JP2008534131A - Fluid dosing device - Google Patents
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Abstract
本発明の流体投与装置はタンクから流体を駆動するための流体駆動機構及び該流体駆動機構を作動させるための作動機構を含んでもよい。本発明の流体投与装置はまた、流体投与装置の動作を監視するための1つまたは複数のセンサーを含んでもよい。本発明の流体投与装置はまた、流体投与装置の構成要素の間の機械的及び/または電気的な接続を与えるシャシーを含んでもよい。 The fluid administration device of the present invention may include a fluid drive mechanism for driving fluid from the tank and an operation mechanism for operating the fluid drive mechanism. The fluid dispensing device of the present invention may also include one or more sensors for monitoring the operation of the fluid dispensing device. The fluid dispensing device of the present invention may also include a chassis that provides mechanical and / or electrical connection between the components of the fluid dispensing device.
Description
本願は本出願人に譲渡された米国特許出願No.10/128,205の継続出願である2003年11月7日に出願された米国特許出願No.10/704,291の継続出願であり、それらの出願の内容は本願に参照として組み込まれる。本願は本出願人に譲渡された米国特許出願No.10/907,286「CHASSIS FOR FLUID DELIVERY DEVICE」に関連し、その出願の内容は本願に参照として組み込まれる。 This application is a continuation application of US Patent Application No. 10 / 704,291 filed on November 7, 2003, which is a continuation application of US Patent Application No. 10 / 128,205 assigned to the present applicant. The contents are incorporated herein by reference. This application is related to US patent application Ser. No. 10 / 907,286 “CHASSIS FOR FLUID DELIVERY DEVICE” assigned to the present applicant, the contents of which are incorporated herein by reference.
本発明は流体投与装置(または、流体伝達装置)、特に患者に治療用の液体を投与するための注入ポンプに関する。 The present invention relates to a fluid delivery device (or fluid delivery device), and more particularly to an infusion pump for administering therapeutic fluid to a patient.
流体投与装置は患者に、皮下的に液体の薬剤を投与する等の多様な用途を有する。例えば、真性糖尿病等の患者に対し、インシュリンを投与するために歩行用注入ポンプが使用されている。これらの歩行用注入ポンプは多様なベーサル率及びボーラス要求を含む複雑な流体投与プロフィール(または、投与パターン)を与える能力を有する。薬の投与を正確に制御する能力は患者への薬及び治療の効果の向上及び毒性の低減をもたらす。 Fluid administration devices have a variety of uses, such as administering a liquid drug subcutaneously to a patient. For example, gait infusion pumps are used to administer insulin to patients with diabetes mellitus and the like. These ambulatory infusion pumps have the ability to provide complex fluid dosing profiles (or dosing patterns) including various basal rates and bolus requirements. The ability to precisely control the administration of the drug results in improved efficacy of the drug and treatment and reduced toxicity.
いくつかの既存の歩行用注入ポンプは液体の薬剤を収容するためのタンクを含み、その液体の薬剤を、チューブを介して、患者の皮下に挿入される針及び/またはソフトカニューレに伝達するために電気機械式ポンプまたは計量技術を使用する。これらの既存の装置は装置の筐体上に配置された電気機械式ボタンまたはスイッチを介して制御及びプログラムすることを可能にする。これらの装置はテキストまたは画像のスクリーンを介した視覚的なフィードバックを含み、そして警告及び警報ランプ及び音声または振動による信号及びアラームを含んでもよい。これらの装置は通常、患者の身体に対してハーネスまたはポケット、またはストラップを利用して装着される。 Some existing ambulatory infusion pumps include a tank for containing a liquid medication, for delivering the liquid medication through a tube to a needle and / or soft cannula that is inserted under the patient's skin. Use electromechanical pumps or metering techniques. These existing devices allow control and programming through electromechanical buttons or switches located on the device housing. These devices include visual feedback via text or image screens and may include warning and warning lamps and audio or vibration signals and alarms. These devices are typically attached to the patient's body using a harness or pocket or strap.
しかしながら、従来技術の歩行用注入ポンプは高価で、注入のためのプログラム及び準備が難しく、さらに、大きくて重くかつ壊れやすい。これらの装置の注入のための準備は困難なことが多く、患者が目的の薬剤及び多様な付属品の両方を持ち歩くことを必要とする。多くの既存の装置はまた、正確な機能及び長期の使用に対する安全性を確実にするために特殊な取り扱い、保守、及びクリーニングを必要とする。これらの既存の装置に対する複雑さや値段の高さのために、多くの患者は歩行用注入ポンプによって大きな利益を受けることができるにもかかわらず、これらより質の低い治療法を使用している。 However, prior art ambulatory infusion pumps are expensive, difficult to program and prepare for infusion, and are large, heavy and fragile. The preparation for infusion of these devices is often difficult and requires the patient to carry both the drug of interest and various accessories. Many existing devices also require special handling, maintenance, and cleaning to ensure correct function and safety for long-term use. Due to the complexity and high cost of these existing devices, many patients use these lower quality therapies, even though they can benefit greatly from ambulatory infusion pumps.
したがって、小型かつ単純で製造コストが低い流体投与装置に対する要求が存在し、本発明の目的はそのような流体投与装置を提供することである。 Accordingly, there is a need for a fluid dispensing device that is small, simple, and low in manufacturing costs, and an object of the present invention is to provide such a fluid dispensing device.
