技术领域
[0003] 本公开总体上涉及医疗流体治疗,并且具体地涉及用于验证医疗流体治疗系统中的电压和模数转换器(“ADC”)测量的系统和方法。
相关背景技术
[0004] 由于各种原因,人的肾脏系统可能会衰竭。肾衰竭会产生多种生理紊乱。不再能够平衡水和矿物质或排出日常代谢负荷。代谢的有毒终产物(诸如尿素、肌酐、尿酸和其它物质)可能会积聚在患者的血液和组织中。
[0005] 利用透析来治疗肾功能下降,尤其是肾衰竭。透析会去除体内的本应由正常功能的肾脏去除的废物、毒素和多余的水。用于替代肾功能的透析治疗对许多人来说至关重要,因为这种治疗是救命的。
[0006] 一种类型的肾衰竭疗法是血液透析(“HD”),其通常使用扩散以便从患者的血液中去除废物。在血液和称为透析液或透析流体的电解质溶液之间的半透性透析器上出现扩散梯度,以引起扩散。
[0007] 血液滤过(“HF”)是一种替代性肾脏替代疗法,其依赖于来自患者血液的毒素的对流输送。HF是通过在治疗期间向体外回路中添加置换或替代流体来实现。在HF治疗的过程中,置换流体和患者在治疗之间积聚的流体会被超滤,从而提供对流输送机制,该机制特别有利于去除中分子和大分子。
[0008] 血液透析滤过(“HDF”)是一种结合对流清除和扩散清除的治疗方式。HDF使用流过透析器的透析流体(类似于标准血液透析)来提供扩散清除。此外,置换溶液被直接提供给体外回路,从而提供对流清除。
[0009] 大多数HD、HF和HDF治疗在中心处进行。如今存在朝向家庭血液透析(“HHD”)的趋势,部分原因是HHD可以每天进行,这与通常每两周或三周进行的在中心的血液透析治疗相比提供了疗效益处。研究表明,与接受频率较低但可能时间较长的治疗的患者相比,更频繁的治疗会去除更多的毒素和废物,并减少透析间流体超负荷。接受更频繁治疗的患者不会像在中心的患者那样经历那么多的下降循环(流体和毒素的波动),所述在中心的患者在治疗之前已经积聚了两天或三天的毒素。在某些地区,最近的透析中心可能与患者的家相距很多英里,这导致上门治疗时间占用了一天中的大部分时间。在患者家附近的中心进行治疗也可能会占用患者一天的大部分时间。HHD可以在患者放松、工作或以其它方式进行生产的同时、在夜间或白天进行。
[0010] 另一种类型的肾衰竭疗法是腹膜透析(“PD”),其经由导管将透析溶液(也称为透析流体)注入患者的腹膜室。透析流体与患者的腹膜室内的腹膜接触。废物、毒素和多余的水从患者的血流通过腹膜中的毛细血管,并由于扩散和渗透而进入透析流体,即在腹膜上出现渗透梯度。PD流体中的渗透剂提供渗透梯度。用过或用废的透析流体从患者体内排出,从而从患者体内去除废物、毒素和多余的水。这种循环被重复进行,例如进行多次。
[0011] 存在多种类型的腹膜透析疗法,包括持续性不卧床腹膜透析(“CAPD”)、自动腹膜透析(“APD”)、潮汐流透析和持续流腹膜透析(“CFPD”)。CAPD是一种手动透析治疗。在此,患者手动地将植入的导管连接至排出管,以允许用过或用废的透析流体从腹膜室排出。然后,患者切换流体连通,使得患者导管与新鲜透析流体袋连通,以将新鲜透析流体通过导管注入并进入患者体内。患者将导管与新鲜透析流体袋断开,并允许透析流体驻留在腹膜室内,其中发生废物、毒素和多余的水的转移。在驻留期之后,患者重复手动透析程序,例如每天四次。手动腹膜透析需要患者投入大量的时间和精力,这留有了很大的改进空间。
[0012] 自动腹膜透析(“APD”)与CAPD的相似之处在于透析治疗包括排出、填充和驻留循环。然而,APD机器通常会在患者睡觉时自动执行这些循环。APD机器使患者无需手动执行治疗循环,也无需在白天输送供给物。APD机器流体连接到植入的导管、新鲜透析流体源或袋以及流体排出管。APD机器将新鲜透析流体从透析流体源泵送通过导管,并进入患者的腹膜室。APD机器还允许透析流体驻留在腹膜室内,并允许废物、毒素和多余的水的转移。所述源可以包括多升透析流体,包括多个溶液袋。
[0013] APD机器将用过的或用废的透析流体从患者的腹膜腔泵送通过导管,并到达排出管。与手动过程一样,在透析器件会发生若干排出、填充和驻留循环。在APD治疗结束时可能会发生“最后填充”。最后填充的流体可以保留在患者的腹膜室中,直到下一次治疗开始,或者可以在白天中的某个时刻手动排空。
[0014] 医疗流体系统,诸如APD机器,可能需要保护性电气系统以便为患者提供透析治疗,以在透析治疗的主电气系统发生故障或次优地执行的情况下,作为备用的辅助透析系统。主电气系统(称为控制系统)和保护系统可以彼此电流隔离,但是可以独立地共存于同一医疗设备中。例如,控制系统和保护系统可以被配置成仅通过串行总线进行通信。由于诸如APD机器的医疗流体系统通常依赖于传感器来使透析过程自动化,所以来自传感器(例如,温度和压力传感器)的准确测量对于确保医疗流体系统正常工作是重要的。这样的传感器测量可以被记录为电压,并且可以经由模数转换器(“ADC”)设备被转换为数字信号以控制流体流。因此,转换的数字信号可以依赖于ADC值和由ADC设备使用的参考电压的准确性和可靠性。然而,由于医疗流体设备的两个电气系统(例如,控制系统和保护系统)之间的电流隔离,基于传感器测量的参考电压、ADC值和数字信号可能不准确和/或可能不一致。
[0015] 因此,需要一种用于验证医疗流体治疗系统中的电压和ADC测量的改进方法。
具体实施方式
[0070] 系统概述
[0071] 现在参考附图并且特别参考图1,可以采用本公开的电压参考信号的传感器验证的示例医疗流体系统由腹膜透析(“PD”)系统10示出。系统10(也称为医疗流体治疗系统)包括PD机器或循环机20,以及控制单元100,该控制单元100具有一个或多个处理器102、一个或多个存储器104、视频控制器106、控制电路输入/输出控制器(控制I/O控制器)112和保护电路输入/输出控制器(保护I/O控制器)114。控制单元100可以与用户界面108相关联、包括用户界面108或与用户界面108通信地联接。控制单元100控制系统10的所有的电流体流和加热部件,并且从系统10的所有传感器接收输出。所示实施例中的系统10包括接触医疗流体(诸如PD流体)的耐用且能够重复使用的部件,其需要PD机器或循环机20在治疗之间进行消毒,例如通过热消毒进行消毒。
[0072] 图1中的系统10包括内联透析流体加热器56(该内联透析流体加热器56位于流动开关26的下游,流动开关26用于确保PD流体流动到加热器56)、能够重复使用的供应管线或管52a1到52a4和52b、与相应的上水平传感器62a和下水平传感器62b一起操作的空气捕集器60、空气捕集阀54d、沿着排气管线52e定位的排气阀54e、能够重复使用的管线或管路52c、透析流体泵70、温度传感器58a和58b、能够重复使用的管线或管路52d、压力传感器
78a、78b1、78b2和78c、能够重复使用的患者管路或管线52f和52g,该能够重复使用的患者管路或管线52f和52g具有相应的阀54f和54g、双腔能够重复使用的患者管线28、用于收回患者管线28的软管卷轴110、延伸到排出管线连接器34并且具有排出管线阀54i的能够重复使用的排出管路或管线52i以及与相应的消毒阀54r1和54r2一起操作的能够重复使用的再循环消毒管路或管线52r1和52r2。第三再循环或消毒管路或管线52r3在消毒连接器30a和
30b之间延伸以在消毒期间使用。第四再循环或消毒管路或管线52r4在消毒连接器30c和
30d之间延伸以在消毒期间使用。
[0073] 系统10还包括PD流体容器或袋38a至38c(例如,保持相同或不同的PD流体制剂),其分别连接到能够重复使用的PD流体管线24a至24c的远侧端部24d。系统10d还包括第四PD流体容器或袋38d,该第四PD流体容器或袋38d连接到能够重复使用的PD流体管线24e的远侧端部24d。第四PD流体容器或袋38d可以保持与PD流体容器或袋38a至38c中提供的相同或不同(例如艾考糊精)类型的PD流体。能够重复使用的PD流体管线24a至24c和24e在一个实施例中通过由循环机20的外壳22限定或设置的孔口(未示出)延伸出来。
