CN218484942U - 药物输送系统、贴片泵和药物输送装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种药物输送系统，包括：用于介质的容器；布置在所述容器中的柱塞；以及导螺杆，所述导螺杆相对于所述容器沿轴向固定并且与所述柱塞以螺纹方式接合，其中所述导螺杆布置在所述容器内，并且所述导螺杆的旋转引起所述柱塞相对于所述容器的轴向位移。本实用新型还公开了一种包括所述药物输送系统的贴片泵和一种包括所述药物输送系统的药物输送装置。

Description

药物输送系统、贴片泵和药物输送装置

技术领域

概言之，本公开的例示性实施例涉及药物输送装置领域。更具体地说，本公开的例示性实施例涉及药物输送装置，其中塞子或柱塞被推动通过储存器以从储存器分配药物。

背景技术

本公开的药物输送装置可用于胰岛素治疗领域，例如用于1型糖尿病的治疗。胰岛素治疗的一种方法包括注射器和胰岛素笔，每次注射需要针刺，通常每天三到四次，使用简单且成本相对较低。另一种被广泛采用且有效的糖尿病治疗方法是使用胰岛素泵。胰岛素泵可以帮助使用者基于个人需要通过连续地注射胰岛素而将血糖水平保持在目标范围内。

在医疗应用的示例中，本公开的药物输送装置可能特别有用的是贴片泵。贴片泵是方便糖尿患者输液治疗的集成装置。贴片泵将大部分或全部流体部件(包括流体储存器、泵送机构和用于自动插入插管的机构)组合在单个外壳中，该外壳粘合地附接到患者皮肤上的输液部位，并且不需要使用分离的输液或管组。包含胰岛素的贴片泵附着到皮肤并且通过集成的皮下插管在一段时间内输送胰岛素。一些贴片泵可以被构造为包括与分离的控制器装置的无线通信，而其他贴片泵是完全自包含的。这种装置被频繁更换，诸如每三天一次，特别地当胰岛素储存器被耗尽时。

由于贴片泵被设计成由糖尿患者穿戴的自包含单元，优选的是尽可能小使得它不干涉使用者的活动。因此，为了最小化使用者的不适，优选的是最小化贴片泵的总尺寸。常规的贴片泵或注射器型装置典型地包括驱动机构，其中单个推进导螺杆在介质或流体储存器或室内以推动、推进或以其他方式在柱塞上施加力以便从该室向外分配介质或流体。为了最小化贴片泵的尺寸，在不损害装置或其特征组的精度和可靠性的情况下，应当尽可能减小其组成部分，诸如驱动机构。

贴片泵的另一符合期望的特征是精确的流体测量。

实用新型内容

本公开的例示性实施例可以至少解决上述问题和/或缺点以及上面未描述的其他缺点。而且，例示性实施例并非必须克服上述缺点，并且可以不克服任何上述问题。

本描述中例示的内容被提供用来帮助全面理解本公开的例示性实施例。因此，本领域技术人员将认识到，在不偏离本公开的范围和精神的情况下，可以对这里描述的实施例作出各种改变和修改。而且，为了清楚和简洁，已知的功能和构造的描述被省略。

如相关技术的熟练技术人员将容易理解的，虽然诸如“介质”、“药物”、“塞子”、“柱塞”、“螺纹”、“注射器”、“马达”、“桥”、“螺母”、“刀片”、“切割器”、“切片”、“可切片的”、“齿轮”、“锋利的”、“壁”、“顶部”、“侧面”、“底部”、“上部”、“下部”、“近侧”、“远侧”、“容器”、“储存器”、“室”等等的描述性术语在整个说明书中用于促进理解，但并不旨在限制可以组合地或单独地用来实施本公开的实施例的各个方面的任何部件。

在一个方面，本实用新型提供一种药物输送系统，所述药物输送系统包括：用于介质的容器；布置在所述容器中的柱塞；以及导螺杆，所述导螺杆相对于所述容器沿轴向固定并且与所述柱塞以螺纹方式接合，其中所述导螺杆布置在所述容器内，并且所述导螺杆的旋转引起所述柱塞相对于所述容器的轴向位移。

在另一个方面，本实用新型提供一种药物输送系统，所述药物输送系统包括：用于介质的容器；布置在所述容器中的柱塞；以及连杆，所述连杆以可枢转方式连接到所述柱塞以便使所述柱塞向远侧行进以从所述容器分配所述介质，所述连杆包括枢轴、第一臂和第二臂，所述第二臂在所述枢轴处以可枢转方式连接到所述第一臂，其中所述第一臂相对于所述第二臂在所述枢轴处的枢转运动引起所述柱塞相对于所述容器的轴向位移。

