專利名稱：容積泵的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及容積泵，其可以在藥物或流體輸送泵(例如輸注泵、IV泵、腸內(nèi)營(yíng)養(yǎng)泵或者腸外營(yíng)養(yǎng)泵)中使用。該容積泵還可以用于醫(yī)療用途的造影劑注射系統(tǒng)。
技術(shù)背景具有流體模塊的活塞泵已經(jīng)屬于現(xiàn)有技術(shù)的一部分。us2004/101426公開(kāi)了一種裝置，包括圓柱形活塞腔室，其上端和下端的 輪廓具有特定梯度，所述活塞腔室包含可旋轉(zhuǎn)的和軸向可移動(dòng)的泵活 塞?；钊隙撕拖露吮砻娴妮喞呀?jīng)被確定成，隨著活塞旋轉(zhuǎn)，以與 腔室的相應(yīng)的兩個(gè)端表面相接觸的方式操作。該旋轉(zhuǎn)引起活塞交替地 向上和向下移動(dòng)，其允許流體分別地被單向地吸入泵腔室內(nèi)以及單向 地從泵腔室排出?；钊目尚D(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)作為交替地打開(kāi)及關(guān)閉入口和出 口的閥。這種系統(tǒng)的缺點(diǎn)主要來(lái)自由當(dāng)組裝活塞和圓柱形腔室時(shí)遇到 的困難。GB 2060131、 US 4,767,399以及US 4,850,980公開(kāi)了一種泵送機(jī) 構(gòu)裝置，其利用腔室內(nèi)的活塞的雙向線性運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)其吸入及推進(jìn)階段。 與US 2004/101426不同，這種泵送機(jī)構(gòu)具有充當(dāng)位于入口 /出口上的 閥的裝置，其獨(dú)立于活塞的運(yùn)動(dòng)。因此，閥的運(yùn)動(dòng)以及其與活塞運(yùn)動(dòng) 之間的同步化需要較多部件，由此增加了泵送機(jī)構(gòu)的成本。發(fā)明內(nèi)容在一個(gè)實(shí)施例中，醫(yī)用流體傳輸系統(tǒng)中的容積泵包括設(shè)在中空?qǐng)A 柱體內(nèi)的至少一個(gè)活塞，所述泵具有至少一個(gè)入口，在所述活塞的向 內(nèi)沖程期間，醫(yī)用流體通過(guò)所述入口被抽吸到泵腔室內(nèi)，以及至少一 個(gè)出口，在所述活塞的向外沖程期間，所述醫(yī)用流體能通過(guò)所述出口圓柱體能通過(guò)轉(zhuǎn)子而被直接地或間接地致動(dòng)。 該轉(zhuǎn)子一方面?zhèn)鬟f雙向線性運(yùn)動(dòng)到活塞或者到圓柱體，另一方面?zhèn)鬟f 雙向角運(yùn)動(dòng)或到活塞或到另一可旋轉(zhuǎn)元件，以便交替地打開(kāi)及關(guān)閉入 口和出口。與US 2004/101426不同，在本發(fā)明的該實(shí)施例中，通過(guò)轉(zhuǎn)子傳遞 的組合的雙向線性以及角運(yùn)動(dòng)從容積泵輸送穩(wěn)定的流體流速。此外， 該實(shí)施例的容積泵高度精確，因?yàn)橛伤霰幂斔偷牧黧w的量與活塞與 中空?qǐng)A柱形殼體之間的相對(duì)位置密切相關(guān)。在一個(gè)實(shí)施例中，泵可在醫(yī)用流體傳輸系統(tǒng)內(nèi)使用。在一個(gè)實(shí)施 例中，醫(yī)用流體傳輸系統(tǒng)包括電動(dòng)造影劑注射系統(tǒng)，其能夠?qū)⒃煊皠?和/或稀釋劑輸送給病人。本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的細(xì)節(jié)在隨附附圖以及下面的說(shuō)明中 被闡述。本發(fā)明的其它特征、目的和優(yōu)點(diǎn)將從說(shuō)明和附圖以及權(quán)利要 求中清楚地展現(xiàn)出來(lái)。


圖1是根據(jù)本發(fā)明第一個(gè)實(shí)施例的帶有位于空心圓柱體內(nèi)的活塞 的容積泵的透視圖，其中轉(zhuǎn)子被移除。圖2是帶有第一實(shí)施例中的偏心軸的轉(zhuǎn)子的透視圖。圖3是示出該偏心軸接合在鄰近活塞頂部的容置部?jī)?nèi)的剖視圖。圖3a示出了圖3的細(xì)節(jié)。圖4是第一個(gè)實(shí)施例的容積泵在轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)循環(huán)開(kāi)始時(shí)的透視圖。圖4a是圖4的軸向剖切的后視圖。 圖4b是沿著圖4a中的線A —A截取的剖視圖。 圖5是容積泵在轉(zhuǎn)子卯度旋轉(zhuǎn)之后的透視圖。 圖5a是圖5的軸向剖切的后視圖，圖5b是沿著圖5a中的線A— A截取的剖視圖。圖6是容積泵在轉(zhuǎn)子180度旋轉(zhuǎn)之后的透視圖。 圖6a是圖6的軸向剖切的后視圖。圖6b是沿著圖6a中的線A—A截取的剖視圖。圖7是容積泵在轉(zhuǎn)子270度旋轉(zhuǎn)之后的透視圖。圖7a是圖7的軸向剖切的后視圖。圖7b是沿著圖7a中的線A—A截取的剖視圖。圖8是根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的包括活塞頭的容積泵的透視圖。圖8a是連接到轉(zhuǎn)子軸的所述活塞頭的透視圖。