專(zhuān)利名稱(chēng)：模塊化便攜式輸注泵的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的各實(shí)施例通常涉及流體的持續(xù)醫(yī)療輸注的方法、系統(tǒng)和 各種設(shè)備，具體而言涉及一種具有直接附著于患者皮膚的便攜式輸液設(shè)備 (優(yōu)選微型)的系統(tǒng)，并且涉及各相關(guān)方法和將液體從設(shè)備精確分配到患 者體內(nèi)的各設(shè)備。本發(fā)明的一些實(shí)施例涉及兩個(gè)或多個(gè)分離部分的連接(例 如，平面連接)，分離部分例如一次性部分和可重復(fù)使用部分，從而優(yōu)選地 形成可撓、易彎曲和薄的皮膚順應(yīng)性設(shè)備(例如，補(bǔ)片)。
背景技術(shù)：
若干疾病的醫(yī)學(xué)治療需要通過(guò)(例如)皮下和靜脈注射，持續(xù)將 藥物輸注到各個(gè)身體組織中。糖尿病患者需要整天不同量胰島素給藥以控 制血糖水平。近年來(lái)，非固定便攜式胰島素輸液泵已成為胰島素每日多次 注射的高級(jí)替代方案。這些泵以持續(xù)基礎(chǔ)率以及各推注體積(bolus volumes)提供胰島素，其己被發(fā)展成將患者從重復(fù)自身給藥注射中解放出 來(lái)，并使他們能夠維持接近正常的日常生活。根據(jù)個(gè)人的處方，必須以精 確的劑量提供基礎(chǔ)和推注體積，這是因?yàn)橐葝u素過(guò)量是致命的。因此，胰 島素注射泵必須非常可靠地防止提供任何無(wú)意的過(guò)量胰島素。目前市場(chǎng)上存在若干種非固定的胰島素輸液設(shè)備。通常，這些設(shè) 備具有兩部分可重復(fù)使用部分，其含有分配器、控制器和電子器件，以 及一次性部分，其含有貯液器、帶套管和套針的針頭組件以及導(dǎo)液管。根 據(jù)身體上注射部位的需要，插入各種不同長(zhǎng)度的針和插入角度需要大量的 技巧和練習(xí)。 一般而言，患者將貯液器充滿(mǎn)，將針頭和輸送導(dǎo)管連接至貯
液器的出口，然后將貯液器插入泵殼內(nèi)。在清除貯液器、管路和針頭內(nèi)的 空氣后，患者將針頭組件(套針和套管)插入到身體上選定部位處，并撤 回套針。為了避免刺激和感染，二到三天后必須將皮下套管連同空的貯液 器一起替換并丟棄。在1972年Hobbs提交的美國(guó)專(zhuān)利號(hào)2631847的申請(qǐng)中，和在1973 年Kaminski提交的美國(guó)專(zhuān)利號(hào)3771694的申請(qǐng)中，和后來(lái)Julius提交的美 國(guó)專(zhuān)利號(hào)4657486的申請(qǐng)中，以及Skakoon提交的美國(guó)專(zhuān)利號(hào)4544369的 申請(qǐng)中描述了第一代一次性注射器型貯液器以及各種管路的多個(gè)示例。這 些設(shè)備的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)是螺紋得到的(screw thread derived)柱塞，其用于控制 注射器活塞的可編程移動(dòng)。在例如1978年Wilfried Schal提交的美國(guó)專(zhuān)利 號(hào)4197852和后來(lái)Scheneider提交的美國(guó)專(zhuān)號(hào)4498843以及Wolff提交的美 國(guó)專(zhuān)利號(hào)4715786的申請(qǐng)中已經(jīng)描述了包括蠕動(dòng)容積泵的其他分配機(jī)構(gòu)。這些設(shè)備表現(xiàn)出超過(guò)每日多次注射的顯著改進(jìn)，但是所有這些設(shè) 備都存在若干缺陷。主要缺陷是由注射器和活塞的空間結(jié)構(gòu)和相對(duì)較大的 驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)所造成的設(shè)備體積和重量大。相對(duì)笨重的設(shè)備必須裝載在患者口 袋內(nèi)或附者在皮帶上。因此，為了能夠使針頭插入到身體的較遠(yuǎn)部位，導(dǎo) 液管很長(zhǎng)， 一般長(zhǎng)于40cm。這些具有較長(zhǎng)管路、不太方便的笨重設(shè)備受到 大多數(shù)糖尿病胰島素用戶(hù)的拒絕，因?yàn)檫@些設(shè)備干擾了正常的活動(dòng)，例如 像睡覺(jué)和游泳。此外，給青少年的身體帶來(lái)的印象效果是不能接受的。另外，導(dǎo)液管把像臀部和四肢這樣的一些可選遠(yuǎn)端插入部位排除 在外。為了避免管路限制，已經(jīng)設(shè)計(jì)出這種設(shè)備的第二代。這些設(shè)備包括 具有適于接觸患者皮膚的底部表面的外殼、布置在該外殼內(nèi)的貯液器和適 于與貯液器連通的注射針頭。在Schneider提交的美國(guó)專(zhuān)利號(hào)4498843、 Burton提交的美國(guó)專(zhuān) 利號(hào)5957895、 Connelly提交的美國(guó)專(zhuān)利號(hào)6589229以及Flaherty提交的美 國(guó)專(zhuān)利號(hào)6740059和6749587的申請(qǐng)中描述了這種范例，它們沒(méi)有一個(gè)目 前能夠在市場(chǎng)上買(mǎi)到。上面提到的第二代設(shè)備具有若干局限性。它們笨重， 因?yàn)榘?qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的可重復(fù)使用分配部分被裝配在一次性針頭/貯液器部 分的頂端。這種"三明治形狀"的設(shè)計(jì)以及它們堆疊成至少兩層，導(dǎo)致了 具有介于15到20mm厚度的相對(duì)較厚的設(shè)備。此外，在插入過(guò)程中一旦針
頭從設(shè)備的底部露出來(lái)(手動(dòng)或者自動(dòng))，該針頭一般垂直于皮膚插入(例 如，預(yù)定的角度)，這對(duì)于大多數(shù)患者而言是不方便的并需要一些技巧才能
完成。這種設(shè)備被想觀(guān)看穿刺部位并且提出針頭插入角度小于30。的患者所 拋棄。第二代具有容量蠕動(dòng)分配器的設(shè)備，即Flaherty在美國(guó)專(zhuān)利號(hào) 6749587中所公開(kāi)的設(shè)備配備有含于可重復(fù)使用部分內(nèi)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和引擎， 所述可重復(fù)使用部分位于含于一次性部分內(nèi)的泵輪的頂部。這種結(jié)構(gòu)顯示 出與低效率能量利用以及在分配器整個(gè)保存期限期間施加在傳輸管上(各) 泵輪的恒定、長(zhǎng)期壓力有關(guān)的主要局限性。由于長(zhǎng)期壓力，分配器的操作 可能伴有由于制造傳輸管的塑料材質(zhì)的蠕變引起的不準(zhǔn)確性。上面所提結(jié) 構(gòu)的另一缺點(diǎn)與它僅能在裝配分配器的所有部件之后才能清除空氣并需要 操作引擎這一事實(shí)有關(guān)。第二代設(shè)備的其他缺點(diǎn)包括可重復(fù)使用部分和一次性部分之間 的泄漏連接，以及不防水。最后，普遍認(rèn)為第一和第二代泵的主要局限性 是它們極高的購(gòu)買(mǎi)價(jià)格，需要$4000到$6000，并每年累計(jì)大約$250的維護(hù) 費(fèi)用。這樣，需要一種微型便攜式可編程液體分配器，其具有無(wú)需與連 接管直接連接的插入針頭，并且其能夠直接附著于患者身體上任何期望部 位處的皮膚，而且它能夠進(jìn)行遠(yuǎn)程控制。優(yōu)選地，該設(shè)備的一次性部分應(yīng) 該含有能夠手動(dòng)填充和清除氣體的貯液器。在將可重復(fù)使用部分和一次性 部分連接之后，統(tǒng)一設(shè)備的厚度應(yīng)該很小(例如，小于五(5) mm)。此外， 可重復(fù)使用部分應(yīng)該含有高精度蠕動(dòng)泵，用于非常精確地分配液體劑量。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明各實(shí)施例解決了上面提到的顧慮并提出了將有益且治病
的液體持續(xù)醫(yī)療輸注到患者身體內(nèi)，優(yōu)選以通過(guò)皮膚附著且優(yōu)選順應(yīng)性可 撓設(shè)備(例如，補(bǔ)片)提供的高精度劑量的可編程模式進(jìn)行的方法、系統(tǒng)
和設(shè)備。本發(fā)明的一些實(shí)施例的目的是提供一種以可控速率將液體注射 到患者身體內(nèi)的持續(xù)醫(yī)療輸注方法。這種方法可包括一個(gè)或多個(gè)下列步驟-提供第一分離可重復(fù)使用單元，其優(yōu)選地包括 控制器，用于管理操作， 收發(fā)器，用于通信，
引擎，用于生成流體傳輸系統(tǒng)的動(dòng)作，以及
流體傳輸系統(tǒng)的首要部分(優(yōu)選為主要部分)，流體傳輸系統(tǒng)可在
首要部分可操作地耦接至次要部分時(shí)進(jìn)行液體傳輸；
提供第二分離可耗盡單元，其優(yōu)選地包括
流體傳輸系統(tǒng)的次要部分，用于耦接至首要部分，
待輸注液體的貯液器，
任選地提供井室
能夠?qū)⒘黧w從貯液器連通至患者身體的管路，以及 至少一個(gè)電池，用于在第一單元可操作地耦接至第二單元時(shí)為第 一單元供電；
提供第三單元，其優(yōu)選地包括 套管，以及
適配于套管的套針，用于將管套插入皮膚和身體中；以及 提供第四分離遠(yuǎn)程控制單元，其優(yōu)選地包括 收發(fā)器，用于與第一單元進(jìn)行通信，
至少一個(gè)存儲(chǔ)器，用于存儲(chǔ)一個(gè)或多個(gè)計(jì)算機(jī)程序、數(shù)據(jù)和指令 中的至少一個(gè)，
命令和控制模塊，其耦接至存儲(chǔ)器且耦接至收發(fā)器，并用于接收、 執(zhí)行和發(fā)出數(shù)據(jù)和指令，以及
1/o用戶(hù)接口，用于與用戶(hù)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信并且用于將來(lái)自用戶(hù)的指
令發(fā)送至控制器和收發(fā)器?！牡谒膯卧l(fā)出適當(dāng)?shù)闹噶?，?dāng)(優(yōu)選地)第一單元、第二 單元和第三單元所有這三個(gè)單元以聯(lián)合操作的方式耦接在一起并布置在患 者的皮膚上時(shí)，為引擎供電以生成流體傳輸系統(tǒng)的動(dòng)作，并當(dāng)套管插入到 患者身體內(nèi)時(shí)，在控制器和收發(fā)器的控制下，將液體從貯液器傳輸至身體 內(nèi)。本發(fā)明一些實(shí)施例的又一目的是提供一種用于持續(xù)醫(yī)療輸注的
