CN113648473A - 乳房泵组件和方法 - Google Patents

Abstract

用于从乳房泵吸乳汁的系统和方法，其中所述乳汁在抽吸力下从乳房挤出，并且乳汁在正压力下从泵吸机构排出到收集容器。

Description

乳房泵组件和方法

本申请为申请号201780010993.2、申请日为2017年2月9日、发明名称为“乳房泵组件和方法”的发明专利申请的分案申请。发明专利申请201780010993.2为PCT国际申请PCT/US2017/017112的进入中国国家阶段的申请。

技术领域

本公开总体上涉及便携式乳房泵系统和方法，用于从哺乳母亲的乳房收集乳汁。

背景技术

随着越来越多的女性意识到母乳喂养是婴儿的最佳营养来源，并且还对哺乳母亲健康有益，对于在各种情况下由哺乳母亲使用的用户友好的、安静的、分离的和多功能的乳房泵解决方案的需求正在增加。对于在职母亲来说尤其如此，在职母亲离家8到10个小时或更长时间并且需要泵吸母乳以便为她的宝宝提供母乳，但这也是母亲长时间远离家庭隐私环境的许多其他情况中的需求，例如在购物、外出就餐或其他活动时。

尽管可以使用各种乳房泵，但是许多乳房泵是笨拙且笨重的，需要许多部件和组件并且难以运送。手动驱动的手动乳房泵种类使用起来繁琐且不方便。一些电动乳房泵在使用期间需要插入交流(AC)电源。一些系统是电池驱动的，但是当电动乳房泵连续操作以在乳汁吸取过程期间保持抽吸时，电池电量相当快地降低。许多可用的乳房泵在被母亲使用时对于观察者是清楚可见的，并且许多乳房泵在使用期间也暴露出母亲的乳房。

一直需要一种小型、便携、自供电、节能、可穿戴的乳房泵系统，其易于使用，模仿自然哺乳，并且通过不暴露用户的乳房并且当穿戴时几乎不被注意到而是分离的。

为了确保哺乳婴儿得到足够的营养，监测婴儿的摄入量是有用的。希望提供一种乳房泵系统，其容易且准确地监测由系统泵吸的乳汁的体积，以便于哺乳母亲知道通过乳房泵已经抽吸了多少乳汁。还希望跟踪每次过程泵吸的乳汁量，使得可以容易地知道任何特定乳汁收集容器中所容纳的乳汁量。

一直需要一种有效且便于使用的乳房泵系统。本公开解决了这些和其他需求。

发明内容

简而言之，本公开内容涉及乳房泵系统或方法。该系统包括乳房接触结构和收集或储存容器或组件，以及将乳汁从乳房输送到收集组件的结构。该方法涉及从乳房泵吸乳汁并将泵吸的乳汁输送到收集组件或储存容器中。在一个特定方面，乳房泵系统实时响应以在特定吸取过程优化特定用户的泵吸动作。

根据本公开的一个方面，一种用于从乳房泵吸乳汁的系统包括以下中的一个或多个：皮肤接触构件或凸缘，构造成与乳房形成密封；导管，与皮肤接触构件流体连通并与其连接；驱动机构，构造成在导管内建立真空分布；外壳；乳汁收集容器；以及非瞬时计算机可读介质，其上存储有可由计算设备执行的指令以使计算设备执行与指令相关联并由指令引导的功能；其中外壳包括隔室；其中皮肤接触构件，导管和驱动机构容纳在外壳的隔室中；其中乳汁收集容器可定位在外壳内；并且其中系统被成形并构造为与用户的乳房轮廓相符。

在一个或多个实施方式中，系统可包括以下中的一个或多个：被构造为引导流体进入的结构、挤压保护结构、实现有效且可预测的流体泵吸以及产生希望的压力分布的柔性管道结构，以及用于流体收集牢固附接和移除的协作结构。

在各种实施方式中，存储容器可以具体地构造成防止扭结以及有利于耐用性和操作。存储容器可以设计成保持、容纳或保留乳汁或其他流体。流动特征可以以扇形结构的形式结合到存储容器中，可以选择阀和材料以便于移除空气或气体，可以提供用于操作的突片和翼，以及适于从收集组件移除乳汁的结构。

在所公开的各种实施方式中，系统限定了乳房轮廓。预期自然乳房轮廓舒适且方便地适合用户的文胸并呈现自然的外观。因此，轮廓的特征在于具有非圆形基部。此外，与自然乳房一样，设备或系统的轮廓被预期为限定一个或多个不对称曲线和偏心惯性中心。在一个方面，系统定义了乳房改善系统，用于扩大用户乳房的外观。

在至少一个实施方式中，系统通过操作控制系统而运行，控制系统针对已知波形跟踪系统的内部压力。在这方面，波形可以是指示施加到乳房的压力的真空波形，并且可以限定在约60mmHg的真空与约120mmHg至约250mmHg的真空之间波动的正弦波或其他希望的或有用的波形。

在一个或多个实施方式中，系统包括控制器，其实现系统内的实时压力控制。

在一个或多个实施方式中，系统包括提供自动顺应性感测和响应的控制器。

在一个或多个实施方式中，系统包括非接触式压力感测装置，其在准确地确定管道的内部压力的同时不接触皮肤或管道内的乳汁。

在一个或多个实施方式中，系统包括一个或多个控制器，其自动检测下奶、溢出和流动中的一个或多个。

在一个或多个实施方式中，当凸缘未放置在操作位置时，系统被禁用。

在一个或多个实施方式中，系统可以适于将用户的数据和趋势可视化，因为它涉及体积(来自每个乳房的总量)，以及在若干维度(每天、每周和每月)上的过程的数量。还可以在泵吸过程上提供数据和分析。

在至少一个实施方式中，凸缘或皮肤接触构件、导管、驱动机构、外壳和乳汁收集容器都包含在文胸的罩杯内。在其他实施方式中，容器不需要包含在壳体内，并且泵不需要在文胸的罩杯中，但可以不被或被自身支持，或者可以不被或被其他衣服或无袖背心或围绕用户身体的带子支持。

在至少一个实施方式中，系统是电池供电的，系统包括电池，其中电池容纳在外壳的隔室中。

在至少一个实施方式中，乳汁收集容器包括单向阀，单向阀允许乳汁流入乳汁收集容器但防止乳汁从乳汁收集容器回流到导管。在一个实施方式中，收集容器或容器组件包括附接到其上的额外部件、阀或配件，并且促进与容器形成密封以建立封闭系统。在一个实施方式中，乳汁容器可包括单向阀，单向阀在不破坏乳汁容器或阀功能的情况下不能被移除。阀可采用多种形状和种类，包括伞形阀、鸭嘴阀、球阀或其他阀。而且，在一个或多个实施方式中，容器可以是柔性的或刚性的，或者是一次性的或可重复使用的。

根据本公开的另一方面，一种用于从乳房泵吸乳汁的系统包括以下中的一个或多个：凸缘或皮肤接触构件，构造成与乳房形成密封；导管，其与皮肤接触构件流体连通并与其连接；驱动机构，构造成通过循环压缩并允许管道的一部分减压来在管道内建立真空分布；以及外壳，其包含导管和驱动机构并支持皮肤接触构件。

在至少一个实施方式中，系统还包括乳汁收集容器，其中乳汁收集容器与导管流体连通。

在至少一个实施方式中，皮肤接触构件包括：乳房接触部分，其构造成且尺寸设计成与乳房的一部分配合并形成密封；乳头容纳部分，其从乳房接触部分延伸。

根据本公开的另一方面，一种操作用于泵吸乳汁的系统的方法包括以下中的一个或多个：提供包括以下的系统，即：皮肤接触构件，构造成与乳房形成密封；导管，其与皮肤接触构件流体连通并与其连接；包括压缩构件的驱动机构，该驱动机构被构造成响应于压缩构件的向内和向外运动而压缩导管并允许导管减压；传感器；以及被构造成控制驱动机构的操作的控制器；将皮肤接触构件密封到乳房；操作驱动机构以在导管内产生预定的压力循环；通过控制器监测压缩构件相对于导管的位置和移动速度中的至少一个；测量或计算导管内的压力；根据计算出的压力以及压缩构件的力、位置和移动速度中的至少一个的反馈来根据需要保持或改变压缩构件的运动，以确保继续产生预定的压力循环。

在至少一个实施方式中，预定的压力循环包括抽取压力循环，并且控制器相对于进入导管的乳汁量而增加压缩构件的行程距离，以在抽取压力循环期间保持预定的压力。

在至少一个实施方式中，预定的压力循环包括闩锁循环，其中在确定乳汁已进入导管之后或在预定时间段之后，控制器操作压缩构件以实现预定的抽取压力循环，其中预定的抽取循环与预定的闩锁循环的不同之处在于最大抽吸水平、循环频率或波形形状中的至少一个。此外，在一个或多个实施方式中，系统包括用于识别用户何时完成泵吸的结构或功能，或者包括使得当存在真空识别丢失时允许用户通过直接暂停并将设备拉离乳房而容易地结束泵吸过程的结构或功能。另外，在一个或多个实施方式中，系统可以包括自动吹扫功能或用作手势识别的加速计，使得设备可以理解用户试图完成的事项。

