用于控制多个输液泵的方法和设备的制作方法[0001]分案申请说明[0002]本申请是申请日是2006年5月11日、申请号是200680025143.1、发明名称是“用于控制多个输液泵的方法和设备”的中国发明专利申请的分案申请。[0004]在医院和其他医疗场所中，常常通过通常所说的输液泵以静脉注射的方式将药物和/或药剂、维生素、营养素、麻醉剂、酶、新陈代谢产品等供应给危急病人，即，将其直接注射入血液中，注射入身体组织、消化道、呼吸系统中，注射到粘膜或皮肤上。两种设计的输液泵在市场上基本上可买到。第一种是注射泵，其以受控的前进速率移动注射柱塞，这样以静脉注射的方式供应注射容纳物。其次，有一些普通的泵，其从较高高度的输液瓶或输液袋以受控速率向病人供应输液液体。[0005]由于现在建立起来的临床实践是不再通过手工注射供应药物和药剂，而是为输液泵准备可预知的给药并通过输液泵将该给药供给到病人，所以这种输液泵必须非常精确而可靠地工作以便治疗能够成功。常常用具有多个输液泵的系统或设备以恒定的流量或间歇地，或借助于流量曲线图以可 变速率进行给药，在典型的重病特护病床，所述多个输液泵的数量通常可能是十个或更多。在危急病人的重病特护中，例如当治疗有心脏病的病人时，甚至可能使用二十个或更多输液泵。[0006]迄今，这种输液泵被控制和预编程以作为单独的单元工作:也就是说，每个输液泵都被单独编程以启动或停止输入例如包含在该输液泵中的特定输液物质。这意味着分别操作和起动每个单独的输液泵，这还意味着在主管医生或护理人员本身没有进行操作的情况下，决不允许不同的药在被供应给病人时彼此互相作用。[0007]传统地，仅仅能通过单独的输液泵和分配给它的输入液实现在特定时间中自动或自作用地允许以预定输液速率输液的效果。例如，必须在每个输液泵中单独接收和/或输入监视输入液作用给病人的效果所需的病人生理数据以基于该监视数据(具体地说，对于该输入液的监视数据)重新计算新的时间长度，启动或停止输液或中断输液，并相应地将其输给病人。没有考虑来自治疗中使用的其他输液泵的输液的影响。[0008]迄今，例如，为了使病人麻醉，要在两个时间段中供应异丙酚，首先通过供应较低浓度的药减少由药物引起的输液疼痛，第二，通过供应浓度尽可能高的药，尽可能长地将病人保持在麻醉状态中而不必更换注射剂或袋。一般而言，这涉及稀释异丙酚以使得在第一时间段内其作为I %的溶液被供应，从而在该时间段内减轻输液疼痛。一旦病人失去知觉，就在第二时间段中供应2%的异丙酚溶液。通过操作人员或通过输液泵操作者完成这种从1%到2%异丙酚溶液的转换。由人进行这种转换会导致危险一特别是在肺病病房每天的生活中一将不会正确地或在正确时间进行这种转换，这对于病人而言存在健康危险。当用药物代谢动力学模型作为注射策略的基础时，这是特别真实的，因为如果出错的话，该模型所基于的算法规定浓度，其与实际上供应的异丙酚数量不同，这不可避免地意味着规定的输入液和/或药被供应得太慢或太快。这意味着通过在输液泵内将一个具有1%异丙酚溶液的袋或注射器换成具有2%异丙酚溶液的袋或注射器来实现从一种异丙酚溶液向另一种异丙酚溶液的转换，对于病人而言存在安全危险，如可能存在的危险是，操作人员没有将I %异丙酚溶液供应足够长的时间，因此如果病人没有被充分麻醉，则病人会遭受输液疼痛。如果I %异丙酚溶液没有被供应足够长的时间，则这又可能意味着2%异丙酚溶液的供应时间太长，即，对病人过量用药，具有相关的全部危险。
[0009]使用带有两种被不同稀释的异丙酚溶液的两个独立起作用的输液泵对于病人而言当从一种异丙酚溶液转换成另一种时也存在安全危险，例如或者由于低浓度异丙酚溶液没有被供应足够长的时间，病人将开始遭受输液疼痛，然后被过量用药，或者高浓度异丙酚溶液没有被供应足够长的时间，因此病人没有被充分麻醉。
