СИСТЕМЫ И СПОСОБЫ ПОДАЧИ ЖИДКОСТИ К ПАЦИЕНТУ С БЕСПРОВОДНОЙ СВЯЗЬЮ
SYSTEMS AND METHODS WITH WIRELESS CONNECTION FOR SUPPLY OF LIQUID TO PATIENT

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится в общем к системам подачи жидкости и, в частности, к системе подачи жидкости, в которой данные от датчика передаются по беспроводной линии связи.
Уровень техники
Системы подачи внутривенной жидкости используются для подачи жидкости к пациенту или для отвода жидкости из тела пациента. Типовая система подачи жидкости состоит из одноразового сегмента, присоединяемого к многоразовому сегменту. В процессе работы подаваемая жидкость обычно контактирует с одноразовым сегментом, однако, как правило, изолирована от многоразового сегмента. По соображениям обеспечения стерильности и исключения заражения, одноразовый сегмент после применения выбрасывается. С другой стороны, поскольку многоразовый сегмент обычно изолирован от жидкости, подаваемой через систему, он может быть многократно повторно использован для операций подачи жидкости. В ходе операции подачи жидкости можно осуществлять мониторинг параметров подаваемой жидкости с помощью одного или нескольких датчиков, таких как датчик наличия воздуха в канале (AIL), датчик давления, датчик температуры жидкости и т.д.
Одним из вопросов, возникающих при эксплуатации датчиков, является ухудшение точности измерений параметров подаваемой жидкости из-за наличия мешающей изолирующей мембраны. Например, датчик давления может выдавать неточные результаты измерения, если изолирующая мембрана деформируется из-за отрицательного давления жидкости. Для устранения неточностей измерений, вызываемых присутствием изолирующей мембраны, в некоторых устаревших системах подачи жидкости использовалось размещение сенсорных элементов в непосредственном контакте с подаваемой жидкостью. Однако эти системы требуют использования электрических проводов, идущих к датчикам, и (или) других электронных устройств, связанных с датчиками, для подачи электроэнергии. Из-за наличия электрических проводов, соединяющих многоразовый сегмент с сенсорными элементами, такие системы страдают от такого недостатка, как возможность заражения и повреждения многоразового сегмента в результате случайной утечки жидкости из сенсорного элемента и ее просачивания по проводам в многоразовый сегмент. Более того, такое размещение проводов в непосредственной близости от жидкости увеличивает риск случайных электрических ударов пациента, подключенного к системе подачи жидкости. Такие удары могут быть опасны для пациентов.
Отсюда возникают проблемы в отношении существующих систем и способов измерения параметров жидкости при ее подаче системой подачи жидкости. Эти проблемы включают, но не обязательно ограничиваются, точность измерения и потенциальную угрозу электрического удара.
Сущность изобретения
Указанные выше, а также прочие проблемы снимаются системами и способами подачи жидкости согласно различным конфигурациям, описанным в настоящем описании.
В одном примерном объекте раскрывается одноразовый сегмент системы подачи внутривенной жидкости, включающий в себя датчик, выполненный с возможностью воспринимать параметр подаваемой жидкости при его размещении в зоне чувствительности внутривенной жидкости; и приемопередатчик, выполненный с возможностью обеспечивать беспроводное соединение с многоразовым сегментом системы подачи жидкости.
Во втором примерном объекте раскрывается способ подачи жидкости, реализованный в процессоре насоса для перекачки жидкости. Этот способ содержит этапы, на которых: выполняют беспроводное сканирование с целью обнаружения одноразового комплекта подачи внутривенной жидкости, загружают в процессоре данные обнаруженного одноразового комплекта подачи внутривенной жидкости с целью начала сеанса подачи жидкости, программируют обнаруженный одноразовый комплект подачи внутривенной жидкости для работы с насосом для перекачки жидкости, и осуществляют мониторинг сеанса подачи жидкости посредством беспроводной связи с одноразовым комплектом подачи внутривенной жидкости.
В третьем примерном объекте раскрывается устройство подачи жидкости, содержащее одноразовый сегмент, содержащий датчик, выполненный с возможностью измерения параметра, и многоразовый сегмент, изолированный от контакта с жидкостью и включающий в себя центральный процессор (CPU), выполненный с возможностью беспроводного управления рабочим параметром датчика.
Вышеуказанные, а также другие признаки, объекты и преимущества вариантов осуществления настоящего изобретения станут более очевидными из нижеследующего подробного описания и прилагаемых чертежей.
