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用于输送粉末状药剂的装置的制作方法

2022-10-27 00:19:42 来源:中国专利 TAG:

用于输送粉末状药剂的装置
相关申请的交叉引用
1.本技术要求于2020年3月6日提交的美国临时申请号62/986,352的优先权的权益,其通过引用整体并入本文。
技术领域
2.本发明的各个方面总体上涉及用于输送药剂的装置和方法。更具体地,在实施例中,本发明涉及用于输送粉末状药剂,诸如止血剂的装置。


背景技术:

3.在某些医疗手术中,可能需要最小化或停止身体内部的出血。例如,内窥镜医疗手术可能需要对胃肠道,例如,在食道、胃或肠内的出血组织进行止血。
4.在内窥镜手术期间,用户将内窥镜的护套插入患者的体腔。用户在该手术期间利用内窥镜的手柄来控制内窥镜。工具经由,例如,手柄中的端口通过内窥镜的工作通道,以在接近内窥镜的远端的手术部位输送治疗。手术部位远离操作者。
5.为了在远程部位实现止血,止血剂可以由插入内窥镜的工作通道的装置来输送。可以通过例如,机械系统来实现药剂的输送。然而,这样的系统可能需要许多步骤或致动来实现输送,可能无法实现所需的药剂输送速率或所需的药剂剂量,可能导致药剂堵塞输送装置的部分,可能导致不一致的药剂剂量,或者可能导致药剂无法到达在gi道深处的治疗部位。本发明可以解决本领域中的这些问题或其他问题中的一个或多个。


技术实现要素:

6.本文所公开的各方面中的每一个可以包括结合其他所公开方面中的任一个描述的特征中的一个或多个。
7.一种用于输送药剂的装置可以包括:限定外壳的壳体。壳体可以被配置为存储药剂。装置还可以包括用于接收加压流体流的与外壳流体连通的入口;与外壳流体连通的出口;以及设置在外壳内的过滤器。过滤器的壁可以包括多个孔。孔可以被配置为使得流体被允许通过孔进入由壁的内表面限定的通道中。装置还可以包括设置在外壳内的致动构件。致动构件可以被配置为在第一形态和第二形态之间转换,在第一形态中,防止设置在致动构件的近侧的药剂的部分在致动构件的远侧通过,并且在第二形态中,设置在致动构件的近侧的药剂的部分能够在致动构件的远侧通过。
8.本文公开的装置中的任一个可以具有下列特征中的任一个。致动构件可以包括可旋转轴。可旋转轴可以包括基本上垂直于可旋转轴的纵向轴线延伸的开口。在第二形态中,药剂可以能够通过开口。开口可以包括第一部分,其中开口的直径相对于开口的纵向轴线在向远侧的方向上径向向内成锥形;以及第二部分,其中开口的直径是恒定的。开口可以包括在第二部分的远侧的第三部分,其中开口的直径相对于开口的纵向轴线在向远侧的方向上径向向外成锥形。通道可以包括第一部分,其中通道的直径相对于通道的纵向轴线在向
远侧的方向上径向向内成锥形。第一部分可以向远侧终止于远端。通道可以包括邻近远端的第二部分,其中直径是恒定的。通道的第二部分可以在开口的第一部分的近侧。通道可以包括在开口远侧的第三部分。在通道的第三部分中,通道的直径可以相对于通道的纵向轴线在向远侧的方向上径向向内成锥形。过滤器可以是烧结的。孔可以沿着曲折的路径延伸。孔可以被配置为使得药剂不被允许通过孔。药剂可以是具有在50微米和600微米之间的粒径的粉末。孔可以具有在2微米和100微米之间的直径。在第一形态和第二形态两者中,流体可以被允许通过出口。致动构件可以是滑动件,其被配置为在基本上垂直于壳体的纵向轴线的平面中移动。流体可以以湍流模式离开过滤器。
9.在另一个示例中,一种用于输送药剂的装置可以包括:限定外壳的壳体。壳体可以被配置为存储药剂。入口可以与外壳流体连通,以用于接收加压流体流。过滤器可以设置在外壳内。过滤器的壁可以包括多个孔。孔可以被配置为使得流体流被允许通过孔进入由壁的内表面限定的通道中。孔可以被配置为使得药剂不被允许通过孔。出口可以与通道流体连通。致动构件可以设置在外壳内。致动构件可以被配置为在第一形态和第二形态之间转换,在第一形态中,药剂不被允许通过出口,并且在第二形态中,药剂被允许通过出口。在第一形态和第二形态两者中,流体可以被允许通过出口。
10.本文公开的装置中的任一个可以具有下列特征中的任一个。在通过孔之后,源于流体入口的流体可以仅被允许通过出口。致动构件可以包括可旋转轴,其具有基本上垂直于所述可旋转轴的纵向轴线延伸的开口,并且其中在所述第二形态中,所述药剂被允许通过开口。
11.在另一个示例中,一种用于输送药剂的装置可以包括:限定外壳并且被配置为保持粉末的壳体。粉末可以具有在50微米和600微米之间的颗粒。入口可以与外壳流体连通以用于接收加压气体流。烧结的过滤器可以设置在外壳内。过滤器的壁可以包括多个曲折延伸的孔。孔可以被配置为使得气体被允许通过孔进入由壁的表面限定的通道中。孔可以被配置为使得粉末不被允许通过孔。孔可以具有在2微米和100微米之间的直径。出口可以与通道流体连通。致动构件可以设置在外壳内。致动构件可以被配置为在第一形态和第二形态之间转换,在第一形态中,气体和粉末的组合被允许通过出口,并且在第二形态中,气体被允许通过出口。
12.本文所述装置中的任一个可以具有下列特征中的任一个。致动构件可以包括可旋转轴,其具有基本上垂直于可旋转轴的纵向轴线延伸的开口。在第二形态中,药剂可以被允许通过开口。
13.可以理解的是,前面的一般性描述和下面的详细描述仅仅是如要求保护的本发明示例性和解释性的,而不是限制性的描述。如本文所使用的,术语“包括”、“包含”或其任何其他的变型旨在涵盖非排他性的内容物,以使得包括一列要素的过程、方法、物品或设备不仅仅包括那些要素,而是可以包括未明确列出或不是这种过程、方法、物品或设备所固有的其他要素。在元件不是圆形的情况下,术语“直径”可以指宽度。术语“远侧”指远离操作者的方向,并且术语“近侧”指朝向操作者的方向。术语“示例性”是按“示例”而非“典范”的意义使用的。术语“大约”或类似术语(例如,“基本上”)包括规定值的 /-10%的值。
附图说明
14.并入并构成本说明书的一部分的附图示出了本发明的各方面,且与描述一起用于解释本发明的原理。
15.图1示出了示例性输送装置。