方法，其中流體傳輸系統(tǒng)的首要部分布置在第一單元內(nèi)，流體傳輸系統(tǒng)的 次要部分布置在第二單元內(nèi)，并將第一單元與第二單元以聯(lián)合操作的方式 進(jìn)行耦接以使流體傳輸系統(tǒng)可操作地噴射流體。本發(fā)明的又一 目的是提供一種用于持續(xù)醫(yī)療輸注的方法，其中流 體分配器的第一單元和流體分配器的第二單元可拆除地耦接在一起，并且 可將第一和第二單元的每一個(gè)配置成可撓、皮膚順應(yīng)性的封套，而且至少 第二單元可拆除地附著于皮膚上。每個(gè)封套也可以是透明的。本發(fā)明一些實(shí)施例的又一 目的是提供一種用于持續(xù)醫(yī)療輸注的 方法，其中第一單元、第二單元和第三單元的每一個(gè)可根據(jù)患者所需的治
療以不同的類(lèi)型出現(xiàn)，可是仍能連接在一起以形成分配設(shè)備(即，每個(gè)單 元的每種類(lèi)型可與其他單元的很多類(lèi)型交換使用)。本發(fā)明一些實(shí)施例的又一 目的是提供一種用于持續(xù)醫(yī)療輸注的 方法，其中流體傳輸系統(tǒng)的首要部分向管路施加壓力以便使流體僅在首要 部分可操作地耦接到次要部分時(shí)流過(guò)這里。本發(fā)明一些實(shí)施例的又一 目的是提供一種用于持續(xù)醫(yī)療輸注的 方法，其中貯液器可以手動(dòng)填充，并且可以將空氣手動(dòng)清除出貯液器、管 路和井室中的至少一個(gè)。本發(fā)明一些實(shí)施例的又一 目的是提供一種用于持續(xù)醫(yī)療輸注的 方法，其中套管能以從零度到90度范圍內(nèi)的任何期望角度插入。本發(fā)明的又一目的是提供一種用于持續(xù)醫(yī)療輸注的方法，其中將 至少一個(gè)傳感器布置在流體分配器的第一單元和流體分配器的第二單元的 其中任一個(gè)上或者兩個(gè)中，以便向控制器和收發(fā)器提供反饋信號(hào)。本發(fā)明一些實(shí)施例的又一 目的是提供一種以可控速率將液體注 射到患者身體內(nèi)的持續(xù)醫(yī)療輸注系統(tǒng)。這種系統(tǒng)可包括下列中的一個(gè)或多 個(gè)，并優(yōu)選包括下列中的大多數(shù)或所有
第一分離可重復(fù)使用單元，其優(yōu)選地包括 控制器，用于管理操作， 收發(fā)器，用于通信，
引擎，用于生成流體傳輸系統(tǒng)的動(dòng)作，以及 流體傳輸系統(tǒng)的首要(例如，主要)部分，流體傳輸系統(tǒng)可在耦
接至次要部分時(shí)進(jìn)行液體傳輸；
第二分離可耗盡單元，其優(yōu)選地包括
流體傳輸系統(tǒng)的次要部分，用于耦接至首要部分，
待輸注液體的貯液器，
任選地提供井室(well)
能夠?qū)⒘黧w從貯液器連通至患者身體的管路，以及
至少一個(gè)電池，用于在第一單元可操作地耦接至第二單元時(shí)為第
一單元供電；
第三單元，其優(yōu)選地包括
套管，以及
適配于套管的套針，用于將套管插入皮膚和身體中；以及 提供第四分離遠(yuǎn)程控制單元，其優(yōu)選地包括
收發(fā)器，用于與控制器和收發(fā)器進(jìn)行通信， 至少一個(gè)存儲(chǔ)器，用于存儲(chǔ)一個(gè)或多個(gè)計(jì)算機(jī)程序、數(shù)據(jù)和指令 中的至少一個(gè)，
命令和控制模塊，其耦接至存儲(chǔ)器且耦接至收發(fā)器，并用于接收、 執(zhí)行和發(fā)出數(shù)據(jù)和指令，以及
1/0用戶(hù)接口，用于與用戶(hù)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信并且用于將來(lái)自用戶(hù)的指
令發(fā)送至控制器和收發(fā)器?！牡谒膯卧l(fā)出適當(dāng)?shù)闹噶睿?dāng)(優(yōu)選地)第一單元、第二 單元和第三單元所有這三個(gè)單元優(yōu)選以聯(lián)合操作地方式耦接在一起并布置 在患者的皮膚上時(shí)，為引擎供電以生成流體傳輸系統(tǒng)的動(dòng)作，并當(dāng)套管插 入到患者身體內(nèi)時(shí)，在控制器和收發(fā)器的控制下，經(jīng)由管路和套管，將液 體從貯液器傳送至身體內(nèi)。本發(fā)明一些實(shí)施例的又一 目的是提供一種利用上述方法各步驟 的持續(xù)醫(yī)療輸注系統(tǒng)。本發(fā)明的又一目的時(shí)提供一種或多種以可控速率將液體注射到 患者身體內(nèi)的持續(xù)醫(yī)療輸注設(shè)備，該設(shè)備優(yōu)選地包括
第一分離可重復(fù)使用設(shè)備，其優(yōu)選地包括
控制器，用于管理操作，
收發(fā)器，用于通信，
引擎，用于生成流體傳輸系統(tǒng)的動(dòng)作，以及
流體傳輸系統(tǒng)的首要(例如，主要)部分，流體傳輸系統(tǒng)在耦接 至次要部分時(shí)可操作地進(jìn)行液體傳輸；
第二分離可耗盡設(shè)備，其優(yōu)選地包括
流體傳輸系統(tǒng)的次要部分，用于耦接至主要部分，
待輸注液體的貯液器，
任選地提供井室
能夠?qū)⒘黧w從貯液器連通至患者身體的管路，以及 至少一個(gè)電池，用于在第一設(shè)備可操作地耦接至第二設(shè)備時(shí)為第 一設(shè)備供電；
第三設(shè)備，其優(yōu)選地包括
套管，用于插入患者身體內(nèi)，以及
適配于套管的套針，用于將套管插入皮膚和身體中；以及 第四分離遠(yuǎn)程控制設(shè)備，其優(yōu)選地包括
收發(fā)器，用于與控制器和收發(fā)器進(jìn)行通信，
至少一個(gè)存儲(chǔ)器，用于存儲(chǔ)一個(gè)或多個(gè)計(jì)算機(jī)程序、數(shù)據(jù)和指令 中的至少一個(gè)，
命令和控制模塊，其耦接至存儲(chǔ)器且耦接至收發(fā)器，并用于接收、 執(zhí)行和發(fā)出數(shù)據(jù)和指令，以及
1/0用戶(hù)接口，用于與用戶(hù)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信并且用于將來(lái)自用戶(hù)的指 令發(fā)送至控制器和收發(fā)器?！牡谒脑O(shè)備發(fā)出適當(dāng)?shù)闹噶睿?dāng)(優(yōu)選地)第一設(shè)備、第二 設(shè)備和第三設(shè)備所有這三個(gè)設(shè)備優(yōu)選以聯(lián)合操作的方式耦接在一起并布置 在皮膚上吋，為引擎供電以生成流體傳輸系統(tǒng)的動(dòng)作，并當(dāng)套管插入到患 者身體內(nèi)吋，在控制器和收發(fā)器的控制下，經(jīng)由管路和套管，將液體從貯 液器傳輸至身體內(nèi)?？紤]到下面的說(shuō)明書(shū)和各附圖，本發(fā)明的這些及其他實(shí)施例、優(yōu) 勢(shì)和目的將變得更加清晰，下面給出各附圖的簡(jiǎn)要說(shuō)明


圖1示出了是根據(jù)本發(fā)明一些實(shí)施例的流體傳輸系統(tǒng)的方塊圖；
圖2是根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，將第一單元的邊緣部分耦接至
液體分配設(shè)備的第二單元的示意圖；圖3示出了根據(jù)本發(fā)明一些實(shí)施例的流體傳輸系統(tǒng)的第一部分；
圖4示出了根據(jù)本發(fā)明一些實(shí)施例的流體傳輸系統(tǒng)各部分的局
部截面圖；圖5示出了根據(jù)本發(fā)明一些實(shí)施例的流體傳輸系統(tǒng)中傳輸旋轉(zhuǎn) 動(dòng)作的傳送系統(tǒng)；圖6示出了根據(jù)本發(fā)明一些實(shí)施例的流體傳輸系統(tǒng)中傳輸旋轉(zhuǎn) 動(dòng)作的發(fā)射系統(tǒng)；圖7示出了根據(jù)本發(fā)明一些實(shí)施例的與流體傳輸系統(tǒng)結(jié)合使用 的線(xiàn)性致動(dòng)器；圖8示出了根據(jù)本發(fā)明一些實(shí)施例的與流體傳輸系統(tǒng)結(jié)合使用 的壓電致動(dòng)器；圖9示出了根據(jù)本發(fā)明一些實(shí)施例的用于流體傳輸系統(tǒng)的可重 復(fù)使用傳感器；圖IO示出了根據(jù)本發(fā)明一些實(shí)施例的可耗盡單元II的局部截面
圖；圖11示出了根據(jù)本發(fā)明一些實(shí)施例的、具有部分咬合在其中的 注射單元III的可耗盡單元II的局部截面圖；圖12示出了圖11所示的可耗盡單元II和注射單元III的另一局 部截面圖；圖13示出了根據(jù)本發(fā)明一些實(shí)施例的可耗盡單元II的局部截面
圖；圖14示出了根據(jù)本發(fā)明一些實(shí)施例的、具有部分咬合在其中的 注射單元III的圖13所示可耗盡單元II的局部截面圖；圖15示出了根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，在圖13的可耗盡單元II 撤出后的注射單元III的套針；圖16示出了根據(jù)本發(fā)明一些實(shí)施例的具有通，管的可耗盡單元II和注射單元III;圖17示出了根據(jù)本發(fā)明一些實(shí)施例的可耗盡單元II和注射單元
III;圖18示出了根據(jù)本發(fā)明一些實(shí)施例的可耗盡單元II的局部截面
圖；圖19示出了根據(jù)本發(fā)明一些實(shí)施例的可耗盡單元II的局部截面
圖；圖20示出了根據(jù)本發(fā)明一些實(shí)施例的流體傳輸系統(tǒng)的方塊圖；
圖21是根據(jù)本發(fā)明一些實(shí)施例的壓力傳感器設(shè)備的示意圖；
圖22是根據(jù)本發(fā)明一些實(shí)施例的將輸送和接收觸點(diǎn)集成到壓力
感測(cè)設(shè)備結(jié)構(gòu)中的示意圖；圖23是根據(jù)本發(fā)明一些實(shí)施例的由壓電壓力傳感器產(chǎn)生的脈沖
序列的圖示；圖24是根據(jù)本發(fā)明一些實(shí)施例的用于可重復(fù)使用單元的電子線(xiàn) 路的方塊圖；圖25是根據(jù)本發(fā)明一些實(shí)施例的、分離開(kāi)的可重復(fù)使用單元I 和可耗盡單元II的示意圖；圖26是根據(jù)本發(fā)明一些實(shí)施例的、連接好的可重復(fù)使用單元I 和可耗盡單元II的示意圖；圖27是根據(jù)本發(fā)明一些實(shí)施例的、靠近患者皮膚定位的裝配好 的可重復(fù)使用單元I和可耗盡單元II的側(cè)視圖；圖28是根據(jù)本發(fā)明一些實(shí)施例的、具有象征性描繪的注射單元 III的可重復(fù)使用單元I和可耗盡單元II的示意圖；圖29是連接好的圖28所示可重復(fù)使用單元I和可耗盡單元II 的示意圖；圖30是根據(jù)本發(fā)明一些實(shí)施例的遠(yuǎn)程控制單元IV的方框圖。
具體實(shí)施例方式圖1是實(shí)現(xiàn)將液體持續(xù)可控注射(優(yōu)選以預(yù)定的速率)到患者皮 膚內(nèi)或皮下注射到患者身體內(nèi)的示例性系統(tǒng)IOOO的方塊圖。術(shù)語(yǔ)"身體B"
