[发明专利]输液泵以及用于提高长期药物输送精确度的方法

说明书

技术领域

本发明涉及药物输送的方法，尤其是涉及在长持续时间内经由输液泵精确输送药物的方法。

背景技术

各种药物可以通过输液泵例如是蠕动泵辅助的输液方式提供给病人。蠕动泵通常通过直接操纵输送药物的投药装置而操作。随着时间延长，这种操纵导致投药装置在输液泵操纵的区域发生物理性退化。也就是说，蠕动泵长持续时间的物理操纵投药装置导致投药装置管的回弹或者柔韧性降低，因此降低了在每次泵送循环中的流体体积。如图1所示，随着泵送持续时间延长，使用传统的泵技术导致泵送的流量的误差百分比不可接受的改变。

除此之外，疾病控制中心发布的指南建议一个输液泵应该使用同一个投药装置不超过一周。相应的，输液泵制造者提供能够在长持续时间内(例如72-96个小时)准确输送输液流体的泵。然而，如上所述，随着时间延续，投药装置的疲劳导致重大误差。

对这种精确度降低的一个解决方案是更频繁的改变投药装置。然而，这样频繁的改变投药装置增加医院成本，既增加消费的物理资源(即，每个病人使用更多的投药装置)，也增加对病人护理的时间(即，由于更频繁的改变投药装置需要护理者对每个病人花费更多的时间)。

另一个解决方案是在输液泵中引入反馈机构，例如流量传感器。然而，这种流量传感器会增加成本，并且将其集成到输液泵中存在潜在的困难。此外，传统的流量传感器一般缺少监控输液流量需要的动态范围和精确度。

因此，需要增加在长持续时间内使用输液泵和投药装置输送药物的精确度，而不过度增加与药物输送相关的成本。

发明内容

一种包括前馈控制机构以控制泵的脉冲速率的输液泵用于解决这种需要。这种前馈设计允许相对简单地控制泵的脉冲速率，而不需要集成昂贵的流量传感器。除此之外，这种前馈控制允许单个投药装置相对长持续时间的使用。

在第一方面中，提供一种输液泵，用于通过投药装置在恒定流速下长持续时间内(例如，72-96小时)泵送流体。该泵包括在脉冲频率下操作的用于泵送流体的泵送机构、以及控制器，用于控制脉冲频率。除此之外，该泵具有一个或多个传感器，所述一个或多个传感器被配置用于测量与输液泵状态有关的至少一个特征值。控制器使得泵送机构在第一脉冲频率下操作，并且一个或多个传感器间歇地测量特征值。当测量的特征值达到阈值时，控制器使得泵送机构在与第一脉冲频率不同的第二脉冲频率下操作。

在第二方面中，提供一种用于通过投药装置在恒定流速下长持续时间内泵送流体的输液泵。该泵包括通过挤压投药装置来泵送流体的泵送机构，并在脉冲频率下操作。连接到泵送机构的一个或多个压力传感器被配置用于测量在被泵送机构挤压后的投药装置的回弹力。控制器控制泵送机构的脉冲频率，并且使得泵送机构在第一脉冲频率下操作。该一个或多个压力传感器间歇地测量回弹力，并且当回弹力低于阈值时，控制器使得泵送机构在与第一脉冲频率不同的第二脉冲频率下操作。

在第三方面中，提供一种用于通过投药装置在恒定流速下长持续时间内泵送流体的输液泵。该泵包括在脉冲频率下操作的用于泵送流体的泵送机构。控制器控制脉冲频率并使得泵送机构在第一脉冲频率下操作一段时间。在一段时间过去后，控制器使得泵送机构在比第一脉冲频率大的第二脉冲频率下操作。

附图说明

图1示出了采用开环控制系统的传统输液泵随着时间延长精确度退化；

图2是本输液泵的示意图；

图3a-3d展示了图2中的输液泵使用的测量投药装置的回弹力的技术；

图4示出了回弹力和补偿因子变化的示例曲线图；以及

图5示出了使用图2的输液泵通过投药装置推进空气泡的流程图。

具体实施方式

现在参考图2，示出一种输液泵10，例如线性蠕动输液泵。输液泵10包括至少一个泵送设备或机构12和诸如计算机化设备的控制器14，控制器14具有至少存储器16、处理器18、一个或多个传感器20、输入设备22、显示器24、以及优选网络或其他的通信接口26。电源28也优选并入到输液泵10中。

泵送设备12可以是在大容量输液泵中用于辅助流体流动的任何泵送机构。作为非限制性示例，线性蠕动泵认为是合适的并在此讨论。其他非限制性示例包括多指蠕动泵送机构、单指蠕动泵送机构和旋转泵，其作用于管长度上通过管推动流体。