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Verweis auf verwandte Anmeldungen
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Die
vorliegende Anmeldung ist verwandt mit der US-Patentanmeldung mit
der Seriennummer 09/943 992, eingereicht am 31. August 2001, die
dem Begünstigten
der vorliegenden Anmeldung zugesprochen ist und hier per Referenz
eingebunden ist.
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Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf medizinische Vorrichtungen,
Systeme und Verfahren und insbesondere auf kleine kostengünstige tragbare
Infusionsvorrichtungen und Verfahren, die verwendbar sind, um präzise differenzierte
und programmierbare Durchlaufmuster für die Lieferung therapeutischer
Flüssigkeiten
an einen Säugetierpatienten
zu erreichen.
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Hintergrund der Erfindung
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Heutzutage
gibt es zahlreiche Krankheiten und andere physische Beschwerden,
die mit verschiedenen Arzneimitteln einschließlich Pharmaka, Nährformeln,
biologisch abgeleiteten Wirkstoffen, hormonell und genbasiertem
Material und anderen Substanzen in fester oder flüssiger Form
behandelt werden. Bei der Lieferung dieser Arzneimittel ist es häufig wünschenswert,
das Verdauungssystem eines Säugetierpatienten
zu umgehen, um die Verschlechterung bzw. Zerlegung von Wirksubstanzen
zu vermeiden, die von katalytischen Enzymen in dem Verdauungstrakt
und der Leber verursacht wird. Die Zuführung eines Arzneimittels anders
als mittels der Eingeweide ist als parenterale Zuführung bekannt. Die
parenterale Zuführung
verschiedener Medikamente in flüssiger
Form wird häufig
gewünscht,
um die Wirkung der Substanz, die zugeführt wird, zu erhöhen, wobei
sichergestellt wird, dass das unveränderte Arzneimittel seine vorgesehene
Stelle mit einer signifikanten Konzentration erreicht. Auch können unerwünschte Nebenwirkungen,
die mit anderen Zuführungswegen
verbunden sind, wie etwa systemische Toxizität, möglicherweise vermieden werden.
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Häufig kann
ein Arzneimittel nur in einer flüssigen
Form verfügbar
sein, oder die flüssige
Version kann erwünschte
wesentliche Eigenschaften haben, die in fester oder Tablettenform
nicht erreicht werden können.
Die Zuführung
flüssiger
Arzneimittel kann am besten erreicht werden, indem über Venen
oder Arterien direkt in das kardiovaskuläre System, in das subkutane
Gewebe oder direkt in Organe, Tumore, Hohlräume, Knochen oder andere ortsspezifische Stellen
im Körper
infundiert wird.
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Die
parenterale Zuführung
von flüssigen
Arzneimitteln in den Körper
wird häufig
durch Verabreichen von Bolusinjektionen unter Verwendung einer Nadel
und eines Reservoirs bzw. Vorratsbehälters oder kontinuierlich durch
schwerkraftgetriebene Abgabeeinrichtungen oder transdermale Pflastertechnologien
bewerkstelligt. Bolusinjektionen entsprechen den klinischen Bedürfnissen
des Patienten häufig
unvollkommen und erfordern gewöhnlich
höhere Einzeldosierungen
als zu dem bestimmten Zeitpunkt, zu dem sie gegeben werden, erwünscht sind.
Die kontinuierliche Lieferung von Arzneimitteln durch Schwerkraftzuführungssysteme
beeinträchtigt
die Mobilität
und die Lebensführung
des Patienten und beschränkt
die Therapie auf allzu simple Durchflussmengen und Profile. Transdermale
Pflaster haben besondere Anforderungen für das zugeführte Arzneimittel, insbesondere
was die molekulare Struktur anbetrifft, und die Steuerung bzw. Regelung
der Medizinverabreichung ist, ähnlich
Schwerkraftzuführungssystemen,
streng begrenzt.
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Ambulante
Infusionspumpen zum Liefern flüssiger
Medikamente an einen Patienten wurden entwickelt. Diese Infusionsvorrichtungen
haben die Fähigkeit,
differenzierte Fluidzuführungsprofile
zu bieten, die Bolusanforderungen, kontinuierliche Infusion und
die Zuführung
mit variablen Durchflussmengen erreichen. Diese Infusionsfähigkeiten
führen
normalerweise zur besseren Wirksamkeit der Medizin und der Therapie
und weniger Toxizität
für das
Patientensystem. Ein Beispiel für
eine Verwendung einer ambulanten Infusionspumpe ist für die Zuführung von Insulin
für die
Behandlung der Diabetes mellitus bzw. Zuckerkrankheit. Diese Pumpen
können,
wie in
US-A-4 498 843 , Schneider
et al. offenbart, Insulin auf einer kontinuierlichen grundlegenden
Basis ebenso wie auf einer Bolusbasis liefern.
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Eine
Vorrichtung zum Liefern von Fluid an einen Patienten, wie in dem
Oberbegriff von Anspruch 1 beschrieben, ist aus dem Dokument
WO 94/15660 A bekannt.
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Die
ambulanten Pumpen arbeiten häufig
mit einem Vorratsbehälter,
wie etwa einer Patrone oder einem Reservoir, um das flüssige Arzneimittel
aufzunehmen, und verwenden elektromechanische Pump- oder Mess- bzw.
Dosierungstechnologie, um die Medikation über Rohrleitungen von der Infusionsvorrichtung
zu einer transkutan eingesetzten Nadel oder durch die Haut des Patienten
an den Patienten zu liefern. Die Vorrichtungen erlauben die Steuerung
bzw. Regelung und Programmierung über elektromechanische Knöpfe oder
Schalter, die sich auf dem Gehäuse
der Vorrichtung befinden, auf die von dem Patienten oder dem Krankenhausarzt
zugegriffen wird. Die Vorrichtungen umfassen die visuelle Rückmeldung über Text-
oder Graphikbildschirme, wie etwa Flüssigkristallanzeigen, die als
LCDs bekannt sind, und können
Alarm- oder Warnlichter und Audio- oder Vibrationssignale und Alarme
umfassen. Die Vorrichtungen können
in einem Gurt oder einer Tasche getragen werden oder an den Körper des
Patienten geschnallt werden.
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Gegenwärtig verfügbare ambulante
Infusionsvorrichtungen sind teuer, schwierig zu programmieren und
für die
Infusion vorzubereiten und neigen dazu, unhandlich, schwer und sehr
zerbrechlich zu sein. Das Füllen
dieser Vorrichtungen kann schwierig sein und erfordern, dass der
Patient sowohl die vorgesehene Medikation als auch Füllzubehörteile trägt. Die
Vorrichtungen erfordern fachkundige Behandlung, Wartung und Reinigung,
um die einwandfreie Funktionalität
und Sicherheit für
ihre vorgesehene langfristige Verwendung sicherzustellen. Aufgrund der
hohen Kosten vorhandener Vorrichtungen begrenzen Gesundheitsversorger
die Bevölkerungsteile,
denen die Verwendung der Vorrichtung und Therapien, für welche
die Vorrichtungen verwendet werden können, genehmigt werden.
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Offenkundig
bestand daher ein Bedarf an einem programmierbaren und einstellbaren
Infusionssystem, das präzise
und zuverlässig
ist und Krankenhausärzten
und Patienten eine kleine, kostengünstige, leichtgewichtige, einfach
zu verwendende Alternative für
die parenterale Zuführung
von flüssigen Arzneimitteln
bieten kann.
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Als
Antwort darauf stellte der Anmelder der vorliegenden Anmeldung eine
kleine kostengünstige, leichtgewichtige,
einfach zu verwendende Vorrichtung zum Liefern von flüssigen Arzneimitteln
an einen Patienten zur Verfügung.
