输液装置泵的制作方法

专利名称：输液装置泵的制作方法
技术领域：
本申请要求于2006年3月16号提交的美国临时申请 No.60/782，941的优先权，其通过引用结合于此。
背景技术：
在糖尿病1型(通常为幼发型)以及糖尿病2型(通常为成人晚 发型)中对于胰岛素给药的严格控制，提高了糖尿病病人的生活质量 以及整体健康水平。胰岛素的给药是通过长效胰岛素的皮下注射以满 足病人的基本需求以及通过短效胰岛素以对饮食进行补偿来实施的。 最近，电子外部胰岛素输液泵的发展已经允许针对维持基本需求的快 效胰岛素的持续输液以及针对饮食的补偿剂量。这些输液系统改进了 血糖水平的控制。然而，它们却有尺寸、成本以及复杂性方面的缺点， 这阻挠了许多病人通过标准皮下注射来接受这一技术。这些泵被电子 地控制，并且必须被编程以便提供要求量的基础胰岛素和大剂量胰岛 素。

发明内容
在一个实施例中，本发明提供一种一次性输液装置，其包括底座、 套管以及源，该底座布置为粘附到病人皮肤上，该套管布置为从底座 延伸到病人的皮肤下面，以将液体药剂输送进入病人体内，而该源布 置为向套管提供液体药剂。该源包括泵和可压縮管，该泵将液体药剂 泵到套管中。
该源可以还包括容纳液体药剂的贮液器，该可压縮管优选地与贮 液器连通。
6该源可以还包括管压縮器，该管压縮器对一段长度的可压縮管进 行压缩，以便将液体药剂泵送到套管中。该管压縮器可以包括带，该 带固定到可压縮管的端部，并沿着可压縮管延伸。该管压縮器可以还 包括致动器，该致动器相对于可压缩管拉动带，以便压縮可压縮管。 该管压縮器可以还包括具有圆周表面的盘，该盘支撑可压縮管，致动 器可以布置为拉动带，并相对于盘的圆周压縮可压縮管。装置还可以 包括体积调节器，该体积调节器调节利用致动器的每次致动泵入套管 中的液体药剂的体积。管压縮器可以还包括具有圆周表面的盘，该盘 支撑可压縮管，而致动器可以布置为拉动带，并相对于盘的圆周压縮 可压縮管，以及体积调节器可以包括在盘的圆周表面内的凹槽。该凹 槽可以具有沿着盘圆周增加的深度，该深度布置为接收可压縮管。该 盘优选地可旋转，以便改变凹槽的接收可压縮管的长度，从而调节利 用致动器的每次致动泵入套管中的液体药剂的体积。该盘还可以布置 为使得，当凹槽的接收可压縮管的长度减少时，被泵进套管的液体药 剂的体积增加。
源可以包括容纳液体药剂的贮液器，而可压縮管优选地与贮液器 连通。管压縮器则可以包括带，该带固定到可压縮管的端部，并沿着 可压縮管延伸。致动器可以用来相对于可压縮管拉动带，以便压縮可 压縮管。管压縮器可以还包括具有圆周表面的盘，该盘支撑可压縮管， 致动器可以布置为相对于盘的圆周拉动带并压縮可压縮管。装置可以 还包括体积调节器，该体积调节器调节在致动器的每次致动下被泵进 套管中的液体药剂的体积。
在另一个实施例中， 一次性输液装置包括底座、套管以及源，该 底座布置为粘附到病人皮肤上，该套管布置为从底座延伸到病人的皮 肤下面，以便输送液体药剂到病人体内，而该源布置为向套管提供液 体药剂。该源可以包括容纳液体药剂的贮液器以及将液体药剂从贮液 器泵进套管内的泵。该泵可以包括可压縮管和管压縮器，该管压縮器 对一段长度的可压縮管进行压縮，以便将液体药剂泵进套管中。
7管压縮器可以调节用于改变被压縮的可压縮管的长度。该管压縮 器可以还包括具有圆周表面的盘，该盘支撑可压縮管，以及致动器可 以布置为相对于盘的圆周拉动带并压縮可压縮管。盘的圆周表面可以 包括凹槽，该凹槽布置为接收可压縮管，并且凹槽的接收可压縮管的 长度可以调节，用于改变被压縮的可压縮管的长度。


本发明的认为是新颖的特征具体在所附权利要求中阐明。本发明 连同其进一步特征以及优点通过参考以下说明结合附图可以非常好地 理解，在这几个附图中，相同的附图标记表示相同的构件，其中 图l是输液端口的侧视图，该输液端口能用于实践本发明； 图2是根据本发明的一个实施例的输液端口、加载薄膜以及胰岛 素贮液器的侧视图2A是示例了图2中的系统的操作的一个潜在方式的示意图； 图2B是示例了图2中的系统的操作的另外一个潜在方式的示意
