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具有定制且可变的功能性的吸乳泵组件

文献发布时间:2023-06-19 10:08:35


具有定制且可变的功能性的吸乳泵组件

技术领域

本公开总体涉及用于从哺乳母亲的乳房收集母乳的便携式吸乳泵系统和方法。

背景技术

随着越来越多的女性意识到母乳喂养是对婴儿的营养的最佳来源,并且还对哺乳母亲的健康有益,对在各种情况下由哺乳母亲使用的用户友好的、安静的、分立的且多功能的吸乳泵解决方案的需要也在增加。这对在职妈妈来说尤其如此,在职妈妈离家8至10个小时或更长的时间并需要抽吸母乳以便为她的宝宝提供母乳,但这也是对这些妈妈在长时间段内离开家庭的隐私环境的许多其他情况(诸如在购物、外出就餐或其他活动时)的要求。

尽管有多种吸乳泵可用,但许多吸乳泵是笨拙且麻烦的,要求许多零件和组件并难以运输。手动地驱动的手动吸乳泵种类使用起来是繁琐的,并且可能使用起来是不便的。一些电动吸乳泵在使用期间要求插入AC电源。一些系统是电池驱动的,但在电动吸乳泵连续地操作以在乳汁抽取过程期间维持吸力时,这些系统使电池电量下降相当快速。许多可用吸乳泵在其被这些妈妈使用时对观察者是清楚地可见的,并且许多吸乳泵在使用期间也使这些妈妈的乳房暴露。

一直需要一种小型、便携、自供电、节能、可穿戴吸乳泵系统,其易于使用,模仿自然哺乳,并且通过不使用户的乳房暴露并在穿戴时几乎无法注意到而是分立的。

为了确保哺乳婴儿得到充分营养,监测婴儿的摄入量是有用的。希望提供一种吸乳泵系统,其容易地且准确地监测由系统抽吸的乳汁的体积,以便于哺乳母亲知道已通过吸乳泵抽取了多少乳汁。还希望跟踪每个区段泵吸的乳汁体积,使得可容易地知道任何特定乳汁收集容器中容纳的乳汁体积。

此外,需要用于优化乳汁生产的抽吸方法,该方法涉及采用或重复通用或有效的设定、定制、变化或随机化。

因此,一直需要一种有效且便于使用的吸乳泵系统。本公开解决了这些和其他需要。

发明内容

简洁地说并概括地说,本公开涉及吸乳泵系统或方法。该系统包括乳房接触结构和收集或存储容器或组件,以及将乳汁从乳房输送到收集组件的结构。该方法涉及从乳房抽吸乳汁并将抽吸的乳汁输送到收集组件或存储容器中。在一个特定方面中,该吸乳泵系统实时地响应以在特定抽吸区段期间针对特定用户优化抽吸动作。该系统还提供手动地调整抽吸压力或吸力或波形形状的速率或速度和水平中的一者或多者。

根据本公开的一个方面,一种用于从乳房抽吸乳汁的系统包括以下中的一者或多者:皮肤接触构件或凸缘,该皮肤接触构件或凸缘被配置为与乳房形成密封;导管,该导管与皮肤接触构件流体连通并连接到该皮肤接触构件;驱动机构,该驱动机构被配置为在导管内建立真空分布;外壳;乳汁收集容器;以及非暂态计算机可读介质,该非暂态计算机可读介质上存储有可由计算装置执行的指令,以致使计算装置执行与指令相关联并由指令引导的功能;其中外壳包括隔室;其中皮肤接触构件、导管和驱动机构被接纳在该外壳的隔室中;其中乳汁收集容器可定位在壳内;并且其中该系统被成形并配置为在轮廓上与用户的乳房相符。在一种特定方法中,皮肤接触构件包括可模制的或以其他方式可调整的结构,以改变皮肤接触构件的形状,使得其更好地适配于用户或与该用户对准。

在一种方法中,在一段时间的静止之后,抽吸被随机化,并且抽吸行为由测量的输出决定。在另一种方法中,基于分析,识别共同设定,并且抽吸基于普遍设定。在某些方法中,用户可输入抽吸的定制设定,或者抽吸系统可记住在先泵区段并将那些设定应用于未来区段。另外,细微变化可结合到抽吸定时中以使抽吸区段变得不那么机器人化。附加地,超驰装置可结合到该系统中,使得用户可选择继续超出正常满乳汁收集容器检测的抽吸。

库存管理是作为泵系统的结构的部分提供的另外的功能性。在一种方法中,库存管理系统被配置为基于库存而优化哺喂量以及哺喂时长和当日时间两者。另外,可采用各种算法来优化库存存储和分配。此外,各种装置和传感器结合到泵系统中以测量、定位和测试收集的乳汁的状况和组分。

在一个或多个实施例中,该系统可包括以下中的一者或多者:被配置为解决流体进入的结构、防挤压保护结构、实现高效且可预测的流体抽吸和产生期望的压力分布的柔性管结构,以及用于流体收集牢固附接和移除的协作结构。

在各种实施例中,存储容器可具体地被配置为防止扭结并利于耐用性和操控。存储容器可设计成保持、接受或保留乳汁或其他流体。流特征可以扇形结构的形式结合到存储容器中,阀和材料可选择来便于移除空气或气体,突片和翼可被提供用于操控适于从收集组件移除乳汁的结构。

在各种所公开的实施例中,该系统限定乳房轮廓。设想自然乳房轮廓舒适地且方便地适配用户的文胸并呈现自然外观。因此,该轮廓的特征为具有非圆形基部。此外,与自然乳房一样,设想该装置或系统的轮廓限定一个或多个不对称曲线和偏心惯性中心。在一个方面中,该系统限定用于放大用户的乳房的外观的乳房增强系统。

在至少一个实施例中,该系统通过操作控制系统来运作,该控制系统针对已知波形跟踪该系统的内部压力。就此而言,波形可为指示施加到乳房的压力的真空波形,并且可限定在约60mm Hg的真空与约l20mm Hg至约250mm Hg的真空之间波动的正弦波,或者其他期望的或有用的波形。

在一个或多个实施例中,该系统包括控制器,该控制器实现该系统内的实时压力控制。

在一个或多个实施例中,该系统包括提供自动化依从性感测和响应的控制器。

在一个或多个实施例中,该系统包括非接触式压力感测装置,该非接触式压力感测装置在准确地确定管的内部压力的同时不触及皮肤或管内的乳汁。

在一个或多个实施例中,该系统包括自动地检测下奶、溢奶和流动中的一者或多者的一个或多个控制器。

在一个或多个实施例中,当凸缘未被放置在操作位置时,该系统就被禁用。

在一个或多个实施例中,该系统可适于将用户的数据和趋势可视化,因为它涉及体积(来自每个乳房并是总计量),以及在若干维度(每天、每周和每月)上的区段数量。还可提供关于抽吸区段的数据和分析。在一个或多个方面中,基于此类数据和分析,该系统或方法具有适应或响应于乳汁流动(对于任何给定区段都是短期的)、组织依从性(既为在给定区段中是短期的,也是随时间的)、用户感知、对疼痛的忍耐性、一般解剖学或态度或精神/情感变化的能力,并且系统泵功能、模式、目标波形或轮廓中的一者或多者基于此类状况或感知而实时地并在更长的时间段(数天、数周、数月)内更改。

另外,在一个或多个实施例中,系统被配置为提供多维组的不同抽吸轮廓,并且被配置为快速地检测下奶。在又一个方面中,该系统被配置为获取多个数据点,包括外部数据源、泵信息、用户的反馈以及来自主题专家的输入,以与用户有效地通信。通信可用于各种目的,包括指导培训、最佳实践建议或营销目的。

在至少一个实施例中,凸缘或皮肤接触构件、导管、驱动机构、外壳和乳汁收集容器都被容纳在文胸的罩杯内。在其他实施例中,容器不需要被容纳在壳体内,并且泵不需要在文胸的罩杯中,但可以不被或可以被自身支撑,或者可以不被或可以被其他衣服或哺乳背心或围绕用户的身体的带子支撑。

在至少一个实施例中,该系统是电池供电的,该系统包括电池,其中电池被接纳在外壳的隔室中。

在至少一个实施例中,乳汁收集容器包括单向阀,该单向阀准许乳汁流入乳汁收集容器中,但防止乳汁从乳汁收集容器回流到导管。在一个实施例中,收集容器或容器组件包括与其附接并便于与容器形成密封以建立封闭系统的额外零件、阀或配件。在一个实施例中,乳汁容器可包括单向阀,该单向阀在不破坏乳汁容器或阀功能的情况下无法被移除。阀可采用多种形状和种类,包括伞形阀、鸭嘴阀、球形阀或其他阀。此外,在一个或多个实施例中,容器可为柔性的或刚性的,或者是一次性的或可重复使用的。

根据本公开的另一个方面,一种用于从乳房抽吸乳汁的系统包括以下中的一者或多者:凸缘或皮肤接触构件,该凸缘或皮肤接触构件被配置为与乳房形成密封;导管,该导管与皮肤接触构件流体连通并连接到该皮肤接触构件;驱动机构,该驱动机构被配置为通过循环地压缩导管的一部分并允许将该部分解压缩来在导管内建立真空分布;以及外壳,该外壳容纳导管和驱动机构并支撑皮肤接触构件。

在至少一个实施例中,该系统还包括乳汁收集容器,其中乳汁收集容器与导管流体连通。

在至少一个实施例中,皮肤接触构件包括:乳房接触部分,该乳房接触部分被配置成且尺寸设定成与乳房的一部分适配并形成密封;以及乳头接纳部分,该乳头接纳部分从乳房接触部分延伸。

根据本公开的另一个方面,一种操作用于抽吸乳汁的系统的方法包括以下中的一者或多者:提供系统,所述系统包括:皮肤接触构件,该皮肤接触构件被配置为与乳房形成密封;导管,该导管与皮肤接触构件流体连通并连接到该皮肤接触构件;驱动机构,该驱动机构包括压缩构件,压缩构件被配置为响应于压缩构件的向内和向外运动而压缩导管并允许将该导管解压缩;传感器;以及控制器,该控制器被配置为控制驱动机构的操作;将皮肤接触构件密封到乳房;操作驱动机构以在导管内产生预确定的压力循环;由控制器监测压缩构件相对于导管的位置和移动速度中的至少一者;测量或计算在导管内的压力;基于来自计算的压力以及压缩构件的力、位置和移动速度中的至少一者的反馈而根据需要维持或修改压缩构件的运动,以确保继续产生预确定的压力循环。

