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利用热质流量表征的线内静脉内流量探测器的制作方法

2022-06-09 01:20:22 来源:中国专利 TAG:

利用热质流量表征的线内静脉内流量探测器
1.相关申请的交叉引用
2.本技术要求2019年10月28日提交的题为“in-line intravenous flow probe utilizing thermal mass flow characterization”的美国临时专利申请号62/926,815的优先权,其整体基于所有目的通过引用并入本文。
技术领域
3.本公开总体上涉及用于在静脉内管线中线内(in-line)使用以测量递送至患者的流体的流量探测器。


背景技术:

4.流体弹丸,有时称为流体冲击(fluid challenges),可用于患者的流体管控。应用流体冲击背后的原理是通过在短时间内给予少量流体(例如,流体弹丸),临床医生可以评估患者是否具有可用于通过进一步流体来增加搏出量的预载储备。连续的心输出量可以用于监视患者对流体冲击的响应。通过确定患者对流体冲击的响应来指导的治疗可以造成住院时间减少并且术后并发症较少。流量探测器可以促进对递送至患者的流体的跟踪,并且可以使患者的整体流体管控更容易和管控性更高。


技术实现要素:

5.根据多个实施方式,本公开涉及流量探测器装置。该流量探测器装置包括壳体,该壳体形成开放部分和封闭部分。流量探测器装置还包括流量传感器,该流量传感器被容纳在壳体的封闭部分内并且被配置以测量流动通过流量传感器的流体的流量相关数据,所述流量传感器包括入口端口和出口端口。流量探测器装置还包括入口管,该入口管具有与流量传感器的入口端口流体联接的近端和延伸超过壳体的远侧部分的远端,所述入口管被固定至壳体的开放部分,使得入口管经自流量传感器的入口端口向远侧至少7cm的距离是直(线)的。流量探测器装置还包括出口管,该出口管具有与流量传感器的出口端口流体联接的远端和延伸超过壳体的近侧部分的近端。流量探测器装置还包括印制电路板,该印制电路板被封闭在壳体内并且具有电连接器,该电连接器被配置以将流量传感器电联接至印制电路板。
6.在一些实施方式中,入口管的内径与流量传感器的入口端口的内径基本上相同。在一些实施方式中,通过入口管流动到流量传感器的流体在流量传感器的入口端口处经历层流。在一些实施方式中,流量相关数据具有优于
±
20%的准确度。在一些实施方式中,该装置进一步包括联接至印制电路板并自壳体的近端向近侧延伸的电缆。在一些实施方式中,印制电路板被配置以提供流量传感器所测量的流量相关数据的无线通信。
7.在一些实施方式中,壳体包括在壳体的开放部分的远端处的远侧夹具和在远侧夹具和封闭部分的远端之间的中间夹具,所述远侧夹具和中间夹具被配置以将入口管以直线固定至壳体的开放部分。在进一步的实施方式中,壳体进一步形成沟槽(trench)以将入口
管以直线固定至壳体的开放部分。
8.在一些实施方式中,壳体包括与流量传感器共形的支架(cradle),以使流量传感器保持期望的位置和取向。在进一步的实施方式中,壳体包括在支架周围的橡胶环以提供防水保护。
9.在一些实施方式中,入口管进一步包括在入口管的远端处的连接器。在一些实施方式中,出口管进一步包括在出口管的近端处的连接器。在进一步的实施方式中,连接器包括旋转公鲁尔连接器。
10.在一些实施方式中,壳体形成附接特征,该附接特征被配置以与装置附接设备配合。
11.在一些实施方式中,壳体包括底部部分、中间部分和顶部部分。在进一步的实施方式中,流量传感器处于壳体的顶部部分和中间部分之间。在进一步的实施方式中,印制电路板处于底部部分和中间部分之间。在进一步的实施方式中,中间部分和底部部分之间的压缩力确保流量传感器和印制电路板之间的电连接。
12.根据多个实施方式,本公开涉及制造流量探测器装置的方法。方法包括将入口管联接至流量传感器的入口端口。方法还包括将出口管联接至流量传感器的出口端口。方法还包括将流量传感器固定在壳体的部分之间。方法还包括将入口管附接至壳体,自流量传感器的入口端口向远侧延伸,所述入口管以直线自流量传感器的入口端口延伸至少7cm。方法还包括将印制电路板固定在壳体内,使得pcb的连接器与流量传感器的电学特征形成电连接。
13.在一些实施方式中,入口管的内径与流量传感器的入口端口的内径基本上相同。在一些实施方式中,方法进一步包括利用壳体远端处的远侧夹具和壳体远端与流量传感器的入口端口之间的中间夹具将入口管固定至壳体。在一些实施方式中,通过入口管流动到流量传感器的流体在流量传感器的入口端口处经历层流。在一些实施方式中,方法进一步包括将电缆电联接至印制电路板,该电缆自壳体的近端向近侧延伸。在一些实施方式中,方法进一步包括将橡胶环固定在流量传感器周围,使得壳体在流量传感器周围是防水的。
14.以概述本公开为目的,本文已描述了某些方面、优点和新颖特征。应理解,这种优点不一定全部可以根据任何具体实施方式实现。因此,所公开的实施方式可以以实现或优化如本文所教导的一个优点或一组优点的方式来实施,而不必实现本文可能教导或建议的其它优点。
附图说明
