[0002] 本申请要求在2007年7月20日提交的、名称为“Energy Supply Meansfor Fluid Dispensing Device”的美国临时申请No.60/961,484，2007年7月20日提交的、名称为“Collapsible Pump Reservior”的美国临时申请No.60/961,528和2007年7月20日提交的、名称为“Vented Dispensing Deviceand Method”的美国临时申请No.60/961,382的优先权，这些申请的内容均通过引用全文并入本申请。
技术领域
[0003] 本
发明的
实施例大体上涉及一种持续的医疗输注流体和/或连续监测身体分析物的系统、设备和方法。更具体地，本发明涉及一种可固定在
皮肤上的便携式类片输注设备，可选地，其也可连续地监测人体的分析物。在一些实施例中，提供了由微型高效能量源供能的多部件流体配送设备和/或人体分析物监测设备。
背景技术
[0004] 一些
疾病的医学处理需要连续地向各种身体部位输注药物，如皮下注射和静脉注射。例如，糖尿病患者需要在一整天内接受不同量的胰岛素，以控制他们的血糖
水平。近年来，已经出现的非卧床便携式胰岛素输注
泵作为每天多次通过
注射器注射胰岛素的上好替代。这些泵以连续的基本速率(basal rate)以及团注剂量的(bolus volume)输送胰岛素，这些泵发展用于将患者从重复的自
给药的注射中解放出来，并且使得他们维持几乎正常的每天的日程。其他基于使用输注泵的
治疗的例子有需要通过药物(如鸦片衍
生物)缓解的手术后的
疼痛的处理。这些药物局部输送到切口疤痕周围的
皮下组织以避免通过口服或皮下注射
镇静剂的全身性
副作用。对这种泵的应用的其他例子包括使用这些泵的癌症患者，他们需要通过打开静脉接入端口使得
化疗药物能够连续地输送。
[0005] 第一代的便携式胰岛素泵是“类寻呼机”设备，其具有包含在设备壳体内的储存器。长管将胰岛素从例如接附至患者腰带的泵输送到远处插入区域。储存器、输送管和皮下注射
套管统称为“输注组件”。建议应该每2-3天更换输注组件以避免套管插入区域的局部感染。然而，大部分糖尿病泵用户超过这个周期直至储存器空掉，这个周期有时候甚至达到从初始使用后7天。在美国
专利No.3,631,847、3,771,694、4,657,486和4,544,369中公开了这种泵，这些专利公开文献的内容结合在此引作参考。这些设备代表了使用每天多次注射的重要改进，但是其也具有缺点，缺点是这类设备的相对大的尺寸和重量。构成这类设备的重量和体积的主要因素是他们使用相对大的驱动机构和满足
马达、屏幕、报警器和设备的其他部件的高能量要求所需要的大尺寸
电池组(如AA型或AAA型)。
[0006] 大部分糖尿病胰岛素用户拒绝这种不舒适的、大体积的具有长管的设备因为它们打扰了用户的正常活动，比如，诸如游泳的体育运动。为了避免
导管的限制，提议了第二代的新概念。该新概念包括远程控制的、皮肤附着(例如，可粘附)的设备，该设备具有壳体，其带有适合与患者皮肤
接触的底面，包含于壳体内的储存器，以及适于与储存器流体相通的
注射针头。与目前使用的泵输注组件类似，这些皮肤可固定(skin-securable)设备设计为每2-3天更换一次。然而，大部分患者更喜欢将该期限延长到储存器用空。这一模式在美国专利No.4,498,843、5,957,895、6,589,229、6,740,059、6,723,072和6,485,461中描述，这些专利公开的内容结合在此引作参考。这些第二代皮肤附着设备有两个缺点。第一，单个设备在每三天必须被丢弃，包括它的贵重部件(
电子装置，驱动机构等)。第二，第二代远程控制皮肤附着设备普遍重且体积大，这个缺点是因为所述设备是直接接附在患者皮肤上且在那至少持续三天。如此大尺寸和大重量的一个原因是电池组的尺寸和数量，其不仅为维持皮肤附着设备和远程控制单元之间的通信链接提供能量，还为设备的能量消耗部件如马达、显示设备、报警器等提供能量。
[0007] 在美国专利7,144,384中披露了一种皮肤附着设备，该专利公开的内容结合在此引作参考。这个设备整个体积的大部分被电池组占据。在一个实施例中，需要四个
手表(纽扣)电池组满足配送能量的需要。四个纽扣电池组的平面与所述设备纵向轴垂直的放置并且结果设备相对厚(18mm)和笨重。此外，因为该设备能量需求高，使得这些笨重的电池组只能持续三(3)天，迫使用户在三(3)天后丢弃所述设备。
[0008] 手表电池组或者纽扣电池是小型的电池组，设计用于腕表、便携式计算器、
助听器和类似的紧凑便携式电子产品。手表电池组的主要优点是他们的尺寸，尤其是厚度。不像AA甚至AAA椭圆形电池组，具有至少10mm的半径，手表电池组是平面的，通常厚度有3-5mm。典型的手表电池组包括额定
电压1.5-3伏的单个电池。共
阳极材料包括锌或锂，共
阴极材料包括二
氧化锰，氧化
银和
碳氟化物(或氧化
铜)。这些类型电池组的圆柱形
外壳形成电池的正极
端子。“C”型3伏锂电池和“S”型1.5伏的氧化银电池是最常用的手表电池组。
