CN103948982B - 改进的安全互锁 - Google Patents

Abstract

本发明涉及改进的安全互锁，该安全互锁在医疗装置中使用，该医疗装置具有用于控制所述医疗装置的操作的控制系统，该安全互锁包括中央管状部分，所述中央管状部分限定用于传递流体通过该安全互锁的流体通道。外部环形部分适于将所述安全互锁安装在所述医疗装置中。辐条连接器部分将所述中央管状部分连接至所述外部环形部分，使得所述外部环形部分以与所述中央管状部分的至少一部分对置的关系从所述中央管状部分径向向外分隔开。所述安全互锁适于在来自电磁辐射源的电磁辐射的路径中安装在所述医疗装置中，使得所述中央管状部分在适当地加载在所述医疗装置中时向电磁辐射检测器反射电磁辐射。

Description

改进的安全互锁

本申请是申请日为2011年5月10日、申请号为201110119053.1、发明名称为“改进的安全互锁”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明总体上涉及用于通过流动控制设备向病人传送流体的泵装置（pumpset），并且更具体地说，涉及具有用于确定泵装置可靠地加载在流动控制设备上的安全互锁装置的泵装置。

背景技术

向病人施加（administering）包含药物或营养品的流体是本领域公知的。流体可以通过重力流向病人传送，但通常通过加载在流动控制设备上的泵装置来向病人传送，所述泵装置例如为以受控传送速率向病人传送流体的蠕动泵（peristalticpump）。蠕动泵通常包括外壳，该外壳包括通过齿轮箱可操作地接合至至少一个电机的旋转体（rotor）等。该旋转体通过由电机旋转该旋转体而引起的蠕动动作来驱动流体通过泵装置的管道。该电机可操作地连接至驱动该旋转体的可旋转轴，该旋转体又渐进地压迫该管道并且以受控速率驱动流体通过该泵装置。控制器操作该电机以驱动该旋转体。不采用旋转体的其它类型的蠕动泵也是已知的。

为了使泵传送与编程到该泵中的流动参数相对应的、准确的流体量，施加馈送装置必须正确地加载在泵上。如果泵装置在泵中失准，则该泵可能向病人传送不准确的流体量，或者该泵生成要求检查状态以及重新加载该泵装置的低流动警告。现有的泵具有用于检测泵装置是否适当加载的系统。这种具有检测系统的泵的示例在共同受让的、题名为“SAFETYINTERLOCKSYSTEMFORMEDICALFLUIDPUMPS”的美国专利No.4913703和题名为“PUMPSETWITHSAFETYINTERLOCK”的美国专利公开No.2007/0253833中示出，这些专利的公开内容通过引用包含于此。

发明内容

在一个方面，提供了一种在具有控制系统的医疗装置中使用的安全互锁，该控制系统用于控制所述医疗装置的操作，所述安全互锁总体上包括中央管状部分，该中央管状部分限定用于传递流体通过该安全互锁的流体通道。外部环形部分适于将该安全互锁安装在该医疗装置中。辐条（spoked）连接器部分将该中央管状部分连接至该外部环形部分，使得该外部环形部分以与该中央管状部分的至少一部分对置的关系相对于该中央管状部分径向向外分隔开。该安全互锁适于在来自电磁辐射源的电磁辐射的路径中安装在该医疗装置中，使得该中央管状部分在适当地加载在该医疗装置中时向电磁辐射检测器反射电磁辐射。

