DE60211748T2 - Lademechanismus für infusionspumpe - Google Patents

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Description

  • TECHNISCHER BEREICH UND HINTERGRUND-TECHNOLOGIE
  • Die vorliegende Erfindung betrifft medizinische Infusionspumpen, und (betrifft) spezieller verbesserte Vorrichtungen zum Beladen medizinischer Reservoirs.
  • Medizinische Infusionspumpen wurden beispielsweise vorteilhafter Weise dazu eingesetzt, die Wirkung des menschlichen Pankreas zu simulieren, indem bei Patienten Mit Diabetes eine kontinuierliche Lieferung von Insulin bereitgestellt wird. Diese Pumpen beinhalten typischerweise eine Mikroprozessor-gesteuerte Spritzen-Pumpe, eine Insulin-gefüllte Spritze, einen Nabe-und-Rohrleitungs-Satz und eine Kanüle. Die Pumpe wird oft in einem Trage-Gehäuse am Gürtel des Patienten oder an anderen Stellen, wie einer Tasche, getragen. Die Spritze ist in der Spritzenpumpe montiert und kann genug Insulin für mehrere Tage enthalten. Die Nabe verbindet die Spritze mit dem Rohrleitungs-Satz. Die Kanüle befindet sich am Ende des Rohrleitungs-Satzes und kann entweder aus Stahl oder weicherem Teflon sein. Die Kanüle wird in Fettgewebe eingeführt, und das Insulin wird subkutan injiziert.
  • Infusionspumpen gemäß dem Stand der Technik waren beschwerlich zu laden, da sie eine Reihe von Schritten benötigten, welche es oft notwendig machen, dass der Anwender Komponenten einer Pumpenantriebs-Anordnung vorsichtig bezüglich der Spritze ausrichtet.
  • US 5954697 betrifft eine aus einem hohlen Zylinder gebildete Spritze, welche in Kombination mit einem Spritzen-Kolben dazu in der Lage ist, einem Patient ein Medikament zu verabreichen. Der Spritzen-Kolben beinhaltet eine mit Gewinde versehene Halb-Mutter zum Eingriff einer motorgetriebenen Führungs-Schraube von einer Medikament-Infusionspumpe. Die Halb-Mutter beinhaltet Rasterstreifen, welche Einrast-Eingriff mit der Antriebsschraube in der Infusionspumpe ermöglichen. Daher bedeutet die Einrast-Anordnung, dass der Kolben immer von der Schraube angetrieben wird, wenn die Spritze und (die) Pumpe als eine einzige Einheit zusammengesetzt sind.
  • US 44933704 beschreibt eine tragbare Infusions-Vorrichtung, welche eine Wegwerf-Spritze beinhaltet. In diesem Fall beinhaltet die Spritze den flexiblen Kolben, welcher in einer U-Form rund gebogen ist, so dass das distale Ende des Kolbens zum Äußeren des Spritzenkörpers benachbart ist. Ein Schraubengewinde verbindet sich dann mit dem Kolben, wenn er an den Rand des Spritzen-Körpers anstößt, und dient dazu, den Kolben in den Spritzen-Zylinder hinein oder aus ihm heraus zu treiben. Die Spritzen-und-Pumpen-Anordnung dieses Dokuments befinden sich immer in permanenter Verbindung, wenn die Spritze und die Pumpe als eine Einheit zusammengesetzt sind. Die Spritze umfasst einen feststehenden Abschnitt, welcher die grundlegende Antriebs-und-Steuer-Vorrichtung bildet, und einen wegwertbaren Abschnitt, welcher die nicht-flexible Spritzen-Antriebs-Anordnung darstellt.