图3是根据本发明的另外一个实施例的包括机械计时器的一次性 胰岛素输液系统部分剖掉的侧视图4是根据本发明的一个实施例的一次性胰岛素输液系统的透视 图，该一次性胰岛素输液系统提供胰岛素的基础输送及大剂量输送；
图4A示出了图4中的系统的操作的更多细节的部分剖掉的侧视
图5是一次性胰岛素输送系统的透视图，该一次性胰岛素输液系 统向使用者提供胰岛素的基础输送速度调节以及大剂量输送；
图6是根据本发明的一个实施例的一次性胰岛素输液系统的侧视 图，该一次性胰岛素输液系统包括恒定胰岛素输送装置以及单独配置 大剂量输送装置；
图7是根据本发明的另外一个实施例的胰岛素输液系统部分剖掉 的顶视图，该胰岛素输液系统的胰岛素输送速度由室压决定；
8图7A是一个示意图，其示例了图7的系统的操作的一个潜在方式； 图8是根据本发明的一个实施例的胰岛素输液系统的侧视图，该 胰岛素输液系统的胰岛素大剂量输送体积通过蠕动动作控制； 图9是图S的系统的端视图； 图IO是实施本发明的另一个系统的示意图11是大剂量泵的部分剖掉的侧视图，实施了在胰岛素输送之前 的本发明；以及
图12是图11的大剂量泵的部分剖掉的侧视图，实施了在胰岛素 输送之后的本发明。
具体实施例方式
图l示出了输液端口 10，诸如胰岛素或肠促胰岛素的液体药剂可 以使用标准注射器用手注射进该输液端口 10中。端口 IO包括漏斗端 口 12、插入针14以及注射薄膜16。端口 10通过胶带20可以粘附到 皮肤18上。这系统避免了需要多个每日经皮的针棍以完成胰岛素剂量 的供应。
端口 IO还包括套管15。套管15由漏斗端口 12支撑。由本领域中 技术可知， 一旦针14以及套管15被定位于皮肤18下面，如图所示， 则针14就被移除而把套管15留在部署位置，并准备好将胰岛素输送 到病人体中。
图2示出根据本发明的一个实施例的系统30。该系统30包括类似
于端口 IO的输液端口 32，用来输送长效胰岛素或短效胰岛素。在从套
管41抽回针39之前示出端口 32。系统30包括第一源31以及泵38，
第一源31包括贮液器34，贮液器34可以通过端口 36被快效胰岛素填
满。可以提供另外一个贮液器，如后面将看到的。端口允许贮液器34 在内部容纳诸如快效胰岛素的第一液体药剂，例如用于在用餐时输送，
而端口 32的漏斗端口 33形成第二源43，并允许例如在早上醒来后输
送诸如缓效胰岛素的第二液体药剂。通过泵38可以输送快效胰岛素，
9泵38可以用手指挤压。
当系统30包括多个贮液器时，系统30可以具有用于在任何给定 时间选择哪种胰岛素进行输液的机构。系统30还通过让病人将致动器 38按下需要次数来提供控制每种特定的胰岛素确定要输送多少。例如， 每次致动可以输送0.5单位的胰岛素。因此，如果需要3单位的胰岛素， 那么压下6次将输送所要求的量。
图2A示出了系统30的操作的一个方式。快效胰岛素可以通过装 载端口 36被装进贮液器34中。泵38可以是活塞泵，尤其是固定行程 活塞泵，该固定行程活塞泵每次致动提供预定体积的胰岛素。因此， 泵38的压下次数决定从贮液器34输送到端口 32和套管41的快效胰 岛素的量。当要输送缓效胰岛素时，诸如在早上醒来时，可以通过漏 斗端口 33输送缓效胰岛素。关于这一点，将注意到，泵33允许从诸 如注射器39的系统30外的器械接收缓效胰岛素。还将注意到，输液 系统30还包括单向阀45和47。阀45在泵38和贮液器34之间，而阔 47在端口 32和泵38之间。
图2B示出系统30可以操作的另一种方式。这里，除了用于快效 胰岛素的贮液器34之外，系统包括另一个贮液器35来容纳缓效胰岛 素。通过端口 36将快效胰岛素加载到贮液器34中。可以通过端口 37 将缓效胰岛素加载到贮液器35中。阀40控制选择哪个贮液器以及传 输所选择胰岛素的速度。泵38，可以是固定行程活塞泵，被用于通过 端口 32将所选择胰岛素泵送到病人体内。阀45和47保持在泵38的 相对侧上。
