CN104302350B - 输液泵组件 - Google Patents
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Abstract
用于将管组附接到输液泵的流体连接器组件(6010)包括:本体部分(6018);插塞部分(6008),该插塞部分(6008)位于所述本体部分上,该插塞部分包括流体路径;导管,该导管的第一端被流体连接至所述插塞的流体路径;捕捉特征件(6014),该捕捉特征件(6014)位于所述本体部分的第一端上并构造成与贮液器相互作用;以及闩锁特征件(6016),该闩锁特征件(6016)位于所述本体部分的第二端上,该闩锁特征件被构造成与所述贮液器相互作用并锁定到所述贮液器上。
Description
技术领域
本发明总体上涉及流体输送系统,更具体地,涉及输液泵组件。
背景技术
由于吸收不良、肝代谢或其它药物代谢动力学因素,许多潜在的有价值药品或化合物,包括生物制剂,都不能通过口服起作用。另外,一些治疗化合物虽然能够被口服吸收,但它们有时需要非常频繁地给药,以致患者难以保持所期望的时间表。在这些情况下,通常采用或能够采用肠胃外输送。
药物输送以及其它流体和化合物的有效肠胃外路径,诸如皮下注射、肌肉注射和静脉内(IV)给药包括用注射针或通管针刺破皮肤。胰岛素是由数百万糖尿病患者自我注射的治疗流体的实例。肠胃外输送药物的用户可受益于这样一种可佩戴装置,该可佩戴装置将在一定时间段内自动输送所需的药物/化合物。
为此,已经努力设计用于受控地释放药剂的便携式可佩戴装置。已知这种装置具有贮液器,诸如针筒、注射器或输液袋,并且是电子控制的。这些装置有许多缺点,包括故障率高。减小这些装置的尺寸、重量和成本也是现在的一种挑战。另外,这些装置通常应用于皮肤,并提出了为了应用而频繁再定位的挑战。
发明内容
根据一种具体实施方式,公开了一种流体连接器组件。该流体连接器组件包括:本体部分;位于本体部分上的插塞部分,该插塞部分包括流体路径;导管,该导管的第一端被流体连接至插塞流体路径;捕捉特征件,该捕捉特征件位于本体部分的第一端上,并构造成与贮液器相互作用;以及闩锁特征件,该闩锁特征件位于本体部分的第二端上,该闩锁特征件被构造成与贮液器相互作用并锁定到贮液器上。
该具体实施方式的一些实施例可包括下列特征中的一个或多个。其中,本体部分还包括凹进,其中,该凹进被构造成与贮液器相互作用。其中,捕捉特征件包括斜面。其中,导管的第二端连接至套管组件。其中,本体部分还包括渐缩的导管开口,导管的第一端被连接至该渐缩的导管开口。其中,本体部分的下侧包括芯部。其中,该芯部包括识别标签。其中,本体部分包括识别标签。其中,该识别标签是RFID标签。其中,该识别标签是近场通信可读RFID。
根据一种具体实施方式,公开了一种流体贮液器系统。该流体贮液器系统包括可抛弃壳体组件和流体连接器组件,该可抛弃壳体组件包括:贮液器;突片部分,该突片部分包括阴性闩锁特征件;和出口,该出口被流体连接至贮液器,该流体连接组件包括:本体部分;位于本体部分上的插塞部分,该插塞部分包括流体路径;位于本体部分的第一端上的阳性闩锁特征件,该阳性闩锁特征件被构造成与可抛弃壳体组件上的阴性闩锁特征件相互作用;以及导管,该导管的第一端被流体连接至插塞的流体路径,其中,连接器的插塞附接至可抛弃壳体组件的出口,并在贮液器和导管之间提供流体连接。
该具体实施方式的一些实施例可包括下列特征中的一个或多个。其中,流体连接器还包括捕捉特征件,该捕捉特征件位于本体部分的第二端上,并构造成与可抛弃壳体组件相互作用。其中,该捕捉特征件包括斜面。其中,导管的第二端连接至套管组件。其中,该连接器还包括,其中该本体部分包括凹进,其中该凹进被构造成与输液泵的可再用部分相互作用。其中,本体部分还包括渐缩的导管开口,导管的第一端连接至该渐缩的导管开口。其中,本体部分还包括芯部。其中,该芯部还包括识别标签。其中,本体部分还包括识别标签。其中,该识别标签是RFID标签。其中,该识别标签是近场通信可读RFID。
根据一种具体实施方式,一种连接器。该连接器包括本体部分、插塞、以及与插塞连通的导管,其中,该插塞被构造成附接至可抛弃壳体组件中的出口。
根据第一具体实施方式,公开了一种可佩戴输液泵组件。该可佩戴输液泵组件包括:贮液器,用于收容可输液流体;和流体输送系统,该流体输送系统被构造成将可输液流体从贮液器输送至外部输液组。该流体输送系统包括:控制器;泵组件,用于贮液器抽取一定量的可输液流体,并将该一定量的可输液流体提供给外部输液组,该泵组件包括泵柱塞,该泵柱塞具有行进距离,该行进距离具有起始位置和结束位置;至少一个光学传感器组件,用于感测泵柱塞的行进距离的起始位置和结束位置,并将传感器的输出发送给控制器;以及第一阀组件,该第一阀组件被构造成将泵组件与贮液器选择性地隔离,其中,该控制器接收传感器的输出,并确定泵柱塞的总位移。
该具体实施方式的一些实施例可包括下列特征中的一个或多个。其中,可佩戴输液泵组件包括,其中,控制器使泵柱塞的位移与所输送的流体的体积相关。其中,可佩戴输液泵组件包括,其中,控制器基于所输送的流体体积命令致动器将泵柱塞致动至目标位置。其中,可佩戴输液泵组件还包括第二阀组件,该第二阀组件被构造成将泵组件与外部输液组选择性地隔离。其中,可佩戴输液泵组件还包括至少一个光学传感器组件,用于感测第二阀组件的位置。其中,可佩戴输液泵组件还包括:可抛弃壳体组件,该可抛弃壳体组件包括贮液器和流体输送系统的第一部分;和可再用壳体组件,该可再用壳体组件包括流体输送系统的第二部分。其中,可佩戴输液泵组件包括,其中,泵组件的第一部分位于可抛弃壳体组件内,而泵组件的第二部分位于可再用壳体组件内。其中,可佩戴输液泵组件包括,其中,第一阀组件的第一部分位于可抛弃壳体组件内,而第一阀组件的第二部分位于可再用壳体组件内。其中,可佩戴输液泵组件包括,其中,第二阀组件的第一部分位于可抛弃壳体组件内,而第二阀组件的第二部分位于可再用壳体组件内。其中,可佩戴输液泵组件包括,其中,外部输液组是被构造成可释放地接合流体输送系统的可拆装外部输液组。
根据第一具体实施方式,公开了一种用于输液泵组件的可抛弃壳体组件。该可抛弃壳体组件包括被流体连接至流体路径的贮液器部分,该贮液器部分包括气泡捕集部,其中,气泡捕集部防止空气从贮液器部分移动至流体路径。气泡捕集部还包括出口部分和非出口部分,非出口部分包括渐缩部分,该渐缩部分渐缩至底部部分,非出口部分的渐缩部分结束于出口部分。气泡捕集部也包括,其中,出口部分包括底部部分,该底部部分与向上斜面部分连通,该向上斜面部分与贮液器出口流体连通,其中,该底部部分被构造成使得流体聚集在底部部分中,并且渐缩部分被构造成使得空气泡聚集在渐缩部分中。
该具体实施方式的一些实施例可包括下列特征中的一个或多个。其中,可抛弃壳体组件还包括膜组件,膜组件被连接至贮液器,其中,膜组件形成贮液器的一部分。其中,可抛弃壳体组件还包括隔膜组件,隔膜组件形成在膜组件上。其中,可抛弃壳体组件还包括隔膜组件,该隔膜组件连接至贮液器。其中,可抛弃壳体组件还包括通风孔,其中,该通风孔还包括过滤器。
根据一个具体实施方式,公开了一种流体连接器组件。该流体连接器组件包括:本体部分;位于本体部分上的插塞接收器部分,该插塞接收器部分包括流体路径并构造成接收贮液器上的插塞;以及导管,导管的第一端被流体连接至插塞接收器部分的流体路径。
该具体实施方式的一些实施例可包括下列特征中的一个或多个。其中,本体部分还包括凹进,其中,该凹进被构造成与输液泵的可再用部分相互作用。其中,导管的第二端连接至套管组件。其中,本体部分还包括渐缩导管开口,导管的第一端连接至该渐缩导管开口。其中,本体部分的第一端还包括锁定图标。其中,本体部分的下侧包括芯部。其中,该芯部包括识别标签。其中,本体部分包括识别标签。其中,该识别标签是RFID标签。其中,该识别标签是近场通信可读RFID。
在附图和以下描述中阐明了一个或多个实施例的细节。从该描述、附图和权利要求书中,其它特征和优点将变得显而易见。
附图说明
图1是输液泵组件的侧视图;
图2是图1的输液泵组件的透视图;
图3是图1的输液泵组件的各种部件的分解图;
图4是图1的输液泵组件的可抛弃壳体组件的截面图;
图5A-5C是隔膜接入组件(septum access assembly)的一个实施例的截面图;
图6A-6B是隔膜接入组件的另一实施例的截面图;
图7A-7B是隔膜接入组件的另一实施例的局部顶视图;
图8A-8B是隔膜接入组件的另一实施例的截面图;
图9是图1的输液泵组件的透视图,示出了外部输液组;
图10A-10E描绘了多个搭扣式紧固件构造;
图11A是遥控组件和图1的输液泵组件的一个替代实施例的等轴测视图;
图11B-11R描绘了图1的输液泵组件的高水平示意图和流程图的各种视图;
图12A-12F是图11A的遥控组件展示的多个显示屏;
图13是图1的输液泵组件的替代实施例的等轴测视图;
图14是图13的输液泵组件的等轴测视图;
图15是图13的输液泵组件的等轴测视图;
图16是图1的输液泵组件的替代实施例的等轴测视图;
图17是图16的输液泵组件的平面图;
图18是图16的输液泵组件的平面图;
图19A是图16的输液泵组件的各种部件的分解图;
图19B是图16的输液泵组件的一部分的等轴测视图;
图20是图16的输液泵组件的可抛弃壳体组件的截面图;
图21是图16的输液泵组件内的流体路径的概略图;
图22A-22C是图16的输液泵组件内的流体路径的概略图;
图23是图16的输液泵组件的各种部件的分解图;
图24是图16的输液泵组件的泵组件的剖视等轴测视图;
图25A-25D是图24的泵组件的另一等轴测视图;
图26A-26B是图16的输液泵组件的测量阀组件的等轴测视图;
图27A-27B是图26A-26B的测量阀组件的侧视图;
图28A-28D是图16的输液泵组件的测量阀组件的视图;
图29是图1的输液泵组件的替代实施例的等轴测视图;
图30是图1的输液泵组件的替代实施例的等轴测视图;
图31是图9的输液泵组件的替代实施例的另一视图;
图32是输液泵组件的另一实施例的分解图;
图33是图32的输液泵组件的另一分解图;
图34A-34B示出了输液泵组件的另一实施例;
图35A-35C是图32的输液泵组件的可再用壳体组件的顶视图、侧视图和底视图;
图36是图35A-35C的可再用壳体组件的分解图;
图37是图35A-35C的可再用壳体组件的分解图;
图38A是图35A-35C的可再用壳体组件的分解图;
图38B-38D是防尘盖的一个实施例的顶视图、侧视图和底视图;
图39A-39C是图35A-35C的可再用壳体组件的电子控制组件的顶视图、侧视图和底视图;
图40A-40C是图35A-35C的可再用壳体组件的基座板的顶视图、侧视图和底视图;
图41A-41B是图40A-40C的底座板的透视顶视图和透视底视图;
图42A-42C是图35A-35C的可再用壳体组件的基座板的顶视图、侧视图和底视图;
图43A-43B示出了图35A-35C的可再用壳体组件的机械控制组件;
图44A-44C示出了图35A-35C的可再用壳体组件的机械控制组件;
图45A-45B示出了图35A-35C的可再用壳体组件的机械控制组件的泵柱塞和贮液器阀;
图46A-46E示出了图35A-35C的可再用壳体组件的机械控制组件的泵柱塞和贮液器阀的各种视图;
图47A-47B示出了图35A-35C的可再用壳体组件的机械控制组件的测量阀;
图48是图32的输液泵组件的可抛弃壳体组件的分解图;
图49A是图48的可抛弃壳体组件的平面图;
图49B是沿线B-B截取的图49A的可抛弃壳体组件的截面图;
图49C是沿线C-C截取的图49A的可抛弃壳体组件的截面图;
图50A-50C示出了图48的可抛弃壳体组件的基部部分;
图51A-51C示出了图48的可抛弃壳体组件的流体路径盖;
图52A-52C示出了图48的可抛弃壳体组件的膜组件;
图53A-53C示出了图48的可抛弃壳体组件的顶部部分;
图54A-54C示出了图48的可抛弃壳体组件的阀膜插入体;
图55A-55B示出了图32的输液泵组件的锁环组件;
图56A-56B示出了图32的输液泵组件的锁环组件;
图57-58是输液泵组件和填充接头;
图59-64示出了图57的填充接头的各种视图;
图65所示填充接头的另一实施例的等轴测视图;
图66-67示出了输液泵组件和填充接头的另一实施例;
图68-74是图66的填充接头的各种视图;
图75-80示出了电池充电器的实施例的各种视图;
图81-89示出了电池充电器/扩展坞的各种实施例;
图90A-90C是图1的输液泵组件中所包括的体积传感器组件的各种视图;
图91A-91I是图1的输液泵组件中所包括的体积传感器组件的各种视图;
图92A-92I是图1的输液泵组件中所包括的体积传感器组件的各种视图;
图93A-93I是图1的输液泵组件中所包括的体积传感器组件的各种视图;
图94A-94F是图1的输液泵组件中所包括的体积传感器组件的各种视图;
图95是图1的输液泵组件中所包括的体积传感器组件的分解图;
图96是图1的输液泵组件中所包括的体积传感器组件的概略图;
图97是图96的体积传感器组件的性能特征的二维图;
图98是图96的体积传感器组件的性能特征的二维图;
图99是图96的体积传感器组件的性能特征的二维图;
图100是图1的输液泵组件中所包括的体积传感器组件的概略图;
图101是图100的体积传感器组件的性能特征的二维图;
图101是图100的体积传感器组件的性能特征的二维图;
图103是图1的输液泵组件中所包括的体积传感器组件的概略图;
图104是图1的输液泵组件中所包括的体积传感器组件的性能特征的二维图;
图105是图1的输液泵组件中所包括的体积传感器组件的性能特征的二维图;
图106是图1的输液泵组件中所包括的体积传感器组件的性能特征的二维图;
图107是图1的输液泵组件中所包括的体积传感器组件的性能特征的二维图;
图108是图1的输液泵组件中所包括的体积传感器组件的性能特征的二维图;
图109是图1的输液泵组件中所包括的体积传感器组件的控制模型的概略图;
图110是图1的输液泵组件中所包括的体积传感器组件的电子控制组件的概略图;
图111是图1的输液泵组件中所包括的体积传感器组件的体积控制器的概略图;
图112是图111的体积控制器的前馈控制器的概略图;
图113-114概略示出了图111的体积控制器的SMA控制器的具体实施;
图114A-114B是SMA控制器的可替换具体实施;
图115概略示出了可被包括在图1的输液泵组件中的多处理器控制构造;
图116是可被包括在图1的输液泵组件中的多处理器控制构造的概略图;
图117A-117B概略示出了多处理器功能性;
图118概略示出了多处理器功能性;
图119概略示出了多处理器功能性;
图120A-120E图示示出了各种软件层;
120B-120C示出了各种状态图;
120D图示示出了装置交互作用;
120E图示示出了装置交互作用;
图121概略示出了图1的输液泵组件中所包括的体积传感器组件;
图122概略示出了图1的输液泵组件的各种系统的交互连接;
图123概略示出了基础量-大剂量输液事件;
图124概略示出了基础量-大剂量输液事件;
图125A12G示出了层次状态机;
图126A-126M示出了层次状态机;
图127是开口谐振环天线的例证图;
图128是被构造成利用开口谐振环天线的医疗装置的例证图;
图129是开口谐振环天线和来自医疗输液装置的传输线的例证图;
图130是在接触人类皮肤之前的开口谐振环天线的回波损耗图;
图130A是在接触人类皮肤期间的开口谐振环天线的回波损耗图;
图131是被集成到紧邻介电材料运行的装置中的开口谐振环天线的例证图;
图132是示例性实施例的内部和外部部分的尺寸图;
图133是在接触人类皮肤之前的非开口谐振环天线的回波损耗图;
图133A是与人类皮肤接触期间的非开口谐振环天线的回波损耗图;
图134A-134C示出了在横截面“B”处截取的顶部截面图,以及可抛弃壳体组件的顶部部分的一个实施例的等轴测视图;
图135A-135B示出了可抛弃壳体组件的顶部部分的一个实施例的横截面“B”处截取的顶视图和截面图;
图136示出了与具有图标的可抛弃壳体组件的一个实施例一起的可再用壳体组件的一个实施例的局部分解图;
图137示出了沿“A”截取的,示出了被定向在处于解锁方向中的可抛弃壳体组件之上的可再用壳体组件的截面图;
图138示出了沿“A”截取的,示出了附接至处于解锁位置的可抛弃壳体组件的可再用壳体组件的截面图;
图139示出了沿“A”截取的,示出了附接至处于锁定位置的可抛弃壳体组件的可再用壳体组件的截面图;
图140A示出了可再用壳体组件的一个实施例和防尘盖的一个实施例的等轴测视图;
图140B是防尘盖的一个实施例的顶视图;
图140C是在图140B中所示的“C”处截取的截面图;
图140D是图140C中所示的“D”截面的剖视截面图;
图141A是可抛弃壳体组件的一个实施例的视图;
图141B是“B”指示的图141A的放大剖视图;
图142A是可抛弃壳体组件的一个实施例的顶视图;
图142B是“B”指示的图142A的放大剖视图;
图142C是“C”指示的图142A的放大剖视图;
图143是可抛弃壳体组件的一个实施例的顶视图;
图143B是在图143A上所示的“B”处截取的可抛弃壳体组件的一个实施例的截面图;
图144A是可抛弃壳体组件的一个实施例的等轴测视图;
图144B是图144A中所示的“B”截面的放大剖视截面图;
图144C是可抛弃壳体组件的一个实施例的顶视图;
图144D是图144C中所示的“D”截面的放大剖视截面图;
图144E是根据一个实施例的气泡捕集部的横截面的例示图;
图145是泵系统实施例的输送体积相对泵输送时间的曲线图;
图146是根据反射体距离的光学传感器输出的一个实施例的曲线图;
图147所示输液泵组件的一个实施例中的光学传感器的各种位置的视图;
图148A-148B是光学传感器组件的实施例,其中,148B是根据图148A中的截面“B”的放大截面图;
图149A-149B是光学传感器组件的实施例,其中,149B是根据图149A中的截面“B”的放大截面图;
图150是泵系统的一个实施例的示意图;
图151是根据一个实施例的泵柱塞驱动电子装置的示意图;
图152是根据一个实施例的泵柱塞目标位置相对所输送的体积的曲线图;
图153是作为根据一个实施例的死区和饱和极限的增益元件的泵柱塞模型的示意图;
图154A是根据一个实施例的SMA功率控制器的示意图;
图154B是根据一个实施例的时间相对泵柱塞的曲线图;
图154C是根据一个实施例的时间相对占空比的曲线图;
图155是代表取样时间的示意图;
图156是根据一个实施例的时间相对泵柱塞位置的曲线图;
图157是根据一个实施例的时间相对测量阀位置的曲线图;
图158是根据一个实施例的SMA开关监视的示意图;
图159A是根据一个实施例的输送数相对位置的曲线图;
图159B是根据一个实施例的输送数相对轨迹误差的曲线图;
图160是根据一个实施例的输送控制器的流程图;
图161是根据一个实施例的内部电压和外部电压反馈控制器的流程图;
图162是根据一个实施例的体积控制器架构的流程图;
图163是体积输送控制器前馈的一个实施例的流程图;
图164是不连续泄漏检查的一个实施例的流程图;
图165是至少一部分启动完整性测试的一个实施例的流程图;
图166是至少一部分启动完整性测试的一个实施例的流程图;
图167是至少一部分启动完整性测试的一个实施例的流程图;
图168是根据一个实施例的泵柱塞目标位置相对所输送的体积的曲线图;
图169是根据一个实施例的阀位置关于所泵送的体积的曲线图;
图170是根据一个实施例的泵柱塞目标位置相对所输送的体积的曲线图;
图171是根据一个实施例的体积控制器架构的流程图;
图172是根据一个实施例的内部电压和外部电压反馈控制器的流程图;
图173A-173B是根据一个实施例的贮液器膜的视图;
图174A-174D是根据一个实施例的贮液器膜的截面图;
图175是根据一个实施例的致动器组件的视图;
图176A是根据一个实施例的致动器组件的视图;
图176B是根据一个实施例的致动器组件的视图;
图177A-177B是根据一个实施例的致动器组件的视图;
图178A-178B是根据一个实施例的致动器组件的视图;
图179A-179B是根据一个实施例的致动器组件的视图;
图180是根据一个实施例的致动器组件的视图;
图181-184示出了测量阀构造和形状记忆合金构造的各种实施例的各种视图;
图185A-185B示出了根据一个实施例的可抛弃包装的一个实施例的视图;
图186A-186B示出了根据一个实施例的可抛弃包装的一个实施例的视图;
图187A-187J示出了根据一个实施例的可抛弃包装的一个实施例的视图;
图188是双泵系统的一个实施例;
图189A是泵系统的一个实施例的静止状态的图示;
图189B是泵系统的一个实施例的填充状态的图示;
图189C是泵系统的一个实施例的输送状态的图示;
图190示出了具有鲁尔连接器的可抛弃壳体组件的一个实施例;
图191示出了可抛弃壳体组件上的锁环的一个实施例;
图192示出了具有充电插针的充电器的一个实施例;
图193A示出了泵组件的一个实施例;
图193B示出了图193A中所示的实施例的图示;
图194示出了锁环弹簧闩锁的一个实施例的图示;
图195示出了可抛弃检测系统的一个实施例的图示;
图196是确定填充后的最初贮液器体积的系统的一个实施例的例示图;
图197是贮液器的一个实施例的例示图;
图198是与可抛弃壳体组件的导管连接的一个实施例的例示图;
图199是与可抛弃壳体组件的导管连接器的一个实施例的例示图;
图200A-200B是与可抛弃壳体组件的导管连接器的一个实施例的例示图;
图201A-201B是与可抛弃壳体组件的导管连接器的一个实施例的例示图;
图202是与可抛弃壳体组件的导管连接器的一个实施例的例示图;
图203A-203B是与可抛弃壳体组件的导管连接器的一个实施例的例示图;
图204A-204B是与可抛弃壳体组件的导管连接器的一个实施例的例示图;
图205是与可抛弃壳体组件的导管连接的一个实施例的例示图;
图206是附接至导管的连接器的一个实施例的视图;
图207是附接至导管的连接器的一个实施例的视图,其中,导管附接至套管;
图208是根据一个实施例的,附接至导管的连接器和可抛弃壳体组件的一个实施例的视图,其中,导管附接至套管;
图209是被连接至可抛弃壳体组件的实施例的图206-208中所示的连接器的一个实施例的视图;
图210是被连接至可抛弃壳体组件的实施例的图206-208中所示的连接器的一个实施例的视图;
图211-217是插塞的各种实施例的例示图;
图218A-218C是连接器的实施例的各种视图;
图219A-219M是处于与可抛弃壳体组件的实施例的各种相互作用阶段的连接器的实施例的视图,以便连接器附接至可抛弃壳体组件;
图220A-220J是被连接至可抛弃壳体组件的连接器实施例,以及处于以可旋转方式连接至可抛弃壳体组件的各种阶段的可再用壳体组件的实施例的视图;
图221是可抛弃壳体组件的一个实施例的局部视图;
图222是包括手指开孔的可抛弃壳体组件的一个实施例的局部视图;
图223A是根据一个实施例的旋转连接器和活栓式阀的分解图;
图223B是根据一个实施例的旋转连接器和活栓式阀的分解图;
图224是根据一个实施例的附接至可抛弃壳体组件的闩锁连接器的视图;
图225A是根据一个实施例的附接至可抛弃壳体组件的周界连接器的一个实施例的视图;
图225B是根据一个实施例的周界连接器和可抛弃壳体组件的例示分解图;
图226是根据一个实施例的周界连接器和可抛弃壳体组件的例示局部分解图;
图227A-227C是被附接至可抛弃壳体组件的一个实施例的折叠卡扣连接器的一个实施例的组件的视图;
图228A是周界连接器的一个实施例和可抛弃壳体组件的一个实施例的分解图;
图228B是附接至图228A中所示的可抛弃壳体组件的图228A中所示的周界连接器的一个实施例的视图;
图229示出了被附接至可抛弃壳体组件的实施例的连接器的一个实施例;
图230示出了被附接至可抛弃壳体组件的实施例的连接器的一个实施例;
图231A-231D是根据一个实施例的夹捏式连接器、导管组和可抛弃壳体组件的实施例的各种视图;
图231E是被连接至可抛弃壳体组件的实施例的夹捏式连接器的一个实施例的截面图;
图232A-232D是根据一个实施例的自顶向下连接器、导管组和可抛弃壳体组件的实施例的各种视图;
图232E是被连接至可抛弃壳体组件的实施例的自顶向下连接器的一个实施例的截面图;
图233A-233F是根据一个实施例的连接器、导管组和可抛弃壳体组件的实施例的各种视图;
图233G是被连接至可抛弃壳体组件的实施例的连接器的一个实施例的截面图;
图234A-233F是根据一个实施例的连接器、导管组和可抛弃壳体组件的实施例的各种视图;
图234G是被连接至可抛弃壳体组件的实施例的连接器的一个实施例的截面图;
图235A-235C是连接器实施例的视图;
图235D是可抛弃壳体组件的实施例的视图;
图235E是来自图235D的截面“A”的截面图;
图236A-236H是根据一个实施例的连接器、导管组和可抛弃壳体组件的实施例的各种视图;
图236I-236K是连接器实施例的视图;
图236L是被连接至根据一个实施例的可抛弃壳体组件的连接器的剖视图;
图236M-236P是被连接至根据一个实施例的可抛弃壳体组件的连接器的各自视图;
图236Q-236R是被部分连接至根据一个实施例的可抛弃壳体组件的连接器的视图;
图236S-236T是被连接至根据一个实施例的可抛弃壳体组件的连接器的视图;
图237是被连接至可抛弃壳体组件的一个实施例的连接器的一个实施例的底视图,该连接器包括RFID标签;
图238是可抛弃壳体组件的实施例和连接器、导管和套管组件的实施例的分解图;
图239是根据一个实施例的与可抛弃壳体组件连接的可再用壳体组件的一个截面的截面图;
图240是体积测量传感器的一个实施例的分解图;
图241A和241B是根据一个实施例的致动器组件的视图;
图242和243是根据一个实施例的测量阀组件的视图;
图244A是可抛弃壳体组件的一个实施例的顶视图;
图244B是从可抛弃壳体组件的一个实施例的图244A上所示的截面“B”截取的截面图;
图245A是根据一个实施例的可抛弃壳体组件的局部截面图;
图245B是根据一个实施例的可抛弃壳体组件和所接合的可再用壳体组件的局部截面图;
图246A是根据一个实施例的可再用壳体组件盖内部的视图;和
图246B是图246A的截面“A”的截面图。
各图中的相同附图标记表示相同的元件。
具体实施方式
参考图1-3,输液泵组件100可包括可再用壳体组件102。可再用壳体组件102可由任何适当的材料构成,例如耐压缩的硬或刚性塑料。例如,使用耐久材料和零件可提高质量,并通过提供维持更长时间且更耐用、从而对其内布置的部件提供更多保护的可再用部分而降低成本。
可再用壳体组件102可包括机械控制组件104,机械控制组件104具有泵组件106和至少一个阀组件108。可再用壳体组件102也可包括电子控制组件110,电子控制组件110被构造成向机械控制组件104提供一个或多个控制信号,并实现向用户的基础量和/或大剂量的输送可输液流体。可抛弃壳体组件114可包括阀组件108,阀组件108可构造成控制可输液流体经过流体路径的流量。可再用壳体组件102也可包括泵组件106,泵组件106可构造成将可输液流体从该流体路径泵送至用户。
电子控制组件110可监视和控制已经和/或正在泵送的可输液流体的量。例如,电子控制组件110可从体积传感器组件148接收信号,计算刚刚分配的可输液流体的量,并基于用户所需的剂量来确定是否已分配了足够的可输液流体。如果尚未分配足够的可输液流体,则电子控制组件110可确定应当泵送更多的可输液流体。电子控制组件110可向机械控制组件104提供适当的信号,以便能够泵送任何额外的所需剂量,或者,电子控制组件110可向机械控制组件104提供适当的信号,以便能够随着下一剂量分配额外的剂量。另外,如果已分配了太多的可输液流体,则电子控制组件110可向机械控制组件104提供适当的信号,以便能够在下一剂量中分配较少的可输液流体。
机械控制组件104可包括至少一个形状记忆致动器112。机械控制组件104的泵组件106和/或阀组件108可由至少一个形状记忆致动器(例如形状记忆致动器112)致动,该形状记忆致动器112可以是具有丝或弹簧构造的形状记忆丝。形状记忆致动器112能够以可操作方式连接至电子控制组件110并由电子控制组件110激活,电子控制组件110可控制用于致动该机械控制组件104的热量和/或电能的时间和量。例如,形状记忆致动器112可以是随着温度改变形状的导电的形状记忆合金丝。可通过加热器、或更方便地通过施加电能来改变该形状记忆致动器112的温度。形状记忆致动器112可以是由诸如NITINOLTM或的镍/钛合金构成的形状记忆丝。
输液泵组件100可包括体积传感器组件148,体积传感器组件148被构造成监测由输液泵组件100输注的流体的量。例如,体积传感器组件148可采用声学体积感测。声学体积测量技术是被受让给美国德卡产品有限责任合伙公司的美国专利No.5,575,310和5,755,683,以及美国专利申请公布No.US2007/0228071Al、US2007/0219496Al、US2007/0219480Al、US2007/0219597Al的主题,上述美国申请的所有公开内容在此通过引用的方式并入本文。可也使用用于测量流体流量的其它替代的技术,例如:基于多普勒的方法;将霍尔效应传感器与叶片阀或舌形阀结合使用;使用应变梁(例如,涉及流体贮液器上的柔性构件,以感测该柔性构件的偏斜);通过使用板的电容式感测;或者热飞行时间法。其中一种这种替代的技术在2007年2月9日提交的美国专利申请No.11/704,899(现在是2007年10月4日公开的美国申请公布No.US-2007-0228071-A1且发明名称为“流体输送系统和方法(FluidDelivery Systems and Methods)”(代理人案号No.E70))中公开了,该美国申请的整个公开内容在此通过引用的方式并入本文。输液泵组件100可构造成使得由体积传感器组件148产生的体积测量值可用于通过反馈环来控制被输液到用户体内的可输液流体的量。
输液泵组件100还可包括可抛弃壳体组件114。例如,可抛弃壳体组件114可构造成单次使用,或使用一段特定的时间,例如三天或任何其它的时间量。可抛弃壳体组件114可构造成使得输液泵组件100中的与可输液流体接触的任何部件都布置在可抛弃壳体组件114上和/或在可抛弃壳体组件114中。例如,包括贮液器的流体路径或通道可设置在可抛弃壳体组件114中,并可构造成单次使用或在被抛弃之前使用特定次数。可抛弃壳体组件114的可抛弃性能够提高输液泵组件100的卫生状况。
也参考图4,可抛弃壳体组件114可以构造成以可释放方式接合所述可再用壳体组件102,并包括腔体116,该腔体116具有贮液器118,用于容纳可输液流体(未示出),例如胰岛素。例如,可通过螺钉旋拧构造、扭锁构造或压配合构造来实现这种可释放的接合。可抛弃壳体组件114和/或可再用壳体组件102可包括对准组件,该对准组件被构造成帮助将可抛弃壳体组件114和可再用壳体组件102对准,从而在特定的取向中接合。类似地,可使用基部凸起120和顶部凸起122作为对准和完全接合的指示器。
腔体116可至少部分由可抛弃壳体组件114形成,并与可抛弃壳体组件114成一体。腔体116可包括膜组件124,用于至少部分地限定贮液器118。贮液器118还可由可抛弃壳体组件114限定,例如由形成在可抛弃壳体组件114的基部部分128中的凹部126限定。例如,膜组件124可布置在凹部126上方并附接至基部部分128,由此形成贮液器118。膜组件124可通过常规方式附接至基部部分128,例如胶粘、热密封和/或压配合,以便在膜组件124和基部部分128之间形成密封130。膜组件124可以是柔性的,并且,在膜组件124与基部部分128中的凹部126之间形成的空间可限定贮液器118。贮液器118可以是非加压的,并可与流体路径(未示出)流体连通。膜组件124可以是可至少部分塌缩的,并且腔体116可包括通风组件,从而有利地防止了随着可输液流体被从贮液器118输送至流体路径而在贮液器118中积聚出真空。在一个优选实施例中,膜组件124是完全可塌缩的,从而允许彻底输送该可输液流体。腔体116可构造成提供足够的空间,以确保即使在贮液器118充满可输液流体时也始终存在一定的空气空间。
本文描述的膜和贮液器可由各种材料制成,包括但不限于:硅树脂、NITRILE、丁基橡胶、SANTOPRENE、热塑性弹性体(TPE)、苯乙烯嵌段共聚物(SEBS)和/或具有起本文所述作用的期望的弹性和特性的任何其它材料。另外,其它结构也能够用于相同的目的。
使用部分可塌缩的非加压贮液器可有利地防止随着贮液器中的流体被排空而在贮液器中积聚空气。带通风孔的贮液器中的空气积聚能够防止流体从贮液器中流出(尤其是该系统倾斜的话),所以,气穴介于贮液器中所含的流体与贮液器的隔膜之间。在可佩戴装置的正常操作期间,预期该系统是倾斜的。
贮液器118可方便地按尺寸形成,以保持足以输送一天或更多天的胰岛素供应。例如,贮液器118可保持1.00至3.00ml的胰岛素。3.00ml的胰岛素贮液器可相当于约90%潜在用户的大约3天的供应量。在其它实施例中,贮液器118可以是任何尺寸或形状的,并且可适合保持任意量的胰岛素或其它可输液流体。在一些实施例中,腔体116及贮液器118的尺寸及形状与腔体116及贮液器118适合保持的可输液流体的类型有关。
可抛弃壳体组件114可包括支撑构件132(图3),支撑构件132被构造成防止意外压缩该贮液器118。压缩该贮液器118可导致非预期剂量的可输液流体经过流体路径被强制输送给用户。在一个优选实施例中,可再用壳体组件102和可抛弃壳体组件114可由不易压缩的刚性材料构成。然而,作为另外的预防措施,可以在可抛弃壳体组件114中包括支撑构件132,以防止输液泵组件100和其内的腔体116被压缩。支撑构件132可以是从基部部分128突出的刚性突起。例如,支撑构件132可设置在腔体116内并可防止压缩该贮液器118。
如上所述,腔体116可构造成提供足够的空间,以确保即使在贮液器118充满可输液流体时也始终存在一定的空气空间。因此,在意外压缩该输液泵组件100的情况下,可输液流体可不被强迫经过套管组件136(例如,如图9所示)。
腔体116可包括隔膜组件146(图3),隔膜组件146被构造成允许贮液器118充满可输液流体。隔膜组件146可以是由橡胶或塑料制成的常规隔膜,并具有单向流体阀,该单向流体阀被构造成允许用户从注射器或其它填充装置填充该贮液器118。在一些实施例中,隔膜146可位于膜组件124的顶部上。在这些实施例中,腔体116可包括支撑结构(例如,图3中的支撑结构132),以支撑隔膜的背面侧周围的区域,以便在针头将可输液流体引入到腔体116时保持隔膜密封的完整性。该支撑结构可构造成支撑所述隔膜,同时仍允许针头的引入,以将可输液流体引入到腔体116中。
也参考图134A-135B,示出了可抛弃壳体组件的顶部部分2962的实施例。图134A中示出了顶部部分2962,图134B中示出了沿着线“B”截取的剖视图。示出了隔膜组件2694。在一些实施例中,隔膜组件2964包括隧道部件,在一些实施中,该隧道部件可用作压住针头(例如,填充针头)的部件,同时不将全部的力直接压在隔膜2966上。在一些实施例中,如图134A-134C所示,隔膜2966可以是附接至可抛弃壳体组件部分2962的单独模制部分,但与膜组件902分离。
现在参考图135A-135B,示出了可抛弃壳体组件的顶部部分2962的一部分,即隔膜组件2968的另一实施例。在该实施例中,隔膜2970可以被模制到膜组件902中。
在隔膜组件2964、2968的各种实施例的一些实施例中,隔膜2970、2976可相对于顶部部分2962为45度角。在一些实施例中,隔膜2970、2976可由与膜组件902相同的材料制成。
输液泵组件100可包括防过充组件(未示出),该防过充组件例如可突出到腔体116中,且例如可防止贮液器118的过充。
在一些实施例中,贮液器118可构造成被多次填充。例如,贮液器118可以是能够通过隔膜组件146重新填充的。随着可输液流体被分配给用户,电子控制组件110可监视贮液器118中的可输液流体的流体液位。当流体液位到达低点时,电子控制组件110可向用户提供需要再次填充贮液器118的信号,例如光或振动。可使用注射器或其它填充装置通过隔膜146来填充贮液器118。
贮液器118可构造成仅被单次填充。例如,可利用再填充防止组件(未示出)防止贮液器118的再次填充,从而可抛弃壳体组件114仅可使用一次。该再填充防止组件(未示出)可以是机械装置或机电装置。例如,在单次填充之后,将注射器插入到隔膜组件146中以填充贮液器118会触发关闭器,从而闭合所述隔膜146,由此防止将来接近该隔膜146。类似地,传感器可向电子控制组件110表明贮液器118已被填充了一次,并可触发关闭器以在单次填充后闭合该隔膜146,从而防止将来接近该隔膜146。也可利用防止再填充的其它措施,并且这些防止再填充的其他措施也视为在本发明的范围内。
如上所述,可抛弃壳体组件114可包括隔膜组件146,隔膜组件146可构造成允许贮液器118被填充有可输液流体。隔膜组件146可以是由橡胶或者可起隔膜作用的任何其它材料制成的常规隔膜,或者,在其它实施例中,隔膜组件146可以是塑料或其它材料的单向流体阀,但其不限于此。在各种实施例(包括示例性实施例)中,隔膜组件146被构造成允许用户从注射器或其它填充装置填充贮液器118。可抛弃壳体组件114可包括隔膜接入组件,该隔膜接入组件可构造成限制用户可再填充贮液器118的次数。
例如,也参考图5A-5C,隔膜接入组件152可包括关闭器组件154,该关闭器组件154可由突片组件156保持在“开启”位置,该突片组件156被构造成适配在狭槽组件158中。在用填充注射器160刺穿隔膜146时,关闭器组件154可被向下移位,导致突片组件156与狭槽组件158分离。一旦二者分离,弹簧组件162可使关闭器组件154在箭头164的方向上移位,导致隔膜146不再可被用户接近。
也参考图6A,示出了替代实施例的隔膜接入组件166处于“开启”位置。以与隔膜接入组件152类似的方式,隔膜接入组件166包括关闭器组件168和弹簧组件170。
也参考图6B,示出了隔膜接入组件172的替代实施例处于“开启”位置,其中,突片178可与狭槽180接合。以与隔膜接入组件166类似的方式,隔膜接入组件172可包括关闭器组件172和弹簧组件176。一旦关闭器组件172移动至“闭合”位置(例如,这可防止用户进一步接近隔膜146),突片178可与狭槽180a至少部分接合。突片178和狭槽180a之间的接合可将关闭器组件172锁定在“闭合”位置,以阻止关闭器组件172的乱动和再次开启。关闭器组件172的弹簧突片182可将突片178偏压为与狭槽180a接合。
然而,在各种实施例中,隔膜接入组件可不被线性致动。例如,也参考图7A-7B,其中示出了替代实施例的隔膜接入组件184,隔膜接入组件184包括关闭器组件186,关闭器组件186被构造成绕轴线188枢转。当位于开启位置(如图7A所示)时,由于(关闭器组件186中的)通道190与例如可抛弃壳体组件114的表面中的通道192对准,所以可接近隔膜146。然而,以与隔膜接入组件166、172类似的方式,在用填充注射器160(参见图6B)刺穿隔膜146时,关闭器组件186可以顺时针移位,导致(关闭器组件186中的)通道190不再与例如可抛弃壳体组件114的表面中的通道192对准,从而防止接近隔膜146。
也参考图8A-8B,示出了隔膜接入组件194的替代实施例。以与隔膜接入组件166、172类似的方式,隔膜接入组件194包括关闭器组件196和弹簧组件198,弹簧组件198被构造成在箭头200的方向上偏压关闭器组件196。可使用填充组件202来填充贮液器118。填充组件202可包括关闭器移位组件204,关闭器移位组件204可构造成使关闭器组件196在箭头206的方向上位移,这又使关闭器组件196中的通道208与隔膜146及隔膜接入组件194中的通道210对准,从而允许填充注射器组件212刺穿隔膜146并填充贮液器118。
输液泵组件100可包括密封组件150(图3),密封组件150被构造成提供可再用壳体组件102和可抛弃壳体组件114之间的密封。例如,当可再用壳体组件102和可抛弃壳体组件114例如通过旋转螺钉接合、扭锁接合或挤压接合而彼此接合时,可再用壳体组件102和可抛弃壳体组件114可紧密地适配在一起,因而形成密封。在一些实施例中,可能期望该密封更稳固。因此,密封组件150可包括O形环组件(未示出)。替代地,密封组件150可包括包覆成型的密封组件(未示出)。使用O形环组件或包覆成型的密封组件可通过在接合时、在可再用壳体组件102和可抛弃壳体组件114之间提供可压缩的橡胶或塑料层而使密封更稳固,从而防止被外部流体渗入。在一些情况下,O形环可防止意外分离。例如,密封组件150可以是水密的密封组件,因而使得用户能够在游泳、沐浴或锻炼的同时佩戴该输液泵组件100。
也参考图9,输液泵组件100可包括外部输液组134,该外部输液组134被构造成将可输液流体输送给用户。外部输液组134例如可通过流体路径与腔体118流体连通。外部输液组134可布置成与输液泵组件100邻近。替代地,如下文更详细讨论的,外部输液组134可构造成远离输液泵组件100地应用。外部输液组134可包括套管组件136以及导管组件140,套管组件136可包括针头或可抛弃套管138。导管组件140例如可通过流体路径与贮液器118流体连通,并例如与套管组件138直接流体连通或通过套管接口142与套管组件138流体连通。
外部输液组134可以是上文关于远离输液泵组件100地应用所述的集束式输液组。例如,外部输液组134可通过导管组件140与输液泵组件100流体连通,导管组件140可具有用户期望的任何长度(例如,3-18英寸)。虽然可使用贴片144将输液泵组件100佩戴在用户的皮肤上,但导管系统140的长度可使得用户能够可替代地将输液泵组件100放置在口袋中。对于皮肤易于被所应用的贴片144刺激的用户,这是有益的。类似地,对于参加体育运动的用户,将输液泵组件100放置/固定在口袋中可能是优选的。
另外或作为贴片144的替代,可利用粘扣紧固器系统(例如美国新罕布什尔州Velcro USA公司提供的粘扣紧固器系统),以允许容易地附接输液泵组件(例如,输液泵组件100)或从用户身上移除该输液泵组件。因此,贴片144可贴附至用户的皮肤并可包括面向外的粘扣表面。另外,可抛弃壳体组件114的下表面可包括与此互补的粘扣表面。根据所采用的特定类型的粘扣紧固器系统的分离阻力,该粘扣连接的强度可以比与皮肤连接的粘合强度更强。因此,可利用各种粘扣表面样式,以调节该粘扣连接的强度。
也参考图10A-10E,示出了这种粘扣表面样式的五个实例。为了例示,假定该可抛弃壳体组件114的整个下表面都被“环”材料覆盖。因此,可通过改变贴片144的表面上存在的“钩”材料的样式(即,量)来调节所述粘扣连接的强度。这种样式的实例可包括但不限于:由“钩”材料形成的单个外环220(如图10A所示);由“钩”材料形成的多个同心圆222、224(如图10B所示);由“钩”材料形成的多个径向轮辐226(如图10C所示);由“钩”材料形成的多个径向轮辐228结合由“钩”材料形成的单个外环230(如图10D所示);以及,由“钩”材料形成的多个径向轮辐232结合由“钩”材料形成的多个同心圆234、236(如图10E所示)。
另外,也参考图11A,在上述输液泵组件的一个示例性实施例中,可经由遥控组件300配置该输液泵组件100'。在此特定实施例中,输液泵组件100'可包括遥测电路(未示出),该遥测电路允许输液泵组件100'和例如遥控组件300之间的通信(例如,有线或无线通信),从而允许遥控组件300遥控输液泵组件100'。遥控组件300(它也可包括遥测电路(未示出)并能够与输液泵组件100'通信)可包括显示组件302和输入组件304。输入组件304可包括滑动器组件306和开关组件308、310。在其它实施例中,该输入组件可包括滚轮、多个开关组件等。
遥控组件300可具有对基础量输液速率、大剂量警报、输送限制进行预先编程的能力,允许用户查看历史并建立用户的偏好。遥控组件300也可包括葡萄糖试纸读取器。
在使用期间,遥控组件300可经由在遥控组件300和输液泵组件100'之间建立的无线通信信道312向输液泵组件100'提供指令。因此,用户可使用遥控组件300对输液泵组件100'进行编程或配置。可对遥控组件300和输液泵组件100'之间的一部分通信或所有通信进行加密,以提供增强的安全水平。
可利用标准通信协议来实现遥控组件300和输液泵组件100'之间的通信。此外,可使用同一协议实现输液泵组件100、100'中包括的各个部件之间的通信。这种通信协议的一个实例是美国新罕布什尔州曼彻斯特市DEKA研发公司开发的数据包通信网关协议(PCGP)。如上所述,输液泵组件100、100'可包括电子控制组件110,电子控制组件110可包括一个或多个电子部件。例如,电子控制组件110可包括用于允许输液泵组件100、100'与遥控组件300通信的无线电处理器以及多个数据处理器(例如,管理器处理器和指令处理器)。此外,遥控组件300可包括一个或多个电子部件,该电子部件的实例可包括用于允许遥控组件300与输液泵组件100、100'通信的无线电处理器和指令处理器,但其不限于此。图11B中示出了这种系统的一个实例的高水平概略图。
这些电子部件中的每一个均可由不同的部件提供商制造,因此,可采用原生的(即独有的)通信指令。因此,通过使用标准通信协议,可实现这些异类部件之间的高效通信。
PCGP可以是可灵活扩展的软件模块,该软件模块可用在输液泵组件100、100'和遥控组件300内的处理器上,以建立和发送数据包。PCGP可抽象化各种接口,并可向每个处理器上执行的各种应用程序提供统一的应用程序接口(API)。PCGP也可向各种驱动器提供适配接口。仅为了例示的目的,PCGP可具有图11C所示的、用于任何给定的处理器的概念结构。
PCGP可利用循环冗余校验(CRC)确保数据完整性。PCGP也可提供得到保证的传输状态。例如,所有新消息都应具有应答。如果如果没有及时发回这种应答,则消息就可以过期,且PCGP可产生针对该应用程序的否定确认应答消息(即,NACK)。因此,该消息应答协议可使应用程序知道该应用程序是否应当重新尝试发送消息。
PCGP也可限制来自给定节点的动态消息的数目,并可与处于驱动器水平的流量控制机制相联,以提供消息传输的确定途径,并可使各个节点在不丢失数据包的情况下具有不同大小的缓冲器。随着节点的缓冲器被耗尽,驱动器可向其它节点提供背压(backpressure),并防止发送新消息。
PCGP可使用共享缓冲池策略来最小化数据复制,并可避免互相排斥,该互相排斥可对用于向应用程序发送消息/从应用程序接收消息的API产生小影响并对驱动器产生较大影响。PCGP可使用提供发送和缓冲器所有权的“网桥”基类。可从该网桥基类再进一步细分出主要的PCGP类。驱动器可以源自网桥类,或者拥有所导出的网桥类或与其对话。
PCGP可设计成通过使用信号机在有或无操作系统的嵌入式环境中工作,以保护共享数据,以便一些调用能够重新进入并以多线程运行。图11D中示出了这种实施方式的一个例示性实例。PCGP可在两种环境下以同一种方式运行,但可存在用于特定处理器类型的多种调用版本(例如,ARM 9/OS版本)。所以,尽管功能可能相同,可存在具有例如针对ARM9核心的OS环境定制的稍微不同调用的操作系统抽象层。
也参考图11E,PCGP可:
·允许发生多次发送/应答调用(在多任务重新进入时的Pilot的ARM 9上);
·具有对于在不同接口上的RX和TX异步运行的多个驱动器;和
·提供用于发送/接收以及关于消息发送的确定性超时的数据包排序。
每个软件对象可以向缓冲器管理器要求使用下一个缓冲器,然后可以将该缓冲器给予另一个对象。缓冲器可以自主地从一个排他性所有者向另一所有者传递,并且可以通过按顺序号对缓冲器进行排序而自动产生队列。当缓冲器不再使用时,可以再循环该缓冲器(例如,对象试图将缓冲器给予它自身,或者释放它以便缓冲器管理器稍后重新分配)。因此,一般不必复制数据,并且,路由简单地改写缓冲器所有权字节。
PCGP的这种实施方式可以提供各种益处,其示例可以包括但不限于:
·由于缺少缓冲器而丢弃消息也许是不可能的,因为消息一旦被放入缓冲器中,消息可以一致留在那里,直到它被应用程序传送或接收为止;
·可以不必复制数据,因为使用了移位(offset)来访问驱动器、PCGP和缓冲器的有效负荷段;
·驱动器可通过改写一个字节(即,缓冲器所有权字节)来交换消息数据的所有权;
·除了可重入调用以外,可以无需多个排斥,因为仅当单个缓冲器所有者同时想要使用缓冲器或获得新的顺序号时才可能需要该相互排斥;
·可以存在较少的、应用程序编写者应遵循以实现可靠系统的规则;
·驱动器可使用ISR/推送/拉出和轮询数据模型,因为存在被提供用于从驱动器、从缓冲器管理系统中推送/拉出数据的一组调用;
·驱动器可以不进行超出TX和RX以外的更多工作,因为驱动器可以不复制、CRC或检查除了目的地字节以外的任何对象,并且CRC和其它检查可以稍后在ISR热路径(ISR hotpath)外完成;
·因为缓冲器管理器可以按顺序号对访问进行排序,所以,队列排序可以自动发生;以及
·可使用小的代码/变量规模;热路径代码可以很小且开销可以很低。
如图11F所示,当需要发送消息时,PCGP可以迅速地构建数据包并可以将它插入到缓冲器管理系统中。一旦在缓冲器管理系统中,对“packetProcessor”的调用可以应用协议规则并可以将消息发给驱动器/应用程序。
为了发送新消息或发送应答,PCGP可以:
·检查调用变元,以例如确保数据包长度是合法的,目的地是ok的,等等;
·避免试图跨越关闭的链路发送消息,除非该关闭的链路是无线电节点,其可以允许PCGP被无线电处理器用来建立链路、配对等,并可以在PCGP试图跨越失效(而非超时)的链路对话时通知应用程序;
·为新消息获得顺序号或对现有消息使用现有顺序号;
·构建数据包,复制有效负荷数据并写入CRC,其中(从此时之后)数据包完整性可以被CRC保护;以及
·将消息作为应答或作为新消息送给缓冲器管理器,并检查以查看如果将此缓冲器放入缓冲器管理器中是否将超过入队的发送消息的最大数目。
还参考图11G-11H,PCGP可以通过以一个线程做所有的主要工作而工作,以避免相互排斥,并避免在发送/应答或驱动器调用上进行大量工作。“packetProcessor”调用可能不得不对应答、新发送的消息及接收到的消息应用协议规则。应答消息可以简单地被路由,但新消息和接收到的消息可以具有用于路由这些消息的规则。在每一种情况下,软件可以在正确类型的消息可用于应用协议规则的同时进行循环,直到它不能处理数据包为止。
发送新消息可遵循以下规则:
·可以仅允许两个消息在网络上“动态”前行;以及
·可以存储与动态消息有关的足够数据,以便与响应匹配并处理超时。
接收消息可遵循以下规则:
·匹配的响应可以清除“动态”信息时隙,这样,能够发送新的数据包;
·可以丢弃不匹配的响应;
·新消息可以用于所述协议(例如,针对这个节点得到/清除网络统计量);
·为了接收消息,缓冲器可以让给应用程序并可以使用回调;以及
·缓冲器可以由应用程序释放或拥有。
因此,PCGP可以配置成使得:
·回调函数可以复制出有效负荷数据或者可以在返回之前完全使用它;
·回调函数拥有缓冲器并可以通过有效负荷地址来定位缓冲器和缓冲器的有效负荷,其中,消息可以稍后处理;
·应用程序可以为接收到的消息轮询该PCGP系统;以及
·应用程序可以使用回调来设定一个事件,然后为接收到的消息进行轮询。
通信系统可以具有有限数目的缓冲器。当PCGP用光所述缓冲器时,驱动器可以停止接收新的数据包并可以告知应用程序:该应用程序不能发送新的数据包。为了避免这一点并维持最佳性能,应用程序可以尝试执行一个或多个过程,该过程的示例可以包括但不限于:
a)应用程序应该随着无线电状态使PCGP保持最新:具体地,如果链路关闭而PCGP不知道,则PCGP可以接受并对要发送的消息进行排队(或者最佳地,不使消息超时),这可能堵塞发送队列并推迟应用程序最佳地使用该链路。
b)应用程序应该定期地调用“递减超时”:最佳地,除非处理器处于睡眠,否则应每20-100毫秒一次。一般而言,消息快速地(毫秒)移动、缓慢地(秒)移动或根本不移动。超时是去除应该丢弃以释放缓冲器和带宽的“动态”消息的尝试。当新消息被发送时,或者当应用程序能够对新消息进行排队时,不太频繁这样做可以进行推迟。
c)应用程序应该在转向睡眠之前询问PCGP它是否有未决的工作要做:如果PCGP无事可做,则驱动器活动可以唤醒系统并因此唤醒PCGP,进而,PCGP将不需要对“packetProcessor”的调用或“递减超时”,直到新的数据包进入系统为止。若未能这样做,可能导致已经被成功发送/转发/接收的消息由于超时条件而被丢弃。
d)应用程序不应无限地保持住接收到的消息:消息系统依靠迅速的应答。如果应用重新正在共享PCGP缓冲器,那么,保持住消息意味着保持住PCGP缓冲器。接收节点不知道发送节点是否有针对慢无线电或快无线电配置的超时。这意味着:当节点接收到消息时,它应该假定网络的快超时速度。
e)应用程序应经常调用“packetProcessor”:该调用可以使由应用程序排队的新消息得以发送并可以处理新消息的接收。该调用还可以使缓冲器重新分配,并且,通过不频繁地调用它,可以推迟消息业务。
如图11I所示,在某一时刻,RX驱动器可能被要求从接口的另一侧接收消息。为了确保消息不被丢弃,RX驱动器可以询问缓冲器管理器是否存在用于存储新消息的可用缓冲器。驱动器然后可以要求一个缓冲器指针并可以开始用接收到的数据填充该缓冲器。当接收到完成消息时,RX驱动器可以调用函数以路由该数据包。路由函数可以检查数据包报头中的目的地字节,并可以将所有者改变为另一个驱动器或应用程序,或者可以检测到该数据包是坏的并可以通过释放缓冲器来丢弃该数据包。
PCGP RX开销可以由要求下一个可用缓冲器和调用路由函数构成。执行这种功能的代码的示例如下:
驱动器可通过向缓冲器管理器要求下一个缓冲器要发送的指针来执行TX。TX驱动器然后可以询问接口的另一侧它是否能够接受数据包。如果另一侧拒绝该数据包,则TX驱动器可以不对缓冲器做任何事情,因为其状态尚未改变。否则,该驱动器可以发送数据包并可以再循环/释放该缓冲器。执行这种功能的代码的示例如下:
为了避免转发超过最大消息系统超时时间的数据包,要求下一个缓冲器可以调用能够扫描要释放的缓冲器的BufferManager::first(uint8owner)函数。因此,超时无望的全部TX缓冲器可以在拥有该缓冲器的线程上释放。正在做TX(即,在查找下一个TX缓冲器的同时)的网桥可以释放在接收下一个TX缓冲器以进行处理之前期满的所有TX缓冲器。
如图11J-11L所示,在缓冲器分配过程期间,被标记为“自由”的缓冲器可以转移到驱动器以接收新的数据包,或者转移到PCGP以为TX接收新的有效负荷。来自“自由”的分配可以由“packetProcessor”函数完成。在“packetProcessor”调用之间的发送和接收的数目可以指明需要分配多少LT_Driver_RX、GT_Driver-RX以及PCGP_Free缓冲器。LT_Driver可以表示处理小于节点地址的地址的驱动器。GT_Driver可以表示处理大于节点地址的地址的驱动器。
当驱动器接收到数据包时,驱动器可以将数据放入得以交给路由器的RX缓冲器。路由器然后可以将缓冲器重新指派给PCGP_Receive或指派给另一个驱动器的TX(未示出)。如果缓冲器包含明显无效的数据,则该缓冲器可以转变为自由的。
在路由器标记了用于TX的缓冲器之后,驱动器可以发现该缓冲器是TX并可以发送消息。在发送消息之后,如果驱动器在RX缓冲器方面是低的,则缓冲器可以立即变成RX缓冲器,或者该缓冲器可以被释放以用于重新分配。
在“packetProcessor”调用期间,PCGP可以处理被路由器标记为PCGP_Receive的所有缓冲器。在此时刻,可以按照数据行动,如此,可以检查CRC和其它数据项。如果数据被破坏了,则可以递增统计量并可以释放缓冲器。否则,缓冲器可以被标记为由应用程序拥有。被标记为由应用程序拥有的缓冲器可以再循环以用于PCGP,或者被释放以由缓冲器管理器重新分配。
当应用程序想要发送新消息时,能够以可重入友好/相互排斥的方式完成。如果缓冲器可以被分配,则PCGP可以将该缓冲器标记为忙的。在标记为忙之后,没有调用发送或应答函数的其它线程可以抓住此缓冲器,因为它被这个函数调用的启用所拥有。错误检查和构建消息的过程的剩余部分可以在隔离竞争条件相互排斥保证代码之外完成。缓冲器可以转变为自由的或可以变成有效填充的CRC校验的缓冲器并传送给路由器。这些缓冲器可能未被立即路由并可以被排队,使得消息能够稍后发送(假定协议规则允许)。应答消息可以被标记为不同于新的发送消息,因为应答消息能够以比定期发送消息更高的优先级被路由,并且,应答消息可以没有限制它们能够被发送多少/何时发送的规则。
PCGP被设计成对流量控制有效,并且流量控制可以协商所述消息从一个节点到另一节点的转移,使得缓冲器从不会因为接口的另一侧缺少缓冲器而被丢弃(这可以对发送节点引起背压)。
流量控制可以是共享缓冲器格式的一部分。前两个字节可以因驱动器而颠倒,使得驱动器从不需要移位数据包字节。可以使用两个字节,使得一个字节是DMA长度-1,第二个字节将控制消息的流量。如果通过RS232传送PCGP消息,则这两个相同的字节可以是同步字节。
当数据包“动态”行进时,数据包可以处于由驱动器在通向其目的地的路线上发送、被目的地处理或被作为响应被发送回的过程中。
典型的延迟如下:
接口/延迟原因 | 延迟(秒) | 说明 |
SPI | <3 | 大约400kbps |
I2C | <1 | |
唤醒CC2510 | <6? | 时钟校准,最小睡眠时间。 |
流量控制 | <0.2 | |
RF链路 | 20至2000 | |
干扰/分离 | 分钟,从不 |
因此,消息往往迅速地(例如,<50ms)往返;缓慢地(例如,一秒或多秒)往返;或者根本不完成往返。
PCGP可以对所有超时使用两个不同的时间(在初始化时设定),一个用于当RF链路处于快心跳模式时,另一个用于当RF链路处于慢模式时。如果消息是动态的且链路状态从快变为慢,则可以调整超时并可以将快与慢之间的差值添加到数据包的存活时间(time-to-live)计数器。没有附加的来回转变可以影响消息的存活时间。
存在可以是用来监测PCGP内部的缓冲器分配的慢超时的两倍长的第二超时。因此,如果消息例如由于流量控制或硬件损坏而被“卡”在驱动器内且尚未发送,则缓冲器可以由缓冲器管理器释放,从而导致缓冲器被丢弃。对于“新”消息,这可能意味着数据包已经超时并且应用程序已经被给予了“该消息未被传送”的应答,导致缓冲器被释放。因为驱动器轮询所述缓冲器管理器以得到需要发送的缓冲器,所以,缓冲器被释放,使得能够被发送的消息被交给下一次它解锁时的驱动器。对于应答消息,该应答可以简单地被丢弃且发送节点可以超时。
PCGP消息传送系统可以传递包含报头信息和有效负荷的消息。在PCGP外部,报头可以是调用签名中的数据项的集合。然而,在PCGP内部,可以存在一致的、驱动器友好的字节布局。驱动器可以将字节插入到PCGP数据包中或在如下这种PCGP数据包之前:
·DE,CA:用于与RS232一起使用的同步字节,标称值为0xDE、0xCA或0x5A、0xA5。
·LD:驱动器DMA长度字节,等于驱动器正在这个DMA转移中推送的量,其是总大小,不包括大小字节或同步字节。
·Cmd:用于流量控制的驱动器指令和控制字节。
·LP:PCGP数据包长度,总是为总报头+以字节为单位的有效负荷大小+CRC大小。LD=LP+1。
·Dst:目的地址。
·Src:源地址
·Cmd:指令字节
·Scd:子指令字节
·AT:应用程序标签由应用程序定义并且对PCGP无意义。它允许应用程序将更多信息附到消息上,例如该消息所来自的线程。
·SeqNum:三十二位顺序号由PCGP针对发送的新消息而递增,确保该号将不反绕,用作令牌,字节顺序(endianess)不相关。
·CRC16:PCGP报头和有效负荷的十六位CRC。
没有有效负荷、cmd=1、subcmd=2的消息的一个示例如下:
0xDE,0xCA,0xC,0x5,0x14,1,2,0,0,0,0,0x1,crchigh,crclow。
0x0D,cmd,0xC,0x5,0x14,1,2,0,0,0,0,0x1,crchigh,crclow。
这个方法可以存在数个优点,其示例可以包括但不限于:
·我们大多数的硬件DMA引擎可以使用第一字节来定义有多少附加的字节要移动,因此,在此方法中,驱动器和PCGP可以共享缓冲器。
·可以正好在DMA长度之后提供一字节,以在驱动器之间传递流量控制信息。
·驱动器长度和“Cmd”字节可以在CRC区域外部,使得它们可以被驱动器改变,可以由驱动器传输机构拥有,且驱动器可以监管无效的长度。
·可以存在被CRC保护的单独的PCGP数据包长度字节。因此,应用程序可以相信有效负荷长度是正确的。
·顺序号的字节顺序可以是不相关的,因为它只是可以被匹配的碰巧也是三十二位整数的字节模式。
·顺序号可以是与共享缓冲池长度的边缘对准的四个字节。
·可以存在可选的RS232同步字节,使得用户可以在调试消息流的同时来回转动电缆,并且接口的两侧可以重新同步。
·应用程序、驱动器和PCGP可以共享缓冲器并可以通过指针来释放这些缓冲器。
PCGP可以不是事件驱动的软件设计,而是可以通过子类如何被编写而用在事件驱动架构中。可以概念地在类之间交换数据(如图11M至图11N所示)。
驱动器中的一些事件模型可以唤醒驱动器,可以接收消息并可以通过网桥将消息传递到缓冲器管理器中,所述缓冲管理器将消息路由到该新消息的新所有者(通过网桥到驱动器或PCGP)。
下面总结了一些示例性事件:
以下说明性示例示出了PCGP事件模型如何可以与Nucleus一起工作,以在每个消息发送、应答或生成NACK的decTimeout之后唤醒PCGP任务:
以下是基于事件的、图示了驱动器事件如何工作的伪代码驱动器。该驱动器对网桥进一步细分类并重载hasMessagesToSend和flowControlTurnedOff,以便在TX和RX函数已经不运行的情况下安排TX和RX函数运行。
PCGP可以支持以下统计量:
·发送的数据包数目;
·接收的数据包数目;
·CRC错误;
·超时;以及
·不可用的缓冲器(用光的缓冲器)
PCGP可以设计成在多个处理环境中运行。可以在运行时配置大多数参数,因为它便于测试,并且便于针对性能的任何运行时微调。其它参数可以是编译时的,例如改变存储器分配的任何事情必须在编译时静态地完成。
以下可以是能够在实现PCGP情况下变化的编译时配置#定义:
·#驱动器字节:可以是在公共缓冲器方案中为驱动器保留的两个字节,但这可以是编译时选项,以适应诸如RF协议的其它驱动器。
·#RX驱动器缓冲器:可以被调整为多少缓冲器将有益于该处理器/业务流等。
·#PCGP RX缓冲器:可以被调整为多少缓冲器将有益于该处理器/业务流等。
·缓冲器的总#:可以被调整为该处理器处应该有多少缓冲器。
CRC可以用来确保数据完整性。如果CRC是无效的,则可能不将它输送给应用程序且可以跟踪CRC错误。该消息可能最后超时并可以由发起方重试。
同样,如果消息传送系统告知应用程序“消息在它未被输送时输送了”,则这对系统而言可能是危险。停止大剂量指令(Stop Bolus Command)是这种指令的示例。这可以通过可以被应用要求改变治疗的消息的请求/动作序列来减轻。控制器可以从泵应用程序接收匹配指令以考虑所输送的消息。
DEKA可以在ARM 9上提供将PCGP对接到Nucleus OS系统中的引用方式(如图11O所示)。
如图11P所示,pcgpOS.cpp文件可以使PCGP节点实例(Pcgp、网桥等)实例化并可以通过pcgpOS.h提供函数调用的‘C’连接集合,所述函数调用提供了‘C’语言与C++代码的接口。这在起作用的对象是隐式的时候可以简化‘C’代码。
可以应用以下的一般规则:
·PCGP可以在所有节点上运行:任何驱动器可以支持通用驱动器接口。
·可以不许可竞争条件。
·可以支持在从处理器与主处理器之间的SPI端口上的半双工。
·可能不尝试数据传送,因为它要么成功要么返回失败/错误。
·可能要求低开销(浪费的时间、处理、带宽)。
·可以支持以DMA(快)SPI时钟速率运行的CC2510。
如果接收侧当前不具有空缓冲器以放置数据包,则SPI流量控制可以防止数据被发送。这可以通过要求发送的授权并等待表明“你已经可以这样做”的响应来实现。还可以存在告诉另一侧当前不存在自由的缓冲器且应该稍后尝试传送的方式。
所有的传输都可以以长度字节开始,所述长度字节指示了待发送的字节的数目,不包括长度字节本身。在该长度之后是表明指令正被发送的单个字节。
数据包的实际传输可以是数据包加上用于指令字节的一个字节的长度,在指令字节之后的用于附加的消息,最后是数据包本身。
除了将被发送的指令字节之外,被称为流量控制线的附加的硬件线可以添加到传统的四个SPI信号中。该线的目的在于允许协议在无需预设延时的情况下尽可能迅速地运行。它同样允许从处理器告诉主处理器它具有等待发送的数据包,从而消除了主处理器向从处理器轮询状态的必要。
可以使用以下的示例性指令值:
要由主处理器发送的指令:
要由从处理器发送的指令:
如图11Q中所示,当从处理器具有数据包要发送到主处理器时,从处理器可以通知主处理器(通过主张流量控制线)它有正等待发送的未决的数据包。这样做可以在主处理器上产生IRQ,此时,主处理器可以决定何时从所述从处理器获取消息。获取数据包的动作可以任凭主处理器推迟,并且主处理器甚至可以决定尝试在从处理器获取之前向从处理器发送数据包。
主处理器可通过向从处理器发送M_CTS指令而开始获取;这将重复进行,直到从处理器通过连同数据包本身一起发送S_MSG_APPENDED指令进行响应为止。可在已发送数据包之后清除流量控制线。如果从处理器在不预期收到M_CTS指令的情况下接收到M_CTS指令时,则可以忽视该M_CTS指令。
如图11R所示,当主处理器有数据包要发送到从处理器时,主处理器可以通过发送M_RTS指令来开始传送。在接收到M_RTS指令后,如果从处理器当前有未决的发送数据包,则从处理器将降低流量控制线使得它可以重新用作一个已清除以发送(Cleared To Send)的信号。从处理器然后可以告诉主处理器它处于使SPI DMA准备好接收数据包的过程中,在这期间,主处理器可以停止到总线上的计时字节并可以允许从处理器完成为接收做的准备。
从处理器然后可以通过提高流量控制线(它现在被用作CTS信号)来表明它准备好接收完整的数据包。在接收到CTS信号后,主处理器可以继续连同数据包本身一起发送M_MSG_APPENDED指令。
在完成传送之后,从处理器可以降低流量控制线。如果数据包在传送初期是未决的,或当数据包正被接收时在从处理器上发生了发送,则从处理器可以重新主张流量控制线,从而现在表明它具有未决的数据包。
再次参考图11A,输液泵组件100、100’可以包括被联接到电子控制组件110(图3)的开关组件318,该电子控制组件110可以允许用户(未示出)执行至少一个任务,在一些实施例中,可以执行多个任务。这种任务的一个说明性示例是大剂量的可输液流体(例如,胰岛素)在不使用显示组件情况下的给药。遥控组件300可允许用户启用/禁用/配置该输液泵组件100、100’,以给予大剂量的胰岛素。
还参考图12A,可以配置滑块组件306,以至少部分地使得用户能够操纵在显示组件302上展示的基于菜单的信息。滑块组件306的示例可以包括电容式滑块组件,其可以使用由加利福尼亚州圣何塞的赛普拉斯半导体公司(Cypress Semiconductor)提供的CY8C21434-24LFXI PSOC来实现,在赛普拉斯半导体公司发布的“CSD用户模块”内描述了该设计的操作。例如,经由滑块组件306,用户可以在箭头314的方向上滑动其手指,导致包括在显示组件302上展示的主菜单350(图12A所示)内的信息的加亮部分向上滚动。替代地,用户可以在箭头316的方向上滑动其手指,导致包括在显示组件302上展示的主菜单350内的信息的加亮部分向下滚动。
滑块组件306可以配置为使得例如主菜单350的加亮部分的“向上”或“向下”滚动速率根据用户的手指相对于原点320的移位而变化。因此,如果用户希望迅速地“向上”滚动,则用户可以将其手指定位在滑块组件306的顶部附近。同样,如果用户希望迅速地“向下”滚动,则用户可以将其手指定位在滑块组件306的底部附近。另外,如果用户希望缓慢地“向上”滚动,则用户可以将其手指定位在相对于原点320稍“向上”的位置。另外,如果用户希望缓慢地“向下”滚动,则用户可以将其手指定位在相对于原点320稍“向下”的位置。在适当的菜单项被加亮后,用户可以经由一个或多个开关组件308、310来选择该加亮的菜单项。
还参考图12B-12F,出于说明性目的,假定该输液泵组件100、100’是胰岛素泵,且用户希望配置该输液泵组件100、100’使得当开关组件318被用户压下时,0.20单位的大剂量(bolus dose)胰岛素被给药。因此,用户可以使用滑块组件306来加亮在显示组件302上展示的主菜单350内的“大剂量”。用户然后可以使用开关组件308来选择“大剂量”。在选中后,遥控组件300内的处理逻辑(未示出)然后可以将子菜单352展示在显示组件302上(如图12B所示)。
用户然后可以使用滑块组件306来加亮子菜单352内的“手动大剂量”,这可以使用开关组件308来选择。遥控组件300内的处理逻辑(未示出)然后可以将子菜单354展示在显示组件302上(如图12C所示)。
用户然后可以使用滑块组件306来加亮子菜单354内的“大剂量:0.0单位”,这可以使用开关组件308来选择。遥控组件300内的处理逻辑(未示出)然后可以将子菜单356展示在显示组件302上(如图12D所示)。
用户然后可以使用滑块组件306来将“大剂量”胰岛素量调整为“0.20单位”,这可以使用开关组件308来选择。遥控组件300内的处理逻辑(未示出)然后可以将子菜单358展示在显示组件302上(如图12E所示)。
用户14然后可以使用滑块组件306来加亮“确认”,这可以使用开关组件308来选择。遥控组件300内的处理逻辑(未示出)然后可以生成适当的信号,该信号可以被发送到遥控组件300内包括的上述遥测电路(未示出)。遥控组件内包括的遥测电路(未示出)然后可以经由在遥控组件300与输液泵组件100’之间建立的无线通信信道312来传送适当的配置指令以配置输液泵组件100’,使得无论何时开关组件318被用户压下,都给予0.20单位的大剂量胰岛素。
在成功传送了适当指令之后,遥控组件300内的处理逻辑(未示出)可以再一次将子菜单350展示在显示组件302上(如图12F所示)。
具体地,在经由遥控组件300进行编程后,用户可以压下输液泵组件100’的开关组件318,以给予上述的0.20单位的大剂量胰岛素。经由遥控组件300内包括的上述菜单系统,每次用户压下开关组件318时,用户可以限定要给予的胰岛素的量。虽然这个特定示例规定单次压下开关组件318相当于0.20单位的胰岛素,但这仅是用于说明性目的,并非旨在限制本公开内容,因为其它值(例如,每压下一次给予1.00单位的胰岛素)也是同样适用的。
出于说明性目的,假定用户希望给予2.00单位的大剂量胰岛素。为了激活上述的大剂量给药系统,用户可能需要按下并保持该开关组件318达到预定的一段时间(例如五秒钟),这时,输液泵组件100、100’可以生成可听信号,用于向用户表明输液泵100、100’已经准备好经由开关组件318给予大剂量的胰岛素。因此,用户可以压下开关组件十次(即,2.00单位是十个0.20单位的剂量)。每次开关组件318被压下之后,输液泵组件100、100’可以经由内部扬声器/发声装置(未示出)向用户提供可听响应。因此,用户可以首先压下开关组件318并且输液泵组件100、100’可以作为响应而生成确认的嘟嘟声,从而向用户表明输液泵组件100、100’接收到了(在此特定示例中)给予0.20单位的胰岛素的指令。因为所期望的大剂量是2.00单位的胰岛素,所以,用户可以重复这个过程九次以上,以便于实现2.00单位的大剂量,其中,输液泵组件100、100’在开关组件318每次被压下之后生成确认的嘟嘟声。
虽然在此特定示例中、输液泵组件100、100’被描述为在每次用户压下开关组件318之后提供一个嘟嘟声,但这仅是用于说明性目的,并非旨在限制本公开的内容。具体地,输液泵组件100、100’可以配置为每预定量的胰岛素都提供单个嘟嘟声。如上文所讨论的,开关组件318的单次压下可以相当于0.20单位的胰岛素。因此,输液泵组件100、100’可以配置成为每0.10单位的胰岛素提供单个嘟嘟声。因此,如果输液泵组件100、100’配置为使得开关组件318的单次压下相当于0.20单位的胰岛素,则每次开关组件318被压下时,输液泵组件100、100’可以给用户提供两次嘟嘟声(即,每0.10单位的胰岛素对应一次嘟嘟声)。
在用户已压下输液泵组件100’上的开关组件318总共十次后,用户可以简单地等待输液泵组件100、100’确认接收到用来给予2.00单位的大剂量胰岛素的指令(与在每次压下开关组件318时接收到的确认嘟嘟声相反)。在预定的一段时间(例如,两秒)过去之后,输液泵组件100、100’可以向用户提供与经由用户刚刚请求的大剂量胰岛素剂量给予的单位量有关的可听确认。例如,因为(在此特定示例中)输液泵组件100、100’由用户编程使得开关组件318的单次压下相当于0.20单位的胰岛素,所以,输液泵组件100、100’可以发嘟嘟声十次(即,2.00单位是十个0.20单位的剂量)。
当向用户提供与经由大剂量胰岛素剂量给予的单位量有关的反馈时,输液泵组件100、100’可以提供多频率的可听确认。例如,接着上述的向用户提供十次嘟嘟声的示例,输液泵组件100、100’可以将这些嘟嘟声分成五个组(以便于用户更较易地计数),并且,五个组中的每一组内的嘟嘟声可以由输液泵组件100、100’发出,使得每个后续的嘟嘟声具有比前面的嘟嘟声更高的频率(以与音阶相似的方式)。因此,接着上述的示例,输液泵组件100、100’可以发出1,000Hz的嘟嘟声,后面是1,100Hz的嘟嘟声,接着是1,200Hz的嘟嘟声,然后是1,300Hz的嘟嘟声,再后面是1,400Hz的嘟嘟声(从而完成一组五次嘟嘟声),再后面是短暂停顿,然后是1,000Hz的嘟嘟声,后面是1,200Hz的嘟嘟声,再后面是1,300Hz的嘟嘟声,最后面是1,400Hz的嘟嘟声(从而完成第二组五次嘟嘟声)。根据各种另外的或替代实施例,多频率的可听确认可以利用频率递增的各种数目的音调。例如,某一实施例可以利用二十种不同的频率递增的音调。然而,音调的数目不应解释为限制本公开的内容,因为音调的数目可以根据设计准则和用户需求而变化。
在输液泵组件100、100’结束发出多频率的可听确认(即上面所述的十次嘟嘟声)后,用户可以在预定的一段时间(例如两秒)内压下开关组件318以向输液泵组件100、100’提供确认信号,从而表明该多频的可听确认是准确的并指示要给予的大剂量胰岛素的量(即2.00单位)。在接收到该确认信号后,输液泵组件100、100’可以发出“确认接收到”的可听音调并实现(在此特定示例中)2.00单位的大剂量胰岛素的输送。在输液泵组件100、100’未能接收到上述确认信号的情况下,输液泵组件100、100’可以发出“确认失败”的可听音调并且将不实现该大剂量胰岛素的输送。因此,如果该多频的可听确认是不准确的/不指示要给予的大剂量胰岛素的量,则用户可以简单地不提供上述确认信号,从而取消该大剂量胰岛素的输送。
如上文所讨论的,在上述输液泵组件的一个示例性实施例中,输液泵组件100’可以用来与遥控组件300通信。当利用了这种遥控组件300时,输液泵组件100’和遥控组件300可以例行地彼此联系,以确保这两个装置仍然彼此通信。例如,输液泵组件100’可以“查验(ping)”遥控组件300,以确保遥控组件300仍然存在且是活动的。另外,遥控组件300可以“查验”输液泵组件100’以确保输液泵组件100’仍然存在且是活动的。在输液泵组件100’和遥控组件300中的一个未能与另一个组件建立通信的情况下,不能建立通信的那个组件可以发出“分离”警报。例如,假定遥控组件300留在用户的汽车里,而输液泵组件100’在用户的口袋内。因此,在预定的一段时间之后,输液泵组件100’可以开始发出“分离”警报,表明不能与遥控组件300建立通信。使用开关组件318,用户可以确认/静音该“分离”警报。
因为在遥控组件300不与输液泵组件100’通信的同时用户可能经由输液泵组件100’的开关组件318来限定并给予大剂量胰岛素剂量,所以,输液泵组件100’可以将与所给予的大剂量胰岛素剂量有关的信息存储在输液泵组件100’中存储的日志文件(未示出)内。此日志文件(未示出)可以储存在输液泵组件100’内包括的非易失性存储器(未示出)内。在输液泵组件100’与遥控组件300之间重新建立通信后,输液泵组件100’可以向遥控组件300提供存储在输液泵组件100’的日志文件(未示出)内的与所给予的大剂量胰岛素剂量有关的信息。
另外,如果用户预期将遥控组件300与输液泵组件100’分离,则用户(经由上述菜单系统)可以将输液泵组件100’和遥控组件300配置为处于“分离”模式,从而避免上述“分离”警报的发生。然而,这两个装置可以继续“查验”彼此,以便在它们返回到与彼此通信时,输液泵组件100’和遥控组件300可以自动退出“分离”模式。
另外,如果用户预期将坐飞机旅行,则用户(经由遥控组件300的上述菜单系统)可以将输液泵组件100’和遥控组件300配置为处于“飞行”模式,在所述“飞行”模式下,输液泵组件100’和遥控组件300中的每一个都暂停任何和所有的数据传输。虽然在“飞行”模式下,但输液泵组件100’和遥控组件300可以或者可以不继续接收数据。
开关组件318可以用来执行额外的功能,例如:检查可再用壳体组件102的电池寿命;将可再用壳体组件102与遥控组件300配对;以及中止大剂量的可输液流体的给药。
检查电池寿命:可再用壳体组件102可以包括可充电电池组件,其能够给输液泵组件100、100’供电约三天(当充满电时)。这种可充电电池组件可以具有预定数目的可用小时(例如,或若干年)的可用寿命,或其它预定长度的使用寿命。然而,该预定寿命可以取决于许多因素,包括但不限于下列中的一个或多个:天气、每日使用量以及充电次数。无论何时该可再用壳体组件102与可抛弃壳体组件114分离,每当开关组件318被压下达到预定的一段时间(例如超过两秒)输液泵组件100、100’可以对上述可充电电池组件执行电池检查。在上述可充电电池组件被确定为充电高于期望阈值的情况下,输液泵组件100、100’可以发出“电池通过”音调。替代地,在上述可充电电池组件被确定为充电低于期望阈值的情况下,输液泵组件100、100’可以发出“电池失败”音调。输液泵组件100、100’可以包括用来确定可再用壳体组件102是否与可抛弃壳体组件114分离的部件和/或电路。
配对:如上所讨论的,在上述输液泵组件的一个示例性实施例中,输液泵组件100’可以用来与遥控组件300通信。为了实现输液泵组件100’与遥控组件300之间的通信,可以执行配对过程。在这样的配对过程中,一个或多个输液泵组件(例如输液泵组件100’)可以配置成与遥控组件300通信,并且(反过来)遥控组件300可以配置成与一个或多个输液泵组件(例如输液泵组件100’)通信。具体地,输液泵组件(例如输液泵组件100’)的序列号可以记录在遥控组件300内包括的配对文件(未示出)内,并且遥控组件300的序列号可以记录在输液泵组件(例如输液泵组件100’)内包括的配对文件(未示出)内。
根据一实施例,为了实现这样的配对过程,用户可以同时按住遥控组件300和输液泵组件100’二者上的一个或多个开关组件。例如,用户可以同时按住遥控组件300内包括的开关组件310和输液泵组件100’内包括的开关组件318达到例如超过五秒的预定时长。在达到该预定时长之后,遥控组件300和输液泵组件100’中的一个或多个可以生成表明上述配对过程已实现的可听信号。
根据另一实施例,在执行配对过程之前,用户可以使可再用壳体组件102与可抛弃壳体组件114断开联接。通过要求这个初始步骤,提供了正由用户佩戴的输液泵组件可能未与遥控组件暗中配对的进一步保证。
在断开联接后,用户可以经由遥控组件300的输入组件304进入配对模式。例如,用户可以在遥控组件300上经由上述菜单系统与例如开关组件310相结合地进入配对模式。可以在遥控组件310的显示组件302上提示用户压下并保持输液泵组件100’上的开关组件318。另外,遥控组件304可以切换到低功率模式,以例如避免试图与远处的输液泵组件配对。用户然后可以压下并保持输液泵组件100’上的开关组件318,使得输液泵组件100’进入接收模式并等待来自遥控组件300的配对指令。
遥控组件300然后可以向输液泵组件100’发出配对请求,该配对请求可以被输液泵组件100’确认。输液泵组件100’可以对从遥控组件300接收到的配对请求执行安全性检查,并且,(如果安全性检查通过)输液泵组件100’可以激活泵配对信号(即,进入主动配对模式)。遥控组件300可以对从输液泵组件100’接收到的确认执行安全性检查。
从输液泵组件100’接收到的确认可以限定输液泵组件100’的序列号,并且遥控组件300可以将该序列号显示在遥控组件300的显示组件302上。用户可能被询问他们是否希望与所找到的泵配对。如果用户拒绝,则可以中止该配对过程。如果用户同意该配对过程,则遥控组件300可以(经由显示组件302)提示用户压下并保持输液泵组件100’上的开关组件318。
用户然后可以压下并保持输液泵组件100’上的开关组件318,且压下并保持例如遥控组件300上的开关组件310。
遥控组件300可以确认远程开关组件310被保持(这可以报告给输液泵组件100’)。输液泵组件100’可以对从遥控组件300接收到的确认执行安全性检查,以确定该确认的完整性。如果所接收到的确认的完整性未得到验证,则中止配对过程。如果所接收到的确认的完整性得到验证,则任何现有的远程配对配置文件被重写以反映最新配对的遥控组件300,泵配对完成信号被激活,并且该配对过程结束。
另外,输液泵组件100’可以确认开关组件318被保持(这可以报告给遥控组件300)。遥控组件300可以对从输液泵组件100’接收到的确认执行安全性检查以确定该确认的完整性。如果所接收到的确认的完整性未得到验证,则中止配对过程。如果所接收到的确认的完整性得到验证,则可以修改遥控组件300内的配对列表文件,以添加输液泵组件100’。典型地,遥控组件300能与多个输液泵组件配对,然而,输液泵组件100’也可仅与单个遥控组件配对。可以激活所述配对完成信号并且可以结束该配对过程。
当配对过程结束时,遥控组件300和输液泵组件100’中的一个或多个可以生成表明上述配对过程已被成功地实现的可听信号。
中止大剂量:在用户希望取消例如正由输液泵组件100’给予的大剂量胰岛素的情况下,用户可以压下开关组件318(例如,图1和2所示)达到例如超过五秒的预定时长。在达到该预定时长之后,输液泵组件100’可以发出表明已实现上述取消过程的可听信号。
虽然开关组件318被示出为位于输液泵组件100、100’的顶部上,但这仅是用于说明性目的,并非旨在限制本公开的内容,因为其它构造也是可以的。例如,开关组件318可以围绕输液泵组件100’的外周定位。
还参考图13至15,示出了替代实施例的输液泵组件400。与泵组件100、100’一样,输液泵组件400可以包括可再用壳体组件402和可抛弃壳体组件404。
以与可再用壳体组件102相似的方式,可再用壳体组件402可以包括机械控制组件(其包括至少一个泵组件和至少一个阀组件)。可再用壳体组件402还可以包括电子控制组件,其被构造成向机械控制组件提供控制信号并实现可输液流体向用户的输送。阀组件可以构造置成控制可输液流体经过流体路径的流量,并且泵组件可以构造成将可输液流体从该流体路径泵送给用户。
以与可抛弃壳体组件114相似的方式,可抛弃壳体组件404可以构造成用于单次使用或使用长达规定的一段时间(例如,三天或任何其它的时间量)。可抛弃壳体组件404可以构造为使得输液泵组件400中的与可输液流体接触的任何部件都布置在可抛弃壳体组件404上和/或可抛弃壳体组件404内。
在输液泵组件的此特定实施例中,输液泵组件400可以包括围绕输液泵组件400的外周定位的开关组件406。例如,开关组件406可以沿着输液泵组件400的径向边缘定位,这可以允许用户容易地使用。开关组件406可以覆盖有防水膜,该防水膜被构造成防止水渗入输液泵组件400中。可再用壳体组件402可以包括主体部分408(容纳上述机械控制组件和电子控制组件)和锁环组件410,锁环组件410可以构造成绕主体部分408(在箭头412的方向上)旋转。
以与可再用壳体组件102和可抛弃壳体组件114相似的方式,可再用壳体组件402可以构造成可释放地接合可抛弃壳体组件404。例如,这样的可释放接合可以通过螺钉旋拧构造、扭锁构造或压配合构造来实现。在使用了扭锁构造的实施例中,输液泵组件400的用户可以首先将可再用壳体组件402相对于可抛弃壳体组件404适当地定位,然后可以使锁环组件410旋转(在箭头412的方向上),以可释放地使可再用壳体组件402与可抛弃壳体组件404接合。
通过使用锁环组件410,可再用壳体组件402能够相对于可抛弃壳体组件404适当地定位并然后通过使锁环组件410旋转而可释放地接合,从而消除使可再用壳体组件402相对于可抛弃壳体组件404旋转的需要。因此,可以在接合之前使可再用壳体组件402与可抛弃壳体组件404适当地对准,并且这样的对准不可以在接合过程期间中断。锁环组件410可以包括闩锁机构(未示出),其可以防止锁环组件410的旋转,直到可再用壳体组件402和可抛弃壳体组件404相对于彼此适当地定位为止。
还参考图16-18,示出了替代实施例的输液泵组件500。与泵组件100、100’一样,输液泵组件500可以包括可再用壳体组件502和可抛弃壳体组件504。
以与可再用壳体组件402相似的方式,可再用壳体组件502可以包括机械控制组件(其包括至少一个泵组件和至少一个阀组件)。可再用壳体组件502还可以包括电子控制组件,该电子控制组件被构造成向机械控制组件提供控制信号并实现可输液流体向用户的输送。阀组件可以构造成控制可输液流体经过流体路径的流量,并且泵组件可以构造成将可输液流体从流体路径泵送给用户。
以与可抛弃壳体组件404相似的方式,可抛弃壳体组件504可以构造成用于单次使用或使用长达规定的一段时间(例如,三天或任何其它的时间量)。可抛弃壳体组件504可以构造成使得输液泵组件500中的与可输液流体接触的任何部件都布置在可抛弃壳体组件504上和/或可抛弃壳体组件504内。
在输液泵组件的这个特定实施例中,输液泵组件500可以包括绕输液泵组件500的外周定位的开关组件506。例如,开关组件506可以沿着输液泵组件500的径向边缘定位,这可以允许用户更容易地使用。开关组件506可以覆盖有防水膜和/或O型环或者其它密封机构可以包括在开关组件506的杆507上,它们被构造成防止水渗入输液泵组件500中。然而,在一些实施例中,开关组件506可以包括包覆成型的橡胶按钮,从而在不使用防水膜或O型环的情况下提供与防水密封一样的功能。然而,在又一些实施例中,该包覆成型的橡胶按钮可以另外被防水膜覆盖和/或包括O型环。可再用壳体组件502可以包括主体部分508(容纳上述机械和电子控制组件)和锁环组件510,锁环组件510可以构造成绕主体部分508旋转(在箭头512的方向上)。
以与可再用壳体组件402和可抛弃壳体组件404相似的方式,可再用壳体组件502可以构造成可释放地接合可抛弃壳体组件504。例如,这样的可释放接合可以通过螺钉旋拧构造、扭锁构造或压配合构造来实现。在使用了扭锁构造的实施例中,输液泵组件500的用户可以首先将可再用壳体组件502相对于可抛弃壳体组件504适当地定位,然后可以使锁环组件510旋转(在箭头512的方向上),以可释放地使可再用壳体组件502与可抛弃壳体组件404接合。
因为输液泵组件500内包括的锁环组件510可以比锁环组件410更高(即,如箭头514所示),所以,锁环组件510可以包括通道516,按钮506可以穿过该通道516。因此,当组装可再用壳体组件502时,锁环组件510可以(在箭头518的方向上)安装到主体部分508上。在锁环组件510安装到主体部分508上之后,一个或多个锁定突片(未示出)可以防止锁环组件510被从主体部分508去除。开关组件506的通过通道516突出的部分然后可以(在箭头520的方向上)被压入主体部分508中,从而完成开关组件506的安装。
尽管按钮506被示出为处于输液泵组件500上的各种位置,但在其它实施例中,按钮506可以位于输液泵组件500上的任何期望的位置。
通过使用锁环组件510,可再用壳体组件502可以相对于可抛弃壳体组件504适当地定位并然后通过使锁环组件510旋转而被可释放地接合,从而消除使可再用壳体组件502相对于可抛弃壳体组件504旋转的需要。因此,在接合之前该可再用壳体组件502可以与可抛弃壳体组件504适当地对准,并且这样的对准不可以在接合过程期间中断。锁环组件510可以包括闩锁机构(未示出),其可以防止锁环组件510的旋转,直到可再用壳体组件502和可抛弃壳体组件504相对于彼此适当地定位。可以延长该通道516,以允许锁环510绕开关组件506移动。
还参考图19A-19B和20-21,其中示出了输液泵组件500的各种视图,所述输液泵组件500被示出为包括可再用壳体组件502、开关组件506以及主体部分508。如上文所讨论的,主体部分508可以包括多个部件,其示例可以包括但不限于:体积传感器组件148、印刷电路板600、振动马达组件602、形状记忆致动器锚固部604、开关组件506、电池606、天线组件608、泵组件106、测量阀组件610、体积传感器阀组件612以及贮液器阀组件614。为了更清楚,图19B中已省去了印刷电路板600,以允许查看位于印刷电路板600之下的各种部件。
可以与印刷电路板600电联接的各种电子部件可以利用在无需对连接部进行焊接的情况下允许电联接的弹簧偏置端子。例如,振动马达组件602可以利用一对弹簧偏置端子(一个正端子和一个负端子),所述端子被构造成在振动马达组件602位于印刷电路板600上时压靠在印刷电路板600上的对应的导电盘。然而,在该示例性实施例中,振动马达组件602被直接焊接到印刷电路板。
如上所述,体积传感器组件148可以构造成监测由输液泵组件500输注的流体的量。例如,体积传感器组件148可以采用声学体积感测,其是受让给美国德卡产品有限责任合伙公司的美国专利No.5,575,310和5,755,683以及美国专利申请公布No.US 2007/0228071A1、US 2007/0219496A1、US 2007/0219480A1、US 2007/0219597A1的主题,上述美国申请的所有公开内容在此通过引用的方式并入本文。
振动马达组件602可以构造成向输液泵组件500的用户提供基于振动的信号。例如,在电池606(它给输液泵组件500供电)的电压低于最小可接受电压的情况下,振动马达组件602可以使输液泵组件500振动,以向输液泵组件500的用户提供基于振动的信号。形状记忆致动器锚固部604可以为上述形状记忆致动器(例如形状记忆致动器112)提供安装点。如上所述,形状记忆致动器112例如可以是随着温度改变形状的导电的形状记忆合金丝。形状记忆致动器112的温度可以通过加热器、或更方便地通过电能的施加而改变。因此,形状记忆致动器112的一端可以刚性附接(即,锚固)到形状记忆致动器锚固部604,形状记忆致动器112的另一端可以被施加到例如阀组件和/或泵致动器。因此,通过对形状记忆致动器112施加电能,可以控制形状记忆致动器112的长度,因此,可以操纵与它附接的阀组件和/或泵致动器。
天线组件608可以构造成允许例如输液泵组件500与遥控组件300(图11)之间的无线通信。如上所述,遥控组件300可以允许用户对输液泵组件500进行编程并例如配置大剂量输液事件。如上所述,输液泵组件500可以包括被构造成控制可输液流体经过(输液泵组件500内的)流体路径的流量的一个或多个阀组件,且泵组件106可以构造成将可输液流体从该流体路径泵送给用户。在输液泵组件500的此特定实施例中,输液泵组件500被示出为包括三个阀组件,即:测量阀组件610、体积传感器阀组件612以及贮液器阀组件614。
如上所述,还参考图21,可输液流体可以储存在贮液器118内。为了实现可输液流体向用户的输送,输液泵组件500内包括的处理逻辑(未示出)可以使形状记忆致动器112通电,该形状记忆致动器112可以利用形状记忆致动器锚固部604锚固于一端上。还参考图22A,形状记忆锚固部112可以引起泵组件106和贮液器阀组件614的激活。贮液器阀组件614可以包括贮液器阀致动器614A和贮液器阀614B,并且,贮液器阀组件614的激活可以导致贮液器阀致动器614A的向下移位和贮液器阀614B的闭合,从而引起贮液器118的有效隔离。另外,泵组件106可以包括泵柱塞106A和泵室106B,并且,泵组件106的激活可以引起泵柱塞106A以向下的方式移动到泵室106中以及可输液流体的移位(在箭头616的方向上)。
体积传感器阀组件612可以包括体积传感器阀致动器612A和体积传感器阀612B。还参考图22B,体积传感器阀致动器612A可以经由弹簧组件闭合,所述弹簧组件提供机械力以密封所述体积传感器阀612B。然而,当泵组件106被激活时,如果所排出的可输液流体具有足以克服体积传感器阀组件612的机械密封力的压力,则在箭头618的方向上发生可输液流体的排出。这可以导致体积传感器组件148内包括的体积传感器室620的填充。通过使用扬声器组件622、端口组件624、参考麦克风626、弹簧膜628、不变音量麦克风630,体积传感器组件148可以确定体积传感器室620内包括的可输液流体的体积。
还参考图22C,在计算出体积传感器室620内包括的可输液流体的体积后,可以使形状记忆致动器632通电,从而引起测量阀组件610的激活,所述测量阀组件610可以包括测量阀致动器610A和测量阀610B。在被激活后,由于通过弹簧膜628施加在体积传感器室620内的可输液流体上的机械能,体积传感器室620内的可输液流体可以通过可抛弃套管138移动(在箭头634的方向上)并进入用户的体内。
还参考图23,示出了输液泵组件500的分解视图。形状记忆致动器632可以(在第一端上)锚固到形状记忆致动器锚固部636。另外,形状记忆致动器632的另一端可以用来向阀组件638提供机械能,该阀组件638可以激活测量阀组件610。体积传感器组件弹簧保持器642可以将体积传感器组件148相对于输液泵组件500的各种其它部件适当地定位。阀组件638可以与形状记忆致动器112结合使用,以激活泵柱塞106A。测量阀610B、体积传感器阀612B和/或贮液器阀614B可以是自含式阀,其被构造成允许在输液泵组件500的组装期间通过将这些阀向上压入到主体部分508的下表面中来安装。
还参考图24和图25A-25D,示出了泵组件106的更详细视图。泵致动器组件644可以包括泵致动器支撑结构646、偏置弹簧648以及杠杆组件650。
还参考图26A-26B和图27A-27B,示出了测量阀组件610的更详细视图。如上所述,阀组件638可以激活测量阀组件610。
还参考图28A-28D,输液泵组件500可以包括测量阀组件610。如上所述,可以经由形状记忆致动器632和致动器组件640激活阀组件638。因此,为了输注所述体积传感器室620内存储的量的可输液流体,形状记忆致动器632可能需要激活阀组件638相当长的一段时间(例如一分钟或以上)。因为这将消耗来自电池606的相当大的电量,所以,测量阀组件610可以允许阀组件638的短暂激活,这时,测量阀闩锁656可以防止阀组件638返回到其非激活位置。形状记忆致动器652可以在一端上使用电触点654锚固。形状记忆致动器652的另一端可以连接到阀闩锁656。当形状记忆致动器652被激活时,形状记忆致动器652可以向前拉动阀闩锁656并释放阀组件638。这样,可以经由形状记忆致动器632激活测量阀组件610。在测量阀组件610已被激活后,阀闩锁656可以自动将阀组件638闩锁在激活位置。通过促动该形状记忆致动器652,可以向前拉动阀闩锁656并释放阀组件638。假定形状记忆致动器632不再被激活,在阀闩锁656释放阀组件638后,测量阀组件610可以移动到非激活状态。因此,通过使用测量阀组件610,不必在它输注所述体积传感器室620内存储的量的可输液流体所花的整个时间期间激活形状记忆致动器632。
如上所述,上述输液泵组件(例如,输液泵组件100、100’、400、500)可以包括被构造成向用户输送可输液流体的外部输液组134。外部输液组134可以包括套管组件136以及也可以称为导管组(tubingset)的导管组件140,套管组件136可以包括针头或可抛弃套管138。导管组件140例如可以通过流体路径的方式与贮液器118流体连通,并例如与套管组件138直接地或通过套管接口142流体连通。
还参考图29,示出了替代实施例的输液泵组件700,它被构造成储存该导管组件140的一部分。具体地,输液泵组件700可以包括外周导管存储组件702,其被构造成允许用户将导管组件140的一部分(以与摇摇圈相似的方式)绕输液泵组件700的外周缠绕。外周导管存储组件702可以绕输液泵组件700的外周定位。外周导管存储组件702可以构造为敞口槽,导管组件140的一部分可以缠绕到该敞口槽中。替代地,外周导管存储组件702可以包括形成多个较窄槽的一个或多个分隔器部分704、706,这些较窄槽可以被调整尺寸,以在所述较窄槽的壁与导管140的该部分的外表面之间产生过盈配合。当外周导管存储组件705包括多个分隔器部分704、706时,所得到的较窄槽可以以螺旋的方式绕输液泵组件700的外周缠绕(以与螺钉的螺纹相似的方式)。
还参考图30-31,示出了替代实施例的输液泵组件750,它被构造成储存该导管组件140的一部分。具体地,输液泵组件750可以包括外周导管存储组件752,外周导管存储组件752被构造成允许用户将导管组件140的一部分绕输液泵组件750的外周缠绕(再重复一次,以与摇摇圈相似的方式)。外周导管存储组件752可以绕输液泵组件750的外周定位。外周导管存储组件752可以构造为敞口槽,导管组件140的一部分被缠绕到该敞口槽中。替代地,外周导管存储组件752可以包括形成多个较窄槽的一个或多个分隔器部分754、756,所述多个较窄槽可以被调整尺寸,以在较窄槽的壁与导管140的该部分的外表面之间产生过盈配合。当外周导管存储组件752包括多个分隔器部分754、756时,所得到的较窄槽将以螺旋的方式绕输液泵组件700的外周缠绕(再重复一次,以与螺钉的螺纹相似的方式)。
输液泵组件750可以包括导管保持器组件758。导管保持器组件758可以构造成将导管组件140可释放地固定,以,便防止导管组件140从绕输液泵组件750的状态下解开。在导管保持器组件758的一个实施例中,导管保持器组件758可以包括位于面向上的销组件762上方的面向下的销组件760。销组件760、762的组合可以限定一个“窄点”,可以将导管组件140推送通过该“窄点”。因此,用户可以绕输液泵组件750的外周缠绕导管组件140,其中,导管组件140的每一个圈均经由导管保持器组件758固定在外周导管存储组件752内。在用户希望延长导管组件140的未固定部分的情况下,用户可以从导管保持器组件758释放导管组件140的一个圈。反过地,在用户希望缩短导管组件140的未固定部分情况下,用户可以将导管组件140的一个额外的圈固定在导管保持器组件758内。
还参考图32-33,示出了输液泵组件800的示例性实施例。与输液泵组件100、100’、400以及500一样,输液泵组件800可以包括可再用壳体组件802和可抛弃壳体组件804。
还参考图34A-34B,以与输液泵组件100相似的方式,可再用壳体组件802可以构造成与可抛弃壳体组件804可释放地接合。例如,这样的可释放接合可以通过螺钉旋拧构造、扭锁构造或压配合构造来实现。输液泵组件800可以包括锁环组件806。例如,可再用壳体组件802可相对于可抛弃壳体组件适当地定位,并且,锁环组件806可以旋转,以可释放地接合可再用壳体组件802和可抛弃壳体组件804。
锁环组件806可以包括具有弹簧促动突片2980的凸起808,其可以便于锁环组件804的旋转。另外,凸起808例如相对于可抛弃壳体组件804的突片810的位置可以提供可再用壳体组件802与可抛弃壳体组件804完全接合的验证。例如,如图34A所示,当可再用壳体组件802与可抛弃壳体组件804适当对准时,凸起808可以在相对于突片810的第一位置对准。在实现完全接合的条件后,通过使锁环组件806旋转,凸起808可以在相对于突片810的第二位置对准,如图34B所示。
还参考图35A-35C和图36-38A,以与可再用壳体组件102相似的方式,可再用壳体组件802可以包括机械控制组件812(例如,其可以包括图36所示的阀组件814,包括一个或多个阀和一个或多个泵,以用于泵送并控制可输液流体的流量)。可再用壳体组件802还可以包括电子控制组件816,其可以构造成向机械控制组件812提供控制信号以实现可输液流体向用户的输送。阀组件814可以构造成控制可输液流体经过流体路径的流量,并且,泵组件可以构造成将可输液流体从该流体路径泵送给用户。
机械控制组件812和电子控制组件816可以容纳在由基座板818、本体820限定的壳体内。在一些实施例中,基座板818和本体820中的一个或多个可以提供电磁屏蔽。在这样的实施例中,电磁屏蔽可以防止和/或减少由电子控制组件816接收到的和/或由电子控制组件816产生的电磁干扰。另外或替代地,可以包括EMI屏蔽罩822,如图36和图37所示。EMI屏蔽罩822可以针对所产生和/或接收到的电磁干扰提供屏蔽。
可再用壳体组件802可以包括开关组件,该开关组件可以构造成接收用户指令(例如,用于大剂量输送、与遥控组件配对等)。该开关组件可以包括按钮824,按钮824可以布置在本体820的开口826中。如图所示,例如图35B中,锁环组件806可以包括径向狭槽828,其可以构造成允许锁环组件806相对于本体820旋转,同时仍然提供了对按钮824的容易访问。
还参考图39A-39C,电子控制组件816可以包括印刷电路板830以及电池832。印刷电路板830可以包括各种控制电子装置,用于监测和控制已经泵送和/或正泵送的可输液流体的量。例如,电子控制组件816可以测量刚刚已分配的可输液流体的量,并基于用户需要的剂量来确定是否已分配了足够的可输液流体。如果尚未分配足够的可输液流体,则电子控制组件816可以向机械控制组件812提供适当的信号,使得可以泵送任何额外的必要剂量,或者,电子控制组件816可以向机械控制组件812提供适当的信号,使得可以随着下一剂量分配额外的剂量。替代地,如果已分配了太多的可输液流体,则电子控制组件816可以向机械控制组件812提供适当的信号,使得可以在下一剂量中分配较少的可输液流体。电子控制组件816可以包括一个或多个微处理器。在一示例性实施例中,电子控制组件816可以包括三个微处理器。一个处理器(例如,它可以包括但不限于可从挪威奥斯陆的Chipcon AS公司获得的CC2510微控制器/RF收发芯片)可以专用于无线电通信,例如,用于与遥控组件通信。两个另外的微处理器(其示例可以包括但不限于:可从德克萨斯州达拉斯的德克萨斯仪器公司获得的MSP430微控制器)可专用于发出和执行指令(例如,分配一定剂量的可输液流体、处理来自体积测量装置的反馈信号等)。
如图35C所示,基座板818可以提供对电触点834的访问,例如,所述电触点834可以电联接到电子控制组件816,用于对电池832再充电。基座板818可以包括一个或多个特征件(例如,开口836、838),其可以构造成便于通过可抛弃壳体组件804的协作特征件(例如,突片)而与可抛弃壳体组件804的适当对准。另外,如图40A-40C、41A-41B以及42A-42C所示,基座板818可以包括用于安装阀组件814和电子控制组件816的各种特征件以及通过阀组件814提供对可抛弃壳体组件804的访问的各种特征件。
锁环组件806可以包括抓持嵌件840、842,例如,它可以包括可便于抓持和扭转所述锁环组件806的弹性体或纹理材料,例如用于使所述可再用壳体组件802和可抛弃壳体组件804接合/分离。另外,锁环组件806可以包括感测部件(例如,磁铁844),其可以与可再用壳体组件802的部件(例如,霍尔效应传感器)交互,例如,以提供关于配合部件(例如在一些实施例中,它可以包括但不限于可抛弃壳体组件804、充电站或填充站中的一个或多个)的性质的指示和/或可再用壳体组件802是否与该配合部件适当地接合的指示。在该示例性实施例中,霍尔效应传感器(未示出)可以位于泵的印刷电路板上。霍尔效应传感器可以检测所述锁环何时已旋转至闭合位置。因此,霍尔效应传感器连同磁铁844一起可以提供用于确定锁环是否已旋转至闭合位置的系统。
感测部件(磁铁)844以及可再用壳体组件部件(即,该示例性实施例中为霍尔传感器)可以工作,以提供关于“该可再用壳体组件是否被适当附接到预定部件或装置”的确定。锁环组件806可以在未附接到部件(即,可抛弃壳体组件804、防尘罩或充电器)的情况下不转动。因此,该感测部件以及可再用壳体组件部件可以用来向输液泵系统提供许多有利的安全特征。这些特征可以包括但不限于下列中的一个或多个:在系统未检测到被附接到可抛弃组件、防尘罩或充电器的情况下,系统可以在可再用部分(例如,阀部件和泵送部件)可能易受可能损害该可再用组件的完整性的污染或破坏时通知、告警或警告用户。因此,该系统可以提供完整性警告以向用户通报潜在的可再用完整性威胁。而且,在系统感测到该可再用组件附接到防尘罩的情况下,系统可以断电或减少电力以保存电力。这可以在可再用组件未连接到它需要在其中交互的部件的情况下提供电力的更高效使用。
现还参考图136-139,在一些实施例中,除了感测部件之外,机械可听指示或“卡塔声”指示可以表明可再用壳体组件2972完全附接到可抛弃壳体组件2976。在一些实施例中,例如上文关于图38A示出和描述的闩锁机构可以包括弹簧2982促动的突片2980组件。在一些实施例中,突片2980包括感测部件,它在某些实施例中可以是磁铁2986。现在还参考图137,示出了可再用壳体组件2972的线“A”处的剖视图,该可再用壳体组件2972在可抛弃壳体组件2974上方处于“解锁”位置。在一些实施例中,还可以使用图标2976、2978在视觉上向用户/患者指明“锁定”位置和“解锁”位置,所述图标2976、2978可以被模制、蚀刻和/或印刷在可抛弃壳体组件2974上,以表明可再用壳体组件2972、或在一些实施例中填充接头是否与可抛弃壳体组件2974处于锁定或解锁关系(或者,在一些实施例中,相同或类似的图标可以出现在防尘罩上)。在各种实施例中,图标2976、2978可以是能够指明“锁定”和“解锁”或相似指示的任何形式,以帮助用户/患者理解可再用壳体组件2972和可抛弃壳体组件2974(或防尘罩)之间的定向/位置。如图所示,可再用壳体组件2972在解锁定向上绕可抛弃壳体组件2974被对准。现还参考图138,示出了可再用壳体组件2972的线“A”处的剖视图,可再用壳体组件2972附接到处于解锁定向/位置的可抛弃壳体组件2974。突片2080处于解锁位置。现参考图139,示出了可再用壳体组件2972的线“A”处的剖视图,可再用壳体组件2972附接到处于锁定定向/位置的可抛弃壳体组件2974。可以看到,突片2980已朝向可抛弃壳体组件2974移动,从而在可再用壳体组件2972中在突片2980上方留下空间2984。在一些实施例中,当突片2980从解锁位置(图138中示出)移动到锁定位置(图139中示出)时,用户/患者可以感知到可听“卡塔声”和触觉“卡塔声”。由于许多原因,这可能是有利的,所述原因包括:如果可再用壳体组件2972和可抛弃壳体组件2974(或在各种实施例中,防尘罩或充电器)处于正确定向和完全锁定布置中,则用户/患者可以仅听到可听的“卡塔声”。这可以向用户/患者确保输液泵组件处于正确的完全锁定位置。因此,在可听“卡塔声”可以在可抛弃壳体组件2974和可再用壳体组件2972彼此附接后被听到的各种实施例中,输液泵组件将包括它们被完全锁定的两个安全检查:1)上文描述和讨论的感测部件;和2)可听“卡塔声”机械部件。在各种实施例中,可抛弃壳体组件2974可以包括斜坡特征件,随着可再用壳体组件2972相对于可抛弃壳体组件2974从解锁位置旋转至锁定位置,突片2980组件在该斜坡特征件上骑行。在该斜坡的末端,在一些实施例中,可抛弃壳体组件2974中的凹口或起伏部允许由弹簧2982促动的突片2980“点击”进该凹口/起伏部中。可以在各种实施例中使用允许给用户/患者提供可听指示和/或触觉指示的其它实施例。
可再用壳体组件802可以附接到许多不同的部件,包括但不限于:可抛弃壳体组件、防尘罩、或者电池充电器/电池充电站。在每一种情况下,霍尔效应传感器可以检测到所述锁环处于闭合位置,并因此检测到可再用壳体组件802被可释放地接合到可抛弃壳体组件、防尘罩、或者电池充电器/电池充电站(或,另一部件)。输液泵系统可以通过使用下面更详细地描述的AVS系统(它也可以称为体积测量传感器)或通过电子接触来确定与它附接的部件。现在还参考图38B-38D,示出了防尘罩的一个实施例(例如,防尘罩839)。在该示例性实施例中,防尘罩839可以包括特征件841、843、845、847,使得可再用壳体组件802的锁环能够可释放地接合防尘罩839。此外,防尘罩839可以进一步包括凹部区域849,以容纳可再用壳体组件804的阀和泵送特征。还参考图140A-140D,在一些实施例中,防尘罩839、2988的各种实施例可以包括密封组件2990,密封组件2990可以被包覆成型,以向可再用壳体组件2972提供防尘罩839、2988的完全密封。如图140D所示,在图140C中的截面D的剖视截面图的情况下,密封组件2990被包覆成型。另外,如图140A和140B可见,在防尘罩2988的一些实施例中,防尘罩2988可以包括图标2976、7978。如上所述,图标2976、2978可以被模制、蚀刻和/或印刷到防尘盖2988上并可以是能够指明“锁定”和“解锁”或相似指示的任何形式,以帮助用户/患者理解可再用壳体组件2972与防尘罩2988之间的定向/位置,和/或表明可再用壳体组件2972相对于防尘罩2988是处于锁定位置还是解锁位置。例如,关于防尘罩,AVS系统可以确定防尘罩而不是可抛弃壳体组件被连接到可再用壳体组件。AVS系统可以使用查找表或其它比较数据并将测量数据与防尘罩或空的可抛弃壳体组件的特性数据相比较来区分。关于电池充电器,电池充电器在这些示例性实施例中可以包括电触点。当可再用壳体组件附接到电池充电器时,输液泵组件的电子系统可以感测到已进行接触,并将因此表明可再用壳体组件被附接到电池充电器。
还参考图43A-45B和44A-44C,示出了可以包括一个或多个阀和一个或多个泵的阀组件814的实施例。与输液泵组件100、100’、400和500一样,阀组件814可以大致包括贮液器阀850、柱塞泵852、体积传感器阀854以及测量阀856。与先前的描述相似,贮液器阀850和柱塞泵852可以由形状记忆致动器858促动,所述形状记忆致动器858可以(在第一端上)锚固到形状记忆致动器锚固部860。另外,测量阀856可以由形状记忆致动器864经由阀致动器862促动,所述形状记忆致动器864可以(在第一端上)锚固到形状记忆致动器锚固部866。以上文所述相似的方式,测量阀可以经由测量阀闩锁组件868维持在打开位置。可以经由形状记忆致动器870的促动来释放测量阀856,所述形状记忆致动器870可以(在第一端上)被形状记忆致动器锚固部872锚固。在一些实施例中,形状记忆致动器锚固部860可以座放到可再用壳体组件上。通过在制造期间使用这个过程,确保了形状记忆长度致动器858被安装并维持所期望的长度和张力/应变。
还参考图45A-45B和图46A-46E,形状记忆致动器858(例如,其可以包括一个或多个形状记忆丝)可以经由致动器组件874来促动柱塞泵852。致动器组件874可以包括偏置弹簧876和杆杠组件878。致动器组件874可以促动柱塞泵852和测量阀850两者。
也参考图47A-47B,测量阀856可以由形状记忆致动器864经由阀致动器864和杆杆组件878促动。在被促动后,测量阀闩锁组件868可以使测量阀856维持在打开位置。测量阀闩锁组件868由形状记忆致动器870促动以释放测量阀856,从而允许它返回到闭合位置。
可抛弃壳体组件804可以构造成单次使用,或使用一段特定的时间,例如三天或任何其它的时间量。可抛弃壳体组件804可以构造成使得输液泵组件800的与可输液流体接触的部件中的任一个都可以布置在可抛弃壳体组件804上和/或可抛弃壳体组件804内。这样,可以降低污染所述可输液流体的风险。
还参考图48和图49A-49C,可抛弃壳体组件804可以包括基部部分900、膜组件902以及顶部部分904。基部部分900可以包括凹部906,凹部906与膜组件902一起限定贮液器908,用于容纳可输液流体(未示出),例如胰岛素。还参考图50A-50C,凹部906可至少部分地由基部部分900形成并与基部部分900呈一体。膜组件902可以例如通过被挤压夹持在基部部分900与顶部部分904之间而与基部部分900密封地接合。顶部部分904可以通过常规的方式附接到基部部分900,例如胶粘、热密封、超声焊接以及压配合。另外/替代地,膜组件902可以例如经由胶粘、超声焊接、热密封等附接到基部部分900,以在膜组件902与基部部分900之间提供密封。
还参考图141A-141B,示出了没有顶部部分或膜组件的可抛弃壳体组件2974的实施例。参考图141B,示出了如图141A中的“B”所示的泵室106B的放大剖视图。在一些实施例中,在泵室的壁上包括凹槽2992。在一些实施例中,该凹槽可以允许流体在泵柱塞106A被完全促动的同时流动,从而,防止了泵柱塞106A密封来自泵室106B的流体流。图142B和142C分别是在图142A的截面“B”和“C”处截取的剖视图。可以在泵室106B中看到凹槽2992。
还参考图143A-143B,在可抛弃壳体组件2974的一些实施例中,可抛弃壳体组件2974可以包括至少一个通风孔2994,在一些实施例中该通风孔2994可以包括过滤器2996,在一些实施例中该过滤器2996可以是疏水过滤器,在一些实施例中该疏水过滤器可以是由POREX PM 1020 MUPOR微多孔PTFE膜制成的10微米过滤器,然而,在其它实施例中,它可以是具有与此不同的尺寸或类型的过滤器,例如5微米、15微米过滤器和/或GORTEX过滤器。
再参考图48和50A,凹部906在该示例性实施例中包括隆起部901,该隆起部901包括在通向流体线路的流体开口905周围的区域903。在该示例性实施例中,隆起部901围绕凹部906的周界延伸。然而,在其它实施例中,隆起部901可以不围绕整个周界延伸,而是可以部分地围绕该周界。流体开口905周围的区域903可以成形为本示例性实施例中所示的那样,包括有角的部分,在一些实施例中,该有角的部分包括45度的角度,然而在其它实施例中,该角度可以更大或更小。在一些实施例中,该泵可以不生成足以使贮液器塌陷的足够真空以便消除可以存储在贮液器中的全部体积的流体。隆起部901可以用来最小化废弃的流体。
流体开口905(在该示例性实施例中,其可以包括三个开口,然而在其它实施例中,它可以包括更多开口或更少开口)可以被所述隆起部的区域903围绕。在该示例性实施例中,流体开口905可以在中心较窄,从而产生可以防止空气被吸入该开口中的表面张力。在该示例性实施例中,这个区域可以设计成促使贮液器中存在的任何空气被吸至流体开口905之一上方,而不是通过流体开口905被拉出并进入流体线路。另外,因为可以存在不止一个流体开口905,所以,在一个上方捕捉到空气气泡的情况下,空气可以不阻止流体通过其它两个开口流动。
还参考图144A-144E,示出了可抛弃壳体组件2974的另一实施例。在这些实施例中,如图144B可见,示出了如图144A所示的截面“B”的放大剖视图,以及如图144D可见,示出了如图144C所示的截面“D”的放大剖视图,并且图114E是气泡捕集部(气泡捕集部2998)和隆起区域3000的图示,并且隔膜3016的半径3006和起伏部被包括在贮液器3002中。在这个实施例中,气泡捕集部2998位于贮液器3002的壁的周长和半径3006的周围。然而,在隆起区域3000的区域中,气泡捕集部2998包括出口部。在贮液器3002的周界的非出口部中,气泡捕集部2998主要包括两个部分:锥形部分3008,该锥形部分3008呈锥形地延伸到底部部分3010。在出口部中,锥形部分3008的端部(被示出为锥形部分3014的端部)以及底部部分3010在向上斜坡部分3012中续连到贮液器出口3004。贮液器3002包括膜(未示出),它与隆起区域3000和向上斜坡部分3012一起基本形成了膜与流体出口之间的“隧道”。
随着贮液器中的流体被从贮液器中泵送,所述膜(未示出)朝向贮液器壁3002移动。在图144A-144D所示的实施例中,流体往往聚集在气泡捕集部2998的底部部分3010中,而空气气泡则不会。相反,从空气的存在程度来讲,空气气泡往往聚集在气泡捕集部2998的锥形部分3008中。在隆起区域3000处,在气泡捕集部2998的锥形部分3008结束于锥形部分3014的端部处的情况下,气泡从存在的程度上来讲很可能不进入向上斜坡部分3012,因此,将很可能不通过贮液器3004的出口被泵送。
因此,随着流体通过贮液器3004的出口被泵送,空气未通过贮液器3004的出口被拉出。图144A-144D中所示的实施例可能由于许多原因而是有利的,这些原因包括但不限于:减少了被从贮液器3002泵送并进入可抛弃壳体组件2974内的流体路径中的空气。因为空气气泡具有比流体更大的表面张力,所以,气泡往往将不聚集在气泡捕集部2998的底部部分3010中,进一步地,它往往将不流过锥形部分3014的端部并到达向上斜坡部3012上且通过贮液器3004的出口。
还参考51A-51C,可抛弃壳体组件804还可以包括流体路径罩910。流体路径罩910可以容纳在形成于基部部分900上或内的腔912中。在一些实施例中,流体路径罩910可以包括一个或多个通道(例如,通道914)的至少一部分。流体路径罩910中包括的通道可以流体地联接该基部部分900上包括的一个或多个火山型阀特征件(例如,火山型阀916)。火山型阀(volcano valve)916可以包括突起,该突起具有贯穿其自身的开口。另外,流体路径罩910和基部部分900可以各自限定凹部的一部分(例如,分别包括在基部部分900和流体路径罩910中的凹部部分918、920),用于流体地联接到输液组(例如,包括套管922)。套管922可以通过常规方式(例如,胶粘、热密封、压配合等)联接到可抛弃壳体组件804。由流体路径罩910和基部部分900的所述火山型阀(例如,火山型阀916)限定的流体路径可以限定贮液器908与套管922之间的流体路径,以经由所述输液组向用户输送可输液流体。然而,在一些实施例中,流体路径罩910可包括所述流体路径的至少一部分,而在另一些实施例中,流体路径罩910可以不包括所述流体路径的至少一部分。在该示例性实施例中,流体路径罩910可以被激光焊接到基部部分900。然而,在其它实施例中,流体路径罩910还可以通过常规方式(例如,胶粘、热密封、超声焊接、压配合等)连接到基部部分900,以在流体路径罩910与基部部分900之间实现大致流体的紧密密封。
还参考图54A-54C,可抛弃壳体组件804还可以包括阀膜罩924。阀膜罩924可以至少部分布置在基部部分900上/内包括的火山型阀(例如,火山型阀916)和泵送凹部926上方。阀膜罩924可以包括柔性材料,例如,其可以由可抛弃壳体组件802的贮液器阀850、体积传感器阀854以及测量阀856抵靠着所述火山型阀而选择性地接合,例如,用于控制可输液流体的流量。另外,阀膜罩924可以由柱塞泵852弹性变形到泵送凹部926中,以实现可输液流体的泵送。阀膜罩924可以接合在可抛弃壳体组件804的基部部分900与顶部部分904之间,以在阀膜罩924与基部部分900之间形成密封928。例如,在该示例性实施例中,阀膜罩924可以被包覆成型到基部部分900上。在其它实施例中,阀膜罩924可以被挤压夹持在基部部分900与顶部部分904之间以形成密封928。另外或替代地,阀膜嵌件例如可以通过胶粘、热密封等连接到基部部分900和顶部部分904中的一个或多个。
还参考图53A-53C,顶部部分904可以包括对准突片930、932,对准突片930、932可以构造成被至少部分容纳在可再用壳体组件802的基座板818的开口836、838中,以确保可再用壳体组件802与可抛弃壳体组件804之间的适当对准。另外,顶部部分904可以包括一个或多个径向突片934、936、938、940,所述径向突片934、936、938、940构造成由锁环组件806的协作突片942、944、946、948接合。该一个或多个径向突片(例如,径向突片940)可以包括挡块(例如,对准突片挡块950,他可以用于焊接,它是装配在所述凹部中以定位和超声焊接的突片),例如,它可以在可再用壳体组件802和可抛弃壳体组件804被完全接合后防止锁环组件806的进一步旋转。
如上所述,阀膜嵌件924可以允许可输液流体由贮液器阀850、柱塞泵852、体积传感器阀854以及测量阀856泵送并流动。因此,顶部部分904可以包括一个或多个开口(例如,开口952、954、956),所述开口可以暴露阀膜嵌件924的至少一部分,以通过贮液器阀850、柱塞泵852、体积传感器阀854以及测量阀856进行促动。另外,顶部部分904可以包括一个或多个开口958、960、962,如下面将更详细讨论的,所述开口可以构造成允许在贮液器908的填充期间控制填充体积。贮液器组件902可以包括肋条964、966、968(例如,如图52A所示),肋条964、966、968可以至少部分容纳在相应的开口958、960、962中。如下面将更详细描述的,可以对肋条964、966、968中的一个或多个施加力,以至少暂时减少贮液器908的体积。
在一些实施例中,可能希望在可再用壳体组件802与可抛弃壳体组件804之间提供密封。因此,可抛弃壳体组件804可以包括密封组件970。密封组件970例如可以包括弹性构件,其可以在可再用壳体组件802与可抛弃壳体组件804之间在二者被接合时提供可压缩橡胶或塑料层,从而防止由于外部流体导致的意外脱离和渗入。例如,密封组件970可以是水密的密封组件,因此,使得用户能够在游泳、洗澡或锻炼的同时佩戴该输液泵组件800。
以与例如可抛弃壳体组件114相似的方式,在一些实施例中该可抛弃壳体组件802可以构造成使贮液器908被填充多次。然而,在另一些实施例中,可抛弃壳体组件114可以构造成使得贮液器908不能被再填充。还参考图57-64,填充接头1000可以构造成被联接到可抛弃壳体组件804,以使用注射器(未示出)再填充贮液器908。填充接头1000可以包括锁定突片1002、1004、1006、1008,锁定突片1002、1004、1006、1008可以构造成以与锁环组件806的突片942、944、946、948基本相似的方式接合所述可抛弃壳体组件804的径向突片934、936、938。因此,通过使填充接头1000与可抛弃壳体组件804对准并使填充接头1000和可抛弃壳体组件804相对于彼此旋转以便使锁定突片1002、1004、1006、1008与径向突片934、936、938、940可释放地接合,填充接头1000可以与可抛弃壳体组件804可释放地接合。