認(rèn)作含義為皮下進(jìn)入身體B，并且也可稱(chēng)之為靜脈注射。系統(tǒng)1000包括可重復(fù)使用單元I、可耗盡單元II、注射單元III、 以及遠(yuǎn)程控制單元IV (單元IV)，它們優(yōu)選為分離單元。單元I和單元IV 每一個(gè)都是可重復(fù)使用的，而可耗盡單元II和注射單元III優(yōu)選都是一次性 的，并它們兩個(gè)共同形成在一次使用后可丟棄的一次性部分或單元。單元I、 II和III共同形成流體分配設(shè)備。下面系統(tǒng)1000的操作描述僅僅用于示例，并且本領(lǐng)域的技術(shù)人 員應(yīng)當(dāng)領(lǐng)會(huì)到其他操作方法也在本發(fā)明這一及相關(guān)各實(shí)施例的范圍內(nèi)。因
此，用戶(hù)u選擇可重復(fù)使用單元i和可耗盡單元n，并優(yōu)選使用遠(yuǎn)程控制 單元IV對(duì)系統(tǒng)1000進(jìn)行編程。然后可用期望液體填充可耗盡單元n ，并
且在清除空氣后將可耗盡單元II耦接至可重復(fù)使用單元I。選擇注射單元
m并優(yōu)選將其引入可耗盡單元n。任選地，注射單元ni可與可耗盡單元ii 一體形成。在清除空氣后，將單元i、 n和ni施加到皮膚s上，且優(yōu)選附 著于皮膚s上，同時(shí)針頭刺入皮膚s，并進(jìn)入身體B。單元i和n是可撓 的封套，可以是透明的，并且至少單元n可拆卸地附著于皮膚s。然后可操作遠(yuǎn)程控制單元iv以便對(duì)流體分配設(shè)備進(jìn)行編程，從
而命令液體從可耗盡單元n優(yōu)選經(jīng)皮膚s (即，皮下)流進(jìn)身體B。用戶(hù)u 或者是將系統(tǒng)iooo應(yīng)用到身體上的操作者，或者是自行實(shí)施的患者。如圖l所示，通常，單元I可以包括一個(gè)或多個(gè)(并且優(yōu)選全部)
下面的部件控制、命令和收發(fā)器模塊101 (或者控制器或收發(fā)器101)，
用于在流體注射管理中進(jìn)行控制和通信，并用于與遠(yuǎn)程控制單元iv進(jìn)行雙
向通信。在單元I中還包括引擎103，用于向流體傳輸系統(tǒng)的流體傳輸元件 105 (或簡(jiǎn)稱(chēng)傳輸元件105)傳授動(dòng)作。流體傳輸系統(tǒng)優(yōu)選包括屬于單元I
和單元n兩者的各部件。具體而言，流體傳輸系統(tǒng)可包括引擎103、流體
傳輸元件105、可撓管路205和襯板207，后兩個(gè)元件優(yōu)選包括在單元II 中。為了使引擎103和傳輸元件105變得可操作，單元I優(yōu)選首先耦接至 可耗盡單元II，以從那里獲得電能，并且因?yàn)閭鬏斣?05結(jié)合含于單元 II內(nèi)的管路205和襯板207進(jìn)行操作。傳輸元件可具有位于第一單元I中的首要、主要部分和位于第二 單元II中的次要部分。當(dāng)?shù)谝粏卧狪和第二單元II以可聯(lián)合操作的方式耦
接時(shí)，在為引擎103供電的條件下，可發(fā)生流體傳輸出第二單元II?！銇?lái)說(shuō)，可耗盡單元II優(yōu)選包括一個(gè)或多個(gè)電池201，用于為 可重復(fù)使用單元I、貯液器203、管路205供電，貯液器203或者是用分配 的液體進(jìn)行預(yù)填充，或者在使用前用液體進(jìn)行填充，管路205耦接至貯液 器，用于將液體傳送至井室206。僅在耦接注射單元III以提供與可耗盡單 元II的流體連通并且注射單元III插入到皮膚S或身體B中之后才可以注 射液體(其在各附圖中未示出)。注射單元III主要包括針頭301，優(yōu)選為套針303，其優(yōu)選與其他 元件裝配在一起。為了進(jìn)行液體注射，將注射單元III于井室(well) 206 處插入到可耗盡單元II中。井室206與管路205進(jìn)行流體連通地連接。針 頭301插入井室206中并通過(guò)皮膚S插進(jìn)身體B中。然后，可將套針303 撤出，并注射液體，按預(yù)定的速率由流體傳輸系統(tǒng)進(jìn)行給藥和分配。液體 可以是有益的流體或治療劑。三個(gè)單元I、II和III的每一個(gè)可以有多種類(lèi)型，其中同一單元(即， I、 II或III)的每一種類(lèi)型可與其他類(lèi)型進(jìn)行交換或替換。不同類(lèi)型的單元
i、 n和m都可以配置成可拆卸地耦接以便操作。例如，不同類(lèi)型的可重復(fù)使用單元I可包括控制器和具有選定復(fù) 雜等級(jí)的收發(fā)器模塊IOI，以及任選地I/0設(shè)備(pad)和/或連接、安全傳 感器，并可包括別的選項(xiàng)。同樣地，不同類(lèi)型的可耗盡單元II可具有不同 大小的貯液器203、不同容量的電池并含有備選的液體。類(lèi)似地，注射單元
m根據(jù)需要可具有適于和皮膚成一角度或垂直插入的、較短、較長(zhǎng)或不同
類(lèi)型的針頭。不管它們的類(lèi)型，可重復(fù)使用單元I和可耗盡單元II的各種部件 優(yōu)選都布置成單層(在同一平面上進(jìn)行安排和支撐)，并優(yōu)選使它們對(duì)應(yīng)部 分連接和耦接。當(dāng)裝配并附著到皮膚S上時(shí)，沿它們的厚度尺寸并排放置 (即，首尾相連地布置)，兩個(gè)單元I和II優(yōu)選覆蓋不會(huì)大于大約塑料信用 卡的一半(或更小)，或者典型地為大約65mm乘大約25mm的測(cè)量區(qū)域的
面積。單元m優(yōu)選不會(huì)增加所覆蓋面積?？芍貜?fù)使用單元I和可耗盡單元II都優(yōu)選為全密封的，并且每一 個(gè)可形成即使在使用時(shí)也保持密封的可撓封套。在一個(gè)特定的實(shí)施例中，
單元I和單元II的封套的一面或表面可配置成用于與皮膚s相互結(jié)合，如
皮膚順應(yīng)補(bǔ)片，最多大約4mm高(例如)。實(shí)際上，可重復(fù)使用單元I可 拆卸地閂鎖至單元II，并且至少單元II (如果需要單元I也可以)可拆卸地 附著于皮膚S上。針頭301根據(jù)類(lèi)型在長(zhǎng)度上可以不同。例如，針頭301可以定制 成皮下穿透僅3mm，或者深30mm。在移除套針303后，皮膚附著單元的 高度優(yōu)選不會(huì)增加。流體傳輸?shù)臋C(jī)制舉例說(shuō)明了單元I、II和III的相關(guān)操作。原則上， 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，流體傳輸系統(tǒng)是蠕動(dòng)容積泵-其中流體傳輸管路 205擠壓以便將流體從用于注射的貯液器傳輸?shù)交颊呱眢w。蠕動(dòng)容積泵的首 要(主要)部分，以及驅(qū)動(dòng)該泵的引擎103可包括在單元I中。然而，管 路205、背襯207、貯液器203內(nèi)的液體和驅(qū)動(dòng)單元I的電池201可包括在 可耗盡單元n中。在一些實(shí)施例中，僅在至少單元I和II耦接在一起用于 操作時(shí)才可能進(jìn)行實(shí)際的液體注射。圖2是示出了當(dāng)連接到單元II時(shí)單元I的邊緣部分的示意圖，示 出了根據(jù)本發(fā)明一些實(shí)施例的示例性流體傳輸系統(tǒng)。恰當(dāng)?shù)夭贾镁哂旋X 1053的單個(gè)帶齒輪子、或嵌齒輪1051、或齒輪1051以便擠壓可撓管路205 的外壁，可以看見(jiàn)管路205耦接至貯液器203并伸出貯液器203之外。管 路205在齒輪1051的齒1053和靠近齒輪1051且與其成切線(xiàn)布置的背襯207 間進(jìn)行擠壓。任選地，背襯可包含平坦或彎曲的襯板207。優(yōu)選地，背襯 207被與固定底座2074相反偏置的彈簧2070所加載。當(dāng)引擎103使齒輪1051如圖2所見(jiàn)順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)時(shí)，將齒輪 1051兩個(gè)鄰近齒1053之間截留的流體量1055沿管路進(jìn)行傳輸。從鄰近忙 液器203的上游吸引端31到傳輸元件105下游的流出端33進(jìn)行液體的傳 輸，將液體引導(dǎo)至井室206，并最終到達(dá)單元III中的針頭。可撓管路205 在貯液器203和井室206之間延伸。當(dāng)單元I不耦接單元n (在不使用期間)時(shí)，沒(méi)有壓力或力施加 到管路205上，從而致使管路的保存限期更長(zhǎng)(即，)可以使用各種類(lèi)型的引擎103，下面將對(duì)一些示例進(jìn)行描述。不 管類(lèi)型如何，引擎103可持續(xù)，或根據(jù)待分配流體的速率以恰當(dāng)?shù)倪x定時(shí)
間間隔進(jìn)行操作。當(dāng)恰當(dāng)?shù)剡x擇時(shí)，包括齒輪1051、背襯207和齒1053的流體傳 輸系統(tǒng)充分保證并優(yōu)選永久地防止在一個(gè)方向或雙向直接流到吸引端31或 流出端33，從而增強(qiáng)使用的安全性。因此，根據(jù)本發(fā)明一些實(shí)施例的這種 流體傳輸系統(tǒng)能夠控制流體的流動(dòng)方向而無(wú)需閥門(mén)；只要至少一個(gè)齒1053 完全擠壓管路205并阻斷液體通道，不需要任何閥門(mén)。前述容積泵的使用 與反向壓力無(wú)關(guān)，因而反向壓力下降不會(huì)發(fā)生。在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，分配器以介于每一輥?zhàn)踊螨X1053大 約0.2-1的10 c之間的離散、等體積來(lái)提供輸注流體。因此，流率能以微 小的量進(jìn)行設(shè)置，并能夠簡(jiǎn)單通過(guò)調(diào)整輪子1051的旋轉(zhuǎn)速度來(lái)精確地進(jìn)行 控制。換句話(huà)說(shuō)，可簡(jiǎn)單通過(guò)當(dāng)輥?zhàn)踊螨X旋轉(zhuǎn)經(jīng)過(guò)管路205時(shí)對(duì)其進(jìn)行計(jì) 數(shù)來(lái)測(cè)量流率。在各種驅(qū)動(dòng)輪的構(gòu)造中，至少一個(gè)輥?zhàn)踊螨X1053優(yōu)選地總 是壓迫管路205，這基本上消除(并優(yōu)選消除)了液壓"短路"(即，貯液 器和井室206之間的直接連通)。根據(jù)每單位時(shí)間旋轉(zhuǎn)的齒1053的數(shù)量可獲得期望的液體流率。 假設(shè)齒輪1051以每分鐘n個(gè)齒的速率旋轉(zhuǎn)壓縮管路205，并且齒輪1051 的兩個(gè)相鄰齒1053之間截留的流體量1055或基本體積為vt mm3，則液體
流動(dòng)的泵送速率可計(jì)算如下
流率二n. Vt[mmV分鐘] (1)
其中，"n"的范圍從O到最大值，并且根據(jù)選定的嵌齒輪1051的結(jié)構(gòu)來(lái)定
義vt。這樣可通過(guò)對(duì)控制器和收發(fā)器101進(jìn)行編程，以對(duì)于給定的V洽當(dāng)
