CN106999642B - 自动装载和卸载的蠕动泵设备 - Google Patents

Abstract

一种在血液处理过程中使用的蠕动泵送设备，包括：能够绕旋转轴线旋转的泵转子以及绕该轴线周向隔开的泵滚道；设置在泵转子的顶上的泵盖，泵盖具有指状部，该指状部被构造为在装载管道时接合管段的管道环路并且沿着管道环路的长度将管道环路引导到滚道内；并且其中，泵盖还包括与指状部横向相反地设置的张紧壁，该张紧壁被构造为在卸载管道时接合管道环路的一定长度并且在管道环路离开滚道时向管道长度提供张力。

Description

自动装载和卸载的蠕动泵设备

相关申请的交叉引用

本申请要求享有2015年11月24日提交的PCT申请号PCT/US2015/062263的权益，其清楚地通过引用整体并入本文。

技术领域

本发明涉及用于在挠性管道内泵送流体的系统和方法。更具体地，本发明涉及与医疗装置结合使用的用于蠕动泵送流体的系统和方法。

背景技术

滚子泵或蠕动泵在医疗领域中具有许多用途。例如，滚子泵可以用于在诸如自动采血和血液处理装置地医疗装置中推动流体(例如血液或血液成分)通过挠性管道。滚子泵的操作是使用阻塞挠性管道的旋转滚子通过正位移来泵送流体。通常，滚子泵可以简单地构建，产生恒定流动，并且使用一次性管道，流体介质通过该一次性管道传输。

滚子泵通常包括泵驱动机构和泵压头。泵驱动机构使泵压头旋转以泵送流体介质。泵压头通常包括泵定子和泵转子。泵定子可以是具有内周表面(滚道)的腔室或外壳，一个或多个管被泵转子挤压抵靠在所述内周表面(滚道)上。可相对于定子和滚道旋转的泵转子可以以一定方式布置在泵定子中，使得泵转子利用一个或多个滚子接合定位在泵定子中的管道环路。在由作为泵驱动机构的另外部分的旋转轴使泵转子旋转时，滚子可以在其沿着管道滚动时将管道环路挤压抵靠在泵定子的内周表面上。随后，包含在管道内的流体介质然后可以在泵转子旋转的方向上运输。

发明内容

存在可以单独地或共同地在下文所述和所要求保护的装置和系统中实施的本主题的多个方面。这些方面可以单独或者与本文所述的主题的其它方面组合实施，并且对这些方面共同的描述并不旨在排除单独使用这些方面或者单独要求保护这种方面或者如所附权利要求中所阐述的不同组合。

根据一个示例性实施例，本发明涉及一种在血液处理过程中使用的蠕动泵送设备，该蠕动泵送设备包括：泵转子和泵滚道，所述泵转子能够绕旋转轴线旋转，泵滚道绕该轴线周向隔开；设置在泵转子的顶上的泵盖，所述泵盖具有指状部，该指状部被构造为用以在装载管道时接合管段的管道环路并且沿着管道环路的长度将管道环路引导到滚道内；并且其中，泵盖还包括张紧壁，所述张紧壁与指状部横向相反地设置，该张紧壁被构造为用以在卸载管道时接合管道环路的一定长度并且在管道环路离开滚道时向管道长度提供张力。

根据一个示例性实施例，本发明涉及一种用于将泵管道环路装载到泵滚道中和将泵管道环路从泵滚道卸载出的方法，该方法包括：将管段的挠性管道环路放置在泵滚道附近；利用定位在泵转子的顶上的泵盖的指状部接合管道环路并且利用该指状部沿着管道环路的长度将管道环路引导到滚道内，其中，泵转子能够绕旋转轴线旋转，并且泵滚道绕该轴线周向隔开；以及从泵滚道卸载挠性管道环路，其中，与指状部横向相反地设置张紧壁在管道环路离开滚道时接合管道环路的一定长度并且向管道长度提供张力。