本発明の流体投与装置は流体タンク、流体タンク内に受容されるプランジャー、流体タンク内でプランジャーを進めるためにプランジャーに結合されたねじ切り駆動ロッド、及びねじ切り駆動ロッドに結合された駆動輪を含む。本発明の流体投与装置はまた、駆動輪に結合してそれを増大方向に回転させるように構成された少なくとも1つのアームを含む旋回可能駆動結合部材、及び旋回可能駆動結合部材を旋回させるために該旋回可能駆動結合部材に結合された第1及び第2の形状記憶合金(SMA)ワイヤ部分を含む。給電(または、充電)への応答で、第1SMAワイヤ部分は収縮して旋回可能駆動結合部材を第1方向に引っ張り、第2SMAワイヤ部分は収縮して旋回可能駆動結合部材を第2方向に引っ張るように構成されている。 The fluid dispensing device of the present invention includes a fluid tank, a plunger received within the fluid tank, a threaded drive rod coupled to the plunger for advancing the plunger within the fluid tank, and a drive wheel coupled to the threaded drive rod. including. The fluid dispensing device of the present invention also includes a pivotable drive coupling member including at least one arm configured to couple to the drive wheel and rotate it in an increasing direction, and to pivot the pivotable drive coupling member First and second shape memory alloy (SMA) wire portions coupled to the pivotable drive coupling member. In response to power supply (or charging), the first SMA wire portion contracts and pulls the pivotable drive coupling member in the first direction, and the second SMA wire portion contracts and pulls the pivotable drive coupling member in the second direction. It is configured as follows.
本発明のもう1つの実施例において、流体投与装置は流体タンク、流体タンク内に受容されるプランジャー、流体タンク内でプランジャーを進めるためにプランジャーに結合されたねじ切り駆動ロッド、ねじ切り駆動ロッドに結合された駆動輪、及び駆動輪に結合してそれを増大方向に回転させるように構成された作動機構を含む。流体投与装置のこの実施例はまた、駆動輪に交差して拡張する回転センサーを含む。駆動輪は回転センサーを伝導経路に接触させ、駆動輪の回転を示す電気信号を起動するために回転中に回転センサーに結合するように構成される。 In another embodiment of the invention, the fluid dispensing device comprises a fluid tank, a plunger received within the fluid tank, a threaded drive rod coupled to the plunger for advancing the plunger within the fluid tank, a threaded drive rod. And a driving wheel coupled to the driving wheel and configured to rotate the driving wheel in an increasing direction. This embodiment of the fluid dispensing device also includes a rotation sensor that extends across the drive wheel. The drive wheel is configured to couple the rotation sensor during rotation to bring the rotation sensor into contact with the conduction path and to activate an electrical signal indicative of rotation of the drive wheel.
本発明のもう1つの実施例において、流体投与装置は流体タンク、流体タンク内に受容されるプランジャー、流体タンク内でプランジャーを進めるためにプランジャーに結合されたねじ切り駆動ロッド、回転したときにねじ切り駆動ロッドの線形の動きを与えるためにねじ切り駆動ロッドにねじ込み式に結合するように構成された駆動輪、及び駆動輪に結合してそれを増大方向に回転させるように構成された作動機構を含む。流体投与装置のこの実施例はまた、ねじ切り駆動ロッドに交差して拡張する充填センサーを含む。ねじ切り駆動ロッドは、プランジャーが流体タンク内の予め決められた位置にあるときに、充填センサーを流体タンク内の流体の量を示す電気信号を可能にする電気伝導経路に接触させるために充填センサーに結合するように構成されている。 In another embodiment of the invention, the fluid dispensing device includes a fluid tank, a plunger received within the fluid tank, a threaded drive rod coupled to the plunger for advancing the plunger within the fluid tank, when rotated. A drive wheel configured to be threadedly coupled to the threaded drive rod to provide linear movement of the threaded drive rod, and an actuating mechanism configured to couple the drive wheel and rotate it in an increasing direction including. This embodiment of the fluid dispensing device also includes a fill sensor that extends across the threaded drive rod. A threaded drive rod is used to contact the filling sensor with an electrical conduction path that allows an electrical signal indicative of the amount of fluid in the fluid tank when the plunger is in a predetermined position in the fluid tank. Is configured to be coupled to.
本発明のもう1つの実施例において、流体投与装置は流体タンク、流体タンク内に受容されるプランジャー、及び流体タンク内でプランジャーを進めるためにプランジャーに結合されたねじ切り駆動ロッドを含む。この実施例において、流体投与装置はまた、ねじ切り駆動ロッドを受容するために構成され、非スレッド結合位置からねじ切り駆動ロッドのスレッド(または、ねじ溝)に結合するスレッド結合位置まで移動するように構成されたスレッド結合機構を含む駆動輪を含む。駆動輪はスレッド結合機構がスレッド結合位置にあり、駆動輪が回転したときにねじ切り駆動ロッドの線形の動作を与えるように構成されている。 In another embodiment of the invention, the fluid dispensing device includes a fluid tank, a plunger received within the fluid tank, and a threaded drive rod coupled to the plunger for advancing the plunger within the fluid tank. In this embodiment, the fluid dispensing device is also configured to receive a threaded drive rod and configured to move from a non-threaded coupled position to a threaded coupled position that couples to a thread (or thread groove) of the threaded drive rod. A drive wheel including a threaded coupling mechanism. The drive wheel is configured such that the thread coupling mechanism is in the thread coupling position and provides linear motion of the threaded drive rod when the drive wheel rotates.