其它目的和特征将在下面部分地清楚以及被部分地指出。

附图说明

图1是肠馈送泵的、示出加载在该泵中的馈送装置的不完整部分的立体图；

图2是没有馈送装置的泵的立体图；

图3是施加馈送装置的正视图；

图4是示出泵和馈送装置的部件的框图；

图5是本发明的安全互锁装置的立体图；

图6是泵和安全互锁装置的放大的不完整截面；

图7是图6的俯视图；以及

图8是图7的示出电磁辐射反射离开安全互锁装置的示意图。

在所有附图中，相应的附图标记指示相应的部件。

具体实施方式

下面，参照附图，根据本发明原理构造的肠馈送泵（广义地，称为“泵送设备”）总体上指示为1。该馈送泵包括总体上指示为3的外壳，其被构造成安装总体上指示为5的施加馈送装置（广义地，称为“泵装置”）（参见图1和3）。应当认识到，在此使用的“外壳”可以包括许多形式的支承结构（未示出），包括但不限于多部件结构和未包围或容纳泵1的工作组件的结构。泵1还具有处于外壳3前面的显示屏9，其能够显示有关泵的状态和/或操作的信息。显示屏9侧面上的按钮11用于在控制和获取来自泵1的信息时使用。应当理解，尽管所示的泵是肠馈送泵，但本发明具有针对其它类型的蠕动泵（未示出）的应用，所述其它类型的蠕动泵包括医用灌流泵。与在此所述相同的一般类型的泵在共同受让的、题名为“ENTERALDELIVERYSETWITHSHADEDDRIPCHAMBER”的美国专利No.4909797中示出，该专利的公开内容通过引用包含于此。

肠馈送泵1还包括泵送单元（总体上指示为23），该泵送单元包括位于外壳3中并且在图4中示意性地示出的泵电机25。电线27从外壳3延伸，以连接至用于电机25的电源。另选地或附加地，可以将电池（未示出）容纳在外壳3中，以向泵电机25供电。泵送单元23还包括安装在泵送单元的旋转体轴（未示出）上的旋转体（总体上指示为37）。该旋转体37包括内盘39，外盘41，以及安装在内盘与外盘之间的三个辊43（仅示出了一个），所述辊绕其相对于盘的纵轴旋转。在所示实施例中，泵电机25、旋转体轴以及旋转体37可以被广义地认为是“泵送装置”。泵外壳3包括处于旋转体37上方的第一下凹部45，和通常与第一下凹部相邻的第二下凹部47。外壳3具有通常与第一下凹部45轴向对准的上凹部49，和处于上凹部的底部、用于容纳并保持馈送装置5的部件的肩部51。外壳3中处于第二下凹部47上方的曲状凹部53在适当的位置容纳并保持施加馈送装置5的另一部件。下凹部45、47、上凹部49以及曲状凹部51可以单独地或作为一个组被广义地认为是外壳3以下面更详细描述的方式容纳施加馈送装置5的多个部件的“容纳部分”。

现在参照图3，施加馈送装置5包括总体上指示为55的管道（广义地，称为“导管”），其在至少一个流体源与病人之间提供流体路径。管道55可以由医用级可变形硅酮制成，并且包括连接在滴注器（dripchamber）59与安全互锁装置（总体上指示为61）之间的第一管部57。第二管部63连接至安全互锁装置61并且在管道55的出口处连接至连接器，所述连接器诸如带倒扣连接器65，其适于连接至附接至病人的胃造口术（gastrostomy）装置（未示出）。第三管部67在管道55的入口处连接至具有营养液的袋子69，并且连接至滴注器59。如前所述，可以使用具有不同构造的泵装置，例如可以使用重新确认装置（recertificationset）（未示出）以验证和/或修正泵的准确度。泵1可以被设置成自动地识别安装哪种装置，并且被设置成通过特定的泵装置来改变其操作以符合需要。更进一步的，泵1可以被设置成利用传感器来检测第一管部57是否适当安装在泵上。

如图3所示，安全互锁装置61连接施加馈送装置5的第一管部57和第二管部63。安全互锁装置61具有中央轴孔81，以允许流体在第一管部57与第二管部63之间流动（图6）。参照图5和图6，安全互锁装置61具有容纳管子57的一部分的上中央管状部分83和容纳在第二管部63中的用于将第二管部附接至安全互锁装置的下中央管状部分89。辐条连接器部分87从中央管状部分83、89径向向外延伸至外部环形部分88。辐条连接器部分87包括绕中央管状部分83、89容纳的连接器环84和从连接器环径向向外延伸至外部环形部分88的辐条86。因而，外部环形部分88以与中央管状部分83、89的至少一部分对置的关系相对于中央管状部分径向向外分隔开。应当理解，安全互锁装置61，并且具体来说中央管状部分83、89可以与施加馈送装置5分离，并且/或者可以以液体不穿过安全互锁装置的方式附接至施加馈送装置。

