CN1402645A - 静脉注射用药物输送装置和方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种药物输送系统，该系统预选配置成在用户启动后通过一个机械式的泵机构来控制注射治疗过程。当泵中的恒力弹簧机构逐步挤压袋子时，多腔室柔性袋的配置，每个腔室都装有治疗液，决定了每种液体被输送的顺序和数量。用户手动击发泵壳体的两个盖件以加载弹簧机构。恒力弹簧上连有一个机构定时器以限制弹簧挤压柔性袋的最大速率。在本发明的一个实施例中，药物输送系统进一步包括一个集配组件和一个控制组。集配组件配有内部管道和阀门以便将流体从袋子的各个腔室引导到集配器内的输出口，并进入控制组。在其它的实施例中，容器中采用了一些结构来降低容器加压过程中的压降。

Description

静脉注射用药物输送装置和方法

技术领域

本发明涉及一种根据预先确定的药物疗法通过静脉来注入药物的装置和方法。本发明特别涉及药物输送装置和方法，该装置和方法能够更为容易地通过静脉注射来输注各种治疗药物。

背景技术

静脉注射用药物包括抗生素等有时需要在一较长的时间内陆续输注的药物。每一次的静脉注射治疗通常都要按照预定的步骤进行，该步骤通常包括一系列的手工操作。这些手工操作可包括生理盐水的冲洗，并且最后总是以抗凝结药物的使用结束。治疗过程中的这些手工操作是失误、感染、以及其它在陆续注射治疗过程可能出现的并发症的主要原因。

因此，该领域中需要一种装置和方法，其能够提高间断性药物注入治疗的操作性。本发明可满足该领域中的这些以及其它需求。

发明内容

本发明通过提供一种药物输注系统来克服现有技术中的许多问题，该系统包括一个袋子和一个泵，该袋子至少具有一个内含流体药物的腔室和一个集配器，该泵则具有一个活动机构，该机构在配置上可驱动腔室将流体从袋子配送出去。

本发明的另一实施例中提供了一种药物输注容器，该容器包括一个带有多个腔室的袋子和一个集配装置，该集配装置与多个腔室相连从而将药物从腔室输注出去。

本发明的另一实施例中提供了一种流体输注容器，该容器包括一个袋子，该袋子至少具有一个流体腔室以及在给腔室加压时用来使腔室和相连管道间压降最小的结构。

本发明的另一实施例中提供了一种自动注入多种药物的流体输注容器，其中该容器包括多个腔室，每个腔室都具有各自的几何空间从而对各种药物的输注进行控制。该容器还包括一个集配装置，该集配装置带有多个阀门从而控制各种药物输注到注入点。该流体输注容器的每个腔室在结构上都能控制每一种输注药物的量，并且控制药物输入状态。

本发明的另一实施例中提供了一种流体输注泵，该泵包括一个按顺序恒定加力的结构，其用来从第一端朝第二端压缩柔性流体容器，该泵还包括一个能量吸收装置，该能量吸收装置与该按顺序恒定加力的结构相连，其用来限制所述结构压缩流体容器时的最大速率。

本发明的另一实施例中提供了一种加载盘，其包括第一和第二弹簧棘爪，第一棘爪具有一个杆，其与第二棘爪中的一个槽结合，该杆和槽在结构上使第二棘爪在第一棘爪压下时压下，但在第二棘爪压下时第一棘爪并不压下。

本发明的另一实施例中提供了多种填充本发明具有多个腔室的流体输注袋的方法。在这些方法中，测出第一预定流体体积；该袋子中至少有一个腔室限制为预定的第二体积；并且通过一个大容量装填口将多个腔室装满预定的第一体积流体，这样限制的腔室中就装有第二预定体积的流体。剩下腔室所装填的流体为第一预定体积的流体减去限制腔室的流体。

本发明的另一实施例中提供了一种输注药物流体的方法。该发明的流体输注方法包括采用一个恒力弹簧来压缩一个至少具有一个腔室的袋子，该腔室中含有药物流体，从而根据腔室的结构在腔室中形成预定的压力，并采用微孔管道将药物流体以预定的压力从袋子输注到注入点。该微孔管道的长度和直径可形成预定的流率。

本发明的另一实施例中提供了一种加载注入泵的方法，该泵具有一个恒力弹簧，其通过一个加载装置与第一和第二盖门相连。本发明的加载方法包括：打开第一盖门以部分加载恒力弹簧；打开第二盖门以完全加载恒力弹簧。

附图说明

图1为本发明药物输注容器的立体图；

图2为图1中药物输注容器的平面图；

图3为图1中药物输注容器的多腔袋的平面图，其中展示了袋子的各个腔室、管道以及一个腔室弯曲吸液模式的实施例；

图4为图3中多腔袋沿A-A的剖视图；

图5为图1中药物输注容器的多腔袋的平面图，其中展示了另一例腔室弯曲吸液模式；

图6为图1中药物输注容器的多腔袋的平面图，其中展示了另一例腔室弯曲吸液模式；

图7为图1中药物输注容器的集配装置的立体图；

图8为图7中集配装置从相反方向看去的立体图；

图9为图7中集配装置的立体分解图；

图10为图7-9中集配装置的内部管道和阀门结构的示意图；

图11为本发明药物输注泵的立体图；

图12为图11药物输注泵的立体图，其中泵的盖门处于完全打开的位置；

图13为图11药物输注泵的立体分解图；

图14为图11药物输注泵的弹簧装置的分解图；

图15为图14弹簧装置的立体分解图；

图16为图14中弹簧装置的恒力弹簧在伸长位置的立体图；

图17为图16中恒力弹簧在伸长位置的平面图；

图18为图16和17中恒力弹簧的立面图；

图19为图11中药物输注泵的底座装置的立体分解图；

图20为图11中药物输注泵的齿轮箱装置的立体图；

图21为图20中齿轮箱装置的立体分解图；

图22为图20中齿轮箱装置的能量吸收设备的立体分解图；

图23为图20中齿轮箱装置的能量吸收设备的立面图；

图24为图11中药物输注泵沿着泵中线的侧面剖视图；

图25为图11中药物输注泵去掉侧盖的立面图，其展示出加载盘、弹簧装置以及泵的盖门在弹簧完全盘绕或松开时的位置；

图26为图11中药物输注泵去掉侧盖的立面图，其展示出加载盘、弹簧装置以及泵的盖门在弹簧半盘绕或半松开时的位置；

图27为图11中药物输注泵去掉侧盖的立面图，其展示出加载盘、弹簧装置以及泵的盖门在弹簧盘绕三四圈或加载三四圈时的位置；

图28为图11中药物输注泵去掉侧盖的立面图，其展示出加载盘、弹簧装置以及泵的盖门在弹簧完全解开或加载时的位置；

图29为图11中药物输注泵的加载盘在带有弹簧棘爪时的部分立体分解图；

图30为图11中药物输注泵的部分剖视图，其展示出恒力弹簧加到载药袋上的力(如箭头)；

图31为图11中药物输注泵的弹簧护板的平面图；

图32为图31弹簧护板的立面图；

图33为本发明药物输注系统所用的控制装置的示意图；

图34为药物输注袋放入药物输注泵的壳体的接收区的立体图；

图35为本发明药物输注系统中从药物输注袋的腔室1到腔室4的流体流率与时间的曲线图。

具体实施方式

本发明提供一种药物输注容器，其在结构上能够在启动泵送机构时对输液治疗进行控制。该容器在结构上进一步优选与一个泵送装置以这样一种方式相接，即在泵送过程确保容器保持在原来的位置上。

本发明容器包括一个多腔袋，其中的每一个腔室在结构都能以预定的速率和压力输送预定量的液体药物，腔室间的相互位置关系可确定出腔室内流体的输送顺序。

每一个腔室都具有一个相连的出口管，这样流体就可从该腔室出来并输送给病人。因此，一个容器比如说可有四个分开的腔室，每个腔室在尺寸上能容纳不同数量的流体。容器填满后每个腔室可具有不同的药物。如果四个腔室在袋中从一端到另一端顺序排列，并且从袋子的一端到另一端按顺序启动每个腔室，那么流体首先从第一个腔室推出，然后是第二个，以此类推直到每个腔室都排空为止。

