ES2907488T3 - Subsistemas de bomba de émbolo rotativo - Google Patents

Abstract

Un subconjunto rotativo para bombear fluido farmacológico en un dispositivo de administración de fármacos, comprendiendo dicho subconjunto: un cuerpo hueco que comprende una pared lateral de alojamiento (224) que define una cavidad (230) que se extiende alrededor de un eje longitudinal (201, 401, 601) entre un extremo distal cerrado (262) y un extremo proximal abierto (260), incluyendo la pared lateral de alojamiento dos puertos (226, 228) que la atraviesan y en comunicación de fluido con la cavidad, en donde al menos una porción de trabajo (602) de la cavidad tiene una sección transversal no circular que se extiende a lo largo de un plano perpendicular al eje longitudinal, estando la porción de trabajo definida por primeros segmentos desplazados hacia dentro (232, 234) de la pared lateral de alojamiento interconectados por segundos segmentos (246, 248) de la pared lateral de alojamiento, los primeros segmentos desplazados hacia dentro separados del eje longitudinal por una primera distancia radial constante o variable (a), y los segundos segmentos separados del eje longitudinal por una segunda distancia radial constante o variable (b) que es mayor que la primera distancia radial, en donde dichos primeros segmentos desplazados hacia dentro de la pared lateral de alojamiento están dispuestos a lo largo de regiones de la pared lateral que rodean dichos dos puertos, y dichos segundos segmentos de la pared lateral de alojamiento están separados de dichos dos puertos; y un émbolo (302) alojado en la cavidad (230) y que define una cámara de trabajo (602) entre el émbolo y la pared lateral de alojamiento (224), en donde: el émbolo está configurado para rotar con respecto al cuerpo para poner la cámara de trabajo (602) en comunicación de flujo de fluido secuencial con uno de dichos dos puertos (226, 228), luego ningún puerto, luego el otro de dichos dos puertos, el émbolo está configurado además para moverse en traslación longitudinal con respecto al cuerpo y, por lo tanto, hacer que varíe un volumen de dicha cámara de trabajo (602) para tomar sucesivamente un fluido farmacológico de uno de dichos dos puertos y luego descargar el fluido del otro de dichos dos puertos, y el émbolo tiene un tamaño y una forma tales que cuando la cámara de trabajo (602) está en comunicación de flujo de fluido con uno de dichos dos puertos, una pared lateral (320) del émbolo establece un sello estanco a los líquidos contra el primer segmento desplazado hacia dentro (232, 234) de la pared lateral de alojamiento (224) que rodea el otro puerto de dichos dos puertos, pero no establece un sello estanco a los líquidos con los segundos segmentos (246, 248) de la pared lateral de alojamiento.

Description

DESCRIPCIÓN

Subsistemas de bomba de émbolo rotativo

Campo de la divulgación

La presente divulgación se refiere a subsistemas de bomba de émbolo rotativo. Más en particular, la presente divulgación se refiere a sistemas de bomba de émbolo rotativo para sistemas o dispositivos de administración de fármacos.

Antecedentes de la divulgación

Se requieren muchos sistemas de administración de fármacos para administrar una cantidad precisa y aguda de fluido farmacológico a un paciente desde un recipiente o depósito de fármaco. La cantidad de fluido farmacológico administrado puede ser menor que la cantidad total de fármaco almacenado en el recipiente o depósito de fármaco. Los ejemplos de tales sistemas de administración de fármacos incluyen, sin limitación, bolígrafos y bombas de insulina, dispositivos configurados para administrar múltiples dosis fijas de un fármaco y dispositivos de administración de fármacos de un único uso que requieren una configuración de dosis específica para el paciente en el momento de la administración.

El documento WO 93/20864 A1 divulga una bomba de infusión para la administración repetitiva de medicación, que comprende un cilindro que tiene una pared cilíndrica y un extremo abierto y otro cerrado, un émbolo insertado a través del extremo abierto del cilindro, siendo este émbolo rotatorio y recíproco en dicho cilindro, y una abertura de entrada y una abertura de salida a través de la pared del cilindro. El émbolo está provisto de una superficie de válvula que abre y cierra alternativamente las aberturas de entrada y salida en sincronismo con el movimiento alternativo del émbolo. El émbolo es impulsado para rotar a través de un acoplamiento que permite el movimiento recíproco del émbolo, cuyo movimiento es proporcionado por la rotación del émbolo como un pasador rígidamente montado en el cilindro que se engancha a una ranura curva sobre una superficie cilíndrica rígidamente montada en el émbolo.

Sumario

La invención se reivindica en la reivindicación 1. Los aspectos adicionales de la presente invención se definen en las reivindicaciones dependientes.

Breve descripción de los dibujos

Las características y ventajas mencionadas anteriormente y otras de la presente divulgación, así como la manera de conseguirlas, se harán más evidentes y la invención se entenderá mejor con referencia a la siguiente descripción de realizaciones de la invención interpretada junto con los dibujos adjuntos, en donde:

La FIG. 1 representa un sistema de administración de fármacos que comprende un subsistema de bomba de émbolo rotativo, de acuerdo con algunas realizaciones.

La FIG. 2 representa un subsistema de bomba de émbolo rotativo, de acuerdo con algunas realizaciones.

La FIG. 3 representa una vista en despiece de ciertos componentes del sistema de bomba de émbolo rotativo de la FIG. 2, de acuerdo con algunas realizaciones.

Las FIGS. 4A, 4B, 4C y 4D proporcionan vistas de perfil de un componente de émbolo del sistema de bomba de émbolo rotativo, de acuerdo con algunas realizaciones.

La FIG. 5 proporciona una vista en perspectiva del componente de émbolo, de acuerdo con algunas realizaciones. La FIG. 6 proporciona una vista en perspectiva de un componente de alojamiento de bomba del subsistema de bomba, de acuerdo con algunas realizaciones.

Las FIGS. 7A y 7B proporcionan vistas transversales y en perspectiva del componente de alojamiento de bomba, de acuerdo con algunas realizaciones.

La FIG. 8 proporciona una vista transversal de arriba abajo del alojamiento de bomba, de acuerdo con algunas realizaciones.

Las FIGS. 9A, 9B, 9C y 9D proporcionan vistas de perfil y sección transversal del subsistema de bomba en operación, de acuerdo con algunas realizaciones.

Las FIGS. 10A, 10B, 10C y 10D proporcionan vistas de arriba abajo y sección transversal del subsistema de bomba en operación, de acuerdo con algunas realizaciones.

Las FIGS. 11A, 11B, 11C y 11D proporcionan vistas ilustrativas de compensaciones hacia dentro, dentro del alojamiento de bomba, de acuerdo con algunas realizaciones.

La FIG. 12 proporciona una vista en perspectiva de un componente de alojamiento de bomba alternativo, de acuerdo con algunas realizaciones.

La FIG. 13 proporciona una vista de arriba abajo del componente de alojamiento de bomba alternativo, de acuerdo con algunas realizaciones.

Las FIGS. 14, 15, 16 y 17 proporcionan vistas en perspectiva de otro componente de alojamiento de bomba alternativo, de acuerdo con algunas realizaciones.

Los caracteres de referencia correspondientes indican partes correspondientes a lo largo de las diversas vistas. Las ejemplificaciones expuestas en el presente documento ilustran realizaciones de ejemplo de la invención y tales ejemplificaciones no deben interpretarse en ningún caso como limitantes del alcance de la invención.