  • US 6042565 offenbart eine Spritze und eine angetriebene Injektions-Vorrichtung zum Verabreichen von Medikamenten. Dieses Dokument betrifft den Mechanismus zum Anfügen des Kolben-Griffs an den Kolben in einer Vielzahl verschiedener axialer Positionen des Kolbens innerhalb der Spritze. Dies soll beim Rüsten der Spritzen-Anordnung ein Einstellen der Position des Kolbens innerhalb der Spritze ermöglichen.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Antriebs-Anordnumg für eine Infusionspumpe bereitgestellt, wobei die Anordnung umfasst:
    • a. einen Zylinder, wobei der Zylinder durch eine longitudinale Zylinder-Rotationsachse und ein Aussparungs-Loch am Zylinder-Ende gekennzeichnet ist;
    • b. eine drehbare Antriebs-Schraube, wobei die Antriebs-Schraube eine longitudinale Schraubenachse und ein Außengewinde aufweist, wobei die Schraubenachse gegenüber der Zylinderachse versetzt und zu dieser parallel ist; und
    • c. eine Kolbenstange, wobei die Stange zumindest auf einem Teil ihrer Länge ein Gewinde aufweist, wobei die Stange durch die Aussparungs-Öffnung eingesetzt ist/wird, wobei das Stangen-Gewinde durch Drehen des Zylinders um die Zylinderachse mit dem Schrauben-Gewinde entfernbar in Eingriff gebracht werden kann.
  • In einer ersten Ausführungsform der Erfindung wird eine Antriebs-Anordnung für eine Infusionspumpe bereitgestellt. Die Antriebs-Anordnung beinhaltet einen Pumpen-Zylinder, welcher eine Aussparungs-Öffnung zum Aufnehmen und Führen einer mit Gewinde versehenen Kolben-Stange aufweist. Eine mit Gewinde versehene rotierende Antriebs-Schraube ist bereitgestellt, deren Longitudinalachse zur Pumpenzylinderachse parallel und gegenüber dieser versetzt ist. Die Kolbenstange greift an der Antriebsschraube an und gibt diese frei, wenn der Pumpenzylinder gedreht wird, wodurch die Stange um die Longitudinalachse des Zylinders gedreht wird. Diese Ausführungsform der Erfindung kann beispielsweise in Vorrichtungen zum Injizieren von Medikament und zum Verabreichen anderer fluider Materialien wie Abdichtung ("caulk"), Zement, Fett, und so weiter verwendet werden.
  • In einer anderen Ausführungsform der Erfindung umfasst die Antriebs-Anordnung der ersten Ausführungsform ferner ein Reservoir von variablem Volumen, welches einen Kolben beinhaltet. Der Kolben ist mit der Kolbenstange verbunden, welche Stange bei Verschieben der Stange das Volumen des Reservoirs variiert. Es wird eine Verriegelungs-Nabe bereitgestellt, welche mit der Oberseite des Reservoirs verbunden ist. Die Verriegelungs-Nabe kontaktiert den Pumpen-Zylinder, wobei der Zylinder gedreht wird und der Stab in Eingriff und außer Eingriff mit der Antriebsschraube gezwungen wird. Das Reservoir wird in die Pumpe geladen, indem die Kolbenstange mit der Nabe ausgerichtet wird, das Reservoir in den Pumpen-Zylinder derart eingeführt wird, dass die Kolbenstange von der Aussparungs-Öffnung geführt ist, und die Nabe gedreht wird, um das Reservoir in der Pumpe zu verriegeln.
  • In einer weiteren Ausführungsform sind das Antriebsschrauben-Gewinde und das Stangen-Gewinde der ersten Ausführungsform Sägezahn-Gewinde.
  • In einer anderen Ausführungsform der Erfindung weist der Pump-Zylinder der ersten Ausführungsform einen Verriegelungs-Streifen auf, um (eine) Rotation des Zylinders um die longitudinale Zylinder-Achse zu verhindern.
