CN102813976B - 模块化便携式输注泵 - Google Patents

Abstract

一种模块化便携式输注泵。本发明的各实施例涉及以可控速率将液体注射到身体内的持续医疗输注系统、方法和设备。这种系统可包括第一分离可重复使用单元、第二分离可耗尽单元、具有套管的第三分离一次性单元，并可包括第四分离远程控制单元。当第一单元、第二单元和第三单元以联合操作的方式耦接在一起并布置于皮肤上时，从第四单元发出适当的指令，为引擎供电以生成流体传输系统的动作，并且当套管插入到井室和身体中时，液体在控制器和收发器的控制下，经管路和套管从贮液器传输给身体。

Description

模块化便携式输注泵

本申请是2006年11月5日提交的申请号为200680048301.5、名称为“模块化便携式输注泵”的分案申请。

相关申请

本申请要求享有2005年11月7日提交的以色列专利申请号171813的优先权和权益，其全部公开内容以引用方式并入本文中。

技术领域

本发明的各实施例通常涉及流体的持续医疗输注的方法、系统和各种设备，具体而言涉及一种具有直接附着于患者皮肤的便携式输液设备（优选微型）的系统，并且涉及各相关方法和将液体从设备精确分配到患者体内的各设备。本发明的一些实施例涉及两个或多个分离部分的连接（例如，平面连接），分离部分例如一次性部分和可重复使用部分，从而优选地形成可挠、易弯曲和薄的皮肤顺应性设备（例如，补片）。

背景技术

若干疾病的医学治疗需要通过（例如）皮下和静脉注射，持续将药物输注到各个身体组织中。糖尿病患者需要整天不同量胰岛素给药以控制血糖水平。近年来，非固定便携式胰岛素输液泵已成为胰岛素每日多次注射的高级替代方案。这些泵以持续基础率以及各推注体积（bolus volumes）提供胰岛素，其已被发展成将患者从重复自身给药注射中解放出来，并使他们能够维持接近正常的日常生活。根据个人的处方，必须以精确的剂量提供基础和推注体积，这是因为胰岛素过量是致命的。因此，胰岛素注射泵必须非常可靠地防止提供任何无意的过量胰岛素。

目前市场上存在若干种非固定的胰岛素输液设备。通常，这些设备具有两部分：可重复使用部分，其含有分配器、控制器和电子器件，以及一次性部分，其含有贮液器、带套管和套针的针头组件以及导液管。根据身体上注射部位的需要，插入各种不同长度的针和插入角度需要大量的技巧和练习。一般而言，患者将贮液器充满，将针头和输送导管连接至贮液器的出口，然后将贮液器插入泵壳内。在清除贮液器、管路和针头内的空气后，患者将针头组件（套针和套管）插入到身体上选定部位处，并撤回套针。为了避免刺激和感染，二到三天后必须将皮下套管连同空的贮液器一起替换并丢弃。

在1972年Hobbs提交的美国专利号3631847的申请中，和在1973年Kaminski提交的美国专利号3771694的申请中，和后来Stempfle提交的美国专利号4657486的申请中，以及Skakoon提交的美国专利号4544369的申请中描述了第一代一次性注射器型贮液器以及各种管路的多个示例。这些设备的驱动机构是螺纹驱动（screw thread driven）柱塞，其用于控制注射器活塞的可编程移动。在例如1980年Wilfried Schal等人提交的美国专利号4197852和后来Schneider提交的美国专号4498843以及Wolff提交的美国专利号4715786的申请中已经描述了包括蠕动容积泵的其他分配机构。

这些设备表现出超过每日多次注射的显著改进，但是所有这些设备都存在若干缺陷。主要缺陷是由注射器和活塞的空间结构和相对较大的驱动机构所造成的设备体积和重量大。相对笨重的设备必须装载在患者口袋内或附者在皮带上。因此，为了能够使针头插入到身体的较远部位，导液管很长，一般长于40cm。这些具有较长管路、不太方便的笨重设备受到大多数糖尿病胰岛素用户的拒绝，因为这些设备干扰了正常的活动，例如像睡觉和游泳。此外，给青少年的身体带来的印象效果是不能接受的。

另外，导液管把像臀部和四肢这样的一些可选远端插入部位排除在外。为了避免管路限制，已经设计出这种设备的第二代。这些设备包括具有适于接触患者皮肤的底部表面的外壳、布置在该外壳内的贮液器和适于与贮液器连通的注射针头。

在Schneider提交的美国专利号4498843、Sage提交的美国专利号5957895、Connelly提交的美国专利号6589229以及Flaherty提交的美国专利号6740059和6749587的申请中描述了这种范例，它们没有一个目前能够在市场上买到。上面提到的第二代设备具有若干局限性。它们笨重，因为包括驱动机构的可重复使用分配部分被装配在一次性针头/贮液器部分的顶端。这种“三明治形状”的设计以及它们堆叠成至少两层，导致了具有介于15到20mm厚度的相对较厚的设备。此外，在插入过程中一旦针头从设备的底部露出来（手动或者自动），该针头一般垂直于皮肤插入（例如，预定的角度），这对于大多数患者而言是不方便的并需要一些技巧才能完成。这种设备被想观看穿刺部位并且提出针头插入角度小于30°的患者所抛弃。

第二代具有容量蠕动分配器的设备，例如Flaherty在美国专利号6749587中所公开的设备配备有含于可重复使用部分内的驱动机构和引擎，所述可重复使用部分位于含于一次性部分内的泵轮的顶部。这种结构显示出与低效率能量利用以及在分配器整个保存期限期间施加在传输管上（各）泵轮的恒定、长期压力有关的主要局限性。由于长期压力，分配器的操作可能伴有由于制造传输管的塑料材质的蠕变引起的不准确性。上面所提结构的另一缺点与它仅能在装配分配器的所有部件之后才能清除空气并需要操作引擎这一事实有关。

第二代设备的其他缺点包括可重复使用部分和一次性部分之间的泄漏连接，以及不防水。最后，普遍认为第一和第二代泵的主要局限性是它们极高的购买价格，需要$4000到$6000，并每年累计大约$250的维护费用。

这样，需要一种微型便携式可编程液体分配器，其具有无需与连接管直接连接的插入针头，并且其能够直接附着于患者身体上任何期望部位处的皮肤，而且它能够进行远程控制。优选地，该设备的一次性部分应该含有能够手动填充和清除气体的贮液器。在将可重复使用部分和一次性部分连接之后，统一设备的厚度应该很小（例如，小于五（5）mm）。此外，可重复使用部分应该含有高精度蠕动泵，用于非常精确地分配液体剂量。

发明内容

本发明各实施例解决了上面提到的顾虑并提出了将有益且治病的液体持续医疗输注到患者身体内，优选以通过皮肤附着且优选顺应性可挠设备（例如，补片）提供的高精度剂量的可编程模式进行的方法、系统和设备。

