專利名稱：識別微型計(jì)量裝置的流體通道中壓力變化的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種按照獨(dú)立權(quán)利要求的前序部分所述的用于識別在 微型計(jì)量裝置的流體通道中壓力變化的方法、這種方法的應(yīng)用、 一種用 于實(shí)施這種方法的裝置、 一種具有這種裝置的微型計(jì)量裝置，以及這種 裝置或者微型計(jì)量裝置的應(yīng)用。
背景技術(shù)：
在以微升精度精細(xì)計(jì)量流體物質(zhì)時，例如在醫(yī)藥工業(yè)和化學(xué)工業(yè)， 特別是在醫(yī)療中給患者身體輸入液體藥物，例如胰島素時，最重要的是 精確地保持所希望的計(jì)量，并且立即發(fā)現(xiàn)和消除如由于液體容器空了或 者流體通道出現(xiàn)堵塞所引起的無意的輸液中斷。
現(xiàn)有技術(shù)已公開在具有螺桿傳動的輸送活塞的胰島素泵中對螺桿 的驅(qū)動力矩或者支承力進(jìn)行監(jiān)控，并且從這個參數(shù)的增長中得出在流體 通道中的堵塞情況。然而這種監(jiān)控是不精確和不可靠的，因?yàn)樵S多干擾 參數(shù)、例如輸送活塞和流體容器壁之間的摩擦實(shí)際不能測出和消除。
因此人們另辟途徑通過下述措施測量流體通道中的流體壓力，即將 作用有流體，并且傳遞流體壓力，或者處于流體壓力之下會發(fā)生變化的 元件和傳感器耦合。這個傳感器采集由該元件傳遞的壓力或者該元件的 運(yùn)動，用以計(jì)算流體壓力。因?yàn)樵诖蠖鄶?shù)情況下出于衛(wèi)生的原因，和流 體接觸的元件是作為一次性用品構(gòu)造的，然而出于成本的原因傳感器必 須多次使用，所以在當(dāng)今已公開的微型計(jì)量裝置具有如下缺點(diǎn)，即壓力 觀'J量的精確度和與流體接觸的元件和傳感器之間的機(jī)械耦合的質(zhì)量有 很大關(guān)系，因此，在確定一次性產(chǎn)品的公差時，成本雖然合理但在重復(fù) 測量時精確度卻產(chǎn)生比較大的分散度。

發(fā)明內(nèi)容
因此本發(fā)明的任務(wù)是提供一種方法和裝置，這些裝置和方法不具有 現(xiàn)有技術(shù)的那些缺點(diǎn)，或者至少部分地避免這些缺點(diǎn)。
這個任務(wù)通過按照獨(dú)立權(quán)利要求所述的方法、裝置和微型計(jì)量裝置
得以完成。
因此，本發(fā)明的第一方面涉及一種用于識別壓力變化的方法，例如 識別用于流體物質(zhì)的微型計(jì)量裝置的流體通道中的，例如用于給人體輸 液的輸液裝置的流體通道中的壓力的升高或者壓力的下降的方法。在這 種情況中第一步驟是提供實(shí)體，該實(shí)體是如此構(gòu)造的，使其在內(nèi)腔室中 作用有處于壓力下的流體，并且當(dāng)流體的壓力發(fā)生變化時，它會發(fā)生形 狀變化。這個實(shí)體和在微型計(jì)量裝置的流體通道中被導(dǎo)引的流體處于作 用連接，也就是說在它的內(nèi)腔室中直接作用有在流體通道中被導(dǎo)《I的流 體，或者間接地作用有與流體通道中的流體例如通過薄膜或者活塞根據(jù) 壓力而處于功能連接的相同的流體或者不相同的輔助流體。其中，例如 硅油可用作輔助流體。在這種情況中，最前面所述的直接作用方式是通 過將實(shí)體"在線"地耦入到流體通道中、耦入到流體通道的旁通道中，或
者耦入到從流體通道分支出的盲通道中實(shí)現(xiàn)的。而最后面所述的方案更 合適地構(gòu)造為盲通道。然后在另一步驟中借助無接觸的測量方法，例如 借助光學(xué)的、聲學(xué)的、感應(yīng)式或者電容式測量機(jī)構(gòu)，檢測由于在流體通 道中流體的壓力變化所引起的實(shí)體的形狀變化，以識別在流體通道中的 流體壓力變化。對于技術(shù)人員來說在這方面可應(yīng)用的測量方法或者在這 方面可應(yīng)用的通過商業(yè)途徑可得到的無接觸的測量機(jī)構(gòu)是熟知的。因 此，在此只是示范性地，并結(jié)合本發(fā)明的優(yōu)選的實(shí)施方式地加以說明。
根據(jù)本發(fā)明的方法具有下述優(yōu)點(diǎn)，即和流體通道中的流體處于作用 連接的實(shí)體和測量機(jī)構(gòu)之間的功能連接是在沒有機(jī)械相互作用的情況 下完成的，這樣就可明顯地降低測量的不精確性。而這種不精確性在現(xiàn)
有技術(shù)中對于這種情況是人們共知的測量機(jī)構(gòu)多次使用，而和流體接 觸的實(shí)體作為 一 次性用品定期地被換掉。
在此所謂微型計(jì)量裝置可理解為能以微升精度計(jì)量流體的計(jì)量裝置。
在本發(fā)明的優(yōu)選的實(shí)施方式中，在同時多次使用同一測量機(jī)構(gòu)時， 多次更換和流體通道中的流體處于作用連接的實(shí)體。在這種情況中，在 每次更換實(shí)體之后，首先測出該實(shí)體在特定的、確定的基準(zhǔn)狀態(tài)下的形 狀，優(yōu)選在流體通道沒有壓力或者沒有負(fù)壓的運(yùn)行狀態(tài)下的形狀。然后 為了識別壓力變化，檢測出相對于這個基準(zhǔn)形狀的相對形狀變化。也就 是以緊接著的相對測量進(jìn)行"零平衡"，這樣就可將各個正在
的個別的"偏置"，換句話說是個別的偏差當(dāng)作誤差參數(shù)除掉。
在本方法的優(yōu)選的實(shí)施方式中，檢測和流體通道中的流體處于作用 連接的實(shí)體的膨脹或者收縮，確切地說優(yōu)選地檢測彈性的軟管區(qū)段或者 彈性的氣泡式的實(shí)體的直徑變化或者體積變化。這特別是在本實(shí)施方式 中有利地通過將實(shí)體的或者實(shí)體的至少一部分的陰影像投影到光敏傳
感器上，例如線式傳感器或者x-y傳感器上來實(shí)現(xiàn)。下述措施也是優(yōu)選 的，即這通過測量布置在軟管區(qū)段或者汽泡體的彈性外表面上的元件的 彼此間的距離或者距離變化，例如在上述外表面上印成線條圖樣或者點(diǎn) 陣柵格的元件的距離或者距離變化來實(shí)現(xiàn)。通過這種方式可以產(chǎn)生成本 有利的方案，因?yàn)閷?shí)體可直接由軟導(dǎo)管形成，而這個軟導(dǎo)管又是流體通 道的一部分。
在本方法的另 一優(yōu)選的實(shí)施方式中，4企測和流體通道中的流體處于
作用連接的實(shí)體的表面的增加或者減小的彎拱，其中，優(yōu)選地檢測薄膜 的彎拱。薄膜的側(cè)面之 一 直接作用有在流體通道中被導(dǎo)引的流體。
在本方法的另 一優(yōu)選的實(shí)施方式中，沖全測和在流體通道中的流體處 于作用連接的實(shí)體的構(gòu)件的位移、扭轉(zhuǎn)和/或傾斜，或者確切地說優(yōu)選地 是檢測直接作用有流體通道中被導(dǎo)？I的流體的構(gòu)件的位移、扭轉(zhuǎn)和/或傾斜。
