往复泵的制作方法

总体而言，本发明涉及一种紧凑、精确、可靠和低成本的泵，其适用于液体药物产品的皮下输送。更具体地说，本发明的实施例涉及一种泵，其具有的活塞或隔膜经历旋转运动。待输送的药物产品可以是用于糖尿病患者的胰岛素。

背景技术：

1、糖尿病是由胰岛素生产、胰岛素作用或上述两者的缺陷导致的高血糖水平的一组疾病。美国有2360万人患有糖尿病，占人口的8％。与2005-2007年期间相比，糖尿病的总患病率增加了13.5％。糖尿病会导致严重的并发症和过早离世，但是有一些众所周知的产品可以帮助糖尿病患者控制疾病和降低并发症的风险。

2、糖尿病患者的治疗选项包括特殊饮食、口服药物和/或胰岛素疗法。糖尿病治疗的主要目标是控制患者的血糖水平，以增加无并发症生活的机会。然而，在平衡其他生活需求和环境的同时，实现良好的糖尿病管理并不总是容易的。

3、目前，1型糖尿病治疗的日常胰岛素疗法有两种主要方式。第一种方式包括注射器和胰岛素笔，每次注射都需要针刺，通常每天三到四次，使用简单且成本相对较低。另一种广泛采用的管理糖尿病的有效治疗方法是使用胰岛素泵。胰岛素泵可以通过持续输注胰岛素，帮助使用者根据个人需要将血糖水平保持在目标范围内。通过使用胰岛素泵，使用者可以将胰岛素疗法与生活方式相匹配，而不是将生活方式与胰岛素注射对使用者的作用方式相匹配。

4、常规胰岛素泵能够通过置于皮肤下的导管一天24小时输送快速或短效胰岛素。胰岛素剂量通常以基础率和大剂量施用。基础胰岛素在24小时内持续输送，使使用者的血糖水平在各次进餐与过夜之间保持一致。一些胰岛素泵能够对胰岛素的基础率进行编程以根据白天和夜晚的不同时间而不同。大剂量通常在使用者进餐时施用，并且通常提供单次额外的胰岛素注射来平衡所消耗的碳水化合物。一些常规的胰岛素泵使得使用者能够根据所消耗的膳食的大小或类型来编程大剂量的体积。常规的胰岛素泵还使得使用者能够摄入校正或补充的胰岛素大剂量，以补偿使用者在计算膳食大剂量时的低血糖水平。

5、与其他糖尿病治疗方法相比，常规胰岛素泵有许多优势。胰岛素泵随着时间的推移而输送胰岛素，而不是单次注射，因此通常在美国糖尿病协会推荐的血糖范围内产生较小的变化。常规胰岛素泵还减少了患者必须忍受的针刺数量，并使糖尿病管理对使用者来说更加容易和有效，从而显著提高了使用者的生活品质。

6、现有胰岛素泵的一个主要缺点是，尽管它们具有便携性，但它们包括多个部件，并且使用起来笨重。它们通常也比其他治疗方法更昂贵。从生活方式的角度来看，常规的泵及其相关的管路和输注套件对使用者来说可能是不方便和麻烦的。

7、与常规输注泵不同，贴片泵是一种集成设备，它将大部分或全部流体部件(包括液体贮存器、泵送机构和用于自动插入套管的机构)组合在单个壳体中，该壳体粘合性地附连于患者皮肤上的输注部位，并且不需要使用单独的输注或管路套件。一些贴片泵与分立的控制器无线通信(如由insulet corporation以商标名称销售的一种设备)，而另一些完全独立。当胰岛素供应耗尽时，这种设备被频繁更换，例如每三天更换一次。

8、由于贴片泵被设计成糖尿病患者佩戴的独立单元，因此优选地尽可能小，以使其不干扰使用者的活动。为了使得使用者的不适被最小化，优选的是使贴片泵的整体尺寸被最小化。然而，为了使贴片泵的整体尺寸最小化，其组成部分的尺寸应尽可能减小。

9、因此，在本领域中需要一种精确、紧凑且具有成本效益的液体泵，使得其可以作为一次性系统例如贴片泵的一部分来提供。

10、本发明例示性实施例的目的是提供一种用于可穿戴医疗设备的精确、紧凑、具有成本效益的泵，使得更多糖尿病患者能够受益于这些设备提供的优点。

技术实现思路

1、根据本发明的一个实施例，提供一种用于泵送液体的泵，所述泵包括具有入口和出口的能够沿轴向平移的腔室、可旋转地接纳在腔室中的活塞或隔膜、在入口与腔室之间的第一阀、在出口与腔室之间的第二阀、附接在腔室上的凸轮部、附接到活塞并与凸轮部接触以使腔室沿轴向平移的随动件，以及作用在腔室上以在腔室的轴向方向上向腔室施加力以保持这种接触的偏压装置。

