包括用于阀控制的步进开关机构的便携式输注系统的制作方法

文档序号:13767432阅读:168来源:国知局
本公开属于用于便携式输注系统的给药单元的领域。本公开还属于用于与给药单元结合使用的驱动单元的领域以及用于在延长的时间周期内输注液体药物进入患者身体的便携式输注系统的领域。此外,本公开属于用于联接给药单元和驱动单元的方法的领域。
背景技术
:便携式输注装置在本领域中是众所周知的,例如在通过胰岛素皮下持续输注(CSII)的糖尿病治疗以及在疼痛治疗或癌症治疗中,且可从许多供应商获得,例如德国的罗氏诊断有限公司(RocheDiagnosticsGmbH,Germany)或美国加州的美敦力公司(MedtronicMiniMedInc.,CA,USA.)。根据经典的和已广泛接受的设计,这些便携式输注装置或系统通常是注射器-驱动器类型。这种装置的许多缺点在本领域中是公知的。具体地,它们具有有限的精度,因为它们涉及从在具有毫升范围内的总药物体积的药盒中输送出通常在纳升范围内的非常小的药物量。因此,另外的原理和架构已经提出从药物储存器的下游使用专用的给药单元,该给药单元包括,例如,微膜泵或微活塞泵,以及适于联接到药物储存器且尤其设计用于小体积的精确计量。虽然用于这种给药单元的几种设计在本领域中是已知的,但是它们是相当复杂的,它们中大多数相对于大规模是昂贵和/或临界的。EP1970677A1公开了一种带有小型化计量活塞泵的系统,其具有给药筒,该给药筒重复联接至较大的储存器并且从其得到填充,随后使给药筒联接到输注部位,并且在渐进的步骤和延长的时间周期中从给药筒输注出液体药物。为了使给药筒可替代地联接到储存器和输注部位,提出了阀系统。技术实现要素:EP2163273A1公开了根据EP1970677A1所确立的原理的一种给药单元。根据此公开,给药单元(通常可释放地)联接到单独的驱动单元,该驱动单元根据柱塞位置用于活塞运动和阀开关两者。阀开关通过使所述给药单元的给药筒相对于固定的阀构件运动(如旋转)来实现,从而建立给药筒与进口或出口中任一的可交替的流体连通。本公开的总体目的是提供一种用于带有用于活塞位移和阀开关的单独驱动的便携式输注系统及其部件的可替代设计。此目的是通过独立权利要求的主题来实现。具体的示例性实施例由相应的从属权利要求以及在本说明书和附图中描述的实施例限定。根据本公开,用于便携式输注系统的给药单元可包括计量泵单元和阀单元。阀单元可具有填充端口和排出端口,所述填充端口设计成与液体药物储存器流体联接,所述排出端口设计成与输注部位接口流体联接。所述阀单元还可包括截流阀(shut-off)本体,所述截流阀本体可在填充位置与可交替的排出位置之间移动,在填充位置中其使所述填充端口与所述泵单元的给药筒流体联接,以及在排出位置中,其使所述泵单元的给药筒与所述排出端口流体联接。所述给药单元可进一步包括阀驱动器联轴器,所述阀驱动器联轴器联接到所述截流阀本体或与其是一体的,且作为步进开关机构(stepswitchingmechanism)的输出元件。对于给药单元的操作,阀驱动器经由阀驱动器可操作地联接到阀致动器,阀驱动器和阀驱动器联轴器以组合的方式形成步进开关机构。如下面在示例性实施例的背景下将更详细讨论地,使所述阀单元经由步进开关机构与联接阀致动器联接证实了许多优点。具体地,其允许阀传动采用相对低的精度要求来操作。此外,对于模块化输注系统的简单且方便的装配和拆卸,其是有利的。泵单元可以特别地设计为带有给药筒和活塞的小型化活塞泵,该活塞布置成密封滑动接合在所述给药筒内部,例如在沿着所述给药筒的中心轴线(即与筒轴线同轴)延伸的孔中。但应该指出的是,术语“孔”(此处和下文中)相对于制造工艺并不暗示任何限制。所述给药筒可以与所述给药单元的其它部件一样,例如,通过机加工、注射模制、3D打印或者可以单独或组合的方式使用的其它制造技术来制造。在组合中的给药筒和活塞以注射器状的方式限定可变体积的计量室,其中该体积由孔的横截面面积和活塞位置限定。