特別是在后兩個實(shí)施方式中，下述措施是優(yōu)選的，即借助光學(xué)的、 聲學(xué)的、感應(yīng)式的或者電容式的距離測量，或者借助將光束在布置在薄 膜上的鏡面表面上反射到光敏感傳感器上來檢測薄膜的彎拱，或者構(gòu)件 的位移、扭轉(zhuǎn)和/或傾斜。其中，對于作為最終結(jié)果僅應(yīng)確定是超過或者 低于閾值的情況，釆用點(diǎn)式傳感器就夠了。若相反地進(jìn)行具有前述的"零 平衡"的相對測量和/或有區(qū)分的測量，則要使用線式傳感器或者x-y傳 感器。通過這一措施產(chǎn)生如下優(yōu)點(diǎn)，即，即使是很小的壓力變化也能立 即和比4支4青確;也識別。
此外按照本方法的應(yīng)用情況，此外優(yōu)選連續(xù)地、間歇地或者事件驅(qū) 動地，例如分別只在微型計(jì)量裝置的計(jì)量泵的輸送時間期間對由于流體 通道中的流體壓力變化所引起的實(shí)體的形狀變化進(jìn)行監(jiān)控，其中，間歇 地式和事件驅(qū)動的監(jiān)控特別適用于電池驅(qū)動的微型計(jì)量裝置，因?yàn)榘凑?這種方式所需能量相對比較少。
在本方法的另 一優(yōu)選的實(shí)施方式中，借助電子分析系統(tǒng)將所檢測的
形狀變化，或者從這個形狀變化中計(jì)算出來的壓力值與一個或者多個預(yù) 定值進(jìn)行比較，當(dāng)?shù)陀诨蛘叱^預(yù)定值時發(fā)出聲學(xué)的、光學(xué)的和/或觸覺 的警報。這一點(diǎn)特別是對于用于藥物的自動化的微型計(jì)量裝置是重要 的，因?yàn)樵诖丝赡苁怯捎谶\(yùn)行干擾引起的流體通道中的壓力變化可能有 令人不適的后果，因此必須立即識別出。
同時也規(guī)定,借助電子分析系統(tǒng)對檢測到的形狀變化，或者從這種形 狀變化中計(jì)算出來的壓力值，優(yōu)選地在將它們和預(yù)定值進(jìn)行比較之前，
針對特定的干擾參數(shù)的影響，例如環(huán)境空氣壓力、環(huán)境溫度、實(shí)體相對 于測量機(jī)構(gòu)的機(jī)械位置的影響和/或振動的影響進(jìn)行修正。通過這一措施 可明顯地提高測量精確度。
本發(fā)明的第二方面涉及根據(jù)本發(fā)明的第 一 方面的方法的應(yīng)用，用以 識別用于流體藥物的計(jì)量裝置的流體通道中的堵塞，優(yōu)選地識別出自動 胰島素泵的流體通道中的堵塞。在這種應(yīng)用中本發(fā)明有明顯的優(yōu)點(diǎn)。
本發(fā)明的第三方面涉及用以實(shí)施根據(jù)本發(fā)明的第 一方面的方法的 裝置。所述裝置包括實(shí)體，該實(shí)體具有流體密封的且?guī)в兄辽僖粋€開口 的內(nèi)腔室。借助這個開口，內(nèi)腔室和微型計(jì)量裝置的流體通道如此地連 接或者可如此地連接，使得內(nèi)腔室分別作用有或能夠作用有流體通道中 存在的或者取決于此的流體壓力。在這種情況中，這個內(nèi)腔室或者是直 接和微型計(jì)量裝置的流體通道相通，或者是以相同的或者不相同的方式 作用有流體體積。這個流體體積例如通道薄膜或者活塞根據(jù)壓力與在流 體通道中被導(dǎo)引的流體相通。該實(shí)體是如此地構(gòu)造的，即當(dāng)在它的內(nèi)腔 室中的流體壓力發(fā)生變化時它要發(fā)生形狀變化。此外該裝置還具有測量 機(jī)構(gòu)，這些測量機(jī)構(gòu)是如此構(gòu)造的并和在壓力變化時形狀發(fā)生變化的實(shí) 體相耦合，使得通過上述測量機(jī)構(gòu)可以檢測形狀變化，無需與實(shí)體接觸。 通過這一措施可提供這樣的裝置供使用，即這樣裝置可在和流體通道中 的流體處于作用連接的實(shí)體和測量機(jī)構(gòu)之間實(shí)現(xiàn) 一 種簡單和結(jié)實(shí)的耦 合，并且即使是在構(gòu)造為一次性產(chǎn)品的實(shí)體在和可多次使用的測量機(jī)構(gòu) 進(jìn)行組合時也能取得良好的測量精度。
在該裝置的優(yōu)選的實(shí)施方式中，實(shí)體的內(nèi)腔室是流體通道的一部 分，或者整體地或者部分地形成流體通道的旁通道，或者和流體通道相 通的盲通道。通過這種給實(shí)體直接提供流體的措施使得實(shí)際無延遲和靈 敏地識別流體通道的壓力變化成為可能。
若將該裝置如此地構(gòu)造，即將和流體通道中的流體處于作用連接的 實(shí)體構(gòu)造成更換件，并且這個更換件可無工具地更換，而測量機(jī)構(gòu)保留 在該裝置上。這樣做的優(yōu)點(diǎn)是，即使在醫(yī)藥領(lǐng)域該裝置也能經(jīng)濟(jì)地運(yùn)行， 因?yàn)樵诖祟I(lǐng)域那些和流體通道中的流體相連接的元件由于衛(wèi)生的原因 必須按規(guī)定換掉。因此，將實(shí)體構(gòu)造成易于生產(chǎn)的一次性產(chǎn)品，而將和 流體無接觸，且因此衛(wèi)生技術(shù)方面令人放心的成本高的測量機(jī)構(gòu)構(gòu)造成 多次使用的，這是合理的。
在根據(jù)本發(fā)明的裝置的優(yōu)選的實(shí)施方式中，和流體通道中的流體處 于作用連接的實(shí)體包括彈性的軟管區(qū)段或者彈性的氣泡體，優(yōu)選其直徑 當(dāng)位于內(nèi)腔室的流體的壓力變化時發(fā)生膨脹或者收縮，其中如此地設(shè)置 測量機(jī)構(gòu)，即可檢測到這種膨脹或者收縮，以識別壓力變化。可成本特 別有利地提供這樣的實(shí)體，例如以一種彈性的，且形成流體通道的軟管 區(qū)段的形式提供。用于檢測膨脹或者收縮的合適的測量機(jī)構(gòu)以例如將實(shí) 體的或者至少實(shí)體的經(jīng)歷形狀變化的部分的陰影像投影到光敏傳感器 上為基礎(chǔ)，或者以光學(xué)地測量布置在實(shí)體的可膨脹表面上的相距的元件 的距離為基礎(chǔ)。這點(diǎn)在本發(fā)明的第一方面已有描述。例如下述措施也是 可設(shè)想的，即為了檢測膨脹或者收縮，將光束在布置在可膨脹的表面上 的反射器上反射，或者測量到基準(zhǔn)元件的距離。合適的測量方法對于技 術(shù)人員來說已是熟知的，并且已在本發(fā)明的第 一方面示例性地提到過。
在本裝置的另 一優(yōu)選實(shí)施方式中，和流體通道中的流體處于作用連 接的實(shí)體包括薄膜。這個薄膜當(dāng)內(nèi)腔室中的流體的壓力發(fā)生變化時或強(qiáng) 或弱地強(qiáng)烈彎拱。在這種情況中，薄膜有利地在它的兩側(cè)中的一側(cè)直接 作用有或者能夠作用有流體。使用薄膜用作形狀變化的構(gòu)件有下述優(yōu) 點(diǎn)，即既可通過合適地選擇薄膜的幾何形狀(形狀、厚度)，也可通過 合適地選擇材料(彈性)在很大程度上可以簡單方式調(diào)節(jié)系統(tǒng)的特性， 例如在最小容積變化時得到最大的靈敏度。此外，在具有可多次使用的 測量機(jī)構(gòu)和成本有利地構(gòu)造成一次性成品的實(shí)體的裝置中也可達(dá)到良 好的精確度，因?yàn)樯a(chǎn)具有小公差物理特性的薄膜比較簡單，這樣，薄 膜之間的變形特性的差別，并且因此 一 次性實(shí)體之間的變形特性的偏差 可忽略不計(jì)，并且只有單個的一次性實(shí)體的由于制造公差或者定位公差 個體"偏置，，會導(dǎo)致值得一提的偏差，然而這些偏差可通過零平衡，或者 通過進(jìn)行相對測量予以消除。