圖8b是本發(fā)明第二個(gè)實(shí)施例的活塞的透視圖。圖9是根據(jù)本發(fā)明第三個(gè)實(shí)施例的容積泵的頂部透視圖，以透過(guò) 的方式示出了不帶有轉(zhuǎn)子的泵。圖9a是第三個(gè)實(shí)施例的底部透視圖，示出了不帶有轉(zhuǎn)子的容積泵 的外部。圖10是第三個(gè)實(shí)施例的構(gòu)成中空?qǐng)A柱形殼體的兩個(gè)圓柱形部件 之一的透視圖。圖10a是裝入圖IO的圓柱形部件的另一可旋轉(zhuǎn)元件的透視圖。 圖11是該可旋轉(zhuǎn)元件的主視圖。圖lla是沿著圖11中的線A — A截取的所述元件的剖視圖。 圖12a是圖9的端視圖。圖12b是在循環(huán)開(kāi)始時(shí)沿著圖12中的線A—A截取的剖視圖。 圖13a是圖9的端視圖。圖13b是在轉(zhuǎn)子90度旋轉(zhuǎn)之后沿著圖13a中的線A—A截取的剖 視圖。圖14a是圖9的端視圖。圖14b是在轉(zhuǎn)子180度旋轉(zhuǎn)之后沿著圖14a中的線A—A截取的 剖視圖。圖15a是圖9的端視圖。圖15b是在轉(zhuǎn)子270度旋轉(zhuǎn)之后沿著圖15a中的線A—A截取的 剖視圖。圖16是根據(jù)本發(fā)明第四個(gè)實(shí)施例的容積泵的透視圖。圖16a是沿連接到至少一個(gè)轉(zhuǎn)子的軸桿截取的圖16的軸向剖視7圖17是根據(jù)本發(fā)明又一實(shí)施例的容積泵的透視圖。圖17a是沿連接到至少一個(gè)轉(zhuǎn)子的軸桿截取的圖17的軸向剖視圖。圖18是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的包括容積泵的醫(yī)用流體傳輸系統(tǒng)的方 塊示意圖。圖19a是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的在圖18所示系統(tǒng)內(nèi)可使用的容積泵的 透視圖。圖19b是圖19a所示泵的各個(gè)部件的透視圖。 圖20a是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的包括圖19a的容積泵的殼體組件的透 視圖。圖20b是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的圖20a所示組件的一部分的視圖。 圖20c是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的圖20a所示組件的一部分的透視圖。 圖21a是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的圖18所示系統(tǒng)的一部分的視圖。 圖21b是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的圖21a所示刺針組件的一部分的截面圖。圖22是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的圖19a所示泵中包含的活塞的以部分的 側(cè)向剖視圖。
具體實(shí)施方式
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，圖1示出容積泵1，包括圓柱形活塞2 和安裝在支架4上的中空?qǐng)A柱體3。該圓柱體3具有上開(kāi)口端，活塞2 可滑動(dòng)地配合于其內(nèi)?；钊?由轉(zhuǎn)子5致動(dòng)，該轉(zhuǎn)子支承著偏心軸6， 該偏心軸安裝到彈簧7上。如圖3和圖3a所示，軸6終止于球形末端8，該球形末端8被夾 在活塞容置部9內(nèi)，以便使轉(zhuǎn)子5的角運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成活塞2的雙向線性 和角運(yùn)動(dòng)。該活塞2在具有雙向角運(yùn)動(dòng)的同時(shí)在圓柱體3內(nèi)部往復(fù)滑 動(dòng)。軸6傳遞活塞2在圓柱體3內(nèi)部的運(yùn)動(dòng)，如下所述，而同時(shí)彈簧 7保證末端8在容置部9內(nèi)平滑鉸轉(zhuǎn)。在活塞2到達(dá)圖4和圖6的吸 入及推進(jìn)沖程的末端時(shí)，彈簧7被壓縮。當(dāng)活塞在圖5和圖7的吸入或推進(jìn)循環(huán)中時(shí)，彈簧7變松馳?；钊?的雙向角運(yùn)動(dòng)充當(dāng)用于入口和出口 10、 11的閥，入口和出 口位于中空?qǐng)A柱體3的相反兩側(cè)。活塞2包括兩條通路12和13，在 活塞2作角運(yùn)動(dòng)時(shí)，通路使入口 IO和出口 11交替地打開(kāi)或關(guān)閉。首 先，活塞2的向內(nèi)沖程或者上沖程打開(kāi)入口 IO并且關(guān)閉出口 11，從 入口 IO抽吸醫(yī)用流體15通過(guò)第一通路12進(jìn)入中空?qǐng)A柱體3的下部， 見(jiàn)圖5a和5b。隨后，活塞2的向外沖程或者下沖程關(guān)閉入口 IO并且 打開(kāi)出口 11。推進(jìn)流體15從泵腔室3的所述下部通過(guò)第二通路13到 出口 11，見(jiàn)圖7a和7b。如在各種實(shí)施例中所使用的，流體15是將被 注入病人體內(nèi)的醫(yī)用流體。