单致动精确剂量中间泵送室
1.相关申请的交叉引用
2.本技术要求于2021年1月8日提交的美国临时专利申请us63/135,081的权益，该临时专利申请的内容通过引用整体并入本文。
技术领域
3.所公开的示例总体上涉及药物输送。更具体地，所公开的示例涉及用于提供在一个泵送循环内输送和再填充的固定体积的流体的技术、过程、系统和泵装置。
背景技术：
4.许多药物输送装置包括储器和泵机构，所述储器用于存储液体药物，所述泵机构被操作以将所存储的液体药物从储器排出以输送给用户。泵机构可以是正排量泵，所述正排量泵从储器推出一定剂量的药物并且通过阀门调节或往复运动推送给患者。其他常规泵包括但不限于隔膜泵、旋转泵、叶片泵、螺杆/涡轮泵或其他类型的常规泵。一些常规驱动机构使用柱塞从储器排出液体药物，这可能导致驱动机构的长度大致等于储器的长度。
5.由于泵机构的机械“粘着”或“滑动”，因此各种泵机构的构型可能导致随着时间推移液体药物剂量名义上输送不足或输送过量。
6.因此，需要一种用于从储器准确地排出液体药物的简化系统，所述简化系统也缩减了药物输送装置的总体尺寸。
技术实现要素：
7.提供本发明内容以便以简化形式介绍对构思的选择，这些构思将在下面的具体实施方式中进行进一步描述。本发明内容不旨在识别所要求保护的主题的关键特征或基本特征，也不旨在帮助确定所要求保护主题的范围。
8.在一些方面，公开了一种包括储器和输送泵装置的可穿戴式药物输送装置。储器可以被配置成储存液体药物。输送泵装置可以联接到储器，用于从储器接收液体药物。输送泵装置可以包括：室主体，所述室主体限定泵室；入口端口，所述入口端口被配置成使液体药物能够从储器抽取到泵室中；滑动流体构件，所述滑动流体构件包括流动孔口和通向针的流体路径；柱塞，所述柱塞包括被配置成与滑动流体构件接合的柱塞通道；和形状记忆合金线材，所述形状记忆合金线材联接到滑动流体构件。形状记忆合金线材可操作以通过沿着第一方向拉动滑动流体构件和柱塞而将液体药物从储器通过入口端口抽取到泵室中。滑动流体构件被配置成使得液体药物能够被抽取到泵室中并且从泵室排出到通向针的流体路径中，以用于输出。
9.在另一方面中，提供了一种可穿戴式药物输送装置的输送泵装置。该输送泵装置包括室主体、柱塞、滑动流体构件和形状记忆合金线材。室主体限定泵室，并且包括硬止动件和入口阀，并且可操作以从储器接收液体药物。柱塞可以在室主体的泵室内移动，并且配置有柱塞通道。滑动流体构件可以在泵室内移动，并且包括针联接件、流动孔口、面密封件
和锚固部分。锚固部分以防漏构型定位在柱塞通道内并且能够在柱塞通道内移动。形状记忆合金线材可以联接到锚固部分。形状记忆合金线材可操作以将锚固部分和柱塞朝向硬止动件拉动。
10.在另一方面中，公开了一种用于控制输送泵装置以输出液体药物的方法。该方法包括确定从输送泵装置输出液体药物的时间。可以产生控制信号以致动输送泵装置。控制信号可以被施加到输送泵装置的泵机构。泵机构包括形状记忆合金线材，所述形状记忆合金线材被配置成响应所施加的控制信号。随着输送泵装置的泵室填充有液体药物，确定所施加的控制信号将从输送泵装置的泵机构移除。可以从泵机构移除所施加的控制信号，以使得能够从泵室输送液体药物。可以确认液体药物的输送。
附图说明
11.在附图中，相同的附图标记在不同视图中通常指代相同的部件。在下面的描述中，将参考以下附图来描述本公开的各种示例，附图中：
12.图1示出了根据本公开示例的药物输送系统的示意图。
13.图2示出了处于泵送循环的初始状态中的输送泵装置的中间泵送室的侧剖视图。
14.图3a示出了处于从图2示例中所示的针对中间泵送室的泵送循环的初始状态进行转变的输送泵装置的中间泵送室的侧剖视图。
15.图3b示出了中间泵送室的示例性泵室的示例性填充区域。
16.图4示出了处于从泵室输送液体药物之前的填充状态中的示例性中间泵送室的剖视图。
17.图5示出了从图4示例的填充状态转变成输送准备状态的示例性中间泵送室的剖视图。
18.图6示出了开启从泵室输送液体药物的示例性中间泵送室的剖视图。
19.图7示出了处于柱塞的运动从泵室输送液体药物的状态中的示例性中间泵送室的剖视图。
20.图8示出了中间泵送室的另一个示例架构的剖视图。
21.图9示出了处于从图8示例中所示的针对中间泵送室的泵送循环的初始状态进行转变的输送泵装置的中间泵送室的侧剖视图。
22.图10示出了处于在从泵室输送液体药物之前的填充状态中的图9示例中的中间泵送室的侧剖视图。
23.图11示出了从图4示例的填充状态转变成通过柱塞的运动从泵室输送液体药物的输送状态的示例性中间泵送室的剖视图。
24.图12示出了用于输送泵装置的示例的各种控制方面的电触点的示例性构型。
25.图13是可以利用图1至图12的示例从输送泵装置排出药物的过程的流程图。
26.附图不一定按比例绘制。附图仅是示意性的，并不旨在描述本公开的具体参数。附图旨在描绘本公开的示例，因此不被视为限制范围。此外，为了说明清楚起见，可以省略一些附图中的某些元件，或者不按比例图示某些元件。另外，为了清楚起见，在某些附图中可以省略一些附图标记。
具体实施方式
27.现在将在下文中参考附图更全面地描述根据本公开的系统、装置和方法，附图中示出了一个或多个示例。系统、装置和方法可以以多种不同的形式来体现，并且不应被解释为局限于本文中阐述的示例。而是，提供这些示例以使得本公开彻底和完整，并且将向本领域技术人员充分传达该方法和装置的范围。本文公开的系统、装置和方法中的每一个都提供了优于传统的系统、部件和方法的一个或多个优点。