填充接头1000还可以包括助填器1010,助填器1010可以包括导引通道1012,例如,它可以构造成将注射器(未示出)的针头导引到可抛弃壳体组件804的隔膜,以允许可抛弃壳体组件804的贮液器908被注射器填充。在一些实施例中,导引通道1012可以是角形斜面或其它平缓的角形斜面,以将注射器进一步导引到隔膜。填充接头1000可以通过例如在导引通道1012的远侧开口处提供相对大的插入区域而便于填充该贮液器908。导引通道1012可以大致呈锥形而具有更小的近侧开口,该近侧开口可以在填充接头1000与可抛弃壳体组件804接合时与可抛弃壳体组件804的隔膜适当地对准。因此,填充接头1000可以减少为了填充该贮液器908而穿过可抛弃壳体组件804的隔膜适当地插入针头所需的技巧和引导。
如上所述,可抛弃壳体组件804可以构造成便于控制在填充期间向贮液器908输送的可输液流体的量。例如,可抛弃壳体组件804的膜组件902可以包括肋条964、966、968,肋条964、966、968可以被压下并至少部分移位到贮液器908中,从而减少贮液器908的体积。因此,当可输液流体被输送到贮液器908时,可以大大减少可以由贮液器908容纳的流体的体积。肋条964、966、968也许可经由可抛弃壳体组件804的顶部部分904中的开口958、960、962接近。
填充接头1000可以包括与肋条964、966、968对应的一个或多个按钮组件(例如,按钮组件1014、1016、1018)。也就是说,当填充接头1000与可抛弃壳体组件804可释放地接合时,按钮1014、1016、1018可以与肋条964、966、968对准。按钮组件1014、1016、1018例如可以是能够被压下的悬臂构件。当填充接头1000与可抛弃壳体组件804可释放地接合时,按钮1014、1016、1018中的一个或多个可以被压下,且可以相应地使肋条964、966、698中的相应一个移位到贮液器908中,从而引起贮液器908的体积的伴随减少。
例如,出于说明性目的,假定贮液器908具有3.00mL的最大容量。另外,假定按钮组件1014被构造成将肋条964移位到可抛弃壳体组件804中,从而导致可抛弃壳体组件804的3.0mL容量减少0.5mL。另外,假定按钮组件1016被构造成将肋条966移位到可抛弃壳体组件804中,从而也导致可抛弃壳体组件804的3.0mL容量减少0.5mL。另外,假定按钮组件1018被构造成将狭槽组件968移位到可抛弃壳体组件804中,从而也导致可抛弃壳体组件804的3.0mL容量减少0.5mL。因此,如果用户希望以2.00mL的可输液流体填充可抛弃壳体组件804内的贮液器908,则在一些实施例中,用户可以首先将贮液器填充至3.00mL容量,然后压下按钮组件1016和1014(导致肋条966移位到可抛弃壳体组件804中),从而有效地将可抛弃壳体组件804内的贮液器908的3.00mL容量减少至2.00mL。在一些实施例中,用户可以首先压下相应数目的按钮组件,从而有效减少贮液器908的容量,并然后填充贮液器908。尽管示出了特定数目的按钮组件以代表该示例性实施例,但在其它实施例中,按钮组件的数目可以从最少1个变动到到与期望的数目一样多。另外,尽管出于说明性目的,且在该示例性实施例中每个按钮组件可以排出0.5mL流体,但在其它实施例中,每个按钮排出的流体体积可以变化。另外,在各种其他实施例中,贮液器可以包括比该示例性实施例中描述的更大或更小的体积。
根据上述构造,按钮组件(例如,按钮组件1014、1016、1018)可以被至少部分地采用,以控制贮液器908的填充体积。通过不压下按钮组件中的任一个,可以实现贮液器908的最大填充体积。压下一个按钮组件(例如,按钮组件1014)可以允许实现第二大的填充体积。压下两个按钮组件(例如,按钮组件1014、1016)可以实现第三大的填充体积。压下所有三个按钮组件(例如,按钮组件1014、1016、1018)可以允许实现最小的填充体积。
另外,在实施例中,可以至少部分地利用按钮组件1014、1016、1018,以便于贮液器908的填充。例如,在填充针(例如,它可以流体联接到可输液流体的管形瓶)插入到贮液器908中之后,可以压下按钮组件1014、1016、1018,以将贮液器内可能包含的任何空气的至少一部分泵送到可输液流体的管形瓶中。随后,可以释放按钮组件1014、1016、1018,以允许可输液流体从管形瓶中流入贮液器908内。在贮液器908已填充有可输液流体后,可以压下一个或多个按钮组件(例如,按钮组件1014、1016、1018中的一个或多个),从而从贮液器908中挤出可输液流体的至少一部分(例如,经由用来填充贮液器908的针并回到可输液流体的管形瓶中)。如上所述,例如,根据压下了多少个按钮组件(例如,这可以控制有多少可输液流体被挤回到可输液流体的管形瓶中),可以控制贮液器908内包含的可输液流体的体积。
特别参考图62-64,助填器1010可以枢转地联接到填充接头基座板1020。例如,助填器1010可以包括枢轴构件1022、1024,枢轴构件1022、1024可以构造成容纳在枢轴支架1026、1028中,从而允许助填器在打开位置(例如,如图57-61所示)与闭合位置(例如,如图63-64所示)之间枢转。该闭合位置例如可适合于填充接头1000的封装、填充接头1000的存储等。为了确保助填器1010被适当定向以填充贮液器908,填充接头1000可以包括支撑构件1030。为了适当定向助填器1010,用户可以使助填器1010枢转至完全打开位置,在完全打开位置,助填器1010可以接触支撑构件1030。
根据替代实施例,还参考图65,填充接头1050可以构造成经由多个锁定突片(例如,锁定突片1052、1054)可释放地接合可抛弃壳体组件804。另外,填充接头1050可以包括多个按钮组件(例如,按钮组件1056、1058、1060),所述按钮组件可以与可抛弃壳体组件804的肋条964、866、968相互作用,以调整贮液器908的填充体积。填充接头1050还可以包括助填器1062,该助填器1062具有被构造成将注射器的针头与可抛弃壳体804的隔膜对准的导引通道1064,例如为了用可输液流体填充贮液器908而接近贮液器908。助填器1062可以通过胶粘、热密封、压配合等连接到基座板1066,例如,作为与基座板1066呈一体的部件。
还参考图66-74,管形瓶填充接头1100可以构造成便于直接从管形瓶填充可抛弃壳体组件804的贮液器908。与填充接头1000相似,管形瓶填充接头1100可以包括锁定突片1102、1104、1106、1108,锁定突片1102、1104、1106、1108可以构造成以与锁环组件806的突片942、944、946、948基本相似的方式接合可抛弃壳体组件的径向突片934、936、938、940。因此,通过使填充接头1100与可抛弃壳体组件804对准并使管形瓶填充接头1100和可抛弃壳体组件804相对于彼此旋转以便使锁定突片1102、1104、1106、1108与径向突片934、936、938、940可释放地接合,管形瓶填充接头1100可以与可抛弃壳体组件804可释放地接合。
如上所述,可抛弃壳体组件804可以构造成便于控制在填充期间向贮液器908输送的可输液流体的量。例如,可抛弃壳体组件804的膜组件902可以包括肋条964、966、968,肋条964、966、968可以被压下并至少部分移位到贮液器908中,从而减小贮液器908的体积。因此,当可输液流体被输送到贮液器908时,可以相应地减少可由贮液器908容纳的流体的体积。肋条964、966、968可经由可抛弃壳体组件804的顶部部分904中的开口958、960、962被接近。
管形瓶填充接头1100可以包括与肋条964、966、968(例如,如图52A所示)对应的一个或多个按钮组件(例如,按钮组件1110、1112、1114)。也就是说,当管形瓶填充接头1100与可抛弃壳体组件804可释放地接合时,按钮1110、1112、1114可以与肋条964、966、968对准。按钮组件1110、1112、1114例如可以是能够被压下的悬臂构件。当管形瓶填充接头1100与可抛弃壳体组件804可释放地接合时,按钮组件1110、1112、1114中的一个或多个可以被压下,并可以相应地使肋条964、966、968中的相应一个肋条移位到贮液器908中,从而减少贮液器908的体积。
例如,出于说明性目的,假定贮液器908具有3.00mL的最大容量。另外,假定按钮组件1110被构造成使肋条964移位到可抛弃壳体组件804中,从而导致可抛弃壳体组件804的3.00mL容量减少0.5mL。另外,假定按钮组件1112被构造成使肋条966移位到可抛弃壳体组件804中,从而,也导致可抛弃壳体组件804的3.00mL容量减少0.5mL。另外,假定按钮组件1114被构造成使肋条968移位到可抛弃壳体组件804中,从而也导致可抛弃壳体组件804的3.00mL容量减少0.5mL。因此,如果用户希望用2.00mL的可输液流体填充可抛弃壳体组件804内的贮液器908,则用户可以压下按钮组件1112和1114(导致肋条966和968移位到可抛弃壳体组件804中),从而有效地将可抛弃壳体组件804内的贮液器908的3.00mL容量减少至2.0mL。
管形瓶填充接头1100还可以包括管形瓶助填组件1116,管形瓶助填组件1116可以构造成将一小瓶可输液流体经由隔膜流体连通地联接到可抛弃壳体组件804的贮液器908。特别参考图71,管形瓶助填组件可以包括双端针头组件1118。双端针头组件1118可以包括第一针头端1120和第二针头端1122,第一针头端1120被构造成穿过管形瓶(未示出)的隔膜,第二针头端1122被构造成穿过可抛弃壳体组件804的隔膜。这样,管形瓶和贮液器908可以彼此流体联接,从而允许可输液流体从管形瓶转移到贮液器908中。双端针头组件1118可以包括与第一端1120邻近的管形瓶接合部分1124。管形瓶接合臂1124、1126可以构造成可释放地接合例如管形瓶盖,以帮助维持双端针头组件1118与管形瓶之间的流体连接。另外,双端针头组件1118可以包括本体1128,本体1128能够可滑动地容纳在管形瓶助填本体1132的开口1130中。管形瓶助填本体1132可以包括稳定器臂1134、1136,例如,稳定器臂1134、1136可以构造成在可抛弃壳体组件804的填充期间使管形瓶稳定。在一个实施例中,管形瓶可以与双端针头组件1118接合,例如,使得第一端1120可以穿过管形瓶的隔膜并且管形瓶的盖可以被接合臂1124、1126接合。本体1128能够可滑动地插入到开口1130中,使得双端针头组件1118的第二端1122可以穿过可抛弃壳体组件804的隔膜。
与填充接头1000相似,管形瓶助填组件1116可以构造成被枢转地联接到管形瓶填充接头基座板1138。例如,管形瓶助填器1116可以包括枢轴构件1140、1142,枢轴构件1140、1142可以构造成容纳在枢轴支架1144、1146中(例如,如图71所示),从而允许管形瓶助填器1116在打开位置(例如,如图66-70所示)与闭合位置(例如,如图72-74所示)之间枢转。该闭合位置可以例如适合于该管形瓶填充接头1100的封装、管形瓶填充接头1100的存储等。为了确保管形瓶助填器1116被适当地定向以填充贮液器908,管形瓶填充接头1100可以包括支撑构件1148。为了适当地定向管形瓶助填器1116,用户可以使管形瓶助填器1116枢转至完全打开位置,其中,管形瓶助填器1116可以接触所述支撑构件1148。另外,管形瓶填充接头基座板1138可以包括一个或多个锁定特征件(例如,锁定突片1150、1152),所述锁定特征件可以接合管形瓶助填器1116,并可以将管形瓶助填器1116维持在闭合位置。管形瓶填充接头基座板1138还可以包括以下的特征件(例如,突片1154、1156):此特征件例如可以构造成通过防止双端针头组件1118与管形瓶助填本体1132的可滑动分离来帮助保持该双端针头组件1118。
如图72-74所示,助填组件1116处于闭合位置。在此构型中,支撑构件1148可以另外用作护针器。当将助填组件1116从可抛弃壳体组件804移除时,支撑构件1148可以用来安全地允许用户挤压各个端并使助填器1148旋转而被移除。如图70所示,在打开位置,支撑构件1148可以用作维持适当定向的挡块。
再次参考图57-73,填充接头的示例性实施例包括抓持特征件(例如,图72中的1166)。抓持特征件1166可以为从可抛弃壳体组件804去除所述填充接头提供抓持接口。尽管在这些图中被示出为处于一种构型,但在其它实施例中,该构型可以变化。在又一些实施例中,可以不包括抓持特征件。
根据一个实施例,填充接头基座板1020和管形瓶填充接头基座板1138可以是可互换部件。因此,单个基座板(例如,填充接头基座板1020或管形瓶填充接头基座板1138)可以与助填器1010或管形瓶助填器1116一起使用。因此,可以减少两个填充接头所需的不同部件的数目,并且用户能够选择可能最适合给定的填充情形的填充接头。
填充接头的各种实施例可以提供许多安全上的益处,包括但不限于:提供用于在不处理针头的情况下填充贮液器的系统;保护贮液器不与针头意外接触,即,不会由于意外刺穿而破坏贮液器的完整性;被设计成为非常灵巧的;在一些实施例中,可以提供用于将空气维持在贮液器中的系统。
如上所述,可再用壳体组件802可以包括电池832,例如,电池832可以包括可充电电池。还参考图75-80,电池充电器1200可以构造成对电池832重新充电。电池充电器1200可以包括具有顶板1204的壳体1202。顶板1204可以包括一个或多个电触点1206,该一个或多个电触点1206通常构造成被电联接到可再用壳体组件802的电触点834。电触点1206可以包括但不限于电触点垫、弹簧偏置电触点构件等。另外,顶板1204可以包括对准突片1208、1210,该对准突片1208、1210可以构造成与可再用壳体组件802的基座板818中的开口836、838配合(例如,如图35C所示)。该对准突片1208、1210和开口836、838的协作可以确保可再用壳体组件802与电池充电器1200对准,使得电池充电器1200的电触点1206可以与可再用壳体组件802的电触点电联接。
还参考图77和78,电池充电器1200可以构造成可释放地接合可再用壳体组件802。例如,以与可抛弃壳体组件804相似的方式,电池充电器1200可以包括一个或多个锁定突片(例如,图76所示的锁定突片1212、1214)。这些锁定突片(例如,锁定突片1212、1214)可以被锁环组件806的突片942、944、946、948接合。这样,可再用壳体组件802可以通过处于第一解锁位置的锁环806(经由对准突片1208、1210)与电池充电器1200对准,如图77所示。锁环806可以在箭头1216的方向上相对于电池充电器1200旋转,以可释放地使锁环806的突片942、944、946、948与电池充电器1200接合,如图78所示。
在一实施例中,电池充电器1200可以包括凹部区域1218,例如,在示例性实施例中,凹部区域1218可以提供余隙以容纳可再用壳体组件802的泵送部件和阀部件。还参考图79与80,电池充电器1200可以向电触点1206(从而经由电触点834向可再用壳体组件802)提供电流,以对可再用壳体组件802的电池832重新充电。在一些实施例中,当未提供表示“该可再用壳体被完全接合”的信号时,可以不向电触点1206提供电流。根据这样的实施例,可以减少与以下情况相关的风险:电短路(例如,由于外来物体接触电触点1206而产生),以及,对可再用壳体组件802造成损坏(例如,由于电触点1206与电触点834之间的不正确的初始对准而产生)。另外,当电池充电器不在对可再用壳体组件802充电时,电池充电器1200可能不必汲取电流。
仍然参考图79和80,电池充电器1200可以包括下壳体部分1224和顶板1204。印刷电路板1222(例如,印刷电路板1222可以包括电触点1206)可以布置于被包括在顶板1204与下壳体部分1224之间的腔内。
还参考图81-89,示出了电池充电器/对接站的各种实施例。图81和82描绘了包括凹部1252的台式充电器1250,该凹部1252被构造成与可再用壳体组件(例如,可再用壳体组件802)配合并对该可再用壳体组件进行重新充电。该可再用壳体组件能够以与上文所述类似的方式安放在凹部1252中和/或可以被可释放地接合在凹部1252中。另外,台式充电器1250还可以包括凹部1254,该凹部1254被构造成与遥控组件(例如,遥控组件300)配合。凹部1254可以包括USB插头1256,例如,USB插头1256可以构造成在遥控组件放置于凹部1254内时与该遥控组件联接。USB插头1256可以允许向/从该遥控组件的数据传输以及对遥控组件充电。台式充电器1250还可以包括USB端口1258(例如,USB端口1258可以包括微型USB端口),从而允许台式充电器接收电力(例如,用于对可再用壳体组件和/或遥控组件进行充电)。另外/替代地,USB端口1258可以构造通过与计算机(未示出)的连接而向/从遥控组件和/或可再用壳体组件传输数据。
参考图83A-83B,与先前的实施例相似,台式充电器1260可以包括凹部1262,凹部1262用于与可再用壳体组件(例如,可再用壳体组件1264)配合。该台式充电器还可以包括凹部1266,凹部1266被构造成收容遥控组件(例如,遥控组件1268)。凹部1262、1266中的一个或多个可以包括被配置成分别对可再用壳体组件1262和/或遥控组件1268进行充电和/或向/从可再用壳体组件1262和/或遥控组件1268传输数据的电连接和/或数据连接。
参考图84A-84B,示出了台式充电器的另一实施例。与台式充电器1260相似,台式充电器1270可以包括用于分别与可再用壳体组件1272和遥控组件1274配合的凹部(未示出)。如图所示,台式充电器1270可以使可再用壳体组件1272和遥控组件1274保持在并排构型中。如上文在各种实施例中描述的,台式充电器1270可以包括被配置成对可再用壳体组件1272和/或遥控组件1274进行充电和/或向/从可再用壳体组件1272和/或遥控组件1274传输数据的各种电连接和数据连接。
参考图85A-85D,可折叠充电器1280可以包括用于收容可再用壳体组件1284和遥控组件1286的凹部1282。如上文在各种实施例中描述的,可折叠充电器1280可以包括被配置成对可再用壳体组件1284和/或遥控组件1286进行充电和/或向/从可再用壳体组件1284和/或遥控组件1286传输数据的各种电连接和数据连接。另外,如图85B-85D所示,可折叠充电器1280可以包括可枢转罩1288。可枢转罩1288可以构造成在打开位置(例如,如图85B所示)与闭合位置(例如,如图85D所示)之间枢转,在所述打开位置,可再用壳体组件1284和遥控组件1286可以在可折叠充电器1280中对接,而在所述闭合位置,凹部1282可以被可枢转罩1288覆盖。在所述闭合位置,可以保护凹部1282以及布置在凹部1282中的任何电连接和/或数据连接免于损坏。
参考图86,壁式充电器1290可以包括凹部1292,凹部1292被构造成收容可再用壳体组件1294。另外,壁式充电器1290可以包括凹部1296,凹部1296被构造成收容遥控组件1298。例如,可再用壳体组件1294和遥控组件1298可以定位在堆叠构型中,从而提供相对细长的轮廓。壁式充电器1290的后部可以包括电插头,该电插头被构造成允许壁式充电器插入电插座中。这样,壁式充电器1290在插入电插座中的同时可以实现壁装式构型。另外,在插入电插座中的同时,壁式充电器1290可以被提供有电力,以对可再用壳体组件1294和/或遥控组件1298进行充电。
参考图87,壁式充电器1300可以包括凹部1302,凹部1302被构造成收容遥控组件1304。另外,壁式充电器可以包括被构造成收容可再用壳体组件1306的凹部(未示出)。壁式充电器1300可以构造成将遥控组件1304和可再用壳体组件1306以背对背构型定位,这种背对背构型可以提供相对薄的轮廓。另外,壁式充电器1300可以包括被构造成插入电插座中的电插头1308。电插头1308可以包括可存放构型,在该可存放构型中,电插头1308能够在展开位置(例如,如图所示)与存放位置之间枢转。在展开位置,电插头1308可以被定向成插入电插座中。在存放位置,电插头1308可以布置在凹部1310中,凹部1310可以保护电插头1308免于被损坏和/或免于损坏其它零件。
参考图88,充电器1320可以包括凹部1322,凹部1322被构造成收容可再用壳体组件1324。充电器1320可以另外包括被构造成收容遥控组件1326的凹部(未示出)。充电器1320可以另外包括罩1328。罩1328可以构造成在打开位置(如图所示)与闭合位置之间枢转。当罩1328处于打开位置时,可再用壳体组件1324和遥控组件1326是可访问的(例如,允许用户将可再用壳体组件1324和/或遥控组件1326从充电器1320去除或者将可再用壳体组件1324和/或遥控组件1326安装到充电器1320中)。当罩1324处于闭合位置时,罩1328和充电器本体1330可以基本上包封可再用壳体组件1324和/或遥控组件1326和/或凹部1322以及被构造成收容遥控组件1326的凹部,从而为可再用壳体组件1324、遥控组件1326和/或与充电器1320相关的任何电连接和/或数据连接提供损坏保护和/或篡改保护。
参考图89A-89B,壁式充电器1350可以包括凹部1352,凹部1352被构造成收容遥控组件1354。壁式充电器1350还可以包括凹部1356,凹部1356被构造成收容可再用壳体组件1358。壁式充电器1350可以构造成将可再用壳体组件1354和可再用壳体组件1358以大致肩并肩的构型定位,从而提供相对细长的轮廓。充电器1350可以另外包括电插头1360,例如,电插头1360可以构造成被插入电插座中。电插头1360可以包括可存放构型,在该可存放构型中,电插头1360可以在展开位置(例如,如图所示)与存放位置之间枢转。在展开位置,电插头1360可以定向成被插入电插座中。在存放位置,电插头1360可以布置在凹部1362内,所述凹部1362可以保护电插头1308免于被损坏和/或免于损坏其它零件。
输液泵治疗可以包括体积规格和时间规格。所分配的流体量以及分配定时可以是输液泵治疗的两个关键因素。如下面详细讨论的,本文所描述的输液泵设备和系统可以提供分配流体的方法以及用于测量所分配的流体量的装置、系统以及方法。然而,在测量装置的校准和校准精度很关键的情况下,尽可能早地确定该测量装置的精度上的任何折中可能是有利的。因此,对于体积和泵送的离板验证是有利的。
如上所述,输液泵组件100可以包括被构造成监测由输液泵组件100输注的流体量的体积传感器组件148。另外,如上所述,输液泵组件100可以构造为使得由体积传感器组件148产生的体积测量结果可以用来通过反馈回路来控制被注入用户体内的可输液流体的量。
还参考图90A-90C,示出了体积传感器组件148的一个概略图和两个截面图。还参考图91A-91I,示出了体积传感器组件148(其被示出为包括上壳体1400)的各种等轴测视图和概略图。还参考图92A-92I,示出了体积传感器组件148的各种等轴测视图和概略图(其中,上壳体1400被去除),露出了扬声器组件622、参考麦克风626以及印刷电路板组件830。还参考图93A-93I,示出了体积传感器组件148的各种等轴测视图和概略图(其中,印刷电路板组件830被去除),露出了端口组件624。还参考图94A-94F,示出了体积传感器组件148的各种等轴测视图和概略截面图(其中,印刷电路板830被去除),露出了端口组件624。还参考图95,示出了体积传感器组件148的分解视图,露出了上壳体1400、扬声器组件622、参考麦克风626、密封组件1404、下壳体1402、端口组件624、弹簧膜628以及保持环组件1406。
以下的讨论涉及体积传感器组件148(它在图96中被以简化的形式示出)的设计和操作。对于以下讨论,可以使用以下命名法:
符号 | |
P | 压力 |
p | 压力扰动 |
V | 体积 |
v | 体积扰动 |
γ | 特定热比 |
R | 气体常数 |
ρ | 密度 |
Z | 阻抗 |
f | 流动摩擦 |
A | 横截面面积 |
L | 长度 |
ω | 频率 |
ζ | 阻尼比 |
α | 体积比 |
下标 | |
0 | 扬声器音量 |
1 | 参考音量 |
2 | 可变音量 |
k | 扬声器 |
r | 谐振端口 |
z | 零点 |
p | 极点 |
用于体积传感器组件148的方程的推导:
对声学体积进行建模
理想绝热气体的压力和体积可以由下式联系起来:
PVγ=K [EQ#1]
其中,K是由系统的初始条件定义的常数。
可以按照平均压力P以及体积V和在那些压力之上的小的基于时间的相关扰动p(t)、v(t)将EQ#1编写如下:
(P+p(t))(V+v(t))γ=K [EQ#2]
对这个方程求微分可以得到:
它可以简化为:
如果声学压力水平比环境压力小得多,则该方程可进一步简化为:
这种假设有多好?使用绝热关系,它可以被表示为:
因此,该假设的误差将是:
非常大声的声学信号(120dB)可以对应于具有约20帕斯卡的振幅的压力正弦波。假定空气处于大气条件(γ=1.4,P=101325Pa)下,所产生的误差是0.03%。从dB到Pa的转换如下:
其中,pref=20·μPa。
应用理想气体定律P=ρRT,并针对压力代入可以产生以下结果:
可以按照声音的速度将EQ#9编写如下:
体积的声学阻抗可以定义如下:
对声学端口进行建模
通过假定端口内的所有流体基本随着刚性缸在轴向方向上往复运动而移动,可以对声学端口进行建模。通道中的所有流体被假定为以相同的速度行进,该通道假定具有恒定的横截面,并且忽略由于流体进入和离开该通道而产生的“末端效应”。
如果我们假定形式的层流摩擦,则作用于通道中的流体质量上的摩擦力可以被编写如下:
然后可以针对该通道中的流体的动态特性编写二阶微分方程:
或者,按照体积流率:
该通道的声学阻抗然后可以被编写如下:
系统传递函数
使用上文定义的体积和端口动态特性,体积传感器组件148可以由以下方程组来描述:(k=扬声器,r=谐振器)
如果p0被视为代入的输入,则可以消除一个方程。
跨系统传递函数
扬声器音量与可变体积之间的关系可以称为跨系统传递函数。这个传递函数可以推导自上述方程,该函数如下:
其中,
还参考图97,示出了EQ#23的波特图(bode plot)。
这个关系的困难之处在于复极点取决于可变体积V2和参考体积V1这两者。扬声器的平均位置的任何改变可以在估算的音量方面产生误差。
跨端口传递函数
声学端口的每一侧的两个音量之间的关系可以称为跨端口传递函数。这个关系如下:
其被以曲线图示出在图98中。
这个关系具有如下优点:极点仅取决于可变体积而不取决于参考体积。然而,确实有以下困难:谐振峰值实际上是由于参考体积压力的响应中的零点的颠倒而导致的。因此,参考室中的压力测量值将在谐振附近具有低振幅,从而潜在地增加了测量值中的噪声。
跨扬声器传递函数
还可以在扬声器的每一侧测量压力。这被称为跨扬声器传递函数:
其被以曲线图示出在图99中。
这个传递函数具有除复极点的集合之外的一组复零点。
谐振Q因数和峰值响应
谐振品质是所储存的能量与功率损耗之比再乘以谐振频率。对于纯二阶系统,该品质因素可以表示为阻尼比的函数:
峰值响应与低频响应之比还可以被编写为阻尼比的函数:
这可以在阻尼固有频率下发生:
体积估计
使用跨端口相位的体积估计
还可以使用跨端口相位来估计可变体积(即,体积传感器室620内的可变体积)。跨谐振端口的压力比的传递函数可以如下:
在90°相位点处,ω=ωn;其中,
可以使用许多方法在物理系统上找到谐振频率。锁相环可以用来找到90°相位点——这个频率可以对应于系统的固有频率。替代地,可以使用任两个频率下的相位来计算谐振频率:
在任何给定频率下的相位Φ将满足以下关系:
求解V2,得出:
因此,两个不同频率ω1和ω2下的相位之比能够用来计算系统的固有频率:
为了计算效率,不必计算实际的相位。所需要仅仅是响应的实部和虚部之比(tanΦ)。
按照可变体积重写EQ#33,得出:
使用扫描正弦进行的体积估计
可以使用扫描正弦系统标识来估计系统的谐振频率。在这个方法中,可以在许多不同频率下找到系统对正弦压力变化的响应。此频率响应数据然后可以用来使用线性回归来估计系统的传递函数。
系统的传递函数可以表示为s的有理函数。对于具有n阶分子和m阶分母的传递函数,下面表示了一般情况。N和D分别是分子和分母的系数。该方程已被归一化,使得分母中的首项系数是1。
或者
这个方程可以被重写如下:
以矩阵表示法表示这个累加会得出以下矩阵:
其中,k是在扫描正弦中收集到的数据点数。为了简化该表示法,可以使用向量概括此方程:
y=Xc [EQ#39]
其中,y是k乘1,x是k乘(m+n-1),c是(m+n-1)乘1。然后,可以使用最小二乘法找到各个系数。误差函数可以被编写如下:
e=y-Xc [EQ#40]
要最小化的函数是该误差函数的加权平方;W是k x k对角矩阵。
eTWe=(y-Xc)TW(y-Xc) [EQ#41]
eTWe=yTWy-(yTWXc)T-yTWXc+cTxTWXc [EQ#42]
因为中间两项是标量,所以可以忽视转置。
eTWe=yTWy-2yTWXc+cTxTWXc [EQ#43]
c=(XTWX)-1XTWy [EQ#45]
可能有必要在所有这些情况下使用复转置。这种方法可以产生复系数,但是可以修改该过程以确保所有系数都是实数。可以修改上述最小二乘法最小化,以便在该误差函数变为下式的情况下仅给出实系数:
eTWe=Re(y-Xc)TWRe(y-Xc)+Im(y-Xc)TWIm(y-Xc) [EQ#46]
因此,可以发现这些系数具有如下关系:
c=(Re(X)TWRe(X)+Im(X)TWIm(X))-1(Re(X)TWRe(y)+Im(X)TWIm(y))
[EQ#47]
二阶系统的解
对于具有0阶分子和二阶分母的系统,如以下的传递函数所示:
可以基于在先前部分中找到的表达式来找到此传递函数中的系数:
c=(Re(X)TWRe(X)+Im(X)TWIm(X))-1(Re(X)TWRe(y)+Im(X)TWIm(y))
[EQ#49]
其中,
为了简化该算法,我们可以组合各个项中的一些:
c=D-1b [EQ#51]
其中,
D=Re(X)TWRe(X)+Im(X)TWIm(X) [EQ#52]
b=Re(X)TWRe(y)+Im(X)TWIm(y) [EQ#53]
为了按照复响应向量G和固有频率s=jω为D找到表达式,X可以分成其实部和虚部:
然后,上述用于D的表达式的实部和虚部可以变成:
通过组合这些项,得到了D矩阵的最终表达式,它可以仅包含实值。
可以采取相同的方法按照G和ω为b向量找到表达式。y的实部和虚部如下:
通过组合该实部和虚部,得到了b向量的如下表达式:
下一个步骤是反转该D矩阵。该矩阵是对称的并且正定矩阵,所以,找到该矩阵的逆所需的计算数目将从一般3×3情况减少。关于矩阵的逆,一般表达式是:
如果D被表示如下:
则转置伴随矩阵可以被编写如下:
由于是对称的,可能仅需要计算上对角矩阵。
然后,利用原始数组中的零元素,可以按照转置伴随矩阵值计算行列式:
det(D)=a12d12+a22d22 [EQ#63]
最后,D的逆可以被编写如下:
由于我们正设法求解
那么:
最后的步骤将得到关于该数据拟合所述模型的好坏程度的定性评价。因此,误差的原始表达式如下:
eTWe=Re(y-Xc)TWRe(y-Xc)+Im(y-Xc)TWIm(y-Xc) [EQ#67]
这可以按照D矩阵以及b和c向量表示如下:
eTWe=h-2cTb+cTDc [EQ#68]
其中:
h=Re(yT)WRw(y)+Im(yT)WIm(y) [EQ#69]
该模型拟合误差还可以用来检测传感器故障。
二阶系统的替代解
或者
此方程可以重写如下:
将这个求和放入矩阵表示法,将得到以下矩阵:
对于具有0阶分子和二阶分母的系统,如以下传递函数中所示:
可以基于在先前的部分中找到的表达式来找到此传递函数中的系数:
c=(Re(X)TWRe(X)+Im(X)TWIm(X))-1(Re(X)TWRe(y)+Im(X)TWIm(y))
[EQ#76]
其中,
为了简化该算法,可以组合某些项:
c=D-1b [EQ#78]
其中:
D=Re(X)TWRe(X)+Im(X)TWIm(X)T [EQ#79]
b=Re(X)TWRe(y)+Im(X)TWIm(y) [EQ#80]
为了按照复响应向量G和固有频率s=jω为D找到表达式,可以将X分为其实部和虚部:
然后,上述用于D的表达式的实部和虚部可以变成:
通过组合这些项,得到了D矩阵的最后表达式,它可以仅包含实值。
可以采取同样的方法来按照G和ω为b向量找到表达式。y的实部和虚部如下:
通过组合该实部和虚部,得到b向量的如下表达式:
实现声学体积感测
收集频率响应数据并计算复响应
为了实现体积传感器组件148,体积传感器组件148应该确定参考麦克风626和不变音量麦克风630对由扬声器组件622建立的声学波的相对响应。这可以通过在已知频率下以正弦输出驱动扬声器组件622来实现;然后可以在该驱动频率下找到麦克风626、630的复响应。最后,可以找到并校正麦克风626、630的复响应以通过例如模/数转换器(即,ADC)交替采样。
另外,可以计算总信号方差并将其与使用离散傅里叶变换(即,DFT)获取的纯音调的方差进行比较。这可以产生有多少信号功率来自噪声源或失真的量度。这个值然后可以用来拒绝和重复坏的测量结果。
计算离散傅立叶变换
来自麦克风的信号可以随着对扬声器组件622的输出而被同步地采样,使得每波长取得固定数目的点N。在波长内的每个点处的测量信号可以遍及整数个波长M合计,并通过ISR存储在数组x中以在该频率的所有数据已被收集到之后进行处理。
可以对在与扬声器的驱动频率相对应的整数值处的数据执行DFT。DFT的一次谐波的一般表达式如下:
该乘积MN可以是点的总数并且可以加上因子2,使得所得到的该答案的实部和虚部与正弦波的振幅匹配:
这个表达式的这个实部可以如下:
我们可以利用余弦函数的对称性来减少计算DFT所需的计算量。以上表达式可以相当于:
类似地,对于该方程的虚部:
它可以表示如下:
这个信号的方差可以计算如下:
x的实部和虚部的最大可能值可以是211;其对应于AD范围的一半。音调方差的最大值可以是211;AD范围平方的一半。
计算信号方差
可以使用以下关系计算信号的伪随机方差:
该结果可以以AD计数平方为单位。它仅可以是“伪随机方差”,因为在对“平均的”周期内的N个样本上计算方差之前已经在M个周期上计算信号的平均数。然而,这对于找到“平均的”信号是否在期望频率下看起来像正弦波来说,可以是一个有用的度量。这可以通过将总信号方差与在离散傅里叶变换中找到的正弦波的总信号方差进行比较。
对于12位ADC,总和大约可以是如果N<27=128并且M<26=64,则该总和将小于243并可以存储为64位整数。如果ADC在每个相继的样本上在0与212的值之间振荡,则可以产生该方差的最大可能值。这可以产生的峰值方差,所以,该结果可以以最大1/29分辨率存储为带符号的32位整数。
计算相对麦克风响应
可以根据各个麦克风的复响应计算麦克风626、630的相对相应(G):
任一表达式的分母可以按照在先前的部分中计算的参考音调方差表示如下:
校正A/D歪斜失真
来自麦克风626、630的信号可能未被同时采样;A/D ISR在麦克风626、630之间交替,从而对每个麦克风626、630的每波长取总共N个样本。结果可能是两个麦克风626、630之间的的相位偏移。为了校正这个相位偏移,可以对先前的部分中计算出的相对频率响应应用复合旋转:
参考模型
二阶模型和高阶模型
通过体积传感器室620的密封件(例如,密封组件1404)的泄漏可以被建模为连接到外部体积(例如,外部体积1506,图100)的第二谐振端口(例如,端口1504,图100)。
描述该三室构造的方程组可以如下:
将这些方程放入状态空间,得到了下式:
其频率响应可以被图示地表示在图101所示的波特图中,并且它也可以被编写为传递函数的形式:
展开分母,得到了下式:
在可变体积中的膜材料下方的气泡将遵循与泄漏通路一样的动态方程。在这种情况下,膜材料可以作为谐振质量而不是泄漏端口。因此,其方程可以如下:
其中,m是膜的质量,A是膜的能够谐振的横截面面积,且bm是机械阻尼。上述EQ#106可以按照体积流率编写为:
其中,空气气泡的体积是V3。如果气泡体积远远小于声学体积V3<<V2,则该传递函数可以简化为:
具有时间延迟的二阶
上面得到的体积传感器组件148的方程假定压力在声学体积中的任何地方都是相同的。这仅仅是一种近似,因为存在与声波通过体积的传播相关的时间延迟。此情形可以看起来是基于麦克风和扬声器的相对位置的时间延迟或时间提前。
时间延迟可以以拉普拉斯(Laplace)域表示为:
G(s)=e-ΔTs[EQ#112]
其对非线性方程组有利。然而,时间延迟的一阶帕德逼近可以被使用如下:
它被以曲线图示出在图102中。
三室体积估计
体积传感器组件148还可以使用与单独的谐振端口(例如,端口1510;图103)连接的第三参考体积(例如,参考体积1508;图103)来构造。这种构造可允许与温度无关的体积估计。
描述该三室构造的方程组如下:
使用这些方程并跨每一个谐振端口来求解传递函数,得到下式:
其中,
其中,
可以使用两个谐振端口的固有频率之比将体积传感器室620的体积估计如下:
该EQ#120表明体积传感器室620的体积可以与参考体积1508成比例。这两个体积之比(在理想模型中)可能仅取决于谐振端口(例如,端口1510;图103)的几何形状,而与温度无依赖关系。
指数体积模型
假定通过流阻的流出具有以下形式:
假定来自泵室的固定输出流率,体积传感器室620的体积基于以下微分方程:
其假定零初始体积,给出了以下解:
因此,输出流率流:
在泵阶段期间所输送的体积可以被写为:
装置校准
该模型拟合允许从正弦扫描数据中获取端口的谐振频率。下一个步骤是使这个值与所输送的体积联系起来。谐振频率与所输送的体积之间的理想关系被表示如下:
声音的速度将随着温度而变化,所以,它可以用于拆分温度效应。
然后,体积可以表示为所测量到的谐振频率和温度的函数:
其中,c是校准常数
实施细节
末端效应
在端口(例如,端口组件624)中谐振的空气可以在每个振荡的末期扩展到声学体积空间中。可以基于基本的体积传感器组件方程来估计空气扩展的距离。对于任何给定的声学体积空间,空气扩展到该体积空间中的距离可以表示为压力和端口横截面积的函数:
如果我们假定以下值:
V=28.8×10-6L [EQ#133]
d=0.5·mm [EQ#136]
p=1·Pa (约100dB) [EQ#137]
因此,空气将扩展到声学室中约1.9mm。
相对于V2(即,可变体积)设定V1(即,固定体积)的大小
设定V1(例如,固定体积1500)的大小可能需要权衡具有极点和零点在传递函数中的相对位置的声学体积。相对于扬声器组件622的体积位移,下面示出了对于V1和V2(例如,可变体积1502)两者的传递函数。
其中,
随着V1提高,增益可以降低,并且能够以更高振幅驱动扬声器,以得到相同的声压水平。然而,提高V1还可以具有使p1传递函数中的复零点朝着复极点移动的益处。在V1→∞的限制性情况下,α→1并且你具有极点-零点抵消和平坦响应。因此,提高V1可以具有减少p1传递函数中的谐振和限波并使p2极点朝着ωn移动的益处;从而在计算p2/p1传递函数时产生对测量误差的较低灵敏度。
图104是下式的图形表示:
图105是下式的图形表示:
混叠
更高频率可以向下混叠到感兴趣的频率,其中,该混叠频率可以表示如下:
f=|fn-nfs| [EQ#143]
其中,fs是采样频率,fn是噪声源的频率,n是正整数,f是噪声源的混叠频率。
解调例程可以有效地滤出除了在解调的特定频率下之外的噪声。如果采样频率被动态地设定为解调频率的固定倍数,那么,能够向下混叠到解调频率的噪声的频率可以是该基频的谐波的固定集。
例如,如果采样频率是解调频率的八倍,那么,能够向下混叠到该频率的噪声频率如下:
其中,对于β=16,以下级数将产生:
性能
对温度的灵敏度
对温度的灵敏度可以分成增益变化和噪声变化。如果温度以因数dT偏移,所得到的增益误差可能是:
因此,如果相同的温度被用于两个正弦扫描,则温度测量结果中的任何误差可以看起来像是系统的增益改变。
因此,对于1°K的温度误差,所得到的体积误差在2981°K下可以是0.3%。这个误差可以包括温度传感器中的误差以及传感器温度与体积传感器组件148内的空气温度之间的差值。
然而,该测量可能对温度测量中的噪声更敏感。在微分正弦扫描期间的温度变化可以产生看起来更像偏移而不是增益改变的误差:
因此,如果该测量结果在两个测量正弦扫描期间变化了0.1K,则差值可能是0.012uL。因此,可能更好的是对每次输送使用一致的温度估计,而不是对每个正弦扫描进行单独的温度测量(如图107所示)。
LM73温度传感器具有+/-2℃的公布精度和0.03C的分辨率。另外,LM73温度传感器似乎一致地具有约0.3℃的启动瞬变,其花费约五个正弦扫描变得水平(如图108所示)。
因为上述输液泵组件(例如,输液泵组件100、100’、400、500)提供了可输液流体的离散输送,所以,可以完全在离散域中(以图109所示的方式)对上述输液泵组件进行建模,该离散域可以被简化为下式:
离散时间PI调节器可以根据下式来工作:
上述AVS系统通过将固定体积1500和可变体积1502中的声学响应与扬声器驱动输入进行比较并获取可变体积1502的体积而工作。这样,存在与这些单独体积中的每一个均接触的麦克风(例如,麦克风626、630)。可变音量麦克风630的响应还可以以更粗糙的方式用来检测可抛弃壳体组件114的存在或不存在。具体地,如果可抛弃壳体组件114未附接到可变体积1502(即,靠近可变体积1502定位),则基本上不应感测到对扬声器驱动输出的声学响应。然而,固定体积1500的响应应该保持被关联到扬声器输入端。因此,麦克风数据可以用于通过简单地确保两个麦克风发出声学响应来确定可抛弃壳体组件114是否存在。在麦克风626(即,靠近固定体积1500定位的麦克风)发出声学响应而麦克风630(即,靠近固定体积1502定位的麦克风)不发出声学响应情况下,可以合理地断定可抛弃壳体组件114未附接到可再用壳体组件102。应该注意,可变音量麦克风630的故障还可以似乎表示可抛弃壳体组件114未被附接,因为可变音量麦克风630的故障可以产生几乎不能与在可抛弃壳体组件114未附接时预期的麦克风响应区分开的中范围读数。
对于以下讨论,可以使用以下命名法:
作为在每个频率响应计算中采用的解调例程的一部分,可以计算固定音量麦克风626和可变音量麦克风630两者的最小读数和最大读数。可以针对麦克风626和麦克风630两者在整个正弦扫描(如上所述)上计算这些最大值和最小值之和,该和如下:
并且,这两个总和之差可以被简化如下:
δ=σmax-σmin [EQ#154]
虽然δ可以除以正弦扫描的数目以得到正弦扫描的平均最小/最大差(其然后被与阈值相比较),为了计算效率,该阈值可以等效地乘以N。因此,基本可抛弃检测算法可以定义如下:
最大/最小差大于该阈值的附加条件是执行检查以确保出故障的扬声器不是所接收到的声学响应的原因。可以针对任何正弦扫描重复该算法,从而允许可抛弃壳体组件114的附接在例如至多两个连续扫描内(即,在可抛弃壳体组件114在进行中的正弦扫描的第二半期间被去除的最坏场景中)被感测到。
针对上述算法取阈值可以完全基于数值痕迹。例如,典型的最小/最大响应差的检查可以表明没有某个差曾经小于五百个ADC计数。因此,在可抛弃壳体组件114从可再用壳体组件102分离的同时检查到的所有数据可以表明所有的最小/最大响应差正好小于五百个ADC计数。因此,δ的阈值可以设定在T=500。
虽然体积传感器组件148在上面被描述为用在输液泵组件(例如,输液泵组件100)内,但这仅用于说明性目的,并非旨在限制本公开内容,因为其它构造也是可以的并被认为在本公开内容的范围内。例如,体积传感器组件148可以用在例如用于控制混合在一起的一定量的化学品的工艺控制环境中。替代地,体积传感器组件148可以用在饮料分配系统内,以控制例如混合在一起的各种配料的量。
虽然体积传感器组件148在上面被描述为利用端口(例如,端口组件624)作为谐振器,但这仅是用于说明性目的,因为其它构造也是可以的并被认为是在本公开内容的范围内。例如,固体质量(未示出)可以悬浮在端口组件624内并可以当作用于体积传感器组件148的谐振器。具体地,该谐振器的质量(未示出)可以悬浮在横跨端口组件624的膜(未示出)上。替代地,该膜本身(未示出)可以用作谐振器的质量。体积传感器组件148的固有频率可以是可变体积1502的体积的函数。因此,如果能够测量体积传感器组件148的固有频率,则可以计算出可变体积1502的体积。
可以以许多不同的方式测量体积传感器组件148的固有频率。例如,时变力可以施加到所述膜(未示出)并且该力与所述膜(未示出)的运动之间的关系可以用来估计体积传感器组件148的固有频率。替代地,所述质量(未示出)可以被扰动并然后允许振荡。然后,该质量(未示出)的非强迫运动可以用来计算体积传感器组件148的固有频率。
能够以各种方式实现施加于谐振质量(未示出)上的力,其示例可以包括但不限于:
·扬声器组件622可以在固定体积1500内产生时变压力;
·该谐振质量(未示出)可以是与时变电压/电流相对应的压电材料;以及
·该谐振质量(未示出)可以是与时变电压/电流相对应的语音线圈
可以以各种方式测量施加于谐振质量上的力,其示例可以包括但不限于:
·测量固定体积中的压力;
·该谐振质量(未示出)可以是压电材料;以及
·应变仪可以连接到支撑该谐振质量(未示出)的膜(未示出)或其它结构构件。
类似地,谐振质量(未示出)的位移可以通过测量可变体积中的压力来估计,或者以各种方式直接测量,其示例可以包括但不限于:
·经由压电传感器;
·经由电容式传感器;
·经由光学传感器;
·经由霍尔效应传感器;
·经由电位计(时变阻抗)传感器;
·经由电感式传感器;以及
·经由线性可变差动变压器(LVDT)
另外,该谐振质量(未示出)可以与力或位移式传感器一体形成(即,该谐振质量(未示出)可以由压电材料制成)。
力的施加和位移的测量可以由单个装置实现。例如,压电材料可以用于该谐振质量(未示出)且时变电压/电流可以施加于该压电材料以产生时变力。可以测量施加于压电材料的所得到的电压/电流,并且,这二者之间的传递函数被用来估计体积传感器组件148的固有频率。
如上所述,可以使用扫描正弦系统标识来估计体积传感器组件148的谐振频率。具体地,上述模型拟合可允许从正弦扫描数据中获取端口组件的谐振频率,所述正弦扫描数据然后可以用来确定所输送的体积。谐振频率与所输送的体积之间的理想关系可以表示如下:
声音的速度将随着温度而变化,所以,它也可用于拆分温度效应。
然后,体积可以表示为所测量到的谐振频率和温度的函数:
其中,c是校准常数
输液泵组件100然后可以将计算出的此体积V2(即,表示向用户输送的可输液流体的实际体积)与目标体积(即,表示假定被输送给用户的流体的量)进行比较。例如,假定输液泵组件100将每三十分钟向用户输送0.100单位基础剂量的可输液流体。另外,假定在实现这样的输送时,体积传感器组件148指示0.095单位的可输液流体的计算体积V2(即,表示向用户输送的可输液流体的实际体积)。
当计算体积V2时,输液泵组件100可以首先确定在给予一定剂量的可输液流体之前、体积传感器室620内的流体的体积,然后可以确定在给予所述剂量的可输液流体之后、体积传感器室620内的流体的体积,其中,那两个测量值之差表示V2(即,向用户输送的可输液流体的实际量)。因此,V2是差分测量值。
V2可以是在可变体积室中的整个膜上的总空气空间。给患者的实际流体输送量可以是该室为满时到测量阀打开且所述室被清空之后的V2的差。V2可以不直接是所输送的体积。例如,可以测量空气体积并可以进行一系列差分测量。对于堵塞,可以进行空测量,可以填充所述室,可以进行满测量,然后可以在出口阀打开之后进行最后测量。因此,第一测量值与第二测量值之差可以是所泵送的量,而第二测量值与第三测量值之差是向患者输送的量。
因此,电子控制组件110可以确定所输送的可输液流体比所要求小0.005单位。响应于这个确定,电子控制组件110可以向机械控制组件104提供适当的信号,使得可以泵送任何额外的必要剂量。替代地,电子控制组件110可以向机械控制组件104提供适当的信号,使得可以随着下一次剂量分配额外的剂量。因此,在给予下一个0.100单位的剂量的可输液流体期间,可以基于目标与所输送的量之差来修改泵的输出指令。
还参考图110,示出了控制系统的一个特定实施方式,该控制系统用于控制至少部分基于先前给予的可输液流体量的、当前正输注的可输液流体的量。具体地,接着上述示例,出于说明性目的假定该电子控制组件110要求向用户输送0.100单位剂量的可输液流体。因此,电子控制组件110可以向体积控制器1602提供目标差分体积信号1600(其确认了形状记忆致动器112的每循环0.010单位的可输液流体的部分基础剂量)。因此,在这个特定示例中,形状记忆致动器112可能需要循环十次来实现所期望的0.100单位的可输液流体的基础剂量(即,10次循环x每循环0.010单位=0.100单位)。体积控制器1602进而可以向SMA(即,形状记忆致动器)控制器1608提供“工作时间”信号1606。还向SMA提供的是电池电压信号1610。
具体地,可以通过改变施加于形状记忆致动器112的热能(例如,焦耳)的量来控制该形状记忆致动器112。因此,如果电池606的电压电平降低了,则施加于形状记忆致动器112的焦耳量也可以减少而达到预定的一段时间。反过来,如果电池606的电压电平提高了,则施加于形状记忆致动器112的焦耳量也可以增加而达到预定的一段时间。因此,通过监测电池606的电压电平(经由电池电压信号1610),可以改变施加于形状记忆致动器112的信号的类型,以确保不管电池电压电平如何,都向形状记忆致动器112施加适当量的热能。
SMA控制器1608可以处理“工作时间”信号1606和电池电压信号1610,以确定要施加于形状记忆致动器112的适当的SMA驱动信号1612。该SMA驱动信号1612的一个示例可以是一系列二元脉冲,其中,SMA驱动信号1612的振幅基本控制形状记忆致动器112(并因此控制泵组件106)的冲程长度,且SMA驱动信号1612的占空比基本控制形状记忆致动器112(并因此控制泵组件106)的冲程频数(stroke rate)。另外,由于SMA驱动信号1612表示差分体积(即,在形状记忆致动器112的每个循环期间输注的体积),所以,SMA驱动信号1612可以由离散时间积分器1614积分以生成体积信号1616,体积信号1616可以表示在形状记忆致动器112的多个循环期间输注的可输液流体的总量。例如,由于(如上所述)它可能需要形状记忆致动器112的十次循环(以每循环0.010单位)来输注0.100单位的可输液流体,所以,离散时间积分器1614可以在十次循环上对SMA驱动信号1612进行积分,以确定所输注的可输液流体的总量(如,由体积信号1616表示)。
SMA驱动信号1612例如可以促动所述泵组件106长达一个循环,从而导致体积传感器组件148内包括的体积传感器室620的填充。输液泵组件100然后可以进行体积传感器室620内包括的流体量的第一测量(如上所述)。另外,如上所述,随后可以使测量阀组件610通电,从而导致体积传感器室620内的流体中的一部分或所有流体被输送给用户。输液泵组件100然后可以进行体积传感器室620内包括的流体量的测量(如上所述)并使用这两次的测量值来确定V2(即,在形状记忆致动器112的当前循环期间向用户输送的可输液流体的实际体积)。在确定V2之后,可以将V2(即,由信号1618表示)提供(即,反馈)给体积控制器1602,以与早前接收到的目标差分体积进行比较。
继续上述示例(其中,差分目标体积是0.010单位的可输液流体),假定V2(即,由信号1618表示的)确认已输送给用户0.009单位的可输液流体。因此,输液泵组件100可以将下一个差分目标体积增加至0.011单位,以弥补较早的0.001单位的短缺。因此,如上所述,当向用户输送下一个基础剂量的可输液流体时,可以提高SMA驱动信号1612的振幅和/或占空比。可以对形状记忆致动器112的其余九次循环重复这个过程(如上所述),且离散时间积分器1614可以继续对SMA驱动信号1612进行积分(以生成体积信号1616),所述SMA驱动信号1612可以定义向用户输送的可输液流体的总量。
还参考图111,示出了体积控制器1602的一个可能的实施例。在这个特定实施方式中,体积控制器1602可以包括PI(比例-积分器)控制器1650。体积控制器1602可以包括前馈控制器1652,用于设定关于“工作时间”信号1606的初始“猜测”。例如,对于目标差分体积信号1600确认形状记忆致动器112的每循环0.010单位的可输液流体的部分基础剂量的上述情形,前馈控制器1652可以定义一个初始“工作时间”,例如一毫秒。前馈控制器1652例如可以包括查找表,该查找表定义了至少部分基于目标差分体积信号1600的初始“工作时间”。体积控制器1602还可以包括用于对目标差分体积信号1600进行积分的离散时间积分器1654和用于对V2(即,由信号1618表示的)进行积分的离散时间积分器1656。
还参考图112,示出了前馈控制器1652的一个可能的实施例。在这个特定实施方式中,前馈控制器1652可以定义常值信号1658并可以包括放大器1660(例如,单位增益放大器),该放大器1660的输出可以在求和节点1662处与常值信号1658合计在一起。所得到的求和信号(即,信号1664)例如可以作为输入信号被提供给查找表1666,其可以被处理以生成前馈控制器1652的输出信号。
如上所述,泵组件106可以由形状记忆致动器112控制。另外,如上所述,SMA控制器1608可以处理“工作时间”信号1606和电池电压信号1610,以确定要施加给形状记忆致动器112的适当的SMA驱动信号1612。
还参考图113-114,示出了SMA控制器1608的一种特定实施方式。如上所述,SMA控制器1608可以对“工作时间”信号1606和电池电压信号1610做出响应并可以向形状记忆致动器112提供SMA驱动信号1612。SMA控制器1608可以包括反馈回路(包括单位延迟1700),该反馈回路的输出可以在乘法器1702处与电池电压信号1610相乘。乘法器1702的输出例如被单位增益放大器1704放大。放大器1704的输出可以施加到(被施加了“工作时间”信号1606的)求和节点1706的负输入端。求和节点1706的输出可以被放大(例如经由单位增益放大器1708)。SMA控制器还可以包括前馈控制器1710,以为SMA驱动信号1612提供初始值(以与体积控制器1602的前馈控制器1652相似的方式;见图112)。前馈控制器1710的输出可以在求和节点1712处与放大器1708的输出及该放大器1708的输出的积分表示(即,信号1714)进行求和,以形成SMA驱动信号1612。
SMA驱动信号1612可以被提供给控制电路,该控制电路实现电力到形状记忆致动器112的施加。例如,SMA驱动信号1612可以施加于开关组件1716,开关组件1716可以对形状记忆致动器选择性地施加固定信号1720和/或(从电池606供应的)电流信号1718。例如,SMA驱动信号1612可以经由开关组件1716以实现由SMA驱动信号1612限定的占空比的方式来实现(经由电流信号1718从电池606供应的)能量的施加。单位延迟1722可以生成施加于形状记忆致动器112的信号的延迟版本,以形成电池电压信号1610(它可以被施加于SMA控制器1608)。
当对形状记忆致动器112施加电力时,能够以如下方式施加电压达到固定的时间量:a)以具有未调节的固定占空比;b)以具有调节电压的固定占空比;c)以基于测量到的电流值的可变占空比;d)以基于测量到的电压值的可变占空比;以及e)以基于测量到的电压值的平方的可变占空比。替代地,电压可以被施加于形状记忆致动器112达到基于测量到的阻抗的可变时间量。
当以固定占空比施加未调节电压达到固定的时间量时,可以不使用内环反馈,并且可以以固定占空比并利用由外体积环路确定的工作时间驱动该形状记忆致动器。
当以固定占空比施加调节电压达到固定的时间量时,可以不使用内环反馈,并且可以以固定占空比并利用由外体积环路确定的工作时间驱动该形状记忆致动器112。
当以基于测量到的电流值的可变占空比施加未调节电压时,可以测量施加于形状记忆致动器112的实际电流,并可以在形状记忆致动器112的促动期间调整该占空比,以维持正确的平均电流。
当以基于测量到的电压值的可变占空比施加未调节电压时,可以测量施加于形状记忆致动器112的实际电压,并可以在形状记忆致动器112的促动期间调整该占空比,以维持正确的平均电压。
当以基于测量到的电压值的平方的可变占空比施加未调节电压时,可以测量施加于形状记忆致动器112的实际电压,并可以在形状记忆致动器112的促动期间调整该占空比,以使电压的平方维持在(基于形状记忆致动器112的阻抗)向形状记忆致动器112提供所期望水平的电力所需的水平下的电压的平方。
还参考图114A-114B,示出了SMA控制器1608的其它实施方式。具体地,图114A是包括微处理器和各种控制回路的电气原理图,所述控制环路可以被配置成提供可以打开和闭合所述开关组件的PWM信号。该开关组件可以控制被允许流过形状记忆致动器的电流。电池可以向形状记忆致动器提供该电流。另外,图114B公开了体积控制器和内部的形状记忆致动器控制器。该形状记忆致动器控制器可以向泵提供PWM信号,该泵可以基于电池电压被修改。这可以持续固定的工作时间,其结果是可以由体积传感器组件148测量并反馈到体积控制器中的体积。
在一个优选实施例中,我们基于所测量到的电池电压来改变占空比以给予大致一致的电力。我们调整占空比以补偿低的电池电压。电池电压可能因两个原因而改变:1)随着电池被放电,电压缓慢地降低;以及2)当对电池施加负荷时,它具有内部阻抗,所以其电压下降。这是在任何类型的系统中所发生的情形,且我们通过调整占空比来对其进行补偿,从而使较低或变化的电池电压缓和化。电池电压可以由微处理器测得。在其它系统中:1)可以调节电池(放置调节器以将电压维持在稳定电压下);2)基于某些别的参数(即,马达的速度或位置,不必测量电池电压)的反馈。
可以利用其它配置来控制形状记忆致动器。例如:A)可以利用未调节电压以固定占空比控制该形状记忆致动器。随着电压变化,对形状记忆致动器进行加热的可重复性降低了。B)可以利用对电池电压的变化进行补偿的固定占空比的调节电压。然而,由于能量的活动力,向下调节电压是不太高效的。C)占空比可以基于电流的改变而变化(这可能需要更复杂的测量电路)。D)占空比可以基于测量到的电压而变化。E)占空比可以基于电流的平方或基于电压除以电阻的平方而变化。F)电压可以基于所测量到的阻抗被施加达到可变的时间量(例如,可以使用惠斯登仪(未示出)测量阻抗)。形状记忆致动器的阻抗可以与应变相关(即,可以与SMA基于其阻抗移动多少有关)。
还参考图115,如上所述,为了增强输液泵组件100的安全性,电子控制组件110可以包括两个单独的互不相同的微处理器,即管理器处理器1800和指令处理器1802。具体地,指令处理器1802可以执行上述功能(例如,生成SMA驱动信号1612)并可以(分别)控制对(在这个示例中)形状记忆致动器(112、632)的功能性进行控制的继电器/开关组件1804、1806。指令处理器1802可以从信号调理器1808接收关于施加于形状记忆致动器112、632的电压信号的条件(例如,电压电平)的反馈。指令处理器1800可以独立于继电器/开关组件1804、1806来控制继电器/开关组件1810。因此,当期望进行一个输液事件时,管理器处理器1800和指令处理器1802两者都必须同意该输液事件是适当的且必须都促动它们相应的继电器/开关。在管理器处理器1800和指令处理器1802中的任一个未能促动它们相应的继电器/开关的情况下,该输液事件将不进行。因此,通过使用管理器处理器1800和指令处理器1802以及必须进行的协作和合作,输液泵组件100的安全增强了。
该管理器处理器可以防止指令处理器在它未被设想时输送,并且也可以在它应该输送而指令处理器不输送时报警。如果指令处理器促动错误的开关,或者如果指令处理器它试图施加电力太长时间,则管理器处理器可以激活继电器/开关组件。
管理器处理器可以针对应该输送多少胰岛素冗余地进行计算(即,双重检查该指令处理器的计算)。指令处理器可以决定输送时间表,而管理器处理器可以冗余地检查这些计算。
该管理器也冗余地将配置文件(输送配置文件)保持在RAM中,所以,指令处理器可以做正确计算,但如果它具有不良的RAM,则将导致指令给出错误的结果。该管理器使用其基础配置文件等的本地副本来双重检查。
该管理器能够双重检查AVS测量结果,查看AVS计算并进行安全性检查。每当进行AVS测量时,它就进行双重检查。
还参考图116,管理器处理器1800和指令处理器1802中的一个或多个可以对输液泵组件100的各种部分执行诊断。例如,分压器1812、1814可以配置成监测在例如形状记忆致动器112的远端感测到的电压(分别为V1和V2)。电压V1和V2的值与施加于继电器/开关组件1804、1810的信号的知识相结合,可以允许(以与说明性诊断表1816中示出的方式相似的方式)对图116所示的电路的各个部件执行诊断。
如上所述且如图115-116中所示,为了增强输液泵组件100的安全性,电子控制组件110可以包括多个微处理器(例如,管理器处理器1800和指令处理器1802),这些微处理器中的每一个都可能被要求交互和合作以实现一定剂量的可输液流体的输送。在微处理器未能交互或合作的情况下,该剂量的可输液流体的输送可能失败并可以触发一个或多个警报,从而增强输液泵组件100的安全性和可靠性。
可以利用随着时间的推移而跟踪体积误差的主警报。因此,如果误差的总和变得太大,则可以发起主警报,从而表明该系统的某些地方可能出错了。因此,主警报可以表示正在进行总体积比较且其偏差被通知。引发主警报所需的偏差的典型值可以是1.00微升。主警报可以以漏泄方式监测所述总和(即,不准确性具有时间范围(time horizon))。