根据本公开的另一方面，一种用于泵吸乳汁的系统包括以下中的一个或多个：凸缘或皮肤接触构件，构造成与乳房形成密封；导管，其与皮肤接触构件流体连通并与其连接；驱动机构，其包括压缩构件，该驱动机构构造成响应于压缩构件的向内和向外运动而压缩导管并允许导管减压；传感器；以及控制器，其被构造为控制驱动机构的操作；其中，在将皮肤接触构件密封到乳房上时，控制器操作驱动机构以在导管内产生预定的压力循环、监测压缩构件相对于导管的位置和移动速度中的至少一个、根据从传感器接收的信号测量或计算导管内的压力、并根据来自计算的压力和压缩构件的力、位置和移动速度中的至少一个的反馈来根据需要保持或改变压缩构件的运动，以确保继续产生预定的压力循环。

在阅读下文中更全面描述的系统和方法的细节之后，本公开的这些和其他特征对于本领域技术人员将变得显而易见。

附图说明

图1A示出了根据本公开的实施方式的乳房泵系统的透视图。

图1B是描绘图1A的泵系统的凸缘的后视图。

图2示出了图1A的系统的前视图，其中壳被移除。

图3描绘了图1A的系统的后视图，其中凸缘被移除。

图4是图1A的系统的横截面侧视图。

图5是图1A的系统的内部视图，描绘了泵组件的柔性导管。

图6A是图1A的系统的分解图，描绘了系统的机械部件。

图6B-D描绘了壳体结构的替代方式的视图。

图6E-G描绘了壳体结构的又一替代方式的视图。

图6H是描绘包括可移除电池结构的系统的第一种方法的透视图。

图6I是描绘包括可移除电池结构的系统的第二种方法的透视图。

图6J是描绘包括可移除电池结构的系统的第三种方法的透视图。

图7A是描绘系统的操作部件的示意图。

图7B是描绘电动机位置和真空相对于时间的关系的图示。

图7C是描绘电动机位置与体积的关系的图示。

图8是描绘本公开的存储收集组件的一个实施方式的俯视图。

图9是描绘图8的存储收集组件的颈部和阀的放大视图。

图10是描绘存储收集组件的阀组件的放大视图。

图11A是描绘连接到系统的存储收集组件的透视图。

图11B是描绘安装收集组件的第一步骤的透视图。

图11C是描绘安装收集组件的第二步骤的透视图。

图11D是描绘第三安装步骤的俯视图。

图11E示出了又一个收集组件安装步骤。

图12是描绘系统的一部分的横截面图。

图13是描绘系统的门组件的透视图。

图14是描绘门组件细节的横截面图。

图15示出了门组件的细节。

图16是描绘挤压保护组件的结构的放大视图。

图17是描绘挤压保护组件的其他结构的放大视图。

图18是描绘系统的柔性电路的透视图。

图19是描绘用户接口组件的俯视图。

图20是描绘了用户界面组件进一步细节的仰视图。

图21示出了系统的电力访问支持结构。

图22-28描绘了远程用户界面系统的各个方面。

图29-41描绘了远程用户界面系统的各种其他方面。

具体实施方式

在描述本系统和方法之前，应理解本公开不限于所描述的特定实施方式，因此当然可以作出改变。还应理解，本文使用的术语仅用于描述特定实施方式的目的，并不意图作为限制，因为本公开的范围仅受所附权利要求的限制。

在提供数值范围的情况下，应当理解，除非上下文另有明确规定，否则还具体公开了该范围的上限和下限之间的每个中间值(至下限单位的十分之一)。在所述范围内的任何陈述值或中间值与所述范围内的任何其他陈述值或中间值之间的每个较小范围包含在本公开中。这些较小范围的上限和下限可以独立地包括在该范围内或排除在该范围外，并且包括任一个限制、包括两个限制或不包括限制的每个较小范围也包括在本公开中，并受限于陈述范围内特别排除的限制。在陈述范围包括一个或两个限制的情况下，排除所包括的限制之一或两者的范围也包括在本公开中。

除非另外定义，否则本文使用的所有技术和科学术语具有与本公开所属领域的普通技术人员通常理解的含义相同的含义。尽管与本文描述的那些相类似或等同的任何方法和材料可用于本公开的实施或测试，但现在描述优选的方法和材料。本文提及的所有公开均通过引用并入本文，以公开和描述与所引用的公开相关的方法和/或材料。

必须注意，如本文和所附权利要求中所使用的，单数形式“一”、“一个”和“所述”包括复数的指示物，除非上下文另有明确说明。因此，例如，记载的“一个传感器”包括多个这样的传感器，并且记载的“所述泵”包括对一个或多个泵及其本领域技术人员已知的等同物，等等。

提供本文讨论的公开仅因为它们在本申请的提交日之前被公开。提供的公开日期可能与实际公开日期不同，可能需要单独确认。

本系统的各种细节可以在均于2015年7月21日提交的PCT申请PCT/US15/41257、PCT/US15/41271、PCT/US15/41277、和PCT/US15/41285，以及2015年9月16日提交的PCT/US15/50340中找到，其全部内容通过引用并入本文。

图1A-B是根据本公开的实施方式的乳房泵系统10的透视图和后视图。乳房泵系统10可包括以下引入或描述的特征或功能中的一个或多个，或其组合。系统10的壳体或外壳12可以成形并构造成符合用户的乳房的轮廓，从而当其在用户的衣服下面时外观更自然。从图中可以理解，系统可以限定自然乳房轮廓。自然乳房轮廓被设计为舒适且方便地配合到用户的文胸中并呈现自然的外观。因此，轮廓的特征在于具有非圆形基部，与通常的圆顶形构造中所体现的基部不同。从基部延伸有具有不对称图案的弯曲表面。此外，与自然乳房一样，设备或系统的轮廓被设计为限定一个或多个不对称曲线和偏心惯性中心。可以提供各种天然乳房形状以根据用户的品味和需求进行选择。泵系统10的相对侧构造有凸缘14，凸缘14的尺寸和形状设计成与用户的乳房接合。凸缘14的轮廓适于舒适地配合大范围的用户体型并提供用于与乳房组织密封接合的结构。在一个特定实施方式中，凸缘14可以形成大致刚性的结构，并且可选地或附加地，与标准凸缘不同，凸缘14可以没有在使用期间乳房组织可能接合的尖锐边缘或唇部。在这方面，凸缘包括从凸缘的乳头容纳部分向外延伸以接合乳房组织的表面，从而提供用于舒适地接触组织的额外表面区域。针对用户的乳头，可以以各种方式设计凸缘。一种方法涉及将形成在凸缘结构内的水平线稍高对准于中心，基本原理在于母亲的视角是来自上方的。该视角允许用户更好地将乳房与水平线对齐，以使乳头更好地居中于凸缘的乳头容纳部分的实际中心，从而抵消任何与中心线相关联的瞄准/对齐的趋势，因为用户的视角来自水平线的上方，也因为设备在某些情况下枢转到位。

图2是图1A的系统10的前视图，其中壳体或外壳12已被移除并无阻挡地示出原本由壳体12覆盖的部件。特别地，在移除壳体12的情况下，各种电子部件可以识别。系统控制器在与柔性电路16通信的电路板15中实施，每个控制器协作以连接并控制系统10的各种机电部件。控制面板17通过柔性电路16与控制器进行电子通信，并使得用户能够打开和关闭系统以及改变运行。还提供了一个或多个电动机44、46并由系统进行电子控制以实现操纵在导管或柔性管道32上运作的致动器(下面描述)(参见图4和图5)。包括电池48以提供可充电电源并且被构造为插入电源以用于充电。此外，提供了一种测压元件组件54，其配置成提供如下所述的压力感测功能。可以设计，至少在一个实施方式中，当用户直立时，导管或柔性管道32被定向成相对于乳房的乳头从下到上运行。

图3示出了系统10的相对侧，其中凸缘14被移除以示出泵吸功能的更多细节。导管或柔性管道32(见图4-6)包括通常为球形的连接器33，连接器33尺寸和形状设计成可拆卸地容纳在泵底盘35中形成的凹槽34中。连接器33设计成自动与移动电动机桨叶接合而不需用户有意或必须进行调整或对部件进行组装。泵底盘35用于支持系统10的电子和机电结构(也参见图2)。泵底盘35还为挤压致动器36提供空间，挤压致动器36构造成朝向和远离导管或柔性管道32前进和缩回，如下面进一步描述的。通过压缩和膨胀构件38使导管或柔性管道32与凹槽34接合来实现其它泵吸作用(参见图7A)。在底盘35中形成的井内进一步提供压纹雕刻，该雕刻提供与乳房泵相关的产品和其他信息。以这种方式，某些粘合标签不需要应用于乳房泵结构。

通常，实时压力控制可以由系统10的控制器管理。控制器跟踪压力并使泵电动机移入或移出以影响所选择方向上的压力。通过电动机的振动运动，泵可以配置成拉动导管或柔性管道32结构的连接器33以增加其体积。如果系统10中存在真空，则随着管道的体积增加，可以增加该真空。推挤管道会减小其体积。这进而导致管道中的真空水平降低，并且如果真空水平降低得足够多则可以产生相对正压。泵控制器应用这些原理，感测当前压力，然后在需要产生压力目标的方向上轻推电动机组件的压缩构件或桨叶。通过实时重复这样做，系统可以创建受控的真空波形，该波形与希望应用于用户乳头的波形相匹配。

