具有自动校准功能的流体输送装置制造方法及图纸

微型流体输送装置在医疗领域十分有用。该装置可由使用者佩戴或携带，并可以将药剂或是其他药物输送给使用者或是患者。此装置具有控制系统，该控制系统接收来自使用者的输入，并且控制装置运行的所有方面。控制系统测量泵的输出，并对泵的输出进行调节以达到期望的剂量速率和大小。这消除了泵与泵之间的差异，这种差异来自制造这种消费得起的小型装置过程中不可避免的偏差。

Fluid delivery device with automatic calibration function

Micro fluid delivery devices are very useful in the medical field. The device can be worn or carried by the user and can deliver the medicament or other medicine to the user or the patient. The device has a control system that receives input from the user and controls all aspects of the device's operation. The control system measures the output of the pump and regulates the output of the pump to achieve the desired rate and size of the dose. This eliminates the difference between pumps and pumps, a difference that arises from the inevitable deviation from the manufacture of small devices that can be consumed.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术通常涉及诸如泵的流体输送装置，并且更具体地涉及小 型泵的控制与使用。
技术介绍
尽管本专利技术可以用于多种不同类型和尺寸的泵，但本专利技术对于小型或纟效型一次性(disposable)泵尤其有用。此种泵的一个应用就 是输送胰岛素。一种小型或孩￡型泵使用活塞推动一定体积的液体，该液体体积 由活塞体积(内径x;f亍程)和伴随隔膜(diaphragm)的体积确定。 液体、例如胰岛素的剂量为讨论的目的假设与在活塞的一个输送行 程中排出的液体的体积相等。小型泵的 一个特征是活塞隔膜组件要求极高的制造公差，以便 形成从一个泵到另一个泵可重现的剂量体积。例如，具有通常尺寸 的小型活塞型泵，当行程长度每变化1/10000英寸时其剂量体积就 会变化0.5%。行程长度由三个分离部件的直线尺寸确定活塞、 釭和隔膜，其中的每一个均具有10/10000英寸以上的公差。当每个 部件的最大偏差同时到达时，会导致剂量体积偏离标称值± 15% 。 结合隔膜直径和活塞头直径的额外偏差进一步增强了这一问题。 如果此种泵的一些应用包括药剂输送，那么输送泵与泵之间相 同的剂量体积是很重要的。这在一次性泵的情况下(泵规律地被另 一个相同类型的泵替换)尤其恰当。不考虑泵的应用，所期望的是 #卜偿制造公差并且制造具有精确剂量输送的可重复泵。
技术实现思路
本专利技术提供了一种简单、经济且可靠的用于确定由给定泵产生 的剂量大小的才几构和方法，它们随后^皮用于才交准泵，/人而在泵的容 积方面的制造偏差标准化。这使得从给定设计的一个泵到另 一个泵 的流体输送更可靠并更具重复性。本专利技术的另 一方面包括测量泵的剂量体积，优选地在初始的起 动程序期间进行，或可选地在随后的任何时间进行。该体积随后被 用于4交准剂量周期的定时。例如，如果具体泵的实际测量的体积^皮确定为比基准值(如期望的体积标称值)大15%，，那么全部后续 输送速率的定时都因此而减小。测量可作为制造程序的 一部分进行 或可由4吏用者作为泵初始化程序的 一部分进4亍。测量还可以在泵运 行过程中的任何时间由泵自动进行。泵输送的校准或调整优选在使 用泵之前由使用者进行，但是也可以在泵的使用寿命期间的任何时 间进行。另一方面包括利用〗更携式分配装置将液体分配给^吏用者的方 法。此方法包括泵送液体；在第一传感器处4全测液体的到达；在 第二传感器处一企测液体的到达；测量液体从第 一传感器到达第二传 感器的时间间隔；计算分配装置的体积流速；以及调整装置的分配 的体积流速。再一方面，包括用使用者佩戴或携带的装置将含有药剂的液体 向4吏用者给药的方法。此方法包括纟是供包括泵元件的一次性部件；才是供包括-微处理器的耐用部件，其中 一次性部件^皮构造成与耐用部件配合并由其操作；启动液体流(含有多个剂量)使之通过具有已 知容积的装置的一部分；确定泵送已知容积需要的时间；以及确定 剂量的体积。