[0074] 所示实施例中的系统10包括四个消毒连接器30a至30d,用于在消毒期间分别连接到能够重复使用的PD流体管线24a至24c和24e的远侧端部24d。系统10还提供包括内腔(例如,U形腔)的患者管线连接器32,该内腔将新鲜或用过的透析流体从双腔的能够重复使用的患者管线28的一个PD流体腔引导到另一个PD流体腔中。能够重复使用的供应管路或管线52a1至52a4分别与能够重复使用的供应管线24a至24c和24e连通。能够重复使用的供应管路或管线52a1至52a3分别与阀54a至54c一起操作,以允许来自期望的PD流体容器或袋38a至38c的PD流体被拉入到循环机20中。在所示示例中,三通阀154a允许控制单元100在(i)来自容器或袋38b或38c的2.27%葡萄糖透析流体与(ii)来自容器或袋38d的艾考糊精之间进行选择。在所示实施例中,来自容器或袋38d的艾考糊精连接到三通阀154a的常闭端口。
[0075] 图1还示出了,系统10包括一次性过滤器套件40并使用一次性过滤器套件40,该一次性过滤器套件40与双腔的能够重复使用的患者管线28的新鲜的和用过的PD流体腔流体连通。一次性过滤器套件40包括连接到能够重复使用的患者管线28的远侧端部28d的一次性连接器42。一次性过滤器套件40包括连接到患者的传送套件的连接器48。一次性过滤器套件40还包括进一步过滤新鲜的PD流体的灭菌级过滤膜46。
[0076] 在一个实施例中,系统10被构造成使得填充期间的排出管线52i流体地连接在透析流体泵70的下游。以这种方式,如果排出阀54i在患者填充期间发生故障或以某种方式泄漏,则新鲜的PD流体被沿一次性排出管线36推动,而不是用过的PD流体可能被拉入到泵70中。在一个实施例中,一次性排出管线36被移除,以进行消毒,而排出管线连接器34经由盖34c封盖。
[0077] 系统10还包括位于循环机20的壳体22底部处的泄漏检测盘82和输出到控制单元100的相应泄漏检测传感器84。在所示的示例中,系统10设置有位于透析流体泵70上游的附加压力传感器78c,该附加压力传感器78c允许测量泵70的吸入压力,以帮助控制单元100更准确地确定泵容积。所示实施例中的附加压力传感器78c沿着排出管线52e定位,该排出管线52e可以填充有空气或空气和PD流体的混合物,但是应当仍然处于与位于PD流体管线52c内的PD流体相同的负压处。
[0078] 图1的示例中的系统10包括冗余压力传感器78b1和78b2,冗余压力传感器78b1和78b2中的一个压力传感器的输出用于泵控制,如本文所讨论的那样,而另一个压力传感器的输出是安全或看门狗输出,以确保控制压力传感器准确地读取。压力传感器78b1和78b2沿着包括第三再循环阀54r3的管线定位。在又一示例中,系统10可以采用经由图1中的X标记的一个或多个四通,这可以(i)减少内部能够重复使用的管路的总量和体积,(ii)减少所需的阀的数目,以及(iii)允许由新鲜的和用过的PD流体共享的流体回路的部分被最小化。
[0079] 在图1的示例中的系统10还包括酸的源,诸如柠檬酸容器或袋66。柠檬酸容器或袋66经由沿柠檬酸管线52m定位的柠檬酸阀54m与第二三通阀154b选择性流体连通。柠檬酸管线52m在一个实施例中连接到第二三通阀154b的常闭端口,以便在处理期间在柠檬酸容器或袋66与PD流体回路之间提供冗余阀。冗余阀确保在处理期间没有柠檬酸(或其它)酸到达治疗流体管线。替代地,在消毒期间使用柠檬酸(或其它)酸。
[0080] 应当理解,系统10不需要(i)是PD系统,或者(ii)使用在使用之间消毒的冗余或耐用部件,以便采用本公开的电压参考信号的传感器验证。系统10可以替代地是任何类型的医疗流体系统,并且可以采用具有与对应的医疗流体接触的一次性泵送部分的一次性套件。然而,系统10将具有用于控制治疗的部件和作为保护部件用于安全或备用的部件,其中这些用于控制治疗的部件用图1中的“C”来标记,这些作为保护部件用于安全或备用的部件用图1中的“P”来标记。
[0081] 验证参考电压和ADC值
[0082] 图2是根据本公开的示例实施例的用于验证医疗流体治疗系统的电压和ADC测量的系统200的电子框图。如图2所示,系统可以包括CPU 202、控制输入/输出(I/O)电路250 A和保护主I/O电路250B。系统的每个部件可以由电源供电,该电源的电压可以被监测。例如,电压监测器203A可以监测将电力引导到CPU 202的电轨的电压,电压监测器210A可以监测将电力引导到控制I/O电路250A的电轨的电压,并且电压监测器210B可以监测将电力引导到保护主I/O电路250B的电轨的电压。在至少一个实施例中,将电力引导到CPU 202的电压轨可以与将电力引导到控制I/O电路250A的电压轨共享。
[0083] CPU 202可以包括控制单元100和/或形成控制单元100的一部分,如先前关于图1所描述的那样,并且可以包括、包含或共享控制单元100的一个或多个部件和/或功能。例如,CPU 202可以包括处理器203A和存储器203B(例如,如在控制单元100的处理器102和存储器104中)。处理器203A可以包括被配置成对数据流执行操作的任何一种或多种类型的数字电路,包括本公开中描述的功能。存储器203B可以包括任何类型的长期、短期、易失性、非易失性或其它存储器,并且不限于任何特定类型的存储器或存储器的数目,或者其上存储有存储器的介质的类型。存储器可以存储指令,所述指令在由处理器203A执行时可以使CPU 202和/或系统200执行本文讨论的一个或多个步骤、方法或过程。CPU 202还可以采用串行总线(例如,通用异步接收器‑发射器(“UART”)204A和204B)来与控制I/O电路250A和保护主I/O电路250B通信(例如,分别经由光电隔离器206A和206B)。
[0084] 控制输入/输出(I/O)电路250A和保护主I/O电路250B(在本文中也分别称为控制电路和保护电路)可以被电流隔离。电流隔离可以防止控制电路250A与保护电路250B之间的电流流动,并且可以确保系统200是“单故障安全”。例如,如果该两个控制电路250A和保护电路250B没有电流隔离,则控制DCDC转换器205中的单个故障可以将24V放置在3.3V电轨上。这可以破坏控制和保护电路的部件,并且可以将医疗流体治疗系统置于未知状态。然而,电流隔离在该两个电路之间产生屏障,使得在上述场景中,仅控制电路将进入未知状态。保护电路将通过串行通信总线(例如,UART 204B)检测控制电路的这种故障,并且将医疗流体治疗系统置于更安全的状态(例如,通过将控制电路替换为有源电路)。
[0085] 如图2所示,控制电路250A和保护电路250B可以经由光电隔离器206A和206B通信地联接到CPU 202。光电隔离器206A和206B可以用于维持控制电路与保护电路之间的电流隔离。当系统200处于待机模式时,光电隔离器206A和206B可以允许控制单元100(例如,CPU 202)关闭控制I/O电路250A节点。因此,在系统断电和/或处于待机模式的同时如果控制单元100(例如,CPU 202)无意地将电压(例如,3.3V)馈送到控制I/O电路250A和/或保护I/O电路250B的引脚并且危害系统200,则分别在UART总线204A和204B上存在光电隔离器206A和
206B可以消除和/或降低潜在风险。
[0086] 控制电路250A和保护电路可各自包括多个传感器以测量医疗流体治疗系统中的条件(例如,压力和温度)。例如,如图2所示,控制电路可以包括三个压力传感器212a和温度传感器214A。保护电路可以包括压力传感器212B和温度传感器214B。传感器输出可以包括与测量的实体(例如,压力或传感器)相关的输入电压。输入电压可以由与传感器相关联的ADC设备接收。ADC设备可以将由传感器提供的模拟信号(例如,输入电压)转换为数字信号(例如,ADC值),该数字信号可以由系统200用于控制医疗流体流。例如,如图2所示,ADC设备215A可以从控制电路250A的温度传感器214A接收传感器输出,并且ADC设备215B可以从保护电路250B的温度传感器214B接收传感器输出。在一些实施例中,ADC设备215A和215B还可以分别转换由压力传感器212A和212B接收的模拟信号。替代地,用于转换从压力传感器
212A和212B接收的模拟信号的ADC设备可以与用于转换从温度传感器214A和214B接收的模拟信号的ADC设备分离(例如,可区分)。为了便于解释,如本文所使用的,ADC设备215A可以指用于转换来自控制电路250A中的传感器的模拟信号的任何ADC设备,并且ADC设备215B可以指用于转换来自保护电路250B中的传感器的模拟信号的任何ADC设备。当将来自传感器的模拟信号转换为数字信号时,ADC设备还可以使用参考电压。在一些方面,参考电压可以涉及由ADC设备接收的输入电压值的范围或上限。例如,如图2所示,基于由电压监测器210A和210B接收的电压值,参考电压208A和208B可以例如是3VDC。