Die Vorrichtung die in der ebenfalls anhängigen US-Anmeldung mit der
Seriennummer 09/943 992, eingereicht am 31. August 2001, beschrieben
ist, umfasst eine Austrittsöffnung, eine
Abgabeeinrichtung zum Bewirken, dass Fluid aus einem Vorratsbehälter zu
der Austrittsöffnung strömt, einen
lokalen Prozessor, der programmiert ist, um basierend auf Durchlaufanweisungen
von einer getrennten Fernbedienungsvorrichtung einen Fluidstrom
zu der Austrittsöffnung
zu bewirken, und einen drahtlosen Empfänger, der mit dem lokalen Prozessor
verbunden ist, zum Empfangen der Durchlaufanweisungen. Um die Größe, Komplexität und die
Kosten der Vorrichtung zu verringern, ist die Vorrichtung mit einem
Gehäuse
versehen, das frei ist von Benutzereingabekomponenten, wie etwa
einer Tastatur, zum Bereitstellen von Durchlaufanweisungen an den
lokalen Prozessor.
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Was
immer noch erwünscht
ist, sind neue und verbesserte Abgabeeinrichtungen und Vorratsbehälter für die Verwendung
mit Vorrichtungen zum Liefern von Fluid an einen Patienten. Vorzugsweise werden
die Abgabeeinrichtungen und Vorratsbehälter in der Konstruktion einfach
und kostengünstig
und leicht herzustellen sein, um die Größe, die Komplexität und die
Kosten von Fluidliefervorrichtungen weiter zu verringern, so dass
die Vorrichtungen sich als von kleinem und frei verfügbaren bzw.
wegwerfbaren Wesen anbieten.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Als
Antwort stellt die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung zum Liefern
von Fluid an einen Patienten zur Verfügung, die umfasst: eine Austrittsöffnungsanordnung,
die angepasst ist, um mit einem Patienten-Transkutanzugriffswerkzeug verbunden
zu sein, einen Vorratsbehälter,
der eine Seitenwand umfasst, die sich zu einem Auslass hin erstreckt,
der mit der Austrittsöffnungsanordnung
verbunden ist, wenigstens eine Gewindeleitspindel, die in dem Vorratsbehälter aufgenommen
ist und sich zu dem Auslass des Vorratsbehälters im Allgemeinen parallel
mit der Seitenwand erstreckt, und einen Kolben, der gewindemäßig auf
bzw. an der Leitspindel aufgenommen ist, so dass ein Drehen der
Leitspindel oder des Kolbens den Kolben in dem Vorratsbehälter bewegt.
Die Vorrichtung umfasst auch eine Abgabeeinrichtung, die wirkungsmäßig bzw.
operativ mit der Leitspindel oder dem Kolben gekoppelt ist, um die
Leitspindel oder den Kolben zu drehen. Der von der Leitspindel angetriebene
Kolben verringert die Größe, die
Komplexität
und die Kosten der Vorrichtung, so dass die Vorrichtung sich als
von kleinem und wegwerfbarem Wesen anbietet.
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Eine
andere Vorrichtung gemäß der vorliegenden
Erfindung umfasst eine Austrittsöffnungsanordnung,
einen Vorratsbehälter
mit einer Seitenwand, die sich zu einem Auslass hin erstreckt, der
mit der Austrittsöffnungsanordnung
verbunden ist, und einen Kolben, der gleitend in der Seitenwand
des Vorratsbehälters
aufgenommen ist. Die Vorrichtung umfasst auch einen Schaft, der
sich von dem Kolben erstreckt, und eine Abgabeeinrichtung, die operativ mit
dem Schaft gekoppelt ist, um die Bewegung des Schafts entlang einer
Achse des Schafts zu bewirken. Der Schaft ist entlang der Achse
des Schafts relativ nicht zusammendrückbar und ist quer zu der Achse
biegbar, so dass der Schaft gebogen sein, jedoch immer noch zum
Bewegen des Kolbens verwendet werden kann, so dass die Länge der
Vorrichtung verringert werden kann.
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Die
vorliegende Erfindung stellt eine zusätzliche Vorrichtung zum Liefern
von Fluid an einen Patienten bereit, die umfasst: eine Austrittsöffnungsanordnung,
einen Vorratsbehälter
mit einem Auslass, der mit der Austrittsöffnungsanordnung verbunden ist,
einen Kolben, der beweglich in dem Vorratsbehälter aufgenommen ist, um nach
dem Bewegen in dem Vorratsbehälter
Fluid durch den Auslass zu zwingen, und eine Abgabeeinrichtung zum
Bewegen des Kolbens in dem Vorratsbehälter. Die Vorrichtung umfasst auch
einen lokalen Prozessor, der mit der Abgabeeinrichtung verbunden
ist und programmiert ist, um basierend auf Durchlaufanweisungen
einen Strom von Fluid zu der Austrittsöffnungsanordnung zu bewirken,
einen drahtlosen Empfänger,
der mit dem lokalen Prozessor verbunden ist, um Durchlaufanweisungen
von einer getrennten Fernbedienungsvorrichtung zu empfangen und
die Durchlaufanweisungen an den lokalen Prozessor zu liefern, und
ein Gehäuse,
das die Austrittsöffnungsanordnung,
den Vorratsbehälter,
die Abgabeeinrichtung, den lokalen Prozessor und den drahtlosen
Empfänger
enthält.
Vorzugsweise ist das Gehäuse
frei von Benutzereingabekomponenten zum Bereitstellen von Durchlaufanweisungen
an den lokalen Prozessor, um die Größe, die Komplexität und die
Kosten der Vorrichtung zu verringern, so dass die Vorrichtung sich
als von kleinem und wegwerfbarem Wesen anbietet.
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Eine
weitere Vorrichtung gemäß der vorliegenden
Ausführungsform
umfasst eine Austrittsöffnungsanordnung,
einen Vorratsbehälter
mit einem Auslass, der mit der Austrittsöffnungsanordnung verbunden
ist, einen Kolben, der beweglich in dem Vorratsbehälter aufgenommen
ist, um nach dem Bewegen in dem Vorratsbehälter Fluid durch den Auslass zu
der Austrittsöffnungsanordnung
zu zwingen, und eine Abgabeeinrichtung zum Bewegen des Kolbens in
dem Vorratsbehälter.
Ein lokaler Prozessor ist mit der Abgabeeinrichtung verbunden und
programmiert, um basierend auf Durchlaufanweisungen einen Strom
von Fluid zu der Austrittsöffnungsanordnung zu
bewirken, und ferner programmiert, um Durchlaufinformationen bereitzustellen,
und ein drahtloser Empfänger
ist mit dem lokalen Prozessor verbunden, um die Durchlaufinformationen
von dem lokalen Prozessor an eine getrennte Fernbedienungsvorrichtung zu übertragen.
Die Vorrichtung umfasst auch ein Gehäuse, das die Austrittsöffnungsanordnung,
den Vorratsbehälter,
die Abgabeeinrichtung, den lokalen Prozessor und den drahtlosen
Sender enthält,
wobei das Gehäuse
frei ist von Benutzerausgabekomponenten zur Bereitstellung der Durchlaufinformation
von dem lokalen Prozessor an einen Benutzer.
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Diese
Aspekte der Erfindung zusammen mit ihren zusätzlichen Merkmalen und Vorteilen
können am
besten unter Bezug auf die folgenden detaillierten Beschreibungen
und Beispiele in Verbindung mit den beiliegenden dargestellten Zeichnungen
genommen verstanden werden.