在至少一个实施例中,预确定的压力循环包括抽取压力循环,并且控制器相对于进入导管的乳汁量而增加压缩构件的行程距离,以在抽取压力循环期间维持预确定的压力。

在至少一个实施例中,预确定的压力循环包括闩锁循环,其中在确定乳汁已进入导管时或在预确定的时间段之后,控制器操作压缩构件以实现预确定的抽取压力循环,其中预确定的抽取循环与预确定的闩锁循环的不同在于最大吸力水平、循环频率或波形形状中的至少一者。此外,在一个或多个实施例中,该系统包括用于辨识用户何时完成抽吸的结构或功能,或者包括结构或功能,使得当存在真空辨识损失时允许用户通过简单地暂停装置并将该装置拉离乳房来容易地结束抽吸区段。附加地,在一个或多个实施例中,该系统可包括自动吹扫功能或用作手势辨识的加速度计,使得装置可理解用户正在试图完成的事项。

根据本公开的另一个方面,一种用于抽吸乳汁的系统包括以下中的一者或多者:凸缘或皮肤接触构件,该凸缘或皮肤接触构件被配置为与乳房形成密封;导管,该导管与皮肤接触构件流体连通并连接到该皮肤接触构件;驱动机构,该驱动机构包括压缩构件,该压缩构件被配置为响应于压缩构件的向内和向外运动而压缩导管并允许将该导管解压缩;传感器;以及控制器,该控制器被配置为控制驱动机构的操作;其中在将皮肤接触构件密封到乳房后,控制器操作驱动机构以在导管内产生预确定的压力循环,监测压缩构件相对于导管的位置和移动速度中的至少一者,基于从传感器接收的信号而测量或计算在导管内的压力,并且基于来自计算的压力以及压缩构件的力、位置和移动速度中的至少一者的反馈而根据需要维持或修改压缩构件的运动,以确保继续产生预确定的压力循环。

在阅读如下文更全面地描述的系统和方法的细节后,本公开的这些和其他特征对本领域的技术人员将变得显而易见。

附图说明

图1A示出了根据本公开的实施例的吸乳泵系统的透视图。

图1B是后视图,其描绘了图1A的泵系统的凸缘。

图2示出了图1的系统的前视图,其中壳体被移除。

图3描绘了图1的系统的后视图,其中凸缘被移除。

图4是图1的系统的横截面侧视图。

图5是图1的系统的内部视图,其描绘了泵组件的柔性导管。

图6A是图1的系统的分解图,其描绘了系统的机械部件。

图6B描绘了形成在外壳中的凹口的放大视图。

图6C描绘了附接到外壳的外部的凸缘。

图6B至图6D描绘了外壳结构的替代方法的视图。

图6E至图6G描绘了外壳结构的又一个替代方法的视图。

图6H是透视图,其描绘了包括可移除电池结构的系统的第一方法。

图6I是透视图,其描绘了包括可移除电池结构的系统的第二方法。

图6J是透视图,其描绘了包括可移除电池结构的系统的第三方法。

图7A是示意表示,其描绘了系统的操作部件。

图7B是图形表示,其描绘了马达位置以及真空与时间的关系。

图7C是图形表示,其描绘了马达位置与体积的关系。

图7D是横截面侧视图,其描绘了抽吸结构的替代方法。

图8是顶视图,其描绘了本公开的存储收集组件的一个实施例。

图9是放大视图,其描绘了图8的存储收集组件的颈部和阀。

图10是放大视图,其描绘了存储收集组件的阀组件。

图11A是透视图,其描绘了连接到系统的存储收集组件。

图11B是透视图,其描绘了安装收集组件的第一步骤。

图11C是透视图,其描绘了安装收集组件的第二步骤。

图11D是顶视图,其描绘了第三安装步骤。

图11E示出了又一个收集组件安装步骤。

图12是横截面图,其描绘了系统的一部分。

图13是透视图,其描绘了系统的门组件。

图14是横截面图,其描绘了门组件的细节。

图15示出了门组件的细节。

图16是放大视图,其描绘了防挤压保护组件的结构。

图17是放大视图,其描绘了防挤压保护组件的其他结构。

图18是透视图,其描绘了系统的柔性电路。

图19是顶视图,其描绘了用户界面组件。

图20是底视图,其描绘了用户界面组件的进一步细节。

图21示出了系统的电力接入支持结构。

图22至图28描绘了远程用户界面系统的各种方面。

图29至图41描绘了远程用户界面系统的各种其他方面。

图42描绘了提供抽吸进度和结果的显示的一种方法。

图43A至图43B是流程图,其描绘了吸乳泵反馈系统。

具体实施方式

在描述本系统和方法之前,应理解本公开不限于所描述的特定实施例,因此当然可发生变化。还应理解,本文中使用的术语仅用于描述特定实施例的目的,并且不意图作为限制,因为本公开的范围将仅受所附权利要求书的限制。

提供值的范围的情况下,应理解,除非上下文另外清楚地指明,否则还具体地公开该范围的上限和下限之间的每个中间值,至下限单位的十分之一。在陈述范围内的任何陈述值或中间值与该陈述范围内的任何其他陈述值或中间值之间的每个较小范围涵盖于本公开中。这些较小范围的上限和下限可独立地包括在该范围内或排除于该范围外,并且每个较小范围包括任一个限制、不包括限制或包括两个限制的情况下的每个范围也涵盖于本公开中,受陈述范围中任何特别地排除的限制的影响。在陈述范围包括限制中的一者或两者的情况下,排除那些所包括的限制中的任一者或两者的范围也被包括在本公开中。

除非另有定义,否则本文中本使用的所有技术和科学术语具有与公开所属领域的普通技术人员通常理解的含义相同的含义。尽管与本文中描述的方法和材料类似或等同的任何方法和材料可用于本公开的实施或测试中,但现在描述优选方法和材料。本文中提及的所有公布以引用的方式并入本文,以公开和描述与所引用的公布相关的方法和/或材料。

必须注意,如在本文中和所附权利要求书中所使用,单数形式“一个”、“一”和“所述”包括复数指示物,除非上下文另外清楚地指明。因此,例如,提及“传感器”包括多个这样的传感器,并且提及“该泵”包括对一个或多个泵及其对于本领域的技术人员已知的等同物等。

提供本文所讨论的公布仅因为它们在本申请的提交日之前就被公布。所提供的公布的日期可与实际公布日不同,这可能需要单独地确认。

本系统的各种细节可在均于2015年7月21日提交的PCT申请号PCT/US15/41257、PCT/US 15/41271、PCT/US 15/41277和PCT/US15/41285以及2015年9月16日提交的PCT/US15/50340中找到,上述申请各自以其全部内容以引用的方式并入本文。

图1A至图1B是根据本公开的实施例的吸乳泵系统10的透视图和后视图。吸乳泵系统10可包括以下引入或描述的特征或功能中的一者或多者,或者它们的组合。系统10的壳体或外壳12可被成形并配置为在轮廓上与用户的乳房相符,并且由此当在用户的衣服下时提供更自然的外观。从各图中可了解,系统可限定自然乳房轮廓。设想自然乳房轮廓舒适地且方便地适配用户的文胸并呈现自然外观。因此,该轮廓的特征为具有非圆形基部,这与以大体圆顶形配置体现的基部不同。从基部延伸有具有不对称图案的弯曲表面。此外,与自然乳房一样,设想该装置或系统的轮廓限定一个或多个不对称曲线和偏心惯性中心。可提供各种自然乳房形状以根据用户的品味和需要来选择。泵系统10的相对侧被配置有凸缘14,该凸缘的尺寸和形状设定为接合用户的乳房。凸缘14在轮廓上适于舒适地适配大范围的用户体型并提供用于与乳房组织密封地接合的结构。在一个特定实施例中,凸缘14可形成大体刚性结构,并且替代地或附加地,与标准凸缘不同,凸缘14可以不具有在使用期间乳房组织可接合的尖锐边缘或唇部部分。就此而言,凸缘包括从凸缘的乳头接纳部分向外延伸以接合乳房组织的表面,由此提供用于舒适地接触组织的额外表面区域。可设想相对于用户的乳头的凸缘的各种方法。一种方法涉及将形成在凸缘结构内的水平线对准在略高于中心处,其中基本原理在于妈妈的视角来自上方。此视角允许用户更好地将乳房与水平线对准,以使乳头更好地居中于凸缘的乳头接纳部分的实际中心处,由此抵消任何与中心线相关联的瞄准/排齐的趋势,因为用户的视角来自水平线的上方并还因为装置在某些情况下枢转到了适当位置。

图2是图1的系统10的前视图,其中壳体或外壳12己被移除并可透明地示出原本由壳体12覆盖的部件。特别地,在移除壳体12的情况下,各种电子部件可被识别。系统控制器呈现在与柔性电路16通信的电路板15中,每个控制器协作以连接并控制系统10的各个机电部件。控制面板17经由柔性电路16与控制器电子通信,并且向用户提供使系统通电和断电以及更改运作状况的能力。还提供了一个或多个马达44、46,并且该一个或多个马达由系统电子地控制以实现操纵在导管或柔性管32上操作的致动器(下文描述)(参见图4和图5)。电池48被包括来提供可再充电电源并被配置为插入电源中以用于充电。另外,提供测力元件组件54,其被配置为提供如下所述的压力感测功能。设想的是,至少在一个实施例中,当用户直立时,导管或柔性管32被定向成相对于乳房的乳头从下到上延行。

图3示出了系统10的相对侧,其中凸缘14被移除以示出抽吸功能的更多细节。导管或柔性管32(参见图4至图6)包括大体球形连接器33,该大体球形连接器的尺寸和形状设定为可移除地接纳在形成在泵底盘35中的凹陷部34中。连接器33被设计成自动地与移动马达桨叶接合而无需使用户意识到或不得不进行调整或对零件进行组装。泵底盘35用于支持系统10的电子和机电结构(也参见图2)。该泵底盘还为挤压致动器36提供了空间,该挤压致动器被配置为朝向和远离导管或柔性管32前进和缩回,如下文进一步描述的。其他抽吸动作通过由压缩和膨胀构件38使导管或柔性管32与凹陷部34接合来实现(参见图7A)。进一步在形成在底盘35中的井内提供压印雕刻或激光印刷,该雕刻提供与吸乳泵相关的产品和其他信息。以此方式,不需要将某些胶粘标签施加到吸乳泵结构。