15.各种实施方式在附图中出于示例目的而描绘并且不应以任何方式被解释为限制要求保护的实施方式的范围。另外,不同的公开的实施方式的各种特征可以组合以形成另外的实施方式,其是本公开的一部分。贯穿附图,参考编号可以被重新使用以指示参考元件之间的对应关系。由于附图未按比例绘制,不应基于附图对尺寸进行推断。
16.图1示例了患者监视系统的简化图,该患者监视系统包括感测递送至患者的液体流速(例如,体积流量或质量流量)的流量探测器装置。
17.图2示例了可以被线内插入iv管线中的实例流量探测器装置的图。
18.图3a和3b示例了实例流量探测器装置的电学部件的示意性框图。
19.图4a、4b、4c和4d提供了流量探测器装置的实例实施方式的各种视图。
20.图5示例了图4a-4d的流量探测器装置的壳体的中间部分,无顶部以暴露封闭部分。
21.图6a和6b示例了图4a-4d的流量探测器装置的壳体的底部部分,未安装pcb(图6a)和已安装pcb(图6b)。
22.图7示例了图4a-4d的流量探测器装置的分解图。
23.图8示例了与本文公开的流量探测器装置联用的实例流量传感器。
24.图9示例了其中对入口管的顶部部分施力时流量探测器装置的一部分。
25.图10示例了用于制造流量探测器装置的实例方法的流程图。
具体实施方式
26.本文提供的标题(如有)仅为方便起见,而不一定影响要求保护的实施方式的范围或含义。
27.概观
28.流量探测器可以用于测量从流体源(如静脉内(iv)流体袋)到患者的流体流速。流量探测器可以线内地处于流体源和患者之间。将流量探测器线内地定位在流体源和患者之间可以意为流体流动通过流量探测器,流量探测器被附接至携载流体的导管,或者流量探测器被定位(至少部分地)在携载流体的导管内。这是为了使器在利用其它手段(例如,不同于利用线内流量探测器)测量流体流量或流体递送的系统之间进行区分。这些其它手段可以包括例如测量流体源中流体的重量变化、测量流体源中流体的水平变化、在患者端测量流体(例如,吸入收集容器中的流体)、跟踪泵中活塞或类似部件的运动等。流量探测器可以被配置以通过测量导管中的流体流量来提供流体流速的瞬时测量。来自流量探测器的测量可以用于跟踪流体弹丸,以帮助患者的流体管控。来自流量探测器的测量也可以用于跟踪维持型流体给予,其是经长时间段以相对缓慢的流速被连续地给予的流体(例如,与流体弹丸相比)。
29.由于测量和监视被递送至患者的流体可以造成患者的结果改善,需要可以容易且方便地与静脉内管线(或iv)联用的流量探测器。因此,本文描述了可以被线内插入iv管线中的流量探测器装置,所述流量探测器装置包括:入口管,所述入口管与上游iv管线(例如,自iv流体袋)流体联接;出口管,所述出口管与下游iv管线(例如,至患者)流体联接;流量传感器,所述流量传感测量流动通过入口管的流体的流速和/或体积;壳体,所述壳体固定入口管以增加流量传感器的入口处的流体的层流和/或减少湍流;和电子装置,所述电子装置用于流量传感器以及用于将流量数据通信(例如,无线地或利用缆线)至患者监视器或其它外部装置。本文公开的流量探测器装置可以是一次性装置。
30.本文公开的流量探测器装置可以被配置以提供对在iv管线中被给予患者的流速和流体体积的准确记录。所公开的流量探测器装置提供对从iv管线给予患者的流体的实时测量。所公开的装置可以利用热质流速传感器。所公开的装置包括:壳体;入口管和出口管;鲁尔连接器,所述鲁尔连接器用于联接至上游和下游iv管线;和电子装置,所述电子装置与监视系统交接并提供给患者和操作者安全性。
31.所公开的流量探测器装置的一些实施方式将流量传感器取向在竖直取向上。入口
管和出口管分别在流量传感器的入口倒钩(倒钩样装置,barb)和出口倒钩上被驱动,以引导流动通过iv管线的流体通过流量传感器。入口管和出口管的末端处的鲁尔接头(luer fittings)或连接器与iv管线的上游和下游部分交接。装置的壳体使流量传感器和管保持处于竖直线上,以提高或确保传感器准确性。这至少部分是由于流体在进入流量传感器时的湍流减少而实现的。在某些实施方式中,壳体包括三件(pieces),其使传感器保持与印制电路板(pcb)接触并提供电隔离和通信传输。pcb上的弹性体连接器提供流量传感器和pcb之间的电连接。壳体可以包括附接特征以与附接至iv架(iv pole)的装置或设备交接。
32.所公开的流量探测器装置可以与不使用医用泵的iv管线联用。类似地,所公开的流量探测器装置可以包括不采用电容式流量检测方法的流量传感器。所公开的流量探测器装置可以在装置未被附接至具有流体管线控制的泵的情况下利用热质技术。所公开的流量探测器装置可以独立于流体递送泵而被使用。
33.所公开的流量探测器装置可以用于跟踪来自多个来源的流体递送。例如,所公开的流量探测器装置可以被用于y型连接器或组合来自不同来源的流体以递送至患者的其它类似连接器的下游。在这种实施方式中,流量探测器装置可以测量被递送至患者的流体流速,其中流体流速是来自个体流体源的流速的组合。在这种情况下,流体源中的一个或多个可以是泵,例如医用泵、输注泵或流体递送泵。
34.以下描述详细示例了一些实例实施方式。本领域技术人员将认识到,本公开有多种变化和修改被其范围覆盖。因此,对某些实施方式的描述不应被视为限制本公开的范围。另外,所公开的流量探测器装置可以用于任意合适的流体监视系统,如2018年12月13日公开的题为“assisted fluid delivery system and method”的美国专利公开号2018/0353680(其通过引用整体并入本文并且构成说明书的部分)中公开的系统。
