專利名稱：用于進(jìn)行腹膜透析的系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及對(duì)患者進(jìn)行腹膜透析的系統(tǒng)，更具體地說，本發(fā)明涉及這樣的系統(tǒng)，其中該系統(tǒng)包括構(gòu)成不同元件的液體分配系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在以下專利文獻(xiàn)中描述了如上面所述的腹膜透析EP 0 790 841 B1、EP 0 695 397 B1、EP 0 852 953 B1、EP 0 694 125 B1、EP 0 686 237 B1、EP 0 471 000 B1、EP 0 332 690 B1、EP 0 262 182 B1、EP 0 259 464 B1以及EP 1 195 171 A2。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種改進(jìn)的腹膜透析系統(tǒng)，具體地說一種改進(jìn)的液體分配系統(tǒng)。
該目的和許多其他的目的可通過如權(quán)利要求1和38限定的系統(tǒng)而得到。
發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例在獨(dú)立權(quán)利要求2到37以及40到46中限定。
發(fā)明具有幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)，具體為—更簡(jiǎn)單并因此更有效的液體分配系統(tǒng)，該系統(tǒng)可只包括兩個(gè)不同的腔；—使用蠕動(dòng)泵特別是可旋轉(zhuǎn)蠕動(dòng)泵的可能性；—使用卓向閥的可能性，該泵促成較高精度和較長(zhǎng)使用壽命；
—可選擇地利用振動(dòng)衰減裝置，把該液體分配系統(tǒng)和泵固定在一起的可能性；—使用柔性膜的可能性，其中該膜覆蓋腔室并包括閥元件；—該膜可被模制；—壓力傳感器的部件可包含在該膜內(nèi)。
在以下結(jié)合下面附圖用示例說明的發(fā)明詳細(xì)描述中，將會(huì)更好地理解這些和其他優(yōu)點(diǎn)。


圖1以示意方式示出了發(fā)明的原理。
圖1A示出了“填充”階段。
圖1B示出了“排泄”階段。
圖2示出了發(fā)明的第一實(shí)施例(液體分配系統(tǒng))。
圖3示出了包括加熱器腔的第二實(shí)施例(一次性濾筒)。
圖4以透明視圖示出了圖3的實(shí)施例。
圖5示出了圖3實(shí)施例(一次性濾筒)的后側(cè)。
圖6示出了具有完全管道套件的圖3的一次性濾筒。
圖7示出了具有集成在循環(huán)控制裝置的可旋轉(zhuǎn)部件(輥?zhàn)?的實(shí)施例。
圖8示出了沒有輥?zhàn)拥膱D7的實(shí)施例。
圖9示出了分成兩個(gè)部件以吸收泵振動(dòng)的一次性濾筒。
圖10示出了沒有濾筒插入槽的循環(huán)控制裝置。
圖11示出了呈現(xiàn)腹膜泵的敞開的一次性濾筒。
圖12為彈性模制膜的上部視圖。
圖13為圖12中膜的底部視圖。
圖14示出了膜夾持系統(tǒng)。
圖15示出了處于打開狀態(tài)的圖10的循環(huán)控制裝置。
圖16示出了濾筒承載器。
圖17示出了圖10的循環(huán)控制裝置，該插入槽用濾筒打開。
圖18示出了圖10的循環(huán)控制裝置，該插入槽用濾筒封閉。
圖19示出了閥的前面視圖。
圖20示出了閥的壓力傳感器的前面視圖。
圖21示出了泵滾道。
圖22示出了閥致動(dòng)器和膜夾持系統(tǒng)。
圖23示出了加熱器。
圖24示出了加熱器殼體。
圖25為示出了排泄特征的表格。
圖26示出了發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例。
圖27示出了發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例。
圖28以上部視圖示出了模制框架。
圖29以底部視圖示出了圖28的模制框架。
圖30示出了固定到液體分配系統(tǒng)上圖28的模制框架。
圖31以剖面圖示出了圖30中的系統(tǒng)。
圖32示出了流動(dòng)阻止系統(tǒng)。
圖33示出了發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的分解上部視圖。
圖34以底部視圖示出了圖33的實(shí)施例。
圖35以組裝視圖示出了圖33和34中的實(shí)施例。
圖36示出了圖35實(shí)施例的剖面圖。
圖37示出了圖33中實(shí)施例一部分的放大視圖。
在附圖中使用的標(biāo)號(hào)
1.泵2.液體分配系統(tǒng)(濾筒)3.供應(yīng)裝置(袋子)4.患者5.患者管線6.排泄收集器7.第一轂腔8.第二轂腔9.帶有閥的液體供應(yīng)端口10.帶有閥的患者端口11.帶有閥的排泄端口12.輥?zhàn)臃蛛x器13.膜14.膜框架15.壓力傳感器腔室(患者)16.帶有閥的患者端口(加熱器腔)17.加熱器腔18.帶有閥的患者端口(第一轂腔)19.加熱器端口20.輥?zhàn)釉?1.泵滾道22.輥?zhàn)?3.用于加熱進(jìn)入管線的管道連接件24.液體供應(yīng)管線