[0087] 类似于控制电路250A,保护电路250B可包括传感器及其用于从其相应传感器接收传感器输出的对应ADC设备。此外,保护电路250B可以用作辅助电路或系统,以确保在控制电路250A发生故障的情况下患者保持安全。因此,保护电路250B可以包括各种传感器及其相应的ADC设备,它们是控制电路250A中的各种传感器和相应ADC设备的同类部件(例如,对应于在医疗流体治疗系统中测量条件的相同位置)。例如,控制电路250A和保护电路250B可以各自具有它们自己的温度和压力传感器,以确保发送到患者的透析流体保持在安全压力和温度范围内。传感器生成模拟信号(例如,电压),ADC设备将其转换为用于医疗流体治疗系统中的泵和加热器调节的数字值(例如,ADC值)。为了知晓模拟到数字值转换是否正确,必须在控制和保护系统两者上使用已知的电压参考值,如本文将讨论的。
[0088] 图3是根据本公开的示例实施例的用于验证医疗流体治疗系统10的电压和ADC测量的示例过程300的过程流程图。过程300可以由处理器(例如,控制单元100的处理器102和/或CPU 202的处理器203A)执行。处理器102/203A可以依赖于存储在存储器(例如,控制单元100的存储器104和/或CPU 202的存储器203B)中的指令。为了简单起见,“计算设备”可以用于指代控制单元100和/或CPU 202。在一些实施例中,一个或多个步骤可以由控制电路250A或保护电路250B执行,或者可以涉及由控制电路250A或保护电路250B执行的后续步骤。本文可指示此类步骤。
[0089] 为了验证医疗流体治疗系统10的电压和ADC测量,过程300可以开始于计算设备100/202(例如,CPU 202或控制单元100)识别和评估由计算设备100/202管理的医疗流体治疗系统10的部件。这样的步骤(例如,框302‑308)可以例如在启动时发生。例如,在框302处,计算设备100/202可以识别控制电路250A和保护电路250B。如先前关于图2论述的那样,每个电路(例如,控制电路250A或保护电路250B)可包括多个传感器及ADC设备。计算设备100/
202可以对每个传感器进行分类(框304)。例如,计算设备100/202可以检测并将每个传感器识别为属于控制电路250A或保护电路250B,并且可以通过其类型(例如,温度传感器或压力传感器)来检测和识别每个传感器。在一些方面,所识别的传感器可以进一步分类(例如,通过医疗流体治疗系统上的与传感器相关联的传感器计量器、阀或泵等的位置)。
[0090] 如先前所讨论的,医疗流体治疗系统10包括ADC设备215A、215B,该ADC设备215A、215B将由传感器接收的模拟信号转换成数字信号,该数字信号可用于实现对医疗流体治疗系统10的各种机构(例如,阀、泵等)的控制。由ADC设备215A、215B从传感器接收与检测到的物理现象(例如,温度、压力等)相关的此类模拟信号(例如,输入电压)。因此,每个传感器可以与ADC设备215A/215B相关联,使得来自给定传感器的传感器输出(例如,输入电压)被指定为发送到ADC设备215A/215B并且由ADC设备215A/215B接收(例如,经由导体)。因此,在框
306处,计算设备100/202可识别对应于每个传感器的ADC设备215A/215B。由每个ADC设备
215A/215B将模拟信号(例如,输入电压)转换为数字信号(例如,ADC值)可能受到ADC设备本身的特性或配置的影响。举例来说,ADC设备215A/215B的分辨率可指示ADC设备215A/215B可在允许范围的模拟输入值上产生的不同(例如,离散)值的数目。可用于ADC设备215A/
215B产生的离散值的数目通常为二的幂。如果ADC设备215A/215B被配置成具有n位的分辨n
率(例如,n位ADC设备),那么可由ADC设备产生的离散数字级别的数目可为2。例如,分辨率
8
为8位的8位ADC设备可以将模拟输入编码为256个不同级别(2=256)中的一个。因此,在框
308处,计算设备100/202可识别或确定每个ADC设备215A/215B的分辨率(例如,ADC设备
215A/215B被配置成输出的离散值的数目)。
[0091] 过程300可以包括准备和执行预处理测试。如本文所述,预处理测试可以将控制电路250A和保护电路250B两者中的传感器暴露于物理条件(例如,共享温度或温度范围和共享压力或压力范围)的共同的预定范围。如本文中所使用的,控制电路250A中的传感器及其对应ADC设备可分别称为控制传感器(212A及214A)及控制ADC设备215A;保护电路中的传感器及其对应ADC设备可分别称为保护传感器(212B及214B)及保护ADC设备215B。因此,在框310处,计算设备100/202可以将多个控制传感器(212A和214A)和多个保护传感器(212B和
214B)暴露于共同预处理条件(例如,共享温度或温度范围和共享压力或压力范围)。
[0092] 在一些实施例中,给定电路(例如,控制电路250A或保护电路250B)的每个传感器可以用于测量医疗流体治疗系统10中的特定位置。由于保护电路250B可以用作医疗流体治疗系统10的备用电路以在控制电路250A发生故障时服务于患者,因此期望控制传感器212A/214A所在的每个位置也可以具有对应的保护传感器212B/214B。例如,医疗流体治疗系统中的特定泵可以与控制压力传感器212A和保护压力传感器212B相关联。作为另一示例,医疗流体治疗系统10中的特定阀可以与控制温度传感器214A和保护温度传感器214B相关联。因此,控制电路250A的一个或多个控制传感器(212A和214A)可以具有保护电路250B的对应保护传感器(212B和214B)(例如,对于医疗流体治疗系统10内的一个或多个位置)。
[0093] 在一些实施例中,将多个控制传感器(212A和214A)和多个保护传感器(212B和214B)暴露于共同预处理条件可以涉及将医疗流体治疗系统10中的每个位置的对应的控制传感器212A/214A和保护传感器212B/214B暴露于相同的预处理条件。然而,预处理条件(例如,压力范围、温度范围等)可以从一个位置到另一个位置变化。
[0094] 预处理测试可以在使用医疗流体治疗系统10来服务患者之前执行,例如,使得对任何有缺陷的电路和/或有缺陷的部件的检测可以先于有缺陷的电路和/或有缺陷的部件的使用。
[0095] 在框312处,计算设备100/202可以基于预处理条件来确定对于每个传感器的预期输入电压。如前所述,控制电路250A和保护电路250B被电流隔离,而计算设备100/202经由光电隔离器206A、206B通信地联接到该两个电路,以维持两个电路之间的电流隔离。因此,计算设备(例如,控制单元100和/或CPU 202)可能无法直接测量由控制传感器212A/214A或保护传感器212B/214B接收的输入电压,因为这样做可能中断电流隔离并引起损坏。因此,控制电路250A可能需要基于预处理条件来估计预期输入电压。例如,计算设备100/202可以依赖于将温度值链接到电压值或将压力值链接到电压值的查找表(例如,存储在存储器104和/或203B中)。在一些实施例中,链接可以基于线性或非线性关系。计算设备100/202可以依赖于其对预处理条件(例如,传感器暴露于的温度或压力)的知识来确定控制电路250A和保护电路250B中的每个传感器的预期输入电压。
[0096] 在框314处,计算设备100/202可以识别每个传感器输出的预期范围。预期范围可以是给定传感器能够输出的电压信号的范围。这样的电压信号范围可以与电压输入信号的范围共同延伸,或者可以超过电压输入信号的范围,其中基于预处理条件(例如,压力范围、温度范围等)的范围,传感器预期产生该电压输入信号的范围。在一些方面,每个传感器输出的预期范围可以是传感器可以被配置成输出的模拟信号的可能范围,而与条件或电流输出无关。在其它方面,在框314中识别出的每个传感器输出的预期范围可以基于预处理条件。
[0097] 在框316处,计算设备100/202可基于预期范围确定针对每个传感器的预期参考电压Vref。参考电压可指ADC设备可转换的最大电压电平(例如,ADC设备215A/215B可转换的上限)。参考电压可以用作可以相对于其测量输入电压的标尺。在一个实施例中,参考电压可以是在框314中识别的预期范围的上端。在一些实施例中,输入电压、参考电压、由ADC设n备215A/215B输出的数字信号(ADC值)和ADC设备的分辨率(2)可以如下相关:
