用于医疗应用的隔膜泵制造技术

本发明专利技术题为“用于医疗应用的隔膜泵”。本发明专利技术提供了包括泵的设备和方法，所述泵包括活塞、耦合到所述活塞并限定流体室的壁的隔膜、以及蜗旋凸轮。所述蜗旋凸轮被配置成通过驱动所述活塞来移动所述隔膜，通过旋转来交替地(i)从所述流体室泵送流体，并且(ii)将流体吸到所述流体室中。还描述了其它实施方案。

Diaphragm pump for medical application

The invention is entitled \diaphragm pump for medical application\. The present invention provides a method and equipment including the pump, the pump includes a piston, coupled to the piston and defining a fluid chamber wall, diaphragm and spiral cam. The spiral cam is configured by driving the piston to move the diaphragm, by rotating alternately (I) to send fluid from the fluid chamber pump, and (II) the fluid suction to the fluid chamber. Other implementations are also described.

【技术实现步骤摘要】
用于医疗应用的隔膜泵
本专利技术涉及对流体的泵送，诸如在医疗应用情况下对流体的泵送。
技术介绍
美国专利2,715,610(其公开内容以引用方式并入本文)描述了用于化工投料的比例混合器。美国专利8,590,810(其公开内容以引用方式并入本文)描述了用于油漆的空气喷枪。该空气喷枪具有管状主体，该管状主体具有接收螺纹衬圈的集成螺纹。这将气帽贴靠着管的端部固定。气帽具有四个角，其形成有向内倾斜方向的镗孔，以便通过以类似于用于具有两个角的已知气帽的方式从相反两侧冲击气帽从而使喷雾图案化。管中的气帽后面是用于根据图案化油漆喷雾的需要，将空气分配至气角对中的任一者或两者的空气分配器。油漆流由可从用于油漆流的油漆喷嘴抽出的针控制。针分为两部分，可更换的前部和连接至触发器的后部。欧洲专利公布EP0119210(其公开内容以引用方式并入本文)描述了其中由加压流体源驱动的井下往复式油井泵通过一个油管柱将来自井的液体泵送通过另一油管柱的方法和装置。该井下泵具有从泵室排放气体和蒸气并且仅在泵室变得填充有液体时引起泵冲程的内部装置。泵室被感测到通过流敏感限流器填充有液体，流敏感限流器监控气体和蒸气的排放并在液体流过限流器时引起通气口关闭，从而关闭动力阀，以允许动力流体朝泵柱塞流动。柱塞具有穹顶形状头部并且圆柱体具有排出来自泵室的沉淀物的端口。泵冲程速度可通过调整加压流体源的输出来独立地调控，并且回程可通过对回流端口进行正确的定径来调整。欧洲专利公布EP0629777(其公开内容以引用方式并入本文)描述了用于内燃机的燃料喷射系统，该内燃机具有通过使用高压燃料泵最小化任何压力脉冲和压力波动的方式而改进的燃料计量特征，高压燃料泵具有多个正排量泵送装置，该多个正排量泵送装置工作使得其递送周期重叠并使得泵送装置的瞬时速度在其递送冲程期间是恒定的，以便最小化系统中的压力变化并避免泵以与引擎输出轴同步的关系驱动的必要。这允许了变速传动装置的使用，使得泵能够以取决于引擎需要的速度比被驱动和/或消除正传动以保持同步的必要。
技术实现思路
本专利技术的实施方案提供一种泵，其包括：活塞；耦合到活塞并限定流体室的壁的隔膜；以及蜗旋凸轮，其被配置成通过驱动活塞来移动隔膜，通过旋转来交替地(i)从流体室泵送流体，并且(ii)将流体吸到流体室中。在本专利技术所公开的实施方案中，蜗旋凸轮被配置成在以恒定速度旋转时，交替地(i)以第一速率从流体室泵送流体，以及(ii)以大于第一速率的第二速率将流体吸到流体室中。或者，蜗旋凸轮被配置成在以恒定速度旋转时，在蜗旋凸轮的每个旋转周期期间，(i)在第一时间量下从流体室泵送流体，并且(ii)在少于第一时间量的第二时间量下将流体吸到流体室中。通常，第一时间量与第二时间量的比为至少4:1。在另一个本专利技术所公开的实施方案中，蜗旋凸轮被成形为限定倾斜度在介于50度和80度之间的齿。另选地或除此之外，蜗旋凸轮被成形为限定多个齿。