图3示出了系统50，系统50用于每单位时间恒定输送固定量的胰 岛素。随着时间输送的胰岛素是快效胰岛素，以便满足基础需求。该 胰岛素容纳在贮液器52中。还提供附加端口 54，用于针对饮食的快效 胰岛素的注射。在机械计时器泵56的控制下，恒定地输送在贮液器52中的胰岛 素。在本领域技术中，计时器泵是已知类型，其包括巻绕机58、巻簧 60和齿轮62。齿轮62驱动蜗轮63并引导螺杆65以驱动活塞67。活 塞67由此增压贮液器52，以提供恒定流量的胰岛素到套管66。当诸 如在用餐中需要大剂量的快效胰岛素时，端口 54被用来将快效胰岛素 注射进入到贮液器52中。当贮液器满时，进一步注射的胰岛素将从贮 液器52排出同样量的胰岛素，以便将同样量的胰岛素注射进入和出套 管66。
图4示出了具有输液端口加上用于针对饮食输送大剂量的机构的 装置实施例70,该输液端口用于每单位时间输送固定量的快效胰岛素。 提供滑块72，以便增压胰岛素室(未示出)。填充薄膜74允许室被填 充。触发器76可以被压下，用于输送每个测量剂量的胰岛素。
现在参看图4A，在这里可以看到在病人部署套管73之后滑块72 执行了附加功能。更具体来说，针71可以从套管73抽回，以便将套 管73留在完全部署位置，用于将胰岛素输送到病人体中。为此目的， 滑块72连接到容纳在输液管73中的装置针71上。随着滑块在箭头75 的方向上向后滑，针71抽回。最后，针被针抓取室77抓取。滑块72 更向后的移动最终使针头71a被针排出器79获取。当滑块72进一步向 后移动时，针排出器79受到斜坡81的作用而使针头在箭头79a的方向 上排出。该针头排出迫使针退出滑块72。此时，针在装置70内落下， 且不能再使用。现在装置就安全了，并在其被使用完毕后准备好被抛 弃。
图5示出了具有转盘的类似装置80，该转盘用于每单位时间输送 使用者调节可变量的快效胰岛素。这一实施例对于在一天中不同时间 可能需要不同量的基础胰岛素支持的病人特别有帮助。装置80还包括 机构，该机构包括巻绕件84和触发器86，用于针对饮食输送大剂量胰
11岛素。提供填充薄膜88，以便用快效胰岛素填充胰岛素r:液器(未示出)。
图6示出了具有内部贮液器92的输液端口 90的一个实施例，该 内部贮液器92容纳快效胰岛素，用于每单位时间恒定输送固定量的胰 岛素以满足病人的基础需求，以及利用附加大剂量模块94来提供单独 的大剂量胰岛素输送。模块94配合到内部贮液器上，用于饮食的需要。 模块94可以容纳足够的胰岛素，以便比容纳在贮液器92内的胰岛素 维持得久得多。当贮液器92被排空时，模块94可以简单地与ti液器 92那样与另外一个贮液器配合。通过输液管96可以输送恒定馈给的胰 岛素和大剂量胰岛素。装置可以用胶带98粘附到皮肤上。
图7示出了一次性胰岛素输液装置100，该一次性胰岛素输液装置 100利用基本恒定的压力源以及小流量控制孔来输送恒定流量的胰岛 素。更具体地说，装置100包括贮液器101，贮液器101包括用于容纳 快效胰岛素的室102。室102的壁104包括小孔106。室102的另外一 个壁109在弹簧110的影响下是可移动的，弹簧110在扩展室112内。 这增压了贮液器102，以便控制通过孔106并进入输液管或套管108中 的胰岛素的流量。因此，图7中的装置100类似于图3中的装置，类 似之处在于，胰岛素的贮液器被增压以便将恒定流量的胰岛素输送到 套管中。
图7A是类似于图7的装置100的另外一个装置115的操作的示意 图。在这里，可以看到，利用增压贮液器102内的气体对胰岛素增压。 孔106通过到输液管或套管108的控制量来限制胰岛素的流量。另夕卜， 装置115包括大剂量泵114，以便从另外一个贮液器(或相同的贮液器) 中将大剂量的快效胰岛素泵到输液管或套管108中。泵114可以是固 定行程活塞泵。还有，如前一个实施例一样，单向阀45和47被设置 在泵114的相对侧上。
