CN106687155A - 用于在吸取人类乳汁期间转移压力的方法和装置 - Google Patents

Abstract

一种用于吸取和收集乳汁的设备包括可致动组装件和乳房接口。所述乳房接口的大小被设定用于接纳乳房并且对乳房形成流体紧密密封。所述乳房接口包括安设于所述乳房接口的至少一部分内的可扩张膜。所述可扩张膜响应于对所述可致动组装件的致动而可逆地变形，从而在乳房处施加真空压力以吸取乳汁。所述可扩张膜包括从所述乳房接口的中心纵轴径向向外延伸的多个可扩张褶。

Description

用于在吸取人类乳汁期间转移压力的方法和装置

交叉引用

本申请要求提交于2014年7月7日的美国临时申请号62/021,597[代理人案卷号44936-706.101]的权益，上述文献的全部公开内容通过引用而并入于此。

本申请与提交于2014年3月20日的美国专利申请号14/221,113[代理人案卷号44936-703.201]、提交于2015年2月6日的美国专利申请号14/616,557[代理人案卷号44936-704.201]、提交于2014年7月7日的美国临时申请号62/021,601[代理人案卷号44936-705.101]、提交于2014年7月7日的美国临时申请号62/021,604[代理人案卷号44936-707.101]以及提交于2014年7月23日的美国临时申请号62/028,219[代理人案卷号44936-708.101]相关，上述文献的全部公开内容通过引用而并入于此。

背景技术

1.发明领域。本发明总体上涉及医疗设备和方法，并且更具体而言涉及用于吸取和收集人类乳汁的设备和方法。

本文所公开的示例性实施方式优选地针对乳汁的吸取，但本领域技术人员将会理解这并非旨在限制，并且本文所公开的设备、系统和方法可以用于需要施加压差的其他处理。

吸乳器通常用于收集乳汁以便允许母亲在和她们的孩子分开时继续哺乳。目前，存在两种主要类型的吸乳器：手动致动设备，其体积小，但效率低而且使用起来费力；以及电动设备，其效率高，但体积大而且笨重。因此，期望提供体积小而且高效率地吸取和收集乳汁的改进的吸乳器。当前存在的或所提出的吸乳器还可以采用帮助在吸取乳汁期间创造负压的膜。这些膜可能在致动期间具有不需要的运动，并且因此改进的膜设计也是期望的。这些目标中的至少一些目标将会由下文所公开的设备和方法所满足。

2.背景技术的描述。以下美国专利涉及人类乳汁的吸取和收集：美国专利号：6,673,036、6,749,582、6,840,918、6,887,210、7,875,000、8,118,772和8,216,179。

发明内容

本发明总体上涉及医疗设备、系统和方法，并且更具体而言涉及用于吸取和收集人类乳汁的设备、系统和方法。

在第一方面，一种用于从乳房吸取乳汁的设备包括可致动组装件和乳房接口，所述乳房接口的大小被设定用于接合乳房并且对其进行流体密封。所述乳房接口包括安设于其至少一部分内的可扩张膜，其中所述可扩张膜响应于对所述可致动组装件的致动而移动，从而在乳房处施加真空压力以从其吸取乳汁。所述可扩张膜包括多个可扩张褶，所述多个可扩张褶中的每一个从所述可扩张膜的中心径向向外延伸。

所述多个可扩张褶可以被配置成在对所述可致动组装件的致动期间径向向外扩张或者径向向内收缩。所述设备还可以包括排出端口，所述排出端口沿着所述可扩张膜的底部部分安设于褶之间或者安设于所述可扩张膜的无褶区段中。所述排出端口可以被配置成在对所述可致动组装件的致动期间保持在基本上固定的纵向位置。备选地或组合地，所述排出端口可以安设于所述可扩张构件的无褶区段中，使得所述排出端口被配置成在对所述可致动组装件的致动期间保持在基本上固定的径向位置。所述可扩张膜还可以包括沿其底部部分的负坡，所述负坡被配置用于允许吸取的乳汁向下流动到所述排出端口中。所述乳房接口还可以包括外壳和密封构件，所述密封构件安设于所述排出端口周围以将所述可扩张膜紧固至所述乳房接口的所述外壳。所述多个可扩张褶可以被配置成会聚于顶端处，其中所述顶端可以被配置成在对所述可致动组装件的致动期间保持在基本上固定的位置。

所述乳房接口还可以包括可操作地耦合至所述可致动组装件的流体储器，其中对所述可致动组装件的致动使流体从所述流体储器移除，从而使所述可扩张膜扩张，或者其中所述致动向所述流体储器添加流体，从而使所述可扩张膜收缩。所述可致动组装件可以可移除地耦合至可致动组装件接口，所述可致动组装件接口被配置用于使所述可致动组装件可操作地耦合至所述乳房接口，同时保持所述可致动组装件与所述流体之间的物理分离。所述可致动组装件接口可以包括经由细长管而流体耦合至所述流体储器的接口膜。所述接口膜可以被配置成可操作地耦合至所述可致动组装件的可致动组装件膜，使得受对所述可致动组装件的致动影响而造成的所述可致动组装件膜的移动致使所述接口膜的对应移动，从而致使所述流体移动到所述流体储器中或者从所述流体储器移出。

