CN1901965B - 用于检测阻塞的方法和系统 - Google Patents

Abstract

用于检测阻塞的方法和系统包括：接收对应通过管递送第一物质所需的第一力的信号。另外，该方法和系统包括：如果第一力大于基准值加上德尔塔值，指示存在阻塞，基准值被赋予等于在没有阻塞的状态下通过管递送第一物质所需的力的值，而德尔塔值被赋予用来生成期望的灵敏度水平的值。另外，该方法和系统包括：如果第一力小于或等于第一基准值加上德尔塔值，并且如果紊流参数小于阈值，设置基准值等于第二力。第二力为第一力的低通滤波形式，而紊流参数是第一力和第二力之间的差值的绝对值的低通滤波形式。

Description

用于检测阻塞的方法和系统

背景技术

I.相关申请

根据条款第35 U.S.C§119(e)，本申请要求于2003年12月29日申请的美国临时申请号为60/533,004的优先权，在此全文引用作为参考。

II.技术领域

本发明概括地讲涉及检测阻塞。更具体地说，本发明涉及检测阻塞，而更为具体地说，例如，涉及检测在移动输注泵中的阻塞。

III.背景技术

诸如移动输注泵(ambulatory infusion pumps)这样的装置可通过管和中空针头(输注装置)向用户体内递送如胰岛素这样的物质。有时输注装置可能堵塞或“阻塞”。这种状态导致用户不能接受一个或多个满剂量的胰岛素。因为对没有接受满剂量药物的患者是有医疗风险的，因此需要检测这种状态并在发生这种状态时提醒用户。

例如，对于胰岛素输注泵，在系统发生阻塞时需要将胰岛素通过输注装置递送的力要增加。传统阻塞检测方法寻找升高超过预定水平的力，或寻找升高超过预定德尔塔加上初始递送力的力。这些方法不是受没有及早检测到阻塞的困扰，就是因为它们太灵敏，由于与阻塞无关的长时间缓慢的力变化而提供假报警。

发明概述

与本发明实施方式一致，公开用于检测阻塞的方法和系统。

根据本发明实施方式，用于检测阻塞的方法包括：测量通过管递送第一物质所需的第一力，如果第一力大于基准值加上德尔塔值，确定在管中存在阻塞，基准值被赋予等于在没有阻塞的状态下通过管递送第一物质必需的力的值，而德尔塔值被赋予选中的生成期望的灵敏度水平的值，如果第一力小于或等于基准值加上德尔塔值，并且如果紊流参数小于阈值，基准值等于第二力，第二力为第一力低通滤波的形式，而紊流参数是第一力和第二力之间的差值的绝对值的低通滤波形式，测量通过管递送第二物质所需的第三力，并且如果第三力大于基准值加上德尔塔值，确定在管中存在阻塞。

根据本发明另一个实施方式，用于检测阻塞的系统包括：用于保存多个数据寄存器的记忆存储器，以及与记忆存储器耦合的处理单元，其中处理单元可用作接收通过管递送第一物质所需的第一力，并且如果第一力大于基准值加上德尔塔值，确定在管中存在阻塞，基准值被赋予等于在没有阻塞的状态下通过管递送第一物质必需的力的值，而德尔塔值被赋予选中的生成期望的灵敏度水平的值。如果紊流参数小于阈值，基准值等于第二力，该第二力为第一力的低通滤波形式，而紊流参数是第一力和第二力之间的差值的绝对值的低通滤波形式，测量通过管递送第二物质所需的第三力，并且如果第三力大于基准值加上德尔塔值，确定在管中存在阻塞。

根据本发明另一个实施方式，一种计算机可读介质，其存储有一组指令，该组指令当被执行时实施用于检测阻塞的方法，由该组指令执行的方法包括：测量通过管递送第一物质所需的第一力，如果第一力大于基准值加上德尔塔值，确定在管中存在阻塞，基准值被赋予等于在没有阻塞的状态下通过管递送第一物质必需的力的值，而德尔塔值被赋予选中的生成期望的灵敏度水平的值，如果第一力小于或等于基准值加上德尔塔值，并且如果紊流参数小于阈值，基准值等于第二力，第二力为第一力的低通滤波形式，而紊流参数是第一力和第二力之间的差值的绝对值的低通滤波形式，测量通过管递送第二物质所需的第三力，并且如果第三力大于基准值加上德尔塔值，确定在管中存在阻塞。