一般来讲,实时压力控制可由系统10的控制器管理。控制器跟踪压力并使泵马达移入或移出以影响在其选择的方向上的压力。通过马达的振荡运动,泵可被配置为拉动导管或柔性管32结构的连接器33以增加其体积。如果在系统10中存在真空,则随着管的体积增加,该真空可增加。推挤管会减小其体积。这进而又导致管中的真空水平降低,并且如果真空降低得足够多,则可导致相对正的压力。泵控制器应用这些原理,从而感测当前压力并然后在要求产生压力目标的方向上轻推马达组件的压缩构件或桨叶。通过实时地重复这样做,系统就可创建受控的真空波形,该受控的真空波形与期望应用于用户的乳头的波形相匹配。

泵可缓慢地拉出压缩构件或桨叶,直到其触碰预确定的目标。如果桨叶被移动到其范围的端部而不能产生期望的真空,则系统将被吹扫以产生更多的真空势能。吹扫用于将材料推出系统以产生强真空势能。这是通过以下方式来实现的:首先,关闭导管或柔性管上的夹管或用翻板、围堤等来封闭柔性管,然后,例如通过推动关闭桨叶来抽空柔性管,这迫使柔性管体积减小,并且在该体积内部的任何流体或空气也通过单向阀排出并进入收集容器。当桨叶再次缩回时,因为管的内容物已在先前被吹扫过,因此可产生更高的真空。一旦可产生更高的真空,系统就可打开夹管阀,使得可将期望的真空分布施加到乳房,并且可产生期望的压力波形。

当系统充满空气时,该系统的依从性很高,使得马达定位的大的变化仅使真空发生小的变化。另一方面,当系统充满流体时,马达定位的小的变化使真空发生大的变化。在一种特定方法中,包括多个间隔开的磁体的编码器与马达相关联。磁体可沿着大体盘形编码器的周边放置,其中磁体被定向成与编码器的旋转轴线平行。一个或多个霍尔效应传感器可被配置在电路板15上或配置为安装到该电路板的表面,并且被定位来读取磁体的运动和位置。以此方式,可确定和监测马达的位置。因此,将系统配置为使得其在系统响应时稳定并在其不响应时有效可能是项挑战。一种设想的方法是调谐控制器用于相对刚性系统,并且输入无单位量,以使马达在所要求的方向上移动,其中移动幅度根据系统的输出来修改。因此,如果系统输出比达到压力目标所期望的输出小,则可创建级联控制器以增大输入波,并且如果系统输出比所要求的大,则可缩减级联控制器。这可通过观察输出与输入的关系来实时地完成。以此方式,控制器可连续地调整目标波形。上半部分和下半部分波形可具有独立的控制,这便于以有效的方式使波形居中,并且使系统调整起来既非常准确又快速。

还可向系统提供自动下奶检测。泵可感测其何时充满流体,并且在流体开始流动时通过在抽吸与下奶之间切换来相应地做出响应。在一种方法中,结合到系统中的算法可以操作以查看泵中的目标波的最大值和最小值的比率并将其与泵的输出进行比较。结果是对系统依从性的无单位但非常可靠的感测。这可被调谐以在依从性超过表示系统充满流体时的某些已知值时触发内部事件。任何其他依从性测量可以等同方式使用。

在另一种下奶检测方法中,应注意,推动空气管不会产生与推动流体管相同的力。明显地,当流体被推动通过配件/阀结构时,吹扫力也增加。跟踪在吹扫期间产生的力也可有力地指示系统何时充满流体。可生成事件以跟踪该力,使得当吹扫力超过某个已知阈值时,系统可被认为充满流体而不是空气。此方法可涉及较少的数据跟踪和较少的随泵设计或乳房组织而发生改变的调谐。在又一种方法中,下奶检测可基于跟踪流。也就是说,当流动开始时,一定已发生下奶,并且当已收集到小体积的流时,系统可切换到抽吸。另外,可通过查看针对马达位置测量的真空的相对变化率来跟踪下奶。应注意,此相对变化率是依从性的测量。随着此比率的大小增加,可得出以下结论:系统充满了流体。

图4示出了根据本公开的实施例的系统10的部件的横截面。柔性管或导管32(图5中被分离)包括大导管部分32L,该大导管部分的横截面内部区域相比小导管部分32S的横截面内部区域来说相对更大。大导管部分32L终止于尺寸设定为适于用于清洁的开口,并且一般来讲,尺寸设定为适于接收小指尖。尽管两个部分32S和32L都示出为管状部分,但本公开不限于此,因为一个或两个部分可以其他方式成形。当为管状时,横截面可为椭圆形、正方形、其他多边形形状、非对称形状或非几何形状。另外,柔性管32可包括扩大的球形部分32B,该扩大的球形部分被配置为在大导管部分32L的终端附近以提供来帮助适应系统滞后。

图6A描绘了系统10的结构和机械部件的分解图。在壳体12与凸缘14之间配置有底盘35。明显地,底盘可被配置为与壳体12卡扣接合。此外,在优选实施例中,底盘35直接地或间接地支撑所有泵部件。特别地,PCB控制器底座62由底盘35支撑并被配置为连接到电路板15并支撑电路板15(也参见图2)。电池支架64也由底盘35支撑,并且其尺寸和形状设定为接纳为系统10供电的可再充电电池48组件。还包括盖插孔65以提供进入电池组件的通路和用于接受电源线连接器(未示出)。马达安装件66和马达接纳器结构67也由底盘35支撑并被配置为接纳并支撑系统马达,该系统马达由电池供电并用于移动在导管或柔性管32上操作的致动器。底盘35还支撑致动器支架69以及测力元件支架70和测力元件接纳器71。此外,用户界面面板可包括按钮膜72和按钮膜壳体73,该按钮膜和按钮膜壳体各自被支撑在壳体12上并放置在与柔性电路16接合处,该柔性电路为用户提供系统控制。

为了将导管或柔性管组件32连接到系统10,提供柔性管环80和柔性管套环82。柔性管套环82的尺寸和形状设定为被接纳到凸缘上的狭槽84中。流体容器配件86(与容器分离地示出)的尺寸和形状设定为被接纳到柔性管套环82中。门组件90附接到凸缘14并被配置为摆动打开和关闭以提供进入系统10的内部的通路以及支持在配件86与柔性管套环82之间的稳固连接。因此,设想的是,在至少一个实施例中,通过围绕导管的轴对收集或容器组件的摩擦,并且部分地通过门组件90(其可包围收集或容器组件并将其保持在适当位置),收集或容器组件被支撑并维持于附接状态。在替代实施例中,吸乳泵组件可完全地省略门组件。因此,凸缘本身可包括用于将容器组件保持在适当位置的结构。此外,门组件或替代门组件的其他结构可为透明的,使得能够直接地观察容器组件。

如图6B至图6C所示,壳体12的外部可包括凹口87,该凹口的尺寸和形状设定为接纳从凸缘14延伸的突片89。凹口和突片布置可围绕它们的相应部分放置。用此布置,凸缘14固定到壳体12的外部,这准许用户更好地将凸缘14与乳房对准,然后随后附接壳体12。还设想了,凸缘14可被蒸气抛光来增加进行对准的可见度。

在替代实施例中,壳体12由不规则形状限定,该不规则形状包括跟踪或模仿泵系统的内部部件和结构的轮廓。在如图6D至图6F所示的一种特定方法中,壳体12的外表面的特征为不规则形状的凹口91,从而为外表面提供不规则形状。可采用各种不同地成形的凹口91(也参见图6G至图6I)。单独的胸杯皮肤或接口结构98的各种配置的尺寸和形状设定为配合壳体12和凹口91以形成期望的形状,诸如各图中描绘的乳房形状。应注意,吸乳泵系统可在有或没有胸杯皮肤或接口结构的情况下作业。还可提供对准和附接结构或孔以便于接口结构91与壳体12的配合,并且接口结构可呈现多种颜色、纹理和硬度以增强或改变粘着性、柔软性来确保文胸的牢固性和外部感觉。还可提供各种其他乳房和其他形状。

在又进一步组合或分离实施例中(参见图6J至图6L),壳体12可适于或被配置为附加地或替代地适应可更换电池。这里,壳体12包括各种其他形状的凹口91,该凹口的尺寸和形状设定为适应电池。在此方法中,电池包括其自己的可附接壳体99,该可附接壳体与壳体12凹口91配合,壳体12覆盖其他抽吸结构。在一种方法中,配合特征包括扁平直角结构,并且还提供对准和附接孔以及结构。

如图7A中示意性示出的,闩锁、抽吸和抽取力可由两个压缩构件36、38形成,这两个压缩构件分别由马达驱动器44和46主动地驱动。尽管可使用多于两个压缩构件并可使用一个或多于两个驱动器,但当前优选实施例使用分别由两个驱动器驱动的两个压缩构件,如图所示。系统控制器或系统软件和/或固件响应于由压力传感器或测力元件组件检测的预确定的闩锁和生产目标或方案而实时地控制驱动器的动作。可编写固件,使得可以各种速度接近此类目标,有时相对快速地接近此类目标,有时较缓慢地或较轻柔地接近此类目标,由此提供多个刺激和挤出水平。因此,例如,可交替地采用较缓慢或较快速的方法来实现闩锁,并且可存在确定所实现的闩锁的水平的控件。在挤出期间也可存在各种水平的吸力。管件部分32S和32L可分别由压缩构件36和38封闭或基本上封闭。此外,这种主动抽吸构件可被配置为接合在大体垂直于在管件通道内的流体或乳汁的净流的该通道上。而且,管件通道的挤压区域可被配置为通过位于管件通道的压缩区域附近的被动反冲件而打开,其中压缩区域通过辅助主动支撑件打开。在使系统10通电时,压缩构件36打开,并且压缩构件38开始收回并通过其连接收回到诸如导管或柔性管32的球形连接器的结构,由此逐渐地增加管件32内的吸力水平。当实现预确定的最大吸力水平(如从压力传感器获取的压力读数所证实,如下所述)时,压缩构件38停止其在当前方向上的行进,并且当系统10的操作模式具有预确定的时间来维持最大吸力时维持在该位置达预确定的时间段(或在相同方向上略微地移动以补偿在乳汁进入系统时吸力的减小),或者反转方向并压缩管32L直到实现闩锁吸力水平。如果在第一行程上到压缩构件可完全地缩回的时间为止尚未达到最大吸力水平,则压缩构件36再次压缩管32S以密封在乳房的环境中的当前真空水平,并且压缩构件38完全地压缩管部分32L以将更多空气挤出系统。然后,压缩构件36重新打开以完全地打开管部分32S,并且压缩构件实施另一个行程,从而再次移开以产生更大的吸力水平。此循环继续,直到实现最大吸力水平为止。应注意,在一些情况下,可在第一行程上实现最大吸力水平,而在其他情况下,可能要求多次行程。

