CN102068729A

CN102068729A - 输液泵模块和输液系统

Info

Publication number: CN102068729A
Application number: CN2010105627340A
Authority: CN
Inventors: 杉本泰规; 鎌田照己; 友山贵嗣
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2009-11-25
Filing date: 2010-11-25
Publication date: 2011-05-25
Also published as: EP2327437A1; JP4956655B2; US20110125087A1; JP2011131042A

Abstract

本发明公开了一种输液泵模块和输液系统，所述输液泵模块包括：主体壳体，该主体壳体包括：用于液体药物的入流通道；第一连接流动通道；第二连接流动通道；和流出通道；连接到主体壳体上的辅助壳体，其包括：连接到所述第一连接流动通道和第二连接流动通道上的辅助通道；形成连接到第二连接流动通道和流出通道的测量流动通道，并且测量流经所述测量流动通道的液体药物的流量的流量传感器；形成连接到入流通道和第一连接流动通道的传输流动通道并且利用压电元件排出液体药物的输液泵；密封所述入流通道和传输流动通道之间的连接部分等的垫圈；以及覆盖壳体，该覆盖壳体紧固到所述主体壳体上，由此将垫圈、输液泵、流量传感器固定到主体壳体上。

Description

输液泵模块和输液系统

技术领域

本发明涉及一种输液泵模块和输液系统。

背景技术

传统上，当液体药物在医疗设备等中注入到病人内时，已经使用液体传输泵，该液体传输泵包括利用压电元件的泵和用于驱动该压电元件的振荡器电路(例如，见日本专利申请公开说明书第H8-303352号)。在这种液体传输泵中，振荡器电路施加预定频率的电压，以振荡(驱动)压电元件，并且随着压电元件的振荡，泵在流动通道内侧传输液体。

在如上所述的液体传输泵中，有可能通过在与液体传输泵相连接的液体传送容器，如管，上布置流量传感器来控制要被传输的液体药物的量，并且有可能根据流量传感器所获得的测量结果来控制振荡器电路。

但是，在上述结构中，由于需要单独准备液体传输泵、液体传送容器和流量传感器，并然后通过连接这些装置来组成系统，该系统本身变大，导致可安装位置有限。

鉴于上述问题制成本发明，并且本发明的目的是提供一种紧凑的并且能够控制要被传送的液体药物量的输液泵模块和输液系统。

发明内容

本发明的目的是至少部分解决传统技术中的问题。

根据本发明的一个方面，提供了一种输液泵模块，该输液泵模块包括：主体壳体，该主体壳体包括入流通道，该入流通道具有用于液体药物的入流口；第一连接流动通道；第二连接流动通道；和流出通道，该流出通道具有用于液体药物的流出口；辅助壳体，该辅助壳体连接到主体壳体上并且包括连接到第一连接流动通道和第二连接流动通道的辅助通道；流量传感器，该流量传感器形成连接到第二连接流动通道和流出通道的测量流动通道，并测量流过所述测量流动通道的液体药物的流量；输液泵，该输液泵形成连接到入流通道和第一连接流动通道的传输流动通道，并且通过利用压电元件将从入流通道流入传输流动通道的液体药物排出到第一连接流动通道；垫圈，该垫圈密封所述入流通道和传输流动通道之间的连接部分、传输流动通道和第一连接流动通道之间的连接部分、第二连接流动通道和测量流动通道之间的连接部分、以及测量流动通道和流出通道之间的连接部分；以及覆盖壳体，该覆盖壳体紧固到主体壳体上由此将垫圈、输液泵和流量传感器固定到主体壳体上。

根据本发明的另一方面，提供了一种输液系统，该输液系统包括：上述输液泵模块；和系统控制器，该系统控制器根据流量传感器所获得的流量的测量结果来控制压电元件的振荡，并且控制要被输液泵传输的液体药物量。

这个发明的上述和其他目的、特征、优点以及技术和工业重要性通过阅读本发明的目前优选的实施方式的下面的详细描述、并在结合附图考虑时，变得更好理解。

附图说明

图1是根据实施方式的输液泵模块的总体结构示例的透视图；

图2是沿着图1的II-II截取的横截面图；

图3是根据本实施方式的输液系统的总体结构示例的示意图；

图4是根据改进实施方式的输液泵模块的总体结构示例的透视图。

具体实施方式

下面参照附图，详细解释根据本发明的输液泵模块和输液系统的示例性实施方式。

下面描述根据本发明实施方式的输液泵模块的结构。

图1是根据本实施方式的输液泵模块10的总体结构示例的透视图。如图1所示，本实施方式的输液泵模块10包括主体壳体20、辅助壳体30、流量传感器40、输液泵50、垫圈60、PCB(印刷电路板)70、和覆盖壳体80。图2是沿图1的II-II截取的横截面图。在图2的横截面图中，还示出输液泵50和流量传感器40的侧视图。下面参照图1和2解释输液泵模块10的总体结构。在图2中的虚线箭头示出用于在输液泵模块10内侧流动液体药物的流动通道，且图2中的粗箭头示出紧固主体壳体20和覆盖壳体80所施加的负载的方向。

