DE60225301T2

DE60225301T2 - Kolben für eine infusionsvorrichtung für patienten

Info

Publication number: DE60225301T2
Application number: DE60225301T
Authority: DE
Inventors: Christopher J. Topsfield FLAHERTY
Original assignee: Insulet Corp
Current assignee: Insulet Corp
Priority date: 2001-09-19
Filing date: 2002-09-04
Publication date: 2009-02-26
Anticipated expiration: 2022-09-05
Also published as: DK1427471T3; DE60225301D1; US20030055380A1; EP1427471A4; CN1697666A; EP1427471A2; JP2005523397A; CA2459952A1; ES2300475T3; WO2003024504A2; EP1427471B1; WO2003024504A3; US20040092878A1; ATE387237T1

Description

Verweis auf verwandte Anmeldungen
Die vorliegende Anmeldung ist verwandt mit der US-Patentanmeldung mit der Seriennummer 09/943 992, eingereicht am 31. August 2001, die dem Begünstigten der vorliegenden Anmeldung zugesprochen ist und hier per Referenz eingebunden ist.
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf medizinische Vorrichtungen, Systeme und Verfahren und insbesondere auf kleine kostengünstige tragbare Infusionsvorrichtungen und Verfahren, die verwendbar sind, um präzise differenzierte und programmierbare Durchlaufmuster für die Lieferung therapeutischer Flüssigkeiten an einen Säugetierpatienten zu erreichen.
Hintergrund der Erfindung
Heutzutage gibt es zahlreiche Krankheiten und andere physische Beschwerden, die mit verschiedenen Arzneimitteln einschließlich Pharmaka, Nährformeln, biologisch abgeleiteten Wirkstoffen, hormonell und genbasiertem Material und anderen Substanzen in fester oder flüssiger Form behandelt werden. Bei der Lieferung dieser Arzneimittel ist es häufig wünschenswert, das Verdauungssystem eines Säugetierpatienten zu umgehen, um die Verschlechterung bzw. Zerlegung von Wirksubstanzen zu vermeiden, die von katalytischen Enzymen in dem Verdauungstrakt und der Leber verursacht wird. Die Zuführung eines Arzneimittels anders als mittels der Eingeweide ist als parenterale Zuführung bekannt. Die parenterale Zuführung verschiedener Medikamente in flüssiger Form wird häufig gewünscht, um die Wirkung der Substanz, die zugeführt wird, zu erhöhen, wobei sichergestellt wird, dass das unveränderte Arzneimittel seine vorgesehene Stelle mit einer signifikanten Konzentration erreicht. Auch können unerwünschte Nebenwirkungen, die mit anderen Zuführungswegen verbunden sind, wie etwa systemische Toxizität, möglicherweise vermieden werden.
Häufig kann ein Arzneimittel nur in einer flüssigen Form verfügbar sein, oder die flüssige Version kann erwünschte wesentliche Eigenschaften haben, die in fester oder Tablettenform nicht erreicht werden können. Die Zuführung flüssiger Arzneimittel kann am besten erreicht werden, indem über Venen oder Arterien direkt in das kardiovaskuläre System, in das subkutane Gewebe oder direkt in Organe, Tumore, Hohlräume, Knochen oder andere ortsspezifische Stellen im Körper infundiert wird.
Die parenterale Zuführung von flüssigen Arzneimitteln in den Körper wird häufig durch Verabreichen von Bolusinjektionen unter Verwendung einer Nadel und eines Reservoirs bzw. Vorratsbehälters oder kontinuierlich durch schwerkraftgetriebene Abgabeeinrichtungen oder transdermale Pflastertechnologien bewerkstelligt. Bolusinjektionen entsprechen den klinischen Bedürfnissen des Patienten häufig unvollkommen und erfordern gewöhnlich höhere Einzeldosierungen als zu dem bestimmten Zeitpunkt, zu dem sie gegeben werden, erwünscht sind. Die kontinuierliche Lieferung von Arzneimitteln durch Schwerkraftzuführungssysteme beeinträchtigt die Mobilität und die Lebensführung des Patienten und beschränkt die Therapie auf allzu simple Durchflussmengen und Profile. Transdermale Pflaster haben besondere Anforderungen für das zugeführte Arzneimittel, insbesondere was die molekulare Struktur anbetrifft, und die Steuerung bzw. Regelung der Medizinverabreichung ist, ähnlich Schwerkraftzuführungssystemen, streng begrenzt.
Ambulante Infusionspumpen zum Liefern flüssiger Medikamente an einen Patienten wurden entwickelt. Diese Infusionsvorrichtungen haben die Fähigkeit, differenzierte Fluidzuführungsprofile zu bieten, die Bolusanforderungen, kontinuierliche Infusion und die Zuführung mit variablen Durchflussmengen erreichen. Diese Infusionsfähigkeiten führen normalerweise zur besseren Wirksamkeit der Medizin und der Therapie und weniger Toxizität für das Patientensystem. Ein Beispiel für eine Verwendung einer ambulanten Infusionspumpe ist für die Zuführung von Insulin für die Behandlung der Diabetes mellitus bzw. Zuckerkrankheit. Diese Pumpen können, wie in US-A-4 498 843 , Schneider et al. offenbart, Insulin auf einer kontinuierlichen grundlegenden Basis ebenso wie auf einer Bolusbasis liefern.
Eine Vorrichtung zum Liefern von Fluid an einen Patienten, wie in dem Oberbegriff von Anspruch 1 beschrieben, ist aus dem Dokument WO 94/15660 A bekannt.
Die ambulanten Pumpen arbeiten häufig mit einem Vorratsbehälter, wie etwa einer Patrone oder einem Reservoir, um das flüssige Arzneimittel aufzunehmen, und verwenden elektromechanische Pump- oder Mess- bzw. Dosierungstechnologie, um die Medikation über Rohrleitungen von der Infusionsvorrichtung zu einer transkutan eingesetzten Nadel oder durch die Haut des Patienten an den Patienten zu liefern. Die Vorrichtungen erlauben die Steuerung bzw. Regelung und Programmierung über elektromechanische Knöpfe oder Schalter, die sich auf dem Gehäuse der Vorrichtung befinden, auf die von dem Patienten oder dem Krankenhausarzt zugegriffen wird. Die Vorrichtungen umfassen die visuelle Rückmeldung über Text- oder Graphikbildschirme, wie etwa Flüssigkristallanzeigen, die als LCDs bekannt sind, und können Alarm- oder Warnlichter und Audio- oder Vibrationssignale und Alarme umfassen. Die Vorrichtungen können in einem Gurt oder einer Tasche getragen werden oder an den Körper des Patienten geschnallt werden.
Gegenwärtig verfügbare ambulante Infusionsvorrichtungen sind teuer, schwierig zu programmieren und für die Infusion vorzubereiten und neigen dazu, unhandlich, schwer und sehr zerbrechlich zu sein. Das Füllen dieser Vorrichtungen kann schwierig sein und erfordern, dass der Patient sowohl die vorgesehene Medikation als auch Füllzubehörteile trägt. Die Vorrichtungen erfordern fachkundige Behandlung, Wartung und Reinigung, um die einwandfreie Funktionalität und Sicherheit für ihre vorgesehene langfristige Verwendung sicherzustellen. Aufgrund der hohen Kosten vorhandener Vorrichtungen begrenzen Gesundheitsversorger die Bevölkerungsteile, denen die Verwendung der Vorrichtung und Therapien, für welche die Vorrichtungen verwendet werden können, genehmigt werden.
Offenkundig bestand daher ein Bedarf an einem programmierbaren und einstellbaren Infusionssystem, das präzise und zuverlässig ist und Krankenhausärzten und Patienten eine kleine, kostengünstige, leichtgewichtige, einfach zu verwendende Alternative für die parenterale Zuführung von flüssigen Arzneimitteln bieten kann.