28.本文描述的泵机构旨在具有上述有利特征。另外，泵机构被配置成在泵的每个“脉冲”期间输出设定量的液体药物，这假定泵机构的移位构件从它们的“开始”极限行进到它们的“停止”极限。泵机构的行进可以被称为“泵冲程”，并且可以具有可变的行进距离。在一些示例中，泵冲程可以是可调节的，或者可以具有预设距离。“脉冲”可以被认为是泵响应于控制信号的致动，在所述致动期间，从可穿戴式药物输送装置的储器输出一定剂量的液体药物。
29.图1示出了示例性系统100的简化框图。系统100可以是被配置成附接到患者103的皮肤的可穿戴式药物输送装置或体上药物输送装置。系统100可以包括控制器102、泵机构104(也被称为“泵104”)和传感器108。
30.传感器108可以是可操作以检测酮、乳酸盐、尿酸、酒精和葡萄糖等的分析物传感器。例如，传感器108可以是葡萄糖监测器，例如持续葡萄糖监测器。传感器108可以例如可操作以测量用户的血糖(bg)值，以生成测量的bg水平信号112。控制器102、泵104和传感器108可以经由有线通信路径或无线通信路径相互通信耦接。例如，控制器102、泵104和传感器108中的每一个可以配备有无线射频收发器，该无线射频收发器可操作以经由一种或多种通信协议(诸如等)进行通信。如本文将更详细描述的那样，系统100还可以包括输送泵装置(也被称为“装置”)105，该输送泵装置包括壳体114，该壳体限定中间泵送室115、入口端口116和出口端口117。系统100可以包括为了简洁而未示出或描述的附加部件。
31.在示例中，控制器102可以接收指示患者103的期望的bg水平或bg范围的期望的bg水平信号。可以例如从通到控制器102或另一装置的用户界面(未示出)或者通过自动确定患者103的理想bg水平的算法来接收期望的bg水平信号。传感器108可以联接到患者103并且可操作以测量用户的bg水平的近似值。响应于测量的bg水平或值，传感器108可以生成指示测量的bg值的信号。如在示例中所示的，控制器102还可以经由通信路径从传感器108接收测量的bg水平信号112。
32.基于期望的bg水平信号和测量的bg水平信号112，控制器102可以产生用于指导泵104操作的一个或多个控制信号。例如，来自控制器102的一个控制信号119可以致使一个或多个电力元件123可操作地与输送泵装置105连接以进行开启或激活。如将参考图2至图13的示例所描述的那样，电力元件123可以激活中间泵送室115内的sma线材(在该示例中未示出)。作为响应，sma线材可以改变形状和/或长度，这继而可以改变中间泵送室115的构型。
33.响应于由于中间泵送室115构型的变化而导致的压力变化，一定量的液体药物125(例如，胰岛素)可以通过入口端口116被抽取到中间泵送室115中。例如，液体药物125的量可以基于期望的bg水平信号和实际的bg信号水平112之间的差来确定。液体药物125的量可以被确定为胰岛素的将用户的测量的bg水平驱动成期望的bg水平的适当量。基于如由控制信号119所确定的泵104的操作，患者103可以通过脉冲序列从储器126接收液体药物。系统
100可以作为闭环系统、开环系统或混合系统而运行。
34.如进一步示出的，系统100可以包括与控制器102通信的针部署部件128。针部署部件128可以包括可部署到患者103体内的针/插管129。插管129可以形成将患者103联接到储器126的流体路径的一部分。
35.如进一步示出的，出口端口117可以联接到插管129。中间泵送室115经由出口端口117联接到针/插管联接件(在另一幅图中示出)，所述针/插管联接件使得能够将流体从储器126转移到插管129。插管129可以被配置成允许将从输送泵装置105排出的流体提供给患者103。
36.控制器102可以以硬件、软件或其任意组合来实现。控制器102可以例如是耦接到存储器106的处理器、逻辑电路或微控制器。存储器106可以包括逻辑106-1和设置106-2。控制器102可以维护日期和时间，并且执行各种功能(例如，计算等)，所述各种功能可用于确定系统的各部件的状况或状态。控制器102可以是可操作的，以执行算法，诸如作为逻辑106-1存储在存储器106中的人工胰腺(ap)算法，该逻辑106-1可以是可操作的，以使得控制器102能够指导泵104的操作。逻辑106-1可以实现输送泵装置105的操作。例如，控制器102可以是可操作的，以从传感器108接收输入，其中该输入对应于自动药物输送(诸如自动胰岛素输送(aid)应用程序设置)，控制器102可以在对中间泵送室115的控制中利用aid应用程序设置。基于aid应用程序设置，控制器102可以修改泵104的行为以及所产生的待经由输送泵装置105输送给患者103的液体药物125的量。
37.在一些示例中，传感器108可以是例如持续葡萄糖监测器(cgm)。传感器108可以与泵104物理性分离，或者可以是该泵的同一壳体或相邻壳体内的集成部件。传感器108可以为控制器102提供指示用户的测量血糖水平或检测血糖水平的数据。
38.电力元件123可以是电池或压电装置等，用于向输送泵装置105供应电力。在其他示例中，电力元件123或附加电源(未示出)也可以向泵104的其他部件(诸如，控制器102、存储器106、传感器108和/或针部署部件128)供电。