在一些實(shí)施例中，醫(yī)用流體15包括用于注 入病人體內(nèi)的造影劑。流體15還可以包括將被注入病人體內(nèi)的稀釋 液，如鹽水。根據(jù)活塞2的雙向角度和線性運(yùn)動(dòng)，所述通路12、13被彎曲成形， 以便保證入口 IO和出口 11在活塞2的相應(yīng)的向內(nèi)沖程階段和向外沖 程階段期間持續(xù)打開(kāi)。這保證在活塞2的向內(nèi)沖程期間流體15從入口 10通過(guò)活塞2到達(dá)圓柱形腔室3'的下部的持續(xù)流動(dòng)，以及在活塞2的 向外沖程期間流體15從泵腔室3'的下部到出口的持續(xù)流動(dòng)。若干特定 形狀的墊圈或者標(biāo)準(zhǔn)O形環(huán)14圍繞入口 10和出口 11設(shè)置，以便密 封起在活塞2的外部直徑與圓柱形腔室3'的內(nèi)部直徑之間存在的游 隙。所述墊圈可以是活塞2或圓柱體3的一部分，其包括特定的密封 肋設(shè)計(jì)。本發(fā)明可作為腸胃外系統(tǒng)適于醫(yī)用?；钊?和圓柱形腔室3'能構(gòu) 成一次性件。不同于現(xiàn)有的帶有一次性件的泵，現(xiàn)有的泵中的一次性 件由例如柔性膜或者如在軟管泵中的管的柔軟部件構(gòu)成，本發(fā)明的一 次性的活塞2和圓柱形腔室3'可通過(guò)注射成型法制造成硬塑料部件， 并且因此不受壓力和溫度的影響。結(jié)果，這種系統(tǒng)通過(guò)轉(zhuǎn)子5的預(yù)設(shè) 的角度移位允許藥物的特定量的精確釋放。通過(guò)所述轉(zhuǎn)子5的360度 旋轉(zhuǎn)來(lái)產(chǎn)生單劑量。可通過(guò)簡(jiǎn)單地致動(dòng)轉(zhuǎn)子而在固定的時(shí)間間隔利用 該系統(tǒng)能釋放幾個(gè)劑量。在圖8、 8a所示本發(fā)明的第二實(shí)施例中，活塞2的上端包括球窩 接頭16，其通過(guò)兩個(gè)耳軸18固定連接到活塞頭17。支承偏心軸6的9轉(zhuǎn)子5通過(guò)活塞頭17傳遞組合的雙向角度和線性運(yùn)動(dòng)到活塞2。活塞 頭17具有孔，軸19被強(qiáng)制插入該孔以便用作導(dǎo)向件。該實(shí)施例避免 了可能在本發(fā)明的第一實(shí)施例中發(fā)生的，如通過(guò)圖5和圖7所示的活 塞2處于吸入或推進(jìn)循環(huán)中時(shí)在軸6的球形末端8和活塞容置部9之 間的抵接。在第三個(gè)實(shí)施例中，見(jiàn)圖9到15，第一和第二活塞20、 21在中 空?qǐng)A柱形移動(dòng)殼體22內(nèi)部彼此相對(duì)地固定定位，如圖9中所示。所述 殼體22由面向彼此端對(duì)端裝配的兩個(gè)相同的圓柱形部件23、23'構(gòu)成。 圖10a、 11、 11a的圓盤24包括優(yōu)選地彼此間隔180度橫向定位的 入口和出口 10、 11，以及在其下面部分上的孔25，見(jiàn)圖9a。圓盤在 兩個(gè)圓柱形部件23、 23'之間安裝在所述殼體22的內(nèi)部中間。這種裝 配形成第一和第二腔室26、 26，，見(jiàn)圖12b、 14b。圓盤24相對(duì)于由部 件23、 23'形成的殼體22作角運(yùn)動(dòng)。軸(未示出)插入孔25內(nèi)。所述軸安裝在轉(zhuǎn)子5上，如本發(fā)明第 一實(shí)施例中所述，以便傳遞給圓盤24組合的雙向線性和角運(yùn)動(dòng)。圓盤24的這種運(yùn)動(dòng)使圓柱形殼體22隨從于兩個(gè)活塞20、21的軸 線前后滑動(dòng)，而同時(shí)關(guān)閉入口和出口 10、 11，從而保證一方面交替從 入口 10吸入流體15到相應(yīng)的第一和第二腔室26、26'，并且另一方面 交替從相應(yīng)的第一和第二腔室26、 26'排出流體15到出口 11。通過(guò)如圖11a所示的位于圓盤24內(nèi)部以及位于它的入口 /出口中 的第一和第二T形通路27、 27'來(lái)實(shí)現(xiàn)在兩個(gè)腔室26、 26'之間的吸入 和推進(jìn)階段的最佳同步化。當(dāng)所述通路27、 27'交替地重疊位于兩個(gè)圓 柱形部件23、 23'的端部的第一和第二開(kāi)口 28、 28，時(shí)，見(jiàn)圖10，通路 27、 27，將入口 10交替地連接到第一和第二腔室26、 26'，以及交替地 將第一和第二腔室連接到出口 11。本發(fā)明的該特定實(shí)施例允許容積泵 提供連續(xù)流。在本發(fā)明第四個(gè)實(shí)施例中，活塞2的組合的雙向線性和 角運(yùn)動(dòng)利用軸桿28實(shí)現(xiàn)，該軸桿穿過(guò)與活塞頭17剛性連接的上部件 29，如圖16和16a所示。所述軸桿28能被至少一個(gè)轉(zhuǎn)子5致動(dòng)。軸 桿28的移動(dòng)傳遞給活塞2運(yùn)動(dòng)，例如本發(fā)明第二個(gè)實(shí)施例中所述的運(yùn) 動(dòng)。這種傳遞方式能被配置成適用于圖17、 17a所示本發(fā)明的第三個(gè) 實(shí)施例。在本發(fā)明進(jìn)一步的實(shí)施例中(圖中沒(méi)有示出)，泵1被可操作地連 接到所述活塞2上部和下部的兩個(gè)轉(zhuǎn)子5、 5'致動(dòng)，如第一實(shí)施例中所 述。