在实现最大吸力时,系统可被设计和编程为使得,压缩构件38不会在任一方向上尽可能最大程度地行进以实现最大吸力水平和闩锁吸力水平,以便允许某种储备吸力和压力产生能力。当已达到最大吸力水平并且抽吸轮廓可返回到闩锁真空时,压缩构件38推进压缩管件部分32L,由此升高管件32中的真空。在实现闩锁吸力真空时,压缩构件36再次封闭管件32S以确保维持相对于乳房的闩锁真空,使得维持足够的吸力。在此阶段,压缩构件38再次开始移开以将吸力水平增回到最大吸力,并且压缩构件36打开以允许管32S打开并允许乳房2暴露于最大吸力。替代地,系统可被编程为使得压缩构件38在最大吸力水平与闩锁吸力水平之间循环而无需压缩构件36在每个循环中的点期间关闭,其中压缩构件36在超过闩锁真空时关闭。

在开始吸取乳汁时,压缩构件36和压缩构件38可以与闩锁相同的方式运作,但以遵循由所选择的吸取抽吸确定的吸取波形的方式进行运作,其中所选择的吸取抽吸由系统控件实时地确定,所述系统控件响应于测力元件组件或压力感测组件。在此阶段,在乳汁或流体流过泵机构时,由系统的抽吸动作产生的任何声音都被减少。在压缩构件38的压缩行程期间,当实现闩锁压力/吸力水平时,压缩构件36关闭。由压缩构件38进行的继续压缩增加在压缩构件36下游的管件32中的压力,以建立正压力来将管部分32L的内容物(乳汁)通过在32L下游的较小管件部分32S2驱出管部分32L并通过单向阀驱出。所获得的正压力足以打开单向阀以将乳汁输送出管件32并进入乳汁收集容器。在一个实施例中,正压力在20mmHg至40mm Hg的范围内,典型地为约25mm Hg。在反转压缩构件38的运动时,当吸力水平返回到闩锁吸力水平时,压缩构件36打开,并且压缩构件38继续打开以将吸力水平增加到最大吸力水平。

本公开可建立闩锁真空以致使凸缘或皮肤接触构件/乳房14密封到乳房。由系统建立的闩锁真空当前为约60mm Hg,但可为从约20mm Hg至约100mm Hg范围内的任何值。一旦系统10已经由皮肤接触构件14闩锁到乳房,系统则在闩锁真空与目标(也称为“峰”或“最大”)吸力水平之间循环。由于系统10不会循环低至0mm Hg,而是维持施加到乳房的吸力,其中吸力循环的最小端部是闩锁吸力水平(例如,约60mm Hg),因此乳头收缩得不像使用现有技术吸乳泵系统那样多。已观察到,乳头以与在母乳喂养期间奶头的形成类似的方式在实现初始闩锁的情况下吸入皮肤附接构件10中。一旦真空在闩锁真空水平与目标真空水平之间循环,与使用现有技术系统情况相比,在真空改变时乳头前后运动显著地减少。在使用本系统期间,乳头运动(在完全地延伸与完全地缩回之间的距离)典型地小于约2mm,并且在一些情况下小于约1mm。因此,系统所提供的闩锁不仅使得更像自然哺乳,而且减少的乳头运动也使得更像自然哺乳,如科学文献所证实。在一种特定方法中,系统可采用超声来观察在抽吸期间的乳头运动,以确保实现期望的乳头运动。

在循环期间乳头的这种大幅地减小的运动来自在闩锁真空水平下建立闩锁然后限制在闩锁真空(吸力)与峰真空(吸力)之间的真空摆动的范围。典型地,在闩锁真空与峰真空之间的真空差异小于200mm Hg,更典型地小于150mm Hg。在一个示例中,闩锁真空为50mm Hg,峰真空为200mm Hg,从而造成150mm Hg的真空差异。

如所描述那样使用本系统来限制乳头运动为用户提供了若干益处。一个益处是乳头的侧面对凸缘壁的摩擦移动更少且摩擦机会更小,由此大幅地降低刺激、皮肤损伤、疼痛、肿胀等的风险。由此,可使哺乳母亲使用本系统更舒适,并且此益处在重复使用时越来越明显。通过始终至少维持闩锁吸力水平,本系统提供对乳房的更安全且持久的密封,并且显著地降低空气和/或乳汁泄漏的可能性。由于乳头显著地更少移动,这为用户提供了更“自然”的感觉,这更接近地模拟了哺乳婴儿的感觉。由于乳头行进得更少,这允许皮肤附接构件/凸缘14被设计为较低轮廓部件,因为其长度可更短,其原因是它不需要适应现有技术系统所经历的乳头移动的更大长度。这允许系统10从乳房突出的总量比现有技术中的少,因为通过减小皮肤接触构件/凸缘14的长度就会减小系统的总长度。因此,减小了从乳头的尖端到系统的壳体的暴露端部的距离。

乳房接触部分可关于乳头接纳部分对称,但替代地,乳头接纳部分也可偏移。根据本公开,皮肤接触构件14被设计为减小乳头接纳部分的内部体积,这通过使用包括皮肤接触构件14的系统10显著地减少在乳汁抽取过程期间乳头所经历的运动量来实现。皮肤接触构件14的乳头接纳部分的轮廓设定为更接近地匹配乳头的自然形状,由此消除或显著地减少在现有技术系统中存在于乳头周围的死空间。乳头接纳部分在邻接乳房接触部分的部分中可为圆柱形的,并且然后可成锥形地渐缩。此设计允许将乳晕的一部分接纳到乳头接纳部分中,同时还限制了死空间。乳头接纳部分的所有横截面的直径被设想为足够大的,以允许乳头扩张。乳头接纳部分的长度可为约23mm,并且该长度可在约22mm至约29mm的范围内变化。乳头接纳部分的长度足以允许乳头在真空下充盈,而乳头的远侧尖端不接触乳头接纳部分的近侧端部。在替代方法中,乳头接纳部分的尺寸和/或形状可设定为模仿正在哺乳的儿童的解剖结构。就此而言,除了是大体圆柱形的之外,乳头接纳部分还更多地限定了自然嘴形形状或具有圆角和弯曲表面的大体矩形套筒。因此,乳房的奶头通过自然形状的乳头接纳部分而形成为更自然的哺乳形状。

凸缘14的内部轮廓120被设计为用于与本系统10一起使用并使用户的舒适度最大化。内角和大体扁平部分还便于限制乳房的部分向前移动得太多以致进入乳头接纳部分。较宽角有助于防止乳房组织集中到乳头接纳部分中,使得更少的乳房组织被接纳在乳头接纳部分中,从而相比现有技术的凸缘来说能更舒适地利用凸缘14,并且为乳头充盈提供了空间。通过提供较宽角,这还允许整体系统被有效地缩短并允许系统更平坦地贴着乳房,以改进舒适度和外观。

在一个实施例中,总系统体积为约24.0cc。总体积被计算为乳头接纳部分(其未被乳头占据)和管部分32S、32L和32S2直到乳汁收集或容器组件中的空间。在总系统体积为约24.0cc的实施例中,主动泵体积,即通过由压缩构件38将管部分32L从完全地未压缩压缩到压缩极限可实现的体积移位,为约3.4cc。当系统10的管件32中仅有空气时,由于空气的可压缩性,因使压缩构件38向内移动抵靠管部分32L和向外移动远离该管部分而造成的压力摆动受限制。在此实施例中,在系统在-60mmHg的真空下的情况下,压缩构件的全行程(从压缩的管部分32L到完全地未压缩的管部分32L)使真空增加到-160mm Hg。就泵系统的功率和尺寸而言,抽吸体积与总系统体积的比率可能是重要的。在此实施例中,管部分32L由硅树脂制成。已认识到,在抽吸时压缩构件的减少的运动允许泵马达更安静地动作和系统在整体上更安静。另外,本系统采用作为系统液压的介质而挤出的乳汁,并且此介质与用户的被真空吸入的乳房直接地接触。因此,系统可对乳房采用空气吸力以进行初始闩锁和抽吸,然后转化为利用挤出的乳汁来用于抽吸动作或动力。

在下奶操作期间,系统10操作以在抽取之前使乳房中的乳汁下奶,其中最大吸力目标高达120mm Hg(典型地,约100mm Hg(-100mm Hg压力))或高达l45mmHg,以实现下奶。下奶(或非营养性吸力)的目标是刺激乳房挤出乳汁。在此阶段期间相对浅的(小的真空变化范围)且相对快的抽吸频率意味着模仿儿童对乳房的初始吮吸动作。这是因为在下奶阶段期间,吸取压力不允许超过110mm Hg或120mm Hg的最大下奶吸力,或者设定最大下奶吸力的其他值。因此,在压缩构件38在远离管部分32L的方向上被拖拉时,系统10被设计为在压缩构件38已到达管32L大部分未压缩的位置时达到-100mm Hg(100mm Hg的吸取压力)(或-120mm Hg,或者设计为最大下奶吸力的任何值)。

抽吸的细微变化可结合到系统中,以增强乳汁生产并模仿自然哺乳。此类变化可被系统跟踪并被分析以确定哪些变化最有效地实现期望的或最佳的乳汁生产。为了模仿自然哺乳,抽吸频率、幅度、压缩/释放和吸取速度可以变化。此变化可附加地使用户对吸乳泵感觉更舒适。在一种方法中,可在整个抽吸中对频率、幅度、波形形状和其他参数作出细微变化,使得每个周期或循环都与上一个不同。替代地,变化可以以关键间隔进行,诸如在具体时间段或抽吸事件之后或按照特定提示进行。此外,变化可为随机的,或者可为有意的,并且可以为按在几秒钟或几分钟的过程内重复的设计(诸如被设计为刺激生产最多乳汁的特定模式)。而且,变化可由用户选择以增强舒适度和/或输出,并且单独的配置文件或设定可通过用户输入或系统固件来提供给用户。

