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)營養(yǎng)泵或者腸外營養(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)的和軸向可移動的泵活 塞。活塞上端和下端表面的輪廓已經(jīng)被確定成，隨著活塞旋轉(zhuǎn)，以與 腔室的相應(yīng)的兩個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，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。活塞的可旋轉(zhuǎn)運(yùn)動作為交替地打開及關(guān)閉入口和出 口的閥。這種系統(tǒng)的缺點(diǎn)主要來自由當(dāng)組裝活塞和圓柱形腔室時遇到 的困難。GB 2060131、 US 4,767,399以及US 4,850,980公開了一種泵送機(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。因此，閥的運(yùn)動以及其與活塞運(yùn)動 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)在中空圓 柱體內(nèi)的至少一個活塞，所述泵具有至少一個入口，在所述活塞的向 內(nèi)沖程期間，醫(yī)用流體通過所述入口被抽吸到泵腔室內(nèi)，以及至少一 個出口，在所述活塞的向外沖程期間，所述醫(yī)用流體能通過所述出口圓柱體能通過轉(zhuǎn)子而被直接地或間接地致動。 該轉(zhuǎn)子一方面?zhèn)鬟f雙向線性運(yùn)動到活塞或者到圓柱體，另一方面?zhèn)鬟f 雙向角運(yùn)動或到活塞或到另一可旋轉(zhuǎn)元件，以便交替地打開及關(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，通過轉(zhuǎn)子傳遞 的組合的雙向線性以及角運(yùn)動從容積泵輸送穩(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 中空圓柱形殼體之間的相對位置密切相關(guān)。在一個實(shí)施例中，泵可在醫(yī)用流體傳輸系統(tǒng)內(nèi)使用。在一個實(shí)施 例中，醫(yī)用流體傳輸系統(tǒng)包括電動造影劑注射系統(tǒng)，其能夠?qū)⒃煊皠?和/或稀釋劑輸送給病人。本發(fā)明的一個或多個實(shí)施例的細(xì)節(jié)在隨附附圖以及下面的說明中 被闡述。本發(fā)明的其它特征、目的和優(yōu)點(diǎn)將從說明和附圖以及權(quán)利要 求中清楚地展現(xiàn)出來。


圖1是根據(jù)本發(fā)明第一個實(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內(nèi)的剖視圖。圖3a示出了圖3的細(xì)節(jié)。圖4是第一個實(shí)施例的容積泵在轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)循環(huán)開始時的透視圖。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)明第二個實(shí)施例的活塞的透視圖。圖9是根據(jù)本發(fā)明第三個實(shí)施例的容積泵的頂部透視圖，以透過 的方式示出了不帶有轉(zhuǎn)子的泵。圖9a是第三個實(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是第三個實(shí)施例的構(gòu)成中空圓柱形殼體的兩個圓柱形部件 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)開始時沿著圖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)明第四個實(shí)施例的容積泵的透視圖。圖16a是沿連接到至少一個轉(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所示泵的各個部件的透視圖。 圖20a是根據(jù)一個實(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上的中空圓柱體3。該圓柱體3具有上開口端，活塞2 可滑動地配合于其內(nèi)?；钊?由轉(zhuǎn)子5致動，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)動轉(zhuǎn)換成活塞2的雙向線性 和角運(yùn)動。該活塞2在具有雙向角運(yùn)動的同時在圓柱體3內(nèi)部往復(fù)滑 動。軸6傳遞活塞2在圓柱體3內(nèi)部的運(yùn)動，如下所述，而同時彈簧 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，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，彈簧7變松馳。活塞2的雙向角運(yùn)動充當(dāng)用于入口和出口 10、 11的閥，入口和出 口位于中空圓柱體3的相反兩側(cè)?；钊?包括兩條通路12和13，在 活塞2作角運(yùn)動時，通路使入口 IO和出口 11交替地打開或關(guān)閉。首 先，活塞2的向內(nèi)沖程或者上沖程打開入口 IO并且關(guān)閉出口 11，從 入口 IO抽吸醫(yī)用流體15通過第一通路12進(jìn)入中空圓柱體3的下部， 見圖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 打開出口 11。推進(jìn)流體15從泵腔室3的所述下部通過第二通路13到 出口 11，見圖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，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。