所述可致动组装件可以包括单向阀，所述单向阀被配置成在对所述可致动组装件的致动期间允许滞留于所述可致动组装件与所述可致动组装件接口之间的空气离开。所述可致动组装件包括对准机构，所述对准机构被配置用于在基本上固定的位置和定向上使所述可致动组装件与所述可致动组装件接口相耦合。所述可致动组装件经由一个或多个磁体可移除地耦合至所述可致动组装件接口。所述一个或多个磁体被配置成具有大于以下各项的磁力：(1)空气经由单向阀离开所述可致动组装件与所述可致动组装件接口之间的空间的离开力，以及(2)由对所述可致动组装件的致动所生成的拉力。

所述乳房接口还可以包括外壳，并且所述可扩张膜包括被配置成安设于所述外壳的通道中的加大边缘以便使所述可扩张膜牢固地耦合至所述外壳。所述乳房接口还可以包括凸缘，所述凸缘包含允许所述乳房接口对乳房进行流体密封的弹性材料，其中所述乳房接口还包括将所述外壳密封抵靠所述凸缘的密封构件。所述可扩张膜经由弹性体夹固件而被压缩固定于所述外壳与所述凸缘之间以保持和密封所述可扩张膜。

在另一方面，一种从乳房吸取乳汁的方法包括使乳房接口与乳房接合并且流体密封，其中所述乳房接口包括具有多个可扩张褶的可扩张膜。所述方法还包括致动可操作地耦合至所述可扩张膜的可致动组装件，从而致使所述多个可扩张褶径向向外扩张并且在乳房处施加真空压力。所述方法还包括从乳房吸取乳汁。

对所述可致动组装件的致动还致使所述多个可扩张褶径向向内收缩，从而使所述乳房接口返回至大气压或者在所述乳房接口处施加正压，这致使所吸取的乳汁排出到流体耦合至所述乳房接口的收集器皿中。所述多个可扩张褶可以向与所述多个可扩张褶接合的乳房的一部分施加压缩力，从而促进乳汁从乳房的吸取。

所述乳房接口还可以包括沿着所述可扩张膜的底部部分安设的排出端口，其中所述排出端口在对所述可致动组装件的致动期间保持在基本上固定的纵向位置。所述方法还可以包括经由所述排出端口将所吸取的乳汁收集到流体耦合至所述乳房接口的收集器皿中，其中所述可扩张膜包括沿其底部部分的负坡以允许所吸取的乳汁向下流动到所述排出端口中。

所述乳房接口还可以包括与所述可致动组装件流体耦合的流体储器，其中对所述可致动组装件的致动使流体从所述流体储器移除，从而使所述可扩张膜扩张，或者其中所述致动向所述流体储器添加流体，从而使所述可扩张膜收缩。所述方法还可以包括使所述可致动组装件与可操作地耦合至所述乳房接口的可致动组装件接口相耦合，从而使所述可致动组装件可操作地耦合至所述乳房接口。

在与附图相关的以下描述中进一步详述这些实施方式以及其他实施方式。

援引并入

本说明书中所提及的所有出版物、专利和专利申请均通过引用而并入于此，程度犹如具体地和个别地指出要通过引用而并入每一单个出版物、专利或专利申请。

附图说明

在所附权利要求书中具体阐述了本发明的新颖特征。通过参考对在其中利用到本发明原理的说明性实施方式加以阐述的以下详细

描述和附图，将会对本发明的特征和优点获得更好的理解；在附图中：

图1是抽吸设备的示例性实施方式的透视图。

图2是抽吸设备的示例性实施方式的透视图。

图3是抽吸设备的示例性实施方式的截面。

图4图示了耦合至驱动机构的可致动组装件的示例性实施方式。

图5A-图5B图示了耦合至吊坠单元(“pendant unit”)的可致动组装件的示例性实施方式。

图6是乳房接口的示例性实施方式的截面图。

图7是乳房接口的另一示例性实施方式的截面图。

图8A是处于打开位置的集成阀的示例性实施方式的截面图。

图8B是处于关闭位置的集成阀的示例性实施方式的截面图。

图9A是位于乳房接口内的集成传感器的示例性实施方式的截面图。

图9B是位于乳房接口内的集成传感器的另一示例性实施方式的截面图。

图10图示了吊坠单元和移动设备的示例性实施方式。

图11图示了吊坠单元与移动设备通信的示例性实施方式。

图12是带有机械可变形构件的乳房接口的示例性实施方式的截面图。

图13是用于机械可变形构件的机械驱动器的示例性实施方式的截面图。

图14是图示与商用设备相比示例性实施方式的抽吸性能的图表。

图15是图示与商用设备相比示例性实施方式的抽吸效率的图表。

图16图示了柔性径向波纹管的示例性实施方式。

图17图示了带有图16中的波纹管的乳房接口的部分截面。

图18图示了示出乳房接口与径向波纹管的密封的截面。

图19图示了图16中的波纹管的截面。

图20A-图20B图示了具有径向褶的可扩张膜的另一示例性实施方式。

图21是包括图20A-图20B中所示的可扩张膜的乳房接口的截面。

图22是包括可致动组装件接口的吸取设备的示例性实施方式的截面。

图23是耦合至如图22中所示的可致动组装件接口的可致动组装件的截面。

具体实施方式

现将参考附图描述所公开的设备和方法的具体实施方式。在以下详细描述中没有任何内容旨在表明任何特定组件、特征或步骤对于本发明是必不可少的。本领域技术人员将会理解，各种特征或步骤可以彼此替代或结合。