На Фиг. 1 показана блок-схема системы подачи жидкости для использования с вариантами осуществления настоящего описания.
На Фиг. 2А показана блок-схема системы измерения параметров жидкости в одноразовом сегменте в соответствии с некоторыми конфигурациями настоящего описания.
На Фиг. 2В показана блок-схема системы мониторинга параметров жидкости в многоразовом сегменте в соответствии с некоторыми конфигурациями настоящего описания.
На Фиг. 3 показана блок-схема системы измерения параметров жидкости с датчиком, расположенным вне микросхемы, в соответствии с некоторыми конфигурациями настоящего описания.
На Фиг. 4 показана блок-схема типовой последовательности операций подачи жидкости, выполняемых в соответствии с некоторыми вариантами осуществления настоящего описания.
На Фиг. 5 показана блок-схема типовой последовательности операций подачи жидкости, выполняемых в соответствии с некоторыми вариантами осуществления настоящего описания.
На Фиг. 6 показана блок-схема типовой последовательности операций подачи жидкости, выполняемых в соответствии с некоторыми вариантами осуществления настоящего описания.
На Фиг. 7 показана блок-схема системы подачи жидкости, использующей варианты осуществления настоящего описания.
Подробное описание изобретения
Варианты осуществления настоящего изобретения рассматривают и решают проблемы, касающиеся измерения параметров жидкости путем создания, в частности, системы подачи жидкости, состоящей из одноразового сегмента и многоразового сегмента, взаимодействующих друг с другом посредством беспроводной линии связи. В одном объекте одноразовый сегмент не имеет активных электронных компонентов (источника энергии) и выполнен с возможностью без проводов получать необходимую энергию от многоразового сегмента. В этом объекте датчик подачи жидкости размещен в одноразовом сегменте.
На Фиг. 1 показана система 100 подачи жидкости в соответствии с некоторыми вариантами конфигурации настоящего изобретения. Одноразовый сегмент 102 включает в себя систему 200 измерения параметров, а многоразовый сегмент 104 включает в себя систему 256 мониторинга параметров жидкости. Одноразовый сегмент 102 и многоразовый сегмент 104 соединены друг с другом посредством беспроводной линии 110 связи. Кроме того, одноразовый сегмент 102 и многоразовый сегмент 104 спроектированы полностью изолированными друг от друга, тем самым исключена всякая возможность проникновения жидкости, случайно или намеренно, из одного сегмента в другой. Одноразовый сегмент размещают таким образом, чтобы система 200 измерения параметров жидкости находилась в зоне восприятия вблизи трубки 108 переноса жидкости. Многоразовый сегмент 104 выполнен с возможностью связи с пользователем посредством линии 106 связи. В качестве примера, но не ограничиваясь этим, в некоторых конфигурациях одноразовый сегмент 102 выполнен в виде комплекта подачи внутривенной жидкости, который загружается в многоразовый сегмент 104, исполненный в виде модуля высокопроизводительного насоса, такого как GEMINI или MEDLEY производства компании Cardinal Health, Ink.
На Фиг. 1 линия 110 беспроводной связи обычно работает на частоте, которая не мешает работе другого медицинского оборудования, располагающегося поблизости. Аналогично, рабочую частоту для связи выбирают таким образом, чтобы исключить случайные помехи от других беспроводных передатчиков (например, от беспроводных средств локальной сети связи), типичных для использования в лечебных заведениях. В некоторых вариантах конфигурации физическое расстояние между одноразовым сегментом 102 и многоразовым сегментом 104 ограничивается несколькими сантиметрами. Это дает возможность использовать в беспроводной линии 110 связи технологию связи в ближней зоне (NFC). Учитывая, что для большинства медицинских применений в линии 110 связи может быть достаточной скорость передачи данных 100 кбит/с., варианты конструктивного осуществления настоящего изобретения не ограничиваются каким-либо конкретным диапазоном скоростей передачи данных. Связь малой дальности, такая как технология NFC, описанная в спецификации стандарта ISO-14443, может быть успешно использована для исключения взаимодействия многоразового сегмента 104 с любым одноразовым сегментом 102, кроме находящегося в непосредственной близости от него (например, в нескольких сантиметрах). Это позволяет исключить случайную связь между одноразовым сегментом одной системы подачи жидкости с многоразовым сегментом другой системы подачи жидкости, находящейся по соседству. В некоторых вариантах конфигурации может использоваться беспроводная связь большей дальности, например из набора стандартов беспроводной связи 802.1х Института инженеров по электротехнике и электронике (IEEE).
