АМБУЛАТОРНАЯ ИНФУЗИОННАЯ СИСТЕМА, СОДЕРЖАЩАЯ ШАГОВЫЙ ПЕРЕКЛЮЧАЮЩИЙ МЕХАНИЗМ ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ГИДРОРАСПРЕДЕЛИТЕЛЕМ Российский патент 2018 года по МПК A61M5/142 A61M5/168 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к медицинской технике, в частности к дозирующим устройствам для амбулаторных инфузионных систем. Изобретение также относится к приводным устройствам для применения в комбинации с дозирующим устройством, а также к амбулаторным инфузионным системам, предназначенным для инфузии (вливания) жидкого лекарства в организм пациента в течение длительного периода времени. Кроме того, изобретение относится к способам соединения дозирующего устройства и приводного устройства.

Уровень техники

Из уровня техники широко известны амбулаторные инфузионные устройства, используемые, например, при лечении сахарного диабета методом непрерывной подкожной инфузии инсулина, а также при обезболивании или лечении рака и поставляемые многими изготовителями, такими как Roche Diagnostics GmbH, Германия, или Medtronic MiniMed Inc., штат Калифорния, США.

В соответствии с классической и общепринятой конструктивной схемой такие амбулаторные инфузионные устройства или системы обычно выполняют по типу шприцевой помпы. Из уровня техники известен ряд недостатков таких устройств. В частности, таким устройствам свойственна ограниченная точность, поскольку применяют их для подачи лекарств в очень малых количествах, обычно в нанолитровом диапазоне, путем вытеснения лекарства из картриджа, общий полезный объем которого находится в миллилитровом диапазоне. Поэтому были предложены дополнительные идеи и архитектуры, предусматривающие применение отдельного дозирующего устройства, которое расположено в тракте подачи лекарства после резервуара, содержит микронасос, например, мембранный или поршневой микронасос, выполнено с возможностью подключения к резервуару с лекарством и специально приспособлено для точного дозирования малых объемов. Хотя из уровня техники известно несколько конструктивных схем таких дозирующих устройств, они довольно сложны, а большинство из них являются дорогими и/или критичными в отношении увеличения масштаба.

В публикации ЕР 1970677 А1 раскрыта система с миниатюризированным дозировочным поршневым насосом, имеющим дозирующий цилиндр, который периодически подключают к резервуару большего объема и заправляют из него с последующим подключением дозирующего цилиндра к месту инфузии и вливанием вытесняемого из дозирующего цилиндра жидкого лекарства, выполняемым пошагово (дискретными приращениями) в течение длительного периода времени. Для попеременного подключения дозирующего цилиндра к резервуару и месту инфузии предложена система гидрораспределения.

В публикации ЕР 2163273 А1 раскрыто дозирующее устройство, выполненное по принципам, описанным в ЕР 1970677 А1. Согласно этой публикации дозирующее устройство соединено - как правило, посредством разъемного соединения - с отдельным приводным устройством, используемым как для перемещения поршня, так и для переключения гидрораспределителя в зависимости от положения штока. Переключение гидрораспределителя обеспечивается движением, например поворотом, дозирующего цилиндра дозирующего устройства относительно неподвижного запорного элемента гидрораспределителя, в результате чего дозирующий цилиндр попеременно сообщается то с входом, то с выходом. Раскрытие изобретения

В основу настоящего изобретения была положена общая задача создания альтернативной конструкции для амбулаторных инфузионных систем и их компонентов с отдельными приводами для перемещения поршня и переключения гидрораспределителя. Решение этой задачи представлено в независимых пунктах формулы изобретения. Частные варианты осуществления изобретения, рассматриваемые в качестве примеров, охарактеризованы в соответствующих зависимых пунктах, а также рассматриваются ниже в описании и на чертежах.

Предлагаемое в изобретении дозирующее устройство для амбулаторной инфузионной системы содержит дозировочный насос и гидрораспределитель. Гидрораспределитель имеет заправочное отверстие, сообщаемое с резервуаром жидкого лекарствами выпускное отверстие, сообщаемое с интерфейсом места инфузии. Гидрораспределитель также имеет запорный элемент, подвижный между положением заправки, в котором он сообщает заправочное отверстие с дозирующим цилиндром насоса, и альтернативным положением подачи, в котором он сообщает дозирующий цилиндр насоса с выпускным отверстием. Дозирующее устройство также содержит ведомый элемент привода гидрораспределителя, соединенный с запорным элементом гидрораспределителя или выполненный за одно целое с ним и являющийся выходным звеном шагового переключающего механизма.

Для эксплуатации дозирующего устройства ведомый элемент привода гидрораспределителя подключают к исполнительному механизму привода гидрораспределителя, устанавливая между ними функциональную связь через ведущий элемент привода гидрораспределителя, причем ведущий и ведомый элементы привода гидрораспределителя совместно образуют шаговый переключающий механизм. Как подробнее обсуждается ниже на примерах осуществления изобретения, соединение гидрораспределителя с исполнительным механизмом его привода посредством шагового переключающего механизма дает ряд преимуществ. В частности, это позволяет предъявлять к узлу привода гидрораспределителя при его эксплуатации сравнительно низкие точностные требования. Кроме того, это выгодно в плане простоты и удобства сборки и разборки модульной инфузионной системы.

Насос может быть выполнен, в частности, в виде миниатюризированного поршневого насоса с дозирующим цилиндром и поршнем, установленным внутри дозирующего цилиндра посредством скользящего уплотнения, например, установленным в полости, проходящей вдоль центральной оси дозирующего цилиндра, т.е. соосно с цилиндром. Следует отметить, что такие термины, как "полость" или "канал", здесь и ниже по тексту не предполагают каких-либо ограничений в отношении метода выполнения такой полости или такого канала. Например, дозирующий цилиндр, как и другие компоненты дозирующего устройства, может изготавливаться, например, методами механической обработки, литья под давлением, трехмерной печати или с помощью иных производственных технологий, которые могут использоваться в отдельности или в комбинации.

Дозирующий цилиндр и поршень, подобно цилиндру и поршню шприца, совместно образуют дозирующую камеру, имеющую переменный объем, определяемый площадью поперечного сечения полости цилиндра и положением поршня. Дозирующая камера и гидрораспределитель сообщаются, что обеспечивает возможность либо поступления жидкого лекарства в дозирующую камеру через гидрораспределитель, либо вытеснение жидкого лекарства из дозирующей камеры. Поршень может перемещаться между крайним дистальным положением, соответствующим максимальному объему дозирующей камеры, и крайним проксимальным положением, соответствующим минимальному, например, пренебрежимо малому, объему дозирующей камеры. Объем дозирующей камеры также называют объемом заправки дозирующего цилиндра. В типичном варианте осуществления изобретения, который может использоваться, например, в технике непрерывной подкожной инфузии инсулина, максимальный объем заправки может, например, находиться в диапазоне от 10 до 200 мкл, что соответствует 1…20 единицам жидкого инсулинового препарата U100. В частных вариантах осуществления изобретения максимальный объем заправки составляет от 50 до 100 мкл, например 60 мкл. Диаметр полости цилиндра может быть порядка нескольких миллиметров, так что рабочий ход поршня может находиться в миллиметровом или сантиметровом диапазоне.

Как это обсуждается ниже, поршень может быть связан с узлом привода насоса с возможностью перемещения в прямом и обратном направлениях, совершаемого пошагово, т.е. дискретными приращениями пути, или путем практически бесконечного числа шагов, что обеспечивает возможность ступенчатого или практически непрерывного варьирования объема заправки.