16.图2a至5示出了用于图1的输送装置的示例性外壳的各方面。
17.图6a至6e描绘了与图2a至5的外壳一起使用的示例性过滤器。
18.图7a至8d描绘了与图2a至5的外壳一起使用的示例性过滤器。
具体实施方式
19.本发明的实施例涉及用于存储药剂(例如,粉末状药剂)的外壳和用于将药剂输送至医疗手术部位的计量/致动机构。外壳可以包括烧结的过滤器,加压流体可以通过该烧结的过滤器。药剂可以接收在烧结的过滤器的通道内。当加压流体通过烧结的过滤器时,其可以同时以多种不同的矢量进入具有药剂的腔室并且可以使药剂流体化。烧结的过滤器和/或计量/致动机构的各方面可以促进加压流体的流动,即使是在未输送药剂时,这可以有助于在装置减压期间防止或最小化堵塞。
20.图1a示出了可以是粉末输送系统的输送系统10。输送系统10可以包括主体12。主体12可以包括或者可以被配置为接收存储药剂的外壳14(或其他源)。外壳14可以联接到主体12以向主体12提供药剂,或者药剂的盖子/外壳可以拧到或以其他方式联接到外壳14以将药剂供应到外壳14。药剂可以是,例如粉末状药剂,诸如止血剂。替代地,药剂可以是另一种类型的药剂或材料或药剂形式(例如,液体或凝胶药剂)并且可以具有任何所需功能。外壳14可以可移除地附接到输送系统10的其他部件,包括主体12的部件。主体12可以具有多种特征,其将在本文中进一步详细讨论。公开内容通过引用整体并入本文的2019年10月1日提交的美国专利申请号16/589,633公开了示例性输送装置和系统的特征。本发明的特征可以与上述申请中描述的特征中的任一个相组合。本文所述的特征可以单独使用或组合使用并且不相互排斥。在可能的时候,相似的附图标记和/或术语用于表示相似的结构。
21.致动机构30可以用于激活加压流体和/或药剂流动。可以从主体12的出口34输送仅流体或药剂和流体的组合。如本文使用的,术语“远侧”/“第一方向”可以指朝向出口34和远离外壳14的方向,并且术语“近侧”/“第二方向”可以指相反的方向。出口34可以与导管36或用于将药剂和流体的组合输送到患者体腔内的期望位置的其他部件流体连通。
22.图2a至2e示出了示例分配部分100的各方面。分配部分100可以用以代替输送装置10的外壳14。图2a至2d示出了横截面视图,而图2e则示出了立体图。图2c和2d中的视图分别相关于图2a和2b的视图旋转90度。
23.分配部分100可以包括外壳104(其可以具有外壳14的特性中的任一个),其存储药剂102。如图2a和2b所示,外壳104可以由壳体106和盖子108的内表面限定。壳体106和/或盖子108可以包括螺纹110,其使得盖子108的远端(下端,如图中所示)能够被拧到壳体的近端(上端,如图中所示)上。例如,壳体106的外表面可以包括螺纹,并且盖子108的内表面可以包括螺纹。
24.壳体106可以具有流体入口112(参见图2c和2d)。壳体106的壁可以形成突出部111,其可以限定流体入口112。突出部111可以包括唇缘或其他结构,其可以帮助与用于输
送流体的配管或其他结构配合。尽管流体入口112被示为在壳体106的侧部,但是应当理解流体入口112可以在替代位置中。例如,流体入口112可以在壳体106的远侧表面(图中壳体106的底部)或盖子108中。壳体106还可以具有出口114。导管或其他类型的配管116可以限定出口114,如下面进一步详细描述的。出口114可以与输送系统10的出口34流体连通。
25.过滤器120可以设置在外壳104的近侧部分内。过滤器120可以具有壁121。在沿着过滤器120的纵向轴线的过滤器120的横截面中,壁121可以具有大致环形形状。壁121的内表面可以限定通道122。药剂102可以至少部分地接收在通道122内。壁121的表面和壳体106的表面可以用于形成药剂102的边界。
26.过滤器120和通道122可以是基本上圆锥形或漏斗形的。在过滤器120的近端(图中过滤器120的顶部),通道122可以具有其最大直径(垂直于通道122的纵向轴线)。壁121可以成角度,使得在向远侧移动(朝向图中的底部)时,通道122变细至较小的直径。下面描述关于通道122的形状的进一步的细节。
27.过滤器120的近端可以相关于壳体106密封。例如,壁121的外表面可以相关于壳体106的内表面密封。密封可以经由,例如,与过滤器120的其余部分一体形成的结构、装配在过滤器120的其余部分上的密封件(例如,o形环密封件)和/或诸如将过滤器120固定至壳体106的粘合剂的物质而发生。因为过滤器120相关于壳体106是密封的,所以药剂和/或流体不会在过滤器120的近端在壁121的外表面和壳体106的内表面之间通过。过滤器120的远端可以相关于壳体106密封。例如,过滤器120的远端可以相关于壳体106的远侧壁(图中的底壁)的内表面密封。
28.壁121可以具有恒定的厚度或变化的厚度。壁121可以被烧结,使得在壁121的外表面和壁121的内表面之间形成曲折通路。曲折通路的尺寸可以被设置为使得药剂102不会通过在壁121的内表面和外表面之间的通路。源于流体入口112的流体可以被允许流过在壁121中的开口,如下面进一步详细描述的。开口可以具有在约40微米和150微米之间(例如,100微米)的尺寸。药剂102的粒度的范围可以是约200微米至600微米(例如,320微米至400微米)。过滤器120可以经由,例如,增材制造技术(例如,三维打印)形成。例如,为形成过滤器120而创建的图案或模型可以结合烧结开口。这样的开口可以通过将模型过滤器120划分为三角形或其他形状的算法而形成。图6a和6b示出了根据这种算法制成的过滤器120’的部分。图6a示出了这种过滤器120'的放大部分,而图6b则示出了这种过滤器120'的更宽视图。其他方法,诸如三重周期最小表面(“tpms”)可以替代地用于形成螺旋形、菱形或其他形状。可以使用例如,粉末床熔融方法(例如,经由电子束或激光束)来打印该零件。替代地,可以创建过滤器120的实体模型,并且可以施加能量以在壁121中形成孔(通路)。例如,激光可以被施加至金属粉末和发泡剂的组合,这导致形成孔/通路。替代地,可以施加能量被校准的激光,以便在金属粉末熔融时形成孔。图6c至6e示出了根据这种基于激光的方法制成的这种过滤器120”的示例。图6d示出了图6c的放大版本以示出过滤器120”的孔的细节。图6e示出了过滤器120”的横截面视图。
