CN115605240A - 通过多方向公差控制减小咬合力 - Google Patents

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Abstract

输注泵送机构包括马达、多个泵指和对置板。泵指中的每一个指包括本体部和头部。头部包括尖端，尖端被构造成接触并咬合被安装在泵送机构中的管道。对置板包括具有多个力集中器的砧。所述多个力集中器中的一个力集中器对应于所述多个泵指中的一个相应泵指。此外，力集中器包括被构造成接触并咬合管道的集中表面。该力集中器与该相应泵指的尖端对准，使得随着指指向管道并接触管道，该尖端和该力集中器对管道的两个相反侧提供压力且至少部分地咬合管道。

Description

通过多方向公差控制减小咬合力
相关申请
本申请要求2020年5月21日提交的题为“OCCLUSION FORCEREDUCTION THROUGHMULTI-DIRECTIONAL TOLERANCECONTROL(通过多方向公差控制减小咬合力)”的美国临时专利申请号63/028,055的权益和优先权，该申请的全部内容通过引用并入本文。
背景
本发明涉及一种泵，更具体地，涉及一种用于向患者输送药物的输注泵。通常，内科患者有时需要连续精确输送药物或以设定的定期间隔精确输送药物。已经开发了医用泵以提供受控的药物输注，其中药物可以以将药物浓度保持在治疗范围内并且在不必要或可能的毒性范围之外的精确速率给药。基本上，医用泵以可控的速率向患者提供适当的药物输送，这不需要经常关注。
医用泵可以促进对临床环境内和临床环境外的患者进行静脉给药治疗。在临床环境外，医生发现，在许多情况下，只要患者接受定期或连续静脉内给药，他们就可以恢复基本正常的生活。需要这种给药的治疗类型包括抗生素治疗、化学治疗、疼痛控制治疗、营养治疗和本领域技术人员已知的若干种其它类型。在许多情况下，患者每天接受多种治疗。某些医疗条件需要在相对短的时期(例如从30分钟到2小时)输注溶液中的药物。这些条件和其它条件相结合，促进了越来越轻的、便携的或走动式输注泵的发展，这些输注泵能够由患者佩戴，并且能够以所需的速率施用药物的连续供应，或按预定的时间间隔提供若干剂药物。
输注泵的构造包括弹性体泵，该弹性体泵将溶液从诸如球囊的柔性容器中挤压到IV管中以输送给患者。替代地，弹簧加载泵对溶液容器或储存器加压。特定泵设计利用包含柔性隔室的筒，这些隔室被压力辊挤压以排出溶液。利用注射器的输注泵也是已知的，其中驱动机构移动注射器的柱塞以将流体输送到患者。通常，这些输注泵包括适于接收注射器组件的外壳、适于移动注射器柱塞的驱动机构、具有多种操作控制装置的泵控制单元以及用于对包括该驱动机构和控制装置的泵供电的电源。
此外，一些输注泵是便携的，例如，输注泵可以较小且较紧凑以供走动患者或其它患者移动使用。自然地，必须为便携的泵提供同样便携的电源以作为对泵马达供电的装置。电池是便携单元的合适电源选择。一些泵可能使用一次性电池，而其它泵可能使用可再充电电池。由于此类泵的操作对生命支持至关重要，因此通常为它们提供备用电池。设备的效率因此成为一个重要因素，因为泵的操作电池寿命(例如，泵在电池供电的同时能够保持操作的时间长度)受到设备的效率的限制。
存在多种需要以最小化走动式输注泵的尺寸和功耗，同时最大化泵送机构的操作寿命(例如，电池寿命)。具体而言，需要提供一种泵，该泵能够以比现有泵小的力咬合泵送导管(诸如IV管道组)，以延长输注泵的操作寿命(例如，电池寿命)，创建较轻的部件，较轻的泵，特别是用于走动式输注泵。
发明内容
本发明提供了一种通过多方向公差控制来减小咬合力的输注泵。该泵包括引导特征和力集中器以减小泵送机构的必要咬合力，这有利地延长了输注泵的操作寿命(例如，电池寿命)。
