(57)【要約】  流体供給ポンプに接続される、使い捨てＩＶセット内の流体の圧力を測定するシステムおよび方法が、開示される。流体供給ポンプに連結される、少なくとも１つの感知配列が、提供される。可動要素を有するチャンバが、提供され、可動要素は、使い捨てＩＶセット内の流体圧力変化に応答して、移動し、それによって、感知配列に接触することなく、感知配列と関連付けられた感知された測定変数に変化を生じさせるように構成される。感知された測定変数を示す、測定信号が、生成される。使い捨てＩＶセット内の流体圧力は、測定信号に基づいて、判定される。
2013522646.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
隔離された流体経路内に組み込まれ、流体供給ポンプに接続される、チャンバを使用して、隔離された流体経路内の正または負の流体圧力を測定するための非接触圧力感知システムであって、
ポンプに連結され、それに対して定常である、少なくとも１つの感知配列を有する、センサベースであって、前記感知配列は、感知された測定変数を示す、測定信号を生成するように構成される、センサベースと、
前記感知配列に電気的に接続され、前記測定信号を受信する、測定回路と、
前記センサベースに取着するために構成される、チャンバまたは筐体であって、
流体入口および流体出口と、
前記チャンバ内の流体圧力変化に伴って移動し、それによって、前記感知配列に接触することなく、前記感知された測定変数に変化を生じさせるように構成され、前記可動要素の移動量は、流体圧力内の変化量に関連する、可動要素と、
を有する、チャンバと、
を備える、システム。
【請求項２】
前記可動要素は、非ゼロ流体圧力に曝される時、非屈曲性である、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記流体供給ポンプは、静脈内（ＩＶ）ポンプである、請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
前記チャンバは、前記ＩＶ流体の圧力を測定するために、ＩＶ流体を受容するように構成される、筐体である、請求項１に記載のシステム。
【請求項５】
前記チャンバは、患者に分注されているＩＶ流体を保持するように構成される、カセットである、請求項１に記載のシステム。
【請求項６】
前記カセットは、使い捨てＩＶカセットである、請求項５に記載のシステム。
【請求項７】
前記可動要素は、前記流体圧力が上昇すると、前記感知配列に向かって移動し、前記流体圧力が降下すると、前記感知配列から離れる、請求項１に記載のシステム。
【請求項８】
前記可動要素は、前もって負荷を加えられることなく、前記カセット内の正および負の両方の流体圧力に応答するように構成される、請求項１に記載のシステム。
【請求項９】
前記センサベースは、少なくとも１つのバネを介して、前記ポンプに接続され、前記カセットが、前記ベースと嵌合されると、前記センサベースに、前記カセットに対して、力を付与させる、請求項５に記載のシステム。
【請求項１０】
前記可動要素に連結され、前記感知された測定変数に変化を生じさせるように構成される、感知測定変動要素をさらに備える、請求項１に記載のシステム。
【請求項１１】
前記感知配列は、前記センサベースに連結される、第１のプレートおよび第２のプレートを備え、
前記感知測定変動要素は、伝導層を備え、
前記感知された測定変数は、前記第１と第２のプレートとの間の静電容量を備える、
請求項１０に記載のシステム。
【請求項１２】
印刷回路基板をさらに備え、前記第１および第２のプレートおよび前記測定回路は、前記印刷回路基板上に配置される、請求項８に記載のシステム。
【請求項１３】
前記感知配列は、前記センサベースに連結される、光源および光検出器を備え、
前記感知測定変動要素は、光減衰器を備え、
前記感知された測定変数は、前記光検出器で受信した光の強度を備える、
請求項１０に記載のシステム。
【請求項１４】
前記光減衰器は、前記光の進行方向にある厚さを有し、前記厚さは、前記光減衰器の移動方向に沿って変動する、請求項１３に記載のシステム。
【請求項１５】
前記感知配列は、前記センサベースに連結される、磁場センサを備え、
前記感知測定変動要素は、磁石を備え、
前記感知された測定変数は、前記磁場センサにおける磁場の強度を備える、
請求項１０に記載のシステム。
【請求項１６】
前記磁場センサは、ホール効果センサ、磁気抵抗センサ、またはフラックスゲート磁力計である、請求項１５に記載のシステム。
【請求項１７】
流体供給ポンプに取着するために構成される、カセットであって、
流体入口および流体出口を有し、前記流体入口を介して、流体貯蔵ユニットから、流体を受容するように構成される、圧送チャンバと、
前記圧送チャンバに連結される、ダイヤフラム構造であって、前記圧送チャンバ内の流体圧力変化に伴って移動し、それによって、前記感知配列に接触することなく、前記流体供給ポンプに連結される、少なくとも１つの感知配列によって感知された感知測定変数に変化を生じさせるように構成される、可動要素を備え、前記可動要素の移動量は、流体圧力の変化量に関連する、ダイヤフラム構造と、
を備える、カセット。
【請求項１８】
前記ダイヤフラム構造は、前記可動要素の周縁に接続され、前記圧送チャンバ内の流体圧力変化に応答して、変形するように構成される、変形可能要素を備える、請求項１７に記載のカセット。
【請求項１９】
前記変形可能要素は、Ｓ字状形状の断面を有する、請求項１８に記載のカセット。
【請求項２０】
前記可動要素は、非ゼロ流体圧力に曝される時、非屈曲性である、請求項１８に記載のカセット。
【請求項２１】
前記可動要素および前記変形可能要素は、同一材料を備え、単一鋳型内に形成される、請求項１８に記載のカセット。
【請求項２２】
前記同一材料は、ポリカーボネートを含む、請求項２１に記載のカセット。
【請求項２３】
前記可動要素および前記変形可能要素は、異なる材料を備え、ともに共成形される、請求項１８に記載のカセット。
【請求項２４】
前記変形可能要素は、熱可塑性エラストマを備える、請求項２３に記載のカセット。
【請求項２５】
前記ダイヤフラム構造は、前記圧送チャンバと前記可動要素との間に配置される、空洞を備え、前記空洞は、前記圧送チャンバ内において、前記流体と流体連通する、請求項１８に記載のカセット。
【請求項２６】
前記可動要素に連結される、センサ測定変動要素をさらに備え、前記センサ測定変動要素は、伝導層を備え、前記感知された測定変数は、２つのプレート間の静電容量を備える、請求項１７に記載のカセット。
【請求項２７】
前記可動要素に連結される、センサ測定変動要素をさらに備え、前記センサ測定変動要素は、光減衰器を備え、前記感知された測定変数は、光検出器によって測定される、光の強度を備える、請求項１７に記載のカセット。
【請求項２８】
センサ測定変動要素をさらに備え、前記センサ測定変動要素は、磁石を備え、前記感知された測定変数は、磁場センサによって測定される、磁場の強度を備える、請求項１７に記載のカセット。
【請求項２９】
流体供給ポンプに接続される、使い捨てＩＶセット内の流体の圧力を測定する方法であって、
前記流体供給ポンプに連結される、少なくとも１つの感知配列を提供するステップと、
前記使い捨てＩＶセット内の流体圧力変化に応答して、前記可動要素に伴って移動し、それによって、前記感知配列に接触することなく、前記感知配列と関連付けられた感知された測定変数に変化を生じさせるように構成される、可動要素を有するチャンバを提供するステップと、
前記感知された測定変数を示す、測定信号を生成するステップと、
前記測定信号に基づいて、前記使い捨てＩＶセット内の流体圧力を判定するステップと、