此外，為了使前面已提到的公差保持盡可能的小，下述措施是優(yōu)選 的，即如此地構(gòu)造和流體通道中的流體處于作用連接的實(shí)體，即當(dāng)在流 體通道中的流體處于無壓力，或者處于負(fù)壓狀態(tài)時，所述薄膜在它的作 用有流體的一側(cè)緊貼在接觸表面上。在這種情況中，若這個接觸表面設(shè) 置有一種表面結(jié)構(gòu)，該表面結(jié)構(gòu)例如具有溝槽、肋條或者角錐圖樣則是 有利的，因?yàn)橥ㄟ^這一措施當(dāng)壓力增加時整個薄膜表面就承受著壓力， 并且薄膜附著在接觸表面上的可能性明顯地減小。在這方面下述措施也 是有意義的，即至少將上述接觸表面或者實(shí)體的整個內(nèi)腔室設(shè)置合適的 防附著涂層。
在本裝置的另 一優(yōu)選的實(shí)施方式中，和流體通道中的流體處于作用 連接的實(shí)體包括有剛性的構(gòu)件，這個構(gòu)件當(dāng)在它的內(nèi)腔室中的壓力發(fā)生 變化時相對于實(shí)體的另一元件發(fā)生移動、扭轉(zhuǎn)或者傾斜，這樣一種元件 例如可以是活塞-缸體裝置的活塞，這個活塞優(yōu)選地是彈簧力加載的，
并且當(dāng)流體壓力增加時克服缸中的彈簧力進(jìn)行移動；或者包括有活塞狀 或者板狀的構(gòu)件，這個構(gòu)件可通過例如圓緣式的元件移動，并且優(yōu)選地 通過彈簧力加載地被導(dǎo)引，并且當(dāng)實(shí)體的內(nèi)腔室中的流體壓力發(fā)生變化 時會發(fā)生移動或者傾斜。采用這樣的構(gòu)造，當(dāng)壓力有小的變化時會引起 比較大的形狀變化。這些壓力變化優(yōu)選地可借助前面已提到的距離測量 方法或者反射測量方法檢測到。
在這種情況中，若活塞狀的或者板狀的元件在一側(cè)直接作用有流體 通道中被導(dǎo)引的流體，則是有利的，因?yàn)榘凑者@種方式，壓力變化可直 接地并且實(shí)際無損失地轉(zhuǎn)換為 一種形狀變化，這樣就能立即和^[艮精確地 檢測即使是微小的壓力變化。
在優(yōu)選的實(shí)施方式中，裝置的測量機(jī)構(gòu)用于檢測實(shí)體的當(dāng)壓力變化 時發(fā)生移動的表面或者點(diǎn)相對于基準(zhǔn)表面或者基準(zhǔn)點(diǎn)之間的距離或者 距離變化，為此優(yōu)選地使用光學(xué)的、聲學(xué)的、感應(yīng)式或者電容式的距離 測量機(jī)構(gòu)。這種測量機(jī)構(gòu)成本是有利的，市場上可買到的，并且比4交可靠。
下述措施也是優(yōu)選的，即設(shè)置測量機(jī)構(gòu)，用以檢測實(shí)體的當(dāng)壓力變 化時發(fā)生移動和/或變形的表面的位置或者形狀變化，其中，優(yōu)選地借助 將由發(fā)射器發(fā)送的信號，例如光束在移動的或者變形的反射表面上反射 到傳感器上，例如光敏傳感器，優(yōu)選點(diǎn)式傳感器、線式傳感器或者x-y
傳感器上。通過這一措施特別是在薄膜就是當(dāng)壓力變化時其形狀發(fā)生變 化的元件的實(shí)施方式中，具有如下優(yōu)點(diǎn)，即既通過反射器的定位，例如 在薄膜上(中心地，偏心地，靠近或者遠(yuǎn)離發(fā)射器/傳感器)，也可通過
反射器的傾斜和其形狀(一維或者多維的凸起、凹下、"varilux，，等)， 特別是在敏感性或者非線性方面可對系統(tǒng)的特性進(jìn)行調(diào)節(jié)。
在此，對于它的與在流體通道中被導(dǎo)引的流體處于作用連接的實(shí)體 具有在壓力變化時或強(qiáng)或弱會彎拱的薄膜的那種裝置，將反射表面優(yōu)選 地構(gòu)造為薄膜的反射區(qū)域，或者構(gòu)造成由該薄膜支承的，基本上是剛性 的反射器，此外這樣做是有利的，即將薄膜的包圍著本來反射器表面的 區(qū)域構(gòu)造成緞面處理的，以避免散射光和多次反射。
在這方面下述措施也是有利的，即薄膜，優(yōu)選地還有支承該薄膜 的實(shí)體由不透光的材料構(gòu)成，以防止從外面射入起干擾作用的光線。
在本裝置的另一優(yōu)選的實(shí)施方式中，設(shè)置測量機(jī)構(gòu)，用以檢測實(shí)體 的或者至少實(shí)體的在壓力變化時發(fā)生形狀變化的那一部分的投影面積， 或者實(shí)體的投影面積的變化，或者前面已提到的沿特定的方向的部分，
特別是通過將實(shí)體或者部分的陰影像借助光源投影到光敏傳感器，特別 是點(diǎn)式傳感器、線式傳感器或x-y傳感器上。
在另 一 優(yōu)選的實(shí)施方式中，和在流體通道中的被導(dǎo)引的流體處于作 用連接的實(shí)體具有在壓力變化時會膨脹或者收縮的表面，在這個表面上 設(shè)置有多個彼此間相距的元件，這些元件特別是構(gòu)造成隨著這個表面也 膨脹或者收縮的線條圖樣或者點(diǎn)陣柵格。在這種情況中設(shè)置測量機(jī)構(gòu)， 用以檢測這些元件彼此間的距離或者距離變化，確切地說優(yōu)選地借助一 種光學(xué)的測量方法。
上述兩個實(shí)施方式使得特別簡單和成本有利地形成實(shí)體成為可能， 因?yàn)榱黧w通道的彈性形成的軟管區(qū)段可以用于檢測壓力變化。這一點(diǎn)至 少在作為 一次性用品形成的實(shí)體中具有經(jīng)濟(jì)上的意義。
此外按照應(yīng)用情況下述措施也是優(yōu)選的，即測量機(jī)構(gòu)或者是構(gòu)造成 連續(xù)地、間歇地或者事件驅(qū)動地檢測形狀變化，或者可有選擇地調(diào)節(jié)出 相應(yīng)的運(yùn)行模式。從測量技術(shù)的觀點(diǎn)看，連續(xù)的監(jiān)控是一種理想情況。 然而這種理想的狀況是以一種相應(yīng)的能源供給為前提的，并且因此最好 用在固定不動的裝置中。而間歇式的或者事件驅(qū)動的監(jiān)控對于專門的由 電池運(yùn)行的移動的設(shè)備而言，是一種在可接受的電池壽命中取得足夠
"細(xì)密"的監(jiān)控的良好辦法。例如在移動的設(shè)備中，優(yōu)選地例如大約每IO 秒種和/或僅當(dāng)在流體通道中輸送流體時才進(jìn)行測量。
本裝置的另 一優(yōu)選方案具有電子分析系統(tǒng)。用該電子分析系統(tǒng)例如 可將已檢測到的形狀變化，或者由這個形狀變化中計(jì)算出來的壓力值與 至少一個優(yōu)選地用戶可編程的預(yù)定值進(jìn)行比較，并且當(dāng)超過或者低于預(yù) 定值時可觸發(fā)警報。這個警報優(yōu)選地可聲學(xué)、光學(xué)和/或感覺地讓人感覺 到。通過此措施可對微型計(jì)量裝置的流體通道的例如堵塞情況進(jìn)行自動 化的監(jiān)控。
下述措施也是優(yōu)選的，即所述電子分析系統(tǒng)此外地或者替代地能 夠，優(yōu)選在將所測出的形狀變化或者所計(jì)算的壓力值與預(yù)定值進(jìn)行比較 之前，對其借助修正算法針對特定的干擾參數(shù)的影響，優(yōu)選環(huán)境空氣壓 力、環(huán)境溫度的影響、實(shí)體和測量機(jī)構(gòu)之間的機(jī)械位置偏差的影響和/ 或振動的影響加以修正。通過這一措施可明顯地提高本裝置的測量精度 和可靠性。