Als Antwort darauf stellte der Anmelder der vorliegenden Anmeldung eine kleine kostengünstige, leichtgewichtige, einfach zu verwendende Vorrichtung zum Liefern von flüssigen Arzneimitteln an einen Patienten zur Verfügung. Die Vorrichtung die in der ebenfalls anhängigen US-Anmeldung mit der Seriennummer 09/943 992, eingereicht am 31. August 2001, beschrieben ist, umfasst eine Austrittsöffnung, eine Abgabeeinrichtung zum Bewirken, dass Fluid aus einem Vorratsbehälter zu der Austrittsöffnung strömt, einen lokalen Prozessor, der programmiert ist, um basierend auf Durchlaufanweisungen von einer getrennten Fernbedienungsvorrichtung einen Fluidstrom zu der Austrittsöffnung zu bewirken, und einen drahtlosen Empfänger, der mit dem lokalen Prozessor verbunden ist, zum Empfangen der Durchlaufanweisungen. Um die Größe, Komplexität und die Kosten der Vorrichtung zu verringern, ist die Vorrichtung mit einem Gehäuse versehen, das frei ist von Benutzereingabekomponenten, wie etwa einer Tastatur, zum Bereitstellen von Durchlaufanweisungen an den lokalen Prozessor.
Was immer noch erwünscht ist, sind neue und verbesserte Abgabeeinrichtungen und Vorratsbehälter für die Verwendung mit Vorrichtungen zum Liefern von Fluid an einen Patienten. Vorzugsweise werden die Abgabeeinrichtungen und Vorratsbehälter in der Konstruktion einfach und kostengünstig und leicht herzustellen sein, um die Größe, die Komplexität und die Kosten von Fluidliefervorrichtungen weiter zu verringern, so dass die Vorrichtungen sich als von kleinem und frei verfügbaren bzw. wegwerfbaren Wesen anbieten.
Zusammenfassung der Erfindung
Als Antwort stellt die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung zum Liefern von Fluid an einen Patienten zur Verfügung, die umfasst: eine Austrittsöffnungsanordnung, die angepasst ist, um mit einem Patienten-Transkutanzugriffswerkzeug verbunden zu sein, einen Vorratsbehälter, der eine Seitenwand umfasst, die sich zu einem Auslass hin erstreckt, der mit der Austrittsöffnungsanordnung verbunden ist, wenigstens eine Gewindeleitspindel, die in dem Vorratsbehälter aufgenommen ist und sich zu dem Auslass des Vorratsbehälters im Allgemeinen parallel mit der Seitenwand erstreckt, und einen Kolben, der gewindemäßig auf bzw. an der Leitspindel aufgenommen ist, so dass ein Drehen der Leitspindel oder des Kolbens den Kolben in dem Vorratsbehälter bewegt. Die Vorrichtung umfasst auch eine Abgabeeinrichtung, die wirkungsmäßig bzw. operativ mit der Leitspindel oder dem Kolben gekoppelt ist, um die Leitspindel oder den Kolben zu drehen. Der von der Leitspindel angetriebene Kolben verringert die Größe, die Komplexität und die Kosten der Vorrichtung, so dass die Vorrichtung sich als von kleinem und wegwerfbarem Wesen anbietet.
Eine andere Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst eine Austrittsöffnungsanordnung, einen Vorratsbehälter mit einer Seitenwand, die sich zu einem Auslass hin erstreckt, der mit der Austrittsöffnungsanordnung verbunden ist, und einen Kolben, der gleitend in der Seitenwand des Vorratsbehälters aufgenommen ist. Die Vorrichtung umfasst auch einen Schaft, der sich von dem Kolben erstreckt, und eine Abgabeeinrichtung, die operativ mit dem Schaft gekoppelt ist, um die Bewegung des Schafts entlang einer Achse des Schafts zu bewirken. Der Schaft ist entlang der Achse des Schafts relativ nicht zusammendrückbar und ist quer zu der Achse biegbar, so dass der Schaft gebogen sein, jedoch immer noch zum Bewegen des Kolbens verwendet werden kann, so dass die Länge der Vorrichtung verringert werden kann.
Die vorliegende Erfindung stellt eine zusätzliche Vorrichtung zum Liefern von Fluid an einen Patienten bereit, die umfasst: eine Austrittsöffnungsanordnung, einen Vorratsbehälter mit einem Auslass, der mit der Austrittsöffnungsanordnung verbunden ist, einen Kolben, der beweglich in dem Vorratsbehälter aufgenommen ist, um nach dem Bewegen in dem Vorratsbehälter Fluid durch den Auslass zu zwingen, und eine Abgabeeinrichtung zum Bewegen des Kolbens in dem Vorratsbehälter. Die Vorrichtung umfasst auch einen lokalen Prozessor, der mit der Abgabeeinrichtung verbunden ist und programmiert ist, um basierend auf Durchlaufanweisungen einen Strom von Fluid zu der Austrittsöffnungsanordnung zu bewirken, einen drahtlosen Empfänger, der mit dem lokalen Prozessor verbunden ist, um Durchlaufanweisungen von einer getrennten Fernbedienungsvorrichtung zu empfangen und die Durchlaufanweisungen an den lokalen Prozessor zu liefern, und ein Gehäuse, das die Austrittsöffnungsanordnung, den Vorratsbehälter, die Abgabeeinrichtung, den lokalen Prozessor und den drahtlosen Empfänger enthält. Vorzugsweise ist das Gehäuse frei von Benutzereingabekomponenten zum Bereitstellen von Durchlaufanweisungen an den lokalen Prozessor, um die Größe, die Komplexität und die Kosten der Vorrichtung zu verringern, so dass die Vorrichtung sich als von kleinem und wegwerfbarem Wesen anbietet.
Eine weitere Vorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform umfasst eine Austrittsöffnungsanordnung, einen Vorratsbehälter mit einem Auslass, der mit der Austrittsöffnungsanordnung verbunden ist, einen Kolben, der beweglich in dem Vorratsbehälter aufgenommen ist, um nach dem Bewegen in dem Vorratsbehälter Fluid durch den Auslass zu der Austrittsöffnungsanordnung zu zwingen, und eine Abgabeeinrichtung zum Bewegen des Kolbens in dem Vorratsbehälter. Ein lokaler Prozessor ist mit der Abgabeeinrichtung verbunden und programmiert, um basierend auf Durchlaufanweisungen einen Strom von Fluid zu der Austrittsöffnungsanordnung zu bewirken, und ferner programmiert, um Durchlaufinformationen bereitzustellen, und ein drahtloser Empfänger ist mit dem lokalen Prozessor verbunden, um die Durchlaufinformationen von dem lokalen Prozessor an eine getrennte Fernbedienungsvorrichtung zu übertragen. Die Vorrichtung umfasst auch ein Gehäuse, das die Austrittsöffnungsanordnung, den Vorratsbehälter, die Abgabeeinrichtung, den lokalen Prozessor und den drahtlosen Sender enthält, wobei das Gehäuse frei ist von Benutzerausgabekomponenten zur Bereitstellung der Durchlaufinformation von dem lokalen Prozessor an einen Benutzer.