29.壁121的曲折通路可以使流过过滤器120的流体同时以多种多样的矢量,包括角度、速度和/或压力进入通道122。离开壁121的流体可以具有湍流模式(例如,径向模式)。还如下文所述,流体进入通道122所具有的不同矢量可以使通道122内的药剂变得流体化。流体的湍流(其可能导致药剂102的流体化,诸如液砂效应)可能有助于药剂102流过出口114
并且可以防止或最小化药剂102的堵塞。流体化可以分解药剂102的结块。药剂102可以包括例如,半粘性材料,诸如壳聚糖醋酸盐。
30.导管116或其他部件(例如,配管)可以接收在通道122的远端内。例如,导管116的外表面可以抵靠壁121的内表面装配。导管116可以经由粘合剂、摩擦配合、脊/凹槽或其他合适的方式固定到过滤器120。导管116可以限定出口114,其可以与出口34流体连通。
31.可旋转轴130可以延伸通过外壳104,使得轴130的纵向轴线横向于(例如,基本上垂直于)外壳104的纵向轴线和/或导管116的近侧部分。在图2c和2d中,轴130被示为纵向延伸进出页面。
32.开口132可形成在轴130中。开口132可以延伸通过整个轴130,基本上垂直于(或至少偏移)轴130的纵向轴线。在一些形态(诸如图2c所示的形态)中,开口132可以基本上平行于外壳104的纵向轴线。如下方进一步详细描述的,在轴130的第一形态(图2a、2c)中,开口132和通道122的纵向轴线可以对准,使得流体和/或药剂102可以从位于轴130的近侧的通道122的部分通过开口132并且进入在轴130的远侧的通道122的部分。在轴130的第二形态中,其中轴130相对于第一形态(图2b、2d)旋转,开口132的纵向轴线可以相关于通道122的纵向轴线错位,使得流体和/或药剂102不会经由开口132通过在轴130的近侧的通道122的部分进入在轴130的远侧的通道122的部分。当轴130旋转时,通道122和开口132的纵向轴线可以对准和错位。例如,通道122和开口132的纵向轴线可以与轴130的每个180度旋转对准。
33.过滤器120可以被配置为容纳轴130。例如,过滤器120的圆柱形导管152、154可以从通道122的纵向轴线径向向外延伸。圆柱形导管152、154可以具有与轴130的纵向轴线平行的纵向轴线。轴130可以接收在圆柱形导管152、154内。在一些示例中,圆柱形导管152、154可以一起形成圆柱形导管,其具有开口形成通道122,开口形成通道122横向于圆柱形导管的纵向轴线延伸通过圆柱形导管。圆柱形导管152、154和过滤器120的其他表面可以被配置为以围绕轴130形成套管。轴130的表面可以与壁121的内表面形成密封件,使得当轴130处于第二形态中时药剂102不会向远侧移动越过轴130,并且开口132不与通道122流体连通。密封件可以由于例如,形成过滤器120和/或轴130的材料而形成。轴130可以具有将通道122划分为在轴130的近侧的近侧部分142和在轴130的远侧的远侧部分144的效果。
34.轴130可以延伸通过在壳体106的侧面中的开口156。开口156的纵向轴线可以基本上平行于轴130的纵向轴线并且开口156的纵向轴线可以彼此共线和/或与轴130共线。突出部158可以围绕开口156延伸并且限定开口156。突出部158的形状可以与轴130的形状互补。例如,突出部158可以具有环形或圆柱形。密封件159(例如,o形环密封件)可以围绕轴130设置,以在轴130和突出部158的内表面之间创建密封。如图所示,密封件159可以设置在轴130的圆周凹槽内,或者可以替代地设置在轴130的齐平表面周围。替代地,密封件159可以与轴130一体形成。密封件159可以防止流体和/或药剂在轴130和突出部158的内表面之间流动。
35.轴130可以具有如图2a和2c所示的第一形态和图2b和2d所示的第二形态。在第一形态(图2a和2c)中,药剂102可以流过出口114。在第二形态(图2b和2d)中,药剂102不会流过出口114(即,防止和/或阻止药剂102流过出口114)。
36.在使用输送系统10之前,轴130可以处于图2b和2d的第二形态中。在第二形态中,开口132的纵向轴线可能与通道122错位或从其偏移,使得开口132不与通道122流体连通。药剂102无法向远侧流过轴130和通过出口114,这是因为开口132不与通道122流体连通。药
剂102可以保持在通道122的近侧部分142和外壳104的其他部分内。
37.在激活致动机构30或另一个致动机构(使轴130转变为第一形态)时,可以允许流体流过流体入口112(参见图2c至2e)。源于流体入口112的流体可以通过过滤器120的远侧部分144的壁121的烧结部分。流体可以流入通道122、进入导管116和流出出口114。源于入口112的流体还可以通过壁121的烧结部分进入通道122的近侧部分142。然而,当轴130保持在第二形态中时,药剂102可能不会流入开口132至过滤器120的远侧部分144中的通道122的部分。图2a和2c中的箭头示出了当流体流过流体入口112时,流体在第一形态中的流动。
38.当轴130经由致动机构30或经由单独的致动器旋转到第一形态(图2a和2c)时,药剂102可以被允许流过通道122至远侧部分144。如上所述,流体可以继续流过过滤器120的壁121进入近侧部分142和远侧部分144。流入通道122(例如,进入近侧部分142)的流体可以使药剂102流体化。
39.壁121的内表面和限定开口132的表面可以将形状设置为使得通道122和开口132在通道122的近端和通道122的远端之间具有变化的直径。当药剂102向远侧移动时,其会遇到通道122的直径变化的部分,这减少了药剂102在通道122内的堵塞。药剂102可能易于桥接,这可能在通道122的直径不变化的情况下导致堵塞。