[0009] 名 称 为“Systems and methods for sustained medical infusion and devicesrelated thereto”(以美国专利公开No.2007/0106218公开)的美国专利申请No.11/397,115，和名称为“Systems，devices and methods for fluid delivery”的美国临时专利申请No.61/123,509描述了所谓的第三代设备，包括具有可重复使用部分和一次性部分的远程控制皮肤可粘附配送贴片，这些专利的公开内容结合在此引作参考。在这些配送设备的一些实施例中，使用了驻留在配送设备的一次性部分里的纽扣电池组。描述的这种第三代设备相对薄(例如，不厚于15mm)且满足设备整个使用诸如超过3天的持续时间所有的能量需求。
[0010]
现有技术还描述了连续血糖监测仪(例如参见，美国专利5,390,671和6,143,164，这些专利公开的内容结合在此引作参考)。这些设备监测患者的身体皮下包埋(subcutaneous compartment)的血糖水平。美国专利申请No.11/706,606、11/989,665和11/989,678描述了双重功能类贴片流体配送设备用于配送流体和连续监测身体分析物(例如，胰岛素配送和血糖监测)，这些专利公开的内容结合在此引作参考。在这些公开的关于双重功能输注设备的实施例中，描述了一种封闭回路系统，其中根据一定的血糖水平输送胰岛素。在这些公开的一些实施例中，双重功能贴片是由可重复使用部分和一次性部分构成的，后者例如放置在一次性部分中的电池组。类似于单片“独立”配送设备，这种双重功能设备相对薄(厚度不超过15毫米)，并且满足诸如超过3天的整个使用持续时间所有的
能源需求。
发明内容
[0011] 在本发明的一些实施例中，公开了一种小型的、薄的、便携式可编程流体配送设备(下面称为“配送贴片”)，它具有一个小空间用于满足设备至少三天工作周期的能量需求的能量供给单元。
[0012] 在一些实施例中，提供的一种用于
葡萄糖连续监测的小型的、薄的(例如小于15mm)便携式设备，其包括用于能量供给单元的小空间，该能量供给单元满足设备至少三天工作周期的能量需求。连续监测设备可合并到配送设备中，为其提供感测能
力和配送能力。
在一些实施例中，该设备能够在一个封闭回路系统中能够根据所监测的葡萄糖的水平配送胰岛素。
[0013] 在一些实施例中，提供简单且便宜的配送贴片，其包括两部分，一次性部分和可重复使用部分。在将一次性部分和可重复使用部分连接后，所组装的设备具有薄的剖面和相对小的接触面。
[0014] 在一些实施例中，提供一种配送贴片，其包括两部分，一次性部分和可重复使用部分，其将流体输送到患者身体内部。能量供给单元包含在一次性部分内，因此没有必要对电池组进行更换。因此，用户没有必要携带电池组和担心更换电池组。
[0015] 在一些实施例中，提供一种将流体输送到患者身体内部的配送贴片，其包括两部分，一次性部分和可重复使用部分。一次性部分包括能量供给单元(例如电池组)。包括能量供给单元的一次性部分可以被丢弃在任何类型的废料容器中，包括定期的家庭处理系统，从而避免了使用和维护笨重的有毒废物/生物危害品的容器。
[0016] 本发明描述了一种小型的且薄的(例如，不大于大约20mm，一般情况下小于15mm)3
便携式可编程流体配送贴片，在一些实施例中，其将能量供给单元的空间限制在小于3cm。
更特别的，本发明披露描述了一种小的、低成本、便携式配送贴片，包括一次性部分和可重复使用部分。在一些实施例中，能量源包含在一次性部分中，并包括一个或多个金属/空气电池组。金属/空气电池组可能包括锌/空气纽扣式电池组。
[0017] 在一些实施例中，锌/空气电池组作为配送设备的能量源，因为它们薄并且具有高的能量
密度(即，这类电池配置为相对于其重量和/或体积存储大量电荷)以满足配送需要。当电池组包含在一次性部分中时，大概每三(3)天对它们丢弃一次(例如，将它放置在一个非生物危害垃圾桶)。一次性部分的生产成本对于产品的盈利能力是一个关键问题，因此，锌/空气电池组的低成本是它们的另一个优点。然而，具有类似优点的其他的类型的电池组也可以应用在本发明在此描述的设备中。
[0018] 在一些实施例中，在一次性部分中提供单个的锌/空气电池，电池的扁平部分与一次性部分的外壳对准从而形成一个薄的设备结构。可选择的，
电连接器可直接
焊接到电池的阴极。焊接避免了无意地与电池断开。
[0019] 锌/空气电池需要氧气工作，因此，其阴极激活之前，应被隔离。因此，在一些实施例中，该设备包括以下特征：
[0020] ·在该设备中电池的放置使得阴极的隔离盖(或者封口)能够被移除。在设备有两部分的情况下，在两部分
配对前，所述盖能从一次性部分中的电池组移除。
[0021] ·在设备中提供通
风孔使得空气自由流通。
通风孔使得能够将空气(即空气的进入)引入到设备的壳体并与锌/空气电池(一个或多个)接触。通风孔可以包括半透膜以例如阻止水的渗透。
[0022] 由于锌-空气电池组的功率输出(例如，功率，
电流和/或电压)不足以启动配送贴片的较大能量消耗的电部件，可提供高电容的电容器(例如，至少100mF)来满足瞬间功率/电流的需求。
[0023] 在本发明的一些实施例中，公开了一种满足设备的电部件的功率和电流需求的方法。因此，在一些实施例中，本发明提供了一种薄的(例如，最小维度小于大约15mm)的配送贴片，其包含至少一个纽扣(手表)电池组，例如氧化银电池组。
[0024] 在一些实施例中，提供了包括连续监视分析物的监视器得流体配送设备。在一些实施例中，流体配送贴片是胰岛素配送贴片，在一些实施例中，被设备监测的分析物是葡萄糖。在一些实施例中，设备包括至少一个纽扣电池组。在一些实施例中，设备能够根据所监测的葡萄糖的水平配送胰岛素，这样实现封闭回路系统。
