[发明专利]定量机构

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于流体的定量机构(dosing mechanism)。

背景技术

诸如笔注射器的医用注射系统应该允许患者自我施予所需剂量的药物，例如胰岛素。在注射药物时，剂量精确性是与治疗相关的。常规的注射系统包括例如填充有胰岛素的卡普尔。止动器以如下方式布置在卡普尔中：在笔注射器的定量机构的作用下平移一对应于所需剂量的距离，从而使剂量从卡普尔通过注射针排出到注射部位(例如患者的皮肤)中。这种系统的剂量精确性取决于止动器的平移精度、卡普尔内径的公差和止动器的可压缩性。

WO2006/032070A1公开了一种用于液体(特别是灌注液)的定量引入和递送的装置。所述装置包括可以被加压的体现为液体腔的缸、在缸中沿着缸轴线被引导的活塞、以及用于将液体引导到液体腔中并用于将液体从其中分配出去的至少一个管线。该发明的目的是确保装置容易操作并尽可能防止灌注溶液被污染的风险。为此，活塞可以逆着弹力在缸中从通过抵接而限定的待机位置移位到通过抵接而限定的结束位置，从而排出所限定的缸容积。

发明内容

本发明的目的是提供一种改进的用于流体的定量机构。

该目的通过根据权利要求1的定量机构实现。

本发明的优选实施例在从属权利要求中给出。

根据本发明的用于流体的定量机构包括入口、出口、定量管和两个阀组，这两个阀组各具有入口阀和出口阀。入口连接到两个入口阀，出口连接到两个出口阀，其中，一个组的入口阀布置成将入口连接到定量管的第一端，而该同一组的出口阀布置成将出口连接到定量管的第二端。另一组的入口阀布置成将入口连接到定量管的第二端，而该同一组的出口阀布置成将出口连接到定量管的第一端。控制装置布置成一次仅打开一个组的阀，从而允许流体从入口通过定量管流到出口。定量物体以能在流动的流体的作用下从一端朝着另一端平移的方式布置在定量管中，其中，将要从输出口送出的剂量能够由定量物体在定量管中的位置来确定。如果一组阀打开且入口处的流体处于压力下，则流体从入口通过打开的入口阀、定量管和打开的出口阀流到出口，从而带着定量物体并使其从定量管的一端朝着另一端移动。定量物体在两个位置之间行进的距离与通过出口递送的剂量体积相关联。如果定量物体在一端已经触底，则打开的阀可以被关闭。通过打开另一组的阀，可以在定量物体在流体的作用下沿相反方向移动的同时递送另一剂量。

在一个实施例中，定量物体可以布置成球状物，其中定量管的端部布置成密封座，使得球状物在流动的流体的作用下平移期间到达其中一个端部时密封定量管，从而防止在相应的当前组的阀打开的状态下的进一步递送。为了递送另一剂量，当前打开的阀必须关闭，而另一组的阀必须打开。沿另一方向流过定量管的流体将带着球状物，直到球状物在另一端触底而进行密封。可以选择定量管减去球状物的体积来表示要递送流体的剂量单位。因此，当一组阀在入口处在压力下的条件下打开时，正好一个单位的流体被递送。在示例性实施例中，这样定义的剂量单位与胰岛素单位相同。或者，这样定义的剂量单位的整数n(n=1,2,3,…k)的倍数是胰岛素单位。这样，泵机构的n次启动导致定量物体泵送等效的一个胰岛素单位。

为了通过球状物密封端部，定量管的端部可以逐渐变尖。

定量物体还可以具有不同的形状，例如止动器。止动器可包括诸如橡胶的弹性材料，并抵靠定量管的壁而密封，其中，定量管的端部可以具有减小的内径，以形成密封座。

在另一实施例中，传感器可以布置成用于确定定量物体在定量管内的位置，传感器连接到诸如微处理器的控制装置。控制装置布置成根据传感器可检测到的定量物体在两个位置之间行进的距离并根据要递送的设定剂量体积来打开和关闭所述阀。在该实施例中，剂量体积可以比定量管减去定量物体的体积小。如果要递送的剂量大于定量管减去定量物体的体积，则控制装置必须最迟在定量物体已经在定量管的一端触底时切换至另一组阀。这种传感器的应用允许改进定量机构的可靠性，这是因为，如果定量物体没有移动或移动不足，则可以检测到诸如注射针堵塞的故障。

传感器可以布置成线性电荷耦合器件，其中定量管是透明的，从而允许对定量物体的位置进行光学检测。优选地，光源将布置成照射定量物体，使得传感器经受透射光。

定量物体可以是球状物或止动器或另一合适的物体。要指出，定量物体在该实施例中在已经触底时不一定必须密封定量管的端部。