25.排泄管線26.泵入口27.泵出口28.加熱器袋29.加熱器進(jìn)入管線30.加熱器引出管線31.膜壓力傳感器區(qū)域32.用于壓力傳感器的保持元件33.夾持腔室34.致動(dòng)器35.夾持柱塞36.壓力傳感器腔室(第一轂腔)37.泵柔性管道38.帶有閥的加熱器端口39.膜制動(dòng)器夾持件40.膜壓力集氣環(huán)(volute)41.濾筒承載件42.泵電機(jī)+編碼器43.空氣傳感器44.壓力傳感器45.泵殼體46.濾筒承載器軸47.濾筒承載器框架48.濾筒承載器線性凸輪
49.濾筒承載器電機(jī)50.濾筒插入槽51.循環(huán)控制裝置52.濾筒電機(jī)軸53.用于供應(yīng)管線的管道連接件54.用于排泄管線的管道連接件55.用于加熱器引出管線的管道連接件56.泵進(jìn)入管線57.泵引出管線58.傳感器壓力外罩59.密封法蘭60.夾持件61.軸保持件62.軸63.保持凸緣64.夾持槽65.開口66.釋放槽67.剛性板68.銷69.膜孔70.剛性板孔71.腔室72.槽
73.法蘭具體實(shí)施方式
根據(jù)本發(fā)明的腹膜透析系統(tǒng)在圖1中以示意方式示出。該系統(tǒng)包括泵1、包括第一轂腔7和第二轂腔8的液體分配系統(tǒng)2(也稱為濾筒)。該第一腔7包括經(jīng)由泵進(jìn)入管線56連接到泵1上的泵入口26、帶有經(jīng)由液體供應(yīng)管線24連接到供應(yīng)裝置即袋子3上的閥的液體供應(yīng)端口9以及帶有經(jīng)由患者管線5連接到患者4的閥的患者端口10。該第二腔8包括經(jīng)由泵引出管線57連接到泵1上的泵出口27、帶有經(jīng)由排泄管線25連接到排泄收集器6上的閥的排泄端口11和帶有經(jīng)由患者管線5連接到患者4上的閥的患者端口18。
圖1A示出了“填充”階段，其中液體從并流經(jīng)以下元件而供應(yīng)到患者4袋子3-液體供應(yīng)管線24-(打開)液體供應(yīng)端口9-第一腔7-泵入口26-泵進(jìn)入管線56-泵1-泵引出管線57-泵出口27-第二腔8-(打開)患者端口18-患者管線5-患者4。
圖1B示出了“排泄”階段，其中液體從并流經(jīng)以下元件而排泄4-患者管線5-(打開)患者端口10-第一腔7-泵入口26-泵進(jìn)入管線56-泵1-泵引出管線57-泵出口27-第二腔8-(打開)排泄端口11-排泄管線25-排泄收集器6。
在圖2中示出的實(shí)施例示出了由泵元件1和濾筒2構(gòu)成的組件。兩個(gè)元件固定在一起，但可以分開。圖21示出了在兩個(gè)元件之間固定的更清楚的視圖。優(yōu)選的是，該抽吸元件1通過振動(dòng)衰減裝置固定到濾筒2上，以當(dāng)該泵操作時(shí)使濾筒2上的振動(dòng)最小。
濾筒的上表面帶有第一轂腔7、第二不同的轂腔8和形成壓力傳感器一部分的腔室15。該第一轂腔7具有三個(gè)液體供應(yīng)端口9、一個(gè)患者端口10、一個(gè)泵入口26和形成壓力傳感器一部分的腔室36。該第二轂腔8具有患者端口18、排泄端口11和泵出口27。
該抽吸元件1包括泵殼體45，該殼體45容納有三個(gè)輥?zhàn)?2，這些輥?zhàn)油ㄟ^輥?zhàn)臃蛛x件12而圍繞泵殼體中心而放置。在輥?zhàn)?輥?zhàn)臃蛛x件和泵殼體之間的間隙限定了泵滾道21。柔性管道37放置在該泵滾道21中。該柔性管道與泵進(jìn)入管線56和泵引出管線57連接。輥?zhàn)?2可通過軸52(在圖2中未示出)以如下方式被電機(jī)驅(qū)動(dòng)，該方式逐漸壓縮柔性管道37，從而形成沿著柔性管37的蠕動(dòng)。
在“填充”階段，液體經(jīng)由一個(gè)管道連接件53和液體供應(yīng)端口9供應(yīng)到第一轂腔7。然后液體流經(jīng)泵入口26進(jìn)入到泵1，沿著柔性管道37運(yùn)動(dòng)，流經(jīng)泵出口27進(jìn)入第二轂腔8，以及經(jīng)由患者端口18和患者管線5到達(dá)患者4。
在“排泄”階段，液體離開患者4，經(jīng)由患者端口10進(jìn)入到第一轂腔7，沿著柔性管道37移動(dòng)，進(jìn)入到第二轂腔8并經(jīng)由排泄端口11、排泄管道連接件54和排泄管線25到達(dá)排泄收集器6。
需要注意的是，在此階段，每個(gè)袋子3可容納有特定液體。
圖3的濾筒2與圖2的濾筒除了以下部分外是相同的，即叫作加熱器腔17的附加腔室，該腔室包括加熱器端口19和患者端口16。加熱器端口19經(jīng)由加熱器管連接件55和加熱器出口管線30連接到加熱器28(在圖3中未示出)。該患者端口16連接到患者管線5。第二轂腔8容納有加熱器端口38，該端口經(jīng)由加熱器管道連接件23和加熱器進(jìn)入管線29連接到加熱器28(圖3中未示出)。
在“填充”階段，液體經(jīng)由一個(gè)管道連接件53和液體供應(yīng)端口9供應(yīng)到第一轂腔7。然后該液體進(jìn)入泵1，沿著柔性管道37運(yùn)動(dòng)，進(jìn)入到第二轂腔8，經(jīng)由加熱器端口38運(yùn)動(dòng)到加熱器28內(nèi)，經(jīng)由加熱器端口19流經(jīng)管道連接件55進(jìn)入到加熱器腔17，以及經(jīng)由患者端口16和患者管線5到達(dá)患者4。
在圖2和3的實(shí)施例上可以看到，泵1是單向的，即無論是什么抽吸階段，在柔性管道37中的液體始終以相同方向移動(dòng)。該特征具有幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)。具體地說，由于對(duì)于填充和排泄階段的相同流速而導(dǎo)致在液體交換中的較高精度和較長(zhǎng)的使用壽命。