В зависимости от конкретной конструкции гидрораспределителя возможны различные варианты выполнения его запорного элемента. В типичных вариантах осуществления изобретения запорный элемент представляет собой осесимметричное тело, в котором имеется несколько радиальных и/или осевых каналов для управления потоком жидкости. Между положением заправки и положением подачи запорного элемента целесообразно предусмотреть по меньшей мере еще одно положение запорного элемента, в частности промежуточное положение, в котором обращенное к насосу отверстие не сообщается ни с заправочным отверстием, ни с выпускным отверстием и в котором дозирующая камера соответственно заперта, т.е. изолирована.

В некоторых вариантах осуществления изобретения ведомый элемент привода гидрораспределителя включает в себя звездчатое колесо или его часть либо мальтийский крест или его часть. Как обсуждается ниже в контексте примеров осуществления изобретения, мальтийский крест может использоваться в качестве выходного звена конструкции переключающего механизма, особенно подходящей для рассматриваемых применений. Вместе с тем, могут использоваться и другие типы шаговых переключающих механизмов.

В некоторых вариантах осуществления изобретения запорный элемент выполнен в виде тела в основном цилиндрической формы. В качестве примера, такое цилиндрическое тело может иметь диаметр 3 мм или менее, например 1,5 мм. В некоторых вариантах этот диаметр может ступенчато или непрерывно изменяться по длине запорного элемента, причем в последнем случае (непрерывное изменение диаметра) запорный элемент будет иметь коническую форму. Малый размер гидрораспределителя, в частности запорного элемента, выгоден по ряду причин, таких как минимизация мертвого объема, т.е. объема невытесняемой жидкости, а также габаритных размеров.

В некоторых вариантах осуществления изобретения запорный элемент выполнен из твердого материала, в частности твердой пластмассы, а контактирующая с запорным элементом поверхность корпуса гидрораспределителя выполнена из мягкого материала, в частности резины или термопластичных эластомеров. Могут использоваться и другие мягкие пластмассы. Такая конструкция выгодна с точки зрения уплотнения.

В некоторых вариантах осуществления изобретения запорный элемент установлен с возможностью поворота вокруг своей оси вращения. В подобном варианте гидрораспределитель выполнен в виде крана (поворотного затвора), причем состояние гидрораспределителя определяется угловым положением запорного элемента относительно корпуса гидрораспределителя. При этом положением заправки и положением подачи являются угловые положения запорного элемента, в которых канал запорного элемента, как описано выше, совмещен соответственно с заправочным отверстием или выпускным отверстием, выполненными в виде каналов в корпусе гидрораспределителя. Вместе с тем, в качестве альтернативы поворотному затвору гидрораспределитель может иметь иное исполнение, например, он может быть выполнен с запорным элементом, имеющим возможность линейного перемещения или сочетающим возможность вращательного и поступательного движения.

В некоторых вариантах осуществления изобретения ось вращения запорного элемента гидрораспределителя проходит параллельно или перпендикулярно оси перемещения поршня насоса. Обе эти схемы, которые рассматриваются ниже в качестве примеров осуществления изобретения, позволяют получить особенно компактную и удобную в управлении конструкцию.

В некоторых вариантах осуществления изобретения ведомый элемент привода гидрораспределителя имеет паз для зацепления с пальцем (цевкой или шипом) ведущего элемента привода гидрораспределителя как ведущего звена шагового переключающего механизма.

В некоторых вариантах осуществления изобретения дозирующее устройство выполнено с возможностью разъемного соединения с приводным устройством. Разъемное соединение дозирующего устройства и приводного устройства позволяет получить модульную амбулаторную инфузионную систему, в состав которой входит, например, модуль многоразового использования, который содержит приводное устройство и также может содержать пользовательский интерфейс, схемы управления и т.п., и модуль одноразового использования, который рассчитан на однократное, например длящееся лишь несколько дней, применение и который может содержать дозирующее устройство и резервуар жидкого лекарства. Для такой модульной конструкции, принятой ниже за образец осуществления изобретения, управление гидрораспределителем посредством шагового переключающего механизма является особенно выгодным в отношении соединения и разъединения модулей, как это подробнее обсуждается ниже. Вместе с тем, в качестве альтернативы модульной конструкции дозирующее устройство может быть выполнено, полностью или частично, как единое целое с приводным устройством.

Термин "разъемное соединение" соответственно относится к конструкции, обеспечивающей возможность механического соединения и разъединения дозирующего устройства и приводного устройства, в сущности представляющей собой по существу механически жесткое соединение с возможностью последующего разъединения соединенных устройств без повреждения, по меньшей мере, приводного устройства. С этой целью как на дозирующем устройстве, так и на приводном устройстве могут быть предусмотрены соответствующие механические соединители, как это ниже обсуждается на примерах. Механическое соединение дозирующего устройства с приводным устройством выгодно тем, что оно одновременно соединяет гидрораспределитель, в частности ведомый элемент привода гидрораспределителя, с узлом привода гидрораспределителя, входящим в состав приводного устройства, а поршень - с узлом привода насоса, входящим в состав приводного устройства.

Еще одним объектом настоящего изобретения является приводное устройство. Приводное устройство содержит узел привода насоса, содержащий исполнительный механизм привода насоса и ведущий элемент привода насоса, соединенный с исполнительным механизмом привода насоса и выполненный с возможностью соединения с поршнем дозировочного насоса для передачи силы и/или крутящего момента привода от исполнительного механизма привода насоса на поршень насоса. Приводное устройство также содержит узел привода гидрораспределителя, содержащий исполнительный механизм привода гидрораспределителя и ведущий элемент привода гидрораспределителя, соединенный с исполнительным механизмом привода гидрораспределителя и выполненный с возможностью соединения с ведомым элементом привода гидрораспределителя для передачи силы и/или крутящего момента переключения гидрораспределителя от исполнительного механизма привода гидрораспределителя на гидрораспределитель, причем ведущий элемент привода гидрораспределителя является ведущим звеном шагового переключающего механизма.

В некоторых вариантах осуществления изобретения ведущий элемент привода гидрораспределителя имеет палец для зацепления с ведомым элементом привода гидрораспределителя. Палец расположен эксцентрически на корпусе ведущего элемента привода гидрораспределителя, соответственно представляющего собой кривошип. Ведущий элемент также может иметь центральный шип, расположенный на одной оси с выходным валом редуктора привода гидрораспределителя. Во время работы палец соответственно движется по круговой траектории вокруг центрального шипа.

В некоторых вариантах осуществления изобретения приводное устройство выполнено с возможностью разъемного соединения с дозирующим устройством. Термин "разъемное соединение" подлежит толкованию в том же смысле, как было описано выше в контексте дозирующего устройства.

Объектом настоящего изобретения является также амбулаторная инфузионная система для инфузии жидкого лекарства в организм пациента в течение длительного периода времени. Инфузионная система содержит дозирующее устройство и приводное устройство, которые в основном были рассмотрены выше, а ниже поясняются на примерах осуществления изобретения.

В некоторых вариантах выполнения амбулаторной инфузионной системы при соединении дозирующего устройства и приводного устройства ведущий элемент привода гидрораспределителя и ведомый элемент привода гидрораспределителя находятся в состоянии незацепления. Для подобного варианта ведущий элемент привода гидрораспределителя и ведомый элемент привода гидрораспределителя входят в зацепление только в состоянии уже установленного механического соединения между приводным устройством и дозирующим устройством после совершения соединяющего движения, т.е. взаимного перемещения приводного устройства и дозирующего устройства, приводящего к их соединению. Этим достигается значительное снижение требований по точности и выверке для установления соединения.