39.在一个示例中，传感器108可以是通信地耦接到控制器102的装置，并且可以是可操作的，以便以预定时间间隔(例如大约每5分钟或10分钟等)测量血糖值。传感器108可以向由控制器102或外部控制装置执行的ap应用程序提供多个血糖测量值。
40.在一些示例中，当以正常操作模式操作时，泵104基于由传感器108或泵104的其他功能元件提供的信息(例如，血糖测量值、目标血糖值、活性胰岛素、之前的胰岛素输送、一天中的时间、一周中的某天、来自惯性测量单元的输入、来自支持全球定位系统的设备的输入或来自支持wi-fi的设备的输入等)向患者103提供存储在储器126中的胰岛素。例如，泵104可以包含模拟电路和/或数字电路，其可以被实现为用于控制药物或治疗剂的输送的控制器102。用于实现控制器102的电路可以包括分立的专用逻辑和/或部件、专用集成电路、微控制器或处理器，处理器执行启用例如储存于存储器106中的ap应用程序的软件指令、固件、编程指令或编程代码、或它们的任何组合。例如，控制器102可以执行控制算法和其他编程代码(诸如ap应用程序)，所述其他编程代码可以使控制器102可操作以使泵104以预定间隔或根据需要向用户输送一定剂量的药物或治疗剂，以使血糖测量值达到目标血糖值或范围。剂量的大小和/或时间可以例如由患者103或由第三方(例如医疗保健提供者、父母或监护人、或可穿戴式药物输送装置的制造商等)使用有线链路或无线链路预先编程到ap应用
程序中。ap应用程序还可以是可操作的，以基于从中间泵送室115内的传感器108或检测器(在另一图中示出)接收到的数据来自动调整任何可以预先编程的设置(诸如胰岛素的剂量极限、和要输送的冲程或脉冲的数量等)。控制器102可以经由通信路径188耦接到中间泵送室115。控制器102可以向中间泵送室115的部件(在其他示例中示出)传输控制信号。
41.尽管未示出但在一些示例中，传感器108可以包括处理器、存储器、感测或测量装置、以及通信装置(在该示例中未示出)。存储器可以存储例如ap应用程序以及其他编程代码，并且可操作以存储与ap应用程序相关的数据。
42.在各种示例中，传感器108的感测/测量装置可以包括一个或多个感测元件，诸如血糖测量元件、心率监测器、或血氧传感器元件等。在一个示例中，传感器的处理器可以包括分立的专用逻辑和/或部件、专用集成电路、微控制器或处理器，该处理器执行软件指令、固件、存储于存储器中的编程指令、或它们的任意组合。
43.图2示出了处于初始位置中的图1的可穿戴式药物输送系统示例的中间泵送室的侧剖视图。中间泵送室200可以具有前部200a和后部200b并且经由储器联接件201联接到容纳液体药物的储器。中间泵送室200可以是可操作的，以在操作过程中改变构型。例如，图2中的初始位置可以是来自储器的液体药物尚未被拉入泵室(在另一张图中更详细地示出)中的位置。示例性中间泵送室200的部件可以包括滑动流体构件1、室主体10和柱塞3。另外的部件可以包括阀2(诸如被动止回阀)、柱塞弹簧4、流体构件(fm)弹簧5、形状记忆合金(sma)线材6、硬止动件7和面密封件11。图1的入口端口116可以由被动止回阀2形成，并且被配置成使得能够将液体药物从储器抽取到泵室中(在另一张图中更详细地示出)。柱塞弹簧4和fm弹簧5可以是压缩弹簧。当中间泵送室200处于该初始位置中时，fm弹簧5和柱塞弹簧4被显示为(在图2中)处于其静止位置。当然，可以使用其他类型的弹簧或其他类型的装置来代替示例性中间泵送室200中的弹簧。
44.在该示例中，如图2所示的滑动流体构件1的位置可以被认为是静止位置或初始位置。滑动流体构件1可以配置有锚固部分1a、针/插管联接件1b和流动孔口12。针/插管联接件1b可以被配置成例如作为中空构件，以提供通向针/插管(本示例中未示出)的流体路径16。滑动流体构件1可以包括流动孔口12，所述流动孔口构建在滑动流体构件1中、在锚固部分1a和针/插管联接件1b之间。例如，滑动流体构件12可以包括流动孔口12和通向针的流体路径16。滑动流体构件1可以联接到诸如图1的针或插管129。锚固部分1a可以包括将锚固部分1a连接到针/插管联接件1b的结构(在该示例中，为了便于说明而未示出)。针/插管联接件1b可以被配置成保持联接到针/插管(在该示例中未示出)并且延伸到室主体10中。例如，针/插管联接件1b可以是弹性构件、多段防漏可延伸管、或它们的组合等。流动孔口12可以被这样的结构包围，所述结构将针/插管联接件1b联接到锚固部分1a但允许液体药物在泵室中时进入流动孔口12并且在通向针/插管(如图1所示)的流体路径16中流动。
45.在示例性中间泵送室200中，被动止回阀2可以被配置成当泵室填充有来自储器(如图1所示)的液体药物(在后面的示例/图中示出)时防止液体药物回流。
46.柱塞3可以被配置成形成抵靠室主体10的侧面的防漏密封。如后面的示例中所示的柱塞3可操作，以从储器抽取液体药物并且输送液体药物通过通向针或插管(本例中未显示)的流体路径16。柱塞3的面向中间泵送室200的后部200b的表面可以联接到柱塞弹簧4或抵靠柱塞弹簧4。柱塞弹簧4可以例如是图2中示出的处于静止状态的压缩弹簧。柱塞弹簧4
的与柱塞3相对的端部可以联接到硬止动件7或搁置成抵靠硬止动件7。