Diese Aspekte der Erfindung zusammen mit ihren zusätzlichen Merkmalen und Vorteilen können am besten unter Bezug auf die folgenden detaillierten Beschreibungen und Beispiele in Verbindung mit den beiliegenden dargestellten Zeichnungen genommen verstanden werden.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
1 ist eine perspektivische Ansicht einer ersten beispielhaften Ausführungsform einer Fluidliefervorrichtung gemäß dieser Erfindung, die an einem Patienten befestigt gezeigt ist, und einer Fernsteuerungsvorrichtung zur Verwendung mit der Fluidliefervorrichtung (die Fernbedienungsvorrichtung ist zu Darstellungszwecken in Bezug auf den Patienten und die Fluidliefervorrichtung vergrößert);
2 ist eine seitliche Schnittansicht der Fluidliefervorrichtung von 1;
3 ist eine seitliche Schnittansicht eines Vorratsbehälters, eines Kolbens und einer Leitspindel der Fluidliefervorrichtung von 1;
4 ist eine vergrößerte Schnittansicht eines Kolbens und einer Leitspindel der Fluidliefervorrichtung von 1;
5a ist eine Schnittansicht des Vorratsbehälters, des Kolbens und der Leitspindel der Fluidliefervorrichtung von 1 entlang der Linie 5-5 von 3 genommen;
5b ist eine Schnittansicht einer anderen beispielhaften Ausführungsform eines Vorratsbehälters, eines Kolbens und einer Leitspindel, die gemäß der vorliegenden Erfindung für die Verwendung mit der Fluidliefervorrichtung von 1 aufgebaut sind;
6 ist eine explodierte seitliche Schnittansicht einer anderen beispielhaften Ausführungsform eines Vorratsbehälters, eines Kolbens und einer Leitspindel, die gemäß der vorliegenden Erfindung für die Verwendung mit der Fluidliefervorrichtung von 1 aufgebaut sind;
7 ist eine Schnittansicht des Vorratsbehälters, des Kolbens und der Leitspindel von 4;
8 ist eine seitliche Schnittansicht einer zusätzlichen beispielhaften Ausführungsform eines Vorratsbehälters, eines Kolbens und einer Leitspindel, die gemäß der vorliegenden Erfindung für die Verwendung mit der Fluidliefervorrichtung von 1 aufgebaut sind;
9 ist eine seitliche Schnittansicht einer weiteren beispielhaften Ausführungsform eines Vorratsbehälters, eines Kolbens und einer Leitspindel, die gemäß der vorliegenden Erfindung für die Verwendung mit der Fluidliefervorrichtung von 1 aufgebaut sind;
10 ist eine seitliche Schnittansicht noch einer anderen beispielhaften Ausführungsform eines Vorratsbehälters, eines Kolbens und einer Leitspindel, die gemäß der vorliegenden Erfindung für die Verwendung mit der Fluidliefervorrichtung von 1 aufgebaut sind;
11 ist eine seitliche Schnittansicht einer zusätzlichen beispielhaften Ausführungsform eines Vorratsbehälters, eines Kolbens und einer Leitspindel, die gemäß der vorliegenden Erfindung für die Verwendung mit der Fluidliefervorrichtung von 1 aufgebaut sind;
12 ist eine seitliche Schnittansicht einer weiteren beispielhaften Ausführungsform eines Vorratsbehälters, eines Kolbens und einer Leitspindel, die gemäß der vorliegenden Erfindung für die Verwendung mit der Fluidliefervorrichtung von 1 aufgebaut sind;
13a ist eine seitliche Schnittansicht noch einer anderen beispielhaften Ausführungsform eines Vorratsbehälters, eines Kolbens und einer Leitspindel, die gemäß der vorliegenden Erfindung für die Verwendung mit der Fluidliefervorrichtung von 1 aufgebaut sind;
13b ist eine Schnittansicht des Vorratsbehälters, des Kolbens und der Leitspindel von 13a, die mit einer Nadel gezeigt sind, die gerade in eine Öffnung des Vorratsbehälters eingesetzt wird;
14 ist eine Endrissansicht des Kolbens von 13a und 13b; 15 ist eine Schnittansicht der Leitspindel und eines Gewindedeckels von 13a und 13b;
16 ist eine Schnittansicht der Leitspindel und des Gewindedeckels, die koaxial in dem Kolben von 13a und 13b aufgenommen sind;
17a ist eine seitliche Rissansicht der Leitspindel und des Gewindedeckels von 13a und 13b, wobei das Gewinde der Leitspindel in dem Gewindedeckel abgedeckt ist;
17b ist eine seitliche Rissansicht der Leitspindel und des Gewindedeckels von 13a und 13b, wobei die Leitspindel in dem Gewindedeckel gedreht wurde, um das Gewinde der Leitspindel offenzulegen;
18a ist eine Schnittansicht noch einer anderen beispielhaften Ausführungsform eines Vorratsbehälters, eines Kolbens und einer Leitspindel, die gemäß der vorliegenden Erfindung für die Verwendung mit der Fluidliefervorrichtung von 1 aufgebaut sind;
18b ist eine Schnittansicht des Vorratsbehälters, des Kolbens und der Leitspindel von 18b, die mit einer Nadel gezeigt sind, die gerade in eine Öffnung des Vorratsbehälters eingesetzt wird;
19 ist eine seitliche Schnittansicht einer zusätzlichen beispielhaften Ausführungsform eines Vorratsbehälters, eines Kolbens und einer Leitspindel, die gemäß der vorliegenden Erfindung für die Verwendung mit der Fluidliefervorrichtung von 1 aufgebaut sind; und
20 ist eine seitliche Schnittansicht einer weiteren beispielhaften Ausführungsform eines Vorratsbehälters, der gemäß der vorliegenden Erfindung für die Verwendung mit der Fluidliefervorrichtung von 1 aufgebaut ist.
Gleiche Bezugszeichen bezeichnen über die mehreren Ansichten hinweg identische oder entsprechende Komponenten und Einheiten.
Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
Zuerst wird Bezug nehmend auf 1 und 2 eine Fluidliefervorrichtung 10 dargestellt, die gemäß der vorliegenden Erfindung aufgebaut ist. Die Arten von Flüssigkeiten, die von der Fluidliefervorrichtung der vorliegenden Erfindung geliefert werden können, umfassen, ohne darauf beschränkt zu sein, Insulin, Antibiotika, Nährflüssigkeiten, die totale parenterale Ernährung oder TPN, Analgetika, Morphium, Hormone oder hormonelle Medizin, Gentherapiemedizin, Antikoagulansen bzw. gerinnungshemmende Mittel, Analgetika, kardiovaskuläre Medikationen, AZT, oder Chemotherapeutika. Die Arten medizinischer Zustände, für welche die Fluidliefervorrichtung der vorliegenden Erfindung verwendet werden könnte, umfassen, ohne darauf beschränkt zu sein, Diabetes, kardiovaskuläre Erkrankungen, Schmerzen, chronische Schmerzen, Krebs, AIDS, neurologische Erkrankungen, Alzheimersche Krankheit, ALS, Hepatitis, Parkinsonkrankheit oder spastische Lähmung.
Bezug nehmend auf 2 umfasst die Vorrichtung 10 im Allgemeinen eine Austrittsöffnungsanordnung 70, die angepasst ist, um mit einem Patienten-Transkutanzugriffswerkzeug, wie etwa einer Nadel, verbunden zu sein, eine Abgabeeinrichtung 40, um zu bewirken, dass Fluid von einem Vorratsbehälter 30 zu der Austrittsöffnungsanordnung strömt, und einen Prozessor oder elektronischen Mikrocontroller (auf den hier nachstehend als „lokaler" Prozessor Bezug genommen wird) 50, der mit der Abgabeeinrichtung verbunden ist.