[0025] 在一些实施例中，提供一种薄的(例如15mm)配送贴片，其包括至少一个锌/空气电池组。本发明还描述了使得氧气进入到该装置壳体的方法。
[0026] 在一些实施例中，提供一种配送贴片，其包括两部分，一次性部分和可重复使用部分。锌/空气电池组可以放在一次性部分内(例如，在这部分制造的过程中)，因此没有必要更换电池。锌/空气电池组可以包括一个能够在两部分配对之前或配对之后移除的封口。
[0027] 在一个方面中，公开了一种便携式的流体配送设备用于向用户的身体输注流体和/或感测用户身体中的分析物。所述设备包括至少一个壳体以容纳为设备提供能量的能量源，能量源包括至少一个在暴露于空气中之后产生
电能的
电化学电池和一个在能量源不使用时阻止所述至少一个电池暴露于空气中并且在利用能量源为设备供能之前能够将所述至少一个电池暴露于空气中的封口。所述至少一个壳体包括开口，该开口提供至封口的接入以便能够启动封口进而控制所述至少一个电池暴露于空气中。
[0028] 所述设备的实施例可以包括一个或多个如下的特征。
[0029] 所述设备的至少一个的壳体适于提供至封口的突片的接入，从而使得能够移除封口以致使至少一个电池暴露于空气中。
[0030] 所述设备还可以包括用于感测身体分析物水平的
传感器模
块。
[0031] 所述设备还可以包括保持在至少一个壳体内的能量源。
[0032] 封口可以固定至能量源的至少一个表面，通过所述表面空气与能量源的空气反应部分接触。所述封口可以包括可移除突片使得移除突片后，所述能量源的至少一个电池暴露于空气中。
[0033] 所述至少一个电池可以包括至少一个锌-空气电池。
[0034] 所述能量源可以设置成纽扣电池组。
[0035] 所述至少一个壳体还可以包括使空气输送到能量源的至少一个通气孔开口，和放置在至少一个通气孔开口中的半透膜，所述半透膜配置成可使得空气进入所述至少一个壳体和基本上阻止至少一些其他物质进入到所述至少一个壳体。所述至少一些其他物质可以包括，例如，水和/或其他液体的至少一种。
[0036] 所述设备还可以包括第二封口，在该设备不工作时，其阻止空气通过所述至少一个通气孔开口进入到所述至少一个壳体。所述第二封口可以
覆盖在半透膜上以阻止空气通过所述至少一个通气孔开口进入到所述至少一个壳体。
[0037] 所述至少一个壳体可以包括专用的能量源盖以至少保持所述能量源，和至少一个第二壳体，所述至少一个第二壳体配置成容纳和保持专用的能量源盖。
[0038] 所述至少一个壳体可以包括可重复使用部分壳体，其包括驱动机构和处理器，和一次性部分壳体，其包括保持治疗流体的储存器和能量源。所述能量源为驱动机构和/或处理器提供能量。
[0039] 所述一次性部分可以包括壳体，所述壳体以使得容纳能量源的壳体部分在能量源周围整体形成的方式制造，从而使能量源不能被移除。
[0040] 所述能量源的体积可以小于大约3cm3。
[0041] 所述至少一个壳体的厚度可以小于大约15mm。
[0042] 在另一方面，披露了一种向用户身体输注流体的便携式的流体配送设备。该设备包括至少一个壳体，用于至少容纳能量源以为该设备提供能量；泵，用于输送治疗流体到用户；驱动机构，用于激活泵；处理器，用于控制泵和/或驱动机构操作；电容器，用于在第一时间期间临时储存来自能量源的电荷和在第二时间期间通过对所存储电荷放电以激活所述驱动机构。所述第一时间间隔长于所述第二时间间隔。
[0043] 设备的实施例可以包括上面描述的第一设备的任意特征，以及下列特征的任意一个。
[0044] 第一时间间隔可以是第二时间间隔的至少20倍。
[0045] 第一时间间隔可以是第二时间间隔的大约50倍。
[0046] 第一时间间隔可以至少部分与第二时间间隔重叠。
[0047] 该设备还可以包括能量源。
[0048] 在另外的一个方面，公开了一种便携式的流体配送设备，用于向用户的身体输注流体和/或感测用户体内的分析物。所述设备包括为设备提供能量的能量源，能量源包括至少一个在暴露于空气中之后产生电能的电化学电池。所述设备还包括容纳能量源的至少一个壳体，和在能量源不使用时阻止所述至少一个电池暴露于空气中并且在利用能量源为设备供电之前能够将所述至少一个电池暴露于空气中的封口。所述至少一个壳体的制造方法使得容纳能量源的所述至少一个壳体的部分在能量源周围与其整体形成，从而使能量源不能被移除。
[0049] 该设备的实施例可以包括在此描述的任意一个设备的任意一个特征，以及下列特征的任意一个。
[0050] 所述至少一个壳体可以包括开口，用于提供至封口的接入从而使得能够启动封口以控制所述至少一个电池暴露于空气中。
[0051] 所述封口可以固定至能量源的至少一个表面，通过所述表面空气与能量源的空气反应部分接触。
[0052] 所述至少一个壳体可以包括可重复使用部分壳体，其包括驱动机构和处理器，和一次性部分壳体，其包括保持治疗流体的储存器和能量源。所述能量源为驱动机构和/或处理器提供能量。
[0053] 在另外的一个方面，公开了一种制造治疗流体输注设备的方法。所述方法包括提供至少一个壳体以容纳为设备提供能量的能量源，能量源包括至少一个在暴露于空气中之后产生电能的电化学电池和在设备不使用时阻止所述至少一个电池暴露于空气中并且设备开始工作之前能够将所述至少一个电池暴露于空气中的封口。所述至少一个壳体包括开口，该开口提供至封口的接入以便能够启动封口进而控制所述至少一个电池暴露于空气中。所述方法还包括连接所述能量源到所述至少一个壳体以使得能够通过所述至少一个壳体的开口接触所述封口。