应该理解前述的概括描述和下面详细描述都只是示范性的和说明性的，而不应该被认为对如所述和所要求保护的本发明保护范围的限制。进一步，在此可提供除此之外的特征和/或变化。例如，本发明的实施方式可直接是在详细说明书中所述特征的各种组合和子组合。

附图简述

附图提供了对本发明的进一步理解，结合详细描述，对本发明的特征和实施方式进行解释。在附图中：

图1是与本发明实施方式一致的示范性阻塞检测系统的方块图；以及

图2是与本发明实施方式一致的用于检测阻塞的示范性方法的流程图。

具体实施方式

下面参照附图详细描述。无论在那里，在附图和下述中使用相同的附图标记代表相同或类似的部件。虽然在此描述的本发明几个示范性实施方式和特征，在不脱离本发明精神和范围的情况下，可能进行修改、适应性的改变和其它实现。例如，可对附图示出的组件进行置换、添加或修改，而在此描述的示范性方法可通过置换、重排或添加步骤到已公开方法来修改。据此，下面详细描述不能限制本发明。而本发明的合理范围由所附的权利要求书限定。

与具有传统系统固定的基准值不同，在与本发明一致的实施方式中基准值可变化。基准值变化的方式和时间可以确定，例如，对小递送(例如，对胰岛素或其它药品的)的灵敏度，并防止缓慢变化的外部力变化值造成假阻塞报警。在与本发明一致的实施方式中可使用若干个变量。例如，这些变量包括但不限于：

i)F可包括递送物质(例如，胰岛素)使用的力。它可以是递送之前或之后；

ii)“已滤波F”可包括力F的低通滤波形式；

iii)“基准”可包括应该在没有阻塞的力F附近的值；

iv)“德尔塔”可包括在基准值上的可触发阻塞报警的力的量。它通常设置为确定期望的灵敏度水平的若干个固定值之一；以及

v)“紊流”可包括F相对于“已滤波F”的光滑度的测量量度。较大数值指示F进一步偏离“已滤波F”。

用于检测阻塞的算法可包括每进行一次递送至少再计算上述变量的一些或全部。首先，可检查F确定其没有超出基准值加德尔塔。如果F超出基准值加德尔塔，则可能存在阻塞情况。如果没有阻塞存在(例如，当F小于或等于基准值加德尔塔，可再计算和更新其它变量。对每次递送重复该算法。

紊流可以是F相对于已滤波F的易变率的函数。例如，紊流的一种表示法是F和已滤波F的差值的绝对值的低通滤波形式。如果紊流小于预定水平，则通过设置基准值等于已滤波F的值来建立新的基准值。

在递送之前读取力的值可以使力不与阻塞相关而释放，因此不干扰真正的阻塞检测。应使用大的递送来在短时间内使算法灵敏度降低。这可允许较大“追加量(bolus)”的递送与较小“基础量(basal)”递送的组合。如果在前的递送太近，或很大，则短期降低算法的灵敏度是有利的。这可易于多个递送的连续，如在基础量递送之前或之后马上开始扩展和混合的递送。

例如，算法在新的一筒胰岛素载入胰岛素泵后的一段时间可降低灵敏度。这样是有好利的，因为可能存在新的一筒载入之后递送力变化更大的期间。另外，算法可根据递送的大小而动态变化。例如，德尔塔可以是在最后n分钟已递送的单元数目的函数。

另外，算法的结果(例如，上述变量的值)可存储在存储器中以便以后为了更新算法使用的某些或所有变量而进行分析。例如，参数可存储在非易失性的存储器中可由例如操作者通过接口读取或更改。这可允许算法的自定义变化，该变化可以帮助该装置适合特殊用户的需要。