每个腔室都具有一个或多个相连的管道。这些管道为流体提供了一种进和/或出每个腔室的通路。这些管道可在容器构造的过程中一体形成，例如在两片柔性片料相互熔合形成容器时使通道的位置不相互粘连。作为选择，可采用另外的内部结构(如刚性或半刚性的管道等)来帮助流体流入流出每个腔室。目前，药物离开腔室的管道优选位于挤压区域(即，通过与泵送装置中的加压结构接触而直接被加上压力的区域)之外。在这种方式下，管道中残留药物与后面从其它腔室输送来的药物之间的混合可减到最小。此外，管道也可位于挤压区域内，特别是药物的混合并不重要时。

如果管道是通过使容器中留上未粘通道来形成的，那么管道在总体上是平的，其在压力加到相应的腔室上时会扩大形成管状。管道的形状取决于构造袋子所使用的材料以及其中流体的压力。特别是，材料越硬或者越厚，其变形越难，因此需要更大的压力才能使管道扩大。容器至少有一侧的结构内表面提供流动通道以使液体压力沿着管道的长度方向传播，从而在相应的腔室加上压力时有助于管道的打开。否则，如果容器两个内侧面都是光滑的，那么表面张力会将它们吸在一起，需要很大的压力才能将管道打开并开始流动。

在本发明的另一实施例中，腔室以及与各个腔室相应的管道在袋子中如此布置，从而在压力从袋子的一端加到另一端时，各个腔室按顺序启动。目前，该压力优选为均匀加上。甚至可以采用一个恒力弹簧、一个与恒力弹簧相连的辊子、一个电机驱动的辊子等来实现顺序加压。

有时需要将两个或多个腔室内的物质在输送前立即进行混合。因此，在本发明另一实施例中，相邻的两个或多个腔室间可形成脆弱密封。这样在加上的压力足以破坏密封时，相邻腔室中的物质会相互混合。这些腔室可并排布置(即，其在配置上可使压力基本同时加上)也可按顺序布置。

腔室在结构上还可在注入过程中在一个腔室启动到下一个腔室启动之间具有一个“放空”期，从而可防止药物在注入过程中形成混合。正如下面所详细描述的那样，这一工作可通过例如在相邻腔室间提供一个空间或类似结构来实现。

现已发现，当压力加到袋内的物质上时，腔室和其相应的管道之间会形成一个压降。这主要是由于在压力加到袋内物质上时袋内形成扭结造成的。最相关的区域是腔室和其管道之间的接口。因此，在本发明的一个实施例中，会提供一种结构来减少每个腔室和其相应管道间的压降。这可通过一种或多种方法来实现，这些方法包括缝制腔室、将内部结构组合到腔室中(如，扩张器、管道、管珠、固态细丝等)、或者采用外部结构(如在容器上采用一个压力源，如泵送装置的挤压件等)等。

这里所用的“缝制”是指在腔室内部形成一个结构，其中袋子的顶侧和底侧优选通过熔合连接在一起。目前，优选采用缝制来控制压降。袋子第一侧面和第二侧面之间的连接可采用与容器周边密封相同的方式来实现。缝制可在腔室的任何区域进行，只要其能使腔室和相应管道间的压降显著降低或消除就行。目前，缝制优选在腔室靠近管道的区域进行。在腔室该区域中，可采用任何一种缝制形状，包括图2中55a和56a所示的T型点结构、图5中55b和56b所示的划线的点结构或者图6中55c和56c所示的结点结构等。这些缝制类型将在下面参考特定的实施例进行详细讨论。

其它适于将扭结造成的流动阻力(即压降)减至最小的方法包括：管道的热成型、在管道与腔室相连的区域中引入内部管珠、压花等。热成型包括将出口区域以及与管道相连的区域的袋材加热到有些软化为止。将气压加到腔室中以打开(膨胀)出口和管道。将材料冷却从而使出口和管道在没有压力时也能保持基本圆形的开口或剖面。在采用内部管珠时，与管道出口相邻的一部分袋子贴上一个偏粘图案或垫片从而在出口区域形成一个三维的结构(例如参见图6中的结构59)。这就好比是将两片纸沿其周圈粘接，然后在两片纸接缝的长度方向贴上一个固体零件如竹签。这样，即使在两片纸压合时，沿着竹签也会留下一个通道，这里两张纸相互之间不会碰在一起。此外，压花(即在袋子材料上形成结构图案)可提供于袋子侧面的出口区域上，从而提供额外的、不会被扭结限制的流动通路。

可以想象，每一个管道都会有一个相通的开口，这里极少量的流体流出容器。这些通道具有两个目的，即提供一个通道将流体引入并引出腔室。容器可由适当的工作人员如药剂师以各种方式填满。同样，容器也可以以各种状态提供给药剂师。例如，所提供的袋子可能是填满的，也可能是空的，需要后续程序中消毒并在药房填满。目前，多腔袋优选为消过毒的，然后在药房进行装药。可采用标准的药物混合过程和设备来适当地装填袋子。每个腔室可通过注入口等手工装填。作为选择，可将流体引到一个共用的装填管道来填满每个腔室，该装填管道分支到与每个腔室相通的各个装填管道或者双向式装填/引出管道。一旦将袋子准备好，就贴上标签，从药房送到终端用户那里。

容器可具有一个或多个开口以便将流体引到容器的一个或多个腔室中。在一实施例中，这些开口具有相通的通道与出口通道分开。这些开口在结构上可将消毒后的流体调节引入。这可通过装上注入口等来实现。

由于容器可以连续地加压，因此就需要将容器以这样一种方式锚固在泵送装置中，该方式在压力从袋子一端加到另一端时可防止加压设备移动容器。因此，容器目前可优选锚固在泵送装置上。这可采用多种方式来实现，这些方式包括利用一个固定在袋子上的扣件，其与泵送装置上对应的扣件咬合。这种扣件包括钩子、环形扣件、按扣、钮扣、拉锁等。在现在的这个优选实施例中，容器的锚固是通过在袋子上不含流体的部分中形成孔并将这些孔与泵送装置壳体内对应的突起如销钉等接合来实现。这些锚固结构具有两个用途，即固定袋子并将袋子正确定位在泵送装置中。后面这个用途可通过连接结构的定位来实现，这样在泵送装置中袋子只能在一个方向上固定下来。

本发明的容器还包括一个集配器，用于调节药物从管道的袋口输送到一个控制管组(“控制组”)，并且还可选择带有一个装填容器的结构。这里所用的“管道的袋口”和“袋口”是指每根管道导向袋子的腔室或从腔室引出的部分。该袋口可具有一个装在那里的适配器从而使袋口与集配器接合，或者将集配器直接连接到袋口上。集配器可以是任何一种能与袋口密封相连的结构，同时其还能为所有的袋口提供一个通到控制组的共用的出口。

在集配器的描述过程中，主要是参见袋子上集配器与袋口和相连的一侧以及集配器与控制组相连的注入侧。其它还可参见集配器的腔室开口，这里集配器与袋口相连并与之流体相通。因此，腔室开口位于袋子上集配器的一侧。其它可参见集配器的输出口，其中集配器与控制组相连并与之流体相通。尽管是选择，但目前集配器优选还有一个大容量的填装口，其中集配器可与引入袋中的药物流体源相连并与之流体相通。

本发明实际上所采用的集配器可有集管，其直接将流体从腔室开口导向输出口以排到控制组去，并且在使用时将流体从大容量填装口送到腔室开口。这些集管可采用密封的方式彼此隔开并且可包括许多内部模制出来的腔室，这些腔室与所需的集配器部分相连；或者它们可包括内装的管道，该管道与集配器上适当的部分相连，或者将这两种方式组合使用等。

为了对流过集配器的流体进行调节并防止流体从出口回流到腔室的开口，目前集配器内优选带有止回阀。止回阀可采用各种方式进行配置从而按照需要对流体的流动进行调节，所有的这些配置形式均在本发明的保护范围之内。在本发明的一实施例中流体的流动如此进行，即离开容器并通过腔室开口进入集配器的流体只能通过输出口排出集配器，而不能通过其它任何腔室开口返回到袋子中。在每个腔室的开口和输出口之间的第一管道中放置一个第一止回阀就可实现上述功能。该止回阀使流体只能从集配器的袋侧流向输出口所在的注入侧。