第一轉(zhuǎn)子5傳遞給活塞2吸入階段所需要的運(yùn)動(dòng)，而同時(shí)第二轉(zhuǎn) 子5'傳遞給活塞2推進(jìn)階段所需要的運(yùn)動(dòng)。本發(fā)明的所有實(shí)施例都能配置成將活塞的相對(duì)線性運(yùn)動(dòng)和其角運(yùn) 動(dòng)分開(kāi)。通過(guò)第一轉(zhuǎn)子能傳遞線性運(yùn)動(dòng)并且通過(guò)第二轉(zhuǎn)子能傳遞角運(yùn) 動(dòng)?；钊倪\(yùn)動(dòng)在其沖程的任何時(shí)刻可從線性運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變成角運(yùn)動(dòng)。在本發(fā)明的另一改型中，泵1能被用作壓縮機(jī)。密封的氣密罐能 被安裝在出口上，通過(guò)如第一實(shí)施例中所描述的相同機(jī)構(gòu)，通過(guò)入口 IO將空氣吸入腔室，并且將空氣排出到罐內(nèi)。該容積泵l的機(jī)構(gòu)還能 適配成用于內(nèi)燃機(jī)。由此，本發(fā)明的另一方面是包括如這里描述的根 據(jù)本發(fā)明的容積泵的內(nèi)燃機(jī)。圖18是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的包括容積泵的醫(yī)用流體傳輸系統(tǒng)的方 塊示意圖。在該實(shí)施例中，醫(yī)用流體傳輸系統(tǒng)是電動(dòng)造影劑注射系統(tǒng)。 該系統(tǒng)可被用于輸送用于各種不同類型的醫(yī)療過(guò)程，如血管造影或者 計(jì)算機(jī)斷層掃描(CT)過(guò)程。如圖18中所示，系統(tǒng)包括至少兩個(gè)流體儲(chǔ)存器。這些儲(chǔ)存器可以 是瓶子、袋子或者其它形式的容器。至少一個(gè)流體儲(chǔ)存器30包括造影 劑。流體儲(chǔ)存器32可包括稀釋液，如鹽水。每一個(gè)流體儲(chǔ)存器聯(lián)接著 剌針/滴注腔室組件34。流體可以利用相應(yīng)的刺針/滴注腔室組件34 流出儲(chǔ)存器并進(jìn)入相聯(lián)的管。泵組件40中的泵41從這些儲(chǔ)存器內(nèi)抽 出流體，如將在下面更詳細(xì)地描述。系統(tǒng)可選擇地控制閥或其它選擇 裝置36以確定哪一種流體被抽入泵41 (從儲(chǔ)存器30或儲(chǔ)存器32中 的一個(gè))，以及多少流體被抽入到泵41內(nèi)。系統(tǒng)具有單獨(dú)地控制每一 個(gè)閥36的能力。在一個(gè)實(shí)施例中，可使用夾緊閥。來(lái)自每一個(gè)儲(chǔ)存器30或32的管件聯(lián)接著連接器38。連接器38 聯(lián)接著通向泵組件40內(nèi)的泵41的輸入口 39。泵41從輸入口 391泵 送流體到輸出口 43。在一個(gè)實(shí)施例中，泵41是圖1中示出的容積泵。在一個(gè)實(shí)施例中，泵41是圖8中示出的容積泵。在一個(gè)實(shí)施例中，泵 41是圖9中示出的容積泵。在一個(gè)實(shí)施例中，泵41是圖19a中示出 的容積泵，下面將對(duì)圖19a中示出的容積泵進(jìn)行更詳細(xì)的描述。泵41的輸出口43聯(lián)接著管件，該管件穿過(guò)空氣/壓力檢測(cè)單元42。 單元42檢測(cè)柱狀體內(nèi)存在氣泡并且也檢測(cè)流體通過(guò)相關(guān)聯(lián)管件的流 體壓力。管件從泵41伸到病人線路，該病人線路伸到病人48。在一 個(gè)實(shí)施例中，病人線路穿過(guò)閥，例如夾緊閥或者止回閥。在一個(gè)實(shí)施 例中，系統(tǒng)能夠控制該閥以確定什么時(shí)候泵41可將流體注入到病人體內(nèi)。在一些實(shí)施例中，圖18中示出的各種構(gòu)件是單次使用的構(gòu)件，它 們用于僅一次病人過(guò)程。這些構(gòu)件在每一個(gè)病人過(guò)程之后被拋棄。在 一些實(shí)施例中，圖18中示出的各種構(gòu)件是多次使用構(gòu)件，它們可在多 次不同的病人過(guò)程中重復(fù)使用。在這些實(shí)施例中，可多次使用的構(gòu)件 利用一個(gè)或多個(gè)連接器被聯(lián)接著某些單次使用構(gòu)件(例如病人線路)。 一些部件，如閥(例如止回閥或者夾緊閥)可在這些實(shí)施例中的系統(tǒng) 中使用。在一個(gè)實(shí)施例中，儲(chǔ)存器30、儲(chǔ)存器32、組件34、閥36、 通向連接器38的管件以及空氣/壓力傳感器42都是可重復(fù)使用的構(gòu) 件，而來(lái)自入口 39的管件、泵41以及來(lái)自出口 43的管件(病人線路) 都是單次使用的構(gòu)件。在另一實(shí)施例中，泵41是可重復(fù)使用的構(gòu)件， 其可在多次病人過(guò)程中使用。圖18的系統(tǒng)可用于給病從輸送造影劑和/或稀釋液。在一個(gè)實(shí)施 例中，僅使用造影劑的一個(gè)儲(chǔ)存器30。在其它實(shí)施例中，可以使用兩 個(gè)或更多的造影劑儲(chǔ)存器30。在那些沒(méi)有稀釋劑被要求用于醫(yī)療注射 的情況下，儲(chǔ)存器32可從系統(tǒng)移除。