Приводное устройство инфузионного аппарата со стопорным устройством
Изобретение относится к медицинской технике, а именно к приводным устройствам инфузионного аппарата. Приводное устройство (1) содержит: насосный привод, выполненный с возможностью своего функционального механического соединения с дозирующим устройством (2), содержащим дозирующий цилиндр (20) и поршень (21), установленный внутри дозирующего цилиндра (20) по плотной скользящей посадке, для управления работой дозирующего устройства (2), причем насосный привод содержит поршневой шток (10), установленный с возможностью направленного перемещения вдоль оси (X) перемещения и выполненный с возможностью своего функционального механического соединения с поршнем (21); стопорное устройство (11), содержащее по меньшей мере один стопорный элемент (110), подвижный между блокирующей конфигурацией и разблокирующей конфигурацией, причем в разблокирующей конфигурации по меньшей мере один стопорный элемент (110) допускает установление и/или снятие функционального механического соединения между насосным приводом и дозирующим устройством (2), а в блокирующей конфигурации – препятствует установлению и/или снятию функционального механического соединения между насосным приводом и дозирующим устройством (2) за счет механического взаимодействия одного или нескольких конструктивных элементов стопорного элемента (110) с дозирующим цилиндром (20), причем приводное устройство (1) инфузионного аппарата выполнено с возможностью управления по меньшей мере одним стопорным элементом (110) таким образом, чтобы он принимал разблокирующую конфигурацию при нахождении насосного привода по меньшей мере в одной заданной конфигурации, а блокирующую конфигурацию – при нахождении насосного привода в конфигурации, отличной от заданной, причем по меньшей мере одной заданной конфигурацией является конфигурация, в которой поршневой шток (10) находится в заданном положении вдоль оси (X) своего перемещения. 4 н. и 9 з.п. ф-лы, 3 ил.
Настоящее изобретение относится к области инфузионных аппаратов, в частности приводных устройств инфузионных аппаратов. Изобретение также относится к области амбулаторных инфузионных аппаратов, дозирующих устройств и способов соединения дозирующего устройства с приводным устройством инфузионного аппарата.
Амбулаторные инфузионные аппараты (приборы) широко известны в технике как предназначенные для введения жидких лекарственных средств, например при лечении сахарного диабета методом непрерывного подкожного введения инсулина (НПВИ), также известным как длительное подкожное введение, а также при лечении болей или рака. Амбулаторные инфузионные аппараты поставляются рядом производителей, таких как компании Roche Diabetes Care GmbH, Германия, или Medtronic MiniMed Inc, штат Калифорния, США.
Обычно такие амбулаторные инфузионные аппараты или системы имеют классическую и зарекомендовавшую себя конструкцию шприцевого типа. Точность дозирования этих систем в значительной степени определяется точно заданной связью между поршнем, установленным в выполненном по типу шприца картридже лекарственного средства, и поршневым штоком, входящим в состав приводного узла амбулаторного инфузионного аппарата. Такая точно заданная взаимосвязь включает в себя, в частности, точно заданное взаимное положение поршневого штока и поршня.
При установке картриджа в амбулаторный инфузионный аппарат точно заданная связь между ними достигается в случае, если взаимное положение поршня и поршневого штока, в частности соединяемого с поршнем соединительного элемента поршневого штока, таково, что поршень при его соединении с поршневым штоком не смещается. Если же поршневой шток выдвинут вперед дальше, чем поршень, при соединении поршень продвинется вперед, что приведет к непреднамеренному введению лекарственного средства. Если поршневой шток отведен назад дальше, чем поршень, при соединении поршень может отодвинуться назад, что приведет к возникновению в картридже нежелательного разрежения, и/или соединяемые элементы могут не войти должным образом в зацепление, из-за чего последующее включение привода не приведет к соответствующему перемещению поршня. И тот, и другой сценарий очень невыгоден и даже чреват серьезными медицинскими осложнениями в ситуациях, когда дозирующее устройство или картридж лекарственного средства посредством инфузионной канюли подключены к организму пациента.
Хотя шприцевые системы хорошо зарекомендовали себя, недавно были предложены альтернативные системные архитектуры, раскрытые, например, в публикации ЕР 1970677 А1. Несмотря на то, что такие альтернативные архитектуры обладают рядом преимуществ, для таких систем рассмотренная выше проблема также актуальна, а возможно, и еще более критична. Например, система, раскрытая в публикации ЕР 1970677 А1, требует не только точно заданного перемещения поршня, но и точно заданного переключения гидрораспределителя. Другие аспекты и варианты выполнения таких дозирующих устройств с гидрораспределителями раскрыты, например, в публикациях ЕР 1970677 А1, ЕР 2510962, ЕР 2510960, ЕР 2696915, ЕР 2457602, WO 2012/069308, WO 2013/029999, ЕР 2753380, ЕР 2163273, ЕР 2361646. Везде, где в настоящем описании рассматривается дозирующее устройство с дозирующим цилиндром и гидрораспределителем, такое дозирующее устройство может быть выполнено, в частности, в соответствии с любым одним или несколькими из этих относящихся к уровню техники публикаций, содержание которых соответственно включено в описание путем ссылки.