[0054] 该方法的实施例可以包括在此描述的设备的任意一个特征，以及下面特征中的任意一个。
[0055] 能量源的连接可以包括以整体连接能量源从而使得能量源不能被移除。
[0056] 整体连接能量源可以包括固定能量源到所述至少一个壳体。
[0057] 固定能量源到所述至少一个壳体可以包括执行下列的一种或多种，例如，将能量源焊接到所述至少一个壳体和/或将能量源装入所述至少一个壳体内。
[0058] 提供的至少一个壳体可以包括提供专用能量源盖以至少保持所述能量源与输注设备的至少一个壳体的至少另一个分离。所述方法还可以包括将专用的能量源盖连接到所述输注设备的所述至少一个壳体的至少其他的。
[0059] 在另一方面，披露了一种便携式的配送设备，用于向用户的身体输注流体和/或感测身体分析物。该设备包括由储存治疗流体的储存器和配送治疗流体到用户身体的驱动机构组成的配送单元，和将配送单元固定到用户身体的
支撑单元。支撑单元包括给配送单元提供能量的能量源，能量源由在暴露于空气中之后产生电能的至少一个电化学电池组成。
[0060] 该设备的实施例中可以包括在此描述的任意一个设备和方法的任何一个特征，以及下列特征中的任意一个。
[0061] 所述支撑单元可以包括使空气能输送到能量源的至少一个通气孔开口。
[0062] 所述支撑单元还可以包括放置在至少一个通气孔开口中的半透膜，所述半透膜配置成可使得空气进入所述支撑单元并且基本上阻止至少一些其他物质进入到所述支撑单元。
[0063] 所述配送单元可以包括具有驱动机构的可重复使用部分和具有储存器的一次性部分。在可重复使用部分和/或一次性部分经由所述能量源和所述配送单元之间建立的电沟通形成连接之后，所述配送单元可以工作。
[0064] 所述配送设备还可以包括在能量源不使用时阻止所述至少一个电化学电池暴露于空气中并且在利用能量源为配送设备供能之前能够将所述至少一个电池暴露于空气中的封口。
[0065] 所述支撑单元的以使得容纳能量源的支撑单元的部分围绕能量源整体形成的方式制造，从而使能量源不能被移除。
[0066] 所述至少一个电化学电池可以包括至少一个锌-空气电池。
附图说明
[0067] 图1a-c是携带和不携带远程控制单元的示例性的单一部分和两部分的输注泵的示意图；
[0068] 图2a-b分别是利用支撑架接附至患者皮肤的示例性单一部分和两部分输注泵的示意图；
[0069] 图3是具有可重复使用部分和一次性部分的示例性蠕动输注泵的示意图；
[0070] 图4是具有传感器的示例性蠕动输注泵的示意图；
[0071] 图5是示例性两部分输注泵的示意图，其中带有用于所述泵的示例性电布置的方
框图；
[0072] 图6a-b是示例性锌/空气电池组的横截面示意图；
[0073] 图7a-d是图示说明配送设备和/或带有封口的电池组的实现方式的视图；
[0074] 图8是图示说明将电池组插入输注泵的可重复使用部分的示例性实施例的视图；
[0075] 图9是利用支撑架接附至患者皮肤的示例性两部分输注泵的横截面示意图；
[0076] 图10是采用塞子的示例性两部分输注泵的示意图；
[0077] 图11是接附至患者皮肤的具有可重复使用部分和一次性部分的蠕动型输注泵的示意图；
[0078] 图12a-e是用于将电池组连接到输注泵的示例性配置的示意图。
具体实施方式
[0079] 公开了一种对用户身体输注流体和/或感测人体内的分析物的便携式流体配送设备和方法。所述设备包括至少一个壳体以容纳为设备提供能量的能量源，能量源包括至少一个在暴露于空气中之后产生电能的电化学电池和在能量源不使用时阻止所述至少一个电池暴露于空气中并且在利用所述能量源为设备提供能量之前能够将所述至少一个电池暴露于空气中的封口。所述至少一个壳体包括开口，该开口提供至封口的接入以便能够启动封口进而控制所述至少一个电池暴露于空气中。在一些实施例中，公开了一种便携式流体配送设备，其包括具有在暴露于空气中之后产生电能的至少一个电化学电池的为设备提供能量的能量源，容纳能量源的至少一个壳体，和在能量源不使用时阻止所述至少一个电池暴露于空气中并且在利用所述能量源为设备提供能量之前能够将所述至少一个电池暴露于空气中的封口。所述至少一个壳体的制造方法使得容纳能量源的所述至少一个壳体的部分在能量源周围与其整体形成，从而使能量源不能被移除。
[0080] 参照图1a，其中示出了一种流体输送设备，也称作为输注泵的示意图。图1a中的输注泵包括可固定(例如，可粘附)至患者身体的配送贴片单元10，和与贴片单元10通信的远程控制单元40，贴片单元10可以由单一部分(如图1b中所示)或由包括可重复使用部分100和一次性部分200的两部分(如图1c中所示)构成。贴片单元10(也称作配送单元)可以采用不同的配送机构，如具有推动式
活塞的注射型储存器，蠕动
容积式泵等。
[0081] 参照图2，其中示出了一种示例性流体输送设备，其包括单一部分贴片单元10，支撑单元20和远程控制单元40。在将支撑单元20固定(例如，通过一些
粘合机构)到患者皮肤5上后所述贴片单元10连接到支撑单元20。由患者酌量将贴片单元10断开或重新连接到支撑单元20上。针头单元包括套管和可穿过支撑单元进入到患者身体的穿透构件(未示出)。流体的输送由可编程的远程控制单元40程序化控制，或通过至少一个提供在贴片单元10上的按钮15由手动控制。