有一点非常重要的是袋中的某些或全部腔室可通过袋子上不同的装填口而不是通过集配器上的大容量装填口来分别填满。在本发明的一个实施例中，在采用大容量装填口时，仍可对集配器内的流体流动进行调节，这样通过大容量装填口引入的流体可进入一个或多个腔室开口，并将袋子内的这些腔室装满。因此，用来装填和配送流体的腔室开口将具有两个集管与之相通：如上所述，第一个集管用来将流体从腔室开口引导到输出口；第二集管从第一集管上每个腔室开口和第一止回阀之间的一点分出。在本实施例中，每个第二集管上在腔室开口和大容量装填口之间都有一个第二止回阀。第二止回阀只能使流体从大容量装填口流向腔室开口。图10是本实施例的一例示意图，其将在下面进一步描述。

本发明可采用任何一类止回阀，这包括球形止回阀、伞形止回阀等。在本发明的优选实施例中，采用的是伞形止回阀。伞形止回阀价格不高，操作简便并且安装容易。由于伞形止回阀是通过磨擦保持在原位上，因此集配器的内部优选配置成：集配器装好后，伞形止回阀就被集配器的内部结构固定下来。这只需一个与伞形部分中心(即伞的圆顶部分)相接触的结构，从而使阀门偏向其通路就可以了。这样，流体流过阀门的力将使阀门打开而不会使它离开阀座。

集配器的开口、阀门以及管道可以任何方式配置，只要其能使所需流体流过集配器就行。目前的管道及输出口优选配置成：从袋中顺序启动的腔室所排出的流体流过与之相通的第一止回阀，然后在到达输出口之前流过所有从前一排空的袋腔引出的管路。这样，从每一袋腔出来的残留的流体被挤过集配器并被后面排空袋腔的流体挤出输出口。

为了能够对流动的流体进行进一步的调节(如，防止流体从袋子意外地流到输出口)，止回阀最好在允许流体流过时能够可控。这可采用各种方式来实现，其取决于所采用的止回阀的类型。如，所采用阀门打开时的启始操作压力(即，开启压力)。阀门的开启压力可以是适于使用的任何压力。显然，合适的开启压力应该不会高于泵送装置所形成的压力，但也应高达能防止流体意外流过集配器的程度。开启压力可约为0.25磅/平方英寸到2磅/平方英寸。目前的开启压力优选约为0.50磅/平方英寸到1磅/平方英寸。在一最为优选的实施例中，开启压力约为0.75磅/平方英寸。该开启压力在给定的流动方向上应该是一致的。因此，与腔室开口和输出口相连的止回阀可具有一个开启压力，同时与大容量装填口相连的止回阀则具有另一个不同的开启压力。出于经济上的考虑，目前整个集配器内所采用的阀门类型和开启压力都是一致的。

参见图1和图2，本发明的药物输送容器10包括一个多腔袋12、一个集配装置14和一个管路装置16。该容器能够更好地控制注射治疗，其特别有利于减少失误、感染以及其它与手工注射相关的并发症。

如图3和图4所示，多腔袋可包括四个腔室18、20、22和24，六个开口26、28、31、32、34和35以及六条管道36、38、40、42、44和46，这六条管道分别将不同的开口与腔室连通。本发明的多腔袋还可有其它数量、尺寸和形状不同的腔室、开口和管道。开口可位于端部48处，也可沿着袋子的一条边或几个边布置。腔室位于袋子的中间部位，包括一个相对较大的区域，并且在配置上可以装填药物流体或药物。袋子的中间腔室部分可作为压缩区域，其被外力(如这里所描述的具有一个恒力弹簧的泵)连续压缩从而将液体从腔室压送流过相应的管道并根据注射治疗从开口排出。管道通常位于压缩区域的外侧从而避免管道中残留的药物与后面来自其它腔室的输送药物混合。当然如果混不混合都无所谓时，管道可布置在压缩区域之中。

多腔袋12优选由两片柔性材料50和52构成，其通常为矩形平板形。柔性材料片可以是醋酸乙烯乙烷脂(EVA)、聚氯乙烯(PVC)、聚烯烃或其它合适的材料。其中的一片可具有相对光滑的内表面，而另一片可在其内表面具有塔夫绸结构(或者是类似的不光滑的图案，如肋条结构)。或者，两片材料的内表面均可以是不光滑的。这些片料相互粘接以形成腔室、管道和开口这样的图案格局。片料可采用合适的方法来粘接，如射频(rf)密封、超声波密封、热密封、粘接剂密封等从而在腔室和管道之间形成气密封和流体密封。在装满药物流体后，腔室鼓起成“枕”形(图4)。目前袋子优选为至少有一侧为透明的从而有肋于观察其中的物质。

第一腔室18位于袋子开口侧48的最远端，其可包含注射治疗程序的第一种药物流体。第一腔室通过第一管道36与第一袋口26相连。第一腔室通过该第一袋口装满流体。

腔室间的区域60、62、64在注入程序中最好能提供一个“放空”期从而防止药物在注入过程中发生混合。第二腔室20和第三腔室22之间的区域的尺寸取决于腔室管道“放空”所需的时间，或者取决于腔室管道中流体流动到其残留压力低于集配器中相应止回阀的开启压力。区域62可仅在其周圈密封，而两片料的中间区域则不粘上，从而为使袋子具有附加的吸收弯折的特性。区域62在配置上可在第二腔室药物注完之后以及第三腔室药物开始注入之间提供一充足的时间段从而防止第二腔室内的药物与第三腔室内的药物发生混合，或将该混合减到最少。该时间段应足以使柔性片料50和52的弹力将相应的管道38挤平，以便将残留的流体从管道排出，其中该柔性片料50和52形成管道。当然，所需的时间会随着腔室尺寸、注入速率等的不同而不同。注意，第一腔室18和第二腔室之间的区域60在效果上与区域62相同，因为第二腔室的主要部分必须在压力增加到足以将残留流体从第二腔室排出之前被压缩。因此，腔室间的区域在腔室之间提供了一个延迟，该延迟可使管道内残留的流体在下一个腔室内的药物开始注射前被排出。这一点特别有利于防止不相邻腔室之间的药物混合。

四个腔室中第二腔室20通常具有最大的流体体积。正如下面所要详细论述的，第二腔室通过相应的管道与第二开口28和第六开口35相连。第二腔室在装满药物时外观呈一枕形。由于第二腔室相对较大的枕形结构(以及构造袋子所用材料的柔性)，当压力加到第二腔室时会形成一个流动阻力，这是因为腔室在靠近管道的腔室出口54的位置上会扭曲，从而截断流体使之不能流到管道中。为了防止出口扭曲形成的压降，可在出口附近布置上“垫被”形式的粘结件。垫被的图案可由两个点粘结件55a和56a构成，这两个点粘结件为“T点”配置。垫被的形式可将腔室的扭曲从出口54移走并转移到袋子的其它不重要的区域。第一粘结件55a为“T”形，其形成第一和第二开口57和58。通过观察可知T形的交叉条会使腔室在横向并且优选为在出口54的上面形成扭曲。在腔室被压缩到第一开口57后，被压缩腔室的“枕部”在尺寸上很少会受出口扭曲的影响。第二个“点”粘结件进一步消除第二开口58的扭曲。垫被也可布置到腔室的其它开口处从而在排除空气等时防止扭曲。经验性试验确定出垫被的配置可消除出口处的扭曲，并使药物可靠地从第二腔室输送到相应的管道38中。

如图5所示，在本发明的另一实施例中，垫被可由两个点粘结件55b和56b构成。第一点粘结件55b通常为长椭圆形，其优选相对于腔室侧边布置成45度。第二点粘结件56b可为短椭圆形，其优选布置在第一点粘结件和管道38的出口或入口之间。

如图6所示，在本发明的另一实施例中，垫被可由粘结件块55c和56c构成。第一粘结件块通常为长角形并具有一个突起，其优选布置在距离管道38出口54为1/2英寸的地方。第二粘结件块可为一角形粘结件块，其优选布置在第一粘结件块和管道38的出口(或入口)之间的附近。

参见图2，第三腔室22通过一相应的管道40与第三开口30相连。第四腔室24通过相应的管道42和44分别与第四第五开口32和34相连。

这六个开口用来装填和/或排空腔室中的流体。其中的两个开口，第五和第六开口34和35(例如参见图2)分别与第三腔室24和第二腔室20相连。剩下的四个开口26、28、30和32与集配装置14相连以装填腔室并输送注射治疗的药物。其中塑料短管66将各个开口分别与集配器相应的开口或注射装填点67相连。这些管子伸到塑料片料50和52之间的开口中，并与片料密封以形成密闭的流体连接。