泵可以缓慢地拉出压缩构件或桨叶，直到其到达预定目标。如果桨叶移动到其范围的末端而不能产生所需的真空，则系统将被吹扫以产生更多的真空潜力。吹扫用于将物料推出系统，从而产生强真空潜力。上述的实现是通过首先关闭导管或柔性管道上的夹口或用挡板、障碍等封闭柔性管道，然后例如通过推动关闭的桨叶来抽空柔性管道，这迫使柔性管道体积减小，并且该体积内的任何流体或空气也通过单向阀抽出并进入收集容器。当桨叶再次缩回时，因为管道的内容物已被预先吹扫过，可以产生更高的真空。一旦产生更高的真空，系统就可以打开夹口阀，从而可以将希望的真空分布施加到乳房上，并且可以产生希望的压力波形。

当系统充满空气时，系统依从性很高，使得电动机位置的大的变化仅使真空发生微小变化。另一方面，当系统充满流体时，电动机位置的微小变化会使真空发生很大变化。在一种特定方法中，包括多个间隔开的磁体的编码器与电动机相关联。磁体可以沿着大致盘形编码器的周边放置，其中磁体的取向平行于编码器的旋转轴。一个或多个霍尔效应传感器可以配置在电路板15上或作为安装到电路板15的表面，并且定位成读取磁体的运动和位置。以这种方式，可以确定和监测电动机的位置。因此，将系统配置成使其在系统响应时稳定并且在不响应时有效可能是个挑战。一种预期的方法是调节控制器以用于相对刚性的系统，并输入无单位量，以使电动机在所需方向上移动，其中移动幅度根据系统的输出而被修改。因此，如果系统输出小于达到压力目标希望的输出，则可以创建级联控制器以增大输入波，并且如果系统输出大于所需输出，则可以缩减级联控制器。这可以通过观察输出与输入的关系来实时完成。这样，控制器可以连续调整目标波形。上半部分和下半部分波形可以具有独立的控制，这有利于以有效的方式居中波形，并且使得系统调整十分准确又快速。

可以进一步为系统提供自动下奶检测。泵可以感测其何时充满液体，并在流体开始流动时通过在泵吸和下奶之间切换来相应地做出响应。在一种方法中，结合到系统中的算法可以操作以查看泵中目标波的最大值和最小值的比率，并将其与泵的输出进行比较。结果是对系统依从性的无单位的但非常可靠的感测。这可以被调整以在依从性超过表示系统充满流体的某些已知值时触发内部事件。可以以等同的方式使用任何其他依从性测量。

在另一种下奶检测的方法中，应注意，推动空气管道不会产生与推动流体管道相同的力。跟踪吹扫期间产生的力也可以很好地指示系统何时充满流体。可以生成事件以跟踪这一事件，使得当吹扫力超过某个已知阈值时，系统可以被认为充满流体而不是空气。这种方法可能涉及较少的数据跟踪和较少的随泵设计或乳房组织而发生变化的调整。在另一种方法中，下奶检测可以基于跟踪流动。也就是说，当流动开始时，必须已经发生下奶，并且当收集到少量流量时，系统可以切换到泵吸。此外，可以通过查看针对电动机位置测量的真空的相对变化速率来跟踪下奶。应注意，该相对变化速率是依从性的测量。随着这个比例的大小增加，可以得出结论，系统充满了流体。

图4示出了根据本公开的实施方式的系统10的部件的横截面。柔性管道或导管32(图5中隔离出来)包括大导管部分32L，大导管部分32L横截面内部区域相对小导管部分32S的横截面内部区域较大。大导管部分32L终止于尺寸适于清洁的开口，并且通常大导管部分32L的尺寸适于容纳小指尖。尽管两个部分32S和32L都示出为管状部分，但是本公开不限于此，因为一个部分或两个部分可以以其他方式成形。当成形为管状时，横截面可以是椭圆形、正方形、其他多面体形状、非对称形状、或非几何形状。此外，柔性管道32可包括扩大的球形部分32B，球形部分32B构造在大导管部分32L的末端附近以帮助适应系统滞后。

图6A描绘了系统10的结构和机械部件的分解图。在壳体12和凸缘14之间构造有底盘35。值得注意的是，底盘可以构造成与壳体12卡扣接合。此外，在优选的实施方式中，底盘35直接或间接地支撑所有泵部件。特别地，PCB控制器底座62由底盘35支撑并且被构造为连接并支撑电路板15(也参见图2)。电池支架64也由底盘35支撑，并且其尺寸和形状设计成容纳为系统10供电的充电电池48组件。还包括盖子插孔65以提供进入电池组件和用于容纳电源线连接器(未示出)。电动机安装件66和电动机接收器结构67也由底盘35支撑，并且构造成容纳并支撑系统电动机，系统电动机由电池供电并用于移动在导管或柔性管道32上操作的致动器。底盘35还支撑致动器支架69以及测压元件支架70和测压元件接收器71。此外，用户界面面板可包括按钮膜72和按钮膜壳体73，按钮膜72和按钮膜壳体73被支撑在壳体12上并且置于与柔性电路16接合的位置，柔性电路16为用户提供系统控制。

为了将导管或柔性管道组件32连接到系统10，提供了柔性管道环80和柔性管道套环82。柔性管道套环82的尺寸和形状设计成能够被容纳到凸缘上的槽84。流体容器配件86(与容器隔离地示出)的尺寸和形状设计成能够容纳在柔性管道套环82中。门组件90附接到凸缘14并且构造成摆动打开和关闭以能够进入系统10的内部并且支持配件86和柔性管道套环82之间的牢固连接。因此，可以预期，在至少一个实施方式中，通过围绕导管的轴对于收集或容器组件的摩擦力，并且部分地通过门组件90(其可以包围收集或容器组件并将其保持在适当位置)，收集或容器组件被支持并保持附接状态。在替代实施方式中，乳房泵组件可以完全省略门组件。因此，凸缘本身可包括用于将容器组件保持到位的结构。此外，门组件或替代门组件的其他结构可以是透明的，从而能够直接观察容器组件。

在替代实施方式中，壳体14由不规则形状限定，不规则形状包括跟踪或模仿泵系统的内部部件和结构的轮廓。在如图6B-D所示的一种特定方法中，壳体14的外表面的特征在于不规则形状的凹口91，从而为外表面提供不规则形状。凹口91可以成形为各种不同形状(也参见图6E-G)。单独的胸杯皮肤或接口结构98的各种构造的尺寸和形状设计成配合壳体14和凹口91以形成希望的形状，诸如图中所描绘的乳房形状。应注意，乳房泵系统可以在有或没有胸杯皮肤或借口结构的情况下工作。可以进一步提供对准和附接结构或孔以促进接口结构91与壳体14的配合，并且接口结构可以呈现多种颜色、纹理和硬度以增强或改变粘着性、柔软性以保证文胸中的牢固和外部感觉。还可以提供各种其他乳房和其他形状。

在又一组合或单独的实施方式中(参见图6H-J)，壳体14可以适于或构造成附加地或替代地容纳可更换电池。这里，壳体14包括各种其他形状的凹口91，凹口91尺寸和形状设计成适于容纳电池。在该方法中，电池包括其自身的可附接壳体99，可附接壳体99与壳体14的凹口91配合，壳体14覆盖其他泵吸结构。在一种方法中，配合特征包括扁平直角结构，并且还提供对准和附接孔和结构。

如图7A中示意性示出的，闩锁、泵吸和抽取力可以由两个压缩构件36、38形成，这两个压缩构件分别由电动机驱动器44和46主动驱动。尽管可以使用多于两个的压缩构件并且可以使用一个或多于两个的驱动器，但是当前优选的实施方式使用分别由两个驱动器驱动的两个压缩构件，如图所示。系统控制器或系统软件和/或固件响应于由压力传感器或测压元件组件检测的预定闩锁和生产目标或方案来实时控制驱动器的动作。可以编写固件，使得可以以各种速度接近这样的目标，有时较快地接近这些目标，有时较慢或较轻柔地接近这些目标，从而提供多个刺激和挤出水平。因此，例如，可以交替采用较缓或较快的方法来实现闩锁，并且可以存在确定所实现的闩锁水平的控件。在挤出期间也可以存在各种水平的抽吸。管道部分32S和32L可以分别通过压缩构件36和38封闭或基本上封闭。而且，这种主动泵吸构件可构造成接合在大致垂直于通道内的流体或乳汁的净流动的管道通道上。而且，管道通道的挤压区域可以构造成通过位于管道通道的压缩区域旁边的被动回弹件打开，其中压缩区域通过辅助主动支撑件打开。在给系统10上电时，压缩构件36打开并且压缩构件38开始收缩并且通过其连接收缩到诸如导管或柔性管道32的球形连接器之类的结构，从而逐渐增加管道32内的抽吸水平。当实现预定的最大抽吸水平(如通过压力传感器获得的压力读数所证实的，如下所述)时，压缩构件38在当前方向上停止其行进，并且当系统10的操作模式具有保持最大抽吸的预定时间时保持在该位置预定时间(或在相同方向上轻微移动以补偿当乳汁进入系统时抽吸的减少)，或者反转方向并压缩管道32L直到达到闩锁吸入水平。如果在第一行程中到压缩构件可以完全缩回的时间前尚未达到最大抽吸水平，则压缩构件36再次压缩管道32S以密封乳房环境中的当前真空水平，并且压缩构件38完全压缩管道部分32L以将更多空气挤出系统。然后，压缩构件36重新打开以完全打开管道部分32S，并且压缩构件执行另一个行程，再次移开以产生更大的抽吸水平。持续该循环直到达到最大抽吸水平。应注意，在一些情况下可以在第一行程上实现最大抽吸水平，而在其他情况下，可能需要多次行程。

