CN1826149A - 医用泵 - Google Patents

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Abstract

一种医用泵(1)，包括储液器(3)，其带有流体封入部分和管形元件(7)，该管形元件(7)内部与流体封入部分流体连通，以容许流体(5)进入管形元件(7)。流体封入部分含有一定容积的流体(5)，该流体(5)被密封，以不与空气连通，所述流体封入部分的容积降低到基本上与转移到管形元件(7)内的流体(5)的容积相同。本发明也涉及一种排出医用流体的方法。

Description

医用泵
技术领域
本发明涉及一种医用泵，并涉及传送医用流体的方法。在这个应用中，要注意地是，术语流体不但包括流体，而且还包括凝胶。
背景技术
注射器和其他注射设备具有不同的应用范围。其中一种注射器用于给予粘度高于1000mPa*s的流体，如凝胶。例如，凝胶可注射到人或动物的皮肤内，以使皮肤的容积增加。这种应用已用于美容工业，如用于使皱纹或皱褶平滑、塑造面部轮廓、纹唇等。例如，这种凝胶由申请人在市场上以商标名Restylane和Perlane(其基于所谓的NASHA-凝胶(非动物用稳定透明质酸))的产品销售。另一种应用是注射凝胶，以用来治疗女性小便失禁。本申请人以商标名Zuidex(也是NASHA-凝胶)注册了这种凝胶。另一种商标名为Durolane的NASHA-凝胶产品被注射到病人骨骼内，以用于治疗如膝关节炎。
在输送大量的流体时，注射器应具有大的容量，或者在给药期间能够多次重装满或者改变。容量越大，通常注射器的横截面也越大，并由此使柱塞的面积也将变得很大，其中，所述柱塞用来将施加的压力传递给流体。柱塞的直径越大，将流体从注射器内推出所需的压力就越大。如果流体是粘性的，如凝胶形式的，对含有大量流体的普通注射器来说，这一特别问题就变得更加严重。
US5496284、US6132400和WO96/10430中叙述了用于施加麻醉剂的注射器。这些注射器通过提供带有一面积较小的柱塞的第一小室和用作储液器的第二室，而避免了较大柱塞面积的问题，其中，第一室能够用第二室中的流体注满。小柱塞面积降低了在施加麻醉剂过程中必须应用的力。
尽管这些现有技术中的注射器便于施加低粘度的液体形式的麻醉剂，但是其不适于给予相对粘性的流体，如凝胶。这些现有技术中的注射器的缺点在于，储液器内所含的流体与空气相通。在柱塞作近端移动(proximal movement)过程中，在流体进入排出室时，空气被引入。如果粘性流体混有空气，就有空气夹在流体内并由此施加到人或动物体内的危险。流体内混有空气的另一个问题是可能造成流体污染。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种医用泵，其适用于施加相对粘性的流体，特别用于施加粘度为至少1000mPa*s的流体，如凝胶，例如，其为说明书的背景技术部分所提及的产品型式。
本发明的另一个目的是提供一种医用泵，其含有能防止与空气混合的流体，并由此降低了输送夹带有空气的流体的危险。
本发明的另一个目的是提供一种医用泵，其防止其中的流体与空气混和，以便降低流体污染的危险，并由此降低了输送污染了的流体的危险。
本发明的又一个目的是提供一种医用泵，其容量能够容纳大量的流体，并便于排放粘性流体，如凝胶，且施加的力降低。
另外，本发明的目的是提供一种输送医用流体(如粘性流体，特别是凝胶)的方法。
通过具有附属权利要求书中所限定的特征的医用泵和方法可以获得本发明的这些和其他目的，其将在下述说明书中变得更加清楚。
依照本发明的第一个方面，提供一种医用泵，其包括储液器，其具有流体封入部分；
管形元件，其内部可设置在流体内，与流体封入部分连通，以容许流体流进管形元件；
内部密封件，其在管形元件内可在前进位置和缩回位置之间移动，其中，所述内部密封件可从前进位置缩回，以能够将流体从流体封入部分转移到由管形元件和缩回的内部密封件所限定的内部空间内，且所述内部密封件可从缩回位置前进，以将所述内部空间内的流体排到泵外；
所述流体封入部分含有一定量与空气隔绝的流体，且所述流体封入部分的容积量的降低基本与转移到管形元件的所述内部空间内的任何流体量相同。
本发明基于这样一种理解，即，通过提供流体封入部分内的流体，所述流体封入部分能够随流体的供给而降低容积，能够将流体密封，以与空气隔绝开。这是一个显然不同于现有技术的解决方法，其中，在现有技术中，储液器中所降低的流体量由引入含有流体的空间内的空气所取代。
在这个应用中，术语储液器用于限定容积，该容积规定至少部分容纳流体。此外，流体封入部分规定为储液器内所含的流体的容积，所述储液器与空气隔绝开，其中，管形元件内部(如，在管形元件的内部空间内所含的流体容积)不是流体封入部分的一部分。流体封入部分的定界表面至少部分地与储液器的定界表面相同。
本发明的一个特别的优点是流体封入部分所含的流体避免了与空气混合。特别地，降低了流体内夹带有引入的空气的危险，并由此提供了使得更安全和可靠地输送流体的医用泵。利用含有防止与空气混合的流体的医用泵，另一个优点是降低了流体污染，这就降低了输送污染了的流体的危险。
