本申請(qǐng)要求享有于2014年1月31日提交的題名為“用于流體傳送裝置的移動(dòng)基礎(chǔ)引擎”的美國(guó)臨時(shí)專(zhuān)利申請(qǐng)No.61/934,259的權(quán)益，其通過(guò)引用而整體結(jié)合在本文中。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明大體涉及用于流體傳送裝置的移動(dòng)基礎(chǔ)引擎。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

在一個(gè)實(shí)施例中，一種流體傳送裝置包括：用于容納藥物的流體儲(chǔ)槽，流體儲(chǔ)槽在一個(gè)末端附近被滑動(dòng)的密封活塞密封；傳送路徑，其配置成將流體儲(chǔ)槽與穿戴流體傳送裝置的患者流通地聯(lián)接起來(lái)；基礎(chǔ)引擎機(jī)構(gòu)，其配置成直接或間接地使滑動(dòng)的密封活塞在流體儲(chǔ)槽中以受控的基礎(chǔ)速率移動(dòng)；和推注機(jī)構(gòu)，其配置成使基礎(chǔ)引擎相對(duì)于流體儲(chǔ)槽移動(dòng)，并直接或間接地使滑動(dòng)的密封活塞在流體儲(chǔ)槽中一次移動(dòng)某一離散的推注量。

在一個(gè)實(shí)施例中，基礎(chǔ)引擎容納在推注機(jī)構(gòu)中。在一個(gè)實(shí)施例中，基礎(chǔ)引擎包括儲(chǔ)槽，其容納來(lái)自?xún)?chǔ)存的能源的處于壓力下的液壓流體，儲(chǔ)槽包括孔，其配置成以某一速率釋放液壓流體，該速率由儲(chǔ)存的能源的作用力、液壓流體的粘性和孔的幾何形狀來(lái)確定。在一個(gè)實(shí)施例中，由儲(chǔ)槽釋放的液壓流體擠壓在滑動(dòng)的密封活塞上。在一個(gè)實(shí)施例中，儲(chǔ)存的能源包括一個(gè)或多個(gè)彈簧。在一個(gè)實(shí)施例中，儲(chǔ)存的能源包括壓縮氣體或產(chǎn)生壓縮氣體的可燃材料。

在一個(gè)實(shí)施例中，基礎(chǔ)引擎機(jī)構(gòu)是電化學(xué)裝置，其在充電或放電的同時(shí)至少在一個(gè)維度上膨脹。在一個(gè)實(shí)施例中，電化學(xué)裝置連接在控制充電或放電的速率的電路上。在一個(gè)實(shí)施例中，電化學(xué)裝置連接在用于用戶(hù)接口和裝置功能的電路上，其中該電路通過(guò)電化學(xué)裝置的放電而獲得功率。

在一個(gè)實(shí)施例中，推注機(jī)構(gòu)在流體儲(chǔ)槽中滑動(dòng)。在一個(gè)實(shí)施例中，在基礎(chǔ)引擎機(jī)構(gòu)和滑動(dòng)的密封活塞之間具有液壓流體。在一個(gè)實(shí)施例中，滑動(dòng)的密封活塞與基礎(chǔ)引擎機(jī)構(gòu)和藥物相接觸。在一個(gè)實(shí)施例中，基礎(chǔ)引擎機(jī)構(gòu)包括滑動(dòng)的密封活塞。在一個(gè)實(shí)施例中，基礎(chǔ)引擎機(jī)構(gòu)包括滑動(dòng)密封件，滑動(dòng)密封件與液壓流體相接觸，液壓流體與滑動(dòng)的密封活塞相接觸。在一個(gè)實(shí)施例中，流體儲(chǔ)槽容納在具有粘性墊片的外殼中，粘性墊片配置成粘附在患者的皮膚表面上。在一個(gè)實(shí)施例中，傳送路徑包括針。

