CN1568201A - 层压的患者输液装置 - Google Patents

Abstract

一种用于向患者体内输送流体的装置(10)，它包括一个适合与经皮进入患者的工具连接的出口组件(70)，以及一个分配器(40)，该分配器包括至少两个层压材料层(252，254)，形成了与出口组件(70)连接的通道(250)，和与通道(250)形成流体连通的可扩张的储存器(243)，以便控制流体从容器(30)流到出口组件(70)。所述层压结构具有多种优点，包括简化了装置(10)的设计和生产，从而进一步降低了装置(10)的体积、复杂性和成本，这样，使得装置(10)有助于在本质上成为小型的和一次性的。

Description

层压的患者输液装置

对相关申请的交叉引用

本申请涉及申请日为2001年8月31日的美国专利申请流水号09/943992，后者被转让给本申请的受让人，并且被收作本文参考。

本发明领域

本发明总体上涉及医疗器械，系统和方法，更具体地讲，涉及小的、低成本的、便携式输液装置，以及可用于实现以精确的、复杂的、和可编程的流动形式向哺乳动物患者输送治疗液体的方法。

本发明背景

当今，有多种疾病和其他身体疾病是通过多种医药治疗的，包括固体或液体形式的药物，营养配方，生物学衍生的制剂或活性制剂，激素和基因型材料，以及其他物质。在输送所述药物时，通常希望绕过哺乳动物患者的消化系统，以避免由消化道和肝脏中的催化酶所导致的活性成分的降解。通过肠道以外的途径输送药物，被称为肠胃外输送。通常需要肠胃外输送液体形式的各种药物，以便增强被输送物质的作用，以确保未发生改变的药物以较大浓度到达它的预定部位。另外，潜在地避免了与其他服用途径相关的诸如系统性毒性的不希望的副作用。

通常，药物可能只能以液体形式利用，或者液体形式可能具有理想的特征，这种特征是用固体或药片形式无法获得的。液体药物的输送，最好可以通过静脉或动脉直接输入心血管系统，进入皮下组织或直接进入器官、肿瘤、腔室、骨骼或身体内的其他部位特定位置。

通过肠胃外输送使液体药物进入体内，通常是通过针头和容器使用用快速浓注而实现的，或通过重力驱动分配器或经皮肤贴技术连续给药。快速浓注通常不能与患者的临床需要完美地配合，并且通常需要比在特定的用药时间所需要的剂量更大的单次剂量。通过重力输送系统连续输送药物牺牲了患者的运动性和生活方式，并且将有关治疗限制为过份简单的流速和曲线。真皮补丁技术对被输送的药物有特殊要求，特别是当药物涉及了分子结构时，并且与重力输送系统类似，则药物输送的控制受到严格限制。

业已开发出了用于给患者输送液体药物的可移动的输液泵。该输液装置具有提供复杂的流体输送曲线的能力，实现药团需求，连续输液和以可变的流速输送。这种输液能力通常导致了药物和治疗的更好的效果，以及对患者系统的较小的毒性。使用可移动的输液泵的一种例子是，输送胰岛素用于治疗糖尿病。所述输液泵能够以连续基础形式和药团形式输送胰岛素，正如在授予Schneider等的美国专利4498843中所披露的。

所述可移动的泵通常与一个容纳液体药物的容器一起使用，如一个盒或容器，并且采用电子-机械泵送或计量技术，通过从输液装置到针头的管道将药物输送到患者体内，所述针头是经皮或通过患者的皮肤插入的。该装置可以通过位于该装置外壳上的，并且是患者或医生可以接触到的电子机械按钮或开关进行控制和编程。该装置包括通过文本或图形屏幕的视觉反馈，如被称为LCD’s的液晶显示器，并且可以包括报警或警告灯光和声音或振动信号和闹铃。该装置可以佩带在衣服上或口袋中，或捆绑在患者身体上。

现有的可移动的输液装置价格昂贵，难以编程和做准备进行输液，并且倾向于庞大、笨重，并且非常脆弱。填充这种装置是困难的，并且需要患者同时携带需要输送的药物和填充配件。该装置需要特别的护理、保养和清洗，以便确保在它们被长期使用时的正常功能和安全性。由于现有装置的高成本，进行护理的人员限制了允许使用这种装置和使用可以使用这种装置的治疗方法的患者人群。

因此，很明显需要可编程的，并且是可调整的输液系统，该系统是精确和可靠的，并且为医生和患者提供了一种替代现有装置的用于肠胃外输送液体药物的小型的、低成本的、重量轻的、使用简单的装置。

有鉴于此，本申请的申请人提供了一种小型的、低成本的、重量轻的、易于使用的装置，用于给患者输送液体药物。在申请日为2001年8月31日的共同待批美国专利申请流水号09/943992中详细披露的这种装置包括：一个出口；一个用于使流体从所述容器流入所述出口的分配器；一个局部处理器，对该处理器进行编程，以便使流体根据来自一个独立的、遥控装置的流动指令流入所述出口；以及一个与所述局部处理器连接的，用于接收所述流动指令的无线接收器。为了降低所述装置的体积、复杂性和成本，该装置具有一个没有用户输入部件的外壳，如一个按键，用于向所述局部处理器提供流动指令。

仍然需要一种用于向患者输送液体的新的和改进的装置。该流体输送装置优选在设计上简单，价格低廉，并且容易生产，以便进一步降低该装置的体积、复杂性和成本，这样，使得该装置有助于在性能上是小型的和一次性的。

发明内容

鉴于上述情况，本发明提供了一种用于向患者输送流体的装置，它包括：一个适合与经皮进入患者的工具连接的出口组件，和一个分配器，该分配器包括至少两个层压材料层，形成一个与所述出口组件连接的通道；以及一个与所述通道形成流体连通的储存器，用于控制从容器流入所述出口组件的流体。所述层压结构具有多种优点，包括，但不局限于：简化了该装置的设计和生产，并且进一步降低了该装置的体积、复杂性和成本。因此，本发明的装置有助于在本质上成为小型的和一次性的。

根据本发明的一个方面，分配器的至少一层包括一种弹性隔膜。根据另一方面，所述分配器的至少两个层压层还包括一个第一层，和接纳所述第一层的第二层。所述第二层和第一层形成了与所述出口组件连接的通道，并且所述第二层包括一个与所述通道形成流体连通的开口。将所述弹性隔膜放置在所述第二层上，覆盖所述开口，并且将第三层放置在第二层上的隔膜上。所述第三层具有一个位于所述隔膜上，并且与所述第二层的开口对齐的脉冲室，以及一个与所述脉冲室形成流体连通的口。

根据另一方面，所述第二层和第三层之一形成了一个容纳所述隔膜的凹槽，并且所述凹槽的深度大致等于所述隔膜的厚度，以便所述隔膜以大体上流体密封形式固定在所述第二层和第三层之间。所述凹槽的长度和宽度优选大于所述隔膜的长度和宽度，以便降低所述分配器的必需的加工精度。

根据本发明的另一种实施方案，所述至少两个层压层包括：一个第一层，和一个接纳所述第一层的第二层。所述第二层和第一层形成了与所述出口组件连接的通道。所述第二层包括一个背离所述第一层的表面，并且具有一个凹槽，和一个在所述凹槽和由第一和第二层形成的通道之间的提供流体连通的开口。将所述弹性隔膜放置在所述第二层上，覆盖所述凹槽，以便形成所述可扩张的储存器。

根据一个方面，所述装置包括用于推压所述隔膜使它进入所述凹槽，以便降低所述储存器体积的驱动器。根据另一方面，所述驱动器包括一个可旋转的凸轮。

根据另一种实施方案，将一个第三层放置在所述隔膜上，并且具有一个与第二层的凹槽对齐的孔，并且所述驱动器包括一个可滑动地纳入所述孔中的活塞。根据一个方面，将一个磁力线圈纳入所述第三层中，与所述活塞同轴，以便在通电时将所述活塞偏压在所述隔膜上。根据另一方面，所述分配器包括多个相对所述通道顺序排列的储存器，以及磁力线圈和与每一个储存器连接的活塞。

根据另一种实施方案，将第三层放置在所述隔膜上，并且具有一个与第二层的凹槽对齐的孔，并且将一个第四层放置在第三层上，并且具有一个与第三层的孔对齐的孔，以及一个容纳在第四层的孔中的气体发生器，用于对所述孔加压，并且在启动时将所述活塞偏压在所述隔膜上。根据一个方面，所述分配器包括多个相对所述通道顺序排列的储存器，以及气体发生器和与每一个储存器连接的活塞。

根据另一种实施方案，所述分配器包括：一个第一层，它具有一个形成一个槽的表面，将所述隔膜放置在第一层的该表面上，以便所述隔膜和所述槽形成与所述出口组件连接的通道。将一个第二层放置在所述隔膜上，并且包括一个通过所述隔膜与所述通道隔离的凹槽，并且所述通道与所述凹槽相对的部分包括所述可扩张的储存器。将一个驱动器放置在所述第二层的凹槽中，用于在启动时将所述隔膜压向所述第一层，以便降低所述储存器的体积。根据一个方面，所述驱动器包括一片压电材料，它被用于在收缩时推压所述隔膜。根据另一方面，所述驱动器包括多片相对所述凹槽内的通道顺序排列的压电材料。