本发明的一些实施例的目的是提供一种以可控速率将液体注射到患者身体内的持续医疗输注方法。这种方法可包括一个或多个下列步骤：

提供第一分离可重复使用单元，其优选地包括：

控制器，用于管理操作，

收发器，用于通信，

引擎，用于生成流体传输系统的动作，以及

流体传输系统的首要部分（优选为主要部分），流体传输系统可在首要部分可操作地耦接至次要部分时进行液体传输；

提供第二分离可耗尽单元，其优选地包括：

流体传输系统的次要部分，用于耦接至首要部分，

待输注液体的贮液器，

任选地提供井室

能够将流体从贮液器连通至患者身体的管路，以及

至少一个电池，用于在第一单元可操作地耦接至第二单元时为第一单元供电；

提供第三分离单元，其优选地包括：

套管，以及

适配于套管的套针，用于将管套插入皮肤和身体中；以及

提供第四分离远程控制单元，其优选地包括：

收发器，用于与第一单元进行通信，

至少一个存储器，用于存储一个或多个计算机程序、数据和指令中的至少一个，

命令和控制模块，其耦接至存储器且耦接至收发器，并用于接收、执行和发出数据和指令，以及

I/O用户接口，用于与用户进行数据通信并且用于将来自用户的指令发送至控制器和收发器。

一旦从第四单元发出适当的指令，当（优选地）第一单元、第二单元和第三单元所有这三个单元以联合操作的方式耦接在一起并布置在患者的皮肤上时，为引擎供电以生成流体传输系统的动作，并当套管插入到患者身体内时，在控制器和收发器的控制下，将液体从贮液器传输至身体内。

本发明一些实施例的又一目的是提供一种用于持续医疗输注的方法，其中流体传输系统的首要部分布置在第一单元内，流体传输系统的次要部分布置在第二单元内，并将第一单元与第二单元以联合操作的方式进行耦接以使流体传输系统可操作地喷射流体。

本发明的又一目的是提供一种用于持续医疗输注的方法，其中流体分配器的第一单元和流体分配器的第二单元可拆除地耦接在一起，并且可将第一和第二单元的每一个配置成可挠、皮肤顺应性的封套，而且至少第二单元可拆除地附着于皮肤上。每个封套也可以是透明的。

本发明一些实施例的又一目的是提供一种用于持续医疗输注的方法，其中第一单元、第二单元和第三单元的每一个可根据所需的治疗以不同的类型出现，可是仍能连接在一起以形成分配设备（即，每个单元的每种类型可与其他单元的很多类型交换使用）。

本发明一些实施例的又一目的是提供一种用于持续医疗输注的方法，其中流体传输系统的首要部分向管路施加压力以便使流体仅在首要部分可操作地耦接到次要部分时流过这里。

本发明一些实施例的又一目的是提供一种用于持续医疗输注的方法，其中贮液器可以手动填充，并且可以将空气手动清除出贮液器、管路和井室中的至少一个。

本发明一些实施例的又一目的是提供一种用于持续医疗输注的方法，其中套管能以从零度到90度范围内的任何期望角度插入。

本发明的又一目的是提供一种用于持续医疗输注的方法，其中将至少一个传感器布置在流体分配器的第一单元和流体分配器的第二单元的其中任一个上或者两个中，以便向控制器和收发器提供反馈信号。

本发明一些实施例的又一目的是提供一种以可控速率将液体注射到患者身体内的持续医疗输注系统。这种系统可包括下列中的一个或多个，并优选包括下列中的大多数或所有：

第一分离可重复使用单元，其优选地包括：

控制器，用于管理操作，

收发器，用于通信，

引擎，用于生成流体传输系统的动作，以及

流体传输系统的首要（例如，主要）部分，流体传输系统可在耦接至次要部分时进行液体传输；

第二分离可耗尽单元，其优选地包括：

流体传输系统的次要部分，用于耦接至首要部分，

待输注液体的贮液器，

任选地井室（well）

能够将流体从贮液器连通至患者身体的管路，以及

至少一个电池，用于在第一单元可操作地耦接至第二单元时为第一单元供电；

第三单元，其优选地包括：

套管，以及

适配于套管的套针，用于将套管插入皮肤和身体中；以及

第四分离远程控制单元，其优选地包括：

收发器，用于与控制器和收发器进行通信，

至少一个存储器，用于存储一个或多个计算机程序、数据和指令中的至少一个，

命令和控制模块，其耦接至存储器且耦接至收发器，并用于接收、执行和发出数据和指令，以及

I/O用户接口，用于与用户进行数据通信并且用于将来自用户的指令发送至控制器和收发器。

一旦从第四单元发出适当的指令，当（优选地）第一单元、第二单元和第三单元所有这三个单元优选以联合操作地方式耦接在一起并布置在患者的皮肤上时，为引擎供电以生成流体传输系统的动作，并当套管插入到患者身体内时，在控制器和收发器的控制下，经由管路和套管，将液体从贮液器输送至身体内。

本发明一些实施例的又一目的是提供一种利用上述方法各步骤的持续医疗输注系统。

本发明的又一目的时提供一种或多种以可控速率将液体注射到患者身体内的持续医疗输注设备，该设备优选地包括：

第一分离可重复使用设备，其优选地包括：

控制器，用于管理操作，

收发器，用于通信，

引擎，用于生成流体传输系统的动作，以及

流体传输系统的首要（例如，主要）部分，流体传输系统在耦接至次要部分时可操作地进行液体传输；

第二分离可耗尽设备，其优选地包括：

流体传输系统的次要部分，用于耦接至主要部分，

待输注液体的贮液器，

任选地井室

能够将流体从贮液器连通至患者身体的管路，以及

至少一个电池，用于在第一设备可操作地耦接至第二设备时为第一设备供电；

第三设备，其优选地包括：

套管，用于插入患者身体内，以及

适配于套管的套针，用于将套管插入皮肤和身体中；以及

第四分离远程控制设备，其优选地包括：

收发器，用于与控制器和收发器进行通信，

至少一个存储器，用于存储一个或多个计算机程序、数据和指令中的至少一个，

命令和控制模块，其耦接至存储器且耦接至收发器，并用于接收、执行和发出数据和指令，以及

I/O用户接口，用于与用户进行数据通信并且用于将来自用户的指令发送至控制器和收发器。

一旦从第四设备发出适当的指令，当（优选地）第一设备、第二设备和第三设备所有这三个设备优选以联合操作的方式耦接在一起并布置在皮肤上时，为引擎供电以生成流体传输系统的动作，并当套管插入到患者身体内时，在控制器和收发器的控制下，经由管路和套管，将液体从贮液器传输至身体内。