[0010]从DE3817411C2中知道一种用于集中、连续且同时地供应多种输液溶液的设备，借此输送管路通过普通的病人管路经由适配器供应输液溶液。其同时携带输液溶液并在供应它们之前将它们混合。尽管存储在中央控制设备中的程序预先确定了单独输液泵的输送速率，但输液泵在它们的输液速率方面或当输液作为它们实际值的函数被供应时没有彼此协调。


[0011]因而，本发明所要解决的问题是提供一种用于控制大量输液泵的方法和设备，其将错误输入的危险减到最小，不需要多少操作并且容易使用。
[0012]在方法方面，通过专利权利要求1的特征解决这个任务，并且在设备方面，通过专利权利要求13的特征解决这个任务。
[0013]本发明的要点之一在于如下事实，即通过用于控制大量输液泵的方法和设备，使得每个输液泵具有一种分配给它的输入液，该输入液在分配给它的时间段内以可预先确定的输液速率供应给生物，该输液泵交换控制数据以主动彼此协调地启动和停止不同的输入液。一种例如本发明中的方法使得能启动和停止输液泵设备内的单独的输液泵，这意味着不需要在给予治疗的过程中在正确时间操作每个单独的输液泵。这消除了由于人为错误导致的错误输入的危险，因此尽可能地消除了处于健康治疗中的病人的危险。代替地，一旦从发送输液泵进行的第一输液的时间长度结束，控制数据就通过将各个单独输液泵连接到一个或多个预先选定的输液泵的数据线自动传送，并且通过启动另一个输液泵将从该另一个输液泵向病人供应第二输液。
[0014]还可想到，利用预设程序或基于药理学模型的控制过程的在前输入，能从不同的输液泵以同时的、按时间顺序重叠的输液方式供应大量输入液，向病人供应不同输液的时间长度的开始和结束时间由各个单独的输液泵确定，各个单独的输液泵在它们之间自主地交换控制数据，而不需要任何操作人员。
[0015]同样，能从两个不同的输液泵交替地但彼此及时协调地向病人供应两种不同的药物或药物活化剂。基于这种控制过程的治疗使得能在延长的时期内供应这两种药物而不需要临床人员介入操作输液泵。
[0016]如果发现分配给这些输液泵的作为输入液的药物的供应具有不利的化学反应，如使全部混合物沉淀或不利地影响它们对病人的效果，则让输液泵通信使得能考虑化学影响或在不同输液泵之间分开的药物的效果影响一在病人模型下，视情况而定一，能拒绝选择输液泵之一，或允许选择其他输液泵。同样，如果在它们的效果方面和在它们的化学反应方面具有最大的积极效果，则可以建议将一输液泵与其他输液泵或分配给它们的药物结合或允许操作人员的成员选择它或它们。
[0017]输液给予的治疗，或对于其可选地，能用另一个输液泵例如供应食盐溶液以在没有注射药物时满足较低的KVO速率。如果没有通过处理注射液体，则KVO速率可以用来确保血管不会闭塞，因此可以确保顺利向病人用药。
[0018]控制数据经由分配给每个输液泵的控制模块在输液泵之间直接交换并在每个单独的输液泵内进行处理，所述控制模块优选结合在输液泵中，或经由中央控制设备进行交换，该单独的输液泵之间的信息和/或数据交换经由中央控制设备按照需要传递、发送和改变。在这种情况下，各个单独的控制单元或中央控制设备具有多个控制元件以至少输入一个控制过程，以控制启动和停止至少两个输液泵的不同的输液。这种控制过程优选同时启动和/或停止和/或中断从这两个或更多输液泵的输液。[0019]在优选实施例中，以这种方式启动和/或停止输液能通过普通的起始控制元件开始和通过普通的停止控制元件结束。作为选择，多次按压起始控制元件能依次启动不同的输液泵。相反，按压停止控制元件能以可预先确定的顺序停止各个单独的输液泵。