本発明のこれら及び他の特徴及び長所は付随する図面とともに以下の詳細な説明を読むことによってより明らかになるだろう。 These and other features and advantages of the present invention will become more apparent upon reading the following detailed description in conjunction with the accompanying drawings.
図1を参照すると、流体投与装置200の1つの実施例が示されている。例としての実施例において、流体投与装置200は人間または動物に液体の薬剤等の流体を皮下的に投与するために使用される。流体投与装置200が他の種類の流体の投与のために使用されてもよいことは当業者にとって明白であるだろう。流体投与装置200は例えば、ボーラス要求、連続的注入、及び多様な流量の投与を達成するための流体投与プロフィールに従った様式等の、制御された様式で流体を投与するために使用されてもよい。
Referring to FIG. 1, one embodiment of a
1つの実施例に従うと、流体投与装置200は電源を与えるための1つまたは複数のバッテリー(または、電池)210、流体を収容するためのタンク230、流体をタンク230から駆動するための流体駆動機構250、タンク230から流体を受容するため及び流体を目的の場所に供給させるための流体供給機構270、及び装置を制御するための制御回路を備えた回路板290を含んでもよい。流体投与装置200はまた、流体投与装置200の構成要素間の機械的及び/または電気的な接続を与えるシャシー100を含んでもよい。シャシー100の1つの例は本願と同時に出願された米国特許出願No.10/907,286に詳細に説明されており、その出願は参照として本願に組み込まれる。流体投与装置200はまた、構成要素210、230、250、270、290、及びシャシー100を収容するための筐体202を含んでもよい。
According to one embodiment, the
タンク230の1つの実施例は流体がタンク230から排出されることを可能にするための排出ポート232を含む。タンク230はまた、タンク230を流体で充填することを可能にするための吸入ポート234を含む。タンク230の1つの実施例は本願と同時に出願された米国特許出願No.10/907,286に詳細に説明されており、その出願は参照として本願に組み込まれる。
One embodiment of the
流体供給機構270の1つの実施例は患者の皮膚を貫通し、流体を患者の身体内に供給することが可能な針及び/またはソフトカニューレ等の経皮的接触器具272を含む。タンク230を流体伝達が可能な状態で経皮的接触器具272に接続するためにチューブまたは管等(図示せず)の流体経路が使用されてもよい。経皮的接触器具272はスライド往復台274、275、1つまたは複数のバネ276、及び解放部材280を含んでもよい挿入機構に取り付けられる(図9参照)。スライド往復台274、275は、解放部材280がスライド往復台274、275を解放し、バネ276がスライド往復台274、275を挿入位置まで矢印の方向に駆動することを引き起こすまで第1後退位置に保持されてもよい。流体駆動機構250は解放部材280のアーム282に結合することによって解放部材280を作動させるために使用されてもよい。1つの実施例において、スライド往復台274、275は最初に針及びソフトカニューレを挿入し、その後にスライド往復台275が針を引き抜き、ソフトカニューレのみを適所に残してもよい。本発明に従ったシャシーに収容可能な多様な経皮的接触装置及びシステムは例えば、米国特許No.6,656,159、及び米国特許出願No.10/128,206、No.10/195,745、No.10/260,192、No.10/261,003に開示されており、それらは本願に参照として組み込まれる。
One embodiment of the
図2及び3を参照すると、流体駆動機構250の1つの実施例はプランジャー236に結合された、ねじ切りされた駆動ロッド252を含む。プランジャー236は流体タンク230に受容されている(図10参照)。図示された実施例において、駆動輪256はプランジャー236をタンク230内に進めるためにねじ切り駆動ロッド252にねじ込み式に結合し、ねじ切り駆動ロッド252に線形の動きを与え、それによってタンク230から液体を押し出す。あるいは、ねじ切り駆動ロッド252がプランジャー236にねじ込み式に結合し、ねじ切り駆動ロッド252を回転させてプランジャー236に線形の動きを与えるために駆動輪256がねじ切り駆動ロッド252に固定されてもよい。
With reference to FIGS. 2 and 3, one embodiment of the
駆動輪256の1つの実施例は第1及び第2のラチェット輪部分258a、258b、及びラチェット輪部分258a、258bの間のハブ254を含む。駆動輪256はシャシー100によって回転可能な状態で支持されてもよい。特に、ハブ254はシャシー100上の1つまたは複数の軸受け面158a−cによって支持されてもよい(図9参照)。駆動輪256は好まれるものとして、プラスチックから作製され、駆動ロッド252は好まれるものとして、金属またはプラスチックから作製される。
One embodiment of the
駆動輪256を結合及び増大方向に回転させるために作動機構が使用される。駆動輪256のための作動機構の1つの実施例は線形アクチュエーターを含んでもよい。好ましい線形アクチュエーターは形状記憶合金ワイヤを備える。図2及び3に示されているように、好まれるものとして、SMAワイヤは旋回可能な駆動結合部材262に結合した第1及び第2の形状記憶合金(SMA)ワイヤ部分260a、260bを備える。SMAワイヤ部分260a、260bは示されているように、旋回可能な駆動結合部材262に圧着された連続的なSMAワイヤとして形成されてもよい。SMAワイヤ部分260a、260bはまた、旋回可能駆動結合部材262に接続するための独立したワイヤ部材として形成され、この分野で周知の他の方法で接続されてもよい。SMAワイヤはニッケルとチタニウムの既知の合金であるニチノールから作製されてもよいし、またはこの分野で周知の他のSMAワイヤであってもよい。旋回可能駆動結合部材262は銅合金等の電気伝導性材料から作製されてもよい。