根据一个示例性实施例，本发明涉及一种在医疗装置中使用的蠕动泵送设备，该蠕动泵送设备包括泵转子和泵滚道，泵转子能够绕旋转轴线旋转，泵滚道绕该轴线周向隔开。该设备还包括设置在泵转子的顶上的泵盖，所述泵盖具有指状部，该指状部被构造为用以在装载管道时接合管段的管道环路并且沿着管道环路的长度将管道环路引导到滚道内。泵盖还包括张紧壁，所述张紧壁与指状部横向相反地设置，该张紧壁被构造为用以在卸载管道时接合管道环路的一定长度并且在管道环路离开滚道时向管道长度提供张力。指状部从泵转子的旋转轴线径向向外延伸超出泵转子的周边，并且张紧泵具有大致遵循泵转子的周边的轮廓。

附图说明

本实施例的特征、方面和优点将从以下描述、所附权利要求以及下文简述的附图中所示的所附示例性实施例变得显而易见。

图1是根据示例性实施例的结合有蠕动泵送设备的流体处理系统的透视图；

图2是根据示例性实施例的可以与图1的流体处理系统组合使用的一次性流体管路和盒的概略示图；

图3是根据示例性实施例的现有技术中已知的泵盖的透视图；

图3A是根据示例性实施例的泵设备的透视图；

图3B是根据示例性实施例的泵转子组件和泵盖的透视图；

图4A至图4C是根据示例性实施例的在各个装载时刻的盒和相关联的管道环路的透视图；并且

图5A至图5C是根据示例性实施例的在各个卸载时刻的盒和相关联的管道环路的透视图。

具体实施方式

一些实施例可以在将管道环路装载到滚道中或将管道环路从滚道卸载出期间最小化泵管道环路的缠结、聚束和/或折叠。

一些实施例可以实现在医疗过程之前将泵管道环路自动装载到泵滚道中，并且在该过程完成后将泵管道环路从泵滚道自动卸载出。

一些实施例可以最小化与较短和较长的管道环路两者有关的装载和卸载问题。

一些实施例可以最小化与较快和较慢的泵转速两者有关的装载和卸载问题。

一些实施例可以最小化与装载和卸载盒的较快和较慢的速度的装载和卸载问题。

图1示出了示例性流体处理系统10，该流体处理系统10结合有蠕动泵送设备92，该蠕动泵送设备92与一次性流体管路12(图2)结合使用。流体处理系统10可以具有采血装置的一个或多个特征，所述采血装置诸如伊利诺伊州苏黎世湖的Fenwal公司作为

分离器在市场上销售的系统，通过引用整体并入本文的美国专利号5,868,696中更详细地描述该系统，但是可以使用任何合适的采血装置或血液处理系统。系统10能够用于处理各种流体，包括但不限于全血、血液成分或者其它生物细胞材料悬浮液。虽然本文将参考示例性系统10和一次性流体管路12来描述改进的泵送设备92，但是应当理解，这些原理可以与其它流体处理系统和一次性流体管路一起使用，而不脱离本公开的范围。

进入一次性流体管路12的流体可以由流体处理系统10的一个或多个泵92而泵送到其中，所述一个或多个泵92作用在从流动管路12的盒16、16a和16b延伸的挠性管道环路50中的一个或多个挠性管道环路上。管道环路50可以处于从盒16、16a和16b直立或者向外压弯的位置。在通过引用整体并入本文的美国专利号5,480,294中更详细地描述了示例性盒16、示例性泵机构和相关联的盒保持器，但是可以使用任何合适的盒、泵机构和盒保持器。泵机构可以可选地配备有泵盖，诸如本领域中已知的泵盖100a，如图3中所示。已知泵盖100a的轮廓基本上与底下的泵机构的转子的周边相符，并且在保护转子和泵机构方面起到重要作用。