考虑到下面的说明书和各附图，本发明的这些及其他实施例、优势和目的将变得更加清晰，下面给出各附图的简要说明

附图说明

图1示出了是根据本发明一些实施例的流体传输系统的方块图；

图2是根据本发明的一些实施例，将第一单元的边缘部分耦接至液体分配设备的第二单元的示意图；

图3示出了根据本发明一些实施例的流体传输系统的第一部分；

图4示出了根据本发明一些实施例的流体传输系统各部分的局部截面图；

图5示出了根据本发明一些实施例的流体传输系统中传输旋转动作的传输系统；

图6示出了根据本发明一些实施例的流体传输系统中传输旋转动作的发射系统；

图7示出了根据本发明一些实施例的与流体传输系统结合使用的线性致动器；

图8示出了根据本发明一些实施例的与流体传输系统结合使用的压电致动器；

图9示出了根据本发明一些实施例的用于流体传输系统的可重复使用传感器；

图10示出了根据本发明一些实施例的可耗尽单元II的局部截面图；

图11示出了根据本发明一些实施例的、具有部分咬合在其中的注射单元III的可耗尽单元II的局部截面图；

图12示出了图11所示的可耗尽单元II和注射单元III的另一局部截面图；

图13示出了根据本发明一些实施例的可耗尽单元II的局部截面图；

图14示出了根据本发明一些实施例的、具有部分咬合在其中的注射单元III的图13所示可耗尽单元II的局部截面图；

图15示出了根据本发明的一些实施例，在图13的可耗尽单元II撤出后的注射单元III的套针；

图16示出了根据本发明一些实施例的具有通气管的可耗尽单元II和注射单元III；

图17示出了根据本发明一些实施例的可耗尽单元II和注射单元III；

图18示出了根据本发明一些实施例的可耗尽单元II的局部截面图；

图19示出了根据本发明一些实施例的可耗尽单元II的局部截面图；

图20示出了根据本发明一些实施例的流体传输系统的方块图；

图21是根据本发明一些实施例的压力传感器设备的示意图；

图22是根据本发明一些实施例的将输送和接收触点集成到压力感测设备结构中的示意图；

图23是根据本发明一些实施例的由压电压力传感器产生的脉冲序列的图示；

图24是根据本发明一些实施例的用于可重复使用单元的电子线路的方块图；

图25是根据本发明一些实施例的、分离开的可重复使用单元I和可耗尽单元II的示意图；

图26是根据本发明一些实施例的、连接好的可重复使用单元I和可耗尽单元II的示意图；

图27是根据本发明一些实施例的、靠近患者皮肤定位的装配好的可重复使用单元I和可耗尽单元II的侧视图；

图28是根据本发明一些实施例的、具有象征性描绘的注射单元III的可重复使用单元I和可耗尽单元II的示意图；

图29是连接好的图28所示可重复使用单元I和可耗尽单元II的示意图；

图30是根据本发明一些实施例的远程控制单元IV的方框图。

具体实施方式

图1是实现将液体持续可控注射（优选以预定的速率）到患者皮肤内或皮下注射到患者身体内的示例性系统1000的方块图。术语“身体B”认作含义为：皮下进入身体B，并且也可称之为静脉注射。

系统1000包括可重复使用单元I、可耗尽单元II、注射单元III、以及远程控制单元IV（单元IV），它们优选为分离单元。单元I和单元IV每一个都是可重复使用的，而可耗尽单元II和注射单元III优选都是一次性的，并它们两个共同形成在一次使用后可丢弃的一次性部分或单元。单元I、II和III共同形成流体分配设备。

下面系统1000的操作描述仅仅用于示例，并且本领域的技术人员应当领会到其他操作方法也在本发明这一及相关各实施例的范围内。因此，用户U选择可重复使用单元I和可耗尽单元II，并优选使用远程控制单元IV对系统1000进行编程。然后可用期望液体填充可耗尽单元II，并且在清除空气后将可耗尽单元II耦接至可重复使用单元I。选择注射单元III并优选将其引入可耗尽单元II。任选地，注射单元III可与可耗尽单元II一体形成。在清除空气后，将单元I、II和III施加到皮肤S上，且优选附着于皮肤S上，同时针头刺入皮肤S，并进入身体B。单元I和II是可挠的封套，可以是透明的，并且至少单元II可拆卸地附着于皮肤S。

然后可操作远程控制单元IV以便对流体分配设备进行编程，从而命令液体从可耗尽单元II优选经皮肤S（即，皮下）流进身体B。用户U或者是将系统1000应用到身体上的操作者，或者是自行实施的患者。

如图1所示，通常，单元I可以包括一个或多个（并且优选全部）下面的部件：控制、命令和收发器模块101（或者控制器或收发器101），用于在流体注射管理中进行控制和通信，并用于与远程控制单元IV进行双向通信。在单元I中还包括引擎103，用于向流体传输系统的流体传输元件105（或简称传输元件105）传授动作。流体传输系统优选包括属于单元I和单元II两者的各部件。具体而言，流体传输系统可包括引擎103、流体传输元件105、可挠管路205和衬板207，后两个元件优选包括在单元II中。为了使引擎103和传输元件105变得可操作，单元I优选首先耦接至可耗尽单元II，以从那里获得电能，并且因为传输元件105结合含于单元II内的管路205和衬板207进行操作。

传输元件可具有位于第一单元I中的首要、主要部分和位于第二单元II中的次要部分。当第一单元I和第二单元II以可联合操作的方式耦接时，在为引擎103供电的条件下，可发生流体传输出第二单元II。

一般来说，可耗尽单元II优选包括一个或多个电池201，用于为可重复使用单元I、贮液器203、以及管路205供电，贮液器203或者是用分配的液体进行预填充，或者在使用前用液体进行填充，管路205耦接至贮液器，用于将液体输送至井室206。仅在耦接注射单元III以提供与可耗尽单元II的流体连通并且注射单元III插入到皮肤S或身体B中之后才可以注射液体（其在各附图中未示出）。

注射单元III主要包括针头301，优选为套针303，其优选与其他元件装配在一起。为了进行液体注射，将注射单元III于井室（well）206处插入到可耗尽单元II中。井室206与管路205以流体连通的方式耦接。针头301插入井室206中并通过皮肤S插进身体B中。然后，可将套针303撤出，并注射液体，按预定的速率由流体传输系统进行给药和分配。液体可以是有益的流体或治疗剂。

三个单元I、II和III的每一个可以有多种类型，其中同一单元（即，I、II或III）的每一种类型可与其他类型进行交换或替换。不同类型的单元I、II和III都可以配置成可拆卸地耦接以便操作。

例如，不同类型的可重复使用单元I可包括控制器和具有选定复杂等级的收发器模块101，以及任选地I/O设备（pad）和/或连接、安全传感器，并可包括别的选项。同样地，不同类型的可耗尽单元II可具有不同大小的贮液器203、不同容量的电池并含有备选的液体。类似地，注射单元III根据需要可具有适于和皮肤成一角度或垂直插入的、较短、较长或不同类型的针头。

不管它们的类型，可重复使用单元I和可耗尽单元II的各种部件优选都布置成单层（在同一平面上进行安排和支撑），并优选使它们对应部分连接和耦接。当装配并附着到皮肤S上时，沿它们的厚度尺寸并排放置（即，首尾相连地布置），两个单元I和II优选覆盖不会大于大约塑料信用卡的一半（或更小），或者典型地为大约65mm乘大约25mm的测量区域的面积。单元III优选不会增加所覆盖面积。

可重复使用单元I和可耗尽单元II都优选为全密封的，并且每一个可形成即使在使用时也保持密封的可挠封套。在一个特定的实施例中，单元I和单元II的封套的一面或表面可配置成用于与皮肤S相互结合，如皮肤顺应补片，最多大约4mm高（例如）。实际上，可重复使用单元I可拆卸地闩锁至单元II，并且至少单元II（如果需要单元I也可以）可拆卸地附着于皮肤S上。