将外部环形部分88大小设置成在将施加馈送装置5适当地加载在泵上（图1）时容纳在泵1中的第二下凹部47的底部处所形成的座部（总体上指示为91）（图2）上。在所示实施例中，该座部91通常为半圆柱形，以与安全互锁装置61的形状相对应，并且包括处于第二下凹部47中的轴向面对表面95，和处于第二下凹部47中的径向面对表面99。在这个实施例中，通常在中央管状部分83、89以与座部91的轴向面对表面95大致面对面关系配置时实现泵1的适当工作。在座部91中安全互锁61绕其轴的旋转取向通常与操作无关。可以在本发明的范围内使用定位安全互锁61的其它方式。安全互锁装置61和外壳3中的座部91的形状可以设置成防止施加馈送装置5偶然地移动，并且防止使用没有安全互锁装置的不兼容馈送装置。在所示实施例中，安全互锁装置61和座部91在形状上通常为圆柱形，但应当理解，可以对安全互锁装置和座部使用其它形状（例如，六角状）。

可以将泵1编程或以其它方式控制成按希望方式操作。例如，泵1可以开始操作以向病人提供来自袋69的流体馈送。看护者例如可以选择要传送的流体量，要传送的流体速率以及流体传送频率。如图4所示，泵1具有包括微处理器79的控制器77（广义地，称为“控制系统”），允许其接受编程并且/或包括可以通过看护者启动的预先编程操作例程。微处理器79控制操作电机25的泵电子装置80。软件子系统82被用于确定馈送装置5是否已经适当地定位在泵1上。

参照图4、6以及7，泵1包括容纳在第二下凹部47中的红外线（“IR”）发射器105（广义地，称为“电磁辐射源”）。IR发射器105可操作地连接至控制器77，用于沿入射到（striking）馈送装置5的安全互锁装置61的方向发射具有红外范围中的一（“第一”）波长的电磁信号。在所示实施例中，电磁辐射源是红外线（IR）发射器105，但应当理解，在不脱离本发明的范围的情况下，可以使用其它类型的电磁辐射源。位于第二下凹部47中的红外线（“IR”）检测器109可操作地连接至控制器77，用于接收来自IR发射器105的红外线信号，并且向控制器提供有关馈送装置5适当定位在泵1中的指示。在所示实施例中，IR检测器109（广义地，称为“第一传感器”）检测红外辐射，但应当理解，在不脱离本发明的范围的情况下，可以使用检测其它类型电磁辐射的电磁辐射传感器。IR检测器109区分红外辐射与其它类型的电磁辐射（例如，可见光或紫外光）。

可见光发射器107（广义地，称为“第二电磁辐射源”）可以容纳在第二下凹部47中。该可见光发射器107可操作地连接至控制器77，用于沿入射馈送装置5的安全互锁装置61的方向发射具有处于可见光范围中的一（“第二”）波长的电磁信号。在所示实施例中，电磁辐射源是可见光发射器107，但应当理解，在不脱离本发明的范围的情况下，可以使用其它类型的电磁辐射源。可见光检测器111（广义地，称为“第二电磁辐射检测器”和“第二传感器”）通常与IR检测器109相邻地而与可见光发射器107相对地容纳在第二下凹部47中。可见光检测器111在检测到来自周围环境的可见光（例如，具有第二波长的电磁辐射）时向控制器77提供信号，以指示安全互锁装置61没有安装在第二下凹部47中阻挡可见光到达检测器的位置。优选的是，可见光检测器111被设置成检测可见光范围中的电磁辐射，而不检测可见光范围之外的电磁辐射（例如，红外辐射）。第二电磁辐射检测器可以设置成检测诸如紫外范围的其它范围中的电磁辐射。因而，可见光检测器111可以区分可见光与红外辐射。如在此使用的，“第一”或“第二”波长的电磁辐射在每一种情况下都被希望涵盖一个波长范围，如落入红外范围、可见光范围以及/或者紫外范围中的波长。