[0098] ,
[0099] 其中,Vin是由ADC设备接收(来自其相关联的传感器)的输入电压,ADC是由ADC设n备输出的ADC值,Vref是与传感器相关联的参考电压,并且2是指ADC设备215A/215B被配置成输出的离散值的数目(例如,ADC设备的分辨率)。在计算设备接收到ADC值之后,上述关系可以用于确定每个传感器的实际输入电压值。
[0100] 如前所述,可以通过将控制传感器和保护传感器暴露于预处理条件(例如,一组共同的预定温度和压力)来使医疗流体治疗系统10受试于预处理测试。因此,控制传感器和保护传感器可以生成指示或旨在指示预处理条件的输入电压。因此,与控制传感器和保护传感器相关联的ADC设备(215A和215B)可以接收这些输入电压。
[0101] 作为管理医疗流体治疗系统10的一部分,计算设备100/202可以例行地监测以查看ADC值是否已经由控制电路250A或保护电路250B的ADC设备215A/215B生成。此类ADC值可由ADC设备(例如,经由UART 204A和204B)发送到计算设备100/202。例如,计算设备100/202可以确定其是否已经从控制电路250A接收到(例如,来自ADC设备的)ADC值(框318)。如果是,则计算设备100/202可以继续执行图4中描述的过程400。计算设备100/202还可确定其是否已从保护电路250B接收到(例如,来自ADC设备215A/215B的)ADC值(框320)。如果是,则计算设备100/202可以继续执行图5中描述的过程500。
[0102] 图4是根据本公开的示例实施例的用于验证由医疗流体治疗系统10的控制电路250A获得的电压和ADC测量的示例过程400的过程流程图。如先前所讨论的,过程400可以在计算设备100/202已经从控制电路250A接收到ADC值之后由计算设备100/202在预处理测试期间执行。
[0103] 参考过程400,计算设备100/202可以识别与所接收的ADC值相关联的ADC设备(框402),并且可以识别与所识别的ADC设备相关联的控制传感器212A/214A(框404)。在框406处,计算设备100/202可以识别控制传感器是温度传感器214A还是压力传感器212A。
[0104] 如前所述,控制传感器(212A和214A)和保护传感器(212B和214B)可以位于或定位成测量医疗流体治疗系统10中的共同位置处的物理现象。例如,医疗流体治疗系统10中的特定泵可以与控制压力传感器212A和保护压力传感器212B相关联。如果发现控制压力传感器212A和/或其相关联的ADC设备215A在识别特定泵处的压力时是有缺陷的,则医疗流体治疗系统然后可以依赖于保护压力传感器212B及其相关联的ADC设备215B来进行压力测量和识别。在另一示例中,医疗流体治疗系统10中的特定阀可以与控制温度传感器214A和保护温度传感器214B相关联。如果发现控制温度传感器214A和/或其相关联的ADC设备215A在识别特定阀处的流体的温度时是有缺陷的,则医疗流体治疗系统10然后可以依赖于保护温度传感器214B及其相关联的ADC设备215B来进行温度测量和识别。因此,控制电路250A的控制传感器212A/214A可以在保护电路250B中具有对应的保护传感器212B/214B(例如,基于医疗流体治疗系统10内的位置)。
[0105] 因此,如果控制传感器是温度传感器214A(在本文中称为控制温度传感器),则计算设备100/202可以识别保护电路中的对应温度传感器214B(在本文中称为保护温度传感器)(框408A)。计算设备100/202可识别与对应保护温度传感器214B相关联的ADC设备215B(本文中称为与保护压力传感器相关联的保护ADC设备),并且可确定从所述保护ADC设备215B接收的对应ADC值(框409A)。
[0106] 在框410A处,计算设备100/202可以确定ADC值是否在阈值范围内匹配。在框410A处比较的ADC值是从控制电路250A的ADC设备215A接收的ADC值和从保护电路250B的对应保护ADC设备215B接收的ADC值。阈值范围可以是预定容差水平,以识别两个ADC值是否满足相似性或匹配阈值。阈值范围可以例如由医疗流体治疗系统10的操作者调整。如果存在匹配,则计算设备100/202可以认为从其接收ADC值的ADC设备(控制ADC设备215A和保护ADC设备215B)不是有缺陷的。计算设备100/202可继续监测以查看是否存在从控制电路250A接收的附加ADC值(框318,如先前关于图3所描述的)。另外或替代地,计算设备100/202可基于匹配而认为两个ADC设备(控制温度传感器214A的控制ADC设备215A和对应保护温度传感器214B的保护ADC设备215B)足够类似地执行。在此类情况下,可能的是,例如,该两个ADC设备中的一者中的任何缺陷被该两个ADC设备中的另一者中的到相同程度的缺陷抵消,因此无效了该缺陷的不利影响。如将结合图6进一步描述的,计算设备100/202可以将由其共享电压轨(例如,3.3V和5V)输出的ADC值与来自控制电路250A和/或保护电路250B的ADC值进行比较。
通过使用第三ADC值(例如,来自围绕计算设备100/202本身的共享电压轨),可以提供附加的检查层以确认ADC值是合理的。
[0107] 如果在框410A处ADC值不匹配,那么计算设备100/202可确定由控制电路250A和保护电路250B的对应ADC设备所使用的实际参考电压值。如先前解释的,参考电压、输入电压、ADC值和ADC设备215A/215B的分辨率之间的关系可以概括为:
[0108] ,
[0109] 其中,Vin是由ADC设备接收(来自其相关联的传感器)的输入电压,ADC是由ADC设n备输出的ADC值,Vref是与传感器相关联的参考电压,并且2是指ADC设备被配置成输出的n
离散值的数目(例如,ADC设备的分辨率)。由于在框308中确定ADC设备的分辨率(2),因此在框312中基于预处理条件来估计预期输入电压,并且在框318中从控制ADC设备215A接收ADC值(ADC),可将实际参考电压(Vrefactual)计算为:
[0110] 。
[0111] 此外,ADC设备的实际参考电压可不同于在框316中计算的ADC设备的预期参考电压值。例如,有缺陷的ADC设备可产生不同于预期参考电压的实际参考电压。因此,在框412A处,计算设备100/202确定与控制电路250A和保护电路250B的对应温度传感器相关联的ADC设备(215A和215B)(与控制温度传感器214A相关联的ADC设备215A和与保护温度传感器214B相关联的ADC设备215B)所使用的实际参考电压值。
[0112] 过程400可以进行到图6所示的过程600(如图4和图6中的标签“D”所示)。如下面将进一步描述的,在过程600中,计算设备100/202可以使用实际ADC值和实际参考电压值来确定哪个ADC设备、控制ADC设备215A或保护ADC设备215B处于故障状态。
[0113] 如果在框406处,计算设备100/202确定与ADC设备215A相关联的控制传感器是压力传感器212A(控制压力传感器),则计算设备100/202可以前进通过框408B、409B、410B和412B,框408B、409B、410B和412B可以与先前讨论的框408A、409A、410A和412A共享一个或多个步骤或特性。
[0114] 例如,计算设备100/202可以识别保护电路250B中的对应压力传感器212B(在本文中称为保护压力传感器)(框408B)。计算设备可识别与对应保护压力传感器212B相关联的ADC设备215B(本文中称为与保护压力传感器相关联的保护ADC设备),并且可确定从所述保护ADC设备215B接收的对应ADC值(框409B)。