を備える、方法。
【請求項３０】
前記感知配列を正にバイアスさせることなく、前記使い捨てＩＶセット内の負の圧力を測定するステップをさらに備える、請求項２９に記載の方法。
【請求項３１】
前記可動要素に連結される、センサ測定変動要素を提供するステップをさらに備える、請求項２９に記載の方法。
【請求項３２】
前記感知配列は、第１のプレートおよび第２のプレートを備え、
前記感知測定変動要素は、伝導層を備え、
前記感知された測定変数は、前記第１と第２のプレートとの間の静電容量を備える、
請求項３１に記載の方法。
【請求項３３】
前記感知配列は、光源および光検出器を備え、
前記感知測定変動要素は、光減衰器を備え、
前記感知された測定変数は、前記光検出器で受信した光の強度を備える、
請求項３１に記載の方法。
【請求項３４】
前記感知配列は、磁場センサを備え、
前記感知測定変動要素は、磁石を備え、
前記感知された測定変数は、前記磁場センサにおける磁場の強度を備える、
請求項３１に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、圧力感知に関する。特に、本開示は、流体供給ポンプに接続される、使い捨てＩＶセット内の流体圧力を測定するためのシステムおよび方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
液体供給ポンプは、医療および他の分野において、広範に使用されている。医療分野では、例えば、薬剤および栄養溶液等の流体の送達のための静脈内（ＩＶ）ポンプの使用は、病院に広く普及している実践である。ＩＶポンプは、所望の送達速度からの逸脱が、有害な結果を及ぼし得る、薬剤等が、患者に静脈内送達されることができるように、正確かつ厳密に制御された条件下、ＩＶ流体を送達可能であるため、広く受け入れられている。
【０００３】
ＩＶポンプデバイスは、多くの場合、圧送チャンバを含有するカセットを受容するように適応される、圧送機構を具備する。カセットは、典型的には、単回のみの使用のために設計されており、そのコストを削減するために、経済的に製造される必要がある。カセットは、典型的には、圧送機構の反復運動（例えば、蠕動）駆動力によって作動され、供給容器に通じるチューブに接続するための流体入口と、ＩＶ流体を患者に送達するチューブに接続するための流体出口と、を有する。
【０００４】
制御および監視目的のために、使い捨てＩＶカセット内の流体圧力を測定することが望ましい。例えば、流体圧力信号を使用して、とりわけ、空の供給ボトル、閉塞された取水または出口経路、ボトル−チャネルの連関、ボトル内の流体レベル、および流体経路の流動抵抗を検出することができる。課題の１つは、経済的かつ正確の両方である、カセット内の流体圧力を測定するための圧力感知システムを提供することである。理想的には、センサは、正および負の両方の圧力を正確に測定し、負の圧力は、一般的に、センサ要素に対して、患者が容器を挙上するため、上昇する。約１ｍｍＨｇの高分解能も同様に、前述の目的のために、必要とされる。
【０００５】
従来、カセット内の流体圧力は、カセットに取着されたカセットまたは物体が、感知配列（例えば、抵抗歪みゲージ力センサ）に物理的に接触し、感知配列に接触圧力／力を付与する、接触測定方法によって測定される。そのような接触ベースの圧力感知システムでは、感知配列は、典型的には、意図的に、負の圧力を測定することができるように、ゼロ圧力点を人工的にバイアスするために、変形されたチューブ壁によって付与されるような正の圧力／力によって、前もって負荷を加えられる。前もって負荷を加えられた感知配列によって、そのような正にバイアスする方式に関する問題の１つは、前もって負荷を加える力が、応力緩和のため、経時的に減少し、経時的に関連バイアス点の下方移行をもたらし得ることである。これは、真の流体圧力の過小評価を生じさせ得る。
【発明の概要】
【０００６】
本明細書に説明される実施形態は、ＩＶポンプ等の流体供給ポンプに接続される、カセット内の流体圧力の非接触測定のためのシステムおよび方法を提供することによって、接触ベースの圧力測定と関連付けられた前述の問題に対処する。一側面では、非接触圧力感知は、非接触感知配列を有するセンサベースをポンプに連結するステップと、センサ測定変動要素を有する可動要素を使い捨てＩＶセット内の要素に連結するステップと、を伴う。センサ測定要素は、流体経路内の流体圧力変化に応答して移動し、それによって、感知配列から比例出力信号変化を生じさせる。流体圧力は、感知された測定変数を示す、測定信号から判定される。
【０００７】
ある実施形態は、流体供給ポンプに接続される、使い捨てＩＶセット内の流体圧力を測定するための圧力感知システムを提供する。システムは、ポンプに連結されたセンサベースを備えることができる。センサベースは、センサベースに対して定常である、少なくとも１つの感知配列を有することができる。感知配列は、感知された測定変数に基づいて、測定信号を生成するように構成することができる。システムはさらに、感知配列に電気的に接続される、測定回路を備えることができる。システムはさらに、センサベースに近接して留置するために構成される、使い捨てＩＶセット内の要素を備えることができる。使い捨て構成要素は、流体入口および流体出口と、カセット内の流体圧力変化に伴って移動するための可動要素と、を有することができる。可動要素の移動量は、流体圧力における変化量に関連することができる。システムはさらに、光または他の電磁場等の非接触感知場によって、可動要素に伴って移動するように連結される、センサ測定変動要素を備えることができる。センサ測定変動要素は、それによって、感知配列に接触することなく、感知された測定変数に変化を生じさせることができる。
【０００８】
ある実施形態は、流体供給ポンプに取着するために構成される、カセットを提供する。カセットは、流体入口および流体出口を有し、流体入口を介して、流体貯蔵ユニットから、流体を受容するように構成される、圧送チャンバを備えることができる。カセットはさらに、圧送チャンバに連結される、ダイヤフラム構造であって、圧送チャンバ内の流体圧力変化に伴って移動し、それによって、感知配列に接触することなく、流体供給ポンプに連結される、少なくとも１つの感知配列によって感知された感知測定変数に変化を生じさせるように構成される、可動要素を備え、可動要素の移動量が、流体圧力の変化量に関連する、ダイヤフラム構造を備えることができる。
【０００９】
ある実施形態は、流体供給ポンプに接続される、使い捨てＩＶセット内の流体の圧力を測定する方法を提供する。方法は、流体供給ポンプに連結される、少なくとも１つの感知配列を提供するステップを備えることができる。方法はさらに、使い捨てＩＶセット内の流体圧力変化に応答して、可動要素に伴って移動し、それによって、感知配列に接触することなく、感知配列と関連付けられた感知された測定変数に変化を生じさせるように構成される、可動要素を有するチャンバを提供するステップを備えることができる。方法さらに、感知された測定変数を示す、測定信号を生成するステップを備えることができる。方法はさらに、測定信号に基づいて、使い捨てＩＶセット内の流体圧力を判定するステップを備えることができる。
【００１０】
