本发明涉及一种用于泵的形状记忆致动器、泵及包括泵的输液系统，该输液系统用于输注液体治疗剂产品。
背景技术：
本领域中，已知各种致动器用于提供在设计成泵送流体的装置中所需的机械位移。
已提出将形状记忆合金(sma)作为用于上述类型致动器的适合材料，且已记述基于这种机械驱动器的许多装置。sma机械驱动器因其高力重比(force-to-weightratio)、机械简单性、紧凑、以及无声和清洁的操作而能够适用于微型泵的应用。sma机械驱动器还为短期使用的设计、易于制造的一次性产品提供了成本效益解决方案，其中一次性产品以极大数量且价格低廉地进行生产。
us6656158描述了一种流体分配装置，该流体分配装置使用sma使棘轮抵靠齿轮系统移动，该齿轮系统连接至该装置的流体分配部分。每次激活sma时，棘轮抵靠齿轮移动，并引导齿轮从其第一位置转到第二位置，该齿轮不能返回到其第一位置。该装置通过使用sma来移动精确形成的齿轮系统，克服了使用sma中常见的缺乏精确度的已知缺点。然而，us6656158中描述的装置使用相对较长长度的sma金属丝，该sma金属丝具有显著的电阻，由此影响了装置的电池寿命。另外，sma金属丝绕过滑轮，由于在滑轮上滑动引起了磨损，从而降低了sma的寿命，且滑轮布置复杂，导致了商品的高成本。
技术实现要素：
本发明的第一方面提供一种用于泵的致动器，该致动器包括：楔形构件，该楔形构件设置为在大致的线性往复运动中移动；驱动构件，该驱动构件可操作地连接至楔形构件，楔形构件设置为随着楔形构件移动而偏离该驱动构件；以及形状记忆材料，该形状记忆材料具有第一端和第二端，该第一端电连接至第一电连接端子且相对于第一电连接端子被固定，第二端电连接至楔形构件且相对于楔形构件被固定，且楔形构件电连接至第二电连接端子。
本发明的第二方面提供一种泵，该泵包括具有容积的泵送室和根据第一方面的致动器，其中，泵送室具有入口、出口和膜，该膜的位移改变泵送室的容积，所述致动器的驱动构件可操作地连接至泵送室的膜。
本发明的第三方面提供一种用于输注液体治疗剂产品的输液系统，该输液系统包括用于储存液体治疗剂产品的储液器和根据第二方面的泵。
该输液系统包括流体输送系统，该流体输送系统可适用于多种液体治疗剂产品中的一种的输注。在一种应用中，输液系统是胰岛素输液系统，用于连续地皮下胰岛素输液治疗。
本发明的优点是，形状记忆材料在它的第一端和第二端之间可大致线性延伸，且形状记忆材料引起楔形构件的往复线性运动来移动驱动构件。楔形构件是导电的，且形成第一电连接端子和第二电连接端子之间的电路的一部分。楔形构件可提供高度运动精确性，但是，致动器设计简单，零件少，可以在没有高公差要求的情况下制造和组装，以便对形状记忆材料造成最小的磨损。这样，致动器可以廉价地制造，还可提供高度运动精确性，使其适合在例如输注液体治疗剂产品的流体输送系统中使用。
楔形构件可相对于驱动构件是可移动的。
楔形构件和驱动构件可设置为将楔形构件沿着第一轴线的大致的往复线性运动转换成驱动构件沿着基本垂直于第一轴线的第二轴线的大致的往复线性运动。
楔形构件可具有第一表面、第二表面和第三表面，该第三表面在第一表面和第二表面之间，该第三表面相对于第一表面和第二表面倾斜。
致动器可包括杆，该杆围绕枢轴点可转动，且驱动构件可以可操作地连接至杆。
杆可具有与枢轴点相对的远端，且杆的远端可以可操作地连接至楔形构件。
杆的远端可具有倾斜表面，该倾斜表面设置成沿着楔形构件的倾斜表面滑动接触。可替代地，该杆具有锥形物，该锥形物提供用于沿着楔形构件的倾斜表面滑动接触的点。
致动器可具有第一偏置元件，该第一偏置元件用于使杆围绕枢轴点朝向楔形构件偏置。该偏置元件可以是弹簧，例如：压缩弹簧或张力膜。
杆可提供楔形构件和第二电连接端子之间的电连接。