На Фиг. 2А показана блок-схема, иллюстрирующая систему 200 измерения параметров жидкости, реализованную в одноразовом сегменте 102 в соответствии с некоторыми конфигурациями настоящего изобретения. В данном варианте осуществления система 200 измерения параметров жидкости состоит из процессора 201, соединенного с группой датчиков, включающей в себя датчик 1 (элемент 202) до датчика n (элемент 204). Как правило, число n больше или равно 1. Датчики 202 и 204 могут быть, например, датчиком давления, датчиком температуры жидкости, датчиком наличия воздуха в канале и т.д. Процессор 201 далее соединен проводной линией также с блоком 206 памяти и радиочастотным приемопередатчиком 208.
На Фиг. 2А датчики 202 и 204 выполнены с возможностью соприкасаться с трубкой 108 подачи жидкости в зонах 212 и 214 измерения соответственно. В некоторых конфигурациях датчик 202, 204 может быть реализован так, чтобы находиться в непосредственном контакте с жидкостью в трубке 108, а зоны измерения 212 или 214 могут быть герметизированы (уплотнение не показано на Фиг. 2А) для исключения утечки жидкости. В некоторых конфигурациях, в зонах измерения 212 или 214 может использоваться изолирующая мембрана (не показана на Фиг. 2А). Изолирующая мембрана может выступать в качестве барьера для предотвращения утечки жидкости. Изолирующая мембрана также защищает материал датчика от воздействия жидкости, протекающей по трубке 108. В некоторых вариантах конфигурации часть датчиков отделена от жидкости изолирующими мембранами, в то время как другая часть непосредственно контактирует с жидкостью. В некоторых вариантах конфигурации радиочастотный приемопередатчик 208 спроектирован таким образом, чтобы получать по радиоканалу энергию для питания других электрических элементов и для измерения параметров жидкости. В некоторых вариантах конфигурации система 200 измерения параметров жидкости может быть абсолютно пассивной (т.е. не иметь источника питания, такого как аккумулятор).
На Фиг. 2В показана блок-схема, иллюстрирующая состав системы 256 мониторинга параметров рабочей жидкости насоса, реализованной в многоразовом сегменте 104, соответствующей некоторым вариантам конфигурации настоящего описания. Система 256 мониторинга параметров рабочей жидкости насоса состоит из радиочастотного приемопередатчика 252 насоса, центрального процессора 250 и блока 254 памяти насоса, выполненных с возможностью связи друг с другом. Система 256 мониторинга параметров рабочей жидкости насоса также обменивается информацией с пользователем и (или) сетью по проводным или беспроводным линиям связи через интерфейс 258, получая команды управления от пользователя и передавая пользователю сообщения о неисправностях и прочие сообщения. Радиочастотный приемопередатчик 252 насоса связывается с системой 200 измерения параметров жидкости с помощью радиочастотного приемопередатчика 208.
На Фиг. 3 показан другой возможный вариант конфигурации системы 200 измерения параметров жидкости, реализованной в одноразовом сегменте 102 и соответствующий некоторым вариантам конфигурации настоящего описания. Как показано на Фиг. 3, процессор 201 и один или несколько или все датчики 202, 204 из группы датчиков могут быть реализованы в едином корпусе интегральной микросхемы 200, в то время как некоторые датчики могут быть вне корпуса интегральной схемы 200, содержащей процессор 201. На Фиг. 3 датчик n (элемент 204) показан вне корпуса интегральной схемы 200. Датчик 204 связан с процессором внешним проводником 304. В некоторых вариантах осуществления проводник 304 выполнен путем вакуумного напыления проводящих линий в одноразовом сегменте 102. Такой способ изготовления соединения с датчиком 204 позволяет успешно миниатюризировать систему 200 измерения параметров жидкости и одновременно минимизировать возможность случайной утечки жидкости вдоль проводника 304.
На Фиг. 4 показан типовой процесс, воплощенный в многоразовом сегменте 104. В некоторых вариантах конфигурации процесс реализован на центральном процессоре 250, входящем в состав многоразового сегмента 104. В других конфигурациях процесс реализован на компьютере, взаимодействующем с многоразовым сегментом 104 через интерфейс 258. Например, в некоторых вариантах осуществлениях многоразовый сегмент 104 представляет собой насос, и процесс реализован на центральном процессоре 250 насоса 104. В некоторых вариантах реализации многоразовый сегмент 104 является частью вычислительной сети медицинского учреждения и может быть подсоединен по сети связи к процессору пациента или к другим компьютерам медицинского учреждения. Типовые сети связи медицинских учреждений раскрыты в заявке на патент США №2006/0026205 на имя Баттерфилда, включенном сюда посредством ссылки.