袋子可由EVA(醋酸乙烯乙烷脂)等、用来构成静脉注射溶液容器的塑料膜构成。这种材料通常有些粗糙、经久耐用并与生物相容。这种袋子在结构上可承受的压力大于注射过程中会出现的压力。泵壳的内部袋子的位置处在结构上可使装满后的袋子正确并牢固定位。在所描述的实施例中，这可通过泵送容器(图12)中的定位销151(或类似结构)与袋子(参见图2)中的对应的孔如68和70接合来实现。

这些管可由塑料在挤出时一体形成，其用来提供一个相容的接合面。例如，如果袋子12由EVA构成并且集配器由丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)构成，那么一体挤出的管66的外部即为EVA而内部则为PVC。管的外侧(EVA)与袋子(EVA)热密封，而管的内侧(PVC)则与集配器相应的开口的外侧(ABS)熔合粘接在一起。

在本发明的一个应用中，第一、第二和第三腔室18、20和22可用稀释液如盐溶液、葡萄糖溶液或无菌水装满，而第四腔室24则用肝素盐水装满(如通过第三开口34)。药物如抗生素类药物可通过第六个开口35在对病人开始注射治疗前注入到第二腔室中。

多腔袋12还可包括多个对齐排列的孔如68和70。孔的排列可能有些偏差，但其必须与泵送装置中相应的结构如销对齐。孔对齐后可保证袋子以正确的位置安装到泵送装置中，并在泵送过程保持在原位不变。

参见图7-8，集配装置14具有一个圆管或输出口72、一个大容量装填口74以及四个腔室开口76、78、80和82。这四个腔室开口分别连接到袋子上的第一、第二、第三和第四开口26、28、30和32(参见图6)。集配装置可通过大容量装填口将第一、第二以及第三腔室18、20和22装满，并将第一、第二、第三和第四腔室内的流体输送流过输出口。七个止回阀84、86、88、90、92、94和96(图9)用来控制流体在集配器内的流动方向，其与集配器内各个零件连接在一起后形成的管道一致。集配装置可根据多腔袋内腔室的数量和配置的不同而具有或多或少的止回阀和开口。

如图9所示，例如在一特定的实施例中，集配装置可由三个模制的零件和七个止回阀构成。这三个止回阀可由任何合适的、与生物相容的、或者是半刚性材料如ABS塑料等构成。这三个模制的零件为袋侧零件98、中间零件25以及注入侧零件27。袋侧零件具有四个腔室开口76、78、80和82。袋侧零件还具有凹口23，其与其它集配零件相连，同三个伞形阀97和管道19配合工作在开口间对流体进行导向。中间零件25具有阀门通孔21，其用来接收伞形阀并使流体与中间零件相通。中间零件在其两侧还具有一些管道，其与相应侧零件的管道相对应。注入侧零件27包括输出口72和大容量装填口74。注入侧零件上与伞形阀和管道还对应具有内部凹口(图中未示出)，其用来在集配装置中对流体进行导向，注入侧零件还具有一些突起，这些突起在设计上与伞顶的中部接触使止回阀偏置在合适的位置上。这三个集配零件通过合适的粘性剂、夹具等相互连接在一起以形成集配装置。集配装置在形状上可进一步限定从而使其只能正确地放置在泵送装置内相应的接受座内。例如，集配器可包括一个或多个斜边109(图7)，从而使容器10与泵送机构能够正确地对齐。

药物输送容器10可有多种配置和不同的尺寸，这取决于所需的注射治疗。例如，在允许进行注射治疗时(如所要注入的是少量的浓缩溶液时)，袋子可做得非常小并组合到一个轻巧的便携式泵送装置中。腔室在配置上也可做成同时从不同的腔室注射药物。根据经验，图1-10中所示的容器和集配器结构能够很好地输送流体。

本发明的另一实施例中提供了一种泵，该泵在配置上采用本发明的药物输送容器来对注射治疗进行控制，其通过挤压将本发明容器柔性袋中的药物从袋子中挤出并输送到注射点。该泵能够更好地对注射治疗进行控制，从而可减少失误、感染以及其它由手工注射带来的复杂问题。

该泵在配置上采用本发明的药物输送容器对注射治疗进行控制。该泵还可配置成与本发明药物输送容器(即之后的“袋子”)连接使用，这里的药物输送容器被划分成不同的腔室以装载多种不同的溶液，然后将这些溶液在控制的速率下按顺序进行输送。因此，本发明的泵包括一个将恒力以这样一种方式加到袋子上的结构，即顺序启动袋中的各个腔室，从而使袋中的流体通过一条或多条与各腔室相连的管道排出并输送到静脉(i.v.)药物输送系统(例如一个带有微孔管的控制组，该管与标准的静脉注射针头相接)。

本发明的另一实施例中提供了一种在泵送过程中能够收容并保持本发明这里所述的药物输送容器(袋子)不动的壳体。该壳体进一步带有一种将恒力加到袋子上的结构。

壳体(如，这里所述的泵壳)可特别配置以接收特定类型的袋子。这种配置可包括任何的结构，只要它能使一特定的袋子与恒力机构的保持操作关系就行。这里所用的“与恒力机构的操作关系”是指袋子以这样一种方式保持不动，即恒力机构按指定的顺序启动袋子的腔室，同时不使袋子发生位移以保持操作过程顺利进行。例如，壳体可包括定位销和紧固件等，其中的销子与药物容器袋子上的孔配合，紧固件(如钩子和环套、按扣、钮扣、拉链等)与袋子上相应的部件咬合。在一特定的实施例中，壳体还可在结构上将一个与袋子相连的集配器包括进来。在将集配器充分固定后，袋子也同时被进一步固定住了。

在一优选实施例中，用来加力从而将流体从本发明实际打算使用的容器中排出的机构是一种带有恒力弹簧的泵。显然，这里也可换用其它的加力机构，这包括：与恒力弹簧相连的辊子、电机驱动的辊子等。这里的每个机构都要求不同的壳体结构以容纳该结构，并在泵送或启动过程中将该结构相对于袋子保持操作关系。所有这些壳体结构都在本发明的保护范围之内。

由于我们通常还需要对恒力弹簧的加力速率进行控制，因此在一实施例中，本发明的泵装置包括一种能量吸收装置。这里，任何一种合适的能量吸收装置都行。本发明实际计划作用的能量吸收装置包括机械操作和电气操作这两类装置。机械装置包括钟表式齿轮装置(这里将进一步论述)、钟表式制动装置、气阻装置、阻力齿条、涡流齿轮、粘性阻尼器等。这里所用的“钟表式齿轮装置”是指包括多个齿轮相接的嵌齿或齿轮的装置，这些齿轮的操作方式是本领域普通技术人员公知的技术，其通过旋转来吸收能量，还能以预定的方式调节旋转速率。能量吸收装置可在其中心固定在恒力弹簧上。这样，恒力弹簧就具有一个行进最大速率，其由弹力、袋子的配置、袋内装载流体的数量及特性确定。这样能量吸收装置还可限定恒力弹簧所能行进的速率(即做的功)。

本发明的泵装置还可包括启动机构，其用来承载加力机构或者将加力机构支撑到容器上。这可通过各种方式来实现，这些方式取决于启动机构所采用的具体类型。在一个采用恒力弹簧的实施例中，承载机构可用来将用户输入的能量转换成恒力弹簧的势能，这也可通过各种方式来实现，并且这些方式的采用取决于恒力弹簧所采用的具体类型。在一实施例中，恒力弹簧包括一个盘绕的金属片或其它合适的、连在绕盘中心枢轴上的材料，承载机构与枢轴相连。弹簧的另一端固定在泵壳与壳体一端靠近的位置上。这样，弹力可加到枢轴的中心并且其指向背离弹簧的固定端，由此使弹簧松开。目前弹簧的枢轴优选从弹簧的一侧伸出，这样该枢轴限制在一个导轨或类似结构之中从而对恒力弹簧的行进进行限制并导向。在这种方式下，弹簧的行进可在承载过程以及作功过程中进行控制。更为优选的是枢轴还有一个结构来收回弹簧(也就是说，这样其一侧不会像另一侧松开得那么快)。这可通过各种方式来实现，包括采用相互咬合的齿轨装置等，这将在下面进一步描述。枢轴、齿轨装置还有一个作用，即为这里所述的能量吸收装置提供一个连接点以及一个控制弹簧前向运动(即作功)的装置。