Еще одним объектом настоящего изобретения является способ соединения дозирующего устройства и приводного устройства, которые в основном были рассмотрены выше, а ниже поясняются на примерах осуществления изобретения. Предлагаемый в изобретении способ предусматривает обеспечение наличия приводного устройства и дозирующего устройства как конструктивно отдельных модулей. Приводное устройство и дозирующее устройство приводят во взаимное рабочее положение соединяющим движением, вводящим ведущий элемент привода гидрораспределителя и ведомый элемент привода гидрораспределителя в их взаимное рабочее положение, причем во время соединяющего движения ведущий элемент привода гидрораспределителя и ведомый элемент привода гидрораспределителя находятся в конфигурации незацепления.

Краткое описание чертежей

Ниже возможности осуществления изобретения рассматриваются на примерах со ссылкой на перечисленные ниже чертежи.

Необходимо отметить, что в приведенном ниже описании термины, указывающие направление, положение или ориентацию, такие как "левый", "правый", "выше-ниже", "верхний-нижний", предназначены лишь для облегчения понимания описания и используются исключительно в привязке к чертежам. Использование таких терминов не подразумевает ограничения объема охраны изобретения определенными направлениями или ориентациями.

На фиг. 1 в виде упрощенной функциональной схемы показаны основные компоненты предлагаемой в изобретении амбулаторной инфузионной системы.

На фиг. 2 показан пример выполнения дозирующего устройства в комбинации с примером выполнения приводного устройства.

На фиг. 3а, 3б в аксонометрии показан пример выполнения запорного элемента с примыкающим к нему ведомым элементом привода гидрораспределителя.

На фиг. 4а, 4б, 4в иллюстрируется принцип действия мальтийского механизма как примера выполнения шагового переключающего механизма.

На фиг. 5а, 5б в разрезе схематически показан один пример выполнения гидрораспределителя, а также часть насоса, и иллюстрируется принцип их работы.

На фиг. 6а, 6б показан пример выполнения амбулаторной инфузионной системы.

На фиг. 7а, 7б в разрезе схематически показан еще один пример выполнения гидрораспределителя, а также фрагмент насоса и иллюстрируется принцип их работы.

На фиг. 8 показан еще один пример выполнения мальтийского механизма.

Осуществление изобретения

На фиг. 1 показаны дозирующее устройство 100, приводное устройство 200 и резервуар 300 жидкого лекарства. Следует заметить, что здесь показаны только те конструктивные и функциональные узлы, которые являются особо значимыми с точки зрения осуществления настоящего изобретения. В состав инфузионной системы обычно также входят другие узлы и устройства, такие как электронный блок управления, источник питания, пользовательский интерфейс и т.д.

Дозирующее устройство 100 содержит дозировочный насос 110, имеющий дозирующий цилиндр с полостью и поршнем (эти элементы на чертежах отдельно не обозначены), как описано в приведенном выше разделе описания. В проксимальной (ближней к гидрораспределителю) торцевой стенке дозирующего цилиндра выполнен канал, сообщающий полость цилиндра с обращенным к насосу отверстием 127а. Дозирующее устройство также содержит гидрораспределитель, который может альтернативно находиться в состоянии 120b заправки или в состоянии 120а подачи. Во время работы гидрораспределитель периодически переключают между этими состояниями. Резервуар 300 сообщается с гидрораспределителем через заправочное отверстие 127b гидрораспределителя. Пациент 900 подключен к гидрораспределителю через выпускное отверстие 127с посредством интерфейса 890 места инфузии. Следует заметить, что в качестве примера интерфейс 890 места инфузии представлен как часть инфузионной линии, например катетер. Дозирующее устройство 100 также содержит ведомый элемент 125 привода гидрораспределителя для переключения гидрораспределителя между положением 120b заправки и положением 120а подачи. Аналогично, дозирующее устройство 100 содержит ведомый элемент 115 привода насоса для линейного перемещения поршня насоса 110 внутри дозирующего цилиндра.

Что касается гидрораспределителя, также следует заметить, что на фиг. 1 показаны только состояния 120а, 120b, в которых с обращенным к насосу отверстием 127а сообщены либо заправочное отверстие 127b, либо выпускное отверстие 127с. Вместе с тем, гидрораспределитель может находиться в промежуточном состоянии, в котором все три отверстия 127а, 127b, 127с перекрыты, в результате чего насос заперт.

Приводное устройство 200 содержит узел 217 привода насоса, связанный с ведущим элементом 215 привода насоса, а также узел 227 привода гидрораспределителя, связанный с ведущим элементом 225 привода гидрораспределителя.

На фиг. 2 показаны примеры выполнения дозирующего устройства 100 и соответствующего ему приводного устройства 200, входящих в состав показанной на фиг. 1 амбулаторной инфузионной системы. Приводное устройство 200 обычно выполняется в виде модуля длительного или многоразового использования. Подобно другим компонентам амбулаторной инфузионной системы, таким как пользовательский интерфейс и схемы управления, приводное устройство может быть рассчитано на эксплуатацию в течение срока службы, составляющего от нескольких месяцев до нескольких лет. Дозирующее устройство 100 обычно выполняется в виде модуля одноразового использования, который обычно используют непрерывно в течение времени, составляющего, например, от нескольких дней до двух недель, после чего выбрасывают. Как следствие указанного различия в сроках службы, дозирующее устройство 100 и приводное устройство 200 выполнены с возможностью их разъемного механического и функционального соединения, как описано выше. Для механического соединения дозирующего и приводного устройств, или их сборки, дозирующее устройство 100 и приводное устройство 200 снабжены соответствующими соединителями 195 и 295. В качестве примера, соединитель 195 дозирующего устройства выполнен в виде выступающей продолговатой конструкции, имеющей Т-образное поперечное сечение, а соединитель 295 приводного устройства выполнен в виде соответствующего продолговатого гнезда, имеющего Т-образное поперечное сечение. Соединители выполнены сопрягаемыми по скользящей посадке с небольшим зазором (как возможный вариант, с силовым замыканием за счет поджатая). Как возможный вариант, могут быть предусмотрены дополнительные стопоры (на чертежах не показаны) для фиксации соединителей. Для соединения дозирующего устройства 100 и приводного устройства 200 дозирующее устройство 100 линейно перемещают относительно приводного устройства 200 в направлении против стрелки А, вводя соединители 195, 295 в сопряжение. Разъединение дозирующего устройства и приводного устройства выполняют путем соответствующего линейного перемещения в обратном направлении. В других вариантах осуществления изобретения механическое соединение может фиксироваться посредством упругого замка, описываемого ниже в контексте другого варианта осуществления изобретения, магнитного замка или иных аналогичных средств.

Направление по указанной на чертежах стрелке А ниже называется "проксимальным", направление против стрелки А - "дистальным".

Насос 110 и гидрораспределитель 120 дозирующего устройства 100 в рассматриваемом примере расположены соосно, причем ось перемещения поршня совпадает с осью вращения гидрораспределителя и проходит параллельно стрелке А, в результате чего дозирующее устройство 100 имеет удлиненную общую форму. Гидрораспределитель 120 расположен проксимальнее насоса 110, т.е. в проксимальном направлении от него. Внутреннее устройство и принцип действия дозирующего устройства 100 рассматриваются ниже со ссылками на дополнительные чертежи.

На проксимальном конце гидрораспределителя 120 расположен ведомый элемент 125 привода гидрораспределителя, поворачиваемый вокруг оси вращения запорного элемента гидрораспределителя. В качестве примера, ведомый элемент 125 привода гидрораспределителя выполнен в виде части мальтийского креста с тремя секторами.