本发明的另一个优点是要从医用泵输送出去的较小量的流体从流体封入部分转移到所述内部空间内，这样，与要输送的流体包含在一个室(其内含有所有流体)内的医用泵相比，降低了输送所需的力。通过将流体转移到所述内部空间内，可以降低用来将流体推压出所述医用泵所需的装置面积，并由此降低了输送所需的力。这对于凝胶(其通常粘性较高)来说是特别有利的。
优选通过密封的开口、阀或其他连通闭合装置来实现流体封入部分和管形元件内部之间的可设置的流体连通。
在至少一个实施例中，在内部密封件从前进位置朝向缩回位置退缩之前，打开管形元件的内部空间和流体封入部分之间的流体连通。也能够在内部密封件缩回之后或者在内部密封件部分缩回时，打开管形元件的内部空间和流体封入部分之间的流体连通。
在至少一个实施例中，内部密封件的缩回在管形元件内部产生一个负压，其中，所述负压迫使流体封入部分内的要转移的流体进入管形元件的内部空间。通过使流体封入部分的至少一部分定界表面可移动或者可弯曲，流体封入部分的容积降低到与从流体封入部分转移到管形元件的内部空间的流体量相同，而没有将空气引入流体封入部分内。这就意味着，流体封入部分的剩余容积是：在从流体封入部分转移流体之前流体封入部分内所含的流体量与转移到管形元件内的流体量之差。
本发明也基于这样一种理解，通过在储液器内提供一可移动装置，流体封入部分的容积可变，其中，所述可移动装置限定了流体封入部分的界限。
在至少一个实施例中，流体封入部分包括外部密封件，该外部密封件可在储液器内部移动，并限定了流体封入部分内所含的流体的界限，所述外部密封件设置成：在内部密封件从所述前进位置缩回时，其至少部分地相对于管形元件移动。
优选地，储液器成形为管形桶，外部密封件(其为圆柱形的)设在储液器内。储液器由透明的塑料材料制成，如聚碳酸脂、环烯共聚物(COC)、聚丙烯或其他适当的材料。外部密封件用来在储液器所含的流体和环境空气之间产生密封效果，其中，防止了流体与空气混合。优选地，外部密封件的与流体封入部分相对的一侧与空气相通，以便在外部密封件由于从流体封入部分向管形元件的内部空间转移流体而发生移动时，均衡外部密封件周围的压力。优选地，外部密封件由柔性材料制成，如橡胶材料，特别是丁基橡胶。橡胶的一个替换是热弹性塑料。外部密封件紧配合在储液器的内壁上，以便产生密封效果。有利地，外部密封件的外圆周表面设有凹槽或通道，以增加密封效果。
注意，即使上面已经叙述了包含可移动外部密封件的一些实施例，应该可以理解，医用泵的流体封入部分可由柔性材料制成，在流体从流体封入部分转移到管形元件的内部空间内时，所述柔性材料将会皱缩。通过提供成形为柔性密封部分(如塑料袋)的流体封入部分可以实现这一点。通过使流体封入部分皱缩，流体封入部分的容积降低到与从流体封入部分转移出的流体量相同，其中，防止了流体封入部分内的流体与空气混合。
如上所述，管形元件设有可移动的内部密封件，其与管形元件的内壁抵接，以便提供密封效应。优选地，内部密封件由柔性材料制成，如橡胶材料(特别是丁基橡胶)或其他适当的材料如热弹性塑料制成。有利地，内部密封件具有外圆周表面，其设有用来增加密封效果的凹槽或通道。在所述内部密封件从前进位置朝向缩回位置退缩时，该内部密封件在管形元件内部产生负压，在储液器和管形元件的内部空间之间的流体连通打开之后，所述负压产生吸力，所述吸力将流体从流体封入部分吸入管形元件的内部空间内。由负压所产生的力也应用于外部密封件，其中，所述外部密封件在储液器内移动，其移动距离基本上与储液器内的流体表面的移动距离相同。由此，外部密封件移动的距离与从流体封入部分转移到管形元件内部空间内的容积量相应。所述外部密封件的移动使得能够降低储液器内的流体量，而不会将空气引入含有流体的封装容积内。
在至少一个实施例中，管形元件置于储液器内部，其中，外部密封件从储液器的内表面延伸到管形元件的外表面。管形元件优选延伸穿过设在外部密封件内的孔，其中，所述外部密封件紧贴地配合到管形元件的外部密封上，以在外部密封件和管形元件的外壁之间提供密封效应。有利地，在组装时，储液器、外部密封件和管形元件沿着共同纵轴一个在另一个之内的同心设置。
应该指出，管形元件和储液器可以是分离的，其中，优选通过在流体封入部分和管形元件的内部空间之间设置通道而将二者流体连通，所述通道可有利地通过一个阀来打开和关闭。也应该指出，在这样一个实施例中，外部密封件仍可相对于管形元件在储液器内移动。
在至少一个实施例中，管形元件可在前进给药位置和缩回填充位置之间移动，其中，在管形元件从所述给药位置缩回时，外部密封件可相对于管形元件移动。
术语“填充位置”用于限定管形元件的位置，在该位置，其能够将流体从流体封入部分转移到管形元件的内部空间内，或者立即在管形元件创造内部空间。
因而，在这个填充位置，内部密封件可缩回，以产生管形元件的内部空间，并能够使流体封入部分内的流体转移到管形元件的内部空间内。术语“给药位置”用于限定这样一个位置，即在该位置处，将管形元件的内部空间与流体封入部分所含的流体间的流体连通密封。在这个给药位置，管形元件的内部空间可设置为与出口区域流体连通，该区域位于医用泵上，以能够从医用泵输送出流体。
应该指出，通过采用阀或其他流体连通闭合装置也可在储液器和管形元件的内部空间之间建立流体连通。