35.实例流量探测器装置
36.图1示例了患者监视系统的简化图,该患者监视系统包括感测被递送至患者50的液体流速(例如,体积流量或质量流量)的流量探测器装置100。至少部分基于感测的流速,流量探测器装置100提供流量相关数据,其可用于得到流体递送体积。流体可以从流体源10(其可包括iv流体袋)、其它线内端口或两者的组合递送。系统可以包括监视器30,其可以从流量探测器装置100接收流量相关数据并且可以显示这种信息。在一些实施方式中,监视器30可以被配置以基于从流量探测器装置100接收的流速数据确定何时递送流体弹丸并且可以将此与流体维持流速进行区分。临床医生可以利用这种信息得到对患者50已接收的流体体积/质量的了解。这种系统可用于确定递送至患者50的液体量。
37.系统包括流体源10(例如,iv袋),其中流体12将被递送至患者50。流体源10由iv架20支撑,该iv架20还支撑患者监视器30和装置附接设备40。流体12通过上游iv管线14和下游iv管线16被递送至患者50。在上游iv管线14和下游iv管线16之间插入流量探测器装置100。所述流量探测器装置100引导流体12通过流量传感器以测量递送至患者50的流体。由流量探测器装置100测量的数据通过缆线32被发送至监视器30。然而,应理解,在一些实施方式中,数据可以被无线地通信至监视器30。
38.流量探测器装置100被配置以可容易在iv管线中线内地附接和拆卸。流量探测器装置100可以包括鲁尔连接器或接头或其它合适的连接器,以与上游iv管线14和下游iv管线16交接。流量探测器装置100可以利用线内热质流量传感器来测量递送至患者50的流体
的流速和/或流体体积。在一些实施方式中,流量探测器装置100的流量传感器是无分流的,因为流动通过流量探测器装置100的所有流体都通过流量传感器。这种系统可区别于利用其它手段(如通过流体源中的流体重量、流体源中的流体水平、患者端的流体测量(例如,吸入收集容器中的流体)、泵中活塞或类似部件的运动等)测量流体流动或流体递送的系统。另外,流量探测器装置100可以被配置以通过测量通过流量探测器装置100的液体流量来提供流速的瞬时测量。
39.缆线32可以是可重复使用的缆线,而流量探测器装置100的电缆可以是一次性的,作为装置100的一体式部分。在一些实施方式中,流量探测器装置100不包括电缆并且被配置以提供无线信号(例如,可以采用近场通信(nfc)或射频识别(rfid)技术)。在这种实施方式中,附接设备40可以支持读取器装置,该读取器装置读取来自流量探测器装置100的无线信号,并且该读取器装置无线地或以缆线连接至监视器30。在某些实施方式中,流量探测器装置100直接向监视器30提供无线信号,例如利用wifi或其它合适的无线通信协议。在一些实施方式中,附接设备40可以为流量探测器装置100中的电池提供无线电力或无线充电。在某些实施方式中,流量探测器装置100不包括电缆。在这种实施方式中,数据被无线地通信,并且内部电池为流量探测器装置100提供电力。
40.来自流量探测器装置100的流量探测器数据可以用于在监视器30或其它显示器上呈现流量相关数据。流量相关数据可以通过数字、文本和/或图片信息呈现。流量相关数据可以与血液动力学数据一起被显示或呈现。呈现的信息可以包括动态质量流速和/或质量流速历史。呈现的信息可以还包括关于流体给予方案的一项或多项建议。在一些实施方式中,监视器30提供用户界面以允许用户调节流量探测器装置100的特性。在一些实施方式中,监视器30提供用户界面,该用户界面提供诊断数据、校准数据、状态信息或流量探测器装置100相关的其它信息。
41.流量探测器装置100的实施方式可以提供动态的、连续的、间歇的或按需的、模拟或数字信号形式的流速数据,以供监视器30或医疗护理提供者使用。在一些实施方式中,流量探测器装置100可以与流量控制器协作地衔接并通过算法被控制。例如,流量探测器装置100和流量控制器可以在开环或闭环反馈系统中用于至少部分基于来自流量探测器装置100的流量相关测量数据来控制液体流量。
42.在一些实施方式中,系统还包括向监视器30提供生理数据的一个或多个生理传感器。生理传感器可以包括例如血液动力学传感器。在某些实施方式中,血液动力学传感器可以是传感器。生理传感器可以被配置以提供能够被转换成一种或多种形式的心脏输出数据的信息。在一些实施方式中,血氧定量装置可以用作生理传感器的一部分。在某些实施方式中,血氧定量装置可以是与系统、系统电子装置和/或监视器30整合的指套装置(finger cuff device)。该系统可以将生理数据用在算法中以确定患者50如何响应所给予的流体体积。基于来自流量探测器装置100的相关感测数据和来自生理传感器的数据,算法可以确定患者50的响应,向临床医生提供关于后续弹丸给予的信息(例如,建议),和/或控制被递送至患者50的流体的量和体积速率,例如利用流量控制器。
43.图2示例了可以被线内地插入iv管线中的实例流量探测器装置200的图。流量探测器装置200包括壳体210、管220、电连接装置230和流量传感器240。流量探测器装置200可以被配置为一次性的。