圖19a是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的容積泵的透視圖，其可在圖18中示出 的系統(tǒng)中使用。圖19a示出泵41的實(shí)施例。泵41類似于圖9中示出 的泵。圖41包括第一中空?qǐng)A柱形殼體部件52和第二中空?qǐng)A柱形殼體部 件52，。在一個(gè)實(shí)施例中，圓柱形殼體部件52和52，可以是面向彼此 端對(duì)端裝配，從而形成泵殼體。第一和第二殼體部件52和52'軸向?qū)R并且利用殼體端部單元62和62'聯(lián)接。第一活塞54位于第一殼體部 件52內(nèi)，以及第二活塞54'位于第二殼體部件52'內(nèi)。每一個(gè)活塞54、 54'利用狹槽56和56，固定聯(lián)接著系統(tǒng)的靜止構(gòu)件。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例， 這些狹槽56和56'附連到系統(tǒng)上的靜態(tài)凸片上，其在圖20中更清楚地 示出。如圖19a的例子中所示，開(kāi)放的狹槽56和56'的橫截面形狀基本 為矩形。在其它實(shí)施例中，其它尺寸配置也可用于狹槽56和56'。還如圖19a的例子中所示，殼體部件52和52'的橫截面形狀基本 為矩形。這也能在圖19b中看到。矩形形狀的部分52和52'可被安裝 或組裝在一起以將圓盤64包圍在其內(nèi)。在一個(gè)實(shí)施例中，圓盤64可 以安裝在泵殼體的內(nèi)部中間。形成的三維結(jié)構(gòu)包括半開(kāi)放的柱狀體， 其可較容易地且有效地用于將泵41插入到殼體組件內(nèi)，例如圖20a中 所示的組件。在一個(gè)實(shí)施例中，殼體部件52和52'可以是正方形形狀 的部件。在一個(gè)實(shí)施例中，泵殼體的靠近第一和第二圓柱形殼體部件 52和52，組件的一部分，因此是矩形形狀的。泵41進(jìn)一步包括入口或輸入口 58和出口或輸出口 60。流體通過(guò) 輸入口 58流到泵41的泵腔室內(nèi)，并且從輸出口60流出(或者排出) 泵41的泵腔室。鄰近輸出口 60的構(gòu)件中包含的箭頭表示泵41將被插 入、或者安裝在殼體組件的方向。圖19b是圖19a中示出的泵的各個(gè)部件的透視圖。該圖示出殼體 端部單元62和62，如何聯(lián)接著一起并且圍繞端口 58、 60。端口 58和 60被聯(lián)接著可旋轉(zhuǎn)的圓盤64，如圖中所示。圓盤64包括兩個(gè)流體端 口，在一個(gè)實(shí)施例中，所述端口包括孔。圓盤64以雙向角運(yùn)動(dòng)來(lái)回的 轉(zhuǎn)動(dòng)以借助于圓盤64中的這些流體端口提供流體流入或者流出端口 58、 60。在第一循環(huán)期間，流體被吸入輸入口 58并且進(jìn)入位于第一殼 體部件52內(nèi)的第一圓柱體內(nèi)。流體也被從第二殼體部件52'內(nèi)的第二 圓柱體排出到輸出端口 60。在第二循環(huán)期間，流體被吸入輸入端口 58 及第二圓柱體內(nèi)，而同時(shí)流體被從第一圓柱體排出到輸出端口 60。在 一個(gè)實(shí)施例中，第一和第二圓柱體中的每一個(gè)能夠保持5 ml的流體。 鄰近輸出端口 60的構(gòu)件上包含的箭頭表示泵41被插入或安裝在殼體中的方向。在一個(gè)實(shí)施例中，泵41被安置成受到如下所述而被驅(qū)動(dòng)， 即，通過(guò)優(yōu)選組合的雙向線性和角運(yùn)動(dòng)從而導(dǎo)致沿著所述活塞的軸線 在泵殼休和活塞54和54'之間的滑動(dòng)，而同時(shí)以同步化方式關(guān)閉入口 和出口以提供醫(yī)用流體到病人的大致連續(xù)的輸送。不再是如之前關(guān)于圖9描述的被轉(zhuǎn)子上安裝的軸致動(dòng)，圖19a和 圖19b中示出泵41的圓盤64通過(guò)驅(qū)動(dòng)元件驅(qū)動(dòng)，所述驅(qū)動(dòng)元件構(gòu)造 成可操作地聯(lián)接著圓盤64的C形或者弓形容置部，如在圖19b中更 好地看到。在一個(gè)實(shí)施例中，該容置部可包括插槽，驅(qū)動(dòng)元件的端， 例如球形端可被接聯(lián)到或接合到該插槽內(nèi)。驅(qū)動(dòng)元件(圖19a或19b 中未示出，但在圖20c中示出為構(gòu)件102)能夠致動(dòng)圓盤64在操作期 間作角運(yùn)動(dòng)或旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。驅(qū)動(dòng)構(gòu)件的線性運(yùn)動(dòng)引起圓盤64旋轉(zhuǎn)的或角 運(yùn)動(dòng)。在每一個(gè)循環(huán)期間，圓盤64能夠在與前一循環(huán)期間的運(yùn)動(dòng)相反 方向上旋轉(zhuǎn)。在一個(gè)實(shí)施例中，活塞54和54，與圓盤64—起由泰科納(Ticona) 材料制成。在一個(gè)實(shí)施例中，殼體部件52、 52，以及端部單元62、 62， 由聚碳酸酯材料制成。在一個(gè)實(shí)施例中，殼體部件52、 52'以及端部單 元62、 62，由ABS (丙烯腈丁二烯苯乙烯共聚物)制成。