На Фиг. 4 в операции 402 центральный процессор 250 осуществляет беспроводное сканирование с целью обнаружения комплекта подачи внутривенной жидкости одноразового использования. Беспроводное сканирование может осуществляться с использованием большого разнообразия широко известных технологий. Например, в определенных вариантах конфигураций центральный процессор 250 осуществляет сканирование с целью поиска одноразового комплекта подачи внутривенной жидкости путем передачи сигнала радиомаяка и ожидания ответа одноразового комплекта подачи внутривенной жидкости на этот сигнал радиомаяка. В некоторых вариантах реализации центральный процессор может обнаруживать присутствие одноразового комплекта подачи внутривенной жидкости путем измерения изменений в электромагнитных полях вокруг антенны приемопередатчика 252.
В операции 404 центральный процессор 250 загружает в память обнаруженный одноразовый комплект подачи внутривенной жидкости, чтобы обеспечить проведение сеанса подачи жидкости. Операция загрузки подразумевает идентификацию возможностей одноразового сегмента 102 и проверку пригодности одноразового сегмента 102 для выполнения операции подачи жидкости. В ходе операции 404 центральный процессор запрашивает идентификационный номер у одноразового комплекта подачи внутривенной жидкости. В некоторых вариантах конфигураций идентификационный номер используется для ведения журнала использования. В ряде вариантов конфигураций процессор 201 спроектирован таким образом, чтобы запоминать и выдавать общее время использования. В некоторых вариантах конфигурации при выполнении операции 404 центральный процессор 250 запрашивает у процессора 201 общее время использования, и если это общее время использовании превышает определенный временной предел (например, принятый в данном лечебном учреждении, где находится система 100), тогда центральный процессор 250 может принять решение, что одноразовый сегмент 102 не пригоден для проведения сеанса подачи жидкости, и прервет операцию 404 загрузки, не переходя к операции 405 программирования. В ходе операции загрузки может также осуществляться идентификация текущих параметров, которые необходимо запрограммировать до начала операции по подаче жидкости. Примерами текущих параметров являются частота проведения замеров датчиком, количество энергии, требуемой для датчика, продолжительность использования обнаруженного одноразового комплекта подачи внутривенной жидкости и т.д.
На Фиг. 4 в ходе операции 405 центральный процессор 250 производит программирование обнаруженного одноразового комплекта подачи внутривенной жидкости. В некоторых вариантах конфигурации центральный процессор 250 сначала считывает тот или иной текущий параметр, хранящийся в памяти обнаруженного одноразового комплекта подачи внутривенной жидкости. В некоторых вариантах конфигурации центральный процессор 250 загружает текущие параметры для обнаруженного одноразового комплекта подачи внутривенной жидкости с другого компьютера, подсоединенного к сети связи медицинского учреждения, с использованием специального идентификационного номера одноразового комплекта подачи внутривенной жидкости. В некоторых вариантах осуществления центральный процессор 250 настроен таким образом, чтобы принимать от пользователя информацию о текущих параметрах датчиков, входящих в состав одноразового комплекта подачи внутривенной жидкости. Например, в некоторых вариантах конфигурации центральный процессор 250 сначала считывает идентификационный номер обнаруженного одноразового комплекта подачи внутривенной жидкости. Затем центральный процессор 250 запрашивает в базе данных сети связи медицинского учреждения диапазон допустимых рабочих параметров для обнаруженного одноразового комплекта подачи внутривенной жидкости. Далее центральный процессор 250 обеспечивает отображение пользователю рабочего параметра вместе с допустимым диапазоном его регулирования. И, наконец, центральный процессор 250 проверяет поступившие от пользователя данные на предмет соответствия допустимому диапазону значений параметра. Затем, в ходе выполнения операции 406 центральный процессор 250 передает рабочие параметры процессору 201 и после программирования обнаруженного одноразового комплекта подачи внутривенной жидкости соответствующими рабочими параметрами осуществляет контроль сеанса подачи жидкости.