在下奶(非营养性)期间,系统软件和/或固件基于从压力感测组件获取并传达的读数而将指令传达到系统马达,使得系统被配置为在一个示例中在-60mm Hg与-100mm Hg之间操作。在此示例中,压缩构件38可几乎完全地压缩管件部分32L,然后移动远离管件部分32L以产生真空。通过管件部分32L的少量回弹将达到-100mm Hg的最大闩锁抽吸压力,并且压缩构件38可相对于管件部分32L在-100mm Hg与-60mm Hg之间在接近管件部分32L完全地压缩的窄范围或带内循环。在乳汁流动时,该窄带改变,此时将通过使管件部分32L完全地压缩以驱逐内容物而对管件部分32L进行吹扫,并且由此再次重获更大的抽吸能力而管件部分32L的压缩相对更小。

系统10响应于由乳汁进入管件32导致的管件32内的压力变化。再次参考图7A,压缩元件36和38分别可操作地连接到驱动器44、46来独立地但协调地驱动和缩回压缩元件36和38。当使用电动驱动器时,电池48电连接到驱动器44、46,以及控制器52和压力传感器54,并且供应操作驱动器44、46以驱动压缩元件36、38的压缩和缩回必需的动力。

传感器54用于向控制器52提供反馈来控制抽吸循环以实现和/或维持期望的真空水平。传感器54优选的是提供用于计算系统压力的数据的测力元件传感器,但也可为压力、流量、温度、接近度、运动传感器或能够提供可用于监测系统10的泵机构的安全和功能的信息的其他传感器。如图所示,传感器54是非接触式传感器54,这意味着它不与系统10的乳汁或真空空间流体连通。

如上所述,导管或柔性管32被放置成与马达可操作地连接。柔性管32的相对侧配备有传感器54,该传感器采取测力元件的形式。跟踪马达的定位,并且评估管34上的力以确定内部真空。通过采用机器学习或监督学习回归技术,可训练系统10以解释马达定位和管件应变(以及马达速度或泵设定),同时补偿噪声和滞后,以达到某一压力/真空水平。更具体地,神经网络系统或数据的任何数学回归可结合到系统固件中,使得传感器输入可转变为压力/真空水平。就此而言,系统10可包括非暂态计算机可读介质或与其通信,该非暂态计算机可读介质上存储有可由系统的计算装置执行或在系统外部执行的指令,以致使计算装置执行与固件相关联并由其引导的功能。此外,该系统可任选地包括至少一个计算机,该至少一个计算机被配置为控制系统的全部或部分。至少一个计算机可任选地用固件、软件或两者进行编程,以控制系统的全部或部分。在任何实施例中,至少一个计算机具有存储在非暂态计算机可读存储介质中的计算机可执行指令,以控制系统的全部或部分。系统还可包括远离吸乳泵的一个或多个后端服务器或其他计算装置,其可称为云计算机或基于云的计算机,用于辅助或完成前述项中的任一者或前述项的任何组合。在任何实施例中,至少一个计算机可任选地包括计算装置的网络,其可称为计算机网络。计算机网络可附加地包括任何合适的类型的计算装置。在任何实施例中,可称为计算机或控制器的计算装置可包括中央处理单元以及任何合适的类型的存储设备或存储器。计算机网络的部件中的每者都可通过任何无线、硬接线或基于互联网的手段(其可称为或包括云)与计算机网络的至少一些其他部件或所有其他部件通信。计算机网络可任选地用固件、软件或两者进行编程,以控制系统的全部或部分。在任何实施例中,计算机网络,包括其部件的一些或全部,具有存储在非暂态计算机可读存储介质中的计算机可执行指令,以控制系统的全部或部分。

为了训练神经网络,从准确的真空读数以及应变仪读数生成大量数据。所有数据都发送到软件,使得可进行后处理。已确定在正常泵流量期间获取的数据最适合于训练系统10。例如,当流量为2ml/min至3ml/min时和当系统抽吸在每个压力目标下缓慢时,可收集数据。此方法确保马达沿着其整个行程周期相对均匀地移动并且与高流量相关联的噪声不引入计算中。高度受控的设定也用于生成数据,使得生成无偏数据。另外,当使用具体地生成的神经网络用于具体压力范围时,可提高系统准确度。特殊代码被采用来将数据与训练数据中的不同抽吸极限隔离,并且仅使用该数据来生成在抽吸到相同极限时稍后被使用的神经网络。

图7D中示出了一种在吸乳泵内提供真空或吸力的替代方法。除了提供大体刚性凸缘或皮肤接触构件14之外,这种结构可被配置为可调整的或柔性的并可弹性地适形的。另外,外部抽吸装置57可代替内部压缩元件和协作结构,使得外部泵57可操作以改变柔性凸缘14的形状。明显地,泵结构57直接地连接到壳体12。泵57采用空气或另一种大体不可压缩流体59诸如挤出的乳汁、水或矿物油作为介质,以在柔性凸缘14上施加真空或吸力。因此,穿过壳体12中的窗口提供推力和拉力,该窗口连接在凸缘14周围和在壳体12内的空间61。尽管此实施例被描述为包括产生对抽吸介质59的期望的推拉的往复式活塞63,但也可设想其他无活塞致动器,诸如杆等。

附加地,此装置可与压缩元件和协作结构结合使用,并且仅用于改变凸缘14的形状或尺寸,使得其更好地适配于特定用户。其他改变凸缘的形状或尺寸的方法可附加地或替代地包括结合有压电结构的凸缘14,该凸缘可在用电源激活时根据需要改变形状。凸缘还替代地或附加地包括滑动或可延展结构,所述滑动或可延展结构可被操纵和形成以产生更好地适合特定用户的各种尺寸和形状的凸缘。

现在参考图8至图10,示出了收集或容器组件60的一个实施例。在一个特定实施例中,收集或容器组件60可由两个2.5密耳至3.0密耳材料片形成,这些材料片可沿着该组件的周边92被带焊或以其他方式联结在一起,并且收集或容器组件的尺寸可设定为保持高达4.5盎司或替代地8盎司流体。特别地,收集或容器组件60可预形成以优化或最大化在泵系统和凸缘内部的空间。为了装运,可用真空拉紧收集或容器组件,使其变扁或变薄来用于包装或搬运。收集或容器组件的主体是大体囊形的,并且包括由内部带密封件形成的大体不对称椭圆形中心开口93。在一种特定方法中,主体可附加地包括角撑板以提供更多容积。一对翼94延伸到中心开口93中,并且被提供来用于搬运和便于将收集或容器组件60定位在泵系统10内。窄的颈部95居中地定位并远离中心开口93纵向地延伸。颈部95包括突片部分96,该突片部分提供用于抓握和移除的结构,并且还可包括一个或多个切口或可撕裂元件97,该一个或多个切口或可撕裂元件被提供来用于帮助撕裂容器90。还设想另外的刻痕以有助于撕开袋组件90。而且,在替代实施例中,收集或容器组件90可为可再密封的、可重复使用的,包括更大或更小开口,或者包括用于倾倒内容物的喷口结构。喷口也可附接到收集组件的配件或阀以便于倾倒。这种喷口还可包括暂时地或持久地使阀或配件失效的结构。收集或容器组件的阀也可与第二或后续收集或容器组件一起重复使用,并且因此可从容器组件移除。

此外,在一个特定实施例中,收集或容器组件90可由聚乙烯制成,并且可不含双酚A,并且是食品级材料。该组件应为可冷冻的,而不会撕裂,并且能够承受大约-18摄氏度至80摄氏度的温度。附加地,拉伸强度可为2300psi至2900psi,并且撕裂强度可为440psi至600psi,水蒸气透过率最大为约0.5g/100in

设想的是,系统被配置为抽吸到密封收集或容器组件60中,或者抽吸到包括一体阀的密封收集和容器组件中,或者抽吸到其他气密收集或容器组件60中,或者抽吸到这些组件的组合中。就此具体方面而言,系统可替代地或附加地为封闭的,并且从不向大气通风,和/或系统吸力仅通过乳汁流入系统而减小。因此,在至少一种方法中,通过系统抽吸的乳汁或流体一旦进入收集或容器组件就不会暴露于来自环境的新的外部空气。因此,泵系统或人的取向实际上不对系统的运作造成影响(即,没有溢出)。收集或容器组件可包括刚性或柔性密封部件,诸如环或垫圈,其中泵或容器阀被推动或扭转并密封在密封部件中。收集或容器组件还可包括开口或孔或结构,该开口或孔或结构被穿透,使得容器组件围绕进入其中的构件密封。此外,设想容器101和阀配件102装置的一系列一次性的且耐用的组合,使得容器袋101和配件102中的一者或两者是一次性的或可重复使用的。附加地,容器可被配置为在泵壳体的内部或外部。

配件102可体现为阀,诸如伞形阀组件103或与存储容器101流体连通地连接的其他类型的单向阀。配件也可采取多种替代实施例,并且可附加地或替代地与容器一体地形成。例如,在一种设想的方法中,配件和/或阀可形成为容器的部分,而不是限定附接到容器的单独部件。然而,如图8至图10所示,伞形阀103的尾部104可被采用来在需要时使阀失效,诸如通过转动该阀并使尾部接合在阀体上来移除气体。附加地,阀包括大体圆柱形部分,该大体圆柱形部分具有约为0.585英寸的直径,从宽度为约0.875英寸的扁平基部104延伸。扁平基部104被捕获并密封在两片袋容器材料之间并包括尾部106。尾部106用于确保通过容器组件60的颈部部分的流动,特别是当该尾部被放入泵组件中时(参见图11A),并且该尾部具有窄的细长形状以准许围绕该尾部的流。也就是说,在容器组件附接到吸乳泵主体时,即使颈部折叠,尾部106也维持通过颈部的流。阀103防止乳汁回流到柔性管32中,并且便于维持柔性管32中的吸力(真空)水平。在其他实施例中,可在阀中设置或构建其他特征以允许压下或以其他方式克服阀以排出空气。这种方法可涉及与阀附接或相关联的突起部,使得在突起部被推向收集或容器组件时,阀的边缘平移,由此破坏阀内部密封。此外,小块可附接到阀结构并被配置为在容器组件内部。因此,拖拽小块通过容器组件的层造成阀的边缘被释放并破坏阀密封。