47.在该示例中，柱塞3配置有柱塞通道3a和柱塞挠曲卡扣部9。柱塞通道3a可以是中空中心部分，滑动流体构件1的锚固部分1a装配在该中空中心部分中。柱塞通道3a可以被配置成包围滑动流体构件1的锚固部分1a。柱塞通道3a和锚固部分1a之间的界面是防漏的，但是锚固部分1a被配置成来回滑动通过柱塞通道3a。柱塞挠曲卡扣部9是柔性的并且可以沿着滑动流体构件1的锚固部分1a的表面延伸并且终止于球根状部分(或者在另一个实施例中，为凹面体或者与硬止动件挠曲卡扣部8互补的部分)。
48.面密封件11可以设置在滑动流体构件1的锚固部分1a和针/插管联接件1b之间并且设置在流动孔口12的周边处。面密封件11可以是可操作的，以提供流动孔口12的防漏密封，所述防漏密封限制任何液体药物通过流动孔口12或在流动孔口12周围泄漏到通向针或插管的流体路径16中的泄漏。面密封件11可以被配置成在中间泵送室处于初始位置中时防止液体药物流向患者。在操作的一些阶段中，面密封件11可以例如处于来自中间泵送室200的柱塞弹簧4的压力作用下，这防止任何液体药物进入流体路径16。
49.sma线材6可以是镍钛诺或其他已知的形状记忆合金线材，其可操作以响应于电流的施加而改变长度或形状。例如，sma线材6可以经由电路联接到电源，当响应于来自控制器(诸如如图1所示)的控制信号而被致动时，该电路被配置成施加电流或电压以致动sma线材6。
50.硬止动件7可以被配置成限制柱塞3的运动。硬止动件7可以被配置成包括两个硬止动件挠曲件8a，这两个硬止动件挠曲件被配置成从硬止动件7朝向中间泵送室200的前部200a延伸。在示例性中间泵送室200中，两个硬止动件挠曲件8a中的每一个可包括在硬止动件挠曲件8a的最靠近柱塞3的端部处的硬止动件挠曲卡扣部8。硬止动件挠曲卡扣部8在该示例中是两个柔性臂状结构，其中在柔性臂状结构的相应端部处具有面向内的凹腔部(或者在另一实施例中，为突出部或与柱塞挠曲卡扣部9互补的部分)。虽然示出了两个硬止动件挠曲卡扣部8，但是硬止动件挠曲卡扣部8的数量可以更多或更少，诸如为1、3或4，并且可以在其他示例中用来接合柱塞3的更多或更少个柱塞挠曲卡扣部9。在后面的示例中更详细地描述硬止动件挠曲卡扣部8和柱塞挠曲卡扣部9的相互作用。
51.图3a示出了中间泵送室的从初始位置转变成填充阶段的侧剖视图。
52.在图3a中，示出了中间泵送室200响应于经由储器联接件201从储器填充液体药物20的操作。sma线材6响应来自控制器(如前面的示例所示的)的信号而联接到锚固部分1a和电路(在该示例中未示出)。
53.响应于被致动，sma线材6可以在滑动流体构件1的锚固部分1a上被拉动，所述锚固部分沿由箭头a所示的方向拉动柱塞3。沿着箭头a的方向拉动sma线材6导致滑动流体构件1和柱塞3被拉动远离中间泵送室200的前表面205并且远离被动止回阀2。sma线材6对锚固部分1a的拉动作用在泵室22内产生真空。该真空导致被动止回阀2在与滑动流体构件1和柱塞3移动相同的方向上(如由被动止回阀2上的未标号的箭头所示的)打开，并且允许泵室22经由储器联接件201从储器填充液体药物20。
54.在该填充阶段期间，由于流体构件弹簧5的压缩(例如，f＝-kx，其中f是力，k是弹簧常数，x是弹簧从其静止位置被压缩的距离)，面密封件11以较大的力作用(抵靠柱塞3的第一柱塞表面3c)在流动孔口12上。硬止动件7的与中间泵送室200的前表面205相对的位置
可以在严格控制的条件下变化，使得允许调节泵冲程，或者可替代地，硬止动件7的位置可以针对预设泵冲程在工厂中配置。可以基于对柱塞的泵冲程和硬止动件7的位置的调整或设置来配置sma线材6的长度，以实现正确量的泵冲程。
55.在图3a的示例中，柱塞3和滑动流体构件1朝向中间泵送室200的后部200b向后平移。随着柱塞3和滑动流体构件1向后平移，硬止动件挠曲件8a和柱塞挠曲卡扣部9将相互作用。柱塞挠曲卡扣部9配置有半圆形突出部，当所述半圆形突出部被硬止动件挠曲件8a接触时，所述半圆形突出部使得硬止动件7两侧上的硬止动件挠曲件8a朝向室主体10的相应侧打开。随着硬止动件挠曲件8a将分离，柱塞挠曲卡扣部9上的半圆形突出部填充硬止动件挠曲卡扣部8，所述硬止动件挠曲卡扣部是硬止动件7的硬止动件挠曲件8a中的凹坑。这导致双向闩锁/卡扣，其防止滑动流体构件1和柱塞3进一步朝向中间泵送室200的后部200b向后平移。
56.图3b示出了图3a的示例中的泵室的有效流动区域的示例。如图3b的示例所示，有效流动区域33可以是环形空间。环形的有效流动区域33使得能够使用更大的部件，诸如柱塞3、可滑动流体构件1和中间泵送室10，这有利于部件制造和组装。例如，环形的有效流动区域33可以是使用更易于制造和组装的圆柱形结构(诸如圆柱形柱塞和圆柱形室主体10(在较早的示例中示出)等)所产生的结果。当然，可以使用其他形状，诸如卵形、矩形、或正方形等。例如，可以建立d1和d2之间的比率，使得实现对有效流动区域33部分的尺寸控制。该尺寸控制便于增加泵室的尺寸和柱塞尺寸的比例，使得制造公差可以是输送泵装置105的实际尺寸的小或较小百分比。通过控制那些尺寸d1和d2，可以实现期望的泵室容积。给定小的泵容积，泵室和柱塞越大，泵室和柱塞将越接近标称尺寸。有效流动区域33的近似面积可以使用以下等式来确定：[(d2/2)2
×
π]－[(d1/2)2
×
π]－(延伸超过d1的流动孔口12的面积)，其中d2是柱塞3的直径，d1是滑动流体构件1的直径。
[0057]