[0082] 参照图2b，其中示出了一种示例性流体输送设备的示意图，其中该流体输送设备包括具有可重复使用部分100和一次性部分的两部分配送单元10、支撑单元20和远程控制单元40。一个或多个手动按钮15可以位于贴片单元10的可重复使用部分100的壳体上。
[0083] 包括贴片单元、支撑单元和针头单元的流体输送设备的配置，例如，在共有以色列专利申请No.IL171813、美国公开No.2007/0106218、美国申请No.11/706,606和美国临时专利申请No.60/833,110、60/842,869和60/848,511中描述，这些文献公开的内容结合在此引作参考。这些配置的一个优点是流体输送设备的相对昂贵的部件可以放置在设备的可重复使用部分内，而相对便宜的部件，例如包括电源，可以包含在一次性部分内。符合这种配置和布置(即有重复使用部分和一次性部分的布置)的配送单元(即贴片单元)使得对制造商、设备提供者和/或患者来说治疗流体配送设备的使用趋向于更加经济。这些布置，尤其是便宜的能量源(即电池组)所安装于的这种配送设备的一次性部分中的布置，避免了更换电池组的不方便因为它们与一次性部分一起更换。这种设备的布置也使得除了输注泵之外没有必要携带更换电池组。此外，更换电源(即电池组)的更换程序被简化，这是由于更换能量源替换为更换其中包含电池组的配送设备的一次性部分(例如，如在图3-5中所示)，从而避免了需要使用的专用工具、部件或技巧去更换真正的电源。然而，在一些实施例中，更换电池组可能与更换一次性部分是分离地和/或独立地执行。
[0084] 参照图3，其中示出了一种具有一次性部分200和可重复使用部分100的示例性蠕动输注泵的示意图。在附图3中，以预连接的配置(即在将两部分彼此连接之前)描绘乐一次性部分200和可重复使用部分100中。所述一次性部分包括：
[0085] ·出口201，用于输送治疗流体到患者身体。
[0086] ·储存器202，用于储存治疗流体。
[0087] ·入口204，用于以治疗流体填充储存器202。
[0088] ·输送管210，用于连接储存器202到出口201.
[0089] ·电池组50用作电源以为输注泵的电部件提供能量。在一些实施例中，电池组通过阴极连接器203(只示出一个这样的阴极连接)和阳极连接器205电耦合。这些连接器线连接至在可重复使用部分中的电部件，其中，该连接是经由例如，诸如tyco Electronics TMCorporation商业可获得的Ultra-FastReceptacles&Tabs(FASTON )的标准快速连接器，或简单的由彼此对准的金属突片进行。在一些使用金属突片的实施例中，金属突片在一侧TM
焊接到PCB116和/或另一侧焊接到电池组50。例如，可以在一次性部分中提供FASTON 的TM
突片213，在可重复使用部分100中放置FASTON 的壳体112。其他技术和机构可以用于提供配送单元的电池组和其他电部件之间的电连接。
[0090] ·一组电线209，其将电池的阴极连接器和阳极连接器连接到一次性部分中的标准快速连接器，将可重复使用部分中的标准快速连接器连接到
电路中。
[0091] 可重复使用部分可以包括：
[0092] ·一个或多个手动按钮15，用于调节需要输送的治疗流体的量，例如输送团注剂量(bolus dosage)。
[0093] ·驱动机构115，其包括马达和
齿轮(马达和齿轮在图中未示出)。
[0094] ·旋轮114，其与驱动机构和/或输送管的至少部分组合，构成
蠕动泵。
[0095] ·PCB116，其具有电子部件。
[0096] 每部分(例如，一次性部分和可重复使用部分)还可以具有耦合机构211以便与另一部分配对。这样的机构可以包括磁体或任意其他已知机械连接器设备，例如夹子，卡勾，轨道，嵌齿等。所述电连接器能够与耦合机构组合使得当将两部分(即一次性部分和可重复使用部分)机械连接起来时，电部件随之电耦合至电池组(例如，通过各种电连接器)。这些连接器也可以从Tyco Electronics Corporation获得。
[0097] 参照图4，其中示出了一种具有彼此连接的一次性部分200和可重复使用部分100的示例性蠕动泵10的示意图。输注泵10还包括用于监测身体分析物(如葡萄糖)的传感器120。基于所监测的身体分析物调整流体输送，以便这样实现半封闭或全封闭回路系统。
[0098] 参照图5，其中示出了一种示例性两部分输注泵的示意图，其中包括描绘装在可重复使用部分中的电布置的方框图。当两部分彼此连接时，电路400通过将电源44和电路的其他电部件相连接而封闭起来。电源可以包括一个或多个纽扣电池组，如锌/空气电池组。
[0099] 所述电路包括马达
驱动器47和CPU 45用于控制和监测泵的活动。CPU45可以如图所示放置在印刷
电路板(PCB)上，例如，如在图3和图4中标记为参考数字116的元件所示的。连接到电路中的还有接收器46和DC-DC
升压转换器41。因此，所述包括壳体和突片(在图3和图4中分别用参考数字112和213标记)的连接器可以实现
开关43(如在图5中所示)的功能，其在机械连接一次性部分和可重复使用部分之后使得输注泵的电部件接通。图5中还示出了用于输送治疗流体的出口201。