在实现最大抽吸时，可以对系统进行设计和编程，使得压缩构件38不会在任一方向上尽可能最大程度地行进以实现最大和闩锁抽吸水平，从而允许一些储备抽吸和压力产生能力。当达到最大抽吸水平并且泵吸分布可以返回到闩锁真空时，压缩构件38推进压缩管道部分32L，从而升高管道32中的真空。在实现闩锁抽吸真空时，压缩构件36再次封闭管道32S以确保保持相对乳房的闩锁真空，从而保持足够的抽吸。在该阶段，压缩构件38再次开始移开以将抽吸水平增加回到最大抽吸，并且压缩构件36打开以允许管道32S打开并且允许乳房2暴露于最大抽吸。或者，系统可以被编程为使得压缩构件38在最大抽吸水平和闩锁抽吸水平之间循环，而不需压缩构件36在每个循环点期间关闭，并且压缩构件36在超过闩锁真空时关闭。

在开始吸取乳汁时，压缩构件36和压缩构件38可以以与闩锁相同的方式运作，但是以遵循由所选择的吸取泵吸确定的吸取波形的方式，其中所选择的吸取泵吸由系统控件实时确定，其中系统控件响应于测压组件或压力感测组件。在此阶段，当乳汁或流体流过泵机构时，由系统的泵吸动作产生的任何声音都会减少。在压缩构件38的压缩行程期间，当达到闩锁压力/抽吸水平时压缩构件36关闭。压缩构件38的持续压缩增加了压缩构件36下游的管道32中的压力，以产生正压力，以将管道部分32L的内容物(乳汁)通过32L下游的较小管道部分32S2驱出管道部分32L并通过单向阀驱出。所获得的正压力足以打开单向阀，用于将乳汁输送出管道32并进入乳汁收集容器。在一个实施方式中，正压力在20mmHg至40mmHg的范围内，通常为约25mmHg。在反转压缩构件38的运动时，当抽吸水平返回到闩锁抽吸水平时压缩构件36打开，并且压缩构件38继续打开以将抽吸水平增加到最大抽吸水平，。

本公开可以产生闩锁真空以使凸缘或皮肤接触构件/乳房14密封到乳房。由系统产生的闩锁真空目前约为60mmHg，但可以是约20mmHg至约100mmHg范围内的任何值。一旦系统10已经通过皮肤接触构件14闩锁到乳房，然后系统在闩锁真空和目标(也称为“峰值”或“最大”)抽吸水平之间循环。由于系统10不会循环低至0mmHg，而会保持施加到乳房的抽吸，抽吸循环的最小端是闩锁抽吸水平(例如，约60mmHg)，乳头收缩得不像使用现有技术的乳房泵系统一样多。已经观察到，乳头以与母乳喂养期间奶头的形成类似的方式在实现初始闩锁的情况下吸入到皮肤附接构件10。一旦真空在闩锁真空水平和目标真空水平之间循环，与使用现有技术系统相比，乳头在真空变化的同时前后运动明显减少。在使用本系统期间，乳头运动(完全伸展和完全缩回之间的距离)通常小于约2mm，并且在一些情况下小于约1mm。因此，系统提供的闩锁不仅更像自然哺乳，而且减少的乳头运动也更像自然哺乳，如科学文献所证实的。在一种特定方法中，系统可以采用超声波来观察泵吸期间的乳头运动，以确保实现希望的乳头运动。

在循环期间乳头的这种大幅减小的运动来自于在闩锁真空水平下建立闩锁然后限制闩锁真空(抽吸)和峰值真空(抽吸)之间的真空摆动范围。通常，闩锁真空和峰值真空之间的真空差异小于200mmHg，更通常地小于150mmHg。在一个示例中，闩锁真空为50mmHg，峰值真空为200mmHg，产生150mmHg的真空差异。

如所描述的使用本系统来限制乳头运动为用户提供了若干益处。一个益处是乳头侧面对凸缘壁的上摩擦更小，从而大大降低了刺激、皮肤损伤、疼痛、肿胀等的风险。作为结果，哺乳母亲使用本系统显著更加舒适，并且这种益处在重复使用时越来越明显。通过始终保持至少一个闩锁抽吸水平，本系统提供了到乳房的更安全和持久的密封，并且显着降低了空气和/或乳汁泄漏的可能性。由于乳头运动显著更少，这为用户提供了更“自然”的感觉，更接近地模拟了哺乳婴儿的感觉。因为乳头行进更少，这允许皮肤附接构件/凸缘14被设计为较低轮廓的部件，因为其长度可以更短，这是由于它不需要适应现有技术系统所具有的更大长度的乳头运动。这允许系统10从乳房突出的总量小于现有技术中的突出总量，因为通过减小皮肤接触构件/凸缘14的长度会减小系统的总长度。因此，减少了从乳头尖端到系统壳体的暴露端的距离。

乳房接触部分可以关于乳头容纳部分对称，但是，乳头容纳部分可以是偏移的。根据本公开，皮肤接触构件14被设计成减少乳头容纳部分的内部体积，这通过使用包括皮肤接触构件14的系统10在乳汁吸取过程期间乳头运动显着减少来实现。皮肤接触构件14的乳头容纳部分的轮廓设计成更好匹配乳头的自然形状，从而消除或显着减少现有技术系统中乳头周围存在的死空间。乳头容纳部分在邻接乳房接触部分的部分中可以是圆柱形的，然后可以以锥形逐渐变细。该设计允许将一部分乳晕容纳到乳头容纳部分中，同时限制死空间。乳头容纳部分的所有横截面的直径被设计得足够大以允许乳头扩张。乳头容纳部分的长度可以约23mm，并且长度可以在约22mm至约29mm的范围内变化。乳头容纳部分的长度足以允许乳头在真空下充盈，同时乳头的远端末端不接触乳头容纳部分的近端。在另一种方法中，乳头容纳部分的尺寸和/或形状可以设计成模仿正在哺乳的儿童的解剖结构。在这方面，乳头容纳部分除了通常的圆柱形，还可以更多地限定自然嘴形或具有圆角和弯曲表面的大致矩形套。因此，乳房的乳头通过自然形状的乳头容纳部分形成更自然的哺乳形状。

凸缘14的内部轮廓120设计成用于本系统10并且最大化用户的舒适度。内角和大致扁平部分还有助于限制乳房的部分向前移动太多进入乳头容纳部分。较宽的角度有助于防止乳房组织集中进入乳头容纳部分，使得更少的乳房组织被容纳在乳头容纳部分中，使得使用凸缘14比使用现有技术的凸缘更舒适并且为乳头充盈提供空间。通过提供更宽的角度，这还允许整体系统被有效地缩短并且允许系统更平坦地贴着乳房以改善舒适度和外观。

在一个实施方式中，总系统体积为约24.0cc。总体积计算为乳头容纳部分(未被乳头占据)和管道部分32S、32L和32S2中的空间，直到乳汁收集或容器组件。在总系统体积为约24.0cc的实施方式中，主动泵体积，即通过将管道部分32L由压缩构件38从完全未压缩而压缩到压缩极限可实现的体积位移为约3.4cc。当系统10的管道32中仅有空气时，由于空气的可压缩性，通过使压缩构件38向内移动抵靠管道部分32L和向外移动远离管道部分，压力摆动被限制。在该实施方式中，系统在-60mmHg的真空下，压缩构件的全行程(从压缩到完全不压缩的管道部分32L)将真空增加到-160mmHg。就泵系统的功率和尺寸而言，泵吸体积与总系统体积的比例可能是重要的。在该实施方式中，管道部分32L由硅树脂制成。已经认识到，在泵吸时压缩构件运动的减小允许泵电动机的更安静的动作以及整体上更安静的系统。此外，本系统使用作为系统液压介质而挤出的乳汁，并且该介质与用户的乳房直接接触，其中真空对用户的乳房进行抽吸。因此，系统可以对乳房采用空气抽吸以进行初始闩锁和泵吸，然后转为利用所挤出的母乳以用于泵吸动作或动力。

在下奶操作期间，系统10操作以在吸取之前使乳房中的乳汁下奶，最大抽吸目标最高达120mmHg(通常，约100mmHg(-100mmHg压力))以产生下奶。下奶(或非营养抽吸)的目标是刺激乳房挤出乳汁。在该阶段期间相对浅的(小的真空变化范围)和相对快的泵吸频率意味着模仿儿童对乳房的初始吮吸动作。这是因为在下奶阶段，抽吸压力不允许超过100mmHg或120mmHg的最大下奶抽吸，或最大下奶抽吸所被设定的其他值。因此，当压缩构件38在远离管道部分32L的方向上被拉动时，系统10被设计成在压缩构件38到达管道32L大部分未压缩的位置之前达到-100mmHg(100mmHg的抽吸压力)(或-120mmHg，或者最大下奶抽吸所被设计的任何值)。

在下奶(非营养)期间，系统软件和/或固件基于从压力感测组件获取并传送的读取将指令传送到系统电动机，使得系统被配置为在一个示例中在-60mmHg和-100mmHg之间操作。在该示例中，压缩构件38可以几乎完全压缩管道部分32L，然后远离管道部分32L运动以产生真空。通过管道部分32L的少量回弹将达到-100mm Hg的最大闩锁抽吸压力，并且压缩构件38可相对于管道部分32L在-100mmHg和-60mmHg之间在接近管道部分32L完全压缩的窄范围或带内循环。当乳汁流动时，该窄带移动，此时管道部分32L将通过完全压缩以驱逐内容物而进行吹扫，从而再次获得更大的泵吸能力而管道部分32L的压缩相对更小。