44.壳体210包括开放部分212和封闭部分214,所述开放部分212允许操作者(例如,临床医生)观察流动通过入口管224的流体,所述封闭部分214容纳流量传感器240。尽管在此显示了流量传感器240,但是应理解,壳体可以覆盖和保护在封闭部分214中的流量传感器240。
45.壳体210被配置以支撑流量传感器240上游一段长度的入口管224。壳体210确保入口管224经指定或期望距离的直线性,以实现进入流量传感器240的流体的目标流动特性。在一些实施方式中,处于基本上直线构型被支撑的入口管224的长度为至少约5cm、至少约7cm、至少约10cm或至少约15cm。目标流动特性包括在进入流量传感器240时基本上层流和/或基本上消除湍流。
46.入口管224可以被配置使得内径基本上匹配通过流量传感器240的导管或流量传感器240的入口导管242的内径。使入口管224的内径与传感器入口242的内径匹配可以增加测量准确度以及紧接传感器入口242上游的入口管224的直线性。准确度的提高可以至少部分因为经入口管224的那段长度的直线部分增加了层流和/或减少了湍流。准确度的提高也可以至少部分是因为减少了因入口管224和传感器入口242之间的过渡处的内径不匹配而导致的流动中湍流的引入。
47.入口管224的一部分在壳体210上方延伸,以便于利用连接器222与iv管线的上游部分连接。在一些实施方式中,在壳体210上方不被支撑的入口管224的那段长度小于或等于约5cm,或大于或等于约1cm,和/或小于或等于约4cm。
48.流量探测器装置200还包括出口管226,其被联接至传感器出口244。出口管226包括连接器228以与下游iv管线交接,以将流体递送至患者。
49.流量探测器装置200还包括电缆230以接收电力和通信数据。电缆230可以包括电连接器232以与可重复使用的缆线的兼容性电连接器交接,该可重复使用的缆线可以被连接至外部装置,如例如患者监视器。
50.流量传感器240可以是任何合适的流量传感器,如热质流量传感器。热质流量探测器或传感器通常通过测量流体和传感器的热特性来确定流体或液体的流速。热特性(如温度和热)与流体的流速相关。因此,通过测量流动流体的温度特征或跟踪施加至加热器的热量,流量探测器可以确定流体流速的估测值。热质流量探测器可以是例如量热流量探测器或热线流量探测器(hot-wire flow probes)。流量传感器240也可以是组合了量热和风速(例如,热线)元件以提供混合方法来确定液体流速的热质流量探测器。流量传感器240可以是无分流的(例如,不存在二级通道或腔室以测量为目的供部分液体的流动通过)。在这种实施方式中,全部体积的待测量液体流动通过该段长度的流量传感器的单个连续通道。在一些实施方式中,流量传感器可以利用与美国专利号6,813,944(其整体通过引用并入本文)中所述相似的技术。
51.流量探测器装置200可以被配置以实现流体相关测量(如流速和/或流体体积)的目标准确度。在一些实施方式中,目标准确度为约
±
20%、约
±
10%或约
±
5%。流量探测器装置200可以被配置以实现以下范围的流速下的目标准确度:至少约0ml/min(例如,无流动)和/或小于或等于约180ml/min、至少约5ml/min和/或小于或等于约170ml/min、至少约10ml/min和/或小于或等于约100ml/min、或至少约15ml/min和/或小于或等于约70ml/min。流量探测器装置200可以被配置以实现以下范围的流体温度下的目标准确度:至少约5℃
和/或小于或等于约50℃、至少约15℃和/或小于或等于约45℃、至少约20℃和/或小于或等于约40℃、或至少约22℃和/或小于或等于约38℃。流量探测器装置200可以被配置以与类晶体和胶体流体(例如,血浆电解质(plasmalyte)、乳酸化林格液(lactated ringers)、氯化钠0.9%、白蛋白5%、葡聚糖40、hetastarch/羟乙基淀粉6%等)一起作用。
52.目标准确度可以通过流量探测器装置200的各种方面来实现。例如,入口管224的直线性有助于准确。在一些实施方式中,入口管224基本上直线地被壳体210支撑至少5cm、至少7cm、至少10cm、至少15cm或至少1mm,每1ml/min流体流量。入口管224的硬度也可以有助于实现目标准确度。入口管224可以足够硬以抵抗变形,同时也具有充分顺应性以共形于传感器入口242。这也可以有助于测量准确——通过使入口管224和传感器入口242的内径基本上匹配以减少进入流量传感器240时的流体湍流。这些元件可以通过增加传感器入口242处的层流而有助于测量准确。
53.流量探测器装置200被配置以与标准iv管线一起并且在标准临床工作流程内作用。通过流量探测器装置200获取的测量结果可以被显示,因此临床医生或其它操作者可以基于这些测量结果结合患者生理数据(例如,心输出量)来定制治疗方案。流量探测器装置200被配置以暴露入口管224以供流体管线可视性。在一些实施方式中,流量探测器装置200还被配置以测量流动通过装置200的流体的温度。流量探测器装置200可以与患者监视系统联用,如2018年12月13日公开的题为“assisted fluid delivery system and method”(其通过引用整体并入本文)的美国专利申请公开号2018/0353680中描述的实例系统。