這保證在活塞2的向內(nèi)沖程期間流體15從入口 10通過活塞2到達(dá)圓柱形腔室3'的下部的持續(xù)流動，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。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。通過所述轉(zhuǎn)子5的360度 旋轉(zhuǎn)來產(chǎn)生單劑量。可通過簡單地致動轉(zhuǎn)子而在固定的時間間隔利用 該系統(tǒng)能釋放幾個劑量。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，其通過兩個耳軸18固定連接到活塞頭17。支承偏心軸6的9轉(zhuǎn)子5通過活塞頭17傳遞組合的雙向角度和線性運(yùn)動到活塞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，如通過圖5和圖7所示的活 塞2處于吸入或推進(jìn)循環(huán)中時在軸6的球形末端8和活塞容置部9之 間的抵接。在第三個實(shí)施例中，見圖9到15，第一和第二活塞20、 21在中 空圓柱形移動殼體22內(nèi)部彼此相對地固定定位，如圖9中所示。所述 殼體22由面向彼此端對端裝配的兩個相同的圓柱形部件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，見圖9a。圓盤在 兩個圓柱形部件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，，見圖12b、 14b。圓盤24相對于由部 件23、 23'形成的殼體22作角運(yùn)動。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。圓盤24的這種運(yùn)動使圓柱形殼體22隨從于兩個活塞20、21的軸 線前后滑動，而同時關(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'來實(shí)現(xiàn)在兩個腔室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圓 柱形部件23、 23'的端部的第一和第二開口 28、 28，時，見圖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)明第四個實(shí)施例中，活塞2的組合的雙向線性和 角運(yùn)動利用軸桿28實(shí)現(xiàn)，該軸桿穿過與活塞頭17剛性連接的上部件 29，如圖16和16a所示。所述軸桿28能被至少一個轉(zhuǎn)子5致動。軸 桿28的移動傳遞給活塞2運(yùn)動，例如本發(fā)明第二個實(shí)施例中所述的運(yùn) 動。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 實(shí)施例。在本發(fā)明進(jìn)一步的實(shí)施例中(圖中沒有示出)，泵1被可操作地連 接到所述活塞2上部和下部的兩個轉(zhuǎn)子5、 5'致動，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，而同時第二轉(zhuǎn) 子5'傳遞給活塞2推進(jìn)階段所需要的運(yùn)動。本發(fā)明的所有實(shí)施例都能配置成將活塞的相對線性運(yùn)動和其角運(yùn) 動分開。通過第一轉(zhuǎn)子能傳遞線性運(yùn)動并且通過第二轉(zhuǎn)子能傳遞角運(yùn) 動。活塞的運(yùn)動在其沖程的任何時刻可從線性運(yùn)動轉(zhuǎn)變成角運(yùn)動。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，通過如第一實(shí)施例中所描述的相同機(jī)構(gòu)，通過入口 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)療過程，如血管造影或者 計(jì)算機(jī)斷層掃描(CT)過程。如圖18中所示，系統(tǒng)包括至少兩個流體儲存器。這些儲存器可以 是瓶子、袋子或者其它形式的容器。至少一個流體儲存器30包括造影 劑。流體儲存器32可包括稀釋液，如鹽水。每一個流體儲存器聯(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 流出儲存器并進(jìn)入相聯(lián)的管。泵組件40中的泵41從這些儲存器內(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 (從儲存器30或儲存器32中 的一個)，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 個閥36的能力。在一個實(shí)施例中，可使用夾緊閥。來自每一個儲存器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。在一個實(shí)施例中，泵41是圖1中示出的容積泵。在一個實(shí)施例中，泵41是圖8中示出的容積泵。在一個實(shí)施例中，泵 41是圖9中示出的容積泵。在一個實(shí)施例中，泵41是圖19a中示出 的容積泵，下面將對圖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，該管件穿過空氣/壓力檢測單元42。 單元42檢測柱狀體內(nèi)存在氣泡并且也檢測流體通過相關(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 個實(shí)施例中，病人線路穿過閥，例如夾緊閥或者止回閥。在一個實(shí)施 例中，系統(tǒng)能夠控制該閥以確定什么時候泵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程。這些構(gòu)件在每一個病人過程之后被拋棄。