Основная цель изобретения заключается в усовершенствовании уровня техники в отношении соединения и разъединения приводного устройства и дозирующего устройства в контексте амбулаторной инфузионной системы. В частности, целью настоящего изобретения является частичное или полное устранение рассмотренных выше проблем. Основная цель достигается совокупностями существенных признаков независимых пунктов формулы изобретения. Частные предпочтительные варианты осуществления изобретения охарактеризованы в зависимых пунктах формулы изобретения, а также представлены в описании и на чертежах.
Дозирующее устройство является функциональной и/или конструктивное единицей, которая входит в состав инфузионной системы и из которой во время работы системы дозируется, т.е. выдается точно заданными, отмеренными дозами, жидкое лекарственное средство. Дозирующим устройством может быть, в частности, дозирующее устройство, содержащее миниатюризированный поршневой насос и гидрораспределитель, который сообщает дозирующий цилиндр дозирующего устройства попеременно, т.е. взаимоисключающим образом, со входом или выходом для лекарственного средства. Такое дозирующее устройство может быть выполнено, например, в соответствии с содержанием публикации ЕР 1970677 А1, которое включено в настоящее описание путем ссылки. В качестве альтернативы дозирующее устройство может быть реализовано в виде картриджа лекарственного средства, выполненного по типу шприца с цилиндрическим корпусом картриджа и установленным в нем по скользящей посадке с возможностью перемещения поршнем, или может содержать такой картридж, максимальный объем заправки которого составляет, как правило, от 1 до 4 мл. Такого рода картриджи обычно используются в описанных выше современных системах подачи лекарственных средств.
Одним объектом изобретения, обеспечивающим достижение вышеуказанной основной цели, является приводное устройство инфузионного аппарата. Такое приводное устройство обычно представляет собой сборочную группу амбулаторного инфузионного аппарата. Приводное устройство инфузионного аппарата содержит насосный привод. Насосный привод выполнен с возможностью своего функционального механического соединения с дозирующим устройством, содержащим дозирующий цилиндр и поршень, установленный внутри дозирующего цилиндра по плотной скользящей посадке, для управления работой дозирующего устройства.
Приводное устройство инфузионного аппарата также содержит стопорное устройство. Стопорное устройство содержит по меньшей мере один стопорный элемент.По меньшей мере один стопорный элемент подвижен между блокирующей конфигурацией и разблокирующей конфигурацией. В разблокирующей конфигурации по меньшей мере один стопорный элемент допускает установление и/или снятие функционального механического соединения между насосным приводом и дозирующим устройством. В блокирующей конфигурации по меньшей мере один стопорный элемент препятствует установлению и/или снятию функционального механического соединения между насосным приводом и дозирующим устройством. По меньшей мере один стопорный элемент выполняет вышеуказанные функции за счет механического взаимодействия одного или нескольких его конструктивных элементов с дозирующим цилиндром.
Кроме того, приводное устройство инфузионного аппарата выполнено с возможностью управления по меньшей мере одним стопорным элементом таким образом, чтобы он принимал разблокирующую конфигурацию при нахождении насосного привода по меньшей мере в одной заданной конфигурации. Приводное устройство инфузионного аппарата также выполнено с возможностью управления по меньшей мере одним стопорным элементом таким образом, чтобы он принимал блокирующую конфигурацию при нахождении насосного привода в конфигурации, отличной от заданной.
Как указано выше, стопорный элемент содержит один или несколько конструктивных элементов, которые механически, за счет механического взаимодействия, блокируют установление функционального механического соединения между насосным приводом и дозирующим устройством в блокирующей конфигурации, т.е. препятствуют установлению такого соединения.
По меньшей мере одной заданной конфигурацией является конфигурация приводного узла, в которой соединение и/или разъединения элемента привода поршня и самого поршня может быть обеспечиваться управляемым образом. Такая заданная конфигурация выгодна тем, что установление и/или снятие точно заданного соединения поршня с элементом его привода возможно в ней без смещения поршня, как это поясняется выше. Кроме того, благодаря тому, что изобретение предусматривает механическое взаимодействие стопорного элемента с дозирующим цилиндром, при осевом положении поршневого штока, отличном от заданного положения, исключается функциональное механическое соединение между насосным 30 приводом и поршневым штоком, что также позволяет избежать потенциального смещения поршня.
В некоторых вариантах осуществления изобретения расположение стопорного устройства и его взаимодействие с дозирующим устройством таковы, что дозирующее устройство можно вставить в предназначенное для его размещения отделение инфузионного аппарат или извлечь из этого отделения только (при нахождении стопорного устройства) в разблокирующей конфигурации, тогда как в блокирующей конфигурации установка дозирующего устройства в соответствующее отделение или его извлечение из этого отделения механически блокируются стопорным устройством.