本发明实际上计划使用的承载机构可包括一个适于沿所需方向(即远离弹簧固定端的方向)或推或拉弹簧枢轴的转力结构。合适的转力结构在枢轴是被拉时包括：链条、皮带、连杆等，在枢轴是被推时包括连杆等。更为特别的是，可采用曲柄、气动机构、活塞机构、滑片机构等来实现。目前，该转力结构优选与一个机械机构相连从而为用户提供机械上的使用便利，这样用来承载恒力弹簧的能量可以更为实在。机械结构的优点可通过杠杆机构、多级触发机构等体现出来。多级触发机构可在每一级触发过程部分触发或承载恒力弹簧。这样，用来承载恒力弹簧的主力可在几个操作过程中分出，从而使触发相对于单级机构更为容易。

泵装置最好还包括一个指示器如转盘等以指示药物注入病人的进程。该指示器可与启动机构以及任何相关的传动机构相接从而由启动机构提供真实的进程指示。在一优选实施例中，该指示器以一种方式传动从而对注入进程进行放大。

在图11、12和13所示的实施例中，本发明的药物输送泵110包括一个用来接收药物输送容器袋的腔体112。腔体中有一个弹簧装置114对袋子进行卷压，其滚动的最大速率由一个计时器形式的能量吸收装置116控制。袋子腔体中的药物由袋子中挤出，并挤过一个合适的出口结构如一个集配装置，挤到一个与集配装置相连的控制组中。该控制组将药物输送到一个注射点。泵与容器组合在一起能够更好地控制注射治疗从而有利于减少失误、感染、以及其它与手工操作相关的复杂问题。

图13所示的泵送壳体包括一个基座118和一对盖门120和122。盖门打开后就能进到容器的腔体中并加载弹簧装置。在其中是一个两级的、非门控加载机构的实施例中，采用单门结构。图11、12和13中所示的泵送壳体优选包括一个手柄124以便携带，并且在第一第二盖门打开加载弹簧时有助于保持该泵装置。盖门最好在每一个盖体上还包括一个窗口或开口126和128从而可以观察弹簧装置和腔体内的袋子。基体包括一个容器腔，一个加载恒力如弹簧装置114的机构、可选的进入点如一个底盖112，一个加载装置134以及一个能量吸收装置116。

参见图14-15，弹簧装置114包括一个恒力的泵簧机构136如一个扭簧138和一个恒力的泵簧轴，该弹簧机构用来使弹簧保持卷曲从而提供合适的径向力。如图16-18所示，恒力弹簧由任何合适的、具有弹性的材料如钢板构成。泵簧一端优选具有一个结构孔142以便于与基座118。本领域普通技术人员都知道也可采用其它形式的连接机构如夹子或粘性剂。滚筒144适于如通过焊接而连接到泵簧的另一端。静置时，泵簧完全盘绕起来。扭簧的一端通过合适的装置如一个第一套管146连接到泵簧的滚筒内侧。扭簧的另一端也通过一个合适的装置如一个第二套筒148连接到轴上。为了防止第二套筒在轴上旋转，套筒通过一个销子150或其它合适的结构连接到轴上。第一和第二套筒通过各自的固定装置如螺母或如图15所示的、与轴上凹槽配合的第一和第二e环而固定在轴上不动。如下面详细论述的那样，在其卷压袋子时，扭簧是一个用来在泵簧上提供径向力的装置。

如图19所示，基座118包括一个框体156和一些结构(如，开槽172和齿条对158)以固定泵簧的筒毂并对泵簧的行进进行导向。框体至少具有四个侧边，这四个侧边形成容器腔112的侧壁。在一个方便的位置处如框体的前侧有一个手柄124和管道出口160的侧向开口。管道出口附近是一个凹槽，如果容器中有一个集配装置的话，该凹槽在结构上用来接受该集配装置。在所述实施例中，泵簧装置114的一端(与滚筒端相反的一端)用一个片163与前侧附近的框体相连。任何合适的用来将泵簧连接到壳体基座的方式都可用于本发明。

最好是能够靠近泵装置的各个部件以便于如维修或调节等操作，因此，在本发明的一个实施例中，壳体可具有一个或多个可拆的部件以满足上面的需要。例如，底盖132可拆地固定在框体的底面。壳体在尺寸上应能容纳任何加载状态下的泵簧。在一实施例中，底(或底盖，其存在时)具有一个斜板164(图13)，其一头逐渐变窄，从而在弹簧在袋子上滚动时能容纳直径变大的弹簧。斜板还要容纳能量吸收装置和加载装置。在该实施例中，框体的后侧是一个用来连接加载装置和计时装置的隔腔166。对于泵装置的其它重要部件来说，最好也能靠近这些部件以便于维修。隔腔内优选有一个窗口168以观察指示装置如轮盘170，该轮盘用来指示泵簧的移动速率。框体的两个长侧边也是接收弹簧筒毂(辊子)的结构，该结构可比如由开槽172和邻近的壁架174构成。齿条158安装在各自的壁架上，或者放在另一实施例的壳体内。侧盖252可用来盖住弹簧的齿轮和齿条。

恒力泵簧装置可以各种方式固定在壳体中。参见图19所示的实施例，该弹簧装置114安装在容器腔的底面上，其轴伸过框体156长侧边内的开槽172。簧轴140的两端分别有合适的驱动机构如第一和第二齿轮176。作为选择，也可采用其它形式的驱动机构如轴承和座圈装置等。用来进一步固定弹簧的机构包括两个水平滑块或导向块178，它们布置在每个齿轮和泵簧之间，在结构上能够沿着各自的开槽滑动同时使轴旋转。每个齿轮都通过合适的连接装置如销钉180和一个e环182固定在轴上。每个齿轮与对应的齿条158配合从而在弹簧装置在开槽中滑动时使轴旋转。

加载恒力弹簧的机构可连接到弹簧筒毂上以推拉筒毂离开弹簧的固定端。在一实施例中，加载机构通过一个皮带装置与弹簧筒毂相连。在本实施例中，筒毂的本体部分或相连部分具有足够的空间以便于加载机构固定到筒毂上。例如，在轴两端与各自齿轮相邻的部分(如果存在地话)可以是一个带毂184(图13)。每个带毂都连接到带子186(图25)的一端，该带子由合适的材料如钢簧形成。带子的另一端连接到加载机构装置134上。在本实施例中，带子有两个作用，即加载和速率控制。带子还要连接到能量吸收装置上，以控制恒力弹簧工作的最大速率。因此，该能量吸收装置通过带子来阻碍恒力弹簧的前进。

由于弹簧筒毂的直径是固定的而弹簧的直径会随着其卷动而改变，因此恒力弹簧136卷起袋子188(图30)的速率要快于流体从腔体排出的速率。因此，弹簧的张力会改变(即，在泵送过程的早先部分较小，在弹簧行进的后面部分较大)，因此使弹簧在其行进的开始部分卷过袋中含有流体的腔室，而在弹簧行进的后面部分则可能由于张力的增加而延迟。因此，张力可加到恒力弹簧远离筒毂的一端从而使弹簧在行进的早期紧紧保持在卷起的状态，而在行进的后期则不断降低张力。目前优选的是将恒力弹簧的远端固定。这样，在目前这个优选实施例中，就存在一个结构，其能使筒毂和恒力弹簧之间形成相对运动，从而使恒力弹簧在行进的早期张紧，在行进的后期松驰。能量吸收装置所提供的力可传送到恒力弹簧上，同时通过图15所示的一例张紧机构，筒毂和弹簧之间仍能形成相对运动。图15描述了一种扭簧138，该扭簧位于滚筒144的内部。当力加到筒毂上时，其传送到张紧弹簧上，以阻碍或防止恒力弹簧卷过仍含有流体的袋腔。

在图11-13所描述的实施例中，未加力的恒力弹簧114位于容器腔112的前端或手柄端。机械能通过加载装置134存储在泵簧136中。正如下面所要详细说明的那样，加载装置采用棘齿机构连在两个盖门120和122上。尽管本发明在实际使用中也可采用其它的加载机构，但目前优选的是两门棘齿机构，因为它可减少泵簧加载期间打开盖门所需的力。打开外盖，可将泵簧回拉一距离，如腔体长度的25-75％。打开内盖可将泵簧拉过剩余的长度。当然，也可采用其它的加载机构，如包括减速齿轮、外部后柄等的卷紧机构，其中的外部手柄与减速齿轮或棘齿机构相连。