在另一个方面，本实用新型提供一种药物输送系统，所述药物输送系统包括：用于介质的容器；布置在所述容器中的柱塞；连杆机构，所述连杆机构连接到所述柱塞以便使所述柱塞向远侧行进以从所述容器分配所述介质，所述连杆机构包括第一连杆、第二连杆、第三连杆、第四连杆、第一枢轴、第二枢轴、第三枢轴和第四枢轴；以及驱动轴，所述驱动轴布置在所述容器的近端部并且连接到所述连杆机构，其中：所述第一连杆的远端部和所述第二连杆的远端部在所述第一枢轴处以可枢转方式联接并且连接到所述柱塞，所述第一连杆的近端部在所述第二枢轴处以可枢转方式联接到所述第三连杆的远端部，所述第二连杆的近端部在所述第三枢轴处以可枢转方式联接到所述第四连杆的远端部，所述第三连杆和所述第四连杆在所述第四枢轴处以可枢转方式联接，所述第四枢轴构造在所述第三连杆的近端部和远端部之间并且在所述第四连杆的近端部和远端部之间，所述第三连杆的近端部在第一连接部处连接到所述驱动轴，并且所述第四连杆的近端部在第二连接部处连接到所述驱动轴，并且其中所述第一连接部相对于所述第二连接部的轴向位移引起所述柱塞相对于所述容器的轴向位移。

在另一个方面，本实用新型提供一种药物输送系统，所述药物输送系统包括：压力释放阀；以及传感器部件，所述传感器部件包括压力传感器和温度传感器中的至少一者，其中所述压力释放阀和所述传感器部件相对于药筒的后端部而被构造，所述药筒包括柱塞和要从所述药筒被抽取的胰岛素，并且当胰岛素从药筒被抽取并且柱塞向着药筒的前端部移动一定的运动量而使得所述柱塞和所述药筒的后端部之间的体积相应增大时，以及在所述压力释放阀由于所述体积的增大而关闭时，所述传感器部件测量达到平衡的瞬态响应，在所述压力释放阀被关闭之后，基于所述压力传感器和所述温度传感器中的至少一者的输出，而导出所述柱塞的运动量。

在另一个方面，本实用新型提供一种贴片泵，其包括如上所述的药物输送系统。

在另一个方面，本实用新型提供一种药物输送装置，其包括如上所述的药物输送系统。

本公开的一些例示性实施例提供系统部件，通过构造用于介质或流体的容器、储存器或筒以及用于使柱塞行进以从储存器或筒分配介质或流体的机构或驱动部件，该系统部件可以促进减小诸如贴片泵的药物输送装置的总尺寸或占地面积，其中该机构或驱动部件可以被布置为使得驱动部件的总长度与常规设计相比可以减小。

本公开的实施例的例示性实施方式提供可以单独地或以各种组合被部署的各种特征和部件。

根据本公开的一些例示性实施例，一种系统包括包含介质或流体的注射器式药物容器、储存器或筒，该介质或流体可由泵送装置或机构分配，该泵送装置或机构被构造用来在导螺杆上推动布置在筒内的柱塞，该导螺杆也布置在筒内并且相对于筒沿轴向固定，使得柱塞可以通过导螺杆的旋转而行进，以用介质或流体填充筒，或将介质或流体从筒向外分配。

根据本公开的另一例示性实施例，提供一种基于注射器筒体的泵送装置(例如用于泵)，其中柱塞可以通过连杆机构相对于筒沿轴向被推动，在适合于期望应用的情况下，该连杆机构例如由马达通过齿轮装置驱动以向筒填充介质或流体或从筒向外分配介质或流体。

根据本公开的又一例示性实施例，提供一种可折叠的驱动机构，该驱动机构例如可以部署在泵中并且使用又一连杆机构，该连杆机构包括例如以可枢转方式联接的多组连杆，该多组连杆以可移除的方式连接到柱塞并且附接在驱动轴的相对端部。

根据本公开的一些例示性实施例，通过利用机械驱动机构的例示性实施方式可以实现显著的空间节省，该机械驱动机构包括例如可以基本上位于注射器筒内的导螺杆构造，如本公开的一些例示性实施例中提供的。

根据本公开的又一例示性实施例，提供一种基于压力的胰岛素体积传感器，该胰岛素体积传感器可以例如部署为胰岛素药筒附件以便测量，其中胰岛素将从药筒被抽取而不是从背面被推出。在一些例示性实施方式中，这种胰岛素药筒测量附件可以有利地放置在胰岛素输送装置内或附接到胰岛素输送装置，该胰岛素输送装置具有可抽真空的正排量泵送机构。