54.图3a和3b示例了实例流量探测器装置300a、300b的电学部件的示意性框图。流量探测器装置300a可以是本文描述的任何流量探测器,并且可以包括流量传感器340,类似于本文参考图2描述的流量传感器240。流量传感器340通过连接器352被电联接至印制电路板(pcb)350a。连接器352可以是弹性体连接器,其被装置300a的壳体按压以与流量传感器340接触。pcb 350a还被电联接至外部装置380,如患者监视器。
55.流量传感器340从pcb 350a接收电力,并通过连接器352向pcb 350a提供指示流速和/或流体体积测量结果的电信号。电力可以通过监视器缆线382从监视器380被接收,该电力通过电缆330被递送至pcb。类似地,来自流量传感器340的数据可以经由电缆330通过pcb 350a被提供给监视器380。
56.pcb 350a可以被配置以提供隔离以提高患者和操作者的安全性。pcb 350a可以包括电学部件,该电学部件具体地被配置以与流量传感器340一起运行。在一些实施方式中,连接器352不是加载弹簧的连接器。在一些实施方式中,监视器缆线382是可重复使用的缆线,其包括usb微控制器和/或i2c微控制器,使得usb信号用于与监视器380通信并且i2c信号用于与pcb 350a通信。
57.pcb 350a包括电子装置,该电子装置可以包括流量传感器控制器、一个或多个温度传感器、电源(例如,电池)、无线和/或有线通信系统和端口、用于存储测量数据、校准数据、算法、计算机可执行指令的一个或多个数据存储器等。
58.图3b的流量探测器装置300b去除了缆线330,取而代之包括天线331,该天线331被联接至pcb 350b以向监视器380提供无线通信,该监视器380包括互补天线381以供无线通信。然而,应理解,所公开的流量探测器装置可以包括电缆和无线通信部件以提供有线通信、无线通信以及有线和无线通信两者。在一些实施方式中,流量探测器装置300b包括电池
以向pcb 350b供电。
59.流量探测器装置的实例实施方式
60.图4a、4b、4c和4d提供了流量探测器装置400的实例实施方式的各种视图。图4a示例了流量探测器装置400的俯视透视图,图4b示例了流量探测器装置400的正视图,图4c示例了流量探测器装置400的侧视图,并且图4d示例了流量探测器装置400的后视图。
61.流量探测器装置400包括壳体410,该壳体410包括底部部分410a、中间部分410b和顶部部分410c,其被固定在一起以形成壳体。在一些实施方式中,各部分410a、410b、410c被卡扣配合在一起。各部分410a、410b、410c可以是注塑成型的塑料。壳体410形成开放部分412和封闭部分414。开放部分412暴露入口管424,并且封闭部分414容纳流量传感器440(在本文中参考图5被更详细地描述)。开放部分412允许入口管424被观察以及流动通过入口管424的液体被观察。封闭部分414确保入口管424以单一轴向路径与传感器440交接。在一些实施方式中,封闭部分414被配置以不易被移除,以防止用户与封闭部分414内的传感器440或其它部件相互作用或接触。
62.壳体410从顶部部分到底部部分可以为约16cm的长度、至少约8cm的长度和/或小于或等于约25cm的长度、或至少约10cm的长度和/或小于或等于约20cm的长度。入口管424的顶部和出口管426的底部分别可以在壳体410上方和下方延伸,从而增加流量探测器装置400的总长度。在一些实施方式中,入口管424的顶部可以延伸壳体410以上至少约1cm和/或壳体410以上小于或等于约5cm,或壳体410以上至少约2cm和/或壳体410以上小于或等于约4cm。
63.壳体410包括顶部夹具411和中间夹具413,其一起协助固定入口管424就位。夹具411、413有助于防止入口管424由于对入口管424的顶部部分(例如,入口连接器422处)施力而弯曲。另外,壳体410可以形成沟槽429——其中固定入口管424。夹具411、413被配置以使入口管424移除困难且入口管424插入容易。夹具411、413可以包括用于模制下切(undercut)夹具的通孔设计。在一些实施方式中,流量探测器装置400可以包括一个或多个另外夹具(未显示),如在远端附近,以有助于将底部部分410a固定至中间部分410b。沟槽429可以是沿开放部分412的长度延伸的圆形凹槽。圆形凹槽可以有助于使流体路径对于用户可见。
64.夹具411、413和/或壳体410上形成的沟槽429致使入口管424是经目标距离基本上直线的,从而增加或提高流量相关测量的准确度。提高的准确度至少部分是因为流量传感器440的入口处层流增加。在一些实施方式中,从顶部夹具411到传感器入口的距离为至少5cm、至少7cm、至少10cm、至少13cm、至少15cm或至少1mm,每1ml/min最大或预期高流速。如本文所述,入口管424的直线性有助于实现流量相关测量的目标准确度,其中目标准确度为至少优于约
±
20%、至少优于约
±
10%或至少优于约
±
5%。