Descripción detallada

En algunas realizaciones, idealmente, los sistemas de administración de fármacos deberían ser pequeños, para hacerlos más fáciles de transportar y/o no intrusivos para el usuario. Idealmente, tales sistemas también deberían comprender un número relativamente pequeño de componentes simples para hacerlos más confiables y más fáciles y menos costosos de fabricar. Idealmente, el sistema también debería ser resistente a imperfecciones menores en la forma y/o dimensiones de los componentes (es decir, la precisión requerida de los componentes debe ser relativamente baja) para que el sistema sea más fácil de fabricar. Por último, tales sistemas deberían requerir solo una pequeña cantidad de energía para operar, para requerir menos fuerza motriz por parte del usuario para su uso, o para disminuir la necesidad de motores y baterías voluminosos y/o caros. Por lo tanto, existe la necesidad de subsistemas de bomba que puedan administrar dosis precisas y agudas de fluidos farmacológicos con una alta eficiencia utilizando un número relativamente pequeño de componentes simples, para lograr una mayor confiabilidad y capacidad de fabricación.

La FIG. 1 representa un contexto de sistema de administración de fármacos 120, de acuerdo con algunas realizaciones. El contexto 120 incluye un depósito farmacológico 150 que almacena un fármaco en forma de fluido, una bomba 100 que extrae dicho fluido farmacológico del depósito 150 y lo administra a un paciente 180, ya sea a través de inyección subcutánea/intramuscular, o por otros medios. El depósito 150 puede almacenar fluido farmacológico bajo presión, o puede no almacenar fluido farmacológico bajo presión (es decir, almacenar el fluido farmacológico a presión ambiental). En algunas realizaciones, el depósito farmacológico 150 y la bomba 100 pueden estar integrados en un único sistema de dispositivo de administración de fármacos 130. En otras realizaciones, el depósito farmacológico 150 y la bomba 100 pueden comprender o estar integrados en dispositivos separados. La bomba 100 puede ser un subsistema de bomba de émbolo rotativo, tal como los subsistemas desvelados en el presente documento; tal subsistema de bomba puede controlarse manual o electrónicamente.

El término "fármaco" se refiere a uno o más agentes terapéuticos que incluyen, entre otros, insulinas, un análogo de la insulina, tal como insulina lispro o insulina glargina, derivados de insulina, un agonista del receptor de GLP-1, tal como dulaglutida o liraglutida, glucagón, análogos del glucagón, derivados del glucagón, un polipéptido inhibidor gástrico (GIP), análogos del GIP, derivados del GIP, análogos de la oxintomodulina, derivados de la oxintomodulina, anticuerpos terapéuticos y cualquier agente terapéutico que sea capaz de administrarse mediante el dispositivo anterior. El fármaco tal como se usa en el dispositivo puede formularse con uno o más excipientes. Tal dispositivo de administración de fármacos puede ser operado de una manera generalmente descrita en el presente documento por un paciente, cuidador o profesional de la salud para administrar uno o más fármacos a una persona.

El uso de una bomba de émbolo rotativo para administrar fluido farmacológico plantea varios desafíos. Por ejemplo, las bombas de émbolo rotativo conocidas anteriormente utilizan generalmente componentes rígidos. Si bien estos componentes rígidos pueden proporcionar un sellado adecuado para aplicaciones industriales, las interfaces de sellado rígido sobre rígido para sellos dinámicos generalmente no son adecuadas para mantener la esterilidad e integridad de un depósito farmacológico y la ruta de fluido farmacológico en un dispositivo de administración de fármacos. También, el uso de componentes rígidos para sellos dinámicos requiere piezas de alta precisión que no son rentables para dispositivos médicos desechables.

Por lo tanto, al menos algunas realizaciones del subsistema de bomba descrito en el presente documento utilizan superficies elastoméricas para crear sellos estancos a los fluidos. Por ejemplo, al menos una porción del émbolo rotatorio puede comprender un manguito elastomérico que interactúa con la pared interior rígida del alojamiento de bomba para crear un sello estanco a los fluidos y dinámico. Sin embargo, el uso de tales superficies elastoméricas puede disminuir la eficiencia y/o precisión del subsistema de bomba. Tal y como se describen con mayor detalle en el presente documento, los subsistemas de bomba desvelados utilizan diferentes características y/o configuraciones para aumentar la eficiencia y la precisión del subsistema de bomba.

Únicamente para facilitar la explicación, la Fig. 2 y todas las figuras posteriores utilizarán el sistema direccional x, y, z representado por las flechas 101. En la memoria descriptiva y las reivindicaciones, las referencias a la dirección "proximal" o "hacia arriba" significarán la dirección y positiva; las referencias a la dirección "distal" o "hacia abajo" significarán la dirección y negativa.

Las FIGS. 2 y 3 representan un subsistema de bomba de émbolo rotativo 100, de acuerdo con algunas realizaciones. El subsistema de bomba de émbolo rotativo 100 se puede usar para bombear cualquier fluido adecuado. En algunas realizaciones, el subsistema 100 puede usarse como parte de un dispositivo de administración de fármacos para bombear un fluido farmacológico.

El subsistema 100 incluye el bastidor de montaje 102, árbol de accionamiento rotativo 104, émbolo rotatorio 302, alojamiento de bomba 202 y resorte de retorno 124. Un extremo proximal de bastidor 102 soporta el árbol de accionamiento rotativo 104, que a su vez está conectado al émbolo rotatorio 302. El árbol de accionamiento rotativo 104 puede estar conectado a un motor de accionamiento, un resorte (por ejemplo, un resorte de torsión, o un resorte de potencia/reloj), una manivela manual operada por el usuario, perilla, botón, palanca, u otro actuador, u otra fuente de torsión para accionar el émbolo rotatorio 302 para que rote alrededor del eje longitudinal 201 en la dirección de la flecha 205 (por ejemplo, en la dirección de las agujas del reloj), como se muestra en la FIG. 3.

Las FIGS. 4A-4D y 5 representan el émbolo rotatorio 302 con más detalle, de acuerdo con algunas realizaciones. Las FIGS. 4A-4D representan el émbolo 302 desde cuatro vistas de perfil separadas, mientras que la FIG. 5 proporciona una vista en perspectiva. El émbolo 302 comprende un cuerpo alargado sustancialmente cilíndrico que tiene un extremo proximal 312 y un extremo distal 314 conectado por una pared lateral curva y cilíndrica 320. En algunas realizaciones, el cuerpo cilíndrico del émbolo 302 puede comprender una varilla rígida proximal 306 (por ejemplo, construida al menos parcialmente de un metal adecuado o plástico rígido) acoplada a un manguito distal relativamente plegable/deformable 308. Dado que el manguito 308 está configurado para entrar en contacto con el fluido farmacológico, el manguito 308 puede construirse a partir de un material de sellado flexible compatible con fármacos, tal como, por ejemplo, un elastómero (tal como bromobutilo, clorobutilo, o una mezcla de cualquiera de los dos con otros cauchos tal como poliisopreno o estireno-butadieno), un plástico blando inerte (tal como politetrafluoroetileno, etileno tetrafluoroetileno, polietileno o etileno propileno fluorado), o un caucho revestido con una película o revestimiento de un plástico inerte. La varilla rígida 306 puede tener forma de hendidura, en forma de cruz, forma de T u otra forma de sección transversal que se inserta en una abertura correspondiente en el manguito 308 para evitar una torsión excesiva del manguito 308 con respecto a la varilla 306 alrededor del eje longitudinal 201. El manguito 308 se puede acoplar a la varilla 306 usando un ajuste a presión, un ajuste por interferencia, un adhesivo, una soldadura ultrasónica o térmica, u otros métodos de acoplamiento adecuados. En otras realizaciones, el cuerpo cilíndrico del émbolo 302 se puede construir como una única pieza monolítica. El cuerpo cilíndrico del émbolo 302 puede comprender además al menos dos elementos de sellado, una nervadura de sellado anular distal 332 y una nervadura de sellado anular proximal 334, que rodean una circunferencia transversal del émbolo 302. En algunas realizaciones, las dos nervaduras también pueden comprender un material elastomérico adecuado para crear un sello dinámico estanco a los fluidos contra una superficie rígida. Las dos nervaduras 332, 334 pueden estar separadas una distancia longitudinal 236. En algunas realizaciones, también se puede proporcionar una tercera nervadura "media" (no mostrada) entre las nervaduras 332, 334 para funcionar como soporte estructural adicional y para proporcionar un sello adicional (potencialmente redundante) entre la cámara de trabajo 602 (descrita a continuación con referencia a las FIG. 9A-9B) y atmósfera exterior.

