[发明专利]管道药液中的运动异物检测装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及医疗器材及医学检测技术领域，具体地说，涉及管道药液中的运动异物检测装置及方法。

背景技术

药物进入体内有许多办法，当中包括肠外和肠内输注系统，肠外系统是把电解质或药物输送到病人的循环系统中；肠内输注系统用于因某种原因自己不能进食的病人。静脉输注则是把药物或营养物输入体内比较直接的方法。

药物经由静脉输注给药的主要优点包括：精确的控制血浆中药物浓度，以适合个别病人的需要；对于治疗窗狭窄的药物，静脉输注可经由消除最大与最小血浆中药物浓度之间的大幅波动，而维持有效而固定的血浆浓度；对于吞咽困难的病人，静脉输注是理想的投药方式。为病人进行静脉输注给药时，需要考虑的因素会较多，包括输注管道内气体的检测、排气及流速的控制等。

气体及气泡之检测在静脉输注投药系统中极为重要，因为大量空气与溶液一起输送是不可取的。在肠内输注系统中，过量的空气可能会刺激病人的消化系统，并使医疗状况复杂化。此外气体的出现可使肠内输注泵的容量计算不准确(玛尔斯特罗姆和贝科, 2006; Malmstrom et al., 2002.)。在肠外输注系统中，气体的出现危险性可能大得多。大量的气体进入人体的任何部分可以发生栓塞，导致血流受阻。若栓塞发生在脑部中严重者可以导致失忆及死亡；若气体出现在心脏能引起死亡或心脏受损。除了空气进入病人身体涉及的健康问题以外，肠外或肠内输注导管中存在空气还意味着没有给病人输送所需要的溶液量(玛尔斯特罗姆和贝科, 2006)。

市场上有多种装置可以检测传输导管中的空气，包括：超声波检测(Namery.,1976; Bobo et al., 1991; Johnson et al., 1995; Cole et al., 2000)、光学检测(Zissimopoulos and Baron., 1982; Mosteller, 1985; Mount et al., 1995; Wahlberg., 2000)和电导率方法(Cassidy et al., 2008)。

在静脉输注中，现有运动异物（如气泡）之检测技术中，超声波检测器最为常用。常用的频率为2MHz，可检测的气泡范围可以是0.2ml或以上 (US5455423, 1995)。其原理是透过声场的传导性，从而判断在导管中是否存在气体。实际上，溶液与气体相比，声场会较容易在液体的环境下发生传递。如此，导管中若出现气体，声场便不能传递至导管的另一侧，尽管超声波检测器能检测输注管道中细小的气泡，但是仍然存在以下缺点：

a)检测功能只限于气泡，除气泡外，其他运动异物是检测不到的。

b)超声波检测器需要与导管直接接触，当中包括超声波的发射器和接收器。

c)此外，细小的空隙可以引起错误的警号。

d)在导管表面的微细气泡，尽管体积十分细小，但是也会引起错误的警号。

e)超声波检测器耗电量也较高，大于100mW。

电导率检测器最少被使用，由于它们需要与输注液有直接的电接触，因此设备要具有良好的绝缘性及电流泄漏较低。通常会把两至三个电极加入至液体中，由交流电或直流电作为刺激，以电流或电压作为监察。气泡是不具有导电性的，而大部份的输注液却具有导电性，利用上述的特性进行管道内气泡之检测。但是缺点仍然是存在，就是部份的输注液是不具有导电性。另外，也会发生错误的报警信号(Cassidy., 2009)。

光学检测器是最为便宜的检测器，一些光学的检测器是利用光的吸收或折射来检测导管内的气泡，如，US4312341和US4496346的专利，是利用光源及光源的检测器，检测器处于光源的相反位置，检测器会检测穿透导管后的光强度，当光源低于预设的强度便会停止输注及发出警号(Zissimopoulos and Baron., 1982; Mosteller., 1985)。另外，US5455423之专利是应用红外线作为光源(Mount et al., 1995)。而US6111263是利用光折射的原理检测气泡(Wahlberg., 2000)。但是这些方法都是溶液依赖性，因为静脉输注中会使用不同的溶液，因此这项技术不为普及。而且，光学特性会受道管及不同道管的设置都会影响。一般光学气泡检测仪可检测的范围由1ml和0.1ml(Mount et al., 1995)。