将会关于吸取和收集乳汁来描述本发明。然而，本领域技术人员将会理解这并非旨在限制，并且本文所公开的设备和方法可以用于涉及创造和传递压差的其他应用，诸如用于处理睡眠呼吸暂停和/或其他远程压力需求。

图1图示了本发明的示例性实施方式。抽吸设备100包括乳房接口105、管110以及通过管110而可操作地耦合至乳房接口105的控制器或吊坠单元115。乳房接口105包括用于接合乳房并针对其创造流体密封的弹性且可共形凸缘120以及收集器皿125。该设备可以可选地只具有单一乳房接口。吊坠单元115容纳用于抽吸设备100的电源和驱动机构，并且还包含针对各种功能的硬件，所述功能诸如为控制抽吸设备100、产乳量量化以及与其他设备通信。管110从吊坠单元115经过长距离向乳房接口105传递合适的能量输入，诸如机械能输入。乳房接口105以高效率的方式将能量输入转换成对乳房的真空压力，从而导致乳汁向收集器皿125中的吸取。

本领域技术人员将会理解，该示例性实施方式的组件和特征可以与如下文所述的本发明的任何实施方式的组件和特征相结合或替代。类似地，本文所公开的其他实施方式的组件和特征可以彼此替代或结合。

液压抽吸设备

液压系统或气动系统可以减小抽吸力要求，并且因此还减小抽吸设备的大小，同时保持高抽吸效率。在优选实施方式中，抽吸设备可以利用液压抽吸设备或气动抽吸设备来对乳房生成压差，以便吸取和收集乳汁。

图2和图3中描绘了示例性液压抽吸设备。图2图示了抽吸设备150，其具有通过管165流体耦合至乳房接口160的注射器155。注射器155通过三通阀170耦合至管165。乳房接口160包含出口端口175。注射器155驱动包含于管165内的流体180抵靠或远离包含于乳房接口160内的柔性构件以创造从乳房吸取乳汁所必需的压差。

图3图示了抽吸设备200的另一实施方式。可致动组装件205包括组装件外壳210、驱动元件215、径向密封件220和轴杆222。驱动元件215通过轴杆222可操作地耦合至吊坠单元，诸如吊坠单元115。管225包含流体230并且流体耦合至可致动组装件205和乳房接口235。乳房接口235包括接口外壳240、柔性膜245、储器250、密封元件255、吸取区域260和排出端口265。密封元件255包括可变形部分270。排出端口265耦合至收集器皿275并且包括瓣阀280。

可致动组装件205将包含于管225内的流体230排开，管225可以是柔性管线。流体230占据乳房接口235内的储器250，并且与柔性膜245耦合。柔性膜245从流体230向密封元件255的可变形部分270传递真空压力。当乳房接合到乳房接口235中并且通过密封元件255与乳房接口235流体密封时，可致动元件215的位移通过柔性膜245和可变形部分270对乳房产生大幅真空压力，从而导致乳汁向吸取区域260中的吸取。吸取的乳汁通过排出端口265排出到收集器皿275中。排出端口265配置有瓣阀280，以提供乳汁通道而同时保持吸取区域260中的真空压力。

用于液压抽吸设备的流体可以是任何合适的流体，诸如不可压缩流体。在许多实施方式中，不可压缩流体可以是水或油。或者，该流体可以是任何合适的气体，诸如空气。用于液压系统的合适的不可压缩流体和气体是本领域技术人员已知的。

本领域技术人员将会理解，液压抽吸设备的任何示例性实施方式的组件和特征可以与如本文所述的本发明的任何实施方式的组件和特征相结合或替代。

致动机构

本领域技术人员已知的许多致动机构可以用于可致动组装件205。可致动组装件205可以是活塞组装件、诸如隔膜泵等泵，或者任何其他合适的致动机构。可致动组装件205的最佳配置可能取决于若干因素，诸如：真空要求；抽吸设备200的大小、功率和其他需求；以及流体230的性质，诸如粘度、生物相容性和流体寿命要求。

图3图示了示例性实施方式，其中可致动组装件205是活塞组装件而驱动元件215是活塞。可致动组装件205包括对组装件外壳210进行密封的径向密封件220，诸如O形环，以阻止流体230的不期望的外溢并且能够实现对流体230的驱动。

图4图示了包括一对活塞305的可致动组装件300的另一示例性实施方式。

在优选实施方式中，可致动组装件包括由合适的驱动机构(诸如居于吊坠单元15中的驱动机构)所驱动的驱动元件。许多驱动机构对于本领域技术人员是已知的。例如，驱动元件(诸如驱动元件215)可以由马达来机电地致动，或者由诸如杠杆等合适的用户操作接口而手动地致动。可以使用本领域技术人员已知的各种驱动模式。特别地，如本文所述的示例性液压抽吸设备的实现方案由于液压系统的力要求减小而支持使用诸如直接驱动和螺线管等合适的驱动模式。