在计量室与阀单元之间存在流体联接,从而流体联接给药筒和阀单元用于抽吸液体药物经由阀单元进入计量室,以及可替代地从计量室转移出液体药物。活塞可以在最远侧位置与最近侧位置之间移动,其中最远侧位置对应于计量室的最大体积,且最近侧位置对应于计量室的最小且例如可忽略的体积。计量室的体积也称作给药筒的填充体积。在典型的实施例中,其可用于例如在CSII领域中,最大填充体积可以例如在10μl到200μl的范围内,对应于液体U100胰岛素制剂的1到20单位。在特定的实施例中,最大填充体积是在50μl到100μl的范围内,例如60μl。孔的直径可以在几毫米的范围内,引起活塞位移在数毫米到数厘米的范围内。如下面将要进一步论述的,活塞可联接到泵传动用于在递增的或几乎无限的步骤中的往复位移,由此允许填充体积在递增的或几乎无限的步骤中的变化。根据特定的阀设计,截流阀本体可以具有多种设计。在典型的实施例中,它是带有用于控制流量的若干径向和/或轴向液体通道的轴向对称本体。有利地,存在截流阀本体中的至少一个位置,特别是在填充位置与排出位置之间的中间位置,在此位置中泵端口既不联接到填充端口也不联接到排出端口且计量室相应地流体隔离。在一些实施例中,阀驱动器联轴器包括星形轮或星形轮部分、槽轮或槽轮部分(Geneva-typewheelsection)。如将在下面示例性实施例的背景下所描述的,槽轮可以用作特别适合于本申请的开关机构设计的输出元件。然而,也可以使用其它类型的步进开关机构。在一些实施例中,截流阀本体设计为大体圆筒本体。圆筒本体可示例性地具有3毫米或更小的直径,例如1.5毫米。在变型中,直径可以在多个步骤中沿其长度或连续地改变,后者产生锥状的截流阀本体。阀的且尤其是截流阀本体的小尺寸由于多个原因是有利的,例如最小化流体的死体积以及总体尺寸。在一些实施例中,截流阀本体由硬质材料制成,具体地,由硬质塑料制成,且阀壳体的截流阀本体接触表面由软质材料制成,具体地,由橡胶或热塑性弹性体制成。也可使用其它软塑料。此类设计对于密封是有利的。在一些实施例中,截流阀本体设计成绕阀旋转轴线可旋转运动。对于此类型的实施例,阀单元设计为旋转阀,其中阀状态由截流阀本体相对于阀壳体的旋转位置确定。对于此类型的实施例,填充位置和排出位置分别是如前所述的截流阀本体的流体通道与填充端口或排出端口对准的截流阀本体的旋转位置,其中填充端口和排除端口实现成阀壳体中的孔。然而,可替代地,可以不同的方式实现阀单元,例如,实现成具有线性滑动截流阀本体的滑动阀,或者以旋转运动与滑动运动的组合的方式。在一些实施例中,阀旋转轴线平行或垂直于泵单元的活塞位移轴线。在示例性实施例的上下文中下面将进一步更详细地说明的那些设计中的任一允许特别紧凑且用户友好设计的设计。在一些实施例中,阀驱动器联轴器包括啮合槽,其用于与作为步进开关机构的驱动元件的阀驱动器的啮合销啮合。在一些实施例中,给药单元设计成与驱动单元可释放地联接。给药单元与驱动单元的可释放联接允许模块化便携式输注系统的设计,该模块化便携式输注系统的设计例如带有包括驱动单元和以及可包括用户接口、控制电路等的耐用单元和设计成如仅几天的单次应用以及可包括给药单元和液体药物储存器的一次性单元。对于此类模块化设计,在下面呈现出,经由步进开关机构控制阀对于联接和解除联接是特别有利的,将在下面更详细地进一步加以讨论。然而,可替代地,给药单元可完全地或部分地与驱动单元整体成型。术语“可释放联接”相应地指允许给药单元和驱动单元的机械联接和解除联接的设计,其大致以基本上刚性的机械联接以及另外能够随后解除联接的形式,其中解除联接至少对驱动单元不会造成损害。为此目的,相应的机械安装结构可设在给药单元和驱动单元两者处,以下将进一步描述的。给药单元至驱动单元的机械联接同时有利地联接阀单元(特别地,阀驱动器联轴器)和给药单元的阀传动以及给药单元的活塞驱动的位置。根据另外的方面,本公开针对驱动单元。