致动器可具有滑槽，其中，楔形构件设置为相对于滑槽滑动接触地移动。
滑槽可提供楔形构件和第二电连接端子之间的电连接。
致动器可具有第二偏置元件，该第二偏置元件用于使楔形构件偏置到第一位置。该第二偏置元件可提供楔形构件和第二电连接端子之间的电连接。该第二偏置元件可以是线圈弹簧，且形状记忆材料可穿过线圈的孔。
形状记忆材料可具有第一形状和第二形状，该第一形状对应于楔形构件的第一位置，以及该第二形状对应于楔形构件的第二位置。
形状记忆材料可以是形状记忆合金，形状记忆合金可以是电阻加热形状记忆合金，例如镍钛诺合金(镍-钛大约1:1比例)。形状记忆材料可以形成为金属丝，例如肌线。该金属丝在它的第一端和第二端之间可以基本是直的。
附图说明
现将参照附图描述本发明的实施例，在附图中：
图1示出了体外输液系统的可佩带部件；
图2示出了输液系统的手持装置，该手持装置用于与可佩带部件进行无线通讯；
图3示出了输液系统的耐用的泵部件；
图4示出了移除泵部件顶盖的耐用的泵部件；
图5示出了用于泵部件的致动器的剖视图；
图6示出了移除驱动构件的致动器的另一视图；
图7示出了用于泵部件的致动器的另一实施例；
图8示出了用于泵部件的致动器的又一实施例；
图9示出了盒的平面图；
图10示出了盒的主视图；和
图11详细示出了盒中泵送室部分的入口阀和出口阀。
具体实施方式
图1示出了体外输液系统1的可佩带部件，用于通过反复的小脉冲输注将胰岛素连续地皮下输注到人体。输液系统1包括泵部件2和盒(cartridge)3，该盒具有出口端口4，该出口端口4通过输液管6连接至输液器5。
输液器5包括皮下插管和用于将输液器粘合至患者皮肤的粘合底座(mount)。该插管通常由柔性塑料制成，以便在使用期间不会引起患者的不适。该输液器通常与围绕插管的钢针一起安装到弹簧式输液设备中。插入后，移除钢针，在该位置处留下插管。可替代的输液器包括钢针而非插管，该输液器可取代图1所示的输液器。
取决于使用期间泵部件2相对于输液器5的所需位置，输液管6的长度可以比图1所示的长度更长或更短，甚至输液器5可以直接连接至泵的出口端口4，在该出口端口需要输液器5和泵部件2紧密连接，从而不需要柔性输液管6。
盒3包括用于储存供应的胰岛素的储液器7和泵送室8。泵部件2包括致动器、可充电的电池电源和用于控制致动器的电子控制装置。
盒3可拆卸地连接至泵部件2的壳体9，这样，当盒3连接至壳体9时，致动器的驱动构件可操作地连接至泵送室8，以用来将供应的胰岛素从储液器7输送至出口端口4且通过输液管6进入输液器5。
泵部件2的电子控制装置包括收发器，该收发器用于与图2所示的用户控制的手持装置10进行无线通讯。该手持装置10同样包括用于与泵部件2进行无线通讯的收发器。该无线通讯可以是通过蓝牙技术tm或其他的射频近场通信方法。手持装置10包括图形用户界面11和触觉用户界面12。手持装置10使用户能够执行以下功能：
●定义并储存基础率(basalprofile)；
●将有效的基础率传递至泵部件2；
●定义并向泵部件2发送大剂量请求(bolusrequest)；
●定义并向泵部件2发送临时基础率(temporarybasal)；
●基于来自单独的血糖仪的血糖读数或在从单独的血糖仪(未示出)读取血糖后手动输入的血糖读数，查看大剂量的图形化推荐；
●以图形化方式查看随时间推移的泵性能；
●请求泵2的当前状态(包括当前正在进行何种胰岛素的输送、电池状态、警报状况、胰岛素存储水平等)。
手持装置10还能用于网络连接，例如通过无线电连接，该无线电连接诸如手持装置与远程网络连接设备之间的蓝牙tm或wi-fi。网络连接直接实现双向的患者支持或通过中间网络连接设备实现双向的患者支持，该中间网络连接设备诸如个人电脑(personalcomputer,pc)、便携式电脑或移动设备。