В некоторых вариантах осуществления изобретения насосный привод содержит поршневой шток. Поршневой шток установлен с возможностью направленного перемещения вдоль оси своего перемещения. Кроме того, поршневой шток выполнен с возможностью своего функционального механического соединения с поршнем дозирующего устройства. В таких вариантах осуществления изобретения функциональное механическое соединение между дозирующим устройством и насосным приводом, допускаемое в разблокирующей конфигурации и блокируемое в блокирующей конфигурации, представляет собой или включает в себя механическое сцепление поршневого штока и поршня.
В некоторых вариантах осуществления изобретения, в которых имеется поршневой шток, заданной конфигурацией является конфигурация, в которой поршневой шток находится в заданном положении вдоль оси своего перемещения. В некоторых из этих вариантов осуществления изобретения заданным положением, предпочтительно единственным заданным положением, является крайнее отведенное положение поршневого штока.
В некоторых вариантах осуществления изобретения, в которых имеется поршневой шток, такой поршневой шток имеет управляющий элемент. Управляющий элемент выполнен для взаимодействия с по меньшей мере одним стопорным элементом. Тем самым управляющий элемент управляет переводом по меньшей мере одного стопорного элемента между блокирующей конфигурацией и разблокирующей конфигурацией. Соответственно, конфигурация стопорного элемента определяется положением поршневого штока вдоль оси его перемещения.
В некоторых вариантах осуществления изобретения, в которых имеется поршневой шток, ход поршневого штока вдоль оси его перемещения между крайним отведенным положением и крайним выдвинутым положением составляет 40 мм или менее.
В некоторых вариантах осуществления изобретения насосный привод содержит устройство управления гидрораспределителем. Устройство управления гидрораспределителем выполнено с возможностью установления функционального механического соединения с гидрораспределителем дозирующего устройства и управления состоянием гидрораспределителя.
В некоторых вариантах осуществления изобретения, в которых имеется устройство управления гидрораспределителем, приводное устройство инфузионного аппарата выполнено с возможностью управления движением по меньшей мере одного стопорного элемента между разблокирующей конфигурацией и блокирующей конфигурацией в зависимости от конфигурации устройства управления гидрораспределителем.
В некоторых вариантах осуществления изобретения по меньшей мере один стопорный элемент установлен с возможностью его перевода между блокирующей конфигурацией и разблокирующей конфигурацией посредством движения поворота.
В некоторых вариантах осуществления изобретения стопорное устройство содержит по меньшей мере два стопорных элемента. По меньшей мере два стопорных элемента совместно образуют захватную структуру, клещевую структуру и/или зажимную структуру.
В некоторых вариантах осуществления изобретения стопорное устройство содержит по меньшей мере один упругий элемент. о меньшей мере один упругий элемент установлен таким образом, чтобы поджимать по меньшей мере один стопорный элемент в направлении блокирующей конфигурации.
В некоторых вариантах осуществления изобретения по меньшей мере один стопорный элемент установлен таким образом, чтобы в блокирующей конфигурации зажимать дозирующее устройство для сохранения его заданного рабочего положения относительно приводного устройства инфузионного аппарата.
Еще одним объектом изобретения, обеспечивающим достижение вышеуказанной основной цели, является амбулаторный инфузионный аппарат. Амбулаторный инфузионный аппарат предпочтительно предназначен для скрытого ношения пользователем в течение длительного периода времени. Амбулаторный инфузионный аппарат содержит приводное устройство, которым может быть, например, приводное устройство инфузионного аппарата, описанное выше и/или рассматриваемое ниже в контексте примеров осуществления изобретения. Как правило, амбулаторный инфузионный аппарат также содержит электронный блок управления, функционально электрически связанный с насосным приводом, в частности с источником энергии насосного привода. Электронный блок управления выполнен с возможностью управления работой насосного привода. Вместе с тем, следует отметить, что настоящее изобретение также может использоваться в контексте систем, не имеющих электронного управления, например в системах с механическим пружинным приводом, известным из уровня техники.
В некоторых вариантах осуществления изобретения амбулаторный инфузионный аппарат выполнен с возможностью введения в организм жидкого лекарственного средства в базальном режиме, предпочтительно согласно переменному во времени графику введения в базальном режиме, под управлением электронного блока управления. Амбулаторный инфузионный аппарат также может быть выполнен с возможностью введения отдельных болюсов жидкого лекарственного средства (введение по требованию) при поступлении от пользователя соответствующей команды.
Еще одним объектом изобретения, обеспечивающим достижение вышеуказанной основной цели, является дозирующее устройство для применения в комбинации с приводным устройством инфузионного аппарата и/или амбулаторным инфузионным аппаратом. Инфузионный аппарат и/или приводное устройство инфузионного аппарата может быть выполнен, например, как описано выше и/или рассматривается ниже в контексте примеров осуществления изобретения.