Der lokale Prozessor 50 ist programmiert, um basierend auf Durchlaufanweisungen von einer getrennten Fernbedienungsvorrichtung 100, für die in 1 ein Beispiel gezeigt ist, einen Durchlauf von Fluid zu der Austrittsöffnungsanordnung 70 zu bewirken. Ebenfalls Bezug nehmend auf 2 umfasst die Fluidliefervorrichtung 10 ferner einen drahtlosen Empfänger 60, der mit dem lokalen Prozessor 50 verbunden ist, um die Durchlaufanweisungen von der getrennten Fernbedienungsvorrichtung 100 zu empfangen und die Durchlaufanweisungen an den lokalen Prozessor zu liefern. Die Vorrichtung 10 umfasst auch ein Gehäuse 20, das die Austrittsöffnungsanordnung 70, den Vorratsbehälter 30, die Abgabeeinrichtung 40, den lokalen Prozessor 50 und den drahtlosen Empfänger 60 enthält.
Wie gezeigt, ist das Gehäuse 20 frei von Benutzereingabekomponenten zur Bereitstellung von Durchlaufanweisungen an den lokalen Prozessor 50, wie etwa elektromechanischen Schaltern oder Knöpfen auf einer Außenfläche 21 des Gehäuses oder Schnittstellen, die in anderer Weise für einen Benutzer zugänglich sind, um den programmierten Durchsatz über den lokalen Prozessor 50 einzustellen. Das Fehlen von Benutzereingabekomponenten erlaubt, dass die Größe, die Komplexität und die Kosten der Vorrichtung 10 wesentlich verringert werden, so dass die Vorrichtung 10 sich als von kleinem und wegwerfbarem Wesen anbietet.
Um Benutzereingaben zu programmieren, deren Programmierung anzupassen oder ansonsten an den lokalen Prozessor 50 zu kommunizieren, umfasst die Fluidliefervorrichtung 10 das drahtlose Kommunikationselement oder den Empfänger 60 zum Empfangen der Benutzereingaben von der getrennten Fernbedienungsvorrichtung 100 von 1. Signale können über ein (nicht gezeigtes) Kommunikationselement der Fernbedienungsvorrichtung 100 gesendet werden, das eine Antenne 130 umfassen oder mit dieser verbunden sein kann, die in 2 als extern von der Vorrichtung 100 gezeigt ist.
Die Fernbedienungsvorrichtung 100 hat Benutzereingabekomponenten, die eine Anordnung elektromechanischer Schalter, wie etwa die gezeigte Membrantastatur 120, umfassen. Die Bedienvorrichtung 100 umfasst auch Benutzerausgabekomponenten einschließlich einer visuellen Anzeige, wie etwa einer Flüssigkristallanzeige (LCD) 110. Alternativ kann die Bedienvorrichtung mit einem Berührungsbildschirm sowohl für die Benutzereingabe als auch Ausgabe versehen sein. Wenngleich in 1 nicht gezeigt, hat die Fernbedienungsvorrichtung 100 ihren eigenen Prozessor (auf den hier nachstehend als „entfernter" Prozessor Bezug genommen wird), der mit der Membrantastatur 120 und der LCD 110 verbunden ist. Der entfernte Prozessor empfängt die Benutzereingaben von der Membrantastatur 120 und stellt "Durchlauf"-Anweisungen für die Übertragung an die Fluidliefervorrichtung 10 bereit und liefert Informationen an die LCD 110. Da die Fernbedienungsvorrichtung 100 ebenfalls eine visuelle Anzeige 110 umfasst, kann die Fluidliefervorrichtung 10 ohne einen Informationsschirm sein, was die Größe, die Komplexität und die Kosten der Vorrichtung 10 weiter verringert.
Das Kommunikationselement 60 der Vorrichtung 10 empfängt bevorzugt unter Verwendung von Funkfrequenz oder anderen drahtlosen Kommunikationsstandards und Protokollen elektronische Kommunikation von der Fernbedienungsvorrichtung 100. In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Kommunikationselement 60 ein Zweiwege-Kommunikationselement mit einem Empfänger und einem Sender, um zu erlauben, dass die Fluidliefervorrichtung 10 Informationen zurück an die Fernbedienungsvorrichtung 100 sendet. In einer derartigen Ausführungsform umfasst die Fernbedienungsvorrichtung 100 auch ein integrales Kommunikationselement 60, das einen Empfänger und einen Sender umfasst, um der Fernbedienungsvorrichtung 100 zu erlauben, die von der Fluidliefervorrichtung 10 gesendeten Informationen zu empfangen.
Der lokale Prozessor 50 der Vorrichtung 10 umfasst alle Computerprogramme und elektronischen Schaltungsanordnungen, um einem Benutzer zu erlauben, die gewünschten Durchlaufmuster zu programmieren und das Programm nach Bedarf anzupassen. Derartige Schaltungsanordnungen können einen oder mehrere Mikroprozessoren, digitale und analoge integrierte Schaltungen, Widerstände, Kondensatoren, Transistoren und andere Halbleiter und andere elektronische Komponenten, die Fachleuten der Technik bekannt sind, umfassen. Der lokale Prozessor 50 umfasst auch die Programmierung, elektronische Schaltungsanordnungen und den Speicher, um die Abgabeeinrichtung 40 in benötigten Zeitintervallen richtig zu betätigen.
In der beispielhaften Ausführungsform von 2 umfasst die Vorrichtung 10 eine Stromversorgung 80, wie etwa eine Batterie oder einen Kondensator, zum Zuführen von Leistung an den lokalen Prozessor 50. Die Stromversorgung 80 ist bevorzugt in die Fluidliefervorrichtung 10 integriert, kann aber als austauschbar, z. B. als eine austauschbare Batterie, bereitgestellt werden.
Wenngleich nicht gezeigt, kann die Vorrichtung Sensoren oder Messwertwandler, wie etwa einen Vorratsbehältervolumen-Messwertwandler oder einen Vorratsbehälterdruck-Messwertwandler umfassen, um Informationen an den lokalen Prozessor 50 zu senden, um anzuzeigen, wie und wann die Abgabeeinrichtung 40 betätigt werden soll, oder um andere Parameter anzuzeigen, die bestimmen: den Durchlauf, den Pumpendurchlauf-Erstbefüllungszustand, Kontaktsensoren, Drehbewegungs- oder andere Bewegungsanzeiger, ebenso wie Zustände, wie etwa den leeren oder leckenden Vorratsbehälter 30 oder die zu hohe oder zu geringe Abgabe von Fluid aus dem Vorratsbehälter, etc.
Das Volumen des Vorratsbehälters 30 wird so gewählt, dass es am besten zu der therapeutischen Anwendung der Fluidliefervorrichtung 10 passt und ist beeinflusst durch derartige Faktoren, wie verfügbare Konzentrationen medizinischer Fluide, die zugeführt werden sollen, annehmbare Zeiten zwischen dem Nachfüllen oder der Entsorgung der Fluidliefervorrichtung 10, Größenbeschränkungen und andere Faktoren. Der Vorratsbehälter 30 kann von dem Hersteller der Vorrichtung oder einem kooperierenden Arzneimittelhersteller vorgefüllt werden oder kann externe Füllmittel, wie etwa eine Füllöffnung, umfassen.
Die Austrittsöffnungsanordnung 70 kann Elemente umfassen, um die Haut des Patienten zu penetrieren, oder kann angepasst sein, um mit einer Standardinfusionsvorrichtung verbunden zu sein, die Transkutanliefermittel umfasst. Eine Nadelverbindungsrohrleitung, die in einer hautpenetrierenden Kanüle abschließt, kann als ein integraler Teil der Austrittsöffnungsanordnung 70 bereitgestellt werden, wobei die hautpenetrierende Kanüle zum Beispiel ein steifes Element, wie etwa eine Nadel, umfasst. Alternativ kann die Austrittsöffnungsanordnung 70 mit einem Luer-Verbinder zum Verbinden mit einer Standardinfusionsvorrichtung einschließlich einer hautpenetrierenden Kanüle, wie etwa einer steifen Nadel, versehen sein. In jedem Fall kann die Austrittsöffnungsanordnung 70 auch mit einem (nicht gezeigten) entfernbaren Kolben versehen sein, um das Auslaufen während der Lagerung und des Versands, wenn sie vorgefüllt ist, und während des Erstbefüllens, wenn sie von dem Benutzer gefüllt wird, und vor der Verwendung zu verhindern.