系统10响应于由于乳汁进入管道32而引起的管道32内的压力变化。再次参考图7A，压缩元件36和38分别可操作地连接到驱动器44、46，用于驱动器44、46进行独立但协调的驱动和缩回。当使用电动驱动器时，电池48电连接到驱动器44、46，以及控制器52和压力传感器54，并提供操作驱动器44、46所需的动力以驱动压缩元件36、38的压缩和缩回。

传感器54用于向控制器52提供反馈，以控制泵吸循环以实现和/或维持希望的真空水平。传感器54优选是提供用于计算系统压力的数据的测力元件传感器，但也可以是压力、流量、温度、接近度、运动传感器或能够提供可用于监测系统10的泵机构的安全和功能的信息的其他传感器。如图所示，传感器54是非接触式传感器54，意味着它不与系统10的乳汁或真空空间流体连通。

如上所述，导管或柔性管道32被放置成与电动机可操作地连接。柔性管道32的相对侧配备有传感器54，传感器54采用测力元件传感器的形式。跟踪电动机的定位并评估管道34上的力以确定内部真空。通过采用机器学习或监督学习回归技术，可以训练系统10以解释电动机定位和管道应变(以及电动机速度或泵设置)，同时补偿噪声和滞后，以达到压力/真空水平。更具体地，神经网络系统或数据的任何数学回归可以并入到系统固件中，使得传感器输入可以转换为压力/真空水平。在这方面，系统10可以包括非瞬时计算机可读介质或与其通信，非瞬时计算机可读介质上存储有可由系统的计算设备执行或在系统外部执行的指令，以使计算设备执行与固件相关联且由其引导的功能。

为了训练神经网络，从准确的真空读数以及应变仪读数产生大量数据。所有数据都被发送到软件，以便进行后处理。已经确定在正常泵流量期间获取的数据最适合于训练系统10。例如，当流量为2-3ml/min时，以及当系统泵吸在每个压力目标下缓慢时，可以收集数据。该方法确保电动机沿其整个行程周期相对均匀地移动，并且与高流量相关的噪声不进入计算中。高度受控的设置也用于生成数据，以便生成无偏数据。此外，当使用特定生成的神经网络以用于特定压力范围时，可以提高系统准确度。使用特殊代码来将数据与训练数据中的不同泵吸限制隔离，并且仅使用该数据来生成在泵吸到相同限制时稍后使用的神经网络。

现在参考图8-10，示出了收集或容器组件60的一个实施方式。在一个特定实施方式中，收集或容器组件60可以由两个2.5-3.0密耳的材料片形成，这些材料可以沿着组件的周边92被带焊或以其他方式连接在一起，并且收集或容器组件60的尺寸可以设计成保持最高达4.5盎司或者8盎司的液体。特别地，收集或容器组件60可以预先形成以优化或最大化泵系统和凸缘内的空间。为了运输，可以用真空拉紧收集或容器组件，使其扁平或薄，以便包装或处理。收集或容器组件的主体是大致囊形的，并且包括由内部带密封件形成的大致不对称的椭圆中心开口93。在一个特定方法中，主体可另外包括三角形拼接(gusset)以提供更大的体积。一对翼94延伸到中心开口93中并且被设置用于处理和促进将收集或容器组件60定位在泵系统10内。窄颈部95居中定位并且纵向地远离中心开口93延伸。颈部95包括突片部分96，突片部分96提供用于抓握和移除的结构，并且还可包括一个或多个切口或可撕裂元件97，其设置用于帮助撕开容器90。设计进一步的刻痕以有助于撕开包组件。另外，在替代实施方式中，收集或容器组件90可以是可再密封的、可重复使用的，可以包括更大或更小的开口，或者包括用于倾倒内容物的喷口结构。喷嘴也可以附接到收集组件的配件或阀上以便于倾倒。这种喷嘴可以进一步包括暂时或永久地使阀或配件失效的结构。收集或容器组件的阀也可以与第二或后续的收集或容器组件一起重复使用，因此可从容器组件中移除。

此外，在一个特定实施方式中，收集或容器组件90可以由聚乙烯制成，并且可以不含双酚A，并且是食品级材料。组件90应该是可冷冻的而不会撕裂，并能够承受大致0-80摄氏度的温度。另外，拉伸强度可以为2300-2900psi，以及撕裂强度可以为440-600psi，水蒸气透过率最大为约0.5g/100in²/24h，氧气转移速率为约150cc/100in²/24h。在替代实施方式中，收集或容器组件的材料可以是例如Gore-tex面料或Tyvek面料。这种替代材料可以允许排气。因此，还设想了非封闭或未密封的系统。在这个具体方面，可以将其他通风口或用于排空系统的其他方法结合到一个或多个实施方式中。因此，可以设计在使用泵系统时或在使用之后将容器组件自动通风或主动通风。在一个方法中，压力阀可以结合到系统中并且配置成在达到某些系统压力之后启动，并且阀可以设计成用作流体屏障，仅允许空气逸出而不允许流体逸出。

预期系统被配置成泵吸到密封的收集或容器组件60中，或者泵吸到包括一体阀的密封的收集和容器组件60，或其他气密性收集或容器组件60，或其组合。在这个具体方面，系统可以替代地或附加地是封闭的并且从不向大气通风，和/或系统抽吸仅通过乳汁流入系统而减少。因此，在至少一个方法中，通过系统泵吸的乳汁或流体一旦进入收集或容器组件就不会暴露于来自环境的新的外部空气。因此，泵系统或人的方向实际上对系统运行没有影响(即，没有溢出)。收集或容器组件可包括刚性或柔性密封部件，诸如环或垫圈，其中泵或容器阀被推入或旋拧并密封在密封部件中。收集或容器组件还可包括开口或孔或结构，其被穿透使得容器组件围绕进入其中的构件密封。此外，设想了容器101和阀配件102布置的一系列一次性的和耐用的组合，使得容器包101和配件102中的一个或两个是一次性的或可重复使用的。另外，容器可以构造成位于泵壳体的内部或外部。

配件102可以实施为阀，诸如伞形阀组件103或与储存容器101流体连通地连接的其他类型的单向阀。配件也可以采用许多替代实施方式，并且可以附加地或替代地与容器一体形成。例如，在一种预期的方法中，配件和/或阀可以形成为容器的一部分，而不是限定附接到容器的单独部件。然而，如图8-10所示，伞形阀103的尾部104可以用于在希望时使阀失效，诸如通过转动尾部104并使尾部抵靠阀体来移除气体。另外，阀包括大致圆柱形部分，大致圆柱形部分的直径大致为0.585英寸，从宽度为大致0.875英寸的扁平基部104延伸。扁平基部104被捕获并密封在两片包容器材料之间并且扁平基部104包括尾部106。尾部106用于确保通过容器组件60颈部的流动，特别是当尾部106被放入泵组装中时(参见图11A)，并且尾部106具有窄且细长的形状以允许围绕尾部的流动。也就是说，当容器组件附接到乳房泵主体时，即使当颈部折叠时，尾部106也保持通过颈部的流动。阀103防止乳汁回流到柔性管道32中，并且促进保持柔性管道32中的抽吸(真空)水平。在其他实施方式中，可以在阀中提供或构建其他特征以允许低压或以其他方式克服阀排出空气。这种方法可以包括与阀附接或相关联的突起，使得当突起被推向收集或容器组件时，阀的边缘平移从而破坏阀内部密封。此外，小块可以附接到阀结构并且构造在容器组件内。通过容器组件的层拖拽小块导致阀的边缘被释放并破坏阀密封。

在至少一个实施方式中，阀103打开以允许流动进入乳汁收集容器60的压力为约25mmHg。阀103可以被构造和设计成使得当导管或柔性管道32中的压力为正时(例如，约25mmHg，或一些其他预先设计的“裂缝压力”)允许流体流过阀103。压缩元件的动作在当压缩元件在远离柔性管道32的方向上移动时的增加真空和在当压缩元件压缩柔性管道32时的减小真空之间循环，但通常真空不应被增加到大于预定最大值真空。当压缩元件36、38压缩柔性管道32时，系统10中的压力上升并达到最小抽吸水平(例如，闩锁抽吸水平，诸如-60mmHg、-30mmHg，或一些其他预定的闩锁抽吸水平)，在这种情况下压缩构件(挤压阀)36密封部分32S，从而保持对乳房的最小抽吸(闩锁抽吸)。由压缩构件38进行的对压缩部分32L的持续压缩继续增加压缩构件36下游的压力，直到达到裂缝压力(例如，25mmHg或一些其他预定的正裂缝压力)，这将打开阀103。压缩元件36、38继续压缩柔性管道32，将流体(乳汁)泵吸通过阀103并进入收集容器组件60，直到压缩元件38到达行进的终点。压缩元件38相对于部分32L的行进的终点可以是预定的，或者可以由控制器52使用来自压力传感器54的反馈和来自压缩元件38的驱动器的反馈来实时计算。根据来自压缩元件38的驱动器的反馈，反馈控制器52可以计算压缩元件38在其行进过程中的相对位置。压缩构件36在整个过程中保持关闭，因为它用于在压缩元件38将乳汁泵吸出到收集容器组件60中的整个时间段密封管道32。随着压缩元件36、38反向并拉动远离柔性管道32，它们再次开始循环。