ある実施形態は、流体供給ポンプに接続される、使い捨てＩＶセット内の流体圧力を測定するための圧力感知システムを提供する。システムは、ポンプに連結される、センサベースを備えることができる。センサベースは、センサベースに対して定常である、少なくとも１つの感知配列を有することができる。感知配列は、感知された測定変数に基づいて、測定信号を生成するように構成することができる。システムはさらに、感知配列に電気的に接続される、測定回路を備えることができる。システムはさらに、センサベースに近接して留置するために構成される、使い捨てＩＶセット内の要素を備えることができる。使い捨て構成要素は、流体入口および流体出口と、カセット内の流体圧力変化に伴って移動するための可動要素と、を有することができる。可動要素の移動量は、流体圧力における変化量に関連することができる。システムはさらに、光または他の電磁場等の非接触感知場によって、可動要素に伴って移動するように連結される、センサ測定変動要素を備えることができる。センサ測定変動要素は、それによって、感知配列に接触することなく、感知された測定変数に変化を生じさせることができる。
【００１１】
ある実施形態は、流体供給ポンプに取着するために構成される、使い捨て圧力感知要素を提供する。要素は、圧力の感知専用の役割を果たしてもよく、または流体入口および流体出口を有する、圧送チャンバ等の他の特徴と組み合わせられてもよい。感知要素は、流体入口を介して、流体貯蔵ユニットから流体を受信するように構成することができる。感知要素はさらに、ダイヤフラム構造を備えることができる。ダイヤフラム構造は、流体送達経路内の流体圧力変化に伴って移動するように構成される、可動要素を備えることができる。可動要素の移動量は、流体圧力における変化量に関連することができる。使い捨て圧力感知要素はさらに、非接触センサ測定要素に対する位置等、変動する物理的品質を提供するように設計することができる。センサ測定変動要素は、それによって、感知配列に接触することなく、流体供給ポンプに連結される、少なくとも１つの感知配列によって検出可能な感知された測定変数に変化を生じさせることができる。
【００１２】
ある実施形態は、使い捨て圧力感知要素内の、または流体供給ポンプに接続された多機能使い捨てカセット内に組み合わせられる、流体圧力を測定する方法を提供する。方法は、流体供給ポンプに連結される、少なくとも１つの感知配列を提供するステップを備えることができる。方法はさらに、カセットに連結され、センサ測定変動要素を有する、可動要素を提供するステップを備えることができる。センサ測定変動要素は、カセット内の流体圧力変化に応答して、可動要素に伴って移動するように連結され、それによって、感知配列に接触することなく、感知配列と関連付けられた感知された測定変数に変化を生じさせることができる。方法はさらに、感知された測定変数を示す、測定信号を生成するステップを備えることができる。方法はさらに、測定信号に基づいて、カセット内の流体圧力を判定するステップを備えることができる。
【００１３】
前述の発明の開示および以下の発明を実施するための形態は両方とも、例示および説明であって、請求される実施形態のさらな説明を提供することが意図されることを理解されたい。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
本発明のさらなる理科を提供するために含まれ、本明細書に組み込まれ、かつその一部を構成する、付随の図面は、開示される実施形態を例証し、説明とともに、開示される実施形態の原理を説明する役割を果たす。
【００１５】
【図１】図１は、ある実施形態に従う、感知された測定変数として、静電容量に基づく、例示的静電容量式非接触圧力感知システム１００の断面図である。
【００１６】
【図２】図２は、センサベースから分離されたカセットとともに示される、図１の例示的静電容量式非接触圧力感知システムの略図である。
【００１７】
【図３】図３は、基板上に形成される、第１および第２のプレートを示す、印刷回路基板の下から見上げた図である。
【００１８】
【図４】図４は、ダイヤフラム構造の可動要素にわたって形成される伝導層を示す、ダイヤフラム構造の上から見下ろした図である。
【００１９】
【図５】図５は、ダイヤフラム構造と、ある実施形態に従う、カセットのダイヤフラム構造を連結するように構成される、連結器の斜視断面図である。
【００２０】
【図６】図６は、ある実施形態に従う、感知された測定変数として、光強度に基づく、例示的光学式非接触圧力感知システムの断面図である。
【００２１】
【図７】図７は、ある実施形態に従う、感知された測定変数として、磁場に基づく、例示的磁気式非接触圧力感知システムの断面図である。
【００２２】
【図８】図８は、ある実施形態に従う、カセット内の流体圧力の非接触測定を行うための例示的プロセスを例証する、流れ図である。
【００２３】
【図９】図９は、本明細書に説明されるシステムおよび方法のある特徴が、実装され得る、例示的コンピュータシステムを例証する、ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下の詳細な説明では、多数の具体的詳細が、開示および請求される実施形態の完全な理解を提供するために記載される。しかしながら、実施形態が、これらの具体的詳細のいくつかを伴わずに実装されてもよいことは、当業者に明白となるであろう。他の事例では、周知の構造および技法は、本開示を不必要に曖昧にすることを回避するために、詳細に示されていない。
【００２５】
用語「例示的」とは、本明細書では、「実施例、事例、または例証としての役割を果たす」ことを意味する。「例示的」として、本明細書に説明されるいずれの実施形態または設計も、必ずしも、他の実施形態または設計より好ましいまたは有利であるものとして解釈されるわけではない。
【００２６】
本開示の種々の実施形態は、負ならびに正の流体圧力を測定するために、正にバイアスすることに依存する、カセット内側の流体圧力を測定する、従来のシステムおよび方法と関連付けられた問題に対処し、解決する。本開示のある実施形態は、流体供給ポンプに接続される、カセット内の流体圧力を測定するための非接触圧力感知システムを提供する。少なくとも１つの感知配列を有するセンサベースは、ポンプに連結され、センサ測定変動要素を有する可動要素は、カセットに連結される。測定変動要素は、カセット内の流体圧力変化に伴って移動し、それによって、感知配列に接触することなく、感知された測定変数（例えば、静電容量、光強度、および磁場）に変化を生じさせる。圧力感知要素は、多機能滅菌使い捨て「カセット」内または圧力測定専用に使用される単回目的筐体内に内蔵されてもよい。
【００２７】
図１は、ある実施形態に従う、感知された測定変数として、静電容量に基づく、例示的静電容量式非接触圧力感知システム１００の断面である。システム１００は、ポンプ本体１１０に連結されたセンサベース１０１Ａと、カセット１０２Ａと、を含む。カセット１０２Ａは、ポンプ、より具体的には、センサベース１０１Ａに取着または装填するために構成される。従来の接続構造は、解除式スナップ接続等、カセット１０２Ａをセンサベース１０１Ａに取着するために採用されてもよい。図１は、取着または装填状態における、センサベース１０１Ａおよびカセット１０２Ａを示し、図２は、カセット１０２Ａのセンサベース１０１Ａへの装填または接続を含む、矢印２０１とともに、分離または非装填状態における、センサベース１０１Ａおよびカセット１０２Ａを示す。例証される実施例では、センサベース１０１Ａは、バネ荷重フレーム構造１３０と、印刷回路（ＰＣ）基板１４０と、を含む。バネ荷重フレーム構造１３０は、バネ１２０を介して、ポンプ本体１１０に接続され、センサベース１０１Ａの残部に対して、ＰＣ基板１４０を定常に保持する。
【００２８】