Приводное устройство 200 содержит узел 217 привода насоса и узел 227 привода гидрораспределителя. Узел 217 привода насоса содержит исполнительный механизм 217а привода насоса и редуктор 217b привода насоса, а узел 227 привода гидрораспределителя содержит исполнительный механизм 227а привода гидрораспределителя и редуктор 227b привода гидрораспределителя. Как узел 217 привода насоса, так и узел 227 привода гидрораспределителя имеют двустороннее действие, т.е. работают в обоих направлениях.

Как исполнительный механизм 217а привода насоса, так и исполнительный механизм 227а привода гидрораспределителя выполнены, например, в виде обычных шаговых двигателей. Вместе с тем, любой один или оба из них также может/могут быть реализован(-ы) иначе, например, в виде стандартного электродвигателя постоянного тока, бесщеточного электродвигателя постоянного тока или специальных видов электромагнитного привода. Для управления и/или обеспечения обратной связи могут быть предусмотрены датчики, которые, однако, не являются существенными. Например, можно предусмотреть датчики для определения крайнего проксимального и крайнего дистального положений поршня внутри полости дозирующего цилиндра, соответствующих минимальному и максимальному объему заправки дозирующего цилиндра, и/или датчик линейных перемещений для практически непрерывного определения текущих положений поршня. Аналогично можно предусмотреть датчики, например контактные или бесконтактные концевые выключатели, для регистрации нахождения запорного элемента гидрораспределителя 110 в положении заправки или в положении подачи.

Редуктор 217b привода насоса выполнен в виде комбинации обычной понижающей цилиндрической зубчатой передачи с винтовой передачей и штоком 217с, таким образом обеспечивая преобразование вращательного движения выходного вала узла 217 привода насоса в соответствующее линейное перемещение штока 217с в направлении, параллельном стрелке А. При нахождении дозирующего устройства и приводного устройства в соединенном друг с другом состоянии шток 217с расположен соосно с полостью дозирующего цилиндра, причем ось штока и ось полости дозирующего цилиндра совпадают с осью перемещения поршня. К штоку 217с прикреплен или выполнен как его часть ведущий элемент 215 привода насоса (на фиг. 2 не виден), выполненный с возможностью разъемного соединения с ведомым элементом привода насоса, который жестко соединен с поршнем насоса 110 (не видимым на фиг. 2) или выполнен за одно целое с ним. Ведущий элемент 215 привода насоса и ведомый элемент привода насоса выполнены с возможностью соединения, передающего тянущие и толкающие усилия, например, байонетного замка, защелкивающегося замка или иных аналогичных соединений. Движение штока 217с в прямом и обратном направлении приводит к соответствующему движению поршня в проксимальном или дистальном направлении.

Редуктор 227b привода гидрораспределителя выполнен в виде обычной понижающей зубчатой передачи, причем ведущий элемент 225 привода гидрораспределителя соединен с выходным валом редуктора 227b привода гидрораспределителя или выполнен за одно целое с ним. Для рассматриваемой ниже конструкции шагового переключающего механизма и гидрораспределителя редуктор привода гидрораспределителя может быть выполнен, например, в виде четырехступенчатой цилиндрической зубчатой передачи. Вместе с тем, следует заметить, что как для редуктора 217b привода насоса, так и для редуктора 227b привода гидрораспределителя также могут использоваться альтернативные конструкции, например планетарные, зубчатые, червячные, цепные, ременные передачи или другие типы фрикционных передач.

Далее осуществление изобретения поясняется со ссылкой на фиг. 3 и 4. На фиг. 3а, 3б приведены два аксонометрических изображения запорного элемента 126 гидрораспределителя 120 вместе с ведомым элементом 125 привода гидрораспределителя, причем запорный элемент 126 и ведомый элемент 125 привода гидрораспределителя жестко соединены или выполнены за одно целое. Запорный элемент 126 имеет в целом цилиндрическую форму и выполнен с возможностью установки в соответствующей полости корпуса гидрораспределителя по плотной скользящей посадке с возможностью поворота. Запорный элемент 126 имеет центральный канал 126а для прохода жидкости, выполненный в виде отверстия под штифт и проходящий вдоль продольной оси запорного элемента 126. Выход центрального канала 126а для прохода жидкости служит обращенным к насосу отверстием 127а. Запорный элемент 126 также имеет два радиальных канала 126b, 126с, проходящих перпендикулярно центральному каналу 126а и сообщающихся с ним. Радиальные каналы 126b, 126с могут сообщаться с заправочным отверстием 127b и выпускным отверстием 127с, как подробнее поясняется ниже. В качестве примера, радиальные каналы 126b, 126с расположены относительно друг друга с угловым интервалом 90°. Могут использоваться и другие угловые расстояния между радиальными каналами.

Ведомый элемент 125 привода гидрораспределителя выполнен в виде части мальтийского креста. В рассматриваемом варианте осуществления изобретения соответствующий полный мальтийский крест имел бы восемь секторов, равномерно распределенных по его окружности, а в действительности у ведомого элемента 125 привода гидрораспределителя имеется три сектора 125а. Отдельные секторы 125а имеют вогнутые дугообразные периферийные поверхности 125b и радиальные поверхности 125d. Дугообразные периферийные поверхности 125b и радиальные поверхности 125d соединены небольшими промежуточными периферийными поверхностями (на чертежах не обозначены).

Между соседними секторами 125а радиальные поверхности 125d образуют радиальные пазы 125с.

На фиг. 4 показано выполнение ведущего элемента 225 привода гидрораспределителя и иллюстрируется взаимодействие ведущего элемента 225 и ведомого элемента 125 привода гидрораспределителя в составе шагового переключающего механизма. Ведущий элемент 225 привода гидрораспределителя имеет корпус 225а, центральный шип 225b и эксцентрический палец 225с, причем эти компоненты ведущего элемента 225 жестко соединены друг с другом или выполнены за одно целое. Ведущий элемент 225 жестко связан с выходным валом редуктора 227b привода гидрораспределителя, причем центральный шип 225b и выходной вал редуктора расположены соосно, вследствие чего при вращении выходного вала редуктора корпус 225а ведущего элемента привода гидрораспределителя и его палец 225с поворачиваются вокруг центрального шипа 225b. Как видно на фиг. 4, центральный шип 225b фактически представляет собой профильный шип, у которого срезан сектор, обращенный к пальцу 225с. Диаметр центрального шипа 225b соответствует диаметру дугообразной периферийной поверхности 125b, а диаметр пальца 225с соответствует ширине пазов 125с, что обеспечивает возможность сопряжения между пальцем 225с и пазами 125с, а также между центральным шипом 225а и дугообразными периферийными поверхностями 125b практически без зазора.

На фиг. 4а показана конфигурация, в которой гидрораспределитель 120 находится в положении заправки. В этом состоянии центральный шип 225b находится в скользящем контакте с дугообразной периферийной поверхностью 125b с возможностью поворота относительно нее. Пока палец 225с не находится в зацеплении с пазом 125с, т.е. не вошел в этот паз, любое вращение ведущего элемента 225, в частности его центрального шипа 225b, соответственно не вызывает какого-либо движения ведомого элемента 125 привода гидрораспределителя. Такое сопряжение центрального шипа ведущего элемента с дугообразной периферийной поверхностью ведомого элемента удерживает ведомый элемент 125 от поворота и фиксирует его положение.

Для рассмотрения работы шагового переключающего механизма считается, что ведущий элемент 225 совершает вращение по часовой стрелке, как это обозначено на фиг. 4а, 4б, 4в соответствующими стрелками. На фиг. 4а показан момент входа пальца 225с в зацепление с пазом 125с. При дальнейшем вращении ведущего элемента 225 палец 225с перемещается в пазу 125с радиально внутрь и за счет скользящего контакта со стенками паза поворачивает ведомый элемент 125 привода гидрораспределителя с запорным элементом 126 в направлении против часовой стрелки.