На Фиг. 5 показан пример процесса, выполняемого в ходе операции 406, описанной выше. В ходе операции 502 центральный процессор 250 осуществляет измерения путем сбора измеренных величин от датчиков 202, 204, находящихся в одноразовом сегменте 102 (в обнаруженном одноразовом комплекте подачи внутривенной жидкости). Соответственно, в одном из объектов настоящего изобретения одноразовый сегмент 102 может быть настроен для беспроводной передачи многоразовому сегменту 104 измеренных значений параметров подачи жидкости. В некоторых вариантах конфигураций измерения производятся центральным процессором 250 путем поддержания связи с процессором 201 и сбора значений параметров жидкости от одного или более датчиков 202, 204 из группы датчиков. Например, в определенных вариантах конфигурации центральный процессор 250 обнаруживает наличие воздуха в трубке с жидкостью при сборе данных измерений от датчика AIL наличия воздуха в канале. В некоторых вариантах конфигураций центральный процессор 250 измеряет давление жидкости путем сбора данных измерений от датчика давления жидкости. Центральный процессор 250 задает процессору 201 частоту опроса датчиков, с которой следует производить измерения (например, одно измерение в секунду). В некоторых вариантах конфигураций измерения запрашиваются центральным процессором 250, т.е. центральный процессор 250 передает запрос на получение измерения, а процессор 201 передает в ответ значение измеренного параметра. В некоторых вариантах конфигураций измерения принудительно передаются центральному процессору 250, т.е. процессор 201 периодически опрашивает датчики 202, 204 (например, руководствуясь рабочими параметрами, запрограммированными в ходе операции 405) и передает полученные значения центральному процессору 250. В некоторых вариантах конфигураций измерения могут периодически выполняться как методом запроса, так и методом принудительной передачи, как это определено центральным процессором 250.
В ходе выполнения операции 504 центральный процессор 250 проверяет соответствие измеренного значения (или значений) критерию приемлемости. В некоторых вариантах конфигураций критерием приемлемости является приемлемый максимальный или минимальный порог значения. В некоторых вариантах конфигураций, если измеренный параметр отвечает критерию приемлемости, центральный процессор 250 продолжает сеанс подачи жидкости и проводит измерение значений параметров жидкости как описано в операции 502. Если измеренные значения параметра не соответствуют критерию приемлемости, центральный процессор 250 производит соответствующее корректирующее действие в ходе операции 506. В определенных вариантах конфигураций центральный процессор 250 выдает сигнал тревоги и отображает пользователю измеренное значение и пределы допустимых значений измеряемого параметра.
На Фиг. 6 показан типовой процесс, реализованный на центральном процессоре 250. В ходе операции 602 центральный процессор 250 определяет соответствие измеренного параметра критерию приемлемости. Если измеренный параметр не соответствует критерию приемлемости, центральный процессор 250 прерывает текущий сеанс подачи жидкости в операции 606. Затем центральный процессор 250 возвращается к операции 602 и продолжает проводить измерение параметра жидкости. Например, центральный процессор 250 останавливает подачу жидкости, если измеренное значение параметра свидетельствует о присутствии определенного количества воздуха в трубке 108 подачи жидкости. Центральный процессор 250 может продолжать делать периодические дополнительные измерения с помощью датчика AIL наличия воздуха в канале.
На Фиг. 6, если в ходе операции 604 центральный процессор 250, оценивает значение дополнительных измерений и приходит к выводу, что измеренное значение соответствует критерию приемлемости (например, количество воздуха в жидкости в трубке 108 не превышает заданный порог), тогда центральный процессор 250 в ходе выполнения операции 608 проверяет, прерывался ли сеанс подачи жидкости. Если сеанс подачи жидкости прерывался, то центральный процессор 250 возобновляет прерванный сеанс подачи жидкости в ходе операции 610 и возвращается к операции 602 для измерения параметров жидкости. Если, однако, в ходе операции 608 выясняется, что сеанс подачи жидкости не прерывался, тогда центральный процессор 250 продолжает измерение параметров потока жидкости в ходе операции 602.
На Фиг. 7 показана блок-схема типовой системы 700 подачи жидкости в соответствии с некоторыми аспектами настоящего описания. Система 700 подачи жидкости состоит из двух резервуаров 702 и 704, присоединенных к корпусу 724 насоса. Первая трубка 706 подсоединена к резервуару 702, обеспечивая протекание жидкости из резервуара 702 к клапану 714. Вторая трубка 708 подсоединена к резервуару 704 и обеспечивает протекание жидкости из резервуара 708 к клапану 716. Для обнаружения воздуха в потоках жидкости из резервуаров 702 и 704 могут быть установлены первый датчик 710 и второй датчик 712 наличия воздуха в канале, соответственно. В некоторых вариантах осуществления между клапанами 714 и 716 и насосом 718 может устанавливаться единый датчик AIL наличия воздуха в канале (на чертеже не показан). Еще один датчик 722 наличия воздуха в канале может устанавливаться в насосе 718 со стороны пациента после клапана 720.