另一种实施方案包括放置在第二层上的第一层，由这两层形成与所述出口组件连接的通道，并且所述第二层包括一个朝向所述第一层的凹槽。所述分配器还包括一个可滑动地放置在所述第二层的凹槽中的活塞，以便所述活塞和凹槽构成了可扩张的储存器。根据一个方面，由一个弹簧将所述活塞偏压向第一层。根据另一方面，将一个与所述活塞同轴的磁力线圈放置在所述第二层中，以便在通电时将所述活塞偏压向所述第一层。

通过阅读结合附图进行的以下详细说明和实施例，能最好地理解本发明的上述方面和它的其他特征和优点。

附图的简要说明

图1是被固定在患者身体上的本发明的流体输送装置的第一种典型实施方案，和用于该流体输送装置的遥控装置的透视图(为了说明，所述遥控装置相对患者和流体输送装置来说是放大了的)；

图2是图1所示流体输送装置的侧剖视图；

图3a和3b是图1所示流体输送装置的分配器的侧剖视图，说明该分配器的工作；

图4a和4b是按照本发明制造的另一种分配器的剖视图，说明该分配器的工作；

图5a和5b是按照本发明制造的另一种分配器的剖视图，说明该分配器的工作；

图6是按照本发明制造的分配器的另一种实施方案的剖视图；

图7是按照本发明制造的流体输送装置的一部分的俯视平面图；

图8是沿图7的线8-8的所述流体输送装置部分的剖视图；

图9是沿图7的线9-9的所述流体输送装置部分的剖视图；

图10是沿图7的线10-10的所述流体输送装置部分的剖视图；

图11a和11b是图7所示完整的流体输送装置的剖视图，说明所述装置的工作；

图12a和12b是按照本说明书制造的阀的一种实施方案的剖视图，说明该阀的工作；

图13a和13b是按照本说明书制造的阀的另一种实施方案的剖视图，说明该阀的工作；

图14是按照本说明书制造的阀的另一种实施方案的剖视图；

图15是按照本说明书制造的阀的另一种实施方案的剖视图；

图16是按照本发明制造的分配器的另一种实施方案的剖视图；

图17a和17b是按照本说明书制造的分配器的另一种实施方案的剖视图，说明该分配器的工作；

图18a和18b是按照本说明书制造的分配器的另一种实施方案的剖视图，说明该分配器的工作；

图19a和19b是按照本说明书制造的分配器的另一种实施方案的剖视图，说明该分配器的工作；

图20a和20b是按照本说明书制造的分配器的另一种实施方案的剖视图，说明该分配器的工作；

图21a，21b和21c是按照本说明书制造的分配器的另一种实施方案的剖视图，说明该分配器的工作；

图22a和22b是按照本说明书制造的包括一个启动机构的流体输送装置的另一种实施方案的一部分的剖视图，并且说明所述启动机构的工作；

图23a和23b是按照本说明书制造的包括一个启动机构的流体输送装置的另一种实施方案的一部分的剖视图，并且说明所述启动机构的工作；

图24是按照本说明书制造的流体输送装置的另一种实施方案的示意图；

图25是按照本说明书制造的流体输送装置和遥控装置的另一种实施方案的示意图；

图26是按照本说明书制造的流体输送装置的另一种实施方案的示意图；

图27是按照本说明书制造的流体输送装置的另一种实施方案的示意图；

图28是按照本说明书制造的流体输送装置的另一种实施方案的示意图；

图29a-29d是按照本说明书制造的填充口的一种实施方案的剖视图，并且说明该填充孔的工作；

图30a和30b是按照本说明书制造的填充口的另一种实施方案的剖视图，并且说明该填充孔的工作；

图31是按照本说明书制造的另一种装置的俯视剖视图；和

图32是图31所示装置的部分切开的侧视图。

在若干个附图中，类似的编号表示相同或相应的部件和装置。

具体实施方式

参见图1和2，示出了一种按照本发明制造的流体输送装置10。可以用本发明的流体输送装置输送的流体的类型包括，但不局限于：胰岛素，抗生素，营养液，肠胃外全营养液或PTN，止痛剂、吗啡、激素或激素类药物，基因治疗药物，抗凝固剂，止痛剂，心血管药物，AZT或化疗药物。可以用本发明的液体输送装置治疗的医学症状的种类包括，但不局限于糖尿病，心血管疾病，疼痛，慢性疼痛，AIDS，神经疾病，老年性痴呆，ALS，肝炎，帕金森病或痉挛性麻痹。

参见图2，装置10一般包括适合与诸如针头的经皮进入患者的工具连接的出口组件70，一个用于使流体从容器30流向所述出口组件70的分配器40，以及一个分配器40连接的处理器或电子微控制器(以下称之为“局部”处理器)50。

对局部处理器50进行编程，使得流体根据来自一个独立的，遥控装置100的流动指令流向出口组件70，在图1中示出了该装置的一种例子。同样参见图2，流体输送装置10还包括一个与所述局部处理器50连接的无线接收器60，用于接收来自所述独立的，遥控装置100的流动指令，并且将该流动指令输送给所述局部处理器。装置10还包括一个外壳20，该外壳包括出口组件70，容器30，分配器40，局部处理器50，和无线接收器60。

如图所示，外壳20没有用于给所述局部处理器50提供流动指令的用户输入部件，如位于该外壳外表面21上的电子机械开关或按钮，或用户可以接触的其他界面，以便通过所述局部处理器50调整编程的流速。由于缺少用户输入部件，使得装置10的体积，复杂性和成本能够显著降低，这样，装置10有助于在本质上是小型的，和一次性的。

为了编程，调整局部处理器50的程序或以其它方式向局部处理器50通信用户输入，流体输送装置10包括用于接收来自图1所示独立的，遥控装置100的用户输入的所述无线通讯部件，或接收器60。可以通过遥控装置100的通讯部件(未示出)发送信号，它可能包括天线130或与天线130连接，如图1所示，它在装置100的外部。

遥控装置100具有用户输入部件，包括一排电子机械开关，如所示出的膜式按键120。控制装置100还包括用户输出部件，包括一个视觉显示器，如液晶显示器(LCD)110。另外，该控制装置可以具有一个触摸屏，用于用户输入和输出。尽管在图1中没有示出，遥控装置100具有它自身的与膜式按键120和LCD110连接的处理器(以下称之为“遥控”处理器)。由所述遥控处理器接收来自所述膜式按键120的用户输入，并且提供“流动”指令，以便传送给流体输送装置10，并且为LCD110提供信息。由于遥控装置100还包括一个视觉显示器110，流体输送装置10可以没有信息屏，这进一步降低了装置10的体积，复杂性和成本。

装置10的通讯部件60优选利用无线电频率或其他无线通讯标准和方法接收来自遥控装置100的电子通讯。在一种实施方案中，通讯部件60是一个双路通讯部件，包括一个接收器和一个发送器，使得流体输送装置10能够向遥控装置100反馈信息。在这种实施方案中，遥控装置100也包括一个集成通讯部件60，它包括一个接收器和一个发送器，使得遥控装置100能够接收由流体输送装置10发送的信息。

装置10的局部处理器50包括所有的计算机程序和使得用户能够对需要的流体式样进行编程并且在必要时调整该程序所需要的电子回路。所述电路可能包括一个或多个微处理器，数字和模拟集成电路，电阻器，电容器，晶体管和其他半导体以及本领域技术人员所公知的其他电子部件。局部处理器50还包括编程，电子回路和存储器，以便以需要的时间间隔适当地启动分配器40。

在图2所示典型实施方案中，装置10包括一个电源80，如电池或电容器，以便为局部处理器50提供电力。电源80优选是与流体输送装置10集成的，不过，能够以可更换的，例如可更换的电池形式提供。

尽管图中没有示出，该装置可以包括传感器或转换器，如容器体积转换器或容器压力转换器，以便用于向局部处理器50发送信息，指示如何以及何时启动分配器40，或指示决定流量，泵送途径启动状态，流体通道阻塞情况的其他参数，接触传感器，旋转运动或其他运动指示器，以及诸如容器30排空或泄露的情况，或从所述容器中分配过多或过少流体等。

选择容器30的体积，以便最适合受以下因素影响的流体输送装置10的治疗用途：要输送的药用流体的浓度，再次填充或丢弃流体输送装置10之间的可接受的时间，体积限制和其他因素。容器30可以由该装置的生产商或相关的药物生产商事先填充，或者可以包括外部填充装置，如具有针头插入隔膜的填充口或Luer接头。另外，装置10可以具有一个可拆卸的容器。

出口组件70可以包括刺穿患者皮肤的部件，或者可能适合与包括经皮输送装置的标准输液装置连接。止于皮肤穿刺插管(未时出)的针头连接管，可以作为出口组件70的整体部分提供，例如，所述皮肤穿刺插管包括一个刚性部件，如针头。另外，出口组件70可以具有一个Luer接头，用于与包括诸如刚性针头的皮肤穿刺插管的标准输液装置连接。在所述优选实施方案中，出口组件70包括注射装置，如弹簧驱动的机构，以便协助所述皮肤穿刺套管穿透皮肤。如果所述套管是柔性管的话，通过所述注射装置驱动位于所述管腔内的刚性穿刺器穿透皮肤，并且拔出，将柔软的插管留在原处，如留在患者的皮下组织中或其他内部部位。所述注射装置可以与装置10集成，或可以在经皮穿刺之后迅速取出。在任何情况下，出口组件70还可以具有一个可拆卸的柱塞(未示出)，用于在储存和运输期间(如果预先填充的话)，以及在启动期间(如果由用户填充的话)，以及在使用之前防止泄露。