[0100] 图5中还示出了实现在可重复使用部分中的电路400的电布置，其中包括电容42，如大于100mF电容的高电容电容器。在一些实施例中，电容器是容量至少是180mF的电容器。电容器配置用于积累足够的电荷以便提供超过电池本身能够生成的高电流为需要高电流的部件供电。电容器由电池组在一个特定的时间周期内充电并且之后在一个相对短的时间周期内放电。例如通过CPU45和/或合适的电路布置来控制充电和放电的周期(如选择电路中的
电阻和电容的值以影响电容器充电和放电的周期)，可以控制电容器由电源(如电池)提供的电流充电的持续时间和电容器放电的持续时间之间的关系。在一些实施例中，电容器的充电持续时间将近490毫秒，电容器放电的持续时间是20毫秒。在这种情况下，如果电池的输出电流是10mA，电容器放电输出的电流是大约500mA，据此电容器放电时间是电容器充电时间的大约50倍。因此，采用高电容的电容器或一些能量存储设备有效地增加了诸如锌/空气电池等低能输出电池能够在一段较短的时间内的功率输出，也称作脉冲功率。在一些实施例中，电容器的充电时间间隔至少是电容器放电时间间隔的二十(20)倍。电容器充电时间间隔可以与电容器放电时间间隔至少部分重叠。
[0101] 在一些实施例中，使用
燃料电池(如锌空气电池组)取代了标准型号(AA或AAA)锂或
碱电池组用作能量源。使用锌/空气电池使得能够制造相对小尺寸的贴片单元。特别TM的，标准AAA电池的最小尺寸的是10.5mm(电池直径)，而标准锌/空气电池(如DURACELL制造的DA10或DA312)的最小维度例如是3.5mm。标准AA和/或AAA电池的较大电池维度导致了输注贴片和/或胰岛素泵较重且较大(因为需要较大的壳体去容纳这样的电池)，并且也增加了这些设备的成本。典型的胰岛素泵设备重大约85g、高大约15mm。与之相比，在这里描述的一些实施例中的输注泵重大约20g，且高度小于15mm，并且在一些实施例中最小维度小于15mm。
[0102] 也称作“锌-空气
燃料电池”的锌-空气电池组是不能充电的电化学电池，通过锌与空气中的氧气发生氧化反应提供能量。这类电池有高
能量密度和相对便宜的制造成本。他们主要使用在助听器上，如，美国专利No.5,591,541、5,607,796、5,662,717、5,733,676和5,804,327中所描述的，这些文献公开的内容结合在此引作参考。锌-空气电池传统电池，即通过化学反应生产电能的电池，一样工作。但是，锌-空气电池组不像其他电池那样将反应的必须物质(成分)装在电池内，而是从外部的空气获得它的一种主要反应成分，即氧气。使用来自空气的反应物减小了电池组所需的尺寸和空间，从而减小了容纳电池组的设备的维度和重量。与用在无线设备中的电池组不同的还有，锌-空气电池不包括毒性成分，而且既不会过度反应也不易燃。因此，锌-空气电池能够循环利用且可安全的丢弃。锌空气电池组的其他优点还有：
[0103] ·相比于其他电池组有高比能(110-200W/kg或400-720kJ/kg)。
[0104] ·随着电池组的能源消耗提供连续的能量；电池组的电压不下降直到电池组消耗超过80-85％。
[0105] ·非常长的闲置寿命，只要的锌-空气电池组恰当的密封以阻止氧气与电池组的电池反应，直到电池激活以使用。
[0106] ·低工作成本-在频繁或连续使用的应用中时，锌-空气电池和电池组提供每毫安每小时的低工作成本。
[0107] ·典型地，这些电池组是纽扣型锌-空气电池组，其比当前使用的常见的锂或碱电池组更小更轻。
[0108] 在另一方面，锌/空气电池组：
[0109] 1.需要持续的氧气供应；和
[0110] 2.有时没有足够的功率(如大约10mA的电流和大约1.2V的电压)使输注设备的一些能量消耗部件工作，如用在输注设备中的马达和处理器的设备。在这些情况下，电布置包括一个或多个电容器来提供足够的电荷以至少初始地满足在此描述的输注设备使用的这些部件的高能量要求。
[0111] 参照图6a和6b，其中示出了示例性锌/空气电池组50的横截面示意图。图6a示出了活动模式中的电池组，没有封口，因此使得发生消耗环境空气中的氧气的化学反应。图6b示出的电池组50是如由制造商提供的
阴极室被用密封机构61(如可剥离封口)密封的电池组。
[0112] 电池组50包括电池，其具有锌
阳极室51，在将包括氧气的空气引入到
空气阴极室57之后，锌在该锌阳极室51中被氧化，其中在空气阴极室57中将氧气还原成水，从而产生电势差。氧气可以通过空气阴极室壁中的至少一个空气通路开口55进入到空气阴极室。
因为还原反应需要恒定的氧气供应因此开口是必须的。一般地，如图6b中所示，制造商提供的电池组其空气阴极密封，从而在电池运输和储存中阻止电池的激活。可以启动控制氧气进入到电池的阴极室的封口61(或其他形式的密封机构)以致使空气进入到电池中。例如，在封口61包括覆盖开口55的可移除突片的情况下，在使用电池组提供能量前拉开突片
63使得封口移除。
[0113] 在一些实施例中还示出了两个室由隔板56分开且每个室都装入分离的壳体(例如，外壳或壳)中：阳极壳54和阴极壳53。这两个壳通过
垫片52彼此隔离以阻止放电。
[0114] 图7a-7d是控制空气进入到能量源(如电池组)的示例性密封机构的示意图。特别地，附图示出了通过拉动封口的突片63移除电池组的封口61。封口将阴极壳与氧气隔离，从而阻止了在开始使用电池组为诸如配送设备供能前，电池组中的锌的不必要(即，过早的)的氧化。因此，只要电池组50保持被密封，其就不活动。当电池组不启动时，它的搁置寿命明显的延长，从而也延长了一次性部分的搁置寿命。