在優(yōu)選的實(shí)施方式中，將該裝置構(gòu)造為獨(dú)立的功能單元。為了對微 型計(jì)量裝置的流體通道進(jìn)行監(jiān)控可將該功能單元耦入到該微型計(jì)量裝 置的流體通道中。在用于流體藥物的微型計(jì)量裝置中，特別是在胰島素
泵中，優(yōu)選地借助Luer標(biāo)準(zhǔn)可進(jìn)行這種耦合。
在另 一優(yōu)選的實(shí)施方式中，該裝置是優(yōu)選地用于流體藥物的微型計(jì) 量裝置的集成的組成部分，例如用于時間控制地將胰島素輸給患者的胰 島素泵的集成的的組成部分，其中，下述措施是優(yōu)選的，即將多次使用 的測量機(jī)構(gòu)固定地和無工具不可拆卸地和微型計(jì)量裝置的殼體連接，并 且將和在流體通道中被導(dǎo)引的流體處于作用連接的且當(dāng)壓力變化時要 經(jīng)歷形狀變化的實(shí)體構(gòu)造成無需工具可更換的一次性部件。
本發(fā)明的第四方面涉及一種微型計(jì)量裝置，特別是用于時間控制地 地輸出流體藥物。該微型計(jì)量裝置包括按照本發(fā)明的第三方面所述的裝 置，并且在該微型計(jì)量裝置中，和在流體通道中被導(dǎo)引的流體處于作用 連接的且當(dāng)流體的壓力變化時要經(jīng)歷形狀變化的實(shí)體構(gòu)造成可無需工 具更換的可更換件，而用于檢測形狀變化的測量機(jī)構(gòu)沒有工具不可拆卸 地設(shè)置在微型計(jì)量裝置上。
這樣微型計(jì)量裝置的優(yōu)選實(shí)施是以優(yōu)選方式用于按照時間控制地 給人體輸入胰島素的便攜式的胰島素泵，其中，將多次使用的測量機(jī)構(gòu)
集成到泵殼體中， 一次性使用的實(shí)體形成輸液裝置或者輸液裝置適配器 的部分。
本發(fā)明的第五方面涉及按照本發(fā)明的第三方面所述的裝置的應(yīng)用， 或者按照本發(fā)明的第四方面所述的用于輸出流體藥物，特別是胰島素的 微型計(jì)量裝置的應(yīng)用。
在這種微型計(jì)量裝置和應(yīng)用中，特別明顯地包含有本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。


本發(fā)明的其它優(yōu)選的實(shí)施方式產(chǎn)生自從屬要求中和借助附圖的下
述說明中。這些附圖是
圖1:根據(jù)本發(fā)明的微型計(jì)量裝置的側(cè)視圖。
圖2a:圖1所述微型計(jì)量裝置的上部分圖，其中部分為截面圖，具 有根據(jù)本發(fā)明的裝置的第一實(shí)施方式。
圖2b:圖2a中所示的上部分的元件的位置圖，從圖2a的A-A線所 頭見定的剖面看。
圖3a和圖3b:分別是具有根據(jù)本發(fā)明的裝置的第二實(shí)施方式的如 同圖2a的視圖，其中一個是無壓力的流體通道，另一個是作用有壓力 的流體通道。
圖4a和圖4b:分別具有根據(jù)本發(fā)明的裝置的第三實(shí)施方式的如同 圖2a的視圖，其中一個是無壓力的流體通道，另一個是作用有壓力的
流體通道。
圖5a和圖5b:分別具有根據(jù)本發(fā)明的裝置的第四個實(shí)施方式的如 同圖2a的視圖，其中一個是無壓力的流體通道，另一個是作用有壓力 的流體通道。
圖6:具有根據(jù)本發(fā)明的裝置的第五實(shí)施方式的如同圖2a的視圖。 圖7:具有根據(jù)本發(fā)明的裝置的第六實(shí)施方式的如同圖2a的視圖。 圖8:具有根據(jù)本發(fā)明的裝置的第七實(shí)施方式的如同圖2a的視圖。 圖9a:根據(jù)本發(fā)明的裝置的第八實(shí)施方式的縱向截面圖。 圖9b和圖9c:分別沿圖9a中B-B線的剖視圖，其中一個是無壓力 的流體通道，另一個是作用有壓力的流體通道。
具體實(shí)施例方式
從圖1可看到根據(jù)本發(fā)明的微型計(jì)量裝置的基本結(jié)構(gòu)，該圖示出用
于通過輸液裝置21、 22時間控制地將胰島素輸送到患者體內(nèi)的便攜式 的胰島素泵1的側(cè)視圖。輸液裝置21、 22構(gòu)造成一次性產(chǎn)品，并且包 括適配器21和導(dǎo)管22,它們組成胰島素泵1的患者那一側(cè)的流體通道 2。適配器21包括在其內(nèi)部被流體通道2中的流體所施加作用的塑料薄 膜7(虛線所示)。當(dāng)流體通道2中的流體壓力例如由于導(dǎo)管22中的堵 塞而增加時，這個塑料薄膜7朝著輸入泵的泵殼體20方向彎拱，并且 因此形成所要求保護(hù)的實(shí)體3。當(dāng)流體通道2中的流體壓力發(fā)生變化時， 實(shí)體3要發(fā)生形狀變化。為了檢測由于薄膜7的彎拱所引起的形狀變化， 胰島素泵1在泵殼體20內(nèi)部設(shè)置有信號發(fā)射器4(虛線所示)，在所示 情況中，該胰島素泵1具有帶激光器二極管的光源4。它的光束射到薄 膜7上，并且從該薄膜反射到傳感器5上(虛線所示)，在所示情況中 反射到光敏x-y傳感器5上。這個傳感器5和設(shè)置在泵殼體20中的電子 分析電路(未示出)連接。借助這個電子分析電路，可以根據(jù)光束打到 傳感器5的地點(diǎn)，或者根據(jù)這個地點(diǎn)的變化，檢測出薄膜7的彎拱，以 識別流體流道2中的壓力或者壓力變化。
此外，胰島素泵1還具有顯示器26形式的顯示裝置并具有聲信號 發(fā)生器，借助它們將超過了存儲在胰島素泵1中的允許數(shù)值的、不允許 的壓力或者不允許的壓力變化作為警報予以通報。在所示情況中，警報 水平是可編程的。
因?yàn)樗鲆葝u素泵是一種靠電池工作的裝置，所以在所示情況中， 測量是以事件驅(qū)動的方式進(jìn)行的，確切地說是按這種方式進(jìn)行的，即僅 在輸入胰島素時檢驗(yàn)薄膜7是否具有彎拱。通過這一措施可明顯地提高 電池的使用壽命。
圖2a示出具有適配器21且流體通道中沒有壓力的胰島素泵1的上 部分的縱向截面圖。從該圖可以看出，薄膜7是如此地設(shè)置在適配器21 的殼體中的，即流體通道2穿過在薄膜7后面形成的內(nèi)腔室12,這樣， 該薄膜7在它的背向泵殼體20的一側(cè)直接被流體通道2中導(dǎo)引的流體 所作用。該流體在運(yùn)行時來自胰島素容器(未示出)，通過輸入口 14a 流入到內(nèi)腔室12中，并且通過輸出口 14b離開這個內(nèi)腔室流向患者。 從圖中可以看出，在所示情況中該薄膜7支承有剛性的反射器體11。這 個反射器體和薄膜7以及適配器21的殼體一起通過多次注塑制成，并
且在它的面朝泵殼體20的表面上通過蒸鍍設(shè)置成鏡面，并且通過此措 施形成反射器表面。
圖2b是從圖2a的A-A線所給出的剖面所示的結(jié)構(gòu)在圖2a中示出 區(qū)域的視圖，并且用于示出單個元件4、 5、 7彼此間的位置。從該圖2b 看出，在這個實(shí)施方式中，薄膜7為橢圓構(gòu)造，并且反射器ll設(shè)置在 這個薄膜的中心之外，其效果是當(dāng)薄膜彎拱時，反射器11并且由此被 光源4照射的反射器11的反射器表面發(fā)生傾斜，這樣就改變了光束的 入射角和反射角，從而導(dǎo)致在x-y傳感器5上反射的光點(diǎn)發(fā)生移動。從 這種位移中可推導(dǎo)出薄膜7的彎拱情況。在所示情況中適配器21的殼 體、薄膜7和胰島素泵殼體20的上部分由不透光的塑料制成，以排除 干擾光線射入到薄膜7的反射器和測量機(jī)構(gòu)4、 5之間的區(qū)域中，并且 因此也排除可能產(chǎn)生錯誤測量。