  • Ein Reservoir variablen Volumens wird zusammen mit einem mit dem Boden des Reservoirs verbundenen Kolben bereitgestellt. Eine mit Gewinde versehene Kolbenstange wird ebenfalls bereitgestellt, welche mit dem Kolben verbunden ist, so dass die Kolbenstange parallel zu der Longitudinalachse des Reservoirs, und zu dieser versetzt ist. Der Kolbenstab ist dazu in der Lage, sich mit einer mit Gewinde versehenen Antriebsschraube zu verbinden, deren Achse von der Longitudinalachse des Reservoirs versetzt ist, und zu dieser parallel ist. Die Kolbenstange verursacht bei axialem Versetzen eine Volumen-Veränderung des Reservoirs. Dies kann in Kombination mit einer Antriebs-Anordung zum Verabreichen eines Fluids verwendet werden.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Die vorher genannten Merkmale der Erfindung werden durch Bezugnahme auf die folgende detaillierte Beschreibung besser verstanden werden, welche mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen genommen werden, in welchen:
  • 1 eine Draufsicht einer Infusionspumpe gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist;
  • 2 eine Explosionsansicht eines Antriebs-Mechanismus für die Infusionspumpe aus 1 ist;
  • 3 eine Ausführungsform eines Pumpen-Zylinder-Verriegelungs-Mechanismus zeigt;
  • 4 die Beziehung der Antriebs-Schraube zur Kolben-Stange für die Infusionspumpe aus 1 zeigt;
  • 5 eine Verbindung von einem Reservoir zu einem Rohrleitungs-Satz zeigt;
  • 6 ein anderes Verfahren zum Verbinden eines Reservoirs mit einem Rohrleitungs-Satz erläutert;
  • 7 einen Adapter zum Verwenden eines Reservoirs kleinen Durchmessers mit der Pumpen-Anordnung gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung zeigt; und
  • 8a eine Auf-Achsen-Ansicht des Adapters von 7 ist.
  • 8b den Adapter von 7 zeigt, wobei die Antriebs-Schraube außer Eingriff von der Kolben-Stange ist.
  • Detaillierte Beschreibung spezieller Ausführungsformen
  • Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung zielen vorteilhafter Weise auf Vereinfachen des Ladens von Medikament-Reservoiren in eine Infusionspumpe ab.
  • 1 ist eine Gesamt-Ansicht einer Infusionspumpe gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Eine Pumpen- Anordnung 10 enthält die Komponenten, welche dazu benötigt werden, eine Reservoir-Anordnung 15 dazu zu veranlassen, einem Anwender Medikament zu verabreichen. Die Reservoir- Anordnung 15 kann für einen typischen Anwender genug Medikament, wie Insulin, Für mehrere Tage enthalten. Ein mit der Reservoir-Anordnung verbundener Rohrleitungs-Satz 20, enthält die Kanüle, durch welche das Medikament dem Anwender verabreicht wird.
  • 2 zeigt eine Explosions-Ansicht des Antriebsmechanismus der Infusionspumpe. Eine Reservoir-Anordnung 15 umfasst ein Reservoir 30, ein Kolben 35 und eine Kolben-Stange 40. Das Reservoir 30 enthält das dem Anwender zu verabreichende Medikament, und weist ein variables Innenvolumen auf. Das Innenvolumen ist die Flüssigkeits-Kapazität des Reservoirs. Der in den Boden des Reservoirs eingeführte Kolben 35 veranlasst das Volumen des Reservoirs dazu, sich zu ändern, wenn der Kolben entlang der Longitudinalachse des Reservoirs verschoben wird. Die Kolben-Stange 40 ist mit dem Kolben so verbunden, dass die Longitudinalachse der Stange gegenüber der Longitudinalachse des Reservoirs versetzt, und zu dieser parallel ist. Die Kolben-Stange 40 ist zumindest entlang eines Abschnitts der Stangen-Länge mit Gewinde versehen. Ein zylindrischer Pumpen-Zylinder 45 nimmt die Reservoir-Anordnung 15 auf. Der Pumpen- Zylinder schränkt die Kolben-Stange ein, wobei er die Stange entlang der Longitudinalachse des Zylinder orientiert. Der Pumpen-Zylinder 45 ist in der Pumpen-Anordnung enthalten, und kann einen Verriegelungs-Streifen enthalten, um Rotation des Pumpen-Zylinders bezüglich der Anordnung zu verhindern. Ein Getriebekasten 55 in der Pumpen-Anordnung 15 beinhaltet eine Antriebs-Schraube 50, zusammen mit Motor und Getrieberädern, um die Antriebs-Schraube zu drehen. Die Antriebs-Schraube 50 ist mit Gewinde versehen, und die Longitudinalachse der Schraube ist parallel zu der Longitudinalachse des Pumpen-Zylinder ausgerichtet, und zu dieser beabstandet. Eine Verriegelungs-Nabe 25 ist an die Oberseite des Reservoirs angefügt.