2、根据本发明的一个实施例的泵的优点在于，活塞或隔膜每次回转可以泵送非常少且精确量的液体药物。这使得能够非常精确地注射小剂量的液体，因此，在贮存器中更高的药物浓度成为可能。更高的药物浓度进一步减小了药物贮存器的尺寸，并延长了各个贮存器盒之间的更换间隔。由于根据本发明的一个实施例的泵的紧凑尺寸，它可以用于可佩戴的贴片泵中，或者以其他方式定位在注射点附近。

3、根据本发明的另一方面，提供了一种用于操作泵的方法，该泵包括具有入口和出口的能够沿轴向平移的腔室、可旋转地接纳在腔室中的活塞或隔膜、在入口与腔室之间的第一阀以及在出口与腔室之间的第二阀，该方法包括以下步骤：使活塞或隔膜旋转，将活塞或隔膜的旋转转变成腔室的轴向往复运动，以及打开和关闭第一阀和第二阀，以允许液体通过活塞或隔膜被吸入腔室和从腔室排出。

技术特征：

1.一种用于泵送液体的泵系统，所述泵系统包括：

2.根据权利要求1所述的泵系统，其中，所述隔膜是柔性的并且具有外边缘，所述隔膜的外边缘联接到所述腔室的内表面。

3.根据权利要求2所述的泵系统，其中，所述泵系统还包括轴，所述轴从所述隔膜沿轴向延伸，并且其中，所述随动件联接到所述轴。

4.根据权利要求3所述的泵系统，其中，所述随动件从所述轴沿径向向外延伸并且被定向为用以接触所述腔室的所述凸轮表面。

5.根据权利要求1所述的泵系统，其中，所述隔膜能够在所述腔室中转动。

6.根据权利要求1所述的泵系统，其中，所述随动件相对于所述隔膜沿径向向外延伸。

7.根据权利要求6所述的泵系统，其中，所述凸轮表面相对于所述腔室沿轴向面向外侧，所述随动件定向为用以接触所述腔室的所述凸轮表面。

8.根据权利要求1所述的泵系统，其中，所述隔膜是柔性的，并且所述隔膜具有的外边缘可转动地联接到所述腔室的内表面，所述泵系统具有轴，所述轴从所述隔膜的中心部分沿轴向延伸，所述随动件联接到所述轴，其中，所述随动件以及所述轴相对于所述腔室的转动使得所述隔膜的所述中心部分在第一构型和第二构型之间运动。

9.一种用于泵送液体的泵系统，所述泵系统包括：

10.根据权利要求9所述的泵系统，其中，所述入口包括入口阀，所述出口包括出口阀。

11.根据权利要求10所述的泵系统，其中，所述入口阀和所述出口阀包括止回阀。

12.根据权利要求10所述的泵系统，其中，所述入口阀和出口阀包括由机械联动装置操作或者由电控系统操作的外部控制阀。

13.根据权利要求10所述的泵系统，其中，所述入口阀和出口阀包括夹管阀。

14.根据权利要求9所述的泵系统，其中，所述入口阀包括柔性入口管道，其中，当所述腔室位于第一位置时，夹管阀关闭所述柔性入口管道，所述出口阀包括柔性出口管道，其中，当所述腔室位于第二位置时，夹管阀关闭所述柔性出口管道。

15.根据权利要求9所述的泵系统，其中，所述腔室被偏压构件偏压，所述偏压构件包括弹簧。

16.根据权利要求9所述的泵系统，其中，所述凸轮表面位于所述腔室的轴向边缘上。

技术总结
一种适用于可穿戴医疗设备的泵，例如贴片泵，其包括：能够沿轴向平移的腔室(104，204)，其具有入口(105，205)和出口(106，206)；可旋转地接纳在腔室中的活塞(102)或隔膜(202)；在入口与腔室之间的第一阀(112，212)；在出口与腔室之间的第二阀(111，211)；附接到腔室上的凸轮部(113，213)；随动件(103,203)，其附接到活塞或隔膜上并且与凸轮部接触以使腔室沿轴向平移；以及偏压装置(107，207)，其作用在腔室上，用于在腔室的轴向方向上对腔室施加力以保持这种接触。

技术研发人员：J·R·格约里
受保护的技术使用者：贝克顿·迪金森公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12