于导管的一侧，信号接收元件位于导管的相对的一侧。