附圖說(shuō)明

在結(jié)合典型實(shí)施例的附圖閱讀時(shí)，以下用于流體傳送裝置的移動(dòng)基礎(chǔ)引擎的實(shí)施例的詳細(xì)說(shuō)明將獲得更好的理解。這些圖聚焦于流體傳送系統(tǒng)。應(yīng)該懂得，至少本發(fā)明的某些圖和描述已經(jīng)被簡(jiǎn)化，以聚焦于與清晰理解本發(fā)明有關(guān)的元件，同時(shí)出于清晰起見(jiàn)消除了本領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員應(yīng)理解的其它元件，其也可構(gòu)成本發(fā)明的一部分。然而，因?yàn)檫@種元件在本領(lǐng)域中是眾所周知的，并且因?yàn)樗鼈儾灰欢ㄓ欣诟玫乩斫獗景l(fā)明，所以這里不提供這種元件的描述。例如，在圖中未顯示最終裝置的其它部分，例如安裝架、外殼或蓋子、針或插管部署系統(tǒng)、用于部署針的觸發(fā)器、用于激勵(lì)或儲(chǔ)藏系統(tǒng)的鑰匙、皮膚附件以及支持藥物產(chǎn)品傳送的其它構(gòu)件。在美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)出版物No.2013/0046239、美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)出版物No.2011/0306929和美國(guó)專(zhuān)利No.7,481,792中所公開(kāi)的流體傳送裝置部分可結(jié)合本發(fā)明一起使用，并通過(guò)引用而整體地結(jié)合在本文中。

然而，應(yīng)該懂得，本發(fā)明并不局限于所示的精確布置和儀器。

圖中：

圖1A是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)典型實(shí)施例的移動(dòng)式基礎(chǔ)驅(qū)動(dòng)裝置的側(cè)視圖；

圖1B是圖1A中所示的移動(dòng)式基礎(chǔ)驅(qū)動(dòng)裝置的透視圖；

圖1C是圖1A中所示的移動(dòng)式基礎(chǔ)驅(qū)動(dòng)裝置的橫截面?zhèn)纫晥D；

圖1D是圖1A中所示的移動(dòng)式基礎(chǔ)驅(qū)動(dòng)裝置在某些基礎(chǔ)傳送之后的橫截面?zhèn)纫晥D；

圖1E是圖1A中所示的移動(dòng)式基礎(chǔ)驅(qū)動(dòng)裝置在某些基礎(chǔ)傳送和某些推注傳送之后的橫截面?zhèn)纫晥D；

圖2A是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)典型實(shí)施例的移動(dòng)式基礎(chǔ)驅(qū)動(dòng)裝置的橫截面?zhèn)纫晥D；

圖2B是圖2A中所示的移動(dòng)式基礎(chǔ)驅(qū)動(dòng)裝置在某些基礎(chǔ)傳送之后的橫截面?zhèn)纫晥D；

圖2C是圖2A中所示的移動(dòng)式基礎(chǔ)驅(qū)動(dòng)裝置在某些基礎(chǔ)傳送和某些推注傳送之后的橫截面?zhèn)纫晥D；

圖3A是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)典型實(shí)施例的移動(dòng)式基礎(chǔ)驅(qū)動(dòng)裝置在某些基礎(chǔ)傳送之后的橫截面?zhèn)纫晥D；

圖3B是圖3A中所示的移動(dòng)式基礎(chǔ)驅(qū)動(dòng)裝置在某些基礎(chǔ)傳送和某些推注傳送之后的橫截面?zhèn)纫晥D；

圖4A是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)典型實(shí)施例的移動(dòng)式基礎(chǔ)驅(qū)動(dòng)裝置的橫截面?zhèn)纫晥D，其具有極限受到控制的驅(qū)動(dòng)器；