针头301根据类型在长度上可以不同。例如，针头301可以定制成皮下穿透仅3mm，或者深30mm。在移除套针303后，皮肤附着单元的高度优选不会增加。

流体传输的机制举例说明了单元I、II和III的相关操作。原则上，根据本发明的一个实施例，流体传输系统是蠕动容积泵-其中流体传输管路205被挤压以便传输来自贮液器的流体以用于注射到患者身体。蠕动容积泵的首要（主要）部分，以及驱动该泵的引擎103可包括在单元I中。然而，管路205、背衬207、贮液器203内的液体和驱动单元I的电池201可包括在可耗尽单元II中。在一些实施例中，仅在至少单元I和II耦接在一起用于操作时才可能进行实际的液体注射。

图2是示出了当连接到单元II时单元I的边缘部分的示意图，示出了根据本发明一些实施例的示例性流体传输系统。恰当地布置具有齿1053的单个带齿轮子、或嵌齿轮1051、或齿轮1051以便挤压可挠管路205的外壁，可以看见管路205耦接至贮液器203并伸出贮液器203之外。管路205在齿轮1051的齿1053和靠近齿轮1051且与其成切线布置的背衬207间进行挤压。任选地，背衬可包含平坦或弯曲的衬板207。优选地，背衬207被与固定底座2074相反偏置的弹簧2070所加载。

当引擎103使齿轮1051如图2所见顺时针方向旋转时，将齿轮1051两个邻近齿1053之间截留的流体量1055沿管路进行传输。从邻近贮液器203的上游吸引端31到传输元件105下游的流出端33进行液体的传输，将液体引导至井室206，并最终到达单元III中的针头。可挠管路205在贮液器203和井室206之间延伸。

当单元I不耦接单元II（在不使用期间）时，没有压力或力施加到管路205上，从而致使管路的保存限期更长。

可以使用各种类型的引擎103，下面将对一些示例进行描述。不管类型如何，引擎103可持续，或根据待分配流体的速率以恰当的选定时间间隔进行操作。

当恰当地选择时，包括齿轮1051、背衬207和齿1053的流体传输系统充分保证并优选永久地防止在一个方向或双向直接流到吸引端31或流出端33，从而增强使用的安全性。因此，根据本发明一些实施例的这种流体传输系统能够控制流体的流动方向而无需阀门；只要至少一个齿1053完全挤压管路205并阻断液体通道，不需要任何阀门。前述容积泵的使用与反向压力无关，因而反向压力下降不会发生。

在本发明的一些实施例中，分配器以介于每一辊子或齿1053大约0.2-1的10^-4cc之间的离散、等体积来提供输注流体。因此，流率能以微小的量进行设置，并能够简单通过调整轮子1051的旋转速度来精确地进行控制。换句话说，可简单通过当辊子或齿旋转经过管路205时对其进行计数来测量流率。在各种驱动轮的构造中，至少一个辊子或齿1053优选地总是压迫管路205，这基本上消除（并优选消除）了液压“短路”（即，贮液器和井室206之间的直接连通）。

根据每单位时间旋转的齿1053的数量可获得期望的液体流率。假设齿轮1051以每分钟n个齿的速率旋转压缩管路205，并且齿轮1051的两个相邻齿1053之间截留的流体量1055或基本体积为v_t mm³，则液体流动的泵送速率可计算如下：

流率＝n·v_t[mm³/分钟]    （1）

其中，“n”的范围从0到最大值，并且根据选定的嵌齿轮1051的结构来定义v_t。这样可通过对控制器和收发器101进行编程，以对于给定的v_t恰当地控制参数n从而实现高精度定量地传输液体。

贮液器203优选配置成可挠的容器203或弹性可折叠并能膨胀的囊203（或其他可折叠流体保留设备）。贮液器203可包括自密封填充端口2031，以允许用户U使用注射器（各附图中未示出）对贮液器进行填充。为此，用户U选择期望的液体，并将其填充到注射器中。然后，使用注射器的针头刺穿贮液器203的自密封填充端口2031，并将选定液体注入容器203，或囊203，其在填充期间膨胀到最大体积。

当贮液器203填充到最大限度时，液体将继续流动以同样填充到管路205，并最终从井室206中流出。依靠这一措施，用户U可在使用该设备前手动将空气清除出单元II中。在填充贮液器203之后，将注射器从填充端口2031中撤出，填充端口2031自动密封贮液器。

贮液器203优选与管路205一体制造，或借助于常规连接器（图中未示出）与之密封地连接。任选地，贮液器203可设置成出厂就预填充。

囊203的膨胀可能受到比方说图中未显示的罩或外壳的限制，或者能够自由膨胀直到受到单元II或其壳的抑制为止。在一些实施例中，当自由时，囊203可沿各个方向膨胀并渗透到各个空隙，甚至填充各部件间保留的间隙，最大限度地利用未使用的空间。

图2中，分隔线SL表示单元I和单元II的邻接边缘，清晰地示出了当单元I和II分隔时不会发生流体传输，因为轮子1051将远离管路205，并且引擎103将失去从电池201接收的电能。

每个单元可包括用于具体应用/治疗的具体类型。为此，例如可以通过流体含量、所选尺寸的贮液器203和/或给定功率的电池，将每种类型与其他类型进行区分。

图3示出了轮子1051的另一实施例，其具有在所有齿1053的末端支撑的自由回转辊子1057，以提供低滚动摩擦。

图4描绘了又一实施例的局部截面图，其中辊子1057自由且旋转地支撑在两个盘1059之间。各盘1059的外圆周长可超出辊子1057的外圆周长，使得管路205的直径部分地或完全地位于两个盘1059之间。调整各盘1059用于咬合其他啮合驱动器件。如果需要，仅用具有辊子1057的一个盘1059足以。支撑盘的其他实施例也是可能的。

图5示出了旋转动作从电机103经自动传动轮到齿轮1051或者到啮合盘1059的传递。引擎103，此处为电机103驱动第一直齿圆柱齿轮1061，第一直齿圆柱齿轮1061咬合直径比齿轮1061的直径大的第二直齿圆柱齿轮1063。第三直齿圆柱齿轮1065，同心地固定于第二直齿圆柱齿轮1063并且直径比第二直齿圆柱齿轮1063的直径小，咬合直径比第三直齿圆柱齿轮1065的直径更大的第四直齿圆柱齿轮1067，蜗杆齿轮1069同心固定于第四直齿圆柱齿轮1067。在减速系的末端，蜗杆齿轮1069使齿轮1051旋转。

图6是齿轮系减速机构的另一实施例。电机103驱动蜗杆齿轮1071，蜗杆齿轮1071咬合直齿圆柱齿轮1073，直齿圆柱齿轮1073同心安装有更小直径的直齿圆柱齿轮1075。最后的直齿圆柱齿轮1075使齿轮1051或盘1059旋转。通过例如摩擦、齿轮连接和挠性轴，其他传递结构也是可以的。

图7呈现了线性致动器1081，诸如螺线管，并具有撞击齿1053的往复柱塞1083以逆时针方向驱动轮子1051。

图8示出了切向咬合轮子1051或盘子1059周边上的齿1053用于提供逆时针方向旋转的压电致动器1091。功率脉冲使压电致动器1091向齿1053提供一个切向撞击，并使轮子1051旋转。