在图4中，中间泵送室200已达到全冲程，泵室22充满液体药物20，并且由于压力基本上恢复成约0磅每平方英寸表压(psig)，被动止回阀22已关闭。柱塞弹簧4和fm弹簧5两者都被压缩并且储存能量。在该示例中，柱塞挠曲卡扣部9可操作以完成若干动作，诸如当将液体药物20从储器(即，图1的126)抽取到泵室22中时限制柱塞3在中间泵送室200内的行程，辅助sma线材6维持柱塞弹簧4和fm弹簧5所存储的能量，从而防止柱塞3朝向前表面205往回转变，直到滑动流体构件1已到达其冲程的特定点，等等。如参考另一幅图进一步解释的那样，柱塞挠曲卡扣部9和硬止动件挠曲卡扣部8可提供电接口(例如，其每个表面上的电触点等)，当联接到控制电路时，所述电接口可操作以确认泵室22已满或已经开始输送液体药物。图4所示的位置可被称为满位置或装载位置。
[0058]
在图5中，响应于从sma线材6释放电流，sma线材6未被通电并且开始恢复成其预致动状态。另外，fm弹簧5将滑动流体元件1朝向图2所示的初始位置往回推动(如箭头b所示)。根据sma线材6和fm弹簧5的构型，sma线材6可以用作fm弹簧5上的制动件(并限制fm弹簧5所施加的力)，以减慢滑动流体构件1沿着箭头b方向的运动。可替代地，sma线材6可以被配置成允许fm弹簧5将其全部力作用在滑动流体构件1上。
[0059]
随着滑动流体构件1朝向前表面205移动，由于面密封件11不再与柱塞3的前表面接触，因此流动孔口12被暴露。在该示例中，滑动流体构件1可以在泵室22的空间内移动而如果有任何移动的话又不会将太多液体药物排入流体路径16中。
[0060]
另外，随着滑动流体构件1朝向前表面205移动，因为柱塞挠曲卡扣部9和硬止动件挠曲卡扣部8由于滑动流体构件1所提供的支撑而保持联接，柱塞3保持静止不动。
[0061]
在该示例中，当完全缩回到柱塞3中时(如图3a所示)，滑动流体构件1的锚固部分1a支撑柱塞挠曲卡扣部9。由滑动流体构件1提供给柱塞挠曲卡扣部9的支撑用来保持柱塞挠曲卡扣部9与硬止动件挠曲卡扣部8相联接。
[0062]
然而，随着滑动流体构件1沿图5中箭头b的方向移动时，柱塞挠曲卡扣部9和硬止动件挠曲卡扣部8之间的联接变得不稳定。
[0063]
图6示出了sma线材6的松弛，并且滑动流体构件1被显示为由于响应由fm弹簧5施加到锚固部分1a的力而撞击中间泵送室200的前部的内侧而已经达到其行程的向前极限。
[0064]
由于缺乏由锚固部分1a向柱塞挠曲件9a提供的支撑，因此柱塞挠曲件9a可能更容易弯曲。由于缺少支撑，因此硬止动件挠曲件8a不需要弯曲那么多就能使相应的柱塞挠曲卡扣部9和硬止动件挠曲卡扣部8脱开联接。相应的硬止动件挠曲卡扣部8和柱塞挠曲卡扣部9的行程由箭头e和箭头f示出。如图6所示，由柱塞弹簧4作用在柱塞3上的力导致柱塞3沿箭头c所示的方向移动，从而在相应的柱塞挠曲卡扣部9和硬止动件挠曲卡扣部8的联接处产生不稳定性。这种不稳定性允许柱塞弹簧4的力克服保持柱塞挠曲卡扣部9和硬止动件挠曲卡扣部8联接的摩擦力，相应的柱塞挠曲件9a和硬止动件挠曲件8a弯曲并因此释放柱塞3以继续朝向中间泵送室200的前部行进。
[0065]
在另一示例中，柱塞挠曲卡扣部9和硬止动件挠曲卡扣部8的脱开联接还破坏了由已联接的柱塞挠曲卡扣部9和硬止动件挠曲卡扣部8形成的电连接，控制器可以将其解释为将液体药物输送至流体路径16并输送给用户。
[0066]
图7示出了柱塞运动以从泵室22输送液体药物。在图7的示例中，柱塞3显示为在柱塞弹簧4的力的作用下使泵室22减缩，并将泵室22的液体药物20从出口孔口12排出。被动止回阀2在液体药物20的压力下关闭并防止任何液体药物20返回到储器。泵流量q是弹簧刚度和流动孔口的直径/长度以及通向患者的管尺寸的因子，最好地由泊肃叶定律描述，如下所示：
[0067]
q流量p压力r半径η流体粘度l管长度
[0068][0069]
当泵室22在柱塞弹簧4的力的作用下完全减缩时，中间泵送室200返回到如图2所示的其初始位置，其中中间泵送室200处于静止状态并准备好重新通电，用于另一个脉冲以将液体药物输送给用户。
[0070]
与图2至图7所示的实施例相对照地，柱塞挠曲卡扣部9和硬止动件挠曲件8a以及硬止动件挠曲卡扣部8可以是可选的，这是因为限制柱塞3行程的其他装置也是可用的。例如，在图8中，中间泵送室可以液压地限制其自身。此外，在一些构型或应用中(例如，在比针
对胰岛素的药物输送装置的使用周期持续时间更长的泵送应用中)，挠曲卡扣部的使用可能会引起更大的摩擦损失，这对于长期使用(例如，大于1周)可能是无法忍受的。
[0071]
图8示出了可穿戴式药物输送系统的中间泵送室的另一个示例的侧剖视图。中间泵送室800可以具有前部800a和后部800b，并且经由储器联接件801联接到容纳液体药物的储器。中间泵送室800可以是可操作的，以在操作过程中改变构型。例如，图8的初始位置可以是来自储器的液体药物尚未被拉入泵室(在后面的图中更详细地示出)中的位置。示例性中间泵送室200的主要部件可以包括滑动流体构件815、室主体880和柱塞820。另外的构件可以包括被动止回阀810、柱塞弹簧830、流体构件(fm)弹簧840、形状记忆合金(sma)线材850、硬止动件870和面密封件811。柱塞弹簧830和fm弹簧840可以例如是压缩弹簧，并且当中间泵送室800处于该初始位置时示显示为处于其静止位置。图8的示例中所示的柱塞820和滑动流体构件815的初始位置也可以被称为中间泵送室800的前部800a处的停放位置。当然，可以使用其他类型的弹簧或其他类型的装置来代替示例性中间泵送室800中的弹簧。