在至少一个实施例中，通过内部密封件和管形元件之间的相互接触表面使所述管形元件从所述前进给药位置朝向缩回填充位置移动，其中，所述接触表面提供第一摩擦力F1，其中，通过在内部密封件上应用缩回力，管形元件可从给药位置缩回。此外，通过在内部密封件上应用前进力，管形元件可从填充位置前进，其中，摩擦力(其与摩擦力F1方向相反)形成在内部密封件和管形元件之间的相互接触表面上。所述摩擦力(分别在管形元件前进和缩回时形成)优选在相同范围内。但是，所述摩擦力也可相互不同，这些实施例的基本功能是，所述摩擦力是充足的，从而造成管形元件在前进位置和缩回位置之间的移动。
应该指出，在本申请中，术语“相互接触表面”用于限定相互抵接从而产生密封效应和/或摩擦力的表面部分。
此外，应当注意，流体封入部分和管形元件的内部空间之间的流体连通的打开和闭合功能可与内部密封件的缩回和前进功能分离开，其中，所述流体连通的打开和闭合功能可通过移动管形元件而产生。这可以通过包括用于这两个特征的分离控制装置的设置来获得。
在至少一个实施例中，在管形元件和外部密封件之间的相互接触表面上形成了第二摩擦力F2，该第二摩擦力F2的方向与管形元件朝向其给药位置的前进方向相反，且在外部密封件和储液器之间的相互接触表面上形成了第三摩擦力F3，其小于第二摩擦力F2，其中，在管形元件朝向其给药位置的前进过程中，所述外部密封件与管形元件一起前进。
因此，在管形元件从缩回位置朝向前进给药位置向前移动时，外部密封件优选设置成至少部分地跟随着管形元件的移动。在外部密封件至少部分地与管形元件一起移动时，在储液器内所含的流体内产生压力。在产生的压力和摩擦力F3一起对外部密封件施加力时，所述外部密封件的前进移动中断，且所述管形元件开始相对于所述外部密封件滑动，其中，所述压力和摩擦力F3基本与摩擦力F2的顺序相同(in thesame order as)。通过这样设置摩擦力间的相互关系，即摩擦力F2大于摩擦力F3，可以获得外部密封件的至少部分移动。
本领域技术人员可明显看出，医用泵可设有外部密封件，在管形元件朝向前进给药位置向前移动时，所述外部密封相对于储液器保持在适当位置处。这可通过设置摩擦力间满足这样一种关系来获得，即摩擦力F2等于或小于摩擦力F3。
通过使外部密封件至少部分地与管形元件一起移动，在排放出管形元件的内部空间内所含的流体之后，流体封入部分内所含的流体内的压力增加便于使内部密封件产生附加地缩回，以便将流体从流体封入部分转移到管形元件的内部空间内。
在至少一个实施例中，在外部密封件和储液器之间的相互接触表面上形成第三摩擦力F3，且在管形元件和外部密封件的相互接触表面上产生第四摩擦力F4，该第四摩擦力F4与管形元件朝向其填充位置的缩回运动相反，所述第三摩擦力F3大于所述第四摩擦力F4。
因此，在管形元件从其前进给药位置朝向缩回填充位置移动时，所述外部密封件相对于储液器保持在适当位置处。通过使外部密封件相对于储液器保持在适当位置处，在管形元件从前进给药位置朝向填充位置移动时，所述外部密封件基本保持在与流体封入部分内的流体相同的水平上。
优选地，医用泵这样设置，即其内的摩擦力之间的关系满足F1＞F2＞F3＞F4。摩擦力F1限定了内部密封件的缩回和前进移动时产生在管形元件的内壁和内部密封件之间的摩擦力。为了借助于内部密封件和管形元件之间的摩擦力F1而使管形元件能够从前进给药位置朝向缩回填充位置提升，在外部密封件相对于储液器保持在适当位置处且容许相对于管形元件移动的同时，摩擦力之间的关系为F1＞F3＞F4。此外，为了借助于内部密封件和管形元件之间的摩擦力F1而使管形元件从缩回填充位置移向前进给药位置，同时能够使外部密封件至少部分地跟随着管形元件的移动，摩擦力间的关系为F1＞F2＞F3。
管形元件、外部密封件和储液器间的相互接触表面可以这种方式设有表面和材料，即可以获得摩擦力之间的关系。在至少一个实施例中，摩擦力F2和摩擦力F4之间的差值由设置到管形元件的外壁上的不平表面产生，如突出装置，其中，所述摩擦力F2与管形元件朝向其给药位置的前进移动的方向相反，所述摩擦力F4与管形元件朝向其给药位置的缩回移动的方向相反。这种突出装置可成形为花键、倒钩或者边缘，优选设在管形元件的外壁周围的橡胶涂层上。作为替换，以与所述的管形元件相同的方式，可通过设置外部密封件的表面(其与管形元件的外壁抵接)来建立摩擦力F2和F4之间的差值。应该注意，即使在一些实施例中可优选设置F2＞F4，这些摩擦力也可相等或者甚至具有相反的关系。
优选地，储液器包括设有出口区域的抵接表面，以从泵内排放出流体，其中，在所述给药位置，管形元件的端部与所述抵接表面以这种方式邻接，即所述管形元件的所述内部空间与所述出口区域连通。
即使基本特征在于管形元件的内部空间在所述给药位置与所述出口区域相通，出口区域优选设置在管形元件的几何轴线上。此外，管形元件和出口区域优选设在储液器的几何轴线上。
设在储液器内的抵接表面可用于使管形元件朝向前进给药位置向前移动的止动器。在这种情况下，前进给药位置可因此限定为管形元件在其与抵接表面邻接时的位置。然而，内部密封件的前进水平限定了要从医用泵排放出的流体量，其中，如内部密封件可相对于抵接表面仅仅前进一半，以便将少量流体排放出医用泵。