65.壳体410可以包括颜色,其可用于在重症监护中传输流量探测器装置400的含义和/或功能性。壳体410可以被配置使得pcb 450上的led 451可以透过壳体410(例如,透过壳体410的材料、透过由壳体410形成的窗口,或者壳体可以包括暴露led451的孔)发光,以指示流量探测器装置400何时在接收电力、有错误、获取数据、传输数据等。在一些实施方式中,壳体410的颜色可以指示流量探测器装置400是流体使用装置。在某些实施方式中,壳体410的颜色可以被并入连接的监视器上的gui中。
450(图6b)。壳体的底部部分410a形成pcb 450的安装圆柱体418。底部部分410a形成缆线应变消除特征419以支撑从pcb 450延伸到流量探测器装置400外的电缆430。底部部分410a形成通道417b,该通道417b被配置以接收橡胶环,以为流量探测器装置400提供防水性。底部部分410a和中间部分410b之间的压缩力压缩o形环,以有助于流量探测器装置400的防水性。
74.在一些实施方式中,电缆430可以是模制dpt缆线。在一些实施方式中,pcb 450提供无线通信能力,并且可以包括或不包括电缆430。在一些实施方式中,pcb 450包括nfc和/或rfid技术,以向流量探测器装置400提供电力。在一些实施方式中,pcb 450利用无线技术接收电力以及传输和接收数据。
75.pcb 450包括连接器452,其被配置以将pcb 450电联接至传感器440。连接器452可以是弹性体连接器,其包括被夹在一起的导电层和非导电层。当底部部分410a被固定至中间部分410b时,压缩力确保传感器440和pcb 450之间经由连接器452的电连接稳定。在一些实施方式中,连接器452不包括弹簧加载销。
76.pcb 450包括隔离电路。pcb 450的电路包括供电于和控制传感器440的电路。该电路是一次性流量探测器装置400的一部分,使得用于控制流量传感器440的电路可以是一次性装置的一部分。在一些实施方式中,隔离电路提供从患者监视器驱动电路到流量传感器440的隔离屏障。在某些实施方式中,隔离电路额定满足≥2mopp(或患者保护装置)。
77.图7示例了流量探测器装置400的分解图。该分解图示例了传感器440被夹在壳体410的顶部部分410c和中间部分410b之间,其中中间部分410b和顶部部分410c包括共形于传感器440、入口管424和出口管426的挤出特征。中间部分410b还包括带有沟槽429,其带有夹具411、413以将入口管424从传感器入口442到壳体410的顶部夹具411以基本上直线固定。分解图还示例pcb 450被夹在壳体410的底部部分410a和中间部分410b之间,其中中间部分410b和底部部分410a包括共形于pcb 450的挤出特征。另外,中间部分410b和底部部分410a之间的压缩确保传感器440和pcb450之间经由连接器452的电连接牢固。例如,通过pcb 450上的电触点和传感器440上暴露的电垫,提供与pcb 450的电连接。电连接通过壳体410的顶部部分410c对传感器440的压力和壳体410的底部部分410a对pcb 450的压力而被保持,其中向内的压缩力保持连接器452和传感器440之间的电连接,并防止部件的相对移动。
78.底部部分410a还包括支撑件,从而防止或减少pcb偏歪、提供缆线应变消除、以及为橡胶环提供通道以提供防水性。中间部分410b也包括支撑件,从而保护和固定传感器440、为入口管424和出口管426提供应变消除、以及为橡胶环提供通道以提供防水性,如本文其它部分所述。
79.图8示例了与本文公开的流量探测器装置联用的实例流量传感器840。流量传感器840包括入口倒钩842和出口倒钩844。为了将流量传感器840流体联接至流量探测器装置,入口管824被驱动经过入口倒钩842,并且出口管826被驱动经过出口倒钩844。入口管824和出口管826可以具有充分顺应性以被驱动经过传感器倒钩。此外,入口管824和出口管826可以具有充分刚性以保持附接至入口倒钩842和出口倒钩844。
80.入口管824的内径id可以被配置以与入口倒钩842的尺寸基本上匹配以增加流量传感器840的准确度。准确度增加至少部分是因为入口倒钩842处湍流减少和/或层流增加。通过匹配内径,保持了流体路径的连续性,从而减少系统中湍流的引入。这进而减少流量传
感器840获得的测量结果的波动和不准确。
81.图9示例了流量探测器装置900的一部分,其中力被施加至入口管924的顶部部分。流量探测器装置900类似于本文公开的流量探测器装置。顶部夹具911被配置以将入口管924的顶部部分固定至壳体910。当向下或水平力被施加至入口管924的顶部部分(例如,延伸超过壳体910的部分)时,入口管924的中间部分趋向于远离壳体910弯曲。这使入口管的直线性降低,从而不利地影响通过流量探测器装置900的流量传感器获得的流量相关测量的准确度。因此,为减少或防止这种弯曲,壳体910上包括中间夹具913以抵抗这种弯曲并保持入口管924的直线性。顶部夹具911和中间夹具913被包括以保持入口管924的直线性,同时提供入口管924的可视性以允许观察通过入口管924的流体流动。一个或多个夹具也可以被包括以增加入口管924与壳体910的附接点数量,以在入口管924的伸出部分经受向下和水平力时减少或防止弯曲。在一些实施方式中,中间夹具913距顶部夹具911约4cm至约7cm。沟槽929也可以被包括以帮助保持入口管924的直线性。