附图说明

根据结合附图的示例实施例的以下描述，上述和/或其他示例方面和优点将变得显明且更容易理解，附图中：

图1A和1B是根据本公开的一些例示性实施例的装置的外部的立体图的示例。

图2A、2C和2B图示地示出根据本公开的一些例示性实施例的系统部件的组合。

图3示出根据本公开的一些例示性实施例的装置的柱塞组件的剖视图的示例。

图4示出常规装置部件的图解视图和剖视图。

图5和6示出如图3中所示的例示性柱塞组件的剖视图的数个部分的详细视图。

图7示出根据本公开的例示性实施例的另一例示性实施方式的装置的部件的立体图的示例。

图8图示地示出根据本公开的例示性实施例的另一例示性实施方式的装置的部件的俯视图。

图9示出根据本公开的另一例示性实施例的泵送装置和部件的立体图的示例。

图10是根据图9中示出的本公开的另一例示性实施例的例示性实施方式的泵送装置和部件的一部分的立体切开视图。

图11A、11B和11C图示地示出根据图9中示出的本公开的另一例示性实施例的例示性实施方式的装置的操作和部件。

图12示出根据本公开的又一例示性实施例的驱动机构和部件的立体图的示例。

图13和14图示地示出根据图12中示出的本公开的又一例示性实施例的例示性实施方式的装置的操作和部件。

图15是根据图12中示出的本公开的又一例示性实施例的例示性实施方式的驱动机构和部件的一部分的立体切开视图。

图16是根据本公开的又一例示性实施例的基于压力的胰岛素体积传感器的例示性系统的方块图。

图17是根据图16中示出的本公开的又一例示性实施例的基于压力的胰岛素体积传感器的各种部件的例示性实施方式的电路型框图。

具体实施方式

现在参考附图，其中在数个视图中，类似的附图标记表示相同或对应的部分，如下描述本公开的实施例。

将理解，当在本说明书中使用时，术语“包括”和/或“包含”指定所述特征、整体、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但不排除一个或更多个其他特征、整体、步骤、操作、元件、部件和/或其组的存在或添加。

将进一步理解，虽然术语“第一”、“第二”、“第三”等在此可用于描述各种元件、部件、区域、层和/或部分，但这些元件、部件、区域、层和/或部分可不受这些术语限制。这些术语仅用于区分一个元件、部件、区域、层或部分与另一元件、部件、区域、层或部分。

如在此使用的，术语“和/或”包括一个或更多个相关列出的项目的任何和所有组合。诸如“至少一个”的措辞当在一系列元件之前时修饰整个系列的元素并且不是修饰该系列的单个元件。此外，说明书中描述的诸如“单元”、“器(件)”和“模块”的术语是指用于执行至少一个功能或操作的元件，并且可以被实施为硬件、软件或硬件和软件的组合。

各种术语用来指代特定的系统部件。某一部件可以被不同的公司用不同的名称来指代，本文档不意图区分名称不同但功能相同的部件。

对于这些例示性实施例所属技术领域的本领域普通技术人员来说显而易见的这些例示性实施例的内容可以不在此被详细描述。此外，例示性实施例的各种特征可以单独地或以任何一个或多个组合被实现，并且将被药物输送装置的本领域普通技术人员所理解。

本公开的例示性实施例可应用于泵构思，诸如例如可穿戴一次性贴片泵100，该贴片泵被构造为包括基座102、外壳104和插入机构 106，如图1A和1B的立体图所示。

导螺杆输液泵

图2A是没有外壳或盖104的泵100的立体图的示例，并且图2B 和2C是更详细的俯视图的示例，并且图示地示出根据本公开的实施例的例示性实施方式的可以构造在泵100的基座102上的各种部件中的至少一些。在一种例示性实施方式中，导螺杆输液泵100包括泵送机构200，该泵送机构包括例如被构造用来使导螺杆204旋转的马达 202。在例示性实施方式中，马达202通过例如一个或更多个齿轮操作性地连接到导螺杆204，该齿轮包括例如且不限于减速齿轮206和导螺杆齿轮208。马达202可以连接到诸如电池302的电源并且由布置在PCB 300上的电子设备(该电子设备可以包括可编程微处理器、存储器模块以及有线和/或无线通信模块)控制。柱塞组件210被构造在注射器式药物容器或筒212中以经由与筒212流体连通的出口107从筒212分配介质或流体。下面更详细地描述根据本公开的例示性实施方式的泵送机构200和注射器式药物容器或筒212的构造的示例，其中导螺杆204和柱塞组件210布置在筒212内。

根据本公开的一些例示性实施例，导螺杆输液泵100包括导螺杆 204，该导螺杆布置在筒212内，使得导螺杆204在筒212的近端部 213和远端部215之间延伸并且相对于筒212沿轴向固定。柱塞组件 210布置在筒212内在导螺杆204上，并且柱塞组件210相对于筒212 旋转固定并且与导螺杆204以螺纹方式接合，其中导螺杆204穿过柱塞组件210，使得由于导螺杆204相对于筒212的旋转，柱塞210相对于筒212并沿着导螺杆204轴向平移或移动。泵100用于通过出口 107和插入机构106将筒212中包含的流体(诸如胰岛素或其他激素、抗生素、化疗药物或止痛药)输送到患者的身体中。

在一个例示性实施方式中，泵100可以最初通过使马达202反转而被填充。柱塞210可以在空的筒212的情况下在导螺杆204的远端部205启动，如图2B的示例所示。在马达202反向旋转时，齿轮驱动的导螺杆204旋转，迫使与导螺杆204螺纹连通的柱塞210相对于筒212向着导螺杆204的近端部203轴向移动，从而将流体拉过入口 220填充筒212(如图2C中的箭头A所示)，直到例如柱塞处于如图 2A中所示的最近侧位置。如图2C中的箭头B所示，通过向前旋转马达202驱动柱塞210相对于筒212轴向移动并且向远侧进入流体填充的注射器筒212，迫使流体从筒出口107流出，可以分配流体。