El pasador de émbolo 304 sobresale radialmente hacia fuera desde la pared lateral 320 del émbolo 302 y puede estar fijado rígidamente a la misma. En algunas realizaciones, el pasador 304 y la varilla 306 pueden estar formados por una sola pieza monolítica; en otras realizaciones, el pasador 304 puede ser una parte separada que se adhiere, une, inserta o moldea en la varilla 306. Como se ha representado, el pasador 304 puede estar dispuesto adyacente al extremo proximal 312 del émbolo 302. Sin embargo, el pasador puede estar dispuesto en cualquier punto a lo largo del émbolo 302. Como se observa mejor en la FIG. 5, el émbolo 302 puede incluir una porción distal de área de sección transversal reducida que puede estar definida por un recorte 310 dispuesto adyacente al extremo distal 314. El recorte 310 está definido por una porción longitudinal sustancialmente plana 316 rebajada debajo de la pared lateral 320 y conectada a un labio 318 que avanza hacia dentro desde la pared lateral cilíndrica 320 del émbolo 302. La porción 316 y el labio 318 pueden intersecarse en una relación transversal. En una realización, la porción plana 316 del recorte 310 mira hacia una primera dirección radial, y el pasador 304 se extiende en una segunda dirección radial que es perpendicular a la primera dirección radial de colocación del recorte.

El émbolo 302 se recibe dentro del alojamiento de bomba 202. Una realización de ejemplo del alojamiento 202 se representa con mayor detalle en las FIGS. 6, 7A, 7B y 8. La FIG. 6 proporciona una vista en perspectiva del alojamiento 202, las FIGS. 7A y 7B proporcionan una vista en sección transversal del alojamiento 202 a lo largo de la línea 1-1, y la FIG. 8 proporciona una sección transversal, vista de arriba hacia abajo del alojamiento 202 a lo largo de la línea 2­ 2 (por ejemplo, visto desde la dirección y positiva). El alojamiento 202 puede construirse con cualquier material adecuado y relativamente rígido, tal como un plástico de olefina (por ejemplo, copolímero de olefina cíclica, copolímero de olefina cíclica y/o polipropileno). La interfaz entre el alojamiento 202 y el émbolo 302 se puede lubricar con un lubricante adecuado para recipiente farmacéuticos, tal como el aceite de silicona.

Como se muestra mejor en la FIG. 6, el alojamiento 202 comprende tres secciones: una sección proximal 208, una sección intermedia 210 y una sección distal 212, cada una dispuesta a lo largo de un eje común 201. La sección proximal 208 comprende una pared lateral 222 que define una pista de pasador angulado 218. La pista de pasador 218 tiene un ángulo tal que un plano definido por la pista 218 no es perpendicular al eje longitudinal 201, pero está desplazado angularmente de tal manera que un extremo proximal 254 de la pista 218 es más alto que (es decir, proximal a) el extremo opuesto distal 250 de la pista 218. El extremo distal 250 está conectado al extremo proximal 254 de la pista 218 a través de una porción inclinada hacia arriba 252 y una porción inclinada hacia abajo 256. La sección proximal 208 también comprende dos pestañas 210a, 210b que reciben y soportan el émbolo 302.

La sección intermedia 210 comprende una pared lateral 224 y una o más crestas axiales 214 que se proyectan radialmente hacia fuera desde la pared lateral 224. Una o más de las crestas 214 tienen un escalón radialmente hacia dentro 216 orientado hacia un extremo distal del alojamiento 202. Como se muestra mejor en las FIGS. 7A y 7B, la pared lateral 224 define una cavidad 230 internamente a lo largo del eje 201 que tiene un extremo proximal abierto 260 y un extremo distal cerrado 262. La pared lateral 224 también define un puerto de entrada 226 y un puerto de salida 228, mostrados definidos por brazos que se extienden radialmente. En una realización, los puertos 226, 228 están orientados en diferentes direcciones radiales. En una realización, los puertos 226, 228 están orientados extendiéndose en direcciones opuestas (por ejemplo, espaciados angularmente 180 grados entre sí) a lo largo de un eje transversal 203 que se extiende ortogonal al eje longitudinal 201. El puerto de entrada 226 y el puerto de salida 228 pasan a través de la pared lateral 224 y están en comunicación de fluido con la cavidad 230. Los conductos se muestran dispuestos sobre los brazos en un sello estanco a los fluidos. El puerto de entrada 226 está conectado de manera fluida a un conducto de entrada 204, mientras que el puerto de salida 228 está conectado fluidamente a un conducto de salida 206. Durante la operación del subsistema de bomba, el fluido es succionado a través del puerto de entrada 226/conducto de entrada 204 y dentro de la cavidad 230, y expulsado a través del puerto de salida 228/conducto de salida 206.

La superficie interior de la pared lateral 224 que mira hacia la cavidad 230 también puede incluir dos compensaciones hacia dentro 232 y 234 (sombreadas en negro sólido en las FIGS. 7A y 7B). Las compensaciones hacia dentro están dispuestas sobre porciones de la pared lateral 224 adyacentes y/o rodeando el puerto de entrada 226 y el puerto de salida 228, respectivamente. En algunas realizaciones, las compensaciones hacia dentro 232, 234 se extienden hacia abajo (distalmente) hasta el cierre, el extremo distal 262 de la cavidad 230, como se representa, puede mejorar la capacidad de fabricación del alojamiento 202 usando moldeo por inyección. En otras realizaciones, las compensaciones hacia dentro 232, 234 no se extienden distalmente hasta el extremo distal cerrado 262. Las compensaciones hacia dentro 232, 234 también terminan a corta distancia por encima de los puertos 226, 228 en la dirección proximal en el labio ascendente 242, 244 respectivamente. La sección de la cavidad 230 anterior (es decir, proximal a) los labios ascendentes 242, 244 tienen una sección transversal generalmente circular. Sin embargo, como se muestra mejor en la FIG. 8, las compensaciones hacia dentro 232 y 234 hacen que la cavidad 230 tenga una sección transversal no circular a lo largo del plano transversal definido por el eje transversal 203 y perpendicular al eje longitudinal 201. En concreto, la pared lateral de alojamiento 224 que define la cavidad 230 comprende primeros segmentos desplazados hacia dentro 232, 234 interconectados por segundos segmentos 246, 248. Los primeros segmentos desplazados hacia dentro 232, 234 están separados del eje longitudinal 201 por una primera distancia radial "a" constante o variable. Los segundos segmentos 246, 248 están separados del eje longitudinal 201 por una segunda distancia radial "b" constante o variable que es mayor que la primera distancia radial "a". Los primeros segmentos desplazados hacia dentro 232, 234 están dispuestos a lo largo de regiones de la pared lateral 224 que rodean los dos puertos 226, 228, mientras que los segundos segmentos 246, 248 de la pared lateral 224 están separados de los dos puertos. Dado que las compensaciones hacia dentro 232, 234 se extienden hacia abajo hasta el extremo cerrado y distal de la cavidad 230, secciones transversales de la cavidad 230 perpendiculares al eje longitudinal 201 y tomadas por debajo (es decir, distal a) el eje transversal 203 son igualmente de forma no circular.

Regresando a la FIG. 6, la sección distal 212 del alojamiento 202 comprende un cuerpo sustancialmente cilíndrico que tiene un área de sección transversal más pequeña en comparación con la sección proximal 208 y la sección intermedia 210. La sección distal 212 también puede tener otras formas. El resorte de retorno 124 se puede envolver alrededor de la sección distal 212 de tal manera que un extremo proximal del resorte 124 hace tope con el escalón hacia dentro 216 de uno o más de las crestas 214 (ver FIG. 6), y un extremo distal del resorte 124 hace tope y/o esté recibido dentro de un receptáculo sobre el bastidor de montaje 102 (ver FIG. 2). Así montado, el resorte de retorno 124 proporciona presión de empuje ascendente contra el alojamiento 202.