地控制參數(shù)n從而實(shí)現(xiàn)高精度定量地傳輸液體。|&液器203優(yōu)選配置成可撓的容器203或彈性可折疊并能膨脹的 囊203 (或其他可折疊流體保留設(shè)備)。貯液器203可包括自密封填充端口 2031，以允許用戶(hù)U使用注射器(各附圖中未示出)對(duì)貯液器進(jìn)行填充。 為此，用戶(hù)U選擇期望的液體，并將其填充到注射器中。然后，使用注射 器的針頭刺穿貯液器203的自密封填充端口 2031，并將選定液體注入容器 203，或囊203，其在填充期間膨脹到最大體積。當(dāng)貯液器203填充到最大限度時(shí)，液體將繼續(xù)流動(dòng)以同樣填充到 管路205，并最終從井室206中流出。依靠這一措施，用戶(hù)U可在使用該設(shè)備前手動(dòng)將空氣清除出單元II中。在填充貯液器203之后，將注射器從 填充端口 2031中撤出，填充端口 2031自動(dòng)密封貯液器。貯液器203優(yōu)選與管路205 —體制造，或借助于常規(guī)連接器(圖 中未示出)與之密封地連接。任選地，貯液器203可設(shè)置成出廠(chǎng)就預(yù)填充。囊203的膨脹可能受到比方說(shuō)圖中未顯示的罩或外殼的限制，或 者能夠自由膨脹直到受到單元II或其殼的抑制為止。在一些實(shí)施例中，當(dāng) 自由時(shí)，囊203可沿各個(gè)方向膨脹并滲透到各個(gè)空隙，甚至填充各部件間 保留的間隙，最大限度地利用未使用的空間。圖2中，分隔線(xiàn)SL表示單元I和單元II的鄰接邊緣，清晰地示 出了當(dāng)單元I和II分隔時(shí)不會(huì)發(fā)生流體傳輸，因?yàn)檩喿?051將遠(yuǎn)離管路 205，并且引擎105將失去從電池201接收的電能。每個(gè)單元可包括用于具體應(yīng)用/治療的具體類(lèi)型。為此，例如可 以通過(guò)流體含量、所選尺寸的貯液器203和/或給定功率的電池，將每種類(lèi) 型與其他類(lèi)型進(jìn)行區(qū)分。圖3示出了輪子1051的另一實(shí)施例，其具有在所有齒1053的末 端支撐的自由回轉(zhuǎn)輥?zhàn)?057，以提供低滾動(dòng)摩擦。圖4描繪了又二實(shí)施例的局部截面圖，其中輥?zhàn)?057自由且旋 轉(zhuǎn)地支撐在兩個(gè)盤(pán)1059之間。各盤(pán)1059的外圓周長(zhǎng)可超出輥?zhàn)?057的外 圓周長(zhǎng)，使得管路205的直徑部分地或完全地位于兩個(gè)盤(pán)1059之間。調(diào)整 各盤(pán)1059用于咬合其他嚙合驅(qū)動(dòng)器件。如果需要，僅用具有輥?zhàn)?057的 一個(gè)盤(pán)1059足以。支撐盤(pán)的其他實(shí)施例也是可能的。圖5示出了旋轉(zhuǎn)動(dòng)作從電機(jī)105經(jīng)自動(dòng)傳動(dòng)輪到齒輪1051或者 到嚙合盤(pán)1059的傳遞。引擎103，此處為電機(jī)103驅(qū)動(dòng)第一直齒圓柱齒輪 1061，第一直齒圓柱齒輪1061咬合直徑比齒輪1061的直徑大的第二直齒 圓柱齒輪1063。第三直齒圓柱齒輪1065，同心地固定于第二直齒圓柱齒輪 1063并且直徑比第二直齒圓柱齒輪1063的直徑小，咬合直徑比第三直齒圓 柱齒輪1065的直徑更大的第四直齒圓柱齒輪1067，蝸桿齒輪1069同心固 定于第四直齒圓柱齒輪1067。在減速系的末端，蝸桿齒輪1069使齒輪1051 旋轉(zhuǎn)。圖6是齒輪系減速機(jī)構(gòu)的另一實(shí)施例。電機(jī)103驅(qū)動(dòng)蝸桿齒輪
1071，蝸桿齒輪1071咬合直齒圓柱齒輪1073，直齒圓柱齒輪1073同心安 裝有更小直徑的直齒圓柱齒輪1075。最后的直齒圓柱齒輪1075使齒輪1051 或盤(pán)1059旋轉(zhuǎn)。通過(guò)例如摩擦、齒輪連接和撓性軸，其他傳遞結(jié)構(gòu)也是可 以的。圖7呈現(xiàn)了線(xiàn)性致動(dòng)器1081，諸如螺線(xiàn)管，并具有撞擊齒1053 的往復(fù)柱塞1083以逆時(shí)針?lè)较蝌?qū)動(dòng)輪子1051。圖8示出了切向咬合輪子1051或盤(pán)子1059周邊上的齒1053用 于提供逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)的壓電致動(dòng)器1081。功率脈沖使壓電致動(dòng)器1081 向齒1053提供一個(gè)切向撞擊，并使輪子1051旋轉(zhuǎn)。其他傳遞和減速機(jī)構(gòu)也是可能的，這可利用行星齒輪、滾動(dòng)和摩 擦齒輪、齒條和齒機(jī)構(gòu)以及傳送帶，它們可單獨(dú)使用或者結(jié)合使用。為了向控制器和收發(fā)器101報(bào)告為傳輸元件105所固有的輪子 1051的正確旋轉(zhuǎn)，簡(jiǎn)單的可重復(fù)使用傳感器可任選地安裝在單元I上。圖7示意性顯示了可用于本發(fā)明各實(shí)施例的可重復(fù)使用傳感器 21，其在輪子1051的平面中布置在齒1053對(duì)側(cè)。 一根或多根導(dǎo)線(xiàn)23連接 在傳感器21和控制器和收發(fā)器101之間。選擇可重復(fù)使用傳感器21作為 本領(lǐng)域已知類(lèi)型的恰當(dāng)部件，諸如電容傳感器、電感傳感器、磁傳感器、 機(jī)械傳感器或光學(xué)傳感器，或者是它們的組合。在一個(gè)實(shí)施例中，可重復(fù) 使用傳感器21布置在齒1053的對(duì)側(cè)，如圖9所示。為此，控制器和收發(fā) 器101可將輪子1051在命令下的旋轉(zhuǎn)速率與可重復(fù)使用傳感器21的輸出 進(jìn)行比較，并向傳輸元件105發(fā)射校正信號(hào)(如果有必要)。在圖1中，從傳輸元件105耦接到控制器和收發(fā)器101的箭頭表 示在一些實(shí)施例中使用的反饋，能夠使控制器在需要時(shí)進(jìn)行相應(yīng)地響應(yīng)。 由此增強(qiáng)了系統(tǒng)100的可靠性。在一些實(shí)施例中，不管在流體傳輸系統(tǒng)中使用的引擎103或流體 傳輸元件105的類(lèi)型，當(dāng)單元II耦接至單元I時(shí)，單元II內(nèi)的電池201電 連接至輸送觸點(diǎn)2209，可將其恰當(dāng)布置以耦接布置于單元I內(nèi)的接收觸點(diǎn) 107。依次，接收觸點(diǎn)107可連接控制器和收發(fā)器101，并連接到引擎103， 引擎103可啟動(dòng)流體傳輸元件105。在使用且耗盡后，丟棄單元II并進(jìn)行 更換，而單元I可重復(fù)使用。
圖10是根據(jù)一些實(shí)施例的可耗盡單元II的一部分的局部截面 圖，示出了封套2001、可撓管路205的下游末端2051，其以流體連通的方 式耦接井室206。當(dāng)用液體填充孔206時(shí)，液體可經(jīng)注射單元ni提供注射。 井室206用作液體的容器，并且可將其設(shè)置成具有管路進(jìn)口 2061、入口孔 2063和出口孔2065，管路205的下游末端2051附接于管路迸口 2061。圖IO中，入口孔2063和出口孔2065優(yōu)選分別通過(guò)入口塞2067 和出口塞2069進(jìn)行可拆卸地密封。代替入口塞2067和出口塞2069可設(shè)置 剝離型標(biāo)簽或其他密封器件。井室206可從入口孔2063，基本上直接通過(guò)單元II的整個(gè)高度， 延伸到出口孔2065，并且還可垂直于管路205。出口孔2065可與將要附著 于皮膚S的單元II的近端表面齊平，并且入口端2063可開(kāi)口于單元II的 相對(duì)表面上，該表面是指向遠(yuǎn)離皮膚的遠(yuǎn)端表面。井室206的這種部置稱(chēng) 為豎直部置。在貯液器203內(nèi)有液體的情況下，并且在使用系統(tǒng)1000之前， 將可耗盡單元II耦接至可重復(fù)使用單元I。然后，如圖10所示，可移除出 口塞2069，籍此暴露出口開(kāi)孔2065，并使其能夠通過(guò)液體。其次，提供命 令，比方說(shuō)通過(guò)使用遠(yuǎn)程控制單元IV來(lái)提供命令，以便使分配設(shè)備泵能夠 將液體推出貯液器203并經(jīng)由在貯液器和井室之間延伸的可撓管路205進(jìn) 入井室206。從而，通過(guò)出口開(kāi)孔2065釋放液體，使得當(dāng)(恰當(dāng))握持單 元II，并且(例如)出口孔2065朝上時(shí)，將空氣清除出單元II?；蛘?，在 耦接之前，可手動(dòng)清除空氣，如上文所述。依次，可移除入口塞2067，使得入口孔2063和出口孔2065都 可打開(kāi)以允許注射單元III自由插入到井室206中。圖11示出了注射單元III部分咬合到可耗盡單元II中的示例。 如圖所示，在單元m的底部，銳利尖端.3031終止于套針303的穿透末端， 并罩有套管305?？梢钥吹教坠芤呀?jīng)剌i皮膚S。為了刺穿，注射單元m優(yōu)選朝單元n移動(dòng)并進(jìn)入單元ii，直到 它完全咬合并密封于其中，然后撤出套針303，并離開(kāi)注射單元n，并將其丟棄。在單元III頂部，手柄3033固定地連接于套針303。手柄3033
本身作為分離的部分，不是本發(fā)明各實(shí)施例所必需的，因?yàn)樘揍?03的握 持末端3035可以成為例如像鉤子或環(huán)一樣的手柄。在下文所描述的結(jié)構(gòu)中， 套針30可具有如匕首一樣的實(shí)體橫截部，或者(例如)是中空的用于清除 空氣目的。仍在圖11中，套管305在皮膚接觸末端3051處開(kāi)口，并優(yōu)選在 相對(duì)末端處牢固地連接至塞3053。塞3053可配置成具有僅允許經(jīng)由單元 II的入口 2063單向插入的緣3055。至少一個(gè)徑向鉆孔3057可設(shè)置在套管 305中以允許從井室206的內(nèi)部流體連通到套管的內(nèi)腔中。圖12描繪了插入身體B并完全密封在單元II中的套管305，并 且已經(jīng)將套針撤出。套管305可由塞3053錨定在單元II中形成的圈閉腔 (trap) 2071的內(nèi)部?？蓪⑷?053限制在緣3055處的延伸部分2073和阻 流板(step) 2075之間。塞3053密封經(jīng)由管路205流進(jìn)孔206的液體，使 其避免溢出入口開(kāi)孔2063。類(lèi)似地，根據(jù)一些實(shí)施例，通過(guò)起著密封作用的封套2001，或 者通過(guò)專(zhuān)門(mén)的出口密封件2073 ，或者兩者來(lái)防止液體溢出出口開(kāi)孔2065 。 以相同的方式，雖然未在各圖中示出，有可能使用粘彈性封套2001來(lái)密封 入口開(kāi)孔2063。因此，防止含于井室206內(nèi)的液體經(jīng)由入口開(kāi)孔2063禾fV或出口 開(kāi)孔2065脫逸，但可經(jīng)由徑向鉆孔3057流入套管305中，并經(jīng)由流出開(kāi) 孔3059流出套管。因此，提供從貯液器203中傳輸出的液體用于注入患者 的皮膚S或身體B內(nèi)。圖13是井室的另一實(shí)施例，示出了具有入口開(kāi)孔2063和出口開(kāi) 孔2065的井室206。井室的入口開(kāi)孔2063布置成，相對(duì)于設(shè)置在封套2001 中的入口端口 2003，鄰近遠(yuǎn)端表面。入口端口 2003被入口密封件2085堵 塞，其可以簡(jiǎn)單為封套2001的一部分，或者作為插入物嵌入封套內(nèi)的粘彈 性密封件。入口密封件2085可用雙層注塑或類(lèi)似制造技術(shù)來(lái)生產(chǎn)。井室的出口開(kāi)孔2065優(yōu)選布置成，相對(duì)于設(shè)置在封套2001中的 入口端口 2003，鄰近近端表面?？