脉动减少的蠕动泵的制作方法

1.本披露内容涉及与例如在眼科手术期间使用的蠕动泵相关的系统和方法。


背景技术：

2.在眼科手术规程中，经常在规程期间从眼睛中抽吸出流体。例如，在玻璃体视网膜手术中，可以使用装置来从眼睛中抽吸出玻璃体物质。作为另一示例，在白内障手术中，可以使用装置来破碎或乳化晶状体并且从眼睛中抽吸出经破碎或乳化的晶状体。
3.此外，在一些眼科手术规程中，可以期望将流体注入眼睛中。例如，在玻璃体视网膜手术、白内障手术或其他规程中，可以将平衡盐溶液(bss)或其他冲洗流体引入眼睛中。流体可以在规程期间作为抽吸流体的一部分被移除。
4.在此类眼科手术规程中，可以使用蠕动泵来抽吸和/或注入流体。蠕动泵是一种正排量泵，因为泵与流体之间的接触有限，所以该蠕动泵经常用于医疗装置中。在典型的设计中，被泵送的流体仅与泵系统的容易移除的部件接触。为了实现流动，流体存在于柔性导管中，该柔性导管局部塌缩到阻断流动的程度。密封点沿着导管在流动的方向上移动。为了实现无限制的流动，在沿着导管的多个位置处反复产生导管的这种变形，比如通过使用一组安装在旋转轮毂上的滚轮，其中柔性导管位于滚轮附近。
5.在一些先前系统中，蠕动泵包括联结到刚性盒体的弹性片材，其中，弹性片材与盒体之间的空间中形成一个或多个流体通道。安装在旋转轮毂上的滚轮挤压弹性片材以产生泵送作用。
6.在以下专利中披露了用于使用蠕动泵进行流体抽吸和/或注入的先前系统：美国专利no.6,261,283、美国专利no.6,293,926、美国专利no.6,572,349、美国专利no.6,632,214、美国专利no.6,740,074、美国专利no.6,902,542、美国专利no.6,962,488、美国专利no.7,393,189、美国专利no.7,775,780、美国专利no.8,011,905、美国专利no.8,545,198、美国专利no.8,790,096、美国专利no.9,482,216以及美国专利no.9,931,447，这些专利的披露内容通过引用以其全文并入本文。
7.通常，在蠕动泵中，流动是非恒定的周期性流动。例如，典型的是，流动曲线随着通过每个滚轮而重复。先前已尝试减少蠕动泵中的脉动以便实现更稳定的流速。例如，美国专利no.6,293,926披露了一种具有锥形通道过渡区域的弹性片材，其中，弹性片材的通道过渡区域具有从零到通道全截面渐变的内部截面。美国专利no.7,775,780披露了一种盒体，其中，该盒中的通道过渡区域的底表面朝向弹性片材渐变，以对应于弹性片材的渐变的通道过渡区域的形状，以便在盒与片材之间提供具有相对恒定截面的过渡通道区域。美国专利no.8,790,096披露了旨在减少脉动的其他设计，比如具有两个泵导管段的蠕动泵，其中作用于一个泵导管段的滚轮与作用于另一个泵导管段的滚轮异相。
8.虽然这些先前的设计在减少蠕动泵中的脉动方面取得了一些成功，但仍然需要改进的设计以减少蠕动泵中的脉动。


技术实现要素：

9.本披露内容涉及用于减少蠕动泵中的脉动的改进的系统和方法。
10.在一些示例实施例中，用于眼科手术系统的蠕动泵的盒包括盒体和联结到盒体的柔性片材，其中，该柔性片材的过渡区域包括至少一个脊部，该脊部在偏离盒体的过渡通道的中心线的位置处具有其最大高度。柔性片材的过渡区域可以包括在盒体的过渡通道的中心线上方的位置处的凹口。脊部处的片材厚度可以大于凹口处的片材厚度。
11.在一些示例实施例中，柔性片材的过渡区域可以包括多个脊部，这些脊部在偏离盒体的过渡通道的中心线的位置处具有其最大高度。柔性片材的过渡区域可以包括两个脊部，这些脊部中的每个脊部在偏离盒体过渡通道的中心线的位置处具有其最大高度。两个脊部中的一个脊部可以在凹口的一侧上，并且两个脊部中的另一个脊部可以在凹口的相对侧上。柔性片材的过渡区域的两个脊部可以在柔性片材的活动区域中合并为单个脊部。