На фиг. 4б показана конфигурация, в которой палец 225с расположен в пазу 125с, находясь в своем радиально внутреннем крайнем положении. При дальнейшем вращении ведущего элемента 225 по часовой стрелке палец 225с перемещается в пазу 125с радиально наружу, продолжая поворачивать ведомый элемент 125 привода гидрораспределителя против часовой стрелки, пока, наконец, палец 225с не выйдет из паза 125с, в результате чего зацепление между пальцем 225с и пазом 125с снимется. На фиг. 4в показана конфигурация в чуть более поздний момент, когда палец 225с и паз 125с вышли из зацепления.

При рассмотрении фиг. 4а, 4б, 4в видно, что мальтийский крест ведомого элемента 125 привода гидрораспределителя всегда находится в сопряжении с центральным шипом 225b и/или пальцем 225с ведущего элемента. Когда палец 225с находится в зацеплении с пазом 125с, поворотом ведомого элемента 125 привода гидрораспределителя управляет взаимодействие с пальцем 225с ведущего элемента, обеспечиваемое движением пальца в направляющей, образованной соответствующим пазом ведомого элемента. Когда палец 225с не взаимодействует с пазом 125с, положение ведомого элемента 125 привода гидрораспределителя зафиксировано посредством контакта центрального шипа 225b с дугообразной периферийной поверхностью 125b.

На фиг. 4в показана промежуточная конфигурация, в которой гидрораспределитель не находится ни в положении заправки, ни в положении подачи, а на половине пути между ними, и в которой обращенное к насосу отверстие 127а не сообщается ни с заправочным отверстием 127b, ни с выпускным отверстием 127с. При дальнейшем вращении ведущего элемента 225 по часовой стрелке описанная выше последовательность повторится, с тем лишь различием, что палец 225с будет взаимодействовать с другим из двух пазов 125с. При выходе пальца 225с из зацепления с этим вторым пазом 125с гидрораспределитель 110 будет находиться в положении подачи. Каждый полный оборот ведущего элемента 225 привода гидрораспределителя приводит к повороту ведомого элемента 125 привода гидрораспределителя на угол, соответствующий углу между соседними секторами 125а мальтийского креста, или между пазами 125с.

Для конструкции запорного элемента, представленной в качестве примера на фиг. 3, в ходе последовательно происходящих входа в зацепление и выхода из зацепления пальца 225с и обоих пазов 125с ведомый элемент 125 привода гидрораспределителя и запорный элемент 126 совершают свой полный поворот на 90°, соответствующий углу между радиальными каналами 126b, 126с. Как вариант, ведомый элемент 125 привода гидрораспределителя может иметь большее или меньшее число секторов 125а, а переключение между положением заправки и положением подачи может происходить посредством более чем одного промежуточного этапа или без промежуточных этапов при условии, что общий угол поворота соответствует углу переключения, необходимому в соответствии с конструкцией запорного элемента. Для типичной конструкции миниатюризованной амбулаторной инфузионной системы приведенный в качестве примера вариант рассматривается как хороший компромисс, учитывающий такие факторы, как силы трения (а значит, потребление энергии и конструкцию исполнительного механизма привода гидрораспределителя), передаточное число редуктора привода гидрораспределителя и габаритные размеры.

Переключение состояния гидрораспределителя обратно в положение заправки достигается аналогично, путем вращения ведущего элемента 225 против часовой стрелки.

Целесообразно предусмотреть две пары упоров (на чертежах не показаны), ограничивающих поворот ведомого элемента 125 привода гидрораспределителя и запорного элемента 126 относительно корпуса гидрораспределителя таким образом, чтобы при достижении запорным элементом положения заправки или положения подачи препятствовать дальнейшему движению ведомого элемента 125 привода гидрораспределителя и запорного элемента 126. При этом угол поворота ограничен угловым расстоянием между положением заправки и положением подачи.

В такой конструкции с упорами простота и эффективность управления достигается, например, если в качестве исполнительного механизма привода гидрораспределителя используется шаговый двигатель. Поскольку при достижении положения заправки или положения подачи дальнейшее движение ведомого элемента 125 привода гидрораспределителя и запорного элемента 126 невозможно, дальнейшая работа шагового двигателя приведет к заметной потере шага. Таким образом, достижение положения заправки и положения подачи можно обнаруживать без необходимости применения дополнительных датчиков.

Из фиг. 4а-4в и приведенного выше описания выявляются основные преимущества использования шагового переключающего механизма для переключения гидрораспределителя.

Как поясняется выше, при любых угловых положениях ведущего элемента 225, когда палец 225с не входит ни в один из пазов 125с, т.е. во время выстоя, угловое положение (т.е. положение по углу поворота) ведомого элемента 125 привода гидрораспределителя, а соответственно, и запорного элемента 126 четко определено и зафиксировано. Это справедливо вне зависимости от конкретной ориентации ведущего элемента 225, в частности пальца 225с. Речь идет об области, обозначенной на фиг. 4 прописной буквой "В" и соответствующей углу поворота, примерно равному 180°, т.е. половине оборота ведущего элемента 225. При переключении между положениями заправки и подачи не имеет значения, в каком именно угловом положении ведущий элемент 225 начнет свое движение и после переключения остановится, при условии, чтобы будут обеспечены полные последовательности входа пальца 225с в пазы 125с и выхода пальца 225с из пазов 125с. Тем самым значительно снижаются требования по точности, предъявляемые к узлу привода гидрораспределителя и управлению им.

Кроме того, шаговый переключающий механизм выгоден с точки зрения соединения дозирующего устройства 100 и приводного устройства 200. Как описано выше, этот процесс повседневно выполняется пользователем, например, больным диабетом, без специальных технических навыков и зачастую с двигательными расстройствами и/или дефектами зрения. Когда палец 225с находится в положении незацепления, единственное, что обеспечивает соединение между ведущим элементом 225 и ведомым элементом 125 привода гидрораспределителя - это скользящий контакт между центральным шипом 225b и дугообразной периферийной поверхностью 125b. Поэтому ввести соединитель 195 дозирующего устройства и соединитель 295 приводного устройства в сопряжение друг с другом можно простым поступательным перемещением дозирующего устройства 100 относительно приводного устройства 200 без необходимости придания ведущему элементу 225 заданной ориентации, т.е. установки ведущему элементу 225 в заданное угловое положение. При таком присоединении дозирующего устройства 100 к приводному устройству 200 правильное взаимное рабочее положение ведущего элемента 225 и ведомого элемента 125 привода гидрораспределителя, а значит - и функциональная связь между ними, устанавливаются автоматически.

Описанные выше преимущества шагового переключающего механизма нагляднее всего можно представить в сравнении с альтернативой такому механизму - соединением с фиксированным взаимным угловым положением ведущего и ведомого звеньев, например, парой цилиндрических колес как ведущего и ведомого элементов, входящих в состав привода гидрораспределителя. Такое соединение требует точной выверки относительной ориентации соединительного элемента. Например, для соединения зубчатых колес, в частности цилиндрических колес, требуется сначала совместить зубья одного из колес с впадинами другого колеса, чтобы колеса правильно вошли в зацепление.