[0020]例如，该控制过程能分配给由操作人员选择的用条形码处理确定的治疗方法，借此由于输液泵自动包含输入液或将输入液显示给操作者以进行选择，所以控制单元或中央控制设备自主选择那些能被分配给所述治疗方法的输液泵。这自动分配已经包含了治疗方法所需输入液的输液泵，借此这能作为所需输液速率和输液泵包含的输入液体积以及各个单独输液泵的其他参数如它们的最大可能流量的函数执行。
[0021 ] 输液泵之一优选向生物供应稀释剂以稀释经由另一个输液泵供应的药物活化剂；这里交换的控制数据能致使停止输入稀释剂而继续启动药物的输入。通过那些向麻醉剂(例如输给病人的异丙酚)供应稀释剂的输液泵自主地切断，这使得能增加浓度和麻醉剂而不需要操作人员作出任何动作。作为选择，一旦操作人员确定病人已经失去知觉，通过暂时按压按钮，操作人员就能切断包含稀释剂的输液泵，以使得当病人不再遭受输液疼痛时，麻醉剂浓度能增大。这避免了在使用药物代谢动力学模型时的两个不同时间段中弄错麻醉剂浓度。
[0022]病人的测量的或估计的生理数据能被输入控制单元或中央控制设备或在治疗过程中实时地被收到以调节输液速率、每个单独的输液将进行的时间长度、启动和停止时间点以及其他输液参数，看情况通过将控制数据传递到所涉及的输液泵、经由所包括的预定程序步骤自主进行。
[0023]各个单独输液泵内的控制单元和/或中央控制设备看情况进行控制，用于实施这种方法的输液设备优选具有显示设备，该显示设备或设在每个输液泵上，或作为中央显示设备以用于显示控制数据、生物的测量的生理数据、输液泵启动和停止时间点、输液时段和/或输液速率。这使得操作人员能在任何时间实时地监视病人的治疗状态以便及早中止治疗，或延长治疗，或改变治疗参数。
[0024]如果使用中央控制设备，特别地，用于显示存在于输液设备中的输液泵的显示设备优选与控制单元相连或与其结合，以使得它能同时显示在治疗方法中涉及的大量输液泵的流量，例如显示为普通图表。控制单元还能用显示设备再现病人的测量的和/或估计的生理数据以及或代替为各个单独输液泵的流量，给出联合的概要显示，该抽象显示涉及更多的影响治疗方法的内容而不只是显示流量。
[0025]各个单独输液泵的警报器也能布置到中央控制设备以便在输液泵将要无润滑运转的情况下发出警报。优选地，如本发明中那样使输液泵交换数据能导致减少不必要警报的数量，例如在一个输液泵在其当前流量下将要无润滑运转、但由于系统中另一个输液泵的已知输液模式而使得无润滑运转将不会发生的情况。
[0026]根据从属权利要求，其他的有利实施例将显而易见。



[0027]从下面结合附图的说明书中能了解益处和适用性，其中:
[0028]图1是一个简图,表不本发明一实施例中的具有大量输液泵的输液设备的典型布置；
[0029]图2是一个流程图的简图，表示本发明的方法中所涉及的步骤；
[0030]图3是一个简图，表示在本发明的一实施例中使用本发明中的设备的本发明中的方法；和
[0031]图4是在本发明另一个实施例中使用设备的方法的简图。

[0032]图1是一个简图，表不本发明一实施例中的输液泵设备的布置。输液泵设备I包括输液泵2 - 10，输液泵5 - 10是注射泵。
[0033]输液泵布置在输液泵支架的公共柱11上。各个单独的输液泵2 — 10能空间地布置在该支架上或者或多或少随意地布置在一些其他的支架设计上，假如通过数据线将各个单独的输液泵连接起来，数据线可以布置在柱11内。能串联地和星形地进行这种连接以在所有情况下将控制数据传递到其他输液泵。
[0034]代替电缆连接，有利地可以通过无线方式发送数据。这例如能通过已调超声波、已调光波(例如IrDA)或通过无线电波(例如蓝牙)来进行。