其它传感器（未示出），如确定已经放置在泵1中的泵装置类型的传感器和流动监测传感器可以与控制器77通信，以易于准确地操作泵。IR发射器105设置在外壳3的第二下凹部47的凹室（alcove）113中，使得来自发射器的电磁辐射（在图7中用箭头A1指示）引向安全互锁装置61的上中央管状部分83（还参见图6）。当将安全互锁装置61适当地设置在座部91上时，来自IR发射器105的红外辐射被反射离开上中央管状部分83，使得红外辐射被引向IR检测器109，并被其检测。在将安全互锁61安装在泵1中时，通常将连接器部分87和外部环形部分88设置在公共水平平面内。在所示实施例中，当将安全互锁61适当地设置在座部91上时，连接器部分87和外部环形部分88设置在从IR发射器105发射的辐射的路径之外或之上。但是，可以将连接器部分87和外部环形部分设置在从IR发射器105发射的辐射的路径中，或该IR发射器之下。

IR检测器位于座部91的径向面对表面99的凹室117中，可见光发射器107位于凹室115中，而可见光检测器111位于凹室119中。凹室113、115、117、119使IR发射器105、可见光发射器107以及IR和可见光检测器109、111处于凹进位置，以保护它们不与安全互锁装置61物理接触。尽管未示出，但透明塑料窗可以将发射器105、107和检测器109、111中的每一个包围在它们的对应凹室113、115、117、119内，以进行额外保护。此外，凹室117和119帮助检测器109和111屏蔽来自周围的电磁辐射（其可以包括可见光和红外辐射两者）。

在所示实施例中，IR发射器105相对于IR检测器109以大约49度设置。当馈送装置5没有设置在第二下凹部47中并且安全互锁装置61没有容纳在座部91上时，IR检测器109检测不到来自IR发射器105的红外辐射。此外，当安全互锁装置61没有容纳在座部91上时，来自泵1外部的可见光（即，周围光）和/或来自可见光发射器107的可见光可以进入第二下凹部47并且被可见光检测器111检测到。中央管状部分83、89优选地由反射红外辐射但对于可见光来说不透明的材料构造。连接器部分87和外部环形部分88优选地由对于红外辐射和可见光来说透明的材料（如透明塑料）构造。但是，外部环形部分88和/或连接器部分87可以由不透射可见光而透射红外辐射的材料制成。在所示实施例中，中央管状部分83、89是整体式的，或者通过单块结构形成。但是，中央管状部分83、89可以由分离件形成，并且通过适当的手段附接在一起。

现在，参照图8，示意性地例示了反射离开上中央管状部分83的红外辐射。IR发射器105向上中央管状部分83的侧面发射圆锥状的红外辐射。IR发射器105被布置成与中央管状部分83、89大致垂直。在该图中指示了圆锥的中心线CL。为简单起见，我们观察作为该圆锥的大约一半的二等分线的辐射的光线R1。光线R1表示在该圆锥的一半中的红外辐射的标称路径。该圆锥的另一半（即，图8中的中心线CL上方的部分）被认为在提供能够被IR检测器109检测到的光信号方面很少使用或不使用。光线R1以一角度入射到中央管状部分83的侧面。光线R1向凹部47的侧面反射回来。最终，光线R1在相对于IR发射器105的位置大约49度的位置，入射到凹部47的侧面。因此，IR检测器109优选地定位在那里，或者在大约0度-50度的范围中。在本发明的另一实施例（未示出）中，IR检测器相对于IR发射器以大约60度定位。