接下来转向图3至图5，现将详细地描述泵部件2。如图3和图4所示，泵部件2包括用于驱动驱动构件21往复运动的致动器20。壳体9还包括承载控制电子装置的印刷电路板13、压电式发声器14和底盘15，该底盘15用于支撑致动器20、印刷电路板(pcb)13、压电式发声器14并形成电池座16，该电池座16用于容纳可充电电池(未示出)。在图4中，为了清楚起见，顶盖17(图3中可见)已被移除。如图3最佳所示，底盘15限定了用于容纳盒3的凹部18。在图3中，示出了移除盒3的泵部件2。泵部件2和盒3具有相互作用的保持件19a、19b，该保持件使用卡扣配合式连接将盒3牢固固定以及将盒3从泵部件2上迅速移除。
图5详细地示出了致动器20。致动器20包括杆22，该杆具有近端23和与近端23相对的远端24。杆22在其近端23处围绕枢轴点25可转动。驱动构件21形成为大体圆柱形的柱塞，该柱塞可操作地连接至杆22。驱动构件21与枢轴点25间隔设置，且驱动构件21设置为与杆22的远端24相比更靠近杆22的近端23。致动器20还包括具有楔形构件27的滑动器26。滑动器26与滑槽28滑动接触。该滑动器26与该滑槽28滑动接触且相对于该滑槽28沿着轴线x移动。压缩弹簧29在箭头x1的方向上将滑动器26偏置到第一位置以抵靠末端止动件(未示出)。
形状记忆合金致动器30在其一端处牢固固定到滑动器26，且在其另一端处通过卷曲组件31牢固固定，在示出的实施例中形状记忆合金致动器30是镍钛诺肌线(musclewire)。卷曲组件31是导电的且电连接至第一端子32。滑动器26是导电的且与滑槽28形成导电的滑动接触。滑槽28电连接至第二端子33。
杆22的远端24具有倾斜表面34，该倾斜表面34与楔形构件27的倾斜表面35接触。倾斜表面34、35相对于轴线x倾斜。图5中描绘了滑动器26在箭头x1的方向上偏置到第一位置时的致动器20，在滑动器26偏置到第一位置时，杆22围绕枢轴点25转动远离滑槽28。镍钛诺形状记忆合金的独特性能是它的超弹性。在压缩弹簧29作用下，镍钛诺肌线30因弹性应变而变形，使得在镍钛诺肌线30在其卷曲两端之间的镍钛诺肌线30的长度明显长于镍钛诺肌线30未变形状态下的长度(制造时的长度)。
当第一端子32和第二端子33之间通过电流时，经由卷曲部件31、镍钛诺肌线30、滑动器26和滑槽28形成电连接。由于镍钛诺肌线30的直径小，镍钛诺肌线30经受电阻加热，该电阻加热致使镍钛诺肌线30升温且恢复原始的、未变形的形状，从而缩短了镍钛诺肌线30在其卷曲两端之间的长度，因此克服压缩弹簧29的偏置，滑动器26在箭头x2的方向上移动。
滑动器26的移动导致楔形构件27的倾斜表面35与杆22的远端24的倾斜表面34之间的相对滑动，使得杆22围绕枢轴点25转动以使杆22朝滑槽28移动。这进一步使驱动构件21沿着垂直于轴线x的轴线y在箭头y2方向上移动。
当第一端子32和第二端子33之间停止电流流动时，镍钛诺肌线30的电阻被停止加热，随着镍钛诺肌线冷却，压缩弹簧29使镍钛诺肌线30在超弹性下再次变形，而且滑动器26在箭头x1方向上移动，引起杆22围绕枢轴点25的转动和驱动构件21在箭头y1方向上的相应运动。
以这种方法，通过开关通断第一端子32和第二端子33之间的电流，镍钛诺肌线30的循环加热和冷却使驱动构件21沿着轴线y在箭头y1和y2方向上在往复运动中移动。第一端子32和第二端子33之间的电流的选择性通断受到印刷电路板13的电子控制装置的影响，印刷电路板13的电能由电池(未示出)提供。
