用于药剂注射器泵中的过载保护的方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种用于药剂注射器泵力传感器的过载保护方法和装置。圆顶开关用于药剂泵的力传感器部件。圆顶开关在过载压力下塌缩，从而使力传感器与超出力传感器极限的泵驱动力隔离。过载可触发报警信号，并且使泵被关闭。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于药剂注射器泵中的过载保护的方法和装置
实施方案涉及一种药剂输注泵。特别地，实施方案涉及一种用于感测和防止用于向患者施用药剂的注射器泵的驱动机构中的力过载的方法和装置。
技术介绍
注射器泵用于各种治疗领域，用于以在体积和时间方面受控制的剂量向患者施用药物、营养成分和规定的流体或流体状物质(统称为“药剂”)。可以通过这种泵以通常在低至0.1ml/hr到高至1200ml/hr的范围内的输注速率精确地并连续地施用药剂。由于注射器泵能够以精确、准确和连续的方式输送药剂，因此注射器泵非常适合于例如疼痛控制和姑息疗法，并且还经常用于新生儿和儿科重症监护室。在操作中，药剂注射器泵包括具有柱塞的注射器，该柱塞可滑动地但紧密地装配在容纳有药剂的筒的内部。通过泵使柱塞移动穿过筒的操作来从筒施用药剂。因此，药剂在压力下从筒排出并经由包括针、喷嘴、管等的输送路径而被引导至患者。来自注射器泵中的注射器的药剂能够以例如静脉内、动脉内、硬膜外或皮下的方式施用。如将理解的是，恒定的和按计量的药剂施用需要从注射器泵中的注射器通过输送路径的稳定和准确的流动。泵的输送压力的不期望的增加可以指示流动阻塞、泵故障或其他问题。力传感器可以设置成与注射器泵的柱塞驱动器头部相连通，例如，如美国专利No.7,635,349和No.6,551,277所示。因此，可以感测到超过规范操作范围的压力的产生，从而触发警报并且启动校正动作。通常，这种类型的传感器由薄的箔材料或已经金属化的玻璃基板——诸如硅晶片——构成。特别是在后者的情况下，粗暴操作或极端过载是令人担忧的，因为传感器可能被不可修复地损坏，从而需要泵停止使用以进行修理。一种过载保护方法和系统提供了确定的优势，该过载保护方法和系统用于将注射器泵中的力传感器与粗暴操作或极端过载的损坏作用隔离，同时仍然使力传感器能够准确、可靠和重复地检测过载状况和/或提供过载警报。
技术实现思路
通过用于药剂注射器泵中的过载保护的装置和方法的实施方式在很大程度上解决了上述问题。本文的过载保护装置和方法在正常条件和预期操作压力下提供药剂注射器泵的正常操作，并且在超过正常操作压力时提供泵送活动的终止和泵送力施加的终止。更具体地，本文的过载保护装置和方法的力传感器在物理上与超过设定点的过载力隔离从而免受损坏。在实施方式中，本文的过载保护装置和方法包括在准备、延伸构型与塌缩构型之间可转变的圆顶开关，限定用于接纳圆顶开关的圆顶开关接纳部的结构，以及柱塞止动件。柱塞止动件相对于圆顶开关接纳部定向成能够与药剂注射器和注射器泵的注射器柱塞或操作性地联接至柱塞的结构接合并且限制注射器柱塞或操作性地联接至柱塞的结构的延伸进入圆顶开关接纳部。贯穿本文所使用的术语“圆顶开关”旨在包括适合在实施方式中使用或与实施方式一起使用的任何可变刚度的弹簧部件或器件或倾向于以非均匀力曲线塌缩的任何部件或器件。附图说明图1是具有根据实施方式的过载保护系统的药剂注射器泵的立体图，其中，注射器位于泵的顶部处。图2是具有根据实施方式的过载保护系统的药剂注射器泵的局部截面图，描绘了注射器的拇指按压部被泵的注射器接合柱塞驱动器头部操作性地接合。图3类似于图2，但其中，根据实施方式的过载保护系统的圆顶开关处于塌缩构型的状态。图4a是在根据实施方式的过载保护系统中使用的圆顶开关的平面图，圆顶开关被描绘为处于延伸构型。图4b和图4c是图4a中描绘的圆顶开关的侧视图，其中，圆顶开关处于延伸构型。