醫(yī)療系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】醫(yī)療系統(tǒng)包括與患者接觸的醫(yī)療裝置，其包括流體導(dǎo)管和/或與流體導(dǎo)管工作結(jié)合。醫(yī)療裝置包括調(diào)節(jié)流體導(dǎo)管中的流體流量的流量調(diào)節(jié)器和至少兩個(gè)活動元件，活動元件可隨流體導(dǎo)管中的流體壓力變化被動位移或者可主動位移以調(diào)節(jié)流體導(dǎo)管中的流體流量。醫(yī)療裝置還包括至少一條應(yīng)答器回路，其包括選自電容、電感、電阻或其組合的至少一個(gè)應(yīng)答器元件，所述元件相對于活動元件布置，使該回路具有隨活動元件的位移而變化的電容或電感或電阻或諧振頻率或Q因數(shù)。系統(tǒng)還包括控制裝置，其包括收發(fā)器，收發(fā)器向應(yīng)答器回路發(fā)送能量并讀取應(yīng)答器回路的電容和/或電感和/或電阻和/或諧振頻率和/或Q因數(shù)，從而通過同一條應(yīng)答器回路確定任何活動元件是否有位移。
【專利說明】醫(yī)療系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種醫(yī)療系統(tǒng)，該醫(yī)療系統(tǒng)包括用于調(diào)節(jié)醫(yī)療流體流量的醫(yī)療裝置和控制裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在某些醫(yī)療狀況中需要輸注一定劑量的藥劑作為醫(yī)療手段。這些藥劑通常以經(jīng)皮輸注等方式輸注的液體溶液形式提供。例如，糖尿病患者可能需要每天多次輸注胰島素制劑。慢性病患者可能需要頻繁服用止疼藥，等等。為了使這些患者的生活變得輕松一些，人們開發(fā)了輸液裝置?，F(xiàn)有技術(shù)中已知的輸液裝置通常包括注射器，并使用機(jī)電泵送方法通過輸液管經(jīng)由皮膚向患者輸藥。些裝置通常還包括進(jìn)行操作與控制所需的所有部件，例如處理器、電子元件、電池、位于裝置外殼上的按鈕或開關(guān)、通過文字或圖形屏幕(例如LCD)提供的視覺反饋信息等。但是這些裝置價(jià)格昂貴，難以使用，并且通常體積較大，易導(dǎo)致不適。而且，這些裝置需要專業(yè)養(yǎng)護(hù)、維護(hù)和清潔，以確保其能夠長期正確、安全地工作。因此，業(yè)界提出了其它類型的輸液裝置，這些裝置采用包括與患者接觸布置的儲藥器的一次性醫(yī)療裝置以及用于控制一次性醫(yī)療裝置的操作的可重用控制裝置，例如在美國專利US2012245515A1中所披露的輸液裝置。這種系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是，一次性醫(yī)療裝置包括最小數(shù)目的部件，因此尺寸小并且廉價(jià)。而且，這種裝置比較舒適，考慮周到，并且易于使用。另外，其使用也比較安全，因?yàn)檫@種裝置可通過控制裝置以特定方式激活和控制，其中，控制裝置還是醫(yī)療裝置的能源。US2012245515A1進(jìn)一步披露:比較有利的是，控制裝置可包括反饋系統(tǒng)，例如能夠從輸送裝置接收信息(例如確認(rèn)已輸送正確數(shù)量和形式的能量和/或已輸送正確劑量的藥劑 和/或已遇到異常狀況(例如堵塞或儲液器已空)的信號)的接收器。例如，反饋信號可以是由磁體的運(yùn)動或輸送裝置中的線圈產(chǎn)生的電磁信號。US2012245515A1進(jìn)一步披露:在一次性醫(yī)療裝置中還可整合有RFID芯片，該芯片可配置為在儲液器變空等情況下通過活動元件的直接或間接接觸等方式發(fā)送反饋信號。
[0003]US20110152825A1披露了一種利用壓力來管理流體產(chǎn)品的管理裝置，該裝置為模塊式，包括底座單元和藥筒，其中，底座單元包含驅(qū)動部件，而藥筒配置為以可分離方式連接至底座單元。藥筒具有儲液器和壓力監(jiān)測裝置，壓力監(jiān)測裝置具有壓力傳感器和可與壓力傳感器工作結(jié)合的轉(zhuǎn)換裝置。壓力監(jiān)測裝置可通過外加交變電磁場激活，從而利用流體壓力來讀取數(shù)據(jù)，而無需接觸。在一種實(shí)施方式中，壓力傳感器包含卡盤，轉(zhuǎn)換裝置為RFID應(yīng)答器，其中，底座單元包括壓力讀數(shù)裝置，該壓力讀數(shù)裝置構(gòu)造為產(chǎn)生相應(yīng)的交變電磁場，并根據(jù)交變場的響應(yīng)確定轉(zhuǎn)換裝置的流體壓力相關(guān)屬性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明披露一種包括醫(yī)療裝置和控制裝置的新系統(tǒng)，醫(yī)療裝置包括用于調(diào)節(jié)流體導(dǎo)管中的流體流量的流量調(diào)節(jié)器，其中，該系統(tǒng)能夠以簡單、經(jīng)濟(jì)高效、且節(jié)省空間的方式確定與流體流量相關(guān)的至少兩種不同的醫(yī)療裝置工況。而且，可為不同類型的流量調(diào)節(jié)器和不同類型的醫(yī)療裝置實(shí)現(xiàn)相同的技術(shù)效果。具體而言，該醫(yī)療裝置還可包括流體導(dǎo)管，或者配置為可與流體導(dǎo)管工作結(jié)合，并配置為放置在外部并與患者接觸，或者植入體內(nèi)。
[0005]本 發(fā)明披露一種醫(yī)療系統(tǒng)，包括:a)布置為與患者接觸的醫(yī)療裝置，其中，醫(yī)療裝置包括流體導(dǎo)管和/或配置為與流體導(dǎo)管工作結(jié)合，醫(yī)療裝置還包括:用于調(diào)節(jié)流體導(dǎo)管中的流體流量以進(jìn)行醫(yī)療的流量調(diào)節(jié)器；這兩個(gè)活動元件能夠隨流體導(dǎo)管中的流體壓力變化而被動位移或者能夠主動位移以調(diào)節(jié)流體導(dǎo)管中的流體流量；以及至少一條應(yīng)答器回路，該應(yīng)答器回路包括選自電容、電感、電阻或其組合的至少一個(gè)應(yīng)答器元件，該應(yīng)答器元件相對于活動元件布置，使得應(yīng)答器回路具有隨活動元件的位移而變化的電容或電感或電阻或諧振頻率或Q因數(shù)；以及，b)包括收發(fā)器的控制裝置，其中，收發(fā)器配置為向應(yīng)答器回路發(fā)送能量，并讀取應(yīng)答器回路的電容和/或電感和/或電阻和/或諧振頻率和/或Q因數(shù)，從而利用同一條應(yīng)答器回路來確定活動元件中的任何一個(gè)是否有位移。
[0006]本文披露一種醫(yī)療系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括醫(yī)療裝置和控制裝置。
[0007]在本發(fā)明中，“醫(yī)療裝置”是配置為與患者接觸并通過調(diào)節(jié)在患者體內(nèi)流動、流入患者體內(nèi)、或從患者體內(nèi)流出的流體的流量來進(jìn)行醫(yī)療的裝置。
[0008]因此，“接觸”指與患者皮膚接觸(例如通過粘性底座等裝置以可取下方式固定至患者的皮膚上)，或者更廣泛地說是與身體接觸，包括在體內(nèi)，例如至少部分地固定在身體的空腔中或植入體內(nèi)。
[0009]所述醫(yī)療裝置包括流體導(dǎo)管和/或配置為與流體導(dǎo)管工作結(jié)合，所述醫(yī)療裝置還包括用于調(diào)節(jié)流體導(dǎo)管中的流體流量以進(jìn)行醫(yī)療的流量調(diào)節(jié)器。
[0010]術(shù)語"流體導(dǎo)管"在此指用于輸送流體和/或存儲流體和/或接收流體的任何類型的流體容納結(jié)構(gòu)。它可由金屬材料、聚合材料或復(fù)合材料制成，可為整體形式或彼此直接或間接連接的多件形式。流體導(dǎo)管不局限于任何特定的幾何形狀或形式，可包括具有不同截面的部件，例如具有管狀或大致為圓筒狀的截面的部件、以及具有大致為長方形截面的部件。具體而言，流體導(dǎo)管可構(gòu)造為管道、流體容器或通道，并可包括腔室、儲液器和輸注元件等。