Полезные качества шагового переключающего механизма для привода гидрораспределителя тесно связаны с тем общим свойством подходящих шаговых переключающих механизмов, что их ведущее или входное звено (ведущий элемент привода гидрораспределителя) и ведомое или выходное звено (ведомый элемент привода гидрораспределителя) находятся в зацеплении при совершении переключения лишь временно и только на части полного оборота ведущего или входного звена, в остальное время находясь вне зацепления. В случае же типичных передач с фиксированным взаимным угловым положением ведущего и ведомого звеньев, таких как цилиндрические зубчатые передачи, ведущее или входное звено и ведомое или выходное звено находятся в непрерывном зацеплении, без возможности проскальзывания относительно друг друга. Таким образом, к переключению гидрораспределителя можно адаптировать и другие типы шаговых переключающих механизмов, используемые, например, во множестве часовых механизмов, в кинокамерах и проекционных аппаратах, в химических/медицинских анализаторах или механизме смены пера в плоттерах.

Качества шагового переключающего механизма также выгодны по сравнению с альтернативными передачами, не требующими специальной выверки, такими как фрикционная передача с парой колес трения, которым свойственны неисправности, связанные со случайными уменьшениями трения сцепления, происходящими, например, вследствие производственных и монтажных допусков, попадания смазки, а также износа.

Для соединения дозирующего устройства 100 и приводного устройства 200 описанным выше образом необходимо, чтобы ведомый элемент 125 привода гидрораспределителя занимал угловое положение, в котором одна из его дугообразных периферийных поверхностей 125b соосно выровнена с центральным шипом 225b. Для показанного на чертежах варианта осуществления изобретения это требование выполнено как для положения заправки, так и для положения подачи, одно из которых показано на фиг. 4а, причем на фиг. 4в показано промежуточное положение. Положительным моментом здесь является то, для сборки дозирующего и приводного устройств запорный элемент гидрораспределителя должен находиться в любом из двух вышеупомянутых положений, а именно в положении заправки или положении подачи, причем оба этих положения можно задать с помощью упоров, как было описано выше. Поскольку дозирующее устройство обычно представляет собой стерильное изделие одноразового применения, которое непрерывно используется в течение нескольких дней, после чего выбрасывается, для каждого дозирующего устройства его соединение с приводным устройством должно выполняться только один раз. Соответственно, дозирующие устройства могут поставляться производителем в определенном состоянии, соответствующем положению заправки или положению подачи.

Внутренняя конструкция дозирующего устройства 100, в частности насоса 100 и гидрораспределителя 120, а также принцип их работы поясняются ниже дополнительно со ссылкой на фиг. 5а и 5б, на которых приведен вид части показанного на фиг. 2 насоса 110 в разрезе при взгляде сверху, причем секущая плоскость проходит через ось симметрии (ось перемещения поршня и ось вращения гидрораспределителя). На фиг. 5а показано состояние заправки (запорный элемент 126 гидрораспределителя находится в положении заправки), на фиг. 5б показано состояние подачи (запорный элемент 126 гидрораспределителя находится в положении подачи). Вместе с тем, следует заметить, что для рассматриваемого примера выполнения дозирующего устройства 100 состояние заправки и состояние подачи с точки зрения управления потоками среды эквивалентны и поэтому могут меняться местами.

Как показано на фиг. 5а, 5б, дозирующий цилиндр 112, в качестве примера, имеет центральную полость, диаметр которой является переменным вдоль ее центральной оси, причем корпус 127 гидрораспределителя расположен в дистальной части полости и уплотнен относительно цилиндра, а поршень 111 установлен в полости по плотной скользящей посадке проксимальнее корпуса 127 гидрораспределителя. Соответственно, во время сборки гидрораспределитель расположен в центральной полости с дистальной стороны, а поршень 111 - с проксимальной стороны дозирующего цилиндра 112. Проксимальная торцевая поверхность поршня 111 и дистальная торцевая поверхность корпуса 127 гидрораспределителя совместно образуют дистальную и проксимальную поверхности, ограничивающие дозирующую камеру 113, причем обращенное к насосу отверстие 127а является частью проксимальной ограничивающей поверхности.

Как показано на фиг. 5а, в состоянии заправки радиальный канал 126b совмещен с заправочным отверстием 127b, который, как и выпускное отверстие 127с, образован радиальным каналом для прохода жидкости, выполненным, например высверленным, в корпусе 127 гидрораспределителя. В этом состоянии заправочное отверстие 127b соответственно сообщается с центральным каналом 126а. Другой радиальный канал 126с не совмещен с соответствующим каналом для прохода жидкости в корпусе 127 гидрораспределителя и соответственно заперт посредством контакта с корпусом 127 гидрораспределителя.

В состоянии заправки дозирующий цилиндр 112 можно соответственно заполнять жидким лекарством, перемещая поршень 111 вдоль соответствующей оси в дистальном направлении, против стрелки А, и тем самым увеличивая объем дозирующей камеры 113 и всасывая в нее жидкость. Во время этого процесса заправки гидрораспределитель 120 обеспечивает перекрытие выпускного отверстия 127с и, соответственно, гидравлическую изоляцию инфузионной линии 890.

В состоянии подачи, показанном на фиг. 5б, радиальный канал 126с совмещен с выпускным отверстием 127с. В этом состоянии выпускное отверстие 127с соответственно сообщается с центральным каналом 126а. Другой радиальный канал 126b не совмещен с соответствующим каналом для прохода жидкости в корпусе 127 гидрораспределителя и соответственно заперт посредством контакта с корпусом 127 гидрораспределителя.

В состоянии подачи жидкость, находящуюся в дозирующей камере 113, можно соответственно подавать наружу, перемещая поршень 111 вдоль соответствующей оси в проксимальном направлении, обозначенном стрелкой А, и тем самым уменьшая объем дозирующей камеры 113 и вытесняя из нее жидкость. Во время этого процесса подачи гидрораспределитель обеспечивает перекрытие заправочного отверстия 127b и, соответственно, гидравлическую изоляцию резервуара 300 лекарства.

На фиг. 6а, 6б показан пример выполнения предлагаемой в изобретении амбулаторной инфузионной системы. Система включает в себя модуль 400 многоразового использования и модуль 500 одноразового использования. Оба модуля 400, 500 показаны во взаимной ориентации, соответствующей ориентации при их использовании, но в разъединенном состоянии, в котором они могут находиться, например, перед соединением. Соединение модуля 400 многоразового использования и модуля 500 одноразового использования обеспечивается линейным перемещением модуля 400 многоразового использования относительно модуля 500 одноразового использования в направлении, обозначенном стрелкой А. Различие между фиг. 6а и 6б заключается только в том, что на фиг. 6а оба модуля 400, 500 показаны с внешними корпусами (оболочками), а на фиг. 6б модули 400, 500 показаны без корпусов.

Модуль 400 многоразового использования содержит приводное устройство и также может содержать пользовательский интерфейс, схемы управления, коммуникационные интерфейсы и т.п.и модуль одноразового использования, который рассчитан на однократное, например длящееся лишь несколько дней, применение и который может содержать дозирующее устройство и резервуар жидкого лекарства. На стыке с модулем 500 одноразового использования предусмотрено проходящее по периметру уплотнение 403, обеспечивающее водонепроницаемость или влагозащиту системы в собранном состоянии. Вместо уплотнения 403 или в дополнение к нему может быть предусмотрено уплотнение на модуле 500 одноразового использования. Ниже по тексту описания элементы, идентичные или соответствующие элементам описанного выше варианта осуществления изобретения, обозначены теми же номерами позиций.

Модуль 500 одноразового использования содержит дозирующее устройство и резервуар лекарства, который может быть реализован в виде в основном гибкого мешка или емкости, такой как жесткий, например цилиндрический, картридж, или же полужестких конструкций, содержащих жесткие и мягкие или гибкие элементы. В комбинации с дозирующим устройством могут использоваться те же типы резервуаров лекарства, что используются в варианте осуществления изобретения, показанном на фиг. 2.