圖20a是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的殼體組件的透視圖，其包含圖 19a的容積泵。該組件包括框架70、桿76、殼體支架72、活塞保持器 73、凸片77、馬達(dá)保持器71、馬達(dá)軸74、馬達(dá)74以及泵41。馬達(dá) 74驅(qū)動(dòng)組件以便沿著桿76雙向的線性運(yùn)動(dòng)。在圖20a中示出的實(shí)施 例中，泵41聯(lián)接著組件的凸片77。在一個(gè)實(shí)施例中，凸片77是靜止 的并且從組件突出。泵41裝載到組件內(nèi)，使得狹槽56和56'圍繞凸片 77安裝。凸片77將泵41保持在適當(dāng)位置。在該實(shí)施例中，泵41和 凸片77被保持靜止，而同時(shí)馬達(dá)移動(dòng)殼體組件的其余部分沿著桿76 來(lái)回運(yùn)動(dòng)。組件的該運(yùn)動(dòng)引起流體被吸入泵41的腔室內(nèi)并且從該腔室 排出(往復(fù))，如上所述。在一個(gè)實(shí)施例中，馬達(dá)74的致動(dòng)器是使用120瓦的麥克遜 (Maxon)電機(jī)的皮帶一齒輪穿動(dòng)橢圓凸輪系統(tǒng)。該系統(tǒng)能夠提供各 種流速流體注入病人體內(nèi)，以及以各種流體壓力。在一個(gè)實(shí)施例中，14泵41支持在1 —18 ml/s之間的流速，以及最高450 psi的壓力。在其 它的實(shí)施例中，可以提供各種不同流速和流體壓力，例如用于血管造 影過(guò)程，該過(guò)程需要較高壓力。在一個(gè)實(shí)施例中，可提供0.8 — 40ml/s 的流速以及200—1200 psi的流體壓力。圖20b和圖20c示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的圖20a中的組件的一部 分的視圖。圖20b示出了桿76，組件沿著桿以線性、雙向的方式滑動(dòng)。 圖20b還示出了橢圓凸輪78、銷79以及傳動(dòng)聯(lián)桿100。在一個(gè)實(shí)施例 中，馬達(dá)74驅(qū)動(dòng)橢圓凸輪78，銷79是靜止銷79。橢圓凸輪78的運(yùn) 動(dòng)引起傳動(dòng)聯(lián)桿100的運(yùn)動(dòng)。傳動(dòng)聯(lián)桿100的運(yùn)動(dòng)引起組件沿著桿76 雙向的、線性運(yùn)動(dòng)。圖20c示了組件一部分的另一透視圖。如該圖中所示，橢圓凸輪 78的運(yùn)動(dòng)也引起閥驅(qū)動(dòng)元件102雙向的、線性運(yùn)動(dòng)。在一個(gè)實(shí)施例中， 驅(qū)動(dòng)元件102的運(yùn)動(dòng)垂直殼于體組件沿著桿76的運(yùn)動(dòng)。驅(qū)動(dòng)元件102 聯(lián)接著圓盤64 (泵41中)的插槽，其可以從圖19b中見(jiàn)到。驅(qū)動(dòng)元 件102的線性運(yùn)動(dòng)引起圓盤64旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，殼體組件 沿著桿76的運(yùn)動(dòng)和圓盤64的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的組合引起流體往復(fù)地被吸入 泵41的腔室內(nèi)以及從泵41的腔室排出。在一個(gè)實(shí)施例中，這些運(yùn)動(dòng) 降低了從泵41排出的流體的脈動(dòng)性。圖21a是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的圖18中示出的系統(tǒng)的一部分的視圖。 被示出的部分包括液體儲(chǔ)存器80 (在一個(gè)實(shí)施例中可以是儲(chǔ)存器30 或32)、刺針82、通氣口85、滴注腔室84、管件86以及泵組件40。 根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，刺針82、通氣口 85以及滴注腔室84是如上所述刺 針/滴注腔室組件34的一部分。在操作期間，泵組件40和泵41以一 個(gè)或多個(gè)特定流速?gòu)膬?chǔ)存器80連續(xù)地吸入醫(yī)用流體。在一個(gè)實(shí)施例 中，泵組件40能以18ml/s的速度吸入流體。在圖21a中示出的實(shí)施例中，通向泵組件40的管件86具有21英 寸的長(zhǎng)度，以及0.25英寸的外徑、0.160英寸的內(nèi)徑。在其它實(shí)施例 中，可以使用各種其它尺寸的管件86。盡管圖21a中沒(méi)有示出，但是 管件86還可以穿過(guò)閥，如圖18中示出的閥36。在一個(gè)實(shí)施例中，通 氣口 85具有5微米級(jí)的空氣過(guò)濾器。圖21b是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例圖21a中示出的刺針組件的一部分沿著 線A — A的截面圖。該截面圖示出半圓形剌針入口 87(用于液體流動(dòng)) 以及圓形通氣口88。半圓形刺針入口 87具有直徑L1，并且刺針組件 沿著A —A的截面的直徑是L2。在一個(gè)實(shí)施例中，Ll等于0.125英寸 以及L2等于0.200英寸。在其它實(shí)施例中，L1和L2可以具有不同的 尺寸。