[0072]
滑动流体构件815可以配置有锚固部分815a、针/插管联接件815b和流动孔口812。滑动流体构件815可以包括构建到滑动流体构件815中的流动孔口812。滑动流体构件1可以联接到诸如图1的针或插管129。锚固部分815a可以包括连接到针/插管联接件815b的结构(为了便于说明，在该示例中而未示出)。这些结构被配置成在流动孔口812中提供流体通道，所述流体通道允许液体药物进入流动孔口并在通向针/插管的流体路径816中流动。
[0073]
在示例性中间泵送室800中，被动止回阀810可以被配置成当泵室填充有来自储器(图1所示)的液体药物(在后面的示例中示出)时防止液体药物回流。
[0074]
柱塞820可以被配置成形成抵靠室主体880的侧面的防漏密封。如后面的示例中示出的柱塞820可操作以从储器抽取液体药物并且输送液体药物通过通向针或插管(本示例中未示出)的流体路径816。柱塞820的面向中间泵送室800的后部800b的表面可以联接到柱塞弹簧830或抵靠柱塞弹簧830。柱塞弹簧830的与柱塞820相对的端部可以联接到硬停止件870或抵靠硬停止件870。
[0075]
在该示例中，柱塞820配置有柱塞通道820a和柱塞硬止动件860。柱塞通道820a可以是中空中心部分，滑动流体构件815的锚固部分815a装配在中空中心部分中。柱塞通道820a可以被配置成包围滑动流体构件815的锚固部分815a。柱塞通道3a和锚固部分1a之间的界面是防漏的，但锚固部分1a被配置成来回滑动通过柱塞通道820a。
[0076]
面密封件811可以设置在柱塞820和滑动流体构件815的针/插管联接件815b之间，以提供防漏密封。面密封件811可以形成为在滑动流体构件815与柱塞820的表面之间的压缩密封件。可替代地或另外地，面密封件811可以是联接到滑动流体构件815(或柱塞820)的弹性体密封件。面密封件811可以被配置成限制任何液体药物通过流动孔口812或在流动孔口812周围泄漏到通向针或插管的流体路径16的泄漏。面密封件811还可以被配置成在中间泵送室处于初始位置中时防止液体药物流到患者。在操作的一些阶段中，面密封件811可以例如处于来自中间泵送室800的柱塞弹簧830的压力作用下，这防止任何液体药物进入流体路径816。
[0077]
sma线材850可以是镍钛诺或其他已知的形状记忆合金线材，其可操作以响应于电流的施加而改变长度或形状。例如，sma线材850可以经由电路耦接到电源，当响应于来自控制器(如图1所示)的控制信号而致动时，该电路被配置成施加电流或电压以致动sma线材
850。硬止动件870可以被配置成当硬止动件870被柱塞硬止动件860接触时限制柱塞830的运动。
[0078]
图9示出了输送泵装置的中间泵送室的从图8示例中所示的中间泵送室的泵送循环的初始状态进行转变的侧剖视图。在图9的示例中，sma线材850可以由控制器通电(或致动)。响应于被通电或致动，sma线材850可以开始将滑动流体构件815的锚固部分815a朝向中间泵送室800的后部800b(沿由箭头g所示的方向朝向后部800b)拉动。
[0079]
随着锚固部分815a被朝向后部800b拉动，柱塞弹簧830和fm弹簧840从它们的静止位置被压缩。另外，产生真空，所述真空将液体药物825经由储器联接件801从储器抽取到泵室822中。随着锚固部分815a被sma线材850朝向后部800b拉动，面密封件811保持施加在柱塞820上的压力，从而防止液体药物进入流动孔口812。
[0080]
图10示出了图9示例中的中间泵送室处于在从泵室输送液体药物之前的填充状态中的侧剖视图。如图10的示例中，控制器(在该示例中未示出)不再使得电流施加到sma线材850。
[0081]
当从sma线材850移除电流时，由fm弹簧840施加的力可以开始引起滑动流体构件815的锚固部分815a的反向运动。锚固部分815a可以开始在柱塞820内行进并穿过柱塞通道820a，与此同时柱塞820由于柱塞的表面积相对于滑动流体构件的表面区域的与面密封件811相对的部分更大而暂时液压地停滞就位(因液体药物825的不可压缩体积)在硬止动件860上。
[0082]
在图10的示例中，sma线材850可以由控制器通电，例如直到当柱塞硬止动件860撞击由硬止动件870形成的壁时控制器检测到电流尖峰。在该示例中，可以通过由于填充的泵室822中的液体药物825和由通电的sma线材850施加在锚固部分815a上的拉动而产生的液压阻尼来调整柱塞820的释放时机。
[0083]
由于滑动流体构件815在朝向前部800a运动期间不使流体移位，因此在柱塞820开始朝向前部800a移动之前，可能不存在阻止滑动流体构件815达到“停放位置”的附加力。在柱塞820运动的作用下，所有液体药物825都可以从泵室822排出。
[0084]
图11示出了示例性中间泵送室的从图4示例的填充状态转变成输送状态的剖视图。
[0085]