此外，在至少一个实施例中，抵接表面是密封表面，用于防止在管形元件处于所述给药位置时，流体在管形元件的内部和流体封入部分之间流动。优选地，抵接表面成形为设在储液器底部上的单独的材料块。所述抵接表面优选由橡胶材料制成，如丁基橡胶，或者其他适当的材料如热弹性塑料。所述抵接表面可通过形状配合(form fit)、胶粘或其他紧固方法联结到储液器上，但是也能够提供作为未连接的材料块的抵接表面。也能够提供作为储液器的整体部分的抵接表面。
抵接表面的形状可以几种方式设置，如将其设置成平面或锥形面，其中，基本特征是给药位置的限定，及管形元件的内部空间与流体封入部分内所含的流体之间的密封效应。
在至少一个实施例中，所述密封表面构造成单向阀，其容许流体通过所述出口区域流出泵，但是其防止外部流体通过所述出口区域进入泵内。作为替换，单向阀可设置为一单独部件，而不是形成为密封表面的一部分。也能够沿着医用泵的出口区域来改变单向阀的位置，其中，所述单向阀没有设置为与所述抵接表面接触。
优选地，单向阀在密封表面内成形为狭槽，其中，设有至少两个翼片(flap)，在流体要从医用泵排放出时，所述翼片能够打开。在内部密封件朝向前进位置移动时，能够打开单向阀，其中，管形元件的内部空间内的流体迫使单向阀打开。由此，管形元件的内部空间和出口区域之间的流体连通就被打开。
本领域技术人员认为，可以几种方式获得单向阀效果。
管形元件的缩回填充位置可由储液器的端部件确定，其中，所述端部件可防止管形元件进一步缩回。在至少一个实施例中，所述端部件由盖制成，所述盖设在储液器的与医用泵的开口区域相对的一端上。另外，所述盖优选用于内部密封件从前进位置缩回到缩回位置的止动部件。在这个实施例中，在内部密封件与盖抵接时，内部密封件的缩回位置可因此定义为内部密封件的位置。然而，内部密封件的缩回的水平限定了要转移到管形元件的内部空间内的流体量，其中，所述内部密封件如可相对于盖仅缩回一半，以便将少量流体转移到管形元件的内部空间内。
在至少一个实施例中，内部密封件连接到细长致动器上，所述细长致动器可在管形元件内移动，其中，可从储液器外部控制所述致动器。在内部密封件因作用于致动器上的缩回力而从前进位置缩回时，管形元件由于相对于内部密封件间的摩擦而缩回到其填充位置。此外，在管形元件处于其填充位置时且在所述致动器受到缩回力时，所述内部密封件可克服摩擦力，并相对于管形元件移动。
此外，在内部密封件因作用于致动器上的前进力而从缩回位置向前移动时，管形元件因相对于内部密封件间的摩擦而向前移动到给药位置，且在管形元件处于其给药位置及所述致动器受到连续的前进力时，所述内部密封克服摩擦并相对于管形元件移动。
所述致动器优选设有控制装置，置于储液器之外，适于单手抓握以施加缩回力和前进力。优选通过形状配合来将内部密封件与致动器连接，但是也可以使用其他紧固方法。细长致动器可包括设在内部密封件和控制装置之间的杆或者棒。杆或棒的横截面优选为十字形，以便格外创造一个与内部密封件相连的适当连接界面。
优选地，设置并偏置弹簧，以沿着致动器的纵向对细长致动器施加力。弹簧用来将缩回力转移到致动器上，以便于内部密封件朝向其缩回位置的缩回移动，或者用来将前进力转移到致动器上，以便于内部密封件朝向其前进位置的前进移动。在优选实施例中，弹簧用来促使内部密封件作缩回移动。弹簧的目的在于，通过将力转移到致动器上而使内部密封件更加容易地移动，并使内部密封件的移动更加平稳和可控。
优选地，医用泵可设置为预装件(package)，其中，储液器预先充满粘度大于1000mPa*s、优选高于10000mPa*s、特别是在100000mPa*s和1000000mPa*s之间的医用流体，如凝胶。流体可在无菌状态下注入医用泵中，以避免流体被污染。为了避免在组装时进入空气，医用泵优选在真空状态下组装。仅仅作为一个比较示例，应该指出，水的粘度为大约1mPa*s。
优选地，医用泵规定为一次性使用的。医用泵有利地设有安全密封件，以将内部密封件和管形元件保持在前进位置，直到安全密封件在医用泵使用之前被打碎。安全密封件用于提供安全输送，并表示医用泵是首次使用。优选地，安全密封件设置为锁定装置，该锁定装置用来将细长致动器保持在缩回位置，直到安全密封件被打碎，其中，致动器可缩回，以能够使流体从流体封入部分转移到管形元件的内部空间。在安全密封件没有破碎时，储液器和内部空间之间的流体连通闭合，其中，所有流体保持在储液器内。
依照本发明的另一个方面，提供一种排放医用流体的方法，包括提供一种医用泵，所述医用泵包括带有流体封入部分的储液器和管形元件，所述管形元件的内部可与流体封入部分流体连通；
通过将一部分所述流体从流体封入部分转移到管形元件的内部空间，降低了流体封入部分的容积，其中，流体封入部分的容积降低量与转移到管形元件的内部空间内的流体量基本相同；以及
从泵内排出含在管形元件的内部空间内的转移的流体。
为了进一步从泵内排出流体，可以重复前述步骤。这种步骤一直重复，直到将流体封入部分内所含的流体基本转移到管形元件的内部空间并从该内部空间排出为止。
适当地，医用泵由以下步骤组装：
提供包括至少一个开口端的储液器；
将医用流体注入储液器，其中，所述医用流体由外部密封件限定；