Cuando el émbolo 302 se recibe dentro del alojamiento 202, el manguito distal 308 del émbolo 304 se recibe dentro de la cavidad 230. El manguito 308 y la cavidad 230 están dimensionados de tal manera que el manguito 308 se ajusta firmemente contra los segmentos desplazados hacia dentro 232, 234, pero solo contacta de forma floja y/o intermitente (o no contacta en absoluto) con otras porciones (porciones no desplazadas hacia dentro) de la pared interior de la cavidad 230 (por ejemplo, segundos segmentos 246, 248). Por ejemplo, el manguito 308 y la cavidad 230 pueden dimensionarse de tal manera que las porciones de la superficie elastomérica del manguito 308 en contacto con los segmentos desplazados hacia dentro 232, 234 experimenten una compresión y/o deformación relativamente mayor, en contraste, las porciones de la superficie elastomérica del manguito 308 en contacto con otras porciones de la pared interior de la cavidad 230 (por ejemplo, los segundos segmentos 246, 248) pueden experimentar relativamente menos compresión/deformación, o ninguna compresión/deformación. En algunas realizaciones o casos, el manguito 308 puede no hacer contacto, o solo hacer contacto intermitentemente, estas otras porciones de la pared interior de la cavidad 230.

El émbolo 302 está configurado para girar alrededor del eje longitudinal 201 dentro de la cavidad 230. El émbolo 302 también está configurado para trasladarse longitudinalmente a lo largo del eje longitudinal 201 dentro de la cavidad 230. La presión de empuje ascendente del resorte de retorno 124 hace que la pista de pasador 218 haga tope y/o se enganche contra el lado distal (es decir, la parte inferior) del pasador de émbolo 304 en todo momento mientras el émbolo 302 rota dentro de la cavidad 230. Cuando el émbolo 302 se recibe dentro de la cavidad 230, las superficies que definen el recorte 310 (es decir, las superficies 316, 318) y la pared interior de la cavidad 230 (es decir, la superficie interior de la pared lateral 224) juntas definen una cámara de trabajo 602 (véanse las FIGS. 9A-9D) que se pone en comunicación de flujo de fluido repetida y secuencial sin puerto, luego el puerto de entrada, luego ningún puerto, y luego el puerto de salida a medida que el émbolo se mueve dentro de la cavidad.

Durante el funcionamiento, un motor, un dispositivo de energía almacenada (por ejemplo, un resorte), y/o un usuario proporciona una fuerza rotativa al árbol de accionamiento 104. La fuerza rotativa hace que el árbol 104 y el émbolo 302 roten alrededor del eje longitudinal 201 en la dirección de la flecha 205 (ver FIG. 3, FIGS. 9A-9D). A medida que el émbolo 302 rota dentro de la cavidad 302, el émbolo 302 y el alojamiento 202 se mueven sucesivamente a través de la serie de configuraciones representadas en las FIGS. 9A-9D y 10A-10D. Cada una de las FIGS. 9A-9D muestra un perfil, vista transversal del subsistema de bomba 100 a lo largo de la línea 1-1, cuando se ve desde la dirección z positiva. Cada una de las FIGS. 10A-10D muestran una vista de arriba abajo, vista transversal del subsistema de bomba 100 a lo largo de la línea 2-2, cuando se ve desde la dirección y positiva. Por motivos de claridad, la posición del pasador de émbolo 304 se destaca en línea discontinua en las FIGS. 10A-10D.

En la FIG. 9A y la FIG. 10A, el émbolo 302 se rota de tal manera que el pasador del émbolo 304 apunte hacia la dirección x negativa (es decir, a la izquierda en la FIG. 9A y la FIG. 10A). Cuando el pasador de émbolo 304 apunta en esta dirección, el resorte 124 hace que el pasador 304 se enganche contra la porción más baja (es decir, extremo distal 250) de la pista de pasador 218, provocando de este modo que el émbolo 302 se traslade longitudinalmente a su posición más distal dentro de la cavidad 230 con respecto al alojamiento 202. Cuando el émbolo 302 está en esta posición más distal, tanto la nervadura distal 332 como la nervadura proximal 334 están ubicadas arriba (es decir, proximal a) los labios ascendentes 242, 244 de los segmentos desplazados internos 232, 234, donde la sección transversal de la cavidad 230 tiene forma circular. También mientras el émbolo 302 está en esta posición más distal, la nervadura proximal 334 está ubicada en la posición inicial 238 a lo largo de la pared interior de la cavidad 230. La nervadura distal 332 y la nervadura proximal 334 están dimensionadas y configuradas para presionar firmemente contra la pared interior de la cavidad 230 por encima de las compensaciones internas 232, 234 para establecer un sello estanco a los fluidos entre la cámara de trabajo 602 y la atmósfera externa. De esta manera, las nervaduras 332, 334 conservan la esterilidad de la cámara de trabajo 602 y los fluidos que la atraviesan.

Además, mientras el émbolo 302 está en esta posición más distal, el extremo distal 314 del émbolo 302 puede entrar en contacto con el extremo distal cerrado 262 de la cavidad 230 (o estar ubicado cerca del extremo distal de la cavidad 230), de tal modo que la cámara de trabajo 602 tenga el volumen más pequeño de cualquiera de las cuatro configuraciones representadas en las FIGS. 9A-9D y 10A-10D. En algunas realizaciones, el volumen de la cámara de trabajo 602 mientras el émbolo 302 está en esta posición más distal debe configurarse para que sea relativamente pequeño, para reducir el desperdicio de fluido farmacológico. También, el recorte 310 está orientado hacia la dirección z positiva (es decir, fuera de la página en la FIG. 9A, y hacia abajo en la FIG. 10A). Como se ha mencionado anteriormente, el recorte 310 y la pared interior de la cavidad 230 (es decir, la superficie interior de la pared lateral 224) definen una cámara de trabajo 602. Cuando el recorte 310 está orientado hacia la dirección z positiva, la pared lateral curva 320 del émbolo 302 presiona firmemente contra los segmentos desplazados hacia dentro 232, 234 que rodean el puerto de entrada 226 y el puerto de salida 228, respectivamente, para establecer un sello estanco a los fluidos que bloquee ambos puertos. Como resultado, la cámara de trabajo 602 no está en comunicación de fluido con ninguno de los puertos mientras está en esta configuración. Sin embargo, tal y como se ha descrito anteriormente, la pared lateral curvada 320 del émbolo 302 solo puede hacer contacto débilmente, o no hacer contacto en absoluto, otras porciones de la pared interior de la cavidad 230 separadas de los dos puertos, tales como los segundos segmentos 246, 248 indicados en la FIG. 8. El contacto mínimo, o ningún contacto, reduce la fricción rotacional entre el émbolo 302 y el alojamiento 202, disminuyendo de este modo la cantidad de fuerza rotacional requerida para girar el émbolo 302.