[0035]代替布置在各个单独输液泵内的多个单独控制单元或除了布置在各个单独输液泵内的多个单独控制单元之外，能将带有显示设备的中央控制设备13布置在一个支架部分14上，这里没有更详细示出布置在各个单独输液泵内的多个单独控制单元。该控制和显示设备能用来编程、中心地操作和监视所有的输液泵，特别是在它们为了启动和/或停止这些输液泵2 - 10的单独输液而交换的控制数据方面。
[0036]在输液泵之间的柱部分15内延伸的数据连接装置传送控制数据，所述控制数据是控制输液泵的注射器16的滑动运动的彼此相关性所需的，所述彼此相关性可能发生，也可能不发生。[0037]每个输液泵都具有键盘17用于输入附加参数或用于对输液泵内的控制单元进行编程，所述附加参数例如是病人的生理参数。
[0038]还有流体贮存器18、19和20。共同输液管路12将共同输液混合物供应给病人。
[0039]当重 病特护的药物治疗病人在它们处于重病特护中时需要改变时，这种具有多个输液泵的输液设备应该被看作动态系统，能在运转中将系统部件增加到该动态系统或从该动态系统除去，并且该动态系统能用来在运转中调节操作参数，例如将要供应的药物、将要供应的剂量、给药时间进程等。这意味着必须自动检测实时测量的病人生理数据，这能通过从病人到各个单独控制单元或中央控制设备的测量数据线来进行，中央控制设备在这里没有更详细地示出。
[0040]另外，或作为选择，能将药物代谢动力学模型存储在输液设备中，借此通过利用合适的模拟，这种模型模拟曾经供应的药在病人身体内怎样分布。这些模型是专用于药的，并且包括其他输入参数，象病人的体重或年龄。目标变量是象病人血液中的所需血浆水平，即血液中药的所需浓度这样的一些东西。该目标浓度可以是随着时间的流逝恒定的，这意味着它仅仅代替随着时间的流逝身体吸收的药量，或它可以是随着时间的流逝变化的。
[0041]利用药物代谢动力学模型，现在能用控制算法控制各个单独输液泵的流量以使得该药在血液中的浓度等于目标浓度。这种药物代谢动力学模型能在每个输液泵本身的控制单元中或在中央控制设备13中执行。
[0042]通过可交换的控制数据彼此联系起来的输液泵能将处方单自动传递到输液泵中的控制单元，迄今处方单通常由医生手工完成，其包含加入的药方，护理人员在一天中按剂量给药，其中控制单元在它们的数据连接网络内具有一个或多个接口以建立与总数据处理设备的连接，在该总数据处理设备中输入处方时间表来代替手工完成的处方单。作为选择，能将处方时间表直接输入中央控制和/或显示设备或直接输入为了数据的目的而彼此相联的输液泵的控制单元之一中。
[0043]图2是图解流程图，表示本发明一实施例中的本发明中的程序。如步骤21中所示，输液设备通过中央显示设备或在输液泵之一中的显示器通知操作人员，以用条形码扫描仪进行条形码扫描来选择特定治疗，条形码扫描仪从外部与输液泵相连以读取分配给各个单独治疗方法的条形码。
[0044]在本例子中，选定的治疗方法正在用异丙酚和稀释剂使病人麻醉。一旦选择这种异丙酚一稀释剂治疗方法，输液设备或单独的输液泵就为待确定的输液泵自动确定相关的OTCI算法(步骤22)。
[0045]步骤23自动确定已经选定的治疗方法是否具有在输液设备和/或系统内的分配给它的泵。例如，该确定能依据输液泵是否已经充有异丙酚和另一个输液泵是否充有相应的输入液来作出。
[0046]如果已经有这种泵，则步骤24通知操作人员以确认该分配的泵的选择。
[0047]如果在步骤23中没有输液泵被自动分配，则步骤25询问已经被分配所涉及输入液的各个单独输液泵的控制单元它们是否应该被包含在治疗方法中。如果操作人员选择了所提供的泵，如步骤26中所示，则将激活时间表，如步骤27中所示。