其他传递和减速机构也是可能的，这可利用行星齿轮、滚动和摩擦齿轮、齿条和齿机构以及传送带，它们可单独使用或者结合使用。

为了向控制器和收发器101报告为传输元件105所固有的轮子1051的正确旋转，简单的可重复使用传感器可任选地安装在单元I上。

图7示意性显示了可用于本发明各实施例的可重复使用传感器21，其在轮子1051的平面中布置在齿1053对侧。一根或多根导线23连接在传感器21和控制器和收发器101之间。选择可重复使用传感器21作为本领域已知类型的恰当部件，诸如电容传感器、电感传感器、磁传感器、机械传感器或光学传感器，或者是它们的组合。在一个实施例中，可重复使用传感器21布置在齿1053的对侧，如图9所示。为此，控制器和收发器101可将轮子1051在命令下的旋转速率与可重复使用传感器21的输出进行比较，并向传输元件105发射校正信号（如果有必要）。

在图1中，从传输元件105耦接到控制器和收发器101的箭头表示在一些实施例中使用的反馈，能够使控制器在需要时进行相应地响应。由此增强了系统100的可靠性。

在一些实施例中，不管在流体传输系统中使用的引擎103或流体传输元件105的类型，当单元II耦接至单元I时，单元II内的电池201电连接至输送触点2209，可将其恰当布置以耦接布置于单元I内的接收触点107。依次，接收触点107可连接控制器和收发器101，并连接到引擎103，引擎103可启动流体传输元件105。在使用且耗尽后，丢弃单元II并进行更换，而单元I可重复使用。

图10是根据一些实施例的可耗尽单元II的一部分的局部截面图，示出了封套2001、可挠管路205的下游末端2051，其以流体连通的方式耦接井室206。当用液体填充孔206时，液体可经注射单元III提供注射。井室206用作液体的容器，并且可将其设置成具有管路进口2061、入口孔2063和出口孔2065，管路205的下游末端2051附接于管路进口2061。

图10中，入口孔2063和出口孔2065优选分别通过入口塞2067和出口塞2069进行可拆卸地全密封。代替入口塞2067和出口塞2069可设置剥离型标签或其他密封器件。

井室206可从入口孔2063延伸到出口孔2065，基本上直接通过单元II的整个高度，并且还可垂直于管路205。出口孔2065可与将要附着于皮肤S的单元II的近端表面齐平，并且入口端2063可开口于单元II的相对表面上，该表面是指向远离皮肤的远端表面。井室206的这种部置称为竖直部置。

在贮液器203内有液体的情况下，并且在使用系统1000之前，将可耗尽单元II耦接至可重复使用单元I。然后，如图10所示，可移除出口塞2069，籍此暴露出口开孔2065，并使其能够通过液体。其次，提供命令，比方说通过使用远程控制单元IV来提供命令，以便使分配设备泵能够将液体推出贮液器203并经由在贮液器和井室之间延伸的可挠管路205进入井室206。从而，通过出口开孔2065释放液体，使得当（恰当）握持单元II，并且（例如）出口孔2065朝上时，将空气清除出单元II。或者，在耦接之前，可手动清除空气，如上文所述。

依次，可移除入口塞2067，使得入口孔2063和出口孔2065都可打开以允许注射单元III自由插入到井室206中。

图11示出了注射单元III部分咬合到可耗尽单元II中的示例。如图所示，在单元III的底部，锐利尖端3031终止于套针303的穿透末端，并罩有套管305。可以看到套管已经刺穿皮肤S。

为了刺穿，注射单元III优选朝单元II移动并进入单元II，直到它完全咬合并密封于其中，然后撤出套针303，并离开注射单元III，并将其丢弃。

在单元III顶部，手柄3033固定地连接于套针303。手柄3033本身作为分离的部分，不是本发明各实施例所必需的，因为套针303的握持末端3035可以成为例如像钩子或环一样的手柄。在下文所描述的结构中，套针303可具有如匕首一样的实体横截部，或者（例如）是中空的用于清除空气目的。

仍在图11中，套管305在皮肤接触末端3051处开口，并优选在相对末端处牢固地连接至塞3053。塞3053可配置成具有仅允许经由单元II的入口2063单向插入的缘3055。至少一个径向钻孔3057可设置在套管305中以允许从井室206的内部流体连通到套管的内腔中。

图12描绘了插入身体B并完全密封在单元II中的套管305，并且已经将套针撤出。套管305可由塞3053锚定在单元II中形成的圈闭腔（trap）2071的内部。可将塞3053限制在缘3055处的延伸部分2073和阻流板（step）2075之间。塞3053密封经由管路205流进孔206的液体，使其避免溢出入口开孔2063。

类似地，根据一些实施例，通过起着密封作用的封套2001，或者通过专门的出口密封件2076，或者两者来防止液体溢出出口开孔2065。以相同的方式，虽然未在各图中示出，有可能使用粘弹性封套2001来密封入口开孔2063。

因此，防止含于井室206内的液体经由入口开孔2063和/或出口开孔2065脱逸，但可经由径向钻孔3057流入套管305中，并经由流出开孔3059流出套管。因此，提供从贮液器203中传输出的液体用于注入患者的皮肤S或身体B内。

图13是井室的另一实施例，示出了具有入口开孔2063和出口开孔2065的井室206。井室的入口开孔2063布置成，相对于设置在封套2001中的入口端口2003，邻近远端表面。入口端口2003被入口密封件2085堵塞，其可以简单为封套2001的一部分，或者作为插入物嵌入封套内的粘弹性密封件。入口密封件2085可用双层注塑或类似制造技术来生产。

井室的出口开孔2065优选布置成，相对于设置在封套2001中的出口端口2005，邻近近端表面。可通过出口开孔2065清除空气。

图14示出已经插入图13所示井室206中的注射单元III的另一实施例。

注射单元III可包括布置在手柄3033和套管305中间的冲压部分（ram）3038，其适配于套针303。冲压部分3038的一侧可固定地连接手柄3033，并且该冲压部分的相对侧可固定地连接套针303。在将套管305插入到皮肤S或身体B的过程中，通过推动手柄3033，冲压部分3038驱动套管305直到手柄3033被单元II上的拱座阻止。在图14所描绘的阻止位置上，套管305通过在井室206和单元II处的摩擦而保持在适当的位置。

图15示出了在撤出可耗尽单元II后的套针303，并准备将其丢弃。套管305保留在身体B内，使液体流出管路205，流入井室206，并从这里经由套管流出开孔3059流入套管进口开孔3063，并流入身体内。

入口开孔2063和出口孔2065可恰当地密封以确保液体仅经由套管305流动，从而防止不希望的液体从井室206逸出和损失。

图16示出了以带通气管进口2093和通气管出口2095的通气管2091为特征的井室206，从而提供了从井室206的内部到封套2001外部的流体连通。通气管2091可插入到井室206和封套2001中；井室和封套可由粘弹性材料制成，以防止液体仅经由通气管2091的内腔流出。