已經(jīng)公知的是，蠕動(dòng)泵抽吸精度通常在+/-5％內(nèi)。同樣，由于排泄的量需要以+/-2％內(nèi)相等于充斥患者體腔內(nèi)的體積，因此蠕動(dòng)泵不能用于腹膜透析，否則腹膜腔可能超量填充(例如，在治療其間的12升交換，對(duì)于每次循環(huán)，3％差值表示360ml，這相當(dāng)于在腹膜腔中容納的2升的18％)和/或超過濾可被改變。為了在不需要構(gòu)建可保證+/-2％精度的高精度泵的情況下提高交換體積的精度，本發(fā)明提供這樣一種方法，借助該方法，以單向方式采用傳統(tǒng)泵，該泵確保用于填充和排泄階段(通常在+/-2％內(nèi))的相同精度，同時(shí)還確保了適當(dāng)?shù)牧黧w平衡。以這樣的泵填充的體積不精確度在+/-5％內(nèi)，但由于采用具有相同流速特性(即相同流動(dòng)方向)的相同過濾片，該平衡可確保在+/-2％內(nèi)，這正是治療所需要的。如果過濾片以兩個(gè)方向采用，則由于特別是隨著時(shí)間的蠕動(dòng)泵的非平行動(dòng)作，在流速上的差異可能在+/-5％內(nèi)。
需要注意的是，利用本發(fā)明，即使在這樣的時(shí)間窗內(nèi)，其中該時(shí)間窗比流速通過老化而改變的時(shí)間少，由于因填充和排泄操作而導(dǎo)致的管道老化，在一定時(shí)間后，泵流速變化，在液體交換中的精度也能維持(例如，每20升抽吸流體近似1％泵的流動(dòng)變化，其中每次循環(huán)近似2升交換體積)。此外，在一個(gè)方向使用過濾片能對(duì)管道老化進(jìn)行較好控制，并從而能對(duì)在抽吸精確性上的影響進(jìn)行較好預(yù)測(cè)。
圖4為轂腔的透明圖，其中清楚地示出了不同元件是如何連接的。在圖5中示出了轂腔的底部視圖。在下面的管系統(tǒng)以及上面的腔室內(nèi)均在一個(gè)如塑料注部件的整體部件中形成。
圖6示出了包括固定到抽吸元件1上圖3的轂腔2、患者管線5、供應(yīng)袋3、加熱器進(jìn)入管線29、加熱器外管線30和加熱器袋28的組件。其中該加熱器袋28主要由在塑料袋(例如PVC)內(nèi)的流體電路制成，以放置成與加熱板接觸。
圖6”示出了容納到加熱器系統(tǒng)內(nèi)的加熱板，其中該加熱袋具有襪子形狀，以插入到加熱板內(nèi)。該加熱袋包括液體通道，該通道迫使液體以給定流速保持在這種加熱器內(nèi)一定時(shí)間。
圖7示出了與圖3中之一相同的轂腔，其中輥?zhàn)訛檠h(huán)控制裝置(cycler)而不是轂腔的部件。在本實(shí)施例中，僅容納管道和管狀滾道的抽吸元件1和轂腔2形成為一個(gè)整體元件。
作為循環(huán)控制裝置部件從而可再使用而不是一次性的輥?zhàn)泳哂绣F形形狀，從而使輥?zhàn)幼陨聿迦朐诒脻L道中。在這種結(jié)構(gòu)中，轂腔制造更簡(jiǎn)單，并容納較少部件。由于管道自動(dòng)地壓在滾道上，同時(shí)輥?zhàn)哟┤氲捷炃粌?nèi)，從而不需要其他插入機(jī)構(gòu)。作為分離物體，使用錐形輥?zhàn)?2導(dǎo)致沿著柔性管37的液體速度更恒定。
圖8示出了沒有輥?zhàn)?2和有輥?zhàn)釉膱D7組合。
當(dāng)然，也可采用其他輥?zhàn)有螤?，例如球形或者圓筒形。
圖9的實(shí)施例與圖8中的那個(gè)不同僅僅在于，泵殼體45由兩個(gè)部件制成，其中在抽吸元件和轂腔2之間具有分界面。這種結(jié)構(gòu)提供了泵的改進(jìn)組件工藝，并提供了增加限制從泵1到轂腔2振動(dòng)傳播的手段的可能性。
圖10示出了沒有轂腔2和抽吸元件1的循環(huán)控制裝置51，該裝置容納驅(qū)動(dòng)區(qū)，該驅(qū)動(dòng)區(qū)包括用于輥?zhàn)?2和幾個(gè)致動(dòng)器34的電機(jī)軸52。該循環(huán)控制裝置51還包括空氣傳感器43，當(dāng)轂腔2插入時(shí)，該傳感器靠近患者管線5。該空氣傳感器可由壓電發(fā)射器和壓電接收器制成。
圖11示出了圖2的帶有柔性膜13的實(shí)施例，其中該柔性膜13覆蓋轂腔7、8和壓力傳感器腔室15。
膜13的上表面(參見圖12)容納幾個(gè)閥元件，其中該閥元件具有圓筒狀腔室39和沿著其周圍帶有褶部40的壓力傳感器區(qū)域31。該閥元件39設(shè)計(jì)成當(dāng)膜13向下移動(dòng)時(shí)緊密地關(guān)閉端口。
在其底部表面(參見圖13)，該膜13容納半圓的法蘭32和環(huán)形液體密封連接件，其中該法蘭圍繞壓力傳感區(qū)域。
另外，轂腔2包括以這樣方式布置的液體密封連接件，其中該連接件在轂腔2和膜13之間形成液體密封連接。
膜最好是模制。優(yōu)選的是，該膜13由硅酮制成。
該膜13用膜框14沿著轂腔2周圍壓嵌到其中(參見圖14)。
圖15示出了處于打開狀態(tài)的圖10的循環(huán)控制裝置，其中該裝置包括泵電機(jī)和編碼器42。矩形41表示轂腔承載器。
圖16示出了包括轂腔承載器軸46、轂腔承載器框47、轂腔承載器線性凸輪48和轂腔承載器電機(jī)49的轂腔承載器。在該圖中，僅僅為了說明的原因，兩個(gè)位移部分48’和48”表示處于打開和關(guān)閉位置的承載器的兩個(gè)不同位置。