82.制造流量探测器装置的实例方法
83.图10示例了用于制造流量探测器装置的实例方法1000的流程图。方法1000可以用于制造本文参考图1-9描述的任何流量探测器装置。
84.在方框1005中,将入口管和出口管分别联接至流量传感器的入口端口和出口端口。入口管的内径可以被配置以与流量传感器的入口端口的内径基本上匹配,以减少进入流量传感器的流体的湍流和/或增加进入流量传感器的流体的层流。
85.在方框1010中,将具有附接的入口管和出口管的流量传感器固定在流量探测器装置的壳体的部分之间。壳体的部分可以包括挤出部分,该挤出部分共形于具有附接的入口管和出口管的流量传感器,以将流量传感器以期望的取向和位置固定。壳体的部分之间的压缩可以被配置以将流量传感器固定就位。
86.在方框1015中,将入口管附接至壳体,从流量传感器的入口端口向上延伸。入口管以如下方式附接:提供在流量传感器的入口端口之前经期望距离的基本上直线的路径。在一些实施方式中,期望距离为至少5cm、至少7cm、至少10cm、至少15cm或至少1mm,每1ml/min流速。壳体可以包括两个或更多个夹具,或沟槽——其具有将入口管固定在沟槽内的特征。在一些实施方式中,入口管可以被粘附至沟槽,而不使用夹具。
87.在方框1020中,pcb被固定在壳体的部分之间。壳体的部分之间的压缩力可以确保pcb和流量传感器之间经由pcb的电连接器和流量传感器的电垫的电连接牢固。在一些实施方式中,pcb的电连接器是弹性体连接器。
88.另外的实施方式和术语
89.术语“对象”和“患者”在本文中被可互换地使用,并且涉及哺乳动物,包括温血动物(驯养和非驯养动物)和人类。术语“临床医生”和“医疗护理提供者”在本文中被可互换地使用。
90.本文所用的术语“传感器”涉及能够检测和/或定量和/或定性对象的生理参数的装置、部件或装置的区域。本文所用的短语“系统”涉及至少部分地以协作方式操作的装置或装置组合,其包括“传感器”。传感器总体上包括在无用户启动和/或交互的情况下持续测量生理参数的那些(“持续感应装置”或“持续传感器”)。持续传感器包括这样的装置和监视过程:其中数据空隙可能和/或确实存在,例如持续压力传感器暂时不提供数据、监视或检
测时。传感器还总体上包括在有或无用户启动和/或交互的情况下间歇地测量生理参数的那些(“间歇感应装置”或“间歇传感器”)。在一些实施方式中,传感器、持续感应装置、和/或间歇感应装置涉及能够检测和/或定量和/或定性对象的生理血液动力学参数的装置、部件或装置的区域。
91.短语“生理数据”、“生理参数”和/或“血液动力学参数”包括但不限于与提供或计算下列直接或间接相关的参数:血压(bp)、搏出量(sv)、心输出量(co)、舒张末期容积(end-diastolic volume)、射血分数、搏出量变化(svv)、脉冲压力变化(ppv)、收缩压变化(spv)、血管外肺水指数(elwi)、肺血管通透性指数(pvpi)、总舒张末期指数(global end-diastolic index)(gedi)、总体射血分数(gef)、收缩期容积指数(svi)、动脉血压(abp)、心脏指数(ci)、全身性血管阻力指数(svri)、外周阻力(pr)、中心静脉饱和度(scvo2)和体积描记变异指数(pvi)。血液动力学参数包括这种参数的绝对值、自事件被记录以来参数的百分比变化或差异、以及前时间段内的绝对百分比变化。
92.本文所用的短语“电子连接”、“电连接”、“电接触”涉及本领域技术人员已知的两个电导体之间的任何连接。在一些实施方式中,电极与装置的电子电路电连接(例如,被电连接至装置的电子电路)。
93.本文所用的术语和短语“电子装置”和“系统电子装置”涉及被可操作地联接至传感器并且被配置以测量、处理、接收和/或传输传感器相关数据的电子装置,和/或被配置以与监视器或数据采集装置通信的电子装置。
94.本文所用的短语“可操作地连接”、“可操作地联系”、“操作性地连接”和“操作性地联系”涉及一个或多个部件被联系至一个或多个其它部件,使得功能能够实现。该术语可以指代机械连接、电连接或允许部件之间信号传输的任何连接。例如,一个或多个换能器可用于检测压力并将该信息转换成信号;然后可以将该信号传输到电路。在这种实例中,换能器被“操作性地联系”至电子电路。术语“可操作地连接”、“可操作地联系”、“操作性地连接”和“操作性地联系”包括有线和无线连接。
95.本文所用的术语和短语“控制器”、“处理器”或“处理模块”涉及被设计以利用响应和处理基础指令(例如,驱动计算机的指令)的逻辑电路来执行算术或逻辑操作、和/或执行数字或其表示(例如,二进制数)的计算的部件和类似物。
96.本文所用的术语“基本上的”和“基本上”涉及提供期望功能的充足量。例如,大于50%的量、大于60%的量、大于70%的量、大于80%的量或大于90%的量。