如图1所示，装置10还可以具有位于外壳20外表面上的一个粘性层，用于将装置10直接固定在患者皮肤上。尽管图中没有示出，该粘性层优选是以环绕出口组件70的连续的环状形式提供的，以便在穿刺的皮肤周围提供一种保护性密封。外壳20可以用一种弹性材料制成，或者可以提供弹性铰接部分，使得该流体输送装置10在患者运动期间可以弯曲，以防止分离并且有助于患者的舒适度。

如图2所示，分配器40与容器30形成流体连通。当装置10具有一个高压容器30(即保持该容器内的流体处于高于大气的压力下)时，分配器40可以包括一个与该容器连接的入口阀41，一个与出口组件70连接的出口阀42，和一个连接在入口阀和出口阀之间的储存器43，如在图3a和3b所示出的典型实施方案中所示。由于容器30内的流体保持在高于大气压力的压力下，打开入口阀41使得储存器40填充到所述容器压力，此后关闭入口阀41。在由局部处理器50编程和从遥控装置100接收的指令决定的正确时刻，可以打开出口阀42，以便将流体分配到出口组件70中，该组件处在患者身体压力或大气压力下。然后储存器43处于大气压力下，并且出口阀42可以关闭，做好下一次重复循环的准备。

图3a和3b所示典型实施方案的分配器40不能对通过它的流体产生驱动或泵送力，而是起着计量装置的作用，使得脉冲流体通过高压容器30，通过分配器40到达处在大气压力下的出口组件70。分配器40的入口阀41和出口阀42是由局部处理器50控制的，它包括电子编程，控制装置和电路，可以进行复杂的流体输送编程，并且控制分配器40。

图3a表示分配器40具有处在大气压力下的储存器43。所示出的储存器膜44处在非扩张状态，它只是由大气压力引起的。入口阀41是关闭的，而出口阀42可以打开或关闭，不过，从入口阀41最后一次打开开始，出口阀42必须一直是打开的。图3b表示出口阀42关闭的状态，而入口阀41业已打开。由于来自容器30的流体的较高压力，储存器膜44是扩张的，因此，通过储存器体积45增加了储存器43的体积。在入口阀41关闭之后，出口阀42可以打开，以便分配储存器体积45，并且使得储存器膜44收缩到图3a所示状态。

将分配器40的入口阀41和出口阀42以及局部处理器50设计成能防止这两个阀在同一时间打开，防止流体从容器30直接流入出口组件70。避免两个阀在相同时间打开是重要的，并且可以通过机械装置，电力装置或这两种装置实现这一目的。所述防止两个阀同时打开的目的，可以通过分配器40设计，局部处理器50设计或这两者实现。

图3a和3b所示的分配器40在每一次启动时可以分配有限的流体体积脉冲，被称为脉冲体积(PV)。所述PV是由储存器43的性能，材料和结构以及储存器膜44决定的。由输液装置输送的PV通常是经过选择的，以便相对被认为临床上较大的体积而言是小的。对于以每毫升100个单位的浓度使用的胰岛素来说，低于2微升，通常为0.5微升的PV是合适的。如果通过遥控装置100对流体输送装置10进行编程，以便每小时输送2个单位的话，该分配器每小时将输送40个脉冲，或每1.5分钟一个脉冲。如果PV足够小的话，这种蠕动的流体被认为是连续的。其他药物或浓度可能允许更大的PV。通过调整脉冲之间的时间，获得了各种流速。为了提供固定的体积或药团，以快速的连续方式提供多次脉冲，直到达到所述药团体积。

所述PV不一定总是足够稳定，处在流体输送装置10的精确要求范围内。影响PV的一种因素是容器30的压力。流体输送装置10可以包括用于监测容器30的压力并且调整脉冲之间的时间以便获得需要的流体形式的装置。这种补偿的一种例子是当容器30的压力降低时，减少脉冲之间的时间，以便保持编程的流速。监测容器30压力的另一种方法是监测容器30的体积。每次输送一个脉冲或一系列脉冲，对容器30体积的测定，可以指示对于单次脉冲和累计脉冲来说是否业已输送了合适数量的流体，还可以将该系统设计成在检测到误差时补偿流体流。

参见图4a和4b，本发明提供了与图1和2所示流体输送装置10一起使用的改进的分配器240。图4a和4b的分配器240的工作类似于图3a和3b的分配器40的工作。另外，图4a和4b的分配器240的某些部件类似于图3a和3b的分配器40的部件，因此，类似的部件以“2”打头的相同的编号。

不过，4a和4b的分配器240至少包括两个层压材料层252，254，形成与出口组件70连接的通道250，以及一个与通道250形成流体连通的可扩张的储存器243，用于控制从容器30流向出口组件70的流体。所述层压结构具有多种优点，包括，但不局限于，简化了分配器240的设计和生产，并且进一步降低了分配器240的体积，复杂性和成本。因此，本发明的分配器240有助于在本质上是小的和一次性的。

在图4a和4b所示实施方案中，分配器240的各层包括第一层252，和放置在第一层上的第二层254。第二层254和第一层252中的至少一个包括位于这两层之间的一个表面槽，它形成了与出口组件70连接的通道250。第二层254包括一个与流体通道250形成流体连通的开口246。所述层252，254还包括一个放置在第二层252上、覆盖所述开口的弹性隔膜244，并且将一个第三层256放置在第二层254的隔膜上。第三层256具有一个位于隔膜244上，并且与第二层254的开口246对齐的脉冲室245，以及一个与脉冲室245形成流体连通的减压出口247。

图4a表示分配器240具有处在大气压力下的储存器243，弹性隔膜244处在非扩张状态下。入口阀241是关闭，而出口阀242可以打开或关闭，不过，从入口阀241最后一次打开开始，它必须一直是打开的。图4b表示出口阀242关闭的状态，而入口阀241已经被打开。由于来自容器30的流体的较高压力，所述流体使弹性隔膜244扩张进入脉冲室245(通过减压口247可以排空脉冲室245)，从而使储存器243的体积大致增加一个脉冲室245的体积。在入口阀241关闭之后，可以将出口阀242打开，以便分配储存器体积245，并且使得弹性隔膜244恢复到图4a所示状态。

分配器240的层压结构使得分配器240的大部分制造误差被降低，并且使生产工艺简化，而又不会影响分配器240的性能和可靠性。仅对于脉冲室245的体积和隔膜244的弹性来说，需要高的精度，因为这些尺寸会影响由分配器240所产生的PV。分配器240的其他尺寸和性能可以较宽松，以便降低该分配器的成本。例如，在所示实施方案中，第二层254和第三层256中的至少一个形成了一个容纳隔膜244的凹槽260。凹槽260的深度大体上等于隔膜244的厚度，以便隔膜以大体上流体密封形式固定在第二层254和第三层256之间。不过，凹槽260的长度和宽度大于隔膜244的长度和宽度，以便降低分配器240的需要的制造误差。

分配器240的生产优选是“下降”过程。首先，分别生产各层252，254，256，它们具有必需的开口，槽和凹槽。然后放置第一层252，并且将阀241，242放入第一层上的凹槽(未示出)中，并且正确定位在槽250中。然后将第二层254放置在第一层252上，并且将隔膜244放置在第二层的凹槽260中。最后，将第三层256放置在隔膜244和第二层254上。各层252，254，256由适当强度和硬度的材料制成，如塑料或不锈钢，并且可以用合适方法固定在一起，如通过粘接剂或焊接。隔膜244可以用合适的可扩张的同时是弹性的材料制成，如橡胶或合成橡胶。

参见图5a和5b，示出了本发明的另一种分配器270。分配器270类似于图4a和4b中的分配器240。因此，类似的部件具有相同的参考编号。由第一层252形成了与出口组件70连接的通道250，和一个与所述通道形成流体连通的开口246。将弹性隔膜244放置在第一层252上，覆盖孔246，并且将第二层254放置在第一层上的隔膜244上。第二层254具有一个覆盖在隔膜244上并且与第一层252的开口246对齐的脉冲室245，一个减压口247与脉冲室245形成流体连通。将第三层256放置在第二层254上，并且形成一个与第二层252上的减压口247形成流体连通的减压室248。减压室248使得脉冲室245在隔膜244扩张时被排空，同时保持脉冲室是密封的，使减压口受到保护。还可以对减压室248进行加压，以便进一步调节由分配器270产生的PV。

图6表示本发明的另一种分配器280。分配器280类似于图4a和4b中的分配器240，因此，类似的部件具有相同的编号。不过，分配器280还包括一个压缩弹簧282，由它偏压隔膜244，使它离开脉冲室245。所述弹簧的强度是根据脉冲室245的体积和隔膜244的弹性设定，以便提供预定的PV。