本文描述的主题的方面可以单独使用或与本文描述的一个或更多个其它方面组合使用。在可以与本文描述的任何其它方面一起使用的第一方面中，输注泵送机构包括马达、多个泵指和对置板。所述多个泵指中的每一个指包括本体部和头部。所述头部包括尖端，所述尖端被构造成接触并咬合被安装在所述泵送机构中的管道。所述对置板包括具有多个力集中器的砧。所述多个力集中器中的一个力集中器对应于所述多个泵指中的一个相应泵指。此外，该力集中器包括集中表面，所述集中表面被构造成接触并咬合所述管道。该力集中器与该相应泵指的尖端对准，使得随着所述指指向所述管道并接触所述管道，所述尖端和所述力集中器两者对所述管道的两个相反侧提供压力且至少部分地咬合所述管道。
在可以与本文描述的任何其它方面一起使用的第二方面中，所述机构是输注泵的一部分。
在可以与本文描述的任何其它方面一起使用的第三方面中，所述输注泵是走动式输注泵。
在可以与本文描述的任何其它方面一起使用的第四方面中，每一个指包括引导轨，并且所述对置板包括对应的引导槽。
在可以与本文描述的任何其它方面一起使用的第五方面中，每一个指包括引导槽和引导通道中的至少一个，并且所述对置板包括对应的引导轨。
在可以与本文描述的任何其它方面一起使用的第六方面中，所述对置板包括与所述多个泵指中的每一个泵指对应的引导通道。
在可以与本文描述的任何其它方面一起使用的第七方面中，所述引导通道的尺寸和形状被设计成接收一个相应泵指的一部分。此外，所述引导通道被构造成与所述泵指对准，以使所述相应泵指的所述尖端指向对应的力集中器。
在可以与本文描述的任何其它方面一起使用的第八方面中，每一个指包括引导轨，所述对置板包括对应的引导槽，并且所述对置板包括引导通道。
在可以与本文描述的任何其它方面一起使用的第九方面中，所述引导通道的尺寸和形状被设计成接收一个相应泵指的一部分。此外，所述引导槽的尺寸和形状被设计成接收一个相应引导轨的至少一部分，以使所述相应泵指的所述尖端指向对应的力集中器。
在可以与本文描述的任何其它方面一起使用的第十方面中，每一个相应的力集中器由弹性材料制成。
在可以与本文描述的任何其它方面一起使用的第十一方面中，每一个相应的力集中器是不可压缩的。
在可以与本文描述的任何其它方面一起使用的第十二方面中，一种输注泵包括电源、泵送机构和具有泵送导管的输注管道组。所述泵送机构包括至少一个泵指和具有至少一个力集中器的对置板。所述至少一个泵指包括本体部和头部。此外，所述头部包括尖端，所述尖端被构造成接触并咬合所述泵送导管。所述至少一个力集中器与所述至少一个泵指轴向对准，并且所述至少一个力集中器包括集中表面，所述集中表面被构造成与所述至少一个泵指的所述尖端相反地接触并咬合所述泵送导管。
在可以与本文描述的任何其它方面一起使用的第十三方面中，所述输注泵是走动式输注泵。
在可以与本文描述的任何其它方面一起使用的第十四方面中，所述至少一个泵指包括引导通道和引导槽中的至少一个。
在可以与本文描述的任何其它方面一起使用的第十五方面中，所述对置板包括引导轨，所述引导轨对应于所述引导通道和所述引导槽中的至少一个。
在可以与本文描述的任何其它方面一起使用的第十六方面中，所述至少一个泵指包括引导轨。
在可以与本文描述的任何其它方面一起使用的第十七方面中，所述对置板包括引导槽，所述引导槽对应于所述引导轨。
在可以与本文描述的任何其它方面一起使用的第十八方面中，所述对置板包括至少一个引导通道，所述至少一个引导通道对应于所述至少一个泵指。
在可以与本文描述的任何其它方面一起使用的第十九方面中，所述至少一个引导通道的尺寸和形状被设计成接收所述至少一个泵指的一部分。此外，所述引导槽的尺寸和形状被设计成接收所述引导轨，以使相应泵指的所述尖端指向对应的力集中器。
在可以与本文描述的任何其它方面一起使用的第二十方面中，所述至少一个力集中器由弹性材料制成。
在可以与本文描述的任何其它方面一起使用的第二十一方面中，所述至少一个力集中器是不可压缩的。
在可以与本文描述的任何其它方面一起使用的第二十二方面中，所述泵送导管包括管道。
在可以与本文描述的任何其它方面一起使用的第二十三方面中，所述泵送导管包括硅膜。
因此，本发明的主要目的是提供一种具有改进的操作寿命(例如，电池寿命)的输注泵。
本发明的另一个目的是提供一种具有较轻部件的输注泵，从而产生较轻的输注泵。