Общая архитектура амбулаторной дозирующей и инфузионной системы, в частности дозирующего устройства и приводного устройства, соответствует схеме, показанной на фиг. 1. Кроме того, система в целом соответствует примеру, рассмотренному выше со ссылкой на фиг. 2-5. Однако некоторые аспекты реализованы иначе, как это обсуждается ниже.

В показанном на фиг. 6 варианте осуществления изобретения приводное устройство реализовано в виде чисто вращательного привода, причем ведущий элемент 215 привода насоса представляет собой вал, который может вращаться в прямом и обратном направлениях. Ведущий элемент 215 привода насоса имеет, по меньшей мере на части своей длины, некруглое поперечное сечение, которое может быть реализовано продольными впадинами, например пазами, и/или продольными выступами элементами, такими как гребни или шпонки. Ведомый элемент привода насоса (на чертежах не показан), имеет форму, соответствующую форме ведущего элемента 215 и обеспечивающую соединение ведущего и ведомого элементов с фиксацией от взаимного проворачивания и с возможностью скольжения в продольном направлении по существу без трения или с малым трением. Таким образом, с ведущего элемента 225 привода насоса на ведомый элемент привода насоса, имеющий соответствующее ведущему элементу поперечное сечение с обеспечением подвижности соединения ведущего и ведомого элементов в осевом направлении и геометрического замыкания в окружном направлении, может передаваться крутящий момент привода. Ведомый элемент привода насоса может быть образован удлиненным в осевом направлении элементом, расположенным с дистальной стороны плотно установленного поршня и направленный в сторону от дозирующей камеры. Ведомый элемент привода насоса может быть жестко соединен с поршнем или выполнен за одно целое с ним. Для преобразования вращательного движения ведущего элемента 225 привода насоса в линейное или винтовое движение поршня, дистальная часть дозирующего цилиндра снабжена резьбой, в частности внутренней резьбой, длина которой соответствует по меньшей мере полному ходу штока. Соответствующая наружная резьба выполнена по меньшей мере на части ведомого элемента привода насоса.

В отличие от варианта осуществления изобретения, показанного на фиг. 2-5, где ось перемещения поршня совпадает с осью вращения запорного элемента гидрораспределителя, в рассматриваемом варианте ось вращения запорного элемента гидрораспределителя проходит параллельно стрелке А' и перпендикулярно оси перемещения поршня. Соответственно, и корпус 127 гидрораспределителя расположен перпендикулярно оси дозирующего цилиндра.

Для соединения модуля 400 многоразового использования и модуля 500 одноразового использования на модуле многоразового использования предусмотрен упругий замок 405. Упругий замок 405 выполнен в виде разомкнутого с проксимальной стороны кольцевого элемента и имеет такой диаметр, чтобы в него мог вщелкиваться корпус 127 гидрораспределителя, который в этом варианте осуществления изобретения одновременно служит соединителем дозирующее устройство. Разумеется, могут использоваться и альтернативные соединители, например, соответствующие соединителю, показанному на фиг. 2, магнитный замок или иные аналогичные средства.

В рассматриваемом примере внутренняя конструкция дозирующего устройства 100, в частности насоса 110 и гидрораспределителя 120, а также принцип их работы поясняются ниже дополнительно со ссылкой на фиг. 7а и 7б, аналогичные фиг. 5а и 5б для описанного выше варианта. В показанном на фиг. 7 варианте осуществления Изобретения запорный элемент 126 имеет только два радиальных канала 126b, 126с и не имеет центрального канала. Радиальные каналы 126b, 126с выполнены в виде сквозных отверстий, разнесенных в осевом направлении вдоль оси симметрии запорного элемента 126, и в рассматриваемом примере скрещиваются под углом 90°. Предусмотрено два обращенных к насосу отверстия 127а, одно из которых совмещено с радиальным каналом 126b в состоянии заправки (фиг. 7а), а другое совмещен с радиальным каналом 126с в состоянии подачи (фиг. 7б). Аналогичным образом, в по существу закрытой проксимальной торцевой поверхности 112а дозирующего цилиндра 112 предусмотрено два соответствующих канала (на чертежах не обозначены), совмещенных с обращенными к насосу отверстиями 127а гидрораспределителя.

В данном варианте осуществления изобретения заправочное отверстие 127b и выпускное отверстие 127с расположены параллельно оси перемещения поршня и перпендикулярно оси вращения запорного элемента гидрораспределителя. В этой конструкции поток жидкости проходит по прямой из заправочного отверстия 127b через радиальный канал 126с в дозирующую камеру 113 или из дозирующей камеры 113 через радиальный канал 126b в выпускное отверстие 127с.

На фиг. 8 показана компоновка шагового переключающего механизма с ведущим элементом 225 и ведомым элементом 125 привода

гидрораспределителя, причем в качестве примера показано состояние, в котором элементы привода гидрораспределителя не находятся в зацеплении.

Перечень ссылочных обозначений

100 дозирующее устройство

100 насос

111 поршень

112 дозирующий цилиндр

112а проксимальная торцевая поверхность

113 дозирующая камера

115 ведомый элемент привода насоса

120 гидрораспределитель

120а гидрораспределитель (положение подачи)

120b гидрораспределитель (положение заправки)