加载装置134包括带子186、两个带筒144(图13)、加载盘194以及分别在盖门上的毂环198和100。为了将力平均加到弹簧上，目前该加载装置优选是镜像对称的，即在泵的两边相有类似的部件。加载装置两侧的部件通过一个齿轮箱组件202相连。出于美观及防护的目的，加载装置的两侧可用端盖204封盖。

如图20-21所示，齿轮箱组件202包括一个齿轮箱206以及相关的传动装置，以便将力从加力口如手柄等传到恒力弹簧。在一实施例中，相关的齿轮包括一个连接轴208，第一和第二正齿轮210以及分别位于第一第二加力杆214上的第一第二加力齿轮212。为便于操作，正齿轮和加力齿轮之间具有相同的传动比。当然，该传动比可根据泵送装置的大小以及泵簧的类型而有所不同。这里的传动比大约优选为1∶3。带筒(图13)连接到连接轴的相关两端。还有，该能量吸收组件位于齿轮箱中。

如图22-23所示，能量吸收装置/组件116控制着弹簧136行前并挤压袋子188的最大速率。由于能量吸收组件和加载机构都连在恒力弹簧上，因此最好能在加力时将能量吸收组件分开。据此，在一实施例中，能量吸收组件和齿轮箱组件202之间的连接轴208包括一个离合组件，该组件在给泵簧加载时将能量吸收组件分开。空转齿轮将能量吸收组件连接到离合组件上。能量吸收组件上的轴220是一个棘轮齿轮222，其可通过启/停机构226(图21)的启动爪224接合从而控制能量吸收组件轴的旋转，并启停泵簧136的运动。一旦有一个袋腔处于挤压状态，袋腔中的流体会在弹簧卷起时对弹簧形成背压。背压可限制弹簧行进的速率。因此，能量吸收组件的功能原理就是限制弹簧的最大行进速率，然而，流体的背压而非能量吸收装置可能需要一些时间才能对弹簧行进的速率进行有效地限制。

如图17所示，加载盘194可连接在每个加力轴214的外端。当采用两级加载机构时，加载盘具有两个闭锁机构如载簧棘爪228和230等。第一个棘爪在加力过程的开始阶段接合，第二棘爪在加力过程的第二阶段接合。当采用棘爪时，至少是内爪的一侧具有一个斜尖，这样毂环(或其类似结构)上相应的结构(如，下面所述的斜齿)可与该棘爪平滑接合，同时仍能提供一个正向锁定(当棘爪的直边与斜齿接合时)。轴和槽最好配置成：外爪被压下时，内爪也被压下；然而，内爪被压下时，外爪不会被压下。因此，在一实施例中，外爪228包括一个轴232，该轴与内爪230上的凹槽234接合从而有助于所需的操作。

泵簧的加载操作现在将参考图24-28进行说明。图24-25所示为未加载的泵。在本实施例中，泵簧136处于腔体的手柄端。外盖120的毂环200具有一个斜齿236和一个旁路斜面238。斜齿的一边垂直于外部毂环的外周，从而在加力操作的第一阶段(即打开外门)与加力盘上的外部棘爪228接合。因此，打开外门，外齿与外部棘爪接合并使加力盘部分旋转，从而如图26所示部分加载弹簧。加力盘的旋转运动传送到带筒84，其卷起带子186从而将弹簧轴140拉回。

如图27所示，内门进一步使加力盘旋转从而如下拉动弹簧轴。内盖122的毂环198还具有一个斜齿240，斜齿具有一个垂直边，该垂直边在内门打开时与内爪接合，从而使加力盘继续旋转以完成加载过程。在外门完全打开时，内齿的斜边压制内爪的斜边，从而使内齿与内爪接合压下内爪230(图中未示出)以跳过内齿。腔体内的一个启/停爪224(图13)通过一个棘轮122自动接合从而使齿轮箱组件202被锁定在这个位置上。这时可将袋子188放在泵110中，并将两个门合上。将门关上后激活启动钮244(图13)。在弹簧卸载期间(即在泵送过程中)旁路斜齿238开始操作以压下外爪(以及之后的内爪)，从而使内爪在加载盘沿着加载时相反的旋转方向转回时跳过内齿。

该泵可包括一些结构特征以确保能够正确控制所需的注射治疗。如图31-32所示，腔体可具有两个弹簧护板246，从而防止腔壁靠近恒力弹簧136的边缘，该弹簧在加载位置时会卷起。作为选择，另一优选特征是一个内部结构如弹簧护板上的一组销钉248，其与袋子咬合以便将袋子准确地布置在腔体中。销钉在设计上应能使袋子在卷入弹簧时离开销钉。

还可有一个联锁，这样就能使泵只能按照需要进行操作。例如可采用一个门件联锁装置以防止内门打开，除非外门完全打开。该泵还可具有一个启动钮联锁装置250(图13)，该联锁装置用来探测注射过程中是否有门打开。在门关闭时，启动钮与启/停爪接合并使泵开始工作。作为一个优选的安全特征，当外门打开时，启动钮启/停爪松开，泵停止工作。如果内门打开，则中断注射。还有，启动钮联锁装置还可使启/停钮被禁止，这样在泵未被重新加载的条件下，不能重新启动弹簧。中断注射和禁止启/停钮可防止由用户干扰腔内袋子所引起的控制错误。

图24中剖面线所举例展示的实施例是门合上后本发明泵的装配形式。其中与流体接触的那些部件可采用抗腐蚀材料。壳体框架可由合适的、具有足够刚性的、抗腐蚀材料构成，如聚碳酸酯对苯二酸酯(PBT)或类似的聚合材料。齿条、齿轮可由金属材料如黄铜或者强度合适的塑料构成。

药物输送泵自动进行通常所需的多个操作步骤，以便将多种静脉注射液以合适的体积、合适的顺序注射进去，同时用户的操作最少。此外，在一优选实施例中，该泵是一种机械装置，其不需要电能也不需要软件来实施其注射治疗。

作为选择，本发明的一个实施例中有一个控制组，并且作为选择，该控制组可包括在本明的药物输送系统中。控制组中包括一定长度的医药级管道如微孔管等，其两端的结构是：一端(近端)用来将管道连接到集配器的输出口上，另一端(远端)用来与一个标准的静脉注射针相连。在本发明的实际应用中可采用标准的注射(luer)连接器。

该控制组在结构上还能调节流体输送到病人的速率。为了对控制组的输送速率进行校正就必须知道泵/集配器组所形成的压力。泵装置根据每一腔体内溶液的体积来生成可预知的流体压力。根据该流体压力，流体离开袋子的流率就可采用这种具有预定管长和内径的控制组来选择。改变微孔管的内径和长度就能选择控制组内流体的流率。其关系基本由Poiseulle公式给出： $Q=\frac{\mathrm{\Δp}\·\mathrm{\π}\·D^4}{128\·\mathrm{\μ}\·L}$ 公式1

这里Q为流率，Δp为流率控制孔的压降，D为孔的内径，μ为流体的动力粘性系数，L为孔眼的长度。因此，控制组内的任何结构都会影响流率，并且这种影响是可预测并计算出来的。作为选择，控制组中可以想到的结构还有：微粒过滤器、除气器、限流器等。控制组可进一步包括一个夹子等以便使流体根据需要停止流动。

图34所示的这例控制组包括公头注射连接器和母头注射连接器(分别为338和346)或者其它等同的连接结构、管夹340、除气过滤器342、微粒过滤器(图中未示出)、微孔管346以及限流器(图中未示出)。控制组的管道可由任何生物相容的材料构成，如不含聚氯乙烯(PVC)的邻苯二甲酸盐(即，非DOP，邻苯二甲酸二辛酯以及非DEHP，邻苯二甲酸双烷己基)或者类似的通常用于商业设备的管材料。控制组可通过其母头注射连接器连接到袋子上标准的公头注射连接器348。采用标准的注射连接器可确保正确并简便地实现连接。除空气过滤器去除直径约大于0.2微米的微粒并将流体中的空气从排气口排出。

在本发明的另一个实施例中，有一个限流组连接在控制组的远端。这样，流体的流率就可由这个限流组的加入而改变，而不需重新设计构造这个控制组。当然，流体的最大流率是由控制组的结构确定，并由限流组精细调节到更慢的速率上。