40.如上所述,在通道122的第一近侧部分162处,壁121的内表面可以在向远侧方向上移动时向内逐渐变细。第一部分162的角度可以大于(即,陡于)药剂102的休止角。药剂102的休止角可以是当药剂102流过孔口并且在锥形堆的表面上聚集时由药剂102的锥形堆形成的角度。休止角可以是药剂102流到其上的表面与锥形堆的表面之间的角度。休止角可能与药剂102颗粒之间的摩擦或对移动的阻力有关。因为壁121可以具有大于药剂102的休止角的角度,所以药剂102可以由于重力而自由地流过漏斗通道122。
41.在刚好在轴130的近侧的通道122的第二部分164处,壁121的内表面可以具有恒定的直径。开口132的近端可以比与开口132的近端相邻的通道部分更窄(例如,稍窄)。替代地,开口132的近端可以具有与通道122的邻近和紧邻开口132的部分基本相同或比其更大的宽度。
42.开口132可以具有第一部分166、第二部分168和第三部分170。在第一部分166中,轴130的内表面可以在向远侧方向移动时径向向内变细,使得开口132的尺寸减小。在第二部分168中,开口132可以具有恒定或基本恒定的直径。在第三部分170中,轴130的内表面可以在向远侧的方向上移动时径向向外变细,使得开口132的尺寸增加。开口132的远端可以具有与邻近开口132远端的通道122的尺寸相同或基本相同的尺寸。
43.在开口132的远端的远侧,通道122的第三部分172可以由壁121的内表面限定,该内表面在向远侧移动时向内变细至可以具有恒定直径的通道122的第四部分174。第四部分174的直径可以与导管116的内径基本相同。
44.在通过通道122中,药剂102首先行进通过变窄部分(第一部分162),通过恒定直径部分(第二部分164),通过较宽部分(开口132的近端),进入变窄部分(第一部分166),通过恒定直径部分(第二部分168),通过加宽部分(第三部分170),通过变窄部分(第三部分172),并且然后通过恒定直径部分174进入导管116。在一些实施例中,由于药剂102的桥接减少,通路122和开口132的这些交替的加宽和变窄段可以导致药剂102的堵塞减少。成锥形和/或成角度的通道122的部分可以具有约45度的角度。
45.在药剂102的期望流动之后,轴130可以从第一形态转换为第二形态,使得药剂102不再能够流过出口114。如上所述,流体可以继续从入口112流过出口114。这种继续的流体流动可以帮助清洗药剂输送装置10。
46.在流体的流动期间,外壳104可以变得加压。分配部分100的各方面可以促进外壳104的减压,特别是当轴130处于第二形态中时。如果在减压期间允许药剂102流出出口114,药剂102则可能离开出口114,这会导致药剂输送装置10的堵塞。当轴130处于第二形态中时,过滤器120和轴130允许外壳104减压,而不具有将药剂102抽出出口114的风险。流体可以在没有药剂102流动的情况下流出出口114,这是因为轴130不允许药剂102通过出口114。
47.分配部分100还可以包括释放阀180(图2e)。释放阀180可以提供用于使腔室104减压的机构。例如,释放阀180在压力需要紧急释放的情况下(例如,在手术期间)可能特别有用。释放阀180还可以提供用于在手术的一般过程期间使外壳104减压的机构。可以使用释放阀180作为上述的减压机构的补充或替代。泄压可以是约60磅每平方英寸表压(psig)。
48.在某些实施例中,分配部分100可以提供许多益处。例如,过滤器120可以在其与药剂102组合时提供流体的湍流。与没有过滤器120的装置和/或不允许湍流的装置相比,流体的湍流可以改进药剂102通过出口34的流动。分配部分100还可以允许外壳104的减压,而不会使药剂102流入输送装置10的远侧部分。通道122和开口132的形态可以促进药剂102的输送,而不会由于例如,药剂102的桥接而堵塞(或没有显著的堵塞)。
49.图3a示出了替代的分配部分200。分配部分200可以具有分配部分100的特性中的任一个,除非本文另有具体说明。在可行的情况下,使用相同的附图标记。分配部分200的各方面可以与分配部分100的各方面组合并且不是相互排斥的。
50.外壳104可以包括设置在其中的过滤器220。过滤器220可以根据与过滤器120相同的技术制造并且可以包括相同类型的材料和相同类型的曲折通路。过滤器220的形状可以不同于过滤器120的形状。与过滤器120相比,过滤器220的远端(图3a中的顶端)可以在外壳104中进一步向近侧延伸。
51.可旋转轴230可以延伸通过外壳104,使得轴230的纵向轴线横向于(例如,基本上垂直于)外壳104的纵向轴线和/或导管116的近侧部分。可旋转轴230可以具有可旋转轴130的特性中的任一个。基本上垂直于轴230的纵向轴线延伸通过轴230的开口232的形状可以不同于轴130的开口132的形状。
52.过滤器220的壁221的内表面可以限定通道222。在通道222的第一近侧部分262中,壁221的内表面可以朝向向远侧的方向(图3a的底部)向内变细。在限定第一部分262的表面之间的角度可以大于药剂102的休止角(例如,该角度可以陡于休止角)。药剂102可以由于重力而自由地流过部分262。
53.在位于轴230的近侧的通道222的第二部分264处,壁221的内表面可以在基本上平行于通道222的纵向轴线的方向上延伸。第二部分264可以具有管状形状,其具有基本恒定的直径。
54.开口232可以具有管状形状,其具有基本恒定的直径。开口232可以具有与第二部分264基本相同的直径。替代地,开口232的近端可以具有比第二部分264更大或更小的宽度。开口232的远端可以具有比与开口232的远端相邻的通道222的尺寸更小的尺寸。
55.在轴230的远侧,通道222可以具有与通道122相同的形状,如上所述。如上所述,分
配部分100和200的特征不是相互排斥的。例如,过滤器120可以与轴230一起使用,并且过滤器220可以与轴130一起使用。