Die Vorrichtung 10 kann auch mit einer Klebstoffschicht auf der Außenfläche des Gehäuses 20 versehen sein, um die Vorrichtung 10, wie in 1 gezeigt, direkt an der Haut eines Patienten zu befestigen. Wenngleich nicht gezeigt, ist die Klebstoffschicht bevorzugt in einer kontinuierlichen ovalen Form bereitgestellt, welche die Austrittsöffnungsanordnung 70 umgibt, um eine schützende Dichtung um die penetrierte Haut herum bereitzustellen. Das Gehäuse 20 kann aus flexiblem Material bestehen oder kann mit flexiblen zusammenklappbaren Abschnitten versehen sein, die erlauben, dass die Fluidliefervorrichtung 10 während der Patientenbewegung gebogen wird, um die Abtrennung zu verhindern und zur Bequemlichkeit des Patienten beizutragen.
Bezug nehmend auf 3 bis 22, stellt die vorliegende Offenbarung vielfältige Kombinationen von Abgabeeinrichtungen 40 und Vorratsbehältern 30 für die Verwendung mit der Fluidliefervorrichtung 10 von 1 und 2 bereit. Die Abgabeeinrichtungen 40 und die Vorratsbehälter 30 sind klein und von einfacher Konstruktion und kostengünstig und leicht herzustellen, um die Größe, die Komplexität und die Kosten der Fluidliefervorrichtung 10 weiter zu verringern, so dass die Vorrichtung 10 sich weiterhin als von kleinem und wegwerfbarem Wesen anbietet.
Bezug nehmend auf 3 bis 5 ist eine erste Kombination 200 aus einem Vorratsbehälter 30 und einer Abgabeeinrichtung 40, die gemäß der vorliegenden Erfindung aufgebaut sind, gezeigt. Der Vorratsbehälter 30 hat eine Seitenwand 32, die sich zwischen einem offenen Ende und einer Endwand 34 des Vorratsbehälters erstreckt. Die Endwand 34 umfasst einen Auslass 36, der durch ein Lumen 72 mit der Austrittsöffnungsanordnung 70 der Vorrichtung 10 verbunden ist.
Der Vorratsbehälter 30 umfasst auch eine Gewindeleitspindel 202, die für die Drehung in dem Vorratsbehälter 30 montiert ist, und einen Kolben 204, der gewindemäßig auf bzw. an der Leitspindel aufgenommen ist. Die Leitspindel 202 ist koaxial mit der Seitenwand 32 positioniert und erstreckt sich zu der Endwand 34 des Vorratsbehälters 30. Der Kolben 204 und der Vorratsbehälter 30 sind angepasst, so dass eine Dichtung zwischen dem Kolben 204 und der Leitspindel 202 und dem Kolben 204 und der Seitenwand 32 des Vorratsbehälters ausgebildet ist, so dass die Bewegung des Kolbens 204 zu der Endwand 34 des Vorratsbehälters 30 hin das Fluid durch den Auslass 36 zu der Austrittsöffnungsanordnung 70 zwingen wird.
Der Kolben 204 wird an einer Drehung bezüglich der Seitenwand 32 gehindert, so dass, wenn die Spindel 202 bezüglich des Kolbens 204 gedreht wird, der Kolben dazu gebracht wird, sich entlang der Spindel 202 in dem Vorratsbehälter 30 zu bewegen. In einer in 5a gezeigten bevorzugten Ausführungsform sind der Vorratsbehälter 30 und der Kolben 204 mit entsprechenden nicht kreisförmigen Querschnitten versehen. Die Querschnitte sind oval, aber der Vorratsbehälter 30 und der Kolben 204 können mit anderen nicht kreisförmigen Querschnitten, wie etwa quadratischen oder rechteckigen, versehen sein. In einer anderen in 5b gezeigten bevorzugten Ausführungsform sind der Vorratsbehälter 30 und der Kolben 204 mit kreisförmigen Querschnitten versehen, aber der Kolben 204 hat wenigstens einen Vorsprung 206, der sich radial in einen Kanal 208 in der Seitenwand 32 des Vorratsbehälters 30 erstreckt, um die Drehung des Kolbens zu verhindern. Die Breite und die Länge des Vorratsbehälters 30 sind gewählt, um die Gesamtgröße der Fluidliefervorrichtung zu minimieren.
Ein wesentlicher Vorteil davon, dass der Vorratsbehälter 30 eine integrierte Leitspindel 202 verwendet, auf welcher der Kolben 204 läuft, ist die erhebliche Längenverringerung im Vergleich zu einer Standardspritze, die im Grunde einen Vorratsbehälter mit einem getrennten gleitenden Kolben umfasst, der sich aus dem Vorratsbehälter heraus erstreckt. Ein anderer Vorteil des Vorratsbehälters 30 gemäß der vorliegenden Erfindung ist, dass der Kolben 204 und die innere Leitspindel 202 vollständig in dem Vorratsbehälter 30 enthalten sind und keine Mechanismen oder Verfahren zum Zurückziehen des Kolbens benötigen, um eine benutzte Spritze zu entfernen oder eine volle Spritze nachzufüllen. Derartige Mechanismen oder Verfahren können die Kosten, die Komplexität und die Größe und das Gewicht erhöhen und die Zuverlässigkeit einer Fluidliefervorrichtung verringern. Folglich erfordert der Vorratsbehälter 30 der vorliegenden Erfindung vorteilhafterweise keine derartigen Mechanismen oder Verfahren.
Um die Kosten des Vorratsbehälters 30 weiter zu verringern, bestehen die Leitspindel 202 und der Kolben 204 bevorzugt aus einem kostengünstigen Material. Die Leitspindel 202 besteht aus einem steifen Material, wie etwa Metall, wie zum Beispiel rostfreiem Stahl, oder einem Kunststoff, wie zum Beispiel Polyethylen oder Polypropylen. Die Seitenwand 32 und die Endwand 34 des Vorratsbehälters bestehen bevorzugt aus einem steifen Kunststoff. Der Kolben 204 besteht jedoch aus einem flexiblen Material, wie etwa einem Silikonelastomer oder Kautschuk bzw. Gummi, und ist mit einem steifen Einsatz 210 versehen, der aus Metall oder Kunststoff besteht, um in das Gewinde der Leitspindel 202 einzugreifen. Da die Vorrichtung bevorzugt wegwerfbar ist, ist es nicht notwendig, die Gewindeabnutzung zwischen der Gewindespindel 202 und dem Kolben 204 zu verhindern, wodurch die Verwendung weniger teurer Materialien und geringerer Toleranzen in der Herstellung und Montage der Leitspindel 202 und des Kolbens 204 zugelassen wird.