圖3a和圖3b示出了本發(fā)明的根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施方式的如圖2a 的視圖，確切地說一方面是在基本無壓力的流體通道2的情況下(圖3a )， 這相當(dāng)于胰島素泵1的正常運(yùn)行時的狀態(tài)，另一方面是流體通道2中有 大的壓力存在(圖3b)，它相當(dāng)于這種情況，即流體通道2在患者那一 側(cè)由于堵塞被封閉。正如從圖3b中能清楚看到的，由于內(nèi)腔室12中的 過壓，薄膜7朝泵殼體20的方向彎拱，這樣使得在薄膜7上偏離中心 設(shè)置的反射器體11發(fā)生傾斜，并且它的反射器表面將光束偏轉(zhuǎn)到x-y 傳感器5的另一區(qū)段上。與在圖2a和圖2b中所示的實(shí)施方式相反的是， 由于反射器體11是楔形構(gòu)造，所以在此反射器表面和薄膜7的表面之 間總是具有夾角，因此在此可將光源4和傳感器5在側(cè)邊相對薄膜7錯 位地設(shè)置在胰島素泵1的殼體20之中。
正如技術(shù)人員可很容易地看到的，通過對反射器的表面的有針對性 的安放、設(shè)置和造型可很大地影響其敏感度和精確度。因此，例如通過 合適的幾何形狀可改變反射的光點(diǎn)的參數(shù)，可修正薄膜7的非線性特 性，或者根據(jù)流體的壓力實(shí)現(xiàn)傳感器5的輸出信號的遞加的或者遞減 的移位。這在單個情況中如何進(jìn)行對于技術(shù)人員來說已公知、因此在 jt匕不if細(xì)名又述。
圖4a和圖4b示出本發(fā)明的另一優(yōu)選的實(shí)施方式的如同圖3a和圖 3b的視圖。這個實(shí)施方式和圖2a和圖2b中所示實(shí)施方式的主要區(qū)別在 于薄膜7沒有支承剛性的反射器體11,而是自己本身形成反射器表面。
在這種情況中，只將薄膜7的較小的對于反射所需要的部分區(qū)域變成鏡
面，其它的區(qū)域打緞面處理或者磨毛，以避免散射光。在此也規(guī)定鏡面 表面的幾何形狀，如同為前面的具有剛性的反射體11的實(shí)施方式所描 述的那樣，為了取得特定的效果設(shè)置特定的且與平整平面不同的基本形 狀，這例如可通過使用一種在無壓力狀態(tài)時已經(jīng)彎拱的薄膜實(shí)現(xiàn)，或者 也可以通過僅僅將在無壓力狀態(tài)下為平整的薄膜的在反射時使用的部 分區(qū)域相應(yīng)地成形而實(shí)現(xiàn)。
圖5a和圖5b示出本發(fā)明的另一優(yōu)選的實(shí)施方式的如同圖4a和圖 4b的視圖。這個實(shí)施方式和前面提到的圖中所示的實(shí)施方式的不同之處 在于在此光源4和傳感器5形成組合的單元，在該單元中，光源4設(shè)置 在中心，并且被圓環(huán)形的光敏傳感器表面5包圍。正如所看到的，在這 個實(shí)施方式中，光束是如此地導(dǎo)向薄膜7的反射器表面，使得它在無壓 力狀態(tài)時反射回到光源4，并且不打到傳感器5上。因?yàn)閾糁械墓馐?此是在薄膜中心之外的區(qū)域中被反射，所以圖5b中所示的、薄膜7的 由于流體通道2的壓力建立以及適配器21的內(nèi)腔室12中的壓力建立而 產(chǎn)生的彎拱導(dǎo)致反射表面傾斜，并且因此導(dǎo)致被反射的光束打到傳感器 5上。通過這一措施可檢測壓力變化。
圖6示出根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施方式的如同圖2a的視圖。這個實(shí) 施方式和在圖5a中所示的實(shí)施方式的區(qū)別在于，在薄膜7的背向胰島 素泵殼體20的一側(cè)，也就是在適配器21的內(nèi)腔室12中設(shè)置有由多個 沿流體通道2的流動方向平行延伸的支撐肋條16所構(gòu)成的接觸表面15 。 當(dāng)流體通道2或者內(nèi)腔室12無壓力時，薄膜7緊貼在該接觸表面上， 并且因此具有規(guī)定的位置。也通過此措施明顯地減小了內(nèi)腔室12的體 積，并且因此減小了適配器21的"死體積"。接觸表面的肋條式結(jié)構(gòu)使 得流體能順暢地通過，此外還能防止薄膜7粘附在接觸表面15上。此 外在此所示的結(jié)構(gòu)既沒有光源也沒有光敏傳感器，也就是說它不是建立 在光學(xué)的測量方法的基礎(chǔ)上，而是具有在市場上可買到的超聲波距離傳 感器9。借助該超聲波距離傳感器，在薄膜7的中心處測量到薄膜7的 輸入泵那 一 側(cè)的表面的距離。
圖7示出根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施方式的如同圖2a的視圖。該實(shí)施 方式和在圖5a中所示的實(shí)施方式的區(qū)別在于，在薄膜7的面朝胰島素 泵殼體20的一側(cè)設(shè)置多個彼此相距的且線條圖樣19成組的元件13。這
些元件在顏色上在原本的薄膜表面中顯得;f艮突出，并且借助具有電子分
析系統(tǒng)的數(shù)字照相機(jī)IO測量它們彼此間的距離。當(dāng)由于在腔室20中的 壓力變化使薄膜7彎換時，薄膜7發(fā)生膨脹，并且元件13彼此間的距 離發(fā)生變化，這借助具有電子分析系統(tǒng)的照相機(jī)10可測出，并且用于 識別壓力變化。
在這些圖2a到圖7所示的實(shí)施方式中也可規(guī)定薄膜7和適配器21 的支承著該薄膜的殼體件整體構(gòu)造，例如在唯一的加工工序中由塑料材 料通過注塑同時制成薄膜7和適配器殼體或者至少適配器殼體的支承著 薄膜7的部分。在這種情況中也可規(guī)定這樣的實(shí)施，即在這樣實(shí)施中， 適配器21由與薄膜7整體構(gòu)造的第一構(gòu)件和其他構(gòu)件構(gòu)成，其措施是， 在形成流體通道2和內(nèi)腔室12的情況下將這些構(gòu)件接合在一起，例如 借助粘接或者焊接，特別是激光焊，在必要時也可使用附加的密封元件。
圖8示出了根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施方式的如同圖2a的視圖。該實(shí) 施方式和圖4a中所示的實(shí)施方式的區(qū)別僅在于，代替薄膜7設(shè)置有借 助環(huán)繞的圓緣式元件17被導(dǎo)引的剛性的盤8。在壓力變化時，這個剛性 的盤平移地朝著泵殼體20的方向或者從這個泵殼體20離開地移動，并 且由光源4發(fā)射的光束在這個盤上反射向傳感器5。盤8和圓緣式元件 17以及適配器21的殼體整體構(gòu)造。這通過多次注塑來實(shí)現(xiàn)。