[0011]〃配置為與流體導(dǎo)管工作結(jié)合〃指流體導(dǎo)管不一定是醫(yī)療裝置的一部分，或不完全是醫(yī)療裝置的一部分。例如，流體導(dǎo)管可為體液管，例如血管、淋巴管、腦脊髓液管、尿道管、食管或腸道等，并且醫(yī)療裝置配置為與流體導(dǎo)管工作結(jié)合，通常結(jié)合至流體導(dǎo)管的外部，從而在工作時(shí)可調(diào)節(jié)通過流體導(dǎo)管的流體流量，例如，從流體導(dǎo)管的橫截面的外部限制流量。但是，醫(yī)療裝置的流體導(dǎo)管和醫(yī)療裝置外部的流體導(dǎo)管之間的流體連接也可能產(chǎn)生工作結(jié)合，使得流體經(jīng)由醫(yī)療裝置內(nèi)的流體導(dǎo)管流過外部流體導(dǎo)管。
[0012]術(shù)語〃流體〃指能夠流過流體導(dǎo)管并且通過其流量調(diào)節(jié)可產(chǎn)生醫(yī)療作用的介質(zhì)或介質(zhì)中的物質(zhì)，通常為液體。流體的一個(gè)例子是用于應(yīng)對醫(yī)療狀況的藥劑，例如用于應(yīng)對糖尿病狀況的胰島素制劑、用于應(yīng)對慢性病癥狀的止疼藥、用于在手術(shù)后減輕血栓形成危險(xiǎn)的抗凝藥、用于應(yīng)對或改變其它醫(yī)療狀況的激素等，但是，流體可以是體液或流過體液管的外部流體。
[0013]根據(jù)一種實(shí)施方式，所述醫(yī)療裝置是醫(yī)療輸注裝置，配置為經(jīng)皮或經(jīng)靜脈向患者多次輸注流體藥劑，而無需多次穿刺。一個(gè)典型的患者例子是每餐之前都要注射一定劑量的胰島素制劑的糖尿病患者。在一種實(shí)施方式中，所述醫(yī)療裝置是可植入裝置，或者一部分處于體內(nèi)且另一部分處于體外的裝置。所述醫(yī)療裝置可構(gòu)造為閥門裝置，該裝置配置為啟用/禁用流體流動或改變流體(例如體液)流速，所述醫(yī)療裝置還可構(gòu)造為連續(xù)輸注裝置，該裝置配置為以可隨時(shí)間變化的流速輸送連續(xù)藥劑流。醫(yī)療也可通過調(diào)節(jié)從身體外部流入身體的流體流量或從身體內(nèi)部流出身體的流體流量來實(shí)現(xiàn)，例如臨時(shí)中斷流體流動(例如失禁患者的尿液)或排出身體產(chǎn)生的過多流體(例如水腫患者的組織間隙液)，或者通過調(diào)節(jié)在體內(nèi)從身體的一部分流至另一部分的體液流量來實(shí)現(xiàn)，例如調(diào)節(jié)腦脊髓液流量來降低顱內(nèi)壓，或者通過調(diào)節(jié)流過身體的外部流體流量實(shí)現(xiàn)，例如調(diào)節(jié)通過消化道的食物或飲水的量以調(diào)節(jié)食欲和治療肥胖癥。
[0014]〃流量調(diào)節(jié)器〃是配置為調(diào)節(jié)流過流體導(dǎo)管的流體流量(即，通過增加或減少流量、中斷或恢復(fù)流動)的裝置。這可包括以恒定或可變流速連續(xù)或按一定間隔通過流體導(dǎo)管泵送流體。
[0015]根據(jù)一種實(shí)施方式，流量調(diào)節(jié)器布置在或配置為布置在流體導(dǎo)管的入口側(cè)和出口側(cè)之間，以調(diào)節(jié)從入口側(cè)至出口側(cè)的流體流量。 [0016]根據(jù)一些實(shí)施方式，入口側(cè)包括儲液器或與儲液器通過液流連通，出口側(cè)包括輸注元件或與輸注元件通過液流連通。
[0017]儲液器可配置為容納一定量的藥劑，容納的藥劑量足以進(jìn)行多次給藥。具體而言，該醫(yī)療裝置可為一次性或半一次性的，因此要在一段時(shí)間之后至少部分地更換，例如在I至7天之內(nèi)更換(通常為2至4天之內(nèi))、或者在輸注多次藥劑劑量之后更換(例如在藥劑用完時(shí)，或者儲液器將空時(shí))。儲液器可為適合于容納所選藥劑的任何形狀、任何類型的容器。因此，儲液器優(yōu)選包括對于將容納的藥劑為惰性的化學(xué)和/或生物相容材料。在一些實(shí)施方式中，在制造過程中，藥劑預(yù)先裝入儲液器中。因此，儲液器適合于在該裝置被使用之前在裝置內(nèi)長期儲存藥劑，例如數(shù)月或數(shù)年。在一些實(shí)施方式中，儲液器配置為在使用前由用戶(即，患者或護(hù)理者)裝填藥劑。根據(jù)一些實(shí)施方式，儲液器配置為在裝填藥劑之前或之后裝入裝置內(nèi)或裝到裝置上。
[0018]根據(jù)一些實(shí)施方式，儲液器為可收縮的液袋，配置為在向儲液器充填藥劑時(shí)從扁癟狀態(tài)擴(kuò)張為膨脹狀態(tài)，并在排空儲液器時(shí)(例如在泵送藥劑時(shí))從膨脹狀態(tài)收縮為扁癟狀態(tài)。
[0019]該輸注元件可配置為經(jīng)皮輸注藥劑，即，配置為在該醫(yī)療裝置的使用過程中留置于經(jīng)皮位置，以便在需要時(shí)從該醫(yī)療裝置向人體輸注一定劑量的藥劑。輸注元件可包括能夠插入到受控深度的細(xì)針以及可通過可拆卸針頭等裝置插入的插管、導(dǎo)管或其它形式的空心流體輸送管，并配置為輸注藥劑。該輸注元件可包括金屬材料(例如鋼材)、陶瓷材料、硅基材料、聚合材料(例如硅樹脂或特氟隆)或由這些材料構(gòu)成的任何復(fù)合材料，或者由上述材料制成。該輸注元件可包括一個(gè)或多個(gè)出口(例如多根微型針)，這些出口配置為穿透皮膚和/或同時(shí)或順次輸注藥劑。該輸注元件可包括配置為觸發(fā)穿透皮膚操作的觸發(fā)元件，該觸發(fā)元件可包括彈性元件(例如彈簧)。
[0020]根據(jù)一些實(shí)施方式，流量調(diào)節(jié)器是用于通過流體導(dǎo)管泵送流體的泵，或者是在工作時(shí)與流體導(dǎo)管結(jié)合或可與流體導(dǎo)管結(jié)合以調(diào)節(jié)流體導(dǎo)管中的流體流量的閥門或限流器。
[0021]“泵”可以是現(xiàn)有技術(shù)中已知的任何類型的泵送機(jī)構(gòu)，例如蠕動泵、隔膜泵、電滲泵、微型泵，并配置為通過流體導(dǎo)管泵送流體?！ㄩy門〃可以是具有至少一個(gè)閥門入口和至少一個(gè)閥門出口的任何類型的閥門，用于中斷或恢復(fù)經(jīng)由閥門流過流體導(dǎo)管的流體的流動、使流體轉(zhuǎn)向、或增加或減少流體流量。因此，閥門通常包括至少一條流體通路，該流體通路與流體導(dǎo)管通過液流連通，并可開啟或關(guān)閉，或開啟至不同的程度，以調(diào)節(jié)單位時(shí)間內(nèi)流過閥門的流體量，即，流速?！跋蘖髌鳌笔窃诠δ苌吓c閥門相似的裝置，不同之處在于它與流體導(dǎo)管結(jié)合或可與流體導(dǎo)管結(jié)合的方式。具體而言，限流器配置為通過從外部限制流體導(dǎo)管(例如限制到不同的程度)來調(diào)節(jié)流體導(dǎo)管中的流體流速。限流器的一個(gè)例子是推動、拉動或擰緊元件，該元件配置為在推動、拉動或擰緊時(shí)向流體導(dǎo)管施加壓力，使得流體導(dǎo)管變形，并阻塞或縮減流體導(dǎo)管中的流體通路。限流器的另一個(gè)例子是布置在流體導(dǎo)管周圍并配置為在拉動時(shí)限制流體導(dǎo)管的橫截面的夾子或箍環(huán)。把箍環(huán)閉合至不同的程度可導(dǎo)致不同的流速或完全阻塞。閥門和限流器的作用可根據(jù)醫(yī)療的需要逆轉(zhuǎn)或重復(fù)。
[0022]醫(yī)療裝置還包括至少兩個(gè)活動元件，它們可隨流體導(dǎo)管中的流體壓力變化而被動位移，或者可主動位移，以調(diào)節(jié)流體導(dǎo)管中的流體流量?！翱杀粍游灰圃笨梢允橇黧w導(dǎo)管的一部分，可隨流體導(dǎo)管中的流體壓力的增大或減小而移動(例如彎曲、擴(kuò)張和/或收縮)，也可以是從外部結(jié)合至流體導(dǎo)管的元件，能夠在流體導(dǎo)管內(nèi)的流體壓力變化時(shí)隨流體導(dǎo)管的至少一部分的位移而直接或間接移動。根據(jù)一種實(shí)施方式，流體導(dǎo)管是由柔性材料(例如硅樹脂)制成的中空管。該中空管本身可隨管中的流體壓力的增大或減小而彎曲、擴(kuò)張或收縮。根據(jù)一種實(shí)施方式，流體導(dǎo)管包括至少一層膜，其中，膜層是可被動位移元件。“可主動位移元件”是與流體導(dǎo)管結(jié)合、并且其位移會導(dǎo)致流體導(dǎo)管中的流體壓力發(fā)生變化的元件?？芍鲃游灰圃囊粋€(gè)例子是調(diào)節(jié)器活動元件，例如閥門元件或限流器元件，其位移會主動導(dǎo)致流體壓力發(fā)生變化，例如由于流體的流動受限或受阻而導(dǎo)致壓力增大。