现在参考图4的示例性实施方式，活塞305包括耦合至曲轴315的耦合件310。曲轴315通过皮带传动装置325而可操作地耦合至马达320。曲轴315按相同的行程定时来驱动该对活塞305，以便对全部两个乳房同时施加真空压力，这对于增加产乳量是一个期望的特征。或者，曲轴315可以按任何合适的行程定时来驱动该对活塞305，诸如按交替或偏移的行程循环。

驱动机构可由任何合适的电源来供电，诸如由本地电池或AC适配器来供电。驱动机构可由硬件来控制，诸如由位于吊坠单元115内的板载电子器件来控制。

图5图示了包括可释放耦合件355的可致动组装件350的示例性实施方式。优选地，可致动组装件350可释放地耦合至吊坠单元360和容纳于其中的驱动机构。该耦合件可以是机械耦合件或者本领域技术人员已知的任何合适的快拆机构。可释放耦合设计允许抽吸设备的配置和使用上的灵活性。例如，可以通过使用不同大小的乳房接口以与各种乳房大小相兼容来改善用户舒适度。另外，这一特征使得公共抽吸设备能够用于可互换式乳房接口，从而减小传播病原体的风险。此外，可释放耦合件支持对抽吸设备的单个部件的简易更换。

本领域技术人员将会理解，致动机构的任何示例性实施方式的组件和特征可以与如本文所述的本发明的任何实施方式的组件和特征相结合或替代。

柔性膜

在许多实施方式中，诸如在图3中描绘的实施方式中，柔性膜245位于乳房接口235内并且安设在其至少一部分之上，从而在接口外壳240与柔性膜245之间形成储器250。优选地，柔性膜245在受到负压时大幅变形，所述负压是在流体230被可致动组装件205从储器250排开时所创造出的。柔性膜245的变形量可以由许多因素(例如，壁厚、硬度、表面积)所控制，并且可以基于抽吸设备(例如，抽吸功率、真空要求)而优化。

图6图示了具有指定厚度和硬度的示例性柔性膜370。

图7图示了具有用于增大表面积的波纹状特征380的柔性膜375的另一实施方式。

用于柔性膜的合适材料对于本领域技术人员是已知的。在许多实施方式中，柔性膜可以由被设计用于在受到来自耦合流体的压力时扩张和收缩的材料制成，所述材料诸如为硅酮、诸如PEBAX等聚醚嵌段酰胺以及诸如氯丁橡胶等聚氯丁二烯。或者，柔性膜可以由基本上是刚性的材料加工而成，所述材料诸如为不锈钢、镍钛诺、高硬度聚合物或高硬度弹性体。在这些实施方式中，刚性材料将被设计拥有应力和/或应变分布元件以支持柔性膜的大幅变形而不超过材料的屈服点。

图8A和图8B图示了乳房接口400的优选实施方式，其中出口阀405集成到柔性膜410中以控制吸取的乳汁穿过出口端口415的流动。如图8A中所示，当柔性膜410松弛时出口阀405打开以允许流体流动，并且如图8B中所示，当柔性膜410变形时出口阀405关闭以阻止流体流动。出口阀405使得在抽取期间能够在吸取区域420中存在大幅真空压力，同时允许乳汁在抽吸行程的其余阶段期间排出。虽然许多常规吸乳器阀单独对压差发挥作用，但出口阀405可以优选地被配置用于还对柔性膜410的机械运动发挥作用。如本文所述的集成出口阀405与机械功能的整合可以改善在真空创造期间对乳房接口400的密封。此外，一体形成于柔性膜410内的出口阀(诸如出口阀405)的实现方案减少了需要清洗的部件数目。

径向打褶膜

如图3中所讨论且最佳地图示，排出端口264和瓣阀280可以耦合至柔性膜，以便允许乳汁流动到收集器皿275中。因此，当柔性膜被致动并前进和缩回时，排出端口265和瓣阀280通常也将会向前和向后移动。这可能致使排出端口265与该膜之间的接合处上的不想要的应力，并且收集器皿275也可能经历不想要的移动。因此，可能期望使排出端口265和瓣阀280与该膜隔离，使得当所述膜被致动时，设备的其他部分经历很少的不想要的运动或者不经历不想要的运动。

图16图示了克服了这些挑战中的至少一些的可扩张膜的示例性实施方式。可扩张膜1604包括从该可扩张膜的中心径向向外延伸的多个可扩张褶1606。所述褶还具有基本上平行于所述膜的纵轴而延展的纵轴，并且所述褶围绕所述膜的圆周延伸。喷口或排出端口1602沿着所述膜的底部部分安设于褶之间或者安设于膜的无褶区段中。因此，对膜的致动将会使该膜径向向外扩张以及径向向内收缩，并且沿所述膜的纵轴的轴向运动将会被最小化并大幅小于先前的实施方式。因此，喷口或排出端口1602将会在膜1604的致动期间基本上保持静止，并且排出端口在所述膜的扩张或收缩期间基本上将会是无负荷的。