[0115] 在框410B处,计算设备100/202可以确定ADC值是否在阈值范围内匹配。被比较的ADC值是从控制电路250A的ADC设备215A接收的ADC值和从保护电路250B的对应保护ADC设备215B接收的ADC值。阈值范围可以是用于识别两个ADC值是否满足相似性或匹配阈值的预定容差水平。阈值范围可以例如由医疗流体治疗系统10的操作者调整。如果存在匹配,则计算设备100/202可以认为从其接收ADC值的ADC设备(控制ADC设备215A和保护ADC设备215B)不是有缺陷的。计算设备100/202可继续监测以查看是否存在从控制电路250A接收的附加ADC值(框318,如先前关于图3所描述的)。另外或替代地,计算设备100/202可基于匹配而认为给两个ADC设备(215A和215B)足够类似地执行。例如,可能的是,该两个ADC设备中的一者中的任何缺陷被该两个ADC设备中的另一者中的到相同程度的缺陷抵消,因此无效了该缺陷的不利影响。如将结合图6进一步描述的,计算设备100/202可以将由其共享电压轨(例如,3.3V和5V)输出的ADC值与来自控制电路250A和/或保护电路250B的ADC值进行比较。通过使用第三ADC值(例如,来自围绕计算设备100/202本身的共享电压轨),可以提供附加的检查层以确认ADC值是合理的。
[0116] 如果在框410B处ADC值不匹配,那么计算设备100/202可确定由控制电路250A和保护电路250B的对应ADC设备所使用的实际参考电压值。如先前解释的,参考电压、输入电压、ADC值和ADC设备的分辨率之间的关系可以概括为:
[0117] ,
[0118] 其中,Vin是由ADC设备接收(来自其相关联的传感器)的输入电压,ADC是由ADC设n备输出的ADC值,Vref是与传感器相关联的参考电压,并且2是指ADC被配置成输出的离散n
值的数目(例如,ADC设备的分辨率)。由于在框308中确定ADC设备的分辨率(2),因此在框
312中基于预处理条件来估计预期输入电压,并且在框318中从控制ADC设备215A接收ADC值(ADC),可将实际参考电压(Vrefactual)计算为:
[0119] 。
[0120] 此外,ADC设备的实际参考电压可不同于在框316中计算的ADC设备的预期参考电压值。例如,有缺陷的ADC设备可产生不同于预期参考电压的实际参考电压。因此,在框412B处,计算设备100/202确定与控制电路和保护电路的对应压力传感器相关联的ADC设备(与控制压力传感器212A相关联的ADC设备215A和与保护温度传感器212B相关联的ADC设备215B)所使用的实际参考电压值。
[0121] 过程400可以进行到图6中所示的过程600(如图4和图6中的标签“D”所指示的),如下面将进一步描述的,在过程600中,计算设备100/202可以使用实际ADC值和实际参考电压值来确定哪个ADC设备、控制ADC设备215A或保护ADC设备215B处于故障状态。在一些实施例中,如果计算设备100/202确定控制电路250A由于有缺陷的ADC设备215A而出现故障(例如,由于实际ADC值与预期ADC值之间的差异,或者由于实际参考电压与预期参考电压值之间的差异),则计算设备100/202可以提示终止控制电路250A,如本文所述。
[0122] 图5是根据本公开的示例实施例的用于验证由医疗流体治疗系统的保护电路获得的电压和ADC测量的示例过程500的过程流程图。如先前所讨论的,过程500可以在计算设备100/202已经从控制电路接收到ADC值之后的预处理测试期间由计算设备100/202执行(例如,如果图3的框320为真)。在一些实施例中,过程500中讨论的一个或多个步骤或方法可以基本上类似于过程400的一个或多个步骤或方法。此外,在一些方面,可以并行地和/或组合地执行过程400和500的一个或多个步骤或方法(例如,框408A到412A和508A到512A,和/或框408B到412B以及框508B到512B)。
[0123] 参考过程500,计算设备100/202可以识别与所接收的ADC值相关联的ADC设备215B(框502),并且可以识别与所识别的ADC设备215B相关联的保护传感器212B/214B(框504)。在框506处,计算设备100/202可以识别保护传感器212B/214B是温度传感器214B还是压力传感器212B。
[0124] 如果保护传感器是温度传感器214B(在本文中称为保护温度传感器),则计算设备100/202可以识别控制电路250A中的对应温度传感器214A(在本文中称为控制温度传感器)(框508A)。计算设备100/202可识别与对应控制温度传感器214A相关联的ADC设备215A(本文中称为与控制压力传感器相关联的控制ADC设备),并且可确定从所述控制ADC设备215A接收的对应ADC值(框509A)。
[0125] 在框510A处,计算设备100/202可以确定ADC值是否在阈值范围内匹配。在框510A处比较的ADC值是从保护电路250B的ADC设备215B接收的ADC值(例如,在框320处)和从控制电路250A的对应控制ADC设备215A接收的ADC值。阈值范围可以是预定容差水平,以识别该两个ADC值是否满足相似性或匹配阈值。阈值范围可以例如由医疗流体治疗系统10的操作者调整。如果存在匹配,则计算设备100/202可以认为从其接收ADC值的ADC设备(保护ADC设备215B和控制ADC设备215A)不是有缺陷的。计算设备100/202可以继续监测以查看是否存在从控制电路250A和保护电路250B接收的ADC值(例如,通过如先前关于图3所描述的进行到框318)。另外或替代地,计算设备100/202可基于匹配而认为两个ADC设备(保护温度传感器214B的保护ADC设备215B和对应控制温度传感器214A的控制ADC设备215A)足够类似地执行。例如,该两个ADC设备中的一者中的任何缺陷可能被该两个ADC设备中的另一者中的到相同程度的缺陷抵消,因此无效了该缺陷的不利影响。如将结合图6进一步描述的,计算设备100/202可以将由其共享电压轨(例如,3.3V和5V)输出的ADC值与来自控制电路250A和/或保护电路250B的ADC值进行比较。通过使用第三ADC值(例如,来自围绕计算设备100/202本身的共享电压轨),可以提供附加的检查层以确认ADC值是合理的。
[0126] 如果在框510A处ADC值不匹配,那么计算设备100/202可确定由控制电路250A和保护电路250B的对应ADC设备使用的实际参考电压值。如先前解释的,参考电压、输入电压、ADC值和ADC设备的分辨率之间的关系可以概括为:
[0127] ,
[0128] 其中,Vin是由ADC设备接收(来自其相关联的传感器)的输入电压,ADC是由ADC设n备输出的ADC值,Vref是与传感器相关联的参考电压,并且2是指ADC被配置成输出的离散n
值的数目(例如,ADC设备的分辨率)。由于在框308中确定ADC设备的分辨率(2),因此在框
312中基于预处理条件来估计预期输入电压,并且在框320中从保护ADC设备接收ADC值(ADC),可将实际参考电压(Vrefactual)计算为:
[0129] 。
[0130] 此外,ADC设备的实际参考电压可不同于在框316中计算的ADC设备的预期参考电压值。例如,有缺陷的ADC设备可产生不同于预期参考电压的实际参考电压。因此,在框512A处,计算设备100/202确定与控制电路250A和保护电路250B的对应温度传感器相关联的ADC设备(与保护温度传感器214B相关联的ADC设备215B和与控制温度传感器214A相关联的ADC设备215A)所使用的实际参考电压值。
[0131] 过程500可以进行到图6所示的过程600(如图5和图6中的标签“D”所示)。如下面将进一步描述的,在过程600中,计算设备100/202可以使用实际ADC值和实际参考电压值来确定哪个ADC设备、控制ADC设备215A或保护ADC设备215B处于故障状态。
[0132] 如果在框506处,计算设备100/202确定与ADC设备相关联的保护传感器是压力传感器212B(保护压力传感器212B),则计算设备100/202可以前进通过框508B、509B、510B和512B,该框508B、509B、510B和512B可以与先前讨论的框508A、509A、510A和512A共享一个或多个步骤或方法。
[0133] 例如,计算设备100/202可以识别控制电路250A中的对应压力传感器212A(在本文中称为控制压力传感器)(框508B)。计算设备100/202可识别与对应控制压力传感器212A相关联的ADC设备215A(本文中称为与控制压力传感器212A相关联的控制ADC设备),并且可确定从所述控制ADC设备215A接收的对应ADC值(框509B)。