图7-11a和11b表示采用了由本发明提供的层压结构的完整的流体输送装置290。装置290类似于图1和2中的装置，不过，它包括第一层252和放置在第一层表面上的弹性隔膜288。第一层252的表面具有一个凹槽和由该凹槽延伸到出口组件70的槽，以便由第一层252的凹槽和隔膜288的部分244形成可扩张的储存器243，并且由第一层252的槽和隔膜288形成与出口组件70连接的通道250。

如图7所示，第一层252的表面还具有位于所述槽中的一个阀座292，和位于所述槽中的介于阀座292和出口组件70之间的封闭传感器组件294。第一层252的表面还包括一个容器凹槽296，一个位于容器和储存器243之间的凹槽298，和一个位于槽298之中的阀座291，第一层252的表面包括去气泡凹槽300，一个分布在去气泡凹槽300和容器凹槽296之间的槽302，一个填充口凹槽304，和一个分布在填充口凹槽和去气泡凹槽300之间的槽298。

同样如图8-11a和11b所示，隔膜288和第一层252因而限定了一个封闭传感器室294，容器296，去气泡室300，和连接通道298，302，306。在所述凹槽和槽之间，以流体密封方式将隔膜288固定在第一层252的表面上，如用粘接剂固定。如图8-10所示，在填充容器296时，隔膜288的部分244扩张，以便对该容器中的液体加压。另外，在出现封闭时，流体向上返回封闭传感器室294，并且导致室294上的隔膜288的所述部分扩张，并且提高所述室内的压力。如图9所示，将一个开关308安装在室294内，以便监测封闭情况。开关308是以这种方式安装的：当位于室294上的隔膜288的部分扩张时，该开关关闭，以便指示封闭。另外，可以将一个应变仪与室294上的隔膜288的部分连接，或者将一个压力传感器安装在室294中，以便监测封闭。

隔膜288可以具有一致的性能，如弹性，通过能力，或可以包括不一致的性能。例如，隔膜288在位于容器凹槽296上的部分244可以具有较大的厚度，以便提高该部分的弹性，而隔膜288位于阀座291，292上的部分的厚度可以做得较薄，以便降低这些部分的弹性。另外，隔膜288可以用允许气体通过但是阻止液体通过的材料制成，以便隔膜288还起着去气泡过滤器的作用。另外，可以在隔膜288上提供涂层。例如，隔膜288与流体通道接触的表面可以用能促进流动并且避免沉淀(如胰岛素结晶化)的材料涂敷。隔膜188还可以用导电材料的线涂敷，以便支持电信号在所述局部处理器和该装置的其他部件之间的传输。

如图7所示，第一层252还形成了凹槽310，312，314，这些凹槽没有被隔膜288覆盖，而该装置的其他部件包括局部处理器50，无线通讯装置60，和电池80。图11a和11b表示与第一层252连接的一个盖子316，以便完成流体输送装置290的外壳20。盖子316包括能源80，无线通讯装置60，和装置290的局部处理器50。盖子316还包括位于第一层252的阀座291，292上面对齐的入口阀241和出口阀242。阀241，242和储存器243包括与高压容器296一起使用的分配器320。如图所示，盖子316还提供了一个封闭的空间，它使得位于容器296上的隔膜部分244能够扩张。

图12a和12b表示按本发明制造的阀330。它被用作层压分配器的一部分或流体输送装置的一部分，例如，阀330可以包括分配器的入口阀，控制从容器进入储存器的流体。阀330是由第一层252和第二层254构成的通道250的一部分，其中，第二层254包括与所述通道连通的开口332，阀330包括一层覆盖所述开口的弹性流体密封材料334，和一层覆盖所述弹性流体密封材料层的压电材料336。

所述弹性流体密封材料层334和压电材料层336是这样安装的，使得在收缩时，压电材料层336迫使弹性的流体密封的材料层334进入通道250的开口332，并且基本上封闭该通道，如图12a所示。如图所示，压电材料336包括用于与电源(未示出)连接的导线338。当动力输送给压电材料336时，压电材料向外伸直，从而打开通道250，如图12b所示。弹性的流体密封的材料层334可以作为构成分配器的储存器的弹性隔膜的一部分提供。在所述优选实施方案中，压电材料336在断电时通常是弯曲的，并且在通电时变形成直的几何形状，以便通道250正常情况下是关闭的。

图13a和13b表示按照本发明制造的另一种阀340。阀340类似于图12a和12b中的阀330，因此，类似的部件具有相同的编号。不过，图13a和13b中的阀340还包括一个第一层252上的开口332，和一层覆盖第一层上的开口的弹性的流体密封的材料层334，和一层覆盖所述弹性流体密封材料层的压电材料层336。如图所示，所有压电材料层336同时起作用，以便在断电时封闭通道250(图13a)，并且在通电时打开该通道(图13b)。另一种实施方案可以包括弹性流体密封材料的管状层，和位于所述通道的圆形开口上的压电材料的管状层。

在图14中示出了按照本发明制造的阀组件350。阀组件350是作为一种层压分配器的一部分示出的，该分配器具有第一层252，第二层254，和第三层256。第一层252形成了脉冲室245，排气口247，和用于将隔膜244容纳在脉冲室上的放大的凹槽260，以便形成储存器243。第二层形成了构成通道250的凹槽，与和脉冲室245对齐的凹槽连通的开口246，和位于第二层254表面上的与所述开口对齐的凹槽351。第三层256形成了一个朝向第二层254与第二层的凹槽351对齐的阀组件室352。

阀组件350包括一个阀部件354，弹簧356和流体阻力盖子358。将阀部件354放置在第三层256的阀组件室352中，并且包括一个平行于通道250分布的杆360，并且围绕与储存器243对齐的一个枢轴点364可旋转地安装在第三层上。入口阀361和出口阀362从杆360延伸到位于所述枢轴点364相反一侧(并且位于储存器243的相反一侧)的通道250中。将弹簧356放置在杆360的末端和第三层256之间，以便将每一个末端偏压向第二层254。将流体阻力盖子365放置在第二层254的凹槽351中(该凹槽尺寸优选大于所述盖子，以便降低制造误差)。并且在通道250和阀组件350之间提供水密封性密封。

尽管图中没有示出，阀组件350还包括一个用于导致阀部件354枢转的驱动器。例如，该驱动器可以包括一个旋转马达，一个线性马达，一个钟表弹簧，和压电材料。可以用多种不同类型的驱动器导致阀部件354在需要的时候枢转，枢转阀组件354的优点是，阀361，362一直交替封闭通道250，以便不允许没有受到调节的流体进入出口组件。如图14所示，阀组件350还采用了“降落(dropdown)”结构，其中，该阀组件的所有部件是从第二层254上面组装的，以便简化生产。

在图15中示出了按照本发明制造的另一种阀组件370。阀组件370是作为具有第一层252和第二层254层压分配器的一部分示出的，在以上两层之间形成了通道250。层压层252，254还形成了一个等分通道250，并且容纳阀组件370的孔372。

阀组件370包括一个可移动地放置在孔372中并且包括一个开口376的阀部件374，以及一个偏压该阀部件的弹簧378，以便该阀部件的开口376在正常情况下是偏离通道250的，并且通过阀部件374封闭该通道。组件370还包括一个驱动器380，用于在启动时移动阀部件374，使阀部件374的开口376与通道250对齐，从而使得流体可以通过该通道。在所示出的实施方案中，所述驱动器包括一个气体发生器380，用于在启动时对孔372加压。气体发生器380安装在结合于第二层254中的柱塞382上，并且具有一个与孔372连通的排气口384。如图15所示，阀组件370还采用了“降落”结构，其中，该阀组件的所有部件可以从第二层254的上方组装，以便简化生产。

在工作期间，启动的气体发生器380将孔372压在阀部件374上，并且迫使该阀部件克服弹簧378的作用运动，以便使开口376与通道250对齐，并且打开该通道。气体释放口384使得预定速度的气体排出孔372，以便限制该孔中的压力，并且使得压力受控制的减弱。在一种实施方案中，阀组件370是靠近流体输送装置的出口组件安装的，以便限制该流体输送装置的可利用寿命。例如，所述流体输送装置可以包括自动化或人工装置，用于在该装置被固定到患者皮肤上时启动气体发生器380，并且该气体发生器可以具有足够的燃料，来维持阀部件374打开三天时间。当气体发生器380中的燃料用完时，阀部件374关闭，并且必须用一个新的装置更换该流体输送装置。阀370还可用于脉冲流体，只要气体发生器380的气体发生速度和气体释放口384的气体释放速度具有略小于最大脉冲速度的时间常数就行。

参见图16，示出了按照本发明制造的另一种层压分配器390。分配器390是与一种高压容器一起使用的，并且包括一个入口阀241，一个储存器243和一个出口阀242。该分配器包括三层252，254，256。第二层和第一层252，254形成了与所述出口组件连接的通道250，并且由第二层254形成了与该通道连通的脉冲室245。