基于fm弹簧840的弹簧刚度、柱塞的接触流体的表面积、流体的粘度和流动孔口12参数、和流体路径816参数等，在图11的示例中，柱塞820可以在滑动流体构件815到达抵靠中间泵送室800的前部800a的停放位置之前开始朝向前部800a的停放位置行进。在图11中，滑动流体构件815被显示为处于抵靠中间泵送室800的前部800a的停放位置。柱塞弹簧830向柱塞820施加导致柱塞820朝向前部800a移动的力。随着柱塞820移动并且流动孔口812不再被面密封件811密封，通过柱塞820朝向中间泵送室800的前部800a的运动而从泵室822排出液体药物825。
[0086]
当柱塞弹簧4返回到如图8所示的初始位置或停放位置时，中间泵送室800可以准备好并等待另一个脉冲。
[0087]
图12示出了用于输送泵装置的各控制方面的电触点的示例性构型。
[0088]
示例性构型1200示出了柱塞挠曲件1230、硬止动件挠曲件1240和控制器1210的示例。
[0089]
柱塞挠曲件1230可以包括柱塞挠曲卡扣部1233。柱塞挠曲卡扣部1233可以是设置在柱塞挠曲件1230的端部处的突出部，如图2至图7的前述实施例所示。柱塞挠曲卡扣部1233可以包括通过电线121联接在一起的柱塞挠曲卡扣部(pfs)触点1237a和1237b。
[0090]
硬止动件挠曲件1240可以包括硬止动件卡扣部1243。硬止动件卡扣部(hss)触点1247a和1247b设置在硬止动件挠曲卡扣部1243内。硬止动件挠曲卡扣部1243可以是硬止动件挠曲件1240中的凹坑或碗形凹进部，如图2至图7的先前实施例所示。hss触点1247a和1247b被示出为经由有线连接件联接到药物输送装置(诸如图1的示例中的104)的控制器1210。柱塞挠曲卡扣部1233被配置成与硬止动件卡扣部1243相互作用。当然，柱塞挠曲卡扣部1233和硬止动件卡扣部1243可以具有使得相应的卡扣部1233和1243能够联接的其他形状。
[0091]
控制器1210可以经由连接件1203耦接到hss触点1247a并且通过连接件1207耦接到hss触点1247b。控制器1210可以是可操作的，以在柱塞挠曲卡扣部1233沿箭头m方向移动并且psf触点1237a和触点1237b分别接触hss触点1247a和1247b时做出响应。一旦接触，就完成了控制器1210中的电路，这表明柱塞已经到达中间泵送室的硬止动件(在前面的示例中示出)。在1200的示例中，以电触点为例进行显示；然而，可以使用其他装置和机构来确定诸如图1的药物输送装置105的状态，所述其他装置和机构诸如为另外的电气开关和互连件、耦接到控制器并配置成指示柱塞位置的光学装置、磁/涡流检测器、耦接到泵室内的各种部件的电容和流体检测装置、线性可变位移传感器(lvdt)或其他线性位移测量工具、压力传感器、入口或波登管上的流量传感器。例如，波登管可以被配置成检测引起管道(诸如流体路径16或816)中的应变或变形的压力。例如，流量传感器可以是可操作的，以响应止回阀泄漏或回流。
[0092]
在另一个示例中，诸如图1的102或图12的1210的控制器可以被配置成执行使控制器执行不同功能的逻辑。图13是可以利用图1至图12的示例以从输送泵装置中排出药物的过程的流程图。
[0093]
在过程1300中，例如，控制器可以确定从输送泵装置输出药物的时间。例如，控制器可以配备有时钟或输入装置，其向控制器指示应该将一定剂量的药物输送给用户(1310)。
[0094]
响应于该确定，控制器可产生控制信号以致动输送泵装置(1320)。控制器可以是可操作的，以将控制信号例如输出到泵机构，该泵机构可操作以移动滑动流体构件(如参考图2至图11的示例所述)。
[0095]
在该示例中，控制器可以是可操作的，以将控制信号施加至泵机构(1330)。泵机构可以是形状记忆合金线材(如参考之前的示例所描述的)或电动马达。在一些示例中，中间泵送室和相关联的机构可以包括联接到滑动流体构件的驱动系统(在图2至图11的示例中示出)。驱动系统例如可以被配置成通过旋转凸轮、联动装置、齿条或具有擒纵机构的导螺杆而移动。在另一个具体示例中，驱动系统可以被调档位以允许使用低功率电动机。
[0096]
当控制信号被施加到泵机构时，泵室(如在前面的示例中示出的)被液体药物填充。如参考之前的示例所描述的那样，形状记忆合金线材用于拉动滑动流体构件以使得能够填充泵室。
[0097]
控制器可以例如被配置成确定从输送泵装置的泵机构移除控制信号(1340)。可以
如参考图12所示的示例性构型所描述的那样来进行该确定。作为可替代示例，滑动流体构件可以被磁激励，并且可以测量和评估涡流以确定滑动流体构件与硬止动件的壁的接近度。涡流构型可以允许同一中间泵送室内有部分剂量或多剂量，这是因为随着滑动流体构件行进涡流可具有不同的值。当然，可以使用其他方法或电触点布置来确定滑动流体构件在中间泵送室内的位置。当确定可以从泵机构移除控制信号时，在1350处，控制器可以停止向驱动机构(诸如形状记忆合金)施加信号或已经施加了信号(响应于控制信号)。通过停止施加控制信号，控制器使得中间泵送室的弹簧能够开始从泵室排出液体药物并经由通向针/插管的流体路径将液体药物排出至患者。例如，液体药物的排出可以使得能够从药物输送装置输送液体药物。
[0098]