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 利用一個或多個連接器被聯(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。在一個實(shí)施例中，儲存器30、儲存器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，而來自入口 39的管件、泵41以及來自出口 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。在一個實(shí)施 例中，僅使用造影劑的一個儲存器30。在其它實(shí)施例中，可以使用兩 個或更多的造影劑儲存器30。在那些沒有稀釋劑被要求用于醫(yī)療注射 的情況下，儲存器32可從系統(tǒng)移除。圖19a是根據(jù)一個實(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包括第一中空圓柱形殼體部件52和第二中空圓柱形殼體部 件52，。在一個實(shí)施例中，圓柱形殼體部件52和52，可以是面向彼此 端對端裝配，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 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包括兩個流體端 口，在一個實(shí)施例中，所述端口包括孔。圓盤64以雙向角運(yùn)動來回的 轉(zhuǎn)動以借助于圓盤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)，而同時流體被從第一圓柱體排出到輸出端口 60。在 一個實(shí)施例中，第一和第二圓柱體中的每一個能夠保持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。在一個實(shí)施例中，泵41被安置成受到如下所述而被驅(qū)動， 即，通過優(yōu)選組合的雙向線性和角運(yùn)動從而導(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，而同時以同步化方式關(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，圖19a和 圖19b中示出泵41的圓盤64通過驅(qū)動元件驅(qū)動，所述驅(qū)動元件構(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。在一個實(shí)施例中，該容置部可包括插槽，驅(qū)動元件的端， 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)能夠致動圓盤64在操作期 間作角運(yùn)動或旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。驅(qū)動構(gòu)件的線性運(yùn)動引起圓盤64旋轉(zhuǎn)的或角 運(yùn)動。在每一個循環(huán)期間，圓盤64能夠在與前一循環(huán)期間的運(yùn)動相反 方向上旋轉(zhuǎn)。在一個實(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)動組件以便沿著桿76雙向的線性運(yùn)動。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，而同時馬達(dá)移動殼體組件的其余部分沿著桿76 來回運(yùn)動。組件的該運(yùn)動引起流體被吸入泵41的腔室內(nèi)并且從該腔室 排出(往復(fù))，如上所述。在一個實(shí)施例中，馬達(dá)74的致動器是使用120瓦的麥克遜 (Maxon)電機(jī)的皮帶一齒輪穿動橢圓凸輪系統(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 影過程，該過程需要較高壓力。在一個實(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。 圖20b還示出了橢圓凸輪78、銷79以及傳動聯(lián)桿100。在一個實(shí)施例 中，馬達(dá)74驅(qū)動橢圓凸輪78，銷79是靜止銷79。橢圓凸輪78的運(yùn) 動引起傳動聯(lián)桿100的運(yùn)動。傳動聯(lián)桿100的運(yùn)動引起組件沿著桿76 雙向的、線性運(yùn)動。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)動也引起閥驅(qū)動元件102雙向的、線性運(yùn)動。在一個實(shí)施例中， 驅(qū)動元件102的運(yùn)動垂直殼于體組件沿著桿76的運(yùn)動。驅(qū)動元件102 聯(lián)接著圓盤64 (泵41中)的插槽，其可以從圖19b中見到。驅(qū)動元 件102的線性運(yùn)動引起圓盤64旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。根據(jù)一個實(shí)施例，殼體組件 沿著桿76的運(yùn)動和圓盤64的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動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。在一個實(shí)施例中，這些運(yùn)動 降低了從泵41排出的流體的脈動性。圖21a是根據(jù)一個實(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存器80 (在一個實(shí)施例中可以是儲存器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 個或多個特定流速從儲存器80連續(xù)地吸入醫(yī)用流體。在一個實(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中沒有示出，但是 管件86還可以穿過閥，如圖18中示出的閥36。在一個實(shí)施例中，通 氣口 85具有5微米級的空氣過濾器。