[0023]醫(yī)療裝置還包括至少一條應(yīng)答器回路，該應(yīng)答器回路包括選自電容(C)、電感(L)、電阻(R)或其組合的至少一個(gè)應(yīng)答器元件，該應(yīng)答器元件相對于活動元件布置，使應(yīng)答器回路具有電容、電感或電阻，若應(yīng)答器回路是諧振器，則使應(yīng)答器回路具有諧振頻率或Q因數(shù)，所述電容、電感、電阻、諧振頻率或Q因數(shù)隨活動元件的位移而發(fā)生變化。根據(jù)一種優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)答器回路是“無源”回路，配置為僅從醫(yī)療裝置之外的外部場獲得執(zhí)行其功能所需的能量(激活能)，例如電磁能形式的能量(例如射頻信號或磁振蕩)，因而無需自己的永久能源即可工作。
[0024]具體而言，同一條應(yīng)答器回路包括相對于每個(gè)活動元件或相對于至少兩個(gè)活動元件布置的至少一個(gè)L和/或C和/或R應(yīng)答器元件，從而利用同一條回路即可確定任何所述活動元件的位移。這種應(yīng)答器回路的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是能夠節(jié)省空間和成本。因此，醫(yī)療裝置可以更簡單、尺寸更小、更加經(jīng)濟(jì)高效。根據(jù)一些實(shí)施方式，應(yīng)答器回路還與活動元件成非接觸關(guān)系，因此便于集成在醫(yī)療裝置中。因此，“應(yīng)答器回路”是醫(yī)療裝置的運(yùn)動傳感元件，優(yōu)選為無源元件，并配置為檢測上述至少兩個(gè)活動元件的運(yùn)動。為了提高檢測靈敏度，活動元件可由磁敏感或電敏感材料構(gòu)成，或者包括這種材料，例如金屬材料，該材料可為涂層、漆層或紋理形式。
[0025]根據(jù)一種實(shí)施方式，醫(yī)療裝置包括與入口 /出口應(yīng)答器元件結(jié)合的入口活動元件和出口活動元件。因此，同一個(gè)(入口 /出口)應(yīng)答器元件可與兩個(gè)活動元件結(jié)合，以分別檢測兩個(gè)入口和出口活動元件中的任何一個(gè)的運(yùn)動。若流體導(dǎo)管的入口和出口活動元件和/或入口側(cè)和出口側(cè)彼此靠近布置(例如彼此相鄰)，則可以實(shí)現(xiàn)此功能。類似地，根據(jù)另一實(shí)施方式，醫(yī)療裝置包括與至少一個(gè)應(yīng)答器元件結(jié)合的至少兩個(gè)調(diào)節(jié)器活動元件。因此，同一個(gè)調(diào)節(jié)器應(yīng)答器元件可與兩個(gè)調(diào)節(jié)器活動元件結(jié)合，以分別檢測兩個(gè)調(diào)節(jié)器活動元件中的任何一個(gè)的運(yùn)動。
[0026]根據(jù)一種實(shí)施方式，醫(yī)療裝置包括下列元件中的至少兩個(gè):在入口側(cè)與入口應(yīng)答器元件結(jié)合的入口活動元件，在出口側(cè)與出口應(yīng)答器元件結(jié)合的出口活動元件，與調(diào)節(jié)器應(yīng)答器元件結(jié)合的調(diào)節(jié)器活動元件。在此，“結(jié)合”指應(yīng)答器元件布置在相應(yīng)的活動元件附近或與相應(yīng)的活動元件接觸，從而當(dāng)活動元件位移時(shí)，應(yīng)答器回路的電容、電感、電阻、諧振頻率或Q因數(shù)受活動元件的影響。根據(jù)一種實(shí)施方式，應(yīng)答器回路包括與電容串聯(lián)的入口電感和出口電感。
[0027]根據(jù)一些實(shí)施方式，應(yīng)答器回路集成在布置于醫(yī)療裝置中的箔片狀或片狀基板中，從而應(yīng)答器元件與相應(yīng)的活動元件結(jié)合。根據(jù)一些實(shí)施方式，箔片狀或片狀基板包括一條或更多條應(yīng)答器回路，每條應(yīng)答器回路包括與活動元件結(jié)合的至少一個(gè)應(yīng)答器元件。
[0028]箔片狀或片狀基板優(yōu)選由塑料或其它電絕緣材料制成。應(yīng)答器回路可以印刷在基板上和/或夾在兩層基板之間。兩層基板可通過任何常規(guī)技術(shù)結(jié)合到一起，例如膠粘、熱粘 合等
[0029]根據(jù)一些實(shí)施方式，活動元件為不同的類型或尺寸和/或可位移到不同的程度，和/或相對于應(yīng)答器元件布置，從而在位移時(shí)把應(yīng)答器回路的電容和/或電感和/或電阻和/或諧振頻率和/或Q因數(shù)改變到不同的程度或使其逆轉(zhuǎn)。
[0030]根據(jù)一些實(shí)施方式，應(yīng)答器元件為不同的類型或尺寸和/或相對于活動元件布置，從而在活動元件位移時(shí)使應(yīng)答器回路的電容和/或電感和/或電阻和/或諧振頻率和/或Q因數(shù)改變到不同的程度或使其逆轉(zhuǎn)。
[0031]系統(tǒng)還包括控制裝置?！翱刂蒲b置”是配置為與醫(yī)療裝置通訊從而控制醫(yī)療裝置的操作的裝置。具體而言，控制裝置包括收發(fā)器，其中，該收發(fā)器配置為向醫(yī)療裝置的應(yīng)答器回路發(fā)送能量并讀取應(yīng)答器回路的電容和/或電感和/或電阻和/或諧振頻率和/或Q因數(shù)，從而通過同一條應(yīng)答器回路確定任何活動元件是否有位移。
[0032]“收發(fā)器”一詞泛指既作為發(fā)送器又作為接收器的裝置，其功能至少包括產(chǎn)生采樣(激活)場以及(作為對應(yīng)答器回路發(fā)送信號的響應(yīng))接收由應(yīng)答器回路發(fā)送的信號的操作。
[0033]根據(jù)一些實(shí)施方式，為了保證較高的數(shù)據(jù)安全性，在當(dāng)前環(huán)境中的一種有利方式是對傳送的數(shù)據(jù)進(jìn)行加密。
[0034]根據(jù)一種優(yōu)選實(shí)施方式，流量調(diào)節(jié)器包括無源能量接收單元，控制裝置包括能量傳送單元，該能量傳送單元用于把工作能量傳送給能量接收單元，以操作流量調(diào)節(jié)器，從而調(diào)節(jié)流過流體導(dǎo)管的流體流量，以進(jìn)行醫(yī)療。
[0035]向能量接收單元傳送工作能量的操作可包括解鎖一個(gè)或更多安全鎖定機(jī)構(gòu)，并把旋轉(zhuǎn)力傳送至能量接收單元的至少一個(gè)轉(zhuǎn)子和/或把軸向力傳送至能量接收單元的至少一個(gè)軸向元件。安全鎖定機(jī)構(gòu)用于防止醫(yī)療裝置的不受控操作。向能量接收單元傳送工作能量的操作可包括通過感生或電磁耦合等方式向醫(yī)療裝置提供動力。由能量接收裝置接收的能量來自于控制裝置的能量傳送單元，在醫(yī)療裝置本身中通常不具有能源。但是醫(yī)療裝置可包括內(nèi)部能源，例如輔助能源。
[0036]根據(jù)一些實(shí)施方式，醫(yī)療裝置還包括連接至應(yīng)答器回路的遙測標(biāo)簽。具體而言，收發(fā)器配置為向遙測標(biāo)簽發(fā)送能量，遙測標(biāo)簽可包括輔助回路，該輔助回路用于經(jīng)由遙測標(biāo)簽測量應(yīng)答器回路的電容和/或電感和/或電阻和/或諧振頻率和/或Q因數(shù)，并讀取應(yīng)答器回路的電容和/或電感和/或電阻和/或諧振頻率和/或Q因數(shù)。遙測標(biāo)簽的一個(gè)例子是射頻識別(RFID)標(biāo)簽或近場通訊(NFC)標(biāo)簽。遙測標(biāo)簽還可配置為存儲與醫(yī)療裝置相關(guān)的信息，使得醫(yī)療裝置可由控制裝置識別。根據(jù)一種實(shí)施方式，遙測標(biāo)簽存儲與流體導(dǎo)管相關(guān)的信息，例如直徑、長度等，由于存在制造公差，因此對于不同的醫(yī)療裝置，這些數(shù)據(jù)可以有所不同。遙測標(biāo)簽還可/也可存儲與泵相關(guān)的信息(例如泵的規(guī)格)和/或與儲液器相關(guān)的信息(例如儲液器的容量)和/或藥劑類別信息?？刂蒲b置可配置為經(jīng)由收發(fā)器讀取所述信息，并根據(jù)所述信息操控流量調(diào)節(jié)器。通過這種方式可以校準(zhǔn)醫(yī)療裝置，從而實(shí)現(xiàn)更高的流體流量調(diào)節(jié)精度。