与本发明的实施方式一致，用于检测阻塞的系统包括用于保存多个数据寄存器的记忆存储器和与记忆存储器耦合的处理单元。该处理单元可用作接收通过管来递撇一物质所需的第一力。另外，处理单元可用作，如果第一力大于基准值加上德尔塔值指示在管中存在阻塞，基准值被赋予等于在没有阻塞的状态下通过管递送第一物质必需的力而德尔塔值被赋予选中的生成期望的灵敏度水平的值。另外，处理单元可用作，如果第一力小于或等于第一基准值加上德尔塔值，并且如果紊流参数小于阈值，设置基准值等于第二力，该第二力为第一力的低通滤波形式，紊流参数是第一力和第二力之间的差值的绝对值的低通滤波形式。另外，处理单元可用作接收通过管来递送第二物质所需的第三力，并且如果第三力大于基准值加上德尔塔值，指示在管中存在阻塞。

与本发明的实施方式一致，在阻塞检测的系统中上述存储器、处理单元和其它部件是可实现的，例如，图1的示范性阻塞检测系统100。可使用硬件、软件和/或固件的任意适当组合来实现存储器、处理单元或其它部件。作为例子，可用检测处理器110与系统100的组合实现存储器、处理单元和其它部件。上述系统和处理器是示范性的，而其它系统和处理器可包括上述的存储器、处理单元或其它部件，与本发明的实施方式相一致。

另外，可以用电子电路实现本发明，该电路包括分立电子元件，封装式或集成式电子芯片，该电子芯片包括逻辑门，利用微处理器的电路，或在单个芯片里包括电子元件或微处理器。本发明还可使用其它能够执行逻辑操作的技术，如AND，OR，和NOT来实现，该技术包括但不限于机械的、光学的、流控的、和量子的技术。另外，本发明可在通常目的的计算机或在任何其它电路或系统中实现。

作为非限制性的例子，图1示出本发明可实现的特征和原理的系统100。如图1所示的方块图，系统100包括输注装置105，检测处理器110，用户115，和网络120。虽然处理器110与装置105可硬件线路连接，处理器110可通过网络120与其它装置或处理器通信。在另一个实施方式中(未示出)处理器110没有与装置105硬件线路连接，而是通过与网络120类似的网络与装置105通信。

例如，装置105可包括但不限于，移动输注泵。装置105可通过例如管和中空针头(例如，输注套件107)向用户115体内递送如胰岛素或其它药物。虽然装置105和处理器110在图1中以分立模块示出，它们可构成为一体或分离的封装件。用户115可是个受试者，例如，希望用处理器110检测阻塞。

检测处理器110包括处理单元125和存储器130。存储器130包括检测软件模块135和检测数据库140。驻存在存储器130中的软件模块135可在处理单元125执行，可访问数据库140，并可实现用于诸如检测阻塞的处理，例如，下面关于图2描述的方法。尽管如此，处理器110可执行其它软件模块并实现其它与上述不同的或除上述之外的程序。

虽然处理器110可包括在如上述装置105同样的封装件中，实现处理器110可使用个人计算机、网络计算机、主机或其它类似的基于微机的工作站。虽然处理器110可包括任何类型的计算机操作环境，如手持装置、多处理器系统、基于微处理器或可编程发送器电子装置、小型机、大型计算机等。处理器110还可以在分布式计算机环境下工作，该环境中由远程处理装置执行任务。另外，处理器110可包括可移动终端、如智能电话、移动电话、利用无线应用协议(WAP)的移动电话、个人数字助理(PDA)、智能寻呼机、便携式计算机、手持式计算机、传统的电话、或传真机。上述系统和装置是示范性的，而处理器110可包括其它系统或装置。

网络120可包括，例如，局域网(LAN)或广域网(WAN)。这种网络环境常见于办公室、企业计算机网络、内部网和因特网。当使用LAN作为网络120时，可使用位于在装置105和处理器110上网络接口内部连接它们。当在WAN网络环境，例如因特网中实现网络120时，装置105或处理器110可典型地包括内部或外部调制解调器(未示出)或用于建立与WAN通信的其它装置。进一步，在利用网络120中，通过使用已知的加密/解密技术加密网络120发出的数据以确保数据安全。