12图8和图9示出了实施本发明的另外一个一次性胰岛素输液装置 120。这里，提供体积调节机构，以便控制利用每次致动输送的胰岛素 的体积。这种致动可以是手动的，来调节针对饮食的大剂量胰岛素， 或是用于每隔特定时间间隔对可调节的有效基础速度进行调节。
更具体来说，装置120包括用于容纳快效胰岛素的贮液器122。装 置还包括具有凹槽126的盘124，凹槽126的深度沿着盘124的圆周增 加。柔性管130从贮液器122绕着盘124并在凹槽126内延伸。带132 从固定结点134沿着管130延伸到致动器136。随着盘在顺时针方向上 旋转，管130保留在凹槽126中的长度增加。相反地，盘124的逆时 针方向的旋转将使管130保留在凹槽126中的长度减小。当致动器136 在箭头138的方向上移动时，带132对不在凹槽126内的管130的部 分作用(压縮)，导致测量剂量的胰岛素被输送到输液管140中。因 此，随着更多的管受到带132的作用，更大体积的剂量通过蠕动动作 来输送。盘124可以利用转盘来旋转，该转盘诸如图5的装置86的转 盘82。
图IO示意性示出实施本发明的另一个一次性胰岛素输液装置150 的操作。在这里，有分别用于快效胰岛素和缓效胰岛素的单独贮液器 152和154。每个贮液器与其自身的泵相关联。贮液器152与泵156相 关联，而贮液器154与泵158相关联。泵156和158可以是所示的固 定行程活塞泵。贮液器152和154在泵156和158的泵送动作下将其 各自的胰岛素输送到共用端口 160，该共用端口 160连接到套管162上。 单向阀145和147在泵156的相对侧上，而单向阀141和143在泵158 的相对侧上。
图11和图12示出了实施本发明的大剂量泵170。如所示例的，泵 170采用的是圆顶泵(dome pump)的形式。图11示出了被病人的手指172 压下之前的泵170，而图12示出了在压下之后的泵以及胰岛素的输送。 泵170可以布置为在每次致动下输送0.5单位的胰岛素，并在泵的每次致动下提供触觉反馈。
可以注意到，泵包括有弹性的薄膜174，薄膜174通过密封环178 密封到底座176上。底座可以通过胶带(未示出)粘附到病人皮肤上。 泵170还包括进给阀180，当薄膜返回到图11所示出的构造时，进给 阀180允许胰岛素进入到由薄膜174以及底座176形成的内腔184中。 如图12所示，当薄膜被压下时，输出阀182允许胰岛素从腔184中流 出。内腔可以布置为针对泵170的每次下压排出0.5单位体积的胰岛素。 因此，例如，如果一顿饭需要3单位的胰岛素，那么泵170可以下压6 次，以便将所需量的胰岛素输送到病人体中。
虽然示出并说明了本发明的具体实施例，但是可以有修改，因此 意图在所附权利要求中涵盖本发明的权利要求所限定的真正精神以及 范围之内的所有这样的变化以及修改。
权利要求
1. 一种一次性输液装置，包括底座，其布置为粘附到病人皮肤上；套管，其布置为从所述底座延伸到病人皮肤的下面，以便输送液体药剂到病人体内；以及源，其布置为向所述套管提供液体药剂，所述源包括泵，所述泵将所述液体药剂泵送进所述套管中，所述泵包括可压缩管。
2. 根据权利要求1所述的装置，其中，所述源还包括容纳所述液体药剂的贮液器，以及其中，所述可压縮管与所述贮液器连通。
3. 根据权利要求1所述的装置，其中，所述源还包括管压縮器，所述管压縮器压縮一段长度的所述可压縮管，以便将所述液体药剂泵送进所述套管中。
4. 根据权利要求3所述的装置，其中，所述管压縮器包括带，所述带固定到所述可压縮管的端部，并沿着所述可压缩管延伸。
5. 根据权利要求4所述的装置，其中，所述管压縮器还包括致动器，所述致动器相对于所述可压縮管拉动所述带，以便压縮所述可压縮管。
6. 根据权利要求5所述的装置，其中，所述管压縮器还包括具有圆周表面的盘，所述盘支撑所述可压縮管，以及其中，所述致动器布置为相对于所述盘的圆周拉动所述带并对所述可压縮管进行压縮。