56.当轴230处于允许药剂102流过开口232的形态(如图3a所示)中时,药剂102可以在其在部分262内向远侧行进时行进通过逐渐变小的通道222,直到其到达其中通道222的直径是恒定的部分264。药剂102可以通过开口232继续通过具有恒定直径的区域。在开口232的远侧,药剂102可能在部分172的近端遇到通路222的较大直径部分。通路222的直径可以在部分172处向远侧变细,直到粉末102在部分174中遇到通路222的恒定直径段。
57.与通路122和开口132一样,通路222和开口232可以被配置为避免由于例如,药剂102跨通路222/开口232的桥接而导致药剂102的堵塞。除了通路232的形状之外,流体和药剂102可以如上文关于图2a至2e所描述的那样流动。图3a的形态可以允许药剂102通过第二部分264和开口232通过一致的直径。第二部分264的烧结的颈状结构可以有助于保持药剂102移动并且通过系统的最窄部分流体化。
58.图3b示出了另一个分配部分300的部分。分配部分300可以具有分配部分100或200的特性中的任一个,除非本文另有具体说明。在可行的情况下,使用相同的附图标记。分配部分100、200和/或300的各方面可以以各种组合进行组合并且不是相互排斥的。
59.分配部分300可以包括壳体306,其可以具有壳体106的特性中的任一个,除非如本文所指定的。壳体306可以限定外壳304,其可以具有外壳104的特性中的任一个。
60.外壳304可以包括设置在其中的过滤器320。过滤器320可以根据与过滤器120、220相同的技术制造并且可以包括相同类型的材料和相同类型的曲折通路。过滤器320的形状可以不同于过滤器120、220的形状。过滤器320可以包括壁321。壁321的内表面可以限定通道322,其可以接收药剂102。过滤器320可以相对于壳体306的内表面密封,如上文关于过滤器120和壳体106所述。
61.可旋转轴330可以延伸通过外壳104,使得轴330的纵向轴线横向于(例如,基本上垂直于)外壳304的纵向轴线和/或导管116的近侧部分。可旋转轴330可以具有可旋转轴130、230的特性中的任一个。开口332的形状被示为与开口132的形状相同。第一部分366可以具有第一部分166的特性中的任一个,第二部分368可以具有第二部分168的特性中的任一个,并且第三部分370可以具有第三部分170的特性中的任一个。替代地,开口332可以具有与开口232类似的形状或可具有替代形状。图3b示出了处于其中药剂102被允许向远侧通过开口332和出口114的形态中的可旋转轴330。
62.轴330可以延伸通过在壳体306中的共线开口356。壳体306可以不包括对应于突出部158的结构,而是可以包括通过壳体106的表面设置并且与其齐平的开口。轴330可以不包括对应于密封件159的结构。替代地,壳体306可以像壳体106那样配置并且可以包括突出部158和/或轴330可以包括密封件159。替代地,其他结构可以用于分配部分100、200和/或300中的任一个中以相对于外壳104和/或304密封轴130、230和/或330。
63.通道322可以包括锥形部分362(在轴330的近侧和远侧)和笔直部分374(在轴330的远侧)。限定第一部分362的表面的角度可以大于(即,陡于)药剂102的休止角。药剂102可以由于重力而自由地流过部分362。笔直部分374可以是,例如,管状的。轴330可以延伸通过锥形部分362。过滤器320被示为缺少对应于圆柱形导管152、154的结构。替代地,过滤器320可以包括类似于突出部152的结构。
64.当药剂102向远侧移动通过通道322时,药剂102可以首先通过锥形部分362,直到其到达开口332。开口332的近端可以比通道322的与开口332的近端相邻的部分更窄。在开口332内,药剂102可以通过向远侧向内成锥形的第一部分366,直到其到达可以具有恒定直径的第二部分368。药剂102随后可以通过可以具有在向远侧的方向上向外成锥形的宽度的第三部分370。
65.与开口332的远端相邻的通道322的部分可以具有与开口332的远端基本相同的宽度。药剂102可以继续通过锥形部分362,直到其到达笔直部分374。笔直部分374的宽度可以与导管116的内径相同。药剂102可以从笔直部分374通过进入导管116并且通过出口114。
66.与通路122、222和开口132、232一样,通路322和开口332可以被配置为避免由于例如,药剂102跨通路322/开口332的桥接而导致药剂102的堵塞。除了通路332的形状之外,流体和粉末102可以如上文关于图2a至2e所描述的那样流动。
67.图4a和4b示出了替代分配部分400。分配部分400可以具有如上所述的分配部分100、200、300的特性,除非如下面指定的。分配部分400的各方面可以与分配部分100、200、300的各方面组合,如上所述。
68.分配部分400可以包括第一壳体406,其可以具有壳体106、306的特性中的任一个,除非如本文所指定的。可以具有盖子108的特性中的任一个的盖子408可以经由螺纹410保持在第一壳体406上。
69.壳体406可以限定第一外壳404,其可以具有外壳104、304的特性中的任一个。药剂102可以存储在第一外壳404内。壳体406的壁的内表面可以限定漏斗407。漏斗407的角度可以大于(即,陡于)药剂102的休止角。药剂102可以由于重力而自由地流过漏斗407。
70.壳体406可以设置在第二壳体450的近侧。第二壳体450可以包括壁452。壁452可以部分地接收在第一壳体406的边缘453内。边缘453的内表面和壁452的外表面可以各自包括螺纹,其可以用于使边缘453与壁452配合。第二壳体450可以限定第二外壳454。第二壳体452可以具有流体入口112。
71.过滤器420可以接收在外壳454的远侧部分内。过滤器420可以具有过滤器120、220、320中任一个的特性。过滤器420的近端和远端可以使用上面关于过滤器120描述的机构中的任一个相关于限定外壳454的第二壳体450的内表面密封。过滤器420可以具有基本上为漏斗的形状,其限定通道422。导管116可以接收在通道422内并且可以限定出口114。