[0048]这种时间表例如可以促成带有异丙酚作为输入液的第一输液泵和带有稀释剂如脂基化合物的第二输液泵同时启动。这两种输入液被混合并一起供应给病人，以低于1%的浓度供应异丙酚溶液，使得能供应稀释的异丙酚而没有多少输液疼痛。
[0049]一旦病人失去知觉，就能利用可预先确定的时间表，将控制数据从第一输液泵发送给包含稀释剂的第二输液泵，切断第二输液泵以便以较高的浓度供应异丙酚从而将病人保持在麻醉状态。
[0050]如果主管医生或操作人员希望过早中止麻醉过程，则他们能通过按压布置在两个输液泵之一上的按钮来实现目的，该按钮通过在两个输液泵之间传递控制数据同时切断两个输液泵。
[0051]一旦时间表被激活，输液设备或单独的输液泵就显示“开始治疗”，如步骤28中所示。然后治疗开始，如步骤29中所示。
[0052]图3是简图，表示本发明中的方法怎样通过利用输液设备工作。如箭头30所示，将数据输入中央控制设备31预先编出所需的程序性指令序列，在本例子中用异丙酚治疗。通过控制设备31与包含异丙酚的输液泵35和包含麻醉剂异丙酚的稀释剂的输液泵交互式地交换数据，输液泵35和36与中央控制设备31通信，并且特别地输液泵35和36进行通信，如箭头32、33和34所示。如果病人41被充分麻醉，这使得能用程序设计和如双箭头34所示的输液泵之间的数据交换来及时切断稀释剂并因此切断输液泵36。
[0053]通过管路37、38使异丙酚和稀释剂在混合器39内混合直到合适时间为止，并经由公共管路40将它们供应给病人41。 [0054]图4是使用另一种输液设备的本发明方法的简图。再一次，如箭头42所示，用于给控制设备43编程的数据被输入并通过在中央控制设备43和各个单独输液泵46、47和48之间经由数据交换线44和45交换数据传给输液泵，借此输液泵46、47、48与中央控制设备43例如经由线44和45交换该数据以选择合适的输液泵，并且特别地在输液泵46、47、48之间经由线49、50交换数据，以再检查那些输液泵的合适组合。
[0055]来自输液泵46、47的输入液经由管路51、52到达混合器54，在那里它们彼此混合并经由管路55传给病人56，并且来自输液泵48的输入液经由管路53传给病人56。然后，通过测量设备58和线57测量病人的生理数据。
[0056]病人的测量数据经由连接线60直接反馈到控制设备43或经由连接线59、62通过病人模型61间接反馈到控制设备43，控制设备43将测量的生理数据与由病人模型61规定的数据进行比较。
[0057]在申请文献中披露的所有特征都在本发明所要求保护的范围内，只要它们单独或联合起来相对于现有技术的情况来说是新的。
[0058]附图标记
[0059]I输液设备
[0060]2-10 输液泵
[0061]11柱
[0062]12输液管路
[0063]13中央控制设备
[0064]14，15 柱部分
[0065]16注射器
[0066]17输入兀件[0067]18，19，20 液体容器
[0068]21步骤:扫描条形码
[0069]22步骤:选择OTCI算法
[0070]23步骤:分配泵
[0071]24步骤:确定所选择的泵的指令
[0072]25步骤:询问可用来分配的输液泵
[0073]26步骤:选择可用来分配的输液泵
[0074]27步骤:激活时间表
[0075]28步骤:显示’开始治疗’
[0076]29步骤:开始治疗
[0077]30,42数据输入
[0078]31，43 中央控制设备
[0079]32，33，34，44，45，49，50 数据交换线
[0080]35,36,46,47,48输液泵