[0134] 在框510B处,计算设备100/202可以确定ADC值是否在阈值范围内匹配。在框510B处比较的ADC值是从保护电路250B的ADC设备215B接收的ADC值(例如,来自框320)和从控制电路250A的对应控制ADC设备215A接收的ADC值。阈值范围可以是预定容差水平,以识别两个ADC值是否满足相似性或匹配阈值。阈值范围可以例如由医疗流体治疗系统10的操作者调整。如果存在匹配,则计算设备100/202可以认为从其接收ADC值的ADC设备(与保护压力传感器212B相关联的保护ADC设备215B和与对应的控制压力传感器212A相关联的控制ADC设备215A)不是有缺陷的。另外或替代地,计算设备100/202可基于匹配而认为两个ADC设备(215A和215B)足够类似地执行。在此类情况下,可能的是,例如,该两个ADC设备中的一者中的任何缺陷可能被该两个ADC设备中的另一者中的到相同程度的缺陷抵消,因此无效了该缺陷的不利影响。如果存在匹配,则计算设备100/202可以继续监测以查看是否存在从控制电路250A和保护电路250B接收的ADC值(例如,通过前进到图3的框318)。如将结合图6进一步描述的,计算设备100/202可以将其共享电压轨(例如,3.3V和5V)输出的ADC值与来自控制电路250A和/或保护电路250B的ADC值进行比较。通过使用第三ADC值(例如,来自计算设备100/202本身),可以提供附加的检查层以确认ADC值是合理的。
[0135] 如果在框510B处ADC值不匹配,则计算设备100/202可确定由保护电路和控制电路(分别为250B及250A)的对应ADC设备所使用的实际参考电压值。如先前所解释的,参考电压、输入电压、ADC值与ADC设备的分辨率之间的关系可概括为:
[0136] ,
[0137] 其中,Vin是由ADC设备接收(来自其相关联的传感器)的输入电压,ADC是由ADC设n备输出的ADC值,Vref是与传感器相关联的参考电压,并且2是指ADC被配置成输出的离散n
值的数目(例如,ADC设备的分辨率)。由于在框308中确定ADC设备的分辨率(2),因此在框
312中基于预处理条件来估计预期输入电压,并且在框320中从保护ADC设备接收ADC值(ADC),可将实际参考电压(Vrefactual)计算为:
[0138] 。
[0139] 此外,ADC设备的实际参考电压可不同于在框316中计算的ADC设备的预期参考电压值。例如,有缺陷的ADC设备可产生不同于预期参考电压的实际参考电压。因此,在框512B处,计算设备100/202确定与保护电路和控制电路的对应压力传感器相关联的ADC设备(与保护压力传感器212B相关联的ADC设备215B和与控制压力传感器212A相关联的ADC设备215A)所使用的实际参考电压值。
[0140] 过程500可以进行到图6中所示的过程600(如图5和图6中的标签“D”所指示的),如下面将进一步描述的,在过程600中,计算设备100/202可以使用实际ADC值和实际参考电压值来确定哪个ADC设备、保护ADC设备215B或控制ADC设备215A处于故障状态。在一些实施例中,如果计算设备100/202确定保护电路250B由于有缺陷的ADC设备215B而出现故障(例如,由于实际ADC值与预期ADC值之间的差异,或者由于实际参考电压与预期参考电压值之间的差异),则计算设备100/202可向医疗流体治疗系统10的操作员发出警告(例如,如果控制电路250A发生故障,则警告不要使用保护电路250B)。
[0141] 图6是根据本公开的示例实施例的用于基于医疗流体治疗系统10中的电压和ADC测量来评估故障的示例过程600的过程流程图。如先前所论述,过程600可由计算设备100/202在以下情况之后执行:计算设备100/202已确定由对应压力传感器的ADC设备(215A及
215B)接收的ADC值存在不匹配或不一致(例如,由与控制压力传感器212A相关联的控制ADC设备接收的ADC值与由与对应保护压力传感器212B相关联的保护ADC设备接收的ADC值之间的不匹配),或由对应温度传感器的ADC设备接收的ADC值存在不匹配或不一致(例如,由与控制温度传感器214A相关联的控制ADC设备接收的ADC值与由与对应保护温度传感器214B相关联的保护ADC设备接收的ADC值之间的不匹配)的情况。在一些实施例中,即使在由(在控制和保护电路中的)对应ADC设备接收的ADC值中存在匹配的情况下也可以执行过程600,以解决两个ADC设备都有缺陷的可能性。
[0142] 过程600可以开始于计算设备100/202将实际参考电压值与所关注的控制ADC设备215A的预期参考电压值进行比较(框602)。如先前所讨论的(例如,在过程400的框410A和
410B中),所关注的控制ADC设备215A是与控制传感器212A/214A相关联的控制ADC设备
215A,对此,由控制ADC设备215A输出的ADC值与由与对应保护传感器212B/214B相关联的保护ADC设备215B输出的ADC值不匹配(例如,不满足相似性阈值)。如先前所讨论的,在过程
300的框316处(例如,基于已知的预处理条件,以及基于已知预处理条件的传感器输出的预期范围)确定或接收针对所关注的控制ADC设备215A的预期参考电压值。如先前所讨论的,可以在过程400的框412A和/或412B处接收或确定针对所关注的控制ADC设备215A的实际参考电压值。
[0143] 计算设备100/202可确定所关注的控制ADC设备215A的实际参考电压值与预期参考电压值之间的差是否在阈值范围内(例如,从而满足相似性阈值和/或容差水平)(框604)。阈值范围可以例如由医疗流体治疗系统10的操作者调整。
[0144] 如果实际参考电压值与预期参考电压值之间的差足够大(例如,不在阈值范围内),则计算设备100/202可针对控制电路250A记录误差(框606)。通过记录误差,计算设备100/202可以认为控制ADC设备215A和对应保护ADC设备215B的ADC值之间的不一致是由于控制ADC设备215A的缺陷,如通过预期参考电压值和由控制ADC设备215A所使用的实际参考电压值之间的差异确定的。由于控制ADC设备215A是控制电路250A的一部分,并且由控制ADC设备215A输出的ADC值通常可以用于控制医疗流体治疗系统10的各种关键部件或功能,因此控制电路250A可以被认为是有缺陷的。在一些实施例中,例如,可以针对控制电路250A的一个或多个部件记录误差,其中控制电路250A的剩余部件可以正常工作并且可以补偿缺陷部件。在这样的实施例中,有缺陷的控制ADC设备215A和相关联的传感器和附近的阀或泵中的一个或多个可以被记录为具有误差,而不是将全部的控制电路250A或作为其补充地记录为具有误差。
[0145] 之后,或者如果框604处的差异满足阈值范围,则计算设备100/202可以比较所关注的保护ADC设备的实际参考电压值和预期参考电压值(框608)。如先前所讨论的(例如,在过程500的框510A和510B中),所关注的保护ADC设备是与保护传感器212B/214B相关联的保护ADC设备215B,其中由保护ADC设备215B输出的ADC值与由与对应控制传感器212A/214A相关联的控制ADC设备215A输出的ADC值不匹配(例如,不满足相似性阈值)。如先前所讨论的,在过程300的框316处(例如,基于已知预处理条件及基于已知预处理条件的传感器输出的预期范围)确定或接收所关注的保护ADC设备215B的预期参考电压值。如先前所讨论的,可以在过程500的框512A和/或512B处接收或确定所关注的保护ADC设备215B的实际参考电压值。
[0146] 计算设备100/202可确定所关注的保护ADC设备215B的实际参考电压值与预期参考电压值之间的差异是否在阈值范围内(例如,从而满足相似性阈值和/或容差水平)(框610)。阈值范围可以例如由医疗流体治疗系统10的操作者调整。
[0147] 如果实际参考电压值与预期参考电压值之间的差异足够大(例如,该差异不在阈值范围内),则计算设备100/202可记录保护电路250B的误差(框612)。通过记录误差,计算设备100/202可以认为保护ADC设备215B和对应控制ADC设备215A的ADC值之间的不一致是由于保护ADC设备215B的缺陷,如根据预期参考电压值和由保护ADC设备215B所使用的实际参考电压值之间的显著差异确定的。由于保护ADC设备215B是保护电路250B的一部分,并且由于由保护ADC设备215B输出的ADC值通常用于控制医疗流体治疗系统10的各种关键部件或功能(例如,在控制电路250A被停用、未正确运行和/或有缺陷的情况下),有缺陷的保护ADC设备215B可能导致保护电路250B被认为是有缺陷的。在一些实施例中,例如,如果保护电路250B的剩余部件可以正常工作并且可以补偿有缺陷的部件,则可以针对保护电路250B的一个或多个部件记录误差。在这样的实施例中,有缺陷的保护ADC设备215B和相关联的传感器和附近的阀或泵中的一个或多个可以被记录为具有误差,而不是将全部的保护电路250B或作为其补充地记录为具有误差。