图3、5和6图示地示出根据本公开的例示性实施例的导螺杆204 和柱塞组件210构造的一般构思。如图3的示例中图示地示出的，在例示性实施方式中，柱塞组件210可以包括两个部件：具有内部驱动螺纹306的驱动装置302；以及具有内部塞子螺纹308的塞子304。如图3的示例中另外示出的，内螺纹306和308相对于彼此以及导螺杆 204的轴线同轴，该导螺杆通过相应的内螺纹306和308穿过柱塞组件210的驱动装置302和塞子305。

根据例示性实施方式，驱动装置302是或包括用于塞子304的刚性支撑结构。驱动装置302的内螺纹306可以用于相对于筒212和导螺杆204精确且可靠地平移柱塞204。在例示性实施方式中，驱动装置302相对于塞子304轴向地且旋转地以永久或可移除的方式固定，例如通过连接310/821(如图3和8的示例中所示)，诸如例如且不限于卡扣配合、摩擦、互锁或其他固定连接。在另一些例示性实施方式中，驱动装置302可以由非金属和金属材料整体地形成，诸如聚合物材料，包括但不限于热塑性塑料、不锈钢或其他金属合金。

根据例示性实施方式，塞子304是或包括柔性密封部件。塞子304 的内螺纹308可以用于密封筒212内的流体使其不泄漏过柱塞210。在例示性实施方式中，塞子304的外径可以包括一个或多个肋312以密封到筒212的内径，其中例如塞子304被构造为使得其表面314面对筒212内的流体。在另一些例示性实施方式中，塞子304可以由非金属材料整体地形成，诸如聚合物材料，包括但不限于热塑性塑料、弹性体、硅酮及其组合(例如，热塑性塑料/弹性体的共聚物)。

根据例示性实施方式，导螺杆204是或包括刚性部件，该刚性部件由马达202直接驱动或通过齿轮减速箱206/208被驱动。在例示性实施方式中，马达202可以通过具有存储器的微处理器(例如安装在 PCB 300上的微芯片)或其它控制方法被控制。在另一些例示性实施方式中，导螺杆204可以由非金属和金属材料整体地形成，诸如聚合物材料，包括但不限于热塑性塑料、不锈钢或其他金属合金。在又一例示性实施方式中，如图2A的非限制性示例中所示，导螺杆204的一部分(例如包括导螺杆齿轮208的部分)可以构造在筒212的外部以便将导螺杆204可操作地连接到马达202。

参考图4，该图示出分别在常规胰岛素笔400和注射器410中的常规导螺杆402和柱塞杆412构造，诸如根据本公开的例示性实施例的泵100或700的导螺杆输液泵的例示性优点是缩短的长度。常规的注射器泵或胰岛素笔大约是其筒或药筒404/414的长度的两倍。在这种常规系统中，注射器柱塞杆412或胰岛素笔导螺杆402位于流体储存器404/414的外部。注射器柱塞杆412或胰岛素笔导螺杆402在流体储存器404/414外部的长度需要至少与筒或药筒404/414中的流体长度一样长，如图4所示。相比之下，根据本公开的例示性实施例，在导螺杆输液泵100中，导螺杆204始终驻留在筒212内，保持组件长度最小地长于筒212，如例如图2A-2C以及下面详细描述的图7和8 中示出的。

参考图5和图6，在其中导螺杆204被构造在筒212内的本公开的实施例的例示性实施方式中，柱塞组件210的螺纹密封在导螺杆204 上。在例示性实施方式中，驱动装置302的螺纹306可以用于在导螺杆204上平移柱塞组件210，而塞子304的螺纹308可以被设计用来压缩(在图5中用附图标记520表示)且密封在导螺杆204的螺纹504 的根部514上。注意：图5中的用附图标记520表示的双交叉影线，示出塞子的螺纹“为模制的”，以便突出螺纹压缩的区域。在例示性实施方式中，如图5的示例中示出的，塞子304的螺纹308的小直径318 可以比导螺杆204的螺纹504的根部514的直径小一个百分比(其中，但不限于，双交叉影线示出塞子304的螺纹308“为模制的”，以便突出螺纹压缩的区域)。另外，需要注意，在图6中，如附图标记6000 所示，塞子螺纹被人为地平移成与导螺杆相切以示出螺纹形状差异。在例示性实施方式中，如图6的示例中示出的，塞子304的螺纹308 可以被调节以使宽度608变薄以允许空间602由于压缩而扩张(其中，但不限于，塞子304的螺纹308被人为地示出为平移到与导螺杆204 相切以示出螺纹形状差异)。