12.在一些示例实施例中，用于眼科手术系统的蠕动泵的盒包括盒体和联结到盒体的柔性片材，其中，盒体流体路径过渡通道包括邻近端口的第一端部、邻近活动区域的第二端部以及侧壁，并且其中，侧壁之间的距离朝向第二端部渐变。在一些示例实施例中，侧壁之间的距离朝向盒体流体路径过渡通道的底部渐变。
13.在一些示例实施例中，操作蠕动泵的方法包括在如果一组滚轮以额定速度操作将导致低于平均的流体流速的该组滚轮的旋转部分期间以高于额定速度的速度操作该组滚轮，以及在如果该组滚轮以额定速度操作将导致高于平均的流体流速的该组滚轮的旋转部分期间以低于额定速度的速度操作该组滚轮。该组滚轮可以在多个补偿循环中操作，其中，每个补偿循环达到高于额定速度的速度，然后达到低于额定速度的速度。该组滚轮可以在该组滚轮每转的多个补偿循环中操作。在一些示例实施例中，该组滚轮的每转的补偿循环数可以等于蠕动泵的滚轮数乘以蠕动泵的泵段数。
14.在一些示例实施例中，该组滚轮根据确定该组滚轮的速度的补偿曲线来操作。补偿曲线可以是固定的曲线或变化的曲线。例如，补偿曲线可以根据该组滚轮的速度而变化。补偿曲线可以在蠕动泵操作期间或在蠕动泵操作之前确定。补偿曲线可以与位于蠕动泵的可移除部分上的标示相关联。
15.本领域普通技术人员将基于本披露内容理解这些和其他示例。
附图说明
16.附图展示了本文中披露的系统和方法的示例，并且与说明书一起用于解释本披露内容的原理。
17.图1a展示了如美国专利no.8,790,096所披露的具有两个泵导管段的弹性片材的前视图。
18.图1b展示了如美国专利no.8,790,096所披露的图1a的弹性片材的后视图。
19.图1c展示了如美国专利no.8,790,096所披露的具有两个泵导管段的盒体的前视图。
20.图1d展示了如美国专利no.8,790,096所披露的图1c的盒体的后视图。
21.图2展示了沿着图1c中的线2
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2截取的截面，示出了在该平面处的截面图，其中图1a至图1b的弹性片材组装在图1c至图1d的盒体上。
22.图3展示了根据本披露内容的蠕动泵的第一示例的一部分的截面图。
23.图4展示了根据本披露内容的蠕动泵的第二示例的一部分的俯视图。
24.图5展示了图4的盒体流体路径过渡通道的放大图。
25.图6示出了将以恒定的速度操作的先前蠕动泵系统与根据本披露内容的以变化的速度操作的蠕动泵进行比较的曲线图。
26.图7示出了根据本披露内容的用于以变化的速度操作蠕动泵的补偿曲线的曲线图。
27.参考以下详细描述可以更好地理解附图。
具体实施方式
28.出于解释本披露内容的原理的目的，参考附图，并且将使用特定语言来描述这些附图。然而应理解，并非旨在限制本披露内容的范围。本披露内容所涉及的技术领域内的技术人员通常完全能够设想到对于所描述的系统、装置、器械和方法的任何改变和进一步的修改，以及本披露内容的原理的任何进一步应用。特别地，关于本披露内容的一个示例描述的特征、部件和/或步骤可以与关于本披露内容的其他示例描述的特征、部件和/或步骤结合。为了简单起见，在一些情况下，在所有附图中使用相同的附图标记来指代相同或相似的零件。
29.图1a至图1d展示了如美国专利no.8,790,096的图1a至图1d所示的柔性片材107和刚性盒体105。柔性片材107和盒体105可以构成用于眼科手术系统的蠕动泵的盒的部分，例如，可以用于眼科手术控制台的盒的部分。如本文所用的术语“盒”是指蠕动泵的部件，该部件包括进行泵送作用的流体路径；盒可以或可以不从眼科手术控制台移除。眼科手术控制台可以类似于如美国专利no.9,931,447中所示和描述的眼科手术控制台。眼科手术控制台可以类似于已知且已使用的眼科手术控制台(比如可从爱尔康公司(美国得克萨斯州沃思堡市)(alcon laboratories,inc.)获得的视觉系统或可从爱尔康公司(美国得克萨斯州沃思堡市)(alcon laboratories,inc.)获得的视觉系统)，或适合使用本文所述的原理的任何其他眼科手术控制台。