ＰＣ基板１４０は、カセット１０２Ａに対向する、ＰＣ基板１４０の底側に形成（例えば、配置され、パターン化）された、第１のプレート１０３Ａおよび第２のプレート１０４Ａと、ＰＣ基板１４０の上側に配置された、測定回路１０５Ａと、を有する。第１および第２のプレート１０３Ａ、１０４Ａは、静電容量式非接触圧力感知システム１００のための感知要素または配列を構成する。図３は、第１および第２のプレート１０３Ａ、１０４Ａを示す、ＰＣ基板１４０の下から見上げた図（例えば、＋ｚ方向に）である。例証される実施例では、第１および第２のプレート１０３Ａ、１０４Ａは、小さい（例えば、０．００５インチ）絶縁間隙３１０だけ分離された２つの半円形状プレート。代替として、第１および第２のプレート１０３Ａ、１０４Ａの一方または両方は、長方形、三角形、完全円形、および円形と円形を囲繞する環状リングを含むが、それらに限定されない、異なる形状を有することができる。
【００２９】
図１に戻ると、第１および第２のプレート１０３Ａ、１０４Ａは、ＰＣ基板１４０内に提供される導体でコーティングされたビアホール１４２を通して、測定回路１０５Ａに電気的に接続される。ある実施形態では、測定回路１０５Ａは、微分容量を測定する能力を伴う、アナログデバイスＡＤ７７５４等のセンサ測定ＩＣを含む。代替として、測定回路１０５Ａは、例えば、信号励起および信号調整機能を提供する、複数の離散アナログおよび／またはデジタル構成要素を備えてもよい。例証される実施例では、センサベース１０１Ａはさらに、測定回路１０５Ａおよび他の電子構成要素への静電放電損傷からの保護を提供するように、第１および第２のプレート１０３Ａ、１０４Ａを被覆するためのＭｙｌａｒまたはＰａｒｙｌｅｎｅ等の絶縁材料を備える、薄い絶縁層１６０を含む。
【００３０】
カセット１０２Ａは、カセット本体１８０と、カセット本体１８０に連結されたダイヤフラム構造１７０と、を含む。カセット本体１８０は、圧送チャンバ１８２と、圧送チャンバ１８２のための壁１８２と、を含む。図１に示される部分には図示されないが、カセット本体１８０はさらに、圧送チャンバ１８２内への流体を受容するための供給容器に通じる流体入口と、受容デバイスまたは当事者（例えば、患者）へと流体を導出する流体出口と、を含む。
【００３１】
ダイヤフラム構造１７０は、可動要素１７２と、変形可能要素１７６、と側壁１７８と、を含む。例証される実施例では、可動要素１７２は、平坦な円盤である。可動要素１７２は、片側の可動要素１７２の周縁および他側の側壁１７８の内側周縁に連結される変形可能要素１７６を介して、側壁１７８に連結される。ダイヤフラム構造１７０はまた、カセット本体８０（例えば、圧送チャンバ８２）から流体を受容するように構成される、空洞１７９を含む。
【００３２】
カセット１０２はさらに、円盤１７２にわたって形成される（例えば、その上に蒸着またはコーティングされる、それに添着または接合される）、伝導層１０９Ａを含む。図４は、ダイヤフラム構造の可動要素１７２にわたって形成される、伝導層１０９Ａを示す、ダイヤフラム構造１７０の上から見下ろした図（例えば、−ｚ方向に）である。以下にさらに論じられるように、伝導層１０９Ａは、静電容量式非接触感知システム１００のセンサ測定変動要素を構成する。本明細書で使用されるように、用語「センサ測定変動要素」は、可動要素（例えば、円盤７２）と連結され、カセット内の流体圧力変化に応答して、１つ以上の感知配列（例えば、第１および第２のプレート１０３Ａ、１０４Ａ）に対して移動し、それによって、感知された測定変数（例えば、第１と第２のプレート１０３Ａ、１０３Ｂとの間の静電容量）に対応する変化を生じさせることができる、構造、デバイス、層、または特徴を指す。他のセンサ測定変動要素の実施例として、光学式非接触圧力感知システム（図６）において採用される光減衰器、および磁気式非接触圧力感知システム（図７）において使用するための磁石が挙げられる。例証される実施形態は、他の種類の非接触圧力感知システムが採用されてもよいため、例示にすぎない。
【００３３】
図５は、ある実施形態に従う、ダイヤフラム構造１７０と、ダイヤフラム構造をカセット本体１８０（図１）に連結するための連結器５００の斜視断面図である。ある実施形態では、連結は、ポンプ内の検出器装置に近接して、感知要素を留置するステップを備える。明確にするために、ダイヤフラム構造１７０は、可動要素１７２にわたって配置される、センサ測定変動要素（例えば、伝導層１０９Ａ）を伴わずに示される。変形可能要素７６は、可動要素１７２の外側円周と側壁１７８の内側円周との間に接続される。変形可能要素１７６は、カセット１０２Ａ内、より具体的には、カセット本体１８０の圧送チャンバ１８２内の流体圧力の変化に応答して変形し、それによって、圧力が、増加している場合、＋ｚ方向に、または圧力が減少している場合、−ｚ方向に、可動要素１７２を移動させるように構成される。例証される実施例では、変形可能要素１７６の断面は、「Ｓ」または「Ｓ字状」形状を有するが、断面は、薄い長方形、曲線形状、「Ｚ」形状、または「Ｕ」形状等、別の形状を有してもよい。
【００３４】
ある実施形態では、可動要素１７２は、非屈曲性であって、非ゼロ流体圧力に曝される時、可動要素が、屈曲または変形しないことを意味する。それらの実施形態では、変形可能要素１７６のみ、非ゼロ流体圧力に曝される時、屈曲または変形する。可動要素１７２および変形可能要素１７６は、例えば、異なる材料、異なる厚さ、および／または異なる断面形状で作製することによって、異なる可撓性または変形性（例えば、前者は、非屈曲性であって、後者は、屈曲性である）を有するように作製することができる。一側面では、非屈曲性可動要素の使用は、圧力測定の際の体積変化が、正味未満であるため、有利である。言い換えると、非屈曲性靭性可動部材を有することは、例えば、約０．ｌμＬ／ｍｍＨｇまで、弾性コンプライアンス値を最小限にするのに有用である。圧力センサのための低弾性コンプライアンスは、圧力測定の作用が、測定される、すなわち、流体圧力ならびに流体変位自体の状態に及ぼす影響が少ないことを意味する。加えて、非屈曲性可動要素は、可動部材に取着される、伝導層１０９Ａ等のセンサ測定変動要素の構造的完全性をより保存することができる。例えば、屈曲性可動部材上にコーティングされる、伝導層は、可動部材の反復屈曲後、可動部材から分離または剥離し得る。加えて、本実施形態における非屈曲性可動要素の使用はまた、より制御された線形かつ反復可能感度（圧力の単位変化あたりの変位の変化）をもたらすことができる。他の実施形態では、変形可能要素１７６および可動要素１７２は両方とも、非ゼロ流体圧力に曝される時、屈曲または変形するように作製される。さらに他の実施形態では、可撓性／変形可能可動要素は、その間に変形可能要素を有することなく、側壁１７８に直接接続される。
【００３５】
また、例証される実施例では、可動要素１７２、変形可能要素１７６、および側壁１７８は、単一鋳型内において、ポリカーボネート等の同一材料で形成される。代替として、可動要素１７２、変形可能要素１７６、および側壁１７８は、２つ以上の異なる材料から作製され、ともに共成形される。そのような実施形態のあるものでは、可動要素１７２および側壁１７８は、ポリカーボネート材料から作製される一方、変形可能要素は、可撓性のために、熱可塑性エラストマから作製される。さらに他の実施形態では、可動円盤１７２は、金属から作製され、伝導層１０９Ａとして機能し、それによって、別個の伝導層の必要性を排除する。
【００３６】
次に、図５を参照すると、連結器５００は、ダイヤフラム構造１７０をカセット本体１８０、より具体的には、圧送チャンバ１８２に、流体的および機械的の両方において、連結または接続するように構成される。例証される実施例では、連結器５００は、第１の外側壁５０１および第２の外側壁５０２を含む。第１の外側壁５０１は、連結器５００とダイヤフラム構造１７０との間に密閉された機械的連結（例えば、圧入）を形成するために使用される。第２の外側壁５０２は、ダイヤフラム−連結器複合構造とカセット本体１８０（図１）との間に密閉された機械的連結を形成するために使用される。例証される実施形態では、第２の外側壁５０２は、圧送チャンバ１８２（図１）の壁１８４内に形成される開口内に挿入（例えば、圧入）される。連結器５００はまた、空洞１７９と圧送チャンバ１８２との間の流体接続を確立し、その間の流体圧力を平衡化するための開口部５１０を含む。