Um die Leitspindel 202 des Vorratsbehälters 30 zu drehen, umfasst die Abgabeeinrichtung im Allgemeinen eine Drehantriebsanordnung 40. Die Drehantriebsanordnung 40 kann derart aufgebaut sein, dass entweder ein kontinuierlicher Durchlauf oder ein gepulster Volumendurchlauf (z. B. weniger als einen Mikroliter für die Insulininfusion) bereitgestellt wird. Die spezifische Form einer derartigen Drehantriebsanordnung 40 kann Motoren umfassen, wie etwa Schrittmotoren, Gleichstrommotoren, Wechselstrommotoren, Piezomotoren, Ultraschallmotoren oder andere Motoren; oder Zylinderspulen- und andere lineare Aktuatoren, die Sperrgetriebeanordnungen antreiben; oder Piezomaterialien, die an der Leitspindel 202 befestigt sind und mit Energie, zum Beispiel elektrischer, mechanischer, Schall-, chemischer oder thermischer Energie, angetrieben werden; oder Magnetantriebe. In der Ausführungsform 200 von 3 ist die Abgabeeinrichtung als ein Elektromotor 40 bereitgestellt, der mit einem Ende der Leitspindel 202 verbunden ist, um die Leitspindel zu drehen, nachdem er von dem lokalen Prozessor der Vorrichtung 10 betätigt wird.
Bezug nehmend auf 6 und 7 ist ein anderer Vorratsbehälter 30, der gemäß der vorliegenden Erfindung aufgebaut ist, gezeigt. Der Vorratsbehälter 30 ist als Teil des Gehäuses 20 der Fluidliefervorrichtung 10 einheitlich ausgebildet, um die Teile zu reduzieren und das Herstellungsverfahren zu vereinfachen. Das Gehäuse 20 umfasst eine Basis bzw. Grundplatte 22 und einen Deckel 24, die um die Leitspindel 202 und den Kolben 204 des Vorratsbehälters 30 herum montiert sind. In der gezeigten Ausführungsform definiert bzw. begrenzt die Grundplatte 22 des Gehäuses 20 die Endwände 34 des Vorratsbehälters 30, während die Grundplatte 22 und der Deckel 24 die Seitenwände 32 des Vorratsbehälters 30 begrenzen. Außerdem ist der Auslass 36 in der Seitenwand 32 des Vorratsbehälters 30 ausgebildet.
Bezug nehmend auf 8 ist eine andere Ausführungsform 220 eines Vorratsbehälters 30 und einer Abgabeeinrichtung 40, die gemäß der vorliegenden Erfindung aufgebaut sind, gezeigt. Die Ausführungsform 220 ist ähnlich der Ausführungsform 200 von 3, umfasst aber ferner einen Einlass 38 an der Endwand 34 des Vorratsbehälters 30, der durch ein Lumen 234 mit einer Füllöffnung 232 verbunden ist. Der Vorratsbehälter 30 umfasst auch einen zweiten Kolben 236, der gleitend auf der Leitspindel 202 zwischen dem ersten Kolben 204 und der Endwand 34 des Vorratsbehälters 30 aufgenommen ist. Der zweite Kolben 236 ist angepasst, so dass eine Dichtung zwischen dem zweiten Kolben und der Leitspindel 202 bereitgestellt wird und eine Dichtung zwischen dem zweiten Kolben und der Leitspindel und dem zweiten Kolben und der Seitenwand 32 des Vorratsbehälters 30 bereitgestellt wird. Eine Dichtung um den ersten Kolben 204 ist nicht notwendig, aber der erste Kolben wird daran gehindert, sich in dem Vorratsbehälter zu drehen.
Die Füllöffnung 232 kann, wie gezeigt, eine Nadeleinführungstrennwand 238 zum Aufnehmen einer Nadel 100 umfassen. Die Nadeleinführungstrennwand 238 kann aus einem wiederabdichtenden Elastomer, wie etwa Silikon, aufgebaut sein, der zulässt, dass eine Nadel 100 die Trennwand 238 punktiert, um Fluid zu dem Vorratsbehälter 30 hinzuzufügen, sich aber wieder verschließt, nachdem die Nadel zurückgezogen ist. Alternativ kann die Füllöffnung 232 einen Luer- oder einen anderen Verbinder umfassen. Wenngleich nicht gezeigt, kann die Austrittsöffnungsanordnung 70 mit einem Stöpsel versehen sein, um das Auslaufen aus dem Auslass 36 des Vorratsbehälters 30 während des Füllens des Vorratsbehälters zu verhindern, oder kann andere manuelle oder automatische Auslassdurchlauf-Beschränkungsmittel umfassen.
Der zweite Kolben 236 ist angepasst, um während des Füllens des Vorratsbehälters auf der Leitspindel 202 zu dem ersten Kolben 204 hin zu gleiten. Für Teilfüllungen ist der zweite Kolben nicht in Kontakt mit dem ersten Kolben 204. In einem Erstbefüllungsverfahren kann die Leitspindel 202 gedreht werden, um zu bewirken, dass der erste Kolben 204 sich gegen den zweiten Kolben 236 nach oben bewegt. Wenn mit der Ausführungsform 200 von 3 mit dem einzigen Kolben 204 eine Füllöffnung verwendet wird, können der Vorratsbehälter 30 und andere Fluidwegkomponenten während des abschließenden Herstellungsverfahrens in einem Vakuum angeordnet werden, um das Füllen und die Erstbefüllung der Fluidliefervorrichtung 10 für den Patienten zu vereinfachen. In jedem Fall befindet sich der Kolben 236 in der vorgefüllten Position bevorzugt benachbart zu der Endwand 34 des Vorratsbehälters 30, um Luft in dem Fluidweg zu minimieren.
Es können Sensoren bereitgestellt werden, um die Position jedes Kolbens 204, 236 zu überwachen und zum Beispiel anzuzeigen, wenn die Kolben in Kontakt sind, der Menge an restlichem Fluid in dem Vorratsbehälter und, ob die richtige Infusion stattfindet, anzuzeigen. Die Kolben 204, 236 sollten nach dem Beginn der Fluidtherapie in Kontakt sein, so dass anfängliche Drehungen der Leitspindel 236 erwartungsgemäß bewirken werden, dass Fluid strömt.
Bezug nehmend auf 9 ist eine zusätzliche Ausführungsform 240, die gemäß der vorliegenden Erfindung aufgebaut ist, gezeigt. Die Ausführungsform 240 ist ähnlich der Ausführungsform 220 von 8, umfasst aber einen Einlass 242 in der Seitenwand 32 des Vorratsbehälters 30, der durch ein Lumen 234 mit einer Füllöffnung 232 der Vorrichtung 10 verbunden ist, und das mit der Austrittsöffnungsanordnung 70 verbundene Lumen 72 erstreckt sich durch den zweiten Kolben 236. Zunächst sind der zweite Kolben 236 und der erste Kolben 204 auf entgegengesetzten Seiten des Einlasses 242. Wenn die Kolben 236, 204 anfänglich auch getrennt sind, dann kann zwischen den Kolben ein Vakuum bereitgestellt werden. Wenn die Kolben 236, 204 anfänglich in Kontakt und mit dem Einlass 242 ausgerichtet sind, dann ist zwischen den Kolben kein Vakuum notwendig.
Der zweite Kolben 236 ist derart konstruiert, dass er durch Fülldruck, nicht aber Infusionsdruck, auf der Leitspindel 202 bewegt wird. Nach dem Füllen des Vorratsbehälters 30 durch die Füllöffnung 232 wird der zweite Kolben 236 durch den Fülldruck zu der Endwand 34 des Vorratsbehälters hin bewegt. Dann bewirkt die Abgabeeinrichtung 40 während der Verwendung, dass der erste Kolben 204 sich zu dem zweiten Kolben 236 hin bewegt und einen Infusionsdruck erzeugt, der ausreicht, um Fluid aus dem Vorratsbehälter 30 zu der Austrittsöffnungsanordnung 70 zu zwingen, aber nicht ausreicht, um den zweiten Kolben zu bewegen. Der erste Kolben 204 geht schließlich über den Einlass 242 und verhindert das weitere Füllen des Vorratsbehälters 30, nachdem die Infusion begonnen hat.