An actuation mechanism is used to rotate the
図4に示されているように、SMAワイヤ部分260a、260bはシャシー100に機械的に固定され、シャシー100の接点160a、160bに電気的に接続されてもよい。図示された実施例において、SMAワイヤ部分260a、260bはシャシー100の電気伝導部分に形成されたスロットに取り付けられた圧着端子266a、266bに接続される。圧着端子266a、266bは銅合金等の伝導材料から形成されてもよい。SMAワイヤ部分260a、260bはまた、支柱161a、161b、または、例えばSMAワイヤの機能長を増大させるためにシャシー100から拡張する他の機械的構造に巻き付けられてもよい。
As shown in FIG. 4, the
旋回可能駆動結合部材262は電気的接点としても機能するシャシー100上の旋回点162に回転可能な状態で結合されてもよい。旋回可能駆動結合部材262の1つの実施例は、旋回可能駆動結合部材262が旋回したときにラチェット輪部分258a、258bの歯に結合し、駆動輪256を増大方向に回転させるアーム264a、264bを含む。旋回可能駆動結合部材262はまた、旋回可能駆動結合部材262が旋回したときにシャシー100上の点164a、164bに接触する脚部268a、268bを含む。代替的に、旋回可能駆動結合部材262は1つのアーム及び1つの脚部だけを含んでもよい。
The pivotable
接点160a、160b、162、164a、164bは作動機構の構成要素と制御回路(図示せず)の間の電気的接続を与える。1つの実施例において、この電気的接続はシャシー100に沿って拡張する伝導経路を介して与えられる。接点160a、160bはSMAワイヤ部分260a、260bをシャシー100上のアクチュエーター伝導経路194a、194bに電気的に接続する。旋回点162は旋回可能駆動結合部材262をシャシー100上の共通グランド伝導経路195に電気的に接続する。接点164a、164bは旋回可能駆動結合部材262をアクチュエーター伝導経路196a、196bに電気的に接続する。シャシー100に沿った伝導経路は本願と同時に出願された米国特許出願No.10/907,286に詳細に説明されており、その出願は参照として本願に組み込まれる。作動機構の構成要素を制御回路に電気的に接続するための他の手段は当業者にとって明白であるだろう。
図5を参照すると、作動機構の動作が詳細に示されている。SMAワイヤ部分260a、260bに給電するために(または、SMAワイヤ部分260a、260bを充電するために)、シャシー100に電気的に接続された制御回路(図示せず)は例えば、伝導経路194a、194bを介してSMAワイヤ部分260a、260bに選択的に電流を供給する(図4参照)。第1SMAワイヤ部分260aに供給された電流はSMAワイヤ部分260a及び旋回可能駆動結合部材262を通り、旋回点162を介して共通グランド伝導経路195に流れ、それにより、第2SMAワイヤ部分260bに通電せずに第1SMAワイヤ部分260aに通電する(図4参照)。給電(または、充電)されたとき、第1SMAワイヤ部分260aは収縮し、旋回可能駆動結合部材262を矢印20で示されている第1方向に引っ張る。旋回可能駆動結合部材262が第1方向に旋回すると、アーム264aはラチェット輪部分258aの歯に結合し、駆動輪256を1増分だけ回転させる。旋回可能駆動結合部材262は脚部268bが接点164bに接触するまで第1方向20に旋回し、旋回可能駆動結合部材262を伝導経路196bに電気的に接続させる(図4参照)。これは伝導経路196bを介した制御回路(図示せず)への信号を起動し、制御回路が第1SMAワイヤ部分260aに供給されている電流を無効化するべきであることを示す。アーム264aまたは264bは常に、駆動輪の歯部分によって結合されている。したがって、結合されたアーム264aまたは264bは駆動輪の逆回転を防止し、独立した歯止め部材の必要性を排除する。図13に示されているように、ラチェット輪部分258a、258bの歯は互いにオフセットされた状態(または、互いに縦方向にずれた状態)で配置されており、それによってアーム264a及び264bとラチェット輪258a、258bの間の接続部に対する許容誤差を最大にしている。
Referring to FIG. 5, the operation of the actuation mechanism is shown in detail. To power the
次のパルスを着手するために、制御回路は例えば、伝導経路194b及び接点160bを介して第2SMAワイヤ部分260bに電流を供給する(図4参照)。給電(または、充電)されたとき、第2SMAワイヤ部分260bは収縮し、旋回可能駆動結合部材262を矢印22で示されている第2方向に引っ張る。旋回可能駆動結合部材262が第2方向に旋回すると、アーム264bはラチェット輪部分258bの歯に結合し、駆動輪256を1増分だけ回転させる。旋回可能駆動結合部材262は脚部268aが接点164aに接触するまで第2方向22に旋回し、旋回可能駆動結合部材262を伝導経路196aに電気的に接続させる(図4参照)。これは伝導経路196aを介した制御回路(図示せず)への信号を起動し、制御回路が第2SMAワイヤ部分260bに供給されている電流を無効化するべきであることを示す。
To initiate the next pulse, the control circuit supplies current to the second
駆動輪256の増大方向の回転の各々はタンク230内のプランジャーを進め、流体の離散的な量の投与を引き起こす。投与されるべき流体の離散的な量は親ねじのピッチ(すなわち、ねじ切り/インチ)、ラチェット輪上の歯の数(すなわち、ラチェット輪の歯の寸法)、及び流体タンクの直径の関数である。好まれる実施例において、若年型糖尿病の治療のためのU100の投与に対し、投与される流体の離散的な量は約0.25μLから約0.5μLの間である。制御回路は所望の量の流体が投与されるまでSMAワイヤ部分260a、260bに交互に通電する。制御回路及び制御方法の1つの例は米国特許出願No.10/835,727、No.10/836,525、及びNo.10/836,535に詳細に説明されており、それらの出願は参照として本願に組み込まれる。