可包括一个盖子用于覆盖通气管出口2095，但它未在各图中示出，因为它在使用前已被移除。如果需要，可将入口密封件2085恰当地布置在封套2001中。如上文中所述，可在可重复使用单元I和可耗尽单元II耦接之前或之后清除空气。

在图16中，注射单元III的实施例与图14和图15的注射单元III的实施例相同。一旦将注射单元III插入到单元II中，套针303和套管305刺穿封套2001和井室206，并同时刺穿入口密封件2085（如果装有它的话）。在插入过程中，手柄3033的底部部分3037将通气管2091推入井室206中并密封通气管出口2095。套管305由于摩擦而保持在适当位置，如上文参照图14和15进行的描述。

图17示出了由套管驱动器3039驱动的套管305，套管驱动器3039牢固地保留在套针303的手柄3033上。套管驱动器3039代替图14、15和16所示的冲压部分3038附接于手柄3033，并附接于套针303。

套管驱动器3039与套管305协同操作，套管305具有布置于邻近套管进口开孔3063的外部部分的外螺纹3058。套管驱动器3039可配置成咬合套管进口开孔3063或与之邻近的一部分套管，以便能够纵向插入井室206中，并使套管旋转。优选将套针303线性驱动到井室206中，然后将其旋转以自攻方式咬合螺纹3058，或者在出口开孔2065中咬合恰当提供的匹配的内螺纹。

一旦套管305牢固地穿过并保留在井室206中，则可将套针手柄3033从单元II中拔出，这同样可撤回套管驱动器3039。套针进口3063现在打开，以允许液体从井室206传输到皮肤S或身体B内。

在图11、12和14到17中，示出了套管305以垂直方向插入皮肤S中。然而，如果需要，允许以其他所需角度插入套管305的其他构造也是可以的。

图18描述了分配器的又一实施例，其设有旋转接头60，能够使注射单元III在顺时针方向和逆时针方向两个方向上旋转，用于套管305以从0°到n360°的任一角度进行插入，并且n的范围从0到∞。实践中，能以套管相对于皮肤S的垂直和水平方向之间范围内的一角度进行插入。

图18是单元II平面图的局部截面图，示出了可挠管路205的下游末端2051以流体连通的方式牢固地耦接至井室206的入口孔2063。在图18中，井室206布置在基本平行于单元II的皮肤接触表面的水平位置上。

入口孔2063优选开在圈闭腔2071内，形成用于液体积累的腔。该腔受到阻流板2075的限制，从而形成井室206的柱状出口孔2065，其显现在单元II的侧壁或高度表面上。相反，在图10到17所示井室的情况下，入口孔2063隐蔽并含于单元II的内部。

旋转接头设有耦接井室206的出口孔2065的旋转扣件61。旋转扣件61的外部部分62支撑入口密封件2085和套管305，套管305设有径向钻孔69。套管垂直指向井室206。该旋转扣件设有内部通道，该内部通道提供与井室的流体连通以及与套管径向钻孔69的流体连通。旋转扣件61包括以弹性可膨胀钳夹65结尾的内部部分63，以及外部部分62和钳夹65中间的圆柱状柄66。

旋转扣件61的内部部分63优选保留在圆柱状出口孔2065内。借助于阻流板2075可防止弹性钳夹65从圈闭腔2071中脱出，并且柄66能够在圆柱状出口孔2065中旋转。O型环密封件64置于圆柱状出口孔2065和柄66中间，防止流体泄漏。

这样旋转扣件61可相对于井室206和单元II自由旋转。为了防止旋转松脱或者为了将旋转扣件61保留在期望位置上，舌片67可固定地连接到单元II以便容纳在凹槽68内，凹槽68开设于旋转扣件61外部部分62周边上。

在引入与手柄3033适配的“匕首”套针303之前，并在填充贮液器203和清除空气之后，套管305可用于液体的流出。然而，当套管305与套针303相适配时，也可能清除空气。为此，套针303是中空的，并设有径向钻孔69，用于与井室206进行液体连通并且与单元II的外部进行液体连通。

在图18中，套管305收纳在扣件61内，并处于设置在单元II内的剪切处（cutout）71中。图19示出了旋转接头的不同实施例，其中单元II不设有剪切处71。舌片67和凹槽68的布置可稍微不同。

在图18和19所示的两个实施例中，单元III可以是不同的配置。在图18中，单元III可包括与手柄3033相适配的匕首套针303，或包括具有手柄3033的中空套针303。单元III可利用图11到17中描绘的任一实施例。

在又一实施例中，单元III包括套针303和套管305已经插入其中的旋转扣件61。在这种情况下，井室206可与出口塞2069相适配，可为清除空气移除出口塞2069。

图20作为实施例2000，示出了与可重复使用单元I集成在一起的各任选部件。这些选项可包括输入/输出设备（或I/O设备）102、安全设备104、警报器106以及一个或多个可充电电池108。

在可重复使用单元I的远端外面（在相对于附着至皮肤S的单元面）上可以增加I/O设备。从而提供用于通信的附加器件。I/O设备102可备有诸如一个（多个）按钮和/或键、或者USB端口的输入器件以及诸如LED的输出器件，甚至如果需要备有显示器。I/O设备102耦接至控制器和收发器101，并接收来自控制器和收发器101以及来自用户U两者的输入和输出命令。

安全设备104可耦接至独立的流量传感器，该流量传感器配置成监测输送至可挠管路205下游末端2051的流体压力脉冲。

与控制器和收发器101（其如通过上述等式（1）导出流率，即得到传输给身体B的液体的体积/时间）相比，安全设备104可直接感测管路205中产生的液体压力脉冲。如果需要可增加附加的独立式流体流量传感器（在各附图中未示出），用以增加系统1000的可靠性。

图21是示例性压力传感器设备的示意图。在截面图中看到管路205被可耗尽单元II携载的刚性底座2011所支撑，同时刚性桥1041布置在可重复使用单元I上，环抱管路205。

所述桥1041可包括一个或多个腿，并优选为间隔开并有一定距离的两个腿1043，两个腿可都被支撑在底座2011上，并且包括由两个腿1043所支撑的一个梁1045。图21中的分隔线SL表示单元I和单元II之间的边界，因而标记出桥1041和底座2011之间的分隔线。当单元I和II耦接在一起进行操作时，管路205紧紧地禁闭在由桥1041和底座2011所形成的刚性框架内。

压电压力传感器1047（作为压力传感设备的示例）可保留在相对基底2011布置的梁1045中，以便直接机械接触管路205。当管路205的内部涌动液体脉冲时，压电压力传感器1047感测该脉冲，其被转换成电信号，电信号经由一对导线1049传送到控制器和收发器101。

图22示意性地示出了从两个腿1043布置成将输送触点2209和接收触点107集成到压力传感器设备1047的结构中获得的优势。

接收触点107可布置在每个腿1043的自由末端1044，而输送触点2209可布置在与自由末端1044相对的底座2011上。导线1048可通过每个腿1043内部电耦接至每个接收触点107。

导线2013可通过底座2011电耦接至每个输送触点2209。虽然在各附图中未示出，如果需要，包括输送触点2209和接收触点107的一对触点中的每一个触点或两个触点可被弹簧加载以便更好的导电。

