[發(fā)明專利]可變?nèi)莘e的、形狀記憶致動的胰島素分配泵

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200680018051.0
• 申請日: 2006-04-13
• 公開（公告）號: CN101189431A
• 公開（公告）日: 2008-05-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 本杰明·M·拉什;克里斯托弗·V·雷賈爾多;阿瑟·E·安德森三世
• 申請（專利權(quán)）人: 雅培糖尿病護(hù)理公司
• 主分類號: F04B17/00
• 分類號: F04B17/00
• 代理公司: 北京康信知識產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司
• 代理人: 章社杲;吳貴明

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明主要涉及便攜式胰島素或其它液體的輸送系統(tǒng)，更具體地說，涉及用于這種系統(tǒng)的泵。

背景技術(shù)

長期以來，胰島素泵(insulin?pump)被廣泛使用，并由糖尿病患者用來自動輸送胰島素。許多當(dāng)前可用的胰島素泵都利用通用泵送技術(shù)，即注射泵(syringe?pump)。在注射泵中，注射泵的柱塞由導(dǎo)向螺桿推進(jìn)，該導(dǎo)向螺桿通過精密步進(jìn)電機(jī)來轉(zhuǎn)動。當(dāng)柱塞前進(jìn)時(shí)，流體從注射泵中被壓出，通過導(dǎo)管進(jìn)入患者體內(nèi)。選擇注射泵作為胰島素泵的泵送技術(shù)的動機(jī)在于，注射泵能夠以近乎連續(xù)的方式精確地輸送普通糖尿病患者所需的較少量(約0.1至約1.0cm³/天)的胰島素。還可以通過調(diào)節(jié)電機(jī)的步進(jìn)率而容易地大范圍調(diào)節(jié)注射泵的輸送速率以適應(yīng)個(gè)體的變化胰島素需求量(例如，基礎(chǔ)速率和單次注射劑量)。雖然注射泵在較大流速范圍內(nèi)以近乎連續(xù)的方式精確地輸送液體的能力方面是獨(dú)一無二的，但是這種性能是在高成本下達(dá)到的。當(dāng)前可用的胰島素泵是價(jià)值數(shù)千美元的復(fù)雜且昂貴的設(shè)備部件。該高成本主要?dú)w因于步進(jìn)電機(jī)和導(dǎo)向螺桿機(jī)構(gòu)的復(fù)雜性。這些部件還顯著增大了胰島素泵的總尺寸和重量。另外，由于其成本，當(dāng)前可用的胰島素泵具有高達(dá)兩年的預(yù)期使用壽命，這使得裝置的日常例行維護(hù)(諸如電源的再充電和胰島素的再充注)成為必需。這些注射類型的泵即使被稱作一次性的，也完全因?yàn)樘?!-- SIPO -->昂貴而不能真正成為一次性的，或者如果被丟棄，則對患者和保險(xiǎn)公司等來說成本非常高。

形狀記憶合金是在被施以電能時(shí)改變形狀但在去除電能后又恢復(fù)為自然狀態(tài)的一類材料的一部分。利用這些材料的這種獨(dú)特屬性，這些材料可用來構(gòu)成致動器。可用形狀記憶合金致動器制造泵。然而，形狀記憶合金不具有注射泵中所用的精密步進(jìn)電機(jī)的固有精確性和可重復(fù)性。盡管價(jià)格總是重要的，但在用于輸送胰島素或其它藥劑的泵中精確性也是必須的。因此，必須提供一種系統(tǒng)來精確地控制和啟動用形狀記憶材料作為致動器的泵。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明使用一種節(jié)省成本但精確的泵送系統(tǒng)和方法向使用者輸送胰島素或其它液體。本發(fā)明中使用的獨(dú)特結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面和智能控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了使用形狀記憶合金來致動具有卓越可靠性和可重復(fù)性的泵送機(jī)構(gòu)。

本發(fā)明不僅實(shí)現(xiàn)了節(jié)約成本的泵送系統(tǒng)，而且還實(shí)現(xiàn)了耐用、精確、重量輕且容錯(cuò)的系統(tǒng)。盡管該泵送系統(tǒng)是精確、重量輕且容錯(cuò)的，但在泵是最有利的醫(yī)療應(yīng)用中，多種原因使得所期望的是較為頻繁地丟棄泵送系統(tǒng)和更換泵送系統(tǒng)的部分。本發(fā)明泵送機(jī)構(gòu)的低成本實(shí)現(xiàn)了這種一次性用途，與此同時(shí)泵在整個(gè)泵使用壽命期間都能提供精確的劑量。控制系統(tǒng)使得泵中的應(yīng)力最小化，并且如果泵被不適當(dāng)?shù)爻渥⒒蛘呷绻诒盟拖到y(tǒng)中檢測到阻塞的話可產(chǎn)生警告。泵中應(yīng)力的降低使得泵更小且重量更輕，并具有更長的使用壽命，這對于泵的使用者來說顯然是有利的。此外，即使在檢測出故障的情況下，智能控制系統(tǒng)也允許泵操作。例如，如果由于某種原因?qū)е聼o法獲得泵的完整行程，則可利用較小的行程(以更高的頻率)，并且泵可繼續(xù)向使用者提供所需劑量。

本發(fā)明的其它方面、優(yōu)點(diǎn)和特征包含在以下對其示例性實(shí)例的描述中，所述描述應(yīng)與附圖結(jié)合進(jìn)行，其中在所有附圖中相同(以及相似)的標(biāo)號用于描述相同的特征。即使編號元件的前綴可根據(jù)圖號而改變，但如果在各實(shí)施例中編號元件的其余部分是相同的，則所述部件與針對先前描述的實(shí)施例所述的相同或相似。例如，圖3的電容器304與圖5的電容器504相同或相似。在這種情況下，不再對該元件進(jìn)行描述，而是應(yīng)對先前附圖(該實(shí)例中的圖3)的描述進(jìn)行參考。為了所有的目的，文中提及的所有專利、專利申請、文章以及其它公開物整體結(jié)合于此作為參考。

附圖說明

圖1A、圖1B、和圖1C示出了處于不同操作階段的泵100。

圖1D是泵送系統(tǒng)或“泵”150的框圖。

圖2A、圖2B、和圖2C示出了處于不同操作階段的泵200。

圖3A和圖3B示出了與泵200或其它泵的實(shí)施例結(jié)合使用的泵驅(qū)動電路的不同實(shí)施例。

圖4A和圖4B示出了處于不同操作階段的泵400。

圖5示出了與泵400或其它泵的實(shí)施例結(jié)合使用的泵驅(qū)動電路的實(shí)施例。

圖6A和圖6B示出了處于不同操作階段的泵600。

圖7A和圖7B示出了處于不同操作階段的泵700。

圖8示出了與泵700或其它泵的實(shí)施例結(jié)合使用的泵驅(qū)動電路的實(shí)施例。

圖9A和圖9B示出了處于不同操作階段的泵900。

圖9C、圖9D和圖9E示出了用于線性反饋的位置編碼的不同實(shí)施例。