现在参考图33-36所示的、特定的、非限定性实施例来说明本发明的方法。此外，下面描述的、由各个部件形成的每个实施例不必用于所示的其它特定实施例。

根据本发明方法的一个特定实施例，用户将控制组(图33)连接到袋子上，将泵的两个门打开以加载激活机构，将袋子放到泵壳的接受区域内(图34)。然后用户将泵门合上，将控制组连接到病人的静脉(i.v.)导管处，启动激活机构，例如按压壳体外部的启动钮。泵内的机械弹簧按顺序挤压袋子的四个腔室。各个腔室内的流体按顺序排出袋子，流过控制组并流入病人体内。在一优选实施例中，指示器在注完时通知用户。该指示器可以是视觉指示器、听觉指示器(如一个铃等)、触觉指示器等。

药物输送系统在设计上应力求简单、安全、直观、经济。此外，该系统在设计上应：(1)减少用电量；(2)消除人为的操作以及复杂的劳动；(3)减少进入病人静脉的管数；以及(4)确保流体以正确的量和正确的顺序输送。

本发明药物输送泵的优点是：它是一个机械装置，不需要电能和软件就能以正确体积、顺序和速率输送溶液。激活机构如恒力不锈钢弹簧提供机械能挤压袋子的各个溶液腔以输送流体。

溶液的压力和注入速率由系统的结构决定。泵内的调节机构用来限定弹簧行进所允许的最大速率。当恒力弹簧的行进速率超过调节器所允许的最大速率时，调节器部分吸收弹簧的能量以限制弹簧行进的速率。调节器允许弹簧以预定最低的时间移过整个泵长。因此，该泵可根据各个腔室内的溶液量来形成可预知的流体压力。根据该流体压力，流体从袋子流出的速率可用这种具有预定管长和内径的控制组来选择。弹簧连续作用在袋子上的力与容器集配器内的止回阀一起防止流体从控制组逆流回容器。

在泵体包括两级加载机构的实施例中，这两级加载机构包括内门和外门，泵体的外门和内门必须打开以便将装满了的袋子放入泵体，内外门的打开运动也使机械泵的弹簧被拉回到启始位置。在内外门合上后，泵体就准备好，一旦按下“开始”钮就开始启动。内外门上切去的窗口可使用户观察弹簧相对于袋子所移动的位置。这样，用户就能监视注射的进程。

泵体在设计上可将泵体的袋舱或袋室与泵体大部分运动部件分开。可将抗腐蚀材料用于那些与液体接触的任何部件。这一点在物理设计上有助于泵体的清洗。

各个腔体内的溶液会因泵簧挤压该注满的腔体所累积的压力而从腔体流出。随着压力的上升，集配器内的止回阀打开，使流体从腔体流入流体管道，流过阀门并流过一个出口管而流入病人体内。当溶液从腔体排出时，所产生的压降会使阀门关上。阀门的开关就控制着溶液从各个腔体流出的启停。弹簧挤压袋子的速率被控制在溶液压力低于静脉注射装置(即，注射管、接头、针等)通常的最大安全压力的状态下。

图33和34描述的是装填利用本发明药物输送系统的结构。所示的袋子314具有一个装填口360以便于大容量装填腔体1、2和3(分别参见标记328、330和334)。该系统还具有两个独立的注射点362和364，其用于腔体330和334使人加入额外的溶液。通过大容量装填口360将集配器336和管道344装满从而使控制组316准备待用，同时夹子340锁紧，直到管内的空气通过除气过滤器342排出为止。此外，将集配组件和管件装满到一个压力，该压力大到足以防止阀门打开使流体在袋子314保存、处理或运送期间从腔体漏出的程度，还可在空气过滤器和止回阀之间形成液力阻塞。当各个腔体的压力加到阈值压力或者打开夹子卸压时，即可克服液力阻塞。

袋子包括一个船形夹368以防止溶液在装满后渗漏出来。当袋子插到装液设备时，夹子松开以装满溶液。反之，溶液装完后，船形夹闭合以防止溶液在使用前从装满的袋子中渗漏出来。

装液设备是一种配药工具，其仅在给袋腔装液时使用。操作者用装液设备的内壁将腔室1和3限定下来，这样就能确保装液设备为袋子314提供物理限制，以保证每个腔室1、2和3都能装到正确的额定装填容量。这样，在使用中，操作者在开始装液之前先将袋子314放入装液设备中。在将袋子放在装液设备中后，如果有的话，袋子上的船形夹打开，操作者采用标准的药物装填设备和工艺通过大容量装填口360对袋子上的腔室1、2和3进行快速装填。

例如，通过对标准的药物装填设备进行设定以配送120ml溶液，操作者可在腔室1和3分别装入10ml溶液，在腔室2中装入100ml溶液。流体流入袋中分别将10ml溶液装入腔室1和3。装液设备会将腔室1和3限定到这一容量，这样剩余的流体就注入腔室2中。当腔室1、2和3分别装到所需的容量时，操作者将袋子从装液设备取出。现在，就可根据操作者的需要将溶液分别通过注入点362和364加到腔室2和4中。可通过标准的药物装填设备和工艺来接上腔室2和4的注入点。装完后，袋子就可以放入泵310中输送溶液了。

现在，参见下面这个非限定性的实例来更详细描述本发明。

                          例子

下例描述了本发明药物输送系统在采用四腔室泵袋时的溶液流动情况，其中各腔室中装填容量为：

腔室1  5—10mls

腔室2  100—120mls

腔室3  5—10mls

腔室4  5mls

图35所示为流体从四个腔室流出时，典型的流体流动曲线—时间图。较大的腔室2具有相对较平的输送曲线，但在输送的未端出现了一个流量峰值，然后快速降到0。较小的腔室具有峰值输送曲线。流率的选择是通过控制组中微孔管内径和长度的选择来实现的。内径越小或者管长越大，流率越小，输送时间越长。反之，内径越大或者管长越小，流率则越大，输送时间越短。

尽管本发明是参考特定的实施例来详细说明的，但应该清楚对其的修改或变更都在权利要求的精神和范围之内。

Claims (58)

1、一种药物输送系统，包括

一个袋子，该袋子具有：

至少一个内含流体药物的腔室；以及

一个集配器；以及

一个具有一触发机构的泵，触发机构在结构上触发所述的腔室从而将流体从袋中配送出来。

2、如权利要求1的系统，其中触发机构在每一腔室内都形成产生一个预定的压力。

3、如权利要求2的系统，其中腔室的配置决定了触发机构在腔室内所形成的压力。

4、如权利要求1的系统，其中所述触发机构包括一个恒力弹簧。

5、如权利要求1的系统，其中所述袋中的腔室根据所述腔室的预定配置而触发。

6、如权利要求1的系统，其进一步包括一个控制组，该控制组从袋子接受预定压力的流体药物，并且以预定流率将流体药物输送到注射点。

7、如权利要求6的系统，其中的控制组包括一个微孔管，该微孔管具有一长度和内径，其用来形成预定的流率。

8、如权利要求6的系统，其中的控制组包括一个除空气过滤器，以便在流体输送到注射点之前将气泡从流体药物中除去。

9、如权利要求8的系统，其中所述集配器至少包括一个与袋中相应的腔室相连的止回阀，其中止回阀和除空气过滤器之间形成一个液力阻塞，在腔室加上一个阈值压力后能够克服该阻塞。

10、一种药物输送容器，包括

一个具有多个腔室的袋子

一个集配组件，其与所述的多个腔室相连以便将药物从腔室中输送出来。

11、如权利要求10的药物输送容器，其进一步包括一个控制组，该控制组与集配组件相连从而将药物从集配组件输送到注射点。

12、如权利要求11的药物输送容器，其中所述控制组包括一个或多个除空气过滤器、一个微粒过滤器和一个限流器。

13、如权利要求10的药物输送容器，其中袋子包括多个管道，从而将腔室连接到集配器组件上。

14、如权利要求13的药物输送容器，其中的多个腔室位于袋子的压缩区，其中的多个管道通常位于袋子压缩区的外侧。

15、如权利要求13的药物输送容器，其中的袋子由两片柔性塑料粘接而成，其粘接形式为可形成多个腔室和多个管道。

16、如权利要求15的药物输送容器，其中的一片塑料具有相对较光滑的表面，第二片塑料具有一个变形表面，其中柔性片的粘接为：光滑表面与变形表面相对，从而在两片之间在那些与腔室和管道相通的位置处形成流动通道。