30.眼科手术控制台通常包括一个或多个可以用于执行眼科手术规程的系统。例如，控制台通常包括射流系统，该射流系统可以包括用于从眼睛中抽吸出流体的抽吸系统以及用于将流体注入眼睛中的注入系统。射流系统可以类似于如美国专利no.9,931,447所示和所描述的射流系统，或类似于已知且已使用的比如在视觉系统或视觉系统中的射流系统，或类似于适合使用本文所述的原理的任何其他射流系统。
31.如图1a至图1d所示的片材107和盒体105可以构成盒的一部分，该盒可以用于眼科手术控制台的射流系统。盒可以类似于如美国专利no.9,931,447所示和所描述的射流系统，或类似于已知且已用于比如视觉系统或视觉系统的射流系统，或类似于适合使用本文所述的原理的任何其他射流系统。控制台可以具有一组被安装用于在旋转轮毂上旋转的滚轮。轮毂和滚轮以及盒(或盒的一部分)可以一起形成蠕动泵(也可以包括其他部件，比如蠕动泵马达)。
32.片材107可以由比如硅橡胶或热塑性弹性体的柔性材料制成。也可以使用其他柔
性材料。当关于本文所述的片材使用时，术语“柔性”意味着该片材具有足够的柔性，使得该片材可以变形以进行泵送作用。片材107可以是一片或多片。片材可以通过模制或任何其他合适的方法制成。
33.盒体105可以由刚性材料制成，比如刚性热塑性材料，例如聚碳酸酯和/或聚砜，以提供刚性和结构。盒体105可以是一件式的或多件式的。盒体可以通过注射成型、机械加工或任何其他合适的方法制成。盒体105可以具有泵接口部分，该泵接口部分可以由弹性片材107接合以便形成泵流体路径，其中，片材的泵段将由泵滚轮接合。抽吸流动路径和/或注入流动路径的各部分可以延伸作为盒体105内部的通道和/或管。
34.盒体105可以设有孔和/或缺口以用于在盒被装入控制台中时将盒与控制台对齐。在一些示例中，盒可以是可以用于单次患者规程的可移除的且一次性或消耗性物品。新盒可以用于新规程。
35.如美国专利no.8,790,096所描述，片材107适于联接到盒体105，以在被指定为片材泵段103a、103b(统称为泵段103)的区域中，限定联接的片材107和盒体105的两个或更多个泵流体路径。在一些示例中，片材107可以粘合或机械地附接到盒体105(例如，通过粘合剂、热熔、机械压接、铆钉等)。在一些示例中，片材107的外周和/或内部上的突起，比如标记为151a-151n的突起可以接合对应的凹槽比如盒体105上标记为153a-153n的凹槽，以将片材107连接到盒体105，并且帮助防止片材107在受到滚轮作用时旋转。
36.如在图1c和图1d中可以看出，盒体105具有前表面121和后表面123。前表面121具有泵接口部分109，该泵接口部分包括盒体流体路径125a、125b。盒体流体路径125a包括入口端口112a和出口端口112b、盒体流体路径活动区域163、在入口端口112a与盒体流体路径活动区域163之间的盒体流体路径过渡区域127a、以及在出口端口112b与盒体流体路径活动区域163之间的盒体流体路径过渡区域127b。盒体流体路径125b包括入口端口112c和出口端口112d、盒体流体路径活动区域165、在入口端口112c与盒体流体路径活动区域165之间的盒体流体路径过渡区域127c、以及在出口端口112d与盒体流体路径活动区域165之间的盒体流体路径过渡区域127d。盒体流体路径过渡区域127a、127b、127c、127d中的每个盒体流体路径过渡区域分别包括盒体流体路径过渡通道157a、157b、157c、157d，这些通道相对于相邻的盒体流体路径活动区域163或165凹陷。