经由开口端将可移动的外部密封件引入储液器内部，其中，所述外部密封件与储液器的内壁抵接，以提供密封效应；以及
通过穿过外部密封件内的孔引入密封的管形元件，将储液器所含的医用流体容积密封，从而使流体封入部分中没有空气，其中，管形元件的外壁与外部密封件抵接，并提供密封效应。
流体封入部分由管形元件的外壁、外部密封件和储液器的至少一部分内壁限定而成。在医用泵组装时，所有流体保持在流体封入部分内，直到第一次将管形元件的内部空间和流体封入部分之间的流体连通打开为止。
医用泵的组装优选在没有空气的环境中进行，如真空区域下。在组装了医用泵之后，医用泵可封入无菌包装内或者类似装置内。医用泵优选仅仅使用一次。
可在外部密封件引入储液器内之前或者在外部密封件引入储液器内之后用医用流体将储液器充满。在医用流体、外部密封件和密封的管形元件引入储液器内时，储液器内所含的流体封入部分基本没有空气，并被密封，以避免混有环境空气。
在外部密封件在医用流体之前引入储液器内时，管形元件优选与细长致动器和盖一起引入储液器内。在医用流体在外部密封件之前引入时，所述外部密封件优选与密封的管形元件、细长致动器和盖一起引入。
附图说明
以示例方式，现将参考附图叙述本发明的实施例，其中：
图1示出包含医用流体的医用泵的示意性透视图，其中，局部为截面图。
图2a-2e以横截面视图示出从图1所示的医用泵传输流体的方法。
图3a-3e以横截面视图示出图1所示的医用泵的组装方法。
具体实施方式
现将参考图1-2e更详细地叙述依照本发明的医用泵的一个实施例。
医用泵1包括储液器3、管形元件7和外部密封件9，其中，所述储液器3用于容纳流体5，所述管形元件7设在储液器3内，所述外部密封件9延伸在储液器的内壁11和管形元件7的外壁13之间。管形元件7设有内部密封件15，所述内部密封件15可在管形元件7内在前进位置(参见图1和2a)和缩回位置(参见图2c)之间移动。内部密封件15可从前进位置缩回到缩回位置，以使流体5从环绕在管形元件7的储液器3的部分转移到内部空间21(参见图2c)内，该内部空间21由缩回的内部密封件15和管形元件7限定。此外，内部密封件15从缩回位置向前移动到前进位置，从而将流体5从医用泵1传送出。
在示出的优选实施例中，储液器3成形为管形桶，并优选由透明塑性材料制成，如聚碳酸酯或者环烯烃共聚物。所述储液器3包括带有开口25的前端23，将流体5通过所述开口25经管形端部27从医用泵1排出。开口25优选置于储液器3的几何轴线上，且管形端部27适用于接收通常为标准型式的针头29。储液器具有与前端23相对的开放的后端31。
外部密封件9可移动地设在储液器3内，循着储液器3内的流体5的水平而移动。外部密封件9的圆柱形外表面与储液器3的内壁11密封接触。优选地，外部密封件9由橡胶材料制成，如丁基橡胶，且外部密封件9的所述圆柱形外表面可设有凹槽或通道33，用于增大的密封效应。此外，外部密封件9设有沿着医用泵1的轴向延伸的同心孔35，所述同心孔35适用于接收储液器3内的管形元件7。管形元件7延伸穿过外部密封件9的孔35，且通过使外部密封件9紧贴地配合在管形元件7上，可以使管形元件7和外部密封件9之间的相互接触表面之间作密封接触。
圆形内部密封件15设在管形元件7内部，并抵靠管形元件7的内壁37，从而在内部密封件15和管形元件7之间提供密封效应。因而，外部密封件9和内部密封件15形成了储液器3内的封入容积，以容纳基本没有空气的流体5。
管形元件7可相对于储液器3在前进给药位置(参见图1，2a，2d和2e)和缩回填充位置(参见图2b和2c)之间移动。此外，管形元件7也可相对于外部密封件9移动。抵接表面43位于储液器3的前端23上，在管形元件7处于前进给药位置时，其用来接收该管形元件7的端表面45。抵接表面43优选由橡胶材料制成，如丁基橡胶。在这个前进给药位置，管形元件7的内部空间21相对于抵接表面43被密封，其中，储液器3和管形元件7的内部空间21之间的流体连通关闭。在管形元件的所述前进给药位置，管形元件7的内部空间21与储液器3的前端45处的开口25流体连通，其中，这能够使管形元件7的内部空间21内所含的流体5通过所述开口25从医用泵1排出。在管形元件7处于其缩回填充位置时，管形元件7的内部空间21与储液器3的其余部分流体连通，以使流体5从储液器3传输到所述内部空间21内。
还优选管形元件7的外壁13设有不平表面，如形式为花键、倒钩或边缘的突出装置47。突出装置设在橡胶涂层上，所述橡胶涂层设置在管形元件的外壁13周围。突出装置47以这种方式设置，即，与在管形元件7从前进给药位置朝向缩回填充位置41缩回时的摩擦力相比，在管形元件7从缩回填充位置朝向前进给药位置向前移动时，管形元件7和外部密封件9之间的摩擦力较大。
设在管形元件7中的内部密封件15优选由橡胶材料制成，如丁基橡胶，以提供相对于该管形元件7的充分密封效应。此外，内部密封件15的圆形圆周表面优选设有凹槽或通道49，以增加密封效果。所述内部密封件15联结到细长致动器51上，所述细长致动器51包括可在管形元件7内部移动的棒或轴55，其中，所述致动器51的轴55延伸到储液器3的外部。可从储液器3的外部控制致动器51，以容许内部密封件15在管形元件7内在前进位置和缩回位置之间移动。在轴55的端部，在储液器3之外，致动器51设有控制装置53，其可单手握持操作。延伸在操作装置53和内部密封件15之间的所述轴55的横截面为十字形。