驱动单元可包括泵传动(pumpdrive),所述泵传动包括泵致动器和联接到所述泵致动器的泵驱动器,所述泵驱动器设计用于联接到计量泵单元的活塞,用于将来自泵致动器的泵驱动作用力和/或泵驱动转矩传输到泵单元的活塞。驱动单元可以进一步包括阀传动,所述阀传动包括阀致动器和联接到所述阀致动器的阀驱动器,所述阀驱动器设计用于联接到阀单元的阀驱动器联轴器,用于将来自阀致动器的阀开关作用力和/或阀开关转矩传输到阀单元,其中阀驱动器是步进开关机构的驱动元件。在一些实施例中,阀驱动器包括用于与阀驱动器联轴器啮合的啮合销。所述啮合销在阀驱动器本体上是偏心的。阀驱动器可进一步包括与阀齿轮输出轴对准的中心销。在操作中,啮合销围绕中心销在圆形路径上相应地运动。在一些实施例中,驱动单元设计用于与给药单元可释放地联接。“可释放”理解成与给药单元的上下文中的之前所述的相同的含义。根据再另外的方面,本公开涉及用于在延长的时间周期内输注液体药物进入患者身体的便携式输注系统。输注系统可??包括如在示例性实施例的背景下在之前和下面进一步所大致描述的给药单元和驱动单元。在便携式输注系统的一些实施例中,当给药单元与驱动单元联接时,阀驱动器和阀驱动器联轴器处于非啮合状态。对于此类型的实施例,阀驱动器和阀驱动器联轴器的啮合只发生在这样的状态下,即,在联接运动之后,驱动单元与给药单元之间的机械联接已经建立。由此,在很大程度上降低对于建立联接的精度和对准要求。根据再另外的方面,本公开涉及用于联接给药单元的方法和驱动单元的方法,如在示例性实施例的背景下在之前以及下面进一步所大致描述的。所述方法可包括将驱动单元和给药单元提供为结构不同的单元。所述方法可进一步包括实施联接运动,所述联接运动引起驱动单元和计量泵单元进入可操作的相对位置,所述联接运动进一步引起阀驱动器和阀驱动器联轴器进入可操作的相对位置,其中,阀驱动器和阀驱动器联轴器在联接运动期间处于非啮合构型。附图说明在下文中,另外参考附图更详细地论述示例性实施例。但应注意的是,在以下的说明中,指示方向、位置或取向的术语,如“左”、“右”、“上、下”、“顶”、“底”仅仅旨在有助于读者的理解且仅指附图。其并不旨在暗示用于本申请的任何特定的方向或取向。图1以简化的功能视图示出了根据本发明公开的便携式输注系统的主要部件。图2示出了与驱动单元的示例性实施例结合的给药单元的示例性实施例。图3a、3b以透视图示出了附接有阀驱动器联轴器的示例性的截流阀本体。图4a、图4b、图4c示出了作为步进开关机构的示例性实施例的槽轮机构的操作。图5a、5b示出了示例性阀单元以及示例性泵单元的一部分的内部结构,并且示出了它们的操作。图6a、6b示出了示例性便携式输注系统。图7a、7b示出了另外的示例性阀单元以及另外的示例性泵单元的一部分的内部结构,并且示出了它们的操作。图8示出了另外的示例性槽轮机构。具体实施方式图1示出了给药单元100和驱动单元200,以及液体药物储存器300。应当注意的是,仅示出了在本发明公开看来特别相关的那些结构和功能单元。通常也存在诸如电子控制单元、电源、用户接口??等其它单元。给药单元100包括计量泵单元110,包括在概述中如上所述的具有孔和活塞(未单独标号的元件)的给药筒。在给药筒的近侧前壁中,孔布置成联接到泵端口127a的流体端口。给药单元还包括可交替地处于填充状态120b或排出状态120a的阀单元。在操作期间,阀单元在这些状态之间重复切换。储存器300经由阀单元的填充端口127b流体联接到阀单元。患者900经由填充端口127c、输注部位接口890流体联接到阀单元。应注意到的是,输注部位接口890示例性地示出为与输注线(例如,导管)一体。给药单元100还包括阀驱动器联轴器125,其用于使阀单元在填充位置120b与排出位置120a之间进行切换。同样地,给药单元100包括泵驱动器联轴器115,其用于使泵单元110的活塞在给药筒内部线性地运动。相对于阀单元,另外注意到的是,图1仅示出了填充端口127b或排出端口127c中任一联接到泵端口127a的状态120a、120b。然而在另外的中间状态中,所有三个端口127a、127b、127c均关闭,产生流体隔离。