En la FIG. 9B y la FIG. 10B, el émbolo 302 se rota de tal manera que el pasador del émbolo 304 apunte hacia la dirección z negativa (es decir, en la página de la FIG. 9B, y hacia arriba en la FIG. 10B). Cuando el pasador de émbolo 304 apunta en esta dirección, el resorte 124 hace que el pasador 304 se enganche contra la porción inclinada hacia arriba 252 de la pista de pasador 218. Esto hace que el émbolo 302 se traslade longitudinalmente en la dirección proximal con respecto al alojamiento 202 a medida que el émbolo 302 rota, aumentando de este modo el volumen de la cámara de trabajo 602. También en esta configuración, el recorte 310 está orientado hacia la dirección x negativa (es decir, a la izquierda en la FIG. 9B y la FIG. 10B), abriendo así la comunicación de fluido entre la cámara de trabajo 602 y el puerto de entrada 226. La comunicación de fluido abierta y el volumen creciente de la cámara de trabajo 602 hace que el fluido sea succionado hacia la cámara de trabajo 602 desde el puerto de entrada 226 a medida que el pasador 304 rota (o, si el fluido se almacena bajo presión en el depósito farmacológico, permite que el fluido entre en la cámara de trabajo 602). En esta configuración, la pared lateral curva 320 del émbolo 302 continúa presionando firmemente contra el segmento desplazado hacia dentro 234, manteniendo de este modo el sello estanco a los fluidos que bloquea el puerto de salida 228. Como se ha mencionado anteriormente, la pared lateral curva 320 solo hace contacto de forma floja, o no hace contacto en absoluto, otras porciones de la pared interior de la cavidad 230 separadas de los dos puertos, tales como los segundos segmentos 246, 248 indicados en la FIG. 8.

En la FIG. 9C y la FIG. 10C, el émbolo 302 se rota de tal manera que el pasador del émbolo 304 apunte hacia la dirección x positiva (es decir, a la derecha en la FIG. 9C y la FIG. 10C). Cuando el pasador de émbolo 304 apunta en esta dirección, el resorte 124 hace que el pasador 304 se enganche contra la porción más alta (es decir, porción proximal 254) de la pista de pasador 218, permitiendo de este modo que el émbolo 302 se traslade longitudinalmente a su posición más proximal dentro de la cavidad 230 con respecto al alojamiento 202. Cuando en esta configuración, el extremo distal 314 del émbolo 302 está ubicado en su posición proximal más alejada dentro de la cavidad 230 de tal manera que la cámara de trabajo 602 está en su volumen más grande de cualquiera de las cuatro configuraciones representadas en las FIGS. 9A-9D y 10A-10D. Además, las nervaduras 332, 334 continúan proporcionando un sello estanco a los fluidos entre la cámara de trabajo 602 y la atmósfera externa para preservar la esterilidad de la cámara de trabajo 602 y los fluidos que fluyen a través de ella. En algunas realizaciones, la nervadura distal 332 está ubicada sobre el émbolo 302 de tal manera que, cuando el émbolo 302 ocupa su posición proximal más lejana, la nervadura distal 332 permanece en o por debajo (es decir, distal a) la posición inicial 238. Dicho de otra forma, las nervaduras 332, 334 pueden estar dispuestas sobre el émbolo 302 de tal manera que la distancia longitudinal 236 entre las dos nervaduras sea igual o mayor que la carrera de la bomba, es decir, la diferencia en la posición longitudinal del émbolo 302 cuando se traslada entre su posición más distal y su posición más proximal. Esto ayuda a asegurar que la nervadura distal 332 permanezca distal a la posición inicial 238 incluso mientras el émbolo 302 está ubicado en su posición más proximal. Esto ayuda a asegurar que ningún área no estéril pase a través de ambas nervaduras, manteniendo de este modo la esterilidad dentro de la cámara de trabajo 602 antes, durante y después de cada ciclo de bomba.

También, mientras el émbolo 302 está en su posición más proximal, el recorte 310 está orientado hacia la dirección z negativa (es decir, en la página de la FIG. 9C, o hacia arriba en la FIG. 10C). Cuando el recorte 302 está así orientado, la pared lateral curvada 320 del émbolo 302 establece nuevamente un sello estanco a los fluidos contra el puerto de entrada 226 y el puerto de salida 228, lo que significa que la cámara de trabajo 602 no está en comunicación de fluido con ninguno de los puertos. Una vez más, la pared lateral curva 320 solo hace contacto de forma floja, o no hace contacto en absoluto, otras porciones de la pared interior de la cavidad 230 separadas de los dos puertos, tales como los segundos segmentos 246, 248 indicados en la FIG. 8.

En la FIG. 9D y la FIG. 10D, el émbolo 302 se rota de tal manera que el pasador del émbolo 304 apunte hacia la dirección z positiva (es decir, fuera de la página en la FIG. 9D, o hacia abajo en la FIG. 10D). Cuando el pasador de émbolo 304 apunta en esta dirección, el resorte 124 hace que el pasador 304 se enganche contra la porción inclinada hacia abajo 256 de la pista de pasador 218. Esto hace que el émbolo 302 se traslade longitudinalmente en la dirección distal con respecto al alojamiento 202 a medida que el émbolo 302 rota, disminuyendo de este modo el volumen de la cámara de trabajo 602. También en esta configuración, el recorte 310 está orientado hacia la dirección x positiva (es decir, a la derecha en la FIG. 9D y 10D), abriendo así la comunicación de fluido entre la cámara de trabajo 602 y el puerto de salida 228. La comunicación de fluido abierta y el volumen decreciente de la cámara de trabajo 602 hace que el fluido sea expulsado de la cámara de trabajo 602 y salga a través del puerto de salida 228 a medida que rota el pasador 304. En esta configuración, la pared lateral curva 320 del émbolo 302 continúa presionando firmemente contra el segmento desplazado hacia dentro 232, manteniendo de este modo el sello estanco a los fluidos que bloquea el puerto de entrada 226. Como se ha mencionado anteriormente, la pared lateral curva 320 solo hace contacto de forma floja, o no hace contacto en absoluto, otras porciones de la pared interior de la cavidad 230 separadas de los dos puertos, tales como los segundos segmentos 246, 248 indicados en la FIG. 8.

Un ciclo de bomba completo comprende las cuatro configuraciones descritas anteriormente en las FIGS. 9A-9D y 10A-10D. Durante el ciclo de bomba, la pared lateral 320 del émbolo 302 solo presiona firmemente contra la pared interior de la cavidad 230 en algunos puntos críticos cuando el émbolo 302 rota con respecto al alojamiento 202. En concreto, el émbolo 302 presiona fuertemente contra los segmentos desplazados hacia dentro 232, 234 y las nervaduras 332, 334 presionan fuertemente contra la pared interior de la cavidad 230. Estos puntos de contacto proporcionan los sellos estancos a los fluidos necesarios para aspirar y expulsar fluido, así como para aislar la cámara de trabajo 602 de la atmósfera y los contaminantes externos. Mientras que otras porciones del émbolo 302 pueden entrar en contacto de manera floja o intermitente con otras porciones del alojamiento interior, el émbolo 302 y/o el alojamiento 202 pueden configurarse para minimizar o evitar por completo tales contactos adicionales y extraños con el fin de reducir la fricción rotacional entre el émbolo 302 y el alojamiento 202, aumentando de este modo la eficiencia del subsistema de bombeo.

Los segmentos desplazados hacia dentro 232, 234 pueden tener formas diferentes. Por ejemplo, las FIGS. 11A-D representan varias compensaciones ilustrativas, cada una de los cuales tiene diferentes formas. Cada una de las FIGS. 11A-D representa una vista simplificada, de arriba abajo y transversal del alojamiento 202 tomada a lo largo de la línea 2-2, cuando se ve desde la dirección y positiva. A efectos de ilustración, estas figuras no se han dibujado a escala, sino que el tamaño de las compensaciones se ha exagerado. La dirección de rotación del émbolo 302 se muestra mediante la flecha 205.

La FIG. 11A muestra una realización en la que los segmentos desplazados hacia dentro 232, 234 toman la forma de compensaciones curvas en los que tanto el borde anterior como el posterior de cada compensación se estrecha suavemente a medida que pasa a la sección vecina de la pared interior de la cavidad 230. La FIG. 11B muestra una realización en la que los segmentos desplazados hacia dentro 232, 234 toman la forma de compensaciones curvas que tienen un escalón radial abrupto tanto en el borde anterior como en el posterior de cada compensación. La FIG.