37.如在图1a和图1b中可以看出，柔性片材107具有前表面131和后表面133。柔性片材107包括片材泵段103a、103b。每个片材泵段103a、103b的后表面分别限定片材流体路径135a、135b。每个片材泵段103a、103b的前表面分别包括滚轮接合表面137a、137b。片材泵段103a包括适于定位在盒体流体路径活动区域163上方的片材泵段活动区域143、适于定位在盒体流体路径过渡区域127a上方的片材泵段过渡区域147a、以及适于定位在盒体流体路径过渡区域127b上方的片材泵段过渡区域147b。片材泵段103b包括适于定位在盒体流体路径活动区域165上方的片材泵段活动区域145、适于定位在盒体流体路径过渡区域127c上方的片材泵段过渡区域147c、以及适于定位在盒体流体路径过渡区域127d上方的片材泵段过渡区域147d。
38.在图1a至图1d的示例中，片材107上的突起117a、117b(可以勾勒出相应的片材流体路径135a、135b)可以装配到盒体105中的对应凹槽119a、119b(可以勾勒出相应的盒体流体路径125a、125b)中。当柔性片材107联结到盒体105时，片材流体路径135a与盒体流体路
径125a连接以形成第一泵流体路径，并且片材流体路径135b与盒体流体路径125b连接以形成第二泵流体路径。
39.突起117a、117b可以固定到相应的凹槽119a、119b，以将片材107保持在盒体105。在一些示例中，突起151a-151n和/或突起117a、117b可以通过机械/摩擦配合、粘合剂、热熔等固定到相应的凹槽153a-153n和/或凹槽119a、119b。在一些示例中，突起117a、117b可以固定到相应的凹槽119a、119b以形成密封，从而防止泵流体从泵流体路径中漏出。
40.如美国专利no.8,790,096所描述，当一系列滚轮接合两个或更多个泵段103a、103b时，流体可以被泵送通过盒。滚轮可以从蠕动泵马达(例如，步进或直流(dc)伺服马达，或其他马达(比如交流(ac)马达)的旋转轴线径向地安装，并且可以被配置为将片材107的泵段103压靠在下面的盒体105上。第一泵流体路径和第二泵流体路径(125a和135a、125b和135b)可以流体地连接盒体105中的端口，例如，端口112a、112b、112c、112d(统称为端口112)。端口112a-112d可以为泵送通过泵流体路径的流体提供相应的入口和出口。随着滚轮滚过并且远离入口端口(例如入口端口112a、112c)，相应的流体团块可以通过入口端口被拉入相应的泵流体路径(125a和135a、125b和135b)中(因为由滚轮将流体推离入口产生的真空)。当滚轮接近并且滚过出口端口(例如，出口端口112b、112d)时，对应的流体团块可以行进通过出口端口。
41.单个轮毂滚轮组件可以作用在片材107中的两个(或更多个)活动泵段103上。当滚轮接合泵段103时，每个滚轮可以首先滚过具有下面的过渡通道(例如，过渡通道157a、157c)的过渡区域(例如，过渡区域147a、147c)。在一些示例中，片材107可以不包括过渡区域147a-147d，并且盒体105可以不包括过渡通道157a-157d。随着滚轮滚离过渡区域147a、147c(并且对应地，滚离过渡通道157a、157c)，通过在密封点处将片材107完全压在盒体105上，滚轮可以在泵段103内形成内部密封(例如，在泵段103a上用虚线指示的点161处或在泵段103b上的点169处)(在没有过渡区域和过渡通道的情况下，滚轮可以在滚轮与片材107接合的起点处形成密封)。当滚轮滚动通过“活动”区域163或165时，内部密封件可以移动。随着滚轮的移动，滚轮运动前面的流体可以被推过泵段103，从而导致滚轮运动后面的流体被从入口(例如，入口112a、112c)拉动。