重新回到图3，示出了移除盒3的泵部件2，在壳体9中的孔36内可以看到驱动构件21。驱动构件21被膜37覆盖。膜37为拉伸覆盖驱动构件21的头部38的弹性膜。膜37执行两个功能。第一，膜37确保壳体9不透流体以保护其内部的电气部件。第二，膜37为驱动构件21提供偏置功能以在箭头y2方向上偏置驱动构件21。膜37在箭头y2方向上施加力，该力贯穿驱动构件21的往复运动的全程范围。拉伸的膜37可以获得大约2牛顿的张力。在其他实施例中，可以通过另一元件偏置驱动构件21，例如致动器20中的弹簧或者例如盒3中的膜，该另一元件可用作膜37的偏置功能的补充或替代。
当镍钛诺肌线30受热引起镍钛诺肌线收缩，且在箭头x2方向上移动滑动器26时，倾斜表面34和35之间发生相对滑动，且膜37促使驱动构件21在箭头y2方向上移动，迫使杆22围绕枢轴点25转动。以这种方法，膜37形成致动器20的一部分。当镍钛诺肌线30冷却且在压缩弹簧29的恢复力下滑动器26回到抵靠末端止动件(未示出)的第一位置时，驱动构件21已在箭头y1方向上移动处于驱动构件完全伸出的位置，以便将膜37拉伸至其最大程度。
图6示出了致动器20的另一个视图，在该致动器中去除驱动构件21以露出杆22的驱动点22a。驱动点22a形成为从杆22突出的脊，该驱动点22a布置成与枢轴点25间隔开并且与杆22的远端24相比更靠近杆22的近端23。驱动构件21的下侧具有与驱动点22a接合的凹槽，用以在致动器20的循环驱动期间，限制驱动构件21相对于杆22的横向运动，但是允许驱动构件21相对于杆22的小角度转动。
图7示出了第一替代实施例中的致动器20'，该致动器20'在上述的泵部件2中使用。在第一替代实施例的致动器20'中，使用相同的附图标记表示与上述实施例相同的部件，且使用相同的但是带有单引号后缀(')的附图标记表示与上述实施例相似的部件。除非另有说明，否则致动器部件的特征和功能与上述实施例中的特征和功能相同。
致动器20'包括杆22'，杆22'具有近端23'和与近端23'相对的远端24'。杆22'在其近端23'处围绕枢轴点25'可转动，且具有用于与驱动构件21(图7未示出)接合的驱动点22a。驱动点22a布置成与枢轴点25'间隔开并且与杆22'的远端24'相比更靠近杆22'的近端23'。
致动器20'还包括具有楔形构件27'的滑动器26'。滑动器26'沿着轴线x移动。压缩弹簧29将滑动器26'在箭头x1的方向偏置到第一位置以抵靠末端止动件(未示出)。
形状记忆合金致动器30，其在示出的实施例中为镍钛诺肌线，镍钛诺肌线30在其一端处牢固固定到滑动器26'，且在其另一端处通过卷曲组件31牢固固定。卷曲组件31是导电的且电连接至第一端子32'。滑动器26'和杆22'均是导电的，且杆22'的远端24'与楔形构件27'电接触且物理接触。枢轴点25'电连接至第二端子33'。
杆22'的远端24'具有倾斜表面34'，该倾斜表面34'与楔形构件27'的倾斜表面35'接触。倾斜表面34'、35'相对于轴线x倾斜。图7中描绘了滑动器26'在箭头x1方向上偏置到第一位置的致动器20'，其中，杆22'围绕枢轴点25'朝滑动器26'转动。在压缩弹簧29作用下，镍钛诺肌线30因弹性应变而变形，使得在镍钛诺肌线30在其卷曲两端之间的镍钛诺肌线30的长度明显长于镍钛诺肌线30未变形状态下的长度(制造时的长度)。
当第一端子32'和第二端子33'之间通过电流时，经由卷曲部件31、镍钛诺肌线30、滑动器26'和杆22'形成电连接。由于镍钛诺肌线30的直径小，镍钛诺肌线30经受电阻加热，该电阻加热致使镍钛诺肌线30升温且恢复原始的、未变形的形状，从而缩短了镍钛诺肌线30在其卷曲两端之间的长度，因此克服压缩弹簧29的偏置，滑动器26'在箭头x2的方向上移动。