【００３７】
動作時、カセット１０２Ａは、図２の矢印２０１によって示されるように、センサベース１０１Ａに装填または接続される。カセット１０２Ａが、最初に、センサベース１０１Ａと嵌合されると、バネ１２０は、圧縮され、フレーム構造１３０を介して、カセット１０２Ａに対して、復元力を付与する（例えば、−ｚ方向に）。本バネ荷重配列は、センサベース１０１Ａとカセット１０２Ａとの間の相対移動によって生成される、大部分の機械的公差である積み重ね誤差および雑音を回避する。本段階では、空洞１０９内側に正味圧力は存在せず、可動要素１７２に付与される正味力は存在しない。可動要素１７２は、したがって、そのゼロ圧力静止点にある。カセット１０２Ａが、ベース１１０Ａと嵌合され、流体（例えば、液体薬剤）が、カセット１０２Ａの圧送チャンバ１８２内に挿入された後、空洞１７９は、連結器５００（図５）内の開口部５１０を通して、流体の一部を受容する。それによって、空洞１７９内の流体圧力は、圧送チャンバ１８２内の流体圧力と実質的に同一にされる（可能な小ＤＣオフセットによって）。空洞１７９内の流体圧力（正または負）は、可動要素１７２に力（正または負）を付与し、可動要素１７２の移動を生じさせる。例えば、圧力が正である場合、可動要素１７２は、ゼロ圧力静止点から、第１および第２のプレート１０３Ａ、１０４Ａに向かって、＋ｚ方向に移動する。一方、圧力が負である場合、可動要素１７２は、ゼロ圧力静止点から、第１および第２のプレート１０３Ａ、１０４Ａから離れるように、−ｚ方向に移動する。したがって、正の圧力は、可動要素１７２に連結される、伝導層１０９Ａを第１および第２のプレート１０３Ａ、１０４Ａにより近接するように移動させ、２つのプレート１０３Ａ、１０４Ａ間の静電容量の増加をもたらす。一方、負の圧力は、伝導層１０９Ａを第１および第２のプレート１０３Ａ、１０４Ａから離れるように移動させ、２つのプレート１０３Ａ、１０４Ａ間の静電容量の減少をもたらす。
【００３８】
測定回路１０５Ａは、第１と第２のプレート１０３Ａ、１０４Ａとの間の静電容量を測定し、静電容量を示す、測定信号を提供するように構成される。これは、１つ以上の固定された基準キャパシタを伴う、微分容量測定を含む、静電容量を測定する多くの周知の方法のうちの１つにおいて、達成することができる。そのような微分容量測定のために設計される、集積回路（ＩＣ）は、市販されており、その実施例は、Ａｎａｌｏｇ  Ｄｅｖｉｃｅｓ  ＡＤ７７５４である。そのような特定用途向けＩＣのいくつかは、測定された静電容量を示す、デジタルデータを出力してもよい。代替として、静電容量測定のために設計されたＩＣまたは離散アナログ／デジタル構成要素の組み合わせは、アナログ測定信号を出力してもよく、次いで、これは、アナログ／デジタルコンバータによって、プロセッサによる使用のためのデジタルデータに変換することができる。次いで、プロセッサは、静電容量を示す、デジタルデータを受信し、２つの量（静電容量対流体圧力応答における非線形性を考慮することができる、式またはルックアップテーブルのいずれか）間の既知の関係から、カセット内の流体圧力を判定することができる。式およびルックアップテーブルはまた、圧送チャンバ１８２内の流体圧力と空洞１７９内の流体圧力との間の任意の事前に確立されたＤＣ圧力オフセットを考慮することができる。その結果、感知配列の事前負荷およびゼロ圧力点の関連バイアスを伴わない、カセット（例えば、圧送チャンバ１８２）内の正および負の両方の流体圧力の正確かつ反復可能非接触測定がもたらされる。
【００３９】
前述の議論は、感知された測定変数として、静電容量に焦点を当てたが、本開示に照らして、種々の代替実施形態が、本開示の範囲から逸脱することなく、採用されてもよいことは、当業者によって理解されるであろう。例えば、図６は、ある実施形態に従う、感知された測定変数として、光強度に基づく、例示的光学式非接触圧力感知システム６００の断面図である。図６の例証される光学式非接触圧力感知システム６００は、図１の例証される静電容量式非接触圧力感知システム１００と多くの構造的要素を共有しており、共有される要素に対する説明は、反復されない。代わりに、以下の説明は、２つの圧力感知システムの比較および対比に焦点を当てる。
【００４０】
図６の例証される実施例では、光学式非接触圧力感知システム６００は、感知配列としての光源１０３Ｂおよび光検出器１０４Ｂと、感知測定変動要素としての光減衰器１０９Ｂと、を採用する。光源１０３Ｂは、ＬＥＤ等のレーザまたは非レーザ光源であってもよい。光検出器１０４Ｂは、例えば、電流または抵抗変化の形態において受信される光の強度の指標を提供可能である、フォトダイオードまたはフォトレジスタ等の１つ以上の光感知要素を含むことができる。例証される実施例では、光検出器１０４Ｂは、受光した光強度の積分雑音平均化を提供する目的のために、光感知要素６１０の垂直アレイを含む。しかしながら、代替実施形態では、光検出器１０４Ｂは、１つの光感知要素のみ含有し、雑音平均化は、反復される測定を通して行われる。静電容量式非接触圧力感知システム１００内の伝導層１０９Ａと同様に、光減衰器１０９Ｂは、光減衰器１０９Ｂが、カセット１０２Ｂ内の流体圧力変化に伴って、可動要素１７２に呼応して移動するように、可動要素１７２に連結される（例えば、それに取着される、その上に接合される、それに固定される、それと一体にされる）。光減衰器１０９Ｂは、比較的に高吸光度値を有する、光学的に吸収性の材料（例えば、着色剤の添加によって、不透明に作製することができる、ポリカーボネート、イソプラスト、アクリル等の構造用プラスチック）を備えることができる。
【００４１】
動作時、光減衰器１０９Ｂは、光源１０３Ｂによって放出される入射光ビーム６０２を受光し、減衰された光ビーム６０４を伝達する。感知配列および光減衰器１０９Ｂの相対位置に応じて、ある圧力では、入射光ビーム６０２の上部は、光減衰器１０９Ｂを通してさえ通過し得ない。減衰された光ビーム６０４（および、可能性として、入射光ビーム６０２の減衰されていない部分）は、光感知要素６１０の垂直アレイによって受光され、測定信号を提供する。測定回路１０５Ｂは、個々の光感知要素から測定信号を受信し、アナログ領域またはデジタル領域のいずれかにおいて、測定信号を合計する。代替として、測定信号（例えば、光電流）の合計は、された測定信号を発生させるために、光検出器１０４Ｂ内で物理的に行われ、測定回路１０５Ｂは、合計された測定信号を受信および処理する。機構の選択に関わらず、複数の光感知要素６１０からの測定信号の合計は、それぞれ、内在熱雑音に関連する有意な雑音成分および光減衰器１０９Ｂの振動等の外部要因に関連する雑音を有し得る、受光した光強度の積分雑音平均化を提供し、それによって、流体圧力測定の正確性および再現性を向上させる。
【００４２】