本发明的又一个目的是提供对准和引导特征以帮助管道咬合。
本发明的另一个目的是减小输注泵中的管道咬合所需的力。
所公开的输注泵的其它特征和优点在以下详细说明和附图中进行了描述并且将从以下详细说明和附图中显而易见。本文所述的特征和优点不是全面的，特别是，鉴于附图和描述，许多附加特征和优点对于本领域普通技术人员将是显而易见的。此外，任何特定实施例不必具有这里列出的所有优点。此外，应该注意的是，说明书中使用的语言主要是为了可读性和指导目的而选择的，而不是为了限制本发明主题的范围。
附图说明
图1A是根据本公开的示例实施例的泵送机构的局部侧视图。
图1B是根据本公开的示例实施例的具有泵送导管的图1A的泵送机构的局部侧视图。
图1C是根据本公开的示例实施例的另一泵送机构的局部侧视图。
图2A、图2B和图2C是根据本公开的示例实施例的示例泵指的透视图。
图3A是根据本公开的示例实施例的对置板的局部透视图。
图3B是根据本公开的示例实施例的对置板和泵指的局部透视图。
图3C是根据本公开的示例实施例的对置板和泵指的局部透视图。
图3D是根据本公开的示例实施例的对置板的局部透视图。
图3E是根据本公开的示例实施例的对置板和泵指的局部透视图。
图3F是根据本公开的示例实施例的对置板的透视图。
图4是根据本公开的示例实施例的对置板和泵指的局部顶视图。
图5A是根据本公开的示例实施例的示例对置板和泵指的剖视图。
图5B是根据本公开的示例实施例的另一示例对置板和泵指的剖视图。
图6A、图6B、图6C和图6D是根据本公开的示例实施例的示例对置板和泵指的剖视图。
图7A是根据本公开的示例实施例的具有平坦对置板的泵送机构的局部侧视图。
图7B、图7C和图7D是根据本公开的示例实施例的具有不同示例力集中器的泵送机构的局部侧视图。
图8示出了根据本公开的示例实施例的泵负载数据的图表。
图9示出了根据本公开的示例实施例的泵送力数据的图表。
图10A、图10B和图10C示出了根据本公开的示例实施例的用于轨、槽和通道的各种表面轮廓(例如，平坦的、尖的和圆形的)。
具体实施方式
以下公开涉及一种输注输送系统，诸如输注泵，其用于以预定量向患者输送流体(例如，药物或营养物)。输注泵可以是走动式泵。为了使走动式泵尺寸和功耗最小化同时使泵送机构的操作寿命最大化，本文公开的系统和技术允许用最小的力咬合诸如IV管道组的泵送导管。由于泵的长期便携性，以最小的力来咬合管道组对于走动式泵来说尤其重要。长期便携性通常与走动式输注泵的较小泵尺寸相关联，因此马达和泵送机构被限制为比其它类型的输注泵小的空间限制(例如，小空间包络)。
图1A示出了没有加载IV管道组的泵送机构100。在所示示例中，泵送机构100包括形成泵送机构100的泵送部110的十(10)个机构指120a-120n。泵送机构100还包括对置板130(例如，盒背板、砧、门)。
图1B示出了图1A的泵送机构100，其中加载了IV管道组140，通过若干机构指120a-120n使该IV管道组140变形。在所示示例中，机构指120a和120n在泵送部110内的两个不同位置处咬合泵送导管(诸如管道140)。应该理解的是，可以使用除管道140之外的其它泵送导管。例如，泵送导管可以提供具有柔性膜的流动通道。在一个示例中，柔性膜或泵送导管的另一部分可以由硅酮、PVC或其它弹性体制成。
图1C示出了没有加载IV管道组的泵送机构100。在所示示例中，泵送机构100包括形成泵送机构100的泵送部110的十(10)个机构指120a-120n。泵送机构100还包括对置板130(例如，盒背板、砧、门)。在图1C所示的示例中，对置板130包括力集中器，下文将更详细地描述。
如图2A和图2B所示，每一个指120可以包括本体部210和头部220。头部220可以包括用作力集中器的尖端230。例如，指120的本体部210可以具有从指120的第一端215到头部220的起点的恒定横截面积。在头部220内，横截面积可以随着头部变窄直到到达尖端230。头部220的变窄在指120上产生尖端230或力集中特征。在所示的示例中，指120还包括引导轨240a-240b，该引导轨适于装配在盒上对应的引导槽内并在其内移动(参见图3A、图3B、图3C、图3D、图5A和图5B)。