72.第一外壳406可以在外壳406的远端附近限定开口462。开口462可以在基本上垂直于外壳104、454的纵向轴线的平面中延伸。滑动件460(例如,板)可以接收在开口462内并且可以在开口462的平面(垂直于外壳404、454的纵向轴线)中移动。致动机构30或另一个致动机构的激活可以使滑动件460在第一形态(图4a)和第二形态(图4b)之间转换。
73.在第一形态(图4a)中,滑动件460可以拦截和/或覆盖外壳404的远端,使得第一外壳404不与外壳454流体连通。滑动件460和/或第一外壳404可以包括密封件,当滑动件460处于第一形态中时,该密封件防止药剂102和/或流体向近侧或向远侧通过滑动件460。在第一形态中,当流体流动被激活时(例如,经由致动机构30进行),流体可以通过入口112,通过过滤器420的壁的烧结部分,进入通道422。随后,流体可以进入导管116并且通过出口114。
74.在第二形态(图4b)中,滑动件460不会拦截或围绕(或至少部分地不会拦截或围绕)第一外壳404的远端。因此,第一外壳404可以与第二外壳454流体连通,并且药剂102可
以在第二形态中从第一外壳404流入第二外壳454。药剂102可以进入通道422,其中药剂102可以与来自入口112的流体组合。流体可以使药剂102流体化。与流体组合的药剂102可以通过导管116并且通过出口114。
75.在操作中,用户可以激活致动机构30,其可以仅激活通过入口112的流体流动,或者可以激活通过入口112的流体流动,并且使滑动件460从第一形态转换至第二形态。替代地,可以使用单独的致动机构来激活通过入口112的流体流动并且使滑动件460从第一形态转换至第二形态。在滑动件460转换至第二形态之后,药剂102可以开始流过出口114,如上所述。
76.在输送期望量的药剂102之后,滑动件460可以从第二形态转换至第一形态,从而停止通过出口114的药剂102流动。在滑动件460已转换至第一形态之后,流体流动可以或可以不会继续。如上面关于分配部分100所述,分配部分400可以促进腔室454的减压。因为在滑动件460的第二形态中药剂102被禁止进入腔室454,所以腔室454可以进行减压(加压流体可以离开出口114),而药剂102则不会被抽出通过出口114。在不将药剂102抽出通过出口114的情况下使腔室454减压的能力可以防止或最小化药剂102的堵塞。
77.图5示出了替代分配部分500的部分。分配部分500可以具有上述分配部分100、200、300、400的特征。分配部分500可以包括壳体506,其可以具有壳体106的特征中的任一个。壳体506可以接收盖子(未示出),诸如盖子108。壳体506可以限定外壳504。流体入口112和出口514可以与壳体506流体连通。
78.过滤器520可以接收在壳体506的远侧部分内。过滤器520可以具有过滤器120的特性,其包括过滤器120的材料特性和在其中形成的曲折通路。过滤器520的近端可以相对于506的内表面密封,例如,通过上面关于过滤器120描述的机构进行。过滤器520可以是圆柱形和/或杯形的。过滤器520可以具有平坦的远侧壁524(底表面,如图5所示)和圆柱形壁526。过滤器520可以限定通道522。药剂102可以接收在通道522和外壳504的其他部分内。开口可以形成在远侧壁524中,该远侧壁524与出口514流体连通。虽然对应于导管116的结构未在图5中显示,但是应当理解,导管,诸如导管116可以接收在出口514和/或远侧壁524中的开口内。
79.在操作中,可以激活通过入口112的流体流动。流体可以通过过滤器520的壁(例如,圆柱形壁)。在如上面所讨论的情况下,入口112设置在外壳504的远侧表面上,来自入口112的流体可以通过在过滤器520(未示出)的底部上的空腔而进行管道输送。同时,流体可以具有沿着多种矢量的出口过滤器520,如上所述(例如,相关于过滤器520而言)。流体可以与药剂102组合并且可以使药剂102流体化。组合的流体和药剂102可以通过出口514。
80.如上面所讨论的,过滤器120、220、320、420、520可以具有烧结壁,其中具有通过其形成的开口/孔。替代地,代替烧结工艺,过滤器的壁可以通过任何其他合适的工艺,包括,例如三维(3d)打印工艺而制成多孔的。以下描述提供了过滤器120、220、320、420、520的孔径和药剂102的颗粒大小/尺寸的示例。过滤器120、220、320、420、520的孔可以具有范围是约2微米至约100微米(例如,40微米或100微米)的尺寸。孔的尺寸可以是基本均匀的或可以变化。如上所述,通过过滤器120、220、320、420、520的壁的流体的变化的、同时的矢量可能导致药剂102变得流体化(例如,可能具有液砂效应)。药剂102的流体化可以具有各种优点,包括使药剂102充气、减少药剂102的颗粒之间的摩擦、使药剂102的颗粒悬浮在流体(例如,
空气或二氧化碳)中以推进颗粒、更快地输送药剂102的颗粒和/或使用较少的流体来输送药剂102。流体化可以分解药剂102的结块。药剂102可以包括例如,半粘性材料,诸如壳聚糖醋酸盐。
81.在一个实施例中,如在图7a中看到的,过滤器620可以包括设置在过滤器620的近侧部分624和远侧部分626之间的中间壁622。过滤器620的形状可以类似于上述过滤器120、220、320、420的形状。近侧部分624可以具有比远侧部分626更大的横截面尺寸。中间壁622可以相对于近侧部分624朝向远侧方向向内成锥形,使得中间壁622在与远侧部分626相邻的一端可以具有比与近侧部分624相邻的相对端更小的横截面尺寸。换句话说,壁622可以限定锥形表面和/或过滤器620的一部分,并且可以具有类似于上面所示和所述的过滤器120、220、320、420的基本上为漏斗的形状或圆锥形。
82.壁622的内表面可以限定通道,其可以接收药剂102。在壁622的内表面之间的角度可以大于药剂102的休止角(例如,角度可以陡于休止角)。因此,药剂102可以由于重力而自由地沿着壁622流动。远侧部分626的内表面可以沿着基本上平行于过滤器620的纵向轴线的平面延伸。远侧部分626可以具有管状形状,其具有基本恒定的内径和外径。远侧部分626还可以包括在远侧部分626的远端处的开口,其中开口具有与远侧部分626的内径基本相似的直径。开口与过滤器620的通道流体连通。