図６の例証される実施例では、光進行方向における光減衰器１０９Ｂの厚さ（例えば、ｘ方向厚）は、可動要素７２（例えば、ｚ方向）の移動方向に沿って、変動する。故に、可動要素の＋ｚ方向移動（カセット内の流体圧力の増加に対応する）が大きいほど、光減衰器１０９Ｂによる入射光ビーム６０２の正味減衰は大きくなり、故に、光検出器１０４Ｂによって受光した光強度は弱くなる。反対に、可動要素の＋ｚ方向移動（カセット内の流体圧力の減少に対応する）が小さいほど、光減衰器１０９Ｂによる入射光ビーム６０２の正味減衰は小さくなり、故に、光検出器１０４Ｂによって受光した光強度は大きくなる。故に、特定の例証される配列では、感知された測定変数、すなわち、受光した光強度は、カセット１０２Ｂ内の流体圧力に対して、負または反比例関係を有する。しかしながら、本開示に照らして、特定の配列および結果として生じた反比例関係が、例証目的のためだけに提供され、他の配列および他の関係も、本開示の範囲から逸脱することなく、可能であることは、当業者によって理解されるであろう。例えば、光減衰器１０９Ｂは、可動要素１７２に取着されるより短い辺を伴う、逆台形であってもよく、その場合、受光した光強度は、カセット１０２Ｂ内の流体圧力に対して、直接的または正の直線関係を有するであろう。
【００４３】
例証される実施例では、ｚ方向に沿った、光減衰器１０９Ｂによる減衰変動は、ｘ方向厚が、ｚ方向に沿って変動する、初めから終わりまで、均一吸光度値を有する光減衰器を提供することによって、達成される。代替として、減衰変動は、吸光度が、ｚ方向に沿って変動する、均一ｘ方向厚を有する光減衰器を提供することによって、達成することができる。これは、例えば、光減衰器が、一端では、透明であって、他端では不透明に変化するように、ｚ方向に、材料組成、不純物、またはコーティングを変動させることによって、達成することができる。
【００４４】
さらに、本開示に照らして、採用される特定の感知配列、すなわち、光減衰器１０９Ｂを介して、光を放出および受光するように、ｘ方向に沿って整列される光源１０３Ｂおよび光検出器１０４Ｂが、可動要素１７２の相対移動を光学的に測定するための多くの方法のうちの１つであって、他の配列が、本開示の範囲から逸脱することなく、採用されてもよいことは、当業者によって理解されるであろう。例えば、代替光学式非接触圧力感知システムでは、圧力感知は、可動要素１７２に連結された反射表面から反射される光の量に基づく。そのようなシステムでは、光源は、入射角度（例えば、−３０°）において、入射光ビームを放出することができ、光検出器は、反射角度（例えば、＋３０°）において進行する、反射された光ビームを受光する。光検出器および反射表面の相対位置に応じて、光検出器で受光した光の量は、例えば、感知システムの最大範囲において生じる最大量に伴って変動する。本変動は、カセット内の流体圧力と相関し得る。種々の光学実施形態では、光制御要素（例えば、光減衰器または反射表面）は、使い捨てカセットの一部である、可動要素に連結される。
【００４５】
図７は、ある実施形態に従う、感知された測定変数として、磁場に基づく、例示的磁気式非接触圧力感知システム７００の断面である。図６の光学式非接触圧力感知システム６００と同様に、例証される磁気式非接触圧力感知システム７００は、図１の例証される静電容量式非接触圧力感知システム１００と多くの構造要素を共有しており、共有される要素に対する説明は、反復されない。
【００４６】
図７の例証される実施例では、磁気式非接触圧力感知システム７０感知配列としての磁場センサ１０４Ｃと、感知測定変動要素としての磁石１０９Ｃと、を採用する。磁場センサ１０Ｃは、磁場の指標を提供可能である、任意のデバイスであってもよく、その非限定的実施例として、ホール効果センサ、磁気抵抗（ＭＲ）センサ（例えば、ＧＭＲセンサ）、およびフラックスゲート磁力計が挙げられる。磁石１０９Ｃは、鉄、ニッケル、コバルト、いくつかの希土類金属、およびその合金のいくつか（例えば、Ａｌｎｉｃｏ）を含むが、それらに限定されない、任意の磁性材料を備える、任意の永久磁石であることができる。磁場センサ１０４Ｃ（例えば、ホール効果センサ）は、ＰＣ基板１４０上に配置され、磁石１０９Ｃの直上に位置付けられ、主に、磁石１０９Ｃによって発生される磁場のｚ成分を測定する。
【００４７】
動作時、磁場７０２は、図７に示されるように、磁石１０９Ｃから放射し、周囲領域を充填する。磁場センサ１０４Ｃは、局所磁場７０４を感知し、局所磁場７０４を示す、測定信号を提供する。測定信号は、また、ＰＣ基板１４０上に提供される、測定回路１０５Ｃによって、測定および処理される。ある実施形態では、磁場センサ１０４Ｃの磁気感知機能および測定回路１０５Ｃの測定／処理機能は、単一集積磁気センサ／測定ＩＣ内に組み合わせられる。
【００４８】
軸に沿った棒磁石の磁場７０２のｚ成分の強度は、磁石からの距離の２乗に逆比例して減少する。故に、磁場センサ１０４Ｃによって感知された局所磁場７０４のｚ成分は、可動要素１７２の移動に従って、変動する。可動要素１７２の＋ｚ方向移動（カセット内の流体圧力の増加に対応する）が大きいほど、磁石１０９Ｃと磁場センサ１０４Ｃとの間の距離は短くなり、故に、磁場センサ１０４Ｃによって感知された局所磁場７０４のｚ成分の強度は大きくなる。反対に、可動要素１７２の＋ｚ方向移動（カセット内の流体圧力の減少に対応する）が小さいほど、磁石１０９Ｃと磁場センサ１０４Ｃとの間の距離が長くなり、故に、磁場センサ１０４Ｃによって感知された局所磁場７０４のｚ成分の強度は小さくなる。故に、特定の例証される配列では、感知された測定変数、すなわち、局所磁場１０４Ｃの強度は、カセット１０２Ｂ内の流体圧力に対して、直接的正の関係を有する。しかしながら、本開示に照らして、多くの他の配列および関係が、本開示の範囲から逸脱することなく、可能であることは、当業者によって、理解されるであろう。例えば、代替実施形態では、棒磁石０９Ｃは、示されるように、垂直に配置される代わりに、可動要素１７２上に、水平に配置されてもよい（例えば、ｘ方向に沿って、その軸を有する）。そのような代替実施形態では、磁場センサ１０４Ｃは、局所磁場７０４のｘ成分の強度を測定するように構成することができる。
【００４９】
図８は、ある実施形態に従う、カセット内の流体圧力の非接触測定を行うための例示的プロセスを例証する、流れ図である。プロセス８００は、状態８１０から開始し、ポンプに連結される、１つ以上の感知配列が、提供される。前述の１つ以上の感知配列の実施例は、第１および第２のプレート１０３Ａ、１０４Ａ（図１）と、光源および光検出器１０３Ｂ、１０４Ｂ（図６）と、磁場センサ１０４Ｃ（図７）と、を含む。そのような感知配列は、フレーム要素１３０内側に固定され、ポンプの動作の間、センサベース１０１Ａ、Ｂ、Ｃおよびポンプ本体１１０に対して、定常に保持される。ポンプは、液体薬剤および栄養を患者に送達するためのＩＶポンプを含む、カセットを受容するために構成される、任意の流体供給ポンプであることができる。
【００５０】
プロセス８００は、状態８２０に進み、カセットに連結される、可動要素が、提供される。カセットは、永久的、半永久的、または使い捨てであることができる。ある実施形態では、カセットは、使い捨てＩＶカセットである。可動要素は、流体圧力が増加または減少しているかに応じて、感知配列に向かって、またはそこから離れるように、移動するように構成される（例えば、＋／−ｚ方向に図１、６、および７参照）。可動要素はまた、そのゼロ圧力静止点から、感知配列から離れるように、移動するように構成される。いくつかの実施形態では、可動要素は、非ゼロ流体圧力に曝される時、屈曲または変形しない、非屈曲性円盤である。円盤は、その周縁において、円盤に連結される、変形可能部分も含む、ダイヤフラム構造の一部であることができる。そのようなダイヤフラム構造の実施例は、図５に関連して前述に詳細に説明されている。センサ測定変動要素は、カセット内の流体圧力変化に応答して、可動要素に伴って移動するように連結される。センサ測定変動要素の特定の選択は、感知された測定変数の選択に依存する。センサ測定変動要素の実施例は、伝導層１０９Ａ（静電容量）と、光減衰器１０９Ｂ（伝達された光強度）と、反射層（反射された光強度）と、磁石１０９Ｃ（局所磁場の強度）と、を含む（括弧内は、感知される測定変数）。