  • 3 zeigt einen Pumpen-Zylinder-Verriegelungs-Mechanismus für eine Ausführungsform der Erfindung. Der Pumpen-Zylinder 45 beinhaltet eine Aussparungs-Öffnung 72 an einem Ende (in 4 gezeigt), welches die Kolben-Stange 40 während des/eines Einsetzens der Reservoir-Anordnung 15 in den Zylinder führt. Um sicherzustellen, dass die Antriebsschraube 50 während des Einsetzens der Reservoir-Anordnung nicht mit der Kolben-Stange 40 interferiert, hält der Pumpen-Zylinder 45 eine feststehende Position relativ zur Pumpen-Anordnung 10 bei. Die Position des Pumpen-Zylinders relativ zu der Pumpen-Anordnung kann beispielsweise durch einen im Pumpen-Zylinder enthalten Verriegelungs-Streifen 60 aufrechterhalten werden, welcher an einem Pumpen-Zylinder-Anschlag 65 in der Pumpen- Anordnung 10 angreift. Die Nabe 25 kann einen Flansch 70 beinhalten, welcher den Verriegelungs-Streifen 60 vom Zylinder-Anschlag 65 entfernt wenn sich der Nabe dreht, was es der Nabe ermöglicht, den Pumpe Zylinder 45 zu drehen.
  • 4A und 4B sind Ansichten entlang der Longitudinalachse des Pumpen-Zylinders 45, welche die Beziehung der Antriebs-Schraube zu der Kolben-Stange in einer Lade-Position beziehungsweise in einer Eingreif-Position zeigen. Die Reservoir-Anordnung 15 ist zum Beladen derart angeordnet, dass die Kolben-Stange 40 nicht die Antriebsschraube 50 kontaktiert, wie in 4A gezeigt. Mit dem bezüglich der Pumpen-Anordnung ordnungsgemäß positionierten Pumpen-Zylinder, wird die Kolben-Stangen-Aussparung von der Antriebs-Schraube durch die Platzierung der Aussparungs-Öffnung 72 in der Pumpen-Zylinder-Basis bestimmt, welche Öffnung die Kolben-Stange aufnimmt und führt. Die Aussparungs-Öffnung kann verjüngt sein, um ein/das Einführen der Stange zu erleichtern. Die Antriebs-Schraube 50 passt in eine Aussparungs-Öffnung 72 im Pumpen-Zylinder 45. Sobald die Reservoir-Anordnung 15 in die Pumpen-Anordnung 10 eingeführt ist, wird der Zylinder 45 mittels der Verriegelungs-Nabe gedreht, was die Kolben-Stange 40 dazu veranlasst, sich zu drehen, und an der Antriebsschraube 50 anzugreifen, wie in 4B gezeigt. Diese Ausführungsform vereinfacht vorteilhafter Weise ein/das Reservoir-Laden.
  • In einer speziellen Ausführungsform der Erfindung sind das Kolben-Stangen-Gewinde und das Antriebsschrauben-Gewinde Sägezahn-Gewinde. Diese Ausführungsform zielt vorteilhafter Weise auf Eliminieren von Reaktionskräften auf die Kolben-Stange normal zur Richtung der Longitudinalachse der Stange ab. Solche Reaktionskräfte können die Stange dazu veranlassen, sich zu biegen und ein Gewinde(gang) auf der Antriebsschraube zu überspringen, was in Medikament-Unterversorgung des Anwenders resultiert. Sägezahn-Gewinde eliminieren die Normal-Komponente der Reaktionskraft.
  • In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann die Verriegelungs-Nabe 25 mit dem Reservoir 30 mittels einer verjüngten Luer-Verbindung verbunden sein, wie in 5 gezeigt. Das Reservoir weist in der Reservoir-Oberseite einen männlichen Luer-Konus einteilig gegossen geformt auf. Den männlichen Luer umgebend ist ein Ring ausgebildet, welcher ein weibliches Innengewinde aufweist. In ähnlicher Weise enthält die Nabe 25 den passenden weiblichen Luer und (die) mit Gewinde versehene männliche Verbindung.
  • In einer anderen Ausführungsform der Erfindung ist eine Nadelverbindung zwischen Reservoir 30 und Nabe 25 bereitgestellt. Wie in 6 gezeigt, beinhaltet das Reservoir ein Gummi-Septum 80, welches an das Reservoir mit einer gefalzten Metall-Manschette angefügt ist. Eine Nadel 85, integral mit dem Nabe, sticht in das Septum ein, und Fluid kann dann aus dem Reservoir zum Rohrleitungs-Satz fließen.