圖22是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的圖19a中示出的泵內(nèi)包含的活塞的一部 分的側(cè)向剖視圖。圖22中示出的部分90是在該實(shí)施例中圖19a中示 出的活塞54或54，的一部分。部分90包括活塞外表面92，其將與通 過(guò)泵加壓的流體直接接觸。部分90進(jìn)一步包括兩個(gè)密封件94和96， 它們延伸圍繞活塞的外圍或圓周。密封件94和96有助于提供改進(jìn)的 密封功能。在一個(gè)實(shí)施例中，這些元件94和96與腔室的內(nèi)壁聯(lián)接(與 圖19a中示出的部件52或52，)，以提供比如果部分90的更大量部分 與內(nèi)壁聯(lián)接的情況更低的摩擦系數(shù)。在一個(gè)實(shí)施例中，密封件94和 96可包括與活塞的部分90的其余部分中使用的材料相類似的材料。 在一個(gè)實(shí)施例中，除了元件94和96之外，可以使用延伸圍繞活塞的 外圍或者圓周的另外的密封件，以提供改進(jìn)的密封功能。在一個(gè)實(shí)施例中，密封件94和96包括墊圈，墊圈可由橡膠材料， 如EDPM (三元乙丙橡膠)制成。在其它實(shí)施例中，可以使用各種其 它材料類型。在一個(gè)實(shí)施例中，密封件94和96包括包覆成型部件(在活塞上)。 在一個(gè)實(shí)施例中，密封件94和96可以由在活塞上的上包覆成型的塑 料材料制成。在一個(gè)實(shí)施例中，密封件94和96可以由在活塞的部分 90的其余部分中使用的材料相類似的材料制成。在一個(gè)實(shí)施例中，包 覆成型件94和96可以潛在地有助于以較高的注入壓力以改進(jìn)密封功 能。盡管已經(jīng)關(guān)于具體實(shí)施例描述了本發(fā)明，但該描述不意味著以限 定意義而受到限制。在不脫離由權(quán)利要求限定的本發(fā)明的精神或范圍 的情況下，可構(gòu)想出本發(fā)明能被應(yīng)用的各種其它領(lǐng)域。
權(quán)利要求
1.一種醫(yī)用流體傳輸系統(tǒng)，包括容積泵，所述泵包括位于第一中空?qǐng)A柱形部件內(nèi)的至少一個(gè)第一活塞，所述泵具有至少一個(gè)入口，醫(yī)用流體能通過(guò)所述入口流入至少一個(gè)泵腔室，以及至少一個(gè)出口，所述醫(yī)用流體能通過(guò)所述出口而被排出，其特征在于，至少一個(gè)第二活塞與所述第一活塞相對(duì)地設(shè)置在第二中空?qǐng)A柱形部件內(nèi)部，這兩個(gè)圓柱形部件面向彼此端對(duì)端地組裝以形成殼體，優(yōu)選為圓盤的元件被安裝在所述殼體內(nèi)部的中間，所述元件包括所述入口和出口，所述泵被安置成通過(guò)優(yōu)選彼此組合的雙向線性和角運(yùn)動(dòng)而被驅(qū)動(dòng)，以引起所述殼體與所述活塞之間沿著所述活塞的軸線滑動(dòng)，同時(shí)以同步化方式關(guān)閉所述入口和所述出口，從而向病人提供醫(yī)用流體的大致連續(xù)輸入，其中，所述醫(yī)用流體至少包括造影劑，并且所述至少一個(gè)第一活塞和所述至少一個(gè)第二活塞中的每一個(gè)均具有至少兩個(gè)包覆成型的周向密封件。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的醫(yī)用流體傳輸系統(tǒng)，進(jìn)一步包括聯(lián)接著 所述泵的一個(gè)或多個(gè)造影劑儲(chǔ)存器。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的醫(yī)用流體傳輸系統(tǒng)，進(jìn)一步包括所述一 個(gè)或多個(gè)造影劑儲(chǔ)存器中的每一個(gè)所聯(lián)接的剌針/滴注腔室組件。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的醫(yī)用流體傳輸系統(tǒng)，進(jìn)一步包括位于所 述一個(gè)或多個(gè)造影劑儲(chǔ)存器與所述泵之間的閥。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的醫(yī)用流體傳輸系統(tǒng)，進(jìn)一步包括聯(lián)接著 所述泵的空氣/壓力傳感器。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的醫(yī)用流體傳輸系統(tǒng)，其中所述系統(tǒng)是電 動(dòng)造影劑注射系統(tǒng)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的醫(yī)用流體傳輸系統(tǒng)，進(jìn)一步包括聯(lián)接著 所述泵的稀釋劑儲(chǔ)存器。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的醫(yī)用流體傳輸系統(tǒng)，其中靠近所述第一 和第二圓柱形部件之間組裝部位的殼體部分是矩形形狀的。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的醫(yī)用流體傳輸系統(tǒng)，其中所述圓盤包括 容置部，用于容納驅(qū)動(dòng)元件，所述驅(qū)動(dòng)元件引起所述圓盤的角運(yùn)動(dòng)。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的醫(yī)用流體傳輸系統(tǒng)，其中，所述容置 部包括插槽，用于容納所述驅(qū)動(dòng)元件的球形端部。