В процессе работы устройство 700 подачи жидкости используется для подачи жидкости к пациенту либо из одного, либо из обоих резервуаров 702 и 704. Насос 718 управляет открытием и закрытием клапанов 714, 716 и 720, чтобы обеспечить прохождение жидкости из соответствующих трубок 706, 708 к выходу 726 на стороне пациента.
На Фиг. 7 при использовании устройства 700 подачи жидкости может потребоваться обратная заливка. Обратная заливка подразумевает заливку одной подающей трубки (например, второй трубки 708) используя жидкость из другой подающей трубки (например, первой трубки 706), при этом трубка на стороне пациента (например, выход 726) остается в закрытом состоянии. Например, ссылаясь на изображенную систему подачи жидкости 700, врач-терапевт может использовать систему подачи жидкости для подачи жидкости из резервуара 702, оставляя резервуар 704 в закрытом состоянии. Во время такой подачи жидкости только из резервуара 702 в трубке 708 может находиться воздух. Если затем врач-терапевт захочет начать использовать жидкость из резервуара 704, он должен иметь возможность обеспечить обратную заливку трубки 708 используя жидкость из трубки 706 через датчик 710 наличия воздуха в канале и клапан 714 при работающем насосе 718 таким образом, что во время такого обратного заполнения жидкость не попадает на выход 726 со стороны пациента. Так как некоторые варианты конфигураций настоящего описания дают возможность реализации в малых формах, в которых чувствительные элементы и процессор могут входить в состав одноразового сегмента, описанный выше процесс обратной заливки может быть осуществлен без необходимости коммутации множества проводников между многочисленными датчиками AIL наличия воздуха одноразового сегмента и многоразовым сегментом.
На практике принято проводить стерилизацию медицинского оборудования, которое контактирует с медицинскими препаратами и жизненно важными жидкостями, до начала использования этого оборудования. Стерилизация обычно включает в себя облучение медицинского оборудования гамма-лучами. При этом электроника, входящая в состав медицинского оборудования, может быть повреждена, например, произойдет отказ или изменятся сохраненные значения в электронной памяти. Соответственно, в определенных объектах раскрываемых вариантов осуществления память 206 содержит сегмент, предназначенный для защиты сохраненных данных от повреждения при лучевой стерилизации. Например, память 206 или часть ее изготавливается по энергонезависимой полупроводниковой технологии, стойкой к воздействию гамма-лучей. Более того, память 206 может быть выполнена с возможностью сохранения критически важной информации (например, идентификатора системы 200, такого как серийный номер) в формате с исправлением ошибок. Например, может быть сохранена контрольная сумма избыточного кода, что позволяет обнаруживать и исправлять любые ошибки, возникающие из-за стерилизации облучением. В определенных вариантах конфигурации данные могут для резервирования сохраняться по различным адресам в памяти 206, а для обнаружения и исправления ошибок при считывании может проводиться проверка достоверности данных.
В определенных вариантах конфигураций программирование процессора 201 осуществляется после проведения сеанса облучения системы 200 с целью стерилизации. Программирование осуществляется на базе централизованного хранения данных медицинского учреждения или по месту нахождения до использования в составе оборудования пациента. Такое программирование после стерилизации дает дополнительную уверенность в целостности данных при их записи после сеанса облучения. Возможность беспроводного обмена данными с процессором 201 позволяет бесконтактно программировать процессор 201, тем самым исключая возможность медицинского заражения при физическом контакте с одноразовым сегментом 102 во время программирования. Более того, благодаря беспроводному обмену информацией, процессор 201 может быть запрограммирован быстро, т.к. отпадает необходимость подсоединения кабелей к одноразовому сегменту 102.