转到图1中的盒保持器94，每个盒保持器94可以在所需操作位置、沿着两个相对的侧边缘130接纳并夹持盒16、16a和16b中的一个。盒保持器94可以包括一对蠕动泵设备92。当盒16由盒保持器94夹持时，如图2所示从盒16延伸的管道环路50可以与泵设备92形成操作接合。泵设备92可以被操作以使流体流过盒16。虽然图1中的实施例描绘了构造为接合流体管路12的管道环路50的三个盒保持器94，但是任意数量的盒保持器94可以结合到流体处理系统10中。虽然图1还描绘了设置在盒保持器94的横向相反侧上的蠕动泵设备92，但是根据从盒16、16a、16b延伸的管道环路50的定向和数量，泵设备92可以以各种构造定向。

转到图3A和图3B，示出了泵设备92的详细视图。泵设备92可以包括能够绕旋转轴线A旋转的泵转子组件292。外壁294可以至少局部地绕每个转子组件292的背侧延伸。在外壁294和转子组件292之间的空间形成了绕轴线A周向隔开的泵滚道296。当盒16、16a和16b由侧边缘130夹持时，管道环路50可以延伸到泵滚道296中。装载盒16和管道环路50可以通过侧边缘130在大致平行于泵转子的旋转轴线A的方向上朝向泵转子移动管道环路50和盒16来执行。卸载盒16和管道环路50可以通过侧边缘130在大致平行于旋转轴线A的方向上远离泵转子移动管道环路50和盒16来执行。每个转子组件292可以包括一组在直径方向上隔开的泵滚子300，但是一个或多个滚子300的间距可以不同。在使用中，随着泵转子292旋转，滚子300接连地可以挤压相关联的管道环路50抵靠在泵滚道296的外壁294上。该蠕动泵送作用可以驱使流体通过相关联的环路50。

每个转子组件292可以具有盖住组件292的泵盖100。泵盖100可以包括张紧指状部302，该张紧指状部302可以从泵转子组件292的旋转轴线A径向向外延伸，并且延伸超出转子组件292的周边。张紧指状部302可以设置在转子组件292和滚道296的高度上方，并且可以通过在适当位置将管道环路捕获并引导到滚道296中来促进将管道环路50平稳地装载到滚道296中。张紧指状部302可以确保管道环路50在其相应的泵滚道296内正确地定向和对准，从而产生期望的蠕动泵送作用。

转子组件292的泵盖100还可以包括张紧壁303，该张紧壁303与张紧指状部302横向相反地设置，并且也设置在转子组件292和滚道296的高度上方。张紧壁303的轮廓可以大致遵循转子组件292的周边。通过在卸载期间防止管道环路50松弛并且在管道环路50离开滚道296时向管道环路50提供张力，张紧壁303可以促进将管道环路50从滚道296中平稳地卸载出。向管道环路50提供张力可以最小化管道环路50在卸载处理期间在自身上的弯曲和折叠。

图4A描绘了刚好在装载到滚道296中之前的盒16和相关联的管道环路50。管道环路50在滚道296附近设置在滚道296上方并且大致在转子组件292上方的泵盖100的高度处。在管道环路50已经安置在滚道296内之前，泵转子292可以开始绕其旋转轴线A旋转。

参考图4B，随着盒保持器94的侧边缘130将盒16装载到盒保持器94中，从管道环路50的最接近盒16的部分开始，管道环路50可以开始装载到围绕转子组件292的滚道296中。管道环路50的远离盒16的部分可以仍然未装载，并且可以骑跨泵盖100的一部分。

参考图4C，泵转子292绕其旋转轴线A的旋转允许指状部302捕获管道环路50，使得环路50的接近盒16的部分被捕获在指状部302下方。指状部302可以沿着管道环路50的长度将管道环路50引导到滚道296中。指状部302可以利用泵转子292的一次或多次旋转将管道环路50完全引导到滚道296中。在管道环路50较短的情形中，可利用指状部302的多次旋转将管道环路50完全引导到滚道296中。一旦管道环路50已经被完全装载到滚道296中，旋转泵转子292的滚子300可以促进流体沿着管道环路50的输送。