当滚轮头上的下一个滚轮接近目前正在形成内部密封的滚轮后面的过渡区域147a、147c(在过渡通道157a、157c上方)时，下一个滚轮可开始减小非密封滚轮下面的片材107与盒体105之间的截面空间。由于过渡区域147a、147c和下面的过渡通道157a、157c的几何形状，因此过渡区域147a、147c上的非密封滚轮可在滚轮下面(例如，在过渡通道157a、157c中)具有流体，从而防止密封。随着截面空间的减小(例如，当非密封滚轮接近活动区域163、165的密封点或起点时)，被密封滚轮拉动的流体可以缓慢地受到约束。由于密封的活动滚轮，过渡滚轮可以缓慢地减少来自入口的流体流动，直到过渡滚轮在密封点161(或169)处形成新的密封，并且成为新的活动滚轮(可以有效地隔离先前的密封滚轮)。然后，当滚轮头上的下一个滚轮接合过渡区域147a、147c的起点(在过渡通道157a、157c上方)时，可重复该序列。
42.滚轮接合过渡区域147a、147c(在过渡通道157a、157c上方)，并且然后形成移动的内部密封(其中随后的滚轮缓慢地减少流体流动，直到随后的滚轮形成密封)的序列可以导致被从入口(例如，入口112a、112c)拉动和/或被推到出口或排放口(例如，出口或排放口112b、112d)的流体的流体流量/压力曲线的周期性变动(或“脉动”)。
43.图2展示了沿着图1c中的线2
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2截取的截面图，示出了在该平面处的截面图，其中，图1a至图1b的片材107组装在图1c至图1d的盒体105上。片材107的突起117a可以在盒体105的凹槽119a中看到。图2中的线159标记了盒体流体路径过渡通道157a的中心线。如在图2中可以看出，片材107的泵段103a具有凸起的中心部分171，该中心部分凸起超过盒体105的盒体流体路径过渡通道157a的中心。当片材107的泵段103a从盒体流体路径过渡通道157a的起始点继续到活动区域163的起始点时，凸起的中心部分171的高度逐渐增加到活动区域163上方的全高的单个脊部。凸起的中心部分171作为全高的单个脊部继续穿过活动区域163到盒体流体路径过渡通道157b。当片材107的泵段103a从盒体流体路径过渡通道157b的起始点继续到出口112b时，凸起的中心部分的高度逐渐降低。在出口112b上方，弹性片材107的轮廓与图2所示的入口112a上方的轮廓类似。泵段103b的几何形状与泵段103a的几何形状相同。
44.图3展示了根据本披露内容的蠕动泵的第一示例的一部分的截面图。图3示出了类似于图2的视图，其中在盒体205上具有片材207。盒体205可以类似于盒体105并且具有其所有特征。片材207可以类似于片材107并且具有其所有特征，除了片材207的泵段的片材泵段过渡区域与片材107的泵段103a、103b的片材泵段过渡区域147a-147d的轮廓不同。
45.如在图3中可以看出，在入口212a上方的区域中，片材207的泵段203a具有片材泵段过渡区域247a，该区域具有在片材207的中心部分208的任一侧上凸起的两个凸起的侧脊部209，其中片材207的中心部分208是片材207在盒体流体路径过渡通道257a上方的部分。片材207的中心部分208相对于中心部分208的任一侧上的两个凸起的侧脊部209是缩进的。中心部分208包括在盒体流体路径过渡通道257a的中心线259上方的位置处的凹口。
46.如在图3中可以看出，片材泵段过渡区域247a包括至少一个脊部209，在该示例中包括两个脊部209，该脊部在偏离盒体流体路径过渡通道257a的中心线259的位置处具有其最大高度209h。在该示例中，片材207上的点的高度代表片材207的前表面的高度，该高度从处于盒体流体路径活动区域的水平面处的盒体205的表面测量，得出每个脊部209的高度209h。