在使用中，馈送流体袋69的施加馈送装置可以在合适的支承体（如IV杆（未示出））上悬挂。滴注器59可以以图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绕旋转体37的下部放置，而安全互锁装置61放置在第二下凹部47底部处的座部91上。第二下凹部47中的座部91通常被设置成使得安全互锁装置61可以放置在第二下凹部中的第一管部57绕旋转体37充分伸展的位置。IR发射器105和IR检测器109可以间断地或连续地检查适当加载的馈送装置5的存在性。当安全互锁装置61被容纳在座部91上的适当操作位置中时，来自IR发射器105的红外信号被引向上中央管状部分83。该中央管状部分将来自IR发射器的红外信号反射到IR检测器109上（参见图7和8）。当已经将馈送装置5适当地加载在泵上时，IR检测器周期性地操作并检测红外辐射的存在性。应当理解，IR检测器109优选地不能够检测具有电磁频谱的可见光区中的波长的电磁辐射。当检测到红外信号时，IR检测器109向微处理器79发射对应信号。而且，当将安全互锁装置61加载到座部91上时，来自周围光和可见光发射器107的可见光被中央管状部分83、89阻挡而不能到达可见光检测器111。当加载馈送装置5时，可见光检测器111向微处理器79发射信号，以指示该可见光被阻挡并且泵1可被操作。

已经对本发明进行了详细描述，应当明白，在不脱离所附权利要求书中限定的本发明的范围的情况下，修改和变型是可能的。

在介绍本发明的部件或其优选实施例时，冠词“一（a）”、“一（an）”、“该（the）”以及“所述（said）”都意图表示存在这些部件中的一个或更多个。术语“包括（comprising）”、“包含（including）”以及“具有（having）”意图是包含性的，并且意指可以存在除了所列部件以外的附加部件。

鉴于上述内容，应当看出，实现了本发明的几个目的，并且获得了其它有利结果。

由于在不脱离本发明的范围的情况下，可以对上述构造进行各种改变，因而，希望将上面描述中包含的和附图中示出的所有内容解释为例示性的而非限制性意义。

Claims (5)

1.一种安全互锁，所述安全互锁用于医疗装置中，所述医疗装置具有用于控制该医疗装置的操作的控制系统、可操作地连接至所述医疗装置的所述控制系统的用于发射电磁辐射的电磁辐射源、以及可操作地连接至所述控制系统的用于提供对所述安全互锁被适当地加载在所述医疗装置上的指示的电磁辐射检测器，所述安全互锁包括：

中央管状部分，限定用于传递流体通过所述安全互锁的流体通道；

外部环形部分，适于将所述安全互锁安装在所述医疗装置中；以及

辐条连接器部分，将所述中央管状部分连接至所述外部环形部分，使得所述外部环形部分以与所述中央管状部分的至少一部分对置的关系相对于所述中央管状部分径向向外分隔开；

所述安全互锁适于在来自所述电磁辐射源的电磁辐射的路径中安装在所述医疗装置中，使得所述中央管状部分在适当地加载在所述医疗装置中时向所述电磁辐射检测器反射电磁辐射，

其中，所述外部环形部分包括透光塑料环，并且所述辐条连接器部分包括透光塑料辐条，其中在所述安全互锁被安装在所述医疗装置中时，所述外部环形部分不阻止来自所述电磁辐射源的电磁辐射的传播，所述外部环形部分和辐条连接器部分对于红外辐射和可见光来说基本透明。

2.根据权利要求1所述的安全互锁，其中，在所述安全互锁被安装在所述医疗装置中时，所述外部环形部分和所述辐条连接器部分大致设置在公共水平面内。

3.根据权利要求1所述的安全互锁，其中，所述电磁辐射源包括第一电磁辐射源，所述电磁辐射检测器包括第一电磁辐射检测器，在所述安全互锁适当地加载在所述医疗装置中时，所述中央管状部分适于阻止来自第二电磁辐射源的电磁辐射到达第二电磁辐射检测器，所述第二电磁辐射源可操作地连接至所述医疗装置的所述控制系统，所述第二电磁辐射检测器可操作地连接至所述控制系统。

4.根据权利要求1所述的安全互锁，其中，所述辐条连接器部分包括绕所述中央管状部分容纳的连接器环，并且所述辐条从所述连接器环向所述外部环形部分径向向外延伸。

5.根据权利要求1所述的安全互锁，其与所述医疗装置组合。