将一个活塞392可滑动地放置在脉冲室245中，并且在所述活塞和脉冲室壁之间提供大体上的流体密封。在实践中，活塞392包括储存器243的可扩张的膜。将第三层256放置在第二层254上，并且封闭脉冲室245，将弹簧394放置在第三层和活塞392之间，并且偏压所述活塞使它离开第三层。在工作期间，出口阀242是关闭的，而入口阀241是打开的，以便使来自所述容器的高压流体克服弹簧392的压力移动活塞392，并且进入脉冲室245，以便使储存器243扩张预定的脉冲体积。然后，入口阀241关闭，而出口阀242打开，以便偏压的活塞392迫使所述脉冲体积的液体进入所述出口组件。

参见图17a和17b，示出了根据本发明制造的另一种层压分配器400。分配器400是与一种不加压的容器(未示出)一起使用的，因此，被设计成起着一个泵的作用，而不是一个简单的调节器。分配器400包括一个入口阀402，一个储存器404，和一个出口阀406，阀402，406包括单向阀，如鸭嘴形阀，而储存器404是“主动式”储存器，与上述分配器中所使用的“被动式”储存器相反。

分配器400的第二层和第一层252，254形成了连接在所述容器和出口组件之间的通道250，而第二层254形成了与通道250连通的孔408。将一个活塞410可滑动地放置在孔408中，并且起着储存器404的扩张膜的作用。分配器400还包括一个驱动器412，用于移动孔408中的活塞410，以便通过入口阀402从所述容器中抽出流体(单向出口阀406防止流体通过出口阀406抽出)，并且通过出口阀406将液体排出到出口组件(单向入口阀406防止了流体通过入口阀402排出)。

在所示出的实施方案中，所述驱动器包括一个放置在第二层254上提供的环形槽中的磁力线圈412，该线圈与活塞410共轴，并且是用磁性材料制成的。由一个柱塞414密封第二层254中的活塞410和线圈412，以便孔408位于活塞410和柱塞414之间的部分包括储存器404的脉冲室。分配器400包括一个放置在柱塞414和活塞410之间的螺旋压缩弹簧416，将所述活塞偏压向通道250。将磁力线圈412设计成在通电时克服弹簧416的压力偏压活塞410。

在分配器400工作期间，线圈412是具有能量的，以便活塞410的运动使储存器404扩张，以便通过单向入口阀402从所述容器中抽出流体，并且进入孔408，如图17a所示。当储存器404完全扩张时，单向阀402关闭。然后去掉线圈412的能量，以便使弹簧416将活塞410向回推向通道250，压缩储存器404，并且通过单向出口阀406排出液体，从而进入出口组件，如图17b所示。

图18a和18b示出了按照本发明制造的另一种层压分配器420。并且，它以类似于图17a和17b中的分配器400的方式工作。分配器420包括一个单向入口阀402，一个“主动式”储存器424，和一个单向出口阀406，分配器420的第二和第一层252，254形成了连接在容器(未示出)和出口组件(未示出)之间的通道250。

储存器424包括一个在第二层254的远离第一层252的表面上形成的脉冲室426，以及一个在脉冲室426和通道250之间形成流体连通的开口428。将一个弹性隔膜430放置在第二层254上，并且以流体密封方式覆盖脉冲室426。

分配器420还包括一个驱动器432，用于将隔膜430推入脉冲室426，以便减少储存器424的体积，并且产生脉冲体积。在所示出的实施方案中，驱动器包括一个可旋转的凸轮432，一个马达(未示出)或用于转动所述凸轮的其他可旋转的装置。在工作期间，凸轮432旋转离开隔膜430，以便所述隔膜使储存器424扩张，并且通过入口阀402抽出所述容器中的流体，并且进入脉冲室426，如图18a所示。当储存器424完全扩张时，入口阀402关闭。然后凸轮432旋转返回到隔膜430中，以便隔膜压缩脉冲室426，并且通过出口阀406将所述液体排入出口组件，如图18b所示。

参见图19a和19b，示出了按照本发明制造的另一种层压分配器440。分配器440是与非加压容器(未示出)一起使用的，因此，它被设计成发挥一个泵的作用，而不是简单的调节器。分配器440包括多个“主动式”储存器442，并且没有入口阀或出口阀。储存器442是相对通道250连续排列的，并且一个接着一个地工作，以便分配器440以线性蠕动泵的形式工作。

分配器440的第二层和第一层252，254形成了连接在所述容器和出口组件之间的通道250。将弹性隔膜444以液体密封形式放置在第二层254和第三层256之间。对于每一个储存器442来说，由第二层254形成一个与通道250连通的脉冲室446，并且由第三层256形成一个与所述脉冲室对齐的孔448。

分配器440还包括用于压缩脉冲室446，并且将脉冲体积的液体排入所述出口组件的驱动器。在所示出的实施方案中，所述驱动器包括用磁性材料制成的活塞450，并且可滑动地放置在孔448中，并且将磁力线圈452放入设置在第三层256上的环形槽中，与活塞450共轴。每一个线圈是这样排列的，以便在通电时，线圈452迫使活塞450压在隔膜444上，使脉冲室446收缩，并且从储存器442中将脉冲体积的溶液排入通道250。在断电时，线圈452释放活塞450，并且使得隔膜444将活塞往回推，并且将脉冲体积的液体吸入脉冲室446。在分配器440工作期间，线圈452是连续通电或断电的，以便流体被从所述容器中抽出，排出，并且连续地吸入储存器442，并且排入所述出口组件。优选至少有一个活塞450一直处在关闭状态，以便封闭该流体通道，并且防止流体通过该通道自由地流入所述出口组件。在另一种实施方案，活塞450可以是用弹簧偏压关闭的，并且将线圈452用于在通电时将所述活塞从所述通道中拉出。

图20a和20b表示本发明另一种层压分配器460。分配器460类似于图19a和19b中的分配器440，不过，它包括形成与第三层256上的孔448对齐的孔462的第四层258。另外，驱动器包括活塞450，和放置在第四层258上的孔462中的气体发生器464。该气体发生器464对孔448，462施加压力，并且在启动时将活塞450偏压在隔膜444上。第四层258还包括与孔462连通的气体释放口466。

参见图21a，21b和21c，示出了按照本发明制造的层压分配器470的另一种实施方案。分配器470也是与非加压容器一起使用的，并且起着一个泵的作用，而不是一个简单的调节器。分配器470包括多个“主动式”储存器472，并且没有入口阀或出口阀。储存器472是相对通道250连续排列的，并且一个接着一个地工作，以便分配器470以线性蠕动泵的形式工作。

分配器470包括具有一个凹槽476的第一层252，将一个隔膜474放置在第一层252的表面上。将第二层254放置在隔膜474上，并且包括一个形成一个槽的表面，以便所述隔膜和槽形成连通所述容器和所述出口组件的通道250。

每一个储存器472包括一个驱动器478。驱动器478是相对通道250在第一层252的凹槽476中连续安装的。将驱动器478设计成在启动时将隔膜474推向第二层254。凹槽476位于隔膜474上方的部分包括储存器472的脉冲室。

在所示出的实施方案中，所述驱动器包括压电材料478的片段。每一个片段478是这样安装和排列的，以便在断电时，片段478正常情况下呈现一种弯曲的几何形状，以便将隔膜474推向所述第二层，并且在通电时，变形为伸直的几何形状，以便使隔膜恢复其原有状态。在所述优选实施方案中，所有压电部件478在断电时正常情况下都处在弯曲状态，以便封闭通道250，并且防止流体通过该通道自由地流向所述出口组件。

现在参见图22a和22b，本发明还提供了一种用于同时保持分配器506的入口阀502和出口阀504打开的启动机构500，以便在填充容器30期间，流体可以通过该分配器(还具有一个储存器507)流向出口组件70。该启动机构能确保流体输送装置的流体输送通道的整个体积在工作之前充满液体，以便通过该装置可以输送精确体积的液体。

在所示出的具体实施方案中，启动机构500包括一个可操作地与入口阀502连接的可枢转运动的第一连杆508，以便在第一连杆508枢转运动时，所述入口阀被打开。一个可枢转移动的第二连杆510可操作地与出口阀504连接，以便在所述第二连杆枢转运动时，所述出口阀被打开。启动机构500还包括一个可操作地和第一和第二连杆508，510连接地可移动的启动杆516，以便在杆516运动时转动所述连杆。

如图所示，入口阀502和出口阀504各自包括一个可以在打开和关闭位置之间移动的阀部件512，514。第一连杆508分布在第一阀部件512和启动杆516之间，并且可以围绕位于阀部件512和所述启动杆之间的第一连杆的枢轴点518枢转运动。第二连杆510分布在第二阀部件514和启动杆516之间，并且可以围绕位于阀部件514和所述启动杆之间的第二连杆的枢轴杆510枢转运动。启动杆516可以做线性运动，以便枢转连杆508，510，并且打开阀部件512，514。启动杆516伸出所述流体输送装置的外壳20，并且由用户将其压入外壳20中，以便打开阀502，504，然后通过填充口522填充容器30。将诸如鸭嘴形阀524的单向阀安装在分配器506的填充口522和通道526中。图22b表示启动杆516被压入外壳20中，并且阀502，504是打开的，而图22a表示启动杆516伸出外壳20，并且阀502，504是关闭的。