[0037]根據(jù)一些實(shí)施方式，控制裝置包括邏輯單元。“邏輯單元”是計(jì)算單元，可為執(zhí)行帶有操作指令的計(jì)算機(jī)可讀程序的可編程序邏輯控制器，以確定與醫(yī)療裝置相關(guān)的一種或更多狀況或事件，和/或?qū)σ环N或更多狀況或事件做出響應(yīng)。具體而言，邏輯單元配置為根據(jù)應(yīng)答器回路的電容和/或電感和/或電阻和/或諧振頻率和/或Q因數(shù)的讀數(shù)區(qū)分一個(gè)或更多活動元件中哪些發(fā)生了位移。這可包括把讀取的數(shù)據(jù)與存儲的參考數(shù)據(jù)和/或在流量調(diào)節(jié)器工作之前測量的參考數(shù)據(jù)比較，并根據(jù)比較結(jié)果確定是否有變化或偏差?？刂蒲b置可包括彼此獨(dú)立(例如專用于執(zhí)行特定任務(wù))并且彼此通訊(例如彼此協(xié)作)的多個(gè)邏輯單
[0038]根據(jù)一些實(shí)施方式，邏輯單元配置為確定下述的任何一種或多種狀況。
[0039]在一種狀況中，在流量調(diào)節(jié)器工作期間，流體壓力基本不變。若流量調(diào)節(jié)器是在工作時(shí)泵送流體的泵，則此狀況表明醫(yī)療裝置正常或正確工作?！盎静蛔儭币辉~指流體導(dǎo)管中的平均流體壓力在裝置工作過程中保持不變。實(shí)際上，在泵送過程中，流體壓力可有局部變化(例如周期性的變化)，例如在入口側(cè)和出口側(cè)有變化。在使用某些類型的泵時(shí)可能發(fā)生這種情況，例如蠕動泵或隔膜泵，在這種泵的作用下，流體可能以脈沖方式向前流動。這種情況可能會導(dǎo)致活動元件在工作過程中存在周期性的位移，但是這種位移是正常的，并且可通過應(yīng)答器回路監(jiān)測，以確認(rèn)正確工作。另外，在出口側(cè)，由于流體導(dǎo)管在輸注元件處可能受限和/或當(dāng)流體進(jìn)入體內(nèi)時(shí)受阻，流體壓力可能稍有增大。
[0040]在另一種狀況中，與正常工作時(shí)的流體壓力相比，在流體導(dǎo)管的入口側(cè)的流體壓力持續(xù)降低，這通常是由于入口側(cè)的流體耗盡(例如當(dāng)儲液器變空時(shí))導(dǎo)致的。這可通過被動位移入口活動元件的持續(xù)位移來確定。
[0041]在另一種狀況中，與正常工作時(shí)的流體壓力相比，在流體導(dǎo)管的入口側(cè)的流體壓力持續(xù)升高，這通常是由于入口側(cè)的流體過多導(dǎo)致的。這可通過被動位移入口活動元件的持續(xù)位移來確定，其中，位移方向通常與流體壓力降低情況中的位移方向相反。
[0042]在另一種狀況中，與正常工作時(shí)的流體壓力相比，在流體導(dǎo)管的出口側(cè)的流體壓力持續(xù)升高，這通常是由于出口側(cè)被堵塞或部分堵塞因而阻斷流體流動或使流體流量顯著減少而導(dǎo)致的。這可通過被動位移出口活動元件的持續(xù)位移來確定。
[0043]另外，若流量調(diào)節(jié)器是閥門或限流器，則流量調(diào)節(jié)器的工作狀態(tài)可通過確定可主動位移元件或流量調(diào)節(jié)器元件的位置來確定。若流量調(diào)節(jié)器是泵(例如蠕動泵或隔膜泵)，則流量調(diào)節(jié)器的工作狀態(tài)可通過監(jiān)測活動元件在工作過程中的周期性的位移來確定。[0044]在另一種狀況中，流體在流體導(dǎo)管中的首次流通(例如在引動醫(yī)療裝置時(shí))可通過確定任何活動元件的位移從而確認(rèn)正確引動來確定。
[0045]術(shù)語“持續(xù)”在此指一段持續(xù)時(shí)間，即，比在正常工作時(shí)發(fā)生的時(shí)間長，例如至少在流量調(diào)節(jié)器的工作時(shí)間內(nèi)持續(xù)。在一些實(shí)施方式中，控制裝置配置為在響應(yīng)既定狀況時(shí)操作流量調(diào)節(jié)器或中斷流量調(diào)節(jié)器的操作，和/或產(chǎn)生可由用戶識別的信號。
[0046]控制裝置可配置為以可拆卸方式附接至醫(yī)療裝置(例如在醫(yī)療裝置的使用過程中附接至醫(yī)療裝置)，其中，醫(yī)療裝置可以是一次性使用型，而控制裝置可以重用。
[0047]根據(jù)一種優(yōu)選實(shí)施方式，控制裝置配置為臨時(shí)置于相對于醫(yī)療裝置的能量傳送位置，以操作流量調(diào)節(jié)器和/或向應(yīng)答器回路傳送能量，其中，在能量傳送位置，控制裝置是與醫(yī)療裝置分離的。具體而言，控制裝置可配置為在能量傳送位置臨時(shí)手持使用的手持型
>J-U ρ?α裝直。
[0048]系統(tǒng)還可包括用于驗(yàn)證醫(yī)療裝置的位置并確?？刂蒲b置和醫(yī)療裝置之間最佳能量傳送的定位傳感器。
[0049]控制裝置可用作使用戶(例如患者和/或技術(shù)人員/醫(yī)生/護(hù)士)與醫(yī)療裝置交互的接口裝置，例如設(shè)置藥劑劑量、驗(yàn)證滿足輸送這種劑量的條件、以及在程序發(fā)生任何異常狀況時(shí)向用戶發(fā)出警報(bào)、或者通過提供建議或執(zhí)行補(bǔ)救操作來對異常狀況做出反應(yīng)。
[0050]因此，所有或大多數(shù)電子器件(例如處理器、存儲器、開關(guān)和操作按鈕、電路、印刷電路板、接線、可視和/或盲文型顯示裝置、電池或其它形式的電源、用于充電和/或與其它裝置(例如計(jì)算機(jī))連接(例如通過無線方式連接)以交換數(shù)據(jù)的一個(gè)或更多端口、警報(bào)或警告信號發(fā)送裝置等)可集成在控制裝置中，而不是集成在醫(yī)療裝置中。因此，醫(yī)療裝置可以很簡單，尺寸小，成本低，并且可為一次性的或可植入的?？刂蒲b置可具有附加功能。例如，它可配置為身體參數(shù)測量裝置，例如作為血糖儀，以監(jiān)測對醫(yī)療的響應(yīng)等。控制裝置甚至可包括電話、GPS等功能。控制裝置可為針對多個(gè)相同或不同類型的醫(yī)療裝置和/或不同患者的通用接口裝置。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0051]下面將參照示意性地示出示例性實(shí)施方式的附圖更詳細(xì)地說明本發(fā)明。
[0052]圖1是包括醫(yī)療裝置和處于能量傳送位置的獨(dú)立手持型裝置的醫(yī)療系統(tǒng)的示意圖。
[0053]圖2是圖1所示的醫(yī)療裝置的放大圖。
[0054]圖3a_3f是在圖2所示的醫(yī)療裝置的工作過程中可能發(fā)生的一些狀況的示意圖。
[0055]圖4是包括具有入口 /出口應(yīng)答器元件的應(yīng)答器回路的一種實(shí)施方式的示意圖。
[0056]圖5示出了圖3a_3f所示的實(shí)施方式的一種變體，它具有另一種流量調(diào)節(jié)器和應(yīng)答器回路。
[0057]圖6a_6c是另一種應(yīng)答器回路的示意圖。
[0058]圖7a和7b概略性示出了包括遙測標(biāo)簽的應(yīng)答器回路的實(shí)例。
[0059]圖8概 略性示出了圖1所示的系統(tǒng)的一種變體，它包括另一種醫(yī)療裝置。
[0060]圖9概略性示出了圖8所示的醫(yī)療裝置的一種變體?！揪唧w實(shí)施方式】