图17图示了乳房接口的截面，该乳房接口包括凸缘1708、具有褶1606的膜1604、输出喷口1602以及外壳1712。凸缘1708包含允许乳房接口对乳房进行流体密封的弹性材料。在收集之后，吸取的乳汁从输出喷口1602经过阀1716排出到收集器皿中。流体储器1710位于膜1604的后面，并且拉出流体来创造真空，而推入流体来返回至正常大气压或正压。流体通过管道1714中的流体的移动而被液压排开。管道中的流体移动由本说明书中所公开的任何泵或机构来致动。如先前所讨论，膜的较低部分基本上不会沿轴向方向移动，从而使排出端口或喷口保持在固定的轴向位置。这部分也可能不沿径向方向移动，如果该区段中没有褶的话。

图18是膜1604与外壳1712之间的接口的特写截面图。可扩张膜可以具有可卡合于或者以其他方式安设于外壳1712中的通道中的加大边缘1806。O形环1804可以用于使外壳密封抵靠凸缘1708(在图17中最佳地可见)。另外，可以使用弹性体夹固件1808将膜压紧或压缩固定于外壳与凸缘之间以帮助保持和密封该膜。

图19是具有波纹管或褶1606的可扩张膜1604的截面。优选实施方式包括确保吸取的乳汁向下流动到排出端口1906中的负坡(negative grade)1902。可以在排出端口周围安置外壳密封件1904以进一步将所述膜紧固并防止泄漏。

图20A和图20B图示了具有径向褶2005的可扩张膜2000的另一示例性实施方式。图20A是来自膜接合乳房的一侧的视图，而图20B是来自膜接合乳房接口外壳的一侧的视图。可扩张膜2000包括从该可扩张膜的中心径向向外延伸的三个可扩张褶2005。可扩张褶可以均匀地分布在所述膜的圆周周围，例如，如图所示地分布在彼此远离约120度处。褶包括凹部2015，凹部2015被配置成在由可操作地耦合至乳房接口的可致动组装件在可扩张膜处施加真空压力时径向向外扩张。所述凹部还被配置成在乳房接口返回至正常大气压时或者在所述膜处施加了正压时径向向内收缩。所述褶会聚于顶端2010处，顶端2010可被配置成在可致动组装件的致动期间保持在基本上固定的位置。可扩张膜还包括排出端口2020，其中通过可扩张膜的移动从乳房吸取的乳汁可以通过排出端口2020排出到收集器皿中。可以将排出端口2020安设在顶端2010的底部，使得排出端口在可致动组装件的致动期间可以在纵向和径向上保持在基本上固定的位置。

图21是包括图20A-图20B中所示的可扩张膜2000的乳房接口2100的截面。乳房接口2100包括可扩张膜2000安设于其内的外壳2105。乳房接口还包括被配置用于接合乳房并对乳房进行流体密封的凸缘2110，该凸缘通常包含可与乳房共形的弹性材料。外壳2015包括安设于外壳与可扩张膜之间的流体储器2115，其中可以向流体储器添加或者从流体储器移除流体以便使可扩张膜移动，并从而在乳房接口处产生压力。外壳还包括可耦合至管(未示出)的出口2120，其中该管可移除地且可操作地耦合至可致动组装件，诸如本文所公开的任何泵或可致动机构。当致动耦合至管道的可致动组装件时，流体储器2115中的流体可以通过管道中的流体的移动而被液压排开。当从流体储器移除流体时，在乳房接口处产生真空，从而致使可扩张膜2000的褶径向向外扩张，使得该膜沿着远离乳房的方向移动，并从而在乳房处施加真空压力。真空压力和膜的移动可以致使乳房组织被拉到膜中并且从乳房吸取乳汁。当向流体储器添加流体时，褶径向向内收缩，使得可扩张膜沿着朝向乳房的方向移动。褶的收缩可以使乳房接口返回至大气压并且允许吸取的乳汁通过排出端口2020排出，或者在乳房处施加正压以通过排出端口将吸取的乳汁挤出。在释放了真空压力后，被拉到膜中的乳房组织可被释放和/或压缩，从而促进乳汁从乳房的吸取。

可致动组装件接口

用于如本文所描述的乳汁吸取设备的可致动组装件可被配置成可移除地耦合至乳房接口组装件，以便使运载于传输管线(诸如本文描述的管道)中的和乳房接口中的流体与可致动组装件物理分离。可致动组装件与乳房接口中的流体之间的这样的物理分离可以帮助阻止乳房接口与可致动组装件之间的交叉污染。进一步地，吸取设备的各个组件的简易分离可以促进对该设备的存储和维护。

图22是包括可致动组装件接口2300的吸取设备2200的示例性实施方式的截面。可致动组装件接口2300可以可移除地耦合至可致动组装件2205，以便使可致动组装件可操作地耦合至乳房接口2210，同时使可致动组装件的机构与管道2215中的和乳房接口2210中的流体2220保持分离。当可致动组装件接口2300耦合至可致动组装件2205时，对可致动组装件的致动可以致使流体被拉出乳房接口的流体储器或者被推动到乳房接口的流体储器中，从而致使乳房接口的可扩张膜2212向接合至乳房接口中的乳房施加压力。