图23a和23b表示本发明的另一种启动机构530。机构530类似于图22a和22b中的机构500。因此，类似的部件具有相同的编号。不过，机构530还包括一个与启动杆516连接并且被放入该装置的填充口522中的套管532。填充口522与容器30连接，并且适合接纳用于填充该容器的针头534。套管532适合摩擦接收被插入填充口522中的针头534，以便插入的针头使得套管532和启动杆516运动，并且引起连杆508，510的枢转运动。因此，打开分配器阀502，504，并且在填充容器30时，自动启动该装置，如图23b所示。

参见图24-26，本发明还提供了具有自动启动系统600，610，620的流体输送装置10。每一个装置10具有一个出口组件，它包括一个具有已知内部体积的集成的经皮进入患者的工具670。在所示出的具体实施方案中，所述进入患者的工具是针头670。因为针头670顶端的体积是已知的，可以对装置10的局部处理器50进行编程，以便自动启动针头670。

在图24所示出的优选实施方案中，对局部处理器50进行编程，以便指示分配器40将相当于针头670的已知内部体积的流体输送到针头670中。优选给遥控器100提供用户选择的“启动”指令。在图24中所示出的控制器100的实施方案中，所示出的启动指令按钮111设置在触摸屏110上，位于“INITIALIIE”指令112后面。当选择所述启动指令111时，遥控器100与流体输送装置10联系，并且指示局部处理器50启动针头670。

图25中的流体输送装置610还包括一个流体传感器612，它被用于给局部处理器50提供从分配器40进入针头670的流体体积的信号。对局部处理器50进行编程，以便通过指示分配器40输送流体从而启动针头670，直到流体传感器612指示所述局部处理器业已向该针头中输送了相当于针头670的已知内部体积的流体。还要对局部处理器50进行编程，以便利用来自流体传感器612的信号监测针头670。用于一旦所述针头启动就进行封闭。

图26中的装置620类似于图24中的装置600，不过，还包括一个位于分配器40和针头670之间的流体探测器622，用于给局部处理器50提供指示流体进入针头670的信号。对局部处理器50进行编程，以便启动针头670，包括指示分配器40在接收到来自流体探测器622的有关流体业已达到流体探测器622的初步指令之后以预定的时间和预定的流速输送流体。另外，可以对局部处理器50进行编程，以便提供业已在流体通道中检测到空气的信号，此时一旦分配器40工作并且在针头670业已启动之后，流体探测器622停止指示流体的存在。

现在参见图27和28，本发明还提供了所述流体输送装置的实施方案700，710，它包括气体排除过滤器702，用于去除由患者注射到该装置中的流体中的气泡(例如空气)。一般，气体排除过滤器702是用能允许气体通过，但阻止液体通过的材料制成的。例如，气体排除过滤器可以从纽约East Hills的Pall公司获得(www.pall.com)。在图27的实施方案700中，气体排除过滤器702被安装在容器30和分配器40之间。不过，在图28的实施方案720中，气体排除过滤器702被安装在填充口31和容器30之间。其他实施方案都是可行的。例如，该装置可以设有有用气体排除材料制成的容器，而不是具有独立的气体排除过滤器。

由于组织的感染和污染，可能需要将本发明的流体输送装置限制为一次性使用。参见图29a-29d，因此，本发明还提供了“一次使用”的填充口800，使得该流体装置的容器30只能填充一次。填充口800包括一个与容器30形成流体连通的通道802，将一个阀804安装在该通道内，并且可以单向流入容器30，并且由一个可拆卸的针头插入隔膜806密封通道802。针头插入隔膜806可以用可再密封的弹性体制成，如硅氧烷，它使得针头150可以刺穿隔膜806，向容器30中添加流体，同时在针头150周围形成密封。

在图29a-29b的实施方案中，填充口800包括一个漏斗808，它具有一个被可拆卸的放置在通道802中的小的开口末端810，和一个放置隔膜806的大的开口末端812。填充口800还包括一个第一壁814，它具有一个可拆卸地接纳所述漏斗的大的开口末端812的开口816，此时，漏斗808的小的开口末端810被可拆卸地放置在通道802中，如图29a和29b所示。第二壁818距离第一壁814的距离大于隔膜806的厚度，并且具有其大小允许针头150通过，但能阻止隔膜806通过的开口820，如图29c和29d所示。如图29c和29d所示，从填充口800中取出针头150，将漏斗808拉出通道802，并因此防止了进一步通过填充口800再次填充容器30。

图30a和30b表示按照本发明制造的另一种填充口850。如图30a所示，填充口850包括一个具有防止隔膜806通过的开口854的第一壁852，以及一个第二壁856，它与第一壁852的间隔距离至少与所述隔膜的厚度相当，并且具有一个允许针头150通过的开口858。第二壁856和第二壁的开口858适用于至少在对所述隔膜施加预定的力时允许隔膜806通过。所述预定的力优选小于将针头150拉出隔膜806所需要的力，这样在抽出针头150时，将隔膜806从填充口850中拔出，如图30b所示。

参见图31，本发明还提供了一种具有多个进入皮下工具970的流体输送装置900。每一个进入工具970通过通道972独立地与分配器40连接，并且开始是收缩的，以便通道972是封闭的。每一个进入工具970也可以是独立展开的。在展开每一个进入工具970时，所展开的工具的通道972被释放，使得流体流过使用的工具。如图32所示每一个进入工具优选包括一个刚性针头974。

所述多个可独立工作的针头974优选能延长流体输送装置900的使用寿命。根据由疾病控制中心(CDC)制定的标准，一个针头，如输液针头或静脉针头不应当在患者体内使用三天以上时间，以便减少通过患者皮肤感染注射部位的几率。因此，本发明通过提供具有多个可独立使用的针头974的装置，延长了单个流体输送装置900的使用寿命。如果该装置具有三个可收缩的针头974，并且每一个针头按照CDC的标准最多使用三天时间的话(举例而言)，装置900的寿命可以延长到9天。图31中的实施方案提供了三个针头974，不过，可以根据需要和相应的情况提供两个针头或三个以上针头。

参见图32所示出的具体实施方案900，每一个针头974是通过手工展开的，并且包括一个固定在针头上的可滑动的杠杆976，并且该杠杆伸出该装置的外壳20，以便患者可以接触到。在图32中，所示出的针头是收缩的，由从杠杆976上延伸的封闭部件978封闭通道972，并且将通道972夹紧在从外壳壁20延伸的支柱980上。当装置900与患者的皮肤表面连接时，患者只需简单地朝向皮肤滑动杠杆976以便松开通道972，并且将针头974插入皮肤。三天之后，使杠杆976向着远离皮肤的方法滑动，以便将针头974从皮肤中抽出，并且封闭通道972。然后可以展开下一个针头。该装置还可以提供在展开之前保持每一个针头974处在独立的无菌条件下的装置，如在外壳20中覆盖针头开口，并且在使用期间针头刺穿它的独立的密封膜。

尽管业已对本发明的典型实施方案进行了图示和说明，本领域技术人员在不超出本发明构思和范围的前提下，可以对这些实施方案进行多种改变，改进和替代。

Claims (89)

1.一种用于向患者体内输送流体的装置，包括：

a)一个适合与经皮进入患者的工具连接的出口组件；和

b)一个分配器，包括构成与所述出口组件连接的通道的至少两个层压材料层，以及一个与所述通道形成流体连通的可扩张的储存器。

2.如权利要求1的装置，其中，所述分配器的至少一层包括一个弹性隔膜。

3.如权利要求2的装置，其中，所述分配器的至少两个层压层包括：

一个第一层；

一个放置在第一层上的第二层，所述第二层和第一层包括至少一个形成与所述出口组件连接的通道的槽，所述第二层包括一个与所述通道形成流体连通的开口，并且，其中，所述隔膜被放置在第二层上，覆盖所述开口；和

一个放置在所述第二层上的隔膜上的第三层，第三层具有一个位于所述隔膜上面，并且与第二层上的开口对齐的脉冲室，以及一个与所述脉冲室形成流体连通的口。

4.如权利要求3的装置，其中，所述脉冲室具有预定的体积。

5.如权利要求3的装置，其中，所述第二和第三层之一形成了一个容纳所述隔膜的凹槽，并且，所述凹槽的深度大体上与所述隔膜的厚度相当，以便以大体上流体密封的方式将所述隔膜固定在所述第二层和第三层之间。