驱动单元200包括联接到泵驱动器联轴器215的泵传动217和联接到阀驱动器联轴器215的阀传动227。在下文中,另外参考图2,其示出了示例性给药单元100和相应的示例性驱动单元200,给药单元100和驱动单元200属于根据图1的便携式输注系统的一部分。驱动器单元200通常设计成长寿命的或耐用的模块。类似便携式输注系统的其它部件,诸如用户接口和控制电路可设计为具有几个月到几年的使用寿命。给药单元100通常设计成单次使用模块,其通常暂时连续使用几天至(例如)2周并且随后被丢弃。由于它们的不同的应用时间,给药单元100和驱动单元200设计成如前面所描述的可释放的机构和可操作的联接。对于机械联接或安装,给药单元100和驱动单元200分别设有给药单元安装结构195和驱动单元安装结构295。示例性地,给药单元安装结构195实现成具有T形截面的细长的凸形结构,且驱动单元安装结构295实现成相应的具有T形截面的细长的凹形结构。该结构设计成具有小间隙(可选地,偏置)滑动接合。可选地,可提供另外的锁定元件(未示出)。为了联接给药单元100和驱动单元200,给药单元100相对于驱动单元200在与箭头A相反的方向上线性地运动,使得安装结构195、295接合。解除联接是由相应的线性反向运动所实施的。在另外的实施例中,机械联接可以经由卡扣夹具、经由磁性耦合等保持,如将在下面的另一实施例的背景下所描述的。由箭头A指示的方向在下文中称作“近侧”,与箭头A相反的方向称作“远侧”。给药单元100的泵单元110和阀单元120示例性地实现为其中活塞位移轴线与阀旋转轴线重合且平行于箭头A的共线设计,产生给药单元100的细长的整体形状。阀单元120布置成与泵单元110相近的形状。两者的内部结构以及给药单元100的操作另外参考其它附图在下面进一步进行描述。在阀单元120的近端处,阀驱动器联轴器125布置成可围绕阀旋转轴线旋转。阀驱动器联轴器125示例性地实现为具有三个扇区的槽轮部分。驱动单元200包括泵传动217和阀传动227。泵传动217包括泵致动器217a和泵齿轮217b,而阀传动227包括阀致动器227a和阀齿轮227b。两个泵传动217和阀传动227均设计用于往复操作。泵致动器217a和阀致动器227a两者均示例性地实现为常规的步进电机。然而两者中任何一个也可以不同方式实现,例如作为标准的直流电机、无刷直流电机或特别设计的电磁驱动器。可存在可选的传感器以用于控制和/或反馈的目的,但不是必须的。例如,可以提供可选的传感器用于检测活塞在给药筒的孔内部的近端位置和远端位置,其对应于给药筒的最小和最大填充体积和/或可以提供线性位置传感器用于大致连续地检测活塞。同样地,诸如接触或非接触端开关的传感器可以存在以分别检测阀单元110的截流阀本体是否在填充位置或排出位置。泵齿轮217b设计为结合主轴驱动和柱塞217c的常规的直齿轮形式的减速齿轮,从而将泵致动器217a的输出轴的旋转运动转换成柱塞217在平行于箭头A的方向上的相应的线性位移运动。在给药单元和驱动单元的联接状态中,柱塞217c的轴线与给药筒的孔和活塞位移轴线同轴。泵驱动器215(图2中不可见)附接到柱塞217c或成为其的一部分,其设计成与泵驱动器联轴器可释放地联接,该泵驱动器联轴器刚性地连接到泵单元110的活塞(图2中不可见)或与其一体。泵驱动器215和泵驱动器联轴器设计为推挽式联接,如卡口式联接、卡扣配合联接等。柱塞217c的往复运动由此分别引起在近侧或远侧方向上的相应的往复活塞运动。阀齿轮277b是减速齿轮,其实现为带有联接到阀齿轮227b的输出轴或与其一体的阀驱动器225的常规齿轮。对于步进开关机构和阀单元的下述设计,例如可以将阀齿轮设计为四级直齿轮。然而,应注意的是,对于泵齿轮217b和阀齿轮227b两者,也可使用可替代的设计,例如可使用行星齿轮、蜗轮齿轮、链齿轮或其它类型的牵引传动。另外下面分别参考图3和图4。