还参考图117A-117B,示出了在一定剂量的可输液流体的输送期间、多个微处理器之间的这种交互的一个这样的说明性示例。具体地,指令处理器1802可以首先确定(1900)体积传感器室620内的可输液流体的初始体积。指令处理器1802然后可以向管理器处理器1800提供(1902)“泵电力请求”消息。在接收(1904)“泵电力请求”消息后,管理器处理器1800例如可以使继电器/开关1810通电(1906)(从而使形状记忆致动器112通电)并可以向指令处理器1802发送(1908)“泵通电”消息。在接收(1910)“泵通电”消息后,指令处理器1802可以促动(1912)例如泵组件106(通过使继电器/开关1804通电),在这期间,管理器处理器1800可以监测(1914)例如泵组件106的促动。
在泵组件106的促动完成后,指令处理器1802可以向管理器处理器1800提供(1914)“泵断电”消息。在接收(1916)“泵断电”消息后,管理器处理器1800可以使继电器/开关1810断电(1918)并向指令处理器1802提供(1920)“泵断电”消息。在接收(1922)“泵断电”消息后,指令处理器1802可以测量(1924)由泵组件106泵送的可输液流体的量。这可以通过测量体积传感器室620内的流体的当前量并将它与上面(在步骤1900中)确定的量相比较来实现。在确定(1924)后,指令处理器1802可以向管理器处理器1800提供(1926)“阀打开电力请求”消息。在接收(1928)“阀打开电力请求”消息后,管理器处理器1800可以使继电器/开关1810通电(1930)(从而使形状记忆致动器632通电)并可以向指令处理器1802发送(1932)“阀打开通电”消息。在接收(1934)“阀打开通电”消息后,指令处理器1802可以促动(1936)例如测量阀组件610(通过使继电器/开关1806通电),在这期间,管理器处理器1800可以监测(1938)例如测量阀组件610的促动。
在测量阀组件610的促动完成后,指令处理器1802可以向管理器处理器1800提供(1940)“阀断电”消息。在接收(1942)“阀断电”消息后,管理器处理器1800可以使继电器/开关1810断电(1944)并向指令处理器1802提供(1946)“阀断电”消息。
在接收(1948)“阀断电”消息后,指令处理器1802可以向管理器处理器1800提供(1950)“阀关闭电力请求”消息。在接收(1952)“阀关闭电力请求”消息后,管理器处理器1800可以使继电器/开关1810通电(1954)(从而使形状记忆致动器652通电)并可以向指令处理器1802发送(1956)“通电”消息。在接收(1958)“通电”消息后,指令处理器1802可以促动(1960)被配置成使形状记忆致动器652通电的通电继电器/开关组件(未示出),在这期间,管理器处理器1800可以监测(1962)例如形状记忆致动器652的促动。
如上所述(并且暂时参考图26A、26B、27A、27B和28),形状记忆致动器652可以在第一端上使用电触点654锚固。形状记忆致动器652的另一端可以连接到托架组件656。当形状记忆致动器652被激活时,形状记忆致动器652可以向前拉动托架组件656并释放阀组件634。这样,可以经由形状记忆致动器652激活测量阀组件610。一旦测量阀组件610已被激活,托架组件656可以自动将阀组件610闩锁在已激活位置。通过促动形状记忆致动器652,可以向前拉动托架组件656并释放阀组件634。假定形状记忆致动器632不再被激活,一旦托架组件656已释放阀组件634,测量阀组件610可以移动至非激活状态。因此,通过促动该形状记忆致动器652,可以使测量阀组件610无效。
在形状记忆致动器652的促动完成后,指令处理器1802可以向管理器处理器1800提供(1964)“断电”消息。在接收(1966)“断电”消息后,管理器处理器1800可以使继电器/开关1810断电(1968)并可以向指令处理器1802提供(1970)“断电”消息。在接收(1972)“断电”消息后,指令处理器1802可以确定体积传感器室620内的可输液流体的量,从而允许指令处理器1802将这个测量的量与上面(在步骤1924中)确定的量进行比较,以确定(1974)向用户输送的可输液流体的量。
在向用户输送(1974)的可输液流体的量小于针对基础量/大剂量输液事件规定的可输液流体量的情况下,可以重复上述过程(经由环1976)。
还参考图118,示出了这时在一定剂量的可输液流体的调度期间、处理器1800、1802之间的交互的另一说明性示例。指令处理器1802可以(分别)监测(2000、2002)基础量调度消息或大剂量请求消息的接收。在接收(2000、2002)这些消息中的任一个后,指令处理器1802可以设定(2004)所期望的输送体积并可以向管理器处理器1800提供(2006)“输送请求”消息。在接收(2008)“输送请求”消息后,管理器处理器1800可以验证(2010)由指令处理器1802限定(2004)的体积。在验证(2010)后,管理器处理器1800可以向指令处理器1802提供(2012)“输送已接受”消息。在接收(2014)“输送已接受”消息后,指令处理器1802可以更新(2016)控制器(例如,上面讨论的和图110所示的控制器)并执行(2018)可输液流体的基础量/大剂量的输送。指令处理器1808可以监测并更新(2022)向用户输送的可输液流体的总量(如上所述和图117A-117B所示的)。在适当量的可输液流体被输送给用户后,指令处理器1802可以向管理器处理器1800提供(2024)“输送完成”消息。在接收(2026)“输送完成”消息后,管理器处理器1800可以更新(2028)向用户输送的可输液流体的总量。在向用户输送(2018)的可输液流体的总量小于上面(在步骤2004中)限定的量情况下,可以重复上述输液过程(经由循环2030)。
还参考图119,示出了管理器处理器1800和指令处理器1802可以在经由体积传感器组件148(如上所述地)实现体积测量的同时进行交互的方式的示例。
具体地,指令处理器1802可以初始化(2050)体积传感器组件148并开始从体积传感器组件148收集(2052)数据,其过程可以针对在上述正弦扫描中利用的每个频率进行重复。每次针对特定扫描频率收集数据时,可以从指令处理器1802提供(2054)数据点消息,该数据点消息可以被管理器处理器1800接收(2056)。
在针对整个正弦扫描完成数据收集(2052)后,指令处理器1802可以估计2058由输液泵组件100输送的可输液流体的体积。指令处理器1802可以向管理器处理器1800(提供2060)体积估计消息。在接收(2062)这个体积估计消息后,管理器处理器1800可以检查(即,确认)(2064)该体积估计消息。在被检查(即,被确认)后,管理器处理器1800可以向指令处理器1802提供(2066)验证消息。在从管理器处理器1800接收(2068)后,指令处理器1802可以为由体积传感器组件148输送的一定剂量的可输液流体设定测量状态。
如上所述且暂时参考图11),上面讨论的输液泵组件(例如,输液泵组件100、100’、400、500)的各种实施例可以经由遥控组件300来配置。当可经由遥控组件300配置时,该输液泵组件可以包括遥测电路(未示出),该遥测电路(未示出)允许输液泵组件与例如遥控组件300之间的(例如,有线的或无线的)通信,从而允许遥控组件300远程地控制该输液泵组件。遥控组件300(它还可以包括遥测电路(未示出)并能与输液泵组件通信)可以包括显示组件302和输入组件304。输入组件304可以包括滑块组件306和开关组件308、310。在其它实施例中,该输入组件可以包括旋钮、多个开关组件等。遥控组件300可以允许用户对基础量和大剂量输送事件进行编程。
遥控组件300可以包括两个处理器,一个处理器(例如,其可以包括但不限于可购自挪威奥斯陆的Chipcon AS公司的CC2510微控制器/RF收发芯片)可以专用于无线电通信,例如,以用于与输液泵组件100、100’、400、500进行通信。遥控组件内包括的第二处理器(其可以包括但不限于由英国的ARM Holdings PLC制造的ARM920T和ARM922T)可以是指令处理器,并可以执行与例如配置所述输液泵组件100、100’、400、500相关的数据处理任务。
另外,如上所述,电子控制组件816的一个实施例可以包括三个微处理器。一个处理器(例如,其可以包括但不限于可购自挪威奥斯陆的Chipcon AS公司的CC2510微控制器/RF收发芯片)可以专用于无线电通信,例如,用于与遥控组件300通信。两个另外的微处理器(例如,管理器处理器1800和指令处理器1802)可以实现可输液流体的输送(如上所述)。管理器处理器1800和指令处理器1802的示例可以包括但不限于可购自德克萨斯州达拉斯的德克萨斯仪器公司的MSP430微控制器。
该OS(操作系统)可以是非抢占式调度系统,因为:不管优先级如何,所有任务都可以在下一个任务被允许运行之前运行,直到完成。另外,可以不执行上下文切换。当任务完成执行时,然后可以执行当前被调度而运行的最高优先级任务。如果没有任务被调度执行,该OS可以将处理器(例如,管理器处理器1800和/或指令处理器1802)置于低功率睡眠模式并可以在下一个任务被调度时醒来。该OS可以仅用于管理主循环代码并可以让基于中断的功能不受影响。
可以利用C++语言编写该OS。继承以及虚函数可以是该设计的关键元素,从而允许任务的容易创建、调度以及管理。
在该OS的基础上,基础结构可以是跟踪系统时间的能力和进行控制以将处理器置于低功率模式(LPM;也称为睡眠模式)下的能力。这个功能以及对所有系统时钟的控制和配置可以由SysClocks类封装。
SysClocks类可以包含将处理器(例如,管理器处理器1800和/或指令处理器1802)置于LPM下以减少能量消耗的功能。当处于LPM下时,慢的实时时钟可以继续运行,同时,运行CPU核心和大多数外围设备的快系统时钟可以被禁用。
将处理器置于LPM下可以总是由所提供的SysClocks功能完成。这个功能可以包含每当进入或退出LPM时产生一致性的所需的所有掉电序列和加电序列。从LPM中醒来可以由基于慢时钟的任何中断发起。
该OS可以跟踪时间的三个方面:秒、毫秒以及日历时刻。关于秒,SysClocks可以对在处理器离开复位时开始的秒进行计数。第二计数器可以基于慢系统时钟,因此,可以递增计数而不管处理器是处于LPM还是处于满功率下。结果,它是处理器在其可以从睡眠状态醒来以执行先前调度任务的边界。如果任务被调度为从中断服务例程(ISR)立即运行,则ISR可以在退出时使处理器从LMP醒来并且该任务可以被立即执行。关于毫秒,除了对通电以来的秒进行计数之外,SysClocks还可以在处理器处于满功率模式的同时对毫秒进行计数。由于快时钟在LPM期间停止了,所以该毫秒计数器可能不递增。因此,无论何时任务被调度为基于毫秒执行,处理器可以不进入LPM。关于日历时刻,该日历时刻可以在SysClocks内被表示为自特定时间点以来的秒数(例如,自2004年1月1日以来的秒数)。
SysClocks类可以提供在整个指令和管理器项目代码基类中使用的有用功能。代码延迟可能是必要的,以允许硬件停留或允许动作完成。SysClocks可以提供两种形式的延迟:基于秒的延迟或基于毫秒的延迟。当使用延迟时,处理器可以简单地等待,直到所期望的时间在继续其当前代码路径之前已经流逝为止。仅ISR可以在这段时间期间执行。SysClocks可以提供用来设定或检索当前的日历时刻所需的所有功能。
上述用语“任务”可以与更复杂的调度系统相关联;因此,在该OS内,任务可以由受管理函数(Managed Functions)表示并被称为受管理函数。ManagedFunc类可以是提供所有必要的控制成员和功能以管理和调度所期望的功能的抽象基类。
ManagedFunc基类可以具有五个控制成员、两个调度操纵成员函数以及一个可以包含受管理功能的纯虚拟执行函数。ManagedFunc控制成员全部都可以从派生类隐藏并可以仅由派生类在创建期间直接设定,从而简化了使用并增强了输液泵组件100、100’、400、500的安全性。
函数ID可以在创建时设定并可以始终不变。可以在单个.h文件中定义所有函数ID,并且,基础ManagedFunc构造程序的可以强烈地实施相同的ID可能未用于一个以上的受管理函数。ID还可以基于所分配的函数ID来定义一个函数(相对于其它函数)的优先级,其中,较高优先级函数被分配给较低的函数ID。当前被调度以执行的最高优先级任务可以在较低优先级任务之前执行。
所有其它控制成员可以用来表示函数的当前调度状态,它何时应该被执行,以及如果(在执行时)该函数应该被重新调以在先前设定的时间量内执行。可以仅仅通过公开的成员函数而允许对这些控制和状态的操纵(从而强制执行对所有设定的安全控制)。
为了控制一个受管理函数的调度,可以使用所述设定开始函数和设定重复函数。这些成员函数中的每一个都可以是允许以下能力的简单接口:即,配置或禁用重复设定,以及控制一个受管理函数是否是不活动的,按照秒、毫秒或日历时刻被调度。
通过继承,创建受管理函数可以通过创建派生类并定义包含需要是在调度控制下的代码的纯虚拟“执行”函数来完成。ManagedFunc基类构造程序可以基于函数的唯一ID,但也可以用来设定要在启动时使用的默认控制值。
例如,为了创建在启动之后三十秒并在其后每15秒运行的函数,所期望的代码被放入虚拟执行函数,并且,按照第二状态被调度的函数ID、第三十秒起始时间以及十五秒的重复设定被提供给构造程序。
下面是关于受管理函数的创建过程的说明性代码示例。在这个特定示例中,创建了“心跳”函数,该“心跳”函数被调度为在输液泵组件100、100’、400、500启动之后一秒时首次执行并在之后每十秒执行:
该受管理函数的实际执行可以由SleepManager类控制和执行。SleepManager可以包含受管理函数的实际优先列表。函数的这个优先列表可以由受管理函数创建过程来填充并可以确保每个函数被适当地创建并具有唯一ID。
SleepManager类的主要作用可以是使其“管理”函数从处理器主循环和/或从无限while循环重复地调用。在管理的每个调用时,SleepManager可以执行被调度而运行的所有函数,直到SleepManager已用尽所有被调度函数为止;这时SleepManager可以将处理器置于LPM。在处理器从LPM中醒来后,可以重新进入管理函数,直到处理器再次准备好进入LPM为止(这个过程可以重复,直到例如被用户或被系统停止)。
如果处理器必须保持在满功率模式下达到延长的时间段(例如,在模数转换正被采样的同时),SleepManager可以提供禁止进入LMP的功能。在LPM被禁用的同时,管理函数可以连续搜索被调度的任务。
SleepManager也可以提供通过使用函数的唯一ID来操纵任何受管理函数的调度和重复设定的接口,函数的唯一ID可以允许代码的任何部分执行任何所需的调度,而不用直接访问或不必要地获知所期望的ManagedFunc对象。
包括在输液泵组件100、100’、400、500和遥控组件300中的每一个内的无线电电路可以实现遥控组件300与输液泵组件100、100’、400、500之间的无线通信。具有内部8051微控制器的2.4GHz无线电通信芯片(例如,德克萨斯仪器公司的CC2510无线电收发芯片)可以用于无线电通信。
无线电链路可以平衡以下三个目标:链路可用性;等待时间;以及能量。
关于链路可用性,遥控组件300可以提供用于控制输液泵组件100、100’、400、500的主要手段,并且可以经由遥控组件300的图形用户界面(GUI)向用户提供详细反馈。关于等待时间,该通信系统可以设计成提供从遥控组件300向输液泵组件100、100’、400、500的输送数据的低等待时间(反之亦然)。关于能量,遥控组件300和输液泵组件100、100’、400、500都可以对无线电通信具有最大能量消耗。
无线电链路可以支持半双工通信。遥控组件300可以是发起所有通讯的无线电链路的主机。输液泵组件100、100’、400、500可以仅对通信做出响应并可以从不发起通信。使用这样的无线电通信系统可以提供各种益处,例如:提高的安全性;简化的设计(例如,用于飞行用途);以及对无线电链路的协调控制。
还参考图120A,示出了上面讨论的无线电通信系统的各种软件层的一个说明性示例。
包括在遥控组件300和输液泵组件100、100’、400、500内的无线电处理器可以在SPI端口与2.4GHz无线电链路之间传输消息传送数据包(反之亦然)。该无线电设备可以总是SPI从处理器。在输液泵组件100、100’、400、500上,无线电处理器(PRP)1818(见图115-116)可以通过SPI端口服务上游的两个另外的节点(即指令处理器1800和管理器处理器1802)。在一些实施例中,在遥控组件300上,无线电处理器(CRP)可以通过SPI端口服务至少一个另外的节点,该另外的节点可以是上游的或下游的,例如在一些实施例中,是上述遥控处理器(UI)和连续血糖引擎(CGE)。
消息传送系统可以允许消息在网络中的各种节点之间传送。遥控组件300的UI处理器和例如管理器处理器1800可以使用该消息传送系统配置并发起在两个系统无线电设备上切换的模式中的一些。这也可以被无线电设备用来向网络中的其它节点传达无线电和链路状态信息。
当遥控组件300的无线电设备希望从输液泵组件100、100’、400、500收集信道统计量或者更新输液泵组件100、100’、400、500的无线电设备的主信道列表时,遥控组件300的无线电设备可以使用系统消息。用于实现新更新的列表的同步可以使用所述心跳消息中的指示符来去除定时不确定性。
该无线电通信系统可以用C++编写,以与消息传送软件兼容。四字节无线电序列号可以用来对每个无线电节点进行寻址。哈希表可以用来在该装置“可读”序列号字符串与无线电序列号之间提供一对一的转化。哈希表可以提供更随机化的8位逻辑地址,使得具有相似的可读序列号的泵(例如,输液泵组件100、100’、400、500)或控制器更可能具有唯一的逻辑地址。无线电序列号由于每个在无线电协议中具有的唯一角色而可能不得不在泵(例如,输液泵组件100、100’、400、500)与控制器之间是唯一的。
遥控组件300的无线电序列号和输液泵组件100、100’、400、500的无线电序列号可以被包括在除了RF配对请求消息之外的所有无线电数据包中,该RF配对请求消息可以仅包括遥控组件300的无线电序列号,从而确保仅随着与它配对的遥控组件/输液泵组件而发生。CC2510可以支持一字节逻辑节点地址,并且,使用无线电序列号的一个字节作为逻辑节点地址以为传入的数据包提供一定水平的过滤可能是有利的。
Quiet_Radio信号可以被遥控组件300的UI处理器用来通过遥控组件300的板上的其它系统来防止对遥控组件300的板的噪声干扰。当Quiet_Radio被断言时,遥控组件300的无线电应用程序可以向输液泵组件100、100’、400、500的无线电设备发送断言“无线电安静模式达到预定时间段”的消息。Quiet_Radio特征可能不是基于遥控组件300的PC板上测量到的噪声干扰电平所需的。在这个时间段期间,遥控组件300的无线电设备可以保持在睡眠模式2下最多达100ms。遥控组件300的无线电设备可以在Quiet_Radio信号被去掉断言或者最大时间段已期满时离开睡眠模式2。遥控组件300的UI处理器可以在需要断言一个事件之前以至少一个无线电通信的间隔来断言Quiet_Radio。遥控组件300的无线电设备可以向输液泵组件100、100’、400、500的无线电设备通知“通信将在这个安静周期期间关闭”。除非Quiet_Radio是不需要的,否则,周期性无线电链路协议可以具有适应Quiet_Radio特征的状态比特/字节。
该无线电软件可以与消息传送系统和无线电引导程序集成在同一处理器上,并且可以使用吞吐量测试来验证。无线电软件可以与消息传送系统、使用DMA的SPI驱动器、以及无线电引导程序都集成在同一处理器(例如,TI CC2510)上。
遥控组件300的无线电设备可以配置成在三天内消耗不超过32mAh(假定每天一百分钟的快心跳模式通信)。输液泵组件100、100’、400、500的无线电设备可以配置成在三天内消耗不超过25mAh(假定每天一百分钟的快心跳模式通信)。
重新获取通信的最大时间可以≤6.1秒,这包括连接请求模式和获取模式。遥控组件300的无线电设备可以利用快心跳模式设定或慢心跳模式设定以保存电力并最小化到用户的等待时间。进入获取模式的遥控组件300与输液泵组件100、100’、400、500之间的差异可以是:输液泵组件100、100’、400、500需要进入获取模式常常足以确保通信可以在最大等待时间周期内恢复。然而,遥控组件300可以改变当处于慢心跳模式下并且心跳丢失时多长时间进入一次与输液泵组件100、100’、400、500的获取模式。遥控组件300的无线电设备可以具有用户GUI交互的知识,但输液泵组件100、100’、400、500可以不具有用户GUI交互的知识。
遥控组件300的无线电设备可以为两个无线电设备设定心跳周期。该周期是可选择的,以便根据活动而优化电力和链路等待时间。所期望的心跳周期可以在每个心跳中从遥控组件300的无线电设备传送到输液泵组件100、100’、400、500的无线电设备。这由于确定要处于什么模式下的其它条件而可能非排他地建立输液泵组件100、100’、400、500的心跳速率。当在快心跳模式下时,如果数据包可用于发送和接收,则遥控组件300的无线电设备可以将心跳周期设定为20ms,从而在数据正被积极交换时提供低链路等待时间通信。
当在快心跳模式下时,遥控组件300的无线电设备可以在数据包在无线电设备中在任何方向上被最后交换之后将心跳周期设定为60ms四个心跳。通过在数据包已被发送或者接收之后使无线电心跳周期保持较短,可以确保任何数据响应数据包也可以使用低链路等待时间服务。当在慢心跳模式下时,分别取决于联机状态或脱机状态,心跳速率可以是2.00秒或6.00秒。
输液泵组件100、100’、400、500可以使用由遥控组件300的无线电设备设定的心跳速率。遥控组件300的无线电设备可以经由消息传送系统支持以下的模式请求:
·配对模式
·连接模式
·获取模式(包括所期望的配对的输液泵组件100、100’、400、500无线电序列号)
·同步模式–快心跳
·同步模式–慢心跳
·RF关模式
输液泵组件100、100’、400、500的无线电设备可以经由消息传送系统支持以下的模式请求:
·配对模式
·获取模式
·RF关模式
该无线电设备可以使用系统消息来获得本地无线电序列号。在遥控组件300上,无线电设备可以从遥控组件300的UI处理器得到序列号。无线电设备可以使用系统消息来存储配对的无线电序列号。
每当以下状态改变时,输液泵组件100、100’、400、500的无线电设备和遥控组件300可以使用消息传送系统向遥控组件300的UI处理器和指令处理器1802发出状态消息:
·联机快:成功连接
·联机快:从获取模式改变为快心跳模式
·联机慢:成功请求从快心跳改变为慢心跳
·脱机:由于缺少心跳交换而自动改变为搜索同步模式
·联机快:成功请求从慢心跳改变为快心跳
·脱机:带宽在同步模式下下降至低于10%
·联机:带宽在搜索同步模式下上升至高于10%
·脱机:成功请求改变为RF关模式
无线电配置消息可以用来配置无线电重试次数。可以通过消息传送系统发送这个消息。遥控组件300的UI处理器将向遥控组件300的无线电设备和输液泵组件100、100’、400、500的无线电设备两者发送这个指令,以配置这些无线电设定。
在该无线电配置消息中,可以存在两个参数:即RF重试次数(例如,该值可以从0到10);以及无线电脱机参数(例如,该值可以是带宽的百分之1到100)。
遥控组件300和输液泵组件100、100’、400、500两者上的无线电应用可以具有允许消息传送系统配置RF重试次数和无线电脱机参数的API。
可以为该无线电硬件配置推荐以下参数:
·基本无线电规格
·MSK
·250kbps空中波特率
·最多达84个信道
·信道间隔1000kHz
·滤波器带宽812kHz
·无曼彻斯特编码
·数据白化
·4字节前导
·4字节同步(字)
·附加到数据包的CRC
·附加到数据包的LQI(链路质量指示符)
·启用自动CRC过滤
可以或者可以不利用前向纠错(FEC)。尽管前向纠错(FEC)可以用来将有效信号动态范围提高大约3dB,但FEC需要固定的数据包大小并且使用于相同固定尺寸消息的空中比特的数目加倍了。
该无线电设备可以在标称操作条件下(除了在配对模式下)在1.83米距离内起作用。其一个目标可能是无线电设备在标称操作条件下在7.32米距离内起作用。发射功率水平可以是0dbm(除了在配对模式下),并且,在配对模式下的发射功率水平可以使-22dbm。因为在配对模式下遥控组件300可能不知道所期望的输液泵组件100、100’、400、500的无线电节点地址,所以,输液泵组件100、100’、400、500和遥控组件300两者都可以使用较低发射功率来降低与另一输液泵组件意外配对的可能性。
AES加密可以用于所有数据包,但这可能不是必需的,因为德克萨斯仪器公司的CC2510无线电收发芯片包括这个功能。如果使用了AES加密,则可以利用固定密钥,因为固定密钥提供了一种快速的在不用传递密钥的情况下启用加密的方式。然而,也可以为输液泵组件100、100’、400、500的将来版本提供密钥交换。固定密钥可以被包含在没有其它变量仅有固定密钥数据的、一个单独的头源文件中,从而允许较容易地管理对该文件的读取访问。
无线电软件可以支持以下八种模式:
·配对模式
·RF关模式
·连接模式
·获取模式
·快心跳模式
·慢心跳模式
·搜索同步模式
·同步的获取模式
其被图示地描绘在图120B-120C中。
“配对”可以是在遥控组件300与输液泵组件100、100’、400、500之间交换无线电序列号的过程。遥控组件300可以在输液泵组件100、100’、400、500知道其序列号时与输液泵组件100、100’、400、500配对。输液泵组件100、100’、400、500可以在遥控组件300知道其序列号时与遥控组件300配对。
该配对模式(其被图示地描绘在图120D中)可能要求通过RF链路交换四个消息:
·RF配对请求(从遥控组件300向任何输液泵组件100、100’、400、500的广播)
·RF配对肯定应答(从输液泵组件100、100’、400、500到遥控组件300)
·RF配对确认请求(从遥控组件300到输液泵组件100、100’、400、500)
·RF配对确认肯定应答(从输液泵组件100、100’、400、500到遥控组件300)
另外,遥控组件300可以在任何时间经由RF配对中止消息(从遥控组件300到输液泵组件100、100’、400、500)取消该配对过程。配对模式可能不支持消息传送系统数据传输。
输液泵组件100、100’、400、500的无线电设备可以在接收到配对模式请求消息后进入配对模式。如果不存在附接到输液泵组件100、100’、400、500的可抛弃部件并且用户已按下输液泵组件100、100’、400、500的按钮长达六秒,那么,请求无线电设备进入配对模式可能是输液泵组件100、100’、400、500上的管理器处理器1800的职责。输液泵组件100、100’、400、500的无线电设备可以为配对模式设定适当的发射功率水平。输液泵组件100、100’、400、500可以一次仅与一个遥控组件300配对。
当在配对模式下的同时接收到第一有效RF配对请求消息后,输液泵组件100、100’、400、500的无线电设备可以在配对模式的持续时间内使用遥控组件300的序列号,并且用包含输液泵组件100、100’、400、500的无线电序列号的RF配对肯定应答消息做出响应。
如果未接收到RF配对请求,则输液泵组件100、100’、400、500的无线电设备可以在2.0±0.2秒之后自动使配对模式超时。输液泵组件100、100’、400、500的无线电设备可以在传送RF配对肯定应答之后发出一个配对请求接收消息。到管理器处理器的这个消息将允许在配对确认过程期间反馈给用户。除非接收到RF配对确认请求,否则,输液泵组件100、100’、400、500的无线电设备可以在发送RF配对肯定应答之后1.0±0.1分钟内自动使配对模式超时。如果在接收到RF配对请求消息之后接收到RF配对确认请求消息,则输液泵组件100、100’、400、500的无线电设备可以发出存储配对无线电序列号消息。这个动作可以将遥控组件300的无线电序列号存储在输液泵组件100、100’、400、500的非易失性存储器中,并可以覆盖用于输液泵组件100、100’、400、500的现有的配对数据。
输液泵组件100、100’、400、500的无线电设备可以传送RF配对确认肯定应答并在接收到来自存储配对无线电序列号消息的肯定应答之后退出配对模式。这可以是输液泵组件100、100’、400、500上的配对模式的正常退出并可以导致输液泵组件100、100’、400、500掉电,直到由用户进入连接模式或配对模式为止。
如果输液泵组件100、100’、400、500的无线电设备在成功接收到配对确认请求消息后退出配对模式,则输液泵组件100、100’、400、500的无线电设备可以转向新近配对的遥控组件300并可以向指令处理器1802发送配对完成成功消息。输液泵组件100、100’、400、500的无线电设备可以在接收到RF配对中止消息后退出配对模式。输液泵组件100、100’、400、500的无线电设备可以在接收到被寻址给它的配对中止请求消息后退出配对模式。这可以允许指令处理器1802或管理器处理器1800在输液泵组件100、100’、400、500上在本地中止配对过程。
遥控组件300的无线电设备可以在接收到配对模式请求消息后进入配对模式。请求无线电设备在适当条件下进入配对模式可以是遥控组件300的UI处理器的职责。遥控组件300的无线电设备可以为配对模式设定适当的发射功率水平。遥控组件300的无线电设备可以传送RF配对请求,直到接收到RF配对肯定应答或配对被中止。
如果在进入配对模式之后30.0±1.0秒内未接收到RF配对肯定应答消息,则遥控组件300的无线电设备可以自动中止配对模式。当在配对模式下的同时接收到第一有效RF配对肯定应答消息后,遥控组件300的无线电设备可以向遥控组件300的UI处理器发送包括输液泵组件100、100’、400、500的序列号的配对成功消息,并可以在配对模式的持续时间内使用该序列号。这个消息可以提供遥控组件300的UI处理器使用户确认所期望的输液泵组件100、100’、400、500的序列号的手段。如果遥控组件300的无线电设备从输液泵组件100、100’、400、500接收到多个响应(关于单个配对请求),则可以使用第一个有效响应。
遥控组件300的无线电设备可以仅在配对模式下的同时接收到RF配对肯定应答之后接受RF配对确认肯定应答消息。遥控组件300的无线电设备可以在从遥控组件300的UI处理器接收到配对确认请求消息后传送该RF配对确认消息。
遥控组件300的无线电设备可以在将输液泵组件100、100’、400、500添加到配对列表之前检查输液泵组件100、100’、400、500是否确认配对。如果接收到RF配对完成消息,则遥控组件300的无线电设备可以发出存储配对无线电序列号消息。这个动作可以允许遥控组件300的UI处理器存储输液泵组件100、100’、400、500的新序列号并提供成功配对的用户反馈。管理配对的输液泵组件的列表可以是遥控组件300的UI处理器的职责。
遥控组件300的无线电设备可以发送RF配对中止消息并在接收到配对中止请求消息后退出配对模式。这可以允许遥控组件300的UI处理器在遥控组件300和做出肯定应答的输液泵组件100、100’、400、500两者上中止配对过程。
在连接请求模式下,遥控组件300的无线电设备可以尝试在其配对的输液泵组件列表中获取每个输液泵组件100、100’、400、500并且检索其“连接准备好”状态。该“连接”过程(其被图示地描绘在图120E中)可以允许遥控组件300迅速地识别可能准备好被使用的、其配对的输液泵组件中的一个。遥控组件300的无线电设备能与最多六个配对的输液泵组件一起执行连接请求模式。连接请求模式可以仅在遥控组件300上被支持并可以是特殊形式的获取模式。在连接请求模式下,遥控组件300可以与第一输液泵组件连接以做出响应。然而,每个消息可以针对特定的输液泵组件序列号。
遥控组件300的无线电设备可以在进入连接模式后获得最新配对的输液泵组件序列号列表。遥控组件300的无线电可以在接收到连接模式请求消息后进入连接模式。请求无线电设备在它期望与配对的输液泵组件通信时进入连接模式可以是遥控组件300的UI处理器的职责。遥控组件300的无线电设备可以向遥控组件300的UI处理器发出包含第一输液泵组件的无线电序列号的连接评估消息,如果有的话,该连接评估消息是“连接准备好”。遥控组件300的无线电设备可以在进入连接请求模式的三十秒内生成连接评估消息。遥控组件300的无线电设备可以在接收到连接评估肯定应答后退出连接请求模式并转变为快心跳模式。遥控组件300的无线电设备可以在从遥控组件300的UI处理器接收到连接请求中止消息后退出连接请求模式。
在遥控组件300上,获取模式可以被用来找到特定配对的输液泵组件。遥控组件300的无线电设备可以向所期望的配对的输液泵组件发送RF RUT(aRe yoU There(你在那儿吗))数据包。如果输液泵组件接收到RF RUT消息,它可以对遥控组件300的无线电设备做出响应。多个信道可以在获取模式算法中用来提高遥控组件300的无线电设备找到经配对的输液泵组件的机会。
遥控组件300的无线电设备可以在处于RF关模式下的同时接收到获取模式请求或快心跳模式请求消息后进入获取模式。遥控组件300的无线电设备可以在处于搜索同步模式下的同时接收到获取模式请求或快心跳模式请求消息后进入同步的获取模式。请求无线电设备在RF链路断线并且遥控组件300期望与输液泵组件100、100’、400、500通信时进入获取模式可以是遥控组件300的UI处理器的职责。
遥控组件300的无线电设备可以仅与一个配对的输液泵组件100、100’、400、500通信(除了在配对模式和连接模式下以外)。当通信丢失时,遥控组件300的UI处理器可以使用获取模式(以由电力预算限制的某个周期性速率)来尝试恢复通信。
输液泵组件100、100’、400、500可以在以下条件下进入获取模式:
·当在无线电关模式和获取模式下可以被请求时
·当搜索同步模式由于缺少心跳而超时时
在进入获取模式后,输液泵组件100、100’、400、500的无线电设备可以获得最后存储的配对的遥控组件300的序列号。输液泵组件100、100’、400、500的无线电设备可以仅与已和它配对的遥控组件通信(除了在“配对请求”模式下以外)。输液泵组件100、100’、400、500的无线电设备可以在成功获取与遥控组件300的同步后从获取模式转变为快心跳模式。输液泵组件100、100’、400、500的获取模式能在6.1秒内获得同步,这可以意味着输液泵组件100、100’、400、500在处于获取模式下时可以总是至少每~6秒侦听一次。
当两个配对的装置处于同步模式下且联机时,可以在这两个装置之间发送数据包。这两个装置可以在交换数据包之前经由心跳数据包进行同步。每个无线电设备可以在心跳交换之后以已知的时间间隔发送数据包。输液泵组件100、100’、400、500可以调整其定时,以预期数据包的接收。无线电设备可以在每个心跳上在每个方向上支持一个数据包。如果无线电设备脱机,则无线电设备可以提供对快心跳模式请求的否定响应。如果在处于慢心跳模式下且无线电设备联机的同时接收到对快心跳模式的系统请求,则遥控组件300的无线电设备可以改变为快心跳模式。
在从获取模式转变为快心跳模式后,遥控组件300的无线电设备可以发送主信道列表消息。主信道列表可以由遥控组件300的无线电设备构建并发送给输液泵组件100、100’、400、500的无线电设备,以允许基于历史性能来选择跳频信道。当在快心跳模式或慢心跳模式下时,可以在遥控组件300的无线电设备与输液泵组件100、100’、400、500的无线电设备之间交换周期性心跳消息。这些消息的周期性可以在心跳速率下。这些心跳消息可以允许发生数据包传送并还可以交换状态信息。这两个无线电设备可以交换以下状态信息:安静模式、数据可用性、缓冲器可用性、心跳速率以及先前的信道性能。其一个目标可以是使心跳消息的数据包长度保持较小,以便保存电力。无线电设备可以在处于同步模式下时提供八十二个字节的最大数据包长度。消息传送系统可以设计成支持最多六十四个字节的数据包有效负荷长度小。这个最大长度可以被选择为最小消息类型与非分段消息之间的最佳折中。八十二个字节可以是消息传送系统的包括数据包开销的最大数据包长度。
消息传送系统具有可以允许无线电协议向它发送传入无线电数据包的API。消息传送系统还可以具有允许无线电协议让数据包得以通过无线电网络传输的API。消息传送系统可以负责无线电协议与SPI端口之间的数据包路由。数据包可以被给予该消息传送系统以进行处理。消息传送系统可以具有允许无线电协议获得等待通过无线电网络发送的数据包的数目的计数的API。无线电协仪可以在每个心跳时查询消息传送系统,以确定数据包是否可用于通过无线电网络发送。可能希望软件刚好在该心跳被发送之前检查消息的可用性,以最小化往返消息等待时间。
无线电协仪能缓冲一个传入无线电数据包并将该数据包传递给消息传送系统。无线电协仪可以在接收到该数据包时向消息传送系统发送数据包。消息系统可以负责将无线电数据包路由到适当的目的地节点。无线电协仪能缓冲来自消息传送系统的一个数据包。
无线电协仪可以负责经由到发送无线电设备的RF ACK应答数据包来确认通过RF链路接收到有效数据包。RF ACK数据包可以包含源无线电序列号和目的地无线电序列号、RF ACK指令标识、以及正被确认的数据包的顺序号。
如果未接收到RF ACK并且重试计数在所允许的最大RF重试内,则传送无线电数据包的无线电设备可以在下一个心跳上传送具有同一顺序号的那个无线电数据包。可以预期的是,干扰将时常破坏特定频率下的传输。RF重试允许同一数据包以不同频率在下一次机会时重新传输。其顺序号提供了在短时间窗口内唯一地识别数据包的手段。能够使用无线电配置指令来配置无线电数据包的重试次数。允许更多次重试可以提高数据包被交换的概率,但对于往返消息会引入更多的等待时间。在加电时的无线电重试的默认次数可以是十次(即,在丢弃消息之前的最大传输尝试次数)。
一个字节(模256)无线电顺序号可以通过RF链路被包括在所有无线电数据包中。由于无线电设备在未被确认的情况下可以负责重试数据包传输,所以,顺序号可以提供用于两个无线电设备知道数据包是否是副本的方式。所传送的顺序号可以针对每个新的无线电数据包递增并且可以允许被翻转。当一个数据包在与先前成功接收到的数据包具有同一顺序号(并且在同一方向上)的情况下被成功接收时,该数据包可以是ACK的并且所接收到的数据包被丢弃。这可以在它们被引入到网络中之前去除通过RF协议生成的副本数据包。请注意,可能的是,可能需要在极端情形下丢弃具有同一顺序号的一行内的多个数据包。
如果心跳被遗漏了,则遥控组件300的无线电设备和输液泵组件100、100’、400、500的无线电设备可以尝试发送后续心跳并分别侦听后续心跳。如果心跳被遗漏长达两秒,则遥控组件300的无线电设备和输液泵组件100、100’、400、500的无线电设备可以自动从快心跳模式或慢心跳模式改变为搜索同步模式。这可以在链路丢失时通过允许无线电设备继续使用它们的同步信息来最小化功率消耗,因为两秒允许有足够的时间跳过所有信道。
无线电设备在处于以下模式下时可以认为是联机的:
·快心跳模式
·慢心跳模式
因为这些是可以交换的消息传送系统业务的唯一状况。所有其它状况可以认为是脱机的。
无线电设备可以在从复位算起的代码执行的初期初始化为无线电关模式。当代码首先在无线电处理器上执行时,其初始状态可以是无线电关模式,以允许其它处理器在请求该无限电设备为活动的之前执行自测试。这个要求并非旨在限定从水平模式中醒来时的模式。无线电设备可以在被设定为无线电关模式时停止RF通信。在遥控组件300上,这个模式旨在可以用在飞机上以抑制RF发射。因为输液泵组件100、100’、400、500仅对来自遥控组件300(其将在飞行模式下停止发射)的传输做出响应,所以,可以仅在充电时、在输液泵组件100、100’、400、500上使用无线电关模式。
可以向指令处理器1802告知飞行模式,因此,RF在遥控组件300上被有意地切断,使得它并不生成走开(walk-away)警报。然而,这可以从输液泵组件100、100’、400、500的无线电设备完全隐藏。
遥控组件300的无线电设备和输液泵组件100、100’、400、500的无线电设备可以周期性地尝试交换心跳,以便在处于搜索同步模式下时重建数据带宽。遥控组件300的无线电设备可以在没有心跳被成功交换的情况下、在二十分钟的搜索同步模式之后转变为无线电关模式。
输液泵组件100、100’、400、500的无线电设备可以在没有心跳被成功交换的情况下、在二十分钟的搜索同步模式之后转变为获取模式。在预先同意的时隙期间侦听可以是对用于输液泵组件100、100’、400、500重新建立RF链路的电力的最高效使用。在丢失通信之后,晶体容差和温度漂移可以使得有必要随着时间的推移而扩展输液泵组件100、100’、400、500的接收窗口。在通信丢失之后保持在搜索同步模式下达一段扩展周期(例如,5-20分钟)可以使所消耗的瞬时功率超过为输液泵组件100、100’、400、500的无线电设备预算的平均功率。遥控组件300的无线电设备可能未被强迫扩展其窗口,所以,保持在搜索同步模式下可能是非常功率高效的。对于遥控组件300来说,获取模式可能消耗更多功率。二十分钟可以用作使遥控组件300的无线电设备和输液泵组件100、100’、400、500的无线电设备二者上的功率消耗相互平衡的折中。
如果它们成功交换了最后五个心跳中的三个,则遥控组件300的无线电设备和输液泵组件100、100’、400、500的无线电设备可以转变为慢心跳模式。大约每六秒,可以尝试五个心跳的突发。如果这些心跳中的三个是成功的,则可以假定带宽足以转变为慢心跳模式。输液泵组件100、100’、400、500的无线电设备在处于具有6.1秒等待时间的搜索同步模式下时能够是可获取的。这可能意味着输液泵组件100、100’、400、500可以在处于搜索同步模式下时总是至少每~6秒侦听一次。
无线电协仪性能统计量可能是必要的,以促进无线电设备的故障诊断和评估无线电性能。以下无线电性能统计量可以由无线电协议以一定的数据结构维持:
#define DEBUG选项(编译器选项)可以用来根据每个信道收集以下额外的无线电性能统计量(16比特数):
·遗漏跳的数目
·CCA好计数
·CCA坏计数
·平均RSSI(仅针对好RX数据包累积)
·从频跳列表计数丢弃的
·获取模式计数(在这个信道上找到配对)
该调试选项可以用来收集仅工程技术统计量。如果处理器性能、电力以及存储器允许,则可能期望在运行时保持这个信息。可以给消息传送系统提供无线电统计量。
链路质量旨在可以在遥控组件300上用来提供无线电链路质量的与手机相似的条形指示符。可以给遥控组件300和输液泵组件100、100’、400、500两者提供链路质量。可以设想的是,链路质量状态将由无线电链路的质量的一个字节指示符构成。
无线电设备可以针对每个心跳改变频率。自适应伪随机跳频算法可以用于同步模式以及在搜索同步模式中的心跳尝试。其目标可以是对于跳频使用六十四个信道。可以开发一种算法以适应地生成遥控组件300上的用于跳频的信道列表。遥控组件300的无线电设备可以构建、维护并分发主信道列表。可以通过遥控组件300的无线电设备、使用满足性能要求所需的消息传送系统从输液泵组件100、100’、400、500的无线电设备获得先前的信道统计量和历史性能信息。通过从两个单元中的相应单元构建信道列表,可以考虑两个单元的无线电干扰环境。无线电设备可以在所希望的RF环境中运行的同时适应性地选择跳跃信道,以满足往返消息等待时间。
可能沿着输液泵组件100的流体输送通路的任何地方发生堵塞和/或泄漏。例如,参考图121,堵塞/泄漏可以发生:在贮液器118与贮液器阀组件614之间的流体路径中;在贮液器阀组件614与泵组件106之间的流体路径中;在泵组件106与体积传感器阀组件612之间的流体体积中;在体积传感器阀组件612与体积传感器室620之间的流体路径中;在体积传感器室620与测量阀组件610之间的流体路径中;以及在测量阀组件610与可抛弃套管138的尖端之间的流体路径中。输液泵组件100可以配置成执行一个或多个堵塞/泄漏检测算法,该堵塞/泄漏检测算法检测并定位这样的堵塞/泄漏并增强输液泵组件100的安全性/可靠性。
如上所述,当给予所述可输液流体时,输液泵组件100可以在给予一定剂量的可输液流体之前首先确定体积传感器室620内的可输液流体的体积,随后可以确定在给予所述剂量的可输液流体之后的体积传感器室620内的可输液流体的体积。通过监测这些值,可以检测到堵塞/泄漏的发生。
堵塞类型-完全堵塞:当正发生完全堵塞时,在给予所述剂量的可输液流体之前的初始测量值与给予所述剂量的可输液流体之后的最后测量值之差将为零(或基本为零),从而表明体积传感器室620内存在大剩余量的可输液流体。因此,没有流体离开体积传感器室620。
具体地,如果可抛弃套管的尖端堵塞了,则体积传感器室620下游的流体路径将填充有流体并最终变得被增压至相当于由弹簧膜628施加的机械压力的水平。因此,在测量阀组件610打开后,没有(或基本没有)流体将被分配,因此,(由体积传感器组件140进行的)初始测量和最后测量的值将基本相等。
在检测到这种状况的发生后,可以设定一个完全堵塞指示符,且输液泵组件100例如可以触发警报,从而表明用户需要寻求其他接纳其治疗的替代手段。
堵塞类型-部分堵塞:当正发生部分堵塞时,在给予所述剂量的可输液流体之前的初始测量值与给予所述剂量的可输液流体之后的最后测量值之差将表明输送了小于完整剂量的可输液流体。例如,假定在特定的泵送循环末期,体积传感器组件148指出了体积传感器室620中存在0.10微升的可输液流体。另外,假定测量阀组件610随后被闭合且泵组件106随后被促动,从而导致体积传感器室620填充有可输液流体。进一步假定体积传感器组件148确定体积传感器室620现在填充有1.00微升的可输液流体(表明0.90微升的泵送体积)。
因此,在测量阀组件610打开后,体积传感器室内包括的可输液流体的量将预期下降至0.10微升(或合理地接近于此)。然而,在部分堵塞的情况下,由于来自体积传感器室620的慢于正常的流率,体积传感器室620内的可输液流体的量可能仅被减少至0.40微升(表明0.60微升的输送体积)。因此,通过监测已泵送体积(0.90微升)与已输送体积(0.60微升)之间的差值,可以确定残余体积并可以检测到部分堵塞的发生。
在检测到这种状况的发生后,可以设定部分堵塞指示符,且输液泵组件100例如可以触发警报,从而表明用户需要寻求其他的用于接纳其治疗的替代手段。然而,因为这表示部分堵塞(与完全堵塞相反),所以,可以推迟警报的发出,因为部分堵塞可能会自我清除。
替代地,输液泵组件100可以:计算泵工作时间与输送体积之比;通过时间跟踪它;并且通过使用泵工作时间的快移动指数和慢移动指数平均值来跟踪。可以以与漏泄求和积分器相似的方式跟踪指数平均值。输液泵组件100对信号进行滤波并查看快变化。可以监测流体流出的速率和/或残余体积。如果残余体积未变,则可能存在完全堵塞。如果残余体积改变了,则其可能是部分堵塞。替代地,可以对这些残余值求和。如果阀促动的次数或闩锁时间正在变化,那么,即使在体积传感器组件148中积聚压力,也可以检查流体流率。
完全空/部分空的贮液器:当贮液器118正在变空时,将变得更难以将体积传感器室620填充至所期望的水平。典型地,泵组件106每毫秒能够泵送1.0微升。例如,假定体积传感器室620为“空”的状态是0.10微升且体积传感器室620为“满”的状态是1.00微升。然而,随着贮液器118开始变成空的,对于泵组件106来说可能变得更难以将体积传感器室620填充至“满”状态并可能一致地未达到目标。因此,在正常操作期间,泵组件106可能需要一秒将体积传感器室620填充至“满”状态,并且,随着贮液器118变成空的,泵组件106可能需要三秒将体积传感器室620填充至“满”状态。最后,如果贮液器118完全为空,则体积传感器室620不再能够实现“满状态”。因此,若泵组件106不能将体积传感器室620填充至“满”状态,可以表明贮液器118已空。替代地,这种状况的发生可以表示其它情形(例如,泵组件106的故障或体积传感器室620之前的流体路径中的堵塞)。输液泵组件100可以确定“满”状态与实际泵送的量之间的差值。可以对这些差求和并解决一次弥补贮液器的状况。
在检测到这种状况的发生后,可以设定空指示符,并且输液泵组件100例如可以触发警报,从而表明用户需要例如更换可抛弃壳体组件114。
另外,随着贮液器118成为空的,贮液器118将最终导致“真空”状况并可能损害泵组件106将流体输送给体积传感器室620的能力。如上所述,体积控制器1602可以包括用于设定与“工作时间”信号1606有关的初始“猜测”的前馈控制器1652,其中,这个初始猜测是基于泵校准曲线的。例如,为了让泵组件106输送0.010单位的可输液流体,前馈控制器1652可以定义例如一个毫秒的初始“工作时间”。然而,随着贮液器118开始成为空的,由于泵送条件被损害,它可能需要两毫秒来输送0.010单位的可输液流体。另外,随着贮液器118接近完全空的状态,它可能需要十毫秒来输送0.010单位的可输液流体。因此,可以通过监测泵组件106的实际操作(例如,两毫秒输送0.010单位的可输液流体)与泵组件106的预期操作(例如,一毫秒输送0.010单位的可输液流体)之间的差异水平来检测贮液器118接近空状态的发生。
在检测到这种状况的发生后,可以设定备用指示符,并且,输液泵组件100例如可以触发警报,从而表明用户将需要例如马上更换可抛弃壳体组件114。
泄漏检测:在流体路径内发生泄漏(例如,阀漏泄或破裂/穿孔)的情况下,可能损害流体路径保持流体压力的能力。因此,为了检查流体路径内的泄漏,可以执行排出测试,其中,泵组件106用来对体积传感器室620加压。体积传感器组件148然后可以执行第一体积测量(如上所述),以确定体积传感器室620内的可输液流体的体积。输液泵组件100然后可以等待预定的一段时间,以在发生泄漏的情况下允许排放。例如,在六十秒的排出周期之后,体积传感器组件148可以执行第二体积测量(如上所述),以确定体积传感器室620内的可输液流体的体积。如果不存在泄漏,则这两个体积测量值应该基本相同。然而,在发生泄漏额情况下,第二测量值可能小于第一测量值。另外,根据泄漏的严重性,泵组件106可能不能填满体积传感器室620。典型地,泄漏检查可以作为可输液流体的输送的一部分而被执行。
在第一体积测量值与第二体积测量值之差超过可接受的阈值的情况下,可以设定泄漏指示符,并且输液泵组件100例如可以触发警报,从而表明用户需要寻求其他的用于接纳其治疗的替代手段。
如上所述,输液泵组件100可以包括管理器处理器1800、指令处理器1802以及无线电处理器1818。遗憾的是,在彼此组装之后,对输液泵组件100内的电子控制组件110的访问非常有限。因此,访问电子控制组件110(例如,用于升级闪速存储器)的唯一手段可能是通过在输液泵组件100、100’、400、500与遥控组件300之间建立的通信信道或经由由电池充电器1200使用的电触点834。
电触点834可以直接联接到无线电处理器1818并可以构造成提供I2C通信能力,以对无线电处理器1818内包括的任何闪速存储器(未示出)进行擦除/编程。将程序加载到无线电处理器1818中的过程可以提供用于对管理器处理器1800和指令处理器1802二者中的闪速存储器进行擦除/编程的手段。
当对管理器处理器1800或指令处理器1802进行编程时,可以在多个数据块中提供要加载到可由管理器处理器1800或指令处理器1802访问的闪速存储器中的程序(即,数据)。这是因为无线电处理器1818可能不具有足够的内存以将该软件的整个闪存映像作为一个块保持。
还参考图122,示出了输液泵组件100、100’、400、500内的各种系统可以互连的方式的一个说明性示例。例如,电池充电器1200可以经由总线转换器2102联接到计算装置2100(例如,个人计算机),所述总线转换器2102将例如RS232格式的数据转换为例如I2C格式的数据。总线转换器2102可以执行实现上述转换的通过程序。电池充电器1200可以经由电触点834(如上所述)联接到无线电处理器181。无线电处理器1818然后可以经由例如RS232总线联接到管理器处理器1800和指令处理器1802。无线电处理器1818可以执行更新程序,该更新程序允许无线电处理器1818控制/编排可由管理器处理器1800和指令处理器1802访问的闪速存储器的更新。因此,通过使用上述联接,由计算装置2100获得的软件更新可以上传至可由管理器处理器1800和指令处理器1802访问的闪速存储器(未示出)。上述软件更新可以是可以被脚本进程自动调用的指令行程序。
如上所述,输液泵组件100、100’、400、500可以构造成向用户输送可输液流体。另外如上所述,输液泵组件100、100’、400、500可以经由顺序的多部分输液事件(其可以包括多个离散的输液事件)和/或一次性输液事件来输送可输液流体。然而,在一些实施例中,输液泵组件100、100’、400、500可以进行堆积大剂量的输液事件。例如,用户可以请求大剂量(例如6个单位)的输送。当这6个单位的可输液流体在被输送给用户的过程中时,用户可以请求第二大剂量,例如3个单位。在一些实施例中,输液泵组件100、100’、400、500可以在完成第一大剂量时输送第二大剂量。
其它这种顺序的多部分输液事件的示例可以包括但不限于基础量输液事件和扩展大剂量输液事件。如本领域中已知的,基础量输液事件是指少量(例如0.05单位)的可输液流体以预定的间隔(例如每三分钟)重复注射,这可以重复进行,直到例如被用户或系统停止为止。另外,基础量输液速率可以被预先编程并可以包括针对预先编程的时间帧的规定速率,例如,从上午6点–下午3点每小时0.50单位的速率;从下午3点–下午10点每小时0.40单位的速率;以及从下午10点–早上6点每小时0.35单位的速率。然而,基础量输液速率可以是每小时0.025单位,并且可不根据预先编程的时间帧而变化。基础量输液速率可以定期地/每日重复,直到以其它方式被改变为止。
另外,如本领域中已知的,扩展大剂量输液事件可以指少量(例如0.05单位)的可输液流体以预定的间隔(例如每三分钟)重复注射,其可以被重复长达预定数目的间隔(例如,三个间隔)或达到预定的一段时间(例如,九分钟)。扩展大剂量输液事件可以随着基础量输液事件同时发生。
如果多个输液事件彼此冲突,则输液泵组件100、100’、400、500能够以如下方式对输液事件进行优先级排序。
还参考图123,仅出于说明性目的,假定用户将输液泵组件100、100’、400、500配置成每三分钟给予基础剂量(例如0.05单位)的可输液流体。用户可以利用遥控组件300定义可输液流体的基础量输液事件(例如,每小时1.00单位)。
输液泵组件100、100’、400、500然后可以基于所定义的基础量输液事件来确定输液时间表。在确定之后,输液泵组件100、100’、400、500可以给予顺序的多部分输液事件(例如,每三分钟0.05单位的可输液流体)。因此,在给予所述顺序的多部分输液事件的同时,输液泵组件100、100’、400、500:可以在t=0:00处输注第一0.05单位剂量(2200)的可输液流体(即,第一离散输注事件);可以在t=3:00处输注第二0.05单位剂量(2202)的可输液流体(即,第二离散输注事件);可以在t=6:00处输注第三0.05单位剂量(2204)的可输液流体(即,第三离散输注事件);可以在t=9:00处输注第四0.05单位剂量(2206)的可输液流体(即,第四离散输注事件);并且可以在t=12:00处输注第五0.05单位剂量(2208)的可输液流体(即,第五离散输注事件);如上所述,每三分钟输注0.05单位剂量的可输液流体的这个模式可以重复进行直到例如被用户或系统停止为止,因为在这个示例中,这只是基础量输液事件的说明性示例。
另外,出于说明性目的,假定可输液流体是胰岛素并且有时在给予第一0.05单位剂量(2200)的可输液流体之后(但在给予第二0.05单位剂量(2202)的可输液流体之前),用户检查他们的血糖水平并认识到他们的血糖水平比正常值高一点。因此,用户可以经由遥控组件300定义扩展大剂量输液事件。扩展大剂量输液事件可以指预定量的可输液流体在有限的时段期间的连续输注。然而,由于这种输液方法对于输液泵组件来说是不切实际的/非期望的,当通过这样的输液泵组件给药时,扩展大剂量输液事件可以指在有限的时段期间输注额外小剂量的可输液流体。
因此,用户可以利用遥控组件300为可输液流体定义扩展大剂量输液事件(例如,在接下来的六分钟内0.20单位),其可以被以上述方式确认。虽然在这个示例中、扩展大剂量输液事件被描述为在接下来的六分钟内0.20单位,但这仅用于说明性目的,并非旨在限制本公开的内容,因为可以向上或向下调整所述单位量和总时间间隔中的任一个或两者。在被定义和/或确认后,输液泵组件100、100’、400、500可以基于所定义的扩展大剂量输液事件来确定输液时间表;并可以输注可输液流体。例如,输液泵组件100、100’、400、500可以针对接下来的两个间隔周期(或六分钟)每三分钟输送0.10单位的可输液流体,从而导致用户所定义的扩展大剂量的可输液流体的输送(即,在接下来的六分钟内0.20单位)。
因此,在给予第二顺序的多部分输液事件的同时,输液泵组件100、100’、400、500可以在t=3:00处(例如,在给予第二0.05单位剂量(2202)的可输液流体之后)输注第一0.10单位剂量(2210)的可输液流体。输液泵组件100、100’、400、500也可以在t=6:00处(例如,在给予第三0.05单位剂量(2204)的可输液流体之后)输注第二0.10单位剂量(2212)的可输液流体。
仅出于说明性目的,假定在用户经由遥控组件300将输液泵组件100、100’、400、500编程为给予第一顺序的多部分输液事件(即,连续重复地每三分钟的间隔输注0.05单位)且给予第二顺序的多部分输液事件(即,持续两个间隔的、每三分钟的间隔输注0.10单位)之后,用户决定吃一次大餐。由于预测到他们的血糖水平可能大大提高,用户可以(经由遥控组件300)将输液泵组件100、100’、400、500编程为给予一次性输液事件。这样的一次性输液事件的示例可以包括但不限于正常大剂量输液事件。如本领域中已知的,正常大剂量输液事件是指可输液流体的一次性输注。
仅出于说明性目的,假定用户希望输液泵组件100、100’、400、500给予三十六单位的大剂量可输液流体。输液泵组件100、100’、400、500可以监测正在进行的各种输液事件,以确定是否可进行一次性输液事件。如果可进行一次性输液事件,则输液泵组件100、100’、400、500可以推迟所述顺序的多部分输液事件的至少一部分的实施。
继续上述示例,一旦用户完成将输液泵组件100、100’、400、500编程为进行一次性输液事件(2214)(即,三十六单位的大剂量可输液流体),在输液泵组件100、100’、400、500确定可进行一次性输液事件后,输液泵组件100、100’、400、500可以推迟每个顺序的多部分输液事件的的实施并进行该可用的一次性输液事件。
具体地,如上所述,在用户将输液泵组件100、100’、400、500编程为输送一次性输液事件2214之前,输液泵组件100、100’、400、500正在进行第一顺序的多部分输液事件(即,连续重复地每三分钟的间隔输注0.05单位)并进行第二顺序的多部分输液事件(即,持续两个间隔的、每三分钟的间隔输注0.10单位)。
仅出于说明性目的,在图123中,所述第一顺序的多部分输液事件可以表示为在t=0:000时0.05单位的剂量(2200)、在t=3:00时0.05单位的剂量(2202)、在t=6:00时0.05单位的剂量(2204)、在t=9:00时0.05单位的剂量(2206)、以及在t=12:00时0.05单位的剂量(2208)。因为如上面所述的第一顺序的多部分输液事件是基础量输液事件,输液泵组件100、100’、400、500可以继续无限地以三分钟的间隔输注0.05单位剂量的可输液流体(即,直到该过程被用户取消为止)。
另外,仅出于说明性目的,在图123中,所述第二顺序的多部分输液事件可以表示为在t=3:00时0.10单位的剂量(2210)和在t=6:00时0.10单位的剂量(2212)。因为第二顺序的多部分输液事件在上面被描述为扩展大剂量输液事件,输液泵组件100、100’、400、500可以继续以三分钟的间隔输注0.10单位剂量的可输液流体长达正好两个间隔(即,由用户定义的间隔数)。
继续上述示例,在输液泵组件100、100’、400、500确定可给予三十六单位的正常大剂量的可输液流体(即,一次性输液事件2214)后,输液泵组件100、100’、400、500可推迟每个顺序的多部分输液事件并可以开始进行可用于给药的一次性输液事件2214。
因此,仅出于说明性目的,假定在完成将输液泵组件100、100’、400、500编程为输送三十六单位的正常大剂量的可输液流体(即,一次性输液事件)后,输液泵组件100、100’、400、500开始进行一次性输液事件2214。假设该一次性输注事件2214比较大,可能需要不止三分钟(即,在所述顺序的多部分输液事件的单独输注剂量之间的时间间隔)并且所述顺序的多部分输液事件的单独输注剂量中的一个或多个可能需要被推迟。