6.如权利要求5的装置，其中，所述凹槽的长度和宽度大于所述隔膜的长度和宽度。

7.如权利要求2的装置，其中，所述分配器的至少两个层压层包括：

一个形成与所述出口组件连接的通道和与所述通道形成流体连通的开口的第一层，并且，将所述弹性隔膜放置在第一层上，覆盖所述开口；

一个覆盖在所述第一层上的隔膜上的第二层，所述第二层具有一个位于所述隔膜上方，并且与所述第一层的开口对齐的脉冲室，以及一个与所述脉冲室形成流体连通的口；和

一个放置在所述第二层上，并且形成与所述第二层的口形成流体连通的第二腔室的第三层。

8.如权利要求3的装置，还包括一个偏压所述隔膜使它离开所述脉冲室的弹簧。

9.如权利要求2的装置，其中，所述分配器的至少两个层压层还包括：

一个具有形成一个凹槽和一个从该凹槽起延伸的槽的表面的第一层；

其中，将所述弹性隔膜放置在所述第一层的所述表面上，以便所述凹槽和所述隔膜形成所述可扩张的储存器，而所述槽和所述隔膜形成与所述出口组件连接的通道。

10.如权利要求7的装置，其中，所述第一层的所述表面还在所述槽中形成了一个阀座。

11.如权利要求7的装置，其中，所述第一层的所述表面还在所述槽中形成了一个封闭传感器凹槽。

12.如权利要求7的装置，其中，所述第一层的所述表面还形成了一个容器和位于该容器和所述储存器之间的第二个槽。

13.如权利要求12的装置，其中，所述第一层的所述表面还形成了一个去气泡槽和位于该去气泡槽和所述容器之间的第三个槽。

14.如权利要求2的装置，其中，所述分配器的至少两个层压层还包括：

一个第一层；

一个放置在所述第一层上的第二层，所述第二层和第一层中的至少一个具有一个形成与所述出口组件连接的通道的槽，所述第二层包括一个远离所述第一层的表面，并且具有一个凹槽，并且，有一个在所述凹槽和所述通道之间形成流体连通的开口；

其中，将所述弹性隔膜放置在所述第二层上，覆盖所述凹槽，以便形成可扩张的储存器。

15.如权利要求14的装置，还包括一个用于将所述隔膜推入所述凹槽以便降低所述储存器体积的驱动器。

16.如权利要求15的装置，其中，所述驱动器包括一个可旋转的凸轮。

17.如权利要求14的装置，还包括：

一个放置在所述隔膜上和放置在所述第二层上的第三层，并且具有一个与第二层上的凹槽对齐的孔；和

其中，所述驱动器包括一个滑动地放置在所述孔中的活塞。

18.如权利要求17的装置，还包括一个放置在所述第三层中，与所述活塞共轴的磁力线圈，用于在通电时将所述活塞偏压在所述隔膜上。

19.如权利要求17的装置，还包括：

一个放置在所述第三层上的第四层，并且具有一个与第三层上的孔对齐的孔；和

其中，所述分配器包括一个放置在第四层上的孔中的气体发生器，用于对所述孔加压，并且在启动时将所述活塞偏压在所述隔膜上。

20.如权利要求17的装置，包括多个相对所述通道顺序排列的储存器。

21.如权利要求2的装置，其中，所述分配器的至少两个层压层还包括：

第一和第二层，其中，所述隔膜放置在这两层之间，并且这两层中的一个具有形成与所述出口组件连接的通道的槽，并且，这两层中的另一个具有通过所述隔膜与所述通道分离的凹槽；和

所述分配器还包括一个放置在所述凹槽中的驱动器，用于在启动时将所述隔膜推入所述通道。

22.如权利要求21的装置，其中，所述启动器包括一片压电材料，用于在所述压电材料呈现变形状态和非变形状态中的一种时推压所述隔膜。

23.如权利要求22的装置，包括多片相对所述通道顺序排列的压电材料。

24.如权利要求1的装置，其中，所述分配器的至少两个层压层包括：

一个第一层；

一个放置在所述第一层上的第二层，所述第二和第一层形成了一个与所述出口组件连接的通道，并且这两层之一包括一个与所述通道连通的孔；和

所述分配器还包括一个可滑动地放置在所述孔中的活塞。

25.如权利要求24的装置，其中，所述分配器还包括一个将所述活塞偏压向所述通道的弹簧。

26.如权利要求24的装置，其中，所述分配器还包括一个放置在这两层之一中的与所述活塞共轴的磁力线圈，用于在通电时偏压所述活塞使它离开所述通道。

27.如权利要求1的装置，还包括一个入口阀，用于控制从所述凹槽进入所述储存器的流体，以及一个出口阀，用于控制所述储存器和所述出口组件之间的流体流动。

28.如权利要求27的装置，其中，所述通道包括用于所述阀的开口，并且，所述阀各自包括一层覆盖所述开口的弹性的流体密封的材料，和一层覆盖所述弹性的流体密封的材料层的压电材料，并且它们是这样安装的，以便在所述压电材料呈现变形状态和非变形状态之一时，所述压电材料层破坏所述弹性的流体密封的材料层进入所述通道的开口，并且大体上封闭该通道。

29.如权利要求27的装置，其中，所述分配器还包括一个平行于所述通道分布，并且可旋转地安装在一个枢轴点上的杆，并且，所述阀包括从所述杆延伸到所述枢轴点的对置侧面上的通道中。

30.如权利要求27的装置，其中，所述阀包括单向阀。

31.如权利要求30的装置，其中，所述阀包括鸭嘴形阀。

32.如权利要求1的装置，其中，所述层压层还形成了一个平分所述通道的孔，并且，所述分配器还包括一个阀组件，该组件包括：

一个可移动地放置在所述孔中并且包括一个开口的阀部件；

一个偏压所述阀部件的弹簧，以便所述阀部件的开口在正常情况下是偏离所述通道的，并且通过该阀部件封闭所述通道；和

一个用于在启动时移动所述阀部件的驱动器，以便所述阀部件的开口与所述通道对齐。

33.如权利要求32的装置，其中，所述驱动器包括一个气体发生器，用于在被启动时对所述孔加压。

34.如权利要求1的装置，还包括一个容器，并且，所述分配器控制流体从所述容器流入所述出口组件。

35.如权利要求34的装置，其中，所述容器装有一种治疗液体。

36.如权利要求34的装置，还包括一个与所述容器连接的填充口。

37.如权利要求34的装置，其中，所述容器是加压的。

38.如权利要求1的装置，还包括一个与所述出口组件连接的经皮进入患者的工具。

39.如权利要求1的装置，还包括：

一个与所述分配器连接并且编程的局部处理器，以便根据流动指令导致所述分配器使流体从所述容器流入所述出口组件；

一个与所述局部处理器连接的无线接收器，用于接收来自独立的、遥控装置的流动指令，并且向所述局部处理器输送流动指令；和

一个容纳所述出口组件，分配器，局部处理器，和无线接收器的外壳，其中，所述外壳没有用于向所述局部处理器提供流动指令的用户输入部件。

40.一种系统，包括权利要求39所述的流体输送装置，并且还包括与所述流体输送装置分离的遥控装置，并且包括：

一个遥控处理器；

一个与所述遥控处理器连接的用户界面部件，以便用户可以向所述遥控处理器提供流动指令；和

一个与所述遥控处理器连接的发送器，用于向所述流体输送装置的接收器发送流动指令。

41.如权利要求1的装置，还包括：

一个与所述分配器连接并且编程的局部处理器，以便根据流动指令导致所述分配器允许流体从所述容器流入所述出口组件，并且还进行编程，以便提供流动信息；

一个与所述局部处理器连接的无线发射器，用于将来自所述局部处理器的流动信息发送给一个独立的遥控装置；和

一个含有所述出口组件，分配器，局部处理器和无线发射器的外壳，其中，所述外壳没有用于向用户提供来自所述局部处理器的流动信息的用户输出部件。

42.一种系统，包括权利要求41的流体输送装置，并且还包括有与所述流体输送装置分离的遥控装置，并且包括：

一个遥控处理器；

与所述遥控处理器连接的用户输出部件，使得用户可以接收流动信息；

一个与所述遥控处理器连接的接收器，用于接收来自所述流体输送装置的发送器的流动信息。

43.如权利要求1的装置，还包括：

一个与所述储存器的入口连接的入口阀；

一个用于将所述储存器的出口与所述出口组件连接的出口阀；和

一个用于保持所述入口阀和所述出口阀同时打开的启动机构。

44.如权利要求43的装置，其中，所述启动机构包括：

一个可操作地与所述入口阀连接的可枢转运动的第一连杆，以便在所述第一连杆作枢转运动时打开所述入口阀；

一个可操作地与所述出口阀连接的可枢转运动的第二连杆，以便在所述第二连杆作枢转运动时打开所述出口阀；

一个可操作地与第一和第二连杆连接的可运动的启动杆，用于在所述杆运动时枢转所述连杆。

45.如权利要求44的装置，其中：

入口和出口阀分别包括可在打开和关闭位置之间移动的阀部件；

该第一连杆在该入口阀的阀部件和启动杆之间延伸，并且围绕该第一连杆的枢轴点运动，该第一连杆位于该入口阀的阀部件和启动杆之间；

该第二连杆在该出口阀的阀部件和启动杆之间延伸并且可围绕该第二连杆的枢轴点运动，该第二连杆位于出口阀的阀部件和启动杆之间；和

该启动杆是线性运动的。

46.如权利要求44的装置，还包括：

一个适于接收针头的填充口；和

一个连接到启动杆并且容纳在该填充口中的套管，该套管适于接纳插入到该填充口中的针头，以便所插入的针头导致了套管和启动杆的运动并且导致了该连杆的枢转运动。

47.如权利要求1的装置，其中，所述出口组件包括一个具有已知内部流体体积的经皮进入工具。

48.如权利要求47的装置，还包括一个控制所述分配器的处理器，并且，所述处理器是编程的，以便使所述分配器在接收到指令时输送相当于所述进入工具的已知内部流体体积的流体。