11C muestra una realización en la que los segmentos desplazados hacia dentro 232, 234 toman la forma de compensaciones lineales. Y la FIG. 11D muestra una realización en la que el borde delantero de cada segmento desplazado hacia dentro se estrecha suavemente, pero el borde posterior de cada segmento desplazado hacia dentro toma la forma de un escalón radial abrupto. En cada realización, la sección transversal del alojamiento 202 no es circular, de tal modo que una primera distancia radial constante o variable "a" desde el eje longitudinal 201 a uno o ambos segmentos desplazados hacia dentro 232, 234 es menor que una segunda distancia radial constante o variable "b "desde el eje longitudinal 201 hasta una porción de la pared lateral 224 separada de los puertos de entrada y salida (por ejemplo, segundos segmentos 246, 248).

Los segmentos desplazados hacia dentro con escalones radiales abruptos pueden ser más fáciles de fabricar y ensamblar. Sin embargo, los escalones radiales abruptos pueden ser indeseables porque el émbolo elastomérico puede experimentar un aumento repentino en la fuerza requerida para superar el escalón a medida que rota. El escalón puede hacer que la superficie del émbolo ruede, se enrosque, se arrugue o se corte hasta el punto de generar partículas, todas los cuales son resultados indeseables para la integridad y el sellado del dispositivo. Los segmentos desplazados hacia dentro con bordes delanteros cónicos (por ejemplo, como se muestra en la FIG. 11A y 11D) permite la compresión gradual del elastómero sobre el émbolo 302, lo que puede mitigar al menos algunos de los efectos negativos enumerados anteriormente. El estrechamiento sobre los bordes de salida puede ser menos crítico ya que es menos probable que provoquen que la superficie del émbolo ruede, se enrosque, se arrugue o se corte.

Las FIGS. 12 y 13 representan un alojamiento de bomba alternativo 402, de acuerdo con algunas realizaciones. El alojamiento de bomba 402 es similar al alojamiento 202 en muchos aspectos, y los elementos que no se mencionan específicamente en el presente documento pueden configurarse de manera similar entre los dos alojamientos. Al igual que con el alojamiento 202, el alojamiento de bomba 402 recibe un émbolo 302 que tiene un pasador de émbolo 304 que sobresale radialmente hacia fuera. El émbolo 302 rota alrededor del eje longitudinal 401 en la dirección de la flecha 405 (por ejemplo, en la dirección de las agujas del reloj). La sección proximal 408 del alojamiento 402 también comprende una pista de pasador angulada 418 análoga a la pista de pasador en ángulo 218 del alojamiento 202. Sin embargo, la pista 418 puede tener una forma diferente a la de la pista 218. En algunas realizaciones, la pista 218 del alojamiento 202 puede tener la forma de una curva suave y continua (por ejemplo, una elipse), tal que el émbolo 302 cambia constantemente de elevación (es decir, se traslada constantemente longitudinalmente en la dirección proximal o distal) a medida que el pasador del émbolo 304 rota alrededor de la pista de pasador 218. En cambio, la pista 418 comprende una sección de extremo distal 450 y una sección de extremo proximal 454 (indicadas mediante marcas de puntos) que son sustancialmente planas. La sección de extremo distal 450 se extiende a lo largo de un plano 449 (ilustrado con líneas discontinuas) que es perpendicular al eje longitudinal 401; de manera similar, la sección de extremo proximal 454 se extiende a lo largo de un plano 453 (ilustrado usando líneas discontinuas) que es perpendicular al eje longitudinal 401 y que es proximal al plano 449. Como resultado, cuando el pasador de émbolo 304 atraviesa la sección del extremo distal 450 y la sección del extremo proximal 454 mientras rota alrededor del eje 401, el pasador del émbolo 304 no cambia de elevación, es decir, no se traslada longitudinalmente, ya sea en dirección proximal o distal. En su lugar, el pasador del émbolo 304 solo cambia de elevación cuando se engancha contra la porción inclinada hacia arriba 452 o la porción inclinada hacia abajo 456 de la pista de pasador 418.

La FIG. 13 proporciona una vista desde arriba del alojamiento 402 y el émbolo 302 cuando se ven desde la dirección y positiva. Tal como se muestra, la sección de extremo distal plano 450 permite que el émbolo 302 rote alrededor de un ángulo a1 alrededor del eje 401 sin cambiar la elevación. De manera similar, la sección de extremo proximal plano 454 permite que el émbolo 302 rote alrededor de un ángulo a2 alrededor del eje 401 sin cambiar la elevación. En algunas realizaciones, los ángulos a1 y a2 son iguales entre sí; en otras realizaciones, los ángulos a1 y a2 son diferentes entre sí. En algunas realizaciones, ambos ángulos a1 y a2 son menores o iguales a 40°. En algunas realizaciones, ambos ángulos a1 y a2 son menores o iguales a 30°. En algunas realizaciones, ambos ángulos a1 y a2 son menores o iguales a 20°. En otras realizaciones más, ambos ángulos a1 y a2 son menores o iguales a 10°.

Las secciones planas 450, 454 permiten que el subsistema de bombeo logre una mayor consistencia en los volúmenes de líquido bombeado por ciclo de bomba. Como se ha descrito anteriormente, idealmente, el pasador 304 debe colocarse exactamente perpendicular a la orientación del recorte 310. Durante la fabricación, sin embargo, los subsistemas de bomba individuales pueden exhibir ligeras variaciones en la orientación del pasador 304 en relación con el recorte 310, tal que los dos componentes pueden no estar orientados exactamente perpendiculares entre sí. Estas ligeras diferencias de orientación pueden introducir variaciones en el volumen de líquido bombeado por ciclo de carrera entre subsistemas de bomba individuales. Esto se debe a que una variación en la orientación entre el pasador 304 con respecto al recorte 310 puede hacer que la cámara de trabajo 602 se abra y/o cierre para comunicación de fluido con los puertos 226, 228 en un punto diferente del ciclo de bomba.

Como ejemplo ilustrativo: se asume que la pista de pasador 218 tiene la forma de una curva continua (como puede ser el caso de la pista de pasador 218), y que el pasador 304 del émbolo 302 está colocado exactamente perpendicular al recorte 310. En este escenario, la cámara de trabajo 602 puede abrirse al puerto de entrada 226 cuando el émbolo 302 se ha trasladado el 10 % del recorrido desde su posición más distal hasta su posición más proximal; y cerrarse al puerto de entrada 226 cuando el émbolo 302 se ha trasladado el 90 % del recorrido hasta su posición más proximal. De manera similar, la cámara de trabajo 602 puede abrirse al puerto de salida 228 cuando el émbolo 302 se ha trasladado el 10 % del recorrido desde su posición más proximal hasta su posición más distal; y cerrarse al puerto de salida 228 cuando el émbolo 302 se ha trasladado el 90 % del recorrido hasta su posición más distal.

La situación descrita en este ejemplo ilustrativo significa que la bomba solo bombea fluido cuando el émbolo 302 está entre 10 % y 90 % trasladado, lo que significa que se desperdicia el 20 % del ciclo de carrera. Además, el hecho de que la cámara de trabajo 602 esté cerrada al puerto de salida 228 cuando el émbolo 302 solo se ha trasladado el 90 % del recorrido a su posición más distal conduce a un mayor desperdicio de fluido farmacológico residual en comparación con situaciones en las que la comunicación de fluido con el puerto de salida 228 se mantiene hasta que el émbolo 302 se ha trasladado el 100 % del recorrido hasta su posición más distal. Esto se debe a que cualquier fármaco residual que quede en la cámara de trabajo 602 cuando el puerto de salida 228 se cierra cuando el émbolo 302 se traslada desde su posición más proximal a su posición más distal generalmente no se bombea, pero en cambio es retenido por la bomba.