[0061]圖1 所示為不按比例示出的醫(yī)療系統(tǒng)300的示意圖，該醫(yī)療系統(tǒng)300用于經(jīng)皮輸送藥劑。系統(tǒng)300包括醫(yī)療裝置100和配置為獨(dú)立手持型裝置的控制裝置200。所示的醫(yī)療裝置100和控制裝置200處于能量輸送位置。圖2是醫(yī)療裝置100的放大圖。醫(yī)療裝置100包括用于容納待輸送的藥劑的儲液器101、用于輸送藥劑的經(jīng)皮輸注元件102、以及用于從儲液器101向輸注元件102轉(zhuǎn)移藥劑的流體導(dǎo)管110。儲液器101是可折疊袋。醫(yī)療裝置100還包括流量調(diào)節(jié)器120。流量調(diào)節(jié)器120包括無源能量接收單元121，無源能量接收單元121配置為當(dāng)控制裝置200處于能量傳送位置時(shí)從控制裝置200接收工作能量，并把接收的能量傳送給流量調(diào)節(jié)器120。流量調(diào)節(jié)器120隨后把從能量接收單元121接收的能量轉(zhuǎn)化為泵送力，用于從儲液器101向經(jīng)皮輸注元件102泵送藥劑。從而控制裝置200經(jīng)由能量接收單元121操作流量調(diào)節(jié)器120。具體而言，流量調(diào)節(jié)器120是與管道103工作結(jié)合的蠕動泵，在工作時(shí)通過流體導(dǎo)管110泵送藥劑。
[0062]流體導(dǎo)管110包括入口側(cè)110’和出口側(cè)110"，流量調(diào)節(jié)器120布置在入口側(cè)110’和出口側(cè)110"之間，從而在工作時(shí)從入口側(cè)110’向出口側(cè)110"泵送藥劑。流體導(dǎo)管Iio包括管道103，其中，管道103與流量調(diào)節(jié)器120工作結(jié)合，從而流量調(diào)節(jié)器120的運(yùn)轉(zhuǎn)導(dǎo)致通過流體導(dǎo)管110蠕動泵送藥劑。流體導(dǎo)管110包括在入口側(cè)110’與管道103通過液流連通的入口腔104和在出口側(cè)110"與管道103通過液流連通的出口腔105。入口腔104包括入口活動元件106，出口腔105包括出口活動元件107，其中，入口活動元件106和出口活動元件107可隨流體導(dǎo)管110中的流體壓力變化而被動位移。具體而言，入口活動元件106和出口活動元件107是不透液膜，分別密封住入口腔104和出口腔105的開口。膜106、107具有彈性，因此可以位移，在此情況中，它們可分別隨入口腔104和出口腔105中的流體壓力變化拉伸或變形。醫(yī)療裝置100還包括集成在電絕緣箔片狀基板130中的應(yīng)答器回路131。應(yīng)答器回路131是無源回路，配置為從由控制裝置200提供的外部場獲得能量。應(yīng)答器回路131包括入口應(yīng)答器元件132、入口電感、以及出口應(yīng)答器元件133和出口電感。應(yīng)答器回路131還包括與入口電感132和出口電感133串聯(lián)從而形成諧振器的電容(未示出)。具體而言，應(yīng)答器回路131布置在箔片130中，箔片130布置在醫(yī)療裝置100中，并距膜106、107 —定距離，從而入口電感132與膜106非接觸結(jié)合，出口電感133與膜107非接觸結(jié)合。通過這種方式，應(yīng)答器回路130具有諧振頻率，該諧振頻率隨活動元件106、107的位移而變化。
[0063]控制裝置200包括收發(fā)器231，其中，收發(fā)器配置為向應(yīng)答器回路131發(fā)送能量，并讀取應(yīng)答器回路131的諧振頻率，從而通過同一條應(yīng)答器回路131確定膜106、107中的任何一個(gè)是否有位移。膜106、107可包括磁敏感或電敏感材料，例如金屬材料(未示出)，以提高檢測應(yīng)答器回路131位移的靈敏度。
[0064]控制裝置200還包括能量傳送單元221，能量傳送單元221用于向醫(yī)療裝置100的能量接收單元121傳送工作能量，以操作蠕動泵120。具體而言，能量接收單元121構(gòu)造為與多個(gè)螺動輪(未示出)嚙合的轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子包括一個(gè)或更多鐵磁元件。能量傳送單元221構(gòu)造為與電機(jī)(未示出)連接的驅(qū)動轉(zhuǎn)子，驅(qū)動轉(zhuǎn)子包括多個(gè)磁體，這些磁體配置為與能量接收單元121的鐵磁元件形成磁耦合。因而，當(dāng)能量接收單元121和能量傳送單元221處于能量傳送位置并形成磁耦合時(shí)，能量傳送單元221經(jīng)由能量接收單元121向蠕動泵120提供旋轉(zhuǎn)力。
[0065]控制裝置200還包括邏輯單元230，邏輯單元230配置為根據(jù)由收發(fā)器231讀取的應(yīng)答器回路131的諧振頻率區(qū)分膜106、107中的哪一個(gè)發(fā)生了位移，并由此確定在醫(yī)療裝置100的工作過程中可能發(fā)生的一種或更多狀況中的任何一種狀況。
[0066]控制裝置200還包括(但不僅限于)電池240、用于充電和連接其它裝置的端口250、用于操作控制裝置200的按鈕260、以及顯示裝置270。在此例子中，邏輯單元230至少與收發(fā)器231、能量傳送單元221和顯示裝置270進(jìn)行電氣通訊。具體而言，邏輯單元230配置為在響應(yīng)既定狀況時(shí)操作能量傳送單元221或中斷能量傳送單元221的操作，從而控制流量調(diào)節(jié)器，并產(chǎn)生可由用戶識別的信號。因此，控制裝置200可用作使用戶(例如患者和/或技術(shù)人員/醫(yī)生/護(hù)士)與醫(yī)療裝置100交互的接口裝置，例如設(shè)置藥劑劑量、驗(yàn)證滿足輸送這種劑量的條件、以及在程序發(fā)生任何異常狀況時(shí)向用戶發(fā)出警報(bào)、或者通過提供建議或執(zhí)行補(bǔ)救操作來對異常狀況做出反應(yīng)。
[0067]圖3a_3f是在圖2所示的醫(yī)療裝置100的工作過程中可能發(fā)生的一些狀況的示意圖。為了清楚起見，僅示出了與理解本發(fā)明相關(guān)的醫(yī)療裝置100的部件，并且進(jìn)行了進(jìn)一步簡化。具體而言，圖3a-3f示出了布置在流體導(dǎo)管110的入口側(cè)110’和出口側(cè)110"之間的流量調(diào)節(jié)器(泵)120、包括帶有入口膜106的入口腔104的入口側(cè)110’、以及包括帶有出口膜107的出口腔105的出口側(cè)110"。圖3a-3d還示出了箔片130，其中，為了清楚起見，應(yīng)答器回路131以分離狀態(tài)示出，并示意性地顯示在箔片130的上方。圖3e示出了處于與箔片130’分離狀態(tài)的應(yīng)答器回路131’的另一種實(shí)施方式，該實(shí)施方式是應(yīng)答器回路131的一種變體。圖3f示出了圖3e中的實(shí)施方式的一種變體。應(yīng)答器回路131、131’包括以非接觸方式與入口膜106結(jié)合的入口電感132和以非接觸方式與出口膜107結(jié)合的出口電感133、133’。入口電感132和出口電感133、133’與電容134串聯(lián)。因此，應(yīng)答器回路131、131’配置為無源諧振器，收發(fā)器231配置為激活該諧振器并在泵120開始工作前讀取泵120的諧振頻率(例如，當(dāng)控制裝置200處于能量傳送位置時(shí)立即讀取)，并在泵120工作時(shí)和/或工作后讀取諧振頻率ω，其中，在泵120開始工作前Coci=I/ V (L0x C)，即，I除以(電感乘以電容)的平方根，在泵120工作時(shí)和/或工作后ω=1/ V (L X C)，即，I除以(電感乘以電容)的平方根。優(yōu)選還讀取泵120工作之前的諧振頻率Oci，因?yàn)榇酥悼赡芨鶕?jù)外界因素(例如環(huán)境溫度)而變化。因此，相對讀數(shù)優(yōu)于絕對讀數(shù)。
[0068]更詳細(xì)地說，圖3a示出了第一工作狀況，其中，在泵120的工作過程中，流體導(dǎo)管110中的流體壓力基本不變。在此狀況中，當(dāng)蠕動泵120工作時(shí)，膜106、107不發(fā)生位移，或者位移最小，或者以可預(yù)測的方式位移，通常為交替且周期性的方式，類似于脈沖方式。具體而言，出口膜107在松弛階段后可能經(jīng)歷輕微的正位移，而入口膜在松弛階段后可能經(jīng)歷輕微的負(fù)位移。因此，平均諧振頻率ω與Coci相當(dāng)(ω近似等于CociX通過連續(xù)讀取，可以監(jiān)測膜106、107的可預(yù)測位移，以進(jìn)一步確認(rèn)是否正常工作。邏輯單元230根據(jù)此讀數(shù)和對比結(jié)果來確定醫(yī)療裝置100是否正確工作。