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Kurzbeschreibung der Zeichnungen
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1 ist
eine perspektivische Ansicht einer ersten beispielhaften Ausführungsform
einer Fluidliefervorrichtung gemäß dieser
Erfindung, die an einem Patienten befestigt gezeigt ist, und einer
Fernsteuerungsvorrichtung zur Verwendung mit der Fluidliefervorrichtung
(die Fernbedienungsvorrichtung ist zu Darstellungszwecken in Bezug
auf den Patienten und die Fluidliefervorrichtung vergrößert);
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2 ist
eine seitliche Schnittansicht der Fluidliefervorrichtung von 1;
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3 ist
eine seitliche Schnittansicht eines Vorratsbehälters, eines Kolbens und einer
Leitspindel der Fluidliefervorrichtung von 1;
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4 ist
eine vergrößerte Schnittansicht
eines Kolbens und einer Leitspindel der Fluidliefervorrichtung von 1;
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5a ist
eine Schnittansicht des Vorratsbehälters, des Kolbens und der
Leitspindel der Fluidliefervorrichtung von 1 entlang
der Linie 5-5 von 3 genommen;
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5b ist
eine Schnittansicht einer anderen beispielhaften Ausführungsform
eines Vorratsbehälters,
eines Kolbens und einer Leitspindel, die gemäß der vorliegenden Erfindung
für die
Verwendung mit der Fluidliefervorrichtung von 1 aufgebaut
sind;
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6 ist
eine explodierte seitliche Schnittansicht einer anderen beispielhaften
Ausführungsform eines
Vorratsbehälters,
eines Kolbens und einer Leitspindel, die gemäß der vorliegenden Erfindung
für die
Verwendung mit der Fluidliefervorrichtung von 1 aufgebaut
sind;
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7 ist
eine Schnittansicht des Vorratsbehälters, des Kolbens und der
Leitspindel von 4;
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8 ist
eine seitliche Schnittansicht einer zusätzlichen beispielhaften Ausführungsform
eines Vorratsbehälters,
eines Kolbens und einer Leitspindel, die gemäß der vorliegenden Erfindung
für die Verwendung
mit der Fluidliefervorrichtung von 1 aufgebaut
sind;
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9 ist
eine seitliche Schnittansicht einer weiteren beispielhaften Ausführungsform
eines Vorratsbehälters,
eines Kolbens und einer Leitspindel, die gemäß der vorliegenden Erfindung
für die
Verwendung mit der Fluidliefervorrichtung von 1 aufgebaut
sind;
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10 ist
eine seitliche Schnittansicht noch einer anderen beispielhaften
Ausführungsform
eines Vorratsbehälters,
eines Kolbens und einer Leitspindel, die gemäß der vorliegenden Erfindung
für die Verwendung
mit der Fluidliefervorrichtung von 1 aufgebaut
sind;
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11 ist
eine seitliche Schnittansicht einer zusätzlichen beispielhaften Ausführungsform
eines Vorratsbehälters,
eines Kolbens und einer Leitspindel, die gemäß der vorliegenden Erfindung
für die Verwendung
mit der Fluidliefervorrichtung von 1 aufgebaut
sind;
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12 ist
eine seitliche Schnittansicht einer weiteren beispielhaften Ausführungsform
eines Vorratsbehälters,
eines Kolbens und einer Leitspindel, die gemäß der vorliegenden Erfindung
für die
Verwendung mit der Fluidliefervorrichtung von 1 aufgebaut
sind;
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13a ist eine seitliche Schnittansicht noch einer
anderen beispielhaften Ausführungsform eines
Vorratsbehälters,
eines Kolbens und einer Leitspindel, die gemäß der vorliegenden Erfindung
für die
Verwendung mit der Fluidliefervorrichtung von 1 aufgebaut
sind;
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13b ist eine Schnittansicht des Vorratsbehälters, des
Kolbens und der Leitspindel von 13a,
die mit einer Nadel gezeigt sind, die gerade in eine Öffnung des
Vorratsbehälters
eingesetzt wird;
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14 ist
eine Endrissansicht des Kolbens von 13a und 13b; 15 ist eine Schnittansicht der
Leitspindel und eines Gewindedeckels von 13a und 13b;
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16 ist
eine Schnittansicht der Leitspindel und des Gewindedeckels, die
koaxial in dem Kolben von 13a und 13b aufgenommen sind;
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17a ist eine seitliche Rissansicht der Leitspindel
und des Gewindedeckels von 13a und 13b, wobei das Gewinde der Leitspindel in dem
Gewindedeckel abgedeckt ist;
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17b ist eine seitliche Rissansicht der Leitspindel
und des Gewindedeckels von 13a und 13b, wobei die Leitspindel in dem Gewindedeckel
gedreht wurde, um das Gewinde der Leitspindel offenzulegen;
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18a ist eine Schnittansicht noch einer anderen
beispielhaften Ausführungsform
eines Vorratsbehälters,
eines Kolbens und einer Leitspindel, die gemäß der vorliegenden Erfindung
für die
Verwendung mit der Fluidliefervorrichtung von 1 aufgebaut
sind;
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18b ist eine Schnittansicht des Vorratsbehälters, des
Kolbens und der Leitspindel von 18b,
die mit einer Nadel gezeigt sind, die gerade in eine Öffnung des
Vorratsbehälters
eingesetzt wird;
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19 ist
eine seitliche Schnittansicht einer zusätzlichen beispielhaften Ausführungsform
eines Vorratsbehälters,
eines Kolbens und einer Leitspindel, die gemäß der vorliegenden Erfindung
für die Verwendung
mit der Fluidliefervorrichtung von 1 aufgebaut
sind; und
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20 ist
eine seitliche Schnittansicht einer weiteren beispielhaften Ausführungsform
eines Vorratsbehälters,
der gemäß der vorliegenden
Erfindung für
die Verwendung mit der Fluidliefervorrichtung von 1 aufgebaut
ist.
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Gleiche
Bezugszeichen bezeichnen über
die mehreren Ansichten hinweg identische oder entsprechende Komponenten
und Einheiten.
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Detaillierte Beschreibung der bevorzugten
Ausführungsformen
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Zuerst
wird Bezug nehmend auf 1 und 2 eine Fluidliefervorrichtung 10 dargestellt,
die gemäß der vorliegenden
Erfindung aufgebaut ist. Die Arten von Flüssigkeiten, die von der Fluidliefervorrichtung
der vorliegenden Erfindung geliefert werden können, umfassen, ohne darauf
beschränkt
zu sein, Insulin, Antibiotika, Nährflüssigkeiten,
die totale parenterale Ernährung
oder TPN, Analgetika, Morphium, Hormone oder hormonelle Medizin,
Gentherapiemedizin, Antikoagulansen bzw. gerinnungshemmende Mittel,
Analgetika, kardiovaskuläre
Medikationen, AZT, oder Chemotherapeutika. Die Arten medizinischer
Zustände,
für welche
die Fluidliefervorrichtung der vorliegenden Erfindung verwendet
werden könnte,
umfassen, ohne darauf beschränkt
zu sein, Diabetes, kardiovaskuläre
Erkrankungen, Schmerzen, chronische Schmerzen, Krebs, AIDS, neurologische
Erkrankungen, Alzheimersche Krankheit, ALS, Hepatitis, Parkinsonkrankheit
oder spastische Lähmung.
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Bezug
nehmend auf 2 umfasst die Vorrichtung 10 im
Allgemeinen eine Austrittsöffnungsanordnung 70,
die angepasst ist, um mit einem Patienten-Transkutanzugriffswerkzeug, wie etwa
einer Nadel, verbunden zu sein, eine Abgabeeinrichtung 40, um
zu bewirken, dass Fluid von einem Vorratsbehälter 30 zu der Austrittsöffnungsanordnung
strömt,
und einen Prozessor oder elektronischen Mikrocontroller (auf den
hier nachstehend als „lokaler" Prozessor Bezug
genommen wird) 50, der mit der Abgabeeinrichtung verbunden
ist.