赏ㄟ^(guò)出口開(kāi)孔2065清除空氣。圖14示出已經(jīng)插入圖13所示井室206中的注射單元III的另一 實(shí)施例。針頭301可包括布置在手柄3033和套管305中間的沖壓部分 (ram) 3038，其適配于套針303。沖壓部分3038的一側(cè)可固定地連接手 柄3033，并且該沖壓部分的相對(duì)側(cè)可固定地連接套針303。在將針頭301 插入到皮膚S或身體B的過(guò)程中，通過(guò)推動(dòng)手柄3033，沖壓部分3038驅(qū) 動(dòng)套管305直到手柄3033被單元II上的拱座阻止。在圖14所描繪的阻止 位置上，套管305通過(guò)在井室206和單元II處的摩擦而保持在適當(dāng)?shù)奈恢?。圖15示出了在撤出可耗盡單元II后的套針303，并準(zhǔn)備將其丟 棄。套管305保留在身體B內(nèi)，使液體流出管路205，流入井室206，并從 這里經(jīng)由套管流出開(kāi)孔3059流入套管進(jìn)口開(kāi)孔3063，并流入身體內(nèi)。入口開(kāi)孔2063和出口孔2065可恰當(dāng)?shù)孛芊庖源_保液體僅經(jīng)由套 管305流動(dòng)，從而防止不希望的液體從井室206逸出和損失。圖16示出了以帶通氣管進(jìn)口 2093和通氣管出口 2095的通氣管 2091為特征的井室206，從而提供了從井室206的內(nèi)部到封套2001外部的 流體連通。通氣管2091可插入到井室206和封套2001中；井室和封套可 由粘彈性材料制成，以密封液體僅經(jīng)由通氣管2091的內(nèi)腔流出?？砂ㄒ粋€(gè)蓋子用于覆蓋通氣管出口 2095，但它未在各圖中示 出，因?yàn)樗谑褂们凹罕灰瞥?。如果需要，可將入口密封?085恰當(dāng)?shù)夭?置在封套2001中。如上文中所述，可在可重復(fù)使用單元I和可耗盡單元II
耦接之前或之后清除空氣。在圖16中，注射單元III的實(shí)施例與圖14和圖15的注射單元III 的實(shí)施例相同。 一旦將注射單元m插入到單元II中，套針303和套管305 刺穿封套2001和井室206，并同時(shí)刺穿入口密封件2085(如果裝有它的話(huà))。 在插入過(guò)程中，手柄3033的底部部分3037將通氣管2091推入井室206中 并密封通氣管出口 2095。套管305由于摩擦而保持在適當(dāng)位置，如上文參 照?qǐng)D14和15進(jìn)行的描述。圖17示出了由套管驅(qū)動(dòng)器3039驅(qū)動(dòng)的套管305,套管驅(qū)動(dòng)器 3039牢固地保留在套針303的手柄3033上。套管驅(qū)動(dòng)器3039代替圖14、 15和16所示的沖壓部分3038附接于手柄3033，并附接于套針303。套管驅(qū)動(dòng)器3039與套管305協(xié)同操作，套管305具有布置于鄰 近套管進(jìn)口開(kāi)孔3063的外部部分的外螺紋3058。套管驅(qū)動(dòng)器3039可配置成咬合套管進(jìn)口開(kāi)孔3063或與之鄰近的一部分套管，以便能夠縱向插入井 室206中，并使套管旋轉(zhuǎn)。優(yōu)選將套針303線(xiàn)性驅(qū)動(dòng)到井室206中，然后 將其旋轉(zhuǎn)以自攻方式咬合螺紋3058，或者在出口開(kāi)孔2065中咬合恰當(dāng)提供 的匹配的內(nèi)螺紋?！┨坠?05牢固地穿過(guò)并保留在井室206中，則可將套針手柄 3033從單元n中拔出，這同樣可撤回套針驅(qū)動(dòng)器309。套針進(jìn)口 3063現(xiàn)在 打開(kāi)，以允許液體從井室206傳輸?shù)狡つwS或身體B內(nèi)。在圖11、 12和14到17中，示出了套管305以垂直方向插入皮 膚S中。然而，如果需要，允許以其他所需角度插入套管305的其他構(gòu)造 也是可以的。圖18描述了分配器的又一實(shí)施例，其設(shè)有旋轉(zhuǎn)接頭60，能夠使 注射單元m在順時(shí)針?lè)较蚝湍鏁r(shí)針?lè)较騼蓚€(gè)方向上旋轉(zhuǎn)，用于套管305以 從0。到n360。的任一角度進(jìn)行插入，并且n的范圍從O到oo。實(shí)踐中，能以 套管相對(duì)于皮膚S的垂直和水平方向之間范圍內(nèi)的一角度進(jìn)行插入。圖18是單元II平面圖的局部截面圖，示出了可撓管路205的下 游末端2051以流體連通的方式牢固地耦接至井室206的入口孔2063。在圖 18中，井室206布置在基本平行于單元II的皮膚接觸表面的水平位置上。入口孔2063優(yōu)選開(kāi)在圈閉腔2071內(nèi)，形成用于液體積累的腔。 該腔受到阻流板2075的限制，從而形成井室206的柱狀出口孔2065，其顯 現(xiàn)在單元II的側(cè)壁或高度表面上。相反，在圖10到17所示井室的情況下， 入口孔2063隱蔽并含于單元II的內(nèi)部。旋轉(zhuǎn)接頭設(shè)有耦接井室206的出口孔2065的旋轉(zhuǎn)扣件61。旋轉(zhuǎn) 扣件61的外部部分62支撐入口密封件2085和套管305，套管305設(shè)有徑 向鉆孔69。套管垂直指向井室206。該旋轉(zhuǎn)扣件設(shè)有內(nèi)部通道，該內(nèi)部通 道提供與井室的流體連通以及與套管徑向鉆孔69的流體連通。旋轉(zhuǎn)扣件61 包括以彈性可膨脹鉗夾65結(jié)尾的內(nèi)部部分63，以及外部部分62和鉗夾65 中間的圓柱狀柄66。旋轉(zhuǎn)扣件61的內(nèi)部部分63優(yōu)選保留在圓柱狀出口孔2065內(nèi)。 借助于阻流板2075可防止彈性鉗夾65從圈閉腔中脫出，并且柄66能夠在 圓柱狀出口孔2065中旋轉(zhuǎn)。O型環(huán)密封件64置于圓柱狀出口孔2065和柄
66中間，防止流體泄漏。這樣旋轉(zhuǎn)扣件61可相對(duì)于井室206和單元II自由旋轉(zhuǎn)。為了防 止旋轉(zhuǎn)松脫或者為了將旋轉(zhuǎn)扣件61保留在期望位置上，舌片67可固定地 連接到單元II以便容納在凹槽68內(nèi)，凹槽68開(kāi)設(shè)于旋轉(zhuǎn)扣件61外部部分 62周邊上。在引入與手柄3033適配的"匕首"套針03之前，并在填充貯液 器203和清除空氣之后，套管305可用于液體的流出。然而，當(dāng)套管03與 套針30相適配時(shí)，也可能清除空氣。為此，套針303是中空的，并設(shè)有徑 向鉆孔69，用于與井室206進(jìn)行液體連通并且與單元II的外部進(jìn)行液體連 通。在圖18中，套管305收納在扣件61內(nèi)，并處于設(shè)置在單元II 內(nèi)的剪切處(cutout) 71中。圖19示出了旋轉(zhuǎn)接頭的不同實(shí)施例，其中第 二單元不設(shè)有剪切處71。舌片67和凹槽68的布置可稍微不同。在圖18和19所示的兩個(gè)實(shí)施例中，單元III可以是不同的配置。 在圖18中，單元III可包括與手柄3033相適配的匕首套針303，或包括具 有手柄3033的中空套針303。單元m可利用圖11到17中描繪的任一實(shí)施 例。在又一實(shí)施例中，單元III包括套針303和套管305已經(jīng)插入其 中的旋轉(zhuǎn)扣件61。在這種情況下，井室206可與出口塞2069相適配，可為 清除空氣移除出口塞2069。圖20作為實(shí)施例2000，示出了與可重復(fù)使用單元I集成在一起 的各任選部件。這些選項(xiàng)可包括輸入/輸出設(shè)備101、或1/0設(shè)備102、安全 設(shè)備104、警報(bào)器106以及一個(gè)或多個(gè)可充電電池108。在可重復(fù)使用單元I的遠(yuǎn)端外面(在相對(duì)于附著至皮膚S的單元 面)上可以增加I/0設(shè)備。從而提供用于通信的附加器件。1/O設(shè)備102可 備有諸如一個(gè)(多個(gè))按鈕和/或鍵、或者USB端口的輸入器件以及諸如 LED的輸出器件，甚至如果需要備有顯示器。I/O設(shè)備102耦接至控制器 和收發(fā)器101，并接收來(lái)自控制器和收發(fā)器101以及來(lái)自用戶(hù)U兩者的輸 入和輸出命令。安全設(shè)備104可耦接至獨(dú)立的流量傳感器，該流量傳感器配置成
監(jiān)測(cè)遞送至可撓管路205下游末端2051的流體壓力脈沖。與控制器和收發(fā)器101 (其如通過(guò)上述等式(1)導(dǎo)出流率，因 而得到傳輸給身體B的液體的體積/時(shí)間)相比，安全設(shè)備104可直接感測(cè) 管路205中產(chǎn)生的液體壓力脈沖。如果需要可增加附加的獨(dú)立式流體流量 傳感器(在各附圖中未示出)，用以增加系統(tǒng)1000的可靠性。圖21是示例性壓力傳感器設(shè)備的示意圖。在截面圖中看到管路 205被可耗盡單元II攜載的剛性底座2011所支撐，同時(shí)剛性橋1041布置 在可重復(fù)使用單元I上，環(huán)抱管路205。所述橋可包括一個(gè)或多個(gè)腿，并優(yōu)選為間隔開(kāi)并有一定距離的兩 個(gè)腿1043，兩個(gè)腿可都被支撐在底座2011上，并且包括由兩個(gè)腿1043所 支撐的一個(gè)梁1045。圖21中的分隔線(xiàn)SL表示單元I和單元II之間的邊界， 因而標(biāo)記出橋1041和底座2011之間的分隔線(xiàn)。當(dāng)單元I和II耦接在一起 進(jìn)行操作時(shí)，管路205緊緊地禁閉在由橋1041和底座2011所形成的剛性 框架內(nèi)。壓電壓力傳感器1047 (作為壓力傳感設(shè)備的示例)可保留在相 對(duì)基底2011布置的梁1045中，以便直接機(jī)械接觸管路205。當(dāng)管路205 的內(nèi)部涌動(dòng)液體脈沖時(shí)，壓電壓力傳感器1047感測(cè)該脈沖，其被轉(zhuǎn)換成電 信號(hào)，電信號(hào)經(jīng)由一對(duì)導(dǎo)線(xiàn)1049傳送到控制器和收發(fā)器101。圖22示意性地示出了從兩個(gè)腿1043布置成將輸送觸點(diǎn)2209和 接收觸點(diǎn)107集成到壓力傳感器設(shè)備1047的結(jié)構(gòu)中獲得的優(yōu)勢(shì)。接收觸點(diǎn)107可布置在每個(gè)腿1043的自由末端1044，而輸送觸 點(diǎn)2209可布置在與自由末端1044相對(duì)的底座2011上。導(dǎo)線(xiàn)1048可通過(guò) 每個(gè)腿1043內(nèi)部電耦接至每個(gè)接收觸點(diǎn)107。導(dǎo)線(xiàn)2013可通過(guò)底座2011電耦接至每個(gè)輸送觸點(diǎn)2209。雖然 在各附圖中未示出，如果需要，包括輸送觸點(diǎn)2209和接收觸點(diǎn)107的一對(duì) 觸點(diǎn)中的每一個(gè)觸點(diǎn)或兩個(gè)觸點(diǎn)可被彈簧加載以便更好的導(dǎo)電。壓電壓力傳感器1047 (其通過(guò)發(fā)射與一連串流過(guò)管路205的流 體1055量成比例的信號(hào)做出響應(yīng))易于檢測(cè)基礎(chǔ)和推注流體流量模式，并 相應(yīng)地報(bào)告給控制器和收發(fā)器101。而且，還易于探測(cè)并報(bào)告諸如由阻塞造 成的高壓或諸如由泄漏，即脫離或破裂造成的低壓。在一連串壓力脈沖中，每個(gè)脈沖的特征在于具有幅度A、脈沖