主体壳体20是大致矩形壳体，并且在其顶面的大致中间包括凹陷部分21，用于容纳输液泵50和流量传感器40。具有用于液体药物的入流口22的入流通道23、第一连接流动通道24、第二连接流动通道25和具有用于液体药物的流出口26的流出通道27按照这个顺序从主体壳体20的前表面起沿着纵向形成在主体壳体20上。该主体壳体20是通过注模成型模制的树脂壳体。

入流口22沿纵向形成在主体壳体20前表面的中心底部。入流通道23是弯曲大约90度的弯曲流动通道，并且连接入流口22和凹陷部分21的底表面。第一连接流动通道24和第二连接流动通道25是线性流动通道，该线性流动通道在厚度方向(在竖直方向上)穿透主体壳体20，并且连接凹陷部分21的底表面和主体壳体20的底表面。流出口26沿着纵向布置在主体壳体20的后表面的中心底部。流出通道27是弯曲大约90度的弯曲流动通道，并且连接凹陷部分21的底表面和流出口26。用于接合后面将描述的垫圈60的圆形沟槽23A、24A、25A、27A分别在入流通道23、第一连接流动通道24、第二连接流动通道25和流出通道27的周边形成在凹陷部分21的底表面上。

辅助壳体30是比主体壳体20小的矩形树脂壳体，并且包括U形辅助流动通道31，该辅助流动通道31连接到第一连接流动通道24和第二连接流动通道25。辅助壳体30利用溶剂连接到主体壳体20的底表面，使得辅助流动通道31匹配第一连接通道24和第二连接通道25。用于连接辅助壳体30和主体壳体20的溶剂在连接之后挥发，使得确保溶剂的组分不会混合到流过第一连接流动通道24、辅助流动通道31和第二连接流动通道25的液体药物中。

流量传感器40构成倒U形测量流动通道41，该测量流动通道41连接到第二连接流动通道25和流出通道27，并测量流过测量流动通道41的液体药物的流量。例如，热质量传感器可以用作流量传感器40。流量传感器40沿纵向容纳在凹陷部分21的后表面侧上的空间内，以便将后面将描述的垫圈60夹在其自身和凹陷部分21之间。

输液泵50构成连接到入流通道23和第一连接流动通道24的倒U形传输流动通道51。此外，输液泵50包括压电元件55，并且由于压电元件55的振荡，将从入流通道23流入传输流动通道51的液体药物排出到第一连接流动通道24上。排出到第一连接流动通道24的液体药物流过辅助流动通道31、第二连接流动通道25和测量流动通道41，以便从流出通道27排出。本实施方式的每个流动通道为管的形式。输液泵50沿纵向容纳在凹陷部分21的前表面侧上的空间内，以便将后面将描述的垫圈60夹在其本身和凹陷部分21之间。即，根据本实施方式，输液泵50和流量传感器40沿着纵向并排布置(容纳在凹陷部分21中)。

垫圈60为放置在主体壳体20的凹陷部分21内的矩形密封元件。根据本实施方式，硅树脂橡胶片用作垫圈60。垫圈60包括突起61到64，该突起分别与形成在凹陷部分21的底表面上的沟槽23A到27A相接合。每个突起61到64的中心部分以圆形挖空，由此形成通孔。垫圈60放置在主体壳体20(凹陷部分21)上，使得突起61到64分别与沟槽23A到27A相接合，并且通过放置在其上的输液泵50和流量传感器40适度挤压和变形。于是，垫圈60密封入流通道23和传输流动通道51之间的连接部分、传输流动通道51和第一连接流动通道24之间的连接部分、第二连接流动通道25和测量流动通道41之间的连接部分、以及测量流动通道41和流出通道27之间的连接部分，使得可以防止液体药物的泄漏和渗透。

PCB 70将来自外部设备的驱动功率传递到输液泵50内包括的压电元件55和流量传感器40。更具体地说，在PCB 70内包括的相应电极、压电元件55和流量传感器40用探针(未示出)等彼此连接，使得PCB 70将来自外部设备的驱动功率传递到压电元件55和流量传感器40。此外，PCB 70将流量传感器40所获得的测量结果传递到外部设备，并且通过向压电元件55施加预定频率的电压来振荡压电元件55。