在一些例示性实施方式中，例如如图2A、7和8所示，导螺杆输液泵100/700的筒212/712/812和柱塞组件210/710/810可以具有各种横截面，所述各种横截面可以是常见的圆形到椭圆形、长圆形、矩形或正方形(具有圆角)。

参考图8，在例如可以部署在泵100/700中的泵送装置800的例示性实施方式中，无塞子柱塞设计(诸如柱塞组件810)可以用于密封在筒212/712/812的内径上。例如，柱塞组件710/810的诸如图5和图 6的示例中所示的螺纹308的内部压缩螺纹可以密封在导螺杆204的螺纹504/704/804上。在另一例示性实施方式中，容纳子结构828可以在导螺杆204的螺纹804周围被构造在柱塞组件810中以允许柔性，如图8所示。

在又一例示性实施方式中，导螺杆204的螺纹直径853可以在柱塞组件210/710/810处于停放初始位置的螺纹852的长度处减小尺寸 (诸如在图2A的示例中所示)以抑制柱塞组件210/710/810的热塑性内螺纹的蠕变，然后为工作长度854增大直径855以保持压缩密封，如图8的示例中所示。

根据例示性实施方式，无塞子柱塞设计(诸如柱塞组件810)可以包括刚性外部构件815/817(包括例如带螺纹的载体819)，该刚性外部构件包括：密封件822/823，诸如O形环密封件，它可以密封在筒212/712/812的内径上；以及柔性弹性体或内螺纹828，诸如LSR 套筒，它密封在导螺杆204上，如图8的示例所示。

任何两件式柱塞组件设计(诸如柱塞组件210/710/810)可以替代地被制造为单个共同模制的部件。根据例示性实施方式，可压缩柔性柱塞组件可以包括外表面和内部阴螺纹，该内部阴螺纹用于在柱塞 210/710/810的平移期间密封来自筒212/712/812的加压体积的流体(诸如填充的胰岛素860)。

在本公开的例示性实施例中，筒212/712/812的远端部215可以包括端盖270/770/870以有利于把筒212/712/812连接到插入机构106(例如经由端口或管272/772/872)以从筒212/712/812向外分配介质或流体。端盖270/770/870也可以被构造用来有利于把筒212/712/812连接到填充端口或入口220/774/874(例如经由诸如管274的管)以通过柱塞组件210/710/810的位移而向筒212/712/812填充介质或流体，如图 2A-2C、7和8中图示地示出的。

在例示性实施方式中，筒212/712/812的近端部可以包括齿轮引导件280/780/880。而且，根据本公开的实施例的例示性实施方式，如图2A-2C、7和8所示，在泵100/700的基座102/792上的部件(诸如一个或更多个电池302/732、PCB 300/730、齿轮206/208/738、马达 202/752和/或编码器790)的各种构造是可能的且没有限制。

双连杆紧凑型注射器泵

参考图9、10和11A-11C，本公开的另一例示性实施例提供基于注射器筒体912的泵送装置900，该泵送装置可以例如部署在泵 100/700中。根据例示性实施例，装置900包括柱塞910，该柱塞布置在筒912中，使得柱塞910可以通过两个连杆机构904通过适当的齿轮装置920(例如在921处操作性地连接)相对于筒912沿轴向行进，在适合于期望应用的情况下，该两个连杆机构由例如马达/齿轮箱(诸如例如但不限于图7中示出的马达/齿轮箱752)驱动，该齿轮装置包括例如但不限于蜗杆或正齿轮。

根据一些例示性实施方式，筒912的远端部915可以包括端盖(诸如端盖270/770/870)以有利于把筒912例如经由端口或管(诸如例如端口或管272/772/872)连接到插入机构(诸如例如插入机构106)以从筒912向外分配介质或流体。筒912的这种端盖也可以被构造用来有利于把筒912连接到填充端口或入口(诸如例如填充端口或入口 220/774/874)，例如经由管(诸如管274)，从而向筒912填充介质或流体。

参考图10，该图示出筒912的切开视图，根据例示性实施方式，连杆机构904包括：第一臂906，其远端部以可枢转方式连接911到柱塞910；以及第二臂907，其远端部以可枢转方式连接909到第一臂 906的近端部。如图9所示，第二臂907的近端部可以连接到齿轮装置920。在例示性实施方式中，柱塞910可以包括：刚性驱动装置917，该刚性驱动装置为第一臂906提供枢转连接部911；以及塞子919，该塞子提供外表面以在柱塞910的平移期间密封来自筒912的加压体积的诸如填充的胰岛素860的流体。如关于图2-8的实施例所述的，两件式柱塞组件设计(诸如柱塞组件210/710/810/190)可以替代地被制造为单个共同模制的部件。

参考图11A、11B和11C，如下描述包括泵送装置900的泵的例示性操作。泵例如在柱塞910位于筒912的近端部925的静止位置启动，其中在这种位置中，连杆机构904的最大(或最长)部分伸出筒 912的近端部。如果当泵在静止位置启动时筒912填充有流体860，则当马达(诸如马达202/742)通过齿轮装置920驱动第二臂907(输入驱动连杆)时，输入驱动连杆907移动(C)并且驱动第一臂906(从动连杆)，从而将柱塞910向前(A)推向筒912的远端部915并将流体860 输送出筒912。