17、如权利要求16的药物输送容器，其中每一片塑料都具有变形表面，其中柔性片的粘接为：变形表面彼此相接，从而在两片之间在那些与腔室和管道相通的位置处形成流动通道。

18、如权利要求10的药物输送容器，分别在多个腔室和多个管道之间进一步包括多个出口，其中至少一个腔室具有一个粘接件与出口相邻，从而防止出口在压力加到所述腔室上时关闭。

19、如权利要求10的药物输送容器，分别在多个腔室和多个管道之间进一步包括多个出口，其中至少一个腔室具有一个垫被形式的粘接件与出口相邻从而防止出口在压力加到所述腔室上时关闭。

20、如权利要求19的药物输送容器，其中垫被形式的粘接件为T点结构。

21、如权利要求10的药物输送容器，其进一步包括一个减少压降的结构，所述结构至少与一个腔室相通，从而使流体在压力加到相应的腔室时能从相应的腔室流到相连的管道。

22、如权利要求21的药物输送容器，其中减少压降的结构包括一个正常为打开形式的热成形管道。

23、如权利要求21的药物输送容器，其中减少压降的结构包括内部管珠，该管珠与相应腔室和相通管道间的交叉点相邻。

24、如权利要求21的药物输送容器，其中减少压降的结构包括一个垫被形式的粘接件与出口相邻，从而防止出口在压力加到所述腔室上时关闭。

25、如权利要求10的药物输送容器，其中的袋子由两片EVA塑料形成，集配器由ABS塑料形成，并且袋子进一步包括多个开口、多个一体挤出的管道，每个开口都与袋子的一个腔室相连，每个管道都具有一个EVA塑料的外表面和聚氯乙烯(PVC)的内表面，外表面在相应的开口处热密封粘接到塑料片上，内表面溶接到集配器的相应开口上。

26、如权利要求10的药物输送容器，其至少在两个选择的相邻腔室之间进一步包括一个空区，该空区在结构上能使所选的相邻腔室所输送的流体之间有一个时间间隙，从而减少相应腔室流体之间的混合。

27、如权利要求10的药物输送容器，其中的集配组件包括一个大容量装填口，其用来装填袋子的多个腔室。

28、如权利要求11的药物输送容器，其中的控制组包括一个微孔管以便控制流体流出袋子的流率。

29、如权利要求12的药物输送容器，其中的集配组件包括多个止回阀，每个止回阀都与袋子中相应的腔室相连，其中止回阀和除空气过滤器之间形成一个液力阻塞，从而防止流体在容器的保存、处理和运送期间从腔室渗漏出去。

30、一种流体输送容器，包括

一个至少具有一个流体腔室的袋子；以及

用来使腔室和相连管道之间压降在腔室加上压力时最小的结构。

31、如权利要求30的流体输送容器，其中用来使压降最小的结构包括一个粘接件与腔室的一个出口相邻，从而防止出口或相连的管道在压力加到所述腔室上时关闭。

32、如权利要求30的流体输送容器，其中用来使压降最小的结构包括一个垫被形式的粘接件与腔室的一个出口相邻，从而防止出口或相连的管道在压力加到所述腔室上时关闭。

33、如权利要求32的流体输送容器，其中垫被形式的粘接件为T点结构。

34、如权利要求30的流体输送容器，其中用来使压降最小的结构在塑料片之间的一个容器区域内包括内部管珠，该区域是腔室和相连管道相汇的地方。

35、如权利要求30的流体输送容器，其中用来使压降最小的结构包括正常为打开形式的热成形管道。

36、一种自动注射多种药剂的流体输送容器，所述容器包括多个腔室，每个腔室都具有各自的几何结构以便控制多种药剂的输送；以及

一个集配器，其具有多个阀门以控制多种药剂输送到注射点，

其中每个腔室都具一个结构，其用来控制各种药剂的输送体积以及所述药剂的输送形式。

37、如权利要求36的流体输送容器，其进一步包括一个管组以便将集配组件连接到注射点，同时控制药剂的输送速率。

38、如权利要求36的流体输送容器，其中的腔室在配置上能够按顺序输注药剂。

39、如权利要求36的流体输送容器，其中每个腔室尺寸和形状都能用来控制输送药剂的体积、时间和时长。

40、如权利要求36的流体输送容器，其中每个腔室的位置都能用来控制药剂输注的相对时间。

41、如权利要求38的流体输送容器，其中的流体袋由医疗级塑料片构成，这些片之间以一种方式粘接在一起，从而在同一平面上形成多个独立的腔室，每个腔室都具有各自的几何形式、位置和顺序，以控制药剂输注的体积、时间和时长。

42、如权利要求41的流体输送容器，其中流体从腔室流出的速率由一个开孔控制。

43、如权利要求42的流体输送容器，其进一步包括一个管组，其中的开孔位于该管组内。

44、一种流体输送泵，包括

一个结构，其从一个柔性流体容器的第一端向第二端按顺序加载恒力从而挤压所述容器；以及

一个能量吸收装置，其与该结构相连以便使所述结构以限定的最大速率按顺序加载恒力，从而挤压该流体容器。

45、如权利要求44的流体输送泵，其中所述用来按顺序加载恒力的结构是一个恒力弹簧。

46、如权利要求45的流体输送泵，其中的恒力弹簧与一个接收流体容器的腔体相连。

47、如权利要求45的流体输送泵，其中的腔体包括一个底盖，该底盖具有一个斜板以容纳直径随着恒力弹簧挤压柔性流体容器而不断增加的弹簧。

48、如权利要求46的流体输送泵，其中的腔体包括一个弹簧护板以便将恒力弹簧的边缘盖上。

49、如权利要求46的流体输送泵，其中的腔体包括使柔性流体容器在腔体内对齐的结构。

50、如权利要求49的流体输送泵，其中所述的结构包括销钉，销钉固定在所述柔性流体容器中的一组咬合孔中。

51、如权利要求50的流体输送泵，其中对齐的销钉在位置上有所偏斜，从而使柔性流体容器在腔体中正确对齐。

52、如权利要求45的流体输送泵，其中的恒力弹簧与一拉簧相连，以便在恒力弹簧挤压柔性流体容器时绕紧该恒力弹簧。

53、如权利要求45的流体输送泵，其中的结构是一种恒力弹簧，其在配置上用来挤压柔性流体容器，其中的泵进一步包括第一和第二泵门，该泵门用来加载恒力弹簧，其中打开第一泵门能够部分加载恒力弹簧，打开第二泵门能完全加载恒力弹簧。

54、如权利要求53的流体输送泵，其进一步包括一个加载组件，该组件具有与第一泵门相连的第一和第二外环筒毂、与第二泵门相连的第一和第二内环筒毂、均具有第一和第二两个棘爪的第一和第二加载盘，其中加载盘的第一棘爪在第一泵门打开的过程中与外环筒毂上相应的齿接合，加载盘的第二棘爪在第二泵门打开的过程中与内环筒毂上相应的齿接合。

55、一种加载盘，其包括第一和第二载簧棘爪，第一棘爪具有一轴杆与第二棘爪中的槽接合，轴杆和槽在配置上能使第二棘爪在第一棘爪压下时也被压下，第一棘爪在第二棘爪压下时不被压下。

56、一种装填流体输送袋的方法，该袋具有多个腔室，所述方法包括：

测量出一个预定的第一流体体积；

至少将一个腔室限定到一个第二预定体积；以及

将预定的第一体积的流体通过一个大容量装填口装满多个腔室，这样将第二预定体积的流体装到一个限制的腔室中，而剩下的腔室则装入一预定体积的流体，该预定体积的流体为第一预定体积的流体减去限定腔室内的流体。

57、一种输送药物流体的方法，所述方法包括：

用一恒力弹簧挤压一个袋子，该袋中至少具有一个含有一种药物流体腔室，从而根据腔室的配置在腔室中形成预定的压力；以及

采用一个微孔管将药物流体以预定的压力从袋子输送到一个注射点，该微孔管具有一长度和内径以确定一预定的流率。

58、一种加载注射泵的方法，该注射泵具有一个恒力弹簧，该弹簧通过一个加载组件连接到第一和第二盖门，该方法包括：

打开第一盖门以部分加载恒力弹簧；以及

打开第二盖门以完全加载恒力弹簧。

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