[0148] 在一些实施例中,计算设备100/202可以(例如,在控制或保护电路中)将所关注的ADC设备的估计的输入电压值与ADC设备的实际(例如,计算的)输入电压值进行比较。例如,计算设备100/202可以基于所关注的ADC设备215A/215B的预期参考电压值和所识别的ADCn设备的分辨率(2)来为所关注的ADC设备215A/215B确定由根据其相关联的传感器的提供给所关注的ADC设备215A/215B的预期输入电压值。如先前所论述的,预期参考电压可基于已知预处理条件。计算设备100/202还可以基于所关注的ADC设备215A/215B的实际参考电压值来为所关注的ADC设备215A/215B确定由所关注的ADC设备215A/215B接收的估计的输入电压值。应当理解,电流隔离可以防止直接测量实际输入电压,因此可以估计输入电压为。
[0149] 如果针对控制电路250A和保护电路250B两者都记录了误差,则计算设备100/202可以确定针对控制电路250A记录的误差是否大于针对保护电路250B记录的误差(框614)。可以基于一个或多个因素来确定误差的量值,所述一个或多个因素包括但不限于:由所关注的ADC设备215A/215B使用的实际参考电压与ADC设备本来将已经使用的预期参考电压之间的差异的量值(例如,在正常和/或非缺陷条件期间);针对所关注的给定电路的ADC设备
215A/215B的数目;ADC设备的重要性(例如,由其施加在医疗流体治疗系统中的控制的水平标记);或它们的组合。如果针对控制电路250A记录的误差大于针对保护电路250B记录的误差,则计算设备100/202可以终止(例如,禁止)控制电路250A(框624)。另外或替代地,可产生指示控制电路250A有缺陷的警告。在一些方面,控制电路250A的终止可以引起保护电路
250B的激活(例如,如果保护电路250B没有超过预定阈值的记录误差的话),以便继续对患者的医疗流体治疗,但是现在经由保护电路250B进行。如果针对控制电路250A记录的误差不大于针对保护电路250B记录的误差(例如,针对保护电路250B记录的误差大于针对控制电路250A记录的误差),则计算设备100/202可以终止(例如,禁止)或生成关于保护电路
250B的使用的警告(框616)。例如,如果医疗流体治疗系统10当前正在使用控制电路250A来向患者提供治疗,则操作者(例如,医务人员)可以被警告(例如,经由显示指示器),关于保护电路250B具有误差。因此,如果控制电路250A故障,则可以警告操作者不要依赖于保护电路250B。在一些实施例中,如果控制电路或保护电路中的任一个被认为是有缺陷的,则系统
200的整个医疗流体治疗过程可以停止,因为系统200旨在是单点安全的。
[0150] 在一些方面中,即使电路的ADC设备的实际参考电压与预期参考电压之间不存在差异或存在不显著差异(例如,差异在阈值差异内),该电路也可能有缺陷。在一些实施例中,控制电路250A可以与计算设备(例如,控制单元100和/或CPU 202)共享一个或多个电压轨(例如,3.3V和5.5电轨)。例如,如先前在图2中所示,3.3V和5V电轨可以向CPU 202和控制电路250A两者供电。此类共用电轨(称为预设电轨)可用于确定控制电路250A是否处于故障状态(例如,在控制ADC设备的实际参考电压与预期参考电压之间的差异在最小范围内的情况下)。
[0151] 例如,在框618处,计算设备100/202可以从预设电压轨(例如,向控制电路和计算设备两者供电的3.3V和5V电压轨)接收本地ADC值。本地ADC值可由计算设备附近(例如,CPU 202附近)的ADC设备产生。因此,此类ADC设备对于计算设备来说可以是“本地”的,并且因此既不在控制电路也不在保护电路上。因此,由本地ADC设备输出的ADC值可以被称为本地ADC值。
[0152] 此外,在框620处,计算设备100/202可以从所关注的控制ADC设备接收来自预设电压轨(例如,向控制电路和计算设备两者供应电力的3.3V和5V电压轨)的控制ADC值。由于本地ADC设备和控制ADC设备正被提供有来自相同源(预设电压轨)的输入电压,所以两个ADC设备(例如,本地ADC设备和控制ADC设备215A)的输入电压值可以是相同的。因此,在正常情况下,来自两个ADC设备的输出ADC值应当类似(例如,在阈值范围内)。
[0153] 因此,在框622处,计算设备100/202可以将由用于预设电压轨的每个ADC设备(本地ADC设备和控制ADC设备215A)输出的ADC值进行比较,以确定它们的差异是否在阈值范围内。如所讨论的,阈值范围(例如,相似性阈值和/或公差水平)可以是预定的和/或可以例如由医疗流体治疗系统10的操作者调整。
[0154] 如果控制ADC设备215A与本地ADC设备之间的ADC值的差异不在阈值范围内,则控制电路250A可以被认为是有缺陷的(例如,基于所关注的控制ADC设备215A)。在框624处,计算设备100/202可终止(例如,停用)控制电路250A。另外或替代地,可产生指示控制电路250A有缺陷的警告。在一些方面,控制电路250A的终止可以引起保护电路250B的激活(例如,如果保护电路250B不具有记录的误差的话),以便继续对患者的医疗流体治疗。
[0155] 如果控制ADC设备215A与本地ADC设备之间的ADC值的差异在阈值范围内,则计算设备100/202可认为控制电路250正常操作(例如,无缺陷地)。因此,计算设备100/202可以继续和/或使控制电路250A继续医疗流体治疗系统10的正常操作(框626)。
[0156] 用于消毒的腹膜透析流体供应管线连接
[0157] 现在参考图7,系统10(图1)的PD机器或循环机20以消毒模式示出。这里,治疗已经结束,并且PD流体容器或袋38a至38d已经被移除。柔性的能够重复使用的PD流体管线24a至24c和24e的远侧端部24d从PD流体容器或袋38a至38d移除,并且替代地分别连接至消毒连接器30a至30d。柔性的双腔的能够重复使用的患者管线28的远侧端部28d在治疗之后从一次性过滤器套件40移除并且替代地连接到患者管线连接器32。一次性排出管线36从排出管线连接器34移除并丢弃。盖34c相对于排出管线连接器34闭合。现在封闭PD机器或循环机20的流路,并且可以进行消毒。
[0158] 如图1和图7所示,设置接近传感器64a至64f,并且接近传感器64a至64f输出至控制单元100。接近传感器64a至64f可以是能够感测某物的存在的任何类型的传感器,例如霍尔效应传感器、其它磁或电磁传感器、超声传感器、电感式传感器、电容式传感器和光学传感器。接近传感器64a至64f被定位和布置成确保消毒连接器30a至30d、患者管线连接器32和排出管线连接器34中的每一个被正确地密封至配合连接器以进行消毒。接近传感器64a至64d被定位和布置成确保消毒连接器30a至30d中的每一个分别被适当地密封PD流体管线的远侧端部24d以进行消毒。接近传感器64e和64f被定位和布置成确保患者管线连接器32和排出管线连接器34分别适当地密封到能够重复使用的患者管线28的远侧端部28d并且通过盖34c密封,以进行消毒。
[0159] 如图1和图7所示,接近传感器64a至64f(在图7中用P标注)是控制单元100的保护侧的一部分。在开始消毒之前,如果接近传感器64a至64f传感器中的任一个的输出不指示正确密封的相应连接器和相关联的流动路径,则控制单元100不允许进行消毒,并且在实施例中,在用户界面108处向患者或用户提供音频、视觉或视听消息以检查有故障的一个或多个连接。如果如通过来自先前故障感测接近传感器64a至64f的输出所验证过的那样所述连接可以维修好,则控制单元100允许进行消毒。