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Der
lokale Prozessor 50 ist programmiert, um basierend auf
Durchlaufanweisungen von einer getrennten Fernbedienungsvorrichtung 100,
für die
in 1 ein Beispiel gezeigt ist, einen Durchlauf von Fluid
zu der Austrittsöffnungsanordnung 70 zu
bewirken. Ebenfalls Bezug nehmend auf 2 umfasst die
Fluidliefervorrichtung 10 ferner einen drahtlosen Empfänger 60,
der mit dem lokalen Prozessor 50 verbunden ist, um die
Durchlaufanweisungen von der getrennten Fernbedienungsvorrichtung 100 zu
empfangen und die Durchlaufanweisungen an den lokalen Prozessor
zu liefern. Die Vorrichtung 10 umfasst auch ein Gehäuse 20,
das die Austrittsöffnungsanordnung 70,
den Vorratsbehälter 30,
die Abgabeeinrichtung 40, den lokalen Prozessor 50 und
den drahtlosen Empfänger 60 enthält.
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Wie
gezeigt, ist das Gehäuse 20 frei
von Benutzereingabekomponenten zur Bereitstellung von Durchlaufanweisungen
an den lokalen Prozessor 50, wie etwa elektromechanischen
Schaltern oder Knöpfen
auf einer Außenfläche 21 des
Gehäuses
oder Schnittstellen, die in anderer Weise für einen Benutzer zugänglich sind,
um den programmierten Durchsatz über
den lokalen Prozessor 50 einzustellen. Das Fehlen von Benutzereingabekomponenten
erlaubt, dass die Größe, die
Komplexität
und die Kosten der Vorrichtung 10 wesentlich verringert
werden, so dass die Vorrichtung 10 sich als von kleinem
und wegwerfbarem Wesen anbietet.
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Um
Benutzereingaben zu programmieren, deren Programmierung anzupassen
oder ansonsten an den lokalen Prozessor 50 zu kommunizieren,
umfasst die Fluidliefervorrichtung 10 das drahtlose Kommunikationselement
oder den Empfänger 60 zum Empfangen
der Benutzereingaben von der getrennten Fernbedienungsvorrichtung 100 von 1.
Signale können über ein
(nicht gezeigtes) Kommunikationselement der Fernbedienungsvorrichtung 100 gesendet
werden, das eine Antenne 130 umfassen oder mit dieser verbunden
sein kann, die in 2 als extern von der Vorrichtung 100 gezeigt
ist.
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Die
Fernbedienungsvorrichtung 100 hat Benutzereingabekomponenten,
die eine Anordnung elektromechanischer Schalter, wie etwa die gezeigte Membrantastatur 120,
umfassen. Die Bedienvorrichtung 100 umfasst auch Benutzerausgabekomponenten
einschließlich
einer visuellen Anzeige, wie etwa einer Flüssigkristallanzeige (LCD) 110.
Alternativ kann die Bedienvorrichtung mit einem Berührungsbildschirm
sowohl für
die Benutzereingabe als auch Ausgabe versehen sein. Wenngleich in 1 nicht gezeigt,
hat die Fernbedienungsvorrichtung 100 ihren eigenen Prozessor
(auf den hier nachstehend als „entfernter" Prozessor Bezug
genommen wird), der mit der Membrantastatur 120 und der
LCD 110 verbunden ist. Der entfernte Prozessor empfängt die
Benutzereingaben von der Membrantastatur 120 und stellt "Durchlauf"-Anweisungen für die Übertragung an
die Fluidliefervorrichtung 10 bereit und liefert Informationen
an die LCD 110. Da die Fernbedienungsvorrichtung 100 ebenfalls
eine visuelle Anzeige 110 umfasst, kann die Fluidliefervorrichtung 10 ohne
einen Informationsschirm sein, was die Größe, die Komplexität und die
Kosten der Vorrichtung 10 weiter verringert.
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Das
Kommunikationselement 60 der Vorrichtung 10 empfängt bevorzugt
unter Verwendung von Funkfrequenz oder anderen drahtlosen Kommunikationsstandards
und Protokollen elektronische Kommunikation von der Fernbedienungsvorrichtung 100. In
einer bevorzugten Ausführungsform
ist das Kommunikationselement 60 ein Zweiwege-Kommunikationselement
mit einem Empfänger
und einem Sender, um zu erlauben, dass die Fluidliefervorrichtung 10 Informationen
zurück
an die Fernbedienungsvorrichtung 100 sendet. In einer derartigen
Ausführungsform
umfasst die Fernbedienungsvorrichtung 100 auch ein integrales
Kommunikationselement 60, das einen Empfänger und
einen Sender umfasst, um der Fernbedienungsvorrichtung 100 zu
erlauben, die von der Fluidliefervorrichtung 10 gesendeten
Informationen zu empfangen.
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Der
lokale Prozessor 50 der Vorrichtung 10 umfasst
alle Computerprogramme und elektronischen Schaltungsanordnungen,
um einem Benutzer zu erlauben, die gewünschten Durchlaufmuster zu programmieren
und das Programm nach Bedarf anzupassen. Derartige Schaltungsanordnungen
können
einen oder mehrere Mikroprozessoren, digitale und analoge integrierte
Schaltungen, Widerstände, Kondensatoren,
Transistoren und andere Halbleiter und andere elektronische Komponenten,
die Fachleuten der Technik bekannt sind, umfassen. Der lokale Prozessor 50 umfasst
auch die Programmierung, elektronische Schaltungsanordnungen und
den Speicher, um die Abgabeeinrichtung 40 in benötigten Zeitintervallen
richtig zu betätigen.
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In
der beispielhaften Ausführungsform
von 2 umfasst die Vorrichtung 10 eine Stromversorgung 80,
wie etwa eine Batterie oder einen Kondensator, zum Zuführen von
Leistung an den lokalen Prozessor 50. Die Stromversorgung 80 ist
bevorzugt in die Fluidliefervorrichtung 10 integriert,
kann aber als austauschbar, z. B. als eine austauschbare Batterie, bereitgestellt
werden.
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Wenngleich
nicht gezeigt, kann die Vorrichtung Sensoren oder Messwertwandler,
wie etwa einen Vorratsbehältervolumen-Messwertwandler
oder einen Vorratsbehälterdruck-Messwertwandler
umfassen, um Informationen an den lokalen Prozessor 50 zu
senden, um anzuzeigen, wie und wann die Abgabeeinrichtung 40 betätigt werden
soll, oder um andere Parameter anzuzeigen, die bestimmen: den Durchlauf,
den Pumpendurchlauf-Erstbefüllungszustand,
Kontaktsensoren, Drehbewegungs- oder andere Bewegungsanzeiger, ebenso
wie Zustände,
wie etwa den leeren oder leckenden Vorratsbehälter 30 oder die zu
hohe oder zu geringe Abgabe von Fluid aus dem Vorratsbehälter, etc.
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Das
Volumen des Vorratsbehälters 30 wird so
gewählt,
dass es am besten zu der therapeutischen Anwendung der Fluidliefervorrichtung 10 passt und
ist beeinflusst durch derartige Faktoren, wie verfügbare Konzentrationen
medizinischer Fluide, die zugeführt
werden sollen, annehmbare Zeiten zwischen dem Nachfüllen oder
der Entsorgung der Fluidliefervorrichtung 10, Größenbeschränkungen
und andere Faktoren. Der Vorratsbehälter 30 kann von dem
Hersteller der Vorrichtung oder einem kooperierenden Arzneimittelhersteller vorgefüllt werden
oder kann externe Füllmittel,
wie etwa eine Füllöffnung, umfassen.