图3a,图3b示出了与阀驱动器联轴器125一起的阀单元120的截流阀本体126的两个透视图,截流阀本体126和阀驱动器联轴器125刚性连接或以一体方式成型。截流阀本体126具有大致圆筒形的形状,并设计成用于密封和旋转滑动接收在阀壳体的相对应的孔中。截流阀本体126具有中心流体通道126a,其实现成螺栓孔且沿着截流阀本体126的纵向轴线延伸。中心流体通道126a的出口用作泵端口127a。截流阀本体126还包括垂直并与中心通道126a流体连通的两个径向通道126b、126c。如将在下面更详细说明地,径向通道126b、126c流体连接到填充端口127b和排出端口127c。示例性地,径向通道126b、126c布置成90°的相对角度。也可使用其它角度。阀驱动器联轴器125设计成槽轮部分。在具体实施例中,相应的全槽轮将具有围绕其圆周相等分布的八个区段,而实际上实现了用于阀驱动器联轴器125的三个区段125a。单个区段125a包括凹形的圆形周面125b和径向面125d。圆形周面125b和径向面125d经由小的中间周面(未标记)连接。径向面125d在相邻的区段125a之间形成径向的啮合槽125c。图4示出了阀驱动器225的设计且说明了在步进开关机构之间的相互作用,其通过阀驱动器225和阀驱动器联轴器125组合实现。阀驱动器225包括本体225a,中心销225b和偏心的啮合销225c,阀驱动器225的单个部件刚性地连接或以一体的方式成型。阀驱动器225刚性地联接到阀齿轮227b的输出轴,使得中心销225b和输出轴同轴,从而当输出轴旋转时,阀驱动器本体225a和啮合销225c绕中心销225b旋转。如从图4可见,中心销225b实际上是其中具有指向啮合销225c的区段被切除的销部分。中心销225b的直径对应于圆形周面125的直径,而啮合销225c的直径对应于啮合槽125c的宽度,从而使啮合销225c与啮合槽125c之间以及中心销225a和圆形周面125b之间形成基本上无转动(play-free)自由滑动接合。图4a示出了其中阀单元120处于填充位置的构型。在这种状态下,中心销225b与圆形周面225b处于滑动旋转接合。只要啮合销225c不与啮合槽125c啮合,则阀驱动器225的任何旋转且尤其是保持轴225b并不因此引起阀驱动器联轴器125的任何运动。经由接合,阀驱动器125被保持且锁定在其位置中。为了说明步进开关机构的操作,假定阀驱动器225顺时针旋转,如图4a、4b、4c中相应箭头所示的。图4a示出了啮合销225c与啮合槽125c达到啮合接合的时刻。阀驱动器225的进一步旋转引起啮合销225c在啮合槽125c中径向向内行进,且经由与槽壁的滑动接合,使阀驱动器联轴器125与截流阀本体126一起在逆时针方向上旋转。图4b示出了啮合销225c在啮合槽125c中处于其径向最内位置的构型。阀驱动器225的进一步顺时针旋转将引起在啮合槽125c中的啮合销225c的径向向外运动和阀驱动器联轴器125的进一步的逆时针旋转,直到最后啮合销225c离开啮合槽125c,从而结束啮合销225c与啮合槽125c之间的啮合接合。图4c示出了稍微随后啮合销225c与啮合槽125c脱离啮合接合的构型。从图4a、4b、4c中能够看出,阀驱动器125的槽轮在所有时间点与中心销225b或啮合销225c中的至少一个处于接合。当啮合销225b处于与啮合槽125c啮合接合的位置时,阀驱动器联轴器225的旋转经由正向引导通过与啮合销225c的相互作用进行控制。当啮合销225c处在不与啮合槽125c的相互作用的位置时,阀驱动器联轴器125经由中心销225b与圆形周面125b的接合被锁定就位。图4c中所示的构型是中间构型,在此构型中阀单元既不处于填充位置也不处于排出位置,而是在泵端口127a分别与填充端口127a或排出端口127c中的任一之间不存在流体联接的两者的中间。柱塞驱动器225的进一步顺时针旋转将引起重复前述顺序,其中区别仅在于啮合销225c与两个槽125c中的另一个啮合。当啮合销225c与第二啮合槽125c脱离啮合接合时,阀单元110处于排出位置。