[0069]圖3b示出了另一種工作狀況，在出口側(cè)110"發(fā)生堵塞等情況時(shí)，可能出現(xiàn)此狀況。在此情況中，當(dāng)泵120工作時(shí)，出口側(cè)110"的流體壓力增高，出口膜107持續(xù)向外位移，即，經(jīng)歷正位移。這種位移會導(dǎo)致出口電感133的電感發(fā)生變化，因而導(dǎo)致應(yīng)答器回路131的諧振頻率ω發(fā)生變化。在此情況中，ω〈 Coci，并且邏輯單元230根據(jù)讀數(shù)和比較結(jié)果確定出口側(cè)110"有異常狀況，例如堵塞。
[0070]圖3c示出了另一種工作狀況，在儲液器101變空等情況下可能發(fā)生這種狀況。在此情況中，當(dāng)泵120工作時(shí)，入口側(cè)110’的流體壓力降低，并且入口膜106持續(xù)向下位移，即，經(jīng)歷負(fù)位移。這種位移會導(dǎo)致入口電感132的電感發(fā)生變化，因而導(dǎo)致應(yīng)答器回路131的諧振頻率ω發(fā)生變化。在此情況中，ω> Coci，并且邏輯單元230根據(jù)讀數(shù)和比較結(jié)果確定入口側(cè)110’有異常狀況，例如藥劑耗盡或儲液器變空。確定入口側(cè)110’的這種狀況有利于預(yù)先了解藥劑何時(shí)即將耗盡，以便在輸送藥劑時(shí)避免藥劑耗盡的發(fā)生，并在下一次輸送藥劑之前提醒用戶更換醫(yī)療裝置100儲液器101?？梢源_定入口腔104的適當(dāng)尺寸，使其盛有足夠的藥劑量，以保證在確定這種工作狀況后至少有最后一次劑量。
[0071]圖3d示出了另一種工作狀況，在儲液器101變空時(shí)以及在出口側(cè)110"堵塞時(shí)很可能發(fā)生這種狀況。在此情況中，當(dāng)泵120工作時(shí)，入口側(cè)110’的流體壓力降低，并且膜107持續(xù)向下位移，即，經(jīng)歷負(fù)位移。但是，當(dāng)泵120工作時(shí)，出口側(cè)110"的流體壓力增高，出口膜107持續(xù)向外位移(拉伸)，即，經(jīng)歷正位移。在這種情況中，可能無法檢測到應(yīng)答器回路131的諧振頻率ω相對于Coci的變化，并且在某些情況中可能被判讀為如圖3a所示的正常工作狀況。為了提高類似情況的區(qū)分能力，可以采用有區(qū)別的應(yīng)答器元件，例如具有不同電感值的入口電感132和出口電感133’，其中，應(yīng)答器回路131’的諧振頻率ω在入口膜106和出口膜107的同等位移下被改變到不同的程度(在圖3e中，ω〈ω(ι)。替換地或者另外地，可以采用入口 膜106和出口膜107’、或具有不同尺寸和/或具有不同磁化性或電極化性和/或具有相對于活動元件的不同布置方式的其它活動元件(在圖3f中，ω〈ω(ι)。
[0072]圖4是圖2和圖3a_3f所示的實(shí)施方式的一種變體的示意圖。具體而言，圖4示出了構(gòu)造為布置在流體導(dǎo)管111的入口側(cè)111’和出口側(cè)111"之間的蠕動泵的流量調(diào)節(jié)器。與圖2和圖3a-3f所示的流體導(dǎo)管110的不同之處是，流體導(dǎo)管111布置在泵120’的周圍，使入口側(cè)111’和出口側(cè)111"(尤其是入口側(cè)111’的入口腔104和出口側(cè)111"的出口腔105)彼此相鄰布置，從而使入口側(cè)111’的入口膜106朝向出口側(cè)111"的出口膜107。集成有應(yīng)答器回路141 (例如諧振器)的箔片140布置在入口膜106和出口膜107之間，使入口 /出口應(yīng)答器元件142 (例如電感(入口 /出口電感))與入口膜106和出口膜107非接觸結(jié)合。因而利用僅一個(gè)應(yīng)答器元件142即可確定膜106、107中任何一個(gè)的位移。具體而言，根據(jù)膜106、107之一或二者的位移方向、程度和持續(xù)時(shí)間(臨時(shí)或持續(xù))，可以通過類似于圖3a-3f所示的至少一部分實(shí)施方式的方式確定不同的工作狀況。請參閱圖4，該圖中示出了出口側(cè)111’堵塞的狀況，其中，出口膜107經(jīng)歷持續(xù)正位移。此狀況確定為ω〈ω。。
[0073]圖5示出了圖3a_3f所示的實(shí)施方式的一種變體，它具有另一種流量調(diào)節(jié)器120 "和應(yīng)答器回路151。具體而言，流量調(diào)節(jié)器120"是包括流道的閥門，它與流體導(dǎo)管112的入口側(cè)112’和出口側(cè)112"通過液流連通，并可打開或關(guān)閉，或打開到不同的程度，以通過移動閥門調(diào)節(jié)器元件125調(diào)節(jié)流過閥門120的流體量。入口側(cè)112包括帶有入口膜106的入口腔104，出口側(cè)112’包括帶有出口膜107的出口腔。應(yīng)答器回路151包括與電容154串聯(lián)并與可變電阻155并聯(lián)的入口電感152和出口電感153。具體而言，應(yīng)答器回路151相對于閥門120"和流體導(dǎo)管112布置，使入口電感152與入口膜106非接觸結(jié)合，出口電感153與出口膜107非接觸結(jié)合，并且可變電阻155與閥門調(diào)節(jié)器元件125結(jié)合?？勺冸娮?55是與調(diào)節(jié)器活動元件結(jié)合的調(diào)節(jié)器應(yīng)答器元件的一個(gè)例子。通過讀取應(yīng)答器回路151的諧振頻率，能夠通過與圖3a-3f所示的實(shí)施方式類似的方式確定膜106、107的位移，從而確定流體導(dǎo)管112中的流體壓力變化。但是，還可以讀取應(yīng)答器回路151的Q因數(shù)，從而確定閥門120"的狀態(tài)，例如打開、關(guān)閉或中間位置狀態(tài)。
[0074]圖6a_6c是配置為諧振器的另一種無源應(yīng)答器回路161的示意圖。具體而言，如圖6a所示，應(yīng)答器回路161包括與電感164串聯(lián)的兩個(gè)可變電容162、163?？勺冸娙?62、163可按不同方式配置。圖6b示出了集成在膜106’上的可變電容162’的一個(gè)例子，其中，由流體壓力變化導(dǎo)致的膜106’的位移造成電容變化，因而導(dǎo)致應(yīng)答器回路161的諧振頻率ω發(fā)生變化。圖6c示出了可變電容163’的另一個(gè)例子，其中，流體導(dǎo)管113布置在可變電容163’的極板之間。極板可與流體導(dǎo)管113成接觸關(guān)系或非接觸關(guān)系。由流體壓力變化導(dǎo)致的流體導(dǎo)管113的位移造成電容變化，因而導(dǎo)致應(yīng)答器回路161的諧振頻率ω發(fā)生變化。
[0075]圖7a和7b示出了包括遙測標(biāo)簽176、176’的應(yīng)答器回路171、171’的例子。具體而言，圖7a示出了包括兩個(gè)電感172、173的應(yīng)答器回路171，電感172、173連接至RFID標(biāo)簽176，RFID標(biāo)簽176包括用于測量應(yīng)答器回路171的電感的輔助回路177，其中，收發(fā)器231配置為向RFID標(biāo)簽176發(fā)送能量，以測量隨著與應(yīng)答器回路171結(jié)合的各個(gè)活動元件的位移而發(fā)生變化的應(yīng)答器回路171的電感，并經(jīng)由遙測標(biāo)簽176讀取應(yīng)答器回路的電感。圖7b示出了包括電感172’和可變電容174的應(yīng)答器回路171’，電感172’和可變電容174連接至RFID標(biāo)簽176’，RFID標(biāo)簽176’包括用于測量應(yīng)答器回路171’的電感和/或電容的輔助回路177’，其中，收發(fā)器231配置為向RFID標(biāo)簽176’發(fā)送能量，以測量隨著與應(yīng)答器回路171’結(jié)合的各個(gè)活動元件的位移而變化的應(yīng)答器回路171’的電感和/或電容，并經(jīng)由遙測標(biāo)簽176’讀取應(yīng)答器回路171’的電感和/或電容。