83.过滤器620可以进行烧结(经由烧结工艺制成),其中多个孔628通过壁622、近侧部分624和远侧部分626形成并且形成在其内。多个孔628可以围绕壁622、近侧部分624和远侧部分626的整个周边形成且形成在其全部内。在一个实施例中,多个孔628的尺寸、形状和/或分布可以相对于彼此基本均匀。在其他实施例中,多个孔628可以具有沿着壁622、近侧部分624和远侧部分626中的一个或多个和/或在其内相对于彼此的不同尺寸、形状和/或空间分布。在一些实施例中,过滤器620可以被烧结、由多孔金属形成、由格子印刷材料形成等。通过提供烧结和/或多孔过滤器,应当理解可以增加流体化一致性,并且可以减少由药剂102引起的潜在堵塞。
84.在另外的实施例中,如在图7b中所看到的,过滤器720可以包括设置在近侧部分724和远侧部分726之间的壁722,其中多个孔728沿着壁722的至少一部分和远侧部分726形成且形成在其内。在该实施例中,由多个孔728限定的过滤器720的多孔部分可以沿着与远侧部分726相邻的一端通过壁722形成,诸如,例如,沿着壁722的侧表面形成。应当理解,多孔部分及其多个孔728的尺寸、形状和/或位置可以确定药剂102从过滤器720的输送速率。在图7b的实施例中,除了孔728的多孔部分之外的过滤器720的所有部分是固体的,没有孔,使得气体、流体或药剂不能通过。如本文进一步详细地示出和描述的,多孔部分的尺寸、位置和/或形状可以为过滤器提供变化的流体化性能能力,诸如来自过滤器的药剂的平均输送速率。
85.如在图8a至8d所看到的,包括多个孔的多孔部分可以沿着过滤器的各个侧面和/或部分定位和/或定位在其内。此外,相对于过滤器的一个或多个侧面和/或其他部分而言,多孔部分可以具有各种合适的尺寸、形状、高度、表面积和/或大小。应当理解,图8a至8d中所示的过滤器与过滤器720基本相似,使得基本相似的附图标记用于标识相似的部件。下面所述和所述的示例在模拟的药剂输送条件下进行了测试,以比较各种设计的性能。除了示例性过滤器的多孔部分的尺寸、形状和位置的差异之外,当确定每个过滤器的平均、最小
和/或最大药剂输送速率时,控制影响各种示例性过滤器的操作和/或性能的环境参数。例如,在确定下面针对示例性过滤器中每一个描述的平均、最大和最小输送速率中,跨示例性实施例中的每一个控制气体输送速率(例如,以5slpm)、过滤器的几何形状、粉末状药剂的颗粒尺寸和/或粉末状药剂的类型中的一个或多个。
86.例如,图8a示出了过滤器720a,其具有由沿着过滤器720a的壁722a的一部分和远侧部分728a延伸和/或在其内延伸的多个孔728a限定的多孔部分。例如,多个孔728a可以延伸大约壁722a和远侧部分726a的圆周的一半。换句话说,孔728a可以形成在壁722a和远侧部分726a的外圆周的约180度处。在该示例中,多个孔728a可以沿着壁722a和远侧部分726a的至少一部分定位和/或定位在其内,并且孔728a可以限定范围是约0.04770in2(平方英寸)至0.04780in2,诸如0.04775in2的内表面积。孔728a可以具有从远侧部分726a的远端限定的在约0.30in(英寸)至0.35in,诸如0.32in的范围内的高度(纵向长度)。包括孔728a的壁722a和远侧部分726a的部分可以将尺寸和/或形状设置为将药剂102的平均输送速率控制在约0.655g/s,其中具有约0.556g/s的最小输送速率、约0.692g/s的最大输送速率以及约0.066的标准偏差。应当理解,过滤器720a的排除多孔部分的剩余部分和/或侧面可以由没有任何孔的实心(例如,不可渗透的)表面形成。因此,可以抑制药剂102和/或加压气体流过具有实心构造的过滤器720a的剩余部分和/或侧面。
87.图8b示出了另一个过滤器720b,其具有由多个孔728b限定的多孔部分,多个孔728b沿着过滤器720b的仅中间壁722b的一部分延伸并且在该部分内延伸(仅在过滤器720的圆锥形部分内)。例如,孔728b可以延伸壁722b的圆周的约八分之一。换句话说,孔728b可以形成在壁722b的外圆周的约45度处。在该示例中,多个孔728b可以沿着壁722b的至少一侧定位并且定位在其内,并且孔728b可以限定范围是约0.0234in2至0.02444in2,诸如0.0239in2的内表面积。孔728b可以具有从多孔部分的远(底)端限定的在约0.135in(英寸)至0.145in,诸如0.140in的范围内的高度(纵向长度)。包括孔728b的壁722b的部分可以将尺寸和/或形状设置为将药剂102的平均输送速率控制在约0.935g/s,其中具有约0.850g/s的最小输送速率、约1.06g/s的最大输送速率以及约0.065的标准偏差。应当理解,过滤器720b的排除多孔部分的剩余部分和/或侧面可以由没有任何孔的实心(例如,不可渗透的)表面形成。因此,可以抑制药剂102和/或加压气体流过具有实心构造的过滤器720b的剩余部分和/或侧面。
88.图8c示出了另一过滤器720c,其具有由沿着过滤器720c的中间壁722c的一部分和远侧部分726c延伸和在其内延伸的多个孔728c限定的多孔部分。例如,孔728c可以延伸壁722c和远侧部分726c的圆周的约四分之一。换句话说,孔728c可以形成在壁722c和远侧部分726c的外圆周的约90度处。在该示例中,多个孔728c可以沿着壁722c和远侧部分726c的至少一侧定位和定位在其内,并且孔728c可以限定范围是约0.0234in2(平方英寸)至0.02444in2,诸如0.0239in2的内表面积。孔728c可以具有从远侧部分726c的远端限定的在约0.30in(英寸)至0.35in,诸如0.32in的范围内的高度(纵向长度)。包括孔728c的壁722c和远侧部分726c的部分可以将尺寸和/或形状设置为将药剂102的平均输送速率控制在约0.374g/s,其中具有约0.313g/s的最小输送速率、约0.433g/s的最大输送速率以及约0.049的标准偏差。