当乳汁进入系统时，抽吸水平下降(压力增加)。由压力传感器54进行压力监测所提供的反馈向反馈回路提供输入，反馈回路通过对造成柔性管道32内的乳汁量的变化的压力变化进行补偿来调节压缩构件38的位置以保持导管或柔性管道32内的希望的真空(压力)。例如，对于管道中相对较大量的乳汁，这将需要压缩构件38的相对较短的行程以实现闩锁压力。由于压缩构件38的行程越短则花费的时间越少，这种改变可以通过以下实现：减慢压缩构件38的运动以实现相同的泵吸定时循环；或者增加循环频率。

使用设置有非接触式压力传感器54的系统10将包括将收集或容器组件60装载到系统10中(参见图11A-E)。在第一步骤(图11B)中，将凸缘14从与系统10的其余部分的接合中移除。附接到凸缘的是导管或柔性管道32。中心开口93放置在凸缘14和柔性管道32的中心凸起上方。接下来，用户可以将翼94夹在柔性管道32下面(图11C)，然后将收集或容器组件60塞入凸缘14中。配件102放置在柔性管32的套环82内(参见图11A和11E)。在某些实施方式中，收集或容器组件60可具有有用的标签、图标或通知。例如，可以在收集或容器组件60上以增大的尺寸打印乳汁滴图标以指示容器填充的程度，并且可以包括“此面向上”消息以帮助用户正确地安装收集或容器组件60。此外，容器组件60包括远离可以进行打印或手写的存储区域的多个表面。例如，翼94和拉片96可以用作手写或印刷表面。类似的标签或消息(例如，“感谢妈妈”消息)可以包括在套环84或柔性管道32的其他部分上，以帮助使柔性管道相对于凸缘14适当地定向。应该认识到，收集或容器组件也可以放置在替代位置。例如，收集或容器组件可以围绕乳房的乳头构造。在这方面，容器组件本身可以在其核心结构中形成希望的凸缘或乳房接触结构。在一个具体的方法中，容器组件还可以包括在乳头上方比在乳头下方面向乳房更多的表面区域。

可以设想将门组件90用于提供凸缘14的连续轮廓，以接合用户的乳房并支持收集或容器组件60与系统10的接合。因此，门组件90可以构造成相对于凸缘14枢转，并且可以用于在卡扣并关闭泵时关闭系统10。通过这种方法，配件102和容器包101牢固地夹在导管或柔性管道32的套环82和门组件90之间，同时配件102的圆柱形部分容纳在套环82内。套环82可以还为柔性管道32提供刚性，使得柔性管道32可以装载到凸缘14中，并且在插入配件102时提供环形支持。肋或O形环可以设置在柔性管道的内表面上，以促进与配件102的密封，并且可以具有大致0.64mm的半径。在一个实施方式中，肋之间的柔性管道的内径可以是大致14.6±0.17mm，而配件102的外径可以是大致14.8±0.17mm，以便形成过盈配合，伴随约l-2.51bs的力。

如图12和13中最佳所示的，门组件90还包括一对间隔开且弯曲的引导臂105。臂105的轮廓设计成在门组件90关闭和接近弯曲扶手107对时引导门组件90。以这种方式，当门组件90朝向导管或柔性管道32旋转时，门组件90的闩锁109首先离开然后超过扶手107并位于其后，从而当闩锁109装载到系统10中时提供凸缘14与包组件60的牢固接合(参见图11C)。如图8和9中最佳所示的，配件102包括扇形部分110，扇形部分110用于促进这种牢固接合，并且当配件102牢固地安装在系统内时通过抵抗扭结缓解放置在包组件上的过度应力。门组件还可包括一个或多个肋111(图15)，肋111接合配件102并为其提供直接支持。

现在参考图16-18，示出了通过泵系统10的可移动部分防止挤压的方法。一个或多个磁体118可以附接到凸缘14上。相应的传感器119(诸如，霍尔效应传感器)可以附接到安装到安装支架120的柔性电路16(也参见图3)。系统10可以配置成仅在传感器检测到磁体118时允许电动机被激活。这样，直到凸缘14适当地连接到壳体12，系统特别是压缩构件的泵吸动作将不会移动，因此避免了这些部件与用户的任何挤压或接合。在其他方法中，可以将机械或电子开关或RFID技术、或光学传感器或声纳技术结合到系统中以提供希望的安全保障，使得除非系统的所有部件(即，凸缘、管道和存储器)完全连接，否则系统将不会运行。

在另一个方法中，系统10可以包括用于跟踪测力元件上的系统压力的固件。这里，电动机桨叶可以由固件布置和控制，使得它向外移动0.5mm或某些限定的距离，并且观察在测力元件上的压力以查看是否适当安装导管或柔性管道。如果观察到的压力不符合预期，例如没有压力，则不允许电动机向内移动以进行泵吸。使用类似的技术，可以测试适当的收集容器安装。电动机伸出后，挤压件可以密封柔性管道。一旦电机退出，只有在将包适当安装以密封防止空气填充容器侧的管道时才会测量真空。

还已经认识到，泵系统可能需要流体进入保护。因此，预期可以在系统结构内构造各种垫圈。垫圈的一个特定位置是底盘和壳体之间的接口，并且因此，特别设计的垫圈沿着用于接合壳体的部分围绕底盘周边构造。在这方面，在垫圈和壳体之间设想了0.3mm的过盈配合。此外，垫圈可以构造成接近移动接收器结构，诸如测力元件传感器和电动机，以帮助防止流体进入。

一旦将凸缘或皮肤接触构件14放置在主体/泵壳体34上，就可以接合泵电源。现在参考图19-20，示出了用户界面面板的放大视图，如上所述，其包括按钮膜72和按钮膜壳体73，二者均被支持在壳体12上并且被布置为与柔性电路接合，该柔性电路为用户提供系统控制。这里，膜72用作光导管。配置光发射、强度、和按钮偏转力以便与用户方便有效地进行交互。因此，按下电源按钮130用于通过其与配置在柔性电路16上的开关131交互来启动泵系统10(参见图18)。应注意，可以在柔性电路上进一步提供其他开关132，开关132与包括在柔性膜72上的其他设想的系统控制按钮对齐。如果系统10需要外部电源或电池来进行充电，则通过构造在壳12内的盖子插孔65获得对支持电子元件的访问(图21)。

当泵系统10进行上电程序时，在测压元件传感器用作压力传感器54时，控制器52读取测压元件传感器上的力。这是在皮肤接触构件14应用到乳房之前由测压元件传感器测量的负载，因此在一个方法中，导管或柔性管道32中的压力是大气压。然后，控制器52校准系统，使得预加载力或位置或测量的负载或应变等于大气压。基于神经网络或计算机学习，在乳房泵系统10附接到乳房时的运行期间，在柔性管道32处检测到的负载或应变可以转换成系统10中的压力读数。

系统10可以计算泵吸到系统中的乳汁的或者计算在乳汁收集容器组件60中收集的体积。通过在压缩构件36已经密封管道部分32S时知道压缩构件36下游的导管或柔性管道32的尺寸，可以计算压缩构件36下游的系统10的总体积容量。再次参考图7A，跟踪压缩构件38相对于管道32的位置(诸如，通过始终知道驱动器46的位置)，指示管道32中的体积变化。随着泵吸过程的进行，当压缩构件36在压缩位置处关闭小管道部分32S时，将乳汁泵吸/吹扫到乳汁收集容器中。当压缩构件36已经关闭管道部分32S时，用于执行从柔性管道32吹扫乳汁到乳汁收集容器60中的压缩构件38的位置变化被用于计算压缩构件36下游的管道32的体积变化，其等于被推入乳汁收集容器60包中的乳汁的体积。

特别地，在一种算法下，当流体进入系统10时，识别出电动机必须越来越远地向外移动以产生闩锁真空。随着闩锁真空的产生，跟踪该移动以及压缩或桨叶构件的位置变化率是测量流量的一种方法。例如，与用于闩锁真空的跟踪桨叶位置相关联的线的斜率与流量成正比。在调整步骤以关联该关系之后，可以容易地根据该线的斜率计算流量。

使用另一种方法，可以在系统满时跟踪吹扫次数以为了测量流量的目的。如上所述，可以确定系统10何时吹扫流体和吹扫空气，因为吹扫流体的力比吹扫空气高得多。因此，计数包含流体的吹扫的数量以及知道每次吹扫的吹扫体积以进行对流量的计算，而不需要显着的系统调整或校准，从而避免将缓慢的空气泄漏与流动混淆。还可以通过以下算法来检测泄漏：关闭挤压压缩构件，然后关闭泵压缩或桨叶构件，再然后向外拉动泵压缩构件以产生真空。然后，通过将泵压缩构件保持在该位置并且确认保持真空，可以确定系统10中是否存在泄漏。

除了计算每个吹扫循环所吹扫的乳汁的体积之外，系统(通过控制器52)还可以对来自所有吹扫循环的体积求和以计算进入泵的总体积或在乳汁吸取过程推入到乳汁收集容器60中的体积。该体积可以以提供到乳汁容器的独特标识符存储，以便系统10记录每个乳汁收集容器60中存储多少乳汁。该信息也可以加时间戳，以便用户知道关于每个乳汁收集容器收集乳汁的时间和日期。可以计算其他统计数据，包括但不限于：每个吸取过程的平均体积，对于任何给定日期的吸取总体积，每天的平均乳汁吸取体积等。当计算机在用于无线通信的系统10的范围内或当计算机通过有线连接到系统时，任何和所有这些数据都可以导出到外部计算机，通过手动导出，或自动上传到计算机。还可选地，可以通过因特网无线地或有线地手动或自动地将任何或所有这些数据上传到云服务。