該轂腔裝載機(jī)構(gòu)使在膜和閥以及轂腔之間形成緊密連接。為了確保轂腔恰當(dāng)?shù)囟ㄎ坏介y致動(dòng)器上，以及壓力傳感器和空氣傳感器定位在右側(cè)上，轂腔保持到承載機(jī)構(gòu)上，其中該機(jī)構(gòu)使轂腔在與其表面垂直的軸上逐漸移動(dòng)。通過相同的運(yùn)動(dòng)，該軸或者輥?zhàn)涌刹迦氲接覀?cè)位置上，以確保泵的正常工作。該相同運(yùn)動(dòng)還可確保在表面上具有適當(dāng)?shù)膲毫Γ搲毫π枰黄鸨３?，例如用于在膜?或泵的管道上進(jìn)行緊密控制。
圖17示出了容納有轂腔2的圖10的循環(huán)控制裝置51。該循環(huán)控制裝置51具有處于打開位置的插入槽50。
圖18示出了相同的循環(huán)控制裝置51，但其中的插入槽處于關(guān)閉位置。
圖19示出了致動(dòng)器34，其中的柱塞35夾在其對(duì)應(yīng)的膜的閥元件39上。該致動(dòng)器34可以是磁鐵或者電磁元件。柱塞35和閥元件39設(shè)計(jì)成當(dāng)致動(dòng)器致動(dòng)時(shí)一起運(yùn)動(dòng)。
圖22a和22b示出了在插入前處于分離位置(圖22a)以及在插入后處于致動(dòng)位置(圖22b)的柱塞35和閥元件39。本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例是通過使致動(dòng)器頭部的要插入到膜夾持部的部分的長(zhǎng)度比致動(dòng)器頭部的可能位移大，確保致動(dòng)器頭部正確插入到膜夾持部，從而確保致動(dòng)器頭部始終插入到膜的夾持部。同樣，在其中致動(dòng)器頭部有可能在夾持平移到膜內(nèi)過程中在致動(dòng)器內(nèi)完全縮回的最壞情況下，在平移結(jié)束前，致動(dòng)器頭部將經(jīng)過夾持平衡位置，從而剩余的平移將確保致動(dòng)器頭部夾持到膜內(nèi)。
圖20的前視圖示出了壓力傳感器44，該傳感器可與獨(dú)立的濾筒2的壓力傳感器腔室15或者與第一轂腔7的壓力傳感器腔室36一起使用。在傳感器壓力區(qū)域，褶部40使壓力傳感器對(duì)膜13的彈性不敏感。此外，腔室15的形狀應(yīng)該設(shè)計(jì)成當(dāng)流體流進(jìn)該腔室內(nèi)空氣能很容易地排除(例如，通過在流動(dòng)方向使該腔室具有圓形底部)。
在前面討論的實(shí)施例中，每個(gè)端口具有專用的閥。對(duì)于始終打開著的泵入口和泵出口，情況不是這樣。
本發(fā)明還包括在附圖中沒有必要示出的幾個(gè)其他特征。例如，如圖21所示(圓圈)，循環(huán)控制裝置或者濾筒抽吸元件組件可帶有用于探測(cè)泵的柔性管正確定位的窗口。
當(dāng)系統(tǒng)操作時(shí)，優(yōu)選的是，相對(duì)于排泄，壓力始終保持正壓。這是一種避免所述污染液體可能感染患者的安全方法。
有利的是，如果必要的話，探測(cè)進(jìn)入和排除濾筒的液體壓力，根據(jù)壓力差來修正泵流速。該壓力差在系統(tǒng)的最初原始階段可得到較好計(jì)算，其中該壓力與液體袋3的位置以及患者相對(duì)于循環(huán)控制裝置的位置直接有關(guān)。
可選擇或者可附加的是，可根據(jù)管系統(tǒng)的預(yù)定磨損來調(diào)節(jié)泵流速，而該預(yù)定磨損可從管系統(tǒng)的特性中得知的。
排泄階段可就其持續(xù)時(shí)間進(jìn)行限制，而該持續(xù)時(shí)間為排泄速度的函數(shù)。當(dāng)患者腹膜腔壓力降低時(shí)，該排泄速度被降低。該排泄速度通常在30ml/min和120ml/min之間，而不是正常情況下的200ml/min。該特征特別有趣，這是因?yàn)橥肝鲂逝c液體停留在腹膜腔內(nèi)的時(shí)間直接相關(guān)，同時(shí)需要完全排泄腹膜腔需要的周期可限制該時(shí)間，并對(duì)腹膜液特性沒有明顯的影響。同樣，本發(fā)明一種方法將考慮在腹膜腔中剩余沒被排出的液體體積以及所預(yù)期的超過濾附加體積來避免溢出，從而來確定在什么樣的速度下不值得連續(xù)完全地為患者排泄，而相反用新鮮液體供應(yīng)患者。因此基于到達(dá)預(yù)定排泄速度或者排泄速度的預(yù)定降低特征，循環(huán)將完全不同，從而透析的有效時(shí)間將增加。在圖25中給出了患者排泄速度的一個(gè)實(shí)例，其中對(duì)于每一分成三個(gè)部分的列，上部對(duì)應(yīng)于這樣的排泄速度極限，在該速度，例如，不值得繼續(xù)排泄，即使下一個(gè)填充體積將不是完全的填充。與其中在例如80％潮汐(tidal)預(yù)定的實(shí)際方法相比，本發(fā)明的方法使每次排泄適應(yīng)實(shí)際的排泄速度，設(shè)法盡可能排空，而對(duì)腹膜透析效率沒有影響。當(dāng)然，可設(shè)定一些極限，對(duì)于每次循環(huán)，在這種極限到來前，排泄體積最小值必須達(dá)到。
本發(fā)明的另外方法包括在為患者設(shè)定的一定極限內(nèi)始終填充同樣多體積，直到在腹膜腔內(nèi)達(dá)到一定壓力。同樣，由于效率與在每次循環(huán)填充的液體量相關(guān)，從而可改進(jìn)腹膜透析。根據(jù)這種方法，泵應(yīng)當(dāng)對(duì)患者進(jìn)行供應(yīng)，直到達(dá)到一定壓力(例如10cm水)并僅僅一旦達(dá)到這樣的壓力或者達(dá)到一定的最大體積而停止。因此，重要的是，在保壓時(shí)間期間，持續(xù)測(cè)量壓力，以確保沒有達(dá)到過大壓力，其中該過大壓力例如由于超過濾而導(dǎo)致。一種可能是始終填充直到這樣的極限壓力和/或體積，并在一定間隔然后一定體積下排泄，以為期望的超過濾進(jìn)行補(bǔ)償。另一種可能是在最后交換循環(huán)期間通過使用例如低鈉濃度溶液來增加超過濾。