在操作示例中，响应于从泵机构移除控制信号而将液体药物输送到针或插管可以包括附加步骤。例如，响应于形状记忆合金停止拉动滑动流体构件，流体构件弹簧可以开始减压缩。减压缩的流体构件弹簧可以导致滑动流体构件朝向室主体的前部行进，而柱塞因受到泵室内液体药物的液压阻挡而保持静止不动。液体药物是不可压缩的，这抵消了由柱塞弹簧施加的力，直到滑动流体构件到达如图2的示例中所示的静止位置或初始位置为止。在该示例中，流动孔口可用于在滑动流体构件到达初始位置时使液体药物能够流入针联接件中。在滑动流体构件处于初始位置或静止位置时，柱塞弹簧开始减压缩，从而导致液体药物从泵室排出到针联接件中。
[0099]
在1360处，控制器可以是操作的，以确认液体药物从泵送室输送或排出或者已经开始从泵送室输送或排出。例如，滑动流体构件可以包括电触点等，诸如之前的涡流示例。
[0100]
整个系统可以通过密封柱塞/滑动流体构件的背面并使用小型气泵抽真空而被移动。该系统可以允许测量真空室中的压力，并通过使用波义耳定律(p
1v1
＝p
2v2
)进行计算，可以确定柱塞的位置。
[0101]
如美国专利us10,391,237中所述的，系统可被修改为在柱塞的运动中利用相变蜡来代替形状记忆合金，该专利的公开内容通过引用整体并入本文。
[0102]
本文描述的技术的与软件相关的实现可包括但不限于固件、专用软件或可由一个或多个处理器执行的任何其他类型的计算机可读指令。本文描述的技术的与硬件相关的实现可以包括但不限于集成电路(ic)、专用ic(asic)、现场可编程阵列(fpga)和/或可编程逻辑器件(pld)。在一些示例中，本文描述的技术和/或本文描述的任何系统或构成部件可以利用执行存储在一个或多个存储器部件上的计算机可读指令的处理器来实现。
[0103]
附加地或者可替代地，虽然可以参考闭环算法实施方案来描述示例，但是可以实施所公开的示例的变型以实现开环使用。开环实施方案允许使用不同的胰岛素输送方式，诸如智能笔或注射器等。例如，所公开的ap应用程序和算法可以是可操作的，以执行与开环操作相关的各种功能，诸如生成请求输入诸如体重或年龄的信息的提示。类似地，可以通过ap应用程序或算法由用户经由用户界面接收胰岛素的剂量。还可以通过调整ap应用程序或算法中的用户设置等来实施其他开环动作。
[0104]
所公开的装置的一些示例可以例如使用存储介质、计算机可读介质或可以存储指令或指令集的制品来实现，如果该指令或指令集由机器(即，处理器或微控制器)实施，则其可以使机器执行根据本公开的示例的方法和/或操作。这样的机器可以包括例如任何合适的处理平台、计算平台、计算装置、处理装置、计算系统、处理系统、计算机或处理器等，并且
可以使用硬件和/或软件的任何合适的组合来实施。计算机可读介质或制品可以包括例如任何合适类型的存储单元、存储器、存储制品、存储介质、储存装置、储存制品、储存介质和/或储存单元，例如存储器(包括非暂时性存储器)、可移动或不可移动介质、可擦除或不可擦除介质、可写或可重写介质、数字或模拟介质、硬盘、软盘、只读光盘存储器(cd-rom)、可记录光盘(cd-r)、可重写光盘(cd-rw)、光盘、磁介质、磁光介质、可移动存储卡或盘、各种类型的数字多功能盘(dvd)、磁带、或盒式磁带等。指令可以包括使用任何合适的高级、低级、面向对象、可视化、编译和/或解释编程语言实现的任何合适类型的代码，例如源代码、编译代码、解释代码、可执行代码、静态代码、动态代码、加密代码、和编程代码等。非暂时性计算机可读介质包含的编程代码可以使处理器在执行编程代码时执行功能，例如本文描述的那些功能。
[0105]
上面描述了本公开的某些示例。然而，明确指出的是本公开不限于那些示例，而是，目的在于，对本文中明确描述的内容的添加和修改也包括在所公开示例的范围内。而且，应当理解的是，本文中描述的各种示例的特征不是相互排斥的，并且可以在不背离本公开示例的精神和范围的情况下以各种组合和排列形式存在，即使在本文中没有明确表达这样的组合或排列。事实上，在不背离所公开示例的精神和范围的情况下，本领域普通技术人员将想到本文所描述内容的变化、修改和其他实施方式。因此，所公开的示例不应仅由前面的说明性描述来限定。
[0106]
该技术的程序方面可以被认为是通常呈以非暂时性、机器可读介质的类型承载或体现的可执行代码和/或关联数据的形式的“产品”或“制造品”。储存类型介质包括计算机或处理器等的任何或所有的有形存储器、或其关联模块，例如各种半导体存储器、磁带驱动器、和磁盘驱动器等，其可以随时为软件编程提供非暂时性储存。需要强调的是，提供本公开的摘要是为了让读者能够快速确定本技术公开的性质。提交时应理解其不用于解释或限制权利要求的范围或含义。另外，在前面的具体实施方式中，在单个示例中聚集各种特征以简化本公开。本公开的方法不应被解释为反映了所要求保护的示例需要比每项权利要求中明确记载的特征更多的特征的意图。而是，如所附权利要求所反映的那样，本发明主题在于少于单个公开示例的所有特征。因此，随后的权利要求在此并入具体实施方式中，其中每项权利要求本身作为单独的示例。在所附权利要求中，术语“包含”和“在其中”分别用作相应术语“包括”和“其中”的简单英语等同物。此外，“第一”、“第二”和“第三”等术语仅用作标识，并不旨在对它们的对象强加次序要求。
[0107]
提供示例的前述描述以用于说明和描述的目的。其并不旨在是穷举的或将本公开限制到所公开的精确形式。根据本公开，许多修改和变化是可行的。本公开的范围旨在不受具体实施方式的限制，而是受所附权利要求的限制。要求本技术的优先权的未来提交的申请可以以不同的方式要求所公开的主题，并且通常可以包括如本文各种公开的或以其他方式展示的一个或多个限制的任何组。