替代实施例还可以包括对置板130中的轨(或除指120之外的其它部件)和指120中的槽。例如，对置板130可以包括类似于引导轨240a-240b的引导轨，并且指可以包括类似于引导槽320和引导通道360的引导槽和/或引导通道。
在图2A中，引导轨240a-240b沿指120的整个长度延伸。每一个引导轨240包括附加的引导突起或止动件250a-250b。附加的引导突起或止动件250a-250b可以适于在IV管道的显著压缩之前预对准每一个指120。此外，引导突起或止动件250a-250b可以在有限空间的区域中为引导轨240提供延长的对准路径。在另一个示例中，引导突起或止动件250a-250b可以适于限制指120在X方向上的运动(参见图5A、图5B和图6A)。限制指120在X方向上的运动可以延长IV管道组(或其它泵送导管)的寿命，并且确保指120不会过度咬合管道或压入到管道140中的距离超过需要达到咬合状态的程度。在图2B中，引导轨240a-240b沿着指120的长度的一部分延伸。通过减小引导轨240a-240b的总长度，可以减少每一个指120的质量和重量，这可以有利地减少移动每一个指120的功率和力的量。在图2B中，引导轨240a-240b在头部220中沿着指120的侧面延伸。
在图2C中，引导轨240a-240b沿着指120的长度的离指120的第一端215较近(例如，沿着X方向较低)的部分延伸。图2C中所示的引导轨240a-240b的位置可以提供与除了对置板130之外的部件的对准，这有利地提供了以交替的构造与在指120和对置板130之间的不同部件的对准和/或密封。例如，附加的引导突起或止动件250a-250b可以适于在每一个指120与在指120和对置板130之间的部件之间形成密封。另外，引导突起或止动件250a-250b可以为引导轨240提供延长的对准路径。
引导轨和槽控制Y-Z平面中的平面运动，以将力集中器(参见图3A至图3F的力集中器330)与每一个指120的尖端230对准。此外，如下文更详细描述，对置板130还可包括可压缩或不可压缩的力集中器(参见图3A至3F的力集中器330)。在一个示例中，可压缩或弹性力集中器可以沿着对置板130定位，这有利地提供了对X方向上的公差补偿的控制。
如图3A至图3F所示，盒310上的引导槽320为轨240a-240b提供引导，以将相应的头部220，并且更具体地，将相应的尖端230对准盒310的背板130上的相应的力集中器330。引导指120的尖端230到力集中器330的对应的集中表面(例如，尖端部)也减小了咬合IV管道140(或其它泵送导管)所需的力。在一个示例中，可以单独使用引导槽而没有引导轨240a-240b。例如，引导槽320的尺寸和形状可以被设计成容纳头部220或本体部210以引导指120的运动，如图3D和图3E中的引导通道360进一步所示。在其它示例中，指引导轨240和相关联的指引导槽320都可以用于将每一个指的尖端230与对应的力集中器330预对准。另外，引导槽360可以与引导槽320一起使用来为指120提供附加的对准。在一些情况下，引导槽和/或引导通道可以一致地工作以确保在指120朝向力集中器330前进时尖端230的正确的最终对准，以最小化所需的咬合力。
图3A和图3B示出了具有两种不同形状的引导槽320的示例。引导槽320可以具有敞开端340和最靠近对置板(例如，平背板)130或相应的力集中器330的终止端350。引导槽320可以是三角形，具有较大的敞开端340，其随着接近终止端350而变窄。引导槽可以具有成角度的侧壁322、324，这些侧壁322、324朝向槽的与敞开端340相反的底部彼此接近。