滑动器26'的移动导致楔形构件27'的倾斜表面35'与杆22'的远端24'的倾斜表面34'之间的相对滑动，这样，杆22'围绕枢轴点25'转动以将杆22'移动远离滑动器26'。这进一步使驱动构件21沿着垂直于轴线x的轴线y在箭头y1的方向上移动。
当第一端子32'和第二端子33'之间停止电流流动时，镍钛诺肌线30的电阻被停止加热，随着镍钛诺肌线冷却，压缩弹簧29使镍钛诺肌线30在超弹性下再次变形，且滑动器26'在箭头x1方向上移动，致使杆22'围绕枢轴点25'的转动和驱动构件21在箭头y2方向上的相应运动。
由此可见，由于与致动器20的倾斜表面34和35相比，致动器20'的倾斜表面34'和35'具有不同的方位，使得驱动构件21的位移在两个实施例中处于相反的方向。也就是说，在图7的致动器20'的实施例中，当电流停止在镍钛诺肌线30上流动时，驱动构件21在箭头y2方向上处于完全缩回的位置。然而，在图5和图6的致动器20的实施例中，当电流停止在镍钛诺肌线30上流动时，驱动构件21在箭头y1方向上处于完全伸出的位置。
当致动器20'安装在泵部件2时，膜37为驱动构件21提供偏置功能以在箭头y2方向上偏置驱动构件21。膜37在箭头y2方向上施加力，该力贯穿驱动构件21的往复运动的全程范围。当镍钛诺肌线30冷却且滑动器26'在压缩弹簧29的恢复力下回到抵靠末端止动件(未示出)的第一位置时，膜37促使驱动构件21在箭头y2方向上移动，迫使杆22围绕枢轴点25转动。以这种方法，膜37形成致动器20'的一部分。当加热镍钛诺肌线30，引起镍钛诺肌线收缩且滑动器26'在箭头x2方向上移动时，倾斜表面34'和35'之间发生相对滑动，迫使杆22'围绕枢轴点25'转动，并促使驱动构件21在箭头y1方向上移动到其完全伸出位置，并将膜37拉伸至其最大程度。
图8示出了第二替代实施例的致动器20”，该致动器20”在上述的泵部件2中使用。在第二替代实施例的致动器20”中，使用相同的附图标记表示与上述实施例相同的部件，且使用相同的但是带有双引号后缀(”)的附图标记表示与上述实施例相似的部件。除非另有说明，否则致动器部件的特征和功能与上述实施例中的特征和功能相同。
致动器20”包括杆22”，该杆22”具有近端23”和与近端23”相对的远端24”。杆22”在其近端23”处绕枢轴点25”可转动，且具有用于与驱动构件21(图8未示出)接合的驱动点22a。驱动点22a布置成与枢轴点25”间隔开并且与杆22”的远端24”相比更靠近杆22”的近端23”。
致动器20'还包括具有楔形构件27”的滑动器26”。滑动器26”沿着轴线x移动。压缩弹簧29”将滑动器26”在箭头x1的方向偏置到第一位置以抵靠末端止动件(未示出)。
形状记忆合金致动器30，其在示出的实施例中为镍钛诺肌线，钛诺肌线30在其一端处牢固固定到第一电连接器71，且在其另一端处牢固地固定到第二电连接器72。第一电连接器71电连接至第一端子32”。滑动器26”和压缩弹簧29”均是导电的。第二电连接器72以电接触方式与滑动器26”连接一起移动。压缩弹簧29”被限制在滑动器26”和第三电连接器73之间。第三电连接器电连接至第二端子33”。镍钛诺肌线穿过第三电连接器中的孔且穿过滑动器26”中的切口(cutout)，从而不直接与第三电连接器73或者滑动器26”电接触。
杆22”的远端24”具有倾斜表面34”，该倾斜表面34”与楔形构件27”的倾斜表面35”接触。倾斜表面34”和35”相对于轴线x倾斜。图8中描绘了滑动器26”在箭头x1方向上偏置到第一位置时的致动器20”，
其中，杆22”围绕枢轴点25”朝着滑动器26”转动。在压缩弹簧29”作用下，镍钛诺肌线30因弹性应变而变形，使得在镍钛诺肌线30其两端之间的镍钛诺肌线30的长度明显长于镍钛诺肌线30未变形状态下的长度(制造时的长度)。