125 ведомый элемент привода гидрораспределителя

125а сектор мальтийского креста

125b дугообразная периферийная поверхность

125с паз

125d радиальная поверхность

126 запорный элемент

126а центральный канал

126b радиальный канал

126с радиальный канал

127 корпус гидрораспределителя

127а обращенное к насосу отверстие

127b заправочное отверстие

127с выпускное отверстие

195 соединитель дозирующего устройства

200 приводное устройство

215 ведущий элемент привода насоса

217 привод насоса

217а исполнительный механизм привода насоса

217b редуктор привода насоса

217с шток

225 ведущий элемент привода гидрораспределителя

225а корпус ведущего элемента привода гидрораспределителя

225b центральный шип

225с палец

227 привод гидрораспределителя

227а исполнительный механизм привода гидрораспределителя

227b редуктор привода гидрораспределителя

295 соединитель приводного устройства

300 резервуар лекарства

400 модуль многоразового использования

403 уплотнение

405 упругий замок

500 модуль одноразового использования

890 инфузионная линия с интерфейсом места инфузии

900 пациент

Группа изобретений относится к медицинской технике, а именно к дозирующему устройству (100) для амбулаторной инфузионной системы, приводное устройство (200), Амбулаторная инфузионная система для инфузии жидкого лекарства в организм пациента в течение длительного периода времени и способ соединения дозирующего устройства (100). Дозирующее устройство содержит дозировочный насос (110), имеющий дозирующий цилиндр (112) и поршень (111), установленный внутри дозирующего цилиндра (112) посредством скользящего уплотнения. Устройство включает гидрораспределитель (120), имеющий заправочное отверстие (127b), сообщаемое с резервуаром (300) жидкого лекарства, и выпускное отверстие (127с), сообщаемое с интерфейсом (890) места инфузии. Также содержит запорный элемент (126), подвижный между положением заправки, в котором он сообщает заправочное отверстие (127b) с дозирующим цилиндром (112), и альтернативным положению заправки положением подачи, в котором он сообщает дозирующий цилиндр (112) с выпускным отверстием (127с). Устройство включает ведомый элемент (125) привода гидрораспределителя, соединенный с запорным элементом (126) или выполненный за одно целое с ним и являющийся выходным звеном шагового механизма переключения. Ведомый элемент (125) привода гидрораспределителя имеет паз (125с) для зацепления с пальцем (225с) ведущего элемента (225) привода гидрораспределителя как ведущего звена шагового механизма переключения. Приводное устройство (200) содержит узел (217) привода насоса, содержащий исполнительный механизм (217а) привода насоса и ведущий элемент (215) привода насоса, соединенный с исполнительным механизмом (217а) привода насоса и выполненный с возможностью соединения с поршнем дозировочного насоса (110) для передачи силы и/или крутящего момента привода от исполнительного механизма (217а) привода насоса на поршень (111) насоса (110). Приводное устройство включает узел (227) привода гидрораспределителя, содержащий исполнительный механизм (227а) привода гидрораспределителя и ведущий элемент (225) привода гидрораспределителя, соединенный с исполнительным механизмом (227а) привода гидрораспределителя. Исполнительный механизм соединяется с ведомым элементом (125) привода гидрораспределителя (120) для передачи силы и/или крутящего момента от исполнительного механизма (227а) привода гидрораспределителя на гидрораспределитель (120) для переключения гидрораспределителя (120). Ведущий элемент (225) привода гидрораспределителя является ведущим звеном шагового механизма переключения и имеет палец (225с). Ведомый элемент (125) привода гидрораспределителя имеет паз (125с) для зацепления с пальцем (225с) ведущего элемента (225) привода гидрораспределителя. Амбулаторная инфузионная система для инфузии жидкого лекарства в организм пациента в течение длительного периода времени, содержащая дозирующее устройство (100) и приводное устройство (200). Способ соединения дозирующего устройства (100) и приводного устройства (200), характеризующийся тем, что приводное устройство (200) и дозирующее устройство (100) как конструктивно отдельные модули приводят во взаимное рабочее положение соединяющим движением, вводящим ведущий элемент (225) привода гидрораспределителя и ведомый элемент (125) привода гидрораспределителя в их взаимное рабочее положение. Во время соединяющего движения ведущий элемент (225) привода гидрораспределителя и ведомый элемент (125) привода гидрораспределителя находятся в конфигурации незацепления. Техническим результатом является повышение простаты и удобства сборки и разборки модульной инфузионной системы. 4 н. и 13 з.п. ф-лы, 8 ил.

1. Дозирующее устройство (100) для амбулаторной инфузионной системы, содержащее:

- дозировочный насос (110), имеющий дозирующий цилиндр (112) и поршень (111), установленный внутри дозирующего цилиндра (112) посредством скользящего уплотнения;

- гидрораспределитель (120), имеющий заправочное отверстие (127b), сообщаемое с резервуаром (300) жидкого лекарства, выпускное отверстие (127с), сообщаемое с интерфейсом (890) места инфузии, и запорный элемент (126), подвижный между положением заправки, в котором он сообщает заправочное отверстие (127b) с дозирующим цилиндром (112), и альтернативным положению заправки положением подачи, в котором он сообщает дозирующий цилиндр (112) с выпускным отверстием (127с);

- ведомый элемент (125) привода гидрораспределителя, соединенный с запорным элементом (126) или выполненный за одно целое с ним и являющийся выходным звеном шагового механизма переключения, причем ведомый элемент (125) привода гидрораспределителя имеет паз (125с) для зацепления с пальцем (225с) ведущего элемента (225) привода гидрораспределителя как ведущего звена шагового механизма переключения.

2. Дозирующее устройство (100) по п. 1, в котором ведомый элемент (125) привода гидрораспределителя включает в себя звездчатое колесо или его часть либо мальтийский крест или его часть.

3. Дозирующее устройство (100) по п. 1, в котором запорный элемент (126) выполнен в виде тела цилиндрической формы.

4. Дозирующее устройство (100) по п. 2, в котором запорный элемент (126) выполнен в виде тела цилиндрической формы.

5. Дозирующее устройство (100) по п. 1, в котором запорный элемент (126) выполнен из твердого материала, в частности твердой пластмассы, а контактирующая с запорным элементом поверхность корпуса (127) гидрораспределителя выполнена из мягкого материала, в частности резины или термопластичных эластомеров.

6. Дозирующее устройство (100) по п. 2, в котором запорный элемент (126) выполнен из твердого материала, в частности твердой пластмассы, а контактирующая с запорным элементом поверхность корпуса (127) гидрораспределителя выполнена из мягкого материала, в частности резины или термопластичных эластомеров.

7. Дозирующее устройство (100) по п. 3, в котором запорный элемент (126) выполнен из твердого материала, в частности твердой пластмассы, а контактирующая с запорным элементом поверхность корпуса (127) гидрораспределителя выполнена из мягкого материала, в частности резины или термопластичных эластомеров.

8. Дозирующее устройство (100) по п. 4, в котором запорный элемент (126) выполнен из твердого материала, в частности твердой пластмассы, а контактирующая с запорным элементом поверхность корпуса (127) гидрораспределителя выполнена из мягкого материала, в частности резины или термопластичных эластомеров.

9. Дозирующее устройство (100) по одному из предыдущих пунктов, в котором запорный элемент (126) установлен с возможностью поворота вокруг своей оси вращения.

10. Дозирующее устройство (100) по п. 9, в котором ось вращения запорного элемента гидрораспределителя проходит параллельно или перпендикулярно оси перемещения поршня насоса (110).

11. Дозирующее устройство (100) по одному из пп. 1-8 и 10, выполненное с возможностью разъемного соединения с приводным устройством (200).

12. Дозирующее устройство (100) по п. 9, выполненное с возможностью разъемного соединения с приводным устройством (200).

13. Приводное устройство (200), содержащее:

- узел (217) привода насоса, содержащий исполнительный механизм (217а) привода насоса и ведущий элемент (215) привода насоса, соединенный с исполнительным механизмом (217а) привода насоса и выполненный с возможностью соединения с поршнем дозировочного насоса (110) для передачи силы и/или крутящего момента привода от исполнительного механизма (217а) привода насоса на поршень (111) насоса (110);

- узел (227) привода гидрораспределителя, содержащий исполнительный механизм (227а) привода гидрораспределителя и ведущий элемент (225) привода гидрораспределителя, соединенный с исполнительным механизмом (227а) привода гидрораспределителя и выполненный с возможностью соединения с ведомым элементом (125) привода гидрораспределителя (120) для передачи силы и/или крутящего момента от исполнительного механизма (227а) привода гидрораспределителя на гидрораспределитель (120) для переключения гидрораспределителя (120),

причем ведущий элемент (225) привода гидрораспределителя является ведущим звеном шагового механизма переключения и имеет палец (225с), а ведомый элемент (125) привода гидрораспределителя имеет паз (125с) для зацепления с пальцем (225с) ведущего элемента (225) привода гидрораспределителя.

14. Приводное устройство (200) по п. 13, выполненное с возможностью разъемного соединения с дозирующим устройством (100).

15. Амбулаторная инфузионная система для инфузии жидкого лекарства в организм пациента в течение длительного периода времени, содержащая дозирующее устройство (100) по п. 11 и приводное устройство (200) по п. 14.

16. Амбулаторная инфузионная система по п. 15, в которой при соединении дозирующего устройства (100) и приводного устройства (200) ведущий элемент (225) привода гидрораспределителя и ведомый элемент (125) привода гидрораспределителя находятся в состоянии незацепления.

17. Способ соединения дозирующего устройства (100) по одному из пп. 1-12 и приводного устройства (200) по п. 13 или 14, характеризующийся тем, что приводное устройство (200) и дозирующее устройство (100) как конструктивно отдельные модули приводят во взаимное рабочее положение соединяющим движением, вводящим ведущий элемент (225) привода гидрораспределителя и ведомый элемент (125) привода гидрораспределителя в их взаимное рабочее положение, причем во время соединяющего движения ведущий элемент (225) привода гидрораспределителя и ведомый элемент (125) привода гидрораспределителя находятся в конфигурации незацепления.