该盒还可以包括引导通道360。图3C、图3D和图3E示出了具有引导通道360的盒310。引导通道360可以在指120移动以咬合管道140(或其它泵送导管)时，对准并引导指120的头部220。在一些示例中，盒可以使用引导槽320或引导通道360中的一个。与引导槽320类似，引导通道360可以是随着通道接近对置板130或相应的力集中器330而变窄的三角形。引导通道360可以具有成角度的侧壁362、364，这些侧壁362、364朝向通道的底部彼此接近。在其它示例中，引导槽320和引导通道360都可以包括在盒310上(如图3C和图3D中所示)，以提供指120的多种对准模式。
在图3C所示的示例中，引导通道360可以与指120的头部220的形状对应地成形为三角形，使得指120朝向力集中器330前进。引导槽320和引导通道360两者的接近角可以被优化以使指120(和对应的引导轨240)、引导槽320和/或引导通道360之间的摩擦力可忽略不计。为了提供可忽略的摩擦，指120、引导轨240、引导槽320和/或引导通道360的外边缘可以是圆形的。此外，表面322、324、362和364可以是圆形的或尖的，以提供具有最小摩擦的引导。平坦表面、尖表面和圆形表面的示例分别在图10A、图10B和图10C。
在所示示例中，对准尖端或引导止动件250进入引导槽320的敞开端。例如，对准尖端或引导止动件250可以用作初始的对准尖端并且稍后用作引导止动件250，以限制指120在X方向上的运动。随着泵指继续朝着对置板(例如，盒板或门板)移动，较大的引导轨240也进入引导槽320，这提供了泵指120在Y-Z平面中的正确对准。在一些示例中，指120的头部220也由相应的引导通道360在Y-Z平面中引导和对准。引导通道360和引导轨320都可以对准指120以确保指的尖端230与力集中器330的对应的集中表面(例如，尖端部)对准。在竖直X平面中在尖端230和力集中器330的对应的集中表面(例如，尖端部)之间咬合管道140提供两个用于管道咬合的窄表面。每一个窄表面(例如，尖端230和力集中器330的对应的集中表面(例如，尖端部))在相同量的挤压力下向管道140(或其它泵送导管)提供更多的咬合压力。例如，由于咬合所需的在管道壁上的压力是力除以提供该力的面积，因此更窄的表面为相同量的施加力提供更高的压力。
在图3E中，指120没有设置引导轨，但是引导通道360对准并引导整个指120，使得指120的尖端230指向力集中器330并与力集中器330对准。
如上所讨论，泵送机构100可以包括各种对准特征，例如引导轨240、对准尖端或引导止动件250和/或引导槽320，以补偿垂直于指运动的公差。例如，可以为每一个机构指120提供引导轨240，以最小化垂直于指(运动)方向的平面(例如，图2A和图2B中所示的Y-Z平面)中的系统公差。提供引导轨240允许在每一个指120的尖端230处的集中器更窄，这是因为公差差异被最小化。尖端230越窄(例如，具有较小表面积的尖端)在压靠管道140时向管道壁提供越高的压力。在没有引导轨240的情况下，指120可能需要具有较宽的尖端230的相对平坦的集中器来补偿系统内的公差范围。例如，在没有诸如引导轨240之类的引导元件的情况下，尖端230可以宽至1.5mm以补偿系统内的公差范围。相反，引导元件可以允许具有0.75mm或更小的宽度的尖端。
力集中器330可以是非弹性的或弹性的。弹性力集中器有利地补偿沿指运动轴线(例如，图2A和图2B中的X方向)的公差。例如，为了最小化X方向(例如，指动作或运动的方向)上的公差影响，可以使用弹性力集中器330，使得当弹性集中器330被压缩时，该集中器330充当弹簧并且吸收公差叠加。弹性力集中器330还可以在随后的泵送循环中降低能量需求，因为弹性体通常会在几个泵送循环之后“固化”，因此将需要更少的压缩来补偿公差叠加。
图4示出了对置板和泵指的局部顶视图。图5A和图5B示出了图4的A-A剖视图的两个不同示例并且示出了引导槽320的不同的几何形状以及不同的对准尖端或引导止动件250的几何形状。图6A和图6B示出了图4的B-B剖视图的两个不同示例，并且示出了与图5A和图5B类似的、不同的引导槽320的几何形状以及不同的对准尖端或引导止动件250的几何形状。例如，图5A和图6A对应于与图3A所示的构造类似的构造。同样，图5B和图6B对应于与图3B所示的构造类似的构造。