盖57设在储液器3的后端31，含有优选与储液器3同心设置的孔59，以引导致动器51的轴55。有利地，盖57内的孔59具有与轴55类似的十字形，以便对轴55进行适当的引导。在管形元件7和内部密封件15从前进给药位置移动到缩回填充位置时，盖57也用作管形元件7和内部密封件15的止动部件。盖57优选通过弹簧锁效应联结到储液器3上，但是也可用粘结剂或其他紧固方法连接到储液器3上。
管形元件7的长度小于抵接表面43和盖57之间的距离，其中，管形元件7自由移动在抵接表面43和盖57之间，以能够打开和关闭管形元件7的内部空间21和储液器3的其余部分之间的流体连通。在组装时，外部密封件9、管形元件7和内部密封件15沿着相同的纵轴一个在另一个之内的同心配合。
弹簧61可设在盖57和致动器51上的控制装置53之间，以便将缩回力传递到致动器51上。这种缩回力将使得内部密封件15能够更容易且更加可控和平稳地从前进位置朝向缩回位置移动。作为替换，弹簧61以相反方式朝向其压缩状态偏压，即，将前进力传递到致动器51上，在从医用泵1排放出流体时使得前进移动更加容易。
此外，抵接表面43优选包括单向阀63，其设在储液器3的内部和前端23上的开口25之间。在内部密封件15从前进位置朝向缩回位置移动，以使流体5从储液器3转移到管形元件7的内部空间21内时，所述单向阀63防止流体5与空气或其他流体混合。在管形元件7处于前进给药位置时且内部密封件15从缩回位置朝向其前进位置移动时，为了将流体5从医用泵1输出，所述单向阀63打开，以容许与储液器3的前端23处的开口25流体连通。所述单向阀63在抵接表面内适当地成形为狭槽，其中，设有两个翼片，以容许打开和闭合储液器3和开口25之间的流体连通。在内部密封件从缩回位置朝向前进位置移动，以容许流体5从医用泵1排放出时，流体5迫使翼片分离开，以由此打开单向阀63。
为了使用医用泵1，管形元件7和内部密封件15首先置于图2a所示的前进位置。在这一位置，由于管形元件7的内部空间21相对于抵接表面43密封并由此关闭了与储液器3间的流体连通，所有流体5保持在储液器3内。
医用泵1优选在这种状态下输送，即，设置了用以保持管形元件7和内部密封件15在前进位置的安全密封件(未示出)。有利地，安全密封件用来将致动器51的前进位置相对于医用泵1固定。医用泵1优选是一次性使用的，其中，安全密封件指示医用泵是否已被使用。在施加医用流体5之前，立即将安全密封件打碎。
在图2b中，缩回力FR应用于致动器51上的控制装置53上。致动器51的缩回移动，以及由此产生的内部密封件15的缩回移动在内部密封件15和管形元件7之间产生一摩擦力F1。这个摩擦力F1使得管形元件7沿着朝向储液器3的后端31上的盖57的缩回方向移动。在管形元件7从前进给药位置向缩回填充位置移动时，只要内部密封件15进一步缩回，从而产生管形元件7的内部空间21，则管形元件7就能够流体连通。附加地，在管形元件7朝向缩回填充位置移动时，在外部密封件9和储液器3的内壁11之间产生摩擦力F3，在外部密封件9和管形元件7的外壁13之间产生摩擦力F4。在管形元件7的移动过程中，摩擦力F3和F4的大小基本将外部密封件9相对于储液器3保持在适当位置处，但是容许管形元件7能够相对于外部密封件9移动。为了获得这一点，摩擦力之间的关系为F3＞F4。因此，外部密封件9保持在与储液器3内的流体5相同水平的适当位置处。而且，为了也能够使管形元件7由于内部密封件15和管形元件之间的摩擦力F1而提升，尽管容许外部密封件9相对于储液器3保持在适当位置处，但是容许相对于管形元件7的移动，摩擦力间的关系为F1＞F3＞F4。
在管形元件7已经缩回到其与盖57接触的位置处并因此防止进一步向后移动之后，内部密封件15的连续缩回导致管形元件7内部的压力降低。这种降低的压力将流体5从储液器3转移或吸入到管形元件7的内部空间21内。如图2c所示，流体5将穿过管形元件7和抵接表面43之间的间隙，进入管形元件7的内部空间21内。内部密封件15的缩回受到储液器的后端31处的盖57的限制。在内部密封件15完全缩回到缩回位置并抵接盖57时，管形元件7的内部空间21内含有大约3ml的流体。
在流体5从储液器3转移到管形元件7的内部空间21内时，外部密封件9跟随着管形元件7外部的储液器3部分内的流体5降低水平。储液器3内的减小的压力(其在流体5从储液器3转移到管形元件7内时引起)产生了吸力，其使得外部密封件9跟随着储液器3内的流体5的水平。通过移动外部密封件9，管形元件7外部的流体5的水平降低，而没有将任何空气引入流体5内。在外部密封件9与流体5相对的一侧，通过盖57内或者盖57之下的开口(未示出)引入空气，以便使外部密封件9周围的压力相等。