圖21b是根據(jù)一個實(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) 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 過泵加壓的流體直接接觸。部分90進(jìn)一步包括兩個密封件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圓柱形部件內(nèi)的至少一個第一活塞，所述泵具有至少一個入口，醫(yī)用流體能通過所述入口流入至少一個泵腔室，以及至少一個出口，所述醫(yī)用流體能通過所述出口而被排出，其特征在于，至少一個第二活塞與所述第一活塞相對地設(shè)置在第二中空圓柱形部件內(nèi)部，這兩個圓柱形部件面向彼此端對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優(yōu)選彼此組合的雙向線性和角運(yùn)動而被驅(qū)動，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，同時以同步化方式關(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，并且所述至少一個第一活塞和所述至少一個第二活塞中的每一個均具有至少兩個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 所述泵的一個或多個造影劑儲存器。
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 個或多個造影劑儲存器中的每一個所聯(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 述一個或多個造影劑儲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)動元件，所述驅(qū)動元件引起所述圓盤的角運(yùn)動。
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 一中空圓柱形部件內(nèi)的至少一個第一活塞，所述泵具有至少一個入口， 醫(yī)用流體能通過所述入口流入至少一個泵腔室，以及至少一個出口， 所述醫(yī)用流體能通過所述出口而被排出，其特征在于，至少一個第二 活塞與所述第一活塞相對地設(shè)置在第二中空圓柱形部件內(nèi)部，這兩個 圓柱形部件面向彼此端對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 被安置成通過優(yōu)選彼此組合的雙向線性和角運(yùn)動而被驅(qū)動，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，同時以同步化方式 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，并且所述至少一個第一活塞和 所述至少一個第二活塞中的每一個均具有至少兩個包覆成型的周向密 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 一中空圓柱形部件內(nèi)的至少一個第一活塞，所述泵具有至少一個入口， 醫(yī)用流體能通過所述入口流入至少一個泵腔室，以及至少一個出口，所述醫(yī)用流體能通過所述出口而被排出，其特征在于，至少一個第二 活塞與所述第一活塞相對地設(shè)置在第二中空圓柱形部件內(nèi)部，這兩個 圓柱形部件面向彼此端對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 被安置成通過優(yōu)選彼此組合的雙向線性和角運(yùn)動而被驅(qū)動，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，同時以同步化方式 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 一中空圓柱形部件內(nèi)的至少一個第一活塞，所述泵具有至少一個入口， 醫(yī)用流體能通過所述入口流入至少一個泵腔室，以及至少一個出口， 所述醫(yī)用流體能通過所述出口而被排出，其特征在于，至少一個第二 活塞與所述第一活塞相對地設(shè)置在第二中空圓柱形部件內(nèi)部，這兩個 圓柱形部件面向彼此端對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 被安置成通過優(yōu)選彼此組合的雙向線性和角運(yùn)動而被驅(qū)動，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，同時以同步化方式 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)動元件，所述驅(qū)動元件引起所述圓盤的角運(yùn)動。
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)動元件的球形端部。
全文摘要
在一個實(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圓柱體內(nèi)的至少一個活塞，所述泵具有至少一個入口，在所述活塞的向內(nèi)沖程期間，醫(yī)用流體通過所述入口被抽吸到泵腔室內(nèi)，以及至少一個出口，在所述活塞的向外沖程期間，所述醫(yī)用流體能通過所述出口而被排出?；钊蛑锌請A柱體能通過轉(zhuǎn)子直接或間接地致動。該轉(zhuǎn)子一方面?zhèn)鬟f雙向線性移動到活塞或者到圓柱體，另一方面?zhèn)鬟f雙向角運(yùn)動到活塞或者到另一可旋轉(zhuǎn)元件，以便交替地打開及關(guān)閉入口和出口。
文檔編號A61M5/142GK101611227SQ200880001988
公開日2009年12月23日 申請日期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 申請人:阿西斯特醫(yī)療系統(tǒng)有限公司