圖26示出了另一個(gè)實(shí)施例，其中該實(shí)施例使用蠕動(dòng)指狀元件，該指狀元件工作在硬塑料部中的半球通道上。通道和液體分配系統(tǒng)由一個(gè)整體膜來覆蓋。通過依次向下壓這些指狀元件來獲得蠕動(dòng)抽吸效應(yīng)。這實(shí)現(xiàn)了具有高精度的數(shù)字型蠕動(dòng)泵，該精度特別地獨(dú)立于入口和出口壓力變化而保持。優(yōu)選的是，指狀元件以逐漸方式運(yùn)動(dòng)，以模擬蠕動(dòng)。那些指狀元件既可例如通過電動(dòng)裝置或者通過機(jī)械凸輪來操作，其中該機(jī)械凸輪模擬蠕動(dòng)，并沿著流體通道旋轉(zhuǎn)(例如，具有可變厚度的旋轉(zhuǎn)盤，其中該旋轉(zhuǎn)盤在其與指狀元件接觸的表面上呈現(xiàn)波狀)?？蛇x擇的是，那些指狀元件可夾持到膜內(nèi)，并以與閥相同方式單獨(dú)操作，或者通過旋轉(zhuǎn)盤凸輪操作。在該最后一個(gè)實(shí)施例中，優(yōu)點(diǎn)是膜的位置在推和拉方向均清楚地知道，以確保蠕動(dòng)抽吸不依靠壓力。
圖27的實(shí)施例與圖26的實(shí)施例僅僅不同在于，膜包括接納和引導(dǎo)指狀元件的腔室(例如通過夾持裝置)。
優(yōu)選的是，膜是生物相容的，例如通過焊接、卡接、膠粘、激光或者熱熔等，該膜可容易密封在液體分配系統(tǒng)上。此外，該膜應(yīng)該以避免顆粒釋放的材料制成(例如KratonTM、SantopreneTM、BiopureTM、PebaxTM或者Polyurethane)，這種顆粒釋放是由于機(jī)械應(yīng)力或者由于材料本身導(dǎo)致的自身移動(dòng)而引起的。最后，該膜必須是柔軟和有彈性的，以正確地實(shí)現(xiàn)閥和/或泵功能。
還可能的是，使用具有內(nèi)層(在流體側(cè))的多層材料，其中該內(nèi)層更具有生物相容性并具有低剝落特性。
在一個(gè)特定實(shí)施例中，該膜還以45度覆蓋流體抽吸通道上，以確保與作為循環(huán)控制裝置一部分的錐形輥?zhàn)踊蛘咔蛐屋佔(zhàn)舆M(jìn)行可能的操作。
圖28到31示出了模制框，該模制框適合于以緊密方式覆蓋轂腔之間的間隙，在所述轂腔上方的每個(gè)間隙均由柔性膜覆蓋，其中該柔性膜優(yōu)選的是由注塑硅酮或者彈性生物相容材料制成。在該實(shí)施例中，該模制框和硅酮或者彈性生物相容材料膜可通過包覆模制(over-molding)技術(shù)來獲得。
根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)可進(jìn)一步包括自由流體阻止裝置，當(dāng)液體分配系統(tǒng)從循環(huán)控制裝置釋放時(shí)，該裝置阻止流體朝該液體分配系統(tǒng)或者從該液體分配系統(tǒng)流動(dòng)。
該阻止裝置可由圍繞患者管線的機(jī)械夾具制成，例如通過利用夾持機(jī)構(gòu)釋放濾筒，由于裝載機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)，在治療將自動(dòng)結(jié)束期間，該夾具不夾持。
圖32示出了這種夾持機(jī)構(gòu)，其中包括帶槽的夾持件60，該夾持件可借助于柔性U形件61而可話動(dòng)地固定到液體分配系統(tǒng)2上。圖32也示出了固定到循環(huán)控制裝置(未示出)上的軸62。在示出位置，該液體分配系統(tǒng)2不固定到循環(huán)控制裝置上。當(dāng)固定時(shí)，軸穿過柔性U形元件61的開口65插入，并通過保持凸緣63保持到其中。當(dāng)液體分配形體2從循環(huán)控制裝置釋放(向下運(yùn)動(dòng))時(shí)，柔性U形元件61的底部向上移動(dòng)，導(dǎo)致夾持件60在患者管線5的方向上運(yùn)動(dòng)。只要軸62保持在柔性U形元件61內(nèi)，該患者管線5就將保持關(guān)閉。為了把液體分配系統(tǒng)完全從循環(huán)控制裝置上拆除，軸62必須穿過釋放槽66。
可選擇的是，患者管線由專門設(shè)計(jì)的所謂“唇閥”來封閉，其中該唇閥在正常情況下是關(guān)閉的。由于在循環(huán)控制裝置中具有機(jī)械銷，通過機(jī)械運(yùn)動(dòng)將該來自循環(huán)控制裝置的銷壓下，將可簡(jiǎn)單地把作為膜一部分的該唇閥打開。
圖33到37示出了本發(fā)明的與圖14a中實(shí)施例類似的另外實(shí)施例，但不同在于，膜13不是通過夾持框而是通過覆蓋膜整個(gè)外表面的剛性板67固定。該剛性板67具有用于接納膜致動(dòng)器夾持件39的孔和用于固定到濾筒2上的銷68。該膜帶有孔69，而該孔設(shè)計(jì)成使銷68穿過其中。
從圖37中可以看出，該膜的底側(cè)帶有位于致動(dòng)器夾持件39的法蘭73。恰好位于法蘭73下方的該濾筒2表面帶有槽72。該槽72用于接納和保持法蘭73，這足以在膜13和濾筒2之間維持流體緊密連接。