[0115] 图7a示出了包括接附至拉片的可剥离的封口(例如，基本覆盖整个阴极表面或开口的圆形盖，其中空气通过其进入电池组)连接到可拉突片的密封机构。电池组的封口直接接附至电池组，或直接由电池组制造商将其置于电池组上。这种配置仅仅需要将电池组连接到输注泵，不用其他的程序。在这些实施例中，电池组可以在生产泵的制造(例如，组装)过程中置于输注泵内，从而使得输注泵已经包括经封口的电池组，在即将启用的情况下移除封口即可。在一些实施例中，电(能量)源整体连接至输注泵(例如，连接至两部分输注泵的一次性部分)，从而使得电池组不容易或根本不能移除或更换。例如，经封口的能量源用焊接的方式连接到输注泵。
[0116] 通过使用带有原始封口(如，由电池组制造商提供的)的电池组，封口突片的开口(图12b中的数字65所示)可以留在一次性部分的壳体(盖66)中。这样，开口提供至能量源的密封机构的接入，用于控制空气进入到电池组内并且使密封机构在贴片单元开始工作前启动，使空气进入到电池组。在使用带有突片63的封口来实现密封机构的情况下，突片63放置于盖的外侧，而电池组50放置于专用盖64(也称为电池组的壳体)的一次性部分内。开口使得可以通过拉突片来移除封口61。移除封口后，允许氧气进入到电池组中并使得电池组被激活(例如，如图7c和7d中所示)。
[0117] 如在图7a-d中进一步示出的，选择性膜62可以放置在开口中使得氧气可以进入电池组。关于使用这样的选择性膜的进一步细节，例如，在名称为“Vented Dispensing Device and Method”的共同临时申请No.60/961,382，和与本申请同日提交的题目为“Vented Dispensing Device and Method”的非临时申请中提供，这些专利文献公开的内容结合在此引作参考。所述选择性膜(也被称作透气膜)具有选择透过性。它保护电池组不接触如水和其他流体的有害物质，但能够使氧气进入。所述膜可以由防水材料和/或防水
纤维制成，如能够使气体通过膜扩散进入但不透水的防水/透气纤维。例如，这样的合适的TM纤维是GORE-TEX ，其在美国专利No.4,194,041中描述，该专利的内容结合在此引作参考。
[0118] 在一些实施例中，所述膜被在刚刚开始使用电池组前才移除的封口覆盖。封口用不透材料制成，防止氧气进入从而延长了电池组的搁置寿命。
[0119] 参考图7b，其中示出带有密封机构的输注泵的另一个示例性实施例的视图。如图所示，封口放置在选择性膜的外侧(如在输注泵的外部)。在这一实施例中，盖是不透气的以防止电池组的能量消耗。在一些实施例中，输注泵封装在基本不透气的罩子中以使得电池组密封。
[0120] 图7c和7d示出设备移除封口后的一次性部分。封口的突片已经被用户拉开从而氧气从输注泵外部通过膜62自由的进入到电池组50(如图7d所示)。
[0121] 参照图8，其中示出了图示说明示例性的电池组插入方法的视图。在图8所说明的方法中，电池组是分离地提供的，即不是和支撑架(例如，如图11所示)一体的部件或者形成于设备的一次性部分之内(例如，如图3-5和7a-7d所示)。因此，在所说明的图8的实施例中，电池组插入到泵中并且手动电连接到其上。附图8示出没有封口或其他类型密封机构的单一电池组50，其置于专用的套72(或壳体)中，所述套72可接附到可重复使用部分的外盖上。当更换电池组时所述套能够从可重复使用部分100的盖71上拆下。显然，可以有多于一个电池组插入到输注泵中。附图8还示出蠕动机构的轮子73(也在附图3-4中显示，在那里由参考数字114指示)。
[0122] 参照图9，其中示出了两部分系统900的横截面示意图。输注泵900实现为半封闭回路和/或封闭回路系统用于感测分析物水平(如感测葡萄糖)和配送治疗流体(如胰岛素)。所述系统包括一个或多个用于为封闭回路系统提供所需能量的能量源(如纽扣电池组)。示例性封闭回路系统的详细描述见于，例如，共同美国专利申请No.11/706,606，其内容结合在此引作参考。所述系统900包括两部分：可重复使用部分950，其包括相对较昂贵的系统部件，如CPU和其他电部件92，马达和驱动机构(如图4所示)。包括一个或多个传感器93的电部件的所需的能量由一个或多个纽扣电池组99提供，如锌/空气纽扣电池组。电池组可以放置在一次性部分960中并且通过一组电线94和电部件电连接。插头95用于连接可重复使用部分到一次性部分。插头将系统的主要电部件连接到电源并且还将探针97连接到一个或多个传感器93。传感器93从一个或多个探针97接收关于身体分析物(如葡萄糖)浓度的
信号，并处理这些信号以提供的关于身体分析物浓度的数据。在一些实施例中传感器93可以与CPU和/或其他电部件92一体形成。传感器能够通过任意标准机构连接到插头，其中包括电线和/或光纤96。在一些实施例中，一个或多个探针97耦合到提供了进入用户身体的通道的套管上(例如，如图11中所示)。
[0123] 在一些实施例中，用于感测分析物和配送治疗流体的系统通过支撑架20接附到用户皮肤上。所述支撑架可以通过
粘合剂91接附到用户的皮肤5。
[0124] 在一些实施例中，组合的感测和配送设备的能量需要，如上所述，由纽扣电池组满足。此外，仅有感测能力的设备的能量需求也由纽扣电池组来满足。这种用于监测血液分析物的设备已经在，如共同美国临时专利申请No.60/653,504中公开，其公开内容结合在此引作参考。