覆盖壳体80用预定的紧固件，如螺钉紧固到主体壳体20上。于是，输液泵模块10的部件，如流量传感器40、输液泵50、垫圈60和PCB 70被组装到主体壳体20上，并且被固定在主体壳体20和覆盖壳体80之间。具体地说，根据本实施方式，覆盖壳体80和主体壳体20在入流通道23和传输流动通道51之间的连接部分、传输流动通道51和第一连接流动通道24之间的连接部分、第二连接流动通道25和测量流动通道41之间的连接部分以及测量流动通道41和流出通道27之间的连接部分的每一个的短边方向上的前和后位置处彼此紧固。因此，如图2所示，施加用于挤压各流动通道的连接部分的载荷，使得输液泵50和流量传感器40被组装到主体壳体20上，垫圈60在各流动通道的连接部分处被压缩。因此，可以绝对无误地防止液体药物泄漏。

如上所述，根据本实施方式的输液泵模块10，输液泵50和流量传感器40容纳在主体壳体20中，流动通道形成在所述主体壳体20内，使得可以形成单独一个流动通道。因此，可以提供紧凑和能够控制被传输的体药物量的输液泵模块。

此外，根据本实施方式的输液泵模块10，由于使用了通过在其内侧流动液体药物来测量流量的流量传感器40，与使用从外侧测量流量的流量传感器相比，可以降低成本。因此，输液泵模块可以适于一次性使用。

此外，根据本实施方式的输液泵模块10，由于该结构较简单，其中输液泵50和流量传感器40沿着纵向并排设置，可以柔性处理设计变化。当输液泵50和流量传感器40并排设置时，需要U形流动通道将入流从输液泵50传送到流量传感器40。但是，由于主体壳体20是通过注模成型模制，难于在主体壳体20内形成U形流动通道。为了应付这个问题，在根据本实施方式的输液泵模块10中，包括U形辅助流动通道31的辅助壳体30连接到主体壳体20上。

此外，本实施方式的输液泵模块10形成为所有部件可以在一个方向(例如，从上到下)组装。因此，可以改进组装性能，并且简化组装设备。具体地说，根据本实施方式，由于矩形硅树脂橡胶片用作垫圈60，与使用O形圈等相比，垫圈的定位变得容易并且可以减少部件数量。因此，组装变得容易。

此外，根据本实施方式的输液泵模块10，不应用诸如粘接或焊接的方法来连接部件以及防止液体泄漏，而连接用溶剂执行，并且通过利用垫圈来防止液体泄漏。因此，根据本实施方式，确保了粘接剂等组分不会混合到流过每个流动通道的液体药物中。具体地说，根据本实施方式，在各部件之间，如主体壳体20和辅助壳体30之间采用溶剂密封，对于这些部件来说，溶剂密封是适当的。而垫圈用在不适于溶剂密封的各部件之间，如输液泵50和主体壳体20之间或流量传感器40和主体壳体20之间。因此，可以减少垫圈的数量。在此，由于输液泵50是硅晶片，难于确保溶剂密封的粘着性，并且在驱动时由于振荡密封部分有可能断开。因此，输液泵50不适于溶剂密封。

接着，解释根据本实施方式的输液系统的结构。

图3是包括上述输液泵模块10的输液系统100的总体结构示例的示意图。如图3所示，本实施方式的输液系统100包括输液泵模块10和系统控制器95。输液泵模块10的入流口22经由管91连接到包含液体药物LM的容器90，该药物LM将要注射到生物体内。此外，输液泵模块10的流出口26经由管92连接到附加装置93上，在该附加装置93上安装要插入到生物体(血管)内的针头94。高弹性和自膨胀柔性管用作每个管91和92。

通过由输液泵50控制输液泵模块10，使得包含在容器90内的液体药物LM流过由管91、输液泵模块10、管92和针头94构成的流动通道。

系统控制器95控制输液泵模块10，并且可以通过微型计算机等来实现。系统控制器95电连接到输液泵模块10内的PCB 70上，并且从流量传感器40经PCB 70接收液体药物LM的流量的测量结果。系统控制器95根据所接收到的测量结果控制包括在输液泵50内的压电元件55的振荡，由此控制输液泵50所传输的液体药物的量。更具体地说，利用接收到的测量结果，系统控制器95调节要施加到输液泵50中所包括的压电元件55上的电压脉冲的电压值和频率中的至少一个，使得液体药物LM的流量匹配目标量。