También, variaciones menores en la fabricación pueden causar que algunos subsistemas de bomba tengan un pasador 304 que no esté colocado exactamente perpendicular al recorte 310. Por ejemplo, el pasador 304 puede variar entre 65° de la perpendicular. En este caso, la cámara de trabajo 602 se puede abrir al puerto de entrada 226 cuando el émbolo 302 se ha trasladado en cualquier lugar del 0-25 % del recorrido desde su posición más proximal; y cerrarse al puerto de entrada 226 cuando el émbolo 302 se ha trasladado en cualquier lugar del 75-100 % del recorrido hasta su posición más proximal. De manera similar, la cámara de trabajo 602 puede abrirse al puerto de salida 228 cuando el émbolo 302 se ha trasladado en cualquier lugar del 0-25 % del recorrido desde su posición más proximal hasta su posición más distal; y cerrarse al puerto de salida 228 cuando el émbolo 302 se ha trasladado en cualquier lugar del 75-100 % del recorrido hasta su posición más distal. Estos rangos son solo rangos de ejemplo ilustrativos.

Estas variaciones en la posición longitudinal del émbolo 302 cuando se abre o se cierra la comunicación de fluido con los puertos 226, 228 pueden conducir a variaciones en la longitud de la carrera de la bomba. Estas variaciones en la longitud de la carrera de la bomba, a su vez, pueden provocar variaciones en la cantidad de fluido bombeado con cada ciclo de bomba cuando se comparan diferentes subsistemas de bomba. Tales variaciones de volumen son indeseables en ciertas aplicaciones, tal como en la administración de fluidos farmacológicos donde la precisión de la dosis es importante.

Las secciones planas 450, 454 del alojamiento 402 mitigan estas variaciones de volumen. En concreto, la sección plana 450 ayuda a asegurar que la comunicación de fluido entre la cámara de trabajo 602 y el puerto de entrada 226 se abre antes de que el émbolo 302 comience a trasladarse hacia arriba desde su posición más distal a su posición más proximal. A medida que el émbolo 302 continúa su rotación, la sección plana 454 ayuda a asegurar que el émbolo 302 complete su traslación ascendente hasta su posición más proximal antes de que se cierre la comunicación de fluido entre la cámara de trabajo 602 y el puerto de entrada 226. Más adelante en el ciclo de bomba, la sección plana 454 también ayuda a asegurar que la comunicación de fluido entre la cámara de trabajo 602 y el puerto de salida 228 se abre antes de que el émbolo 302 comience su traslación hacia abajo desde su posición más proximal a su posición más distal. Por último, la sección plana 450 ayuda a asegurar que el émbolo 302 complete su traslación hacia abajo desde su posición más proximal a su posición más distal antes de que se cierre la comunicación de fluido entre la cámara de trabajo 602 y el puerto de salida 228. Las secciones planas 450, 454 ayudan a asegurar la temporización de eventos anterior incluso si el pasador 304 del émbolo 302 no está colocado exactamente perpendicular al recorte 310, pero en cambio está ligeramente desplazado por unos pocos grados desde la perpendicular. De esta manera, las secciones planas 450, 454 ayudan a asegurar un volumen más consistente de fluido bombeado cuando se comparan diferentes subsistemas de bomba.

Aunque las FIGS. 12-13 muestran que la pista 418 tiene dos secciones planas 450, 454, algunas realizaciones del alojamiento 408 pueden comprender solo una sección plana. Por ejemplo, el alojamiento 408 puede comprender solo la sección de extremo distal plana 450, y no la sección de extremo proximal plana 454, o viceversa.

Las FIGS. 14, 15, 16 y 17 representan otro alojamiento de bomba alternativo 602, de acuerdo con algunas realizaciones. El alojamiento de bomba 602 es similar al alojamiento 202 y al alojamiento 402 en muchos aspectos, y los elementos que no se mencionan específicamente en el presente documento pueden configurarse de manera similar entre estos alojamientos. El alojamiento de bomba 602 comprende una sección proximal 608 que es similar a la sección proximal 408 del alojamiento 402: el alojamiento de bomba 602 recibe un émbolo 302 que tiene un pasador de émbolo 304 que sobresale radialmente hacia fuera. El émbolo 302 rota alrededor del eje longitudinal 601 en la dirección de la flecha 605, es decir, en la dirección contrario a las agujas del reloj como se muestra en las figuras. Sin embargo, mientras que el alojamiento 402 comprende una única pista de pasador angulada 418, el alojamiento 602 comprende dos pistas de pasador: una pista de pasador angulada 618 que mira hacia arriba, análoga a la pista de pasador 418, y una pista de pasador angulada que mira hacia abajo 628. Similar a las pistas de pasador 218 y 418, la pista de pasador angulada orientada hacia arriba 618 está configurada para hacer contacto con un lado distal del pasador de émbolo 304. La pista de pasador en ángulo orientada hacia abajo 628 está configurada para entrar en contacto con un lado proximal del pasador de émbolo 304.

La pista de pasador angulada orientada hacia arriba 618 comprende una sección 650 del extremo distal plano (análoga a la sección 450 del extremo distal plano) y una sección 654 del extremo proximal plano (análoga a la sección 454 del extremo proximal plano). Las dos secciones planas 650, 654 están conectadas por una sección inclinada hacia arriba 652 y una sección inclinada hacia abajo 656. La pista de pasador angulada orientada hacia abajo 628 comprende una sección de extremo distal plana 660 y una sección de extremo proximal plana 664 (ver las FIGS. 16 y 17). Las dos secciones planas 660, 664 están conectadas por una sección inclinada hacia arriba 662 y una sección inclinada hacia abajo 666.

Durante la rotación del émbolo 302 dentro del alojamiento 602, la pista que mira hacia arriba 618 y la pista que mira hacia abajo 628 cooperan para asegurar que el émbolo 302 se traslade axialmente hacia arriba y hacia abajo a lo largo del eje longitudinal 601. En algunas realizaciones, el uso de estas dos pistas permite que el émbolo 302 logre la correcta traslación longitudinal hacia arriba y hacia abajo sin la ayuda del resorte de retorno 124. Esto permite que el subsistema de bomba funcione con solo una entrada rotativa y simplifica la construcción y el ensamblaje del subsistema de bomba.

Después de que el pasador 304 complete su recorrido de la sección del extremo distal plano 650, el pasador 304 se encuentra con la porción inclinada hacia arriba 652 de la pista que mira hacia arriba 618. La porción inclinada hacia arriba 652 hace que el pasador 304 (y por lo tanto el émbolo 302) se traslade hacia arriba, es decir, en dirección proximal, mientras el pasador 304 rota. Esta traslación hacia arriba continúa hasta que el pasador 304 alcanza la sección de extremo proximal plana 654, en cuyo punto el pasador 304 detiene su traslación hacia arriba. Cuando el pasador 304 complete su recorrido de la sección del extremo proximal plano 654, se encuentra con la porción inclinada hacia abajo 666 de la pista que mira hacia abajo 628. La porción inclinada hacia abajo 666 hace que el pasador 304 (y por lo tanto el émbolo 302) se traslade hacia abajo, es decir, en la dirección distal, mientras el pasador 304 rota. Esta traslación hacia abajo continúa hasta que el pasador 304 alcanza nuevamente la sección de extremo distal 654, en cuyo punto el pasador 304 detiene su traslación hacia abajo.