在至少一个实施例中,阀103打开以允许流进入乳汁收集容器60中的压力为约25mm Hg。阀103可被配置和设计为使得当导管或柔性管32中的压力为正(例如,约25mm Hg)或者某个其他预设计的“破裂压力”时,允许流体流过该阀。压缩元件的动作在当压缩元件在远离柔性管32的方向上移动时增加真空和在当压缩元件压缩柔性管32时减少真空之间循环,但典型地不应将真空增加到大于预确定的最大真空。在压缩元件36、38压缩柔性管32时,系统10中的压力上升并达到最小吸力水平(例如,闩锁吸力水平,诸如-60mm Hg、-30mmHg,或者一些其他预确定的闩锁吸力水平),在这种情况下,压缩构件(挤压阀)36密封部分32S,由此维持对乳房的最小吸力(闩锁吸力)。由压缩构件38进行的对部分32L的继续压缩继续增加在压缩构件36下游的压力,直到达到破裂压力(例如,25mm Hg,或者一些其他预确定的正破裂压力),这使阀103打开。压缩元件36、38继续压缩柔性管32,从而将流体(乳汁)抽吸通过阀103并进入收集容器组件60中,直到压缩元件38到达行进终点。压缩元件38相对于部分32L的行进终点可为预确定的,或者可由控制器52使用来自压力传感器54的反馈和来自压缩元件38的驱动器的反馈来实时地计算,据此,控制器52可计算压缩元件38在其行进过程中的相对位置。压缩构件36在整个此过程中保持关闭,因为它用于在压缩元件38将乳汁抽吸出到收集容器组件60中的整个时间上密封管32。随着压缩元件36、38反转方向并远离柔性管32拉动,压缩元件再次开始循环。

随着乳汁进入系统,吸力水平降低(压力增加)。经由压力传感器54的压力监测所提供的反馈向反馈回路提供输入,该反馈回路通过对造成柔性管件32内的乳汁量的变化的压力变化进行补偿来调整压缩构件38的位置,以维持导管或柔性管件32内的期望的真空(压力)。例如,对于在管件中的相对较大量的乳汁,这将要求压缩构件38的相对较短的行程以实现闩锁压力。由于压缩构件38的行程越短,则花费的时间越少,因此这种修改可通过以下方式来实现:减慢压缩构件38的移动以实现相同抽吸定时循环,或者增加循环频率。

使用设置有非接触式压力传感器54的系统10将包括将收集或容器组件60装载到系统10中(参见图11A至图11E)。在第一步骤(图11B)中,将凸缘14从与系统10的其余部分的接合中移除。附接到凸缘的是导管或柔性管32。中心开口93放置在凸缘14的中心突起和柔性管32上。接下来,用户可将翼94夹在柔性管32下面(图11C),接着将收集或容器组件60塞入凸缘14中。配件102放置在柔性管32的套环82内(参见图11A和图11E)。在某些实施例中,收集或容器组件60可具有有用标签、图标或通知。例如,可在收集或容器组件60上以增大的尺寸印刷乳汁滴图标以指示容器填充的程度,并且可包括“此面向上”消息以帮助用户正确地安装收集或容器组件60。此外,容器组件60包括远离可进行印刷或手写的存储区域的多个表面。例如,翼94和拉片96都可用作手写或印刷表面。类似的标签或消息(例如,“感谢妈妈”消息)可包括在套环84或柔性管32的其他部分上,以帮助使柔性管相对于凸缘14正确地定向。应认识到,收集或容器组件也可放置在替代位置。例如,收集或容器组件可被配置为围绕乳房的乳头。就此而言,容器组件本身可在其核心结构中形成期望的凸缘或乳房接触结构。在一个具体方法中,容器组件还可包括在乳头上方比在乳头下方面向乳房更多的表面区域。

设想的是,采用门组件90来提供凸缘14的连续轮廓以接合用户的乳房并支持收集或容器组件60与系统10的接合。因此,门组件90可被配置为相对于凸缘14枢转,并且可被采用来在门组件卡扣于泵并将泵关闭时关闭系统10。以此方法,配件102和容器袋101牢固地夹在导管或柔性管32的套环82与门组件90之间,同时配件102的圆柱形部分被接纳在套环82内。套环82还可为柔性管32提供刚性,使得该柔性管可装载到凸缘14中,并且在配件102被插入时套环提供环形支撑。肋或O形环可设置在柔性管的内表面上以便于与配件102密封,并且可具有约0.64mm的半径。在一个实施例中,在肋之间的柔性管的内径可为约14.6+/-0.l7mm,而配件102的外径可为约14.8+/-0.17mm,使得形成过盈配合,伴随约1至2.5lbs的力。

如图12和图13中最佳地所示,门组件90还包括一对间隔开且弯曲的引导臂105。臂105的轮廓设定为在门组件90关闭并接近一对弯曲围栏107时引导该门组件。以此方式,在门组件90朝向导管或柔性管32旋转时,门组件90的闩锁109首先离开,然后超过围栏107安置并位于其后,由此当该闩锁装载到系统10中时提供凸缘14与袋组件60的稳固接合(参见图11)。如图8和图9中最佳地所示,配件102包括扇形部分110,该扇形部分用于便于这种稳固接合,并且当牢固地安装在系统内时通过抵抗扭结来缓解置于袋组件上的过度应力。门组件还可包括一个或多个肋111(图15),该肋接合配件102并为其提供直接支撑。

现在参考图16至图18,示出了通过泵系统10的可移动部分来防止挤压的方法。一个或多个磁体118可附接到凸缘14。对应传感器119(诸如霍尔效应传感器)可附接到安装到安装支架120的柔性电路16(也参见图3)。系统10可被配置为仅在传感器检测到磁体118时允许马达被激活。以此方式,直到凸缘14正确地连接到壳体12,系统的抽吸动作并且特别是压缩构件才会移动,因此避免这些部件与用户的任何挤压或接合。在其他方法中,可将机械或电子开关或RFID技术、或者光学传感器或声纳技术结合到系统中以提供期望的安全保障,使得除非系统的所有部件(即,凸缘、管件和存储器)完全地连接,否则系统将不会操作。

在另一种方法中,系统10可包括操作以用于跟踪测力元件上的系统压力的固件。这里,马达桨叶可由固件布置和控制,使得它向外移动0.5mm或某个限定的距离,并且观察在测力元件上的压力以查看是否正确地安装导管或柔性管。如果观察到的压力不符合预期,诸如如果没有压力,则将不准许马达向内移动以用来进行抽吸。使用类似的技术,可测试正确的收集容器安装。在马达延伸之后,挤压件可密封柔性管。一旦马达退回,则仅在将袋正确地安装时才会测量真空,以密封来防止空气填充容器侧上的管。

还已认识到,对于泵系统来说,流体进入保护是可能必需的。因此,设想各种垫圈可被配置在系统结构内。垫圈的一个特定位置是底盘与壳体之间的接口,并且因此,特殊设计的垫圈被配置为沿着旨在接合壳体的区段围绕底盘的周边。就此而言,设想在垫圈与壳体之间的0.3mm的过盈配合。此外,垫圈可被配置为移动接纳器结构,诸如测力元件和马达的接纳器结构,以帮助防止流体进入。

一旦将凸缘或皮肤接触构件14放置在主体/泵壳体34上,就可接合泵电源。现在参考图19至图20,示出了用户界面面板的放大视图,如上所述,其包括按钮膜72和按钮膜壳体73,这两者都被支撑在壳体12上并放置成与柔性电路接合,该柔性电路为用户提供系统控制。这里,膜72用作光导管。光发射、强度、和按钮偏转力被配置为用于与用户方便地且有效地进行交互。因此,按下电源按钮130用于通过其与配置在柔性电路16上的开关131交互来起动泵系统10(参见图18)。应注意,可在柔性电路上进一步设置其他开关132,这些开关与包括在柔性膜72上的其他设想的系统控制按钮排齐。如果系统10要求外部电源或电池来进行充电,则通过配置在壳12中的盖插孔65来获得对支持电子器件的接入(图21)。

当泵系统10进行通电例程时,在测力元件用作压力传感器54时,控制器52读取测力元件上的力。这是在皮肤接触构件14已应用到乳房之前由测力元件测量的负载,因此在一种方法中,处于导管或柔性管32中的压力是大气压的状态。然后,控制器52校准系统,使得预加载力或位置或测量的负载或应变等于大气压。基于神经网络或计算机学习,在吸乳泵系统10附接到乳房时的操作期间,在柔性管32处检测到的负载或应变可转换成系统10中的压力读数。

系统10可计算抽吸到系统中的乳汁的体积或替代地计算收集在乳汁收集容器组件60中的体积。通过在压缩构件36已密封管件部分32S时知道在压缩构件36下游的导管或柔性管件32的尺寸,可计算在压缩构件36下游的系统10的总体积容量。再次参考图7,跟踪压缩构件38相对于管32的位置(诸如通过始终知道驱动器46位置),指示管件32中的体积变化。随着抽吸过程进行,当压缩构件36在压缩位置处关闭小的管部分32S时,出现乳汁抽吸/吹扫到乳汁收集容器中。当压缩构件36己关闭管部分32S时,发生实施从柔性管件32吹扫乳汁并将其吹扫到乳汁收集容器60中的压缩构件38的位置变化用来计算在压缩构件36下游的管件32的体积变化,其等于被推入乳汁收集容器60袋中的乳汁的体积。

特别地,在一种算法下,当流体进入系统10时,应认识到,马达必须越来越远地向外移动以产生闩锁真空。随着压缩构件或桨叶构件产生闩锁真空,跟踪该移动以及压缩构件或桨叶构件的位置变化率是测量流量的一种方法。例如,与用于闩锁真空的跟踪桨叶位置相关联的线的斜率与流量直接成正比。在调整步骤以使该关系相关之后,可容易地实现根据该线的斜率计算流量。