圖4B是圖4A中所示的移動(dòng)式基礎(chǔ)驅(qū)動(dòng)裝置在某些基礎(chǔ)傳送之后的橫截面?zhèn)纫晥D；且

圖4C是圖4A中所示的移動(dòng)式基礎(chǔ)驅(qū)動(dòng)裝置在某些基礎(chǔ)傳送和某些推注傳送之后的橫截面?zhèn)纫晥D。

具體實(shí)施方式

用于傳送基礎(chǔ)劑量和推注劑量藥物的便攜式系統(tǒng)已經(jīng)售賣(mài)了許多年。電子驅(qū)動(dòng)的藥物泵是常見(jiàn)的，并可編制程序，以便供給穩(wěn)定的低速率劑量(即，基礎(chǔ))，并受到控制，以便在用戶(hù)要求下供給更高的劑量(即，推注)。許多公司售賣(mài)用于I型糖尿病的胰島素泵的可穿戴版本。在最近十年來(lái)，粘附在皮膚上的可供給基礎(chǔ)傳送劑量和推注傳送劑量的可穿戴墊片泵已經(jīng)是可用的。這些電子泵的使用是相當(dāng)復(fù)雜的，并且是非常昂貴的，所以主要局限于強(qiáng)烈依賴(lài)于至少日常藥物傳送的患者，例如I型糖尿患者。

更近些年來(lái)，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了基礎(chǔ)/推注治療對(duì)于II型糖尿患者的極大好處。為了以更簡(jiǎn)單且更便宜的形式解決這種需求，已經(jīng)研究出一次性的非電子驅(qū)動(dòng)泵，其中已經(jīng)利用了更簡(jiǎn)單且更便宜的儲(chǔ)存的能源，例如彈簧。雖然顯著便宜，這些裝置仍然難以變得所需那樣緊湊和有效。由于供給速率方面顯著的差異，設(shè)計(jì)已經(jīng)訴諸于用于基礎(chǔ)供給和推注供給的單獨(dú)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。這可能增加了裝置的尺寸，以及增加了復(fù)雜性。

參照?qǐng)D1A-4C，其顯示了四個(gè)用于流體傳送裝置的典型的流體傳送系統(tǒng)190,290,390和490。在一個(gè)實(shí)施例中，流體傳送裝置是離散的能走動(dòng)的藥物傳送泵。流體傳送裝置可為單次使用的，一次性的，并且不能重復(fù)使用。流體傳送裝置可以小的單次使用的一次性包裝提供治療能力，并可利用大批量制造(例如注塑模制方法)和裝配工藝進(jìn)行生產(chǎn)，從而達(dá)到廉價(jià)的貨物。本發(fā)明的實(shí)施例可用于廣泛的適用范圍，包括但不局限于臨床應(yīng)用(藥物給予等等)和生物醫(yī)療研究(例如細(xì)胞的顯微注射、細(xì)胞核移植或細(xì)胞器移植、單細(xì)胞或雜交瘤細(xì)胞的隔離等等)。

在一個(gè)實(shí)施例中，流體傳送裝置是用于將流體或藥劑分配、傳送或給予用戶(hù)或患者的裝置。流體可為低粘度的凝膠劑和/或治療劑。在一個(gè)實(shí)施例中，流體是鎮(zhèn)痛藥劑。在一個(gè)實(shí)施例中，流體是胰島素。在一個(gè)實(shí)施例中，流體是U100胰島素。在另一實(shí)施例中，流體是U200胰島素。在另一實(shí)施例中，流體是U300胰島素。在另一實(shí)施例中，流體是U500胰島素。在另一實(shí)施例中，流體是任何胰島素濃度。在另一實(shí)施例中，流體是高血糖素狀肽-1(GLP-1)。在其它實(shí)施例中，流體可為(但不局限于)鴉片制劑和/或其它止痛藥或鎮(zhèn)痛藥、激素、精神治療成分或連續(xù)劑量對(duì)于治療患者適宜的或有效的任何其它藥物或化學(xué)物。利用流體傳送裝置可傳送單一流體和兩種或多種流體的組合(摻合的或共同給予的)。這里使用的“患者”或“用戶(hù)”可為人或非人的動(dòng)物；流體傳送裝置的使用不僅僅受限于人的藥物，而是可同等地應(yīng)用于獸醫(yī)藥物。

流體傳送裝置可在持續(xù)的時(shí)間周期分配流體(即，基礎(chǔ)傳送)。在一個(gè)實(shí)施例中，流體傳送速率是在持續(xù)的時(shí)間周期內(nèi)連續(xù)或接近連續(xù)地傳送給用戶(hù)。除了基礎(chǔ)數(shù)量之外，在需要時(shí)，在患者控制下，流體傳送裝置還能夠分配補(bǔ)充量的流體(即，推注傳送)。在一個(gè)實(shí)施例中，在單個(gè)可選給予中的推注數(shù)量是預(yù)定的。