图23是耦合至如图22中所示的可致动组装件接口2300的可致动组装件2205的截面。可致动组装件接口2300包括可致动组装件接口外壳2305以及与其耦合的可致动组装件接口膜2310。接口外壳被配置成耦合至管道2215，管道2215流体耦合至乳房接口外壳中的流体储器。管道2215可操作地耦合至接口膜2310，使得接口膜的移动致使由管道运载的流体2220的移动。可致动组装件2205包括可致动组装件外壳2225以及与其耦合的可致动组装件膜2230。该可致动组装件膜可操作地耦合至可致动组装件的驱动器机构2235，使得对该驱动器机构的致动致使膜2230的移动。驱动器机构可以包括如本文所描述的任何泵机构。例如，如图23中所示，驱动器机构可以包括图23中所示的活塞组装件，活塞被配置成响应于由马达驱动的导螺杆2240的移动而移动。

可致动组装件外壳被配置成可移除地耦合至接口外壳2300，例如，经由如图所示的一个或多个磁体耦合至接口外壳2300。所述磁体可以嵌入于接口外壳、可致动组装件外壳或全部这两者中；相应地，接口外壳和可致动组装件外壳中的一个或多个可以包含被配置成受磁体吸引的金属材料。可致动组装件还可以包括对准机构2245，诸如被配置用于接合可致动组装件接口的一部分的销或螺钉，以便确保可致动组装件与可致动组装件接口的正确对准。

当可致动组装件与可致动组装件接口耦合在一起时，可致动组装件膜2230和接口膜2310彼此开始连通。在致动可致动组装件的马达时，驱动器机构2235向上朝向接口膜2310推动膜2230，从而致使滞留于这两个膜之间的空气2250的至少一部分经由耦合至可致动组装件或该接口的单向阀2255而被推出。为了确保可致动组装件接口在这两个构件的耦合期间不与可致动组装件分离，磁体2315可被配置成具有比空气从单向阀的离开力更大的磁力。

一旦滞留空气穿过阀出口2260被推出，接口膜2310就变成可操作地耦合至可致动组装件膜2230，使得在致动可致动组装件时，接口膜将会跟随可致动组装件膜的循环运动。接口膜2310的移动将会致使管道2215中的流体2220的对应移动，从而致使流体从乳房接口中的流体储器移除或者被添加到乳房接口中的流体储器。为了确保可致动组装件接口在可致动组装件的致动期间不与可致动组装件分离，磁体2315可被配置成具有比可致动组装件的拉力更大的磁力。

本领域技术人员将会理解，可扩张膜的任何示例性实施方式的组件和特征可以与如本文所描述的本发明的任何实施方式的组件和特征相结合或替代。另外，本领域技术人员将会理解，用于可径向扩张的实施方式或可轴向扩张的实施方式的扩张还可以根据几何形状和构造而以材料偏转或材料拉伸的形式。

乳汁收集和量化系统

参考图3，吸取的乳汁穿过柔性膜245中的出口端口265排出到收集器皿275中。收集器皿275可以是任何合适的容器，诸如瓶或袋。在许多实施方式中，收集器皿275可移除地耦合至柔性膜245。收集器皿275可以直接耦合或经由诸如延长管道等任何合适的器件而远程耦合。

在许多情况下，可能期望追踪与乳汁吸取和收集相关的各种数据，诸如产乳量。目前，追踪产乳量通常是通过手动测量和做记录来实现的。本文所描述的设备的示例性实施方式可以提供基于数字的手段来自动测量和追踪产乳量以改善便利性、效率和准确性。

图9A和图9B图示了带有一个或多个集成传感器455的乳房接口450的示例性实施方式。传感器455优选地位于瓣阀460中，但还可以位于出口阀465中，或者位于任何其他合适的位置以便监测流体流动。在优选实施方式中，至少一个传感器455集成到通过流体流动打开的阀中，并且检测阀打开的时长。可以问询传感器信号以量化流体流动。合适的传感器对于本领域技术人员是已知的，诸如加速度计、霍尔效应传感器以及光电二极管/LED传感器。乳房接口可以包括单一传感器或多个传感器来量化产乳量。

图10图示了吊坠单元500的示例性实施方式，其中显示屏505上示出了乳汁吸取数据。在许多实施方式中，吊坠单元500收集、处理、储存和显示与乳汁吸取相关的数据。优选地，吊坠单元500可以向诸如移动电话510等第二设备传输数据。

图11图示了吊坠单元500与移动电话510之间的数据传输515。用于设备之间的通信和数据传输的合适的方法对于本领域技术人员是已知的，诸如蓝牙或近场通信。

在示例性实施方式中，吊坠单元500与移动电话510通信以传输乳汁吸取数据，诸如吸取体积、持续时间和日期。移动电话510包括移动应用，用于收集和汇总吸取数据并以交互形式显示该数据。优选地，移动应用包括允许用户叠加信息(诸如生活方式选择、饮食以及用于增大产乳量的策略)的附加特征，以便促进这样的信息与产乳量统计的对比。另外，吊坠单元500可以向移动电话510发送关于泵使用时间的信息，使得移动应用可以识别何时发生抽吸并且在期望的抽吸时间设置提醒。这样的提醒可以帮助避免错过抽吸期，并从而减小诸如乳腺炎等相关并发症的发生率。