[0081]37，38，40，51，52，53，55 输液管路
[0082]39，54 混合器
[0083]41，56病人
[0084]57，59，60 测量数据传输线
[0085]58测量设备
[0086]61病人模型
[0087]62将来自病人模型的数据与测量数据进行比较
[0088]总之，本发明涉及如下方面中的一个或多个方面:
[0089]方面1:一种用于控制多个输液泵的方法，其中每个输液泵具有分配给它的输入液，所述输入液在分配给它的可预先确定的时间段内作为输液以可预先确定的输液速率供应给生物，其特征在于输液泵交换控制数据以主动地在它们本身之间按时间顺序协调启动和停止不同的输液。
[0090]方面2:如方面I所述的方法，其中每个输液泵通过分配给它的控制单元处理所述控制数据并将其发送给其他输液泵中的至少一个。
[0091]方面3:如方面I所述的方法，其中每个输液泵与中央控制设备相连并通过所述中央控制设备处理控制数据并且将其发送给其他输液泵中的至少一个。
[0092]方面4:如方面I所述的方法，其中所述中央控制设备由大量单独的控制单元组成。
[0093]方面5:如方面I所述的方法，其中始终启动从所述输液泵中的至少一个的输液。
[0094]方面6:如方面I所述的方法，其中同时启动和/或停止从所有输液泵的输液。
[0095]方面7:如方面2所述的方法，其中所述控制单元或中央控制设备上的控制元件用来输入至少一个控制过程以控制至少两个输液泵的不同输液的启动和停止。
[0096]方面8:如方面7所述的方法，其中所述中央控制过程启动和/或停止和/或中断两个或更多输液泵的输液。
[0097] 方面9:如方面7所述的方法，其中选择治疗方法，控制过程被分配给所述治疗方法，自动选择可分配给该治疗方法的所述输液泵或将它们显示给操作者以供选择。
[0098]方面10:如方面I所述的方法，其中所述输液泵中的至少一个向所述生物供应除了药物活化剂之外的稀释剂，所述药物活化剂通过另一个输液泵供应。
[0099]方面11:如方面I所述的方法，其中所述控制数据停止所述稀释剂的输液而保持所述药物活化剂启动。
[0100]方面12:如方面I所述的方法，其中利用所述生物的测量的或估计的生理数据来改变所述输液速率、时段和/或启动和停止时间点。
[0101]方面13:如方面I所述的方法，其中显示设备显示所述输液泵的输液速率和/或所述生物的测量的或估计的生理数据和/或控制数据和/或所述输液泵的启动和停止时间点和/或输液时段。[0102]方面14:一种用于控制大量输液泵的设备，其中每个输液泵具有分配给它的输入液，所述输入液能在分配给它的可预先确定的时间段内作为输液以可预先确定的输液速率供应给生物，其特征在于用于以按时间顺序协调的方式启动和停止不同输液的控制数据能通过多个控制单元或一个中央控制设备自主地在输液泵之间交换。
[0103]方面15:如方面14所述的设备，其中每个输液泵(2 - 10)具有所述控制单元中的一个，其处理所述控制数据并将所述控制数据直接发送给其他输液泵的控制单元。
[0104]方面16:如方面14所述的设备，其中所述中央控制设备、输液泵和控制数据在输液泵之间的发送彼此依赖按时间顺序控制。
[0105]方面17:如方面14所述的设备，其中在所述输液泵和/或所述中央控制设备上的控制元件，用于输入控制命令、选择控制过程、选择在那些控制过程中涉及的输液泵和/或输入来自所述生物的生理数据。
[0106]方面18:如方面14所述的设备，还包括每个输液泵上的显示设备和/或中央显示设备，用于显示控制数据、所述生物的测量的或估计的生理数据、启动和停止输液泵的时间点、输液时段和/或输液速率。