[0076]圖8是系統(tǒng)300’的示意 圖，系統(tǒng)300’是圖1所示的系統(tǒng)300的一種變體。具體而言，系統(tǒng)300’包括另一種醫(yī)療裝置100’和與圖1所示的控制裝置200類似的控制裝置200’。醫(yī)療裝置100’是一種可植入裝置，并示意性地描繪為植入在一層身體組織400之下。具體而言，所示的醫(yī)療裝置100’與流體導(dǎo)管410工作結(jié)合，在此情況中，流體導(dǎo)管410是體液管。醫(yī)療裝置100’包括用于調(diào)節(jié)流體導(dǎo)管中的流體流量以進(jìn)行醫(yī)療的流量調(diào)節(jié)器122。流量調(diào)節(jié)器122是限流器，包括兩個(gè)調(diào)節(jié)器活動元件108、109，這兩個(gè)調(diào)節(jié)器活動元件配置為夾子形式，并可主動位移，以調(diào)節(jié)流體導(dǎo)管410中的流體流量。流量調(diào)節(jié)器122還包括無源能量接收單元123，無源能量接收單元123配置為在控制裝置200’處于能量傳送位置時(shí)從控制裝置200’接收工作能量。然后，流量調(diào)節(jié)器122把由能量接收單元123傳送的能量轉(zhuǎn)化為兩個(gè)可主動位移元件108、109中的一個(gè)或兩個(gè)的主動位移。在此例子中，醫(yī)療裝置100’還包括可被動位移元件186，在此情況中，可被動位移元件186是彈性夾，它在入口側(cè)410’與流體導(dǎo)管410工作結(jié)合，并可隨流體導(dǎo)管410中的流體壓力變化而位移。醫(yī)療裝置100’還包括應(yīng)答器回路181，應(yīng)答器回路181包括與電容184串聯(lián)并與可變電阻185并聯(lián)的兩個(gè)電感182、183。電感182、183是調(diào)節(jié)器應(yīng)答器元件，它們分別相對于相應(yīng)的可主動位移元件108、109布置，使應(yīng)答器回路181具有隨可主動位移元件108、109的位移而變化的諧振頻率ω。為了提高位移檢測靈敏度，可主動位移元件108、109包括磁敏感部件108’、109’，在可主動位移元件108、109移動時(shí)，磁敏感部件108’、109’分別相對于電感182、183改變位置?？勺冸娮?85相對于可被動位移活動元件186布置，使應(yīng)答器回路具有隨可被動位移元件186的位移而變化的Q因數(shù)。應(yīng)答器回路181在某些方面類似于圖5所示的應(yīng)答器回路151。
[0077]控制裝置200’包括收發(fā)器231’，其中，收發(fā)器231’配置為向應(yīng)答器回路181發(fā)送能量，并讀取應(yīng)答器回路181的諧振頻率ω和Q因素，以通過同一條應(yīng)答器回路181確定可主動位移 元件108、109和/或可被動位移元件186中任何一個(gè)是否有位移。
[0078]控制裝置200’還包括邏輯單元230’，邏輯單元230’配置為根據(jù)由收發(fā)器231’讀取的應(yīng)答器回路181的諧振頻率ω和Q因數(shù)確定可主動位移元件108、109和可被動位移元件186的位置，并由此確定在醫(yī)療裝置100’的工作過程中可能發(fā)生的一種或更多狀況中的任何一種狀況，并最終相應(yīng)地做出反應(yīng)。舉例來說，可能發(fā)生的一種狀況是入口側(cè)410’的流體壓力升高，表明入口側(cè)410’的流體過多。基于這種狀況的確定，邏輯單元230’然后可指令控制裝置200’主動打開一個(gè)或兩個(gè)夾子108、109 (例如臨時(shí)性打開)，使流體在流體導(dǎo)管410中流過，從而降低流體導(dǎo)管410中的流體壓力。比較有利的是，可以使用至少兩個(gè)可主動位移元件108、109，從而更好地控制流體導(dǎo)管中的流體流量，或者能夠在不同位置交替限制流體導(dǎo)管410，從而避免流體導(dǎo)管410始終在同一個(gè)位置受力。因此，利用同一條應(yīng)答器回路181能夠?qū)崿F(xiàn)可主動位移元件108、109的位移的精確控制和/或驗(yàn)證，以及流體壓力的控制。
[0079]控制裝置200’還包括與系統(tǒng)300的能量傳送單元221類似的能量傳送單元221’，該能量傳送單元221’配置為在能量傳送位置與能量接收單元123形成磁耦合?？紤]到醫(yī)療裝置100’是植入體內(nèi)因而不可見的，為了更方便地找到和/或保持和/或確認(rèn)能量傳送位置，在控制裝置200’中還提供有定位傳感器232。在此例子中，邏輯單元230’還與定位傳感器232進(jìn)行電氣通訊。具體而言，邏輯單元230’進(jìn)一步配置為操作能量傳送單元221’或中斷能量傳送單元221’的操作，從而根據(jù)控制裝置200’相對于醫(yī)療裝置100’的位置來控制流量調(diào)節(jié)器122。與控制裝置200 —樣，控制裝置200’也包括電池240、用于充電或連接其它裝置的端口 250、用于操作控制裝置200’的按鈕260、以及顯示裝置270。
[0080]圖9是醫(yī)療裝置100"的示意圖，醫(yī)療裝置100"是圖8所示的醫(yī)療裝置100’的一種變體。醫(yī)療裝置100"也是可植入的，并示意性地描繪為與流體導(dǎo)管411工作耦合，在此，流體導(dǎo)管411是體液管。醫(yī)療裝置100"還包括用于調(diào)節(jié)流體導(dǎo)管411中的流體流量以進(jìn)行醫(yī)療的流量調(diào)節(jié)器124。流量調(diào)節(jié)器124是包括調(diào)節(jié)器活動元件190的限流器，調(diào)節(jié)器活動元件190配置為夾子形式，并可主動位移，以調(diào)節(jié)流體導(dǎo)管411中的流體流量。醫(yī)療裝置100’還包括可被動位移元件191，可被動位移元件191配置為彈性夾，在入口側(cè)411’與流體導(dǎo)管411工作結(jié)合，可隨流體導(dǎo)管411中的流體壓力變化而位移。醫(yī)療裝置100’還包括應(yīng)答器回路193，應(yīng)答器回路193包括與電容195串聯(lián)并與可變電阻196并聯(lián)的電感194?？勺冸娮?96是調(diào)節(jié)器應(yīng)答器元件，它相對于可主動位移調(diào)節(jié)器活動元件190布置，使應(yīng)答器回路193具有隨著可主動位移調(diào)節(jié)器活動元件190的位移而變化的Q因數(shù)。電感194相對于可被動位移元件191布置，使應(yīng)答器回路193具有隨可被動位移元件191的位移而變化的諧振頻率ω。因而，可利用同一條應(yīng)答器回路193實(shí)現(xiàn)可主動位移調(diào)節(jié)器活動元件190的位移的精確控制和/或驗(yàn)證，以及流體導(dǎo)管411中的流體壓力的控制。
[0081]當(dāng)然，在不脫離本發(fā)明的范圍的前提下能夠?qū)λ龅膶?shí)施方式做出各種變化。還應(yīng)說明的是，本文中所用的“優(yōu)選”、“典型”或“有利”等詞不是用來限制所附權(quán)利要求所界定的本發(fā)明的范圍，也不暗示著某些特征對于所附權(quán)利要求所界定的本發(fā)明的結(jié)構(gòu)或功能是關(guān)鍵、必要或重要的。這些詞僅是為了突出在本發(fā)明的特定實(shí)施方式中可以利用或可以不必利用的替 換特征或附加特征。
【權(quán)利要求】