图6C示出了图4的B-B剖视图的示例并且示出了仅具有引导通道360的构造(类似于图3E中的构造)。图6D示出了图4的B-B剖视图的示例并且示出了具有引导槽320和引导通道360两者的构造(类似于图3C中的构造)。
如图5A和图6A所示，对准尖端250可以适于在IV管道显著压缩之前预对准每一个指120。此外，对准尖端250可以在有限空间的区域中为引导轨240提供延长的对准路径。
在另一个示例中，对准尖端或引导止动件250可以在引导槽320的终止端350处触底以限制指120在X方向上的运动。为指120在X方向上的运动提供止挡或限制件在指120的尖端230和力集中器330上的集中表面(例如尖端部)之间提供预定间隙高度。预定间隙高度(HG)390可以基于管道140(或其它泵送导管)的材料、尺寸、壁厚、材料特性、系统力等中的一种或更多种。例如，具有较厚管道壁的管道140可以具有较大的间隙高度(HG)390。类似地，具有较厚膜的泵送导管可以具有较大的间隙高度(HG)390。
图7A、图7B、图7C和图7D示出了指120和对置板130的四种不同布置。在图7A所示的示例中，当指120将管道140压靠在对置板(例如，平背板)130上时，泵送机构100咬合管道140。对置板可以是盒板或门的一部分。在图7B中，泵送机构还利用力集中器(例如，力集中器330a)，当指120向对置板130移动时，该力集中器有助于咬合管道140。力集中器330a具有对置指120的类似形状，并且可以还包括平坦基部740。
在图7C中，泵送机构利用有助于咬合管道140(或其它泵送导管)的力集中器(例如，力集中器330b)。在这种构造中，力集中器330b流入圆形或弯曲的基部440，这可以为泵提供改进的可清洁性。类似地，在图7D中，泵送机构利用力集中器(例如，力集中器330c)，当指120朝向背板130移动时，该力集中器有助于咬合管道140。力集中器330c的轮廓和圆形的或弯曲的基部提供改进的可清洁性，同时还改进了系统公差适应。
每一个力集中器330可以具有集中器高度(HC)720和集中表面(例如，尖端部)的宽度(WS)710。宽度(WS)710在图7B和图7C所示的构造中较小，这可以在管道140(或其它泵送导管)上提供较大的压力，但也可能需要附加的对准特征或在相等压力下的较低的力。
在一个示例中，力集中器330可以是连接到或位于对置板130顶部的单独部件。在另一个示例中，力集中器330可以作为单个部件集成到对置板130中。如上所讨论，力集中器330可以是弹性的或非弹性的。
如图7B、图7C和图7D所示，力集中器330可以具有不同的表面轮廓和几何形状。在图7B所示的示例中，力集中器330a模仿头部220的形状，使得头部220的尖端230与力集中器330a的尖端或集中表面(例如，尖端部)相遇。图7D中所示的力集中器330c包括更平坦的集中表面(例如，尖端部)，这可以帮助解决公差差异。例如，通过在力集中器330c上提供更平坦和更宽的集中表面(例如，尖端部)，头部220的尖端230与力集中器330c的集中表面(例如，尖端部)对准的可能性增加。
另外，泵送机构可以包括用于力集中器220和基部的其它表面轮廓。在一些示例中，可以使用图7A至图7D中所示的表面轮廓的交替图案或组合。指120和/或力集中器330的其它形状和构造是可能的，诸如对置板130上的轨或引导件以及指120上的引导通道或引导槽。此外，如图7A至图7D中所示，力集中器330与指120相比可以具有不同的形状和表面轮廓。不同的尺寸、形状和表面轮廓可以提供各种盒公差改进。
在没有力集中器(如图7A所示)的情况下，指力(FF)等于作用在对置板或砧上的力(FP)(例如，FF＝FP)。在实心塑性力集中器的情况下，指力(FF)等于作用在对置板上的力(FP)减去由集中器减小的力(FC)(例如，FF＝FP-FC)。在弹性力集中器的情况下，指力(FF)等于作用在对置板上的力(FP)减去由集中器减小的力(FC)以及由弹性集中器减小的力(FE)(例如，FF＝FP-FC-FE)。