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Die
Austrittsöffnungsanordnung 70 kann
Elemente umfassen, um die Haut des Patienten zu penetrieren, oder
kann angepasst sein, um mit einer Standardinfusionsvorrichtung verbunden
zu sein, die Transkutanliefermittel umfasst. Eine Nadelverbindungsrohrleitung,
die in einer hautpenetrierenden Kanüle abschließt, kann als ein integraler
Teil der Austrittsöffnungsanordnung 70 bereitgestellt
werden, wobei die hautpenetrierende Kanüle zum Beispiel ein steifes
Element, wie etwa eine Nadel, umfasst. Alternativ kann die Austrittsöffnungsanordnung 70 mit
einem Luer-Verbinder zum Verbinden mit einer Standardinfusionsvorrichtung
einschließlich
einer hautpenetrierenden Kanüle,
wie etwa einer steifen Nadel, versehen sein. In jedem Fall kann
die Austrittsöffnungsanordnung 70 auch
mit einem (nicht gezeigten) entfernbaren Kolben versehen sein, um
das Auslaufen während
der Lagerung und des Versands, wenn sie vorgefüllt ist, und während des
Erstbefüllens, wenn
sie von dem Benutzer gefüllt
wird, und vor der Verwendung zu verhindern.
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Die
Vorrichtung 10 kann auch mit einer Klebstoffschicht auf
der Außenfläche des
Gehäuses 20 versehen
sein, um die Vorrichtung 10, wie in 1 gezeigt,
direkt an der Haut eines Patienten zu befestigen. Wenngleich nicht
gezeigt, ist die Klebstoffschicht bevorzugt in einer kontinuierlichen
ovalen Form bereitgestellt, welche die Austrittsöffnungsanordnung 70 umgibt,
um eine schützende
Dichtung um die penetrierte Haut herum bereitzustellen. Das Gehäuse 20 kann
aus flexiblem Material bestehen oder kann mit flexiblen zusammenklappbaren
Abschnitten versehen sein, die erlauben, dass die Fluidliefervorrichtung 10 während der
Patientenbewegung gebogen wird, um die Abtrennung zu verhindern
und zur Bequemlichkeit des Patienten beizutragen.
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Bezug
nehmend auf 3 bis 22,
stellt die vorliegende Offenbarung vielfältige Kombinationen von Abgabeeinrichtungen 40 und
Vorratsbehältern 30 für die Verwendung
mit der Fluidliefervorrichtung 10 von 1 und 2 bereit.
Die Abgabeeinrichtungen 40 und die Vorratsbehälter 30 sind
klein und von einfacher Konstruktion und kostengünstig und leicht herzustellen,
um die Größe, die
Komplexität und
die Kosten der Fluidliefervorrichtung 10 weiter zu verringern,
so dass die Vorrichtung 10 sich weiterhin als von kleinem
und wegwerfbarem Wesen anbietet.
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Bezug
nehmend auf 3 bis 5 ist
eine erste Kombination 200 aus einem Vorratsbehälter 30 und einer
Abgabeeinrichtung 40, die gemäß der vorliegenden Erfindung
aufgebaut sind, gezeigt. Der Vorratsbehälter 30 hat eine Seitenwand 32,
die sich zwischen einem offenen Ende und einer Endwand 34 des
Vorratsbehälters
erstreckt. Die Endwand 34 umfasst einen Auslass 36,
der durch ein Lumen 72 mit der Austrittsöffnungsanordnung 70 der
Vorrichtung 10 verbunden ist.
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Der
Vorratsbehälter 30 umfasst
auch eine Gewindeleitspindel 202, die für die Drehung in dem Vorratsbehälter 30 montiert
ist, und einen Kolben 204, der gewindemäßig auf bzw. an der Leitspindel aufgenommen
ist. Die Leitspindel 202 ist koaxial mit der Seitenwand 32 positioniert
und erstreckt sich zu der Endwand 34 des Vorratsbehälters 30.
Der Kolben 204 und der Vorratsbehälter 30 sind angepasst,
so dass eine Dichtung zwischen dem Kolben 204 und der Leitspindel 202 und
dem Kolben 204 und der Seitenwand 32 des Vorratsbehälters ausgebildet
ist, so dass die Bewegung des Kolbens 204 zu der Endwand 34 des
Vorratsbehälters 30 hin
das Fluid durch den Auslass 36 zu der Austrittsöffnungsanordnung 70 zwingen
wird.
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Der
Kolben 204 wird an einer Drehung bezüglich der Seitenwand 32 gehindert,
so dass, wenn die Spindel 202 bezüglich des Kolbens 204 gedreht wird,
der Kolben dazu gebracht wird, sich entlang der Spindel 202 in
dem Vorratsbehälter 30 zu
bewegen. In einer in 5a gezeigten bevorzugten Ausführungsform
sind der Vorratsbehälter 30 und
der Kolben 204 mit entsprechenden nicht kreisförmigen Querschnitten
versehen. Die Querschnitte sind oval, aber der Vorratsbehälter 30 und
der Kolben 204 können
mit anderen nicht kreisförmigen
Querschnitten, wie etwa quadratischen oder rechteckigen, versehen sein.
In einer anderen in 5b gezeigten bevorzugten Ausführungsform
sind der Vorratsbehälter 30 und der
Kolben 204 mit kreisförmigen
Querschnitten versehen, aber der Kolben 204 hat wenigstens
einen Vorsprung 206, der sich radial in einen Kanal 208 in der
Seitenwand 32 des Vorratsbehälters 30 erstreckt, um
die Drehung des Kolbens zu verhindern. Die Breite und die Länge des
Vorratsbehälters 30 sind
gewählt,
um die Gesamtgröße der Fluidliefervorrichtung zu
minimieren.
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Ein
wesentlicher Vorteil davon, dass der Vorratsbehälter 30 eine integrierte
Leitspindel 202 verwendet, auf welcher der Kolben 204 läuft, ist
die erhebliche Längenverringerung
im Vergleich zu einer Standardspritze, die im Grunde einen Vorratsbehälter mit
einem getrennten gleitenden Kolben umfasst, der sich aus dem Vorratsbehälter heraus
erstreckt. Ein anderer Vorteil des Vorratsbehälters 30 gemäß der vorliegenden
Erfindung ist, dass der Kolben 204 und die innere Leitspindel 202 vollständig in
dem Vorratsbehälter 30 enthalten
sind und keine Mechanismen oder Verfahren zum Zurückziehen
des Kolbens benötigen,
um eine benutzte Spritze zu entfernen oder eine volle Spritze nachzufüllen. Derartige
Mechanismen oder Verfahren können
die Kosten, die Komplexität
und die Größe und das
Gewicht erhöhen und
die Zuverlässigkeit
einer Fluidliefervorrichtung verringern. Folglich erfordert der
Vorratsbehälter 30 der
vorliegenden Erfindung vorteilhafterweise keine derartigen Mechanismen
oder Verfahren.
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Um
die Kosten des Vorratsbehälters 30 weiter
zu verringern, bestehen die Leitspindel 202 und der Kolben 204 bevorzugt
aus einem kostengünstigen
Material. Die Leitspindel 202 besteht aus einem steifen
Material, wie etwa Metall, wie zum Beispiel rostfreiem Stahl, oder
einem Kunststoff, wie zum Beispiel Polyethylen oder Polypropylen.
Die Seitenwand 32 und die Endwand 34 des Vorratsbehälters bestehen
bevorzugt aus einem steifen Kunststoff. Der Kolben 204 besteht
jedoch aus einem flexiblen Material, wie etwa einem Silikonelastomer
oder Kautschuk bzw. Gummi, und ist mit einem steifen Einsatz 210 versehen,
der aus Metall oder Kunststoff besteht, um in das Gewinde der Leitspindel 202 einzugreifen.