11. 一種用于醫(yī)用流體傳輸系統(tǒng)中的容積泵，所述泵包括位于第 一中空?qǐng)A柱形部件內(nèi)的至少一個(gè)第一活塞，所述泵具有至少一個(gè)入口， 醫(yī)用流體能通過(guò)所述入口流入至少一個(gè)泵腔室，以及至少一個(gè)出口， 所述醫(yī)用流體能通過(guò)所述出口而被排出，其特征在于，至少一個(gè)第二 活塞與所述第一活塞相對(duì)地設(shè)置在第二中空?qǐng)A柱形部件內(nèi)部，這兩個(gè) 圓柱形部件面向彼此端對(duì)端地組裝以形成殼體，優(yōu)選為圓盤的元件被 安裝在所述殼體內(nèi)部的中間，所述元件包括所述入口和出口，所述泵 被安置成通過(guò)優(yōu)選彼此組合的雙向線性和角運(yùn)動(dòng)而被驅(qū)動(dòng)，以引起所 述殼體與所述活塞之間沿著所述活塞的軸線滑動(dòng)，同時(shí)以同步化方式 關(guān)閉所述入口和所述出口，從而向病人提供醫(yī)用流體的大致連續(xù)輸入， 其中，所述醫(yī)用流體至少包括造影劑，并且所述至少一個(gè)第一活塞和 所述至少一個(gè)第二活塞中的每一個(gè)均具有至少兩個(gè)包覆成型的周向密 封件。
12. —種用于醫(yī)用流體傳輸系統(tǒng)中的容積泵，所述泵包括位于第 一中空?qǐng)A柱形部件內(nèi)的至少一個(gè)第一活塞，所述泵具有至少一個(gè)入口， 醫(yī)用流體能通過(guò)所述入口流入至少一個(gè)泵腔室，以及至少一個(gè)出口，所述醫(yī)用流體能通過(guò)所述出口而被排出，其特征在于，至少一個(gè)第二 活塞與所述第一活塞相對(duì)地設(shè)置在第二中空?qǐng)A柱形部件內(nèi)部，這兩個(gè) 圓柱形部件面向彼此端對(duì)端地組裝以形成殼體，優(yōu)選為圓盤的元件被 安裝在所述殼體內(nèi)部的中間，所述元件包括所述入口和出口，所述泵 被安置成通過(guò)優(yōu)選彼此組合的雙向線性和角運(yùn)動(dòng)而被驅(qū)動(dòng)，以引起所 述殼體與所述活塞之間沿著所述活塞的軸線滑動(dòng)，同時(shí)以同步化方式 關(guān)閉所述入口和所述出口，從而向病人提供醫(yī)用流體的大致連續(xù)輸入， 其中，所述醫(yī)用流體至少包括造影劑，并且靠近所述第一和第二圓柱 形部件之間組裝部位的殼體部分是矩形形狀的。
13. —種用于醫(yī)用流體傳輸系統(tǒng)中的容積泵，所述泵包括位于第 一中空?qǐng)A柱形部件內(nèi)的至少一個(gè)第一活塞，所述泵具有至少一個(gè)入口， 醫(yī)用流體能通過(guò)所述入口流入至少一個(gè)泵腔室，以及至少一個(gè)出口， 所述醫(yī)用流體能通過(guò)所述出口而被排出，其特征在于，至少一個(gè)第二 活塞與所述第一活塞相對(duì)地設(shè)置在第二中空?qǐng)A柱形部件內(nèi)部，這兩個(gè) 圓柱形部件面向彼此端對(duì)端地組裝以形成殼體，優(yōu)選為圓盤的元件被 安裝在所述殼體內(nèi)部的中間，所述元件包括所述入口和出口，所述泵 被安置成通過(guò)優(yōu)選彼此組合的雙向線性和角運(yùn)動(dòng)而被驅(qū)動(dòng)，以引起所 述殼體與所述活塞之間沿著所述活塞的軸線滑動(dòng)，同時(shí)以同步化方式 關(guān)閉所述入口和所述出口，從而向病人提供醫(yī)用流體的大致連續(xù)輸入， 其中，所述醫(yī)用流體至少包括造影劑，并且所述圓盤包括容置部，以 容納驅(qū)動(dòng)元件，所述驅(qū)動(dòng)元件引起所述圓盤的角運(yùn)動(dòng)。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的容積泵，其中，所述容置部包括插槽， 用于容納所述驅(qū)動(dòng)元件的球形端部。
全文摘要
在一個(gè)實(shí)施例中，醫(yī)用流體傳輸系統(tǒng)中的容積泵包括位于中空?qǐng)A柱體內(nèi)的至少一個(gè)活塞，所述泵具有至少一個(gè)入口，在所述活塞的向內(nèi)沖程期間，醫(yī)用流體通過(guò)所述入口被抽吸到泵腔室內(nèi)，以及至少一個(gè)出口，在所述活塞的向外沖程期間，所述醫(yī)用流體能通過(guò)所述出口而被排出?；钊蛑锌?qǐng)A柱體能通過(guò)轉(zhuǎn)子直接或間接地致動(dòng)。該轉(zhuǎn)子一方面?zhèn)鬟f雙向線性移動(dòng)到活塞或者到圓柱體，另一方面?zhèn)鬟f雙向角運(yùn)動(dòng)到活塞或者到另一可旋轉(zhuǎn)元件，以便交替地打開(kāi)及關(guān)閉入口和出口。
文檔編號(hào)A61M5/142GK101611227SQ200880001988
公開(kāi)日2009年12月23日 申請(qǐng)日期2008年1月8日 優(yōu)先權(quán)日2007年1月10日
發(fā)明者F·朱諾, K·莫希丁, T·納瓦羅 申請(qǐng)人:阿西斯特醫(yī)療系統(tǒng)有限公司