除利用有线线路通信系统作为网络120之外，可利用无线通信系统或有线线路和无线组合作为网络120，其目的是，例如通过因特网交换网页，通过因特网交换电子邮件，或为了利用其它通信渠道。无线定义为通过广播频率的无线电传输。然而可以理解可使用各种其它的通信技术来提供无线传输，包括视觉红外线、蜂窝式、微波、卫星、分组式无线电传输、扩展频谱无线电传输。在无线环境下的处理器可以是任何移动终端，如上述移动终端。无线数据包括但不限于传呼、短信、电子邮件、因特网访问和其它专门的数据应用，特别是去除或包括语音传输。

系统100还可由除了或结合网络120的方法和步骤传输数据。这些传输数据的方法和步骤包括但不限于通过磁带、CD ROM、闪存棒(flash memory stick)、传真、传统的邮件、交互式语音应答系统(IVR)、或通过在公共交换电话网络上的语音传输。

图2是提出与本发明一致的用于检测阻塞的示范性方法200相关的通常步骤的流程图。下面将更详细地描述实现方法200的步骤的示范性方法。示范性方法200在开始模块205开始，进入步骤210，在那里处理器110接收与递送第一物质所需的第一力对应的信号。例如，在胰岛素输注泵的背景中，第一力是通过输注套件107向用户115的人体递送胰岛素剂量所需的力。

从处理器110接收与递送第一物质所需的第一力对应的信号的步骤210，示范性方法200可继续到判定模块220，在此处理器110确定第一力是否大于基准值加上德尔塔值。如果在判定模块220处理器110确定第一力大于基准值加上德尔塔值，示范性方法200可继续到步骤230，在此处理器110指示存在阻塞。然而，如果在判定模块220，处理器110确定第一力不大于基准值加上德尔塔值，示范性方法200可继续到判定模块240，在此处理器110确定紊流参数是否小于阈值。例如紊流参数可以是第一力和第二力之间的差值的绝对值的低通滤波形式。第二力为第一力的低通滤波形式。如果在判定模块240处理器110确定紊流参数小于阈值，示范性方法200可继续到步骤250，在此处理器110可设置基准值等于第二力。

一旦在步骤250中，处理器110设置基准值等于第二力，或从判定模块240，如果处理器110确定紊流参数不小于阈值，示范性方法200可前进到步骤260，在此处理器110确定递送第二物质所需的第三力。例如，在胰岛素输注泵的背景中，第三力是通过输注套件107向用户115的人体递送下一个胰岛素剂量所需的力。

在步骤260，处理器110确定递送第二物质所需的第三力之后，示范性方法200可继续到步骤270，在此如果第三力大于基准值加上德尔塔值，处理器110指示存在阻塞。从步骤270如果第三力大于基准值加上德尔塔值，处理器110指示存在阻塞，或从步骤230处理器110指示存在阻塞，示范性方法200可接着在步骤280终止。与本发明的实施方式一致，示范性方法200的任何或所有步骤都可重复，例如，通过输注套件107向用户115的人体递送多个剂量。

虽然已经描述本发明某些特征和实施方式，对于本领域普通技术人员可从在此公开的说明书和本发明实施方式实施显而易见地获知本发明的其它实施方式。另外，虽然已经描述了作为结合存储在存储器和其它存储介质中的数据的本发明实施方式，但是本领域普通技术人员可以理解还可以存储在或从其它类型的计算机可读介质中读取，这些介质例如二级存储装置、硬盘、软盘、CD-ROM、从因特网的载波、或RAM或ROM的其它形式。进一步，在不脱离本发明原则的情况下，已公开方法的步骤可以任何方式修改，包括通过重排步骤和/或插入或删去步骤。

因此，本说明书旨在仅作为例示，本发明真正范围和精神由所附的权利要求书和它们等价的全部范围说明。

Claims (22)