使用另一种方法,可出于测量流量目的在系统已满时跟踪吹扫次数。如上所述,可确定系统10何时吹扫流体和吹扫空气,因为吹扫流体的力比吹扫空气高得多。因此,计数包含流体的吹扫的数量以及知道每次吹扫的吹扫体积以进行对流量的计算,而不需要显著的系统调整或校准,并且避免将缓慢空气泄漏与流动混淆。还可通过以下算法来检测泄漏:关闭挤压压缩构件,接着关闭泵压缩或桨叶构件,并且然后向外拉动泵压缩构件以产生真空。然后,通过将泵压缩构件保持在此位置并确认维持真空,可确定系统10中是否存在泄漏。

除了计算每个吹扫循环所吹扫的乳汁的体积之外,系统(经由控制器52)还可对来自所有吹扫循环的体积求和以计算进入泵的总体积或替代地在乳汁抽取区段期间被推入到乳汁收集容器60中的总体积。该体积可以通过提供到乳汁容器的独特标识符来存储,使得系统10记录每个乳汁收集容器60中存储多少乳汁。该信息也可加时间戳,使得用户知道关于每个乳汁收集容器收集乳汁的时间和日期。可计算其他统计数据,包括但不限于:每一抽取区段的平均体积,对于任何给定日期的抽取总体积,每天的平均乳汁抽取体积等。当计算机在用于无线通信的系统10的范围内或当计算机通过有线连接到系统时,任何和所有这些数据都可通过手动导出到外部计算机,或自动上传到计算机。另外,任选地,可无线地或有线地通过互联网,手动地或自动地将任何或所有这些数据上传到云服务。当确定乳汁收集容器为已满时,抽吸将停止。超驰装置可结合到该系统中,使得用户可选择继续超出正常满袋检测的抽吸。当用户确定在袋或乳汁容器中有足够的空间来适应短时间且小体积的乳汁生产时,诸如当用户即将完成抽吸时,就可使用该超驰装置。

在一个优选方法中,通过在特定真空(诸如-60mm Hg)下构建马达位置相对于体积的映射来计算从乳房抽取的体积,因为这样的真空水平是可靠且可预测的可重复真空水平。为了建立这种关系,在吸乳泵内产生各种已知的流率,并且识别在-60mm Hg下的马达位置并将其存储为数据。然后使用脚本来提取这样的数据以构建该马达与体积标度的关系。特别地,如图7B所示,线M表示马达位置与时间的关系,并且线V表示真空与时间的关系。将该数据输入脚本以获得体积相对于时间的图。除了吹扫之间的循环的第一次清洁开始和结束(由图7B中的尖峰S表示),脚本查看吹扫次数的指示并丢弃数据。对时间进行调整,使得选择的数据的相对时间替换绝对时间。脚本还用于过滤掉远高于或低于-60mm Hg的数据。然后将相对时间转换成体积,因为马达位置在相对时间跨度内变为体积差。该数据可绘制成线(参见图7C),其下面的区域代表体积。脚本的被表示为具有特定斜率的线的输出表示为数字,并表示为表示该线的第6阶方程。该第6阶方程结合到代码库中,并且实时地使用该第6阶方程,从而在以大体-60mm Hg的抽吸期间将测量的马达位置转换成体积。因此,最终使用微积分来进行该体积计算,其中在两个点之间进行马达位置关于体积的积分在以确定体积差。在某些流量水平下,当将计算的流量与现实生活的实验进行比较时,可将调整因子乘以所计算的体积,例如尤其以适应例如在吹扫之前和之后不久的流量,或者适应高于15ml/分钟的流量。另外,基于经验观察,当泵充满空气时,数学常数被结合到体积计算中。确定泵充满空气可通过观察马达的工作强度和知道马达在系统充满空气时比系统充满流体时必须以更大的强度工作以产生真空变化来实现。

当计算从系统10抽吸的乳汁体积时,如所述的,需要将由系统抽吸的任何空气与由系统抽吸的乳汁以及抽吸的乳汁与空气混合物区分开。当开始乳汁抽吸/抽取区段时,管件32中存在空气,此初始体积的空气需要被抽吸到乳汁收集容器60中以备好抽吸系统10。再次,可通过将压力变化与产生压力变化所需的压缩构件38的移动量相关联来辨识抽吸空气与抽吸乳汁之间的区别。例如,当空气在管件中时比当管件32充满乳汁时,需要更大的位置变化或压缩构件38更多的总行进以产生相同的压力变化。因此,压缩构件的相对较大运动伴随相对较小压力变化指示管件32中存在空气。当压缩构件36打开(即,不关闭管部分32S)且压缩构件38收缩并由此增加了真空压力时,也可检测到该压力差。

当用户完成从乳房中抽取乳汁的抽吸阶段时,将保留在管件32中的大量乳汁从管件32吹扫到乳汁收集容器60是有用且高效的。基于经过预确定的抽取阶段时间、计算已抽吸的乳汁的预确定量、由操作员手动地停止抽取阶段、或在执行抽取之后已实现的一些其他预确定值,可执行终止抽取阶段。压缩构件38的抽吸行程的方向反向,并且压缩构件38在相反方向上运行以减少管件32内的抽吸并任选地在管件32内产生小的正压力以便于从乳房取下系统10。替代地,可将抽吸减小到还有轻微抽吸的水平,使得用户仍然从乳房拉动系统10以将其分离。优选地,将真空降低至0mm Hg或很微小的正压,以使系统10自动地从乳房脱离。通过反向抽吸而使减压停止的终止压力值可在约-20mm Hg(弱真空)至正50mm Hg(例如,阀对容器的破裂压力)的范围内。在此过程期间,压缩构件36不会关闭管件部分32S,而是保持管件部分32S打开。启动此反向抽吸可自动地发生,或替代地可由用户启动。此过程继续,直到系统10对乳房的密封被破坏为止,这由控制器经由传感器54检测。一旦检测到管件32暴露于大气压力,则抽吸的行程方向再次反向,由此在正压力下抽吸在管件32中的乳汁并将乳汁从管件32驱动到容器60中。如果偶然地,系统10在吹扫抽吸期间意外地或以其他方式对乳房重新密封,则系统10可在其感测到真空压力在凸缘或乳房/皮肤接触构件14附近再次产生时而自动地关闭。

系统10可被配置为区分其已经附接到用户的左乳房还是右乳房。这对于跟踪每次区段每个乳房的乳汁体积输出和每个乳房全天体积是有用的。当使用两个泵系统时,即使在泵系统10中的一个在前一次抽吸区段期间被附接到右乳房之后而在当前抽吸区段期间被附接到左乳房时,对于每个乳房的数据跟踪仍然可保持准确。在一个实施例中,抽吸系统10可通过从已经附接到另一个乳房的另一个抽吸系统接收信号来确定当前位置(即,左或右乳房)。这确定了两个抽吸系统10的相对左右位置,使得每个系统10可准确地记录是从右乳房还是左乳房抽取乳汁。这种识别是自动的,无需任何用户输入,并且还减轻了用户的负担,否则需要记录哪个泵系统10放置在哪个乳房上并且在每个连续的抽吸区段中维持此顺序。还可设想左泵和右泵的标签,例如通过在系统壳体或盖插孔上(例如,在电源连接器附近)放置标记。

评估乳汁体积的各种方法可包括在泵系统中。在共同未决的国际申请号PCT/US15/50340中描述了某些方法,其全部内容以引用的方式并入本文。评估挤出的乳汁体积的另一种方法涉及将一个或多个一次性数据收集装置放置在妈妈或儿童身上。一个具体方法涉及在乳房皮肤上创建边界并使用基准来方便地测量边界尺寸的变化。然后将这种尺寸变化与乳汁生产相关联,以得到挤出的或抽吸的乳汁体积。婴儿床或摇篮还可包括与泵系统通信的传感器和通信硬件,以便评估和管理乳汁消耗和需求以及婴儿健康。

系统10可以上述任何方式计算操作期间的压力。抽吸(压力)水平可如期望的那样变化,并且通过连续或重复测量/计算压力,由传感器54提供到控制器52的反馈提供控制回路,该控制回路可用于调整压缩构件38位置和/或速度以将抽吸压力改变到期望的水平,或实时地维持期望的抽吸压力。因此,控制器52可控制压缩构件36、38的位置和速度以实现期望的任何真空压力抽吸分布,并提供自动的实时调节以在系统内维持期望的真空压力。还设想实时响应以维持流量。这可独立地实现,也可与实时监测和调节压力相结合。

控制器52跟踪压缩构件38相对于管件32L的位置,诸如通过记录驱动器46位置或轴位置(驱动器46与压缩构件38之间的互连连接),并基于从传感器54接收的数据来计算(或查找)压力。系统控制器或固件用信息(其将由系统传感器检测到的值与驱动器位置和速度以及系统压力相关联)编程或保持该信息。因此,控制器52对压缩构件38的位置和/或速度的改变可通过由此导致的计算的或查找的压力相对于试图得到的压力的变化来控制。如上所述,通过使用机器学习或监督学习回归技术,可训练系统10以解释马达定位和管件应变(以及马达速度或泵设定),同时补偿噪声和滞后,以达到某一压力/真空水平。更具体地,神经网络系统或其他数学回归可结合到系统固件中,使得传感器输入可转变为压力/真空水平。因此,控制器52可以类似的方式控制压缩构件36,但对构件36的控制更集中于位置控制,因为当维持对乳房/乳头的闩锁吸力时,压缩构件36需要完全地关闭管部分32S。然而,关闭是定时的并在确定的闩锁压力下执行,其中闩锁压力根据传感器54接收的数据获知。

现在参考图22至图28,呈现了远程控制和数据收集方法的各个方面。在至少一个设想的实施例中,系统10可被配置为与服务器、远程计算机、智能电话或其他装置通信,诸如通过信号,诸如通过Wi-Fi、蓝牙、蓝牙低功耗(BTLE)、射频识别(RFID)、近场通信(NFC)等。特别地,一个或多个芯片可结合到抽吸系统10的控制器中(通过有线和/或无线,优选地无线)并且可被配置为与外部计算机通信。控制器和/或外部计算机与传感器/芯片通信,该传感器/芯片指示系统何时在使用中,并且可跟踪使用情况。例如,通过跟踪使用时间和/或使用次数或甚至泵循环计数,控制器或外部计算机可提示用户何时更换部件或报告使用情况。以此方式,对于用系统10抽取乳汁的每个乳汁收集容器,可记录和存储诸如对抽取日期和时间、抽取的体积等跟踪的信息。因此,系统10可登记单独的乳汁收集容器,使得用户可容易地识别每个容器中的乳汁何时被收集、每个容器中的体积等。吸乳泵系统可在抽吸区段期间记录任何给定容器中的乳汁体积。记录的数据可自动地或手动地发送到外部计算机和/或发送到互联网上。因此,可收集、存储和分析用户数据和趋势,因为用户数据和趋势与体积(来自每个乳房的总量)相关,也可收集、存储和分析若干维度(每天、每周或每月)上的区段次数。因此,可向用户提供关于抽吸区段的数据和分析。