使用相同的机构，但相反地，筒912可以在使用时被填充。例如，当柱塞910在筒912的远端部915启动时，然后当马达(诸如马达 202/742)经由齿轮装置920反向驱动第二臂907(输入驱动连杆)时，输入驱动连杆907移动(D)并且驱动第一臂906(从动连杆)，从而朝向筒912的近端部925向后(B)推动柱塞910并将流体860吸入筒912。

根据一些例示性实施方式，编码器(例如编码器790)可以被添加到齿轮箱920或在筒912旁边以跟踪塞子或柱塞910的位置并且向驱动电子设备(诸如PCB 300/730上的那些)提供反馈。替代地，在例示性实施方式中，一旦连杆机构的几何形状被固定，运动曲线就可以被预编程并且马达(齿轮箱)旋转就可以与活塞塞子(柱塞910) 位置相关联。

泵送装置900的例示性优点是其构造在先前被胰岛素860接触的区域上不使用反向运动。泵送装置900提供用于驱动单行程注射器泵的紧凑装置。此外，泵送装置900设计的例示性实施方式可以改善在一些常规设计中见到的噪声问题。

泵送装置900的例示性非限制性实施方式包括椭圆形横截面筒 912(近似10×17mm横截面)和在启动(静止位置)时从筒912的远端部到连杆机构904的初始外边缘的约为43mm的总长度。在不偏离泵送装置900构造的范围和教导的情况下，可以理解，其他连杆几何形状或筒尺寸可以用于影响扭矩、力和总尺寸。根据装置需求以及马达/ 齿轮箱能力(以及电池容量)，可以考虑折衷以适应较小或较大的变型。例如，设计考虑可以是通过确保在泵使用期间角度999保持小于180 度而防止第一臂906相对于第二臂907绕枢转连接部909的锁定或过度枢转。

根据一些例示性实施方式，泵送装置900的设计可以被设置用来尽可能平衡力和扭矩，同时最小化部件数量。该设计可以被进一步调整以改变输入驱动角和输出行程之间的关系。在例示性实施例中，输入驱动角与输出行程之间的关系大多为线性关系，在行程的端部具有非线性倾向。在例示性实施方式中，这种设计可以减小泵送装置900 的总尺寸。根据例示性实施例的设计的例示性实施方式是通过表征设计枢轴和连杆长度的方程而可调节的。在一些例示性实施方式中，可以定义更多线性运动并且通过改变塞子或柱塞910的几何形状、材料和压缩可以进一步影响扭矩。在这种分析中可以考虑背压。

用于注射器注射系统的剪式千斤顶连杆驱动机构

参考图12-15，本公开的又一例示性实施例提供一种可折叠驱动机构1200，该可折叠驱动机构例如可以部署在泵100中并且使用连杆机构1304来减小诸如泵100的基于注射器的药物输注系统的总长度。根据例示性实施例，柱塞1210布置在筒1212中，使得柱塞1210可以通过机构1200通过适当的齿轮装置1238相对于筒1212轴向行进，机构1200由例如马达1252(诸如例如但不限于图2A和7中所示的马达 202/752)驱动。

根据例示性实施方式，筒1212的远端部1215可以包括端盖1370 (诸如端盖270/770/870)以有利于把筒1212例如经由端口或管1372 (诸如例如端口或管272/772/872)连接到插入机构(诸如例如插入机构106)，以从筒1212向外分配介质或流体。筒1212的这种端盖1370 也可以被构造用来有利于把筒1212连接到填充端口或入口1374(诸如例如填充端口或入口220/774/874)，例如经由管(诸如管274)，从而向筒1212填充介质或流体。如图12的示例中另外示出的，可以与驱动机构1200一起部署在泵100/700中的其他部件包括例如一个或多个电池1232(诸如例如但不限于图2B和7中示出的电池302/732)和一个或更多个PCB 1230/1231(诸如例如但不限于图2B和7中示出的 PCB 300/730)。

参考图14的非限制性示例，其中可以更容易地观察根据例示性实施例的部件，驱动机构可以是或包括可折叠驱动机构1200，该可折叠驱动机构包括连杆机构1304，该连杆机构包括例如一组两个全连杆 1305和1306以及两个半连杆1307和1208。在例示性实施方式中，半连杆1307和1308的远端部可以连接在或以可枢转方式联接到柱塞1210，例如在柱塞1210的近端部1415，例如通过松销1420。半连杆 1307和1308的近端部可以连接在或以可枢转方式联接到相应的全连杆1305和1306的远端部，例如通过相应的松销1421和1422。全连杆1305和1306交叉并且可以基本上在其中心连接或以可枢转方式联接，例如通过松销1423。全连杆1305和1306的近端部分别在相对的左手1302和右手1301阴螺纹连接在驱动轴1207处或以可枢转方式联接到驱动轴1207，例如通过相应的松销1425和1424。