該實(shí)施例提供了幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)，特別是改進(jìn)了作用在膜13上力的分布。
在本發(fā)明的另外實(shí)施例(未示出)中，系統(tǒng)包括一個(gè)或者幾個(gè)流動(dòng)傳感器，該傳感器優(yōu)選的是靠近泵入口和/或出口。
流動(dòng)傳感器可以是適用于需要目的的任何類型。例如，非排他地是，可以是機(jī)械的(例如渦輪流量計(jì))、質(zhì)量(例如熱學(xué)流量計(jì))、電子、磁性或者美國(guó)類型的。
權(quán)利要求
1.一種對(duì)患者進(jìn)行流體施用的系統(tǒng)，包括—液體泵(1)，—液體分配系統(tǒng)(2)，該系統(tǒng)連接到所述泵(1)上，方式為液體可從液體分配系統(tǒng)(2)流動(dòng)到泵(1)上，以及從泵上流動(dòng)到液體分配系統(tǒng)，—液體供應(yīng)裝置(3)，該裝置用于經(jīng)由所述液體分配系統(tǒng)(2)和所述泵(1)把液體供應(yīng)到患者(4)，—患者管道(5)，該管道用于把所述液體分配系統(tǒng)(2)連接到患者(4)，其特征在于，所述液體分配系統(tǒng)(2)包括兩個(gè)不同的轂腔(7、8)，該第一轂腔(7)包括至少一個(gè)帶有專用閥裝置(9)的液體供應(yīng)端口、帶有專用閥裝置(10)的一個(gè)患者端口以及一個(gè)泵入口(26)，該第二轂腔(8)包括至少一個(gè)患者端口(18)或者帶有專用閥裝置的加熱器端口(16)以及一個(gè)泵出口(27)，所述系統(tǒng)還包括控制裝置，該裝置設(shè)計(jì)成當(dāng)所述液體供應(yīng)端口(9)打開時(shí)用于關(guān)閉所述患者端口(10)，反之亦然。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中所述第二轂腔(8)還包括至少一個(gè)帶有專用閥裝置(11)的排泄端口，所述控制裝置還設(shè)計(jì)成當(dāng)所述排泄端口(11)打開時(shí)關(guān)閉第二轂腔(8)的所述患者端口(18)，反之亦然。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或者2的系統(tǒng)，其中所述液體分配系統(tǒng)(2)只包括兩個(gè)轂腔(7、8)。
4.根據(jù)前面權(quán)利要求任何之一的系統(tǒng)，還包括加熱器系統(tǒng)(28)、包括加熱器端口(19)和患者端口(16)的腔室(17)，第二轂腔(8)的所述患者端口(18)經(jīng)由所述加熱器系統(tǒng)(28)連接到所述加熱器端口(19)上。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的系統(tǒng)，其中所述加熱器系統(tǒng)(28)為加熱器管路。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的系統(tǒng)，其中所述加熱器管路包括容納其中的加熱板，所述加熱板由像襪子狀的加熱袋覆蓋。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的系統(tǒng)，其中所述加熱袋由液體通道組成，該液體通道迫使液體以給定流速保持在所述加熱器內(nèi)一定期間。
8.根據(jù)前面權(quán)利要求任何之一的系統(tǒng)，其中所述第一轂腔(7)包括帶有相應(yīng)閥裝置(9)的幾個(gè)液體供應(yīng)端口。
9.根據(jù)前面權(quán)利要求的系統(tǒng)，其中所述液體供應(yīng)端口(9)連接到相應(yīng)的每個(gè)均具有不同種液體的液體供應(yīng)裝置上。
10.根據(jù)前面權(quán)利要求任何之一的系統(tǒng)，其中所述液體泵為蠕動(dòng)泵。
11.根據(jù)前面權(quán)利要求的系統(tǒng)，其中所述蠕動(dòng)泵為單向的。
12.根據(jù)前面權(quán)利要求任何之一的系統(tǒng)，其中所述液體泵(1)由管筒和輥筒表面組成，而在該表面上，一旦濾筒插入到含有輥?zhàn)拥某槲b置內(nèi)，管筒被壓縮。
13.根據(jù)前面權(quán)利要求的系統(tǒng)，其中所述輥?zhàn)?22)為圓錐形狀，其方式為沒有任何其他機(jī)構(gòu)情況下可自身插入在泵滾道上。
14.根據(jù)權(quán)利要求12的系統(tǒng)，其中所述輥?zhàn)訛榍驙睢?br> 15.根據(jù)前面權(quán)利要求1到11任何之一的系統(tǒng)，其中所述液體泵(1)包括柔性或者局部柔性的通道和一系列連續(xù)布置在所述通道上方的可移動(dòng)指狀件，每個(gè)指狀件可沿著大致垂直于所述通道的方向上移動(dòng)，所有指狀件用于沿著所述通道引起蠕動(dòng)。
16.根據(jù)前面權(quán)利要求的系統(tǒng)，其中每個(gè)指狀件包括凸起部分和軸，該凸起部分與通道內(nèi)表面相適應(yīng)，而軸與致動(dòng)器聯(lián)接。
17.根據(jù)前面權(quán)利要求任何之一的系統(tǒng)，其中所述液體泵(1)和所述液體分配系統(tǒng)(2)固定在一起以形成單個(gè)濾筒。
18.根據(jù)前面權(quán)利要求的系統(tǒng)，其中所述液體泵(1)通過振動(dòng)衰減裝置固定到所述液體分配系統(tǒng)(2)上，從而當(dāng)泵操作時(shí)使在液體分配系統(tǒng)(2)上的振動(dòng)最小。