[0125] 参照图10，其中示出了两部分输注泵1000的示例性实施例的示意图。输注泵1000通过推动活塞机构输送治疗流体，这类似于如在2008年5月11日提交的、名称为“A positive displacement pump”的PCT专利申请No.PCT/IL08/000641中所公开的机构，该专利的内容结合在此引作参考。在一些实施例中，输注泵1000包括两部分：可重复使用部分1100和一次性部分1200。
[0126] 在一些实施例中，输注泵包括：
[0127] ·出口1201，用于输送治疗流体到患者身体。
[0128] ·储存器1202，用于存储治疗流体。
[0129] ·电源1099，其包括一个或多个电池组，用于为输注泵的电部件供电。
[0130] ·电线1209，用于将电池组和其他电子部件彼此电连接。
[0131] ·用户输入界面，在一些实施例中，其包括至少一个手动按钮1015用于调整输送的治疗流体的量，特别地，用于团注剂量。
[0132] ·更换驱动机构1114，其包括马达和齿轮。该驱动机构移动塞子，在一些实施例中，其包括螺旋杆1001和活塞1002。
[0133] ·电子部件1116，如
控制器、处理器和收发器。
[0134] 作为放置能量源在一次性部分1200中和放置较贵的电部件在可重复利用部分中的结果，需要使用两部分之间的电连接。当输注泵的两部分组装在一起时，这样的连接器1003可以由压合在一起的简单的金属(或其他导电材料)板实现。例如参照附图3和附图
4，还提供了关于电连接可重复使用部分和一次性部分的更多细节。
[0135] 参照图11，其中示出了蠕动型两部分输注泵的示意图。使用至少一个纽扣电池组作为输注泵10的电源1099。在一些实施例中，一些或全部的电池组放置在固定至用户皮肤5的支撑架20内。电源使用插头和插座连接器1103电连接到可重复使用部分100的电部件116以及马达和驱动机构115。图11还示出了用于输送治疗流体到用户身体的套管1104。
[0136] 参照图12a-12d，其中示出了用于连接电池组到输注泵的示例性配置的示意图。附图12d描绘了电池组和将电池组电连接到输注泵的电路的电线209。
[0137] 图12a和12b描绘了用于纽扣电池组50(如本文中之前所述的)的专用盖(壳体)60。电池组通过连接器，即阴极连接器203和阳极连接器205，连接到设备的电部件。如图所示，在一些实施例中，连接器位于电池组的主平表面(如电池组的上部表面和/或下部平表面)上，并且从而提供大的接触面积。在一些实施例中，专用盖64还包括选择性膜
62(也称为“半透膜”或“透气膜”)。专用盖64相对于环境隔离和保护电池组和输注泵的其他可能的部件。因为电池组可以位于输注泵的部分中，比如在一次性部分和/或可重复使用部分的支撑架中，隔离盖可以制成与这些部件的一体的部分，如附图7a-7d所示。
[0138] 所述选择性膜62具有选择透过性。从而可以保护电池组以免诸如水和其他液体的有害物质进入，但使氧气可以传输到电池组中。在激活输注泵之前通过诸如封口61的密封机构阻止氧气传输到电池组阴极。封口可以如图12a所示放置在选择性膜上，或可以直接留在电池组上，如图12b所示由制造商所提供的那样。当封口直接接附到电池组时，在盖上留有可接触密封机构的开口65，使得封口的突片，例如，可以被拉开从而提起封口。
[0139] 在一些实施例中，当电池组包含在一次性部分内或支撑架内时，没有必要进行电池组更换。因此，电池组50可以在泵
制造过程中通过一组电线209焊接，或以其他形式接附到电路中从而避免无意的断开。在一些实施例中，电池组可以使用大接触面积的连接器2 2
连接到电路中。例如，当在电池组阴极和连接器之间的连接面积大于10mm，例如在18mm 和
2
25mm 之间时，电池组的服务寿命显著的增加。接触面积的增加可以采用多种标准连接件、电线网格、穿孔板或其他能够电连接电池组且不会不利地影响空气进入的任何机构。
[0140] 附图12c示出了连接至电池组阴极53的单个连接件203。图12d示出了多于一个连接件，例如三(3)个连接件203，这能够充分增加电池组的服务寿命。连接件可以连接至同一根电线(未示出)，或每个连接件与分离的电线209相关。在接触面积足够大的情况2
下，如远大于15mm，可以有较少的连接件。应该理解，为了连接电池组以激活输注泵的电部件的目的，电池组的阳极侧54也必须被电连接。
[0141] 参照图12e，其中示出了彼此连接的输注设备10的一次性部分200和可重复使用部分100的示例性实施例的示意图，图中包括电布置。在一些实施例中，当这两部分彼此连接时，一旦电池组50连接到电路的其他电部件，电路400构成闭合回路。例如在图12d所示，电池组可以焊接到电线209。在一些实施例中，电池组可以被压抵到连接器以使其与输注泵的其他电子器件电耦合。
[0142] 尽管已经在此详细地公开了特定的实施例，但是这仅仅是为了说明的目的通过示例进行的，并且不限于随附
权利要求书的范围。特别地，可以预期，在不脱离由权利要求书所限定的本发明的精神和范围的前提下可以进行各种替换、变更和改变。
说明书中所引用的任意和所有前面的专利、申请和公开的文献通过引用合并于此。本发明的其他方面、优点和改进也认为包含在权利要求书的范围内。所给出的权利要求代表了本发明这里所公开的内容。另外，本发明未要求的内容也是可以预期的。