在另一个本专利技术所公开的实施方案中，在蜗旋凸轮的大部分周长上，蜗旋凸轮的半径增加速率是恒定的。根据本专利技术的实施方案，还提供了设备，该设备包括：活塞；耦合到活塞并限定流体室的壁的隔膜；凸轮，其被配置成通过驱动活塞来移动隔膜，通过旋转来交替地(i)从流体室泵送流体，并且(ii)将流体吸到流体室中；传感器，其被配置成感测凸轮的状态并产生响应其的传感器信号；以及处理器，其被配置成响应于传感器信号来控制凸轮的旋转速度。通常，传感器由被配置成捕获凸轮图像的光学传感器组成，处理器信号包括图像。设备可在凸轮上包括多个光学标记物，处理器被配置成响应于检测图像中的光学标记物来控制凸轮的旋转速度。处理器通常被配置成控制凸轮的旋转速度使得凸轮交替地(i)以第一速率从流体室泵送流体，并且(ii)以大于第一速率的第二速率将流体吸到流体室中。本专利技术还提供了一种方法，该方法包括：提供(i)活塞，和(ii)耦合到活塞并限定流体室的壁的隔膜；以及通过旋转驱动活塞的凸轮来移动隔膜，从而交替地(i)以第一速率将流体从流体室泵送到受治疗者体内，并且(ii)以大于第一速率的第二速率将流体吸到流体室中。从流体室泵送流体可包括在凸轮的每个旋转周期的至少80％的持续时间内泵送流体。在另选的实施方案中，泵送流体包括将流体泵送到受治疗者的心脏中。在另外的另选实施方案中，泵送流体包括以恒定速率泵送流体。凸轮可为蜗旋凸轮。方法可包括控制凸轮的旋转速度使得第二速率大于第一速率。通常，控制凸轮的旋转速度包括：使用传感器，感测凸轮的状态并产生响应其的传感器信号；以及使用处理器，响应于传感器信号来控制凸轮的旋转速度。传感器可包括光学传感器，并且传感器信号可包括光学传感器所捕获的图像。控制凸轮的旋转速度可包括响应于在图像中检测凸轮上的光学标记物来控制凸轮的旋转速度。结合附图阅读本专利技术实施方案的以下详细说明，将更全面地理解本专利技术，其中：附图说明图1为根据本专利技术的一些实施方案的用于心脏消融治疗的系统的示意图；图2A-B为根据本专利技术的一些实施方案的冲洗泵的示意图；并且图3为根据本专利技术的一些实施方案的用于泵送流体的设备的示意图。具体实施方式概述在一些医疗应用中，流体被泵送到受治疗者体内。例如，在一些心脏规程诸如消融规程期间，冲洗流体诸如盐水流体被泵送到受治疗者的心脏中。本专利技术人已观察到通过压缩容纳流体的管来泵送流体的蠕动泵具有某些缺点。具体地讲，泵的蠕动动作引入了电气噪音，其可妨碍对心脏电活动的测量。此外，在一些情况下，管可开始破裂，并且泵可因此将管壁材料(例如塑料)的小颗粒引入患者体内。另一方面，本专利技术的实施方案提供了隔膜泵，其不具有上述缺点。本文所述的每个泵包括流体室、限定流体室的壁的隔膜、耦合到隔膜的活塞、以及凸轮，该凸轮通过旋转驱动活塞往复从而交替地从流体室泵送流体并且将流体吸到流体室中。在一些实施方案中，使用了蜗旋凸轮来驱动活塞。此类凸轮具有在凸轮的绝大部分周长上增加然后在最大半径点和最小半径点之间急剧减小的半径。因此，在凸轮的绝大部分旋转周期中，流体从流体室泵送，只有用于再填充流体室的相对短暂的中断。几乎不间断的流体流有助于规程的安全和/或功效。另选地或除此之外，几乎不间断的流可通过在每个旋转周期改变凸轮的旋转速度来实现。即，凸轮可在泵送流体时以较低速度旋转，并且在将流体吸到流体室中时以较高速度旋转。在一些实施方案中，传感器诸如光学传感器感测活塞的位置，并且处理器响应于传感器所感测到的活塞位置来改变凸轮的速度。系统描述首先参见图1，其为根据本专利技术的实施方案的用于心脏消融治疗的系统21的示意图。操作者29(诸如，介入心脏病专家)经由患者27的血管系统将体内探头，诸如导管23插入到患者的心脏25的腔室内。例如，为了治疗心房纤颤，操作者可将导管推进到左心房内并且使导管的远侧端部处的消融电极与待监测和/或待消融的心肌组织进行接触。导管23在其近侧端部处连接至柄部31，该柄部继而连接至控制台33。控制台33包括射频(RF)发生器35，该射频(RF)发生器将电力提供到消融电极，以便消融目标组织。冲洗泵20将冲洗流体诸如盐水溶液从流体贮存器(未示出)泵送通过导管23，并到达消融电极。然后在消融规程期间将冲洗流体传递到心脏中，以便帮助冷却和/或稀释血液。在规程期间，处理器37可用于通过自本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种泵，包括：活塞；隔膜，所述隔膜耦合到所述活塞并限定流体室的壁；以及蜗旋凸轮，所述蜗旋凸轮被配置成通过驱动所述活塞来移动所述隔膜，从而通过旋转来交替地(i)从所述流体室泵送流体，并且(ii)将流体吸到所述流体室中。