19.根據(jù)前面權(quán)利要求任何之一的系統(tǒng)，其中包括所述端口和端口的所有轂腔形成在一個(gè)整體部件上。
20.根據(jù)前面權(quán)利要求的系統(tǒng)，其中所述單個(gè)部件為塑料的注射部件。
21.根據(jù)前面權(quán)利要求的系統(tǒng)，其中每個(gè)轂腔(7、8)利用由柔性膜(13)制成的上壁封閉，所述膜包括位于具有閥裝置的所述端口或者端口中每個(gè)的上方的閥元件(39)，所述閥元件(39)設(shè)計(jì)成當(dāng)膜(13)向下移動(dòng)時(shí)關(guān)閉所述端口或者端口。
22.根據(jù)前面權(quán)利要求任何之一的系統(tǒng)，其中每個(gè)轂腔(7、8)利用由柔性膜(13)制成的上壁封閉，所述膜包括夾持裝置，該夾持裝置用于夾持例如閥致動(dòng)元件或者指狀件的元件。
23.根據(jù)前面權(quán)利要求的系統(tǒng)，其中所述膜是模制的。
24.根據(jù)前面權(quán)利要求的系統(tǒng)，其中所述膜由任何下面材料制造硅酮、KratonTM、SantopreneTM、聚亞氨酯、PebaxTM或者BiopureTM。
25.根據(jù)前面權(quán)利要求的系統(tǒng)，其中所述膜包括液體密閉連接件。
26.根據(jù)前面權(quán)利要求21到25任何之一的系統(tǒng)，其中所述膜以這樣方式延伸，即也覆蓋所述液體泵(1)。
27.根據(jù)權(quán)利要求12、13或者14的系統(tǒng)，其中所述液體泵(1)包括柔性或者局部柔性通道，所述膜沿著最好45度的傾斜表面覆蓋所述通道，從而允許由輥?zhàn)踊蛘哳愃圃a(chǎn)生的蠕動(dòng)進(jìn)行。
28.根據(jù)前面權(quán)利要求的系統(tǒng)，包括用于產(chǎn)生蠕動(dòng)的單獨(dú)的致動(dòng)器或者凸輪(例如具有波浪形狀的盤)。
29.根據(jù)前面權(quán)利要求的系統(tǒng)，其中所述單獨(dú)致動(dòng)器適合于由夾持到所述膜上的指狀件來致動(dòng)。
30.根據(jù)前面權(quán)利要求任何之一的系統(tǒng)，其中所述液體分配系統(tǒng)包括液體密閉連接件，該連接件以這樣方式設(shè)置，即它們?cè)试S在所述液體分配系統(tǒng)和位于上面的膜之間形成液體密閉連接。
31.根據(jù)權(quán)利要求21到24任何之一的系統(tǒng)，其中所述膜包括伸出元件，該伸出元件用于在所述轂腔之間形成液體密閉連接。
32.根據(jù)權(quán)利要求21的系統(tǒng)，其中所述閥元件(39)中每個(gè)均設(shè)計(jì)成夾持到致動(dòng)器(34)上，該致動(dòng)器例如為位于所述膜(13)上方的電磁致動(dòng)器或者磁鐵。
33.根據(jù)前面權(quán)利要求的系統(tǒng)，其中所述閥元件中每個(gè)均包括用于接收和容納致動(dòng)器柱塞的腔室，所述腔室具有大致對(duì)應(yīng)于至少該閥位移的高度。
34.根據(jù)權(quán)利要求21到27以及30到33任何之一的系統(tǒng)，其中所述膜(13)沿著外邊界壓嵌到液體分配系統(tǒng)上，該膜(13)還通過框(14)來進(jìn)一步保持。
35.根據(jù)權(quán)利要求21到27以及30到34中任何之一的系統(tǒng)，其中所述膜(13)帶有形成壓力傳感器一部分的部分(15)。
36.根據(jù)前面權(quán)利要求的系統(tǒng)，其中所述壓力傳感器的致動(dòng)區(qū)域設(shè)計(jì)成比其余區(qū)域更具有柔性。
37.根據(jù)權(quán)利要求35或者36的系統(tǒng)，其中所述壓力傳感器具有圓盤形狀，該圓盤的外周被緊固，所述圓盤還包括環(huán)形褶部。
38.根據(jù)權(quán)利要求35到37任何之一的系統(tǒng)，其中所述壓力傳感器位于患者管線上，而與所述轂腔獨(dú)立。
39.根據(jù)權(quán)利要求35到37任何之一的系統(tǒng)，還包括第二壓力傳感器，所述第二壓力傳感器與第一轂腔連接。
40.根據(jù)前面權(quán)利要求任何之一的系統(tǒng)，其中所述液體分配系統(tǒng)包括位于該患者管道側(cè)的空氣傳感器。
41.根據(jù)前面權(quán)利要求任何之一的系統(tǒng)，包括濾筒承載機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)允許在膜和閥以及液體分配系統(tǒng)之間形成密閉連接。
42.根據(jù)前面權(quán)利要求任何之一的系統(tǒng)，包括流動(dòng)阻擋裝置，該裝置用于當(dāng)液體分配系統(tǒng)從流體施用系統(tǒng)釋放時(shí)阻擋朝向液體分配系統(tǒng)或者來自該液體分配系統(tǒng)的流動(dòng)。
43.根據(jù)前面權(quán)利要求的系統(tǒng)，其中所述阻擋裝置為位于該患者管線上的機(jī)械夾具。
44.根據(jù)權(quán)利要求42的系統(tǒng)，其中所述阻擋裝置為位于患者管線上的唇閥，該系統(tǒng)還包括可移動(dòng)銷，當(dāng)液體分配系統(tǒng)從流體施用系統(tǒng)釋放時(shí)，該可移動(dòng)銷用于打開所述唇閥。