上述每一个对准机构都有助于减少部分或完全咬合管道140(或其它泵送导管)所需的力的量。此外，由于提高了每一个泵冲程的一致性，对准机构提高了泵送机构的流量精度。例如，通过在每次泵运动期间对准泵指120，尺寸差异和公差得到补偿，使得每次泵运动产生一致的结果，并且因此提供改进的每次泵作用的药物排量的一致性。
样本数据
图8是说明指力的公差补偿影响的图表。完全平坦的对置板130或砧(例如，对应于图1A或图7A中所示的设计)比具有力集中器330的对置板130(例如，对应于图1C所示的设计)需要更多的力来咬合IV管道140，这由数据集“1A”描述。具有尖端230的力集中器330(例如，对应于图1C所示的设计)需要较小的力来咬合管道140，这由数据集“1C”描述。通常，具有对应于图7B所示设计的轮廓(例如，具有小的集中表面宽度)的力集中器330需要最少量的力来咬合管道。具有对应于图7B所示的设计的轮廓(例如，具有较大集中表面宽度)的力集中器330可能需要比具有较小集中表面宽度的力集中器330(例如，尖的或尖锐的力集中器)需要更多的力，但比完全平坦的对置板130或砧较小的力，来咬合管道140。
如图8中所示，在没有引导元件(例如，引导轨240和对应的引导槽320)的情况下，可能需要平坦对置板130(如图7A中所示)或者力集中器330c上的较平坦且较宽的集中表面(例如，尖端部)来补偿公差叠加。然而，通过使用平坦对置板130或力集中器330c上的较宽的集中表面(例如，尖端部)来补偿系统公差会导致咬合管道140所需的力或负载增加。相反，通过最小化尺寸差异并且用对准元件和引导元件(例如，引导轨240和对应的引导槽320)、指120上的较窄且较明显的尖端230以及力集中器330上的较明显且较窄的集中表面来解决公差可以用于减小咬合加载在泵送机构100中的管道140所需的力的量。
图9示出了基于不同压缩循环来咬合IV管道140的力的图。对于平坦的对置板130(参见图1A)以及具有力集中器的对置板130(参见图1C)记录三个不同压缩循环(例如循环1、循环3和循环5)的咬合力。数据集“1A”对应于图1A所示的泵送机构构造，数据集“1C”对应于图1C所示的泵送机构构造。如图9所示的图所示，力集中器330减小IV管道压缩力。在某些情况下，与平坦的对置板130(参见图1A)相比，当使用力集中器330时，IV管道压缩力可以减小50％或更多。如上所讨论并参考回到图1C，力集中器330位于盒中且位于与机构指120对置的位置中。
如图8和图9所示，力集中器330减小IV管道压缩力(例如，大约50％)。压缩力的减小直接转化为泵的其它好处，例如(i)由于系统力和扭矩较低，泵部件磨损减少，(ii)由于系统力和扭矩较低，泵部件的可靠性提高，以及(iii)由于减少了马达功率需求，电池寿命延长。
本公开的许多特征和优点从书面描述中是显而易见的，因此，所附权利要求旨在覆盖本公开的所有这些特征和优点。此外，由于本领域技术人员将很容易想到许多变型和变化，因此本公开不限于所示和所述的确切构造和操作。因此，所描述的实施例应被视为说明性而非限制性的，并且本公开不应限于本文给出的细节，而应由以下权利要求及其等同物的全部范围限定，无论现在或将来可预见或不可预见。

Claims (20)

1.一种输注泵送机构，包括：
马达；
多个泵指，其中
每一个指包括本体部和头部，并且
所述头部包括尖端，所述尖端被构造成接触并咬合被安装在所述泵送机构中的管道；以及
对置板，所述对置板包括具有多个力集中器的砧，其中
所述多个力集中器中的一个力集中器对应于所述多个泵指中的一个相应泵指，
所述一个力集中器包括集中表面，所述集中表面被构造成接触并咬合所述管道，并且
所述一个力集中器与所述一个相应泵指的尖端对准，使得随着所述指指向所述管道并接触所述管道，所述尖端和所述力集中器两者对所述管道的两个相反侧提供压力且至少部分地咬合所述管道。
2.根据权利要求1所述的泵送机构，其中所述机构是输注泵的一部分。
3.根据权利要求2所述的泵送机构，其中所述输注泵是走动式输注泵。