本领域技术人员将会理解，乳汁收集和量化系统的任何示例性实施方式的组件和特征可以与如本文所述的本发明的任何实施方式的组件和特征相结合或替代。

机械抽吸设备

图12图示了乳房接口600的备选实施方式，其中可以使用机械可变形构件605来代替柔性膜。机械可变形构件605可以由与本文所述的用于柔性膜的技术相似的技术构造而成。机械可变形构件605耦合至拉伸元件610。在一些情况下，拉伸元件610安设在轴向负荷吸收构件615内。轴向负荷吸收构件615安设在管620内。优选地，拉伸元件610同心地安设在轴向负荷吸收构件615内，并且轴向负荷吸收构件615同心地安设在管620内。还可以使用拉伸元件610、轴向负荷吸收构件615和管620的替代布置。

图13图示了耦合至位于组装件外壳635内的可致动组装件630的驱动元件625的拉伸元件610。驱动元件625通过轴杆640而可操作地耦合至驱动机构，诸如容纳在吊坠单元内的驱动机构。位于管620内的轴向负荷吸收构件615固定地耦合至组装件外壳635。驱动元件625的位移通过拉伸元件610向机械变形构件605传递拉伸力，以对乳房创造真空压力。

拉伸元件610可以是任何合适的器件，诸如丝线、线圈或绳，并且可以由任何合适的材料制成，诸如由金属、聚合物或弹性体制成。轴向负荷吸收构件615可以由任何合适的轴向硬性材料制成，诸如由金属或聚合物制成，并且可被配置成任何合适的轴向硬性几何形状，诸如管或线圈。

本领域技术人员将会理解，机械抽吸设备的任何示例性实施方式的组件和特征可以与如本文所述的本发明的任何实施方式的组件和特征相结合或替代。

实验数据

图14和图15图示了从商用吸乳器设备和本发明的示例性实施方式获得的实验抽吸数据。示例性实施方式利用了不可压缩流体来进行抽吸，并且具有4cc的最大液压流体体积，而商用设备利用了空气来进行抽吸，并且具有114cc的最大体积。

图14图示了由每次运行生成的真空压力所量化的抽吸性能的图表。对于示例性实施方式，针对由泵排开的1cc、2cc、3cc和4cc的流体体积进行了压力测量，其中运行数对应于以cc为单位的体积。对于商用设备，分别在泵设置为代表泵所排开的46cc、57cc、68cc、80cc、91cc、103cc和114cc流体体积的、沿着真空调节量规的七个等量递增位置中之一的情况下进行了测量，其中运行数对应于位置数。曲线700对应于该示例性实施方式，而曲线705对应于商用设备。相比于商用设备，该示例性实施方式每排量生成更高水平的真空压力，其中它们的最大真空压力分别为-240.5mmHg和-177.9mmHg。

图15图示了由每排开的最大流体体积的最大真空压力来衡量的抽吸效率的图表，其中柱710对应于该示例性实施方式，而柱715对应于商用设备。相比于商用设备，示例性实施方式展现出抽吸效率提高了42倍，其中它们的效率分别为-71.1mmHg/cc和-1.7mmHg/cc。

虽然本文已经示出和描述了本发明的优选实施方式，但对于本领域技术人员显而易见的是，这样的实施方式只是以示例的方式提供的。本领域技术人员现将会在不偏离本发明的情况下想到许多更改、改变和替代。应当理解，在实践本发明的过程中可以采用对本文所描述的本发明实施方式的各种替代方案。以下权利要求旨在限定本发明的范围，并因此覆盖这些权利要求范围内的方法和结构及其等同项。

Claims (25)

1.一种用于从乳房吸取乳汁的设备，所述设备包括：

可致动组装件；以及

乳房接口，其大小被设定用于接合乳房并且对其进行流体密封，所述乳房接口具有安设于其至少一部分内的可扩张膜，其中所述可扩张膜响应于对所述可致动组装件的致动而移动，从而在乳房处施加真空压力以从其吸取乳汁；

其中所述可扩张膜包括多个可扩张褶，所述多个可扩张褶中的每一个从所述可扩张膜的中心径向向外延伸。

2.如权利要求1所述的设备，其中所述多个可扩张褶被配置成在对所述可致动组装件的致动期间径向向外扩张或者径向向内收缩。

3.如权利要求1或2中任一项所述的设备，还包括排出端口，所述排出端口沿着所述可扩张膜的底部部分安设于褶之间或者安设于所述可扩张膜的无褶区段中。

4.如权利要求3所述的设备，其中所述排出端口被配置成在对所述可致动组装件的致动期间保持在基本上固定的纵向位置。

5.如权利要求3或4中任一项所述的设备，其中所述排出端口安设于所述可扩张构件的无褶区段中并且被配置成在对所述可致动组装件的致动期间保持在基本上固定的径向位置。

6.如权利要求3、4或5中任一项所述的设备，其中所述可扩张膜包括沿其底部部分的负坡，所述负坡被配置用于允许吸取的乳汁向下流动到所述排出端口中。

7.如权利要求3、4、5或6中任一项所述的设备，其中所述乳房接口还包括外壳和密封构件，所述密封构件安设于所述排出端口周围以将所述可扩张膜紧固至所述乳房接口的所述外壳。