参考图13和14，包括驱动机构1200的泵的例示性操作被描述如下。注意，图14中所示的连杆机构和柱塞可以分离以便储存器填充。如图14的非限制性示例所示，泵例如在其中柱塞1210在筒1212的近端部1225的缩回位置启动。如果当泵在缩回位置启动时筒1212填充有流体860，则当马达1252(例如马达202/742)通过齿轮装置1238 而对驱动轴1207进行驱动时，机构1200通过相对的左手1302和右手 1301螺纹由驱动轴1207驱动，该相对的左手和右手螺纹可以通过阴螺纹而联接到连杆机构1304。驱动轴1207当转动时将使连杆机构1304 沿直线方向移动，这相对于筒1212轴向推动注射器柱塞密封件1210 并且从筒1212注射药物，例如但不限于通过与筒1212流体连通的插入机构106。

因此，在例示性实施方式中，当柱塞1210处于填充位置时，连杆机构1304可以缩回并折叠到紧凑尺寸，如图13的非限制性示例中所示。当驱动轴1207通过齿轮系1238由马达1252转动时，连杆机构 1304延伸(如图14的非限制性示例中所示)并且柱塞1210将通过出口1372将诸如流体860的内容物排出筒1212。

根据例示性实施方式，包括可折叠驱动机构1200的泵的填充机构可以以如下所述的方式而被构造或执行。柱塞密封件1211(或近端部 1415处的柱塞1210)可以被构造为当柱塞1210处于启动空位置(诸如在筒1212的远端部，如图12和14中所示)时与连杆机构1304分离。这允许筒1212填充到任何期望的体积，例如但不限于达到3ml 的最大值或其他定义的设计极限。在例示性实施方式中，填充可以通过填充端口或入口1374由外部注射器执行。在例示性实施方式中，柱塞1210和连杆机构1304的联接可以包括主动联接机构，诸如例如但不限于铁路车厢之间的联接，或被动联接机构，诸如例如但不限于仅推式联接。

在又一例示性实施方式中，夹持管或其它机构可以被构造用来暂时阻塞向下游流动(例如流出出口1372)并且允许柱塞向筒1212的近端部扩张和/或移动并将药物(例如流体869)保持在筒1212内。夹持管构思的示例可以在导管注射机构106的操作之前在扭结位置使用下游管(诸如例如但不限于图2A和2B中示出的管272)。在注射机构 106的操作之后，管将变得不扭结并且允许向下游流动。与交替阀技术相比，通过夹持管实施实现的这种被动阀的潜在优点可以包括例如但不限于减小的复杂性、成本和尺寸。

根据例示性实施例的被动下游流动阻塞机构的例示性实施方式可以包括管，该管被制造在扭结位置并且通过注射机构(诸如IM 106) 的弹簧被保持在适当位置。当注射机构被激发时，释放套环向外移动，将导管驱动到皮肤中，并且释放扭结的管道，允许向下游流动。

根据其他例示性实施方式，出口1372的暂时下游阻塞可以通过单向阀、分离的夹管阀机构或替代被动扭结管构思的另一装置而发生。

根据另一些例示性实施方式，连杆机构1304中使用的连杆的数量和/或连杆的构造(诸如例如但不限于图15中示出的连杆长度1502和千斤顶角度1504)可以根据希望的空间节省或其他考虑而定制。

根据可以潜在地可应用于任何公开的例示性实施例的又一例示性实施方式，例如被构造在柱塞上的光学或霍尔型感测机构可以用于检测运动和填充体积。替代地或组合地，柱塞可以用作通过外壳104上的窗口的全体积的可视指示器。当驱动机构与柱塞联接时的马达载荷检测可用于检测填充体积。

用于胰岛素药筒的基于压力的胰岛素体积传感器

参考图16和17，本公开的又一例示性实施例提供一种基于压力的胰岛素体积传感器，其可以被部署为例如胰岛素药筒附件1600，其具有板上压力释放阀1706和压力传感器1702和/或温度传感器1704，用来通过测量瞬态响应而测量药筒中的胰岛素体积。

根据例示性实施方式，附件1600被设置用于包括柱塞1612的胰岛素药筒1602，其中胰岛素1660将从药筒被抽取(A)而不是从背面被推出。附件1600可以连接到药筒1602的背面1606并且可以使用布置在附件1600中的压力传感器1702和/或温度传感器1704来测量胰岛素药筒1602的背面区域1610(在柱塞1612后面)中的空气1608 的体积。在胰岛素被抽取(A)时，这个体积将扩大，因为注射器的柱塞 1612将向前移动(A)并且扩大柱塞1612后面的区域1610的非胰岛素体积1620。体积1620的这种增大将抽真空并且然后将最终关闭压力释放阀1706。测量达到平衡的瞬态响应(B)将得出胰岛素药筒1602的柱塞1612已经有多少运动。