Da die Vorrichtung bevorzugt wegwerfbar ist, ist es nicht notwendig,
die Gewindeabnutzung zwischen der Gewindespindel 202 und
dem Kolben 204 zu verhindern, wodurch die Verwendung weniger
teurer Materialien und geringerer Toleranzen in der Herstellung und
Montage der Leitspindel 202 und des Kolbens 204 zugelassen
wird.
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Um
die Leitspindel 202 des Vorratsbehälters 30 zu drehen,
umfasst die Abgabeeinrichtung im Allgemeinen eine Drehantriebsanordnung 40.
Die Drehantriebsanordnung 40 kann derart aufgebaut sein, dass
entweder ein kontinuierlicher Durchlauf oder ein gepulster Volumendurchlauf
(z. B. weniger als einen Mikroliter für die Insulininfusion) bereitgestellt
wird. Die spezifische Form einer derartigen Drehantriebsanordnung 40 kann
Motoren umfassen, wie etwa Schrittmotoren, Gleichstrommotoren, Wechselstrommotoren,
Piezomotoren, Ultraschallmotoren oder andere Motoren; oder Zylinderspulen-
und andere lineare Aktuatoren, die Sperrgetriebeanordnungen antreiben;
oder Piezomaterialien, die an der Leitspindel 202 befestigt
sind und mit Energie, zum Beispiel elektrischer, mechanischer, Schall-,
chemischer oder thermischer Energie, angetrieben werden; oder Magnetantriebe.
In der Ausführungsform 200 von 3 ist
die Abgabeeinrichtung als ein Elektromotor 40 bereitgestellt,
der mit einem Ende der Leitspindel 202 verbunden ist, um
die Leitspindel zu drehen, nachdem er von dem lokalen Prozessor
der Vorrichtung 10 betätigt
wird.
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Bezug
nehmend auf 6 und 7 ist ein anderer
Vorratsbehälter 30,
der gemäß der vorliegenden
Erfindung aufgebaut ist, gezeigt. Der Vorratsbehälter 30 ist als Teil
des Gehäuses 20 der
Fluidliefervorrichtung 10 einheitlich ausgebildet, um die
Teile zu reduzieren und das Herstellungsverfahren zu vereinfachen.
Das Gehäuse 20 umfasst
eine Basis bzw. Grundplatte 22 und einen Deckel 24,
die um die Leitspindel 202 und den Kolben 204 des
Vorratsbehälters 30 herum
montiert sind. In der gezeigten Ausführungsform definiert bzw. begrenzt
die Grundplatte 22 des Gehäuses 20 die Endwände 34 des
Vorratsbehälters 30,
während
die Grundplatte 22 und der Deckel 24 die Seitenwände 32 des
Vorratsbehälters 30 begrenzen.
Außerdem
ist der Auslass 36 in der Seitenwand 32 des Vorratsbehälters 30 ausgebildet.
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Bezug
nehmend auf 8 ist eine andere Ausführungsform 220 eines
Vorratsbehälters 30 und einer
Abgabeeinrichtung 40, die gemäß der vorliegenden Erfindung
aufgebaut sind, gezeigt. Die Ausführungsform 220 ist ähnlich der
Ausführungsform 200 von 3,
umfasst aber ferner einen Einlass 38 an der Endwand 34 des
Vorratsbehälters 30,
der durch ein Lumen 234 mit einer Füllöffnung 232 verbunden
ist. Der Vorratsbehälter 30 umfasst
auch einen zweiten Kolben 236, der gleitend auf der Leitspindel 202 zwischen
dem ersten Kolben 204 und der Endwand 34 des Vorratsbehälters 30 aufgenommen ist.
Der zweite Kolben 236 ist angepasst, so dass eine Dichtung
zwischen dem zweiten Kolben und der Leitspindel 202 bereitgestellt
wird und eine Dichtung zwischen dem zweiten Kolben und der Leitspindel und
dem zweiten Kolben und der Seitenwand 32 des Vorratsbehälters 30 bereitgestellt
wird. Eine Dichtung um den ersten Kolben 204 ist nicht
notwendig, aber der erste Kolben wird daran gehindert, sich in dem Vorratsbehälter zu
drehen.
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Die
Füllöffnung 232 kann,
wie gezeigt, eine Nadeleinführungstrennwand 238 zum
Aufnehmen einer Nadel 100 umfassen. Die Nadeleinführungstrennwand 238 kann
aus einem wiederabdichtenden Elastomer, wie etwa Silikon, aufgebaut
sein, der zulässt,
dass eine Nadel 100 die Trennwand 238 punktiert,
um Fluid zu dem Vorratsbehälter 30 hinzuzufügen, sich
aber wieder verschließt,
nachdem die Nadel zurückgezogen
ist. Alternativ kann die Füllöffnung 232 einen
Luer- oder einen anderen Verbinder umfassen. Wenngleich nicht gezeigt,
kann die Austrittsöffnungsanordnung 70 mit
einem Stöpsel
versehen sein, um das Auslaufen aus dem Auslass 36 des
Vorratsbehälters 30 während des
Füllens
des Vorratsbehälters
zu verhindern, oder kann andere manuelle oder automatische Auslassdurchlauf-Beschränkungsmittel
umfassen.
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Der
zweite Kolben 236 ist angepasst, um während des Füllens des Vorratsbehälters auf
der Leitspindel 202 zu dem ersten Kolben 204 hin
zu gleiten. Für
Teilfüllungen
ist der zweite Kolben nicht in Kontakt mit dem ersten Kolben 204.
In einem Erstbefüllungsverfahren
kann die Leitspindel 202 gedreht werden, um zu bewirken,
dass der erste Kolben 204 sich gegen den zweiten Kolben 236 nach
oben bewegt. Wenn mit der Ausführungsform 200 von 3 mit
dem einzigen Kolben 204 eine Füllöffnung verwendet wird, können der
Vorratsbehälter 30 und
andere Fluidwegkomponenten während
des abschließenden Herstellungsverfahrens in einem Vakuum angeordnet
werden, um das Füllen
und die Erstbefüllung
der Fluidliefervorrichtung 10 für den Patienten zu vereinfachen.
In jedem Fall befindet sich der Kolben 236 in der vorgefüllten Position
bevorzugt benachbart zu der Endwand 34 des Vorratsbehälters 30,
um Luft in dem Fluidweg zu minimieren.
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Es
können
Sensoren bereitgestellt werden, um die Position jedes Kolbens 204, 236 zu überwachen
und zum Beispiel anzuzeigen, wenn die Kolben in Kontakt sind, der
Menge an restlichem Fluid in dem Vorratsbehälter und, ob die richtige Infusion
stattfindet, anzuzeigen. Die Kolben 204, 236 sollten
nach dem Beginn der Fluidtherapie in Kontakt sein, so dass anfängliche
Drehungen der Leitspindel 236 erwartungsgemäß bewirken
werden, dass Fluid strömt.
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Bezug
nehmend auf 9 ist eine zusätzliche
Ausführungsform 240,
die gemäß der vorliegenden
Erfindung aufgebaut ist, gezeigt. Die Ausführungsform 240 ist ähnlich der
Ausführungsform 220 von 8,
umfasst aber einen Einlass 242 in der Seitenwand 32 des
Vorratsbehälters 30,
der durch ein Lumen 234 mit einer Füllöffnung 232 der Vorrichtung 10 verbunden
ist, und das mit der Austrittsöffnungsanordnung 70 verbundene
Lumen 72 erstreckt sich durch den zweiten Kolben 236.