当第一端子32”和第二端子33”之间通过电流时，经由第一电连接器71、镍钛诺肌线30、第二电连接器72、滑动器26”、压缩弹簧29”和第三电连接器73形成电连接。由于镍钛诺肌线30的直径小，镍钛诺肌线30经受电阻加热，该电阻加热致使镍钛诺肌线30升温且恢复原始的、未变形的形状，从而缩短了镍钛诺肌线30在其卷曲两端之间的长度，因此克服压缩弹簧29”的偏置，滑动器26”在箭头x2的方向上移动。
滑动器26”的移动导致楔形构件27”的倾斜表面35”与杆22”的远端24”的倾斜表面34”之间的相对滑动，这样，杆22”围绕枢轴点25”转动以将杆22”移动远离滑动器26”。这进一步使驱动构件21沿着垂直于轴线x的轴线y在箭头y1的方向上移动。
当第一端子32”和第二端子33”之间停止电流流动时，镍钛诺肌线30的电阻加热被停止，随着镍钛诺肌线冷却，压缩弹簧29”使镍钛诺肌线30在超弹性下再次变形，且滑动器26”在箭头x1方向上移动，致使杆22”围绕枢轴点25”的转动和驱动构件21在箭头y2方向上的相应运动。因此，杆22”的运动类似于上述杆22'的运动。
致动器20”还包括复位弹簧组件74，该复位弹簧组件74包括弹簧片75，弹簧片75与杆22”接触用以使杆22”朝向滑动器26”偏置。复位弹簧组件74确保杆22”的远端24”始终保持与楔形构件27”接触。
当致动器20”安装在泵部件2时，膜37可为驱动构件21提供偏置功能以在箭头y2方向上偏置驱动构件21。膜37在箭头y2方向上施加力，该力贯穿驱动构件21的往复运动的全程范围。当镍钛诺肌线30冷却且滑动器26”在弹簧29”的恢复力下回到抵靠末端止动件(未示出)的第一位置时，膜37促使驱动构件21在箭头y2方向上移动，迫使杆22”围绕枢轴点25”转动。以这种方法，膜37形成致动器20”的一部分。然而，在其他实施例中，由于复位弹簧组件74可提供足够的偏置力来确保杆22”的远端24”始终保持与楔形构件27”接触，因此膜37可省略。
当加热镍钛诺肌线30引起镍钛诺肌线收缩且滑动器26”在箭头x2方向上移动时，倾斜表面34”和35”之间发生相对滑动，迫使杆22”围绕枢轴点25”转动，并促使驱动构件21在箭头y1方向上移动到其完全伸出位置，并将膜37(如果存在)拉伸至其最大程度。
下面转到图9到图11，现将具体描述盒3。如图9所示，盒3包括储液箱38，储液箱38包括储液器7，储液器7用于存储供应的胰岛素。储液器7形成为矩形框架39，储液器7的前后膜盖焊接在矩形框架上以限制储液器7的流体体积。储液器7装配在储液箱38内，储液箱38为储液器7提供结构支撑和保护。
在储液箱38的一角包括注入孔41，注入孔41用于容纳注入针。在注入孔41的下方为橡胶插入物42，橡胶插入物42穿过储液器框架39覆盖和密封储液器7的入口端口43。针尖穿过密封构件42。通过将在正压力下供应的胰岛素连接至注入针，胰岛素可通过针输注到储液器7的入口端口43，以使胰岛素填充储液器。储液器框架39还包括出口端口44，出口端口44与泵组(pumpstack)流体连通，该泵组通常由附图标记45表示。
泵组45包括阀门组件46、泵送室8和出口端口4，泵送室8具有泵送室膜47。图10详细地示出了盒3的主视图，该图示出了泵组45的前面，以及图11更详细地示出了阀门组件46。阀门组件46包括入口阀48和出口阀49。入口阀48具有入口侧50，入口侧50通过入口端口54流体连接到储液器7。入口阀48还具有出口侧51，出口侧51向泵送室8开口。泵送室膜47具有前表面52和后表面53，在后表面53处形成泵送室8的边界，使得泵送室膜47的位移改变泵送室8的容积。泵送室膜47位于邻近入口阀48的出口侧51。