Each incremental rotation of
流体投与装置200で使用することができる交互の駆動機構及び作動機構の例は米国特許No.6,656,158、No.6,656,159、及び米国特許出願No.10/704,291に詳細に説明されており、それらの出願は参照として本願に組み込まれる。
Examples of alternating drive and actuation mechanisms that can be used with
流体投与装置200はまた、流体駆動機構250の動作を監視するために1つまたは複数のセンサーを含んでもよい。例えば、タンク230を流体で充填するとき及び/またはタンク230から流体を投与するときにタンク230の流体のレベルを感知するために充填センサーが使用されてもよい。また、流体駆動機構250が予測どおり動作していることを感知するために回転センサーが使用されてもよい。
The
図6、7A、及び7Bを参照すると、充填センサーの1つの実施例はセンサー支持166によって一方の端部で支持されており(または、取り付けられており)、ねじ切り駆動ロッド252の経路に交差して拡張しているセンサー棒292を含む。ねじ切り駆動ロッド252が充填センサー棒292に結合すると、駆動ロッド252は充填センサー棒292を動かし、それを接点165に結合させる。接点165の結合は回路を形成し、制御回路に対する充填センサー信号を起動する。充填センサー棒292は銅合金等の電気伝導材料から作製されてもよいし、またはニッケルまたは金等の伝導材料によってめっきされてもよい。
With reference to FIGS. 6, 7A, and 7B, one embodiment of a fill sensor is supported (or attached) at one end by a
駆動ロッド252が充填センサー棒292を接点165に接触させた時点で、プランジャー236はタンク230の予め決められた位置に存在するので、タンク230中の流体の量がわかる。充填センサーは流体投与装置200を充填するときに、タンクが予め決められた量まで充填されたことを示すために使用されてもよいし、または流体投与装置200の制御回路を「起こす」ために使用されてもよい。すなわち、本発明の好まれる実施例において、充填センサーが起動される前に、流体投与装置の制御回路は最小の活動及び消費電力によって特徴付けられる休息状態であってもよい。そのような実施例において、充填センサーが起動されると、制御回路は高い活動及び消費電力によって特徴付けられる活性状態に入る。充填センサーはまた、流体を投与するときにタンク内に予め決められた量の流体が残っていることを示すために使用されてもよい。ここでは充填センサーの単一の実施例しか説明していないが、駆動ロッドの予め決められた位置への応答で充填センサー信号を起動するために他の構成が使用されてもよい。図14を参照すると、代替的な実施例において、充填感知システムは駆動ロッド252に沿った所望の位置に配置された複数のセンサー棒292及び接点165を備える。センサー棒及び接点の数及び位置は実施例毎に選択されてもよい。
When the
図8A及び8Bを参照すると、回転センサーの1つの実施例はセンサー支持168によって一方の端部で支持されており(または、取り付けられており)、駆動輪256の多角形状部分(または、他のカム形状部分)に交差して拡張している回転センサー棒294を含む。回転センサー棒294は回路を形成するために接点169と接触し、制御回路への回転センサー信号を起動する。駆動輪256が増大方向に回転すると、駆動輪256のハブ254は回転センサー棒294に結合し、回転センサー棒294と接点169との接触を解く。回転センサー信号の起動及び停止は、駆動輪256が回転していることを示す。駆動輪の多角形状部分の特定の形状は任意の用途に対して回転センサーを最適化するために選択されてもよい。代替的な実施例において、図15A、15B、及び15Cに示されているように、回転センサーは2つの接点169aと169bの間を交互に移動するセンサー棒を備え、それによって図15A、15B、及び15Cに示されているような3つの異なった状態及び対応する増加量を有してもよい。ここでは回転センサーの単一の実施例しか説明していないが、駆動輪の動きへの応答で回転センサー信号を起動するために他の構成が使用されてもよい。
Referring to FIGS. 8A and 8B, one embodiment of a rotation sensor is supported (or attached) at one end by a
図9及び10を参照すると、センサー棒292、294はシャシー100に支持されてもよい(または、取り付けられてもよい)。この実施例において、センサー支持166、168はシャシー100に沿って拡張している共通グランド伝導経路195に電気的に接続されており、接点165、169はシャシー100に沿って拡張しているセンサー伝導経路197、198に電気的に接続されておいる。センサー伝導経路197、198は制御回路に電気的に接続されている。
With reference to FIGS. 9 and 10, the
図11A及び11Bを参照すると、駆動輪256は非スレッド結合位置からスレッド結合位置まで移動するスレッド結合機構240を含んでもよい。非スレッド結合位置は例えば、流体投与装置のタンクが充填されているときにねじ切り駆動ロッド252が駆動輪256を通って自由に動くことを可能にする。スレッド結合位置は例えば、タンクから流体を投与または伝達しているときに、駆動輪256が回転されたときだけねじ切り駆動ロッド252が進められることを可能にする。
Referring to FIGS. 11A and 11B, the
スレッド結合機構240の1つの実施例はスレッド領域(または、ねじ山領域)244a、244bを有する傾斜ナット242を含む。傾斜ナット242は、傾斜ナット242を駆動輪256内で旋回可能に支持する、1つまたは複数の旋回ピン246を含んでもよい(図2参照)。傾斜ナットピン246は駆動ロッド252の軸に対して垂直な傾斜ナット242の旋回軸を与える。この旋回軸は好まれるものとして、傾斜ナット242の中心に対してオフセットを有する(または、中心からずれている)。傾斜ナット242はシャシーの一部及び(図12Aに分解図で示されている)傾斜ナットクリップ1201によって駆動輪256内に保持されている。傾斜ナット242が開放位置(傾斜位置)にあるとき、スレッド領域244a、244bはねじ切り駆動ロッド252のスレッド(または、ねじ溝)に結合しない(図11A参照)。傾斜ナット242が閉鎖位置にあるとき(図11B参照)、スレッド部分はねじ切り駆動ロッド252に結合する。