49.如权利要求47的装置，还包括一个安装在所述分配器和所述进入工具之间的流体探测器。

50.如权利要求49的装置，还包括一个控制所述分配器并且接收来自所述流体探测器信号的处理器，并且，对所述处理器进行编程，以便使所述分配器在接收到来自所述流体探测器的指示流入所述进入工具的最初流体流动的信号时用预定的时间输送预定的液体流，所述用预定的时间输送预定的液体流，产生了大体上相当于所述进入工具的已知内部流体体积的流体体积。

51.如权利要求47的装置，还包括一个安装在所述分配器和所述进入工具之间的流体探测器。

52.如权利要求51的装置，还包括一个控制所述分配器，并且接收来自所述流体探测器的信号的处理器，并且，对所述处理器进行编程，以便使所述分配器根据接收到的指令和来自所述流体探测器的指示最初进入所述流体探测器的流体的信号，输送预定体积的流体，所述预定体积的流体大体上相当于所述进入工具的已知内部流体体积。

53.如权利要求47的装置，其中，所述进入工具包括一个针头。

54.如权利要求1的装置，还包括一个与所述分配器连接的气体排除过滤器，用于排除进入分配器的流体中的气泡。

55.如权利要求1的装置，还包括：

一个容器，和控制流体从该容器流向所述出口组件的分配器；

一个填充口；和

一个连接所述填充口和容器的气体排除过滤器。

56.如权利要求1的装置，还包括一个用于容纳液体的透气性容器，和控制流体从所述容器流向所述出口组件的分配器。

57.如权利要求1的装置，还包括：

一个容器，和控制流体从该容器流向所述出口组件的分配器；

一个填充口，包括：

一个与所述容器形成流体连通的通道，

一个安装在所述通道内的阀，它使得流体单向进入所述容器，和

一个密封该通道的可拆卸的隔膜。

58.如权利要求57的装置，其中，所述填充口还包括一个漏斗，该漏斗具有一个可拆卸地放入所述通道中的小的开口末端，和一个容纳所述隔膜的大的开口末端。

59.如权利要求58的装置，其中，所述填充口还包括一个具有可拆卸地容纳所述漏斗的大的开口的开口的第一壁，此时，所述漏斗的小的开口末端被可拆卸地放置在所述通道中。

60.如权利要求59的装置，其中，所述填充口还包括一个第二壁，它与第一壁的距离大于所述隔膜的厚度，并且具有允许针头通过并且防止隔膜通过的开口。

61.如权利要求57的装置，其中，所述填充口还包括具有一个防止所述隔膜通过的开口的第一壁，和一个与所述第一壁分开的第二壁，它们之间的分隔距离大体上相当于所述隔膜的厚度，并且该第二壁具有一个允许针头通过的开口，并且，所述第二壁和所述第二壁的开口适合在对所述隔膜施加预定的力时允许所述隔膜通过。

62.如权利要求61的装置，其中，所述预定的力小于将所述针头从所述隔膜中拔出所需要的力。

63.如权利要求1的装置，其中，所述出口组件包括多个出口组件，并且每一个组件包括一个可独立展开的进入工具，该进入工具适合在使用时与所述分配器形成流体连通。

64.如权利要求63的装置，其中，每一个进入工具包括一个针头。

65.如权利要求63的装置，其中，在展开之前，每一个进入工具保持无菌状态。

66.一种用于向患者体内输送流体的装置，包括：

一个适合于与经皮进入患者的工具连接的出口组件；

一个储存器；

一个与所述储存器的入口连接的入口阀；

一个连接所述储存器的出口和所述出口组件的出口阀；和

一个用于保持所述入口阀和所述出口阀同时打开的启动机构。

67.如权利要求66的装置，其中，所述启动机构包括：

一个可操作地与所述分配器的所述入口阀连接的可枢转运动的第一连杆，以便在所述第一连杆作枢转运动时打开所述入口阀；

一个可操作地与所述分配器的所述出口阀连接的可枢转运动的第二连杆，以便在所述第二连杆作枢转运动时打开所述出口阀；和

一个可操作地连接所述第一和第二连杆的可移动的启动杆，用于在所述杆运动时枢转所述连杆。

68.如权利要求67的装置，其中：

所述入口阀和所述出口阀各自包括一个可以在打开和关闭位置之间运动的阀部件；

所述第一连杆位于所述入口阀的阀部件和所述启动杆之间，并且可以围绕位于所述入口阀的阀部件和所述启动杆之间的第一连杆的枢轴点枢转运动；

所述第二连杆位于所述出口阀的阀部件和所述启动杆之间，并且可以围绕位于所述出口阀的阀部件和所述启动杆之间的第二连杆的枢轴点枢转运动；和

所述启动杆是可以作线性运动的。

69.如权利要求67的装置，还包括：

一个适于接纳针头的填充口；和

一个与所述启动杆连接并且被纳入所述填充口中的套管，所述套管适于接纳插入所述填充口中的针头，以便所述插入的针头导致所述套管和所述启动杆运动，并使所述连杆枢转运动。

70.如权利要求66的装置，还包括构成所述储存器的至少两个层压材料层。

71.一种用于向患者体内输送流体的装置，包括：

一个具有已知内部流体体积的经皮进入工具；

一个用于将流体从容器输送到所述进入工具的分配器。

72.如权利要求71的装置，还包括一个控制所述分配器的处理器，并且，对所述分配器进行编程，以便导致所述分配器根据接收的指令输送相当于所述进入工具的已知内部流体体积的流体。

73.如权利要求71的装置，还包括一个安装在所述分配器和所述进入工具之间的流体探测器。

74.如权利要求73的装置，还包括一个控制所述分配器并且接收来自所述流体探测器的信号的处理器，并且，对所述分配器进行编程，以便导致所述分配器根据接收到的指令和收到的来自所述流体探测器的指示进入所述进入工具的最初液体流动的指令和信号，用预定的时间输送预定的液体流，所述用预定时间输送的预定的液体流，产生了大体上相当于所述进入工具的已知内部流体体积的流体。

75.如权利要求71的装置，还包括一个安装在所述分配器和所述进入工具之间的探测器。

76.如权利要求75的装置，还包括一个控制所述分配器并且接来自所述流体探测器的信号的处理器，并且，对所述分配器进行编程，以便导致所述分配器根据接收到的指令和接收到的来自所述流体探测器的指示进入所述进入工具的最初液体的信号，用预定的时间输送预定的液体流，所述用预定时间输送的预定的液体流，产生了大体上相当于所述进入工具的已知内部流体体积的流体。

77.一种用于向患者体内输送流体的装置，包括：

一个可以与经皮进入患者的工具连接的出口组件；

一个用于控制流体流向所述出口组件的分配器；和

一个与所述分配器连接的气体排除过滤器，用于排除进入所述分配器的流体中的气泡。

78.如权利要求77的装置，还包括一个与所述气体排除过滤器连接的容器，以及一个与所述容器连接的填充口。

79.如权利要求77的装置，还包括一个连接在所述气体排除过滤器和所述分配器之间的容器，以及一个与所述气体排除过滤器连接的填充口。

80.一种用于向患者体内输送流体的装置，包括：

A)一个容器；

B)一个填充口，它包括，

一个与所述容器形成流体连通的通道；

一个安装在所述通道内并且使得流体单向进入所述容器的阀；和

一个密封所述通道的可拆卸的隔膜。

81.如权利要求80的装置，其中，所述填充口还包括一个漏斗，该漏斗具有一个可拆卸地放入所述通道中的小的开口末端，和一个容纳所述隔膜的大的开口末端。

82.如权利要求81的装置，其中，所述填充口还包括一个具有一个开口的第一壁，当所述漏斗的小的开口末端可拆卸地放置在所述通道中时，所述开口可拆卸地容纳所述漏斗的大的开口末端。

83.如权利要求82的装置，其中，所述填充口还包括与所述第一壁分离的第二壁，它们之间的间隔距离大于所述隔膜的厚度，并且该第二壁具有允许针头通过和阻止所述隔膜通过的开口。

84.如权利要求80的装置，其中，所述填充口还包括一个具有阻止所述隔膜通过的开口的第一壁，以及一个与所述第一壁分离的第二壁，它们之间的间隔距离至少大体上相当于所述隔膜的厚度，并且该第二壁具有一个允许针头通过的开口，并且，所述第二壁和所述第二壁的开口适合在至少对所述隔膜施加预定的力时允许所述隔膜通过。

85.如权利要求84的装置，其中，所述预定力小于将针头从所述隔膜中拔出的所需要的力。

86.一种用于向患者体内输送流体的装置，包括：

多个经皮进入工具；和

一个适合控制流体流向所述进入工具的分配器；

其中，每一个进入工具是独立展开的，并且适合在展开时与所述分配器形成流体连通。

87.如权利要求86的装置，其中，每一个进入工具包括一个针头。

88.如权利要求86的装置，其中，每一个进入工具包括：

一个与所述分配器连接的腔体；和

一个固定在所述进入工具上的杠杆，并且被设计成在将所述杠杆从第一个位置移动到第二个位置时展开所述进入工具，所述杠杆具有一个用于在所述杠杆位于所述第一位置中时封闭所述腔体的封闭部件。

89.如权利要求86的装置，其中，在使用之前，每一个进入工具保持在无菌状态下。

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