1.一種醫(yī)療系統(tǒng)(300，300’)，包括: a)布置為與患者接觸的醫(yī)療裝置(100，100’，100")，該醫(yī)療裝置(100，100’，100")包括流體導(dǎo)管(110，111，112，113)和/或配置為與流體導(dǎo)管(410，411)工作結(jié)合，該醫(yī)療裝置(100，100，，100")還包括: -用于調(diào)節(jié)流體導(dǎo)管(110，111，112，113，410，411)中的流體流量以進(jìn)行醫(yī)療的流量調(diào)節(jié)器(120，120’，120"，122，124); -至少兩個(gè)活動元件(106，107，106，，107，，113，125，108，109，186，190，191)，這兩個(gè)活動元件能夠隨流體導(dǎo)管中的流體壓力變化而被動位移(106，107，106’，107’，113，186，191)或者能夠主動位移(125，108，109，190)以調(diào)節(jié)流體導(dǎo)管中的流體流量；以及 -至少一條應(yīng)答器回路(131，131，，141，151，161，171，171，，181，193)，該應(yīng)答器回路包括選自電容(134，154，162，162’，163，163’，174，184，195)、電感(132，133，133’，142，152，153，164，172，173，172’，182，183，194)、電阻(155，185，196)、或其組合的至少一個(gè)應(yīng)答器元件，該應(yīng)答器元件相對于活動元件(106，107，106，，107，，113，125，108，109，186，190，191)布置，使得應(yīng)答器回路(131，131，，141，151，161，171，171，，181，193)具有隨活動元件(106，107，106，，107，，113，125，108，109，186，190，191)的位移而變化的電容或電感或電阻或諧振頻率或Q因數(shù)；以及 b)包括收發(fā)器(231，231’)的控制裝置(200，200’)，該收發(fā)器(231，231’ )配置為向應(yīng)答器回路(131，131’，141，151，161，171，171’，181，193)發(fā)送能量，并讀取應(yīng)答器回路(131，131’，141，151，161，171，171’，181，193)的電容和/或電感和/或電阻和/或諧振頻率和/或Q因數(shù)，從而利用同一條應(yīng)答器回路(131，131，，141，151，161，171，171，，181，193)來確定活動元件(106，107，106，，107，，113，125，108，109，186，190，191)中的任何一個(gè)是否有位移。
2.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，流量調(diào)節(jié)器布置在或配置為布置在流體導(dǎo)管的入口側(cè)和出口側(cè)之間，以調(diào)節(jié)從入口側(cè)至出口側(cè)的流體流量。
3.如權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其中，流量調(diào)節(jié)器是用于泵送流體的泵，或者是用于調(diào)節(jié)流體流量的閥門或限流器。
4.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其中，流量調(diào)節(jié)器包括無源能量接收單元，控制裝置包括能量傳送單元，該能量傳送單元用于把工作能量傳送給能量接收單元，以操作流量調(diào)節(jié)器。
5.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其中，控制裝置配置為臨時(shí)置于相對于醫(yī)療裝置的能量傳送位置，以操作流量調(diào)節(jié)器和/或向應(yīng)答器回路傳送能量，其中，在能量傳送位置，控制裝置是與醫(yī)療裝置分離的。
6.如權(quán)利要求2-5中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其中，醫(yī)療裝置包括與入口/出口應(yīng)答器元件結(jié)合的入口活動元件和出口活動元件。
7.如權(quán)利要求2-5中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其中，醫(yī)療裝置包括下列元件中的至少兩個(gè)元件: -在入口側(cè)與入口應(yīng)答器元件結(jié)合的入口活動元件， -在出口側(cè)與出口應(yīng)答器元件結(jié)合的出口活動元件， -與調(diào)節(jié)器應(yīng)答器元件結(jié)合的調(diào)節(jié)器活動元件。
8.如權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其中，應(yīng)答器回路包括與電容串聯(lián)的入口電感和出口電感。
9.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其中，應(yīng)答器回路集成在布置于醫(yī)療裝置中的箔片狀或片狀基板中，從而應(yīng)答器元件與相應(yīng)的活動元件結(jié)合。
10.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其中，醫(yī)療裝置還包括與應(yīng)答器回路連接的遙測標(biāo)簽，收發(fā)器配置為向遙測標(biāo)簽發(fā)送能量，以通過遙測標(biāo)簽測量應(yīng)答器回路的電容和/或電感和/或電阻和/或諧振頻率和/或Q因數(shù)，并讀取應(yīng)答器回路的電容和/或電感和/或電阻和/或諧振頻率和/或Q因數(shù)。
11.如權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，其中，遙測標(biāo)簽存儲與流體導(dǎo)管相關(guān)的信息(例如流體導(dǎo)管的直徑和/或長度)和/或與泵相關(guān)的信息(例如泵的規(guī)格)和/或與儲液器相關(guān)的信息(例如儲液器的容量)和/或藥劑類型信息，控制裝置配置為經(jīng)由收發(fā)器讀取所述信息，并根據(jù)所述信息操作流量調(diào)節(jié)器。
12.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其中，活動元件為不同類型或不同尺寸和/或可位移到不同程度和/或相對于應(yīng)答器元件布置， 和/或應(yīng)答器元件為不同類型或不同尺寸和/或相對于活動元件布置， 當(dāng)活動元件位移時(shí)，使得應(yīng)答器回路的電容和/或電感和/或電阻和/或諧振頻率和/或Q因數(shù)變化到不同的程度或使其逆轉(zhuǎn)。
13.如前述權(quán)利要求 中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其中，控制裝置包括邏輯單元，該邏輯單元配置為根據(jù)應(yīng)答器回路的電容和/或電感和/或電阻和/或諧振頻率和/或Q因數(shù)的讀數(shù)區(qū)分一個(gè)或更多活動元件中哪些發(fā)生了位移。
14.如權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，其中，邏輯單元配置為確定下述狀況中的任何一個(gè)或多個(gè): -在流量調(diào)節(jié)器工作期間，流體壓力基本不變，表明醫(yī)療裝置正確工作， -入口側(cè)的流體壓力降低，表明入口側(cè)的流體耗盡， -入口側(cè)的流體壓力升高，表明入口側(cè)的流體過多， -出口側(cè)的流體壓力升高，表明出口側(cè)堵塞， -流量調(diào)節(jié)器的工作狀態(tài)， -流體在流體導(dǎo)管中首次流通。
15.如權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，其中，控制裝置配置為在響應(yīng)既定狀況時(shí)操作流量調(diào)節(jié)器或中斷流量調(diào)節(jié)器的操作，和/或產(chǎn)生可由用戶識別的信號。
【文檔編號】A61M5/172GK103961765SQ201410045176
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2014年2月7日 優(yōu)先權(quán)日:2013年2月6日
【發(fā)明者】艾里奧.G.卡拉索 申請人:艾里奧.G.卡拉索