47.片材泵段过渡区域247a在每个脊部209处的厚度大于该区域在中心部分208处的凹口处的厚度。在所示的示例中，在每个脊部209处，片材207的厚度在脊部209的高度209h的整个范围内延伸。在其他示例中，片材207的后表面可以凸起超过盒体流体路径活动区域的水平面，使得脊部的厚度可以小于从盒体流体路径活动区域的水平面测量的脊部的高度。
48.柔性片材207的过渡区域可以包括多个脊部，这些脊部在偏离盒体205的过渡通道的中心线的位置处具有其最大高度。在所展示的示例中，两个脊部209中的一个脊部在凹口208的一侧上，并且两个脊部209中的另一个脊部在凹口208的相对侧上。在其他示例中，脊部的其他数量和放置是可能的。
49.随着片材207的泵段203a从入口212a处的盒体流体路径过渡通道257a的起始点继续到盒体流体路径活动区域(对应于图1c中的活动区域163)的起始点，凸起的侧脊部209的高度逐渐降低，直到它们在活动区域处不再作为凸起的侧脊部存在。类似地，随着片材207的泵段203a接近盒体流体路径活动区域(对应于图1c中的活动区域163)的起始点，缩进的中心部分208的高度逐渐增加，直到它成为盒体流体路径活动区域上方的全尺寸中心区域。
泵段203a的片材泵段活动区域(位于对应于图1c中的活动区域163的盒体流体路径活动区域上方)具有与泵段103a的片材泵段活动区域143类似的轮廓，其中，单个凸起的中心部分在盒体流体路径活动区域的中心上方对齐。当片材207的泵段203a从入口212a处的盒体流体路径过渡通道257a的起始点继续到盒体流体路径活动区域的起始点时，片材泵段过渡区域247a的两个脊部209在片材泵段活动区域中合并成单个脊部。
50.泵段203a从活动区域到出口的尾部过渡区域类似于泵段203a从入口到活动区域的过渡区域。从活动区域到出口，凸起的中心部分的高度逐渐降低，直到该部分成为出口上方的缩进的中心部分208，类似于图3中入口212a上方的缩进的中心部分208。类似地，从活动区域到出口，侧脊部形成并且增加高度，直到这些侧脊部成为两个凸起的侧脊部209的全部高度，如在图3中可以看出。
51.片材207具有类似于泵段103b的第二泵段203b，除了该第二泵段与泵段103b的区别和泵段203a与泵段103a的区别相同。泵段203b的几何形状与泵段203a的几何形状相同。
52.图3中的弹性片207的轮廓帮助减少蠕动泵中的脉动。在图2的示例中，当滚轮滚过入口112a、112c和过渡区域时，滚轮将凸起的中心部分171向下压并且压入盒体流体路径过渡通道157a、157c中，这可能导致或促成脉动流。类似地，在图2的示例中，当滚轮滚过过渡区域和出口112b、112d时，滚轮再次将凸起的中心部分171向下压并且压入盒体流体路径过渡通道157b、157d中，这可能导致或促成脉动流。相比之下，在图3的实施例中，当滚轮滚过入口和过渡区域时，滚轮主要作用在凸起的侧脊部209上。凸起的侧脊部209和对应的缩进的中心区域208帮助减少或消除中心区域在滚轮经过入口和流体路径过渡通道时的向下突起，从而减少流动中的脉动。类似地，在图3的实施例中，滚轮从活动区域在过渡区域和出口上方滚动，滚轮再次主要作用在凸起的侧脊部209上。凸起的侧脊部209和对应的缩进的中心区域208帮助减少或消除中心区域在滚轮经过流体路径过渡通道和出口时的向下突起，从而减少流动中的脉动。凸起的侧脊部209减轻了中心区域的压力，帮助防止中心区域被向下推入流体路径过渡通道中，并且相应地帮助减少流速中的脉动。
53.作为替代性的实施例(未示出)，盒体205本身可以在过渡区域的区域中设有一个或多个凸起的肩部或坡道。这些凸起的肩部或坡道可以帮助防止滚轮过多地压在柔性片材的中心区域上。类似于图3的实施例，这将减轻柔性片材的过渡区域的中心区域的压力，帮助防止柔性片材的中心区域被向下推入流体路径过渡通道中，并且相应地帮助减少流速中的脉动。