Bezug nehmend auf 10 ist eine weitere Ausführungsform 250, die gemäß der vorliegenden Erfindung aufgebaut ist, gezeigt. Die Ausführungsform 250 ist ähnlich der Ausführungsform 200 von 3, umfasst aber eine Leitspindel 202 mit einem Abschnitt 252 ohne Gewinde benachbart zu der Endwand 34 des Vorratsbehälters 30. Der Abschnitt 252 ohne Gewinde ist derart konstruiert, dass der Kolben 204 auf den Abschnitt 252 ohne Gewinde bewegt wird, wenn der Vorratsbehälter 30 von Fluid entleert wird, und der Kolben 204 auf dem Abschnitt ohne Gewinde zum Festsitzen kommt. Der Abschnitt 252 ohne Gewinde der Leitspindel 202 verhindert daher die Folgenutzung des Vorratsbehälters 30.
Bezug nehmend auf 11 ist noch eine andere Ausführungsform 260, die gemäß der vorliegenden Erfindung aufgebaut ist, gezeigt. Die Ausführungsform 260 ist ähnlich der Ausführungsform 200 von 3, umfasst aber eine Abgabeeinrichtung, die in der Form eines in einem Kolben 264 montierten Motors 262 bereitgestellt ist. Der Motor 262 umfasst einen äußeren Abschnitt 266, der an dem Kolben 264 befestigt ist, und einen inneren Abschnitt 268 der gewindemäßig in die Leitspindel 202 eingreift, der zur Nichtdrehung in dem Vorratsbehälter 30 fixiert ist. Der äußere Abschnitt 266 dreht den inneren Abschnitt 268, um den Kolben 264 entlang der Leitspindel 202 zu bewegen. Elektrische Drähte für die Verbindung mit einem lokalen Prozessor der Vorrichtung erstrecken sich von dem sich nicht drehenden äußeren Abschnitt 266 des Motors 262, um ein Verdrillen der Drähte zu vermeiden, und die Drähte sind flexibel und lang genug, um dem Hub des Kolbens 264 während eines Füllverfahrens und eines Infusionsverfahrens zu folgen.
Bezug nehmend auf 12 ist eine andere Ausführungsform 270, die gemäß der vorliegenden Erfindung aufgebaut ist, gezeigt. Die Ausführungsform 270 ist ähnlich der Ausführungsform 220 von 8, umfasst aber einen Sensor 272 zum Bestimmen der Position des Kolbens 236 in dem Vorratsbehälter 30. Die Kenntnis der Position des Kolbens 236 erlaubt eine Bestimmung des Volumens von in dem Vorratsbehälter 30 verbleibendem Fluid, so dass der richtige Fluiddurchlauf bestätigt werden kann. In der gezeigten Ausführungsform umfasst die Leitspindel 202 einen linearen Kodierer 274, und der Sensor umfasst einen Magnetsensor 272, der auf den Kolben 236 montiert ist. Alternativ können jedoch andere Sensoren verwendet werden, um die Position des Kolbens 236 und das Volumen des in dem Vorratsbehälter 30 enthaltenen Fluids zu bestimmen.
In der Ausführungsform 270 von 12 ist das Einlasslumen 234 mit dem Auslasslumen 72 verbunden, so dass der Auslass 36 sowohl zum Füllen als auch Entleeren des Vorratsbehälters 30 verwendet wird. Diese Anordnung maximiert den Umfang des Auslasslumens 72 und der Austrittsöffnungsanordnung 70, das vor einem Infusionsverfahren mit Fluid erstbefüllt wird.
Eine zusätzliche Ausführungsform 280, die gemäß der vorliegenden Ausführungsform aufgebaut ist, ist in 13a und 13b gezeigt. Die Ausführungsform 280 ist ähnlich der Ausführungsform 200 von 3, umfasst aber einen Einlass 38 an der Endwand 34 des Vorratsbehälters 30, der durch ein Lumen 234 mit einer Füllöffnung 232 verbunden ist, die, wie gezeigt, eine Nadeleinführungstrennwand 238 zum Aufnehmen einer Nadel 100 hat. Ein Trennmechanismus 282 ist ebenfalls zum Lösen eines Kolbens 284 von einer Leitspindel 288 auf einer in die Füllöffnung 232 eingeführten Nadel 100 bereitgestellt.
Ebenso Bezug nehmend auf 14 bis 16 hat der Kolben 284 ein Teilgewinde 286, und der Vorratsbehälter 30 umfasst eine Leitspindel 288 mit Teilgewinde 290. Ein Gewindedeckel 292 ist zwischen der Leitspindel 288 und dem Kolben 284 positioniert, um das Eingreifen des Teilgewindes 290 der Leitspindel und des Teilgewindes 286 des Kolbens auf einer Nadel 100, die gerade in die Füllöffnung 232 eingeführt wird, zu verhindern, so dass der Kolben auf den Gewindedeckel 292 gleiten kann, nachdem der Vorratsbehälter gefüllt ist.
In der gezeigten Ausführungsform umfasst der Trennmechanismus 282 eine Manschette 294, die derart positioniert ist, dass sie eine in die Füllöffnung 100 eintretende Nadel 100 reibend aufnimmt, und einen Hebel 296, der sich von der Manschette 294 zu der Leitspindel 288 erstreckt. Wie in 13b gezeigt, bewegt eine in die Füllöffnung 232 eingeführte Nadel 100 die Manschette 294 und den Hebel 296, der seinerseits die Leitspindel 288 bezüglich des Gewindedeckels 292 dreht. Wie in 17a gezeigt, bedeckt das Drehen der Leitspindel 288 bezüglich des Gewindedeckels 292 das Teilgewinde 290 der Leitspindel, so dass der Kolben auf dem Gewindedeckel 292 gleiten kann, nachdem der Vorratsbehälter gefüllt ist. Das Zurückziehen der Nadel 100 aus der Füllöffnung 232 bewegt die Manschette 294 und den Hebel 296 zurück, was seinerseits die Leitspindel 288 bezüglich des Gewindedeckels 292 dreht und das Teilgewinde 290 der Spindel 288 freilegt, so dass die Spindel 288 in den Kolben eingreift. Danach bewirkt die Drehung der Spindel 288 und des Gewindedeckels 292, dass der Kolben 284 sich in dem Vorratsbehälter 30 bewegt und Fluid zu der Austrittsöffnungsanordnung 70 bewegt wird.
Auf diese Weise werden der Kolben 284 und die Leitspindel 288 während des Füllens automatisch gelöst und nach dem Füllen wieder in Eingriff gebracht, um ein wiederholtes Füllen zuzulassen. Alternativ kann der Vorratsbehälter 30 einem Benutzer bereitgestellt werden, wobei der Kolben 284 und die Leitspindel 288 anfänglich gelöst sind, aber nach dem Füllen wieder in Eingriff sind, um nur ein einziges Füllen des Vorratsbehälters zu erlauben. Außerdem kann eine Ausführungsform nur mit dem Kolben 284 und der Leitspindel 288 und nicht dem Deckel 292 bereitgestellt werden, wobei das Teilgewinde des Kolbens und die Leitspindel nach dem Einführen der Nadel 100 gelöst werden.
Eine Alternative zu den Löseausführungsformen ist das Zweikolbensystem, wie etwa die Ausführungsform 220 von 8, bei der der erste Kolben 204 in die Leitspindel 202 eingreift, und der zweite Kolben 236 nur um die Leitspindel (und die Vorratsbehälterwand) abdichtet. Eine Einkolbenoption ist ebenfalls durchführbar, wobei die Geometrie und die Aufbaumaterialien des Kolbens und der Leitspindel zulassen, dass der Kolben sich während einer Füllung zurück bewegt, wenngleich er durch Drehen der Leitspindel vorwärts angetrieben wird, um Fluid zu infundieren. In einer derartigen Ausführungsform müsste der Fülldruck größer als der (antreibende) Infusionsdruck sein.