在優(yōu)選的實(shí)施例中，流體傳送裝置是部分電化學(xué)促動(dòng)的(例如美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)出版物No.2009/0028824中所述，其通過(guò)引用而整體地結(jié)合在本文中)，并且包括一個(gè)或多個(gè)容納藥物流體的儲(chǔ)槽或室，藥物流體通過(guò)電化學(xué)元件的膨脹或用戶(hù)移動(dòng)電化學(xué)元件而被迫從裝置中流出。

在優(yōu)選的實(shí)施例中，流體傳送裝置是部分電化學(xué)促動(dòng)的，并包括一個(gè)或多個(gè)儲(chǔ)槽或室，其容納合適粘度的液壓流體，用于將功率傳遞給藥物流體，以便通過(guò)電化學(xué)元件的膨脹或用戶(hù)移動(dòng)電化學(xué)元件而迫使它從裝置中流出。

在優(yōu)選的實(shí)施例中，流體傳送裝置是液壓促動(dòng)的，并包括一個(gè)或多個(gè)儲(chǔ)槽或室，其容納合適粘度的液壓流體，用于將功率從一個(gè)或多個(gè)儲(chǔ)存的能源傳遞給藥物流體，其中從儲(chǔ)存的能源傳送液壓流體的速率通過(guò)受限的流體流動(dòng)而受到控制，并且受限的流體流動(dòng)源可通過(guò)用戶(hù)移動(dòng)，以提供額外的藥物流量。

參照?qǐng)D1A-1E，其顯示了流體傳送裝置的流體傳送系統(tǒng)190的第一典型實(shí)施例。玻璃瓶或儲(chǔ)槽100可容納可通過(guò)其遠(yuǎn)端處的傳送路徑140(包括例如插管、輸液裝置或針)進(jìn)行傳送的流體105，例如藥物。在一個(gè)實(shí)施例中，流體105通過(guò)活塞110的運(yùn)動(dòng)而經(jīng)由針140而被推出儲(chǔ)槽100，活塞與儲(chǔ)槽100的壁產(chǎn)生了可移動(dòng)的密封?；钊?10的運(yùn)動(dòng)可以?xún)煞N方式來(lái)產(chǎn)生或促動(dòng)。對(duì)于基礎(chǔ)速率運(yùn)動(dòng)和傳送，活塞110可通過(guò)基礎(chǔ)引擎元件150在遠(yuǎn)端方向(即，朝向針140)的膨脹而移動(dòng)，并且對(duì)于推注運(yùn)動(dòng)或傳送，活塞110可通過(guò)整個(gè)基礎(chǔ)引擎的遠(yuǎn)端運(yùn)動(dòng)而移動(dòng)。

在一個(gè)實(shí)施例中，基礎(chǔ)引擎元件150是一種電化學(xué)結(jié)構(gòu)，其隨著通過(guò)一個(gè)或多個(gè)引線155放電而膨脹。在一個(gè)實(shí)施例中，引線155的電輸出連接在控制來(lái)自電化學(xué)基礎(chǔ)引擎元件150的電流的電路上，從而建立起膨脹率和因而基礎(chǔ)流速。在其它實(shí)施例中，基礎(chǔ)引擎元件150使通過(guò)使用氣體、可燃材料、液體、泡沫和/或彈簧而膨脹。

