流体输送系统技术方案

公开了一种流体输送系统，其包括：用于供应至少一种流体的至少一个供应站，用于对所述至少一种流体加压的加压单元，与所述至少一个供应站和所述加压单元的泵模块流体连通的入口流体回路，以及与所述泵模块流体连通以用于从所述室排出流体的出口流体回路。室设置有在其中往复运动的活塞，由此限定第一可变容积子室和第二可变容积子室。流体输送系统还包括流体地连接所述第一可变容积子室和第二可变容积子室的再循环流体回路，以及与所述再循环流体回路关联以用于在所述第一可变容积子室和第二可变容积子室之间沿两个方向管理所述至少一种流体的通道的致动器。还公开了一种流体输送系统的操作方法。输送系统的操作方法。输送系统的操作方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】流体输送系统


[0001]本公开涉及流体输送领域。更具体地，本公开涉及流体输送系统，其允许在预定和期望的操作条件下输送至少一种流体。更加具体地，本公开涉及用于注入至少一种医用流体的注入系统。

技术介绍

[0002]本公开的背景在下文中通过与其上下文相关的技术讨论来介绍。然而，即使当该讨论涉及文献、条例、人工制品等时，它也不说明或不表示所讨论的技术是现有技术的一部分或者是与本公开相关的领域中的公知常识。
[0003]用于通过注入或输注来施用液体组合物的输送系统在本领域中是已知的。
[0004]在医学领域中，例如，将液体药剂或诊断活性造影剂注入或输注到患者体内，通常是注入或输注至到达要治疗和/或要分析的身体部分或患者身体器官的患者血管内(例如在诸如X射线、CT、MRI或超声检查的扫描检查期间)。在一些具体应用中，待注入的液体组合物可以包括均匀分布在液体载体中的微粒悬浮液，要求在其整个输送过程中保持其均匀性。典型地，液体组合物包括充气微泡(即由表面活性剂稳定的气/液界面限制的微泡，或由有形材料包膜限制的微球)的水性悬浮液。
[0005]用于可控地分配治疗活性药物或诊断活性物质的动力注入器和机械辅助输注系统在本领域中是众所周知的。典型地，这样的装置包括自动注入器，所述自动注入器具有包含可注入液体的注射器和活塞，所述活塞能够在注射器筒内移动以通过其尖端排出所述液体并且随后经由连接到注射器尖端和连接到注入针头或导管的管道将其注入患者体内。为了控制注入参数，活塞借助于机电装置驱动，所述机电装置以期望的速率连续地或以选定的时间间隔推动活塞，使得在严格确定的条件下将药物量输送到患者体内。例如，在为了诊断目的而静脉分配造影剂制剂的情况下(在X射线、CT、MRI或超声检查期间)，可以精确地控制注入的速率和模式以匹配用于检查体内的循环或特定器官的成像方法和检测系统的要求。
[0006]重要的是动力注入器要在其给药期间控制储存在注射器筒内的液体组合物的均匀性，当可注入制剂是倾向于在注射器中随时间沉降、聚结或离析的活性颗粒的悬浮液或分散液时这方面变得尤为重要。实际上，即使在制剂给药过程中通过重力或以其他方式从载体液体适度分离颗粒也可能对注入结果的再现性和可靠性产生非常重要的影响。
[0007]EP 1,035,882B1和WO 2017/114706公开了用于在注入期间保持注射器内容物均匀的方法和装置。详细地，这些文献公开了借助于注入器系统通过注入或通过输注向患者施用均匀分布在液体载体中的微粒的悬浮液的方法，所述注入器系统包括含有所述悬浮液的注射器和用于将所述悬浮液注入到患者体内的动力驱动活塞。根据这些方法，包含在注射器中的悬浮液经受旋转或摇摆运动，由此通过防止微粒因重力或浮力而离析来保持悬浮液均匀，并且不会损害所述微粒或干扰它们的分布。
[0008]WO 2016/033351公开了一种包括双作用输注泵的输注系统。该泵包括气缸和接收
在气缸内的往复式活塞，该往复式活塞将气缸的第一泵室与第二泵室分离。往复式马达与往复式活塞联接，并且第一泵室和第二泵室通过往复式马达的操作随着往复式活塞的往复运动在填充状态和抽空状态之间交替，并且往复运动的速度被改变以在第一泵室和第二泵室之间提供流体的连续输出。流体源和导管可选地与双作用输注泵联接。导管包括靠近导管远侧部分的一个或多个输注端口，并且所述一个或多个输注端口接收和排出来自双作用输注泵的流体的连续输出。
[0009]DE 10 2011120 105公开了一种装置，所述装置具有带有开口的容器，可移动的活塞布置在所述容器中。提供活塞杆以使活塞在容器中移位。容器被分成多个室。提供挠性密封元件以封闭容器的开口。两个入口管道分别与介质进给管线和室连通。两个出口管道分别与介质进给管线和室连通。
[0010]不同于医学应用的
也可能需要在特定和预定的条件下输送组合物。
[0011]例如，胶水制剂可能需要仅在保证合适的操作条件时(例如当胶水制剂组分达到给定的均匀性时)才能输送。因此，用于在给定环境中应用胶水制剂的专用输送系统应当确保只有在获得所需的均匀性时才实际输送胶水制剂，从而保证胶水的有效性和正确功能。
[0012]例如，在油漆组合物或涂料组合物的准备过程中也需要确保所需的均匀性，这些准备过程在即将例如在汽车、航空航天、住宅产品行业中应用油漆组合物或涂料组合物之前进行。
[0013]根据进一步可能的应用，可能需要输送系统仅在达到其特定的特性阈值时(例如在达到预定温度值时)才开始输送给定组合物。因此，输送系统应确保有效地获得所述温度值，此外，在所述组合物中已经发生适当的(通常是缓慢的)热分布。
[0014]上述方面不仅能够适用于要求在执行最终输送/应用步骤之前执行混合或摇动步骤的传统行业(例如制药、化学、汽车、航空航天工业)。实际上，细胞/生物应用也可能需要在进入后续步骤之前维持或达到预定条件。例如，涉及细胞培养的许多实验都使用牛血清，通常需要在使用之前通过仔细转动来均匀地混合牛血清以便保持其天然结构状态。
[0015]因此，申请人已经意识到需要提高流体输送系统输送流体的能力，以满足该流体的适当使用所需的特定和预定的流体性质。
[0016]换言之，申请人已经意识到需要提供一种流体输送系统，其可以满足和确保待输送的特定流体所需的输送条件，同时确保流体输送系统就其易用性及制造过程而言准确、高效、可靠和简单。
[0017]此外，申请人已经意识到需要提供一种流体输送系统，如果需要，其允许达到足够高的流体压力并且以足够高的流速输送流体，同时避免或至少显著地限制设置输送系统的复杂结构解决方案的必要性，以便保证最终能够实现所述足够高的流体压力和流速。