54.图4展示了根据本披露内容的蠕动泵的第二示例的一部分的俯视图。图4在与图1c中的盒体105的视图类似的视图中示出了盒体305。盒体305可以类似于盒体105并且具有其所有特征，除了关于盒体流体路径过渡通道的形状，如图所示和如下文所描述。盒体305可以与任何合适的柔性片材比如片材107或片材207一起使用。
55.盒体305具有泵接口部分309，弹性片材(例如，弹性片材107或207)可联接到该泵接口部分。泵接口部分309具有适于接收弹性片材的对应突起(例如，突起117a、117b)的凹槽319a、319b。由这些凹槽319a、319b和弹性片材的对应突起界定的区域构成了在由盒体流体路径325a、325b部分限定的流体路径内的流体流动的区域。流体在第一流体路径中从入口312a流向出口312b，并且在第二流体路径中从入口312c流向出口312d。
56.盒体流体路径325a、325b包括类似于图1b中的活动区域163、165的活动区域363、
365。泵段包括被设计成减少流体流动中的脉动的盒体流体路径过渡通道357a、357b、357c、357d。
57.图5示出了盒体流体路径过渡通道357a的放大图。过渡节段357a包括底表面381，侧壁382、383，侧壁顶边缘384、385，第一端部386和第二端部387。第一端部386代表盒体流体路径过渡通道357a邻近入口312a的端部，并且第二端部387代表盒体流体路径过渡通道357a邻近活动区域363的端部。盒体流体路径过渡通道357a的形状代表其他盒体流体路径过渡通道357b-357d的形状。在泵段端部处的盒体流体路径过渡通道，比如盒体流体路径过渡通道357b和357d的情况下，第一端部386分别代表邻近出口312b、312d的盒体流体路径过渡通道357b、357d的端部。
58.如在图4和图5中可以看出，侧壁382、383和侧壁顶边缘384、385在背离盒体流体路径过渡通道357a的第一端部386和朝向第二端部387移动时逐渐靠近在一起。因此，盒体流体路径过渡通道357a的宽度朝向第二端部387逐渐变窄(宽度是在沿着泵接口部分的半径的方向上穿过盒体流体路径过渡通道的尺寸)。如在图4和图5中可以看出，两个侧壁382、383之间的距离朝向第二端部387渐变。此外，侧壁382、383是倾斜的，使得侧壁382、383在底表面381处比这些侧壁在与侧壁顶边缘384、385相交的顶部处更靠近。如在图4和图5中可以看出，两个侧壁382、383之间的距离朝向盒体流体路径过渡通道357a的底部381渐变。底部表面381也朝向第二端部387向上倾斜。其他盒体流体路径过渡通道357b-357d具有与盒体流体路径过渡通道357a相同的形状。
59.在先前设计比如图1c的盒体中，虽然具有朝向盒体流体路径过渡通道157a-157d的端部向上倾斜的底表面(例如见图1c中的倾斜表面158a-158d)，但盒体流体路径过渡通道157a-157d在整个盒体流体路径过渡通道的所有地方具有恒定的宽度。相比之下，在图4至图5的设计中，盒体流体路径过渡通道357a-357d的宽度逐渐变化，即由于侧壁382、383(和侧壁顶边缘384、385)朝向端部387更靠近而朝向端部387变窄。此外，由于侧壁382、383的坡度，盒体流体路径过渡通道357a-357d的宽度在盒体流体路径过渡通道357a-357d的底部处比在顶部处更窄。
60.考虑到如图4至图5所示的几何形状，进出活动区域的流体流动更平稳且更平缓。侧壁382、383两者朝向盒体流体路径过渡通道357a-357d的端部387以及朝向底部381的渐变形成了更平稳且更平缓的进出活动区域的流动。这种更平稳且更平缓的流动减少了在先前的几何形状中可能存在的流动中的脉动。