图5A示出了其中盒16装载到盒保持器94中并且正好开始卸载处理的实施例。随着侧边缘130将盒16提升至卸载位置，管道环路50的最接近盒16的部分可以首先离开滚道296。泵转子292以及因此泵盖100可以在卸载处理期间继续旋转。

参考图5B，随着管道环路50的更远离盒16的部分继续离开滚道296，张紧壁303可以逐渐地与管道环路50形成更多接触。张紧壁303可以沿着管道环路50的长度产生张力以便避免松弛，并且因此最小化管道50的部分在自身上弯曲和折叠以及加速管道环路50的所有部分从滚道296离开。图5C示出了整个管道环路50已经离开滚道296的时刻。张紧壁303可以保持管道环路50的一定长度拉紧，使得环路50不落回到滚道296中。张紧壁303因此可以允许流体处理系统和泵送设备92容纳更短和更长长度的管道环路。

本文所公开的实施例的目的在于提供对本主题的描述，并且应当理解，该主题可以以未详细示出的各种其它形式及组合实现。因此，本文所公开的具体实施例和特征并不应当理解为限制在所附权利要求中所限定的主题。

Claims (20)

1.一种在血液处理过程中使用的蠕动泵送设备，包括：

泵转子，所述泵转子具有转子周边，并且所述泵转子能够绕旋转轴线旋转；

泵滚道，所述泵滚道绕所述旋转轴线周向隔开；

管道环路；和

设置在所述泵转子的顶上的泵盖，所述泵盖具有：

指状部，所述指状部被构造为在装载管道环路时接合所述管道环路，并且沿着所述管道环路的至少一部分的长度将所述管道环路的所述至少一部分引导到所述滚道内；

张紧壁，所述张紧壁相对于所述旋转轴线与所述指状部相反地设置，所述张紧壁在周向上形成单个连续的伸长的弓形表面，所述弓形表面被构造为在所述管道环路的卸载状态下时接合所述管道环路，并且在所述管道环路离开所述滚道时向所述管道环路的所述至少一部分的长度提供张力，其中，所述张紧壁的绕所述旋转轴线的周向延伸范围大于所述指状部的径向最外侧端部的绕所述旋转轴线的周向延伸范围；以及

在所述指状部和所述张紧壁之间延伸的至少一个过渡壁，其中，与所述指状部的至少一部分和所述张紧壁的至少一部分相比，所述至少一个过渡壁的至少一部分从所述旋转轴线径向向外延伸的程度较小。

2.根据权利要求1所述的蠕动泵送设备，其中，所述泵转子包括一组在直径方向上隔开的滚子。

3.根据权利要求1所述的蠕动泵送设备，其中，所述指状部从所述泵转子的旋转轴线径向向外延伸超出所述泵转子的周边。

4.根据权利要求1所述的蠕动泵送设备，其中，所述滚道包括在所述泵转子和至少局部地绕所述泵转子的背侧延伸的外壁之间的空间。

5.根据权利要求1所述的蠕动泵送设备，其中，所述管道环路的所述至少一部分被构造为通过在大致平行于所述泵转子的旋转轴线的方向上朝向所述泵转子移动所述管道环路而被装载到所述泵滚道中。

6.根据权利要求1所述的蠕动泵送设备，其中，所述指状部的至少一部分和/或所述张紧壁的至少一部分被设置在所述泵转子和所述滚道上方。

7.根据权利要求1所述的蠕动泵送设备，其中，所述张紧壁被构造为在所述管道环路离开所述滚道时逐渐地与所述管道环路形成更多接触。

8.一种用于将管道环路的至少一部分装载到泵滚道中和将所述管道环路的所述至少一部分从泵滚道卸载出来的方法，所述泵滚道绕具有旋转轴线的泵转子周向隔开，所述方法包括：

将管道环路放置在泵滚道附近；

利用定位在泵转子的顶上的泵盖的指状部接合所述管道环路；

利用所述指状部将所述管道环路的至少一部分引导到所述泵滚道内；以及

从所述泵滚道卸载所述管道环路，其中，相对于所述旋转轴线与所述指状部相反地设置的泵盖的张紧壁接合所述管道环路，并且在所述管道环路离开所述滚道时向所述管道环路的所述至少一部分的长度提供张力，其中