【００５１】
プロセス８００は、状態８３０に進み、感知された測定変数を示す、測定信号が、感知配列によって、生成され、感知配列に電気的に接続された測定回路によって受信および処理される。プロセス８００は、状態８４０に進み、カセット内の流体圧力が、測定信号に基づいて、判定される。ある実施形態では、流体圧力は、感知配列または測定回路から直接、あるいはアナログ測定信号を受信するアナログ／デジタルコンバータから、感知された測定変数（例えば、静電容量、光強度、局所磁場の強度）を示す、デジタルデータを受信するように構成される（例えば、プログラムされる）、プロセッサまたはコンピュータによって判定される。プロセッサは、感知された測定変数対流体圧力応答における非線形性を考慮する、式またはルックアップテーブルの使用によって、カセット内の流体圧力を判定することができる。式およびルックアップテーブルはまた、圧送チャンバ内の流体圧力と空洞内の流体圧力との間の任意のＤＣオフセットを考慮することができる。
【００５２】
ある実施形態によると、本明細書に説明されるカセット内の流体圧力の測定のある側面は、メモリ９０６内に含有される、１つ以上の命令の１つ以上のシーケンスを実行するプロセッサ９０４に応答して、コンピュータシステム９００によって、行われる。例えば、プロセッサ９０４は、感知された測定変数対流体圧力応答における非線形性を考慮する、式またはルックアップテーブルを伴う、命令を実行することによって、感知された測定変数を示す、デジタルデータから、カセット内の流体圧力を判定することができる。プロセッサ９０４は、コンピュータ命令を実行可能なマイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、およびデジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）であってもよい。そのような命令は、データ記憶デバイス９１０等の別の機械可読媒体から、メモリ９０６内に読み取られてもよい。メインメモリ９０６内に含有される命令のシーケンスの実行は、プロセッサ９０４に、本明細書に説明されるプロセスステップを行わせる。多重処理配列内の１つ以上のプロセッサはまた、メモリ９０６内に含有される命令のシーケンスを実行するために採用されてもよい。代替実施形態では、有線回路が、種々の実施形態を実装するためのソフトウェア命令の代わりに、またはそれと組み合わせて、使用されてもよい。したがって、実施形態は、ハードウェア回路およびソフトウェアの任意の具体的組み合わせに限定されない。
【００５３】
用語「機械可読媒体」とは、本明細書で使用されるように、感知された測定変数に基づいて、カセット内の流体圧力の判定のため等、算出の結果またはそのためのパラメータ（例えば、変数または定数）を実行あるいは記憶するために、プロセッサ９０４に命令を提供するステップに関与する、任意の媒体を指す。そのような媒体は、不揮発性媒体、揮発性媒体、および伝送媒体を含むが、それらに限定されない、多くの形態をとってもよい。不揮発性媒体は、例えば、データ記憶デバイス９１０等の光学または磁気ディスクを含む。揮発性媒体は、メモリ９０６等の動的メモリを含む。伝送媒体は、バス９０２を備える、ワイヤを含む、同軸ケーブル、銅線、および光ファイバを含む。伝送媒体はまた、無線周波数および赤外線データ連通の間に発生されるもの等、音響または光波の形態をとることができる。機械可読媒体の一般的形態として、例えば、フロッピーディスク、フレキシブルディスク、ハードディスク、磁気テープ、任意の他の磁気媒体、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ、任意の他の光学媒体、パンチカード、紙テープ、穴パターンを伴う任意の他の物理的媒体、ＲＡＭ、ＰＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ、ＦＬＡＳＨＥＰＲＯＭ、任意の他のメモリチップまたはカートリッジ、搬送波、あるいはコンピュータが読み取ることができる、任意の他の媒体が、挙げられる。
【００５４】
いくつかの実施形態では、プロセッサ９０４が、カセット内の流体圧力をプログラム的に判定後、圧力値は、機械可読媒体（図示せず）内に記憶される、あるいはさらなる処理のために、同一プロセッサまたは異なるプロセッサによって実行される、別のプログラムまたはサブルーチンにパスされることができる。例えば、カセット内の流体圧力は、ＩＶポンプ内の薬剤の流速を制御するため、あるいは閉塞または空の供給容器を検出するために、別のプログラムまたはサブルーチンによって使用されてもよい。
【００５５】
前述の説明は、当業者が、本明細書に説明される種々の実施形態を実践可能となるように提供される。前述の実施形態は、特に、種々の図および実施形態を参照して、説明されたが、これらは、例証目的にすぎず、発明の範囲を限定するものとして、捉えられるべきではないことを理解されたい。
【００５６】
本開示の範囲から逸脱することなく、本発明を実装するための多くの他の方法が存在し得る。例えば、本明細書に説明されるある実施形態は、消耗品の固定された部分の移動のみ「確認」する、第２の検出チャネルまたは要素が存在する、「示差」測定システムとして実装することができる。そのような示差測定システムは、標的の圧力関連移動から、圧送機構によって生じ得るような消耗品の移動の減算を可能にする。図６に関連して前述の光学圧力感知システムは、線形パッケージ内に、光センサのアレイを使用することができる。光センサのいくつかは、消耗品「フレーム」移動を検出するように配列することができる。
【００５７】
本明細書に説明される種々の機能および要素は、発明の精神および範囲から逸脱することなく、示されるものと異なって分割されてもよい。これらの実施形態に対する種々の修正は、当業者には容易に明白となり、本明細書に定義される一般的原理は、他の実施形態に適用されてもよい。したがって、多くの変更および修正が、発明の精神および範囲から逸脱することなく、当業者によって、本発明に行われてもよい。
【００５８】
単数形における要素の参照は、具体的に記載されない限り、「１つかつ１つのみ」を意味することを意図するものではなく、「１つ以上」であることを意味する。用語「いくつか」とは、１つ以上を指す。下線および／またはイタリックが付された見出しならびに小見出しは、便宜上のためだけに使用され、本発明を限定するものではなく、本発明の説明の解釈と関連して参照されるものでもない。当業者に周知または後に周知となる、本開示を通して説明される、本発明の種々の実施形態の要素に対する全構造および機能均等物は、参照することによって、本明細書に明示的に組み込まれ、本発明によって包含されることが意図される。さらに、本明細書に開示されるいずれも、そのような開示が、前述の説明に明示的に列挙されているかどうかに関わらず、公共に寄与されることを意図するものではない。
【００５９】
本明細書に説明される全要素、部品、およびステップが、好ましくは、含まれる。これらの要素、部品、およびステップのいずれも、当業者に明白となるように、他の要素、部品、およびステップによって置換される、または全部削除されてもよいことを理解されたい。
【００６０】
広義において、本書は、流体供給ポンプに接続される、使い捨てＩＶセット内の流体の圧力を測定するシステムおよび方法を開示する。流体供給ポンプに連結される、少なくとも１つの感知配列が、提供される。可動要素を有するチャンバが、提供され、可動要素は、使い捨てＩＶセット内の流体圧力変化に応答して、移動し、それによって、感知配列に接触することなく、感知配列と関連付けられた感知された測定変数に変化を生じさせるように構成される。感知された測定変数を示す、測定信号が、生成される。使い捨てＩＶセット内の流体圧力は、測定信号に基づいて、判定される。