寬度w和分隔兩個(gè)連續(xù)脈沖的距離T (表示周期T)。圖23作為示例示出了由壓電壓力傳感器1047得到的脈沖串關(guān)于 一組具有表示時(shí)間的橫坐標(biāo)t和指示幅度的縱坐標(biāo)y的坐標(biāo)系的圖示。壓 力脈沖波形包含有關(guān)系統(tǒng)IOOO操作狀態(tài)的信息，比如說(shuō)如三個(gè)參數(shù)A、 w 和T所代表的系統(tǒng)1000操作狀態(tài)的信息。幅度A可與管路205內(nèi)液體壓力成比例，并優(yōu)選保留在預(yù)定界 限內(nèi)。幅度A越高，則壓力越高，可指示阻塞。相反，低壓可指示泄漏， 諸如破裂、釋放、斷開(kāi)甚至是沒(méi)有液體。在一個(gè)實(shí)施例中，周期T可與傳輸元件105的輪子1051的旋轉(zhuǎn) 速度成比例，因而與所注射液體量的體積成比例。在圖23中，因而可與A 乘以w乘以T的乘積相比，在所測(cè)壓力波的曲線(xiàn)與橫坐標(biāo)t之間界定的曲 面表示注射液體的流速Q(mào)，如公式(2)所表現(xiàn)的
Q=k*A*w/T [mmV分鐘] (2) 系數(shù)k是一維經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，并取決于管路205的內(nèi)部直徑。安全設(shè)備104是有用的獨(dú)立支持工具，其通過(guò)在本發(fā)明一些實(shí)施 例中一旦檢測(cè)到有發(fā)展到危險(xiǎn)情況的趨勢(shì)或有危險(xiǎn)即將發(fā)生的趨勢(shì)就給出 警報(bào)從而增強(qiáng)了系統(tǒng)1000的可靠性。雖然在各附圖中未示出，代替或除了壓力傳感器1047外可增設(shè) 一個(gè)或多個(gè)安全設(shè)備104，諸如流量傳感器?？稍O(shè)置警報(bào)模塊106，可將其耦接至提供電能的接收觸點(diǎn)107并 可耦接至控制器和收發(fā)器101。警報(bào)器模塊106可響應(yīng)于由控制器和收發(fā)器 101和/或安全設(shè)備104發(fā)出的危險(xiǎn)信號(hào)提供報(bào)警。警報(bào)器模塊106可實(shí)現(xiàn) 為分別通過(guò)蜂鳴器、燈或振動(dòng)器來(lái)發(fā)出可聽(tīng)、視覺(jué)或感覺(jué)信號(hào)。振動(dòng)器是 優(yōu)選的實(shí)現(xiàn)方式，因?yàn)閱卧狪布置在皮膚S上，還優(yōu)先地因?yàn)樗峁┑男?號(hào)是個(gè)人才能感覺(jué)到的信號(hào)，不會(huì)引起其周?chē)说淖⒁?。根?jù)至少下面情況之一，響應(yīng)于來(lái)自控制器和收發(fā)器101的信號(hào) 給出警報(bào)引擎103探測(cè)到不可接收的狀況和性能、來(lái)自可重復(fù)使用傳感 器21的信號(hào)、或來(lái)自安全設(shè)備104的信號(hào)。安全設(shè)備104可經(jīng)由控制器和 收發(fā)器101耦接至警報(bào)器模塊106，或者直接耦接至警報(bào)模塊106，雖然這
種連接未在各附圖中示出。引擎103、安全設(shè)備104和傳輸元件105僅在建立可重復(fù)使用單 元I與可耗盡單元II的操作性連接后啟動(dòng)。并行地，控制器和收發(fā)器101 可向遠(yuǎn)程單元IV發(fā)射無(wú)線(xiàn)報(bào)警信號(hào)，遠(yuǎn)程單元IV可將這些報(bào)警信號(hào)轉(zhuǎn)播 給其他外部接收設(shè)備、計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)。任選地，同樣將電池(可以是可充電電池108)集成到可重復(fù)使 用單元I內(nèi)，以便給系統(tǒng)1000提供附加的可靠性。電池108通過(guò)經(jīng)充電端 口與外部電池充電器連接進(jìn)行充電。在圖20中，示出控制器和收發(fā)器101耦接至I/O設(shè)備102、引擎 103、安全設(shè)備104、傳輸元件105、警報(bào)器106，并與遠(yuǎn)程控制單元IV進(jìn) 行雙向無(wú)線(xiàn)通信。控制器和收發(fā)器101可以是微處理器驅(qū)動(dòng)的，用于命令 和管理單元I和II，并控制器和收發(fā)器101可配置成支持與遠(yuǎn)程控制單元 IV進(jìn)行雙向有線(xiàn)或無(wú)線(xiàn)通信。圖24示出了呈現(xiàn)控制器和收發(fā)器101電子線(xiàn)路的示例性方塊圖， 控制器和收發(fā)器101是具有收發(fā)器的控制模塊。具有一個(gè)或多個(gè)存儲(chǔ)器 1012的微處理器1011或pP 1011耦接至具有天線(xiàn)1014的收發(fā)器1013。 1011同樣可耦接引擎驅(qū)動(dòng)器1015、 A/D轉(zhuǎn)換器1016， A/D轉(zhuǎn)換器1016反 過(guò)來(lái)耦接MUX 1017。 nP1011可配置成讀取、操作和運(yùn)行存儲(chǔ)在一個(gè)或多 個(gè)存儲(chǔ)器1012 (下文稱(chēng)之為存儲(chǔ)器1012)中的計(jì)算機(jī)程序，并響應(yīng)指令和 命令。例如，1011經(jīng)天線(xiàn)1014和收發(fā)器1013接收來(lái)自遠(yuǎn)程控制單 元IV的命令，然后從存儲(chǔ)器1012取數(shù)據(jù)和計(jì)算機(jī)程序，并將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在 存儲(chǔ)器1012中。收發(fā)器1013同樣優(yōu)選與存儲(chǔ)器1012通信以將程序和數(shù)據(jù) 存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器1012中，并從那里檢索數(shù)據(jù)。收發(fā)器1013正是經(jīng)由天線(xiàn)1014 與遠(yuǎn)程控制IV進(jìn)行通信，并且如果需要，與其他在各附圖中未示出的接收 器、發(fā)射器或收發(fā)器進(jìn)行通信。mP 1011然后向引擎驅(qū)動(dòng)器1015發(fā)出命令以啟動(dòng)引擎103，并接 收來(lái)自一個(gè)或多個(gè)安全設(shè)備104的反饋。從所接收的反饋中，nP1011可獲 得比較，并且如果必要，可向引擎驅(qū)動(dòng)器1015發(fā)出校正命令。(各)安全設(shè)備104從模擬傳感器接收的反饋可經(jīng)由MUX 1017饋送給pP1011，并由A/D轉(zhuǎn)換器1017轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)。而且，數(shù)據(jù)和命令可在iaP 1011與I/O設(shè)備102之間進(jìn)行交換。
pP 1011還可在必要時(shí)啟動(dòng)警報(bào)器105?？蓮慕邮沼|點(diǎn)107上獲得用于運(yùn)行
KiPlOll的電能，接收觸點(diǎn)107耦接至安裝在單元n內(nèi)的各電池、或者耦接
至安裝在單元I上的任選電池(不論可充電與否)108。實(shí)踐中，控制器和收發(fā)器101的電子線(xiàn)路能以本領(lǐng)域眾所周知的
方式進(jìn)行集成，如低功率消耗的單芯片，例如ASIC，即Chipcon 、 Zarlink 等。圖25示出了彼此分離的單元I和單元II，同時(shí)將單元III象征性 地描繪成即使在紙平面而非與之垂直的平面中顯示也與單元II耦接。單元 n可包括能可拆卸的閂鎖臂21和用于接收單元I的凹口 23。單元I可包括 配置成咬合閂鎖臂21的閂鎖凹槽22，以牢固但可拆卸地將單元I和II保持 在一起。在一些實(shí)施例中，當(dāng)單元I和II閂鎖在一起時(shí)，輪子1051和傳 感器1047恰當(dāng)?shù)嘏B管路205，并且類(lèi)似地，輸送觸點(diǎn)2209咬合接收觸點(diǎn) 107。圖26是經(jīng)閂鎖的單元I和II的側(cè)視圖。一條剝離型帶24覆蓋一 層粘合劑25。在撕掉帶24后，可將單元II接觸皮膚S (圖27中未示出) 并與之附著。如果需要，但圖26中未示出，可以與單元n所述相同的方式 將粘合劑增加到單元I上。圖28呈現(xiàn)了另一實(shí)施例，其同樣示出彼此分離的單元I和II， 同時(shí)單元III再次象征性地描繪成在紙平面而非與之垂直的平面內(nèi)與單元II 耦接。將單元II顯示成具有用于在其中可拆卸的接收單元I的支架28。圖29描繪了單元I安全地搭鉤到支架28內(nèi)，但當(dāng)耗盡時(shí)可從其 中拆卸下來(lái)。以相同的方式，如用于圖27中的單元n，單元I的底部同樣 可用覆蓋有一層粘合劑的剝離型帶24進(jìn)行覆蓋。O型環(huán)29或其他密封元 件29可耦接單元I，以確保當(dāng)與單元II咬合時(shí)的密封。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)領(lǐng)會(huì)到的是，同樣可用其他可拆卸的搭鎖 機(jī)構(gòu)以便在咬合時(shí)牢固地將單元I和II耦接。圖30是遠(yuǎn)程控制單元IV示例的方塊圖，它是由用戶(hù)U操作的手持裝置。在一些實(shí)施例中，遠(yuǎn)程控制單元IV是與系統(tǒng)1000的用戶(hù)接口， 通過(guò)它發(fā)射和接收程序和/或命令，并操作和控制系統(tǒng)1000。如圖所示，微處理器驅(qū)動(dòng)的命令和控制單元401 (其能夠運(yùn)行存 儲(chǔ)器403中存儲(chǔ)的計(jì)算機(jī)程序)耦接至收發(fā)器405，收發(fā)器405反過(guò)來(lái)耦接 到天線(xiàn)407，用于至少與單元I進(jìn)行無(wú)線(xiàn)雙向通信。如果需要，與外部設(shè)備、 計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信也是可能的。命令和控制單元401可耦接至顯示器 409，并耦接到字母數(shù)字鍵盤(pán)411。報(bào)警設(shè)備415，例如LED、蜂鳴器或其 他已知的設(shè)備可進(jìn)一步耦接至命令和控制單元401。用(例如)系統(tǒng)IOOO以及用其他外部和遠(yuǎn)程設(shè)備、計(jì)算機(jī)和網(wǎng) 絡(luò)，不但可經(jīng)由收發(fā)器405，而且可經(jīng)由紅外端口 421或IR端口 412及USB 端口 423可實(shí)現(xiàn)諸如計(jì)算機(jī)程序、存儲(chǔ)器數(shù)據(jù)、指令和命令的信息交換?？