在一个优选的方法中，通过在特定真空(例如-60mmHg)下构建电动机位置相对体积的图来计算从乳房吸取的体积，因为这样的真空水平是可靠且可预测的可重复真空水平。为了建立这种关系，在乳房泵内产生各种已知的流速，并且识别-60mmHg下的电动机位置并将其存储为数据。然后使用脚本来提取这样的数据以构建该电动机与体积尺度的关系。特别地，如图7B所示，线M表示电动机位置与时间的关系，并且线V表示真空与时间的关系。将该数据输入脚本以获得体积相对时间的图。脚本查看吹扫次数的指示并丢弃数据，除了吹扫之间的循环的第一次清洁开始和结束(由图7B中的尖峰S表示)。对时间进行调整，使得所选数据的相对时间替换绝对时间。脚本还用于过滤掉远高于或低于-60mmHg的数据。然后将相对时间转换成体积，因为电动机位置在相对时间跨度内变为体积差。该数据可以绘制成线(见图7C)，其下面的区域代表体积。脚本的被表示为具有特定斜率的线的输出表示为数字，并表示为表示该线的6次方程。该6次方程结合到代码库中，并且实时使用该6次方程以在大致-60mmHg的泵吸期间将测量的电动机位置转换成体积。因此，最终使用微积分来进行该体积计算，其中在两个点之间进行电动机位置关于体积的积分在以确定体积差。在某些流量水平下，当将计算的流量与真实世界的实验进行比较时，可以将调整因子乘以所计算的体积，例如尤其以适应例如在吹扫之前和之后不久的流量，或者适应高于15ml/分钟的流量。另外，基于经验观察，当泵充满空气时，数学常数被结合到体积计算中。对泵充满空气的确定可以通过观察电动机的工作强度来实现，我们知道，电动机在系统充满空气时比系统充满流体时必须以更大的强度工作以产生真空变化。

当计算从系统10泵吸的乳汁体积时，如所述的，需要将由系统泵吸的任何空气与由系统泵吸的乳汁以及泵吸的乳汁和空气混合物区分开。当启动乳汁泵吸/吸取过程时，管道32中存在空气，该初始体积的空气需要被泵吸到乳汁收集容器60中以预备泵吸系统10。再次，可以通过将压力变化与产生压力变化所需的压缩构件38的移动量相关联来识别泵吸空气与泵吸乳汁之间的区别。例如，当空气在管道中时比当管道32充满乳汁时，需要更大的位置变化或压缩构件38更多的总行进以产生相同的压力变化。因此，压缩构件相对较大的移动伴随相对较小的压力变化指示在管道32中存在空气。当压缩构件36打开(即，不关闭管道部分32S)且压缩构件38收缩并因而增加了真空压力时，也可以检测到该压力差。

当用户完成从乳房中吸取乳汁的泵吸阶段时，当大量乳汁保留在管道32中时，将乳汁从管道32吹扫到乳汁收集容器60是有用且高效的。基于经过预定的吸取阶段时间、计算了已经泵吸的乳汁的预定量、由操作者手动停止吸取阶段、或在执行吸取之后已经实现的一些其他预定值，可以执行终止吸取阶段。压缩构件38的泵吸行程的方向被反向，并且压缩构件38沿相反方向运行以减少管道32内的抽吸并且可选地在管道32内产生小的正压力以促进从乳房取下系统10。或者，可以将抽吸减小到还有轻微抽吸的水平，使得用户仍然从乳房拉动系统10以将其分离。优选地，将真空降低至0mmHg或很微小的正压，以使系统10自动从乳房脱离。通过反向泵吸而使减压停止的终止压力值可以在约-20mmHG(弱真空)至正50mmHg(例如，阀对容器的裂缝压力)的范围内。在该过程期间，压缩构件36不会关闭管道部分32S，而是保持管道部分32S打开。该反向泵吸可以自动启动，或者可以由用户启动。该过程持续到系统10到乳房的密封被破坏，这由控制器通过传感器54检测。一旦检测到管道32暴露于大气压力，则泵吸的行程方向再次反向从而在正压力下泵吸在管道32中的乳汁并且将乳汁从管道32驱动到容器60中。如果偶然地，系统10在吹扫泵吸期间意外地或以其他方式重新密封到乳房，则系统10可以在其感测到真空压力在凸缘或乳房/皮肤接触构件14附近再次产生时自动关闭。

系统10可以被配置为区分其已经附接到用户的左乳房还是右乳房。这对于跟踪每次过程每个乳房的乳汁体积输出和每个乳房全天乳汁体积输出是有用的。当使用两个泵系统时，即使在泵系统10中的一个在前一次过程被附接到右乳房之后而在当前过程被附接到左乳房的情况下，对于每个乳房的数据跟踪仍然可以保持准确。在一个实施方式中，泵吸系统10可以通过从已经附接到另一个乳房的另一个泵吸系统接收信号来确定当前位置(即，左或右乳房)。这确定了两个泵吸系统10的相对左右位置，使得每个系统10可以准确地记录是从右乳房还是左乳房吸取乳汁。这种识别是自动的，无需任何用户输入，并且还减轻了用户的负担，否则需要记录哪个泵系统10放置在哪个乳房上并且在每个连续的泵吸过程中保持该顺序。还可以设想左右泵的标签，例如通过在系统壳体或盖子插孔上(例如在电源连接器附近)布置标记。

评估乳汁体积的各种方法可包括在泵系统中。在共同未决的国际申请No.PCT/US15/50340中描述了某些方法，其全部内容通过引用并入本文。评估挤出的乳汁体积的另一个方法涉及将一个或多个一次性数据收集设备放置在母亲或孩子身上。一个具体方法涉及在乳房皮肤上创建边界并使用基准来方便地测量边界尺寸的变化。然后将这种尺寸变化与乳汁生产相关联，以得到挤出的或泵吸的乳汁体积。婴儿床或摇篮还可以包括与泵系统通信的传感器和通信硬件，以便评估和管理乳汁消耗和需求以及婴儿健康。

系统10可以以上述任何方式计算操作期间的压力。抽吸(压力)水平可以如希望的那样变化，并且通过连续或重复测量/计算压力，由传感器54提供到控制器52的反馈提供控制回路，该控制回路可用于调节压缩构件38位置和/或速度以将抽吸压力改变到希望的水平，或实时保持希望的抽吸压力。因此，控制器52可以控制压缩构件36、38的位置和速度以实现希望的任何真空压力泵吸分布，并提供自动的实时调节以在系统内保持希望的真空压力。还设想实时响应以保持流量。这可以独立实现，也可以与实时监测和调节压力相结合。

控制器52跟踪压缩构件38相对于管道32L的位置，诸如通过记录驱动器46的位置或轴的位置(驱动器46和压缩构件38之间的互连连接)，并基于从传感器54接收的数据来计算(或查找)压力。系统控制器或固件用信息(其将由系统传感器检测到的值与驱动器位置和速度以及系统压力相关联)编程或保持该信息。因此，控制器52对压缩构件38的位置和/或速度的改变可以通过由此导致的计算的或查找的压力相对于试图得到的压力的变化来控制。如上所述，通过使用机器学习或监督学习回归技术，系统10可以被训练以解释电动机定位和管道应变(以及电动机速度或泵设置)，同时补偿噪声和滞后，以达到压力/真空水平。更具体地，可以将神经网络系统或其他数学回归结合到系统固件中，使得传感器输入可以转换为压力/真空水平。因此，控制器52可以以类似的方式控制压缩构件36，但是构件36的控制更集中于位置控制，因为当保持对乳房/乳头的闩锁抽吸时，压缩构件36需要完全关闭管道部分32S。然而，关闭是定时的并且在确定的闩锁压力下执行，其中闩锁压力根据传感器54接收的数据获知。

现在参考图22-28，呈现了远程控制和数据收集方法的各个方面。在至少一个设想的实施方式中，系统10可以被配置为与服务器、远程计算机、智能电话或其他设备通信，诸如通过信号，诸如通过Wi-Fi、蓝牙、蓝牙低功耗(BTLE)、射频识别(RFID)、近场通信(NFC)等。特别地，一个或多个芯片可以结合到泵吸系统10的控制器中(通过有线和/或无线，优选无线)并且可以配置成与外部计算机通信。控制器和/或外部计算机与传感器/芯片通信，传感器/芯片指示系统何时在使用中，并且可以跟踪使用情况。例如，通过跟踪使用时间和/或使用次数或甚至泵循环计数，控制器或外部计算机可以提示用户何时更换部件或报告使用情况。以这种方式，对于系统10用以吸取乳汁的每个乳汁收集容器，可以记录和存储诸如对吸取日期和时间、吸取的体积等跟踪的信息。因此，系统10可以登记单独的乳汁收集容器，使得用户可以容易地识别每个容器中的乳汁何时被收集、每个容器中的体积等。乳房泵系统可以在泵吸期间记录任何给定的容器中的乳汁体积。记录的数据可以自动或手动发送到外部计算机和/或发送到互联网上。因此，可以收集、存储和分析用户数据和趋势，因为用户数据和趋势与体积(来自每个乳房的总量)相关，也可以收集、存储和分析若干维度(每天、每周或每月)上的过程次数。因此，可以向用户提供关于泵吸过程的数据和分析。