具体地,假定输液泵组件100、100’、400、500将需要大于六分钟来输注三十六单位的可输液流体。因此,输液泵组件100、100’、400、500可以推迟0.05单位的剂量(2202)(即,被调度成在t=3:00时输注)、0.05单位的剂量(2204)(即,被调度成在t=6:00时输注)以及0.05单位的剂量(2206)(即,被调度成在t=9:00时输注),直到该一次性输液事件2214(即,三十六单位的正常大剂量的可输液流体)被完全实施之后。另外,输液泵组件100、100’、400、500可以推迟0.10单位的剂量(2210)(即,被调度成在t=3:00时输注)和0.10单位的剂量(2212)(即,被调度成在t=6:00时输注),直到该一次性输液事件2214之后。
在输液泵组件100、100’、400、500完成一次性输液事件2214的实施后,所述顺序的多部分输液事件内包括的被推迟的任何离散输液事件可以由输液泵组件100、100’、400、500实施。因此,在一次性输液事件2214(即,三十六单位的正常大剂量的可输液流体)被完全实施后,输液泵组件100、100’、400、500可以给予0.05单位的剂量(2202)、0.05单位的剂量(2204)、0.05单位的剂量(2206)、0.10单位的剂量(2210)以及0.10单位的剂量(2212)。
虽然输液泵组件100、100’、400、500被示出为先给予0.05单位的剂量(2202),然后0.10单位的剂量(2210),然后0.05单位的剂量(2204),然后0.10单位的剂量(2212),再然后0.05单位的剂量(2206),但这仅用于说明性目的,并非旨在限制本公开的内容,因为其它配置也是可以的并被认为在本公开内容的范围内。例如,在输液泵组件100、100’、400、500完成一次性输液事件2214(即,三十六单位的正常大剂量的可输液流体)的实施后,输液泵组件100、100’、400、500可以实施与所述第一顺序的多部分输液事件相关联的所有被推迟的离散输液事件(即,0.05单位的剂量(2202)、0.05单位的剂量(2204)以及0.05单位的剂量(2206))。输液泵组件100、100’、400、500然后可以实施与所述第二顺序的多部分输液事件相关联的所有被推迟的离散输液事件(即,0.10单位的剂量(2210)和0.10单位的剂量(2212))。
虽然一次性输液事件2214(即,三十六单位的正常大剂量的可输液流体)被示出为在t=3:00处开始输注,但这仅用于说明性目的,并非旨在限制本公开的内容。具体地,输液泵组件100、100’、400、500可不必在所述三分钟间隔(例如,t=0:00、t=3:00、t=6:00、t=9:00或t=12:00)中的一个处开始进行一次性输液事件2214,而是可以在任何时间开始实施一次性输液事件2214。
虽然每个离散输液事件(例如,0.05单位的剂量(2202)、0.05单位的剂量(2204)、0.05单位的剂量(2206)、0.10单位的剂量(2210)以及0.10单位的剂量(2212))和一次性输液事件2214被示出为单个事件,但这仅用于说明性目的,并非旨在限制本公开的内容。具体地,所述多个离散输液事件中的至少一个(例如,0.05单位的剂量(2202)、0.05单位的剂量(2204)、0.05单位的剂量(2206)、0.10单位的剂量(2210)以及0.10单位的剂量(2212))可以包括多个离散输液子事件。另外,一次性输液事件2214可以包括多个一次性输液子事件。
还参考图124,出于说明性目的,0.05单位的剂量(2202)被示出为包括十个离散输液子事件(例如,输液子事件22161-10),其中,0.005单位剂量的可输液流体在这十个离散输液子事件中的每一个期间被输注。另外,0.10单位的剂量(2210)被示出为包括十个离散输液子事件(例如,输液子事件22181-10),其中,0.01单位剂量的可输液流体在这十个输液子事件中的每一个期间被输送。另外,一次性输液事件2214可以包括例如三百六十个一次性输液子事件(未示出),其中,0.1单位剂量的可输液流体在这三百六十个一次性输液子事件中的每一个期间被输送。上文所定义的子事件的数目以及在每个子事件期间输送的可输液流体的量仅用于说明性目的,并非旨在限制本公开的内容,因为这些子事件的数目以及在每个子事件期间输送的可输液流体的量可以根据例如输液泵组件100、100’、400、500的设计准则而提高或降低。
在上述输液子事件之前、之后或中间,输液泵组件100、100’、400、500可以通过使用上述安全特征(例如,堵塞检测方法和/或故障检测方法)中的任一个来确认输液泵组件100、100’、400、500的正常运行。
在示例性实施例中,输液泵组件可以由遥控装置无线地控制。在该示例性实施例中,开环谐振器天线可以用于输液泵组件与该遥控装置(或其它遥控装置)之间的无线通信。术语“无线地控制”是指可以无线地接收输入、指令、数据等的任何装置。另外,无线控制的胰岛素泵是指可以从另一装置无线地传送和/或接收数据的任何胰岛素泵。因此,例如,胰岛素泵可以既经由用户的直接输入接收指令,又可以从远程控制器无线地接收指令。
参考图127和图131,开环谐振器天线的示例性实施例适合用在无线控制的医疗装置中,并用于输液泵组件的示例性实施例中,它包括至少一个开环谐振器天线(下文中称为“SRR天线”)2508、控制单元2522、以及能够给天线供电的可穿戴式电路,例如无线控制的医疗输液设备(下文中称为“输液设备”)2514。
在各种实施例中,SRR天线2508可以安放在非导电衬底基底2500的表面上,从而允许一个金属层(或多个金属层)在预定频率下谐振。衬底基底2500可以由标准印刷电路板材料组成,例如阻燃剂2(FR-2)、FR-3、FR-4、FR-5、FR-6、G-10、GEM-1、GEM-2、GEM-3、GEM-4、GEM-5、聚酰亚胺、特氟隆、陶瓷或柔性聚酯薄膜。包括SRR天线2508的金属谐振体可以由例如由铂、铱、铜、镍、不锈钢、银或其它导电材料制成的两个矩形金属层2502、2504构成。在其它各种实施例中,SRR天线2508可以包含仅一个金属谐振体。
在该示例性实施例中,镀金的铜外层2502在不物理接触的情况下包围镀金的铜内环2504。也就是说,内环2504布置在由外层2502形成的腔2510(或孔口)中。内环2504可以包含沿着其表面的间隙或裂缝2506,从而完全分离该材料而形成不完整环形状。两个金属谐振体2502、2504可以布置衬底基底2500的同一平面表面上。在这样的构造中,例如,外层2502可以经由与外层2502联接的传输线2512被驱动。另外,在各种其它实施例中,传输线2512可以联接到内环2504。
与物理上制造和测试天线相比,能够模拟电磁几何特性(例如,天线性能)的天线设计软件(如AWR Microwave Office)可以显著地减少产生令人满意的尺寸所需的时间。因此,借助于这样的软件,SRR天线2508可以被设计为使得谐振体2502、2504的几何尺寸促进2.4GHz的工作频率。图132描绘了内环2504和外层2502的示例性尺寸以及内环2504所处的腔2510的定位。在外层2502与内环2504之间的距离沿着腔2510的外周是恒定的0.005英寸。然而,在其它实施例中,外层与内环之间的距离可以变化,并且在一些实施例中,工作频率也可以变化。
在各种实施例中,SRR天线2508的尺寸可以使得它能够被分类为电气上小的,即,天线的最大尺寸远小于其工作频率下的一个波长。
在各种其它实施例中,SRR天线2508可以由包围一个或多个相似形状的金属内层的一个或多个其他形状的金属外层(例如圆形、五边形、八边形或六角形的)组成。另外,在各种其它实施例中,SRR天线2508的一个或多个金属层可以包含材料中的间隙,从而形成不完整形状。
参考图130,具有示例性几何形状的SRR天线2508在放置成与人类皮肤接触时呈现出可接受的回程损耗和频率值。如图130所示,集中于图上由标记1和2表示的感兴趣带,在监测到以2.4GHz为中心的频带的同时,在与人类皮肤接触之前的回程损耗接近-15dB。如图130A中所示,与人类皮肤接触期间的回程损耗在同一频率下保持将近-25dB的适当值,从而产生大约97%传输功率。
与非开环谐振器天线类型(例如倒F型)相比,这些结果是特别有利的。倒F型天线的回程损耗可以在天线接触人类皮肤时呈现差异,从而导致从天线朝外发射功率的低百分比。通过示例的方式,如图133所示,再次集中于图上由标记1和2表示的感兴趣带,倒F型天线在与人类皮肤之前的回程损耗在以2.4GHz为中心的频率下接近-25dB。与人类皮肤接触期间的回程损耗在同一频率下接近-2dB,从而产生大约37%功率传输。
与无线医疗装置集成
在该示例性实施例中,参考图132和图128,SRR天线2508的一个应用可以被集成到能够向用户/患者2524输送流体药物的可穿戴式输液设备2514中。在这样的应用中,用户/患者的安全取决于这些电部件之间的流体操作,从而,到控制单元2522和来自控制单元2522的可靠无线传输是很重要的。
输液设备2514可以直接穿戴在人体上。通过示例,这样的装置可以附接在与人类皮肤直接接触的髋关节上或上方,从而将SRR天线2508置于在电操作中引起频移的、非期望的静电加载的风险下。然而,在这样的应用中,允许它对附近寄生对象不太敏感的SRR天线2508的电特性在减少或消除其性能的恶化方面是有利的。控制部件(例如控制单元2522(大致在图131示出))可以与输液设备2514配对,并且可以设计成在预定频率(例如2.4GHz)下向输液设备2514传送无线信号和从输液设备2514接收无线信号。在该示例性实施例中,控制单元2522用作主要的用户接口,通过该用户接口,患者或第三方可以管理胰岛素输送。在其它实施例中,输液设备2514可以利用SRR天线2508与一个或多个控制单元2522通信。
在各种实施例中,可以与SRR天线2508相结合地使用许多不同的无线通信协议,因为该协议和要传输的数据类型独立于天线的电特性。然而,在该示例性实施例中,通信的双向主/从装置通过SRR天线2508来组织数据传送。控制单元2522可以通过周期性地轮询该输液设备2514而用作主处理器或用作从处理器,以得到信息。在该示例性实施例中,仅当从处理器被轮询时,该从处理器可以仅在该从处理器被轮询时向控制单元2522发送信号。然而,在其它实施例中,该从处理器可以在被轮询之前发送信号。通过这个系统发送的信号可以包括但不限于:控制、警报、状态、患者治疗简档、治疗日志、信道选择以及协商、握手、加密、以及校验和。在一些实施例中,通过SRR天线2508的传输还可以在特定的输液操作期间暂停,以作为对给患者的胰岛素给药的电击穿的附加预防措施。
在该示例性实施例中,SRR天线2508可以经由传输线2512上的一个或多个引脚联接到电源电路。在各种其它实施例中,传输线可以包括一根导线、成对的导线,或提供SRR天线2508能够在特定频率下谐振的信道的其它受控阻抗方法。传输线2512可以布置在衬底基底2500的表面上并可以由与SRR天线2508相同的材料组成,例如镀金的铜。另外,接地平面可以附接到该衬底基底的与传输线2512相反的表面。
联接到SRR天线2508的电路可以对最靠近该电路的传输线2512的端部施加RF信号,从而产生电磁场吞吐量并从SRR天线2508传播。联接到SRR天线2508的电路便于在预定频率(例如2.4GHz)下谐振。优选地,传输线2512和SRR天线2508两者都具有50欧母的阻抗,以简化电路模拟和表征。然而,在其它各种实施例中,该传输线和开环谐振器天线可以具有其它阻抗值或与此不同的谐振频率。
参考图129,(一个或多个)信号处理部件2518(如滤波器、放大器或开关)可以被集成到传输线2512中,或在信号源连接管脚2516与SRR天线2508之间的某个点处。在该示例性实施例中,信号处理部件2518是带通滤波器,以便于所期望的信号处理,例如,仅允许该示例性频率被传送到天线并拒绝在该范围外的频率。在该示例性实施例中,梳状线带通滤波器2518可以被包括在天线与信号源之间的传输线2512中。然而在其它实施例中,可以是任何其它信号处理装置,例如(但不限于)滤波器、放大器,或本领域中已知的任何其它信号处理装置。
在各种实施例中,SRR天线2508可以由能够在柔性或刚性衬底上谐振的金属体组成。如图128和图3所示,示例性实施例将弯曲的SRR天线结合在柔性聚酰亚胺衬底2520上。聚酰亚胺可以是示例性材料,因为它往往比替代的衬底更柔软。这个构造可以允许简化集成到圆形装置(如,无线控制的医疗输液设备2514)、具有不规则形状的外部壳体的装置、或者其中最重要的是节省空间的装置中。
在各种实施例中,控制单元2522和基本单元2514两者都可以结合分体式SRR天线2508。这个构造在控制单元旨在与人类皮肤极为接近地被手持、或很可能与具有变化介电常数的变化数目的材料极为接近的情况下证明是有利的。
在各种其它实施例中,SRR天线2508可以被集成到人类或动物肢体替换件中。随着义肢正变得更复杂,开发用于控制和模拟肌肉运动的电系统需要子系统之间的更多布线和数据传送。义肢内的无线数据传送可以通过减少的物理布线而减轻重量,保存空间并允许更大自由度的移动。然而,这种系统中的公共天线可能对介电加载敏感。与先前提到的将SRR天线2508集成到无线控制的医疗输液设备中的有益效果相似,义肢(如机器人臂)也可以与人类皮肤或其它介电材料接触并且受益于与这种天线相关联的电扰动的减少。在其它各种实施例中,SRR天线2508可以集成到由能够给天线供电并向天线发射数据/从天线接收数据的电部件组成并对与介电材料的接近相关联的电扰动敏感的任何装置中。
在各种实施例中,SRR天线2508可以集成到医疗部件的配置中,在所述配置中,在人体内工作的一个或多个可植入医疗装置与手持式、身上安装的或遥控单元无线地进行通信。在特定实施例中,身上安装的装置和体内无线装置两者都可以利用SRR天线2508用于无线通信。另外,使用SRR天线2508的部件中的一个或多个可以被人类皮肤、组织或其它介电材料完全包围。通过示例,这种构造可以与心脏监测/控制系统相结合使用,在该心脏监测/控制系统中,无线数据传输的稳定性和一致性是基本关注点。
在各种其它实施例中,SRR天线2508可以集成到输液泵组件的实施例中。其中一个或多个医疗传感器被定位在人体上或附接到人体的医疗部件的构造与远程收发单元无线地通信。通过示例,定位于身体上的多个电极可以联接到无线单元,该无线单元采用SRR天线2508用于到远程定位的心电图机的无线传输。通过另外的示例,与人类皮肤接触的无线温度传感器可以采用SRR天线2508用于到控制单元的无线传输,以用于该传感器所处的房间的温度调节。
如上面讨论和描述的,在输液泵系统的一些实施例中,SMA可以控制泵组件(包括泵组件106,然而,在各种其它实施例中,SMA也可以控制泵组件的各种实施例)以及测量阀组件的本文所示和描述的各种实施例。然而,在一些实施例中,可以使用至少一个光学位置传感器组件(“光学传感器”)控制SMA,其中,使用至少一个光学位置传感器来测量泵组件柱塞(“泵柱塞”)和测量阀柱塞的位置,而在该示例性实施例中,使用至少一个泵组件柱塞光学传感器和至少一个测量阀柱塞光学位置传感器来测量。因此,在这些实施例中,指令处理器通过将光学传感器的输出与目标位置相比较并然后修改低侧场效应晶体管(“FET”)的PWM来提供对泵柱塞位置和测量阀柱塞位置的闭环控制。此外,在各种位置处测量电压,使得SMA控制器可以检测系统的各种状况,包括但不限于下列中的一个或多个:断掉的SMA导线、出故障的FET和/或耗尽的电池组件和/或电源。因此,在一些实施例中,可以为泵柱塞和测量阀柱塞两者确定实际的柱塞位置,并可以建立目标柱塞位置。
现参考图145-149B,示出了输液泵系统中的光学位置传感器的各种实施例。下面将参考一个示例性实施例描述该设备、方法及系统的一些实施例。针对医疗输液泵对该示例性实施例进行描述,所述医疗输液泵在一些实施例中可以是输液泵,而在一些实施例中它可以是胰岛素泵,如本文所示和描述的,然而,本文所描述的光学位置传感器也可以与各种其它输液泵和/或医疗输送装置和/或医疗系统一起使用,包括但不限于在以下申请中描述的那些:2009年3月3日授权且发明名称为Optical Displacement Sensor for InfusionDevices(代理人案号D78)的美国专利No.7,498,563、2007年12月11日授权且发明名称为Loading Machanism for Infusion Pump的美国专利No.7,306,578(代理人案号C54)、2007年2月9日提交且发明名称为Fluid Delevery Systems and Methods的美国专利申请No.11/704,899(现为美国公开No.US-2007-0228071-A1)(代理人案号E70)、2007年2月9日提交且发明名称为Pumping Fluid Delivery Systems and Methods Using ForceApplication Assembly的美国专利申请No.11/704,896(现为2007年9月20日公布的美国公开No.US-2007-0219496-A1)(代理人案号E71)、2007年2月9日提交且发明名称为Patch-Sized Fluid Delivery Systems and Methods的美国专利申请No.11/704,886(现为2007年9月20日公布的美国公开No.US-2007-0219480-A1)(代理人案号E72)、2007年2月9日提交且发明名称为Adhesive and Peripheral Systems and Methods for Medical Deveices的美国专利申请No.11/704,897(现为2007年9月20日公布的美国公开No.US-2007-0219597-A1)(代理人案号E73)、2009年9月15日提交且发明名称为Systems and Methodsfor Fluid Delevery的美国专利申请No.12/560,106(现为2010年7月22日公布的美国公开No.US-1010-0185142-A1)(代理人案号G47)、以及2009年12月30日提交且发明名称为Method,System and Apparatus for Verification of Volume and Pumping的美国专利申请No.12/649,681(现为2010年8月5日公布的美国公开No.US-2010-0198182-A1)(代理人案号G85),上述美国申请中的每一个都通过引用的方式整体并入本文中。在一些实施例中,本文所提到的“可抛弃”可以指在上述各种输液泵的任一个中描述的各种输液泵的可抛弃壳体组件和/或可抛弃部分和/或贮液器部分。
然而,本文所描述的设备、系统以及方法可以用在任何输液泵或设备中。另外,本文中所描述的设备、系统以及方法可以用来验证任何柱塞、泵致动器、阀和/或其它可移动部分在任何医疗装置内的移动,以确认该移动和/或移位发生了。另外,除了确认移动之外,也可以在一些实施例中使用移动距离(即总位移)的确定。
还参考图150,输液泵设备、方法以及系统的各种实施例包括泵和一个或多个活动阀通过SMA导线的收缩进行的控制,所述SMA导线在该示例性实施例中是NITINOL导线,该SMA导线通过经由该导线施加电流而工作,这引发了对导线的加热,并引起了导致导线长度收缩的相位改变。导线长度的改变例如可以由杠杆和/或滑轮机构利用,以促动泵柱塞2902和测量阀2908。
输液泵系统2900通过跨导线切换电池电压以引起相应部件的收缩/促动来直接地从电池电压驱动SMA导线,并然后断开电池电压以停止收缩,该SMA导线可以包括如图150所示的示例性实施例中示出的两个SMA导线2910、2912。在一些实施例中,导线/部件的起始位置由与SMA导线收缩力相反的弹簧力恢复。
在该示例性实施例中,SMA导线2910、2912中的每一个都提供比例控制,即SMA导线随着时间的推移而收缩并且随着时间的推移而移位相应的部件。尽管这个实施方式,阀部件2904、2906、2908进行动作以使流体流动堵塞或不堵塞,所述流体流动是离散的非比例的二元函数。然而,在冲程长度的范围上操作泵位置,所以,泵柱塞2902的比例控制在该示例性实施例中是函数目标。
在一些实施例中,泵柱塞2902的比例控制可以通过检测被输送到体积测量室2920中且由体积测量传感器组件/系统2946测量到的体积并且调整SMA导线2910被激活的泵柱塞2902的时间量(即调整工作时间)来实现。这可以导致作为SMA导线激活时间的函数的等分泵送体积在一个冲程一个冲程基础上的闭环控制。在一些实施例中,该控制器方案也包括额外的控制变量,这额外的控制变量可以提高等分泵送体积的准确度,以收敛于给定的目标输送体积。
数个因素可以影响SMA激活,包括但不限于下列中的一个或多个:进入导线的能量(电压、电流、时间)、环境温度、散热、预张力、SMA导线变化(直径、合金组分、电阻)和/或组件变化。物理参数(例如上面列举的参数)的改变可以导致泵柱塞SMA 2910的工作时间的泵间变化和泵内变化,该变化预计可以在每泵柱塞2902的冲程上导致给定的泵送体积(它也可以称为给定的泵输送体积)。结果,可能发生时间上的偏移以及工作时间与泵等分体积关系的斜率的改变。
现在还参考图145,它是曲线图,示出了在18至38摄氏度的温度范围内测试的同一泵系统2900产生从约180ms到约310ms的SMA促动发动时间。如图可见,该斜率也在较低温度下加大。工作时间与泵输送体积的偏移及斜率的变化可以为泵系统2900增加复杂性,因为对(一个或多个)变化的补偿可能是必要的,以实现准确的泵输送体积。这个现象还可能影响由SMA导线以相似方式促动的部件(例如,阀和柱塞),但是阀功能是不成比例的。
至少部分地由于SMA促动时间对多个物理变化的灵敏度,在一些实施例中可能期望直接控制一个或多个部件,例如泵柱塞2902和/或测量阀2908的致动器位置。由于许多原因,这可能是有利的,包括但不限于:因为泵柱塞2902和测量阀致动器2908的位置可以是比例性能比SMA工作时间更接近的指示。下面描述用于实现这个目标的方法、系统以及设备的各种实施例。
感测泵柱塞2902和/或测量阀致动器2908在输液泵系统2900中的位置的能力可能是期望的。尽管如本文中已讨论的那样,SMA导线可以在该示例性实施例中用来促动泵柱塞和测量阀2940,但在其它实施例中,各种马达可以用来促动泵和/或阀,包括但不限于:蠕动泵、旋转泵以及压电致动器。因此,本文所公开的(不管泵致动器)是用于感测输液泵系统中的各种部件的位置的方法、设备以及系统,包括(但不限于)感测可以包括(但不限于)泵或移位部件以及一个或多个活动阀和/或被动阀的一个或多个部件的位置。因此,在一些实施例中,可能期望感测不活动阀(例如,贮液器阀2904和/或体积测量室入口阀2906)的位置。
存在可以用来感测泵柱塞2902和/或测量阀致动器2908的位置的各种装置。这些装置包括但不限于下列中的一个:超声、光学(反射式、激光干涉仪、相机等)、线性测径仪、磁、机械接触开关、红外能力测量等。然而,在该示例性实施例中,由于输液泵组件和/或泵系统2900的小结构,可能期望使用小部件以利用具有(一个或多个)感测部件的小空间。在各种实施例中,也可以考虑装置的电池寿命,因为电池尺寸可能受该装置的总体尺寸限制且电池容量可能是珍贵的。在各种实施例中,感测距离也可以是一个考虑因素。例如,其中,一个或多个部件(例如,泵柱塞2902和/或测量阀致动器2908部件)的位移可以非常小(例如,在该示例性实施例中,泵柱塞2902的全位移可以是约1mm,测量阀致动器的全位移可以是约0.2mm)。位移距离对于一些实施例仅是一个示例,在其它实施例中,位移距离可以变化。
在该示例性实施例中,可以像例如本文所示和描述的那样使用被装配到输液泵系统2900硬件的示例性实施例中的小型反射式光学传感器组件(下文中称为“光学传感器”)。在一些实施例中,至少一个光学传感器位于可再用壳体组件中。然而,在其它实施例中,至少一个光学传感器的一部分可以位于可抛弃壳体组件中,而该至少一个光学传感器的另一部分可以位于可再用壳体组件中。在各种实施例中,光学传感器具有适应部件的、光学传感器可对其进行感测的感测范围,例如,在一些实施例中,泵柱塞2902和/或测量阀致动器2908的位移。在该示例性实施例中,可以使用任何光学传感器,包括但不限于由作为日本大阪的夏普公司的美国子公司的夏普电子公司制造的夏普GP2S60。在这些实施例中,这个光学传感器将红外发光二极管和红外感测检测器包含在单个部件封装中。来自该发射器的光是未聚焦的并从感测表面弹回,其中的一部分被反射到检测器。这导致光由检测器检测的感测强度,该感测强度根据到反射器的距离/角度而变化。现参考图146,曲线示出了光学传感器对反射表面的位移的灵敏度。
也参考图147,在各种实施例中,可以在泵系统2900中使用一个或多个光学传感器。该一个或多个传感器可以包括在泵系统2900中,使得它们可以检测一个或多个阀2904、2906、2908和/或泵柱塞2902的移动/移位的距离/位移。关于泵系统2900,图147展示了用于一个或多个光学传感器2956、2958感测泵柱塞2902的位置的各种实施例,以及光学传感器2954感测所述测量阀2908的位置的实施例。
关于光学传感器2956、2958感测泵柱塞2902的位置的实施例,尽管这些位置中的两者都可以感测泵柱塞2902,但从相应的传感器2956、2958到所述部件(例如这个示例中为泵柱塞2902)的距离改变了光学传感器2956、2958的灵敏度。因此,取决于例如(但不限于)所期望的数据,使用一个或另一个光学传感器位置2956、2958可能是有利的。在一些实施例中,所述光学传感器可以放置在印刷电路板下方。将光学传感器放置在电路板下方允许对泵系统2900中期望的各种部件(例如(但不限于)泵柱塞2902头、测量阀促动臂2952和/或测量阀2908)的独立感测。
仍然参考图147,所示出的实施例包括在一些实施例中放置在泵柱塞和阀部件二者之上的PCB(未示出)的底部上的三个光学传感器2954、2956、2958,以检测相应部件的运动。被示出为在泵柱塞2902之上的光学传感器2958和泵柱塞致动器臂2960的光学传感器2956基本上感测同一运动,即,泵柱塞2902的移动,然而,光学传感器2956、2958中的每一个与正被感测的相应部件(即,泵柱塞2902)具有不同的距离,因此,每个光学传感器2956、2958可以产生不同灵敏度的检测。在一些实施例中,光学传感器中的一个(例如,2956、2958)可以优选用于检测发动运动,即,泵柱塞2902由于与光学传感器的起始距离而开始朝着泵室2916运动。在一些实施例中,泵柱塞2902头和泵柱塞致动器臂2960两者由白色DELRIN制成。因此,在这些实施例中,其表面是自然反射的。在各种实施例中,各种材料可以用来制造这些部件,使得它们包括自然反射的表面。然而,在一些实施例中,根据需要,可以向各种部件的表面添加涂层以提高反射。在一些实施例中,还可以对这些表面的几何形状做出改变以改进反射。
在一些实施例中,定位在测量阀致动器臂2952上的光学传感器2954感测旋转。因此,反射强度的改变是由于反射表面的旋转变化而导致的。在一些实施例中,测量阀致动器臂2952可以由金属MEMS部分制成。然而,在其它实施例中,由光学传感器感测的测量阀致动器臂和/或其它部分(包括下面讨论的突片)可以由DELRIN或其它材料制成。在其它实施例中,可以添加一些特征以改变或修改反射模式。这些改变可以包括但不限于:添加在光学传感器2954下方延伸的突片。另外,在一些实施例中,可以使用金属表面的光学涂层或抛光或其它处理/方法来提高反射强度。
现在还参考图148A-149B,示出了光学传感器的各种实施例。尽管在各种实施例中,出于示例性目的,可以针对测量阀致动器2908或泵柱塞2902示出了光学传感器布置结构,但这仅是用于示例性目的,光学传感器布置结构的各种实施例的其它实施例可以包括:该光学布置结构与任何部件一起使用,包括(但不限于)一个或多个阀和/或一个或多个泵柱塞。
现参考图148A-148B,光学传感器检测器2962被示出为具有LED和/或光源2964和槽轮2966。在一些实施例中,光学传感器检测器2962可以包括一个或多个检测器,并且,取决于槽轮2966的旋转,其在一些实施例中可以指示阀和/或泵柱塞的位置,LED 2964将通过槽轮2966中的不同的槽发光,并且检测器2962中的一个将检测指示槽轮2966位置的光。
现参考图149A-149B,与上面关于图148A-148B示出和描述的实施例相似,示出了光学传感器的另一实施例。在这个实施例中,槽轮2966包括槽的变化。
在各种实施例中,光学传感器2954、2956、2958利用红外光,从而环境光可以不是变量。在一些实施例中,可以独立地控制每个光学传感器的发光源,由于许多原因,这可能是有利的,包括但不限于:使得可以避免传感器之间的光学串扰(例如,在一些实施例中,一次有一个光栅通过传感器)。光学传感器可能随着时间的推移而对漂移和温度敏感,因此,在一些实施例中,可以在接通相应的发光源之前取得“暗”传感器读数和/或温度传感器读数(在一些实施例中,至少一个温度传感器可以被结合到泵系统中,并且在一些实施例中,至少一个温度传感器可以包括在光学传感器系统中),以便补偿偏移。在一些实施例中,可以通过在引发运动之前对起始读数进行归一化来补偿增益的变化。
在各种实施例中,可以以各种方式使用对泵柱塞2902的感测,包括但不限于运动检测的发动和确定泵柱塞2902位置。
在工作时间被用来控制SMA导线的实施例中,由于许多原因,感测泵柱塞2902何时已开始移动可能是有利的,这些原因包括但不限于下列中的一个或多个:去除SMA导线激活工作时间的偏移变化。而且,在一些实施例中,闭环控制器补偿可能是不太混乱的,因为它可以仅补偿工作时间与体积关系的斜率上的变化。这可以减少泵等分体积变化性并产生更准确的流体输送与时间的关系。
因为泵柱塞2902通过移位来移动流体,所以泵柱塞2902的位置可以与移位/泵送的流体的量/体积相关。控制泵活塞的位置具有许多好处,其中的一些好处在下文中被讨论。
使所泵送的体积与泵柱塞2902的位置相关联可以使泵系统2900/输液装置输送期望体积的流体。另外,泵体积的相关性可以减少输送变化。在一些实施例中,与准确的测量系统(例如,本文所描述的体积测量传感器组件的各种实施例)相结合的更精确的输液泵可以提高体积输送一致性。
泵送体积与泵柱塞2902位置的改进的相关性可以使得能实现从低体积到高体积输送的更准确转变。在一些实施例中,泵控制器可以根据SMA导线激活时间来泵送流体。因此,以固定体积泵送流体可能是有利的。然而,在一些实施例中,为了暂时提高输送体积,泵系统2900可以提高等分输送速率并使体积保持恒定。在更准确的泵送体积的情况下,泵可以暂时泵送更高的等分体积以满足例如大剂量输送,并返回到基础量输送,在一些实施例中,该基础量输送可以是较低的泵送体积,而不在过程中丢失基础量速率或大剂量体积的准确度。
另一个益处可以包括:在一些实施例中,等分泵送时间是用来促进固定体积等分输送的变量;等分输送时间可以是更独立的且可能加速了大剂量体积输送。而且,确定泵柱塞2902的位置还可以使得能实现对失效的直接确定。例如,如果泵柱塞2902致动器2960发生故障,则在一些实施例中,已确定了泵柱塞2902位置的控制系统可以向泵系统警告“泵已故障”,例如,出故障的打开、闭合和/或二者之间的某个状态。在一些实施例中,这可以促进用户/患者的安全,因为该系统可以以更快的速率识别故障,从而防止过度输送和/或欠输送。
在SMA导线用于泵促动和/或活动阀促动的各种实施例中,可以根据泵柱塞2902的位置监测SMA导线激活工作时间,以确定SMA导线是否过早地“磨损”了,即,SMA导线的预期“寿命”是否正在实现。在一些实施例中,这可以通过监测随着时间的推移而实现给定的泵位置所需的工作时间来确定。
在一些实施例中,针对泵柱塞2902何时已稳定在低点上并防止过驱动泵柱塞2902,感测泵柱塞2902何时已停止移动可以向泵系统2900赋予更大的确定性。过驱动该SMA导线可能会减少SMA导线的“寿命”,并且,在达到期望位置之后继续驱动该泵或阀也是对电力/电池的浪费。因此,通过识别该泵柱塞2902何时已停止移动和或识别测量阀致动器2908何时已达到期望位置,可以提高电池寿命和/或减少系统的电力需求,和/或防止过早的SMA导线故障。
与泵活塞类似,可以光学地感测各种阀活塞,以检测阀的运动和/或阀的位置,其中的每一个都可以具有益处,包括但不限于下列中的一个或多个。
在一些实施例中,在一个或多个阀由SMA导线控制的情况下,感测该阀活塞何时已开始移动可以去除SMA导线激活工作时间的偏移变化并可以对阀何时开始打开和/或闭合赋予更大的确定性。另外,感测阀何时已停止移动可以对阀何时已打开/闭合赋予更大的确定性并防止过驱动该阀致动器。因为过驱动该SMA导线可能会减少导线的“寿命”并且,在阀状态达到之后继续驱动任何致动器也是对电力的浪费。因此,识别阀何时已停止移动可以提高电池寿命和/或减少系统的电力需求,和/或防止过早的SMA故障。而且,感测阀的位置可以使得能确定正卡在非期望位置的阀,例如(但不限于)正卡在打开位置的测量阀致动器2908。
输液泵系统的光学位置传感器控制
尽管在本文中被描述为输液泵系统,但可以在各种医疗装置中使用对泵送过程的光学传感器控制。出于本说明书的目的,术语“泵”宽泛地是指用来将流体从贮液器移动到用户的阀和致动器。
在一些实施例中,泵可以用来将流体从贮液器移动到体积测量室并然后移动到用户。参考图150,示出了输液泵系统2900的实施例的原理图。在一些实施例中,可以使用泵柱塞2902和三个单独的阀2904、2906、2908实现泵送,其中,泵柱塞2902由独立地促动的SMA2910控制,并且一个阀(即,测量阀2908)由独立地促动的SMA导线2912促动。如本文所讨论的,可以通过改变其温度(在这种情况下通过施加电流)来促动SMA,其温度改变其晶体结构并使SMA接触。在输液泵系统2900中,SMA导线2910、1912被附接到用来移动阀和泵柱塞的连杆。使用光学传感器(如上面关于图145-149B所示出和讨论的)来测量泵柱塞2902和测量阀2908的位置。基于光学传感器的测量结果修改被施加于SMA的电流,以提供对泵柱塞2902和测量阀2908位置的比例控制。
在一些实施例中,泵序列如下。首先,泵柱塞SMA 2902被促动,这同时移动贮液器阀柱塞2914,这堵塞了泵室2916与贮液器2918之间的流动通路。泵柱塞2902迫使泵室2916中的流体通过被动式体积测量传感器室入口止回阀2906并进入体积测量传感器室2920中。在进行体积测量的同时、流体由测量阀2908保持在体积测量传感器室2920中。在体积测量完成后,测量阀SMA 2912被促动,这打开了测量阀2908并且流体从体积测量传感器室2920释放到导管组2922,在一些实施例中,导管组2922可以通向用户/患者,这在一些实施例中可以使导致医疗流体输送给用户/患者。
现还参考图151,使用两个场效应晶体管(FET)来实现每个SMA导线2910、2912的促动。在一些实施例中,高侧FET由管理器处理器2926(如上所述)控制,并且在电池供电电压与SMA导线2910、2912之间提供开/关切换。在一些实施例中,高侧FET通常是关的并且可以防止或减少单点电气故障的发生而促动所述泵。低侧FET(在一些实施例中它是脉宽调制(PWM)的)由指令处理器2924控制并提供对流过SMA导线2910、2912的电流量的控制。
在一些实施例中,使用至少两个光学位置传感器来测量泵柱塞2902和测量阀柱塞2908两者的位置。然而,在一些实施例中,可以使用单个光学传感器来测量泵柱塞2902和测量阀柱塞2908两者。这允许指令处理器2924通过将光学传感器的输出与目标位置相比较并修改低侧FET的PWM来提供对柱塞泵2902和测量阀柱塞2908位置的闭环控制。此外,在一些实施例中,在各种位置处测量电压。在一些实施例中,这使得SAM控制器能够检测系统的各种状况,包括但不限于下列中的一个或多个:断掉的SMA导线、出故障的FET和/或耗尽的电池。
对于以下讨论,可以使用以下命名法:
m 镍钛导线的总质量
Tn 当前镍钛温度
Ti 初始镍钛温度
Ta 环境温度
I 电流
V 施加的电压
R 电阻
h 热传递系数[W/K]
C 热容[J/Kg/K]
η 占空比
SMA 建模
下面描述SMA导线的热模型和泵柱塞2902的线性模型。如下面所讨论的,泵柱塞2902的位置被测量。在一些实施例中,泵柱塞2902的位移是测量值,即,可以测量从起始点到结束点行进的距离。
对SMA导线进行建模
通过具有电阻R的导线的恒定电流的基本热传递方程可以如下。这忽略了SMA中的相位改变的热效应中的任一个。
求解这个方程,给出以下表达式:
因此,在时间0处,SMA温度将是Ti,而在t→∞处,温度将接近的稳态值。[EQ#158]
对于所需的工作时间求解以得到给定温度的SMA:
这可以使用泰勒展开逼近为:
这也可以按照所施加的电压被写为:
因此,在SMA中产生给定应变所需的工作时间将与所施加的电压的平方成反比。在一些实施例中,为了能量效率,未调节电压被施加于SMA,因此,所施加的电压可以随着电池电压而变化。
内部电池阻抗随着负载在PWM的每个循环期间被施加而引起电压降。此外,电池开路电压在促动过程中下降了。电池开路电压和阻抗都将随着电池被放电而改变。净结果是施加于SMA达固定占空比的电力是可变的。在一些实施例中,SMA致动器的可重复性可以通过测量电池电压并调整占空比以提供更一致的功率来改进。然而,在一些实施例中,测量阀柱塞2908和泵柱塞2902的位置可以被直接测量并结合到反馈回路中。这可以最小化电池电压变动的任何效应。
脉冲泵建模
图152中示出了泵柱塞2902的线性位移(由光学传感器测得)与所输送的体积之间的关系的示例。在一些实施例中,泵柱塞2902可以具有死区,在该死区中,泵柱塞2902可能不与覆盖泵室2906的膜接触。在泵柱塞2902到达泵室2916膜后,在泵柱塞2902的位移与体积之间可能存在相对线性关系,直到泵柱塞2902接触泵室2906的底部为止。
泵柱塞2902的模型在图153中被示出为具有死区2928和饱和2932限制的增益2930元件。那么,泵柱塞2902的忽略死区2928和饱和2932的理想线性模型是静态增益元件2930:
Δv(k)=Kδtarget(k) [EQ#162]
其中,Δv(k)是单个泵脉冲期间的体积改变,它是指泵柱塞2902由SMA进行的一个促动、泵柱塞2902从起始点向泵室2916移动并到达末端点,然后返回到停止点。所输送的总体积可以是各个脉冲的总和:
这可以表示为在离散域中的传递函数:
SMA控制器
反馈控制器
现在参考图154B和154C,在典型的促动期间,如图所示,在图154B中示出了作为时间的函数的目标位置与作为时间的函数的由光学传感器测量到的实际位置。图154C示出了受控变量,占空比2902是可以在跟随位置轨迹时响应于误差而改变的占空比。应该注意,术语“ADC计数”是指由MSP 430指令处理器上的模/数转换器(“ADC”)读取的计数。ADC计数与至少一个光学传感器的电压成比例。因此,至少一个光学传感器的输出将是由ADC(模/数转换器)读取的电压。
在一些实施例中,还参考图154A、154B以及154C,SMA控制器可以使用具有固定前馈2934的比例控制器2936来控制泵柱塞2902或所述测量阀柱塞2908的位置。对SMA导线2910、2912的加热可以是一个积分过程,因此,使用比例控制器2936控制柱塞2902、2908的位置。在一些实施例中,固定占空比前馈2934项可以用来提供SMA导线2910、2912的快速初始加热。控制器的输出局限于有效的PWM范围(0%至100%),其中在一些实施例中,“有效”可以指该系统可以与可能有助于总体SMA导线寿命的潜在SMA应力和/或应变和/或饱和因素一起执行的范围的组合。在一些实施例中,来自一个或多个光学传感器的信号在一些实施例中被使用单极点离散滤波器低通滤波2938。在一些实施例中,PWM频率是20kHz,其在可听范围外移动它,由于许多原因,这可能是有利的,所述原因包括但不限于下列中的一个或多个:用户舒适度以及在随着PWM频率在可听范围外而泵送的同时提高用户体验。在其它实施例中,PWM输出在5kHz的频率下更新,但在其它实施例中,该频率可以变化。
电压感测和定时
在一些实施例中,电池电压感测是在MSP430上通过到ADC输入端的电阻分压器进行的。对电压进行采样所需的最小时间可以用EQ#165表示:
tsample>(Rs+2kΩ)ln213(40pF)+800ns [EQ#165]
其中,Rs是源阻抗。最小采样时间因此可以是1.77微秒。可以在一些实施例中使用2微秒的采样时间,然而,在其它实施例中,采样时间可以大于或小于2微秒。在一些实施例中,取决于Rs的值,最小采样时间可以小于1.77微秒或大于1.77微秒。在一些实施例中,采样与PWM同时完成并且被定时为从PWM的高周期的末期起的固定间隔。现在参考图155,在一些实施例中,如图155所表示的,PWM占空比的工作时间不能/不应小于ADC采样时间。结果,在这个实施例中,电压测量值将比占空比的实际电池电压高4%以下。在该示例性实施例中,控制算法每第4个PWM周期被更新,以为中断服务例程(“ISR”)提供时间以便于完成。然而,在各种实施例中,控制算法可以使用除每第4个PWM周期以外的间隔而被更新。
SMA目标轨迹
在一些实施例中,外“体积”环(下面关于体积控制器更详细地描述)向内泵柱塞2902位置控制环提供目标最后泵柱塞2902位置。在一些实施例中,内泵柱塞2902位置控制器以最小的超调将泵柱塞2902带到这个目标位置,因为一旦流体被移动通过测量阀2940,它可能不被带回泵室2916。因此,在一些实施例中,可能期望最小化和/或防止所述超调,并且这可以由于许多原因而是所希望的,包括但不限于:当防止医疗流体的“过输送”可能有利时、对用户的安全性。在一些实施例中,这可以在泵柱塞2902位置控制器生成位置轨迹(即,作为可由SMA致动器遵循的时间的函数的一系列泵柱塞2902目标位置)的情况下实现。这可以与包括可能在一些情形中提高超调的发生率的目标位置的阶跃改变的其它实施例相比较。
还参考图156,泵柱塞2902目标位置在一些实施例中具有两个部分,它们被示出为:初始平坦区域和线性区域。初始平坦区域2942是泵柱塞2902位置不改变以允许SMA2910到达转变温度的区域。线性区域2944是泵柱塞2902在固定的时间间隔期间被带到其最后位置的区域。因为时间间隔是固定的,所以,目标泵柱塞速率对于较小的促动来说可能是较少的。在一些实施例中,这由于许多原因而可能是有利的,包括但不限于:对于小体积输送的提高的控制器准确度。
参考图157,测量阀柱塞2908在一些实施例中可以与泵柱塞2902(如上所述)不同地控制,因为它在操作上是二元的,即,测量阀2940要么在打开位置,要么在闭合位置。因此,在一些实施例中,测量阀柱塞2908位置控制器将测量阀柱塞2908移动到“打开”位置,然后,在一些实施例中,使测量阀柱塞2908保持在打开位置,这可以允许流体有足够时间从测量室2920中完全排出。这个方法由于许多原因而可能是有利的,包括但不限于:将“打开并保持”阶段添加到测量阀柱塞2908轨迹,其可能需要SMA导线2912上的较少应变,这可以针对促动提高有用的/可用性能的SMA导线2912“寿命”/持续时间。因此,添加“打开并保持”阶段而不是在一些实施例中继续移动测量阀柱塞2908可能需要SMA导线2912上的较少应变,从而提高SMA导线2912的“寿命”。
安全检查和故障处理
泵控制器在各种实施例中包括被设计成向泵系统2900操作提供更大安全的多种安全检查。这些包括但不限于:如果电池电压太低,防止SMA致动器对电系统“实行减电”以及保护免于SMA驱动电路中的电故障。因此,泵控制器监测并确保SMA导线和驱动电路或电能源起作用,以便允许泵系统2900的功能性。
在一些实施例中,这些安全检查包括供电电压监测。在一些实施例中,在低侧开关PWM的每个周期期间测量一次供电电压并将其用于反馈控制器中。然而,在其它实施例中,泵控制器可以或多或少地测量供电电压。然而,在一些实施例中也检查这个测量值,以验证供电电压处于预期的电池电压的范围内。在测量值处于此范围之外的情况下,可以停止所述促动,并且在一些实施例中,可以由指令处理器发出警告。这个完整性检查的失败能够指示下列情形中的一个或多个(但不限于此):电压感测电路的故障、电池的故障和/或耗尽的电池。尽管供电电压监测不是用于检测耗尽的电池的主要机制—其也可以由电池计完成—但在电池计出现故障的情况下,供电电压监测允许泵系统2900在促动泵系统2900可能耗尽或将电池电压“拉低”至低于处理器电压调节器所需的阈值水平之前终止高电流SMA促动。
在每个促动期间也监测开关和SMA导线2910、2912的完整性。这个安全例程验证系统的安全性,在一些实施例中,它可以包括但不限于下列中的一个或多个:验证所述开关正在正确地起作用;以及验证所述测量阀柱塞2908和泵柱塞2902未被同时促动。这些验证可以由于许多原因而向泵系统2900提供更大的安全性,这些原因包括但不限于促动泵柱塞2902,即,在测量阀柱塞2908处于打开位置的同时从贮液器泵送流体,从而将流体泵送到导管组2922而不用使流体保持在测量室2920中。在一些实施例中,这例如在体积测量传感器2946包括用于确定测量室2020中的流体体积的方法的那些实施例中可能是希望的且是有利的,所述方法包括在实际体积测量期间使流体保持在测量室2020中。体积测量传感器2946的一些实施例可能不需要所述测量阀2940,但是对于确实需要所述测量阀2940的那些实施例来说,上述安全例程确保了体积测量传感器2946可以根据该方法执行测量。在一些实施例中,为了执行这些安全检查,管理器处理器使用三个数字输入来检测在低侧开关之上的电压。还参考图158,针对SMA导线的单股线示出了电气架构。然而,在一些实施例中,SMA导线共享同一个高侧开关,但具有它们各自的低侧开关和电压监测线。
仍然参考图158,在一些实施例中,该安全检查例程进行如下。指令处理器2924从管理器处理器2926请求SMA电力。管理器处理器2926接收消息并继续执行下列步骤:管理器处理器2926验证高侧SMA电压是低的。如果电压是高的,则管理器处理器2926可以指示功率FET未能关闭。管理器处理器2926关闭SMA电力开关2948,并且管理器处理器2926验证高侧SMA电压是高的。如果高侧SMA电压是低的,则管理器处理器2926指示高侧FET未能打开。管理器处理器2926验证低侧SMA电压是高的。如果电压是低的,则管理器处理器2926指示SMA导线断掉了或低侧FET未能关闭。管理器处理器2926然后向指令处理器2924发送SMA电力已接通的消息。指令处理器2924接收SMA电力接通消息并开始SMA促动。同时,管理器处理器2926监测SMA监测线,从而验证仅所指定的SMA导线正被促动并且低侧FET尚未能打开。指令处理器2924完成该促动并向管理器处理器2926发送SMA掉电消息。在此时,管理器处理器2926切断SMA电力并发送确认消息。
在各种实施例中,泵系统2900可以包括另外的安全检查,和/或用于上述安全检查的过程可以变化。在一些实施例中,除上面描述的安全检查之外,管理器处理器2926可以切断SMA电力开关2948并警告管理器处理器2926是否未在固定的时间段内从指令处理器2924接收到“掉电”请求。因此,在一些实施例中,如果指令处理器2924例如冻结中间SMA促动,并且继续促动SMA,并因此不命令SMA电力开关2948切断,则管理器处理器2926可以确定指令处理器2924尚未切断SMA电力开关,且管理器处理器2926可以发出警报。这保护泵系统2900免于指令处理器2924的故障,这可以为泵系统2900提供另一安全层。
光学传感器监测
在示例性实施例中,指令处理器2924在每个促动期间检查至少两个光学传感器中的每一个的完整性。然而,如上所述,在一些实施例中,泵系统2900可以包括至少一个光学传感器,其中,光学传感器用来确定泵柱塞2902而不是所述测量阀柱塞2908的位置。在一些实施例中,泵柱塞2902可以包括确定泵柱塞2902的位置的至少两个光学传感器。另外,如上所述,在一些实施例中,泵系统2900可以包括另外的光学传感器以确定另外的阀的位置或膜位置。因此,出于讨论的目的,该术语“光学传感器”并非旨在局限于单个光学传感器,而是,适用于在一些实施例中可以包括在泵系统2900中的至少一个光学传感器。在泵系统2900中包括不止一个光学传感器的情况下,在一些实施例中,下面的讨论可以适用于每个光学传感器。
在一些实施例中,指令处理器2924可以检查光学传感器信号输出,在一些实施例中,它可以包括确认光学传感器在促动的初期处于预期范围内;传感器检查;范围检查;在每个促动之前查看光学传感器并是否在促动的初期未处于预期范围内,然后可以断定它断掉了。在一些实施例中,如果光学传感器的输出在正常操作范围外,则指令处理器2924可以发出警告。
在一些实施例中,如果光学传感器的输出在促动期间不显著地改变,则指令处理器可以发出警告。这对于光学传感器输出来说可能是有利的,可以指示了例如可能产生在范围内但不与针对其光学传感器确定的柱塞位移相关的光学传感器输出的电故障。而且,在一些实施例中,可以针对光学传感器的噪声和/或漂移做出一定容差。
饱和
还参考图159A和159B,在一些实施例中,为了最大化SMA导线(其包括至少一个SMA导线,并且在一些实施例中,可以不止一个SMA导线)的“寿命”,可能期望最小化所述泵柱塞/测量阀柱塞(和/或正由SMA促动的任何阀/柱塞)在其行程的末期“稳定在低点上”的次数。当柱塞到达其行程的末端时,它不能进一步移动,所以它落在目标位置之后。如果跟踪误差(目标位置与实际位置之间的差)超过固定阈值,则该柱塞被假定为已“稳定在低点上”,并且,到SMA导线的电力被切断。做出一定的容差以防止误检测。
如果柱塞被检测到已连续“稳定在低点上”两次,则可以降低最大允许目标位置,以防止柱塞再次“稳定在低点上”。在一些实施例中,柱塞被第一次检测到已“稳定在低点上”时,可以不降低最大目标位置,以防止柱塞饱和的任何误检测限制柱塞行进。
输送控制器
每当输送控制器被治疗层命令时,该输送控制器输送离散剂量的流体(在一些实施例中,如上所述,它可以是任何流体,包括但不限于医疗流体,例如胰岛素)。在一些实施例中,该输送控制器既不跟踪或控制治疗(例如,基础量计划、大剂量),也不跟踪或控制所述输送的定时;而是,该治疗由治疗层控制。在一些实施例中,该输送控制器具有主要职责,以在被命令时输送一定剂量的流体并(使用体积测量传感器2946)测量所输送的实际流体并且还调整泵柱塞2902指令以最小化任何体积输送误差。因此,当满足了泵柱塞2902目标位置时,输送控制器确定所输送的流体的体积是否如所期望的那样,如果不是,则调整泵柱塞2902指令。
此外,在一些实施例中,输送控制器可以确认和处理各种系统检查,包括但不限于:检测堵塞、检测空的贮液器和/或可能影响流体到导管组2922的输送的系统故障,在一些实施例中,该导管组2922可以通过套管连接到患者/系统的用户。如果输送控制器检测到一个或多个故障,则该输送控制器可以(在一些实施例中将总是)进入故障保险状态,从而防止进一步输送,直到除非所述至少一个检测到的故障被解决为止。输送控制器向治疗层报告所检测到的故障。该术语“故障保险”可以指非输送响应于确定的故障的状态,后面是向用户/患者警告该系统正进入故障保险模式。
对于以下讨论,可以使用以下命名法:
体积控制器
现在还参考图160,在一些实施例中,输送控制器的主要功能可以是提供对所输送的流体体积的闭环控制。在一些实施例中,输送控制器通过取得所测量到的体积改变(这是在AVS/体积测量传感器室满的情况下的AVS/体积测量传感器测量值与在该室空的情况下的AVS测量值之间的差值)、将它与目标体积相比较并相应地设定泵柱塞2902目标位移来实现这个功能。还参考图161,该原理图示出了上述的外体积环路以及内电压环路。
如图161-162所示,示出了关于针对当前输送、基于目标体积的总输送体积和前馈项的体积控制器架构。如这个实施例所示,目标体积和测量体积变化(dV AVS)在被传递到反馈控制器中之前被积分;不存在对来自单独输送的误差的直接反馈。
反馈控制器
现在参考图162,在一些实施例中,体积控制器可以包括如图所示的具有积分器饱和以及抗终结的架构。对于积分器是活动的区域,在下面示出了离散传递函数。单位时间延迟被包括,以说明体积测量值与它在反馈回路中的使用之间的1帧延迟。
泵柱塞2902位移对在总输送体积与泵柱塞2902之间的输送体积传递函数(其输入是泵柱塞位置,输出是输送体积)被建模为一个简单离散积分器。
前向路径传递函数然后可以被写如下。可以添加额外的单位时间延迟以说明AVS测量值/体积测量传感器测量将来自先前的输送。对应的单位延迟也被添加到目标输入。
这种类型的控制器在跟随输入r(z)时的稳态体积误差被示出如下:
泵系统2900可以典型地跟随斜坡目标体积轨迹(分段恒定输送速率)。这个输入可以在离散域中被描述如下:
然后能够使用应用于上面得到的设备和控制器的离散最后值定理找到稳态流动误差:
所以,PI控制器在跟随体积的斜坡输入时将理论上具有零稳态误差。
控制器前馈
还参考图163,在一些实施例中,为了改进控制器的轨迹跟随,可以添加非线性前馈项,以例如补偿脉冲泵死区。在一些实施例中,这个前馈项通过颠倒上文关于输送控制器描述的理想化泵柱塞2902模型来为给定目标体积提供泵柱塞2902位移的“最好猜测”。泵系统2900特性对于不同的可再用壳体组件、可抛弃壳体组件以及贮液器填充体积(即,贮液器中流体的体积)来说是不同的。因此,这个前馈项可以一般地产生可能需要被反馈控制器校正的某个误差。
前馈参数的初始化
在图164所示的在前馈控制器中使用的增益和偏移在启动测试期间被基于所测量到的泵特性而初始化。
最小二乘法递归滤波
前馈控制器的增益和偏移参数随着泵正在操作而被调整。因此,该模型的斜率和偏移基于AVS测量值/体积测量传感器测量值被连续更新以提高该前馈模型的准确度。“学习”算法可以基于线性指数遗忘最小二乘法递归滤波。时间常数被设定成使得它与反馈控制器(图162)相比缓慢地适配且这两者不具有明显交互。如果前馈项从不改变,则它将对反馈控制器的稳定性没有影响。
使用递归最小二乘法估计器来更新前馈控制模型。我们正在拟合的函数如下:
y(n)=mx(n)+b [EQ#172]
该因变量x是所输送的体积,自变量y是泵柱塞2902目标位置/位移。以向量形式,这可以被写为:
y(n)=wTx(n) [EQ#173]
可以注意到,xn是在时间步长n下的向量x,并且xn,11是在时间步长n下的向量x的第一个元素。该函数被优化为:
给定时间步长n的误差可以被写为:
en=yn-(mn-1xn+bn-1) [EQ#175]
为了基于误差信号来更新w向量,增益矩阵被首先更新:
其逆是标量,所以不需要矩阵逆。然后可以针对下一个时间步长更新协方差矩阵:
然后,能够基于增益向量和误差来更新系数:
考虑协方差矩阵是对称的优点,可以在计算上更高效地编写该方法和/或算法。在一些实施例中,这可能由于许多原因而是有利的,包括但不限于软件的高效实施。
在一些实施例中,滤波器仅在泵柱塞2902在其线性范围内操作时是有效的,所以,如果所测量到的体积在0.1uL至2.0uL内,例如,在这个范围处于线性范围内的情况下,仅可以更新该值。在一些实施例中,如果测量结果是不充分地“信号丰富的”,即,在泵柱塞2902在满范围之上操作后、在线性拟合可能收敛于可能不是有效解的单个操作点处执行太多输送的情况下,则递归滤波器可能不是有效的。为了预防这个可能的“局部”解,在一些实施例中,可以在协方差矩阵的对角项超过设定阈值的情况下不更新算法。
输送故障检测
除了提供对泵系统2900输送的体积的闭环控制,输送控制器在一些实施例中也可以检测与流体输送相关联的故障条件。下面描述各种故障检测方法,其中的一个或多个可以被包括在输送控制器的各种实施例中。
在一些实施例中,在多种可能的额外功能中,输送控制器监测总体积误差,总体积误差可以定义为自从输送控制器最后重置以来所有输送的累积体积误差。如果输送的体积超过目标体积达到规定量以上(这表明过度输送),则输送控制器在一些实施例中可以发布一个泵故障并切换到故障保险模式,这在上文已经描述了。相反,如果目标体积超过所测量到的体积达到规定量(这表明欠输送),则输送控制器在一些实施例中可以发布一个泵故障并将泵系统2902切换至故障保险模式,这在上文也已经描述了。在一些实施例中,欠输送容差可由用户/患者编程,另外,在一些实施例中,该容差可以包括高灵敏度设定和低灵敏度设定。
因此,在输送控制器确定累积体积误差是已满足过输送阈值或欠输送阈值的情况下(所述阈值可以基于用户/患者的安全来设定),输送控制器可以用信号通知泵故障状况并且泵系统2902可以在给用户/患者的至少一个指示的情况下关闭,使得泵系统2902避免在不安全的水平下的过输送和欠输送。因此,在各种实施例中,泵系统2902包括确定过输送和/或欠输送的体积以及过输送和/或欠输送在达到阈值时的阈值容差,泵系统2902可以进入故障保险模式。
堵塞检测
在一些实施例中,输送控制器监视流入和流出体积测量室2920两者的流体的体积,并且在一些实施例中,可确定导管组2922是否可能堵塞。在一些实施例中,存在两种平行的用于检测堵塞的方法,可将这两种方法称为总体堵塞法和局部堵塞法。总体堵塞检测法监视在单次输送流体期间流入和流出体积测量室2920的流量。局部堵塞检测法监视流入体积测量室2920的逐渐累积。
可将各个输送的残余体积定义为流入体积测量室2920的体积(它可称为“泵送体积”)与流出体积测量室2920的体积(它可称为“输送体积”)之差:
vres=Δvpump-Δdelivered [EQ#179]
这等价于最终可变体积评估和最初可变体积评估之差:
vres=Vfinal-Vinital [EQ#180]
在正常操作下,在一些实施例中,残余体积可在稳定状态下接近于零。在一些实施例中,残余体积可以是检测总体堵塞和局部堵塞的基本衡量标准。
总体堵塞
在流体流出路径(它也可以称为导管组2922和套管,以及体积测量室2920下游的可抛弃壳体组件中的流体路径)总体堵塞的情况下,体积测量室2920中的残余体积可近似与所泵送的体积大小相同,所泵送的体积即被泵送到体积测量室2920中的流体的体积。因而,在这些情形中,流体已经被泵送到体积测量室2920中,然而,可能仅有很少的或无流体离开体积测量室2920。在这些情形下,在一些实施例中,可以使用阈值残余体积作为总体堵塞的指示器。在一些实施例中,可基于累积泵送体积(即所泵送的流体的总体积)来设定总体堵塞检测阈值。流出体积测量室2920的流体的线性化模型可具有以下形式:
其中,Vavs是可变体积室2950的体积。
对于相同测量阀2940开启时间和导管组2922流动阻抗,更大的泵送体积/被泵送到体积测量室2920中的流体的更大体积可导致所输送的体积更大。因此,在一些实施例中,因而作为所泵送的总体积的一部分来计算堵塞时的残余体积阈值:
TO=ρoΔvpump [EQ#182]
其中,ρ0是小于1的值。ρ0的示例值为0.15,这意味着:如果低于泵送到体积测量室2920中的流体的85%被输送/泵送出体积测量室2920(在一些实施例中,被送至导管组2922并到达用户/患者),则输送控制器可检测出总体堵塞。可如下地确定总体堵塞:
其中,Φ0是总体堵塞检测指示器。在一些实施例中,泵系统2902可在总体堵塞检测器已被设定为“1”后不立即报警,而是在一些实施例中,一旦总体堵塞检测指示器对于预定数目的连续输送保持为正,就可发出警报,从而允许通过泵系统2902的正常操作来清除堵塞时间,这在某些情形中是可实现的。在各种实施例中,所允许的堵塞输送的数目是可变的,并且在一些实施例中,可对其预先设定/预先编程,和/或它可以是基于用户/患者的可配置堵塞敏感性设置的。
在一些实施例中,在堵塞自我清除的情况下,流体可再次流出体积测量室2920。因而,在一些实施例中,用于清除总体堵塞的逻辑涉及所输送的体积,vdel大于给定阈值。在一些实施例中,这种清除堵塞阈值可作为给定输送所泵送的总体积的一部分加上来自先前输送累积残余体积(如果有的话)来计算,它可表示如下:
Tu=ρu(Δvpump+vresideul,total) [EQ#184]
或者
结合这两个等式,总堵塞更新逻辑如下:
在一些实施例中,残余体积增大可能表明已经发生堵塞,然而,残余体积恢复为0不必然表明堵塞已被清除。这是因为在一些情况下,由于体积测量室2920内的背压的累积,泵柱塞2902可能在堵塞后仅能泵送一次或两次输送。因而,一旦泵系统2900已达到该状况,残余体积的变化就变得接近于0,因而,没有流体流入体积测量室2920且没有流体体积流出体积测量室2920。结果,在一些实施例中,可使用输送体积(而不是残余体积)作为表明总体堵塞被清除的条件。
在各种实施例中,局部堵塞导致残余体积在体积测量室2920中累积,但这种累积可能随着时间的推移以足够低的速率发生,以致总体堵塞检测逻辑可能未检测出该累积。结果,在一些实施例中,可使用第二种方法,即局部堵塞法,该局部堵塞法对各个输送的残余体积求积分,并使用该总和来检测局部堵塞的体积特性的缓慢累积。另外,可从各个输送的总残余体积中减去在多次输送之间从体积测量室2920泄漏的任何体积,以便防止将输送间泄漏与局部堵塞相混淆。可执行如EQ#187和EQ#188所示的“泄漏”积分,以便可最小化测量误差的累积效应。
积分器:
Svar=γvar*Svar+(vres-vinterleak) [EQ#187]
然后,基于以下逻辑来设定局部堵塞指示器Φvar:
与总体堵塞检测和堵塞警报一样,局部堵塞检测可不触发堵塞警报,直到检测出/确定已堵塞了最小数目的连续输送。这允许通过泵系统2902的正常操作来清除局部堵塞的时间,这在某些情况下是可实现的。另外,在一些实施例中,可不发出局部堵塞警报,直到总轨迹误差超过特定阈值。
在一些实施例中,局部堵塞阈值可以是在各次输送之间、体积测量室2920中可保留多少流体体积的极限值。如果体积测量室2920中存在太多残余体积,由于增大的背压,泵柱塞2902可能无法进行一个完整的泵冲程。在一些实施例中,这设定了所允许的残余体积的上限。因而,如果单次输送的最大目标输送体积是Δvmax,并且在背压防止进一步泵送之前的体积测量室2920的最大总体积是Vmax,则最大局部堵塞阈值为:
Tvar,max=ΔVmax-Δvmax [EQ#189]