Asimismo, el alojamiento 602 comprende una ranura de inserción vertical 638 formada en la pared lateral del alojamiento. La ranura de inserción 638 está posicionada para interrumpir la sección inclinada hacia arriba 662 de la pista que mira hacia abajo 628. La ranura de inserción 638 permite que el pasador del émbolo 304 se coloque en su lugar dentro del alojamiento 602 durante el ensamblaje. Durante el funcionamiento, dado que el pasador 304 recorre constantemente la sección inclinada hacia arriba 652 de la pista orientada hacia arriba 618 en este punto del ciclo de bomba, se mitiga el riesgo de desensamblaje a través de la ranura abierta 638 durante la operación normal. En algunas realizaciones, sin embargo, la ranura vertical 638 puede cerrarse o bloquearse usando una puerta o miembro móvil que evita que el pasador 304 salga a través de ella después del ensamblaje. En algunas realizaciones, el pasador 304 puede ser plegable o puede ensamblarse en el émbolo 302 después de ensamblar el émbolo 302 en el alojamiento 602; en tales realizaciones, puede que no haya ninguna necesidad de ranura vertical 638 en absoluto, y la sección inclinada hacia arriba 662 puede ser una superficie continua que refleja la porción inclinada hacia arriba 652.

Aunque las FIGS. 14-17 representan una pista que mira hacia arriba 618 y una pista que mira hacia abajo 628 que tienen secciones de extremo planas, algunas realizaciones pueden comprender tanto una pista que mira hacia arriba como una pista que mira hacia abajo que no tienen secciones de extremo planas, o que cada uno tiene solo una sección de extremo plana.

Los términos "primero", "segundo", "tercero" y similares, ya sea que se use en la descripción o en las reivindicaciones, se proporcionan para distinguir entre elementos similares y no necesariamente para describir un orden secuencial o cronológico. Debe entenderse que los términos así utilizados son intercambiables en circunstancias apropiadas (a menos que se divulgue claramente lo contrario) y que las realizaciones de la divulgación descrita en el presente documento son capaces de operar en otras secuencias y/o disposiciones que se describen o ilustran en el presente documento.

Aunque la presente invención se ha descrito con diseños de ejemplo, la presente invención puede modificarse adicionalmente dentro del alcance de las reivindicaciones adjuntas.

Claims (11)

REIVINDICACIONES

1. Un subconjunto rotativo para bombear fluido farmacológico en un dispositivo de administración de fármacos, comprendiendo dicho subconjunto:

un cuerpo hueco que comprende una pared lateral de alojamiento (224) que define una cavidad (230) que se extiende alrededor de un eje longitudinal (201, 401, 601) entre un extremo distal cerrado (262) y un extremo proximal abierto (260), incluyendo la pared lateral de alojamiento dos puertos (226, 228) que la atraviesan y en comunicación de fluido con la cavidad, en donde al menos una porción de trabajo (602) de la cavidad tiene una sección transversal no circular que se extiende a lo largo de un plano perpendicular al eje longitudinal, estando la porción de trabajo definida por primeros segmentos desplazados hacia dentro (232, 234) de la pared lateral de alojamiento interconectados por segundos segmentos (246, 248) de la pared lateral de alojamiento, los primeros segmentos desplazados hacia dentro separados del eje longitudinal por una primera distancia radial constante o variable (a), y los segundos segmentos separados del eje longitudinal por una segunda distancia radial constante o variable (b) que es mayor que la primera distancia radial, en donde dichos primeros segmentos desplazados hacia dentro de la pared lateral de alojamiento están dispuestos a lo largo de regiones de la pared lateral que rodean dichos dos puertos, y dichos segundos segmentos de la pared lateral de alojamiento están separados de dichos dos puertos; y

un émbolo (302) alojado en la cavidad (230) y que define una cámara de trabajo (602) entre el émbolo y la pared lateral de alojamiento (224), en donde:

el émbolo está configurado para rotar con respecto al cuerpo para poner la cámara de trabajo (602) en comunicación de flujo de fluido secuencial con uno de dichos dos puertos (226, 228), luego ningún puerto, luego el otro de dichos dos puertos,

el émbolo está configurado además para moverse en traslación longitudinal con respecto al cuerpo y, por lo tanto, hacer que varíe un volumen de dicha cámara de trabajo (602) para tomar sucesivamente un fluido farmacológico de uno de dichos dos puertos y luego descargar el fluido del otro de dichos dos puertos, y el émbolo tiene un tamaño y una forma tales que cuando la cámara de trabajo (602) está en comunicación de flujo de fluido con uno de dichos dos puertos, una pared lateral (320) del émbolo establece un sello estanco a los líquidos contra el primer segmento desplazado hacia dentro (232, 234) de la pared lateral de alojamiento (224) que rodea el otro puerto de dichos dos puertos, pero no establece un sello estanco a los líquidos con los segundos segmentos (246, 248) de la pared lateral de alojamiento.

2. El subconjunto rotativo de la reivindicación 1, en donde el émbolo (302) comprende además un pasador de émbolo (304) que se extiende radialmente hacia fuera desde el émbolo.

3. El subconjunto rotativo de la reivindicación 2, en donde el cuerpo comprende además una primera pista de bombeo (418) configurada para hacer contacto deslizante con un lado distal del pasador de émbolo (304) a medida que el émbolo (302) rota con respecto al cuerpo, en donde la pista de bombeo comprende al menos una sección plana (450, 454) que se extiende a lo largo de un plano que es perpendicular al eje longitudinal (401).

4. El subconjunto rotativo de la reivindicación 3, en donde la pista de bombeo (418) comprende tanto una sección plana distal (450) que se extiende a lo largo de un plano que es perpendicular al eje longitudinal (401) como una sección plana proximal (454) que se extiende a lo largo de un plano diferente que es perpendicular al eje longitudinal.

5. El subconjunto rotativo de la reivindicación 2, en donde el cuerpo comprende además una primera pista de bombeo (618) configurada para hacer contacto deslizante con un lado distal del pasador de émbolo (304) y una segunda pista de bombeo (628) configurada para hacer contacto deslizante con un lado proximal del pasador de émbolo.

6. El subconjunto rotativo de la reivindicación 5, en donde la primera pista de bombeo (618) y la segunda pista de bombeo (628) comprenden cada una al menos una sección plana (650, 654, 660, 664) que se extiende a lo largo de un plano que es perpendicular al eje longitudinal (601).

7. El subconjunto rotativo de una cualquiera de las reivindicaciones 1-6, en donde:

una porción de la cavidad (230) tiene una sección transversal circular a lo largo de un plano perpendicular al eje longitudinal (201, 401, 601),

el émbolo (302) comprende además una nervadura de sellado anular proximal (334) y una nervadura de sellado anular distal (332) separadas longitudinalmente entre sí, en donde ambas nervaduras de sellado anulares contactan con la porción de la pared de cavidad que tiene la sección transversal circular para establecer un sello estanco a los líquidos que sella la cámara de trabajo (602) desde el extremo proximal abierto (260) de la cavidad.

8. El subconjunto rotativo de la reivindicación 7, en donde:

el émbolo (302) está configurado para moverse en traslación longitudinal con respecto al cuerpo entre una posición de émbolo proximal y una posición de émbolo distal; y

ambas nervaduras de sellado anulares (232, 234) sobre el émbolo están ubicadas proximal a los dos puertos (226, 228) que se abren hacia la cavidad cuando el émbolo está en su posición de émbolo distal.

9. El subconjunto rotativo de la reivindicación 8, en donde una distancia longitudinal (236) entre las dos nervaduras de sellado anulares (332, 334) no es menor que una distancia longitudinal entre la posición de émbolo proximal y la posición de émbolo distal.

10. El subconjunto rotativo de una cualquiera de las reivindicaciones 1-9, en donde cada uno de los primeros segmentos desplazados hacia dentro (232, 234) de la pared lateral de alojamiento (224) comprende un primer borde que pasa suavemente a un primer borde vecino de dichos segundos segmentos (246, 248) de la pared lateral de alojamiento, y un segundo borde que pasa abruptamente a un segundo borde vecino de dichos segundos segmentos de la pared lateral de alojamiento.

11. Un dispositivo de administración de fármacos que comprende:

un depósito farmacológico (150) que almacena un fluido farmacológico; y

el subconjunto rotativo de una cualquiera de las reivindicaciones 1-10 para bombear el fluido farmacológico desde el depósito farmacológico para su administración a un paciente (180).