图5a、图5b和图5c类似于对应的图4a、图4b和图4c，但其中，圆顶开关被描绘为处于塌缩构型。图6是描绘了用于根据实施方式的过载保护系统中的圆顶开关和圆顶开关接触板的分解图。图7是描绘了在根据实施方式的过载保护系统中使用的圆顶开关的作为施加至圆顶开关的力的函数的宽度(距离)的曲线图。具体实施方式参照附图，图1描绘了包括根据本专利技术的主题的过载保护装置12的药剂注射器泵10的示例。药剂注射器14被描绘为处于操作位置、安装在注射器泵10的顶部附近。注射器泵10包括基部16、显示器和用户输入面板18、手柄20以及柱塞驱动器22。柱塞驱动器22包括驱动杆23和注射器接合头部24。注射器14由注射器泵10以可移除的方式接纳在注射器托架26中，注射器托架26形成在注射器泵10的顶部附近。注射器夹具28用于将注射器14在注射器泵10上保持就位。注射器14包括注射器筒30和注射器柱塞32。注射器柱塞32的末端处包括拇指按压部34。柱塞驱动器22可以由泵10的电驱动马达(未示出)致动。参照图2，根据实施方式的过载保护装置12被描绘为安装在柱塞驱动器22的注射器接合头部24上。柱塞驱动器22的注射器接合头部24包括前板36、侧壁38和后板40(如图1所示)。注射器接合头部前板36包括由侧壁44限定的一体式拇指按压部接纳部42，拇指按压部接纳部42用于接纳注射器柱塞32的拇指按压部34。前板36包括与拇指按压部接纳部42的侧壁44大致对准(或大致对中)的开口46。在前板侧壁44的开口46内接纳有注射器泵力传感器48。力传感器48可以是例如可从位于维吉尼亚州(邮编23666)汉普顿市卢卡斯路1000号(1000LucasWay，Hampton，VA23666)、网址为www.meas-spec.com的MeasurementSpecialties(测量专家公司)，获得的型号为FX1901的力传感器。通常，这种类型的传感器由薄的箔材料或已经金属化的玻璃基板——诸如硅晶片——构成。过载保护装置12包括圆顶开关50、圆顶开关保持器52和柱塞止动件54。印刷电路板56提供与圆顶开关50的电连接。可以通过直接地操作圆顶开关50或通过控制器(未示出)操作圆顶开关50而中断通向泵10的电动马达(未示出)的电力。圆顶开关50可以是例如可从位于哥伦比亚州(邮编80550)温莎市的钻石峡谷大道960号(960DiamondValleyDrive，Windsor，CO80550)、网址为www.snaptron.com的Snaptron，Inc.(Snaptron公司)获得的圆顶开关。圆顶开关50可以具有20.2mm的尺寸，例如具有5500g的脱扣力。如图6所示，圆顶开关50包括凹/凸开关本体58和径向延伸的腿部60。参照图4a至图4c和图5a至图5c，圆顶开关处于延伸构型时，沿圆顶开关纵向轴线并横跨圆顶开关50的宽度的距离(图4a至图4c；D1)大于圆顶开关处于塌缩构型时横跨圆顶开关50的宽度的距离(图5a至图5c；D2)。再次参照图6，应当理解，圆顶开关50的腿部60可以保持抵靠电路板56上的电迹线62、64，以便当圆顶开关50处于延伸构型(图4a至图4c)时在轨迹引线65a，65b之间形成电连接，并且当圆顶开关50处于塌缩构型(图5a至图5c)时，腿部60被提升以远离电路板56上的电迹线62、64，由此消除电连接。应当认识和理解的是，圆顶开关50及其腿部60仅表示可变刚度弹簧部件的一个示例。因此，可以采用例如开关本体、腿部、电迹线和引线、电路板以及电连接件的任何合适的构型和/或变体以用于在本专利技术的主题中使用或与本专利技术的主题一起使用。