如在本文開頭已提到的，在前面所述的胰島素泵l中那些要求保護(hù) 的、當(dāng)流體通道中的流體壓力變化時發(fā)生待測量的形狀變化的實(shí)體3由 構(gòu)造成一次性產(chǎn)品的輸液裝置適配器21形成，而那些或者由光源4和 傳感器5、超聲波傳感器9或者由照相才幾10所組成的本來的測量才幾構(gòu)4、 5、 9、 10則持久地和沒有工具無法拆卸地設(shè)置在胰島素泵1的殼體20 中，并且經(jīng)過多年仍然在使用。相反，輸液裝置連同適配器21的更換 可以幾天的間隔進(jìn)行，并且可無工具地進(jìn)行。在這種更換之后，在進(jìn)行 真正的測量之前要進(jìn)行所謂的零平衡，其措施是當(dāng)流體通道2無壓力時， 在測量機(jī)構(gòu)的無壓力狀態(tài)下測出測量機(jī)構(gòu)的個體信號，并且將其用作繼 續(xù)測量的基礎(chǔ)。然后為了測出壓力或者壓力變化，僅測量相對于這個基 礎(chǔ)信號的變化，也就是說進(jìn)行一次相對測量。這種措施產(chǎn)生下述優(yōu)點(diǎn)， 即可實(shí)際消除個體的制造公差和組裝公差或者位置公差，這樣就可比較 寬松地確定一次性組件的公差，并且在此估計(jì)可以取得可觀的成本節(jié) 省。
圖9a示出根據(jù)本發(fā)明的裝置18的縱向截面圖，以識別出微型計(jì)量 裝置的流體通道2中的壓力變化。這個裝置與前面所示的裝置的不同之 處是，它不是集成到微型計(jì)量裝置之中，而是獨(dú)立的功能單元。這個功 能單元無可耦入到微型計(jì)量裝置的流體通道2中，耦入到流體通道2的 旁通道中，或者耦入到與流體通道按照壓力處于作用連接的盲通道中， 以便然后作為獨(dú)立的設(shè)備監(jiān)控流體通道2中的壓力，并且在必要時發(fā)出 警報，例如當(dāng)測出不允許的壓力或者不允許的壓力變化時，通過聲學(xué)的 和/或光學(xué)的途徑發(fā)出警報。為此該裝置18包括彈性的軟管件6。這個 軟管件設(shè)置在兩個接頭件23、 24之間，這些接頭件具有用于耦入到微 型計(jì)量裝置的流體通道2中的連接螺紋，并且該彈性的軟管件組成所要 求保護(hù)的實(shí)體3。在這個實(shí)體中，流體通過輸入口 14a進(jìn)入到軟管件6 的內(nèi)腔室12中，并且通過輸出口 14b又離開這個內(nèi)腔室，其中，軟管 件6的直徑根據(jù)在軟管件6的內(nèi)腔室12中的流體壓力而變化。在這種 情況中，軟管件6連同兩個接頭件23、 24#:兩部件式的殼體25在形成 圓柱形的內(nèi)腔室的情況下光密封地包圍。其中在內(nèi)腔室的邊界壁中，在 第一位置出設(shè)置光源4,在和光源4對置的第二位置處設(shè)置彎拱的并且 沿著壁延伸的光敏的x-y傳感器5,它們是如此設(shè)置的，即軟管區(qū)段6 處在它們之間，并且部分地覆蓋住傳感器表面。
從圖9b和圖9c可以看出在圖9b中所示狀況下的覆蓋面，在這種 狀況下，流體通道2并且因此軟管區(qū)段6是無壓力的，所述覆蓋面要比 在圖9c中所示的由于堵塞而使流體通道2作用有壓力的情況下的覆蓋 要明顯更小，因?yàn)檐浌軈^(qū)段6的直徑隨著壓力的增加而變大。通過傳感 器5并結(jié)合包含在裝置18中的電子分析系統(tǒng)(未示出)，可檢測出軟 管區(qū)段6的覆蓋面尺寸的變化，并且將其換算成壓力值，并且和在此之 前存儲的預(yù)定值進(jìn)行比較。當(dāng)超過這個預(yù)定值時，由裝置18發(fā)出聲學(xué) 的警報信號。在此代替x-y傳感器5，地也可以設(shè)想簡單的光電管。當(dāng) 它的被照射的表面變化時，它的輸出的電壓也隨之變化。
雖然在此所示的實(shí)例中示出的是橢圓的薄膜，但也可以設(shè)置圓形
的，或者多角形的，特別是矩形的和方形的薄膜。
用作和流體接觸的結(jié)構(gòu)件，如殼體件、薄膜、軟管區(qū)段等的材料是
熱塑性塑料，如聚乙烯(PELD、 PEHD),聚丙烯(PP)、環(huán)烯共聚
物(COC),共聚多酯(PET、 PETG、 PCTG、 PCTA)，丙烯腈-丁二
烯-苯乙烯(ABS)、有機(jī)玻璃(PMMA)、氟化乙烯聚合物(FEP)是 優(yōu)選的。其它可能的塑料是丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS) , 丁基橡膠 (IIR),液態(tài)-晶體-聚合物(LCP),聚對苯二曱酸丁二酯(PBT), 聚碳酸酯(PC ),乙二醇改性PCT聚酯(PCTG )、聚醚醚酮(PEEK)， 聚對苯二曱酸乙二酯(PET),聚乙烯(PE),乙二醇改性-聚對苯二甲 酸乙二醇酯(PETG),有機(jī)玻璃(PMMA)，聚丙烯(PP)、聚四氟 乙烯(PTFE)、聚苯乙烯(PS),聚氨酯(PU或PUR),苯乙烯丙烯 腈(SAN),熱塑性聚氨酯(TPUR)和環(huán)烯烴共聚合物(COC)。此 外對和流體接觸的表面進(jìn)行涂層也是優(yōu)選的，為的是達(dá)到最佳的，并且 和流過的介質(zhì)相適配的特性，特別是在可浸濕性、流動特征、擴(kuò)散特征、 吸附特性等方面。
此外，薄膜也可由金屬膜或者由塑料和金屬，特別是鋁構(gòu)成的復(fù)合 膜構(gòu)成。
用于在此使用的光學(xué)測量方法的合適的光源例如是具有不同波長 (紅外線直到紫外線)的發(fā)光二極管(LED)、激光二極管、閃光燈、 放電燈、白熾燈等，其中，所發(fā)出的輻射也可通過光導(dǎo)體偏轉(zhuǎn)，用透鏡 聚焦和/或通過遮光板進(jìn)行限制。
此外，除了所示的連通式結(jié)構(gòu)外，也可規(guī)定將所述裝置構(gòu)造成具有 僅一個通向內(nèi)腔室12的開口的肓通道結(jié)構(gòu)、或者在所示的結(jié)構(gòu)中將所 述開口 14a、 14b之一封閉起來。
此外也可以規(guī)定將所示的結(jié)構(gòu)(在圖6中所示的結(jié)構(gòu)除外)附加地 或者僅僅是用于檢測微型計(jì)量裝置的流體通道中的負(fù)壓，例如在流體容 器和輸送泵之間的流體通道中的負(fù)壓。通過這一措施例如可以識別出流 體容器是否空了，或者在流體通道的這個區(qū)域中是否有堵塞。
權(quán)利要求
1.用于識別一種用于流體物質(zhì)，特別是用于流體藥物的微型計(jì)量裝置(1)的流體通道(2)中的壓力變化的方法，包括下述步驟(a)準(zhǔn)備實(shí)體(3、21)，該實(shí)體如此構(gòu)造并且與在流體通道(2)中被導(dǎo)引的流體處于作用連接，使得當(dāng)在流體通道(2)中被導(dǎo)引的流體的壓力變化時，該實(shí)體發(fā)生形狀變化，并且(b)借助無接觸的測量機(jī)構(gòu)(4、5、9、10)檢測實(shí)體(3、21)的形狀變化，以識別上述壓力變化。
2. 按照權(quán)利要求1所述的方法，其中，一次或者多次地更換實(shí)體(3、 21),而保留測量機(jī)構(gòu)(4、 5、 9、 10)。
3. 按照權(quán)利要求2所述的方法，其中，在每次更換實(shí)體(3、 21) 之后，在確定的運(yùn)行狀態(tài)下，特別是在無壓力或者無負(fù)壓的狀態(tài)下確 定上述實(shí)體的形狀，然后檢測相對于上述已確定的形狀的相對形狀變 化，以識別壓力變化。
4. 按照前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其中，為了與在流體通 道(2)中被導(dǎo)引的流體實(shí)現(xiàn)作用連接，將實(shí)體(3、 21)耦入到流體通 道(2)中，耦入到流體通道(2)的旁通道中，或者耦入到與流體通道(2)相通的肓通道中。