阀驱动器225的每次完整旋转相应地引起阀驱动器联轴器125的旋转,其分别对应于相邻的槽轮类型区段125a或啮合槽125c之间的角度。对于如图3所示的截流阀本体的示例性设计,啮合销225c和两个啮合槽125c之间的连续啮合接合和脱离啮合接合的顺序引起阀驱动器联轴器125和截流阀本体126总共旋转90°,其分别对应于径向通道126b、126c之间的角度。在变型中,阀驱动器联轴器125可具有更多或更少的区段125a,且在填充位置和排出位置之间的切换可以经由多于一个的中间步骤或没有任何中间步骤来实现,只要总角度对应于根据截流阀本体设计所需的开关角度。对于小型化便携式输注系统的典型设计,所示的示例性设计被认为是考虑了诸如磨擦力(以及由此考虑到能量消耗和阀致动器的设计)、阀齿轮减速比和整体尺寸的因素的良好折衷。切换阀单元的状态回至填充位置是通过与阀驱动器225的逆时针旋转的类似方式实现的。有利地,设有两对止动件(未分别示出),其相对于阀壳体限制阀驱动器联轴器125与截流阀本体126之间的旋转运动,当截流阀本体分别处于填充位置或排出位置时,阀驱动器联轴器125和截流阀本体126的此类进一步运动被阻止。因此,旋转运动分别限于在填充位置与排出位置之间的角度范围。对于此类包括止动件的设计,当例如步进电机用作阀致动器时,可以实现简单且有效的控制。由于阀驱动器联轴器125和截流阀本体126的进一步运动是不可能的,所以当达到填充位置或排水位置时,步进电机的进一步致动将引起可检测的步进损失。以此方式,可以检测填充位置和排出位置而不需要额外的传感器。从图4a到4c和先前给出的描述中,使用步进开关机构用于阀开关的主要优点变得清楚de。如前所述,在啮合销225c未接合任何啮合槽125c时,对于阀驱动器225的所有旋转位置,良好地限定并且锁定阀驱动器联轴器125和相应的截流阀本体126的旋转位置。这有效保持阀驱动器225且尤其是啮合销225c的特定取向的独立性。这是在图4中由字母“B”所表示的区域的情况,对应于约180°的旋转角度,即阀驱动器225完全旋转的一半。当分别在填充位置与排出位置之间进行切换时,只要确保啮合销225c与啮合槽125之间的接合和脱离接合的完整顺序,则阀驱动器225在哪个确切的旋转位置开始它的运动并且在切换后最终停止在哪个旋转位置因此是无关紧要的。因此,对于阀驱动器及其控制的精度要求显著降低。步进开关机构相对于给药单元100和驱动单元200的联接也是有利的。如前所述的,此过程是由没有专门机械能力的且在许多情况下具有运动障碍和/或视觉障碍的用户(如糖尿病患者)在常规基础上所实施的。只要啮合销225c处于脱离接合状态,则阀驱动器225与阀驱动器联轴器125之间的唯一联接是通过中心销225b与圆形周面125b之间的滑动接合所提供的。因此,给药单元安装结构195和驱动单元安装结构295之间联接接合能够通过给药单元100相对于驱动单元200的简单的平移运动来建立,而不需要阀驱动器225的特定取向或旋转位置来建立。通过以此方式将给药单元100联接到驱动单元200,自动地建立正确的操作位置,以及由此自动地建立阀驱动器225与阀驱动器联轴器125的可操作联接。通过与经由角度保持联接的可替代联接形式(例如作为阀驱动器和阀驱动器联轴器的一对直齿轮和阀传动)进行比较,能够最佳地理解步进开关机构的前述优点。此类联接需要联接元件的精确的相对取向。经由齿轮的联接,例如直齿轮,例如需要齿轮中的一个的齿与另外的轮的齿间隙对准以建立正确的啮合接合。用于驱动阀运动的步进开关机构的有利性质与适合的步进开关机构的大体性质密切相关,驱动或输入元件(阀驱动器)和从动或输出元件(阀驱动器联轴器)处于啮合接合仅临时用于开关且在驱动或输入元件的完整旋转的一部分之上,并且以其它方式脱离接合。对于例如直齿轮的通常的角度保持齿轮刚好相反,驱动或输入元件与从动或输出元件处于连续啮合接合。