在一个特定方法中，至少可以存储和跟踪过程开始时间、过程结束时间和从乳房吸取的乳汁的总体积。例如，过程可以被定义为闩锁的开始，并且可以持续到并经历最多5分钟的暂停。因此，超过5分钟的暂停可以被定义为上一个过程的结束。生成语言协议，以便在外部设备或程序与乳房泵之间具有双向通信。也就是说，泵和外部设备都可以创建和理解并响应特定消息。此外，可以不同地处理实时数据和历史数据，并且分别维护它们的数据流。生成实时更新并将其存储在泵中，并且可由外部设备检索(例如，向上或向下按钮激活或体积更新)。因此，这种实时数据可以被反映在外部设备的屏幕上并更新外部设备的屏幕。历史数据以流的形式存储在泵内，并且泵可以与该流通信以提取或作用于该流。内部泵存储器(诸如芯片内的盘或其他内部闪存)与泵通信，以便将过程数据写入内部历史日志。例如，在过程结束时，泵会将过程数据写入其内部历史记录日志，外部设备将询问是否存在任何数据，并且如果泵指示存在数据，则外部设备将下载该历史数据以用于更新其非实时视图屏幕。外部设备也可以在一段延长的时间后进行相同的询问，然后下载多个过程数据，并且还可以在过程期间进行询问。在一个特定实施方式中，可以存储多达600个过程的数据。

在一个或多个实施方式中，系统可以附加地或进一步包括被配置为完成主动暂停模式的结构或包括作为主动暂停模式运行的功能，主动暂停模式允许系统保持闩锁真空，同时保持(特别是在无/低流量下)几乎无声。这样的系统比泵模式更安静，但确保系统不会从乳房脱落。当用户母亲需要与他人互动并且不希望他们听到泵时，或者由于其他原因，她可能没有准备好移除设备但是也不希望主动泵吸，这时用户母亲可以使用主动暂停模式。

外部设备上的远程用户界面140可以采用多种形式。泵系统也可以是个性化的，诸如通过给一个或多个泵命名(图22)。可以为孩子创建用户资料并将其关联到孩子的出生日(图23)。可以收集诸如当开始使用系统时孩子年龄的其他细节，以便可以生成与孩子年龄相关的分析。通过这种方式，可以跟踪泵的性能以用于孩子的成长。可以将提醒输入系统(图24)，使得用户可以专注于除乳房泵吸之外的其他事项。可以对于泵吸乳汁的时间或体积设置通知，而这两个标准以及电池寿命都可以被跟跟踪并反映在远程计算机上(图25-28)。设想了易于理解和方便的图形以用于表达状态，诸如反映每个泵系统泵吸的体积的弯曲半球形条带150，相同的信息也以数字形式152示出。定时倒计时以及来自一个或多个先前过程的信息也可以是以图形方式显示以有效地与用户沟通。远程开始新过程对于用户也是可用的。

无论是作为应用程序(App)提供在手机、计算机还是其他计算设备上，远程用户界面140还可以包括特定的用户控制功能，以及各种相关的易于理解的显示(参见图29-41)。如图29所示，在一种或多种方法中，按日跟踪泵吸的乳汁量，并且向用户提供选项以按日设置过程跟踪器。泵吸的量也由乳房跟踪。用户可以对于一次或多次泵吸过程设置泵吸乳房的一个或多个时间和体积。例如(图30-31)，用户可以通过各种增量(诸如0.1盎司)来设置体积目标。可以设置、保存或取消该设置。如图32所示，然后用户可以控制泵吸一个还是两个乳房，然后系统开始跟踪泵吸的体积(参见图33)。随着泵吸的进行(图34)，易于读取的弯曲条反映了每个乳房泵吸的体积量，随着泵吸更多体积，弯曲条变得更厚。用户可以调节附接到乳房的一个或两个泵的抽吸水平(图35-36)，以协调希望泵吸或泵。在反映抽吸水平的变化之后，用户可以将系统返回到跟踪从乳房泵吸的体积(图37)，并且还提供待泵吸的剩余体积的指示。一旦满足了泵吸目标，诸如目标体积(图38)，用户界面将指示过程已完成。此后，呈现更新的设置跟踪器，其具有设置进一步泵吸时间安排的能力(图39)。然后，用户可以选择描述泵吸概要或泵吸历史的选项(参见图40和41)。用户界面提供的数据可以包括柱状图和数字数据，以显示按天和按乳房泵吸和过程时间以及过程次数。另外，圆的大小可以表示按日期泵吸的相对量，并且所涂的颜色可以表示乳房。

泵系统还可以包括用于节省功率的功率管理系统。在一个方面，泵系统可以被表征为具有多个模块或线程，每个模块或线程运行单独的程序。每个线程(诸如十五到二十个不同的线程)被设计成以节省功率的方式操作。也就是说，控制每个线程以使其寻找并找到其自己的最大、最小所需功率模式。

泵系统可以进一步配置成使得功率管理系统包括功率分级，该功率分级包括线程寻求实现最大、最小所需功率的各种不同水平。在一个方法中，水平可以包括休眠、待机、带LED待机和活动中的一个或多个。休眠的特征可以为深度睡眠状态，并且待机可以定义为在系统运行计算机芯片并运行计算但不运行外部组件的水平。带LED待机可以仅意味LED的参与，以及活动可以意味外部部件(如电动机和传感器)正在工作。因此，功率系统可以运行使得向每个线程发送询问，以询问线程的当前状态和其最小所需模式。然后，功率系统循环经过每个线程，并将功率级别设置为所需的最大、最小功率级别，使得每个线程可以正常运行。

在更进一步的实施方式和方法中，泵系统可以替代地或附加地包括内置部件或计算机或基于功能的应用程序，以减轻用户的生活压力，使用户能够更好地照顾哺乳婴儿的健康，最大化用户的移动性和自由度，并支持成为或作为父母所涉及的所有内容。在这些方面，泵系统结构和功能可以包括以下中的一个或多个：突出疼痛点、身体状况、睡眠、疼痛缓解、和产后问题，跟踪睡眠，感测和跟踪婴儿生命体征和运动，关注与作为照顾者的母亲相关的健康状况，和/或对移动和携带婴儿的方式、生育能力、后续婴儿需要、母亲的健康、超声波和生育能力提供教育、引导或指导。泵系统还可以包括与智能瓶、智能秤等的App集成，以便于管理整个婴儿的健康和营养。可以另外提供关于刺激和下奶以及基于这些信息的泵吸计时的App更新，诸如建议开始泵吸。系统结构和功能还可以涉及根据婴儿年龄和需求更新泵吸分布，开发提高乳汁产量、提高效率或舒适度或更好地模仿婴儿的泵吸功能。数据可以存储在云端以用于分析，并且可以提供附加功能以修改速度并在自定义的模式和分布之间交替。可以向用户提供额外的或多个尺寸的凸缘和包或容器组件，也可以提供夜间泵功能或程序，包括具有开始和停止的自动过程。

库存管理是作为进一步的功能，其提供为泵系统的结构的一部分。与其相关联，容器组件可以包括可扫描的结构或者与库存管理系统通信的结构(例如，通过条形码、RFID芯片)。此外，可以提供操作通信结构，使得用户可以与存储数据的婴儿中心平台和或在其间传输数据，从而有助于有效管理婴儿营养的途径，并且可以建立连接以自动地与乳汁库和捐赠中心通信。另外，护理人员数据共享系统可以包括在泵系统的功能和结构内。文本信息被添加到传达这些重要和有用的信息的其他形式和途径中。

虽然已经参考本公开的具体实施方式描述了本公开，但是本领域技术人员应当理解，在不脱离本公开的真实精神和范围的情况下，可以进行各种改变并且可以替换等同物。另外，可以进行许多修改以使特定情况、材料、物质组成、过程、过程步骤或步骤适应本公开的目的、精神和范围。所有这些修改都旨在落入本公开的范围内。

Claims (10)

1.一种用于从乳房泵吸流体的可穿戴系统，所述系统包括：

皮肤接触结构，被构造并设计尺寸成与所述乳房形成密封；和

导管，与所述皮肤接触结构流体连通；

其中从所述乳房吸取的流体流入密封的收集组件、或具有一体阀系统的密封的收集组件、或气密性的收集组件，以用于存储从所述乳房泵吸的所述流体。

2.根据权利要求1所述的系统，其中所述可穿戴系统克服重力通过所述导管泵吸流体。

3.根据前述权利要求中的任一项所述的系统，其中所述可穿戴系统在整个泵吸循环中至少保持闩锁抽吸。

4.根据前述权利要求中的任一项所述的系统，还包括配置成控制所述可穿戴系统的操作设置的控制器。

5.根据前述权利要求中的任一项所述的系统，所述收集组件还具有尺寸设计成被容纳在所述导管内的配件。

6.根据前述权利要求中的任一项所述的系统，还包括配置成实时调节泵吸的控制器。

7.根据前述权利要求中的任一项所述的系统，还包括凸缘和构造在所述凸缘中的门，其中所述门接合所述收集组件并保持所述收集组件和所述导管之间的接合。

8.根据前述权利要求中的任一项所述的系统，其中所述导管包括多个球形连接器，其中一个球形连接器被布置成与构造成促进流体泵吸通过所述导管的压缩构件接合。

9.根据前述权利要求中的任一项所述的系统，其中所述导管包括构造成适应系统滞后的鼓起部分。

10.根据前述权利要求中的任一项所述的系统，还包括凸缘、底盘和壳体，其中所述凸缘、所述底盘和所述壳体卡扣接合在一起。

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