4.根据权利要求1所述的泵送机构，其中每一个指包括引导轨，并且所述对置板包括对应的引导槽。
5.根据权利要求1所述的泵送机构，其中每一个指包括引导槽和引导通道中的至少一个，并且所述对置板包括对应的引导轨。
6.根据权利要求1所述的泵送机构，其中所述对置板包括与所述多个泵指中的每一个泵指对应的引导通道。
7.根据权利要求6所述的泵送机构，其中所述引导通道的尺寸和形状被设计成接收一个相应泵指的一部分，并且其中所述引导通道被构造成与所述泵指对准，以使所述相应泵指的所述尖端指向对应的力集中器。
8.根据权利要求1所述的泵送机构，其中每一个指包括引导轨，所述对置板包括对应的引导槽，并且所述对置板包括引导通道。
9.根据权利要求8所述的泵送机构，其中所述引导通道的尺寸和形状被设计成接收一个相应泵指的一部分，并且其中所述引导槽的尺寸和形状被设计成接收一个相应引导轨的至少一部分，以使所述相应泵指的所述尖端指向对应的力集中器。
10.根据权利要求1所述的泵送机构，其中每一个相应的力集中器由(i)弹性材料和(ii)不可压缩材料中的一种制成，使得每一个相应的力集中器是不可压缩的。
11.一种输注泵，包括：
电源；
泵送机构，其中所述泵送机构包括至少一个泵指和具有至少一个力集中器的对置板；以及
输注管道组，所述输注管道组具有泵送导管，其中
所述至少一个泵指包括本体部和头部，并且
所述头部包括尖端，所述尖端被构造成接触并咬合所述泵送导管，
所述至少一个力集中器与所述至少一个泵指轴向对准，
所述至少一个力集中器包括集中表面，所述集中表面被构造成与所述至少一个泵指的所述尖端相反地接触并咬合所述泵送导管。
12.根据权利要求11所述的输注泵，其中所述输注泵是走动式输注泵。
13.根据权利要求11所述的输注泵，其中所述至少一个泵指包括引导通道和引导槽中的至少一个。
14.根据权利要求13所述的输注泵，其中所述对置板包括引导轨，所述引导轨对应于所述引导通道和所述引导槽中的至少一个。
15.根据权利要求11所述的输注泵，其中所述至少一个泵指包括引导轨。
16.根据权利要求15所述的输注泵，其中所述对置板包括引导槽，所述引导槽对应于所述引导轨。
17.根据权利要求15所述的输注泵，其中所述对置板包括至少一个引导通道，所述至少一个引导通道对应于所述至少一个泵指。
18.根据权利要求17所述的输注泵，其中所述至少一个引导通道的尺寸和形状被设计成接收所述至少一个泵指的一部分，并且其中所述引导槽的尺寸和形状被设计成接收所述引导轨，以使相应泵指的所述尖端指向对应的力集中器。
19.根据权利要求11所述的输注泵机构，其中所述泵送导管包括管道。
20.根据权利要求11所述的输注泵机构，其中所述泵送导管包括硅膜。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5660529A (en) * 1994-12-06 1997-08-26 Mcgaw, Inc. Linear peristaltic pump with reshaping fingers interdigitated with pumping elements
JP3957322B2 (ja) * 1996-03-12 2007-08-15 カーリン メディカル インコーポレイテッド 蠕動ポンプ
IL179231A0 (en) * 2006-11-13 2007-03-08 Q Core Ltd A finger-type peristaltic pump comprising a ribbed anvil
US8777597B1 (en) * 2010-01-27 2014-07-15 Robert C. Geschwender Linear peristaltic pump having a platen and pressure plate with curved surfaces

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