1.一种用于检测阻塞的方法，该方法包括：

接收对应递送第一物质所需的第一力的信号；

如果第一力大于基准值加上德尔塔值，指示存在阻塞；

如果第一力小于或等于基准值加上德尔塔值，并且如果紊流参数小于阈值，设置基准值等于第二力；

接收对应递送第二物质所需的第三力的信号；以及

如果第三力大于基准值加上德尔塔值，指示存在阻塞。

2.如权利要求1所述的方法，其中，如果第一力大于基准值加上德尔塔值指示存在阻塞，进一步包括基准值被赋予等于在没有阻塞的状态下递送第一物质必需的力的值。

3.如权利要求1所述的方法，其中，如果第一力大于基准值加上德尔塔值指示存在阻塞，进一步包括德尔塔值被赋予选中的生成期望的灵敏度水平的值。

4.如权利要求1所述的方法，其中，设置基准值等于第二力，进一步包括该第二力为该第一力的低通滤波形式。

5.如权利要求1所述的方法，其中，设置基准值等于第二力，进一步包括紊流参数是第一力和第二力之间的差值的绝对值的低通滤波形式。

6.如权利要求1所述的方法，进一步包括提供第一物质和第二物质，其中第一物质和第二物质包括胰岛素和药物的至少之一。

7.如权利要求1所述的方法，其中，接收对应第一力的信号进一步包括，从构造成输注第一物质到受试者体内的装置中接收对应第一力的信号。

8.如权利要求7所述的方法，其中，从所述装置接收对应第一力的信号进一步包括，从包括移动输注泵的所述装置中接收对应第一力的信号。

9.如权利要求1所述的方法，其中，接收对应第三力的信号进一步包括，从构造成输注第二物质到受试者体内的装置中接收对应第三力的信号。

10.如权利要求9所述的方法，其中，从所述装置接收对应第三力的信号进一步包括，从包括移动输注泵的所述装置中接收对应第三力的信号。

11.如权利要求1所述的方法，进一步包括设置德尔塔值，作为在一个时间周期内递送的物质的递送单元数目的函数。

12.一种用于检测阻塞的系统，该系统包括：

具有多个数据寄存器的记忆存储器；以及

与所述记忆存储器耦合的处理单元，其中所述处理单元用来：

接收对应递送第一物质所需的第一力的信号；

如果第一力大于基准值加上德尔塔值，指示存在阻塞；

如果第一力小于或等于基准值加上德尔塔值，并且如果紊流参数小于阈值，设置基准值等于第二力；

接收对应递送第二物质所需的第三力的信号；以及

如果第三力大于基准值加上德尔塔值，指示存在阻塞。

13.如权利要求12所述的系统，其中所述处理单元用来如果第一力大于基准值加上德尔塔值指示存在阻塞，进一步包括所述处理单元用来对基准值赋予等于在没有阻塞的状态下递送第一物质必需的力的值。

14.如权利要求12所述的系统，其中所述处理单元用来如果第一力大于基准值加上德尔塔值指示存在阻塞，进一步包括所述处理单元用来对德尔塔值赋予选中的生成期望的灵敏度水平的值。

15.如权利要求12所述的系统，其中所述处理单元用来设置基准值等于第二力，进一步包括该第二力为第一力的低通滤波形式。

16.如权利要求12所述的系统，其中所述处理单元用来设置基准值等于第二力，进一步包括紊流参数是第一力和第二力之间的差值的绝对值的低通滤波形式。

17.如权利要求12所述的系统，进一步包括所述处理单元用来提供第一物质和第二物质，其中第一物质和第二物质包括胰岛素和药物的至少之一。

18.如权利要求12所述的系统，其中所述处理单元用来接收对应第一力的信号进一步包括，所述处理单元用来从构造成输注第一物质到受试者体内的装置中接收对应第一力的信号。

19.如权利要求18所述的系统，其中所述处理单元用来从所述装置中接收对应第一力的信号进一步包括，所述处理单元用来从包括移动输注泵的所述装置中接收对应第一力的信号。

20.如权利要求12所述的系统，其中所述处理单元用来接收对应第三力的信号进一步包括，所述处理单元用来从构造成输注第二物质到受试者体内的装置中接收对应第三力的信号。

21.如权利要求20所述的系统，其中所述处理单元用来从所述装置接收对应第三力的信号进一步包括，所述处理单元用来从包括移动输注泵的所述装置中接收对应第三力的信号。

22.如权利要求12所述的系统，其中所述处理单元进一步被配置成设置德尔塔值，作为在一个时间周期内递送的物质的递送单元数目的函数。

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