5. 按照前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其中，通過測量機(jī)構(gòu)(4、 5、 9、 IO)檢測實(shí)體(3、 21)的膨脹或者收縮，特別是檢測彈性的軟 管區(qū)段(6)的直徑或者體積變化，或者裝有流體的彈性氣泡體的直徑 或者體積變化。
6. 按照前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其中，通過測量機(jī)構(gòu)(4、 5、 9、 IO)檢測實(shí)體(3、 21)的表面的增加或者減小的彎換，特別是 在一側(cè)作用有流體的薄膜(7)的增加或者減小的彎拱。
7. 按照前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其中，通過測量機(jī)構(gòu)(4、 5、 9、 10)檢測出實(shí)體(3、 21)的構(gòu)件(8)的位移或者傾斜，特別是 檢測出實(shí)體(3、 21)的在一側(cè)作用有流體的構(gòu)件(8)的位移、扭轉(zhuǎn)和 /或傾斜。
8. 按照前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其中，為了檢測所述形 狀變化，特別是借助光學(xué)的、聲學(xué)的，感應(yīng)式的或者電容式的距離測量 機(jī)構(gòu)(9)來測量距離或者距離變化。
9. 按照前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其中，為了檢測所述形 狀變化，將光束在壓力變化時發(fā)生移動和/或變形的表面上反射，并且特 別是，其中上述反射的光束被光敏傳感器(5),特別是點(diǎn)式傳感器、 線式傳感器或者x-y傳感器(5)所接收。
10. 按照前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其中，為了檢測所述 形狀變化，將在壓力變化時實(shí)體(3、 21)的輪廓變化作為投射陰影投 影到光敏傳感器(5)上，特別是投影到點(diǎn)式傳感器、線式傳感器或者 x-y傳感器(5)上。
11. 按照前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其中，為了檢測所述 形狀變化，測出設(shè)置在當(dāng)壓力變化時膨脹或者收縮的表面上的元件(13) 的距離或者距離變化，特別是測出線條圖樣(19)或者點(diǎn)陣柵格的元件(13)的距離或者距離變化，特別是借助光學(xué)測量方法，特別是借助具 有電子分析系統(tǒng)的照相機(jī)(10)。
12. 按照前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其中，連續(xù)地、間歇 地或者事件驅(qū)動地進(jìn)行所述形狀變化的檢測。
13. 按照前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其中，將檢測到的形 狀變化或者從該形狀變化推導(dǎo)出來的壓力值特別是借助電子分析系統(tǒng) 與至少一個預(yù)定值進(jìn)行比較，并且當(dāng)超過或者低于這個預(yù)定值時觸發(fā)警 報，該警報特別是聲學(xué)的、光學(xué)的和/或觸覺可感覺到的。
14. 按照前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其中，特別是在與上 述預(yù)定值進(jìn)行比較之前，對已檢測出的形狀變化或者從中推導(dǎo)出來的壓 力值借助修正算法，對特定的干擾參數(shù)的影響，特別是環(huán)境空氣壓力、 環(huán)境溫度、實(shí)體(3、 21)和測量機(jī)構(gòu)(4、 5、 9、 10)之間的積4戒位置 偏差的影響和/或附加測量的振動的影響進(jìn)行修正。
15. 按照前述權(quán)利要求任一 項(xiàng)所述的用于識別 一種用于流體藥物的 微型計(jì)量裝置(1)的，特別是胰島素泵(1)的流體通道(2)中的閉 塞的方法的應(yīng)用。
16. 用于實(shí)施按照權(quán)利要求1至14中任一項(xiàng)所述的方法的裝置，它 包括a)具有流體密封的內(nèi)腔室(12)的實(shí)體(3、 21)，該內(nèi)腔室通過 至少一個開口 (14a、 14b)與微型計(jì)量裝置(1)的流體通道(2)連接 或能夠連接，其中，所述實(shí)體(3、 21)如此構(gòu)造，使得在運(yùn)行時當(dāng)在 微型計(jì)量裝置(1)的流體通道(2)中被導(dǎo)引的流體的壓力發(fā)生變化時， 所述實(shí)體發(fā)生形狀變化，并且b)測量才幾構(gòu)(4、 5、 9、 10)，所述測量才幾構(gòu)如此構(gòu)造并與所述實(shí) 體(3、 21)耦合，使得通過上述測量機(jī)構(gòu)能夠無接觸地檢測出由于在 流體通道(2)中流體的壓力變化而產(chǎn)生的實(shí)體(3、 21)的形狀變化。
17. 按照權(quán)利要求16所述的裝置，其中，實(shí)體(3、 21 )的內(nèi)腔室(12) 形成流體通道(2)的一部分，至少是流體通道(2)的旁通道的一部分， 或者至少是和流體通道(2)相通的肓通道的一部分。
18. 按照權(quán)利要求16至17中任一項(xiàng)所述的裝置，其中，所述裝置 如此構(gòu)造，使得在測量機(jī)構(gòu)(4、 5、 9、 10)保留在所述裝置上的情況 下，無需工具就能更換所述實(shí)體(3、 21)。
19. 按照權(quán)利要求16至18中任一項(xiàng)所述的裝置，其中，所述實(shí)體 (3、 21)包括彈性的軟管區(qū)段(6)或者彈性的氣泡體，其當(dāng)位于其內(nèi)腔室(12)中的流體的壓力發(fā)生變化時，會發(fā)生膨脹或者收縮，特別是 直徑變化。
20. 按照權(quán)利要求16至19中任一項(xiàng)所述的裝置，其中，所述實(shí)體 (3、 21 )包括薄膜(7)，該薄膜(7)當(dāng)位于其內(nèi)腔室(12)中的流體的壓力發(fā)生變化時，會或強(qiáng)或弱地發(fā)生彎拱。
21. 按照權(quán)利要求20所述的裝置，其中，薄膜(7)在其兩側(cè)之一 上直接作用有或能夠作用有流體。
22. 按照權(quán)利要求21所述的裝置，其中，在流體通道(2)中的流 體沒有壓力的狀態(tài)下，薄膜(7)在其作用有流體的一側(cè)貼靠在接觸表 面(15)上，并且特別是，其中上述接觸表面(15)具有表面結(jié)構(gòu)，特 別是有溝槽、肋條(16)或者角錐圖樣。
23. 按照權(quán)利要求16至22中任一項(xiàng)所述的裝置，其中，所述實(shí)體 (3、 21)包括剛性的構(gòu)件(6),該構(gòu)件(8)當(dāng)位于其內(nèi)腔室(12)的流體的壓力發(fā)生變化時，會相對于實(shí)體(3、 21)的其他元件發(fā)生位 移、扭轉(zhuǎn)或者傾斜。