7. 根据权利要求5所述的装置，还包括体积调节器，所述体积调节器调节利用所述致动器的每次致动泵送进所述套管中的液体药剂的体积。2
8. 根据权利要求7所述的装置，其中，所述管压縮器还包括具有 圆周表面的盘，所述盘支撑所述可压縮管，其中，所述致动器布置为 相对于所述盘的圆周拉动所述带并压縮所述可压縮管，其中，所述体 积调节器包括在所述盘的圆周表面内的凹槽，所述凹槽具有沿着所述 盘的圆周增加的深度，所述凹槽布置为接收所述可压縮管，以及所述 盘能够旋转以改变凹槽的接收所述可压縮管的长度，从而调节在所述 致动器的每次致动下泵送进所述套管中的液体药剂的体积。
9. 根据权利要求S所述的装置，其中，所述盘布置为，随着凹槽的接收所述可压縮管的长度减少，被泵进所述套管的液体药剂的体积 增加。
10. 根据权利要求3所述的装置，其中，所述源还包括容纳所述 液体药剂的贮液器，以及其中，所述可压縮管与所述贮液器连通。
11. 根据权利要求IO所述的装置，其中，所述管压缩器包括带， 所述带固定到所述可压縮管的端部，并沿着所述可压縮管延伸。
12. 根据权利要求ll所述的装置，其中，所述管压縮器还包括致 动器，所述致动器相对于所述可压縮管拉动所述带，以压縮所述可压 縮管。
13. 根据权利要求12所述的装置，其中，所述管压縮器还包括具 有圆周表面的盘，所述盘支撑所述可压縮管，以及其中，所述致动器 布置为相对于所述盘的圆周拉动所述带并压縮所述可压縮管。
14. 根据权利要求12所述的装置，还包括体积调节器，所述体积 调节器调节在所述致动器的每次致动下被泵送进所述套管中的液体药剂的体积。
15. 根据权利要求14所述的装置，其中，所述管压縮器还包括具有圆周表面的盘，所述盘支撑所述可压縮管，其中，所述致动器布置 为相对于所述盘的圆周拉动所述带并压縮所述可压縮管，其中，所述 体积调节器包括在所述盘的圆周表面内的凹槽，所述凹槽具有沿着所 述盘的圆周增加的深度，所述凹槽布置为接收所述可压縮管，以及所 述盘可以旋转以改变凹槽的接收所述可压縮管的长度，从而调节在所 述致动器的每次致动下被泵送到所述套管中的液体药剂的体积。
16. 根据权利要求15所述的装置，其中，所述盘布置为，随着所 述凹槽的接收所述可压縮管的长度减少，被泵送到所述套管中的液体 药剂的体积增加。
17. —种一次性输液装置，包括底座，所述底座布置为粘附到病人皮肤上；套管，所述套管布置为从所述底座延伸到病人皮肤下面，以便将 液体药剂输送到病人体内；以及源，所述源布置为向所述套管提供液体药剂，所述源包括贮液器 和泵，所述贮液器容纳所述液体药剂，所述泵将所述液体药剂从所述 贮液器泵送到所述套管中，所述泵包括可压縮管和管压縮器，所述管 压縮器压縮一段长度的所述可压縮管，以将所述液体药剂泵送进所述 套管中。
18. 根据权利要求17所述的装置，其中，所述管压縮器能够调节，用于改变被压縮的所述可压縮管的长度。
19. 根据权利要求18所述的装置，其中，所述管压縮器还包括具 有圆周表面的盘，所述盘支撑所述可压縮管，以及其中，所述致动器 布置为相对于所述盘的圆周拉动所述带并压缩所述可压縮管。
20.根据权利要求19所述的装置，其中，所述盘的圆周表面包括凹槽，所述凹槽布置为接收所述可压縮管，以及其中，所述凹槽的接 收所述可压縮管的长度能够调节以改变被压縮的所述可压縮管的长 度。
全文摘要
一种一次性输液装置，包括底座、套管以及源，所述底座布置为粘附到病人皮肤上，所述套管布置为从底座延伸到病人皮肤下面，以便将液体药剂输送进入病人体内，所述源布置为向所述套管提供液体药剂。所述源包括可压缩管，该可压缩管将液体药剂泵送到所述套管中。
文档编号A61M25/06GK101489620SQ200780017363
公开日2009年7月22日 申请日期2007年3月9日 优先权日2006年3月16日
发明者丹尼尔·霍金斯, 克利夫顿·A·阿尔费尼斯, 约翰·M·亚当斯 申请人:凯利宝医疗公司