Предлагаемое в изобретении дозирующее устройство также содержит структуру зацепления со стопорным элементом. Структура зацепления со стопорным элементом расположена таким образом, чтобы входить в зацепление с по меньшей мере одним стопорным элементом, находящимся в блокирующей конфигурации, и не входить в зацепление с по меньшей мере одним стопорным элементом, находящимся в разблокирующей конфигурации.
Еще одним объектом изобретения, обеспечивающим достижение вышеуказанной основной цели, является способ функционального соединения дозирующего устройства с приводным устройством инфузионного аппарата. Дозирующее устройство и приводное устройство инфузионного аппарата могут быть выполнены, например, как описано выше, а также как описано ниже в контексте примеров осуществления изобретения. Предлагаемый в изобретении способ включает:
а) обеспечение приводного устройства инфузионного аппарата, по меньшей мере один стопорный элемент которого находится в блокирующей конфигурации;
б) управление насосным приводом для достижения им заданной конфигурации;
в) перевод по меньшей мере одного стопорного элемента из блокирующей конфигурации в разблокирующую конфигурацию при достижении насосным приводом заданной конфигурации.
На фиг. 1а, 1б показан пример выполнения предлагаемого в изобретении стопорного устройства вместе с относящимися к нему элементами, соответственно в разблокирующей и блокирующей конфигурациях.
На фиг. 2a, 2б показан еще один пример выполнения предлагаемого в изобретении стопорного устройства вместе с относящимися к нему элементами, соответственно в разблокирующей и блокирующей конфигурациях.
На фиг. 3 показана структурная схема амбулаторного инфузионного аппарата.
Ниже со ссылкой на чертежи рассматриваются примеры осуществления изобретения.
Связанные с направлениями термины и выражения, такие как "слева", "справа", "выше", "ниже", используются в описании по отношению к чертежам и предназначаются только для облегчения понимания изобретения. Они не подразумевают какого-либо конкретного направления в эксплуатации.
В соответствующих случаях направления выдвижения и отвода поршневого штока обозначены буквами "А" и "R", соответственно.
Элементы, показанные на нескольких чертежах одинаковым или почти одинаковым образом, для наглядности представления обычно обозначаются только один раз.
Сначала рассматриваются фиг. 1а и 1б, на которых показана часть приводного устройства 1 инфузионного аппарата вместе с частью дозирующего устройства 2 в двух описываемых ниже альтернативных конфигурациях.
Например, дозирующее устройство 2 содержит по существу цилиндрический дозирующий цилиндр 20 с открытым задним концом. Внутри дозирующего цилиндра 20 расположен поршень 21, установленный по плотной скользящей посадке с возможностью перемещения вдоль продольной оси X. На переднем конце дозирующий цилиндр 20 имеет проходное отверстие 22. При перемещении поршня в направлении его выдвижения жидкость, находящаяся внутри дозирующего цилиндра 20 между поршнем 21 и передней поверхностью цилиндра, вытесняется из дозирующего цилиндра 20 через проходное отверстие 22. Аналогично, перемещение поршня 21 в направлении его отвода приводит к всасыванию жидкости в дозирующий цилиндр 20 через проходное отверстие 22.
В этом варианте осуществления изобретения проходное отверстие 22 функционально связано с гидрораспределителем (на чертеже не показан) дозирующего устройства 2, который по выбору сообщает проходное отверстие 22 попеременно, т.е. взаимоисключающим образом, с резервуаром жидкого лекарственного средства или с инфузионной линией. Гидрораспределитель выполнен с возможностью функционального, т.е. осуществляемого в эксплуатации, механического разъемного соединения с приводом гидрораспределителя и приводным механизмом гидрораспределителя, входящим в состав приводного устройства инфузионного аппарата, например посредством соединительного устройства с вращательным или линейным движением, шаговым механизмом переключения и т.п. В качестве альтернативы, гидрораспределитель может быть реализован используемыми в комбинации дозирующим цилиндром 20 и неподвижным элементом (на чертеже не показан) дозирующего устройства 2, причем для переключения гидрораспределителя дозирующий цилиндр 20 установлен подвижно относительно неподвижного элемента, например с возможностью поворота относительно него, как раскрыто, например, в публикации ЕР 2163273 А1.
В других вариантах осуществления изобретения дозирующее устройство 2 не содержит гидрораспределителя, а жидкое лекарственное средство выпускается из дозирующего цилиндра 20 непосредственно в инфузионную линию, как это известно в случае шприцевых помп. В таких вариантах осуществления изобретения дозирующий цилиндр 20 выполнен в виде картриджа, в котором хранится жидкое лекарственное средство в количестве, требуемом для непрерывной терапии, длящейся, как правило, несколько суток, например от 1 до 4 мл жидкого лекарственного средства. Проходное отверстие 22 в таких вариантах осуществления изобретения связано посредством жидкостного соединения или выполнено интегрально (за одно целое) с соединительным устройством инфузионной линии, например известным люэровским соединителем, или непосредственно соединено с инфузионной линией и/или инфузионной канюлей.