在管形元件7的内部空间21充满时，前进力FA应用于致动器51的操作装置53，以将内部空间21内所含的流体5从医用泵1排放出。如图2d所示，以与在内部密封件15缩回时相同的方式，致动器51前进移动，并由此致使内部密封件15前进移动，从而在内部密封件15和管形元件7之间产生摩擦力F1。这种摩擦力F1致使管形元件7沿着朝向储液器3的前端23的抵接表面43的前进方向移动。在管形元件7从缩回填充位置移动到前进给药位置时，由于管形元件7的端表面45和抵接表面43之间产生密封效应，储液器3和管形元件7的内部空间21之间的流体连通关闭。附加地，在管形元件7朝向前进给药位置移动时，在外部密封件9和储液器3的内壁11之间产生摩擦力F3，在外部密封件9和管形元件7的外壁13之间产生摩擦力F2。摩擦力F3和F2的大小使得容许外部密封件9至少部分地跟随着管形元件7的移动。为了获得这一点，摩擦力间的关系为F2＞F3。由此，应该指出，在这种情况下，在管形元件的前进(F2)和缩回(F4)过程中，外部密封件9和管形元件7的外壁13之间的摩擦力不同，其中，F2＞F4。通过前述的外壁13上的不平表面可以获得这种差别。外部密封件9相对于储液器3的移动(其至少部分地跟随着管形元件7的移动)在流体5内产生压力，并且在所述压力与摩擦力F3一起产生的力(其向上指向外部密封件9)大于摩擦力F2的情况下，外部密封件9的移动中断。本领域技术人员可明显看出，依照本发明的医用泵可设有外部密封件9，在管形元件7朝向前进给药位置移动时，该外部密封件9基本相对于储液器3保持该位置。为了获得这一点，摩擦力之间的关系为F3＞F2。
在管形元件7前进到其与抵接表面43接触到位置处之后，内部密封件15的进一步移动迫使流体5穿过储液器3的前端23上的开口25从内部空间流出，如图2e所示。内部密封件15向前移动，直到其到达储液器3的前端23处的抵接表面43的底部为止，其中，随着内部空间21减小，流体5从管形元件7的内部排出。在储液器3和开口25之间设置单向阀63的实施例中，流体5迫使单向阀63打开，且由此打开与管形端部27的流体连通。
在从医用泵1排出管形元件7的内部空间21内所含的流体5时，通过重复上述步骤可重新产生内部空间21并将其充满。这个步骤可以重复，直到基本上所有流体5已被转移到管形元件7内并从该管形元件7内排出为止。
为了组装医用泵1，首先设有储液器3(如图3a所示)，其中，外部密封件9被引入储液器3(如图3b所示)。外部密封件9的圆周外表面抵靠储液器3的内壁11，从而提供密封效应。在引入外部密封件9之后，流体5通过外部密封件9内的孔35引入储液器内，如图3c所示。由外部密封件9所限定的整个容积基本充满流体5。在引入流体5时，包括内部密封件15的管形元件7通过外部密封件9内的孔35被引入(如图3d所示)，其中，储液器3内所含的流体5的容积与环境间的连通被密封(如图3e所示)。
优选地，包括内部密封件15的管形元件7与细长致动器51和盖57作为一个预组装单元被引入。
本领域技术人员可明显看出，通过在引入外部密封件9之前将流体5引入储液器3，可以获得相同结果。在流体5在外部密封件9之前引入时，外部密封件9优选与管形元件7(其包括内部密封件15)、细长致动器51和盖57一起作为预组装单元引入储液器3内。
优选地，医用泵1的组装是在没有空气的情况下进行的，如真空环境，以避免将空气引入储液器3内的流体封入部分内。在医用泵1组装时，医用泵1优选被包围在无菌包装中，以避免污染。

Claims (26)

1.一种医用泵，包括：
储液器，其具有流体封入部分；
管形元件，其内部可设置成与流体封入部分流体连通，以容许流体进入管形元件；
内部密封件，其可在管形元件内在前进位置和缩回位置之间移动，其中，内部密封件可从前进位置缩回，以能够使流体从流体封入部分转移到由管形元件和缩回的内部密封件所限定的内部空间内，内部密封件可从缩回位置向前移动，以将所述内部空间内的流体排出泵外；
所述流体封入部分含有与空气隔绝的流体容积，且流体封入部分的容积适于降低到与转移到管形元件的所述内部空间内的任何流体量基本相同。
2.如权利要求1所述的医用泵，其特征在于，所述流体封入部分包括外部密封件，其可在储液器内移动，并限定了流体封入部分所含的流体的界限，将所述外部密封件设置为在内部密封件从所述前进位置缩回时可相对于管形元件移动。
3.如权利要求2所述的医用泵，其特征在于，所述管形元件置于储液器内部，所述外部密封件从储液器的内表面延伸到管形元件的外表面。
4.如权利要求2-3中任一权利要求所述的医用泵，其特征在于，管形元件可在前进给药位置和缩回填充位置之间移动，且在管形元件从所述给药位置缩回时，外部密封件适于相对于管形元件移动。
5.如权利要求4所述的医用泵，其特征在于，内部密封件和管形元件的相互接触表面提供第一摩擦力F1，通过将缩回力应用于内部密封件上，管形元件可从给药位置缩回。
6.如权利要求5所述的医用泵，其特征在于，通过将前进力应用于内部密封件上，管形元件可从填充位置向前移动。
7.如权利要求4-6中任一权利要求所述的医用泵，其特征在于，管形元件和外部密封件之间的相互接触表面提供第二摩擦力F2，该摩擦力F2与管形元件朝向其给药位置的前进移动相反，外部密封件和储液器之间的相互接触表面提供第三摩擦力F3，其小于所述第二摩擦力F2，在管形元件朝向其给药位置向前移动时，外部密封件与管形元件一起向前移动。