具体地，参照图7的曲线图，将理解的是，在最高达横跨圆顶开关50的宽度施加的一定大小的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种过载保护装置，所述过载保护装置用于将注射器泵的力传感器与施加至注射器柱塞的过载力操作性地隔离，所述注射器柱塞具有拇指按压部，所述注射器泵的力传感器能够操作性地联接至所述拇指按压部以用于测量施加至所述拇指按压部的驱动力，所述过载保护装置包括：圆顶开关，所述圆顶开关具有圆顶开关纵向轴线和沿所述圆顶开关纵向轴线测量的圆顶开关宽度，所述圆顶开关能够在圆顶开关延伸构型与圆顶开关塌缩构型之间转变，所述圆顶开关具有能够在圆顶开关宽度延伸尺寸与圆顶开关宽度塌缩尺寸之间转变的圆顶开关宽度，所述圆顶开关宽度塌缩尺寸小于所述圆顶开关宽度延伸尺寸，所述圆顶开关能够在圆顶开关接合表面处与所述注射器泵的力传感器操作性地接合，所述圆顶开关接合表面操作性地联接至所述拇指按压部以用于将轴向活塞驱动力传递至所述圆顶开关并且使所述圆顶开关在所述圆顶开关延伸构型与所述圆顶开关塌缩构型之间转变；限定圆顶开关接纳部的结构，所述圆顶开关接纳部用于接纳所述圆顶开关并且将所述圆顶开关纵向轴线定向成与所述轴向活塞驱动力大致对准，所述圆顶开关接纳部具有圆顶开关接纳部端壁和圆顶开关接纳部操作深度，所述圆顶开关接纳部操作深度能够在所述圆顶开关处于所述圆顶开关延伸构型时沿所述圆顶开关纵向轴线在所述圆顶开关接纳部端壁与所述圆顶开关接合表面之间测得；以及柱塞止动件，所述柱塞止动件以可操作的方式联接至限定所述圆顶开关接纳部的所述结构，所述柱塞止动件用于操作性地接合所述柱塞拇指按压部并且操作性地限制所述柱塞相对于限定所述圆顶开关接纳部的所述结构的行进，使得所述圆顶开关接纳部操作深度始终大于圆顶开关塌缩尺寸。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.07.21 US 62/026,9421.一种过载保护装置，所述过载保护装置用于将注射器泵的力传感器与施加至注射器柱塞的过载力操作性地隔离，所述注射器柱塞具有拇指按压部，所述注射器泵的力传感器能够操作性地联接至所述拇指按压部以用于测量施加至所述拇指按压部的驱动力，所述过载保护装置包括：圆顶开关，所述圆顶开关具有圆顶开关纵向轴线和沿所述圆顶开关纵向轴线测量的圆顶开关宽度，所述圆顶开关能够在圆顶开关延伸构型与圆顶开关塌缩构型之间转变，所述圆顶开关具有能够在圆顶开关宽度延伸尺寸与圆顶开关宽度塌缩尺寸之间转变的圆顶开关宽度，所述圆顶开关宽度塌缩尺寸小于所述圆顶开关宽度延伸尺寸，所述圆顶开关能够在圆顶开关接合表面处与所述注射器泵的力传感器操作性地接合，所述圆顶开关接合表面操作性地联接至所述拇指按压部以用于将轴向活塞驱动力传递至所述圆顶开关并且使所述圆顶开关在所述圆顶开关延伸构型与所述圆顶开关塌缩构型之间转变；限定圆顶开关接纳部的结构，所述圆顶开关接纳部用于接纳所述圆顶开关并且将所述圆顶开关纵向轴线定向成与所述轴向活塞驱动力大致对准，所述圆顶开关接纳部具有圆顶开关接纳部端壁和圆顶开关接纳部操作深度，所述圆顶开关接纳部操作深度能够在所述圆顶开关处于所述圆顶开关延伸构型时沿所述圆顶开关纵向轴线在所述圆顶开关接纳部端壁与所述圆顶开关接合表面之间测得；以及柱塞止动件，所述柱塞止动件以可操作的方式联接至限定所述圆顶开关接纳部的所述结构，所述柱塞止动件用于操作性地接合所述柱塞拇指按压部并且操作性地限制所述柱塞相对于限定所述圆顶开关接纳部的所述结构的行进，使得所述圆顶开关接纳部操作深度始终大于圆顶开关塌缩尺寸。2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述圆顶开关包括可变刚度弹簧器件。3.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：泰勒·道登，吉姆·德罗斯特，格朗特·爱伦·亚当斯，
申请(专利权)人：施曼信医疗ASD公司，
类型：发明
国别省市：美国,US