在一個(gè)實(shí)施例中，隨著基礎(chǔ)引擎元件150的膨脹，其擠壓在活塞110和柱塞120上。在一個(gè)實(shí)施例中，柱塞120的運(yùn)動(dòng)通過(guò)柱塞120上的結(jié)構(gòu)122與棘爪130的接合來(lái)限制，棘爪具有末端132，其防止柱塞120的反向或近端運(yùn)動(dòng)。對(duì)于推注傳送，在一個(gè)實(shí)施例中，用戶(hù)在遠(yuǎn)端方向上擠壓柱塞120的近端124，在遠(yuǎn)端方向上壓迫柱塞120、基礎(chǔ)引擎元件150和活塞110，從而在柱塞120的遠(yuǎn)端124被壓下時(shí)盡快地將推注量基本壓出。在一個(gè)實(shí)施例中，用戶(hù)對(duì)柱塞120的遠(yuǎn)端124的作用力的應(yīng)用是間接地通過(guò)一種機(jī)構(gòu)來(lái)應(yīng)用的，該機(jī)構(gòu)限制了其遠(yuǎn)端的行程。在一個(gè)實(shí)施例中，柱塞120在一次作用力的應(yīng)用下可被壓下的距離是受限的。在一個(gè)實(shí)施例中，每次促動(dòng)釋放機(jī)構(gòu)時(shí)，柱塞120可被壓下的距離是受限的。在一個(gè)實(shí)施例中，用戶(hù)擠壓棘爪元件130，其將作用力和運(yùn)動(dòng)傳遞給柱塞元件120，并且棘爪元件的行程在每次推動(dòng)時(shí)是受限的，從而限制推注傳送體積。

圖1C顯示了流體傳送裝置的流體傳送系統(tǒng)190在任何基礎(chǔ)傳送之前的橫截面圖。在這種配置下，柱塞120已經(jīng)被壓下若干個(gè)推注階梯，使得基礎(chǔ)引擎元件150和活塞110已經(jīng)朝遠(yuǎn)端移動(dòng)，迫使若干推注劑量的藥物105從儲(chǔ)槽100通過(guò)針140送入到患者身體中。

圖1D顯示了在某一時(shí)間周期之后的流體傳送裝置的流體傳送系統(tǒng)190，其中基礎(chǔ)引擎元件150發(fā)生了部分膨脹。在這種配置下，因?yàn)橹?20防止基礎(chǔ)引擎元件150在近端方向上膨脹，所以基礎(chǔ)引擎元件150的膨脹已經(jīng)在遠(yuǎn)端方向上壓迫活塞110。

圖1E顯示了在已經(jīng)傳送了基礎(chǔ)傳送和額外的推注傳送之后的流體傳送裝置的流體傳送系統(tǒng)190的橫截面圖。在這種配置下，柱塞120已經(jīng)被壓下若干個(gè)額外階梯，使得基礎(chǔ)引擎元件150和活塞110已經(jīng)移動(dòng)，迫使更多推注劑量的藥物105從儲(chǔ)槽100通過(guò)針140送入到患者身體中。

參照?qǐng)D2A-2C，其顯示了流體傳送系統(tǒng)290的第二典型實(shí)施例。除了基礎(chǔ)引擎元件250形成了滑動(dòng)密封件并省略了單獨(dú)滑動(dòng)的密封活塞之外，流體傳送系統(tǒng)290與上面的流體傳送系統(tǒng)190是相似的。

參照?qǐng)D3A-3B，其顯示了流體傳送系統(tǒng)390的第三典型實(shí)施例。流體傳送系統(tǒng)390與上面的流體傳送系統(tǒng)190是相似的，除了提供了滑動(dòng)密封元件315，并且在滑動(dòng)的密封活塞310和滑動(dòng)密封元件315之間具有流體通道370之外。在一個(gè)實(shí)施例中，在遠(yuǎn)端方向移動(dòng)柱塞320和基礎(chǔ)引擎元件350會(huì)迫使液壓流體365通過(guò)通道370流出液壓儲(chǔ)槽360，從而移動(dòng)滑動(dòng)的密封活塞310。

在一個(gè)實(shí)施例中，在滑動(dòng)的密封活塞310和滑動(dòng)密封元件315(例如第二活塞或基礎(chǔ)引擎元件350上的滑動(dòng)密封件)之間用于液壓流體的通道370不是筆直的。例如，通道370可為U形的，使得基礎(chǔ)引擎大體平行于儲(chǔ)槽300，從而減少裝置的長(zhǎng)度并容許更緊湊的系統(tǒng)。在一個(gè)實(shí)施例中，用于液壓流體370的通道370沒(méi)有恒定的形狀或橫截面積，從而使流體通道的成型和制造變得更為簡(jiǎn)單。