На своем заднем конце дозирующий цилиндр 20 имеет также кольцевой выступ 23, выполненный в виде участка увеличенного диаметра. Выступ 23 образует структуру сцепления со стопорными элементами и выполнен с возможностью взаимодействия со стопорными элементами стопорного устройства, как подробнее описывается ниже.
Здесь и далее принимается допущение, что дозирующее устройство 2 расположено в соответствующем, т.е. предназначенном для его размещения, отделении амбулаторного инфузионного аппарата (на чертеже не показано) съемным образом, т.е. с возможностью его извлечения. Также принимается допущение, что для сохранения своего заданного неподвижного положения дозирующее устройство 2 зафиксировано внутри соответствующего отделения стенками этого отделения, упорами или иными аналогичными средствами. Дозирующее устройство 2 и отделение для его размещения также могут содержать соответствующие структуры для механического сопряжения, такие как захваты, замки, призматическая направляющая и т.п.
Кроме того, в качестве примера принимается допущение, что дозирующее устройство 2 вставляется в отделение для его размещения осевым движением в направлении отвода поршня и извлекается из этого отделения осевым движением в направлении выдвижения поршня.
Рассматриваемое в качестве примера приводное устройство 1 инфузионного аппарата содержит поршневой шток 10, который является частью насосного привода и приводится в движение таким образом, чтобы совершать линейное перемещение между крайним выдвинутым положением и крайним отведенным положением. На фиг.1а, например, поршневой шток 10 показан в крайнем отведенном положении. Движение поршневого штока 10 направляется линейной направляющей, как схематически показано на чертеже.
Насосный привод также содержит по меньшей мере один источник энергии привода, обычно выполненный в виде электрического двигателя, а при необходимости, и дополнительные промежуточные компоненты, в частности редуктор (на чертеже не показан).
Поршневой шток 10 имеет удлиненное тело 100, проходящее вдоль оси X перемещения поршня и расположенное соосно с этой осью, т.е. таким образом, что его ось совпадает с осью X перемещения поршня. На своем переднем конце поршневой шток 10 также содержит соединительный элемент 101 для создания функционального, т.е. устанавливаемого в эксплуатации, разъемного механического соединения с поршнем 21 (показан схематически). Это механическое соединение между соединительным элементом 101 и поршнем 21 обеспечивается действующим в продольном направлении, в частности самоблокирующимся, соединительным устройством, позволяющим передавать усилия в направлении как выдвижения, так и отвода поршня. Таким образом, поршень 21 перемещается в направлении его выдвижения и отвода за счет соответствующего перемещения поршневого штока 10. Из уровня техники известно множество конструкций соединителей такого рода, например резьбовое соединение, байонетное (штыковое) соединение, магнитное или электромагнитное соединение либо соединение, создаваемое за счет распора захватов соединительного элемента 101, входящих в зацепление со стенкой соответствующей полости поршня 21.
Поршневой шток 10 также содержит кольцевой управляющий выступ 102, который образует управляющий элемент и подробнее рассматривается ниже.
Приводное устройство 1 инфузионного аппарата также содержит стопорное устройство 11, выполненное в соответствии с настоящим изобретением. Стопорное устройство 11 содержит, например, два стопорных элемента, выполненных, например, в виде захватных рычагов 110. Захватные рычаги 110 расположены на радиальном расстоянии от поршневого штока 10 в целом параллельно ему. На своих передних концах каждый из захватных рычагов 110 имеет захватный выступ 112, выдающийся радиально внутрь. Захватные рычаги 110 выполнены таким образом, чтобы взаимодействовать и входить в зацепление с выступом 23 дозирующего цилиндра 20. Захватные рычаги 110 установлены с возможностью поворота вокруг соответствующих осей P1, Р2 поворота, близлежащих к задним концам рычагов. Стопорное устройство 11 также содержит упругий элемент, выполненный, например, в виде отрезка изогнутой пружинной проволоки 111. Пружинная проволока 111 входит в соответствующие отверстия, высверленные в захватных рычагах 110, и поджимает захватные рычаги 110 радиально внутрь. Каждый из захватных рычагов 110 также имеет управляющий кулачок 113, направленный радиально внутрь к поршневому штоку 10 и выполненный таким образом, чтобы взаимодействовать с управляющим выступом 102 и контактировать с ним.
Далее подробнее рассматривается работа рассматриваемого в качестве примера стопорного устройства 11 и связанных с ним компонентов. На фиг. 1а стопорное устройство 11 показано в разблокирующей конфигурации, а поршневой шток 10 - в заданном положении. В показанной на фиг. 1а разблокирующей конфигурации кольцевая наружная поверхность управляющего выступа 102 вошла в контакт с управляющими кулачками 113, заставив захватные рычаги 110 отклониться наружу, против направленной внутрь силы, создаваемой пружинной проволокой 111. В этой конфигурации расстояние между захватными выступами 112 достаточно для того, чтобы сделать возможным осевое движение дозирующего устройства 2. В частности, расстояние между захватными выступами 112 больше диаметра выступа 23.