8.如权利要求4-6中任一权利要求所述的医用泵，其特征在于，外部密封件和储液器的相互接触表面提供第三摩擦力F3，管形元件和外部密封件的相互接触表面提供第四摩擦力F4，其中，所述第四摩擦力F4与管形元件朝向其填充位置的缩回移动相反，所述第三摩擦力F3大于所述第四摩擦力F4。
9.如权利要求4所述的医用泵，其特征在于，
-内部密封件和管形元件的相互接触表面提供第一摩擦力F1；
-管形元件和外部密封件的相互接触表面提供第二摩擦力F2，其与管形元件朝向其给药位置的前进移动相反；
-外部密封件和储液器的相互接触表面提供第三摩擦力F3，；以及
-管形元件和外部密封件的相互接触表面提供第四摩擦力F4，其与管形元件朝向其填充位置的缩回移动相反，其中，所述摩擦力满足关系：F1＞F2＞F3＞F4。
10.如权利要求4-9中任一权利要求所述的医用泵，其特征在于，所述储液器包括抵接表面，其设在出口区域，用来将流体排出医用泵，其中，在所述给药位置，管形元件的端部以这种方式邻接所述抵接表面，即使得所述管形元件的内部空间与所述出口区域连通。
11.如权利要求10所述的医用泵，其特征在于，抵接表面是密封表面，在管形元件处于所述给药位置时，其防止流体在管形元件的内部和储液器之间流动。
12.如权利要求11所述的医用泵，其特征在于，所述密封表面构造成单向阀，其容许流体通过所述出口区域从所述泵流出，但是防止流体通过所述出口区域进入所述泵。
13.如权利要求4-12中任一权利要求所述的医用泵，其特征在于，通过储液器的端部件防止管形元件做进一步缩回移动，可以确定管形元件的缩回填充位置。
14.如权利要求4-13中任一权利要求所述的医用泵，其特征在于，所述内部密封件连接到管形元件内可运动的细长致动器上，可从储液器的外部控制所述致动器，
其中，在内部密封件因作用于致动器上的缩回力而从前进位置缩回时，管形元件由于相对于内部密封件的摩擦力而缩回到其填充位置，以及
在管形元件在填充位置且致动器受到缩回力时，内部密封件克服摩擦并相对于管形元件移动。
15.如权利要求14所述的医用泵，其特征在于，设置一弹簧，并将其偏压，以沿着致动器的纵向将力施加到细长致动器上。
16.如权利要求1-15中任一权利要求所述的医用泵，其特征在于，所述泵作为组合件提供，其中，储液器预先充满凝胶形式的医用流体，其中，所述凝胶形式的医用流体的粘度高于1000mPa*s，优选高于10000mPa*s，特别在100000mPa*s和1000000mPa*s之间。
17.一种医用泵，包括：
储液器，其包括流体封入部分；
管形元件，其内部可设置成与流体封入部分流体连通，以容许流体进入管形元件，该管形元件具有前进的流体给药位置；
内部密封件，其在管形元件内可在前进位置和缩回位置之间移动，其中，内部密封件可从前进位置缩回，以能够使流体从流体封入部分转移到由管形元件和缩回的内部密封件所限定的内部空间内，内部密封件可从缩回位置向前移动，以将所述内部空间内的流体排出泵外；
其中，所述储液器设有可移动的外部密封件，其置于管形元件的外表面和储液器的内表面之间，所述外部密封件防止空气与流体封入部分所含的流体混合，并设置成在管形元件从所述给药位置缩回时可相对于管形元件移动。
18.一种运送医用流体的方法，包括：
提供一种医用泵，其包括储液器，其具有流体封入部分和管形元件，所述管形元件内部可与流体封入部分流体连通；
通过将一部分所述流体从流体封入部分转移到管形元件的内部空间内来降低流体封入部分的容积，其中，流体封入部分的容积的降低量大体与转移到管形元件的内部空间内的流体量相同；以及
将管形元件的内部空间内所含的转移流体从泵内排出。
19.如权利要求18所述的方法，其特征在于，提供一个泵的步骤包括：提供带有外部密封件的流体封入部分，所述外部密封件可在储液器内移动并限定了流体封入部分内所含流体的界限，以防止流体与空气混合，其中，降低容积的步骤包括通过将一部分所述流体从流体封入部分转移到管形元件的内部空间内，使外部密封件相对于管形元件移动。
20.如权利要求18所述的方法，还包括重复前述步骤，以进一步从泵内运送流体。
21.如权利要求19所述的方法，还包括通过将管形元件从前进给药位置朝向缩回填充位置移动，使外部密封件相对于管形元件移动。
22.如权利要求21所述的方法，还包括在管形元件从前进给药位置朝向缩回填充位置移动时，保持外部密封件相对于储液器的位置。
23.如权利要求22所述的方法，还包括通过将缩回的管形元件朝向前进给药位置移动，使外部密封件与缩回的管形元件一起向前移动。
24.如权利要求19所述的方法，其特征在于，移动所述外部密封件的步骤包括在管形元件内建立负压，所述负压迫使流体和外部密封件移动。
25.如权利要求24所述的方法，其特征在于，提供一个泵的步骤包括在管形元件内提供一可移动的内部密封件，建立负压的步骤包括将所述管形元件内的内部密封件从前进位置移动到缩回位置，由此将一部分所述流体从储液器转移到管形元件的内部空间内。
26.如权利要求25所述的方法，其特征在于，将流体从所述泵内排出的步骤包括将所述内部密封件从缩回位置移动到前进位置，由此将管形元件的内部空间内所含的转移流体从泵内排出。
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