本专利技术的其它方面、优点和特征包括在随后结合附图的对本发 明示例性实例进行的描述中，并且在整个附图中使用相同(和相似) 的标号来描述相同特征。为了所有目的，文中提及的所有的专利、 专利申请、文章、以及其它公开出版物整体结合于此作为参考。附图说明图1A是本专利技术实施例的运行的流程图。图1B是图1A中提及的本专利技术实施例的示意图。图2A示出了泵200,即可用本专利技术的一种泵的实施例，示出 其处于第一状态。图2B示出了泵200,即可用于本专利技术的一种泵的实施例，示 出其处于第二状态。图2C是示出用于泵200的驱动电路的实例的示意图。图3是描述才艮据本专利技术 一个实施例的运行的流程图。图4是根据本专利技术实施例的运行的流程图。图5是才艮据本专利技术实施例的运行的流程图。具体实施例方式消除一个泵与(具有相同设计的)另一个泵之间的偏差是十分 重要的，这种偏差是制造局限性的结果。本专利技术可用来使这些偏差 的影响最小化并在任何类型的液体泵中实现4青确输送。如在
技术介绍
中讨论的，有一种类型的液体泵，即小型活塞型 泵，本专利技术对其特别有利。小型泵的活塞隔膜组件要求极高的制造 公差，以便形成从一个泵到另一个泵的可再现的剂量体积。即使以 高精度制造，从给定设计的 一个泵到另 一个泵也可能出现不可忽略 的偏差。这是不理想的，特别是在涉及药物输送或其他医疗应用的 泵的应用中。本专利技术提供了一种简单、经济且可靠的才几构和方法，用来l吏泵 与泵的差别最小化或是"为零"。 一个方面涉及逻辑或处理器控制 的程序，其可i殳想作为装置的自动才交准。在最普遍的意义中，这包括测量由给定泵产生的剂量体积；将该剂量与那种特定类型的泵 设计所期望的标称剂量体积进行比4交；以及随之据此调整泵的输 出。这还可通过测量流速并随之据此进行相应调整来实现。体积和 流速的测量都包括4吏用一个或多个指示出液体在一个或多个乡合定 点存在的传感器。尽管有多种方法调节泵的输出，但进行调节的优 选方法是计算测量的体积与期望的体积之间的比值并根据该比值 来校准输送。尽管本专利技术可在任何环境中用于输送任^可液体，^旦在本专利技术尤 其适合的医疗环境中，可输送的液体类型包括U旦不限于此)胰 岛素、抗生素、麻醉剂、营养液、止痛剂、激素或相关药物、基因 治疗药物、抗;疑血剂、心血管药物、HIV治疗药物、癌症治疗药物 等。这些药物可通过皮月夫上的一种贴片(patch)经由皮肤输送，或者液体可以被蒸发或吸入。本专利技术不限于输送这些液体或通过该措 施进入患者的身体系统，这些仅仅是实例，而非全部列表。另外，本专利技术尤其有用的一种应用是输送胰岛素。具体地，它 在通过已知的小型或微型泵规律地输送少量的胰岛素时很有用。顾 名思义，小型或微型泵的输送量相对较少。在所述针对胰岛素输送的优选实施例中，这种微型或小型泵的每一次动作或剂量均在约0.5 到5.0微升的范围内，每天的可能输送总量约IOO(H敬升。其他液体 (在医药领域中)的llr送量可以高达每天约5000樣i升或是5cc。图1A是描述根据图1B的示意图中看到的本专利技术实施例的运 行的流程图。图1A中示出的程序可在任4可时间进4亍。它还可以与 泵的充注(起动) 一起进行。在图1B中有两个传感器，上游传感 器144和下游传感器146，两个传感器之间的容积已知。在此实施 例中的已知容积(或才交准区域154)具有圆柱形状，^旦只要该容积 已知或是可以—皮确定，任何几何(失见则或不失见则)形状都可^皮采用。 才交准区域的几何形状应该能够使该4交准区域以足够高的可重复性 被加工，并且校准区域的容积优选远大于胰岛素溶液单次剂量的体 积。这在测量中确保了良好的分辨率和准确度。传感器连接于控制 单元150，控制单元又连于泵200。控制单元150包括驱动电路250 和逻辑单元152，该逻辑单元优选地采用樣i处理器的形式。每个传 感器均包括一对导电电极，并且当电流在这对电极之间通过时，它 通过在这对电极之间建立电连续性来指示出液体的存在。只要液体 具有某种程度的电连续性，就能够测量出液体的存在。如在现有技 术中应了解的，电极的材料可以适合特殊的应用场合。在胰岛素的 情况下，金电才及工作良好。如前面才是及的，泵200可以是4壬何类型 的液体泵。在成本为重要因素的应用中，经常优选使用由形状记忆 至丈动器(shape memory a本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种校准流体泵送装置的流速的方法，所述方法包括：泵送液体；检测所述液体到达第一传感器处；检测所述液体到达第二传感器处；测量从所述液体到达所述第一传感器处到所述液体到达所述第二传感器处所经过的时间；以及调节所述装置的分配的体积流速。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：本杰明M拉什，
申请(专利权)人：雅培糖尿病护理公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]