该阈值为Tvar=1.0μL的量级。如果在体积测量室2920中保留超过1.0μL体积的累加总和,则可检测出局部堵塞。再提及一次,可不发出警报,直到也已满足了欠输送和连续堵塞输送条件的数目。
空贮液器检测
在一些实施例中,空贮液器检测算法可评估泵柱塞2902将来自贮液器2918的流体输送至体积测量室2920的能力。在一些实施例中,泵系统2902可使用用于该评估的两个参数,这两个参数可包括但不限于泵送误差和总轨迹误差。泵送误差是目标泵送体积和实际泵送体积之差。如果泵出现欠输送,就可设定内部“空贮液器指示器”。在一些实施例中,如果在泵柱塞2902处于其最大致动的同时、两次连续输送都出现欠输送,就可降低最大目标体积,从而允许以更小、更频繁的输送继续泵送。如果通过这种方法将最大目标体积降到低于最小阈值,则可发出空贮液器警报。替代地,在一些实施例中,如果所输送的测量体积和所要求的总目标体积之差超过阈值,泵系统2902可假定贮液器为空,并可发出警报。在一些实施例中,也可由于上游的堵塞、泄漏,或者可能的泵柱塞形状记忆致动器2910故障而发出空贮液器警报。
最大目标体积减小空贮液器警报
在一些实施例中,随着贮液器2918排空,泵室2916膜恢复力可从贮液器2918吸入的最大体积可能减小。因此,泵柱塞2902可输送至测量室2920并然后输送至导管组2922的最大体积也可能减小。为了最小化在所述可抛弃壳体组件可能被丢弃时留存在贮液器2918中的体积,输送控制器可在这种情况发生时动态地减小最大目标体积。因而,在一些实施例中,这允许泵系统2900通过更频繁地输送更小的输送量来继续给予流体/实施治疗。
在一些实施例中,这种空贮液器检测最大体积减小的基础可以是每次输送的目的/目标体积vtarget和泵送到体积测量室2920中的体积vpump之差。该差可以定义为泵送体积误差verror:
verror=vtarget-vpump [EQ#190]
只要该差大于0、即verror>0时,就可设定内部指示器,并且泵柱塞2902饱和或处于其最大允许值。如果在两次连续的输送中发生这种情况,就可减少最大目标输送体积,并且可调用治疗层以重新计划下一次输送。在一些实施例中,可在大剂量期间对该方法进行例外处理。当大剂量输注时,在一些实施例中,可在大剂量开始时计算整个大剂量的目标输送体积。因此,可不在大剂量期间减小最大目标体积。
在一些实施例中,一旦最大目标体积已被减小至最小输送体积,任何进一步饱和的欠输送都可导致空贮液器警报。
欠输送空贮液器警报
在一些实施例中,如上所述,当最大允许目标体积被通过动态减小而减小至低于最小值时,或者在一些实施例中,只要泵系统2900的欠输送超过给定的量/阈值时,泵系统2900就可发出空贮液器警报。该欠输送空贮液器检测算法的基础可以是总目标体积Vtarget和测量体积Vmeasured之差。该差可定义为总轨迹误差Verror:
Verror=Vtarget-Vpumped [EQ#191]
因此,欠输送空贮液器衡量标准可以为:
在一些实施例中,为了报警,可不在该衡量标准上添加另外的条件。如果在进行大剂量的同时该贮液器2918被清空,泵系统2900就可通过这种方式发出警报,因此,可以不减小最大体积。在一些实施例中,当泵室2916的能力比最大体积减小算法可减小最大体积的速度降低得更快时,泵系统2900也可发警报/不以这种形式发出警报。
声学泄漏和气泡检测
在泵系统2900的一些实施例中,输送控制器可包括检测体积测量室2920中的声学泄漏和共振空气泡的算法。该检测算法可基于下列前提,即:在一些实施例中,秒级共振的体积测量传感器阻尼比在各个输送的所有正弦扫描期间保持基本恒定。
因此,在一些实施例中,泵送状态和未泵送状态下的模型拟合计算阻尼比的比较例如可用作总声学泄漏或大空气泡的检测衡量标准。这种衡量标准可与对阻尼比的绝对值检查分离,在一些实施例中,该绝对值检查被作为体积测量传感器水平完整性检查而执行。
在一些实施例中,用于检测体积测量室2920中的声学泄漏和气泡的方法可包括下列步骤。首先,根据单组正弦扫描数据定义最大阻尼比和最小阻尼比:
ζmax=max(ζ1,ζ2,ζ3)
ζmin=min(ζ1,ζ2,ζ3) [EQ#193]
然后,该差值阻尼衡量标准可定义为这两个值之间的百分比差:
而且,差值阻尼声学泄漏指示器可设定为该值上的阈值:
由于堵塞指示器和空贮液器指示器不同,如山所述,在一些实施例中,差值阻尼指示器可足以触发声学泄漏警报,因而在一些实施例中,差值阻尼指示器可始终引起声学泄漏警报。
该衡量标准的阈值可完全基于试验依据。在一些实施例中,可设置来自单次输送的任何两个正弦扫描的阻尼比之间的、例如10%差异的非常保守的阈值,或者TdiffDamp=5。然而,在一些实施例中,该阈值可更高或更低。
泄漏检测
在一些实施例中,输送控制器例如(但不限于)可检查渗出体积测量室2920从上游穿过测量阀2940或从下游穿过测量阀2940的泄漏流体。出于许多原因,执行检查和检查泄漏可能是有益的,因为:例如,如果残余体积泄漏出体积测量室2920,泄漏可能在输送期间和输送之间产生问题。因而,在一些实施例中,可由泵系统2900执行两种不同的泄漏测试,包括但不限于:用于检查在输送期间的泄漏的输送间泄漏测试,和用于检查输送之间的残余体积损失的输送中泄漏测试。
在一些实施例中,可在体积测量室2920充满流体时执行该输送中泄漏测试。可在泵柱塞2902已被致动之后获得第一体积测量值。流体可留在体积测量室2920中一段固定的时间,例如1秒,然后可获得第二体积测量值。在一些实施例中,通常,这两个体积测量值应相同。因而,这些测量值之间的任何差异大致都可归咎于阀泄漏,该差异大于预期的测量噪声,在一些实施例中,该预期的测量噪声可以约为1nL。在一些实施例中,可在每次输送(即每次基础量或大剂量输送)期间执行输送中泄漏测试,然而,在各种实施例中,可更频繁或更少地执行该输送中测试。
在一些实施例中,可在测量室2920除了在输送之间可能保留在该室中的通常基本少量的残余体积之外都被清空时执行输送间泄漏测试。对于输送间泄漏测试,将前一次输送的最后体积评估值与新一次输送的第一体积评估值进行比较。与输送中泄漏测试的情况一样,这些测量值通常都应相同。在一些实施例中,预期的测量噪声可比输送中泄漏测试的情况下稍高。同样,处于该预期的噪声底线之外的任何体积变化也可大致归咎于阀泄漏。该输送间泄漏测试可在每次大剂量输送之前执行。在一些实施例中,在大剂量输送期间,可不执行输送中测试,这是因为在连续的输送之间存在最小延迟。然而,在一些实施例中,可在大剂量输送期间执行输送中测试。
广义泄漏算法
可使用类似的算法来检测输送间泄漏和输送中泄漏。该检测算法的基础是被定义为连续体积评估值之差的泄漏体积:
vleak=vavs,2-vavs,1 [EQ#196]
可使用泄漏积分器在连续的输送上对泄漏体积进行积分。在该情况下,该泄漏检测的衡量标准将定义如下:
Sleak=γleakSleak+vleak [EQ#197]
其中,γleak<1.0为延迟率。那么,该泄漏检测逻辑为:
在一些实施例中,可设定该输送间泄漏算法的泄漏阈值,由此,所测量的泄漏体积是在测量阀泄漏的情况下过多输送的体积。在测量室入口阀2906泄漏的情况下,不存在过多输送,但在一些实施例中,泄漏测量值可不在该值与测量阀泄漏之间区分。在输送间泄漏的情况下,在一些实施例中,潜在的过多输送将通常由残余体积的量界定。
在一些实施例中,可通过考虑实际泄漏体积可能大于在泄漏测试期间测量的体积来设定输送中泄漏检测阈值。在一些实施例中,可在短时间间隔(例如约1秒)内执行/完成泄漏测试,但在体积测量室2920中对流体加压更长时间的情况下,这可能允许另外的体积泄漏。
流出阀故障检测
在一些实施例中,如上所述,泵系统2900包括测量阀2940,测量阀2940将流体保持在测量室2920中,除非且直到体积测量传感器已完成测量。因而,在一些实施例中,确定测量阀2940中是否存在泄漏(即,在完成体积测量之前,来自体积测量室2920的流体是否在测量阀2940处泄漏)可能是有益的,因而,一发生泄漏,就检测可能的不精确的体积测量值。在一些实施例中,测量阀2940故障检测标准将一次促动的预期输出与观察到的输出进行比较。在测量阀2940完全故障的情况下,例如,所泵送的体积可能接近于0,因为流体流出的速度与其被泵送到测量室2920中的速度一样快或几乎一样快。利用用于致
动器响应的前馈模型评估,在一些实施例中,可通过以下方式防止测
量阀2940故障,其中,斜率m和偏移b是致动器模型:
vbuffer=3*vtarget
δthreshold=(vbuffer*m)+b
vthreshold=0.1*vtarget
ΦhighControllerEffort=δtarget>δthreshold
ΦplumgerSaturated=true if the plunger is saturated
请注意:δthreshold和vthreshold都限于合理的范围值。
因而,在一些实施例中,按照该方法,其中所述输送控制器命令进行一个促动,该促动即:当前模型预测应导致三倍的目标泵送体积,但所观察到的泵送体积小于目标泵送体积的十分之一,那么,在一些实施例中,可假定测量阀2940故障,并可发出警报。
在一些实施例中,上述输送中泄漏方法假定泄漏是连续的。然而,可能发生不连续泄漏,即该假定将不保持正确。因而,在一些实施例中,为了检测这种类型的泄漏,可监测所指令的目标泵柱塞2902位置与随后的泵送体积之间的局部关系。不连续泄漏的指示可能是这样的,即:目标位置的变化不必对应于泵送体积的变化。因而,如果柱塞的目标位置和泵送体积之间的关系变得不相关,则泵系统2900可察觉到不连续泄漏。现在还参考图164,在这些情况下,在一些实施例中,可执行泵柱塞2902双冲程输送。如果测量阀2940正常运行,泵柱塞2902的第二次致动将导致测量室2920中测量到的另外的体积。然而,如果测量阀2940表现得像压力释放阀,就预测该另外泵送的体积不连续泄漏了,并且测量室2920中的体积可保持基本不变。在一些实施例中,在执行不连续泄漏检查的同时,目标在于两个冲程中的任一个冲程的泵柱塞2902位置变化可能是下列变化:在泵系统2900正常工作期间,基于当前的致动器模式,该变化应导致每冲程泵送一半的目标体积。
在一些实施例中,除了由指令处理器2924执行的各种安全检查之外,还存在由管理器处理器2926执行的一组二级检查。在一些实施例中,管理器处理器2926可控制对泵系统2900的供电,所以,为了使泵系统2900输送流体,需要两个处理器2924、2926的主动参与。管理器处理器2926可在多个不同水平上提供监督,并且在一些实施例中,可不开启对泵系统2900的供电,除非所有的完整性检查都通过。由管理器处理器2926执行的一些二级检查可包括但不限于下列中的一个或多个。
在一些实施例中,管理器处理器2926上的治疗监视器可独立于指令处理器2924地确定流体输送的体积和定时。因而,在一些实施例中,如果在定时和体积方面都不意见一致,管理器处理器2926可防止指令处理器2924输送流体。
在一些实施例中,输送监视器使用冗余温度传感器、校准参数的冗余存储、以及体积测量传感器模型拟合误差的结果和反算的独立范围检查来提供对体积测量传感器的监督。
在一些实施例中,输送控制器检查出现故障的开关(开启或闭合)和断掉的SMA,并且也防止泵柱塞2902和测量阀2940被同时或无序地致动。输送控制器也可限制对SMA施加电力的时间。在一些实施例中,输送控制器可独立地跟踪目标流体体积和所输送的流体体积。在一些实施例中,输送控制器可发出警报,并且如果检测出实质性的过输送或欠输送,就防止进一步输送。
希望在使用之前验证系统或装置的完整性。关于医疗装置,可验证系统或装置的完整性,例如(但不限于)用于确保用户/患者的安全。故障状况的检测是验证系统或装置完整性的至少一种方法。在许多实施例中,希望在启动时检测故障状况,以避免医疗装置在输送药剂或以其它方式服务于用户或患者的同时出现下游错误和失败。
下面将参考示例性实施例描述输液装置、方法和系统的一些实施例。针对医疗输液泵描述该示例性实施例,在一些实施例中,该医疗输液泵可以是本文所示和描述的胰岛素泵。本文提到的“可抛弃件”可能在一些实施例中涉及本文所述的输液泵的可抛弃壳体组件和/或贮液器部分的各种实施例。
虽然可能在本文中使用了术语“启动测试”,但也可在任何时间使用本文所述的系统和方法。然而,在许多实施例中,在启动时以及在医疗装置使用期间的各种其它时间使用该系统和方法。这些时间包括但不限于在运行期间由系统检测出各种故障时。出于很多原因,该启动测试可能是有益的,包括但不限于:在给予医疗药剂时使用它们之前,验证有缺陷或故障的可抛弃件,和/或通过正在使用的医疗装置检测故障状况。因而,该启动测试可提高医疗装置的安全性。
在该方法和系统的一些实施例中,可使用该方法和系统确定在可抛弃壳体组件用于输送药剂之前是否有故障。因而,在一些实施例中,可在每次将可抛弃壳体组件附接至可再用壳体组件时执行该启动测试/过程/方法。所述故障可包括但不限于下列中的一个或多个:可抛弃件泄漏;可抛弃阀失灵;可抛弃贮液器失灵;和/或泵/可再用/可抛弃件失灵。在不对两个相继的可抛弃壳体组件验证该可抛弃件的完整性的系统和方法的一些实施例中,可以确定/假定可再用泵缺乏完整性。在一些实施例中,系统可指示:可推荐新的泵/可再用件,并且,一旦另一个可再用件附接至可抛弃件,就可在可抛弃件上重复所述启动测试,这可包括在一个或多个先前出现故障的可抛弃壳体组件上重复所述启动测试。在一些实施例中,可使用该方法一致地验证泵的完整性。
现在参考图165-166,在一些实施例中,在已经完成装填功能后,可能出于许多原因执行该装填功能,包括但不限于:对新的可抛弃壳体组件的初始装填,和/或将导管组2922与套管断开后的装填。然而,在任何情况下,一旦已经完成了装填功能,并且在套管被附接以给予治疗药物之前,在一些实施例中,该系统可执行对测量阀2940完整性的验证。可通过致动泵柱塞2902以输送阈值体积的流体来完成该验证。这可通过以下方式来完成:更长工作时间地致动泵柱塞2902,获得体积测量传感器2946的测量值,之后确定所泵送的体积,如果所泵送的体积小于阈值体积,就再次使用更长工作时间致动泵柱塞2902。然而,其中,泵系统2900在重复该过程之后达到最大工作时间(在一些实施例中,该时间是预先编程的时间)并且未达到阈值体积,即泵送体积超过测量阀2908、2940故障检测的最小值,但小于通过该启动测试的最小值。因而,在这些情形中下,在一些实施例中,泵系统2900可以断定该泵柱塞2902SMA致动器2910和贮液器可能出现故障。
关于测量阀2908、2940的完整性,在向用户/患者给出药剂之前验证完整性有许多益处。这些益处包括(但不限于)防止“过输送”。因而,通过在向用户/患者给出药剂之前验证泵系统2900的完整性,可维持系统的安全性。
关于提高的工作时间,在使用工作时间以控制医疗流体输送的各种实施例中,可执行提高工作时间以针对泵柱塞2902/泵柱塞SMA致动器2910故障验证测量阀2940故障。在一些实施例中,可使用多个变量确定最大工作时间,包括但不限于:合理的泵柱塞2902/泵柱塞SMA致动器2910需要致动的工作时间。因而,在该系统经历最大工作时间且不存在由体积测量传感器组件2946测量的体积(即,所测量的体积小于测量阀2908、2940故障检测阈值)的情况下,就可确定和/或确认该测量阀2940、2948可能已经故障。
然而,在一些实施例中,该泵可能能够工作但变弱了。因而,在一些实施例中,可通过移除可抛弃壳体组件并附接一个新的/另一可抛弃壳体组件来验证这种差异。在重复出现相同结果的情况下,可以确定和/或确认泵柱塞2902和/或泵柱塞SMA致动器2910变弱了并且可更换。在一些实施例中,控制器可推荐应该更换泵系统2900的可再用壳体组件。在一些实施例中,控制器可包括安全系统,该安全系统防止继续使用已被确定变弱的可再用壳体组件,因而,确保不再使用存在潜在故障的可再用壳体组件。
另外,在系统正在确认泵是否变弱或可抛弃件是否故障的情况下,用新的可抛弃件代替该可抛弃件也可确认包括存在故障的贮液器的第一可抛弃壳体组件中的贮液器2918是否例如(但不限于)可表明以下中的一项或多项:贮液器阀2904工作不正常,例如不能开启,即被卡在闭合位置,和/或贮液器2918未被充分填充。因而,在一个可抛弃壳体组件被发现有故障的情况下,在一些实施例中,泵系统2900可要求用户/患者用另一个可抛弃壳体组件替代该可抛弃壳体组件。在一些实施例中,在第二可抛弃壳体组件被发现有故障的情况下,在一些实施例中,泵系统2900可要求另一个可再用壳体组件。因而,在一些实施例中,该系统减少了以下需求:即,系统确定该故障是否由泄漏的测量阀2940或故障的贮液器2910和/或故障的贮液器泵2904导致的。在任一情况下,都更换可再用壳体组件。然而,本文所述的系统和方法确保了在继续使用以向用户/患者提供药剂之前检测和确认出现故障的可再用壳体组件。
在一些实施例中,当体积测量传感器组件2947确定已满足了阈值体积时,在一些实施例中就执行泄漏测试。该阈值体积可以是预先编程到系统中的任何体积。在示例性实施例中,该体积可为1微升,然而在其它实施例中,该体积可小于或大于1微升。在一些实施例中,该泄漏测试包括将流体体积保持在体积测量室2920内达到预先编程/预先确定的预定时间,例如几秒,在示例性实施例中,它可以约为2至5秒,然而在其它实施例中,它可小于或大于该时间。然后,体积测量传感器组件2947完成另一体积测量,以确定是否任何体积从体积测量室2920泄漏了。因而,在一些实施例中,该泄漏测试可与快速泄漏(可如上所述地确定/检测)相反地确定和/或检测缓慢泄漏。
在一些实施例中,一旦完成了泄漏测试,泵系统2900就开启测量阀2940,以从体积测量室2920清空流体体积。在一些实施例中,泵系统2900可告知用户/患者在将导管组2922连接至套管之前从导管组2922晃出一定体积的流体。
然后,在一些实施例中,在向用户/患者发出可将电池、体积测量传感器组件2946和温度计连接至装置(即将导管组292连接至套管)的信号之前,系统确认电池、体积测量传感器组件2946和温度计的完整性。因而,该启动测试为泵系统2900提供了机会以执行输送,确认可抛弃壳体组件和可再用壳体组件的完整性。另外,泵系统2900执行所有的标准运行时间完整性测试(即在正常治疗过程中的每次输送之后都执行完整性测试),从而提供在开始治疗之前检测其它故障的机会。
另外,在一些实施例中,在任何启动测试之前,泵系统2900都可警告和/或向用户/患者发出启动测试警报,以及用户/患者应确保它们不连接至医疗装置。在一些实施例中,用户界面和/或控制器装置(例如,遥控组件)可要求用户/患者验证它们已断开,因而,这可有助于提高安全性,并防止无意和/或意外的过多输送/输送。
在一些实施例中,该启动测试可提供初始数据点,以对工作时间与输送体积之间的关系进行建模(在使用这种泵控制系统的实施例中)。因而,在一些实施例中,可确定并使用被泵送到体积测量室2920中的最终体积作为初始模型数据点。根据该初始数据点,可确定或评估工作时间的斜率和偏移。因而,虽然可通过泵正在进行的操作来调节该斜率和偏移,但所述启动测试可存在初始斜率和偏移,与不存在最初数据相比,该初始斜率和偏移对于估计值而言是更有价值且更有用的起始点。这可以提高估计值的精确性以及泵的初始输送的精确性。在各种实施例中,例如,在不使用工作时间控制系统的上文和下文所述的那些实施例中,可使用该启动过程和方法向控制系统的实施例提供初始数据点。
在一些实施例中,在用户每次改变输液组/导管组2922时,输液泵可执行启动测试。在一些实施例中,可在用户将输液组/导管组2922连接至套管之前执行该启动测试。这可能由于许多原因而是有益的,包括但不限于:在存在对用户过输送或欠输送的任何可能性之前,检测故障。因而,在一些实施例中,该启动测试可具有下列益处中的一项或更多项:检测测量阀2940的故障,并且可更新泵模型以提高启动瞬变。另外,该启动模型也可执行所有的标准运行时间完整性测试,标准运行时间完整性测试可向泵系统2900提供在已经开始流体输送/治疗之前检测其它故障的机会。
在该示例性实施例中,所述启动可完成许多任务,包括但不限于:初始化前馈致动器模型偏移;将目标测量阀2040的位置初始化为接近最小值;以及执行泵系统2900的完整性检查。实际上,该启动方法可类似于标准输送,但具有下文详述的几个关键差异。现在参考图167,示出了该启动测试方法的一个实施例的示意图。该启动方法可将分为三个不同的阶段,即:泵送阶段、泄漏检查阶段和阀调阶段。泵送阶段包括通过泵SMA致动器2910再次致动来收集用于对泵柱塞2902建模的数据。泄漏检查阶段包括在将流体泵送到测量室2920中之后以及一定延迟之后针对预测值检查泵送体积。阀调阶段包括从测量室2929释放所泵送的流体,并且通过对测量阀SMA致动器2908的再次致动来设定测量阀2908致动目标位置。
现在也参考图168-170,其中,针对在启动期间被泵送至体积测量室2920的流体体积绘制泵柱塞2902目标位置,可在不致动测量阀2940的情况下多次重新致动泵柱塞2902。在每次重新致动后,泵柱塞2902目标位置的变化都可能以一定的增量增加。该增量的大小可基于通过先前的重新致动已泵送到体积测量室2920中的总体积而变化。
最初,该启动过程的目标在于精确地设定致动器模型的偏移。在一些实施例中,可在足以确保泵不使流体移动的足够低的值下初始化该目标位置。在一些实施例中,用于重新致动的增量δ1被设定为小值,以便当泵柱塞2902从死区移动到其线性区域中时,第一输送量将是小的。为了评估偏移,基于该单次第一泵送体积来假定一个默认泵斜率。因此,该偏移可以是:
δoffset=δtarget-mdefaultvpumped [EQ#200]
其中,mdefault为默认斜率,δtarget为第一泵送体积输送的目标位置变化,并且vpumped为第一泵送体积。该评估中的误差直接与斜率的误差ε以及vpumped的大小成比例。
e=δoffset,calculated-δoffset,actual
e=vpumpedmdefault-vpumped(mactual+ε)
e=vpumpedε [EQ#201]
参考图168,因而,vpumped越小,该偏移计算越不易与用于该计算的平均斜率mdefault偏离。这样,该阶段的泵送体积极限V1接近于0。一旦一个致动已经移动了任何流体,就可计算精确的偏移。可对导致泵送体积小于V1的、甚至那些不移动流体的每次致动计算偏移。在未泵送小于V1的非零体积的情况下,使用最后一个零体积数据点确定该偏移。该结果可在实际偏移的δ1之内。
现在参考图170,在已经泵送第一非零体积并计算了初始泵送偏移之后,在一些实施例中,再次致动的目标在于使用上述最小平方估计值对致动器的斜率建模。该阶段中的位置变化的增量δ2被设定成使得可以收集多个点以用于回归分析,从而改进该模型。
现在参考图169,随着体积测量室2920填充有流体,泵送动力学可能开始变化。一旦已经实现了特定的体积V2,对于给定的泵柱塞2902位置变化(即,泵柱塞2902位移)的泵送体积就可不再影响正常的空室致动器响应。在此之后,致动器模型可不再更新。再次致动的第三位置变化增量δ3是基于上述正常泵控制的。在一些实施例中,该阶段的目标在于将体积测量室2920填充到最小保持体积Vmin,startup。
在启动过程期间,也可在一些实施例中完成完整性检查。这些检查可包括但不限于下列中的一项或多项。例如,如果泵目标位置达到饱和,并且所泵送的体积保持接近于0,在一些实施例中,测量阀2940就假定已在开启位置中故障。由于可通过检验来确定,这与测量阀2940故障的正常输送稍微不同,因为这仅仅基于饱和,而非基于饱和或泵前馈模型。
如果对于预定的泵柱塞2902位置变化(即位移),输送到体积测量室2920中的体积充分小于预期体积,在一些实施例中,就可确定泵正在经历“泵变弱”故障。
在该启动测试的泵柱塞2902致动阶段终了时,确定被泵送至体积测量室2920中的总体积。在不满足用于发出警报的最小阈值的情况下,该启动过程可推断该测量阀2940和测量室入口止回阀2906两者都工作正常。
在启动期间,泵系统2900使用与针对运行时间测试所执行的类似的过程来测试输送间泄漏。在一些实施例中,在该启动过程期间,在已将流体泵送至体积测量室2920并已获得/完成基线“泵送”流体测量值之后,在一段固定延迟后获得第二测量值。如果这两个测量值之间存在任何体积变化(在测量噪声之外),在一些实施例中,就可推断这可能是由于经过测量阀2940和/或测量室入口止回阀2906的流体泄漏。在一些实施例中,该启动测试泄漏检查过程与运行时间泄漏检查相同,然而,测试参数,例如测量之间的等待时间、泄漏警报阈值可不同。
在一些实施例中,与泵柱塞2902一样,在该启动测试期间,多次重新致动测量阀SMA 2912。在一些实施例中,在每次致动之后,可将体积测量室2920中的体积与泵柱塞2902被致动之前的体积测量室2920中的体积进行比较。在一些实施例中,在体积测量室2920中仍存在残余体积的情况下,可再次致动测量阀SMA 2910。在一些实施例中,测量阀2940目标位置变化可随着每次重新致动而从其默认值增加。当致动导致残余体积降低到接近于0时,可停止再致动,并且在一些实施例中,最后的目标测量阀2920位置变化变成针对将来输送的新的默认位置。在一些实施例中,这可由于一个或多个原因而是有益的,包括:通过使增量小,可实现接近最小的测量阀2920目标位置。在一些实施例中,这可能由于许多原因是所期望的,包括但不限于:这降低了每次致动时测量阀SMA 2912上的应变,该应变可能会潜在地提高SMA故障的时间/缩短SMA的“寿命”。
在一些实施例中,如上所述,启动堵塞检测可与运行时间堵塞检测相同或类似。然而,在一些实施例中,该启动堵塞检测可不需要在发出警报之前满足连续输送的堵塞检测标准。如上所述,堵塞检测标准在于:由体积测量传感器确定的输送体积大于一定比例的泵送体积。
在一些实施例中,对于该启动测试的每次测量阀2940再致动,测量阀2940目标位置均可增加。在一些实施例中,当启动测试完成时,最后的目标测量阀2940位置可变为第一随后运行时间输送的起始目标测量阀2940位置。
在一些实施例中,与包括体积测量传感器组件的输液泵系统不同,该泵系统可包括用作反馈测量的一个或多个光学传感器。例如,还参考图171-172,在一些实施例中,与从体积测量传感器组件(参见图161-162)确定输送体积不同,可从至少一个泵柱塞2902光学传感器输入来假定/假设所输送的体积,该至少一个泵柱塞2902光学传感器输入可与基于泵组件模型的输送体积相关。在一些实施例中,可在制造时校准可被结合到可再用壳体组件中的泵组件,因此,可产生泵柱塞2902位移与所泵送流体体积之间关系的模型。在一些实施例中,可关于可抛弃壳体组件完成另外的建模,因而,在一些实施例中,可通过可再用壳体组件校准每个可抛弃壳体组件,并且,在一些实施例中,每个可抛弃壳体组件都可包括例如校准代码,例如,可使用例如RFID读取器和写入器和/或条码扫描器将校准代码手动输入到例如遥控组件中和/或由可再用壳体组件和/或遥控组件读取。在一些实施例中,每个可再用壳体组件可包括已通过可再用壳体组件校准的一个或多个可抛弃壳体组件。在一些实施例中,可在制造时校准每个可抛弃壳体组件。
在一些实施例中,代码可指示控制器应遵循的模型。因而,可将可抛弃壳体组件中的变化输入到该控制器和泵预测模型中;因此,该模型可在预测假定的输送体积方面足够精确。
然而,在输液泵系统的一些实施例中,可建立一系列的一个或多个模型。例如,在一些实施例中,对于每个可抛弃壳体组件,可基于制造时的校准程序来分配代码或模型的指示。因此,在这些实施例中,每个可抛弃壳体组件都可能不被明确地校准至特定的可再用壳体组件,然而,该校准程序可将可抛弃壳体组件适合最接近地代表基于校准程序的预期性能的范畴或代码。
因而,在输液泵系统的这些实施例的一些实施例中,如上所述,泵柱塞2902的位移可遵循一定轨迹。该至少一个光学传感器可确定泵柱塞2902的实际位移,并且可基于模型假设/预测所输送的体积。在各种实施例中,泵柱塞2902可包括一个或多个光学传感器,以确定泵柱塞2902的位移。光学传感器的实例和这些光学传感器的布置可包括上文关于图145-149B所述的例子。
在一些实施例中,可在预测模型中考虑可抛弃壳体组件中的变化,例如在泵送后、SMA线致动和膜弹簧返回/恢复为起始位置等。因而,在一些实施例中,泵柱塞2902的致动次数可转换为前馈方面的变化,以补偿ADC计数预测中的泵柱塞2902位移的变化。在一些实施例中,SMA线可一旦使用就变化,和/或泵室2916的膜可一旦使用就变化,因此,对于泵柱塞2902位移,从贮液器2918泵送的假定流体体积可随着泵致动次数变化。在一些实施例中,随着贮液器中的体积被排空,针对ADC计数所输送的预期体积可变化,因此,可将泵启动时的贮液器中的体积考虑到一个或多个模型中。
在一些实施例中,一旦致动,泵柱塞2902的实际位移就可从所述轨迹变化。体积控制器可反馈由该至少一个光学传感器感测的实际泵柱塞2902位移信息。所要求的位移和实际位移之差被提供给一个或多个即将到来的输送,因此补偿位移误差。
因而,在一些实施例中,泵柱塞2902的位移可本质上被转化为假设/假定体积的输送。使用该至少一个光学传感器,可确定针对泵柱塞2902的每次致动、泵柱塞2902的实际位移。该位移可被反馈至目标泵柱塞2902位移,并且,如果确定是必要的,体积控制器可确定是否以及如何补偿实际位移。在一些实施例中,如上所述,泵柱塞2902位移、以及在一些实施例中,与给定的可抛弃壳体组件的泵柱塞2902的致动次数一起,以及贮液器体积,可基于模型来确定所输送的体积。
在一些实施例中,是否以及如何补偿所确定的泵柱塞2902的实际位移可基于一个或多个因素。这些因素可包括:差值的大小,该差值是否表明过输送或欠输送,可能显示误差的连续实际位移读数的数目等。因而,在一些实施例中,在控制器调节位移轨迹之前,可能需要阈值误差。
在输液泵系统的这些实施例中的一些实施例中,该系统可包括另外的光学传感器,以感测阀的运动。例如,在一些实施例中,泵系统可包括至少一个光学传感器,以感测贮液器阀2904和/或泵室流出阀2906,其类似于上文例如关于图150描述和示出的阀。泵室流出阀2906能够以类似于体积测量室阀2906的方式工作,仅泵室流出阀2906一旦开启就可允许流体从泵室2916流动至导管组2922。因而,如上所述,在一些实施例中,可将体积测量传感器组件2946与测量阀一起从泵系统2900中移除。
因而,在这些实施例中,通过确认阀2904、2906的开启和闭合,可确认从贮液器2918泵送了流体,且流体被泵出泵室2916并泵送至导管组2922。然后,在光学传感器未感测到一个或多个阀的开启和/或闭合的情况下,系统可发出警报。然而,如上文关于对系统发出各种警报所述的,在一些实施例中,这些警报可在满足阈值后发出。例如,在一些实施例中,如果光学传感器确定发生两次连续的泵柱塞2902致动,并且阀2904、2906中的在一个或多个上检测出两次连续的误差,就可发出警报。
如上文关于泵柱塞2902的至少一个光学传感器所述的,在一些实施例中,可使用不止一个光学传感器,以收集来自冗余光学传感器的传感器输入。在一些实施例中,例如,如图147所示的,用于泵柱塞2902的两个光学传感器可位于泵系统2900中的两个不同位置,由此从两个不同角度收集传感器数据,在一些实施例中,这可提供对泵柱塞2902位移的更深入确定。
在一些实施例中,可为了冗余而使用两个或更多个光学传感器,并且也可确定其中一个光学传感器是否可能有误差。因而,在一些实施例中,一旦从两个或更多个光学传感器收集光学传感器数据,系统就可比较两组数据来确定其中一个传感器可能有误差,因为数据点变化超过了预设阈值。然而,在一些实施例中,当由至少一个光学传感器收集的光学传感器数据离预期值很远,即超过一个或多个阈值时,系统可发出警报,并推断该至少一个光学传感器已经故障/有误差。
在各种实施例中,可抛弃壳体组件中的各种膜(包括但不限于膜组件和贮液器膜)可包括涂层,例如,在一些实施例中,该涂层可以是聚对二甲苯,并且该膜可以是美国德克萨斯州欧文市的埃克森美孚公司制造的热塑弹性体——SANTOPRENE。然而,在各种其它实施例中,该涂层可不同,例如可包括任何形式的聚对二甲苯或其它涂层材料。在各种实施例中,可使用聚对二甲苯C。在各种实施例中,聚对二甲苯涂层的厚度可为3微米,然而,在一些实施例中,聚对二甲苯涂层可为1微米厚,并且在一些实施例中,贮液器膜可包括与流体路径膜具有不同厚度的涂层。在一些实施例中,贮液器膜可包括3微米厚度的聚对二甲苯涂层,并且流体路径膜可包括1微米的聚对二甲苯涂层。在各种实施例中,聚对二甲苯的厚度可变化,并且可小于1微米或大于3微米。
在一些实施例中,可使用转笼烘干机法施加涂层,并且在各种实施例中,可在两侧上(即,膜的流体侧和干燥侧/非流体侧)都覆有膜。在各种实施例中,可使用各种方法向膜施加涂层。
在各种实施例中,可抛弃壳体组件中的贮液器可以是3cc体积的贮液器。然而,在其它实施例中,贮液器的体积可小于或大于3cc。
现在也参考图173A和173B,在一些实施例中,膜的聚对二甲苯涂层可改变膜材料的硬度,因此,在一些实施例中,贮液器膜可设计成补偿该变化。在一些实施例中,贮液器膜4000可被“倒转”,也就是说,可被偏压成使得其塌缩到贮液器的底部上。在这些实施例中,贮液器膜4000包括周界密封件4002(在一些实施例中它可以是压条密封件),周界密封件4002允许贮液器膜4000的装配,以便两个板可“挤压密封”贮液器膜4000。
在各种实施例中,贮液器膜4000也可包括隔膜4004。在各种实施例中,隔膜4004可由SANTOPRENE制成并可涂有聚对二甲苯。在一些实施例中,隔膜4004被构造成使得隔膜4004基本为圆形,因而,当组装该可抛弃壳体组件时(在一些实施例中,这可包括激光焊接),隔膜4004可被推入到比隔膜4004直径更小的匹配孔中,因而在隔膜4004上施加压缩力。另外,在一些实施例中,存在轴向压缩。该压缩可密封隔膜4004。在一些实施例中,当使用聚对二甲苯涂层时,可能希望这种构造的隔膜4004,因为聚对二甲苯可使得隔膜更难以密封。在隔膜4004的这些实施例中,隔膜4004被构造成使得填充针头(例如,用于用流体填充贮液器的针头)以约45度的角度进入隔膜4004。
在各种实施例中,贮液器膜4000可包括接近隔膜4004位置的突出特征件4008。突出特征件4008的形状可如图所示,或者可以是不同的形状。突出特征件4008可防止和/或降低膜4000被填充针头意外/无意刺穿的可能性,这可降低贮液器中泄漏的可能性。在一些实施例中,突出特征件4008也可用作空气阱,以便填充针头可以在用流体将贮液器填充至期望体积后移除空气。
现在也参考图174A-174D,在一些实施例中,贮液器膜4000可包括一个或多个下列特征,该特征最小化和/或降低和/或移除正压力,使其不被施加在贮液器的内容物上。在一些实施例中,可将一个或多个槽口引入到贮液器膜4000上。现在参考示出了在“A”处截取的图174A的剖视图的图174D,图174D为图174B所示的部分“C”的放大图,槽口4010、4012、4014本质上“弱化”贮液器膜4000的弹性特性,并且这些特征允许在贮液器被填充至最大容量时、贮液器膜4000完全或基本完全折叠。槽口4010、4012、4014也可减小这些点处的流体上的力。因而,在一些实施例中,该一个或多个槽口可位于力最大的一个或多个点处,和/或在一些实施例中,可定位成将该力减小为最大阈值量。在各种实施例中,槽口的数目、尺寸和/或位置可以不同。
在一些实施例中,贮液器膜4000可包括减小贮液器的无效体积的特征,以便空气和/或流体不困在贮液器中。现在参考图174C,图174C是图174B中的部分“B”的放大截面图(图174B是在“A”处截取的图174A的剖视图)。在一些实施例中,可包括特征件4016,并且在一些实施例中,特征件4016可定位成靠近隔膜4004。在一些实施例中,该特征件被构造成确保空气不被“卡”在贮液器的角落中。在各种实施例中,可不同地构造和/或不同地定位该特征件4016。
现在参考图175,示出了致动器组件4018的另一实施例。在该实施例中,锚固形状记忆合金丝4022、4024的卷边组件4020可包括凸柱组件4026、4028。在一些实施例中,卷边组件4020可含有粘合剂以将形状记忆合金丝4022、4024锚固至卷边组件4020。在一些实施例中,由于许多原因,粘合剂可能是有利的,包括但不限于:限制形状记忆合金丝4022、4024的热变化(即,用作散热器),和/或可用作另外的机械附接和/或可提供应变释放。在各种实施例中,可选择各种硬度的粘合剂,以帮助应变释放。在一些实施例中,凸柱组件4026、4028可与卷边组件4020处的粘合剂一起使用,和/或不与粘合剂一起使用。在一些实施例中,凸柱组件4026、4028可能是有利的,例如,因为它们维持形状记忆合金丝4022、4024,并防止和/或最小化和/或降低侧向旋转和/或角偏移。
现在参考图176A和176B,示出了致动器组件4030的另一实施例。在该实施例中,锚固形状记忆合金丝4036、4038的卷边组件4032可包括鸠尾组件4034。在一些实施例中,卷边组件4032可含有粘合剂以将形状记忆合金丝4036、4038锚固至卷边组件4032。在一些实施例中,该粘合剂可涂布于卷边组件4032上以及形状记忆合金丝4036、4038与卷边组件4032的连接部上。在一些实施例中,由于多种原因,粘合剂可能是有利的,包括但不限于:限制形状记忆合金丝4036、4038的热变化,和/或可用作另外的机械附接和/或可提供应变释放。在各种实施例中,可选择各种硬度的粘合剂,以帮助应变释放。在一些实施例中,鸠尾组件4034可与卷边组件4032处的粘合剂一起使用,和/或不与粘合剂一起使用。在一些实施例中,鸠尾组件4034可能是有利的,例如,因为它维持形状记忆合金丝4036、4038并允许侧向旋转和/或角偏移。
现在参考图177A和177B,示出了致动器组件4046的另一实施例的局部再现。在该实施例中,向卷边组件4048添加钩4040。随着致动器组件4046旋转,钩4040也旋转,因此,形状记忆合金丝4042、4044接收减小的/最小的弯曲应力。在该实施例的一些实施例中,卷边组件4048可与粘合剂一起和/或不与粘合剂一起使用。
现在参考图178A和178B,示出了致动器组件4050的另一实施例的局部再现。在该实施例中,向致动器组件4050添加钩4052。形状记忆合金丝4054形成缠绕该钩4052的单根丝。在一些实施例中,钩4052的形状可与此不同,并且可例如包括保持器,以保持形状记忆合金丝4054。在该实施例的一些实施例中,钩4052可与粘合剂一起和/或不与粘合剂一起使用,并且在一些实施例中,形状记忆合金丝4054可被大致胶粘在形状记忆合金丝4054和钩4052之间的完全接触点处。在一些实施例中,形状记忆合金丝4054可被胶粘在形状记忆合金丝4054和致动器组件4050之间的完全接触点处。在一些实施例中,可不广泛地涂布粘合剂。
现在参考图179A和179B,示出了致动器组件4056的另一实施例的局部再现。在该实施例中,向致动器组件4056添加钩4058。形状记忆合金丝4060、4062包括可缠绕该锚固器的两个单股或一股。形状记忆合金丝4060、4062连接至连接器4064、4068。连接器4064、4068也连接至一股非形状记忆合金丝4060,在一些实施例中,该非形状记忆合金丝4060可以是一股KEVLAR丝,或者是导电丝。该股非形状记忆合金丝4060缠绕钩4058。在一些实施例中,钩4058的形状可与此不同,并且例如可包括保持器,以保持非形状记忆合金丝4060。在该实施例的一些实施例中,钩4058可与粘合剂一起和/或不与粘合剂一起使用,并且在一些实施例中,非形状记忆合金丝4060可大致被胶粘在非形状记忆合金丝4060和钩4058之间的完全接触点处。在一些实施例中,非形状记忆合金丝4060可大致被胶粘在非形状记忆合金丝4060和致动器组件4056之间的完全接触点处。在一些实施例中,可不广泛地涂布粘合剂。在这些实施例中,将在非形状记忆合金丝4060上发生弯曲和挠曲。在上述各种实施例中,在所示的连接器之间存在电连接。在一些实施例中,可包括导电丝。
现在也参考图180,示出了鸠尾卷边实施例的另一实施例。
现在也参考图241A和241B,示出了形状记忆合金7016和致动器组件4056的另一实施例。在该实施例中,形状记忆合金包括卷边7018而不是例如电触点。因而,在该实施例中,使用卷边的单根形状记忆合金7016丝,该单根形状记忆合金7016丝将形状记忆合金7016机械紧固至致动器组件4056。
在一些实施例中,致动器组件4056可在各个部分中包括另外的材料,以赋予致动器组件4056另外的硬度。这可能由于多种原因而是有益的/期望的,包括但不限于:减小了形状记忆合金丝行进的距离。
在各种实施例中,可在致动器组件中包括扭转弹簧。在一些实施例中,致动器组件可包括用于该扭转弹簧的筒,因此,通过在其向上位置处止动该扭转弹簧,因此,处于该位置的扭转弹簧不向致动器组件(包括形状记忆合金)施加力。
在一些实施例中,致动器组件可由塑料制成。在其它实施例中,致动器组件可由金属制成,并且在这些实施例中,可用作散热器。在非形状记忆合金丝或形状记忆合金丝缠绕钩的实施例中,在这些实施例的一些中,合金丝可缠绕钩超过一圈。在一些实施例中,所述卷边可以是线内卷边并可浮在空中,其中,一件形状记忆合金丝可附接至该卷边,并且,第二、非形状记忆合金丝可附接至该卷边。在一些实施例中,该第二、非形状记忆合金丝可以是已经“失效”的形状记忆合金丝,以便该合金丝中不再存在形状记忆合金丝的致动特性。例如,在一些实施例中,非形状记忆合金丝可以是KEVLAR或铂,但也可使用其它材料。在一些实施例中,可使用一根形状记忆合金丝向下拉动柱塞泵,并可使用一根形状记忆合金丝向上拉动柱塞泵。在一些实施例中,可将形状记忆合金丝(和/或非形状记忆合金丝)例如置于(在一些实施例中通过使用粘合剂置于)电触点处。
现在参考图181-184,示出了测量阀的构造和形状记忆合金构造的各种实施例。
现在参考图242和243,示出了测量阀组件7020的视图。柱塞组件包括光学标记7022,并且钟形曲柄组件7026包括光学标记7024。在各种实施例中,可监视这些光学标记7022、7024中的一个或两个,然而,在一些实施例中,监视这些标记7022、7024中的一个。例如,在一些实施例中,可监视光学标记7022,因此监视柱塞7032的运动。在钟形曲柄7026的该实施例中,两个臂7028、7030提升柱塞7032。
现在参考图185A和185B,示出了用于可抛弃壳体组件4072的包装的一个实施例。在该实施例的一些实施例中,壳体4070包括用于可抛弃壳体组件4072、填充接头4076和导管组件(导管和套管接触组件)4074的形成区域,在各种实施例中,该导管组件被结合至可抛弃壳体组件4072。在各种实施例中,壳体4070由PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)制成。在一些实施例中,壳体4070可使用其它材料形成。在一些实施例中,壳体4070可利用热成型来形成,并且在一些实施例中,在真空的帮助下利用热成型形成。在一些实施例中,也可使用柱塞辅助。在各种其它实施例中,壳体4070可使用其它技术形成。在各种实施例中,所述包装可被设计成容纳可抛弃壳体组件4072和/或附接至填充接头4076的可抛弃壳体组件,以及导管组件4074。因此,壳体4070可包括容纳各种可抛弃件的隔间4078、4080。在各种实施例中,一旦可抛弃壳体组件4072和套管组件4074被装载到壳体4070中,就将盖(未示出)放置到壳体4070上。在一些实施例中,该盖可由TYVEK制成;在其它实施例中,该盖可由另一材料制成。在各种实施例中,该盖被可移除地结合至壳体4070,并提供维持壳体4070内部无菌状态的屏障。
现在参考图186A和186B,示出了可抛弃包装的另一实施例。在该实施例的一些实施例中,壳体4086包括用于可抛弃壳体组件4072、填充接头4076和导管组件(导管和套管接触组件)4074的形成区域,在各种实施例中,该导管组件被结合至可抛弃壳体组件4072。在各种实施例中,壳体4086可由PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)制成。在一些实施例中,壳体4086可使用其它材料形成。在一些实施例中,壳体4086可使用热成型形成,并且在一些实施例中,在真空的帮助下使用热成型形成。在一些实施例中,可使用柱塞辅助。在各种其它实施例中,壳体4086可使用其它技术形成。在各种实施例中,该包装可设计成容纳可抛弃壳体组件4072和/或附接至填充接头4076的可抛弃壳体组件,以及导管组件4074。因此,壳体4086可包括容纳各种可抛弃件的隔间4082、4084。在各种实施例中,一旦可抛弃壳体组件4072和套管组件4074被装载到壳体4086中,就将盖(未示出)放置到壳体4086上。在一些实施例中,该盖可由TYVEK制成;在其它实施例中,该盖可由另一材料制成。在各种实施例中,该盖可移除地结合至壳体4086,并提供维持壳体4086内部无菌状态的屏障。如图186B所示,在一些实施例中,壳体4086可包括位于隔间中(例如隔间4084中)的特征件,该特征件为壳体4086提供另外的功能。例如,在图186B中,壳体4086中的隔间4084用来将填充接头4076保持在以下位置:该位置对于填充可抛弃壳体组件4072贮液器可能是有益的/所期望的。
在各种实施例中,该包装的壳体的形状可以不同。一些实施例可包括另外的隔间和特征件,以容纳另外的可抛弃件,该另外的可抛弃件可包括但不限于填充注射器和/或填充注射器和填充针头。
现在参考图187A-187J,示出了可抛弃包装的另一实施例的各种视图。在这些实施例中,可包括盖组件4088,盖组件4088被构造成以可移除方式匹配地附接至底座组件4090,并且可由与底座组件4090相同的材料制成。然而,在各种其它实施例中,该盖可与图187A-187J中所示的不同并可由TYVEK制成;在其它实施例中,该盖可由另一材料制成。在该实施例的各种实施例中,该盖能够可移除地结合至底座组件4090,并提供维持底座组件4090内部无菌状态的屏障。在各种实施例中,底座组件4090被构造成收容可抛弃组件4092,在各种实施例中,可抛弃组件4092可包括可抛弃壳体组件4094、填充接头4096和套管组件4098。
在该实施例的一些实施例中,底座组件4090和盖组件4088包括形成区域,该形成区域被构造成收容可抛弃壳体组件4094、填充接头4096和导管组件(导管和套管接触组件)4098,在各种实施例中,该导管组件被结合至可抛弃壳体组件4094。在各种实施例中,底座组件4090和盖组件4088可由PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)制成。在一些实施例中,底座组件4090和盖组件4088可使用其它材料形成。在一些实施例中,底座组件4090和盖组件4088可使用热成型形成,并且在一些实施例中,可在真空的帮助下使用热成型形成。在一些实施例中,可使用柱塞辅助。在各种其它实施例中,底座组件4090和盖组件4088可使用其它技术形成。
在各种实施例中,该包装可设计成容纳可抛弃壳体组件4094和/或附接至填充接头4096的可抛弃壳体组件,以及套管组件4098。因此,该包装可包括容纳各种可抛弃件的隔间和特征件。在各种实施例中,一旦将可抛弃壳体组件4094和套管组件4098被装载到底座组件4090中,盖组件4088就放置到底座组件4090上。在一些实施例中,盖组件4088可包括TYVEK盖。在一些实施例中,盖组件4088可由与底座组件4090相同的材料或不同的材料制成。在各种实施例中,盖组件4088可移除地附接和/或匹配至底座组件4090,并且与TYVEX一起提供维持底座组件4090内部无菌状态的屏障。
如图187A-187J所示,在一些实施例中,底座组件4090和盖组件4088可包括位于隔间中的各种特征件,该特征件可为底座组件4090和盖组件4088提供另外的功能。例如,如图187B所示,底座组件4090中的隔间用来将填充接头4096保持在下列位置:该位置对于填充可抛弃壳体组件4094贮液器可能是有益的/所期望的。在一些实施例中,隔间特征件使填充接头4096和可抛弃壳体组件4094保持处于45度角,以填充可抛弃壳体组件4094中的贮液器。在盖组件4088的各种实施例中,可包括隔间以帮助维持该填充接头4096在底座组件4090中的位置。在一些实施例中,盖组件4088可包括凹坑或其它特征件,以在装填可抛弃壳体组件4094期间容纳套管连接器。
在各种实施例中,底座组件4090可构造成自我站立,并且这由于许多原因而可能是所期望/有利的,包括但不限于:用户使用一只手可实现对可抛弃壳体组件4094的填充,该包装本身提供了无菌工作表面,并且在填充的同时在无菌工作表面内侧维持可抛弃壳体组件4094,以减少/避免污染。
在一些实施例中,该包装可包括缠绕在该包装的外部上的用户使用说明。在一些实施例中,该包装的形状和尺寸可以不同。一些实施例可包括另外的隔间和/或特征件以容纳另外的可抛弃件或其它装置,该另外的可抛弃件或其它装置可包括但不限于:填充注射器和/或填充注射器和填充针头。
许多医疗装置在人或其它动物身上或体内使用之前先经过环氧乙烷(EO)消毒过程,以杀灭潜在的有害病原体。该过程包括:把要消毒的部分放置在一个室中,并使它们经受真空、增湿、加热和EO气体的阶段。EO气体渗透该包装材料并与部件的/装置的表面接触。然而,在该过程期间,EO气体也渗透并被材料吸收。由于EO的挥发性,EO对人体组织/生物过程是有害的,并且可能与接触组件的多种物质(诸如药物(例如,胰岛素或其它药剂))产生有害反应,因而,在使用它们之前,必须从被消毒部分充分去除EO气体。
例如,可使用以下两个过程中的一个完成EO去除。一个过程包括在消毒循环结束时使用几个真空循环以清扫EO的空间。另一个过程是被消毒的部件经过“通风”过程,由此,可封闭所述部分达到一段时间,直到已经表明提供了从部件/装置排出的足够低水平的EO和EO衍生物“残余”(这里简称为“EO”)。所述真空循环在从空间中去除残余EO并可能从材料中抽出一些EO方面是有效的。在通风期间,EO残余通过扩散的方式流出已消毒的材料。EO本质上为气态的,所以分子必须到达部件/装置的表面,然后排放到大气中。取决于EO剂量和材料属性(这可包括但不限于以下中的一个或多个:吸附/保持到EO上的亲和力),该过程可能需要几小时、几天或几星期。下面描述一种加快该通风过程的过程,以允许更早地使用被消毒的部件/装置,并更好地确保对部件/装置充分通风,并且EO残余足够低而被认为对普通人类/动物使用和/或药物相互作用来说是安全的。
在达到足够低的EO残余水平之前,许多因素都可能影响所耗的时间量,这些因素可包括但不限于:所使用的材料、温度和包装。关于材料,材料密度可起到一定作用,因而,与橡胶相比,密度更大的塑料可吸收更少的EO,但是与塑料相比,密度更小的橡胶可更快速地释放EO/衍生物。关于温度,温度直接影响扩散速率,并且,提高温度就提高气体分子的能量水平,从而使它们更可移动而从材料中排出。关于包装,在许多情况下,被消毒的部件存在于允许搬运它们的包装中,这表明在许多情况下存在防止解除无菌状态的固有屏障。在一些情况下,包装可包括非渗透性屏障,例如塑料片和/或壳,以及可移除的半透屏障,例如TYVEK。该包装也可被封入其它包装中,例如用于运送硬纸盒或多个盒。在消毒过程期间,EO易于部分地穿透该包装,因为该过程开始时使用的运动真空力使EO颗粒主动移动到室中的所有空间内。然后,由于扩散性(例如,颗粒从较高密度的体积流入较低密度的体积中),随着EO驻留,EO穿透部件材料。在真空冲洗循环期间,从空气空间中排空任何空气悬浮EO,并且真空可从部件/装置材料抽取一定量的吸附气体。在通风期间,材料中较高浓度的EO气体扩散到部件周围的EO浓度较低的空气空间中,最终流出包装并进入大气中。
在一些实施例中,对于任何装置/部件构造或材料,妨碍EO水平快速下降的可能是包装。当基准空间(即,其中,主要是密集分子)中的分子密度保持较低时,任何气体的扩散速度被最大化。扩散的作用是使在一定体积中的气体密度均匀化,并且,梯度(密度差)越大,高密度的体积将减小得越快。在一些情况下,该通风在通气良好的体积内发生,例如,具有移动的空气/通气的室或腔,但包装的作用是截留所排出的EO并降低扩散梯度。在下列被消毒的部件周围通常存在多个存留体积,包括产品包装和一个或多个大包装容器,例如硬纸盒。这在许多情况下导致EO不仅必须从被消毒的部分扩散,而且也必须从包装本身扩散。产品包装是不可避免的,但大包装盒阻碍了由该包装周围的通气体积提供的对流。
在一些实施例中,为了更快地降低EO水平,对消毒器大包装进行通风可允许对流,以提高EO梯度。在一些实施例中,对流可固有地更有效帮助温度在整个包装内的均衡化,因为可能存在较少的隔绝空间。在一些实施例中,该过程/方法可包括但不限于以下中的一个或多个:
在一些实施例中,可使用包含要消毒的单独包装部件的消毒器大包装。消毒器大包装包括狭槽、孔、网眼等,以提供可从大包装内的空间通风至发生通风的腔/室中的大气的容纳结构。消毒器大包装是可抛弃或可再用的。在一些实施例中,在通风后,将消毒器大包装置于标准硬纸盒中。
接下来,在通风后,将单独包装部件传送至标准硬纸盒,以便于运送。在一些实施例中,消毒器大包装可包括在单独包装部件之间留有空间的特征件(即,间隔件),以促进围绕部件/装置/部分的所有侧面的气流。
在一些实施例中,消毒器大包装可包括将包装直接匹配推动空气流经该包装的管道的部件。在一些实施例中,这可包括对典型通风腔的改进,以便除了经过包装周围的空间移动之外,还引导空气直接流经多个部分。
在一些实施例中,消毒器大包装可包括内置风扇或多个风扇,以提高盒内的直接对流。在一些实施例中,可针对可再用装置/包装/部件使用该方法。
在一些实施例中,消毒器大包装可包括对多个部分局部施加热量并加快该过程的元件。在一些实施例中,该方法能够与在盒内直接对流相结合,从而提高加热过程的效率。在一些实施例中,可针对可再用装置/包装/部件使用该方法。
虽然本文所述的过程/方法可适用于被EO消毒的任何物体,但也可在下列关键应用中使用该过程/方法,其中,残余EO水平必须明显低于被认为对人类“安全”的水平,例如,与要输注到人体内的下列输液药物接触的装置,该药物包括但不限于胰岛素。胰岛素和包含氨基酸链的其它药物对EO是高度敏感的,并且,暴露会导致治疗性分子转化为非治疗性分子或有害分子。在一些情况下,可能需要残余EO水平小于百万分之一(PPM),以避免对药效有明显影响。使EO残余浓度降低至1PPM范围暗示了EO梯度的影响(即,空气空间必须<<1PPM,以最大化扩散潜力)。
现在也参考图188,在一些实施例中,与本文所述和所示的泵结构构不同,可能期望包括以下泵结构:该泵结构包括两个泵,并且这些泵包括倒置的泵机构。因此,与泵致动器以泵室变得更小的方式致动不同,泵致动器在下部位置开始,即,泵致动器处于泵室中。在该构造中,当期望从贮液器中泵送流体时,柱塞泵被向上拉动,离开泵室,因此,如果泵室中存在空气,则在泵冲程结束时,泵室中留存的空气体积就为0,并且将空气泵送穿过单向阀。另外,在该构造中,当执行读取时,AVS/测量室不存储压力,因此,在同一压力下执行第一/开始读取以及第二/结束读取。因而,如果测量室中存在空气,由于在同一压力下执行第一读取和第二读取,就不压缩空气,因此,虽然测量室中存在空气,但读数仍将是精确的,空气不是计算的一部分。在一些实施例中,存在处于AVS/测量室下游的第二倒置的泵致动器/泵机构。
在各种实施例中,可使用逆向泵送顺序作为所述泵结构。因而,与使泵活塞和贮液器阀“通常开启”不同,这两个部件能够“通常闭合”。通过使泵活塞坐放在泵室中,可从贮液器抽取被输送至AVS室/测量室的可变体积,并且可在每个泵冲程上完全输送该可变体积,这提供了每个冲程上的最大液压力的机会。空气将不积聚在所述室中,因为在冲程之间、在泵室中将存在最小残余体积,并且泵活塞将连续接触泵室膜,因而最小化空气与膜的界面以及空气透过膜的影响。
这能够通过几种方式实施,包括但不限于下列中的一个或多个:
系统1:单致动器,主动泵/主动阀
在一些实施例中,该系统将本质上与上述实施例相同,但其机制被设计成反过来运行。
系统2:双致动器,主动泵/主动阀
在一些实施例中,该系统将需要将驱动该泵和阀活塞的公共铰接机构分离为泵活塞/钟形曲柄,并且将需要第二贮液器阀/钟形曲柄。也将需要添加另外的形状记忆合金//NITINOL致动器,以移动独立的贮液器阀钟形曲柄/活塞。该方法将在现有泵NITINOL上施加较低负荷,以单独致动泵活塞。
系统3:单致动器,主动泵/被动阀
在一些实施例中,该系统可包括从可再用泵去除所有现有贮液器阀致动器的功能性,并将该功能性置于可抛弃底座中。与系统2一样,驱动该泵和阀活塞的公共铰接机构将被分离为仅泵活塞/钟形曲柄,并且现有形状记忆合金/NITINOL致动器将驱动泵活塞。阀功能可变为被动止回阀,被动止回阀是可抛弃瓶的一部分。由于当泵室中存在真空时贮液器必须开启(为了从贮液器抽取流体),所以不能象AVS止回阀一样在该可再用泵中实现该功能性。
该被动止回阀概念的一些方面如下:
·泵室中的正压力可闭合该阀。
·泵室中的负压力可开启该阀。
·通常可将该阀偏压为闭合,以在小体积/低速冲程期间减少由于阀泄漏而降低效率的机会。
·可最小化当该阀被时的流量限制,从而减少泵室的填充时间。
图189A-189C中示出了该系统的具体实施方式的一个实例。
在一些实施例中,O形环密封件可作为另外的密封方法被添加至入口阀,以防止流体从贮液器进入泵室。在一些实施例中,该O形环密封件可由SANTOPRENE或另一材料制成,并且在一些实施例中,SANTOPRENE可不包括聚对二甲苯涂层。在一些实施例中,SANTOPRENE包括聚对二甲苯涂层。
在一些实施例中,可在制造时向可抛弃壳体组件中的流体管线添加硅油,或另一类型的油或疏水化合物。在一些实施例中,硅油可增强空气泡的去除,其中,空气泡在所述流体管线中形成。
与可抛弃壳体组件的导管连接
现在也参考图190,在一些实施例中,可包括本文所述的可抛弃壳体组件的各种实施例的任何实施例的可抛弃壳体组件5000可包括鲁尔连接器5002,而不是被附接至出口的套管(或导管)组件。在一些实施例中,这可能是有利的,因为鲁尔连接器5002可通过标准连接器5004附接至任何数目的套管组件/导管组件。
在一些实例中,可抛弃壳体组件5000可构造成使得:在一些实施例中可与套管组件连接的导管可被直接引导到出口中。在一些实施例中,可通过粘合剂或另一机构紧固该导管。然而,在一些实施例中,导管可被插入,并且可再用壳体组件以及可抛弃壳体组件可保持被连接至可抛弃壳体组件的导管,并保持导管与可抛弃壳体组件中的流体路径连通。在各种其它实施例中,可通过卡入所述出口中的包覆成型部(overmold)而将导管插入。在一些实施例中,可通过胶粘或以其它方式附接至所述出口的包覆成型部而将导管插入。
现在参考图198,示出了抛弃壳体组件6000具有导管6002,导管6002已经被插入可抛弃壳体组件6000的出口中,在各种实施例中,抛弃壳体组件6000可包括本文所述的可抛弃壳体组件6000的各种实施例中的任一个。在一些实施例中,可抛弃壳体组件6000包括在任一方向上渐缩的渐缩出口。在一些实施例中,可抛弃壳体组件6000出口包括顺应性密封件6006,在一些实施例中,顺应性密封件6006可以是表面密封件或径向密封件。因而,在一些实施例中,渐缩入口和顺应性密封件6006在可抛弃壳体组件6000中形成导管6002界面。在一些实施例中,导管6002滑入顺应性密封件6006中。也参考图48,在一些实施例中,该导管界面可位于可抛弃壳体组件的基部部分中,然而,在一些实施例中,该导管界面可位于可抛弃壳体组件的基部部分和流体路径盖之间。
现在也参考图55A-56C,示出了可再用壳体组件,并且,当绕可抛弃壳体组件旋转并连接至可抛弃壳体组件时,具有弹簧致动突片2980的凸起808在锁环组件上捕捉该导管并将导管推入到可抛弃壳体组件内的凹部中。在一些实施例中,在可再用壳体组件绕可抛弃壳体组件旋转之前,在可抛弃壳体组件和导管之间可具有足够大的摩擦,以保持导管的位置。
在各种实施例中,可抛弃壳体组件包括管凹部,该管凹部可构造成保持导管,以便防止和/或最小化扭结。这可能由于许多原因而是有利的,包括但不限于:防止和/或最小化导管内的堵塞/受限流动。
在各种实施例中,一旦可再用壳体组件绕可抛弃壳体组件旋转,导管就被锁定在适当位置,因此,例如当在与可抛弃壳体组件相反的方向中拉动该导管时,导管上的力可不将导管从与流体路径的流体连接中移动/分离。
在各种实施例中,所述密封件(如上所述,它可包括表面密封件)可在可抛弃壳体组件的流体路径和导管的鲁尔腔之间形成液压密封。
现在也参考图199和图136,在一些实施例中,插塞6008或至少部分顺应性部分可连接至导管6002。在一些实施例中,插塞6008可被包覆成型(overmolded)到导管6002上。在一些实施例中,插塞6008可插入到可抛弃壳体组件6000的出口中,在一些实施例中,该出口可包括匹配的凹部。可在导管/插塞和可抛弃壳体组件6000中的流体路径之间形成表面密封。当可再用壳体组件6004通过绕可抛弃壳体组件6000旋转而连接至可抛弃壳体组件6000时,锁环组件上的具有弹簧致动突片2980的凸起向下推动并将插塞固定在适当位置。如上文更详细描述的,在一些实施例中,锁环组件可包括突片2980,突片2980可包括弹簧加载的柱塞,该弹簧加载的柱塞可向所述插塞施加负荷。突片在插塞上推动时导致的插塞的移位增加了可抛弃壳体组件中的流体路径与导管的鲁尔腔之间的液压密封。
在一些实施例中,插塞6008可包括刚性板或刚性部分,和/或插塞6008的一部分可以是刚性的,在一些实施例中,这可以在突片向插塞6008上施加力时在整个顺应性插塞上分配负荷。在一些实施例中,在可抛弃壳体组件6000与插塞6008的刚性部分之间可存在一个特征件,以在可再用壳体组件6004附接至可抛弃壳体组件6000之前将插塞6008保持在适当位置。