8.如前述权利要求中任一项所述的设备，其中所述乳房接口还包括可操作地耦合至所述可致动组装件的流体储器，并且其中对所述可致动组装件的致动使流体从所述流体储器移除，从而使所述可扩张膜扩张，或者其中所述致动向所述流体储器添加流体，从而使所述可扩张膜收缩。

9.如权利要求8所述的设备，其中所述可致动组装件可移除地耦合至可致动组装件接口，所述可致动组装件接口被配置用于使所述可致动组装件可操作地耦合至所述乳房接口，同时保持所述可致动组装件与所述流体之间的物理分离。

10.如权利要求9所述的设备，其中所述可致动组装件接口包括经由细长管而流体耦合至所述流体储器的接口膜，并且其中所述接口膜被配置成可操作地耦合至所述可致动组装件的可致动组装件膜，使得受对所述可致动组装件的致动影响而造成的所述可致动组装件膜的移动致使所述接口膜的对应移动，从而致使所述流体移动到所述流体储器中或者从所述流体储器移出。

11.如权利要求9或10中任一项所述的设备，其中所述可致动组装件包括单向阀，所述单向阀被配置成在对所述可致动组装件的致动期间允许滞留于所述可致动组装件与所述可致动组装件接口之间的空气离开。

12.如权利要求9、10或11中任一项所述的设备，其中所述可致动组装件包括对准机构，所述对准机构被配置用于在基本上固定的位置和定向上使所述可致动组装件与所述可致动组装件接口相耦合。

13.如权利要求9、10、11或12中任一项所述的设备，其中所述可致动组装件经由一个或多个磁体可移除地耦合至所述可致动组装件接口。

14.如权利要求13所述的设备，其中所述一个或多个磁体被配置成具有大于以下各项的磁力：(1)空气经由单向阀离开所述可致动组装件与所述可致动组装件接口之间的空间的离开力，以及(2)由对所述可致动组装件的致动所生成的拉力。

15.如前述权利要求中任一项所述的设备，其中所述乳房接口还包括外壳，并且其中所述可扩张膜包括被配置成安设于所述外壳的通道中的加大边缘，以便使所述可扩张膜牢固地耦合至所述外壳。

16.如前述权利要求中任一项所述的设备，其中所述乳房接口还包括凸缘，所述凸缘包含允许所述乳房接口对乳房进行流体密封的弹性材料，并且其中所述乳房接口还包括将所述外壳密封抵靠所述凸缘的密封构件。

17.如前述权利要求中任一项所述的设备，其中所述可扩张膜经由弹性体夹固件而被压缩固定于所述外壳与所述凸缘之间以保持和密封所述可扩张膜。

18.如前述权利要求中任一项所述的设备，其中所述多个可扩张褶被配置成会聚于顶端处，并且其中所述顶端被配置成在对所述可致动组装件的致动期间保持在基本上固定的位置。

19.一种从乳房吸取乳汁的方法，所述方法包括：

使乳房接口与乳房接合并且流体密封，其中所述乳房接口包括具有多个可扩张褶的可扩张膜；

致动可操作地耦合至所述可扩张膜的可致动组装件，从而致使所述多个可扩张褶径向向外扩张并且在乳房处施加真空压力；以及

从乳房吸取乳汁。

20.如权利要求19所述的方法，其中对所述可致动组装件的致动还致使所述多个可扩张褶径向向内收缩，从而使所述乳房接口返回至大气压或者在所述乳房接口处施加正压，这致使所吸取的乳汁排出到流体耦合至所述乳房接口的收集器皿中。

21.如权利要求20所述的方法，其中所述多个可扩张褶向与所述多个可扩张褶接合的乳房的一部分施加压缩力，从而促进乳汁从乳房的吸取。

22.如权利要求19、20或21中任一项所述的方法，其中所述乳房接口还包括沿着所述可扩张膜的底部部分安设的排出端口，并且其中所述排出端口在对所述可致动组装件的致动期间保持在基本上固定的纵向位置。

23.如权利要求22所述的方法，还包括经由所述排出端口将所吸取的乳汁收集到流体耦合至所述乳房接口的收集器皿中，其中所述可扩张膜包括沿其底部部分的负坡以允许所吸取的乳汁向下流动到所述排出端口中。

24.如权利要求19、20、21、22或23中任一项所述的方法，其中所述乳房接口还包括与所述可致动组装件流体耦合的流体储器，并且其中对所述可致动组装件的致动使流体从所述流体储器移除，从而使所述可扩张膜扩张，或者其中所述致动向所述流体储器添加流体，从而使所述可扩张膜收缩。

25.如权利要求19、20、21、22、23或24中任一项所述的方法，还包括使所述可致动组装件与可操作地耦合至所述乳房接口的可致动组装件接口相耦合，从而使所述可致动组装件可操作地耦合至所述乳房接口。