捎呻姵?25為遠(yuǎn)程控制單元IV的操作供電，電池425是可替 換的，或可經(jīng)由電池充電端口 427重復(fù)加載。電池可為命令和控制單元401 、 收發(fā)器405、顯示器409和報(bào)警設(shè)備415供能電。應(yīng)當(dāng)注意的是，如果需要， 在圖30中作為單個(gè)設(shè)備顯示的電池425、存儲(chǔ)器403、 USB端口 423和警 報(bào)器415可實(shí)現(xiàn)為多個(gè)設(shè)備。對(duì)于操作而言，遠(yuǎn)程控制單元IV的存儲(chǔ)器403可經(jīng)收發(fā)器405， 或經(jīng)IR端口 421，或經(jīng)USB端口 423加載程序。為了液體輸注，根據(jù)需要， 用戶(hù)U可經(jīng)鍵盤(pán)413鍵入指令和命令，以便經(jīng)收發(fā)器405和天線(xiàn)407與可 重復(fù)使用單元I的控制器和收發(fā)器101進(jìn)行通信。在顯示器409上可顯示從系統(tǒng)1000各單元的外部源接收的信息 和從單元I接收的數(shù)據(jù)。命令和控制單元401可分析系統(tǒng)的狀態(tài)并接收數(shù) 據(jù)用于將所選信息和必要的警報(bào)分別輸出給顯示器409和警報(bào)器415。顯示 器409同樣能夠顯示各種狀態(tài)數(shù)據(jù)，例如液體輸送速率、計(jì)算機(jī)程序?qū)嶋H 運(yùn)行以及電池狀態(tài)?？梢酝ㄟ^(guò)確保數(shù)據(jù)安全和數(shù)據(jù)完整，并利用已知的握手協(xié)議和安 全通信協(xié)議(這些都是本領(lǐng)域眾所周知的)的己知技術(shù)來(lái)管理數(shù)據(jù)交換和 通信過(guò)程。圖31示出了布置在遠(yuǎn)程控制單元IV上的手持式I/O設(shè)備，示出 了顯示器409、鍵盤(pán)411和警報(bào)器415。下文僅通過(guò)示例的方式描述了系統(tǒng)1000的操作，因?yàn)楦鞑僮鞯?執(zhí)行順序可以改變。使用前(并優(yōu)選在制造時(shí))，可將通用程序、指令和命令預(yù)加載 到遠(yuǎn)程控制IV中，其后，可增加用于個(gè)別用戶(hù)U的個(gè)性化數(shù)據(jù)。對(duì)于治療而言，用戶(hù)U選擇待注射的液體，例如胰島素，并進(jìn) 一步選擇單元II的期望類(lèi)型。如果單元II中的貯液器203不是預(yù)填充的， 則用戶(hù)U可手動(dòng)填充貯液器203，注意從其中清除空氣。然后，具有貯液 器203的單元II可操作地耦接至可重復(fù)使用單元I。用戶(hù)U現(xiàn)在按要求或
按需要選擇單元in的類(lèi)型。依次，將單元in插入到單元n中以與之建立
流體連通，此后用戶(hù)U命令傳輸元件105進(jìn)行將空氣從套管305中清除的 操作。接著，操作單元III以將套管305插入皮膚S或經(jīng)皮下插入身體B， 并且操作上裝配的單元I、 II和III適當(dāng)?shù)夭贾贸芍辽賳卧狪I附著于皮膚。當(dāng)單元II耦接至單元I時(shí)，經(jīng)由分配觸點(diǎn)2209和接收觸點(diǎn)107， 從單個(gè)或多個(gè)電池為單元II供電?？刂破骱褪瞻l(fā)器101經(jīng)由單元IV或經(jīng)由 I/O設(shè)備102執(zhí)行如用戶(hù)U命令的計(jì)算機(jī)程序和指令。如從外部源獲得的 計(jì)算機(jī)程序和指令同樣可交付給控制器和收發(fā)器101?？捎蓡卧狪V通過(guò)無(wú) 線(xiàn)收發(fā)器405，經(jīng)由天線(xiàn)407或IR端口421，或通過(guò)有線(xiàn)，經(jīng)由USB端口 423捕獲來(lái)自外部源的發(fā)射?？蓮南到y(tǒng)1000之外的設(shè)備，從遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)或 網(wǎng)絡(luò)接收這種外部發(fā)送?！┟?，則根據(jù)存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)的計(jì)算機(jī)程序，或響應(yīng)來(lái)自用戶(hù) U的命令從貯液器203中分配液體。然后，引擎103啟動(dòng)與管路205和背 襯207聯(lián)合操作的傳輸元件105以填充井室206。單元III將來(lái)自井室206 的液體推前皮膚S和皮下推進(jìn)身體B?？捎煽刂破骱褪瞻l(fā)器101監(jiān)測(cè)系統(tǒng)1000的無(wú)錯(cuò)誤操作，并且為 了增加可靠性，同樣由從布置在傳輸元件105上的可重復(fù)使用傳感器21， 和/或從耦接至布置在單元II上的一次性傳感器的安全設(shè)備104接收的反饋 信號(hào)來(lái)支持系統(tǒng)1000的無(wú)錯(cuò)誤操作。為了進(jìn)一步增強(qiáng)系統(tǒng)1000的可靠性，至少一個(gè)可充電電池可布 置在單元I內(nèi)。因而系統(tǒng)1000是用于以預(yù)定速率向皮膚S或身體B輸送有益液
體的持續(xù)釋放輸送系統(tǒng)的示例。雖然已經(jīng)描述了本發(fā)明的一些實(shí)施例，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng) 該當(dāng)意識(shí)到，前面所述僅是說(shuō)明而非限制，并且應(yīng)當(dāng)理解到，在不脫離權(quán) 利要求書(shū)中定義的本發(fā)明真正精神的情況下，可在這些實(shí)施例中可引入眾 多的變化。
權(quán)利要求
1、一種以可控速率將液體注射到患者身體內(nèi)的持續(xù)醫(yī)療輸注方法，所述方法包括如下步驟提供第一分離可重復(fù)使用單元，其包括控制器，用于管理操作，收發(fā)器，用于通信，引擎，用于生成流體傳輸系統(tǒng)的動(dòng)作，以及所述流體傳輸系統(tǒng)的首要部分，所述流體傳輸系統(tǒng)可在所述首要部分可操作地耦接至所述流體傳輸系統(tǒng)的次要部分時(shí)進(jìn)行液體傳輸；提供第二分離可耗盡單元，其包括所述流體傳輸系統(tǒng)的次要部分，用于耦接至所述首要部分，貯液器，用于貯存待輸注的液體，能夠?qū)⒘黧w從所述貯液器連通至所述患者身體的管路，以及至少一個(gè)能量源，用于在所述第一單元可操作地耦接至所述第二單元時(shí)為所述第一單元供電；提供第三單元，其包括套管和適配于所述套管的套針；以及提供第四分離遠(yuǎn)程控制單元，其包括收發(fā)器，用于與所述第一單元進(jìn)行通信，至少一個(gè)存儲(chǔ)器，用于存儲(chǔ)一個(gè)或多個(gè)計(jì)算機(jī)程序、數(shù)據(jù)和指令中的至少一個(gè)，控制模塊，其耦接至所述存儲(chǔ)器且耦接至所述收發(fā)器，并用于接收、執(zhí)行和發(fā)出數(shù)據(jù)和指令，以及I/O用戶(hù)接口，用于與用戶(hù)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信并且與所述第一單元進(jìn)行通信，其中一旦從所述第四單元發(fā)出適當(dāng)?shù)闹噶?，可操作地將所述第一單元和所述第二單元進(jìn)行耦接，并將所述套管布置在所述身體內(nèi)，就為所述引擎供電，以生成所述流體傳輸系統(tǒng)的動(dòng)作，并將液體從所述貯液器傳輸至所述身體。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述第二分離可耗盡單元包括 井室，并且其中，所述套管耦接至所述井室，用于插入所述身體中以提供 所述井室和所述身體之間的流體連通。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述第二單元還包括可旋轉(zhuǎn)構(gòu) 件，用于接收所述第三單元，所述可旋轉(zhuǎn)構(gòu)件提供所述管路和所述套管之 間的流體連通。
4、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中，所述第二單元還包括與所述井 室流體連通的可旋轉(zhuǎn)構(gòu)件，并且其中，所述可旋轉(zhuǎn)構(gòu)件接收所述第三單元。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述可重復(fù)使用單元還包括安 全設(shè)備。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中，所述安全設(shè)備包括壓力傳感器， 用于監(jiān)測(cè)所述管路內(nèi)的壓力。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中，所述壓力傳感器包括鄰近所述 管路定位的壓電傳感器。
8、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中，所述壓電傳感器靠近所述管路 安裝。
9、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括監(jiān)測(cè)所述管路的壓力。
10、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，監(jiān)測(cè)所述管路的壓力的所述 步驟包括監(jiān)測(cè)由鄰近所述管路定位的壓電傳感器所產(chǎn)生的信號(hào)。
11、 根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，還包括確定是否阻塞已經(jīng)影響所述管路中的流動(dòng)，或是否所述管路缺乏足夠量的流體。
12、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述第一單元所述和第二單元中的至少一個(gè)的每一個(gè)配置成可撓、皮 膚順應(yīng)性的封套，以及至少所述第二單元可拆除地附著于所述患者的皮膚。
13、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中一旦所述第一單元可操作地耦接至所述第二單元，所述流體傳輸系統(tǒng) 的所述首要部分就向所述管路施加壓力。
14、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中 手動(dòng)填充所述貯液器，和/或手動(dòng)將空氣清除出所述貯液器和所述管路中的至少一個(gè)。
15、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中 手動(dòng)填充所述貯液器，和/或手動(dòng)將空氣清除出所述貯液器、所述管路和所述井室中的至少一個(gè)。
16、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中 以任意期望角度將所述套管插入所述身體中。
17、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中以從零到90度范圍內(nèi)的期望角度將所述套管插入所述身體中。