[0160] 现在参考图8,示出了用于封闭能够重复使用的PD流体管线24a至24c和24e以进行消毒的替代实施例。这里,消除了消毒连接器30a至30d和通向这些消毒连接器的管线52r3和52r4。PD机器或循环机20的PD流体容器或袋端处的流体回路被显著简化。还提供了分别沿着能够重复使用的内部管线52a1至52a3定位的供应阀54a至54c。还提供了通过内部能够重复使用的管线52a4与柔性能够重复使用的PD流体管线24e流体连通的三通阀154a。
[0161] 在所示实施例中,柔性的能够重复使用的PD流体管线24a和24c的端部设有连接器124a,该连接器124a被构造成与位于柔性的能够重复使用的PD流体管线24b和24e的端部的连接器124b密封地配合。配合连接器124a、124b可以通过鲁尔型连接或其它合适的可释放和可密封的连接器螺纹地配合,其在消毒期间防止加热的物质、例如加热的PD流体泄漏。用于配合连接器124a、124b的另一种适合类型的连接器包括快速连接连接器,该快速连接连接器被推动以形成密封连接并且被拉回以释放该连接。因为配合连接器124a、124b经过许多治疗的重复使用,所以它们由弹性材料制成,该弹性材料即使经过多个治疗也不会刮伤、碎裂或变形。合适的材料包括化学和热稳定的塑料,例如聚苯砜(“PPSU”)、聚醚醚酮(“PEEK”)或类似物。
[0162] 在治疗结束时,患者或护理人员将连接器124a与PD流体容器或袋38a断开连接,将连接器124b与PD流体容器或袋38b断开连接,并且将连接器124a、124b连接在一起。患者或护理人员还将连接器124a与PD流体容器或袋38c断开连接,将连接器124b与PD流体容器或袋38d断开连接,并且将连接器124a、124b连接在一起。PD机器或循环机20的PD流体袋或容器侧现在准备好进行消毒。
[0163] 在上述示例中,PD流体容器或袋38a可设置有连接器124b或类似物以用于与柔性的能够重复使用的PD流体管线24a的连接器124a配合以用于治疗。PD流体容器或袋38b可设置有连接器124a或类似物以用于与柔性能够重复使用的PD流体管线24b的连接器124b配合以进行治疗。PD流体容器或袋38c可设置有连接器124b或类似物以用于与柔性能够重复使用的PD流体管线24c的连接器124a配合以进行治疗。PD流体容器或袋38d可设置有连接器124a或类似物以用于与柔性能够重复使用的PD流体管线24e的连接器124b配合以进行治疗。
[0164] 在替代实施例中,每个PD流体容器或袋38a至38d设置有“Y”或“T”型配件,其具有通向连接器124a或类似物的一个支腿和通向连接器124b或类似物的另一个支腿。未使用的连接器124a、124b在治疗期间保持被覆盖。这里,任何PD流体容器或袋38a至38d可连接至任何柔性能够重复使用的PD流体管线24a、24b、24c或24e。
[0165] 如上所述,在图8的系统10的实施例中不提供消毒连接器30a至30d。同样地,不提供基于机器的接近度(例如,霍尔效应)传感器64a至64d,并且因此作为控制单元100的保护侧的一部分是不可用的,因此无法确保PD机器或循环机20的PD流体袋或容器侧准备好进行消毒。
[0166] 可以设想以多种方式检查能够重复使用的PD流体管线连接器124a、124b的连接,作为控制单元100允许消毒开始或继续的条件。一种方式是控制单元100执行压力或压力衰减测试。在一个示例中,控制单元100使阀54g、54r3和54r1打开并且使透析流体泵70被致动以将管线52c、52r1、24a和24b加压到由压力传感器78b1和78b中的一个或两个测量的测试压力。如果压力在例如1至10秒的测试持续时间内得以保持,则控制单元100确定柔性能够重复使用的PD流体管线24a和24b之间的连接是良好的。然后,控制单元100可以使三通阀154a切换,使得可以致动透析流体泵70以进一步将管线52a4、24e和24c加压到由压力传感器78b1和78b中的一个或两个测量的测试压力。如果压力在例如1至10秒的测试持续时间内得以保持,则控制单元100确定柔性能够重复使用的PD流体管线24c和24e之间的连接是良好的。
[0167] 如果连接器124a、124b之间的两组连接都是良好的,则控制单元100前进到下一消毒步骤。如果一个或多个压力传感器78b1、78b2的输出指示超过可允许的压降量,则控制单元100不允许进行消毒并且在实施例中在用户界面108处向患者或用户提供音频、视觉或视听消息以检查PD流体连接器124a、124b之间的连接。如果如通过来自一个或多个压力传感器78b1、78b2的输出所验证的那样所述连接可以维修好,则控制单元100允许进行消毒。
[0168] 在图8中示出了检查能够重复使用的PD流体管线连接器124a、124b的连接的另一种方式。这里PD机器壳体22可以设置有连接器夹具44a、44b。在治疗之后,用户界面108向患者或护理者提供音频、视觉或视听消息,以从柔性能够重复使用的PD流体管线24a、24b、24c和24e移除PD流体容器或袋38a至38d,在连接器124a、124b之间进行两个连接,并且将配合的连接器124a、124b各一个地夹到连接器夹44a、44b中。提供输出到控制单元100的保护侧接近(例如霍尔效应)传感器64g到64j(用P标记),使得两个传感器64g、64h驻留在连接器夹具44a处,并且两个传感器64i、64j驻留在连接器夹具44b处。在所示实施例中,接近传感器64g感测以检测PD流体管线24a的连接器124a的存在,接近传感器64h感测以检测PD流体管线24b的连接器124b的存在,接近传感器64i感测以检测PD流体管线24c的连接器124a的存在,并且接近传感器64j感测以检测PD流体管线24e的连接器124b的存在。
[0169] 如果来自每个接近传感器64g至64j的输出指示存在连接器124a、124b之间的配合连接,则控制单元100前进到下一个消毒步骤。如果一个或多个接近传感器64g至64j的输出指示连接器124a、124b中的一个或两个不存在,则控制单元100不允许进行消毒,并且在实施例中,在用户界面108处向患者或用户提供音频、视觉或视听消息,以检查PD流体连接器124a、124b之间的连接,并且确保配合的连接器被夹持到连接器夹具44a、44b中。如果如通过来自接近传感器64g至64j的输出验证的那样所述连接可以维修好,则控制单元100允许进行消毒。
[0170] 在一个实施例中,在由接近传感器64g至64j的检查指示存在PD流体连接器124a、124b之后,执行上述压力或压力衰减检查。这里,执行压力或压力衰减检查以检查PD流体连接器124a、124b之间的连接是紧密的,而不是检查是否已经进行连接,这可能导致PD流体自由流动的情况。
[0171] 观察图8,检查能够重复使用的PD流体管线连接器124a、124b的连接的另一替代或附加方式是沿着PD流体管线24a、24b、24c和24e中的每一个的外侧延伸(例如,共挤出)导电线,使导电线与位于对应PD流体管线连接器124a、124b内的电导体进行电连接,提供与PD流体管线24a、24b的导电线电连通的第一电压源(例如,低电压),并且提供与PD流体管线24c、24e的导电线电连通的第二电压源(例如,低电压)。位于PD流体管线连接器124a、124b内的导体被定位和布置成当PD流体管线连接器124a、124b适当地流体连接时彼此电连接。输出到控制单元100的电流或电阻传感器也设置在配合的每对PD流体管线连接器124a、124b的电回路中。如果任一组PD流体管线连接器124a、124b被正确地流体连接,则电流传感器将感测电流的特征流,或者电阻传感器将感测到指示正确连接的低电阻。如果任一组PD流体管线连接器124a、124b未被正确地流体连接或根本不连接,则电流传感器将感测不到电流或低电流流动,或者电阻传感器将感测到指示非正确或缺失连接的高电阻。验证流体连接的电线方式可以与本文所述的任何其它连接检查结合使用。
[0172] 应当理解,对本文描述的当前优选实施例的各种改变和改型对于本领域技术人员来说将是显而易见的。因此,这些改变和改型旨在由所附权利要求覆盖。例如,虽然本地ADC设备可以用于在控制电路和保护电路产生不一致的ADC值之后确定控制电路是否处于故障状态,但是本地ADC还可以用于独立于保护电路的任何比较或参与来确定控制电路是否处于故障状态。例如,框618至624可以由计算设备执行以例行地监测控制电路的性能,而不必将来自控制电路的ADC或参考电压值与来自保护电路的ADC或参考电压值进行比较(例如,针对包括控制ADC设备和保护ADC设备的一对)。