  • In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung, wie in 7 gezeigt, wird ein Adapter 95 bereitgestellt, um ein Reservoir 90 zu ermöglichen, dessen Durchmesser wesentlich kleiner ist als der Durchmesser des gemeinsam mit der Pump-Anordnung 10 zu verwendenden Pumpen-Zylinders 45. Der Adapter 90 kann eine separate Komponente sein, oder kann in der Verriegelungs-Nabe 25 integriert sein. Der Adapter 95 richtet die Achse des Reservoirs 90 parallel zur Longitudinalachse des Pumpen-Zylinders aus und versetzt sie (parallel), so dass sich die Kolben-Stange 40, wenn sie gedreht wird, mit der Antriebsschraube verbindet. 8 zeigt eine Axial-Ansicht des Reservoirs 90 kleinen Durchmessers, wenn es in dem Adapter 95 platziert ist. Wie ersichtlich sein wird, ermöglicht es der vom Adapter bereitgestellte Versatz der Kolben-Stange 40, wenn sie mit dem Kolben 35 und Reservoir 90 verbunden ist, an der Antriebsschraube 50 in der gleichen Weise anzugreifen wie bei der oben beschriebenen ersten Ausführungsform.

Claims (6)

  1. Antriebs-Anordnung für eine Infusionspumpe, wobei die Anordnung umfasst: a. einen Zylinder (45), wobei der Zylinder durch eine longitudinale Zylinder-Rotationsachse und ein Aussparungs-Loch (72) am Zylinder-Ende gekennzeichnet ist; b. eine drehbare Antriebs-Schraube (50), wobei die Antriebs-Schraube eine longitudinale Schraubenachse und ein Außengewinde aufweist, wobei die Schraubenachse gegenüber der Zylinderachse versetzt und zu dieser parallel ist; und c. eine Kolbenstange (40) wobei die Stange zumindest auf einem Teil ihrer Länge ein Gewinde aufweist, wobei die Stange durch die Aussparungs-Öffnung (72) eingesetzt ist, wobei das Stangen-Gewinde durch Drehen des Zylinders (45) um die Zylinderachse mit dem Schrauben-Gewinde außer Eingriff gebracht werden kann.
  2. Antriebs-Anordnung gemäß Anspruch 1, wobei die Anordnung ferner beinhaltet: d. ein Reservoir (30) von variablem Volumen, welches einen Kolben (35) im Eingriff mit der Kolben-Stange beinhaltet, wobei der Kolben bei axialem Verschieben eine Volumenänderung des Reservoirs bewirkt; und e. eine Verriegelungs-Nabe (25), wobei die Nabe sich in mechanischer Verbindung mit dem Reservoir und dem Zylinder befindet, wobei die Nabe dazu geeignet ist, den Zylinder zu rotieren, wobei das Stangen-Gewinde in und außer mechanischem Eingriff mit dem Antriebsschrauben-Gewinde gezwungen wird.
  3. Antriebs-Anordnung gemäß Anspruch 1, wobei das Antriebsschrauben-Gewinde und das Stangen-Gewinde Sägezahn-Gewinde sind.
  4. Antriebs-Anordnung gemäß Anspruch 1, wobei der Zylinder ferner einen Verriegelungs-Streifen (60) beinhaltet, um eine Rotation des Zylinders um die Zylinder-Achse zu verhindern.
  5. Antriebs-Anordnung gemäß Anspruch 2, wobei der Zylinder ferner ein Verriegelungs-Streifen beinhaltet, um eine Rotation des Zylinders um die Zylinder-Achse zu verhindern, und wobei die Verriegelungs-Nabe einen Flansch (70) beinhaltet, wobei der Flansch zum Verdrängen des Verriegelungs-Streifens geeignet ist, wodurch dem Zylinder ermöglicht wird zu rotieren.
  6. Antriebs-Anordnung gemäß Anspruch 2, wobei die Verriegelungs-Nabe ferner einen Adapter (95) beinhaltet, wobei der Adapter zum Aufnehmen des Reservoirs dient, wobei der Adapter einen axialen Versatz des Reservoirs bereitstellt, so dass das Kolben-Stangen-Gewinde in das Antriebs-Schrauben-Gewinde eingreifen kann.
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