压电压力传感器1047（其通过发射与一连串流过管路205的流体1055量成比例的信号做出响应）易于检测基础和推注流体流量模式，并相应地报告给控制器和收发器101。而且，还易于探测并报告诸如由阻塞造成的高压或诸如由泄漏，例如脱离或破裂造成的低压。

在一连串压力脉冲中，每个脉冲的特征在于具有：幅度A、脉冲宽度w和分隔两个连续脉冲的距离T（表示周期T）。

图23作为示例示出了由压电压力传感器1047得到的脉冲串关于一组具有表示时间的横坐标t和指示幅度的纵坐标y的坐标系的图示。压力脉冲波形包含有关系统1000操作状态的信息，比如说如三个参数A、w和T所代表的系统1000操作状态的信息。

幅度A可与管路205内液体压力成比例，并优选保留在预定界限内。幅度A越高，则压力越高，可指示阻塞。相反，低压可指示泄漏，诸如破裂、释放、断开甚至是没有液体。

在一个实施例中，周期T可与传输元件105的轮子1051的旋转速度成比例，因而与所注射液体量的体积成比例。在图23中，因而可与A和w除以T的乘积相比，在所测压力波的曲线与横坐标t之间界定的曲面表示注射液体的流速Q，如公式（2）所表现的：

Q=k*A*w/T[mm³/分钟]    （2）

系数k是一维经验系数，并取决于管路205的内部直径。

安全设备104是有用的独立支持工具，其通过在本发明一些实施例中一旦检测到有发展到危险情况的趋势或有危险即将发生的趋势就输送警报从而增强了系统1000的可靠性。

虽然在各附图中未示出，代替或除了压力传感器1047外可增设一个或多个安全设备104，诸如流量传感器。

可设置警报模块106，可将其耦接至提供电能的接收触点107并可耦接至控制器和收发器101。警报器模块106可响应于由控制器和收发器101和/或安全设备104发出的危险信号提供报警。警报器模块106可实现为分别通过蜂鸣器、灯或振动器来发出可听、视觉或感觉信号。振动器是优选的实现方式，因为单元I布置在皮肤S上，还优先地因为所提供的信号是个人才能感觉到的信号，不会引起其周围人的注意。

根据至少下面情况之一，响应于来自控制器和收发器101的信号给出警报：引擎103探测到不可接收的状况和性能、来自可重复使用传感器21的信号、或来自安全设备104的信号。安全设备104可经由控制器和收发器101耦接至警报器模块106，或者直接耦接至警报模块106，虽然这种连接未在各附图中示出。

引擎103、安全设备104和传输元件105仅在建立可重复使用单元I与可耗尽单元II的操作性连接后启动。并行地，控制器和收发器101可向远程控制单元IV发射无线报警信号，远程单元IV可将这些报警信号转播给其他外部接收设备、计算机和网络。

任选地，同样将电池（可以是可充电电池108）集成到可重复使用单元I内，以便给系统1000提供附加的可靠性。电池108通过经充电端口与外部电池充电器连接进行充电。

在图20中，示出控制器和收发器101耦接至I/O设备102、引擎103、安全设备104、传输元件105、警报器106，并与远程控制单元IV进行双向无线通信。控制器和收发器101可以是微处理器驱动的，用于命令和管理单元I和II，并控制器和收发器101可配置成支持与远程控制单元IV进行双向有线或无线通信。

图24示出了呈现控制器和收发器101电子线路的示例性方块图，控制器和收发器101是具有收发器的控制模块。具有一个或多个存储器1012的微处理器（μP）1011耦接至具有天线1014的收发器1013。μP1011同样可耦接引擎驱动器1015、A/D转换器1016，A/D转换器1016反过来耦接MUX 1017。μP 1011可配置成读取、操作和运行存储在一个或多个存储器1012（下文称之为存储器1012）中的计算机程序，并响应指令和命令。

例如，μP1011经天线1014和收发器1013接收来自远程控制单元IV的命令，然后从存储器1012取数据和计算机程序，并将数据存储在存储器1012中。收发器1013同样优选与存储器1012通信以将程序和数据存储在存储器1012中，并从那里检索数据。收发器1013正是经由天线1014与远程控制IV进行通信，并且如果需要，与其他在各附图中未示出的接收器、发射器或收发器进行通信。

μP1011然后向引擎驱动器1015发出命令以启动引擎103，并接收来自一个或多个安全设备104的反馈。从所接收的反馈中，μP 1011可获得比较，并且如果必要，可向引擎驱动器1015发出校正命令。

（各）安全设备104从模拟传感器接收的反馈可经由MUX 1016馈送给μP1011，并由A/D转换器1017转换成数字信号。

而且，数据和命令可在μP1011与I/O设备102之间进行交换。μP1011还可在必要时启动警报器106。可从接收触点107上获得用于运行μP1011的电能，接收触点107耦接至安装在单元II内的各电池、或者耦接至安装在单元I上的任选电池（不论可充电与否）108。

实践中，控制器和收发器101的电子线路能以本领域众所周知的方式进行集成，如低功率消耗的单芯片，例如ASIC，例如

等。

图25示出了彼此分离的单元I和单元II，同时将单元III象征性地描绘成即使在纸平面而非与之垂直的平面中显示也与单元II耦接。单元II可包括能可拆卸的闩锁臂21和用于接收单元I的凹口23。单元I可包括配置成咬合闩锁臂21的闩锁凹槽22，以牢固但可拆卸地将单元I和II保持在一起。

在一些实施例中，当单元I和II闩锁在一起时，如图26所示，轮子1051和传感器1047恰当地毗连管路205，并且类似地，输送触点2209咬合接收触点107。

图27是经闩锁的单元I和II的侧视图。一条剥离型带24覆盖一层粘合剂25。在撕掉带24后，可将单元II接触皮肤S（图27中未示出）并与之附着。如果需要，但图27中未示出，可以与单元II所述相同的方式将粘合剂增加到单元I上。

图28呈现了另一实施例，其同样示出彼此分离的单元I和II，同时单元III再次象征性地描绘成在纸平面而非与之垂直的平面内与单元II耦接。将单元II显示成具有用于在其中可拆卸的接收单元I的支架28。

图29描绘了单元I安全地搭钩到支架28内，但当耗尽时可从其中拆卸下来。以相同的方式，如用于图27中的单元II，单元I的底部同样可用覆盖有一层粘合剂的剥离型带24进行覆盖。O型环29或其他密封元件29可耦接单元I，以确保当与单元II咬合时的密封。

本领域的技术人员应当领会到的是，同样可用其他可拆卸的搭锁机构以便在咬合时牢固地将单元I和II耦接。

图30是远程控制单元IV示例的方块图，它是由用户U操作的手持装置。在一些实施例中，远程控制单元IV是与系统1000的用户接口，通过它发射和接收程序和/或命令，并操作和控制系统1000。

如图所示，微处理器驱动的命令和控制单元401（其能够运行存储器403中存储的计算机程序）耦接至收发器405，收发器405反过来耦接到天线407，用于至少与单元I进行无线双向通信。如果需要，与外部设备、计算机和网络进行通信也是可能的。命令和控制单元401可耦接至显示器409，并耦接到字母数字键盘411。报警设备415，例如LED、蜂鸣器或其他已知的设备可进一步耦接至命令和控制单元401。