【概念】
【００６１】
本書は、少なくとも以下の概念を開示する。
概念１．隔離された流体経路内に組み込まれ、流体供給ポンプに接続される、チャンバを使用して、隔離された流体経路内の正または負の流体圧力を測定するための非接触圧力感知システムであって、
ポンプに連結され、それに対して定常である、少なくとも１つの感知配列を有する、センサベースであって、感知配列は、感知された測定変数を示す、測定信号を生成するように構成される、センサベースと、
感知配列に電気的に接続され、測定信号を受信する、測定回路と、
センサベースに取着するために構成される、チャンバまたは筐体であって、
流体入口および流体出口と、
チャンバ内の流体圧力変化に伴って移動し、それによって、感知配列に接触することなく、感知された測定変数に変化を生じさせるように構成され、可動要素の移動量は、流体圧力内の変化量に関連する、可動要素と、
を有する、チャンバと、
を備える、システム。
概念２．可動要素は、非ゼロ流体圧力に曝される時、非屈曲性である、概念１のシステム。
概念３．流体供給ポンプは、静脈内（ＩＶ）ポンプである、概念１のシステム。
概念４．チャンバは、ＩＶ流体の圧力を測定するために、ＩＶ流体を受容するように構成される、筐体である、概念１のシステム。
概念５．チャンバは、患者に分注されているＩＶ流体を保持するように構成される、カセットである、概念１のシステム。
概念６．カセットは、使い捨てＩＶカセットである、概念５のシステム。
概念７．可動要素は、流体圧力が上昇すると、感知配列に向かって移動し、流体圧力が降下すると、感知配列から離れる、概念１のシステム。
概念８．可動要素は、前もって負荷を加えられることなく、カセット内の正および負の両方の流体圧力に応答するように構成される、概念１のシステム。
概念９．センサベースは、少なくとも１つのバネを介して、ポンプに接続され、カセットが、ベースと嵌合されると、センサベースに、カセットに対して、力を付与させる、概念５のシステム。
概念１０．可動要素に連結され、感知された測定変数に変化を生じさせるように構成される、感知測定変動要素をさらに備える、概念１のシステム。
概念１１．感知配列は、センサベースに連結される、第１のプレートおよび第２のプレートを備え、
感知測定変動要素は、伝導層を備え、
感知された測定変数は、第１と第２のプレートとの間の静電容量を備える、
概念１０のシステム。
概念１２．印刷回路基板をさらに備え、第１および第２のプレートおよび測定回路は、印刷回路基板上に配置される、概念８のシステム。
概念１３．感知配列は、センサベースに連結される、光源および光検出器を備え、
感知測定変動要素は、光減衰器を備え、
感知された測定変数は、光検出器で受信した光の強度を備える、
概念１０のシステム。
概念１４．光減衰器は、光の進行方向にある厚さを有し、厚さは、光減衰器の移動方向に沿って変動する、概念１３のシステム。
概念１５．感知配列は、センサベースに連結される、磁場センサを備え、
感知測定変動要素は、磁石を備え、
感知された測定変数は、磁場センサにおける磁場の強度を備える、
概念１０のシステム。
概念１６．磁場センサは、ホール効果センサ、磁気抵抗センサ、またはフラックスゲート磁力計である、概念１５のシステム。
概念１７．流体供給ポンプに取着するために構成される、カセットであって、
流体入口および流体出口を有し、流体入口を介して、流体貯蔵ユニットから、流体を受容するように構成される、圧送チャンバと、
圧送チャンバに連結される、ダイヤフラム構造であって、圧送チャンバ内の流体圧力変化に伴って移動し、それによって、感知配列に接触することなく、流体供給ポンプに連結される、少なくとも１つの感知配列によって感知された感知測定変数に変化を生じさせるように構成される、可動要素、可動要素の移動量は、流体圧力の変化量に関連する、ダイヤフラム構造と、
を備える、カセット。
概念１８．ダイヤフラム構造は、可動要素の周縁に接続され、圧送チャンバ内の流体圧力変化に応答して、変形するように構成される、変形可能要素を備える、概念１７のカセット。
概念１９．変形可能要素は、Ｓ字状形状の断面を有する、概念１８のカセット。
概念２０．可動要素は、非ゼロ流体圧力に曝される時、非屈曲性である、概念１８のカセット。
概念２１．可動要素および変形可能要素は、同一材料を備え、単一鋳型内に形成される、概念１８のカセット。
概念２２．同一材料は、ポリカーボネートを含む、概念２１のカセット。
概念２３．可動要素および変形可能要素は、異なる材料を備え、ともに共成形される、概念１８のカセット。
概念２４．変形可能要素は、熱可塑性エラストマを備える、概念２３のカセット。
概念２５．ダイヤフラム構造は、圧送チャンバと可動要素との間に配置される、空洞を備え、空洞は、圧送チャンバ内において、流体と流体連通する、概念１８のカセット。
概念２６．可動要素に連結される、センサ測定変動要素をさらに備え、センサ測定変動要素は、伝導層を備え、感知された測定変数は、２つのプレート間の静電容量を備える、概念１７のカセット。
概念２７．可動要素に連結される、センサ測定変動要素をさらに備え、センサ測定変動要素は、光減衰器を備え、感知された測定変数は、光検出器によって測定される、光の強度を備える、概念１７のカセット。
概念２８．センサ測定変動要素をさらに備え、センサ測定変動要素は、磁石を備え、感知された測定変数は、磁場センサによって測定される、磁場の強度を備える、概念１７のカセット。
概念２９．流体供給ポンプに接続される、使い捨てＩＶセット内の流体の圧力を測定する方法、方法であって、
流体供給ポンプに連結される、少なくとも１つの感知配列を提供するステップと、
使い捨てＩＶセット内の流体圧力変化に応答して、可動要素に伴って移動し、それによって、感知配列に接触することなく、感知配列と関連付けられた感知された測定変数に変化を生じさせるように構成される、可動要素を有するチャンバを提供するステップと、
感知された測定変数を示す、測定信号を生成するステップと、
測定信号に基づいて、使い捨てＩＶセット内の流体圧力を判定するステップと、
を備える、方法。
概念３０．感知配列を正にバイアスさせることなく、使い捨てＩＶセット内の負の圧力を測定するステップをさらに備える、概念２９の方法。
概念３１．可動要素に連結される、センサ測定変動要素を提供するステップをさらに備える、概念２９の方法。
概念３２．感知配列は、第１のプレートおよび第２のプレートを備え、
感知測定変動要素は、伝導層を備え、
感知された測定変数は、第１と第２のプレートとの間の静電容量を備える、
概念３１の方法。
概念３３．感知配列は、光源および光検出器を備え、
感知測定変動要素は、光減衰器を備え、
感知された測定変数は、光検出器で受信した光の強度を備える、
概念３１の方法。
概念３４．感知配列は、磁場センサを備え、
感知測定変動要素は、磁石を備え、
感知された測定変数は、磁場センサにおける磁場の強度を備える、
概念３１の方法。
【図８】
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【図９】
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【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【国際調査報告】
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