61.图6示出了对在恒定速度下的先前蠕动泵系统与根据本披露内容的以变化的速度操作的蠕动泵进行比较的曲线图。在图6的曲线图中，示例先前蠕动泵系统(标记为“恒定速度”)具有两个泵段和七个滚轮，类似于美国专利no.8,790,096所描述的那样。滚轮由步进马达操作，在该示例中，该组滚轮每转一圈该步进马达具有200步。该组滚轮每转一圈，每个滚轮都要在两个泵段中的每个泵段上经过两次。如在图6中可以看出，该示例先前系统产生了脉动流，其范围从低至约9.5毫升/分钟到最高约13.8毫升/分钟。流动是循环进行的，有14个高点和14个低点，代表滚轮在泵段上经过14次(7个滚轮各自在2个泵段上经过)。如在图6中可以看出，每个其他低点都看起来不同，其中，一组低点在约9.5毫升/分钟到约9.8毫升/分钟的范围内，并且另一组低点在约10.5毫升/分钟到约10.8毫升/分钟的范围内，这表明两个泵段之间存在差异。
62.根据本披露内容，蠕动泵系统的马达的速度基于测量的流量输出进行调制。在测量的低流量区域中，马达操作得更快，并且在测量的较高流量区域中，马达操作得更慢。图7示出了根据本披露内容的以变化的速度操作的蠕动泵的速度调整因数的曲线图。基于测量的流量输出，马达速度被连续地调整到约0.75倍的额定操作速度与1.15倍的额定操作速度之间的速度。如在图7中可以看出，补偿是以反映脉动流的循环进行的，其中，14次调整高于额定速度和14次调整低于额定速度，代表了滚轮在泵段上经过14次(7个滚轮各自在2个泵段上经过)。
63.如在图6中可以看出，当根据图6的补偿曲线(图6中标记为“变化的速度”)以变化的速度进行操作时，所产生的流体流更加平稳，并且脉动减少。该系统产生的流量在约12毫升/分钟 /-0.2毫升/分钟的狭窄范围内。
64.根据本披露内容，操作蠕动泵的方法包括以旋转的方式操作该组滚轮，使得在该组滚轮的每次旋转期间，每个滚轮围绕泵段转一圈；在如果该组滚轮以额定速度操作会导致低于平均的流体流速的该组滚轮的旋转部分期间，以高于额定速度的速度操作该组滚轮；以及在如果该组滚轮以额定速度操作会导致高于平均的流体流速的该组滚轮的旋转部分期间，以低于额定速度的速度操作该组滚轮。该组滚轮以高于额定速度的速度操作期间的旋转部分不需要是如果该组滚轮以额定速度操作会导致低于平均的流体流速的旋转的所有部分。类似地，该组滚轮以低于额定速度的速度操作期间的旋转部分不需要是如果该组滚轮以额定速度操作会导致高于平均的流体流速的旋转的所有部分。
65.该组滚轮的操作可以在多个补偿循环中执行，其中，每个补偿循环达到高于额定速度的速度，然后再达到低于额定速度的速度。该组滚轮可以在该组滚轮每转的多个补偿循环中操作。在一些实施例中，该组滚轮每转的补偿循环数等于蠕动泵的滚轮数乘以蠕动泵的泵段数。例如，在图6和图7的示例中，蠕动泵具有七个滚轮和两个泵段，并且该组滚轮的每转的补偿循环为十四个，如在图7中可以看出。
66.该组滚轮的操作可以根据确定该组滚轮的速度的补偿曲线来执行，比如图7所示的补偿曲线。补偿曲线可以是在泵的操作期间的固定曲线，或者它可以根据该组滚轮的速度而变化。
67.在一些实施例中，补偿曲线可以在蠕动泵的操作期间确定。例如，可以测量流速并且实时调整滚轮的速度。作为另一个示例，可以基于一个或多个最近的泵循环来测量流速和调整滚轮的速度。在其他实施例中，补偿曲线可以在蠕动泵的操作之前确定。例如，补偿曲线可以在蠕动泵的测试期间或类似蠕动泵的测试期间确定。
68.补偿曲线可以与位于蠕动泵的可移除部分上的标示相关联。例如，盒可以具有告知控制台补偿曲线的条形码或其他机器可读标示。
69.本领域的普通技术人员将理解，本披露涵盖的实施方式不限于上述具体示例性实施方式。就此而言，尽管已经示出并描述了多个说明性实施方式，但是在前述披露中可以设想到各种各样的修改、改变和替换。应当理解，可以对前述内容做出这种变化而不脱离本披露的范围。因此，应当理解，所附权利要求应广义地并按照符合本披露内容的方式加以说明。