用（例如）系统1000以及用其他外部和远程设备、计算机和网络，不但可经由收发器405，而且可经由红外端口（或IR端口）421及USB端口423可实现诸如计算机程序、存储器数据、指令和命令的信息交换。

可由电池425为远程控制单元IV的操作供电，电池425是可替换的，或可经由电池充电端口427重复加载。电池可为命令和控制单元401、收发器405、显示器409和报警设备415供能电。应当注意的是，如果需要，在图30中作为单个设备显示的电池425、存储器403、USB端口423和警报器415可实现为多个设备。

对于操作而言，远程控制单元IV的存储器403可经收发器405，或经IR端口421，或经USB端口423加载程序。为了液体输注，根据需要，用户U可经键盘411键入指令和命令，以便经收发器405和天线407与可重复使用单元I的控制器和收发器101进行通信。

在显示器409上可显示从系统1000各单元的外部源接收的信息和从单元I接收的数据。命令和控制单元401可分析系统的状态并接收数据用于将所选信息和必要的警报分别输出给显示器409和警报器415。显示器409同样能够显示各种状态数据，例如液体输送速率、计算机程序实际运行以及电池状态。

可以通过确保数据安全和数据完整，并利用已知的握手协议和安全通信协议（这些都是本领域众所周知的）的已知技术来管理数据交换和通信过程。

手持式I/O设备能够布置在远程控制单元IV上，其具有显示器409、键盘411和警报器415。

下文仅通过示例的方式描述了系统1000的操作，因为各操作的执行顺序可以改变。

使用前（并优选在制造时），可将通用程序、指令和命令预加载到远程控制IV中，其后，可增加用于个别用户U的个性化数据。

对于治疗而言，用户U选择待注射的液体，例如胰岛素，并进一步选择单元II的期望类型。如果单元II中的贮液器203不是预填充的，则用户U可手动填充贮液器203，注意从其中清除空气。然后，具有贮液器203的单元II可操作地耦接至可重复使用单元I。用户U现在按要求或按需要选择单元III的类型。依次，将单元III插入到单元II中以与之建立流体连通，此后用户U命令传输元件105进行将空气从套管305中清除的操作。接着，操作单元III以将套管305插入皮肤S或经皮下插入身体B，并且操作上装配的单元I、II和III适当地布置成至少单元II附着于皮肤。

当单元II耦接至单元I时，经由输送触点2209和接收触点107，从单个或多个电池为单元I供电。控制器和收发器101经由单元IV或经由I/O设备102执行如用户U命令的计算机程序和指令。如从外部源获得的计算机程序和指令同样可交付给控制器和收发器101。可由单元IV通过无线收发器405，经由天线407或IR端口421，或通过有线，经由USB端口423捕获来自外部源的发射。可从系统1000之外的设备，从远程计算机或网络接收这种外部发送。

一旦命令，则根据存储器中存储的计算机程序，或响应来自用户U的命令从贮液器203中分配液体。然后，引擎103启动与管路205和背衬207联合操作的传输元件105以填充井室206。单元III将来自井室206的液体推前皮肤S和皮下推进身体B。

可由控制器和收发器101监测系统1000的无错误操作，并且为了增加可靠性，同样由从布置在传输元件105上的可重复使用传感器21，和/或从耦接至布置在单元II上的一次性传感器的安全设备104接收的反馈信号来支持系统1000的无错误操作。

为了进一步增强系统1000的可靠性，至少一个可充电电池可布置在单元I内。

因而系统1000是用于以预定速率向皮肤S或身体B输送有益液体的持续释放输送系统的示例。

虽然已经描述了本发明的一些实施例，但是本领域的技术人员应该当意识到，前面所述仅是说明而非限制，并且应当理解到，在不脱离权利要求书中定义的本发明真正精神的情况下，可在这些实施例中可引入众多的变化。

Claims (12)

1.一种用于流体的持续医疗输注的流体分配设备，包括：

可重复使用单元（I），其包括：

控制器（101），用于管理操作，以及

引擎（103），用于向流体传输系统的流体传输元件（105）传授动作，所述流体传输元件（105）的首要部分位于所述可重复使用单元（I）中；

可耗尽单元（II），其包括：

所述流体传输系统的所述流体传输元件（105）的次要部分；

贮液器（203），用于保存所述流体，

管路（205），其耦接至所述贮液器（203），以用于输送来自所述贮液器（203）的液体，以及

井室（206），其与所述管路（205）以流体连通的方式耦接；以及

注射单元（III），其配置成在所述井室（206）处插入所述可耗尽单元（II）中，所述注射单元（III）包括：

套管（305），用于通过所述井室（206）插入用户的身体中，以及

套针（303），其适配于所述套管（305）并具有刺穿所述用户的皮肤（S）的锐利尖端（3031）；

其中，当所述可重复使用单元（I）和所述可耗尽单元（II）以可联合操作的方式耦接并且所述注射单元（III）耦接成提供与所述可耗尽单元（II）的流体连通时，在为所述引擎（103）供电的条件下，流体传输出所述可耗尽单元（II）以用于注射。

2.如权利要求1所述的流体分配设备，其中，所述可重复使用单元（I）配置成可拆卸地闩锁至所述可耗尽单元（II），并且至少所述可耗尽单元（II）可拆卸地附着于所述皮肤（S）上。

3.如权利要求1或2所述的流体分配设备，其中，所述套管（305）能够以任何期望角度插入所述皮肤（S）中。

4.如权利要求3所述的流体分配设备，还设有旋转接头（60），以能够使所述注射单元（III）在顺时针方向和逆时针方向两个方向上旋转，用于所述套管（305）以任何期望角度进行插入。

5.如权利要求1所述的流体分配设备，其中，所述井室设有管路进口（2061）、入口孔（2063）和出口孔（2065），所述管路（205）的下游末端（2051）附接于所述管路进口（2061）。

6.如权利要求5所述的流体分配设备，其中，所述入口孔（2063）和所述出口孔（2065）中的每一个都通过密封器件（2067，2069）进行可拆卸地全密封。

7.如权利要求5所述的流体分配设备，其中，所述井室（206）从所述入口孔（2063）延伸到所述出口孔（2065），使得所述井室（206）基本上直接通过所述可耗尽单元（II）的整个高度。

8.如权利要求1所述的流体分配设备，其中，在所述注射单元（III）移动并进入所述可耗尽单元（II）并完全咬合并密封于其中之后，所述套针（303）配置成被撤出并离开所述注射单元（III）。

9.如权利要求1所述的流体分配设备，其中，所述套管（305）设有至少一个径向钻孔（3057）以允许从所述井室（206）的内部流体连通到所述套管（305）的内腔中。

10.如权利要求1所述的流体分配设备，其中，所述可耗尽单元（II）包括支架（28），所述支架用于可拆卸地接收所述可重复使用单元（I）。

11.如权利要求1所述的流体分配设备，其中，所述流体是胰岛素。

12.一种用于流体的持续医疗输注的流体分配系统，包括：

如前述权利要求中任一项所述的流体分配设备；以及

远程控制单元（IV）。

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