现在也参考图200A和图200B,在一些实施例中,刚性插塞6008可连接至导管6002。在一些实施例中,插塞6008可包覆成型到导管6002上。在一些实施例中,插塞6008可附接至导管6002,例如被胶粘至导管6002。在一些实施例中,插塞6008可插入到可抛弃壳体组件6000的出口中,在一些实施例中,该出口包括匹配的凹部。在一些实施例中,插塞6008可插入穿过可抛弃壳体组件6000上的“突片”的顶部。O形环密封件6006可位于可抛弃壳体组件6000的基部部分与插塞6008之间。可在导管/插塞与可抛弃壳体组件6000中的流体路径之间形成表面密封或径向密封。当可再用壳体组件6004通过绕可抛弃壳体组件6000旋转而连接至可抛弃壳体组件6000时,锁环组件上的具有弹簧致动突片2980的凸起向下推动并将插塞固定在适当位置。因而,在该实施例中,插塞6008从顶部附接至可抛弃壳体组件6000,但是导管6002将连接到可抛弃壳体组件6000的出口中。如上文更详细描述的,在一些实施例中,锁环组件可包括突片2980,突片2980包括可向该插塞施加负荷的弹簧加载柱塞。突片在插塞上推动时导致的插塞的移位增强了可抛弃壳体组件中的流体路径与导管的鲁尔腔之间的液压密封。
在一些实施例中,在可抛弃壳体组件6000和刚性插塞6008之间可存在一个特征件,以在可再用壳体组件6004被附接至可抛弃壳体组件6000之前将插塞6008保持在适当位置。
现在也参考图201A和201B,在一些实施例中,连接器6010可附接至导管6002。在连接器6010的各种实施例的各种实施例中,导管6002可连接至套管组件(未示出)。在一些实施例中,连接器6010可构造成被用户操作以及与可抛弃壳体组件6000相互作用。在一些实施例中,如图201A和201B所示,连接器6010可以是“蝶”形的。在一些实施例中,连接器6010可以是刚性的和/或部分刚性的,并被包覆成型到导管6002上。连接器6010可包括插塞部分和突片或翼状部分。然而,在一些实施例中,可抛弃壳体组件包括突片或翼状部分。连接器6010匹配该可抛弃壳体组件6000的出口,例如,在一些实施例中,连接器6010的插塞部分被插入到可抛弃壳体部分6000的出口中。在一些实施例中,顺应性部件可设置在连接器6010上,然而在其它实施例中,顺应性部件6006(例如密封件)可位于可抛弃壳体部分6000中。当连接器6010连接至可抛弃壳体部件6000时,顺应性部件6006形成液压密封,例如径向密封或表面密封。在一些实施例中,连接器6010可弯曲和翻转,即相对于可抛弃壳体组件6000蝶动(butterfly);并且在一些实施例中,连接器6010可包括将连接器6010连接至可抛弃壳体组件6000的一个或多个特征件。例如,在该蝶形实施例中,蝶形的翼部可卡到可抛弃壳体组件6000上。在一些实施例中,蝶形的翼部和/或连接器6010可被粘合连接至可抛弃壳体组件6000。在一些实施例中,蝶形连接器的一侧可包括具有粘性覆层的胶条。在弯曲和翻转所述翼部之前,可移除粘性覆层。所述翼部然后可弯曲,以便它们附接至可抛弃壳体组件6000。
当可再用壳体组件6004通过绕可抛弃壳体组件旋转而连接至可抛弃壳体组件6000时,锁环组件上的具有弹簧致动突片2980的凸起向下推动并将所述插塞固定在适当位置。如上文更详细描述的,在一些实施例中,锁环组件可包括突片2980,突片2980包括可向连接器的插塞部分施加负荷的弹簧加载柱塞。在一些实施例中,突片在插塞上推动时导致的插塞的移位增强了可抛弃壳体组件中的流体路径与导管的鲁尔腔之间的液压密封。
现在也参考图202,在一些实施例中,连接器6010可附接至导管6002。在一些实施例中,连接器6010可构造成由用户操作,以及与可抛弃壳体组件6000相互作用。在一些实施例中,如图202所示,连接器6010可以是“L”形的。然而,在其它实施例中,连接器6010的形状可变,包括但不限于“T”形、“L”形和其它形状,以及“L”和“T”形状的变体。在一些实施例中,连接器6010可以是刚性的和/或部分刚性的,并被包覆成型到导管6002上。在一些实施例中,导管6002附接至连接器6010,例如,导管6002可被胶粘至连接器6010中的开口。在一些实施例中,连接器6010可包括插塞部分和突片或翼状部分。连接器6010匹配该可抛弃壳体组件6000的出口,例如,在一些实施例中,连接器6010的插塞部分被插入到可抛弃壳体部分6000的出口中。在一些实施例中,顺应性部件6006可位于连接器6010上,然而,在其它实施例中,顺应性部件6006(例如密封件)可位于可抛弃壳体部分6000中。当连接器6010连接至可抛弃壳体组件6000时,顺应性部件6006形成液压密封,例如径向密封或表面密封。在一些实施例中,连接器6010可相对于可抛弃壳体组件6000旋转;并且在一些实施例中,连接器6010可包括将连接器6010连接至可抛弃壳体组件6000的一个或多个特征件。例如,在“L”形实施例中,“L”的底部部分可卡到可抛弃壳体组件6000上。在一些实施例中,连接器6010可被粘合连接至可抛弃壳体组件6000。可能希望在可再用壳体组件6004连接至可抛弃壳体组件6000之前将连接器6010连接至可抛弃壳体组件6000,以在填充和装填可抛弃壳体组件6000期间保持连接器6010的位置。一旦连接器6010连接至可抛弃壳体组件6000,就通过连接器6010将导管6002流体连接至可抛弃壳体组件6000中的流体路径。
当可再用壳体组件6004通过绕可抛弃壳体组件旋转而连接至可抛弃壳体组件6000时,锁环组件上的具有弹簧致动突片2980的凸起向下推动并将插塞固定在适当位置。如上文更详细描述的,在一些实施例中,锁环组件可包括突片2980,突片2980包括可向连接器施加负荷的弹簧加载柱塞。突片在连接器6010上推动时导致的插塞的移位增强了可抛弃壳体组件6000中的流体路径与导管6002的鲁尔腔之间的液压密封。
现在也参考图203A和203B,在一些实施例中,刚性插塞6008可连接至导管6002。在一些实施例中,插塞6008可包覆成型到导管6002上。在一些实施例中,插塞6008可粘附至和/或被胶粘至导管6002;然而,在各种实施例中,可使用任何用于将插塞6008附接至导管6002的结构。在一些实施例中,插塞6008可插入到可抛弃壳体组件6000的出口中,在一些实施例中,该出口包括匹配的凹部。顺应性表面密封件或径向密封件(密封件6008)可位于插塞6008和可抛弃壳体组件6000的基部部分之间,或者在可抛弃壳体组件6000的基部部分和其流体路径之间。表面密封件或径向密封件可形成在导管/插塞与可抛弃壳体组件中的流体路径之间。在一些实施例中,顺应性表面密封或径向密封件可位于刚性插塞上。如图203A所示,在一些实施例中,锁环组件可包括具有狭槽6012的突片。当可再用壳体组件6004通过绕可抛弃壳体组件6000旋转而连接至可抛弃壳体组件6000时,突片中的狭槽6012绕开所述导管,但卡住所述导管上的插塞。在一些实施例中,锁环组件可包括在所述突片和锁环以及插塞之间的凸轮状特征件,以挤压/固定该插塞。在这些实施例中,导管可保持在适当位置,并且可增强液压密封。
在一些实施例中,在可抛弃壳体组件6000和刚性插塞6008之间可存在一个特征件,以在可再用壳体组件6004附接至可抛弃壳体组件6000之前将插塞6008保持在适当位置。在一些实施例中,在可抛弃壳体组件和插塞6008之间包括卡扣状特征件,以在可再用壳体组件6004连接至可抛弃壳体组件6000之前将插塞6008保持在适当位置。在其它实施例中,该特征件可包括但不限于:粘合剂、捕捉器、卡扣、环、钩,以及在可再用壳体组件6000被连接之前将连接器保持在可抛弃壳体组件上的任何其它特征件。
在各种实施例中,可使用连接器的实施例。这些实施例可包括上文关于连接器描述的各种实施例中的一个或多个。然而,下文中讨论连接器的各种实施例。这些实施例的说明是非限制性的,每个都可另外包括上文关于连接器描述的一个或多个特征。另外,在各种实施例中,来自一个或多个实施例的一个或多个特征可与来自一个或多个不同实施例的一个或多个特征组合,以形成另外的实施例。
现在也参考图204A、204B和204C,在一些实施例中,可使用刚性推动和旋转连接器6010。在一些实施例中,可改变所述出口的位置,以使其位于可抛弃壳体组件的“突片”的相反侧。在一些实施例中,连接器6010的形状可类似于与可抛弃壳体组件(“突片”)的出口相邻的表面,然而,在各种其它实施例中,连接器6010的形状可以是任何形状。在一些实施例中,通过将连接器6010粘附至导管6002(例如胶粘)或将该连接器包覆成型至导管,可将连接器6010附接至导管6002。在各种实施例中,连接器6010可包括插塞部分和连接至该插塞部分的顶部部分。
在各种实施例中,顺应性部件6006附接至连接器6010或位于可抛弃壳体组件6000中。当连接器被匹配/连接至可抛弃壳体组件6000时,顺应性部件6006形成表面密封件或径向密封件。在各种实施例中,可抛弃壳体组件6000包括用于连接器6010的锥形或卡扣接口。
在各种实施例中,连接器6010的插塞6008在突片6018部分向上指向的情况下插入到可抛弃壳体组件6000中。一旦插塞6008部分处于可抛弃壳体组件6000内,突片6018部分就可旋转而与出口相邻(即,与可抛弃壳体组件上的“突片部分”相邻)地坐放在可抛弃壳体部分6000上。在一些实施例中,可在连接器6010的突片6018部分和可抛弃壳体组件6000上包括匹配的锁定特征件6016、6020(6020未示出),以便在可再用壳体组件6004附接至可抛弃壳体组件6000之前将连接器6010保持在适当位置。在一些实施例中,所述匹配的锁定特征件6016、6020可包括但不限于按钮和/或捕捉特征件。在一些实施例中,钩或其它特征件可位于连接器6010的突片6018部分的相反端上,使得它环绕在可抛弃壳体组件6000的突片6018部分的末端上,并保持连接器6010的位置。
当可再用壳体组件6004通过绕可抛弃壳体组件6000旋转而连接至可抛弃壳体组件6000时,锁环组件上的具有弹簧致动突片2980的凸起向下推动,并将连接器6010固定至可抛弃壳体组件6000。
在一些实施例中,连接器6010可包括以下特征件,例如指状凸起部6022,以将连接器6010从可抛弃壳体组件6000移除。在一些实施例中,力在指状凸起部6022上沿着离开可抛弃壳体组件6000的方向的平移解除了连接器6010闩锁,并允许连接器6010离开可抛弃壳体组件6000地旋转。
在各种实施例中,连接器被示出为附接至导管。在各种实施例中,导管的另一端可附接至套管。在一些实施例中,可通过使用标准或其它鲁尔连接的附接将导管可移除地附接至连接器。然而,在一些实施例中,导管可被不可移除地附接至连接器。在一些实施例中,连接器可附接至可抛弃壳体组件,导管然后可附接至连接器,同时,连接器附接至可抛弃壳体组件。在包括本文所示和描述的示例性实施例的一些实施例中,导管可被结合或附接至连接器,连接器然后附接至可抛弃壳体组件。在一些实施例中,用户可将导管附接至连接器,然而,在其它实施例中,可在制造期间附接该导管,并且用户将连接器附接至可抛弃壳体组件。
连接器可以为任何形状,包括但不限于本文所示的形状。在各种实施例中,连接器可以为各种形状和尺寸,并且可包括一个或多个特征件。
现在也参考图205,在各种实施例中,可使用粘胶6024或粘合剂将导管6002连接至连接器6010或插塞6008的各种实施例。在各种实施例中,连接器6010和/或插塞6008可包括开口,该开口被构造成接收导管6002。在各种实施例中,连接器6010中的开口可具有锥形,以保持相对于导管6002的最小弯曲半径。图205中示出了连接器6010上的开口的实例。由于许多原因,这种构造可能是所期望的并且是有益的,包括但不限于:最小化和/或防止导管的扭结,和/或最小化和/或防止导管中的堵塞/流动限制。
现在也参考图206-210,示出了连接器的另一实施例。在一些实施例中,该连接器包括突片6018和插塞6008。导管6002连接至连接器6010。在一些实施例中,导管6002的另一端连接至套管6026。图207中示出了该实施例。现在也参考图208,插塞6008可以是本文所示和描述的实施例中的任一个。也考虑了其它的插塞实施例。插塞6008插入到可抛弃壳体组件6000的出口6028中。在一些实施例中,可抛弃壳体组件6000可包括与连接器6010上的联锁特征件(连接器联锁特征件6016)匹配的联锁特征件(可抛弃壳体组件联锁特征件6020)。一旦插塞6008被插入且连接器6010旋转,联锁特征件6016、6020就可匹配并可移除地锁定和/或附接。在一些实施例中,当插塞6008被插入且连接器6010旋转时,就不可移除连接器6010,除非并且直到连接器6010被旋转。在一些实施例中,连接器6010可具有另外的锁定/联锁特征件,和/或与本文所示的不同的联锁特征件。
一旦可再用壳体组件绕可抛弃壳体组件旋转并连接至可抛弃壳体组件,在该实施例中,连接器就将不能被从可抛弃壳体组件移除,因为可再用壳体组件的锁环组件中的具有弹簧致动突片2980的凸起将阻止该连接器旋转。
在各种实施例中,连接器包括插塞,并且在一些实施例中,连接器是插塞6008。参考图211-217描述插塞6008的各种实施例。现在也参考图211-217,作为可与本文所示和/或描述的连接器的任何实施例一起使用的各种实施例的实例,示出了插塞的这些实施例。此外,所构思的这些实施例包括可实现本文所述功能的任何连接器。连接器的这些实施例中的任一个都可包括本文所示和/或描述的实施例中的一个或多个。
参考图211,与可抛弃壳体组件的出口6028的实施例一起示出了插塞6008的实施例。在一些实施例中,插塞可包括鲁尔式特征件,在一些实施例中,可通过闩锁机构改进该鲁尔式特征件。在这些实施例中,插塞6008可由刚性材料制成。在一些实施例中,插塞6008可包括具有窄间隙的窄锥体。
现在参考图212,在一些实施例中,可抛弃壳体组件6000可包括针头装置6032。在这些实施例中,插塞6008可包括捕获隔膜6034。在这些特征件中,如上述各种实施例中所述,可能不期望在可抛弃壳体组件6000中存在另外的顺应性材料,例如密封件。然而,在一些实施例中,可如上述实施例中所述地使用密封件。
现在参考图213,在一些实施例中,插塞6008可以是具有一个或多个一体O形环6036的弹性体材料。在插塞6008的该实施例的一些实施例中,插塞6008可被包覆成型、溶液结合或通过粘合剂结合至导管。在一些实施例中,插塞6008可由聚亚安酯制成;然而,在其它实施例中,插塞6008可由其它材料制成。在一些实施例中,插塞6008可被胶粘和/或附接至导管。在一些实施例中,插塞6008可包覆成型至导管6002。
现在参考图214,在一些实施例中,可抛弃壳体组件可包括渐缩出口6028。在一些实施例中,插塞6008可包括渐缩特征件。在一些实施例中,插塞6008可由聚亚安酯制成;然而,在其它实施例中,插塞6008可由其它材料制成。在一些实施例中,插塞6008可被胶粘和/或附接至导管。在一些实施例中,插塞6008可被包覆成型至导管。
现在参考图215,在一些实施例中,可抛弃壳体组件出口6028可包括最小渐缩端口。插塞6008可包括至少一个O形环6006。在一些实施例中,插塞6008可由硬塑料制成,并且O形环可由用于密封的弹性体材料制成。在一些实施例中,插塞6008可被胶粘和/或附接至导管6002。在一些实施例中,插塞6008可被包覆成型至导管6002。
现在参考图216,在一些实施例中,插塞6008可包括至少一个密封6006特征件,该密封6006特征件可包括但不限于以下中的一个或多个:唇形密封件、刮垢密封件、径向密封件、表面密封件和/或X形密封件。可使用各种其它密封件。现在也参考图217,在一些实施例中,插塞6008可包括表面密封件6006。在一些实施例中,插塞6008可被胶粘和/或附接至导管6002。在一些实施例中,插塞6008可被包覆成型至导管6002。
在各种实施例中,插塞可由刚性材料或者由顺应性和/或半顺应性材料制成。在一些实施例中,插塞可由弹性体材料或其任何组合而制成。
在各种其它实施例中,连接器的形状和尺寸可变,和/或在各种其它实施例中,可使用其它类型的匹配的锁定特征件,包括但不限于:闩锁、捕捉器、卡扣配合、粘合剂和用于将连接器固定至可抛弃壳体组件的突片的其它机构。
现在也参考图218A-218C,示出了连接器6010的另一实施例。连接器6010可包括突片部分6018、凸出部分6038和插塞6008。在一些实施例中,连接器6010的突片部分6018可包括匹配的锁定特征件,该锁定特征件与可抛弃壳体组件6030的突片部分相互作用。如图所示,在一些实施例中,该匹配的锁定特征件可包括在连接器6010的突片部分6018的端部上的捕捉器6014。在一些实施例中,捕捉器6014可以是卡扣配合或松卡扣配合,并可包括多个特征件使得连接器6010的突片部分6018卡到可抛弃壳体组件600的突片部分6018的侧面/末端上,并且在一些实施例中,它可包括固定在可抛弃壳体组件6000的突片部分6018的末端之下的部分。在各种实施例中,连接器6010的形状和尺寸可变,和/或在各种其它实施例中,可使用其它类型的匹配的锁定特征件,包括但不限于:闩锁、捕捉器、卡扣配合、粘合剂和用于将连接器6010固定至可抛弃壳体组件6000的突片6030的其它机构。
在一些实施例中,连接器6010包括在下侧上的突起6038。在一些实施例中,突起6010可以是渐缩的。在一些实施例中,突起6038可至少稍微弯曲。现在也参考图219BB和图221,在各种实施例中,突起6038被构造成与可抛弃壳体组件6000的突片部分6030上的凹槽部分6042相互作用。现在也参考图219A-219M,当连接器6010附接至可抛弃壳体组件6000时,连接器6030上的突起6038坐放在凹槽6042上。突起6038被构造成与可抛弃壳体组件6000的突片部分6018凸轮接合/相互作用。因而,在一些实施例中,突起6038和凹槽6042一起工作,以帮助将插塞6008插入出口6028中。另外,在各种实施例中,突起6038和凹槽6042可有助于将插塞6008保持在出口6028中。因而,突起6038和凹槽6042与捕捉器6014一起有助于保持和/或强迫将插塞6008插入出口6028中,并保持和/或强迫连接器6010的定位,使得在插塞6008插入出口6028中之后,插塞6008保持在出口6028中,除非以及直到用户希望将插塞6008从出口6028移除。另外,一旦突起6038和凹槽6042匹配,插塞6008就被完全插入,因此,在一些实施例中,这可以用作插塞6008已被完全插入出口6028中的指示。
在一些实施例中,连接器6010可由硬塑料制成。在一些实施例中,突起6038可包覆成型有顺应性材料的薄层。在下文所述的一些实施例中,插塞6008可包括由顺应性材料形成的包覆成型部,和/或可由顺应性材料制成。在一些实施例中,突起6038可由顺应性材料制成。在一些实施例中,可抛弃壳体组件6000的突片部分6030上的凹槽6042可包括顺应性材料。在凹槽6042包括顺应性材料和/或突起6038包括顺应性材料的实施例中,使用顺应性材料可提高突起6038和凹槽6042之间的“压扁性”,因此,导致突起6038和凹槽6042之间的高度压缩的和/或紧密的配合。
现在也参考图136,在一些实施例中,与上文关于图136所示和描述的实施例类似,连接器6010可包括指示“锁定”和“解锁”的图标。因而,在一些实施例中,也可使用图标向用户/患者视觉地指示“锁定”和“解锁”位置,该图标可被模制、丝印、转印、注塑、蚀刻、印刷和/或切出,例如连接器上的透明切口图标。在某些使用透明切口的实施例中,可抛弃壳体的突片部分6030可与连接器形成对比色,以通过切口视觉上观察突片部分的颜色。因而,这些图标可指示可再用壳体组件6004是否与可抛弃壳体组件6000处于锁定或解锁关系。在各种实施例中,所述图标可以是能够指示“锁定”和“解锁”的任何形式或者类似的指示,以帮助用户/患者理解可再用壳体组件6004和可抛弃壳体组件6000之间的定向/位置。在一些实施例中,箭头图标也可出现在“锁定”和“解锁”图标之间。
插塞6008可包括本文所述的任何实施例;然而,在一些实施例中,插塞6008可以是渐缩的,并且可以是刚性的,具有由弹性体/顺应性材料形成的包覆成型部,或者由弹性体/顺应性材料制成。在一些实施例中,如上所述,导管6002附接至连接器6010。在一些实施例中,导管6002可附接至连接器6010,并且可存在位于连接器6010内并贯穿插塞6008的硬塑料通道。在一些实施例中,导管6002可延伸到连接器6010中;并且在一些实施例中,导管6002可一路上穿过连接器6010并穿过插塞6008延伸。在一些实施例中,导管6002可延伸超过插塞6008的末端。
在这些各种实施例中,维持从出口6028至套管6026的连续流动腔。这由于许多原因而可能是所期望的和/或有益的,包括但不限于:最小化/消除无效体积、最小化装填体积,和/或防止或最小化空气阱的发生。
再次参考图222,在一些实施例中,可抛弃壳体组件6000的突片部分6030可包括切口,该切口可称为指状切口6044。可使用该切口6044帮助从可抛弃壳体组件6000移除连接器6010。在一些实施例中,用户可在切口6044的区域处用拇指和食指抓持连接器6010,并在连接器6010上向上拉动,以从可抛弃壳体组件6000移除连接器6010。因而,可抛弃壳体组件6000的任何实施例都可包括突片部分6030上的切口6044。
现在也参考图219A-219M,示出了图218A-218C所示的连接器实施例的各种视图,其中,连接器6010附接至可抛弃壳体组件6000。如图219A-219M所示,包括突片部分6018和插塞6008的连接器6010可通过可释放附接或不可释放地附接而附接至可抛弃壳体部分6000。在各种实施例中,如图219A-219M所示,连接器6010可附接至可抛弃壳体组件6000。
如上所述,在各种实施例中,连接器的插塞在突片部分指向大致向上方向的情况下被插入可抛弃壳体组件的出口中。一旦插塞部分处于可抛弃壳体组件内,就可旋转连接器的突片部分,以坐放在与出口相邻的可抛弃壳体部分的突片部分之上。在一些实施例中,可在连接器和可抛弃壳体组件的突片部分上包括匹配的锁定特征件,以便在将可再用壳体组件附接至可抛弃壳体组件之前将连接器保持在适当位置。在一些实施例中,该匹配的锁定特征件可包括但不限于:按钮和/或捕捉特征件。在一些实施例中,可在连接器的突片部分的相反端设置有钩或其它特征件,使得它环绕在可抛弃壳体组件的突片部分的末端上并保持连接器的位置。
在各种实施例中,一旦连接器2010附接至可抛弃壳体组件6000,就仅可在有意时移除连接器2010,即连接器6010被保持在可抛弃壳体组件6000上,除非并且直到用户期望移除连接器6010。如上所述,在一些实施例中,可以不可移除地附接连接器6010;然而,在一些实施例中,可以可移除地附接连接器6010。
现在也参考图220A-220J,一旦连接器6010附接至可抛弃壳体组件6000的突片部分6030,可再用壳体组件6004就可通过绕可抛弃壳体组件6000旋转而连接/附接至可抛弃壳体组件6000。如图所示,随着可再用壳体组件6004以可旋转方式连接至可抛弃壳体组件6000,可再用壳体组件6004上的具有弹簧致动突片2980(未示出)的凸起808就与连接器的突片部分6018相互作用。如图220E所示,在一些实施例中,连接器6010可包括凹进部分6040,凹进部分6040可构造成与可再用壳体组件6004的锁环组件的凸起808和/或弹簧柱塞/突片相互作用。如图220I所示,一旦可再用壳体组件6004附接至可抛弃壳体组件6000,具有弹簧致动突片2980的凸起808中的弹簧柱塞/突片就可被释放,从而产生“咔嗒”声。该“咔嗒”也可产生可被用户/患者感知的触觉反馈。该触觉和听觉反馈告知用户“可再用壳体组件6004完全连接至可抛弃壳体组件6000”。在一些实施例中,具有弹簧致动突片2980的凸起808坐放在连接器6010的突片部分6018上,并且在一些实施例中,具有弹簧致动突片2980的凸起808可坐放在连接器6010的突片部分6018的凹进部分6040上。具有弹簧致动突片2980的凸起808在连接器6010上向下压,从而使连接器6010保持处于附接位置。在一些实施例中,当可再用壳体组件6004附接至可抛弃壳体组件6000时,就不可从可抛弃壳体组件6000移除连接器6010。相反,在一些实施例中,在可从可抛弃壳体组件6000移除连接器6010之前,可再用壳体组件6004必须先与可抛弃壳体组件6000脱离。在一些实施例中,当连接器6010附接至可抛弃壳体组件6000时,就不可移除连接器6010。
现在也参考图223A和223B,在一些实施例中,旋塞阀6046可以不可移除地、或者在一些实施例中可移除地连接至可抛弃壳体组件6000的突片部分6030。一旦连接器6010插入旋塞式阀6046中,可再用壳体组件6004就可通过绕可抛弃壳体组件6000旋转而连接/附接至可抛弃壳体组件6000。随着可再用壳体组件6004以可旋转方式连接至可抛弃壳体组件6000,可再用壳体组件6004上的具有弹簧致动突片2980的凸起808就与旋转连接器6048相互作用,从而激活旋塞式阀6046,并且在一些实施例中,可再用壳体组件6004绕可抛弃壳体组件6000的旋转防止从旋塞式阀6046移除旋转连接器6048。在一些实施例中,一旦可再用壳体组件6004附接至可抛弃壳体组件6000,就可释放具有弹簧致动突片2980的凸起808中的弹簧柱塞/突片,从而产生“咔嗒”声。该“咔嗒”也可产生可被用户/患者感知的触觉反馈。该触觉和听觉反馈告知用户:可再用壳体组件6004完全连接至可抛弃壳体组件6000,并且旋转连接器6048被连接成使得该旋转连接器6048将保持在旋塞阀6048中,直到并且除非用户想要移除该连接。在一些实施例中,具有弹簧致动突片2980的凸起808在旋转连接器6048上向下压,从而使旋转连接器6048保持处于附接位置。在一些实施例中,一旦可再用壳体组件6004附接至可抛弃壳体组件6000,就不可从可抛弃壳体组件6000移除旋转连接器6048。相反,在一些实施例中,在可从可抛弃壳体组件6000移除旋转连接器6048之前,可再用壳体组件6004必须先与可抛弃壳体组件6000脱离。在一些实施例中,当旋转连接器6048附接至可抛弃壳体组件6000时,就不可移除旋转连接器6048。
现在参考图224,在一些实施例中,该连接器可以是附接至可抛弃壳体组件6000的突片6030的闩锁连接器6010。在一些实施例中,闩锁连接器6010可包括径向或表面密封件,并且在一些实施例中,闩锁连接器6010可包括隔膜/针头接口。例如,在一些实施例中,闩锁连接器6010可包括针头部分,并且可抛弃壳体组件6030的突片可包括隔膜。在一些实施例中,如图所示,闩锁连接器6010可从侧面附接至可抛弃壳体组件6000,然而,在其它实施例中,闩锁连接器6010可从顶部和/或从底部附接至可抛弃壳体组件6000。在一些实施例中,一旦闩锁连接器6010连接至可抛弃壳体组件6000,可再用壳体组件6004就可通过绕可抛弃壳体组件6000旋转而连接/附接至可抛弃壳体组件6000。随着可再用壳体组件6004以可旋转方式连接至可抛弃壳体组件6000,可再用壳体组件6004上的具有弹簧致动突片2980的凸起808就可与闩锁连接器6010相互作用,以便可再用壳体组件6004绕可抛弃壳体组件6000的旋转防止从可抛弃壳体组件6000移除闩锁连接器6010。在一些实施例中,一旦可再用壳体组件6004附接至可抛弃壳体组件6000,凸起808中的弹簧柱塞/突片就可被释放,从而产生“咔嗒”声。该“咔嗒”也可产生可被用户/患者感知的触觉反馈。该触觉和听觉反馈告知用户:可再用壳体组件6004完全连接至可抛弃壳体组件6000,并且闩锁连接器6010被连接成使得闩锁连接器6010将保持连接至可抛弃壳体组件6000,直到并且除非用户想要移除闩锁连接器6010。在一些实施例中,具有弹簧致动突片2980的凸起808在闩锁连接器6010上向下压,从而使闩锁连接器6010保持处于附接位置。在一些实施例中,一旦可再用壳体组件6004附接至可抛弃壳体组件6000,就不可从可抛弃壳体组件6000移除闩锁连接器6010。相反,在一些实施例中,在可从可抛弃壳体组件6000移除闩锁连接器6010之前,可再用壳体组件6004必须先与可抛弃壳体组件6000脱离。在一些实施例中,一旦闩锁连接器6010附接至可抛弃壳体组件6000,就不可移除闩锁连接器6010。
现在也参考图225A和225B,在一些实施例中,连接器6010可以是附接至可抛弃壳体组件6000的周界的周界连接器6010。在一些实施例中,周界连接器6010可通过从可抛弃壳体组件6000的底部连接至可抛弃壳体组件6000而附接至可抛弃壳体组件6000。然而,在一些实施例中,如图225B所示,周界连接器6010可通过从顶部连接至可抛弃壳体组件6000而附接至可抛弃壳体组件6000。现在参考图226,在一些实施例中,周界连接器6010可通过如下方式连接至可抛弃壳体组件6000:首先被连接至可抛弃壳体组件6000的突片,然后被施加在可抛弃壳体组件6000的顶部上。
现在也参考图136,在一些实施例中,与上文关于图136所示和描述的类似,连接器6010可包括指示“锁定”和“解锁”的图标。因而,在一些实施例中,可使用图标向用户/患者视觉地指示“锁定”和“解锁”位置,该图标可被模制、丝印、转印、注塑、蚀刻、印刷和/或切出,例如连接器6010上的透明切口图标。在使用透明切口的一些实施例中,可抛弃壳体组件6000的突片部分6030可与连接器6010形成对比色,以通过切口视觉上观察突片部分6030的颜色。因而,这些图标可指示可再用壳体组件6004是否与可抛弃壳体组件6000处于锁定或解锁关系。在各种实施例中,所述图标可以是可指示“锁定”和“解锁”的任何形式或类似的指示,以帮助用户/患者理解可再用壳体组件6004和可抛弃壳体组件6000之间的定向/位置。在一些实施例中,箭头图标也可出现在“锁定”和“解锁”图标之间。
在周界连接器6010的各种实施例中,一旦周界连接器6010连接至可抛弃壳体组件6000,可再用壳体组件6004就可通过绕可抛弃壳体组件6000旋转而连接/附接至可抛弃壳体组件6000。随着可再用壳体组件6004以可旋转方式连接至可抛弃壳体组件6000,可再用壳体组件6004上的锁环和/或具有弹簧致动突片2980的凸起808就与周界连接器6010相互作用,以便可再用壳体组件6003绕可抛弃壳体组件6000的旋转防止从可抛弃壳体组件6000移除周界连接器6010。在一些实施例中,一旦可再用壳体组件6004附接至可抛弃壳体组件6000,凸起808中的弹簧柱塞/突片就可被释放,从而产生“咔嗒”声。该“咔嗒”也可产生可被用户/患者感知的触觉反馈。该触觉和听觉反馈告知用户:可再用壳体组件6004完全连接至可抛弃壳体组件6000,并且周界连接器6010被连接成使得周界连接器6010将保持连接至可抛弃壳体组件6000,直到并且除非用户想要移除连接器6010。在一些实施例中,具有弹簧致动突片2980的凸起808在周界连接器上向下压,从而使周界连接器6010保持处于附接位置。在一些实施例中,锁环中的特征件与周界连接器6010相互作用,并使周界连接器6010相对于可抛弃壳体组件6000保持处于适当位置。在一些实施例中,一旦可再用壳体组件6004附接至可抛弃壳体组件6000,就不可从可抛弃壳体组件6000移除周界连接器6010。相反,在一些实施例中,在可从可抛弃壳体组件6000移除周界连接器6010之前,可再用壳体组件6004必须先与可抛弃壳体组件6000脱离。在一些实施例中,一旦周界连接器6010附接至可抛弃壳体组件6000,就不可移除周界连接器6010。
在周界连接器6010的各种实施例的一些实施例中,可抛弃壳体组件6000插入周界连接器6010中,在一些实施例中,周界连接器6010可包括引导器,以将周界连接器6010与可抛弃壳体组件6000对准。在一些实施例中,在各种实施例中可以是表面密封件或径向密封件的流体密封件将可抛弃壳体组件6000中的流体路径连接至周界连接器6010/导管6002。在各种实施例中,周界连接器6010被可移除地连接至可抛弃壳体组件6000;然而,在一些实施例中,周界连接器6010被不可移除地附接至可抛弃壳体组件6000。
现在参考图227A-227C,在一些实施例中,连接器6010可以是折叠卡扣连接器6010。如图227A所示,在一些实施例中,折叠卡扣连接器6010可附接至可抛弃壳体组件6000的突片,并且折叠在突片6030之下,以便折叠卡扣连接器6010附接至可抛弃壳体组件6000。在一些实施例中,折叠卡扣连接器6010包括通过表面或径向密封件密封的流体接口。在各种实施例中,折叠卡扣连接器6010被可移除地附接至可抛弃壳体组件6000;然而,在一些实施例中,折叠卡扣连接器6010被不可移除地附接至可抛弃壳体组件6000。
在折叠卡扣连接器6010的各种实施例中,一旦折叠卡扣连接器6010连接至可抛弃壳体组件6000,可再用壳体组件6004就可通过绕可抛弃壳体组件6000旋转而连接/附接至可抛弃壳体组件6000。随着可再用壳体组件6004以可旋转方式连接至可抛弃壳体组件6000,可再用壳体组件6004上的锁环和/或具有弹簧致动突片2980的凸起808就与折叠卡扣连接器6010相互作用,以便可再用壳体组件6004绕可抛弃壳体组件6000的旋转防止从可抛弃壳体组件6000移除该折叠卡扣连接器6010。在一些实施例中,一旦可再用壳体组件6004附接至可抛弃壳体组件6000,凸起808中的弹簧柱塞/突片就可被释放,从而产生“咔嗒”声。该“咔嗒”也可产生可被用户/患者感知的触觉反馈。该触觉和听觉反馈告知用户:可再用壳体组件6004完全连接至可抛弃壳体组件6000,并且该折叠卡扣连接器6010被连接成使得该折叠卡扣连接器6010将保持连接至可抛弃壳体组件6000,直到并且除非用户想要移除该折叠卡扣连接器6010。在一些实施例中,具有弹簧致动突片2980的凸起808在折叠卡扣连接器6010上向下压,从而使折叠卡扣连接器6010保持处于附接位置。在一些实施例中,锁环中的特征件与折叠卡扣连接器6010相互作用,并使折叠卡扣连接器6010相对于可抛弃壳体组件6000保持处于适当位置中。在一些实施例中,一旦可再用壳体组件6004附接至可抛弃壳体组件6000,折叠卡扣连接器6010就不可从可抛弃壳体组件6000被移除。相反,在一些实施例中,在可从可抛弃壳体组件6000移除该折叠卡扣连接器6010之前,可再用壳体组件6004必须先与可抛弃壳体组件6000脱离。在一些实施例中,一旦折叠卡扣连接器6010附接至可抛弃壳体组件6000,就不可移除折叠卡扣连接器6010。
参考图228A,在一些实施例中,连接器6010可以是周界连接器6010,该周界连接器6010可包括插塞6008,插塞6008通过可抛弃壳体组件上的突片特征件6030附接至流体路径。在一些实施例中,如图228B所示,周界连接器6010可通过以可旋转方式连接至可抛弃壳体组件6000而连接。在各种实施例中,周界连接器6010被可移除地附接至可抛弃壳体组件6000;然而,在一些实施例中,周界连接器6010被不可移除地附接至可抛弃壳体组件。
在折叠卡扣连接器6010的各种实施例中,一旦周界连接器6010连接至可抛弃壳体组件6000,可再用壳体组件6004就可通过绕可抛弃壳体组件6000旋转而连接/附接至可抛弃壳体组件6000。随着可再用壳体组件6004以可旋转方式连接至可抛弃壳体组件6000,可再用壳体组件6004上的锁环和/或具有弹簧致动突片2980的凸起808就与周界连接器6010相互作用,以便可再用壳体组件6004绕可抛弃壳体组件6000的旋转防止从可抛弃壳体组件6000移除周界连接器6010。在一些实施例中,一旦可再用壳体组件6004附接至可抛弃壳体组件6000,凸起808中的弹簧柱塞/突片就可被释放,从而产生“咔嗒”声。该“咔嗒”也可产生可被用户/患者感知的触觉反馈。该触觉和听觉反馈告知用户:可再用壳体组件6004完全连接至可抛弃壳体组件6000,并且周界连接器6010被连接成使得周界连接器6010将保持连接至可抛弃壳体组件6000,直到并且除非用户想要移除周界连接器6010。在一些实施例中,具有弹簧致动突片2980的凸起808在周界连接器6010上向下压,从而使周界连接器6010保持处于附接位置。在一些实施例中,锁环中的特征件与周界连接器6010相互作用,并使周界连接器6010相对于可抛弃壳体组件6000保持处于适当位置。在一些实施例中,一旦可再用壳体组件6004附接至可抛弃壳体组件6000,就不可从可抛弃壳体组件6000移除周界连接器6010。相反,在一些实施例中,在可从可抛弃壳体组件6000移除周界连接器6010之前,可再用壳体组件6004必须先与可抛弃壳体组件6000脱离。在一些实施例中,一旦周界连接器6010附接至可抛弃壳体组件6000,就不可移除周界连接器6010。
现在参考图229,在一些实施例中,连接器6010可包括插塞6008,并可适配到可抛弃壳体组件6000上的突片部分6030中。在各种实施例中,插塞6008通过可抛弃壳体组件6000上的突片特征件6030附接至流体路径。现在参考图230,在一些实施例中,可抛弃壳体组件6000上的突片6030和插塞6008可通过箭头所示的运动而连接至连接器6010。在各种实施例中,连接器6010被可移除地附接至可抛弃壳体组件6000;然而,在一些实施例中,连接器6010被不可移除地附接至可抛弃壳体组件6000。如上文关于各种其它实施例所述的,该实施例中的插塞6008可包括本文所述的任何实施例;然而,在一些实施例中,插塞6008可以是渐缩的,并且可以是刚性的,具有由弹性体/顺应性材料形成的包覆成型部,或者可由弹性体/顺应性材料制成。在一些实施例中,导管6002附接至上述连接器6010。在一些实施例中,导管6002可附接至连接器6010,并且可存在位于连接器6010并贯穿插塞6008的硬塑料通道。在一些实施例中,导管6002可延伸到连接器6010中;并且在一些实施例中,导管6002可一路上穿过连接器6010并穿过插塞6008延伸。在一些实施例中,导管6002可延伸超过插塞6008的末端。
在这些各种实施例中,维持从出口6028至套管6026的连续流。这由于许多原因而可能是所期望的和/或有益的,包括但不限于:最小化和/或消除无效体积,最小化装填体积,和/或防止或最小化空气阱的发生。
在连接器6010的各种实施例中,一旦连接器6010连接至可抛弃壳体组件6000,可再用壳体组件6004就可通过绕可抛弃壳体组件6000旋转而连接/附接至可抛弃壳体组件6000。随着可再用壳体组件6004以可旋转方式连接至可抛弃壳体组件6000,可再用壳体组件6004上的锁环和/或具有弹簧致动突片2980的凸起808就可与连接器6010相互作用,以便可再用壳体组件6004绕可抛弃壳体组件6000的旋转防止从可抛弃壳体组件6000移除连接器6010。在一些实施例中,一旦可再用壳体组件6004附接至可抛弃壳体组件6000,凸起808中的弹簧柱塞/突片就可被释放,从而产生“咔嗒”声。该“咔嗒”也可产生可被用户/患者感知的触觉反馈。该触觉和听觉反馈告知用户:可再用壳体组件6004完全连接至可抛弃壳体组件6000,并且连接器6010被连接成使得该连接器6010将保持连接至可抛弃壳体组件6000,直到并且除非用户想要移除连接器6010。在一些实施例中,具有弹簧致动突片2980的凸起808在连接器6010上向下压,从而使连接器6010保持处于附接位置。在一些实施例中,锁环中的特征件与连接器6010相互作用,并使连接器6010相对于可抛弃壳体组件6000保持处于适当位置。在一些实施例中,一旦可再用壳体组件6004附接至可抛弃壳体组件6000,就不可从可抛弃壳体组件6000移除连接器6010。相反,在一些实施例中,在可从可抛弃壳体组件6000移除连接器6010之前,可再用壳体组件6004必须先与可抛弃壳体组件6000脱离。在一些实施例中,一旦连接器6010附接至可抛弃壳体组件6000,就不可移除连接器6010。
现在也参考图231A-231E,示出了连接器6010的另一实施例。在一些实施例中,连接器6010可以是夹捏式连接器6010。在各种实施例中,夹捏式连接器6010可包括指部6058、6060、夹子6052、6066、抓持部6050、插塞6008和/或凸柱(post)6054。使用本文所述的任何实施例,将导管6002流体连接至连接器6010。在夹捏式连接器6010实施例的各种实施例中,相应的可抛弃壳体组件6000的突片6030包括:用于接收上述指部6058、6060的开口6064;上述凹进6040;用于接收插塞6008的出口6028;在每一端上的用于接收夹子6052、6066的夹子接收器6056;以及用于接收凸柱6054的开口6064。
在各种实施例中,夹捏式连接器6010可包括抓持部6050,并且在各种实施例中,抓持部6050被包括在夹捏式连接器6010的顶侧和底侧上。在所示的实施例中,抓持部6050是肋,然而,在各种其它实施例中,抓持部6050可包括任何尺寸、形状和/或数目的纹理表面、隆起、凸起、突起或凹进。通过向顶侧和底侧的抓持部6050施加压力来致动指部6058、6060。
在各种实施例中,指部6058、6060包括唇部6062。一旦将压力施加到抓持部6050上,指部6058、6060就朝着彼此移动,并且指部6058、6060可插入到可抛弃壳体组件6000的突片6030中的开口6064内。一旦从抓持部6050上移除该压力,指部6058、6060就彼此远离地移动,并且唇部6062抵靠表面,使得唇部6062帮助将指部6058、6060保持在开口6064内。一旦处于开口6064内,就可通过突片窗口6066从可抛弃壳体组件6000的突片6030的底部看到指部6058、6060。这由于许多原因而可能是有益的,包括但不限于:用户可观察并确保指部6058、6060已插入可抛弃壳体组件6000中。在各种实施例中,指部6058、6060与可抛弃壳体组件6000联锁,并且,这由于许多原因而可能是所期望的,包括但不限于:限制/防止夹捏式连接器6010在附接至可抛弃壳体组件6000的同时摇动。
通过将指部6058、6060插入开口6064中,也将插塞6008插入可抛弃壳体组件6000的出口中,并将凸柱6054插入突片6030中。在一些实施例中,在被附接至可抛弃壳体组件6000的同时,凸柱6054和插塞6008一起为夹捏式连接器6010提供侧向稳定性。
插塞6008可以是上述实施例中的任一个。在一些实施例中,插塞6008包括径向密封件。在一些实施例中,该径向密封件可在插塞6008插入所述出口中的同时提供阻力。这由于许多原因而可能是所期望的,包括但不限于:这可在径向密封开始之前,确保插塞6008已插入所述出口中达到期望的距离。
在一些实施例中,夹捏式连接器6010包括在每一端上的夹子6052、6066,夹子6052、6066被可抛弃壳体组件的突片的每一端上的夹子接收器6056接收。在一些实施例中,所述夹子包括弹簧,并且卡在夹子接收器上的适当位置。在一些实施例中,该“卡入”对用户产生声音指示“该夹捏式连接器已连接至可抛弃壳体组件“。该“卡入”也可产生可被用户/患者感知的触觉反馈。在一些实施例中,夹子6052、6066可有益于为夹捏式连接器6010和可抛弃壳体组件6000之间的连接提供另外的稳定性。
在各种实施例中,夹捏式连接器6010被可移除地附接至可抛弃壳体组件6000;然而,在一些实施例中,夹捏式连接器6010被不可移除地附接至可抛弃壳体组件6000。
在夹捏式连接器6010的各种实施例中,一旦夹捏式连接器6010连接至可抛弃壳体组件6000,可再用壳体组件6004就可通过绕可抛弃壳体组件6000旋转而连接/附接至可抛弃壳体组件6000。随着可再用壳体组件6004以可旋转方式连接至可抛弃壳体组件6000,可再用壳体组件6004上的锁环和/或具有弹簧致动突片2980的凸起808就可与夹捏式连接器6010相互作用,以便可再用壳体组件6003绕可抛弃壳体组件6000的旋转防止从可抛弃壳体组件6000移除该夹捏式连接器6010。在一些实施例中,一旦可再用壳体组件6004附接至可抛弃壳体组件6000,凸起808中的弹簧柱塞/突片就可被释放,从而产生“咔嗒”声。该“咔嗒”也可产生可被用户/患者感知的触觉反馈。该触觉和听觉反馈告知用户:可再用壳体组件6004完全连接至可抛弃壳体组件6000,且夹捏式连接器6010被连接成使得该夹捏式连接器6010将保持连接至可抛弃壳体组件6000,直到并且除非用户想要移除夹捏式连接器6010。在一些实施例中,具有弹簧致动突片2980的凸起在夹捏式连接器6010上向下压,从而使夹捏式连接器6010保持处于附接位置。在一些实施例中,锁环中的特征件与夹捏式连接器6010相互作用,并使夹捏式连接器相对于可抛弃壳体组件6000保持处于适当位置。在一些实施例中,夹捏式连接器6010可包括凹进部分6040,该凹进部分6040可构造成与可再用壳体组件6004的锁环组件的凸起808和/或弹簧柱塞/突片相互作用。在一些实施例中,一旦可再用壳体组件6004附接至可抛弃壳体组件6000,就不可从可抛弃壳体组件6000移除夹捏式连接器6010。相反,在一些实施例中,在可从可抛弃壳体组件6000移除夹捏式连接器6010之前,可再用壳体组件6004必须先与可抛弃壳体组件6000脱离。在一些实施例中,一旦夹捏式连接器6010附接至可抛弃壳体组件6000,就不可移除夹捏式连接器6010。
现在也参考图232A-232E,示出了连接器6010的另一实施例。在该实施例中,连接器6010是自上而下连接器6010。在该自上而下连接器6010的各种实施例中,插塞6008可位于可抛弃壳体组件6000上,并且该自上而下连接器6010可包括插塞接收器6068,即,被构造成接收该插塞6008的开口。虽然上述图中示出了该实施例,但在一些实施例中,插塞6008可位于该自上而下连接器6010上,并且,可抛弃壳体组件6000可包括上述各种其它实施例中涉及的插塞接收器6068或出口6028。
在各种实施例中,插塞6008可以是本文所述的插塞6008的任何实施例。例如,在一些实施例中,插塞6008可包括径向密封件。
在该自上而下连接器6010的该实施例的各种实施例中,可抛弃壳体组件6000可包括突片6030,其中,突片的一部分包括切口部分,以接收该自上而下连接器6010。在该实施例的各种实施例中,当该自上而下连接器6010连接至可抛弃壳体组件6000时,突片6030和该自上而下连接器6010可彼此齐平。
在该自上而下连接器6010的各种实施例中,如本文连接器的各种实施例中所述,该自上而下连接器6010可包括凹进6040。然而,在该自上而下连接器6010的一些实施例中,可不包括凹进6040。在包括凹进6040的那些实施例中,所述凹进的尺寸和形状可以变化,并可以是任何尺寸和/或形状。
该自上而下连接器6010可以是任何形状和尺寸,然而,在一些实施例中,该自上而下连接器6010可包括抓持突片6070,抓持突片6070的尺寸和形状可设定成适应用户的“夹捏抓持”,即,用拇指和食指抓持。在各种实施例中,抓持突片6070的尺寸和形状可以变化。在一些实施例中,抓持突片6070可包括包覆成型部,并且在一些实施例中,该包覆成型部可以是柔性包覆成型部。这由于许多原因而可能是有益的,包括但不限于:为了佩戴在用户的皮肤上,该包覆成型部和/或柔性包覆成型部可能是优选的,例如,该包覆成型部和/或柔性包覆成型部对于用户的皮肤来说可能更舒适。
在一些实施例中,可抛弃壳体组件6000的突片部分6030的尺寸和形状可以变化。另外,在存在可抛弃壳体组件6000的突片部分6030的切口部分的实施例中,该切口部分的尺寸和形状可以变化,并可以是任何尺寸和/或形状。
如上所述,在各种实施例中,可抛弃壳体组件6000可包括插塞6008,并且该自上而下连接器6010可包括插塞接收器6068。该实施例可包括在本文所述的连接器6010的各种实施例的任一个或多个中,并且不限于该自上而下连接器6010。在这些实施例中,插塞6008和插塞接收器6068可包括本文所述的插塞6008和插塞接收器6068的各种实施例中的任一个。
在该自上而下连接器6010的一些实施例中,该自上而下连接器可包括在该自上而下连接器6010的两端上的阳性联锁特征件6016。这些阳性联锁特征件6016被构造成由可抛弃壳体组件6000的突片6030上的阴性联锁特征件6020接收。一旦阳性联锁特征件6016被置于阴性联锁特征件6020内,该自上而下连接器6010就被固定到可抛弃壳体组件6000上。在一些实施例中,该自上而下连接器6010可不包括联锁特征件,并可通过其它方式固定。在各种实施例中,该自上而下连接器6010被可移除地附接至可抛弃壳体组件6000;然而,在一些实施例中,连接器6010通过各种方式被不可移除地附接至可抛弃壳体组件6000,本文讨论了这些各种方式中的一些。在一些实施例中,一旦阳性联锁特征件6016被阴性联锁特征件6020接收,就可产生“咔嗒”和/或触觉反馈。这由于许多原因而可能是有益的,包括但不限于:向用户提供“该自上而下连接器6010连接至可抛弃壳体组件6000“的指示。
在一些实施例中,突片部分6030可包括用于容纳抓持突片6070的侧切部。在一些实施例中,可在突片的切口部分上形成该侧切部。在一些实施例中,该侧切部容纳抓持突片6070,使得:当该自上而下连接器6010附接至可抛弃壳体组件6000时,抓持突片6070不与可抛弃壳体组件6000上的突片6030重叠。这由于许多原因而可能是有益的,包括但不限于:易于通过夹捏抓持该抓持突片6070,将该自上而下连接器6010连接至可抛弃壳体组件6000。
在该自上而下连接器6010的各种实施例中,一旦该自上而下连接器6010连接至可抛弃壳体组件6000,可再用壳体组件6004就可通过绕可抛弃壳体组件6000旋转而连接/附接至可抛弃壳体组件6000。随着可再用壳体组件6004以可旋转方式连接至可抛弃壳体组件6000,可再用壳体组件6004上的锁环和/或具有弹簧致动突片2980的凸起808就可与该自上而下连接器6010相互作用,以便可再用壳体组件6004绕可抛弃壳体组件6000的旋转防止从可抛弃壳体组件6000移除该自上而下连接器6010。在一些实施例中,一旦可再用壳体组件6004附接至可抛弃壳体组件6000,凸起808中的弹簧柱塞/突片就可被释放,从而产生“咔嗒”声。该“咔嗒”也可产生可被用户/患者感知的触觉反馈。该触觉和听觉反馈告知用户:可再用壳体组件6004完全连接至可抛弃壳体组件6000,并且该自上而下连接器6010被连接成使得该自上而下连接器6010将保持连接至可抛弃壳体组件6000,直到并且除非用户想要移除该自上而下连接器6010。在一些实施例中,具有弹簧致动突片2980的凸起808在该自上而下连接器6010上向下压,从而使该连接器保持处于附接位置。在一些实施例中,锁环中的特征件与该自上而下连接器6010相互作用,并使该自上而下连接器6010相对于可抛弃壳体组件6000保持处于适当位置。在一些实施例中,该自上而下连接器6010可包括凹进部分6040,该凹进部分6040可构造成与可再用壳体组件6004的锁环组件的凸起808和/或弹簧柱塞/突片相互作用。在一些实施例中,一旦可再用壳体组件6004附接至可抛弃壳体组件6000,就不可从可抛弃壳体组件6000移除该自上而下连接器6010。相反,在一些实施例中,在可从可抛弃壳体组件6000移除该自上而下连接器6010之前,可再用壳体组件6004必须先与可抛弃壳体组件6000。在一些实施例中,一旦该自上而下连接器6010附接至可抛弃壳体组件6000,就不可移除该自上而下连接器6010。
在该自上而下连接器6010的一些实施例中,可抛弃壳体组件6000的突片6030可包括凸柱,并且该自上而下连接器6010可包括用于接收所述凸柱的开口。通过将该自上而下连接器6010放置到可抛弃壳体组件6000上,也将插塞6008放置到插塞接收器6068中,并将所述凸柱放置到用于接收所述凸柱的开口中。在一些实施例中,所述凸柱和插塞6008可在被附接至可抛弃壳体组件的同时为该自上而下连接器提供侧向稳定性。在一些实施例中,该自上而下连接器6010可包括凸柱,并且可抛弃壳体连接器6000可包括用于接收该凸柱的开口。
现在也参考图233A-233G,示出了连接器6010的另一实施例。连接器6010可包括本体部分/突片6018、凸柱6054和插塞接收器6068。在一些实施例中,连接器6010的本体部分6018可包括与可抛弃壳体组件6000的突片部分6030相互作用的匹配的锁定特征件。在一些实施例中,本体部分6018可包括与可抛弃壳体组件6000的其它部分相互作用的特征件。如图所示,在一些实施例中,连接器6010可包括在连接器6010的本体部分6018的末端上的凸柱6054。在一些实施例中,凸柱6054可以是可移除固定配合和/或卡扣配合和/或宽松卡扣配合,并且可包括多个特征件,以便连接器6010的凸柱6054部分卡入和/或坐放在可抛弃壳体组件6000上的开口上。在各种其它实施例中,连接器6010的形状和尺寸可以变化,和/或在各种其它实施例中,可使用其它类型的特征件,例如相配合的锁定特征件,包括但不限于:闩锁、捕捉器、卡扣配合、粘合剂,以及用于将连接器固定至可抛弃壳体组件6000的突片的其它机构。
在一些实施例中,连接器6010可包括在下侧上的锁环特征件6072。在一些实施例中,锁环特征件6072可以是渐缩的,和/或在一些实施例中,锁环特征件6072可至少稍微弯曲。在一些实施例中,锁环特征件6072可与可再用壳体组件6004的锁环相互作用,并可与该锁环一起用来将连接器6010固定至可抛弃壳体组件6000。
如上所述,在各种实施例中,可抛弃壳体组件6000的插塞6008在本体部分6018指向大致向上方向的情况下插入到连接器6010的插塞接收器6068中。一旦插塞6008处于连接器6010内,连接器6010的本体部分6018就可旋转而坐放成与可抛弃壳体部分的突片部分6030相邻。在一些实施例中,可在连接器6010的本体部分6018和可抛弃壳体组件6000上包括匹配的锁定特征件(例如,在一些实施例中,捕捉特征件6014),以便连接器6010在可再用壳体组件6004附接至可抛弃壳体组件6000之前保持处于适当位置。在一些实施例中,所述匹配的锁定特征件可包括但不限于:凸柱和开口、卡扣、按钮和/或捕捉特征件6014。在一些实施例中,可在连接器6010的本体部分6018的相反端上设置有钩或其它特征件,以便该钩或其它特征件环绕在可抛弃壳体组件6000的突片部分6030的末端上,并保持连接器6010的位置。在图233A-233G所示的实施例中,所述匹配的锁定特征件包括在连接器6010上的凸柱6054以及在可抛弃壳体组件6000上的开口6064。
在各种实施例中,一旦连接器6010附接至可抛弃壳体组件6000,就可仅在有意时移除连接器6010,即,连接器6010保持在可抛弃壳体组件6000上,除非并且直到用户期望移除连接器6010。如上所述,在一些实施例中,连接器6010可以被不可移除地附接;然而,在一些实施例中,连接器6010可以被可移除地附接。
在连接器6010附接至可抛弃壳体组件6000的同时,连接器6010上的凸柱6054坐放在开口6064上。在一些实施例中,凸柱6054和开口6010可一起工作,以进一步稳定连接器6010与可抛弃壳体组件6000的连接。另外,在各种实施例中,凸柱6054和该开口可有助于将插塞6008保持在插塞接收器6068中。因而,在一些实施例中,凸柱6054和该开口可有助于保持和/或强迫将插塞6008插入该开口中和/或保持和/或强迫连接器6010的定位,以便在插塞6008插入到插塞接收器6068之后,将插塞6008保持在插塞接收器6068中,除非并且直到用户期望从插塞接收器6068移除插塞6008。另外,一旦凸柱6054和开口6064彼此匹配,插塞6008就被完全插入,因此,在一些实施例中,凸柱6054和开口6064可用作“插塞6008已完全插入插塞接收器6068中”的指示。
例如,如图233A和233B所示,在一些实施例中,可抛弃壳体组件6000可包括插塞6008。在一些实施例中,如图233A和233B所示,插塞6008可定位成使得连接器6010从侧面(而非如所述自上而下连接器实施例中所示的那样从顶部)接近插塞6008。而且,在一些实施例中,可抛弃壳体组件6000的突片6030可成形为如图233A和233B所示的形状。在一些实施例中,一旦被附接至可抛弃壳体组件6000,连接器6010就可使可抛弃壳体组件6000的突片部分6030延伸。在一些实施例中,一旦连接器6010附接至可抛弃壳体组件6000,连接器6010和突片6030就可彼此齐平并连续。
在一些实施例中,如图所示,连接器6010可包括凹进6040。该凹进6040可如图所示地成形,或者在各种实施例中,其尺寸和形状可与此不同。
在各种实施例中,可抛弃壳体组件6000上的开口6064可定位成与突片部分6030相邻。在一些实施例中,例如,如图233A和233B所示,开口6064可构造成使得该开口6064从顶部接收该连接器6010上的凸柱6054。一些实施例可不包括凸柱6054和开口6064。在一些实施例中,开口6064的位置和/或定向可以变化。在一些实施例中,凸柱6054的位置和/或定向可以变化。
在一些实施例中,连接器6010可由硬塑料制成。在一些实施例中,所述锁环特征件和/或凸柱可被包覆成型有顺应性材料的薄层。在一些实施例中,如上所述,插塞6008可包括由顺应性材料形成的包覆成型部和/或可以由顺应性材料制成。在一些实施例中,锁环特征件和/或凸柱6054可由顺应性材料制成。在凸柱6054包括顺应性材料的实施例中,使用顺应性材料可提高凸柱6054和开口6064之间的“压扁性”,因此,导致凸柱6054和开口6064之间的高度压缩的和/或紧密的配合。
现在也参考图136,在一些实施例中,连接器6010可包括与上文关于图136所示和描述的那些类似的、指示“锁定”和“解锁”的图标。因而,在一些实施例中,也可使用图标向用户/患者视觉地指示“锁定”和“解锁”位置,该图标可被模制、丝印、转印、注塑、蚀刻、印刷和/或切出,例如连接器上的透明切口图标。在使用透明切口的一些实施例中,可抛弃壳体组件6000的突片部分6030可与连接器形成对比色,以通过切口视觉上观察突片部分6030的颜色。因而,该图标可指示可再用壳体组件6004是否与可抛弃壳体组件6000处于锁定或解锁关系。在各种实施例中,该图标可以是可指示“锁定”和“解锁”的任何形式或类似的指示,以帮助用户/患者理解可再用壳体组件6004和可抛弃壳体组件6000之间的定向/定位。在一些实施例中,箭头图标也可出现在“锁定”和“解锁”图标之间。
插塞6008可包括本文所述的任何实施例;然而,在一些实施例中,插塞6008可以是渐缩的,并且可以是刚性的,具有由弹性体/顺应性材料形成的包覆成型部,或者由弹性体/顺应性材料制成。在一些实施例中,如上所述,导管6002附接至连接器6010。在一些实施例中,导管6002可附接至连接器6010,并且可存在位于连接器6010内并贯穿插塞6008的硬塑料通道。在一些实施例中,导管6002可延伸到连接器6010中;并且在一些实施例中,导管6002可一路上穿过连接器6010并穿过插塞6008延伸。在一些实施例中,导管6002可延伸超过插塞6008的末端。
在这些各种实施例中,维持从出口6028至套管6026的连续流动腔。这由于许多原因而可能是所期望的和/或有益的,包括但不限于:最小化/消除无效体积、最小化装填体积,和/或防止或最小化空气阱的发生。
连接器6010的一些实施例也可包括在凸柱6054的相反侧的捕捉特征件6014。当连接器6010连接至可抛弃壳体组件6000时,捕捉特征件6014与可抛弃壳体组件6000干涉,并防止连接器6000进一步旋转。因而,在一些实施例中,连接器6010和可抛弃壳体组件6000在至少一个位置中形成干涉配合。在一些实施例中,与凸柱6054和开口6064特征件一起,一旦连接器6010被附接,就可通过这些匹配特征件将连接器6010保持在适当位置。
连接器的本体部分6018可包括抓持特征件;然而,在一些实施例中,连接器6010被设定尺寸,使得用户可抓持连接器6010以将其插入/附接至可抛弃壳体组件6000。在一些实施例中包括抓持特征件,在各种实施例中,该抓持特征件可包括但不限于以下中的一个或多个:任何尺寸、形状和/或数目的纹理表面、隆起、凸起、突起或凹进。
在连接器6010的各种实施例中,一旦连接器6010连接至可抛弃壳体组件6000,可再用壳体组件6004就可通过绕可抛弃壳体组件6000旋转而连接/附接至可抛弃壳体组件6000。随着可再用壳体组件6004以可旋转方式连接至可抛弃壳体组件6000,可再用壳体组件6004上的锁环和/或具有弹簧致动突片2980的凸起808就可与连接器6010相互作用,以便可再用壳体组件6004绕可抛弃壳体组件6000的旋转防止从可抛弃壳体组件6000移除连接器6010。在一些实施例中,一旦可再用壳体组件6004附接至可抛弃壳体组件6000,凸起808中的弹簧柱塞/突片就可被释放,从而产生“咔嗒”声。该“咔嗒”也可产生可被用户/患者感知的触觉反馈。该触觉和听觉反馈告知用户:可再用壳体组件6004完全连接至可抛弃壳体组件6000,并且连接器6010被连接成使得连接器6010将保持连接至可抛弃壳体组件6000,直到并且除非用户想要移除连接器6010。在一些实施例中,具有弹簧致动突片2980的凸起808在连接器6010上向下压,从而使连接器6010保持处于附接位置。在一些实施例中,锁环中的特征件与连接器6010上的锁环特征件相互作用,并有助于使连接器6010相对于可抛弃壳体组件6000保持处于适当位置。在一些实施例中,连接器6010的本体部分6018可包括凹进部分6040,该凹进部分6040可构造成与可再用壳体组件6004的锁环组件的凸起808和/或弹簧柱塞/突片相互作用。在一些实施例中,一旦可再用壳体组件6004附接至可抛弃壳体组件6000,就不可从可抛弃壳体组件6000移除连接器6010。相反,在一些实施例中,在可从可抛弃壳体组件6000移除连接器6010之前,可再用壳体组件6004必须先与可抛弃壳体组件6000脱离。在一些实施例中,一旦连接器6010附接至可抛弃壳体组件6000,就不可移除连接器6010。