В этом конкретном примере заданным положением является крайнее отведенное положение, и это заданное положение является единственным. Это положение точно задано механически посредством конструкции. Аналогично, крайнее отведенное положение поршня 21 дозирующего устройства 2 является точно заданным. Когда и поршень 21, и поршневой шток 10 находятся в своих соответствующих крайних отведенных положениях, механическое соединение между соединителем 101 поршневого штока и сопрягаемым с ним поршнем 21, например резьбовое или байонетное соединение, может устанавливаться или сниматься без смещения поршня 21 внутри дозирующего цилиндра 20.
Если поршневой шток 10 и сцепленный с ним поршень 21 перемещать из показанной на фиг.1а конфигурации в направлении выдвижения поршня, внутренние концы управляющих кулачков 113 будут скользить по задней управляющей поверхности 103 управляющего выступа 102. В соответствии с наклоном управляющей поверхности 103 захватные рычаги 110 будут поворачиваться внутрь под действием поджимающей их силы, создаваемой пружинной проволокой 111. Расстояние между захватными выступами 112 уменьшается соответственно. В некоторой точке расстояние между захватными выступами 112 станет слишком малым для прохождения между ними выступа 23 дозирующего устройства.
На фиг. 1б показана ситуация, когда движение захватных рычагов 110 из разблокирующей конфигурации в блокирующую конфигурацию завершилось. В этой блокирующей конфигурации захватные рычаги 110 повернуты внутрь к поршневому штоку 10. Управляющие кулачки 113 уже не контактируют и не сцепляются с управляющими выступом 112. Выступ 23 дозирующего устройства 2 расположен позади захватных выступов 112 в осевом направлении, что соответственно механически блокирует осевое движение дозирующего устройства 2 на его извлечение в направлении выдвижения поршня.
При выдвижении поршневого штока 10 и соединенного с ним поршня 21 из состояния, показанного на фиг. 1б, захватные рычаги 110 останутся в блокирующей конфигурации.
Если же поршневой шток 10 снова отводить назад, рассмотренные выше стадии будут осуществляться в обратном направлении, и захватные рычаги 110 соответственно повернутся из блокирующей конфигурации в разблокирующую конфигурацию, в которой дозирующее устройство 2 можно свободно извлечь осевым движением из предназначенного для его размещения отделения амбулаторного инфузионного аппарата.
Вариант осуществления изобретения, показанный на фиг. 1а и 1б, может быть изменен и/или модифицирован различными путями. Например, на чертежах видно, что блокирующая конфигурация и переход между блокирующей конфигурацией и разблокирующей конфигурацией определяются осевым положением управляющего выступа 102 на теле 100 поршневого штока. Смещая управляющий выступ 102 в осевом направлении, можно выбирать в качестве заданного положения любое другое желательное положение поршневого штока 10.
Снабдив тело 100 поршневого штока более чем одним расположенным по его длине управляющим выступом, можно предусмотреть более одного заданного положения. Например, показанная на чертежах конструкция может быть модифицирована таким образом, чтобы заданными положениями были как крайнее отведенное, так и крайнее выдвинутое положения поршневого штока.
Кроме того, может быть модифицировано число захватных рычагов 110 и их расположение. В показанном на фиг. 1а, 1б примере имеется два захватных рычага 110, которые, например, симметрично расположены с диаметрально противоположных сторон поршневого штока 10. В качестве альтернативы, может быть предусмотрен только один захватный рычаг или более двух захватных рычагов, например, может быть предусмотрено три захватных рычага, разнесенных в окружном направлении относительно друг друга на 120°. Аналогично, стопорные элементы могут быть расположены таким образом, чтобы избирательно допускать или блокировать движение дозирующего устройства 2 в направлении, отличном от осевого.
В качестве альтернативы пружинной проволоке 111 могут использоваться другие типы упругих элементов. Например, пружинную проволоку 111 можно заменить двумя отдельными пружинами, каждая из которых воздействует на один из захватных рычагов 110. В других вариантах упругий элемент может отсутствовать, но движение стопорного(-ых) элемент(-ов), например захватных рычагов 110, может направляться принудительно в зависимости от осевого положения поршневого штока 10.
Ниже рассматривается еще один вариант осуществления изобретения, поясняемый фиг. 2а, 2б.
На фиг. 2а, 2б схематически показано дозирующее устройство 2, расположенное в отделении 30 амбулаторного инфузионного аппарата, предназначенном для размещения картриджа. В качестве стопорных элементов предусмотрено два стопорных штифта 110а, установленных с возможностью перемещения вдоль оси, как показано соответствующими стрелками. В блокирующей конфигурации (фиг. 2б) стопорные штифты 110а входят в соответствующие выемки 24, вырез или иной подобный элемент дозирующего устройства 2. В разблокирующей конфигурации (фиг. 2а) стопорные штифты 110а не находятся в зацеплении с дозирующим устройством 2. В отличие от рассмотренного выше варианта осуществления изобретения, показанного на фиг. 1а, 1б, управление движением стопорных штифтов 110а осуществляется не механически, посредством перемещения поршневого штока. Вместо этого предусмотрен специальный исполнительный механизм 114 стопорения, например электромагнитный исполнительный механизм, функционально связанный со стопорными штифтами 110а посредством механического соединения. Управление исполнительным механизмом 114 стопорения осуществляется управляющей схемой 31 амбулаторного инфузионного аппарата.