One embodiment of the
1つの実施例に従うと、図12A及び12Bに示されているように、傾斜ナット242はまた、シャシー100上のガイド面146及びカム面148に結合するカム部材248を含んでもよい。最初に、カム部材248はガイド面146に結合し、開放(傾斜)位置で保持される(図12A参照)。初期の回転中、カム部材248はカム面148に結合し、カム面148はカム部材248をスレッド結合位置まで回転させる。傾斜ナット242は、駆動輪256が駆動ロッド252及びプランジャー236を進め、それによって流体を投与するときにスレッド結合位置のままで維持される。駆動ロッド252が傾斜ナット242に結合されると、傾斜ナットはシャシーの表面及びナットクリップによって、及び駆動ロッドの傾斜ナット242のオフセットされた旋回軸に対するプランジャー236の方向への圧力によって閉鎖位置に保持される。特に、好まれる実施例において、プランジャー236上のOリング501の静止摩擦はプランジャーが駆動ロッド252とともに回転することを防止するために十分な反回転摩擦を与える。
According to one embodiment, the canted
図16及び17は流体投与装置のための「覚醒」システムの代替的な実施例を示している。図16は経皮的接触器具270及び針キャップ1601を有する流体投与装置の底面を示している。図17に示されているように、針キャップは、電源1703と制御回路1707を結合するスイッチ1705に電気的及び/または機械的に接続されている。針キャップ1601の除去は電源1703と制御回路1707の間のスイッチを閉じ、それによって流体投与装置を「覚醒」させる。
16 and 17 show an alternative embodiment of a “wake-up” system for a fluid dispensing device. FIG. 16 shows the bottom of a fluid delivery device having a
図示された実施例において、構成要素は単一のシャシーに機械的に固定され電気的に接続されているが、本発明の流体投与装置の構成要素は独立した構造の部材や筐体等の他の構造に機械的に固定され及び/または電気的に接続されてもよい。 In the illustrated embodiment, the components are mechanically fixed and electrically connected to a single chassis. However, the components of the fluid administration device of the present invention include other members such as independent members and housings. May be mechanically fixed and / or electrically connected to the structure.
要約すると、本発明の流体投与装置は流体タンク、流体タンク内に受容されるプランジャー、流体タンク内でプランジャーを進めるためにプランジャーに結合されたねじ切り駆動ロッド、及びねじ切り駆動ロッドに結合された駆動輪を含む。本発明の流体投与装置はまた、駆動輪に結合してそれを増大方向に回転させるように構成された少なくとも1つのアームを含む旋回可能駆動結合部材、及び旋回可能駆動結合部材を旋回させるために該旋回可能駆動結合部材に結合された第1及び第2の形状記憶合金(SMA)ワイヤ部分を含む。充電または給電への応答で、第1SMAワイヤ部分は収縮して旋回可能駆動結合部材を第1方向に引っ張り、第2SMAワイヤ部分は収縮して旋回可能駆動結合部材を第2方向に引っ張るように構成されている。 In summary, the fluid dispensing device of the present invention is coupled to a fluid tank, a plunger received within the fluid tank, a threaded drive rod coupled to the plunger for advancing the plunger within the fluid tank, and a threaded drive rod. Including drive wheels. The fluid dispensing device of the present invention also includes a pivotable drive coupling member including at least one arm configured to couple to the drive wheel and rotate it in an increasing direction, and to pivot the pivotable drive coupling member First and second shape memory alloy (SMA) wire portions coupled to the pivotable drive coupling member. In response to charging or feeding, the first SMA wire portion contracts and pulls the pivotable drive coupling member in the first direction, and the second SMA wire portion contracts and pulls the pivotable drive coupling member in the second direction Has been.