系统控制器95还包括接口，该接口如操作面板(未示出)，用于允许操作者输入要注射的(目标)液体药物量、(目标)注射时间等；显示面板(未示出)，用于显示液体药物LM的注射状态；以及报警装置(未示出)，用于提示注射状态中的异常。

如上所述，根据本实施方式的输液系统100，输液泵50和流量传感器40容纳在输液泵模块10中，且通过从流量传感器40反馈的测量结果，输液泵50可以调节传输流量。因此，利用具有小流量误差的紧凑泵模块可以实现输液系统。

改进示例：

本发明不局限于上述实施方式，而是可以以各种形式进行改进。

在上述实施方式中，解释了PCB容纳在输液泵模块中的示例。但是，不将PCB包括在输液泵模块110的壳体内侧也是可以的，如图4所示。在这种情况下，如图4所示，理想的是：通过利用与系统控制器95通信的线束120，在输液泵50和系统控制器95之间以及在流量传感器40和系统控制器95之间经形成在下覆盖壳体180上的通孔181到187建立电连接。利用这种结构，输液泵模块110的部件数量可以减少，能够进一步减小输液泵模块110的尺寸。此外，甚至在输液泵模块110用作一次性的时，不需要抛弃PCB，以便可以用低成本降低环境负担。

此外，在上述实施方式中，每个流动通道的弯曲部分没有特别处理。但是，每个流动通道的弯曲部分可以是呈曲线的(curved)。于是，可以防止液体药物汇集。

根据本发明的实施方式，可以提供一种紧凑且能够控制要被传输的液体药物的量的输液泵模块以及输液系统。

虽然为了完整和清楚公开的缘故相对于特定实施方式描述了本发明，但是所附的权利要求并不局限于此，而是要理解为涵盖所有改进和替代结构，只要后者对本领域技术人员来说完全落入在此描述的基本教导内。

与相关申请的交叉引用

本申请要求2009年11月25日在日本提交的日本专利申请第2009-267723号以及2010年9月8日在日本提交的日本专利申请第2010-201089号的优先权并且通过引用结合这些申请的全部内容。

Claims

1.一种输液泵模块，包括：

主体壳体，该主体壳体包括：

入流通道，该入流通道具有用于液体药物的入流口；

第一连接流动通道；

第二连接流动通道；和

流出通道，该流出通道具有用于液体药物的流出口；

辅助壳体，该辅助壳体连接到主体壳体上，并且包括：

辅助通道，该辅助通道连接到所述第一连接流动通道和第二连接流动通道上；

流量传感器，该流量传感器形成连接到第二连接流动通道和流出通道的测量流动通道，并且测量流经所述测量流动通道的液体药物的流量；

输液泵，该输液泵形成连接到入流通道和第一连接流动通道的传输流动通道，并且利用压电元件将从入流通道流入传输流动通道的液体药物排放到第一连接流动通道；

垫圈，该垫圈密封所述入流通道和传输流动通道之间的连接部分、所述传输流动通道和第一连接流动通道之间的连接部分、所述第二连接流动通道和所述测量流动通道之间的连接部分、以及所述测量流动通道和流出通道之间的连接部分；以及

覆盖壳体，该覆盖壳体紧固到所述主体壳体上，由此将垫圈、输液泵、流量传感器固定到主体壳体上。

2.如权利要求1所述的输液泵模块，其中：

通过压电元件的振荡，所述输液泵将液体药物排放到第一连接流动通道。

3.如权利要求1或2所述的输液泵模块，其中：

所述辅助流动通道是U形的。

4.如权利要求1至3中任一项所述的输液泵模块，其中：

所述输液泵和流量传感器在所述输液泵模块的纵向上并排设置。

5.如权利要求1至4中任一项所述的输液泵模块，其中：

所述主体壳体和辅助壳体是树脂制成的；且

所述辅助壳体利用溶剂连接到所述主体壳体上。

6.如权利要求1至5中任一项所述的输液泵模块，其中：

所述垫圈是硅树脂橡胶片，在该垫圈上在对应于各个连接部分的位置处形成通孔。

7.如权利要求1至6中任一项所述的输液泵模块，还包括：

印刷电路板，该印刷电路板将驱动功率传递到所述压电元件和流量传感器；其中：

所述覆盖壳体紧固到所述主体壳体上，由此将垫圈、输液泵、流量传感器和印刷电路板固定到主体壳体上。

8.一种输液系统，包括：

如权利要求1至7中任一项所述的输液泵模块；以及

系统控制器，该系统控制器根据所述流量传感器获得的流量的测量结果来控制所述压电元件的振荡，并且控制由所述输液泵所传输的液体药物量。