45.根據(jù)前面權(quán)利要求21到44任何之一的系統(tǒng)，包括用于覆蓋在所述轂腔之間間隙的模制框架，在所述轂腔上方的每個(gè)間隙由柔性膜覆蓋。
46.根據(jù)前面權(quán)利要求的系統(tǒng)，其中所述模制框架例如通過超聲、激光焊接、膠黏結(jié)或者熱結(jié)合而固定到所述液體分配系統(tǒng)上。
47.根據(jù)權(quán)利要求45或者46的系統(tǒng)，其中所述模制框架至少部分由硅酮、KratonTM、PolyurethaneTM、PebaxTM或者BiopureTM制造。
48.根據(jù)權(quán)利要求45到47任何之一的系統(tǒng)，其中所述框架、膜和液體分配系統(tǒng)通過過模制而獲得。
49.根據(jù)權(quán)利要求21到48任何之一的系統(tǒng)，采用雙層膜，該膜用于在使用中阻止脫落的散粒或者其他顆粒釋放到流體中。
50.根據(jù)前面權(quán)利要求任何之一的系統(tǒng)，還包括探測(cè)管道正確定位的窗口。
51.根據(jù)權(quán)利要求21到27以及30到33任何之一的系統(tǒng)，還包括剛性板(67)，該剛性板覆蓋和保持該膜(13)，所述剛性板(67)包括使移動(dòng)元件穿過其中的孔(70)。
52.根據(jù)前面權(quán)利要求的系統(tǒng)，其中所述剛性板(67)包括位于該膜一側(cè)的銷(68)，所述銷(68)用于固定到液體分配系統(tǒng)(2)上。
53.一種對(duì)患者進(jìn)行流體施用的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括形成閥座的柔性膜，其特征在于，所述膜包括夾持機(jī)構(gòu)，該夾持機(jī)構(gòu)用于可顛倒地固定到運(yùn)動(dòng)致動(dòng)器上，其固定方式為該膜運(yùn)動(dòng)可以推和拉操作模式來控制。
54.一種用于如前面權(quán)利要求中任何之一限定的對(duì)患者進(jìn)行流體施用的系統(tǒng)的液體分配系統(tǒng)。
55.一種用于如權(quán)利要求35到38中任何之一限定的對(duì)患者進(jìn)行流體施用的系統(tǒng)的壓力傳感器。
56.如前面權(quán)利要求中任何之一限定的系統(tǒng)的使用方法，其中當(dāng)所述液體供應(yīng)端口(9)打開時(shí)所述患者端口(10)關(guān)閉，反之亦然。
57.根據(jù)前面權(quán)利要求的方法，其中壓力相對(duì)于排泄始終維持正壓。
58.根據(jù)權(quán)利要求56或者57的方法，其中所述液體始終以相同方向被抽吸。
59.根據(jù)權(quán)利要求56到58任何之一的方法，包括對(duì)進(jìn)入和流出該液體分配系統(tǒng)液體的壓力進(jìn)行探測(cè)，以及如果必要的話，根據(jù)該壓力差修正泵流速。
60.根據(jù)權(quán)利要求56到59的方法，包括根據(jù)由管道老化而導(dǎo)致已知預(yù)定流速變化來調(diào)節(jié)泵流速。
61.根據(jù)權(quán)利要求56到60任何之一的方法，其中排泄階段是排泄速度的函數(shù)，當(dāng)該速度基于患者腹膜腔壓力測(cè)量下達(dá)到一定值時(shí)，所述排泄階段結(jié)束。
62.根據(jù)權(quán)利要求56到61任何之一的方法，在一次循環(huán)過程中充滿的腹膜體積是內(nèi)腹膜壓力的函數(shù)。
63.根據(jù)前述權(quán)利要求的方法，其中當(dāng)壓力達(dá)到一預(yù)定閾值，腹膜腔被局部排空。
64.根據(jù)權(quán)利要求56到63任何之一的方法，其在最后交換循環(huán)中利用低鈉濃度溶液來增加超過濾。
65.根據(jù)前述權(quán)利要求任何之一所描述的系統(tǒng)在腹膜透析的應(yīng)用。
全文摘要
一種對(duì)患者進(jìn)行流體施用的系統(tǒng)及使用所述系統(tǒng)的方法，包括—液體泵(1)，—液體分配系統(tǒng)(2)，該系統(tǒng)連接到所述泵(1)上，方式為液體可從液體分配系統(tǒng)(2)流動(dòng)到泵(1)上，以及從泵上流動(dòng)到液體分配系統(tǒng)，—液體供應(yīng)裝置(3)，該裝置用于經(jīng)由所述液體分配系統(tǒng)(2)和所述泵(1)把液體供應(yīng)到患者(4)，—患者管道(5)，該管道用于把所述液體分配系統(tǒng)(2)連接到患者(4)，其特征在于，所述液體分配系統(tǒng)(2)包括兩個(gè)不同的轂腔(7、8)，該第一轂腔(7)包括至少一個(gè)帶有專用閥裝置(9)的液體供應(yīng)端口、帶有專用閥裝置(10)的一個(gè)患者端口以及一個(gè)泵入口(26)，該第二轂腔(8)包括至少一個(gè)患者端口(18)或者帶有專用閥裝置的加熱器端口(16)以及一個(gè)泵出口(27)，所述系統(tǒng)還包括控制裝置，該裝置設(shè)計(jì)成當(dāng)所述液體供應(yīng)端口(9)打開時(shí)用于關(guān)閉所述患者端口(10)，反之亦然。
文檔編號(hào)F04B43/12GK1829545SQ200480022032
公開日2006年9月6日 申請(qǐng)日期2004年8月2日 優(yōu)先權(quán)日2003年7月31日
發(fā)明者弗雷德里克·內(nèi)特爾, 弗勞倫特·朱諾德, 戴德爾·維克頓 申請(qǐng)人:生物技術(shù)公司