因此,如在(例如)时钟机构和手表的广泛种类中、在电影摄像机和投影仪中、在化学/医学分析仪或绘图仪的笔更换机构中所使用的其它类型的步进开关机构同样可适于阀切换的目的。步进开关机构的特性与不需要专门定位的可替代的联接相比较也是有利的,例如与经由一对摩擦轮的摩擦联接相比较,其中摩擦轮通常是关键的且例如由于生产和联接公差、润滑剂和磨损的无意的摩擦减少因此容易经受故障。但是,使给药单元100和驱动单元200以前述方式联接需要阀驱动器联轴器125的旋转位置,在此旋转位置中,任一圆形周面125b与中心销225b同轴地对准。对于所示的实施例,分别在填充位置和排水位置两者中(在图4a中示出其中的一个)以及在图4c中所示的中间位置满足此要求。有利地,对于组装而言,无论截流阀本体处于填充位置还是排出位置,这两者都可以由如前所述的止动件良好地限定。由于给药单元通常是被连续使用若干天且随后被丢弃的无菌的一次性用品,对于给药单元100仅实施一次联接。因此,可以由厂家将给药单元提供成处于填充位置和排放位置中的所限定的一个中。给药单元100的内部结构,尤其是泵单元110和阀单元120以及其操作另外参照图5a、5b在下面进行接收,其每个示出泵110的一部分的截面图,如从图2的顶部与通过对称轴(活塞位移轴线和阀旋转轴线)的相交平面所看到的。图5a示出填充状态(阀本体126在填充位置),而图5b示出排出状态(阀本体126在排出位置)。然而对于给药单元100的示例性设计,必须指出的是,填充状态和排出状态是流体等效的且因此可以互换。如从图5a、5b可见的,给药筒112示例性地具有沿其中心轴线改变直径的中心通孔,以及具有阀壳体127密封设置在孔的远侧部分中,以及活塞111从阀壳体127密封且滑动地布置在孔近侧中。在组装期间,阀单元相应地由中心孔从远侧接收且活塞111从给药筒112的近侧由中心孔接收。活塞111的近侧前表面和阀壳体127的远侧前表面以组合的方式相应地限定计量室113的远侧和近侧限制表面,且泵端口127a是近侧限制表面的一部分。如从图5a可见的,在填充状态中径向通道126b与填充端口127b对准,如排出端口127c一样,该填充端口通过阀壳体127中的径向流体通道或孔形成。在此状态中,填充端口127b相应地与中心通道126a流体联接。其它径向通道126c不与阀壳体127的相应的流体通道或孔对准,且由此经由与阀壳体127的接触被密封闭合。在填充状态中,通过使活塞111在与箭头A相反的远侧方向上沿活塞位移轴线移位,给药筒112能够相应地填充以液体药物,从而增加和抽吸液体进入计量室113。在此填充过程期间,阀单元120确保排出端口127c的流体隔离,且由此确保输注线890的流体隔离。在图5b中所示的排出状态中,径向通道126c与排出端口127C对准。在此状态中,排出端口127c相应地与中心通道126a流体联接。其它径向通道126b不与阀壳体127的相应流体通道对准,且由此经由与阀壳体127的接触被密封闭合。在排出状态中,通过使活塞111在由箭头A所指示的近侧方向上沿着活塞位移轴线移位,能够相应地排出计量室113中的液体,从而从计量室113减少和相应地排出液体。在此排出过程期间,该阀确保在填充端口127b的流体隔离,且由此确保药物储存器300的流体隔离。图6a、6b示出了根据本公开的示例性便携式输注系统。该系统包括耐用单元400和一次性单元500。单元400、500两者均被示出取向成与在应用期间的取向相对应,但目前处于未连接状态,例如,在联接之前。可重复使用单元400与一次性单元500的联接在由箭头A指示的方向上通过可重复使用单元400相对于一次性单元500的线性运动来实现。图6a和6b不同之处仅在于图6a示出单元400、500两者具有外部壳体或外罩,而在图6b中的单元400、500示出没有壳体。可重复使用单元400包括驱动单元且还可以包括诸如用户接口、控制电路、通信接口等部件。周向密封件403设在至一次性单元500的接口处以确保在组装状态下的水密性或防水保护。可替代地或额外地,密封件设在一次性单元500处。