Для специалистов в данной области понятно, что различные варианты осуществления, описанные выше, предлагают выигрышные способы измерения параметров жидкости и системы для их осуществления. Например, в одном аспекте, благодаря отсутствию токопроводящего (омического) контакта между одноразовым сегментом и многоразовым сегментом исключается риск непреднамеренного удара пациента током. В другом аспекте исключается возможность заражения сегмента многоразового использовании из-за утечки жидкости из одноразового сегмента по соединительным проводам, так как провода не требуются ни для обеспечения связи, ни для питания модуля связи, находящегося в одноразовом сегменте. В еще одном аспекте, так как энергия для питания системы измерения параметров доставляется в одноразовый сегмент без проводов, одноразовый сегмент не нуждается в источнике питания, что позволяет легко проводить стерилизацию одноразового сегмента. Более того, блок памяти в составе одноразового сегмента спроектирован таким образом, чтобы исключить потерю данных при проведении сеанса стерилизации. Еще один важный момент: одноразовый сегмент отконфигурирован таким образом, чтобы выдавать идентификационные данные в многоразовый сегмент. В некоторых вариантах конфигураций идентификационные данные успешно используются многоразовым сегментом для предупреждения оператора об ошибках в работе, таких как непригодность одноразового сегмента для проведения запланированного сеанса подачи жидкости.
В качестве примера, но не ограничиваясь им, далее описана типовая конфигурация, при которой система подачи жидкости включает в себя одноразовую кассету с микросхемой датчика давления и многоразовый насос. Датчик давления жидкости, например, кремниевый измерительный датчик Cobe CD XIII, может быть размещен в одноразовом сегменте 102. Этот кремниевый модуль (микросхема датчика), наряду с самим датчиком содержит также пассивный радиочастотный идентификационный (RFID) приемопередатчик и цепи возбуждения и управления, необходимые для функционирования датчика. Кремниевый модуль оснащен также встроенной катушкой или антенной. Кремниевый модуль вставлен в корпус жесткой внутривенной кассеты, выполненной из поликарбоната или акрила. Датчик давления размещен в зоне восприятия вблизи трубки 108 и электрически и жидкостно изолирован от канала 108 с жидкостью небольшим количеством силикагеля или другого подобного материала, способного передавать давление и в то же время представляющего собой диэлектрический барьер для исключения электрического контакта. RFID-считывающее устройство и антенна размещены в насосе для перекачки жидкости таким образом, чтобы обеспечивалось минимальное расстояние между антенной и датчиком давления одноразового сегмента. Небольшое расстояние позволяет использовать высокочастотное возбуждение, способное передавать достаточное количество энергии для работы датчика давления. При работе считывающее устройство периодически опрашивает (путем посылки радиочастотного сигнала) микросхему датчика. Микросхема датчика получает энергию в виде радиочастотного сигнала, выпрямляет сигнал и сохраняет энергию в микросхеме (например, с помощью конденсатора). Принятая энергия активизирует цепи микросхемы датчика, которые в свою очередь запускают механизм измерения давления для считывания давления. Напряжение с механизма измерения давления преобразуется в цифровую форму, запоминается и передается с помощью радиочастотного приемопередатчика на считывающее устройство многоразового сегмента, которое затем обрабатывает и преобразует цифровые данные в формат, пригодный для использования другими цепями управления, обычно одним из нескольких процессоров, соединенных с насосом (например, через сеть связи медицинского учреждения).
Следует иметь в виду, что различные операции, описанные в данном документе, могут выполняться либо аппаратными, либо программными средствами, или их комбинацией. Компьютерная программа реализации таких способов может храниться на машиночитаемом носителе, включая, но, не ограничиваясь, средства распределения, промежуточные запоминающие устройства, исполнительную память компьютера и любую другую среду или устройство, пригодные для запоминания и последующего считывания компьютером компьютерной программы, реализующей способ настоящего изобретения. Компьютерная программа, реализующая способы настоящего изобретения, обычно хранится и распространяется на гибких магнитных дисках, компакт-дисках или универсальных цифровых дисках (DVD). После загрузки в компьютер компьютерная программа побуждает компьютер реализовывать способы и выполнять операции настоящего изобретения.
Хотя подробно описаны и проиллюстрированы варианты реализации настоящего изобретения, следует однозначно понимать, что это сделано исключительно для иллюстрации и примера, и не должно рассматриваться в качестве ограничения. Объем настоящего описания ограничен только признаками прилагаемой формулы изобретения. Более того, специалисту понятно, что, несмотря на то, что настоящее описание в целом описано применительно к подаче внутривенных жидкостей при уходе за больным, определенные конфигурации настоящего описания могут использоваться для не клинических применений вне организма, таких как лабораторные опыты и производство медицинского оборудования.
Далее буду приведены основные концепции согласно настоящему изобретению.