89.在另一个示例中,孔728c可以延伸壁722c和远侧部分726c的圆周的约八分之一。
换句话说,孔728c可以形成在壁722c和远侧部分726c的外圆周的约45度处。孔728c可以限定范围是约0.0234in2(平方英寸)至0.02444in2,诸如0.0239in2的内表面积。孔728c可以具有从远侧部分726c的远端限定的在约0.386in(英寸)至0.396in,诸如0.391in的范围内的高度(纵向长度)。包括孔728c的壁722c和远侧部分726c的部分可以将尺寸和/或形状设置为将药剂102的平均输送速率控制在约0.733g/s,其中具有约0.708g/s的最小输送速率、约0.764g/s的最大输送速率以及约0.023的标准偏差。
90.在另一个示例中,孔728c可以限定范围是约0.0124in2(平方英寸)至0.0115in2,诸如0.0119in2的内表面积。孔728c可以具有从远侧部分726c的远端限定的在约0.315in(英寸)至0.325in,诸如0.320in的范围内的高度(纵向长度)。具有多个孔728c的壁722c和远侧部分726c的部分可以将尺寸和/或形状设置为将药剂102的平均输送速率控制在约0.452g/s,其中具有约0.385g/s的最小输送速率、约0.550g/s的最大输送速率以及约0.059的标准偏差。
91.应当理解,过滤器720c的排除多孔部分的剩余部分和/或侧面可以由没有任何孔的实心(例如,不可渗透的)表面形成。因此,可以抑制药剂102和/或加压气体流过具有实心构造的过滤器720c的剩余部分和/或侧面。
92.图8d示出了另一个过滤器720d,其具有由多个孔728d限定的多孔部分,多个孔728d沿着过滤器720d的仅中间壁722d的一部分延伸并且在该部分内延伸(仅在圆锥形部分内)。例如,孔728d可以延伸壁722d的圆周的约四分之一。换句话说,孔728d可以形成在壁722d的外圆周的约90度处。在该示例中,多个孔728d可以沿着壁722d的至少一侧定位并且定位在其内,并且孔728d可以限定范围是约0.0234in2至0.02444in2,诸如0.0239in2的内表面积。孔728d可以具有从远侧部分726d的远端限定的在约0.080in(英寸)至0.090in,诸如0.085in的范围内的高度(纵向长度)。包括孔728d的壁722d的部分可以将尺寸和/或形状设置为将药剂102的平均输送速率控制在约0.895g/s,其中具有约0.726g/s的最小输送速率、约1.05g/s的最大输送速率以及约0.131的标准偏差。应当理解,过滤器720d的排除多孔部分的剩余部分和/或侧面可以由没有任何孔的实心(例如,不可渗透的)表面形成。因此,可以抑制药剂102和/或加压气体流过具有实心构造的过滤器720d的剩余部分和/或侧面。
93.在一些实施例中,过滤器可以包括多个离散的多孔部分,包括图7b至8d中所示和所述的多孔部分的任何组合。例如,多孔部分的环形阵列可以围绕过滤器的壁的圆周均匀或不均匀地间隔开。
94.如图8a至8d中所看到的,过滤器的多孔部分的尺寸(例如,高度、表面积、圆周等)、形状和位置可以确定药剂102的输送速率。应当理解,药剂通过过滤器的输送速率可以与多孔部分的尺寸、形状和/或位置成比例或以其他方式相关。因此,例如,当多孔部分具有更大的尺寸和/或形状时,过滤器可以被配置为以更高的输送速率输送药剂102。此外,与远侧部分相比,当多孔部分沿着至少中间壁(圆锥形部分)定位和/或定位在其内时,可以增加过滤器的输送速率。在其他条件相同的情况下,在中间壁中具有更大量的多孔部分会增加药剂的输送速率。
95.药剂102可以包括颗粒,其具有各种形状,包括碎片形或基本上球形(珠形)。如下所述,碎片形和珠形(基本上球形)的颗粒可以在颗粒的密度范围内进行流体化。下面所述的数据可能是由10标准升每分钟(slpm)的流体流动产生的。
96.在一个示例中,半粘性药剂102可以具有约1.5克每立方厘米的颗粒密度。在半粘性颗粒为碎片形或基本为球形且尺寸范围为约50微米至约425微米,其中出口孔尺寸为0.080英寸的情况下,输送速率可能是约1.80克每秒。在半粘性颗粒为碎片形或基本为球形且尺寸范围为约355微米至约425微米,其中出口孔尺寸为约0.050英寸的情况下,输送速率可能是约0.3克每秒至约0.5克每秒。替代地,可以使用出口孔尺寸为约0.080英寸的尺寸为约500微米至600微米的碎片形颗粒。
97.在另一个示例中,具有玻璃珠类型的颗粒的药剂102可以具有约2.7克每立方厘米的颗粒密度和基本为球形的形状。在颗粒具有约500微米和约600微米之间的尺寸并且出口孔具有约0.080英寸的尺寸的情况下,输送速率可以是约0.60克每秒。在颗粒具有约400微米和约450微米之间的尺寸并且出口孔具有约0.050英寸的尺寸的情况下,输送速率可以是约0.38克每秒。在颗粒具有约400微米和约450微米之间的尺寸并且出口孔具有约0.080英寸的尺寸的情况下,输送速率可以是约0.4克每秒。可以使用上述的颗粒尺寸和输送速率的组合。例如,约0.080英寸的孔尺寸可以与在约500和约600微米之间,或约400和约450微米之间的颗粒尺寸一起使用,以实现约0.38克每秒、约0.4克每秒或约0.60克每秒的流动速率。在其他示例中,约0.050英寸的孔尺寸可以与在约500和约600微米之间,或约400和约450微米之间的颗粒尺寸一起使用,以实现约0.38克每秒、约0.4克每秒或约0.60克每秒的流动速率。
98.尽管本文参考了针对特定应用的说明性示例描述了本发明的原理,但是应当理解,本发明不限于此。本领域中具有普通技术并且访问本文所提供的教导的人员将认识到额外的修改、应用和等同物的替换都落在本文所述的示例的范围内。因此,本发明不应被认为受前述描述的限制。
再多了解一些

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