參照?qǐng)D4A-4C，其顯示了流體傳送系統(tǒng)490的第四典型實(shí)施例。流體傳送系統(tǒng)490與上面的流體傳送系統(tǒng)190是相似的，除了基礎(chǔ)引擎470配置成在儲(chǔ)槽400中滑動(dòng)，同時(shí)在基礎(chǔ)引擎470和儲(chǔ)槽400之間創(chuàng)造密封之外。在一個(gè)實(shí)施例中，儲(chǔ)槽400經(jīng)過(guò)配置，使得活塞410與藥物405相接觸，并且與基礎(chǔ)引擎470可在其中滑動(dòng)的儲(chǔ)槽并非相同的部件、尺寸或形狀，但這些儲(chǔ)槽彼此流通地連接在一起。

用于使滑動(dòng)的密封活塞410移動(dòng)的在空間476中的液壓流體的運(yùn)動(dòng)可以?xún)煞N方式來(lái)產(chǎn)生。對(duì)于基礎(chǔ)傳送，液壓流體儲(chǔ)槽474中的液壓流體從基礎(chǔ)引擎470移動(dòng)到靠近第一活塞410的空間476中，從而在遠(yuǎn)端方向上壓迫第一活塞410?；A(chǔ)引擎包括液壓流體儲(chǔ)槽474，其在儲(chǔ)存的能源478例如壓縮的彈性元件的作用力下被第二滑動(dòng)的密封活塞475所密封。液壓流體儲(chǔ)槽474包括特別定制大小的節(jié)流開(kāi)口472，其配置成將加壓的液壓流體以基礎(chǔ)速率釋放到基礎(chǔ)引擎470和第一活塞410之間的空間476中。孔472的尺寸、來(lái)自能源478的壓力、液壓流體的粘性和滑動(dòng)活塞475的摩擦可確定流出基礎(chǔ)引擎470的流速和因而基礎(chǔ)藥物傳送速率。在一個(gè)實(shí)施例中，儲(chǔ)存的能源478包括一個(gè)或多個(gè)彈簧。在備選實(shí)施例中，壓縮的彈性元件478包括壓縮氣體和/或可燃材料。

對(duì)于推注傳送，整個(gè)基礎(chǔ)引擎470可相對(duì)于藥物儲(chǔ)槽400移動(dòng)，從在遠(yuǎn)端方向上迫使液壓流體進(jìn)入空間476中。在一個(gè)實(shí)施例中，用于液壓流體穿過(guò)空間476的通道不是筆直的，從而容許更緊湊的裝置配置。在一個(gè)實(shí)施例中，用于液壓流體穿過(guò)空間476的通道沒(méi)有恒定的形狀或橫截面積，從而容許更容易的成型和組裝。

本領(lǐng)域中的技術(shù)人員應(yīng)該懂得，在不脫離本發(fā)明的廣泛概念的條件下可對(duì)上面所示和所述的典型實(shí)施例做出變化。因此，應(yīng)該懂得本發(fā)明并不局限于所示和所述的典型實(shí)施例，而是其意圖涵蓋權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)的修改。例如，典型實(shí)施例的具體特征可為或不為本發(fā)明所申明的部分，并且所公開(kāi)的實(shí)施例的各種特征可組合起來(lái)。除非這里特別陳述，否則詞語(yǔ)“一”、“一個(gè)”和“這個(gè)”并不局限于一個(gè)元件，而應(yīng)理解為“至少一個(gè)”的涵義。

此外，就本發(fā)明方法不依賴(lài)于這里陳述的具體步驟順序而言，具體的步驟順序不應(yīng)理解為對(duì)權(quán)利要求的限制。任何致力于本發(fā)明方法的權(quán)利要求不應(yīng)局限于其按書(shū)寫(xiě)順序執(zhí)行步驟，并且本領(lǐng)域中的技術(shù)人員應(yīng)很容易理解這些步驟可發(fā)生變化，并且仍保持在本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)。