技术实现思路

[0018]在本文中给出本公开的简化概述以提供对其的基本理解；然而，本概述的唯一目的是以简化形式介绍本专利技术的一些概念，以作为其后续更详细描述的前序，并且不应将其解释为对其关键要素的认定或对其范围的限定。
[0019]为了确保在开始输送流体之前达到给定流体的预定输送要求，申请人已经发现流体在流体输送系统内的适当再循环允许保证其期望的效率和质量。
[0020]此外，申请人已发现，在将流体输送到流体输送系统外部之前在流体输送系统内适当地重新引导流体提供了流体输送系统内的压力平衡，这有利地有助于容易地管理流体循环并且还有助于减少在产生高压时不可避免地面临的技术限制。
[0021]此外，申请人已发现，在将流体输送到流体输送系统外部之前使流体在流体输送系统内再循环有利地允许显著降低或者甚至完全消除压力脉动的风险，尤其是在流体输送过程开始时。
[0022]申请人还发现，在将流体输送到流体输送系统外部之前使流体在流体输送系统内再循环有利地允许显著减少或者甚至完全消除流体输送系统的延迟时间，这将在本说明书的下文中更详细地进行描述。
[0023]因此，本公开的一方面提供了一种流体输送系统，其包括：
[0024]‑
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种流体输送系统(100；200；300)，其包括：用于供应至少一种流体的至少一个供应站(10；310)；用于加压所述至少一种流体的加压单元(20)，所述加压单元包括：泵模块(30)，所述泵模块包括室(31)和包含在所述室中的活塞(32)，所述活塞具有柱塞(34)，所述柱塞与所述室的内壁协作，限定第一可变容积子室(35)和第二可变容积子室(36)，以及连接到所述活塞的驱动单元(M)，用于使所述活塞在所述室内往复运动；与所述至少一个供应站和所述泵模块流体连通的入口流体回路(40)，用于将所述至少一种流体供应到所述第一可变容积子室和第二可变容积子室；与所述泵模块流体连通的出口流体回路(50)，用于交替地从所述第一可变容积子室和第二可变容积子室排出所述至少一种流体，所述出口流体回路与所述入口流体回路分离；流体地连接所述第一可变容积子室和第二可变容积子室的再循环流体回路(60；260)，以及用于在所述第一可变容积子室和第二可变容积子室之间沿两个方向管理所述至少一种流体的通道的致动器(70；270)，所述致动器是所述再循环流体回路的一部分。2.根据权利要求1所述的流体输送系统(100；200；300)，其特征在于，所述入口流体回路(40)包括与所述至少一个供应站(10)流体连通的第一入口流体路径(41)，所述第一入口流体路径(41)包括供应站阀(11)。3.根据权利要求2所述的流体输送系统(100；200；300)，其特征在于，在所述供应站阀(11)的下游，所述入口流体回路(40)包括分别与所述第一可变容积子室(35)和所述第二可变容积子室(36)流体连通的第二入口流体路径(42)和第三入口流体路径(43)，所述第二入口流体路径(42)设置有第一入口流体回路阀(45)，并且所述第三入口流体路径(43)设置有第二入口流体回路阀(47)。4.根据权利要求1所述的流体输送系统(100；200；300)，其特征在于，所述出口流体回路(50)包括分别与所述第一可变容积子室(35)和所述第二可变容积子室(36)流体连通的第一出口流体路径(51)和第二出口流体路径(52)，所述第一出口流体路径(51)设置有第一出口流体回路阀(55)，并且所述第二出口流体路径(52)设置有第二出口流体回路阀(56)。5.根据权利要求1所述的流体输送系统(100；300)，其特征在于，所述再循环流体回路(60)和与其关联的所述致动器(70)在所述室(31)的外部。6.根据权利要求3所述的流体输送系统(100；300)，其特征在于，所述再循环流体回路(60)分别在所述第一入口流体回路阀(45)的下游与所述第二入口流体路径(42)流体地连接以及在所述第二入口流体回路阀(47)的下游与所述第三入口流体路径(43)流体地连接。7.根据权利要求1所述的流体输送系统(200)，其特征在于，所述再循环流体回路(60)和所述致动器(270)被包含在所述室(31)内并且与所述活塞(32)的所述柱塞(34)成一体。8.根据前述权利要求中任一项所述的流体输送系统(100；200；300)，其特征在于，所述流体输送系统是注入系统，并且所述至少一种流体是选自液体药剂、药物或诊断活性造影剂的医用流体。...

【专利技术属性】
技术研发人员：Z，
申请(专利权)人：阿西斯特医药系统公司，
类型：发明
国别省市：