Zunächst
sind der zweite Kolben 236 und der erste Kolben 204 auf
entgegengesetzten Seiten des Einlasses 242. Wenn die Kolben 236, 204 anfänglich auch
getrennt sind, dann kann zwischen den Kolben ein Vakuum bereitgestellt werden.
Wenn die Kolben 236, 204 anfänglich in Kontakt und mit dem
Einlass 242 ausgerichtet sind, dann ist zwischen den Kolben
kein Vakuum notwendig.
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Der
zweite Kolben 236 ist derart konstruiert, dass er durch
Fülldruck,
nicht aber Infusionsdruck, auf der Leitspindel 202 bewegt
wird. Nach dem Füllen
des Vorratsbehälters 30 durch
die Füllöffnung 232 wird
der zweite Kolben 236 durch den Fülldruck zu der Endwand 34 des
Vorratsbehälters
hin bewegt. Dann bewirkt die Abgabeeinrichtung 40 während der Verwendung,
dass der erste Kolben 204 sich zu dem zweiten Kolben 236 hin
bewegt und einen Infusionsdruck erzeugt, der ausreicht, um Fluid
aus dem Vorratsbehälter 30 zu
der Austrittsöffnungsanordnung 70 zu
zwingen, aber nicht ausreicht, um den zweiten Kolben zu bewegen.
Der erste Kolben 204 geht schließlich über den Einlass 242 und
verhindert das weitere Füllen
des Vorratsbehälters 30,
nachdem die Infusion begonnen hat.
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Bezug
nehmend auf 10 ist eine weitere Ausführungsform 250,
die gemäß der vorliegenden Erfindung
aufgebaut ist, gezeigt. Die Ausführungsform 250 ist ähnlich der
Ausführungsform 200 von 3,
umfasst aber eine Leitspindel 202 mit einem Abschnitt 252 ohne
Gewinde benachbart zu der Endwand 34 des Vorratsbehälters 30.
Der Abschnitt 252 ohne Gewinde ist derart konstruiert,
dass der Kolben 204 auf den Abschnitt 252 ohne
Gewinde bewegt wird, wenn der Vorratsbehälter 30 von Fluid
entleert wird, und der Kolben 204 auf dem Abschnitt ohne
Gewinde zum Festsitzen kommt. Der Abschnitt 252 ohne Gewinde
der Leitspindel 202 verhindert daher die Folgenutzung des
Vorratsbehälters 30.
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Bezug
nehmend auf 11 ist noch eine andere Ausführungsform 260,
die gemäß der vorliegenden
Erfindung aufgebaut ist, gezeigt. Die Ausführungsform 260 ist ähnlich der
Ausführungsform 200 von 3,
umfasst aber eine Abgabeeinrichtung, die in der Form eines in einem
Kolben 264 montierten Motors 262 bereitgestellt
ist. Der Motor 262 umfasst einen äußeren Abschnitt 266,
der an dem Kolben 264 befestigt ist, und einen inneren
Abschnitt 268 der gewindemäßig in die Leitspindel 202 eingreift,
der zur Nichtdrehung in dem Vorratsbehälter 30 fixiert ist. Der äußere Abschnitt 266 dreht
den inneren Abschnitt 268, um den Kolben 264 entlang
der Leitspindel 202 zu bewegen. Elektrische Drähte für die Verbindung
mit einem lokalen Prozessor der Vorrichtung erstrecken sich von
dem sich nicht drehenden äußeren Abschnitt 266 des
Motors 262, um ein Verdrillen der Drähte zu vermeiden, und die Drähte sind
flexibel und lang genug, um dem Hub des Kolbens 264 während eines
Füllverfahrens
und eines Infusionsverfahrens zu folgen.
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Bezug
nehmend auf 12 ist eine andere Ausführungsform 270,
die gemäß der vorliegenden Erfindung
aufgebaut ist, gezeigt. Die Ausführungsform 270 ist ähnlich der
Ausführungsform 220 von 8,
umfasst aber einen Sensor 272 zum Bestimmen der Position
des Kolbens 236 in dem Vorratsbehälter 30. Die Kenntnis
der Position des Kolbens 236 erlaubt eine Bestimmung des
Volumens von in dem Vorratsbehälter 30 verbleibendem
Fluid, so dass der richtige Fluiddurchlauf bestätigt werden kann. In der gezeigten
Ausführungsform
umfasst die Leitspindel 202 einen linearen Kodierer 274,
und der Sensor umfasst einen Magnetsensor 272, der auf
den Kolben 236 montiert ist. Alternativ können jedoch
andere Sensoren verwendet werden, um die Position des Kolbens 236 und
das Volumen des in dem Vorratsbehälter 30 enthaltenen
Fluids zu bestimmen.
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In
der Ausführungsform 270 von 12 ist das
Einlasslumen 234 mit dem Auslasslumen 72 verbunden,
so dass der Auslass 36 sowohl zum Füllen als auch Entleeren des
Vorratsbehälters 30 verwendet
wird. Diese Anordnung maximiert den Umfang des Auslasslumens 72 und
der Austrittsöffnungsanordnung 70,
das vor einem Infusionsverfahren mit Fluid erstbefüllt wird.
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Eine
zusätzliche
Ausführungsform 280,
die gemäß der vorliegenden
Ausführungsform
aufgebaut ist, ist in 13a und 13b gezeigt. Die Ausführungsform 280 ist ähnlich der
Ausführungsform 200 von 3,
umfasst aber einen Einlass 38 an der Endwand 34 des
Vorratsbehälters 30,
der durch ein Lumen 234 mit einer Füllöffnung 232 verbunden
ist, die, wie gezeigt, eine Nadeleinführungstrennwand 238 zum
Aufnehmen einer Nadel 100 hat. Ein Trennmechanismus 282 ist
ebenfalls zum Lösen
eines Kolbens 284 von einer Leitspindel 288 auf
einer in die Füllöffnung 232 eingeführten Nadel 100 bereitgestellt.
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Ebenso
Bezug nehmend auf 14 bis 16 hat
der Kolben 284 ein Teilgewinde 286, und der Vorratsbehälter 30 umfasst
eine Leitspindel 288 mit Teilgewinde 290. Ein
Gewindedeckel 292 ist zwischen der Leitspindel 288 und
dem Kolben 284 positioniert, um das Eingreifen des Teilgewindes 290 der Leitspindel
und des Teilgewindes 286 des Kolbens auf einer Nadel 100,
die gerade in die Füllöffnung 232 eingeführt wird,
zu verhindern, so dass der Kolben auf den Gewindedeckel 292 gleiten
kann, nachdem der Vorratsbehälter
gefüllt
ist.
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In
der gezeigten Ausführungsform
umfasst der Trennmechanismus 282 eine Manschette 294, die
derart positioniert ist, dass sie eine in die Füllöffnung 100 eintretende
Nadel 100 reibend aufnimmt, und einen Hebel 296,
der sich von der Manschette 294 zu der Leitspindel 288 erstreckt.
Wie in 13b gezeigt, bewegt eine in
die Füllöffnung 232 eingeführte Nadel 100 die
Manschette 294 und den Hebel 296, der seinerseits
die Leitspindel 288 bezüglich
des Gewindedeckels 292 dreht. Wie in 17a gezeigt, bedeckt das Drehen der Leitspindel 288 bezüglich des
Gewindedeckels 292 das Teilgewinde 290 der Leitspindel,
so dass der Kolben auf dem Gewindedeckel 292 gleiten kann,
nachdem der Vorratsbehälter gefüllt ist.