本発明のもう1つの実施例において、流体投与装置は流体タンク、流体タンク内に受容されるプランジャー、流体タンク内でプランジャーを進めるためにプランジャーに結合されたねじ切り駆動ロッド、ねじ切り駆動ロッドに結合された駆動輪、及び駆動輪に結合してそれを増大方向に回転させるように構成された作動機構を含む。流体投与装置のこの実施例はまた、駆動輪に交差して拡張する回転センサーを含む。駆動輪は回転センサーを伝導経路に接触させ、駆動輪の回転を示す電気信号を起動するために回転中に回転センサーに結合するように構成される。 In another embodiment of the invention, the fluid dispensing device comprises a fluid tank, a plunger received within the fluid tank, a threaded drive rod coupled to the plunger for advancing the plunger within the fluid tank, a threaded drive rod. And a driving wheel coupled to the driving wheel and configured to rotate the driving wheel in an increasing direction. This embodiment of the fluid dispensing device also includes a rotation sensor that extends across the drive wheel. The drive wheel is configured to couple the rotation sensor during rotation to bring the rotation sensor into contact with the conduction path and to activate an electrical signal indicative of rotation of the drive wheel.
本発明のもう1つの実施例において、流体投与装置は流体タンク、流体タンク内に受容されるプランジャー、流体タンク内でプランジャーを進めるためにプランジャーに結合されたねじ切り駆動ロッド、回転したときにねじ切り駆動ロッドの線形の動きを与えるためにねじ切り駆動ロッドにねじ込み式に結合するように構成された駆動輪、及び駆動輪に結合してそれを増大方向に回転させるように構成された作動機構を含む。流体投与装置のこの実施例はまた、ねじ切り駆動ロッドに交差して拡張する充填センサーを含む。ねじ切り駆動ロッドは、プランジャーが流体タンク内の予め決められた位置にあるときに、充填センサーを流体タンク内の流体の量を示す電気信号を可能にする電気伝導経路に接触させるために充填センサーに結合するように構成されている。 In another embodiment of the invention, the fluid dispensing device includes a fluid tank, a plunger received within the fluid tank, a threaded drive rod coupled to the plunger for advancing the plunger within the fluid tank, when rotated. A drive wheel configured to be threadedly coupled to the threaded drive rod to provide linear movement of the threaded drive rod, and an actuating mechanism configured to couple the drive wheel and rotate it in an increasing direction including. This embodiment of the fluid dispensing device also includes a fill sensor that extends across the threaded drive rod. A threaded drive rod is used to contact the filling sensor with an electrical conduction path that allows an electrical signal indicative of the amount of fluid in the fluid tank when the plunger is in a predetermined position in the fluid tank. Is configured to be coupled to.
本発明のもう1つの実施例において、流体投与装置は流体タンク、流体タンク内に受容されるプランジャー、及び流体タンク内でプランジャーを進めるためにプランジャーに結合されたねじ切り駆動ロッドを含む。この実施例において、流体投与装置はまた、ねじ切り駆動ロッドを受容するために構成され、非スレッド結合位置からねじ切り駆動ロッドのスレッドに結合するスレッド結合位置まで移動するように構成されたスレッド結合機構を含む駆動輪を含む。駆動輪はスレッド結合機構がスレッド結合位置にあり、駆動輪が回転したときにねじ切り駆動ロッドの線形の動作を与えるように構成されている。 In another embodiment of the invention, the fluid dispensing device includes a fluid tank, a plunger received within the fluid tank, and a threaded drive rod coupled to the plunger for advancing the plunger within the fluid tank. In this embodiment, the fluid dispensing device is also configured to receive a threaded drive rod and includes a thread coupling mechanism configured to move from a non-thread coupled position to a thread coupled position that couples to a thread of the threaded drive rod. Including drive wheels. The drive wheel is configured such that the thread coupling mechanism is in the thread coupling position and provides linear motion of the threaded drive rod when the drive wheel rotates.
ここまで本発明の原理が説明されてきたが、これらの記載が説明のためだけのものであり、本発明の範囲を制限するものでないことは当業者によって理解されなければならない。すなわち、ここまで説明及び図示されてきた、これらの例示としての実施例に加え、他の実施例も本発明の範囲に含まれる。また、当業者によるこれらの実施例の変更及び代用も付随する図面によって規定される本発明の範囲に含まれると考えられる。 Although the principles of the present invention have been described above, it should be understood by those skilled in the art that these descriptions are for illustrative purposes only and do not limit the scope of the invention. That is, in addition to these exemplary embodiments described and illustrated thus far, other embodiments are also within the scope of the present invention. Also, modifications and substitutions of these embodiments by those skilled in the art are considered to be within the scope of the present invention as defined by the accompanying drawings.