Поскольку в этом примере предусмотрено электронное управление движением стопорных штифтов 110а, в качестве заданной конфигурации может быть выбрана любая желательная конфигурация насосного привода. Для определения положения поршневого штока, при необходимости может быть предусмотрен один или несколько датчиков положения, таких как энкодер(-ы) перемещения, позиционный(-ые) выключатель(-и) и т.д. В варианте же осуществления изобретения, показанном на фиг. 1а, 1б, одна или несколько разблокирующих конфигураций задается механически, конструкцией устройства.
В примерах осуществления изобретения, показанных на фиг. 1а, 1б, а также на фиг. 2а, 2б, в основном рассматривается движение стопорного элемента между блокирующей конфигурацией и разблокирующей конфигурацией в зависимости от положения поршневого штока. Если амбулаторный инфузионный аппарат рассчитан на применение в комбинации с дозирующим устройством, имеющим обсуждавшийся выше гидрораспределитель, для перевода между блокирующей конфигурацией и разблокирующей конфигурацией в зависимости от состояния приводного механизма гидрораспределителя в качестве альтернативы положению поршневого штока или в дополнение к нему могут использоваться по существу те же технические решения.
Ниже рассматривается фиг.3. На фиг. 3 показана структурная схема амбулаторного инфузионного аппарата. Амбулаторный инфузионный аппарат может быть, в частности, амбулаторным инфузионным аппаратом, упоминавшимся выше в контексте фиг. 1а, 1б и/или фиг. 2а, 2б, и может иметь описанные выше конструктивные и/или функциональные особенности.
Амбулаторный инфузионный аппарат 1 содержит электронный блок управления или управляющую схему 31, который(-ая) может включать в себя один или несколько микроконтроллеров и/или микрокомпьютеров, исполняющих соответствующий встроенный программный код, и/или другие программируемые компоненты, такие как специализированные заказные интегральные схемы (ASIC), а также обычные активные и/или пассивные схемы. Электронный блок управления 31 также может содержать пользовательский интерфейс и/или один или несколько коммуникационных интерфейсов.
Амбулаторный инфузионный аппарат также содержит приводное устройство 1, которое может быть выполнено в соответствии с любым описанным выше вариантом осуществления изобретения. Приводное устройство 1 инфузионного аппарата также содержит управляемый насосный привод 32. Насосный привод 32 содержит источник энергии привода, например двигатель, такой как стандартный электродвигатель постоянного тока, бесщеточный электродвигатель постоянного тока или шаговый электродвигатель, а также может содержать редуктор. Насосный привод 32 также содержит поршневой шток 10, приводимый в движение от двигателя, как поясняется выше в контексте фиг. 1а, 1б и фиг. 2а, 2б. Как возможный вариант, приводное устройство 1 инфузионного аппарата также содержит специальное устройство управления гидрораспределителем с приводом 33 гидрораспределителя для переключения гидрораспределителя дозирующего устройства 2, как поясняется выше. Приводное устройство 1 инфузионного аппарата также содержит стопорное устройство 11 в любом из рассмотренных вариантов его выполнения.
При необходимости амбулаторный инфузионный аппарат содержит один или несколько датчиков 34. Один или несколько датчиков 34 могут быть выполнены и расположены, в частности, таким образом, чтобы регистрировать положение, в частности заданное положение, поршневого штока 10.
Амбулаторный инфузионный аппарат также содержит по меньшей мере одно отделение 30, которое может быть предназначено для размещения картриджа лекарственного средства и/или дозирующего устройства.
Амбулаторный инфузионный аппарат также содержит корпус 39, предпочтительно выполненный с обеспечением его герметичности, в частности влагозащищенности или водонепроницаемости, в рабочем состоянии. Корпус и амбулаторный инфузионный аппарат в целом предпочтительно выполнены такой формы, чтобы пользователь мог по существу непрерывно и скрыто носить такой амбулаторный инфузионный аппарат в течение длительного периода времени, составляющего, как правило, от нескольких дней до, например, нескольких недель. В качестве альтернативы или дополнения, инфузионный аппарат может быть выполнен с возможностью его крепления непосредственно на коже пользователя, в частности при помощи клейкой платформы (пластыря).