所述张紧壁在周向上形成单个连续的伸长的弓形表面，并且所述张紧壁的绕所述旋转轴线的周向延伸范围大于所述指状部的径向最外侧端部的绕所述旋转轴线的周向延伸范围，并且

至少一个过渡壁在所述指状部和所述张紧壁之间延伸，其中，与所述指状部的至少一部分和所述张紧壁的至少一部分相比，所述至少一个过渡壁的至少一部分从所述旋转轴线径向向外延伸的程度较小。

9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述泵转子包括一组在直径方向上隔开的滚子。

10.根据权利要求8所述的方法，其中，所述指状部从所述泵转子的旋转轴线径向向外延伸超出所述泵转子的周边。

11.根据权利要求8所述的方法，其中，所述张紧壁被构造为在卸载期间防止所述管道环路松弛。

12.根据权利要求8所述的方法，其中，所述滚道包括在所述泵转子和至少局部地绕所述泵转子的背侧延伸的外壁之间的空间。

13.根据权利要求8所述的方法，其中，所述管道环路的所述至少一部分被构造为通过在大致平行于所述泵转子的旋转轴线的方向上朝向所述泵转子移动所述管道环路而被装载到所述泵滚道中。

14.根据权利要求8所述的方法，其中，所述指状部的至少一部分和/或所述张紧壁的至少一部分被设置在所述泵转子和所述滚道上方。

15.一种在医疗装置中使用的蠕动泵送设备，包括：

泵转子，所述泵转子具有转子周边，并且所述泵转子能够绕旋转轴线旋转；

泵滚道，所述泵滚道绕所述旋转轴线周向隔开；和

设置在所述泵转子的顶上的泵盖，所述泵盖具有：

指状部，所述指状部被构造为在装载管道的至少一部分时接合管道环路的所述至少一部分并且沿着所述管道环路的所述至少一部分的长度将所述管道环路的所述至少一部分引导到所述滚道内；

张紧壁，所述张紧壁相对于所述旋转轴线与所述指状部相反地设置，所述张紧壁在周向上形成单个连续的伸长的弓形表面，所述弓形表面被构造为在卸载所述管道环路的所述至少一部分时接合所述管道环路，并且在所述管道环路离开所述滚道时向所述管道环路的所述至少一部分的长度提供张力，其中，所述张紧壁的绕所述旋转轴线的周向延伸范围大于所述指状部的径向最外侧端部的绕所述旋转轴线的周向延伸范围；以及

在所述指状部和所述张紧壁之间延伸的至少一个过渡壁，其中，与所述指状部的至少一部分和所述张紧壁的至少一部分相比，所述至少一个过渡壁的至少一部分从所述旋转轴线径向向外延伸的程度较小。

16.根据权利要求15所述的蠕动泵送设备，其中，所述滚道包括在所述泵转子和至少局部地绕所述泵转子的背侧延伸的外壁之间的空间。

17.根据权利要求15所述的蠕动泵送设备，其中，所述张紧壁被构造为在所述管道环路离开所述滚道时逐渐地与所述管道环路形成更多接触。

18.根据权利要求1所述的蠕动泵送设备，其中，所述泵盖还包括从所述张紧壁的底部径向向外延伸出来的凸部。

19.根据权利要求8所述的方法，其中，所述泵盖还包括从所述张紧壁的底部径向向外延伸出来的凸部。

20.根据权利要求15所述的蠕动泵送设备，其中，所述泵盖还包括从所述张紧壁的底部径向向外延伸出来的凸部。

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