Das Zurückziehen
der Nadel 100 aus der Füllöffnung 232 bewegt
die Manschette 294 und den Hebel 296 zurück, was
seinerseits die Leitspindel 288 bezüglich des Gewindedeckels 292 dreht
und das Teilgewinde 290 der Spindel 288 freilegt,
so dass die Spindel 288 in den Kolben eingreift. Danach
bewirkt die Drehung der Spindel 288 und des Gewindedeckels 292,
dass der Kolben 284 sich in dem Vorratsbehälter 30 bewegt
und Fluid zu der Austrittsöffnungsanordnung 70 bewegt
wird.
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Auf
diese Weise werden der Kolben 284 und die Leitspindel 288 während des
Füllens
automatisch gelöst
und nach dem Füllen
wieder in Eingriff gebracht, um ein wiederholtes Füllen zuzulassen.
Alternativ kann der Vorratsbehälter 30 einem
Benutzer bereitgestellt werden, wobei der Kolben 284 und
die Leitspindel 288 anfänglich
gelöst
sind, aber nach dem Füllen
wieder in Eingriff sind, um nur ein einziges Füllen des Vorratsbehälters zu
erlauben. Außerdem
kann eine Ausführungsform
nur mit dem Kolben 284 und der Leitspindel 288 und
nicht dem Deckel 292 bereitgestellt werden, wobei das Teilgewinde
des Kolbens und die Leitspindel nach dem Einführen der Nadel 100 gelöst werden.
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Eine
Alternative zu den Löseausführungsformen
ist das Zweikolbensystem, wie etwa die Ausführungsform 220 von 8,
bei der der erste Kolben 204 in die Leitspindel 202 eingreift,
und der zweite Kolben 236 nur um die Leitspindel (und die
Vorratsbehälterwand)
abdichtet. Eine Einkolbenoption ist ebenfalls durchführbar, wobei
die Geometrie und die Aufbaumaterialien des Kolbens und der Leitspindel zulassen,
dass der Kolben sich während
einer Füllung
zurück
bewegt, wenngleich er durch Drehen der Leitspindel vorwärts angetrieben
wird, um Fluid zu infundieren. In einer derartigen Ausführungsform müsste der
Fülldruck
größer als
der (antreibende) Infusionsdruck sein.
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Eine
andere Ausführungsform 300,
die gemäß der vorliegenden
Erfindung aufgebaut ist, ist in 18a und 18b gezeigt. Die Ausführungsform 300 ist ähnlich der
Ausführungsform 220 von 8, umfasst
aber einen Stöpsel 302 zum
Verschließen des
Auslasses 36 des Vorratsbehälters 30, nachdem der
Vorratsbehälter
durch den Einlass 38 gefüllt ist. Insbesondere ist die
Ausführungsform 300 mit
einem Durchgang 304 versehen, der das Lumen 72 des Auslasses 36 und
das Lumen 234 des Einlasses 38 verbindet, und
der Stöpsel 302 ist
beweglich in dem Durchgang 304 positioniert. Der Stöpsel 302 ist
zum Beispiel durch eine Feder 306 in eine erste Position vorgespannt,
welche, wie in 18a gezeigt, den Auslass 36 des
Vorratsbehälters öffnet und
den Einlass 38 des Vorratsbehälters verschließt bzw.
abdichtet, und ist in eine zweite Position beweglich, welche, wie
in 18b gezeigt, den Auslass 36 des Vorratsbehälters verschließt und den
Einlass 38 des Vorratsbehälters öffnet.
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Nachdem
der Vorratsbehälter 30 durch
die Füllöffnung 232 gefüllt ist,
zwingt der Druck des Fluids den Stöpsel 302 in die zweite
Position, um den Auslass 36 des Vorratsbehälters zu
verschließen
und sicherzustellen, dass das Fluid nicht durch die Austrittsöffnungsanordnung 70 ausläuft, wenn
der Vorratsbehälter 30 gefüllt ist
und der zweite Kolben 236 von dem Fluid zu dem ersten Kolben 204 hin
bewegt wird. Die Geometrie des Stöpsels 302 ist so gewählt, dass,
wenn das Füllverfahren
beginnt, der Auslass 36 verschlossen wird, bevor der Einlass 38 geöffnet wird,
und, wenn das Füllen
abgeschlossen ist, der Einlass 38 verschlossen wird, bevor
der Auslass 36 geöffnet
wird.
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19 zeigt
noch eine andere Ausführungsform 310,
die gemäß der vorliegenden
Erfindung aufgebaut ist. Die Ausführungsform 310 ist ähnlich der Ausführungsform 200 von 3 umfasst
aber eine gewundene Uhrfeder 312 zum Drehen der drehbaren Leitspindel 202.
Ein Zahnrad 314 erstreckt sich radial von der Leitspindel 202,
und die Abgabeeinrichtung ist in der Form einer Sperrvorrichtung 40 bereitgestellt,
die von dem lokalen Prozessor gesteuert wird. Die Sperrvorrichtung 40 ist
beweglich zwischen einer Position, in der sie in das Zahnrad 314 eingreift
und die Uhrfeder 312 davon abhält, die Leitspindel 202 zu drehen,
und einer Position, in der sie sich von dem Zahnrad 314 löst und zulässt, dass
die Uhrfeder 312 die Leitspindel dreht. Folglich bewirkt
ein Befehl von dem lokalen Prozessor, dass die Sperrvorrichtung 40 sich
von dem Zahnrad 314 lösen
soll, dass der Kolben 204 auf der Gewindeleitspindel 202 durch
den Vorratsbehälter 30 bewegt
wird.
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Eine
weitere beispielhafte Ausführungsform 320,
die gemäß der vorliegenden
Erfindung aufgebaut ist, ist in 20 gezeigt.
Die Ausführungsform 320 umfasst
einen fassähnlichen
Vorratsbehälter 30 mit
einer rohrförmigen
Seitenwand 32, die sich zwischen einem offenen Ende und
einer Endwand 34 des Vorratsbehälters erstreckt. Die Endwand
umfasst einen Auslass 36, der mit der Austrittsöffnungsanordnung 70 der
Vorrichtung 10 verbunden ist. Ein Kolben 322 ist
gleitend in der Seitenwand 32 des Vorratsbehälters 30 aufgenommen,
ein Schaft 324 erstreckt sich von dem Kolben aus, und eine
Abgabeeinrichtung umfasst eine Drehantriebsanordnung 40,
die angepasst ist, um den Schaft 324 linear zu bewegen, nachdem
sie von dem lokalen Prozessor der Vorrichtung 10 betätigt wurde.
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Der
Kolben 322 und der Vorratsbehälter 30 sind derart
angepasst, dass eine Dichtung zwischen dem Kolben und er Seitenwand 32 des
Vorratsbehälters
gebildet wird, so dass die Bewegung des Kolbens zu der Endwand 34 des
Vorratsbehälters
hin Fluid durch den Auslass 36 zu der Austrittsöffnungsanordnung 70 zwingen
wird. Der Schaft 324 ist flexibel, so dass der Vorratsbehälter 30,
wie gezeigt, unter die Antriebsanordnung 40 „gefaltet" werden kann, um
die Gesamtlänge
der Fluidliefervorrichtung 10 zu verringern. Wenngleich
nicht gezeigt, kann das Gehäuse
der Vorrichtung mit einer Struktur zum Aufrechterhalten und Führen des
gebogenen Schafts 324 versehen werden, wenn der Kolben 322 in
dem Vorratsbehälter 30 vorgerückt wird.
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Wenngleich
beispielhafte Ausführungsformen
der Erfindung gezeigt und beschrieben wurden, können von Leuten mit gewöhnlichen
Kenntnissen der Technik viele Änderungen,
Modifikationen und Ersetzungen vorgenommen werden, ohne notwendigerweise
vom Bereich dieser Erfindung abzuweichen.