97.尽管下文公开了某些优选的实施方式和实例,但本发明主题超出具体公开的实施方式扩展到其它替代性实施方式和/或用途及其变型和等同形式。因此,可由此产生的权利要求的范围不受本文描述的任何具体实施方式限制。例如,在本文公开的任何方法或过程中,该方法或过程的行为或操作可以以任何合适的顺序执行并且不一定限于任何具体公开的顺序。各种操作可能以依次多个离散操作、以可有助于理解某些实施方式的方式被描述;然而,描述的顺序不应被解释为暗示这些操作是顺序依赖性的。另外,本文所述的结构、系统和/或装置可以以整合的部件或单独的部件实施。以比较各种实施方式为目的,描述了这些实施方式的某些方面和优点。这种方面或优点不一定全部都被任何具体实施方式实现。因此,例如,各种实施方式可以以实现或优化本文所教导的一个优点或一组优点的方式进行,而不必实现本文可能也教导或暗示的其它方面或优点。
98.除非另有具体说明,或在所用语境中另有理解,本文使用的条件性语言,如“可以(can、could)”、“可能(might、may)”、“例如”等,旨在其常规意义并且总体上旨在传达某些实施方式包括,而其它实施方式不包括,某些特征、要素和/或步骤。因此,这种条件性语言并不总体上旨在暗示一个或多个实施方式以任何方式要求特征、要素和/或步骤。术语“包含”、“包括”、“具有”、“特征在于”等是同义的,以其常规意义使用,并且以开放式包容性地使用,不排除另外的要素、特征、行为、操作等。同样,术语“或”以其包容性意义(而非其排他性意义)使用,因此在例如用于连接列举的要素时,术语“或”意为列举的要素中的一个、一些或全部。除非另有具体说明,连接性语言如短语“x、y和z中的至少一个”被结合所用语境理解,以总体上传达项目、术语、要素等可以是x、y或z。因此,这种连接性语言不总体上旨在暗示某些实施方式要求x中的至少一个、y中的至少一个和z中的至少一个均存在。
99.贯穿本说明书对“某些实施方式”或“实施方式”的提及意为结合该实施方式描述的具体特征、结构或特性被包括在至少一些实施方式中。因此,短语“在一些实施方式中”或“在实施方式中”贯穿本说明书在各种位置的出现不一定全部指代相同的实施方式,而是可以指代相同或不同实施方式中的一个或多个。此外,具体特征、结构或特性可以在一个或多个实施方式中以任何合适的方式组合,这对于本领域普通技术人员将是基于本公开内容显而易见的。
100.应理解,在以上对实施方式的描述中,以简化公开内容和帮助理解各种创造性方面中的一个或多个为目的,有时将各种特征在单一实施方式、附图或其描述中分组在一起。然而,这种公开方法不应被解释为反映任何权利要求需要超过该权利要求中明确所述的特征的意图。此外,本文具体实施方式中所示例和/或描述的任何部件、特征或步骤可以应用于任何其它实施方式(一个或多个)或与任何其它实施方式(一个或多个)联用。进一步,没有部件、特征、步骤或成组部件、特征或步骤对于每一个实施方式都是必要的或不可缺少的。因此,意图本文公开和要求保护的发明范围不应受上述具体实施方式限制,而应仅由对所附权利要求的公平解读来确定。
101.本公开描述了各种特征,其中没有一个特征唯一地造成对本文所述的益处。将理解,本文描述的各种特征可以被组合、修改或省略,这对于普通技术人员而言将是显而易见的。本文具体描述那些以外的组合和子组合对于普通技术人员而言将是显而易见的并且旨在构成本公开的一部分。本文结合各种流程图步骤和/或阶段描述各种方法。将理解,在多种情况下,某些步骤和/或阶段可以组合在一起,使得流程图中所示的多个步骤和/或阶段可以作为单个步骤和/或阶段执行。同样,某些步骤和/或阶段可以被分解成另外的单独执行的子部分。在一些情况下,步骤和/或阶段的顺序可以被重排,并且某些步骤和/或阶段可以被整体省略。而且,本文所述的方法应被理解为是开放式的,使得本文所示和所述的另外的步骤和/或阶段也可以进行。
102.除非上下文另有明确要求,贯穿说明书和权利要求书,词语“包含”、“包括”等将以包容性意义,而不是排他性或穷举性意义解释;也就是说,在“包括但不限于”的意义下。如本文总体上所用,词语“联接”指代两个或更多个元件可以被直接连接或通过一个或多个中间元件连接。另外,当在本技术中使用时,词语“本文”、“上文”、“下文”和类似含义的词语应指代本技术整体,而非本技术的任何具体部分。在上下文允许的情况下,上文具体实施方式中采用单数或复数的词语也可以分别包括复数或单数。涉及两个或更多个项目的列举的词
语“或”,该词语覆盖该词语的下列解释全部:列举中的项目中的任一个、列举中的项目全部以及列举中的项目的任何组合。词语“示例性”在本文仅用于表示“充当实例、例示或示例”。本文以“示例性”描述的任何实施方式不一定被解释为相对于其它实施方式优选或有利。
103.本公开不意限于本文所示的实施方式。对本公开中描述的实施方式的各种修改对于本领域技术人员而言是显而易见的,并且本文限定的一般原理在不背离本公开的精神或范围的情况下可以适用于其它实施方式。本文提供的对本发明的教导可以适用于其它方法和系统并且不限于上述方法和系统,并且上述各种实施方式的要素和行为可以被组合以提供进一步的实施方式。因此,本文所述的新方法和系统可以以多种其它形式实施;此外,可以在不背离本公开的精神的情况下对本文描述的方法和系统的形式进行各种省略、替换和改变。所附权利要求及其等同形式旨在覆盖将落入本公开的范围和精神内的这种形式或修改。
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