100 シャシー
146 ガイド面
148 カム面
158 軸受け面
160 接点
161 支柱
162 旋回点
164,165 接点
166,168 センサー支持
169 接点
194 伝導経路
195 共通グランド伝導経路
196 伝導経路
197,198 センサー伝導経路
200 流体投与装置
210 バッテリー
230 流体タンク
236 プランジャー
240 スレッド結合機構
242 傾斜ナット
244 ねじ切りされた領域
246 傾斜ナットピン
248 カム部材
250 流体駆動機構
252 ねじ切り駆動ロッド
254 ハブ
256 駆動輪
258 ラチェット輪
260 ワイヤ部分
262 旋回可能駆動結合部材
264 アーム
266 圧着端子
268 脚部
270 流体供給機構
272 経皮的接触器具
274,275 スライド往復台
276 バネ
280 解放部材
290 回路板
292 充填センサー棒
294 回転センサー棒
501 Oリング
1201 傾斜ナットクリップ
1601 針キャップ
1703 電源
1705 スイッチ
1707 制御回路
DESCRIPTION OF
Claims (27)
前記流体タンク内に受容されるプランジャー;
前記流体タンク内で前記プランジャーを進めるために前記プランジャーに結合するねじ切り駆動ロッド;
前記ねじ切り駆動ロッドに結合した駆動輪;
前記駆動輪に結合してそれを増大方向に回転させるように構成された少なくとも1つのアームを含む旋回可能駆動結合部材;及び、
前記旋回可能駆動結合部材を旋回させるために前記旋回可能駆動結合部材に結合した線形アクチュエーターであって、作動されたときに前記旋回可能駆動結合部材が回転することを生じさせる線形アクチュエーターを備える流体投与装置。 Fluid tank;
A plunger received in the fluid tank;
A threaded drive rod coupled to the plunger to advance the plunger in the fluid tank;
A drive wheel coupled to the threaded drive rod;
A pivotable drive coupling member including at least one arm configured to couple to the drive wheel and rotate it in an increasing direction; and
Fluid administration comprising a linear actuator coupled to the pivotable drive coupling member for pivoting the pivotable drive coupling member, wherein the linear actuator causes the pivotable drive coupling member to rotate when actuated. apparatus.
前記流体タンク内に受容されるプランジャー;
前記流体タンク内で前記プランジャーを進めるために前記プランジャーに結合するねじ切り駆動ロッド;
前記ねじ切り駆動ロッドに結合した駆動輪;
前記駆動輪に結合しそれを増大方向に回転させるように構成されている作動機構;及び、
前記駆動輪に交差して拡張する回転センサーを備え、前記駆動輪が前記駆動輪の回転中に前記回転センサーを電気伝導経路に結合して前記駆動輪の回転を示す電気信号を起動するために前記回転センサーに結合するように構成されている流体投与装置。 Fluid tank;
A plunger received in the fluid tank;
A threaded drive rod coupled to the plunger to advance the plunger in the fluid tank;
A drive wheel coupled to the threaded drive rod;
An actuating mechanism configured to couple to the drive wheel and rotate it in an increasing direction; and
A rotation sensor extending across the drive wheel, the drive wheel coupling the rotation sensor to an electrical conduction path during the rotation of the drive wheel and activating an electrical signal indicating rotation of the drive wheel A fluid dispensing device configured to be coupled to the rotation sensor.
前記流体タンク内に受容されるプランジャー;
前記流体タンク内で前記プランジャーを進めるために前記プランジャーに結合するねじ切り駆動ロッド;
前記ねじ切り駆動ロッドにねじ込み式に結合するように構成された駆動輪であって、前記駆動輪が回転したときに前記ねじ切り駆動ロッドの線形の動作を与えるように構成された駆動輪;
前記駆動輪に結合しそれを増大方向に回転させるように構成されている作動機構;及び、
前記ねじ切り駆動ロッドの経路に交差して拡張する充填センサーを備え、前記ねじ切り駆動ロッドが、前記プランジャーが前記流体タンクの予め決められた位置にあるときに前記充填センサーを電機伝導経路に接触させ、前記流体タンク内の流体の量を示す電気信号を起動するために前記充填センサーに結合するように構成されている流体投与装置。 Fluid tank;
A plunger received in the fluid tank;
A threaded drive rod coupled to the plunger to advance the plunger in the fluid tank;
A drive wheel configured to be threadedly coupled to the threaded drive rod, the drive wheel configured to provide linear motion of the threaded drive rod when the drive wheel rotates;
An actuating mechanism configured to couple to the drive wheel and rotate it in an increasing direction; and
A filling sensor extending across the threaded drive rod path, the threaded drive rod contacting the fill sensor with the electrical conduction path when the plunger is in a predetermined position of the fluid tank; A fluid dispensing device configured to couple to the fill sensor to activate an electrical signal indicative of the amount of fluid in the fluid tank.
前記流体タンク内に受容されるプランジャー;
前記流体タンク内で前記プランジャーを進めるために前記プランジャーに結合するねじ切り駆動ロッド;
前記ねじ切り駆動ロッドを受容するために構成された駆動輪であって、非スレッド結合位置から前記ねじ切り駆動ロッドのスレッドに結合するスレッド結合位置まで移動するように構成されたスレッド結合機構を含み、前記スレッド結合機構が前記スレッド結合位置にありかつ前記駆動輪が回転したときに前記ねじ切り駆動ロッドの線形の動きを与えるように構成されている駆動輪;及び、
前記駆動輪に結合しそれを増大方向に回転させるように構成されている作動機構を備える流体投与装置。 Fluid tank;
A plunger received in the fluid tank;
A threaded drive rod coupled to the plunger to advance the plunger in the fluid tank;
A drive wheel configured to receive the threaded drive rod, comprising a thread coupling mechanism configured to move from a non-thread coupled position to a thread coupled position coupled to a thread of the threaded drive rod; A drive wheel configured to provide a linear movement of the threaded drive rod when a thread coupling mechanism is in the thread coupling position and the drive wheel rotates; and
A fluid dispensing device comprising an actuation mechanism coupled to the drive wheel and configured to rotate it in an increasing direction.
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