18、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中將至少一個(gè)傳感器布置在所述第一單元和所述第二單元中的至少一個(gè) 上，以便向所述控制器提供反饋信號(hào)。
19、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中將至少一個(gè)傳感器布置在所述第一單元和所述第二單元兩者上，以便 向所述控制器提供反饋信號(hào)。
20、 一種提供以可控速率將液體注射到患者身體內(nèi)的持續(xù)輸注的醫(yī)療輸注系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括第一分離可重復(fù)使用單元，其包括 控制器，用于管理操作， 收發(fā)器，用于通信，引擎，用于生成流體傳輸系統(tǒng)的動(dòng)作，以及所述流體傳輸系統(tǒng)的首要部分，所述流體傳輸系統(tǒng)可在所述首要部分可操作地耦接至所述流體傳輸系統(tǒng)的次要部分時(shí)進(jìn)行液體傳輸；第二分離可耗盡單元，其包括所述流體傳輸系統(tǒng)的次要部分，用于耦接至所述首要部分， 貯液器，用于容納待輸注的液體，能夠?qū)⒘黧w從所述貯液器連通至所述患者身體的管路，以及 至少一個(gè)能量源，用于在所述第一單元可操作地耦接至所述第二單元時(shí)為所述第一單元供電；第三單元，其包括用于插入所述患者身體中的套管，適配于所述套管的套針；以及第四分離遠(yuǎn)程控制單元，其包括收發(fā)器，用于與所述第一單元進(jìn)行通信，至少一個(gè)存儲(chǔ)器，用于存儲(chǔ)一個(gè)或多個(gè)計(jì)算機(jī)程序、數(shù)據(jù)和指令 中的至少一個(gè)，控制模塊，其耦接至所述存儲(chǔ)器且耦接至所述收發(fā)器，和用于接 收、執(zhí)行和發(fā)出數(shù)據(jù)和指令，和1/0用戶(hù)接口，用于與用戶(hù)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信并且用于將來(lái)自所述用戶(hù)的指令發(fā)送至所述控制器， 其中- 一旦從所述第四單元發(fā)出適當(dāng)?shù)闹噶睿?可操作地將所述第一單元和所述第二單元進(jìn)行耦接， 并將所述套管布置在所述身體內(nèi)，就為所述引擎供電，以生成所述流體傳輸系統(tǒng)的動(dòng)作，并將液體 從所述貯液器傳輸至所述身體。
21、 根據(jù)權(quán)利要求20所述的系統(tǒng)，其中，所述第二分離可耗盡單元包 括井室，并且其中，所述套管耦接至所述井室，用于插入所述身體內(nèi)以提 供所述井室和所述身體之間的流體連通。
22、 根據(jù)權(quán)利要求20所述的系統(tǒng)，其中，所述可耗盡單元還包括可旋 轉(zhuǎn)構(gòu)件，用于接收所述第三單元，所述可旋轉(zhuǎn)構(gòu)件提供所述管路和所述套 管之間的流體連通。
23、 根據(jù)權(quán)利要求21所述的系統(tǒng)，其中，所述可耗盡單元還包括與所 述井室流體連通的可旋轉(zhuǎn)構(gòu)件，并且其中，所述可旋轉(zhuǎn)構(gòu)件接收所述第三 單元。
24、 根據(jù)權(quán)利要求20所述的系統(tǒng)，其中，所述可重復(fù)使用單元還包括 安全設(shè)備。
25、 根據(jù)權(quán)利要求24所述的系統(tǒng)，其中，所述安全設(shè)備包括壓力傳感 器，用于監(jiān)測(cè)所述管路內(nèi)的壓力。
26、 根據(jù)權(quán)利要求25所述的系統(tǒng)，其中，所述壓力傳感器包括鄰近所 述管路定位的壓電傳感器。
27、 根據(jù)權(quán)利要求26所述的系統(tǒng)，其中，所述壓電傳感器靠近所述管 路安裝。
28、 一種提供具有可控速率將液體注射到患者身體內(nèi)的持續(xù)醫(yī)療輸注的醫(yī)療輸注系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括第一分離可重復(fù)使用單元，其包括 控制器，用于管理操作，引擎，用于生成流體傳輸系統(tǒng)的動(dòng)作，以及所述流體傳輸系統(tǒng)的首要部分，其由所述引擎進(jìn)行操作，所述流 體傳輸系統(tǒng)可在可操作地耦接至次要部分時(shí)進(jìn)行液體傳輸；第二分離可耗盡單元，能夠可操作地耦接至所述第一單元，其包括 貯液器，用于容納待輸注的液體， 用于連通來(lái)自所述貯液器的液體的管路，所述流體傳輸系統(tǒng)的次要部分，用于一旦所述第二單元與所述第 一單元進(jìn)行操作連接，就可操作地耦接至所述首要部分；以及至少一個(gè)能量源，用于在所述第一單元可操作地耦接至所述第二 單元時(shí)為所述第一單元供電。
29、 根據(jù)權(quán)利要求28所述的系統(tǒng)，其中，所述第二單元還包括井室， 用于經(jīng)由所述管路接收來(lái)自所述貯液器的流體。
30、 根據(jù)權(quán)利要求28所述的系統(tǒng)，其中，所述可耗盡單元還包括可旋 轉(zhuǎn)構(gòu)件，用于接收第三單元，所述可旋轉(zhuǎn)構(gòu)件提供所述管路和所述套管之 間的流體連通。
31、 根據(jù)權(quán)利要求29所述的系統(tǒng)，其中，所述可耗盡單元還包括與所 述井室流體連通的可旋轉(zhuǎn)構(gòu)件，并且其中，所述可旋轉(zhuǎn)構(gòu)件接收第三一次 性單元。
32、 根據(jù)權(quán)利要求28所述的系統(tǒng)，其中，所述可重復(fù)使用單元還包括 安全設(shè)備。
33、 根據(jù)權(quán)利要求32所述的系統(tǒng)，其中，所述安全設(shè)備包括壓力傳感 器，用于監(jiān)測(cè)所述管路內(nèi)的壓力。
34、根據(jù)權(quán)利要求33所述的系統(tǒng)，其中，所述壓力傳感器包括鄰近所 述管路定位的壓電傳感器。
35、根據(jù)權(quán)利要求34所述的系統(tǒng)，其中，所述壓電傳感器靠近所述管 路安裝。
36、 根據(jù)權(quán)利要求28所述的系統(tǒng)，還包括第三單元，其包括套管，用于耦接至所述第二單元的所述井室，并用于插入到所述身體 內(nèi)；以及套針，適配于所述套管。
37、 根據(jù)權(quán)利要求28所述的系統(tǒng)，還包括第四分離遠(yuǎn)程控制單元，其 包括收發(fā)器，用于與所述第一單元進(jìn)行通信，至少一個(gè)存儲(chǔ)器，用于存儲(chǔ)一個(gè)或多個(gè)計(jì)算機(jī)程序、數(shù)據(jù)和指令中的 至少一個(gè)，控制模塊，其耦接至所述存儲(chǔ)器且耦接至所述收發(fā)器，和用于接收、 運(yùn)行和發(fā)出數(shù)據(jù)和指令，和1/0用戶(hù)接口，用于與用戶(hù)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信并用于向所述第一單元發(fā)送指令。
38、 根據(jù)權(quán)利要求37所述的系統(tǒng)，其中， 一旦從所述第四單元發(fā)出恰 當(dāng)?shù)闹噶?，可操作地將所述第一單元和所述第二單元進(jìn)行耦接，并將所述 套管布置在所述井室和所述身體內(nèi)，就為所述引擎供電以生成所述流體傳 輸系統(tǒng)的動(dòng)作，并將液體從所述貯液器傳輸至所述身體。
39、 一種提供具有可控速率將液體注射到患者身體內(nèi)的持續(xù)醫(yī)療輸注 的醫(yī)療輸注系統(tǒng)的可重復(fù)使用單元，所述第一單元包括 控制器，用于管理操作，引擎，用于生成流體傳輸系統(tǒng)的動(dòng)作，以及所述流體傳輸系統(tǒng)的首要部分，所述流體傳輸系統(tǒng)可在所述首要部分 為可操作地耦接第二單元而可操作地耦接至次要部分時(shí)進(jìn)行液體傳輸。
40、 根據(jù)權(quán)利要求39所述的可重復(fù)使用單元，還包括用于與遠(yuǎn)程單元 通信的收發(fā)器。
41、 根據(jù)權(quán)利要求39所述的可重復(fù)使用單元，其中，所述可重復(fù)使用 單元還包括安全設(shè)備。
42、 根據(jù)權(quán)利要求41所述的可重復(fù)使用單元，其中，所述安全設(shè)備包 括壓力傳感器，用于監(jiān)測(cè)所述第二單元管路內(nèi)的壓力。
43、 根據(jù)權(quán)利要求42所述的可重復(fù)使用單元，其中，所述壓力傳感器 包括鄰近所述管路定位的壓電傳感器。
44、 根據(jù)權(quán)利要求43所述的可重復(fù)使用單元，其中，所述壓電傳感器 靠近所述管路安裝。
45、 一種醫(yī)療輸注系統(tǒng)的可耗盡單元，用于可操作地與提供以可控速 率將液體注射到患者身體內(nèi)的持續(xù)醫(yī)療輸注系統(tǒng)的可重復(fù)使用單元進(jìn)行耦 接，所述第一單元包括流體傳輸系統(tǒng)的次要部分，用于可操作地耦接至包含在所述系統(tǒng)的所 述可重復(fù)使用單元內(nèi)的所述流體傳輸系統(tǒng)的首要部分， 貯液器，用于容納待輸注的液體， 用于連通來(lái)自所述貯液器的流體的管路，以及至少一個(gè)能量源，用于在所述可耗盡單元可操作地耦接至所述可重復(fù) 使用單元時(shí)為所述可重復(fù)使用單元供電。
46、 根據(jù)權(quán)利要求45所述的可耗盡單元，還包括井室，用于經(jīng)由所述 管路接收來(lái)自所述貯液器的液體。
47、 根據(jù)權(quán)利要求45所述的方法，其中，所述可耗盡單元還包括可旋 轉(zhuǎn)構(gòu)件，用于接收所述第三單元，所述可旋轉(zhuǎn)構(gòu)件提供所述管路和所述套 管之間的流體連通。
48、 根據(jù)權(quán)利要求47所述的方法，其中，所述可耗盡單元還包括與所 述井室流體連通的可旋轉(zhuǎn)構(gòu)件，并且其中，所述可旋轉(zhuǎn)構(gòu)件接收所述第三 一次性單元。
全文摘要
本發(fā)明的各實(shí)施例涉及以可控速率將液體注射到身體內(nèi)的持續(xù)醫(yī)療輸注系統(tǒng)、方法和設(shè)備。這種系統(tǒng)可包括第一分離可重復(fù)使用單元、第二分離可耗盡單元、具有套管的第三分離一次性單元，并可包括第四分離遠(yuǎn)程控制單元。當(dāng)?shù)谝粏卧?、第二單元和第三單元以?lián)合操作的方式耦接在一起并布置于皮膚上時(shí)，從第四單元發(fā)出適當(dāng)?shù)闹噶?，為引擎供電以生成流體傳輸系統(tǒng)的動(dòng)作，并且當(dāng)套管插入到井室和身體中時(shí)，液體在控制器和收發(fā)器的控制下，經(jīng)管路和套管從貯液器傳輸給身體。
文檔編號(hào)A61M5/142GK101340938SQ200680048301
公開(kāi)日2009年1月7日 申請(qǐng)日期2006年11月5日 優(yōu)先權(quán)日2005年11月7日
發(fā)明者A·內(nèi)塔, G·J·伊丹, O·約法特 申請(qǐng)人:梅丁格有限公司