泵送室8还包括流体通道8a，该流体通道8a在入口阀48的出口侧51和出口阀49的入口侧53之间延伸。出口阀49还具有出口侧54，出口侧54通过导管55流体连接到出口端口4。
入口阀48和出口阀49均为单向止回阀，且都包括环形弹性阀构件60，弹性阀构件60位于锥形阀座61的上方，这样，锥形阀座61穿过弹性阀构件60中心的孔伸出。弹性阀构件60的外边缘通过诸如绑定或夹紧固定在泵组45内。锥形阀座61穿过弹性阀构件60中的孔伸出，使得弹性阀构件的内边缘由于锥形阀座61而偏离，并且锥形阀座61围绕环形弹性阀构件的内边缘形成密封。尤其是，锥形阀座61密封在环形弹性阀构件中的孔的内边缘上。
该密封足以防止流体从各个阀的入口侧流动到出口侧，除非入口侧的压力大于出口侧的压力，且该压力差超过阀的穿透压力，以提供足够的力来部分地或暂时地将弹性阀构件60从锥形阀座61提离。将弹性阀构件60从锥形阀座61提离所需的力取决于弹性阀构件60被锥形阀座61偏离的程度、弹性阀门构件60的刚度和锥形阀座61上的表面光洁度。通过仔细地结合这些特征，可以装配具有不同穿透压力的微型阀门。
在用流体(该情况下是胰岛素)填充储液器7期间，在足够超过入口阀48穿透压力的正压下注入流体，该穿透压力可以设置为大约100毫巴。实际上，穿透压力可以为大约10毫巴到大约500毫巴的范围内。这等同于弹性阀构件60的通常小于1牛顿的相对较低的张力。
当在填充期间储液器7中的压力超过入口阀48的穿透压力时，流体从储液器7通过储液器的出口端口44流入泵送室8，并开始在出口阀49的入口侧形成压力。一旦出口阀49的入口侧和出口侧之间的正压力差超过出口阀49的穿透压力，那么出口阀49打开，流体经由导管55流入盒3的出口端口4。在输液管6和输液器5连接至盒3的出口端口4的情况下，胰岛素流向输液器5并排出输液管6和输液器5中的气体直到胰岛素开始从输液器5流出，这表示储液器7充满且输液器5准备好使用。
此时，可以停止胰岛素通过注入针向注入孔41的注入，且储液器7中的压力将回到环境压力，致使入口阀48和出口阀49关闭，在阀门组件46中留下正压力。从注入孔41中移除注入针使密封插入物42密封储液器7，以防止胰岛素从注入孔41中漏出。填满的且准备好的盒3现在准备用于连接到泵部件2，该盒3具有连接的输液器5。
如上所述，致动器20、20'或20”的驱动构件21在y方向上处于完全伸出的位置或完全缩回的位置。一旦盒3安装在泵部件2中，膜37(如果设置)或者驱动构件21的头部38直接接触泵送室膜47的前表面52。
通过断续地向镍钛诺肌线30通电，使得致动器20、20'或20”的驱动构件21沿着轴线y在箭头y1和y2方向上往复运动，其中，通过泵送室膜47的位移，致使入口阀48连续地打开和关闭。
驱动构件21在箭头y2方向上的缩回引起了泵送室膜47部分地从泵送室中松弛出来，从而增加了泵送室的容积，进而减少了泵送室8的压力，这样，入口阀48的入口侧50和出口侧51之间的正压力差增大超过入口阀的穿透压力，使得入口阀48打开，而且来自储液器7的胰岛素填充泵送室8。
驱动构件21在箭头y1方向上的伸出将泵送室膜47拉伸到泵送室中，从而降低了泵送室8的容积，进而增加了泵送室8的压力，直到出口阀49的入口侧53和出口侧54之间的正压力差增大超过出口阀49的穿透压力，由此打开出口阀49，胰岛素流过出口阀并经由出口端口4流入输液器5，用于将胰岛素输送至患者。
使用手持装置10，可控制泵部件2的印刷电路板13中的电子控制装置以激励致动器20、20'或20”，以向患者提供所需的胰岛素的输送曲线。
当盒3变空时可以更换为满的盒，且该空的盒可以如上所述被重新填充。
尽管上面已参照一个或多个优选实施例描述了本发明，但应理解，在不脱离所附权利要求限定的本发明的范围的情况下，可以进行各种改变或修改。