1. Приводное устройство (1) инфузионного аппарата, содержащее:
- насосный привод, выполненный с возможностью своего функционального механического соединения с дозирующим устройством (2), содержащим дозирующий цилиндр (20) и поршень (21), установленный внутри дозирующего цилиндра (20) по плотной скользящей посадке, для управления работой дозирующего устройства (2), причем насосный привод содержит поршневой шток (10), установленный с возможностью направленного перемещения вдоль оси (X) перемещения и выполненный с возможностью своего функционального механического соединения с поршнем (21);
- стопорное устройство (11), содержащее по меньшей мере один стопорный элемент (110), подвижный между блокирующей конфигурацией и разблокирующей конфигурацией, причем в разблокирующей конфигурации по меньшей мере один стопорный элемент (110) допускает установление и/или снятие функционального механического соединения между насосным приводом и дозирующим устройством (2), а в блокирующей конфигурации – препятствует установлению и/или снятию функционального механического соединения между насосным приводом и дозирующим устройством (2) за счет механического взаимодействия одного или нескольких конструктивных элементов стопорного элемента (110) с дозирующим цилиндром (20),
причем приводное устройство (1) инфузионного аппарата выполнено с возможностью управления по меньшей мере одним стопорным элементом (110) таким образом, чтобы он принимал разблокирующую конфигурацию при нахождении насосного привода по меньшей мере в одной заданной конфигурации, а блокирующую конфигурацию – при нахождении насосного привода в конфигурации, отличной от заданной, причем по меньшей мере одной заданной конфигурацией является конфигурация, в которой поршневой шток (10) находится в заданном положении вдоль оси (X) своего перемещения.
2. Приводное устройство (1) по п. 1, в котором заданным положением, предпочтительно единственным заданным положением, является крайнее отведенное положение поршневого штока (10).
3. Приводное устройство (1) по п. 1 или 2, в котором поршневой шток (10) имеет управляющий элемент (102), выполненный для взаимодействия с по меньшей мере одним стопорным элементом (110), обеспечивающий управление переводом по меньшей мере одного стопорного элемента (110) между блокирующей конфигурацией и разблокирующей конфигурацией.
4. Приводное устройство (1) по одному из пп. 1-3, в котором ход поршневого штока (10) вдоль оси (X) его перемещения между крайним отведенным положением и крайним выдвинутым положением составляет 40 мм или менее.
5. Приводное устройство (1) по одному из предыдущих пунктов, в котором насосный привод содержит устройство управления гидрораспределителем, выполненное с возможностью установления функционального механического соединения с гидрораспределителем дозирующего устройства (2) и управления состоянием гидрораспределителя.
6. Приводное устройство (1) по п. 5, выполненное с возможностью управления движением по меньшей мере одного стопорного элемента (110) между разблокирующей конфигурацией и блокирующей конфигурацией в зависимости от конфигурации устройства управления гидрораспределителем.
7. Приводное устройство (1) по одному из предыдущих пунктов, в котором по меньшей мере один стопорный элемент (110) установлен с возможностью его перевода между блокирующей конфигурацией и разблокирующей конфигурацией посредством движения поворота.
8. Приводное устройство (1) по одному из предыдущих пунктов, в котором стопорное устройство (11) содержит по меньшей мере два стопорных элемента (110), совместно образующих захватную структуру, клещевую структуру и/или зажимную структуру.
9. Приводное устройство (1) по одному из предыдущих пунктов, в котором стопорное устройство (11) содержит по меньшей мере один упругий элемент (111), установленный таким образом, чтобы поджимать по меньшей мере один стопорный элемент (110) в направлении блокирующей конфигурации.
10. Приводное устройство (1) по одному из предыдущих пунктов, в котором по меньшей мере один стопорный элемент (110) установлен таким образом, чтобы в блокирующей конфигурации зажимать дозирующее устройство (2) для сохранения его заданного рабочего положения относительно приводного устройства (1) инфузионного аппарата.
11. Амбулаторный инфузионный аппарат, предназначенный для скрытого ношения пользователем в течение длительного периода времени, содержащий приводное устройство (1) по одному из предыдущих пунктов и электронный блок управления, функционально электрически связанный с насосным приводом, в частности с источником энергии насосного привода, и выполненный с возможностью управления работой насосного привода.
12. Дозирующее устройство для применения в комбинации с приводным устройством (1) по одному из пп. 1-10 или амбулаторным инфузионным аппаратом по п. 11, содержащее:
- дозирующий цилиндр (20) и поршень (21), установленный внутри дозирующего цилиндра (20) по плотной скользящей посадке,
- структуру (23, 24) зацепления со стопорным элементом, расположенную таким образом, чтобы входить в зацепление с по меньшей мере одним стопорным элементом (110), находящимся в блокирующей конфигурации, и не входить в зацепление с по меньшей мере одним стопорным элементом (110), находящимся в разблокирующей конфигурации.
13. Способ функционального соединения дозирующего устройства (2) по п. 12 с приводным устройством (1) по одному из пп. 1-10, включающий:
а) обеспечение приводного устройства (1) инфузионного аппарата, по меньшей мере один стопорный элемент (110) которого находится в блокирующей конфигурации;
б) управление насосным приводом для достижения им заданной конфигурации;
в) перевод по меньшей мере одного стопорного элемента (110) из блокирующей конфигурации в разблокирующую конфигурацию при достижении насосным приводом заданной конфигурации.