Концепция 1. Одноразовый сегмент, входящий в состав системы подачи внутривенной жидкости, содержащий: датчик, выполненный с возможностью восприятия параметра подаваемой жидкости при его расположении в пределах зоны восприятия внутривенной жидкости; и приемопередатчик, выполненный с возможностью осуществления беспроводной связи с многоразовым сегментом системы подачи жидкости.
Концепция 2. Система согласно концепции 1, в которой приемопередатчик является радиочастотным приемопередатчиком, выполненным с возможностью:
приема излученной энергии; и обеспечения питания датчика за счет принятой излученной энергии.
Концепция 3. Система согласно концепции 1, в которой датчик является датчиком одного из следующих типов: датчик давления жидкости, датчик наличия воздуха в канале и датчик температуры жидкости.
Концепция 4. Система согласно концепции 1, в которой приемопередатчик выполнен с возможностью связи по протоколу стандарта ближней радиосвязи NFC.
Концепция 5. Система согласно концепции 1, в которой одноразовый сегмент дополнительно содержит блок памяти с сегментом, обеспечивающим защиту хранящихся данных от лучевой стерилизации.
Концепция 6. Система согласно концепции 1, в которой одноразовый сегмент дополнительно содержит процессор, осуществляющий связь с блоком памяти, датчиком и приемопередатчиком.
Концепция 7. Система согласно концепции 1, в которой одноразовый сегмент выполнен с возможностью обеспечения изоляции многоразового сегмента от контакта с внутривенной жидкостью и электрической изоляции от многоразового сегмента.
Концепция 8. Система согласно концепции 1, в которой блок памяти содержит уникальное идентификационное значение.
Концепция 9. Система согласно концепции 6, в которой процессор и датчик совмещены в корпусе единой интегральной микросхемы.
Концепция 10. Система согласно концепции 6, в которой датчик находится вне корпуса интегральной микросхемы, содержащей процессор; и датчик соединен с процессором через внешний по отношению к корпусу интегральной микросхемы проводник.
Концепция 11. Система согласно концепции 10, в которой проводник содержит вакуумно напыленный монтажный провод.
Концепция 12. Способ подачи жидкости, реализованный на процессоре насоса подачи жидкости, содержащий этапы, на которых:
выполняют беспроводное сканирования с целью обнаружения одноразового комплекта подачи внутривенной жидкости; загружают в процессоре данные обнаруженного одноразового комплекта подачи внутривенной жидкости с целью начала сеанса подачи жидкости; программируют обнаруженный одноразовый комплект подачи внутривенной жидкости для работы с насосом подачи жидкости; и осуществляют мониторинг сеанса подачи жидкости с использованием беспроводного канала связи с этим комплектом подачи внутривенной жидкости.
Концепция 13. Способ согласно концепции 12, при котором этап осуществления мониторинга включает в себя периодическое измерение одного или нескольких параметров жидкости.
Концепция 14. Способ согласно концепции 12, при котором этап осуществления мониторинга включает в себя:
выдачу сигнала тревоги в случае несоответствия параметра жидкости критерию приемлемости.
Концепция 15. Способ согласно концепции 12, при котором стадия мониторинга включает в себя:
прерывание сеанса подачи жидкости в случае несоответствия параметра жидкости критерию приемлемости.
Концепция 16. Способ согласно концепции 15, далее включающий в себя:
периодическое выполнение дополнительных измерений измеряемого параметра жидкости; и возобновление сеанса подачи жидкости, если значение параметра при дополнительных измерениях соответствует критерию приемлемости.
Концепция 17. Устройство подачи жидкости, содержащее:
одноразовый сегмент, содержащий датчик измерения параметра жидкости; и многоразовый сегмент, изолированный от контакта с жидкостью и включающий в себя центральный процессор, выполненный с возможностью беспроводного контроля рабочего параметра датчика.
Концепция 18. Устройство согласно концепции 17, в котором питание одноразового сегмента осуществляется путем беспроводной передачи радиочастотной энергии от многоразового сегмента.
Концепция 19. Устройство согласно концепции 17, в котором одноразовый сегмент выполнен с возможностью беспроводной передачи многоразовому сегменту измеренных значений параметров подаваемой жидкости.
Концепция 20. Устройство согласно концепции 17, в котором одноразовый сегмент выполнен далее с возможностью беспроводной передачи многоразовому сегменту идентификационного номера.
Концепция 21. Устройство согласно концепции 17, в котором центральный процессор выполнен далее с возможностью принимать со входа пользователя данные, касающиеся рабочего параметра.
Концепция 22. Устройство согласно концепции 17, в котором рабочим параметром является частота выполнения измерений датчиком.