在下面的描述中,与前述实施例的元件相同或相应的元件指定为相同的附图标记。一次性单元400包括给药单元和药物储存器,其可实现成大体柔性包或袋,如例如圆筒刚性盒,或具有刚性和软的或柔性元件的半刚性构造。同类型药物储存器可结合如图2所示的给药单元使用。给药便携式输注系统且尤其是给药单元和驱动单元的整体架构对应于如图1所示的设计。此外,该设计大体对应于图2至图5所示的示例性设计。然而,以不同的方式实现一些方面,如将在下面所描述的。在图6的实施例中,驱动单元实现成仅仅旋转驱动,且泵驱动器215是往复旋转轴。泵驱动器225至少在其长度的一部分上具有非圆形截面,该非圆形截面可以由纵向凹形元件(例如,槽)和/或纵向突出元件(例如,楔)来实现。泵单元的泵驱动器联轴器(未示出)具有对应于驱动联轴器225的形状以用于在旋转方向上的接合和在纵向方向上的基本上无摩擦或低摩擦的滑动接合。由此,可使用轴向滑动接合和旋转强制锁定将驱动转矩从泵驱动器225传送到具有相对应截面的泵驱动器联轴器。泵驱动器联轴器可通过细长轴向元件形成,其布置成远离密封活塞且指向远离计量室。泵驱动器联轴器可以与活塞处于刚性联接或与活塞一体。为了将泵驱动器225的旋转运动转变为活塞的线性,或螺旋状的运动,给药筒的远侧部分设置有螺纹,特别是内螺纹,它的长度至少对应于柱塞的总位移距离。相应的外螺纹设在泵驱动器联轴器的至少一个部分处。与图2至图5中活塞位移轴线与阀旋转轴线重合的实施例相反,阀旋转轴线平行于箭头A'且垂直于活塞位移轴线。因此,阀壳体127也相应地垂直于给药筒的轴线。为了可重复使用单元400与一次性单元500的联接,卡扣夹具405设在可重复使用单元处。卡扣夹具405设计为近侧开口环元件且具有的直径以卡扣配合在阀壳体127周围,在本实施例中,该阀壳体同时用作给药单元安装结构。但应该理解的是,也可使用可替代的安装结构,例如对应于图2中所示的那个结构以及磁性联接等。与用于前述实施例的图5a、图5b相对应,根据本示例性实施例100的给药单元的内部结构,尤其是泵单元110和阀单元120以及给药单元的操作,另外参考图7a、7b在下面进行说明。在图7的实施例中,截流阀本体126仅具有两个径向通道126b和126,但没有中心通道。径向通道126b和126c设计为通孔,其沿着截流阀本体126的对称轴线轴向移位且布置成90°的示例性角度。设有两个泵端口127a,其中一个在填充状态(图7a)中与径向通道126b对准,另一个在排出状态(图7b)中与径向通道126c对准。同样地,两个相对应的孔(未标记)设在给药筒112的大致封闭的近侧前面112a中,其与泵端口127a对准。填充端口127b和排出端口127c在本实施例中布置成与活塞位移轴线平行且垂直于阀旋转轴线。为此,给出了分别形成填充端口127b或排出端口127c分别经由径向通道126b或126c到计量室113的笔直的流体连接的设计。图8示出了具有阀驱动器225和阀驱动器联轴器115的步进开关机构的布置,其示例性示出了非啮合接合的状态。附图标记100给药单元110泵单元111活塞112给药筒112a近侧前面113计量室115泵驱动器联轴器120阀单元120a阀(排出位置)120b阀(填充位置)125阀驱动器联轴器125a槽轮类型区段125b圆形周面125c啮合槽125d径向面126截流阀本体126a中心通道126b,c径向通道127a泵端口127b填充端口127c排出端口195给药单元安装结构200驱动单元215泵驱动器217泵传动217a泵致动器217b泵齿轮217c柱塞225阀驱动器225a阀驱动器本体225b中心销225c啮合销227阀传动227a阀致动器227b阀齿轮295驱动单元安装结构300药物储存器400可重复使用单元403密封件405卡扣夹具500一次性单元890带有输注部位接口的输注线900患者当前第1页1 2 3 
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