Eine andere Ausführungsform 300, die gemäß der vorliegenden Erfindung aufgebaut ist, ist in 18a und 18b gezeigt. Die Ausführungsform 300 ist ähnlich der Ausführungsform 220 von 8, umfasst aber einen Stöpsel 302 zum Verschließen des Auslasses 36 des Vorratsbehälters 30, nachdem der Vorratsbehälter durch den Einlass 38 gefüllt ist. Insbesondere ist die Ausführungsform 300 mit einem Durchgang 304 versehen, der das Lumen 72 des Auslasses 36 und das Lumen 234 des Einlasses 38 verbindet, und der Stöpsel 302 ist beweglich in dem Durchgang 304 positioniert. Der Stöpsel 302 ist zum Beispiel durch eine Feder 306 in eine erste Position vorgespannt, welche, wie in 18a gezeigt, den Auslass 36 des Vorratsbehälters öffnet und den Einlass 38 des Vorratsbehälters verschließt bzw. abdichtet, und ist in eine zweite Position beweglich, welche, wie in 18b gezeigt, den Auslass 36 des Vorratsbehälters verschließt und den Einlass 38 des Vorratsbehälters öffnet.
Nachdem der Vorratsbehälter 30 durch die Füllöffnung 232 gefüllt ist, zwingt der Druck des Fluids den Stöpsel 302 in die zweite Position, um den Auslass 36 des Vorratsbehälters zu verschließen und sicherzustellen, dass das Fluid nicht durch die Austrittsöffnungsanordnung 70 ausläuft, wenn der Vorratsbehälter 30 gefüllt ist und der zweite Kolben 236 von dem Fluid zu dem ersten Kolben 204 hin bewegt wird. Die Geometrie des Stöpsels 302 ist so gewählt, dass, wenn das Füllverfahren beginnt, der Auslass 36 verschlossen wird, bevor der Einlass 38 geöffnet wird, und, wenn das Füllen abgeschlossen ist, der Einlass 38 verschlossen wird, bevor der Auslass 36 geöffnet wird.
19 zeigt noch eine andere Ausführungsform 310, die gemäß der vorliegenden Erfindung aufgebaut ist. Die Ausführungsform 310 ist ähnlich der Ausführungsform 200 von 3 umfasst aber eine gewundene Uhrfeder 312 zum Drehen der drehbaren Leitspindel 202. Ein Zahnrad 314 erstreckt sich radial von der Leitspindel 202, und die Abgabeeinrichtung ist in der Form einer Sperrvorrichtung 40 bereitgestellt, die von dem lokalen Prozessor gesteuert wird. Die Sperrvorrichtung 40 ist beweglich zwischen einer Position, in der sie in das Zahnrad 314 eingreift und die Uhrfeder 312 davon abhält, die Leitspindel 202 zu drehen, und einer Position, in der sie sich von dem Zahnrad 314 löst und zulässt, dass die Uhrfeder 312 die Leitspindel dreht. Folglich bewirkt ein Befehl von dem lokalen Prozessor, dass die Sperrvorrichtung 40 sich von dem Zahnrad 314 lösen soll, dass der Kolben 204 auf der Gewindeleitspindel 202 durch den Vorratsbehälter 30 bewegt wird.
Eine weitere beispielhafte Ausführungsform 320, die gemäß der vorliegenden Erfindung aufgebaut ist, ist in 20 gezeigt. Die Ausführungsform 320 umfasst einen fassähnlichen Vorratsbehälter 30 mit einer rohrförmigen Seitenwand 32, die sich zwischen einem offenen Ende und einer Endwand 34 des Vorratsbehälters erstreckt. Die Endwand umfasst einen Auslass 36, der mit der Austrittsöffnungsanordnung 70 der Vorrichtung 10 verbunden ist. Ein Kolben 322 ist gleitend in der Seitenwand 32 des Vorratsbehälters 30 aufgenommen, ein Schaft 324 erstreckt sich von dem Kolben aus, und eine Abgabeeinrichtung umfasst eine Drehantriebsanordnung 40, die angepasst ist, um den Schaft 324 linear zu bewegen, nachdem sie von dem lokalen Prozessor der Vorrichtung 10 betätigt wurde.
Der Kolben 322 und der Vorratsbehälter 30 sind derart angepasst, dass eine Dichtung zwischen dem Kolben und er Seitenwand 32 des Vorratsbehälters gebildet wird, so dass die Bewegung des Kolbens zu der Endwand 34 des Vorratsbehälters hin Fluid durch den Auslass 36 zu der Austrittsöffnungsanordnung 70 zwingen wird. Der Schaft 324 ist flexibel, so dass der Vorratsbehälter 30, wie gezeigt, unter die Antriebsanordnung 40 „gefaltet" werden kann, um die Gesamtlänge der Fluidliefervorrichtung 10 zu verringern. Wenngleich nicht gezeigt, kann das Gehäuse der Vorrichtung mit einer Struktur zum Aufrechterhalten und Führen des gebogenen Schafts 324 versehen werden, wenn der Kolben 322 in dem Vorratsbehälter 30 vorgerückt wird.
Wenngleich beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung gezeigt und beschrieben wurden, können von Leuten mit gewöhnlichen Kenntnissen der Technik viele Änderungen, Modifikationen und Ersetzungen vorgenommen werden, ohne notwendigerweise vom Bereich dieser Erfindung abzuweichen.

Claims

Vorrichtung (10) zum Liefern von Fluid an einen Patienten, umfassend: a) eine Austrittsöffnungsanordnung (70), die angepasst ist, um mit einem Patienten-Transkutanzugriffswerkzeug verbunden zu sein; b) ein Reservoir bzw. Vorratsbehälter (30), der eine Seitenwand (32), die sich von einer ersten Endwand zu einer zweiten Endwand (34) hin erstreckt, und einen Auslass (36) enthält, der mit der Austrittsöffnungsanordnung (70) verbunden ist; c) wenigstens eine Gewindeleitspindel (202), die in dem Vorratsbehälter (30) aufgenommen ist und sich zu dem Auslass (36) des Vorratsbehälters (30) im Allgemeinen parallel mit der Seitenwand (32) erstreckt; d) einen Kolben (204), der gewindemäßig auf bzw. an der Leitspindel (202) aufgenommen ist, so dass ein Drehen der Leitspindel (202) oder des Kolbens (204) den Kolben (204) in dem Vorratsbehälter (30) bewegt; und e) eine Abgabeeinrichtung (40), die wirkungsmäßig bzw. operativ mit der Leitspindel (202) oder dem Kolben (204) gekoppelt ist, um die Leitspindel (202) oder den Kolben (204) zu drehen, dadurch gekennzeichnet, dass die Leitspindel (202) mit der zweiten Endwand (34) gekoppelt ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Abgabeeinrichtung (40) die Leitspindel (202) dreht.
Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei der Kolben (204) daran gehindert wird, sich bezüglich der Seitenwand (32) des Vorratsbehälters (30) zu drehen.
Vorrichtung nach Anspruch 1, Anspruch 2 oder Anspruch 3, wobei der Kolben (209) einen Einsatz (210) enthält, der gewindemäßig auf bzw. an der Leitspindel (202) aufgenommen ist, und wobei der Gewindeeinsatz (210) und der Kolben (204) aus unterschiedlichen Materialien bestehen.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Gewindeleitspindel (202) aus einem Kunststoff besteht.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Abgabeeinrichtung (40) einen Motor umfasst.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, ferner umfassend ein Patienten-Transkutanzugriffswerkzeug, das mit der Austrittsöffnungsanordnung (70) verbunden ist.