在图233A-233G所示的实施例中,通过使连接器6010相对于可抛弃壳体组件6000顺时针旋转,连接器6010连接至可抛弃壳体组件6000。在其它实施例中,可不同地构造所述各种特征件,并且可通过使连接器6010相对于可抛弃壳体组件6000逆时针旋转而将连接器6010连接至可抛弃壳体组件6000。
在一些实施例中,可抛弃壳体组件可包括根据本文所述的各种实施例的插塞,然而,在一些实施例中,插塞可处于与本文所示的不同的位置和/或定向中。在各种实施例中,可抛弃壳体组件可包括与连接器上的一个或多个匹配特征件相对应的一个或多个匹配特征件。在一些实施例中,这些匹配特征件可与本文所示不同地定位和/或定向。
现在也参考图234A-234G,示出了连接器6010的另一实施例。连接器6010可包括本体部分6018、捕捉特征件6014、闩锁特征件6016和插塞6008。在一些实施例中,连接器6010的本体部分6018可包括与可抛弃壳体组件中的相应特征件相互作用的匹配的锁定特征件。在一些实施例中,本体部分6018可包括与可抛弃壳体组件6000的其它部分相互作用的特征件。如图所示,在一些实施例中,连接器6010可包括在连接器6010的本体部分6018的末端上的阳性闩锁特征件6016。在一些实施例中,闩锁特征件6016可与可抛弃壳体组件6000上的相应的闩锁特征件(阴性闩锁特征件6020)匹配。在一些实施例中,闩锁可以是可移除固定配合,和/或卡扣配合,和/或松卡扣配合。在各种其它实施例中,连接器6010的形状和尺寸可以变化,和/或在各种其它实施例中,可使用其它类型的特征件,例如匹配的锁定特征件,包括但不限于:闩锁、捕捉器、卡扣配合、粘合剂,和用于将连接器6010固定至可抛弃壳体组件6000的其它机构。
在一些实施例中,连接器6010可包括在下侧上的锁环特征件。在一些实施例中,锁环特征件可以是渐缩的,和/或在一些实施例中,锁环特征件可至少稍微弯曲。在一些实施例中,锁环特征件可与可再用壳体组件的锁环相互作用,并可与该锁环一起用来将连接器固定至可抛弃壳体组件。
如上所述,在各种实施例中,连接器6010的插塞6008在本体部分6018指向大致向上方向的情况下插入到可抛弃壳体部分6000的出口6028中。一旦插塞6008位于该出口内,连接器6010的本体部分6018就可旋转而坐放成与可抛弃壳体部分6000的突片部分相邻。在一些实施例中,可在连接器6010的本体部分6018和可抛弃壳体组件6000上包括匹配的锁定特征件,以便连接器6010在可再用壳体组件6004附接至可抛弃壳体组件6000之前保持处于适当位置。在一些实施例中,匹配的锁定特征件可包括但不限于:凸柱和开口、卡扣、按钮、闩锁特征件和/或捕捉特征件。在一些实施例中,可在连接器的本体部分的相反端上设置有钩或其它特征件,使得该钩或其它特征件环绕在可抛弃壳体组件的突片部分的末端上并保持连接器的位置。在图234A-234F所示的实施例中,匹配的锁定特征件包括在连接器6010上的阳性闩锁特征件6016以及在可抛弃壳体组件6000上的阴性闩锁特征件6020。
在各种实施例中,一旦连接器6010附接至可抛弃壳体组件6000,就可仅在有意时移除连接器6010,即,连接器6010被保持在可抛弃壳体组件6000上,除非并且直到用户期望移除连接器6010。如上所述,在一些实施例中,连接器6010可以被不可移除地附接;然而,在一些实施例中,连接器6010可以被可移除地附接。
在连接器6010附接至可抛弃壳体组件6000的同时,阳性闩锁特征件6016与阴性闩锁特征件6020匹配。在一些实施例中,阳性和阴性闩锁特征件6016、6020可一起工作,以进一步稳定连接器6010与可抛弃壳体组件6000的连接。另外,在各种实施例中,阳性和阴性闩锁特征件6016、6020可有助于将插塞6008保持在出口6028中。因而,在一些实施例中,阳性和阴性闩锁特征件6016、6020可有助于保持和/或强迫将插塞6008插入出口6028中和/或保持和/或强迫连接器6010的定位,使得在插塞6008插入出口6028之后,插塞6008保持在出口6028中,除非并且直到用户期望从出口6028移除插塞6008。另外,一旦阳性和阴性闩锁特征件6016、6020匹配,插塞6008就被完全插入,因此,在一些实施例中,阳性和阴性闩锁特征件6016、6020用作“插塞6008已完全插入出口6028中”的指示。
例如,如图234A和234B所示,在一些实施例中,连接器6010可包括插塞6008。在一些实施例中,如图234A和234B所示,插塞6008可定位成使得连接器6010从侧面接近可抛弃壳体组件6000的出口6028。而且,在一些实施例中,可抛弃壳体组件6000的突片6030可如图234A和234B所示地成形。在一些实施例中,一旦被附接至可抛弃壳体组件6000,连接器6010就可使可抛弃壳体组件6000的突片部分6030延伸。在一些实施例中,一旦连接器6010附接至可抛弃壳体组件6000,连接器6010和突片6030就可彼此齐平并且连续。
在一些实施例中,如图所示,连接器6010可包括凹进6040。该凹进6040可如图所示地成形,或者在各种实施例中,其形状和尺寸可与此不同。
在各种实施例中,可抛弃壳体组件6000上的阴性闩锁特征件6020可定位成与突片部分6030相邻。在一些实施例中,例如,如图234A-234D所示,阴性闩锁特征件6020可构造成使得该阴性闩锁特征件6020从顶部接收所述连接器6010上的阳性闩锁特征件6016。一些实施例可不包括阳性闩锁特征件6016。在一些实施例中,阴性闩锁特征件6020的位置和/或定向可以变化。在一些实施例中,阳性闩锁特征件6016的位置和/或定向可以变化。
在一些实施例中,连接器6010可由硬塑料制成。在一些实施例中,锁环特征件和/或闩锁特征件可被包覆成型有顺应性材料的薄层。在一些实施例中,如上所述,插塞6008可包括由顺应性材料形成的包覆成型部和/或可由顺应性材料制成。在一些实施例中,锁环特征件和/或闩锁特征件可由顺应性材料制成。在阳性或阴性闩锁特征件6016、6020包括顺应性材料的实施例中,使用顺应性材料可提高阳性闩锁特征件6016和阴性闩锁特征件6020之间的“压扁性”,因此,导致阳性和阴性闩锁特征件6016、6020之间的高度压缩的和/或紧密的配合。
现在也参考图136,在一些实施例中,连接器6010可包括与上文关于图136所示和描述的那些类似的、指示“锁定”和“解锁”的图标。因而,在一些实施例中,也可使用图标向用户/患者视觉地指示“锁定”和“解锁”位置,该图标可被模制、丝印、转印、注塑、蚀刻、印刷和/或切出,例如连接器6010上的透明切口图标。在使用透明切口的一些实施例中,可抛弃壳体6000的突片部分6030可与连接器6010形成对比色,以通过切口视觉地观察突片部分6030的颜色。因而,该图标可指示可再用壳体组件6004是否与可抛弃壳体组件6000处于锁定或解锁关系。在各种实施例中,该图标可以是可指示“锁定”和“解锁”的任何形式或类似的指示,以帮助用户/患者理解可再用壳体组件6004和可抛弃壳体组件6000之间的定向/定位。在一些实施例中,箭头图标也可出现在“锁定”和“解锁”图标之间。
插塞6008可包括本文所述的任何实施例;然而,在一些实施例中,插塞6008可以是渐缩的,并且可以是刚性的,具有由弹性体/顺应性材料形成的包覆成型部,或者可由弹性体/顺应性材料制成。在各种实施例中,插塞6008可包括密封件,例如,在一些实施例中,插塞6008可包括径向密封件。
在一些实施例中,如上所述,导管6002附接至连接器6010。在一些实施例中,导管6002可附接至连接器6010,并且可存在位于连接器6010内并贯穿插塞6008的硬塑料通道。在一些实施例中,导管6002可延伸到连接器6010中;并且在一些实施例中,导管6002可一路上穿过连接器6010并穿过插塞6008延伸。在一些实施例中,导管6002可延伸超过插塞6008的末端。
在这些各种实施例中,维持从所述出口至套管6026的连续流动腔。这由于许多原因而可能是所期望的和/或有益的,包括但不限于:最小化/消除无效体积、最小化装填体积,和/或防止或最小化空气阱的发生。
连接器6010的一些实施例也可包括在阳性闩锁特征件6016的相反侧上的捕捉器/捕捉特征件6014。当连接器6010连接至可抛弃壳体组件6000时,捕捉特征件6014与可抛弃壳体组件6000干涉,并防止连接器6000进一步旋转。因而,在一些实施例中,连接器6010和可抛弃壳体组件6000在至少一个位置中形成干涉配合。在一些实施例中,与阳性和阴性闩锁特征件6016、6020一起,一旦连接器6010被附接,就可通过这些匹配特征件6010、6020将连接器6010保持在适当位置。
连接器的本体部分6018可包括抓持特征件;然而,在一些实施例中,连接器6010被设定尺寸使得用户可抓持连接器6010以将其插入/附接至可抛弃壳体组件6000。在一些实施例中包括抓持特征件,在各个实施例中,该抓持特征件可包括但不限于下列中的一个或多个:任何尺寸、形状和/或数目的纹理表面、隆起、凸起、突起或凹进。
在连接器6010的各种实施例中,一旦连接器6010连接至可抛弃壳体组件6000,可再用壳体组件6004就可通过绕可抛弃壳体组件6000旋转而连接/附接至可抛弃壳体组件6000。随着可再用壳体组件6004以可旋转方式连接至可抛弃壳体组件6000,可再用壳体组件6004上的锁环和/或具有弹簧致动突片2980的凸起808就可与连接器6010相互作用,以便可再用壳体组件6004绕可抛弃壳体组件6000的旋转防止从可抛弃壳体组件6000移除连接器6010。在一些实施例中,一旦可再用壳体组件6004附接至可抛弃壳体组件6000,凸起808中的弹簧柱塞/突片就可被释放,从而产生“咔嗒”声。该“咔嗒”也可产生可被用户/患者感知的触觉反馈。该触觉和听觉反馈告知用户:可再用壳体组件6004完全连接至可抛弃壳体组件6000,并且连接器6010被连接成使得连接器6010将保持连接至可抛弃壳体组件6000,直到并且除非用户想要移除连接器6010。在一些实施例中,具有弹簧致动突片2980的凸起808在连接器6010上向下压,从而使连接器6010保持处于附接位置。在一些实施例中,锁环中的特征件与连接器6010上的锁环特征件相互作用,并有助于使连接器6010相对于可抛弃壳体组件6000保持处于适当位置。在一些实施例中,连接器6010的本体部分6018可包括凹进部分,该凹进部分可构造成与可再用壳体组件6004的锁环组件的凸起808和/或弹簧柱塞/突片相互作用。在一些实施例中,一旦可再用壳体组件6004附接至可抛弃壳体组件6000,就不可从可抛弃壳体组件6000移除连接器6010。相反,在一些实施例中,在可从可抛弃壳体组件6000移除连接器6010之前,可再用壳体组件6004必须先与可抛弃壳体组件6000脱离。在一些实施例中,一旦连接器6010附接至可抛弃壳体组件6000,就不可移除连接器6010。
在图234A-234G所示的实施例中,通过使连接器6010相对于可抛弃壳体组件6000顺时针旋转,连接器6010连接至可抛弃壳体组件6000。在其它实施例中,可不同地构造所述各种特征件,并且可通过使连接器6010相对于可抛弃壳体组件6000逆时针旋转而将连接器6010连接至可抛弃壳体组件6000。
在一些实施例中,可抛弃壳体组件6000可包括插塞6008,并且连接器6010可包括根据本文所述的各种实施例的插塞接收器6068。在一些实施例中,插塞6008可处于与本文所示的不同的位置和/或定向中。在各种实施例中,可抛弃壳体组件6000可包括与连接器6010上的一个或多个匹配特征件相对应的一个或多个匹配特征件。在一些实施例中,这些匹配特征件可与本文所示的不同地定位和/或定向。
现在也参考图235A-235E,示出了连接器6010和可抛弃壳体组件6000的另一实施例。连接器6010可包括本体部分6018、捕捉特征件6014、闩锁特征件6016和插塞6008。在一些实施例中,连接器6010的本体部分6018可包括与可抛弃壳体组件6000中的相应部件相互作用的匹配的锁定特征件。在一些实施例中,本体部分6018可包括与可抛弃壳体组件6000的其它部分相互作用的特征件。如图所示,在一些实施例中,连接器6010可包括在连接器6010的本体部分6018的末端上的阳性闩锁特征件6016。在一些实施例中,阳性闩锁特征件6016可与可抛弃壳体组件6000上的相应的阴性闩锁特征件6020匹配。在一些实施例中,该闩锁可以是可移除固定配合、和/或卡扣配合、和/或松卡扣配合。在各种其它实施例中,连接器6010的形状和尺寸可以变化,和/或在各种其它实施例中,可使用其它类型的特征件,例如匹配的锁定特征件,包括但不限于:闩锁、捕捉器、卡扣配合、粘合剂,和用于将连接器固定至可抛弃壳体组件6000的其它机构。
在一些实施例中,连接器6010可包括在下侧上的锁环特征件。在一些实施例中,锁环特征件可以是渐缩的,和/或在一些实施例中,锁环特征件可至少稍微弯曲。在一些实施例中,锁环特征件可与可再用壳体组件6004的锁环相互作用,并可与该锁环一起用来将连接器固定至可抛弃壳体组件6000。
如上所述,在各种实施例中,连接器6010的插塞6008在本体部分6018指向大致向上方向的情况下被插入可抛弃壳体部分6000的出口6028中。一旦插塞6008处于出口6028内,连接器6010的本体部分6018就可旋转而坐放成与可抛弃壳体部分6000的突片部分6030相邻。在一些实施例中,可在连接器6010的本体部分6018和可抛弃壳体组件6000上包括匹配的锁定特征件,以便连接器6010在可再用壳体组件6004附接至可抛弃壳体组件6000之前保持处于适当位置。在一些实施例中,该匹配的锁定特征件可包括但不限于:凸柱和开口、卡扣、按钮、闩锁特征件和/或捕捉特征件。在一些实施例中,可在连接器6010的本体部分6018的相反端上设置有钩或其它特征件,使得该钩或其它特征件环绕在可抛弃壳体组件6000的突片部分6030的末端上,并保持连接器6010的位置。在图235A-235E所示的实施例中,匹配的锁定特征件包在括连接器6010上的阳性闩锁特征件6016以及在可抛弃壳体组件6000上的阴性闩锁特征件6020。阳性闩锁特征件6016为隆起,而阴性闩锁特征件6020是容纳该隆起的开口。
在各种实施例中,一旦连接器6010附接至可抛弃壳体组件6000,就可仅在有意时移除连接器6010,即,连接器6010被保持在可抛弃壳体组件6000上,除非并且直到用户期望移除连接器6010。如上所述,在一些实施例中,连接器6010可以被不可移除地附接;然而,在一些实施例中,连接器6010可以被可移除地附接。
在连接器6010附接至可抛弃壳体组件6000的同时,阳性闩锁特征件6016与阴性闩锁特征件6020匹配。在一些实施例中,阳性和阴性闩锁特征件6016、6020可一起工作,以进一步稳定连接器6010与可抛弃壳体组件6000的连接。另外,在各种实施例中,阳性和阴性闩锁特征件6016、6020可有助于将插塞6008保持在出口6028中。因而,在一些实施例中,阳性和阴性闩锁特征件6016、6020可有助于保持和/或强迫将插塞6008插入出口6028中,和/或保持和/或强迫连接器6010的定位,以便在插塞6008插入出口6028中之后,插塞6008被保持在出口6028中,除非并且直到用户期望从出口6028移除插塞6008。另外,一旦阳性和阴性闩锁特征件6016、6020匹配,插塞6008就被完全插入,因此,在一些实施例中,阳性和阴性闩锁特征件6016、6020可用作“插塞6008已完全插入出口6028中”的指示。
如图235A-235C所示,在一些实施例中,连接器6010可包括插塞6008。在一些实施例中,如图235A-235C所示,插塞6008可定位成使得连接器6010从侧面接近可抛弃壳体组件6000的出口6028。而且,在一些实施例中,可抛弃壳体组件6000的突片6030可如图235D和235E所示地成形。在一些实施例中,一旦被附接至可抛弃壳体组件6000,连接器6010就可使可抛弃壳体组件6000的突片部分6030延伸。在一些实施例中,一旦连接器6010附接至可抛弃壳体组件6000,连接器6010和突片6030就可彼此齐平并连续。
在一些实施例中,如图所示,连接器6010可包括凹进6040。该凹进6040可如图所示地成形,或者在各种实施例中,其尺寸和形状可与此不同。
在各种实施例中,可抛弃壳体组件6000上的阴性闩锁特征件6020可定位成与突片部分6030相邻。在一些实施例中,例如,如图235D-235E所示,阴性闩锁特征件6020可构造成使得该阴性闩锁特征件6020从顶部接收所述连接器6010上的阳性闩锁特征件6016。一些实施例可不包括阳性闩锁特征件6016。在一些实施例中,阴性闩锁特征件6020的位置和/或定向可以变化。在一些实施例中,阳性闩锁特征件6016的位置和/或定向可以变化。
在一些实施例中,连接器6010可由硬塑料制成。在一些实施例中,所述锁环特征件和/或闩锁特征件可被包覆成型有顺应性材料的薄层。在一些实施例中,如上所述,插塞6008可包括由顺应性材料形成的包覆成型部和/或可由顺应性材料制成。在一些实施例中,锁环特征件和/或闩锁特征件可由顺应性材料制成。在阳性或阴性闩锁特征件6016、6020包括顺应性材料的实施例中,使用顺应性材料可提高阳性闩锁特征件6016和阴性闩锁特征件6020之间的“压扁性”,因此,导致阳性和阴性闩锁特征件6016、6020之间的高度压缩的和/或紧密的配合。
现在也参考图136,在一些实施例中,连接器6010可包括与上文关于图136所示和描述的那些类似的、指示“锁定”和“解锁”的图标。因而,在一些实施例中,也可使用图标向用户/患者视觉地指示“锁定”和“解锁”位置,该图标可被模制、丝印、转印、注塑、蚀刻、印刷和/或切出,例如连接器6010上的透明切口图标。在使用透明切口的一些实施例中,可抛弃壳体6000的突片部分6030可与连接器6010形成对比色,以通过切口视觉地观察突片部分6030的颜色。因而,这些图标可指示可再用壳体组件6004是否与可抛弃壳体组件6000处于锁定或解锁关系。在各种实施例中,该图标可以是可指示“锁定”和“解锁”的任何形式或类似的指示,以帮助用户/患者理解可再用壳体组件6004和可抛弃壳体组件6000之间的定向/定位。在一些实施例中,箭头图标也可出现在“锁定”和“解锁”图标之间。
插塞6008可包括本文所述的任何实施例;然而,在一些实施例中,插塞6008可以是渐缩的,并可以是刚性的,具有由弹性体/顺应性材料形成的包覆成型部,或者由弹性体/顺应性材料制成。在各种实施例中,插塞6008可包括密封件,例如,在一些实施例中,插塞6008可包括径向密封件。
在一些实施例中,如上所述,导管6002附接至连接器6010。在一些实施例中,导管6002可附接至连接器6010,并且可存在位于连接器6010内并贯穿插塞6008的硬塑料通道。在一些实施例中,导管6002可延伸到连接器6010中;并且在一些实施例中,导管6002可一路上穿过连接器6010并穿过插塞6008延伸。在一些实施例中,导管6002可延伸超过插塞6008的末端。
在这些各种实施例中,维持从出口6028至套管6026的连续流动腔。这由于许多原因而可能是所期望的和/或有益的,包括但不限于:最小化/消除无效体积、最小化装填体积,和/或防止或最小化空气阱的发生。
连接器6010的一些实施例也可包括在阳性闩锁特征件6016的相反侧上的捕捉特征件6014。当连接器6010连接至可抛弃壳体组件6000时,捕捉特征件6014与可抛弃壳体组件6000干涉,并防止连接器6000进一步旋转。因而,在一些实施例中,连接器6010和可抛弃壳体组件6000在至少一个位置形成干涉配合。在一些实施例中,与阳性和阴性闩锁特征件6016、6020一起,一旦连接器6010被附接,就可通过这些匹配特征件将连接器6010保持在适当位置。在一些实施例中,所述捕捉特征件6014可带有斜面,因此,在一些实施例中,它可帮助将连接器6014附接至可抛弃壳体组件6000。
连接器的本体部分6018可包括抓持特征件;然而,在一些实施例中,该连接器被设定尺寸,使得用户可抓持连接器6010以将其插入/附接至可抛弃壳体组件6000。在一些实施例中包括抓持特征件,在各种实施例中,该抓持特征件可包括但不限于下列中的一个或多个:任何尺寸、形状和/或数目的纹理表面、隆起、凸起、突起或凹进。
在连接器6010的各种实施例中,一旦连接器6010连接至可抛弃壳体组件6000,可再用壳体组件6004就可通过绕可抛弃壳体组件6000旋转而连接/附接至可抛弃壳体组件6000。随着可再用壳体组件6004以可旋转方式连接至可抛弃壳体组件6000,可再用壳体组件6004上的锁环和/或具有弹簧致动突片2980的凸起808就可与连接器6010相互作用,以便可再用壳体组件6004绕可抛弃壳体组件6000的旋转防止从可抛弃壳体组件6000移除连接器6010。在一些实施例中,一旦可再用壳体组件6004附接至可抛弃壳体组件6000,凸起808中的弹簧柱塞/突片就可被释放,从而产生“咔嗒”声。该“咔嗒”也可产生可被用户/患者感知的触觉反馈。该触觉和听觉反馈告知用户:可再用壳体组件6004完全连接至可抛弃壳体组件6000,并且连接器6010被连接成使得连接器6010将保持连接至可抛弃壳体组件6000,直到并且除非用户想要移除连接器6010。在一些实施例中,具有弹簧致动突片2980的凸起808在连接器6010上向下压,从而使连接器6010保持处于附接位置。在一些实施例中,锁环中的特征件与连接器6010上的锁环特征件相互作用,并有助于使连接器6010相对于可抛弃壳体组件6000保持处于适当位置。在一些实施例中,连接器6010的本体部分6018可包括凹进部分6040,该凹进部分6040可构造成与可再用壳体组件6004的锁环组件的凸起808和/或弹簧柱塞/突片相互作用。在一些实施例中,一旦可再用壳体组件6004附接至可抛弃壳体组件6000,就不可从可抛弃壳体组件6000移除连接器6010。相反,在一些实施例中,在可从可抛弃壳体组件6000移除连接器6010之前,可再用壳体组件6004必须先与可抛弃壳体组件6000脱离。在一些实施例中,一旦连接器6010附接至可抛弃壳体组件6000,就不可移除连接器6010。
在图235A-235E所示的实施例中,通过使连接器6010相对于可抛弃壳体组件6000顺时针旋转,连接器6010连接至可抛弃壳体组件6000。在其它实施例中,可不同地构造所述各种特征件,并且可通过使连接器6010相对于可抛弃壳体组件6000逆时针旋转而将该连接器连接至可抛弃壳体组件6000。
在一些实施例中,可抛弃壳体组件6000可包括插塞6008,并且连接器6010可包括根据本文所述的各种实施例的插塞接收器6068。在一些实施例中,插塞6008可处于与本文所示的不同的位置和/或定向中。在各种实施例中,可抛弃壳体组件6000可包括与连接器6010上的一个或多个匹配特征件相对应的一个或多个匹配特征件。在一些实施例中,这些匹配特征件可与本文所示不同地定位和/或定向。
在各种实施例中,无论导管6002是否连接至连接器6010或直接连接至可抛弃壳体组件6000,导管6002都可连接至相反端上的套管组件6026。套管组件6026可以是本领域中已知的任何套管组件6026,并可包括无论是塑料或金属的套管,和/或在导管6002和套管之间的接口,在一些实施例中,该接口可包括隔膜或针头接口。在一些实施例中,套管组件6026包括所有这些元件。
现在也参考图236A-236X以及图238,示出了连接器6010和可抛弃壳体组件6000的另一实施例。连接器6010可包括本体部分6018、捕捉特征件6014、阳性闩锁特征件6016和插塞6008。在一些实施例中,连接器6010的本体部分6018可包括与可抛弃壳体组件6000中的相应部件相互作用的一个或多个匹配的锁定特征件。在一些实施例中,本体部分6018可包括与可抛弃壳体组件6000的其它部分相互作用的特征件。如图所示,在一些实施例中,连接器6010可包括在连接器6010的本体部分6018的末端上的阳性闩锁特征件6016。在一些实施例中,阳性闩锁特征件6016可与相应的闩锁特征件匹配,例如,在一些实施例中,该相应的闩锁特征件可以是在可抛弃壳体组件6000上的阴性闩锁特征件6020。在一些实施例中,该闩锁可以是可移除固定配合、和/或卡扣配合、和/或松卡扣配合。在各种其它实施例中,连接器6010的形状和尺寸可以变化,和/或在各种其它实施例中,可使用其它类型的特征件,例如相互匹配的锁定特征件,包括但不限于:闩锁、捕捉器、卡扣配合、粘合剂,和用于将连接器固定至可抛弃壳体组件的突片的其它机构。
在一些实施例中,连接器6010可包括在下侧上的锁环特征件。在一些实施例中,锁环特征件可以是渐缩的,和/或在一些实施例中,锁环特征件可至少稍微弯曲。在一些实施例中,锁环特征件可与可再用壳体组件6004的锁环相互作用,并可与该锁环一起用来将连接器6010固定至可抛弃壳体组件6000。
在一些实施例中,连接器6010可包括指示“锁定”的图标6076和指示“解锁”的图标6078。因而,在一些实施例中,也可使用图标6076、6078向用户/患者视觉地指示“锁定”和“解锁”位置,该图标可被模制、丝印、转印、注塑、蚀刻、印刷和/或切出,例如连接器上的透明切口图标。在使用透明切口的一些实施例中,可抛弃壳体6000的突片部分6030或者可抛弃壳体组件6000的另一部分可与连接器6010形成对比色,以通过切口视觉地观察突片6030部分的颜色。因而,图标6076、6078可指示可再用壳体组件6004是否与可抛弃壳体组件6000处于锁定或解锁关系。在各种实施例中,该图标可以是可指示“锁定”和“解锁”的任何形式或类似的指示,以帮助用户/患者理解可再用壳体组件6004和可抛弃壳体组件6000之间的定向/定位。在一些实施例中,箭头图标6080也可出现在“锁定”和“解锁”图标之间。
在各种实施例中,连接器6010附接至一定长度的导管6002。在一些实施例中,导管6002通过导管开口6082附接至连接器6010。在一些实施例中,导管开口6082可以是渐缩开口,该渐缩开口可在外侧较大。这由于许多原因而可能是有益的,包括但不限于:有利于将导管6002胶粘至导管开口6002。外侧上的较大开口可保持或有助于在导管开口6082的外侧部分处保持粘合剂,以便减少粘合剂量,最小化和/或防止在导管开口6082内沿着导管6002被向上芯吸(wicking up)。这由于许多原因而可能是有益的,包括但不限于:防止或降低粘合剂在导管6002中导致扭结的可能性。
如上所述,在各种实施例中,连接器6010的插塞6008在本体部分6018指向大致向上方向的情况下被插入可抛弃壳体部分6000的出口6028中。一旦插塞6008处于出口6028内,连接器6010的本体部分6010就可旋转而坐放成与可抛弃壳体部分6000的突片部分6030相邻。在一些实施例中,可在连接器6010的本体部分6018和可抛弃壳体组件6000上包括匹配的锁定特征件,以便连接器6010在可再用壳体组件6004附接至可抛弃壳体组件6000之前保持处于适当位置。在一些实施例中,该匹配的锁定特征件可包括但不限于:凸柱和开口、卡扣、按钮、闩锁特征件和/或捕捉特征件。在一些实施例中,可在连接器的本体部分的凸柱的相反端上设置有钩或其它特征件,使得该钩或其它特征件环绕在可抛弃壳体组件6000的突片部分的末端上,并且持连接器6010的位置。在图236A-236D和图236I-236M所示的实施例中,匹配的锁定特征件包括在连接器6010上的阳性闩锁特征件6016以及在可抛弃壳体组件6000上的阴性闩锁特征件6020。
在各种实施例中,一旦连接器6010附接至可抛弃壳体组件6000,就可仅在有意时移除连接器6010,即,连接器6010被保持在可抛弃壳体组件6000上,除非并且直到用户期望移除连接器6000。如上所述,在一些实施例中,连接器6010可以被不可移除地附接;然而,在一些实施例中,连接器6010可以被可移除地附接。在一些实施例中,一个或多个匹配的锁定特征件可包括一个或多个易碎部分,以便在连接器6010连接至可抛弃壳体组件6000之后,如果移除连接器6010,该一个或多个易碎部分就将破裂并防止再用。
在连接器6010附接至可抛弃壳体组件6000的同时,阳性闩锁特征件6016与阴性闩锁特征件6020匹配。在一些实施例中,阳性和阴性闩锁特征件6016、6020可一起工作,以进一步稳定连接器6010与可抛弃壳体组件6000的连接。另外,在各种实施例中,阳性和阴性闩锁特征件6016、6020可有助于将插塞6008保持在出口6028中。因而,在一些实施例中,阳性和阴性闩锁特征件6016、6020可有助于保持和/或强迫将插塞6008插入出口6028中,和/或保持和/或强迫连接器6010的定位,以便在插塞6008插入出口6028中之后,插塞6008被保持在出口6028中,除非并且直到用户期望从出口6028移除插塞6008。另外,一旦阳性和阴性闩锁特征件6016、6020匹配,插塞6008就被完全插入,因此,在一些实施例中,阳性和阴性闩锁特征件6016、6020可用作“插塞6008已完全插入出口6028中”的指示。
如图236A和236B所示,在一些实施例中,连接器6010可包括插塞6008。在一些实施例中,如图236A和236B所示,插塞6008可定位成使得连接器6010从侧面接近可抛弃壳体组件6000的出口。而且,在一些实施例中,可抛弃壳体组件6000的突片6030可如图236A和236C所示地成形。在一些实施例中,一旦被附接至可抛弃壳体组件6000,连接器6010就可使可抛弃壳体组件6000的突片部分6030延伸。在一些实施例中,一旦连接器6010附接至可抛弃壳体组件6000,连接器6010和突片6030就可彼此齐平并连续。
在一些实施例中,如图所示,连接器6010可包括凹进6040。该凹进6040可如图所示地成形,或者在各种实施例中,其形状和尺寸可与此不同。如图236A-236E的实施例中所示,凹进6040在一些实施例中可包括一个或多个图标。在一些实施例中,连接器6010可包括至少一个凹进6040,并且在一些实施例中,连接器6010可包括不止一个凹进6040。在一些实施例中,连接器6010可包括至少一个凹进6040和/或至少一个特征件,该特征件包括但不限于:任何尺寸、形状和/或数目的凹进、隆起、肋、纹理表面、凸起、突起或缺口。
在各种实施例中,可抛弃壳体组件6000上的阴性闩锁特征件6020可定位成与突片部分6030相邻。在一些实施例中,例如,如图236C-236D和图236I-236L所示,阴性闩锁特征件6020可构造成使得该阴性闩锁特征件6020从顶部接收连接器6010上的阳性闩锁特征件6016。一些实施例可不包括匹配的闩锁特征件。在一些实施例中,阴性闩锁特征件的位置和/或定向可以变化。在一些实施例中,阳性闩锁特征件的位置和/或定向可以变化。在一些实施例中,阳性闩锁特征件可与阴性闩锁特征件联锁,使得阳性闩锁特征件的一部分夹在阴性闩锁特征件之下。
在一些实施例中,连接器6010可由硬塑料制成,并且在一些实施例中,连接器6010可由TERLUX制成,然而,在各种其它实施例中,连接器6010可由其它材料制成,包括但不限于:聚碳酸酯、TOPAS或其它各种塑料。在一些实施例中,所述锁环特征件和/或闩锁特征件可以被包覆成型有顺应性材料的薄层。在一些实施例中,如上所述,插塞6008可包括由顺应性材料形成的包覆成型部和/或可由顺应性材料制成。在一些实施例中,锁环特征件和/或闩锁特征件可由顺应性材料制成。在阳性或阴性闩锁特征件包括顺应性材料的实施例中,使用顺应性材料可提高阳性闩锁特征件和阴性闩锁特征件之间的“压扁性”,因此,导致阳性和阴性闩锁特征件之间的高度压缩的和/或紧密的配合。
插塞6008可包括本文所述的任何实施例;然而,在一些实施例中,插塞6008可以是渐缩的,并可以是刚性的,具有由弹性体/顺应性材料形成的包覆成型部,或者由弹性体/顺应性材料制成。在各种实施例中,插塞6008可包括密封件;例如,在一些实施例中,该插塞可包括径向密封件。在一些实施例中,该密封件可由医疗级硅树脂制成。
在一些实施例中,如上所述,导管6002附接至连接器6010。在一些实施例中,导管6002可附接至连接器6010,并且可存在位于连接器6010内并贯穿插塞6008的硬塑料通道。在一些实施例中,导管6002可延伸到连接器6010中;并且在一些实施例中,导管6002可一路上穿过连接器6010并穿过插塞6008延伸。在一些实施例中,导管6002可延伸超过插塞6008的末端。
在这些各种实施例中,维持从出口6028至套管6026的连续流动腔。这由于许多原因而可能是所期望的和/或有益的,包括但不限于:最小化/消除无效体积、最小化装填体积,和/或防止或最小化空气阱的发生。
现在仍参考图236A-236H和236L-236T,连接器6010的一些实施例也可包括在阳性闩锁特征件6016的相反侧上的捕捉特征件6014。当连接器6010连接至可抛弃壳体组件6000时,捕捉特征件6014与可抛弃壳体组件6000干涉,并防止连接器6000进一步旋转。因而,在一些实施例中,连接器6010和可抛弃壳体组件6000在至少一个位置中形成干涉配合。在一些实施例中,与阳性和阴性闩锁特征件6016、6020一起,一旦连接器6010被附接,就可通过这些匹配特征件将连接器6010保持在适当位置。在一些实施例中,捕捉特征件6014可包括斜面6084,因此,在一些实施例中,它可帮助将连接器6010附接至可抛弃壳体组件6000。现在参考图236Q和图236R,在一些实施例中,连接器6010的捕捉器6014可与可抛弃壳体组件干涉特征件6086干涉。如图所示,如果插塞6008未大部分插入到出口6028中,捕捉器6014和可抛弃壳体组件干涉特征件6086就相交,这会防止连接器6010完全连接至可抛弃壳体组件6000。这种构造另外还可防止可再用壳体组件6004附接至可抛弃壳体组件6000。这由于许多原因而可能是有益的,包括但不限于:在可再用壳体组件6004被附接之前以及在泵的任何输送开始之前,确保插塞6008完全插入出口6028中。另外,捕捉器6014的斜面6084有助于确保插塞6008被完全插入。在插塞6008被大部分插入出口6028中(但未完全插入)的一些实施例中,当可再用壳体组件6004附接至可抛弃壳体组件6000时,来自可再用壳体组件6004的压力与捕捉器6000的斜面6084一起将插塞6008完全插入。因而,在插塞6008几乎完全插入的同时,可通过部分由于所述捕捉器6014的斜面6084(它起到凸轮的作用)而导致的、被附接至可抛弃壳体组件6000的可再用壳体组件6004的运动将插塞6008完全插入。因而,如果用户将连接器6010的插塞6008插入,即使插塞6008未完全植入在出口6028中,一旦可再用壳体组件6004被附接,插塞6008也将被推入出口6028中并被完全植入。这由于许多原因而可能是有益的,包括但不限于:防止或减少由于连接器6010和出口6028之间的未完全密封的接口而导致的泄漏的发生。
连接器的本体部分6018可包括抓持特征件;然而,在一些实施例中,连接器6010被设定尺寸使得用户可抓持连接器6010以将其插入/附接至可抛弃壳体组件6000。在一些实施例中包括抓持特征件,在各种实施例中,该抓持特征件可包括但不限于下列中的一个或多个:任何尺寸、形状和/或数目的纹理表面、隆起、凸起、突起或缺口。
在连接器6010的各种实施例中,一旦连接器6010连接至可抛弃壳体组件6000,可再用壳体组件6004就可通过绕可抛弃壳体组件6000旋转而连接/附接至可抛弃壳体组件6000。随着可再用壳体组件6004以可旋转方式连接至可抛弃壳体组件6000,可再用壳体组件6004上的锁环和/或具有弹簧致动突片2980的凸起808就可与连接器6010相互作用,以便可再用壳体组件6004绕可抛弃壳体组件6000的旋转防止从可抛弃壳体组件6000移除连接器6010。在一些实施例中,一旦可再用壳体组件6004附接至可抛弃壳体组件6000,凸起808中的弹簧柱塞/突片就可被释放,从而产生“咔嗒”声。该“咔嗒”也可产生可被用户/患者感知的触觉反馈。该触觉和听觉反馈告知用户:可再用壳体组件6004完全连接至可抛弃壳体组件6000,并且连接器6010被连接成使得该连接器6010将保持连接至可抛弃壳体组件6000,直到并且除非用户想要移除连接器6010。在一些实施例中,具有弹簧致动突片2980的凸起808在连接器6010上向下压,从而使连接器6010保持处于附接位置。在一些实施例中,锁环中的特征件与连接器6010上的锁环特征件相互作用,并有助于使连接器6010相对于可抛弃壳体组件6000保持处于适当位置。在一些实施例中,连接器6010的本体部分6018可包括凹进部分6040,该凹进部分6040可构造成与可再用壳体组件6004的锁环组件的凸起808和/或弹簧柱塞/突片相互作用。在一些实施例中,一旦可再用壳体组件6004附接至可抛弃壳体组件6000,就不可从可抛弃壳体组件6000移除连接器6010。相反,在一些实施例中,在可从可抛弃壳体组件6000移除连接器6010之前,可再用壳体组件6004必须先与可抛弃壳体组件6000脱离。在一些实施例中,一旦连接器6010附接至可抛弃壳体组件6000,就不可移除连接器6010。
在一些实施例中,例如,参考图36,可使用AVS来感测来自上述“咔嗒”的触觉和听觉反馈。在一些实施例中,如上所述,锁环组件806可包括感测部件(例如,磁体844),该感测部件可与可再用壳体组件802的部件(例如,霍尔效应传感器)相互作用,以提供“可再用壳体组件802是否与匹配部件适当接合”的指示。该霍尔效应传感器可检测出所述锁环何时已旋转至闭合位置。因而,该霍尔效应传感器与磁体844一起可提供一种用于确定锁环是否已旋转至闭合位置的系统。
在一些实施例中,一旦系统确定该感测部件已紧密接触所述霍尔效应传感器,系统就可开启AVS麦克风,以聆听来自所述凹进的“咔嗒”声。在一些实施例中,可开启AVS麦克风达到一段预定时间(例如20秒),以聆听“咔嗒”声。因而,系统检测出在“咔嗒”发生之前发生了旋转,并可开启AVS麦克风以聆听预定的音频特征。在一些实施例中,系统可基于(但不限于)以下中的一个或多个来识别“咔嗒”声:频率;振幅;持续时间;和/或宽度。一旦系统确定已发出了“咔嗒”声,可再用壳体组件/泵和/或遥控组件就可发出蜂鸣声,或者以其它方式告知用户已经完成了可抛弃壳体组件6000与可再用壳体组件6004的成功附接。在“咔嗒”未被系统识别的一些实施例中,可再用壳体组件6004/泵和/或遥控组件可发出警告和/或警报。在未听到“咔嗒”的一些实施例中,可再用壳体组件6004/泵可不开始基础量输送或其它输送程序。
在一些实施例中,一旦已经成功完成附接,输液泵系统就可从可再用壳体组件/泵/系统识别出可抛弃壳体组件6000被附接至可再用壳体组件6004时开始启动一个计时器,并能在预定的一段时间(例如3天)内通知用户应更换可抛弃壳体组件6000。
在一些实施例中,连接器6010能够包括一个或多个凹进或隆起或其它类型的纹理,当被AVS麦克风聆听时,该纹理可表示一种代码以告知系统各种信息片段,例如但不限于:该连接器6010与先前使用的连接器6010不同,和/或关于该连接器的其它信息,例如批号等。在一些实施例中,每个连接器6010可包括独特的识别指示器,当可抛弃壳体组件6000和可再用壳体组件6004被附接时,该独特的识别指示器可被AVS麦克风聆听到。这由于许多原因而可能是有益的,包括但不限于:系统能够区分各个连接器6010,并且例如,在连接器6010连接至可抛弃壳体组件6000三天后,如果新的/不同的连接器6010未连接至可抛弃壳体组件6000,系统就可确定不进行泵送/输送。在一些实施例中,系统可识别一个连接器6010是否正被再次使用,并通知用户/患者该连接器6010先前已被使用过,和/或通过发出警告/警报来防止再次使用该连接器6010且不开始输送,直到并且除非连接了新的连接器6010。而且,在一些实施例中,这可有益于跟踪连接器6010的制造批号和/或过期日期,以通知用户/患者“被召回的和/或过期的连接器已被附接至可抛弃壳体组件6000”。在一些实施例中,为了患者/用户的安全,系统可防止使用被召回的和/或过期的和/或先前使用过的连接器6010。
在图236A-236T所示的实施例中,通过使连接器6010相对于可抛弃壳体组件6000顺时针旋转,连接器6010连接至可抛弃壳体组件6000。在其它实施例中,所述各种特征件可不同地构造,并且可通过使连接器6010相对于可抛弃壳体组件6000逆时针旋转将连接器6010连接至可抛弃壳体组件6000。
在一些实施例中,可抛弃壳体组件6000可包括插塞6008,并且连接器6010可包括根据本文所述的各种实施例的插塞接收器6068。在一些实施例中,插塞6008可处在与本文所示的不同的位置和/或定向中。在各种实施例中,可抛弃壳体组件6000可包括与连接器6010上的一个或多个匹配特征件相对应的一个或多个匹配特征件。在一些实施例中,这些匹配特征件可与本文所示不同地定位和/或定向。
在各种实施例中,无论导管6002连接至连接器6010或直接连接至可抛弃壳体组件6000,导管6002都可连接至相反端上的套管组件6026。套管组件6026可以是本领域中已知的任何套管组件,并且可包括无论是塑料或金属的套管,和/或在导管6002和套管之间的接口,在一些实施例中,该接口可包括隔膜或针头接口。在一些实施例中,套管组件6026包括所有这些元件。
现在参考图237,在一些实施例中,连接器6010可包括底部上的“芯部”6090。芯部6090可以是连接器6010中的开口。在一些实施例中,识别标签6092可位于芯部6090中,然而,在各种其它实施例中,识别标签6092可位于连接器6010上的另一位置(并且在一些实施例中,识别标签6092可位于可抛弃壳体组件6000上和/或套管组件6026上)。在一些实施例中,可能期望包括一种识别连接器6010(和/或可抛弃壳体组件6000和/或套管组件6026)的系统的方法,和/或一种用于识别连接器6010的系统的装置。在一些实施例中,识别标签6092可以是RFID标签。在一些实施例中,识别标签6092可以是近场通信(“NFC”)可读RFID标签。在一些实施例中,识别标签6092可以是2D或3D条形码。在一些实施例中,识别标签6092可以是QR码。
在各种实施例中,在连接器6010连接至可抛弃壳体组件6000之前,或者在可再用壳体组件6004已连接至可抛弃壳体组件6000之后,可再用壳体组件6004和/或遥控单元可读取该识别标签6092。识别标签6092可包括各种信息,包括但不限于下列中的一个或多个:独特的识别号;制造日期;过期日期;零件号;批号;和/或销售日期。一旦系统读取了识别标签6092,系统就可通过其独特的识别号或其它标记识别连接器6010,从而能够识别出该连接器6010是新连接器6010(即,先前尚未使用过)还是旧连接器6010(即,连接器6010先前已被使用过)。在一些实施例中,一旦连接器6010被附接,系统就可启动计时器,并且,在连接器6010已被系统使用了一段预定时间后,输液泵可发出警告/警报,和/或关闭。在一些实施例中,该预定时间可以是制造商推荐的使用连接器6010和/或与连接器6010附接的套管组件6026的最大时间。在一些实施例中,该预定时间可以是制造商推荐的使用可抛弃壳体组件6000的最大时间。
在一些实施例中,由识别标签6092传达的信息可包括鉴定该连接器6010的信息,即,确保该连接器6010不是赝品零件。在一些实施例中,遥控单元和/或可再用壳体组件6004/泵可包括一系列可信鉴定信息,以便系统可基于从制造商接收到的信息来“鉴定”连接器6010。
在各种实施例中,识别标签6092可以是“即剥即贴”RFID标签,“即剥即贴”RFID标签可贴附至连接器6010,例如,贴附在连接器6010的芯部6090区域中。在一些实施例中,识别标签6092可被胶粘和/或被内置,和/或可将另一部分压在识别标签6092上以夹住该识别标签6092。在一些实施例中,识别标签6092可通过胶带粘合至连接器6010。在识别标签6092是条形码和/或QR码的一些实施例中,识别标签6092可被浮刻、打印和/或模制到连接器6010上。
在一些实施例中,识别标签6092可以是RFID标签。在一些实施例中,RFID标签可以是包括天线和芯片的标签。在一些实施例中,连接器6010可被制造有导电环,并且芯片可电连接至导电环。在一些实施例中,RFID标签能够处于商标上,该商标能够包括另外的信息,例如但不限于文本,例如零件号、商标、说明、过期日期。
在一些实施例中,可再用壳体组件6004可包括用于读取识别标签6092的硬件,识别标签6092可包括RFID芯片和/或条形码(例如2D或3D),或QR码。例如,在一些实施例中,该硬件可以是天线,该天线可以是电路板上的铜迹线。在一些实施例中,该硬件可包括相机和/或条形码扫描器。在一些实施例中,遥控单元可包括用于读取识别标签6092的硬件,例如,在一些实施例中,遥控单元可包括RFID收发器和/或近场通信收发器,RFID收发器和/或近场通信收发器可读取其中识别标签是RFID标签的那些实施例中的识别标签。在一些实施例中,RFID标签可以是可由NFC收发器读取的标签。在一些实施例中,遥控单元可包括相机和/或条形码扫描器。
在一些实施例中,由于许多原因,使用NFC可能是所期望的,包括但不限于:可再用壳体组件6004和遥控单元两者都能包括NFC收发器,并且可再用壳体组件6004和遥控单元能够以这种方式配对。这提供了可再用壳体组件6004和遥控单元的彼此物理接触。这由于许多原因而可能是有益的,包括但不限于:所配对的装置都由用户/患者控制,因此,当对这些装置进行配对时,这可提供另外的局部安全性,即,确保不想要的装置不与遥控单元或可再用壳体组件配对。
在一些实施例中,套管组件6026、连接器6010和/或可抛弃壳体组件6000可包括识别标签6092,并且可包括上文关于识别标签6092讨论的一个或多个特征,和/或可在用上述方法中的一个或多个中。
在各种实施例中,可再用壳体组件6004可仅在可再用壳体组件6004或遥控单元已经从系统(例如,可抛弃壳体组件6000、套管组件6026和/或连接器6010)中的一个或多个识别标签6092接收到信息并且已确定所接收的信息是可接受的之后才开始泵送流体。例如,在一些实施例中,如果所接收到的信息未向系统表明“新的”和/或“可接受的”(即,未过期,未被召回)连接器6010和/或可抛弃壳体组件6000和/或套管组件6026正连接至系统,则系统可不泵送流体,和/或可发出警告/警报。
连接器6010的各种实施例可具有任何期望的颜色。在一些实施例中,连接器6010可具有与可抛弃壳体组件6000不同的颜色。在一些实施例中,连接器6010可具有与可抛弃壳体组件6000相同的颜色。
在一些实施例中,在连接器6010连接/附接至可抛弃壳体组件6000之后,就不可从可抛弃壳体组件6000移除连接器6010。在一些实施例中,一旦连接器6010被连接/附接至可抛弃壳体组件6000,用户就可能难以从可抛弃壳体组件6000移除连接器6010。在一些实施例中,这可能有益的和/或所期望的:一旦导管已被装填;导管6002充满流体,在一些实施例中,该流体可包括治疗流体。如果从可抛弃壳体组件6000移除了连接器6010,并且与连接器6010流体连通的套管组件6026已插入用户体内,并且如果连接器6010已经被升高使得连接器6010高于套管组件6026,就可通过套管组件6026将导管6002中的流体输送给用户。在一些情况下,这可能由于许多原因是不期望的,包括但不限于:意外地输送了一定体积的流体。因此,可能希望防止这种情形。
在一些实施例中,可抛弃壳体组件6000可包括流体膜,该流体膜不是被包覆成型,而是被单独地模制,然后附接在可抛弃壳体组件6000的两个层之间,并且这些层可通过经激光焊接实现的密封来保持该膜,然而,在一些实施例中,我们可通过其它工艺实现密封,包括但不限于下列中的一个或多个:超声波焊接;热熔;胶粘;粘合或其它工艺。
现在也参考图191、192、193A和193B,在一些实施例中,本文所述的在可抛弃壳体组件5010/泵壳体上具有锁环的一种替代方案是使锁环移动至可抛弃壳体组件。在一些实施例中,这由于许多原因而可能是所期望的,包括但不限于:防止污垢和碎片在界面处的潜在堆积;允许充电器进一步坐放在可再用壳体组件中;保护充电器插脚;减少相当大的体积(因为所述环仅占用约10%的体积);允许通过绕壳体的基部使用顺应性材料和磁体以及传感器以检测其位移(角位移和y轴(按下方向)上的位移),将壳体用作大按钮。例如,如图191所示,在一些实施例中,可抛弃壳体组件5006上的锁环可以是滑动接口5008。图192所示的充电器5012可包括与可抛弃壳体组件5006滑动接口5008的联锁接口。如图193A-193B所示,在一些实施例中,可再用壳体组件5010可包括磁体5012,磁体5012可由可抛弃壳体组件5006上的能够检测接近和/或角度的传感器5014感测。在一些实施例中,锁环5008可由顺应性材料制成,并且在一些实施例中,这允许可再用壳体组件5010在附接时相对于可抛弃壳体组件5006的扭转和按压。
在一些实施例中,与滑动螺钉式闩锁不同,所述锁环可使用例如图194所示的弹簧闩锁。在一些实施例中,该弹簧闩锁要求可抛弃壳体组件和可再用壳体组件彼此对准并通过弹簧(该弹簧是圆形形状的,以便在接合时被压缩)压紧在一起,并如图194中的箭头所示地卡扣,以锁定在适当位置。
现在也参考图195,关于可抛弃壳体组件5018的检测,在一些实施例中,可使用柔性条5016,该柔性条5016基于其弯曲的量改变其阻力,以确定AVS模块5022上是否已经被所安装/附接的可抛弃壳体组件5018移位。
现在也参考图196,希望在填充后测量可抛弃壳体组件5018的初始贮液器5028体积。在一些实施例中,一种测量该体积的方法包括使用贮液器5028顶部上的在边缘周围有柔性膜的扁平板5026。一旦被填充,就可在几个点处(例如,在一些实施例中,点的数目可以是1至3个点)使用光学传感器或者在一些实施例中使用泵的弹簧加载突起上的磁传感器来测量扁平板5026的距离。为了测量20个单元,例如,在一些实施例中,可能在高度方面需要约0.01mm至0.25mm的分辨率。在一些实施例中,可使用标准三角测量法,以使用例如直线阵列和LED来估算该距离。另外,扁平板5026对于贮液器5028是有益的,以便在无空气的情况下启动。
现在也参考图197,在一些实施例中,可使用例如如图所示的迂回贮液器。在一些实施例中,所示的迂回贮液器可以是管状结构,在末端上具有疏水过滤器5030。在一些实施例中,其通道可以是圆形或正方形的,并且在一些实施例中,可由焊接TOPAS或聚碳酸酯塑料制成。在一些实施例中,可从一端通过隔膜5032填充贮液器。随着泵将流体抽出贮液器,空气被经由过滤器5030抽入。过滤器5030可构造成允许空气通过但抑制流体或水蒸汽通过(在一些实施例中,过滤器可以是聚丙烯过滤器和/或由PTFE制成的过滤器)。在各种实施例中,希望防止水蒸汽穿过过滤器/膜5030,从而避免流体通过蒸发而集中。在各种实施例中,可通过一端上的贮液器阀并通过另一端上的表面张力使通道内的流体保持处于适当位置。在各种实施例中,通道的小直径和一端处的表面张力可防止流体“晃荡”,流体“晃荡”可能会使流体退化,例如,当该流体是胰岛素或另一治疗性流体时。
在本文所述的输液泵组件的各种实施例的一些实施例中,泵室入口阀可以是主动阀,例如使用形状记忆合金致动或以其它方式致动。
警报和警告
在各种实施例中,遥控组件和/或输液泵组件和/或二者可包括至少一个扬声器,并且在一些实施例中,遥控组件和/或输液泵组件和/或二者可包括至少一个图形用户界面和/或指示灯。在一些实施例中,遥控组件和/或输液泵组件和/或二者可包括提醒和/或警报和/或警告,以向用户发出危急或非危急状况的信号。该危急或非危急状况可包括但不限于:堵塞、电量低、贮液器液位低、更换套管提醒、提醒检查血糖、提醒更换血糖传感器和/或间质传感器。因此,一些提醒和/或警报和/或警告向用户发出信号:发生了需要立即行动的危急情形(即,治疗方面的危急情形),和/或发生了需要立即告知用户的情形。在一些实施例中,这些情形是可能或能够立即对用户造成负面医疗后果的情形。然而,一些提醒和/或警报和/或警告向用户发出信号:发生了不需要立即行动的非危急情形(即,在治疗方面非危急的情形),和/或发生了不需要立即告知用户的情形。在一些实施例中,这些情形是可能不或不会立即对用户造成负面医疗后果的情形。
因而,在一些实施例中,对于告知用户“发生了非危急情形”的提醒和/或警报和/或警告,用户可编程和/或选择通知模式。在一些实施例中,取决于非危急情形,可使用不同模式的通知。在一些实施例中,所有的非危急情形可包括相同模式的通知。因而,在一些实施例中,用户可选择(但不限于)用于一个或多个非危急情形的、给出通知的下列模式中的一个或多个:
1)“开启”模式,其中,图形用户界面点亮,并显示消息达到预定和/或预选和/或预编程的持续时间,或者直到用户确认(例如,用户按下按钮或以其它方式表明他们确认了);2)仅振动模式(振动一段预定和/或预选和/或预编程的持续时间,或直到用户确认(例如,用户按下按钮或以其它方式表明他们确认了);3)振动后警报模式(振动一段持续时间,如果未确认(例如,用户按下按钮或以其它方式表明他们确认了),则发出警报,直到用户确认,和/或发出警报达到预定和/或预选和/或预编程的持续时间);4)仅警报(发出警报达到预定和/或预选和/或预编程的持续时间,或直到用户确认(例如,用户按下按钮或以其它方式表明他们确认了)),在一些实施例中,在确认但没有进一步动作后,可重复该过程;5)静音,直到开启(无指示,直到用户唤醒该装置,然后,该装置例如在图形用户界面上指示所述状况/情形);6)仅振动(振动一段预定和/或预选和/或预编程的持续时间,或直到用户确认(例如,用户按下按钮或以其它方式表明他们确认了)),在一些实施例中,在确认但没有进一步动作后,可重复该过程;7)唤醒/开启(即,图形界面/屏幕点亮/开启,并显示所述情形/警报/警告/提醒)直到确认,然后静音/睡眠,和/或如果未在预定和/或预选和/或预编程的持续时间内采取预期动作,可重复此步骤)。在一些实施例中,保持静音直到唤醒可涉及存在非危急状况的情况,系统可不提醒和/或警报和/或警告,直到用户唤醒图形用户界面和/或装置,并且在一些实施例中,一旦首次“唤醒”,屏幕就显示提醒和/或警报和/或警告。
在一些实施例中,可能希望在给出非危急提醒/警报/警告时、用户具有预选择/预编程/预定的选项,而不管提醒/警报/警告的类型的是什么。例如,在一些实施例中,用户可要求在11pm至6am之间(即用户睡觉时)不给出非危急提醒/警报/警告。在一些实施例中,可将该时间称为暂停时间。在一些实施例中,例如在专注于安静事件的同时,用户可要求非危急提醒/警报/警告的“临时”暂停时间,例如6pm-8pm。因而,在一些实施例中,对于非危急提醒/警报/警告,用户可完成一个或多个、但不限于下列动作:预选择/预定/预编程所述提醒/警报/警告的持续时间;再选择/预定/预编程所述提醒/警报/警告的类型;再选择/预定/预编程其中不给出提醒/警报/警告的暂停时间或安静时间(并且在一些实施例中,在用户选择了这一选项的情况下,一旦被唤醒,该装置就可显示提醒/警报/警告,和/或在一些实施例中,在预选择/预定/预编程的暂停时间结束时,可给出任何提醒/警报/警告)。
在一些实施例中,例如,系统可在例如填充套管3天之后提醒用户更换他们的套管。对于这些提醒,用户可要求:对于该提醒,10pm至6am之间是提醒暂停时间。因而,将不会为了提醒他们更换套管而唤醒用户。在一些实施例中,当用户唤醒该装置时(例如在7am),如何合适,就可指示该提醒,在一些实施例中,可由用户通过预选/预编程/预定的方法指示该提醒。
现在也参考图239和240,示出了AVS组件7000的另一实施例。关于图240,AVS组件7000包括扬声器7002和两个麦克风,其中一个麦克风以7008标示。AVS组件7000包括“8字形”密封件7010。AVS组件7000包括顶部壳体7004和底部壳体7006。
现在参考图239,示出了AVS膜7012和声学密封件7014,在示例性实施例中,AVS膜7012位于可抛弃壳体组件6000中。在一些实施例中,该声学密封件被包覆成型到可再用壳体组件6004的部分上,并因此位于可抛弃壳体组件6000和可再用壳体组件6004之间。当可再用壳体组件6004与可抛弃壳体组件6000接合时,声学密封件7014接触可抛弃壳体组件6000上的表面并形成密封。
在AVS组件的该实施例中,不包括弹簧;然而,在AVS组件的该实施例的各种其它实施例中,可包括弹簧。在无弹簧的实施例中,AVS膜7012可由SEBS制成,并包括AVS膜7012所期望的特性。
可抛弃壳体组件6000中的膜可由塑料制成,并且在一些实施例中,可由不止一种塑料制成。例如,在一些实施例中,该膜可由SEBS和SANTOPRENE制成。例如,在一些实施例中,AVS膜7012由SEBS制成,并且该膜的其余部分由SANTOPRENE制成。在该膜的各种实施例中,该膜可至少部分被涂覆有聚对二甲苯,并且在一些实施例中,整个膜都涂覆有聚对二甲苯。
现在也参考图244A和244B,示出了可抛弃壳体组件7000的另一实施例。可抛弃壳体组件7000包括与上文所述的那些类似的导管7034和套管组件7026。关于可抛弃壳体组件7000,在一些实施例中,可抛弃壳体组件7000包括流体路径7038,在一些实施例中,流体路径7038可包括V形路径7040。这由于许多原因而可能是所期望的/有益的,包括但不限于:最小化可能被困在流体路径7038中的空气的量。
现在也参考图245A和245B,在可抛弃壳体组件7000的一些实施例中,泵室膜7042可成形为预成形的圆顶状结构。在一些实施例中,这由于许多原因而可能是有益的/所期望的,包括但不限于:在贮液器上提供更高的真空力,从而在每次冲程上泵送更大体积的流体,并以较少的位移将更多流体从贮液器移动至泵室。在一些实施例中,如图245B所示,泵柱塞7044可与泵室膜7042预接合。因而,随着泵柱塞7044被致动器组件致动,已经与泵室膜7042接合的泵柱塞7044可行进较短距离,以从贮液器908泵送流体。这由于许多原因而可能是有益的,包括但不限于:在形状记忆合金上施加较少的磨损,因此,提高了形状记忆合金的寿命。因而,泵可使用较小的力来移动更多流体,即,泵更高效。
现在也参考图246A和246B,在一些实施例中,可再用壳体组件的盖7046可包括扬声器7048,该可再用壳体组件可包括上文关于可再用壳体组件描述的至少一个特征。扬声器7048可被热熔在盖7036中。印刷电路板(“PCB”)7050也可定位成与扬声器7048相邻,在一些实施例中,印刷电路板7050可包括弹簧加载触点7052,以便扬声器7048可通过这些弹簧加载电触点连接至所述PCB。由于许多原因,将扬声器7048置于可再用壳体组件中可能是所期望的/有益的,包括但不限于:通过将扬声器7048放置得更靠近输液泵系统的“外侧”,向用户提供更响的声音/更好的声音品质。
在各种实施例中,可针对任何装置和/或医疗装置,和/或用于任何装置和/或医疗装置的任何控制器和/或远程控制器,和/或结合或关联任何装置和/或医疗装置使用的任何装置来使用这些方法。
已经描述了许多实施例。然而,应当理解,可做出各种变型。因此,其它实施例在所附权利要求的范围内。
虽然本文中已经描述了本发明的原理,但本领域技术人员应当理解,该说明仅是作为实例给出的,而非作为对本发明范围的限制。除了本文所示和描述的示例性实施例之外,在本发明的范围内可以构思出其它实施例。本领域技术人员所做出的这些变型和替换都被认为处于本发明的范围内。
Claims (18)
1.一种流体连接器组件,包括:
本体部分;
插塞部分,所述插塞部分位于所述本体部分上,所述插塞部分包括流体路径;
导管,所述导管的第一端被流体连接至所述插塞的流体路径;
捕捉特征件,所述捕捉特征件位于所述本体部分的第一端上,并构造成与贮液器附接,并且在可再用壳体组件附接到所述贮液器之前将所述连接器保持在适当位置;以及
闩锁特征件,所述闩锁特征件位于所述本体部分的第二端上,所述闩锁特征件被构造成与所述贮液器相互作用并锁定到所述贮液器上,
所述本体部分还包括凹进部分,所述凹进部分被构造为与所述可再用壳体组件的锁环组件的具有弹簧致动突片的凸起相互作用。
2.根据权利要求1所述的流体连接器组件,其中,所述本体部分还包括突起,所述突起被构造成与贮液器上的凹槽相互作用。
3.根据权利要求1所述的流体连接器组件,其中,所述本体部分还包括凸柱,所述凸柱被构造成与贮液器相互作用,从而所述凸柱稳定所述连接器组件和所述贮液器之间的连接。
4.根据权利要求1所述的流体连接器组件,其中,所述本体部分还包括凹进,其中,所述凹进被构造成与输液泵的可再用部分相互作用。
5.根据权利要求1所述的流体连接器组件,其中,所述本体部分还包括肋特征件。
6.根据权利要求1所述的流体连接器组件,其中,所述捕捉特征件还包括斜面。
7.根据权利要求1所述的流体连接器组件,其中,所述导管的第二端连接至套管组件。
8.根据权利要求1所述的流体连接器组件,其中,所述本体部分还包括渐缩导管开口,所述导管的第一端连接至所述渐缩导管开口。
9.根据权利要求1所述的流体连接器组件,其中,所述本体部分的第一端包括锁定图标。
10.根据权利要求1所述的流体连接器组件,其中,所述本体部分的第二端包括解锁图标。
11.根据权利要求1所述的流体连接器组件,其中,所述本体部分还包括箭头图标。
12.根据权利要求1所述的流体连接器组件,其中,所述本体部分的下侧包括芯部。
13.根据权利要求12所述的流体连接器组件,其中,所述芯部包括识别标签。
14.根据权利要求1所述的流体连接器组件,其中,所述本体部分包括识别标签。
15.根据权利要求13或14所述的流体连接器组件,其中,所述识别标签是RFID标签。
16.根据权利要求13或14所述的流体连接器组件,其中,所述识别标签是近场通信可读RFID。
17.根据权利要求1所述的流体连接器组件,其中,所述插塞部分还包括密封件。
18.根据权利要求1所述的流体连接器组件,其中,所述插塞部分还包括隔膜。
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