24. 按照權(quán)利要求23所述的裝置，其中，所述實(shí)體(3、 21)包括 活塞-缸體裝置，該活塞-缸體裝置特別是具有彈簧力加載的活塞，當(dāng) 流體壓力變化時，上述活塞會在缸體中移動。
25. 按照權(quán)利要求23所述的裝置，其中，所述實(shí)體(3、 21)包括通過圓緣式構(gòu)件(17)可移動地被導(dǎo)引的活塞狀或者板狀的元件(8), 該元件(8)當(dāng)流體壓力發(fā)生變化時，會發(fā)生移動或者傾斜。
26. 按照權(quán)利要求24至25中任一項(xiàng)所述的裝置，其中，所述活塞 或者活塞狀或者板狀的元件(8)在一側(cè)直接作用有或能夠作用有流體。
27. 按照權(quán)利要求16至26中任一項(xiàng)所述的裝置，其中，設(shè)有測量 機(jī)構(gòu)(4、 5、 9、 10),用于檢測實(shí)體(3、 21)的在壓力變化時變化的 表面與基準(zhǔn)表面之間的距離或者距離變化，并且特別是，其中上述測量 機(jī)構(gòu)(4、 5、 9、 10)能進(jìn)行光學(xué)的、聲學(xué)的、感應(yīng)式或者電容式的距 離測量。
28. 按照權(quán)利要求16至27中任一項(xiàng)所述的裝置，其中，設(shè)有測量 機(jī)構(gòu)(4、 5、 9、 10)，用于檢測實(shí)體(3、 21)的當(dāng)壓力變化時移動的 和/或變形的表面的位置變化或形狀變化，特別是借助于光束在移動的或 者變形的表面上反射到光敏傳感器(5),特別是點(diǎn)式傳感器、線式傳 感器或者x-y傳感器(5)上。
29. 按照權(quán)利要求20和按照權(quán)利要求28所述的裝置，其中，所述 薄膜(7)具有反射區(qū)域或者支承有特別是剛性的反射器(11),其由 于流體壓力變化所引起的形狀變化或者位置變化通過所述測量機(jī)構(gòu)(4、 5、 9、 10)能通過光束在其上的反射而檢測到。
30. 按照權(quán)利要求29所述的裝置，其中，將薄膜(7)的包圍著上 述反射區(qū)域或者反射器(11)的區(qū)域緞面處理。
31. 按照權(quán)利要求29至30中任一項(xiàng)所述的裝置，其中，薄膜(7), 特別是整個實(shí)體(3、 21)由不透光的材料構(gòu)成。
32. 按照權(quán)利要求16至31中任一項(xiàng)所述的裝置，其中，設(shè)有測量 機(jī)構(gòu)(4、 5、 9、 10),用于檢測實(shí)體(3、 21)的至少一個部分的投影 面積，或者檢測沿著確定方向由于流體的壓力變化而引起的實(shí)體(3、 21)的至少一個部分的投影面積的變化，特別是借助光源(4)將實(shí)體(3、 21)的至少一個部分的陰影像投影到光敏傳感器(5),特別是點(diǎn) 式傳感器、線式傳感器或者x-y傳感器(5)上。
33. 按照權(quán)利要求16至32中任一項(xiàng)所述的裝置，其中，所述實(shí)體 (3、 21)具有在流體通道(2)中的流體壓力變化時膨脹或者收縮的表面，在該表面上設(shè)置有多個彼此相距的元件(13),特別是作為隨著上 述表面膨脹或者收縮的線條圖樣(19)或者點(diǎn)陣柵格的形式，并且其中 設(shè)有測量機(jī)構(gòu)(4、 5、 9、 10),用于檢測元件(13)彼此間的距離或 者距離變化，特別是上述測量機(jī)構(gòu)包括具有電子分析系統(tǒng)的照相機(jī) (10)。
34. 按照權(quán)利要求16至33中任一項(xiàng)所述的裝置，其中，設(shè)有測量 機(jī)構(gòu)(4、 5、 9、 10),用于連續(xù)、間歇或者事件驅(qū)動地檢測形狀變化。
35. 按照權(quán)利要求16至34中任一項(xiàng)所述的裝置，其中，所述裝置 具有電子分析系統(tǒng)，通過該電子分析系統(tǒng)，可將檢測到的形狀變化或者 從該形狀變化中推導(dǎo)出來的壓力值與至少一個特別是用戶可編程的預(yù) 定值進(jìn)行比較，并且當(dāng)超過或者低于這個預(yù)定值時能觸發(fā)警報，該警報 特別是在聲學(xué)、光學(xué)和/或觸覺上能夠覺察的。
36. 按照權(quán)利要求16至35中任一項(xiàng)所述的裝置，其中，所述裝置 具有電子分析系統(tǒng)，通過該電子分析系統(tǒng)，特別是在與上述預(yù)定值進(jìn)行 比較之前，對所檢測的形狀變化或者是從中推導(dǎo)出來的壓力值能夠借助 修正算法針對特定干擾參數(shù)的影響，特別是環(huán)境空氣壓力、環(huán)境溫度、 實(shí)體(3、 21)和測量機(jī)構(gòu)(4、 5、 9、 10)之間的機(jī)械位置偏差的影響 和/或振動的影響進(jìn)行修正。
37. 按照權(quán)利要求16至36中任一項(xiàng)所述的裝置，其中，所述裝置 是獨(dú)立的功能單元(18),或者集成到特別是用于流體藥物的微型計(jì)量 裝置(1)中。
38. 特別是用于時間控制地輸出流體藥物的微型計(jì)量裝置(1 ),具 有按照權(quán)利要求16至37中任一項(xiàng)所述的裝置，其中，所述實(shí)體(3、 21 )構(gòu)造成無需工具就可更換的更換件，并且測量機(jī)構(gòu)(4、 5、 9、 10) 沒有工具不可拆卸地設(shè)在微型計(jì)量裝置(1)上。
39. 按照權(quán)利要求38所述的微型計(jì)量裝置(1),用于借助與微型 計(jì)量裝置(1)連接的輸液裝置(21、 22)時間控制地將胰島素輸入人 體，其中，用于多次使用的測量機(jī)構(gòu)(4、 5、 9、 10)集成到泵殼體(20) 中，并且用于一次性使用的實(shí)體(3、 21 )是輸液裝置適配器(21 )或 者輸液裝置(21、 22)的一部分。
40. 按照權(quán)利要求16至37中任一項(xiàng)所述的裝置，或者按照權(quán)利要 求38至39中任一項(xiàng)所述的微型計(jì)量裝置(1),用于輸出流體藥物， 特別是胰島素的應(yīng)用。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種具有輸液裝置適配器(21)的胰島素泵(1)，該輸液裝置適配器具有與流體通道(2)連通的薄膜(7)。在胰島素泵(1)的殼體(20)中設(shè)有由發(fā)射器(4)和傳感器(5)構(gòu)成的測量機(jī)構(gòu)。借助該測量機(jī)構(gòu)可無接觸地檢測出由于流體通道(2)中的流體壓力變化而引起的薄膜(7)的彎拱，用于識別流體通道(2)中的堵塞。由此產(chǎn)生下述優(yōu)點(diǎn)，即可以小的系統(tǒng)成本準(zhǔn)確且不延遲地識別出堵塞。
文檔編號A61M5/168GK101371127SQ200680052621
公開日2009年2月18日 申請日期2006年12月18日 優(yōu)先權(quán)日2006年2月13日
發(fā)明者D·博斯哈德, H·-P·斯托勒, I·休特施, T·魯弗, U·豪特 申請人:霍夫曼-拉羅奇有限公司