【技术特征摘要】
2016.07.13 US 15/2087261.一种泵，包括：活塞；隔膜，所述隔膜耦合到所述活塞并限定流体室的壁；以及蜗旋凸轮，所述蜗旋凸轮被配置成通过驱动所述活塞来移动所述隔膜，从而通过旋转来交替地(i)从所述流体室泵送流体，并且(ii)将流体吸到所述流体室中。2.根据权利要求1所述的泵，其中所述蜗旋凸轮被配置成在以恒定速度旋转时，交替地(i)以第一速率从所述流体室泵送流体，并且(ii)以大于所述第一速率的第二速率将流体吸到所述流体室中。3.根据权利要求1所述的泵，其中所述蜗旋凸轮被配置成在以恒定速度旋转时，在所述蜗旋凸轮的每个旋转周期期间，(i)从所述流体室泵送流体达第一时间量，并且(ii)将流体吸到所述流体室中达少于所述第一时间量的第二时间量。4.根据权利要求3所述的泵，其中所述第一时间量与所述第二时间量的比为至少4:1。5.根据权利要求1所述的泵，其中所述蜗旋凸轮被成形为限定倾斜度在介于50度和80度之间的齿。6.根据权利要求1所述的泵，其中所述蜗旋凸轮被成形为限定多个齿。7.根据权利要求1所述的泵，其中，在所述蜗旋凸轮的大部分周长上，所述蜗旋凸轮的半径增加速率是恒定的。8.一种设备，包括：活塞；隔膜，所述隔膜耦合到所述活塞并限定流体室的壁；凸轮，所述凸轮被配置成通过驱动所述活塞来移动所述隔膜，从而通过旋转来交替地(i)从所述流体室泵送流体，并且(ii)将流体吸到所述流体室中；传感器，所述传感器被配置成感测所述凸轮的状态并响应于该状态而产生传感器信号；以及处理器，所述处理器被配置成响应于所述传感器信号来控制所述凸轮的旋转速度。9.根据权利要求8所述的设备，其中所述传感器包括被配置成捕获所述凸轮的图像的光学传感器，所述传感器信号包括所述图...

【专利技术属性】
技术研发人员：A戈瓦里，Y阿加维，
申请(专利权)人：韦伯斯特生物官能以色列有限公司，
类型：发明
国别省市：以色列,IL