公开的例示性实施例的例示性实施基本上基于通过理想气体定律导出体积1620，其中通过获得温度和压力测量值，可以得到容器的容积。例如，当释放压力时将存在可测量的压力差，并且压力达到平衡所花的时间将有助于导出胰岛素药筒1602的柱塞1612的运动。

公开的例示性实施例提供用于胰岛素药筒的附件1600，其中胰岛素将从药筒被抽取而不是从背面被推出(例如在图1A-15的例示性实施例中)。在例示性实施方式中，如果将这种胰岛素药筒放置在具有可抽真空的正排量泵送机构的胰岛素输送装置内，这种胰岛素药筒测量可能是理想的。

虽然本公开已经参考其某些例示性实施例被示出且描述，但本领域技术人员将理解，在不偏离本公开的实施例的精神和范围的情况下，可以作出形式和细节上的各种改变。例如，操作变化和替代的不同引线设计可用于改变剂量分辨率，编码器可用于具有驱动机构的反馈，分度驱动器可用于以可重复的方式并且安全无故障地使柱塞行进。通常，例如，非圆形注射器筒横截面可用于优化空间利用和定制装置尺寸以最适于让使用者感到舒适。此外，如本领域技术人员将容易理解的，在不偏离本公开的实施例的精神和范围的情况下，如上面描述的并且在附图中示出的本公开的实施例的任何例示性实施方式的任何特征或元件可以单独地或以任何组合被实施。

此外，所包括的附图还描述本公开的某些例示性实施例的实施的非限制性示例并且帮助描述与其相关联的技术。如本公开的相关领域的技术人员所理解的，除了上述以外的在附图中提供的任何特定的或相对的尺寸或测量是例示性的并且不意图限制本实用新型的设计或方法的范围或内容。

根据所提供的细节，本公开的其他目标、优点和显著特征对于本领域技术人员来说将变得显而易见，所提供的细节结合所附附图公开了本公开的例示性实施例。

Claims (10)

1.一种药物输送系统，其特征在于，所述药物输送系统包括：

用于介质的容器；

布置在所述容器中的柱塞；以及

导螺杆，所述导螺杆相对于所述容器沿轴向固定并且与所述柱塞以螺纹方式接合，

其中所述导螺杆布置在所述容器内，并且所述导螺杆的旋转引起所述柱塞相对于所述容器的轴向位移。

2.根据权利要求1所述的药物输送系统，其特征在于，所述药物输送系统还包括马达，所述马达联接到所述导螺杆并且布置在所述容器外部，所述马达选择性地使所述导螺杆沿第一旋转方向和与所述第一旋转方向相反的第二旋转方向中的一个方向而旋转。

3.根据权利要求2所述的药物输送系统，其特征在于：

所述导螺杆沿第一旋转方向的旋转使所述柱塞向远侧行进以从所述容器注射所述介质，并且

所述导螺杆沿第二旋转方向的旋转使所述柱塞向近侧行进以将所述介质吸入所述容器。

4.根据权利要求2所述的药物输送系统，其特征在于，所述药物输送系统还包括齿轮机构，所述齿轮机构将所述马达的旋转传递到所述导螺杆。

5.根据权利要求1至4中的任一项所述的药物输送系统，其特征在于，所述柱塞包括：

塞子，所述塞子包括内螺纹，所述内螺纹接合所述导螺杆的外螺纹以密封所述介质使其不泄漏过所述柱塞；以及

驱动装置，所述驱动装置包括内螺纹，所述内螺纹接合所述导螺杆的外螺纹以当所述导螺杆旋转时使所述柱塞行进，

其中所述驱动装置和所述塞子中的至少一者包括外表面以密封到所述容器的内直径。

6.根据权利要求5所述的药物输送系统，其特征在于，所述柱塞整体地形成为包括所述塞子、所述驱动装置和所述外表面。

7.根据权利要求1所述的药物输送系统，其特征在于，所述容器包括布置在所述容器的远端部部分的端盖，所述端盖包括用于分配所述介质的出口和用于填充所述容器的入口中的至少一者。

8.根据权利要求1至4中的任一项所述的药物输送系统，其特征在于，所述药物输送系统还包括：

压力释放阀；以及

传感器部件，所述传感器部件包括压力传感器和温度传感器中的至少一者，

其中

所述压力释放阀和所述传感器部件相对于所述容器的后端部而被构造，所述容器包括所述柱塞和要从所述容器被抽取的所述介质，并且

当胰岛素从所述容器被抽取并且柱塞向着所述容器的前端部移动一定的运动量而使得所述柱塞和所述容器的后端部之间的体积相应增大时，以及在所述压力释放阀由于所述体积的增大而关闭时，所述传感器部件能够测量达到平衡的瞬态响应，在所述压力释放阀被关闭之后，基于所述压力传感器和所述温度传感器中的至少一者的输出，而导出所述柱塞的运动量。

9.一种贴片泵，其特征在于，所述贴片泵包括权利要求1至8 中的任一项所述的药物输送系统。

10.一种药物输送装置，其特征在于，所述药物输送装置包括权利要求1至8中的任一项所述的药物输送系统。

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