在一种特定方法中,至少可存储和跟踪区段开始时间、区段结束时间和从乳房抽取的乳汁的总体积。例如,区段可定义为闩锁的开始,并且可持续直到最多5分钟的周期暂停。因此,超过5分钟的暂停可定义为上一个区段的结束。生成语言协议,以便在外部装置或程序与吸乳泵之间具有双向通信。也就是说,泵和外部装置都可创建和理解并响应具体消息。另外,可不同地处理实时数据和历史数据,并且单独地维护它们的数据流。生成实时更新并将该更新存储在泵中,并且该更新可供外部装置检索(例如,向上或向下按钮激活或体积更新)。因此,这种实时数据可被反映在外部装置的屏幕上并更新外部装置的屏幕。历史数据以流的形式存储在泵内,并且泵可与该流通信以提取或作用于该流。内部泵存储器(诸如芯片内的盘或其他内部闪存存储)与泵通信,以便将区段数据写入内部历史日志。例如,在区段结束时,泵会将区段数据写入其内部历史日志,外部装置将查询是否存在任何数据,并且如果泵指示存在数据,则外部装置将下载该历史数据以用于更新其非实时视图屏幕。外部装置也可在一段延长时间后进行相同查询,然后下载多个区段数据,并且还可在区段期间进行查询。在一个特定实施例中,可存储多达600个区段的数据。

在各种实施例中,系统可被配置为包括用户界面,使得向用户提供改变泵设定(诸如吸力水平、幅度、频率、速度和/或波形)的能力。此类信息存储在系统存储器和/或云中。基于分析,可跟踪和识别常用的抽吸设定,因为可针对使用模式挖掘存储的数据,并且可创建用户流型。在一个或多个方面中,基于此类数据和分析,该系统或方法具有适应或响应于乳汁流动(对于任何给定区段都是短期的)、组织依从性(既为在给定区段中是短期的,也是随时间的)、用户感知、对疼痛的忍耐性、一般解剖学的或态度或精神/情感变化的能力,并且系统泵功能、模式、目标波形或轮廓中的一者或多者基于此类状况或感知而实时地并在更长的时间段(数天、数周、数月)内更改。可基于当日时间、抽吸模式、喂养模式和/或儿童的年龄、体型或健康状况而将各种设定与高体积输出相关联或通过高体积输出优化各种设定。另外,在其他方面中,控制器通过基于在乳房处的实时数据而将泵设定与高体积输出相关联来优化抽吸。例如,系统可基于随时间将出现多少体积而修改设定。此外,控制器通过基于与妈妈的输出轮廓的相关联性而将泵设定与高体积输出相关联来优化抽吸。还提供了增压特征,使得如果系统检测到通过抽吸进行的乳汁生产减慢,则系统将自动地改变可刺激生产更多或进行另一次下奶的速度。例如,通过手动地按下电源按钮,可使抽吸返回到正常抽吸设定。此外,可基于自动或用户反馈或泵角度而将泵设定与泵区段的舒适度和/或效率相关联。系统可被配置为存储多种泵设定并记录关键量度,诸如挤出时间、体积输出和舒适度,并且基于此类信息,系统向用户推荐具体设定。一方面,将数据发送到云,并且基于其他用户反馈而提供设定推荐。因此,泵固件具有适应多种泵设定的功能性。

系统还可被配置为记住在先抽吸区段并将其应用于后续区段。然后,由于可使泵重复来自在先期望的区段的有效设定,因此用户可方便地且潜在地更高效地在后续区段中开始抽吸。在一种方法中,泵可记住在前一个区段期间使用的设定并以相同设定开始下一个区段。另一个提供的选项是系统在泵区段之间的相同持续时间的同时或之后记住前一天的泵区段。附加地,整套泵详细信息可被复制用于后续泵区段,包括在区段期间改变频率、波形幅度、吸力水平和/或其他特征的定时。系统还可被配置为使得用户可基于日期、时间或其他可搜索因素而选择任何数量的先前泵区段的参数,这些参数带来更高效、更舒适或最大体积乳汁抽吸。

在一个或多个实施例中,系统可附加地或进一步包括被配置为完成主动暂停模式的结构或包括作为主动暂停模式操作的功能性,该主动暂停模式允许系统维持闩锁真空,同时保持(尤其是在无/低流量下)几乎无声。这种系统比泵模式更安静,但确保系统不会从乳房脱落。当用户妈妈需要与他人互动并且不想要这些人听到泵时,或者出于其他原因,她可能未准备好移除装置但也不想要主动抽吸的情况下,用户妈妈这时就可使用主动暂停模式。

外部装置上的远程用户界面140可采用多种形式。泵系统也可为个性化的,诸如通过给一个或多个泵命名(图22)。可为儿童创建用户简档并将其关联到儿童的出生日(图23)。可收集诸如当开始使用系统时追踪儿童的年龄的其他细节,使得可生成与儿童的年龄相关的分析。以此方式,可跟踪泵性能以用于儿童的成长。可将提醒输入系统(图24),使得用户可专注于除了乳房抽吸之外的其他事项。通知对于抽吸的乳汁的时间或体积来说可以是关键的,而这两个标准以及电池寿命都可被跟踪并反映在远程计算机上(图25至图28)。设想易于理解和方便的图形以用于表达状态,诸如反映每个泵系统抽吸的体积的弯曲半球形条带150,相同信息也以数字形式152示出。定时倒计时以及来自一个或多个先前区段的信息也可以图形地显示以有效地与用户沟通。远程地开始新的区段的能力对使用户也是可用的。

无论是作为应用提供在手机上、计算机上还是其他计算装置上,远程用户界面140还可包括具体用户控制功能性,以及各种相关的易于理解的显示(参见图29至图41)。如图29所示,在一种或多种方法中,按天跟踪抽吸的乳汁量,并且向用户提供选项以按天设定区段跟踪器。也按乳房跟踪抽吸量。用户可针对一个或多个抽吸区段按乳房来设定抽吸的时间和体积中的一者或多者。例如(图30至图31),可由用户按各种增量(诸如0.1盎司)设定体积目标。可设定和保存或取消此设定。如图32所示,然后,用户可控制抽吸一个乳房还是两个乳房,并且然后,系统开始跟踪抽吸的体积(参见图33)。随着抽吸进行(图34),易读取的弯曲条反映了按每个乳房抽吸的体积量,随着抽吸更多体积,弯曲条变得更浓密。用户可调整附接到乳房的泵中的一者或两者的吸力水平(图35至图36)以根据需要协调抽吸或以其他方式进行抽吸。在反映吸力水平的变化之后,用户可使系统返回到按乳房抽吸的跟踪体积(图37),并且还提供待抽吸的剩余体积的指示。一旦满足抽吸目标,诸如目标体积(图38),用户界面就将指示区段己完成。此后,呈现更新的设定跟踪器,其具有设定另外的抽吸计划表的能力(图39)。然后,用户可选择选项来描绘抽吸概况或抽吸历史(参见图40和图41)。由用户界面提供的数据可包括柱状图和数字数据,从而示出按天和按乳房的抽吸以及区段时间和区段次数。附加地,圆的大小可设定为表示按日期抽吸的相对量,以及按乳房涂覆的颜色。

泵系统还可包括用于节省功率的功率管理系统。一方面,泵系统可表征为具有多个模块或线程,每个模块或线程运行单独的程序。每个线程(诸如十五个到二十个不同线程)被设计为以节省功率的方式操作。也就是说,每个线程被控制为使得其寻找并找到其自己的最大、最小所需功率模式。

泵系统还可被配置为使得功率管理系统包括功率分级,该功率分级包括线程寻求实现最大、最小所需功率的各种不同水平。在一种方法中,水平可包括休眠、待机、带LED的待机和活动中的一者或多者。休眠可表征为深度睡眠状态,并且待机可定义为在系统运行计算机芯片并运行计算但不运行外部部件的水平。带LED的待机可仅意味着LED在使用中,并且活动可意味着外部部件(如马达和传感器)正在作业。因此,功率系统可运作以使得向每个线程发送查询,以询问线程的当前状态和其最小所需模式。然后,功率系统循环通过每个线程并将功率级别设定为最大、最小所需功率级别,使得每个线程可正确地操作。

在更进一步实施例和方法中,泵系统可替代地或附加地包括内置部件或计算机或基于应用的功能性,以减轻用户的生活压力,使用户能够更好地照顾哺乳婴儿的健康,使用户的移动性和自由度最大化,并且支持成为或作为父母所涉及的所有内容。就这些方面而言,泵系统结构和功能性可包括以下项中的一者或多者:突出疼痛点、身体状况、睡眠、疼痛缓解和产后问题,跟踪睡眠,感测和跟踪婴儿生命体征和移动,关注与作为照顾者的妈妈相关的健康状况,和/或对哺乳、乳房对准、移动和携带婴儿的方式、生育能力、后续婴儿需要、妈妈的健康、超声和生育能力提供教育、自动引导、消息或指导。该应用还可通过提供图片、幻灯片、视频或其他提醒来帮助用户想到婴儿,因为已显示出这些会影响乳房抽吸效果。泵系统可附加地包括与智能奶瓶、智能秤等的应用集成,以便于管理婴儿的整体健康和营养。可附加地提供关于刺激和下奶以及基于诸如提出开始进行抽吸的此类信息的抽吸定时的应用更新。系统结构和功能性还可涉及基于婴儿年龄和需要而更新抽吸轮廓,开发增强乳汁生产、提高效率或舒适度或更好地模仿婴儿的抽吸功能性。数据可存储在云中以用于分析,并且可提供附加功能性以修改速度并在定制模式和轮廓之间和其中交替。可向用户提供附加或多种尺寸的凸缘和袋或容器组件,也可提供包括具有开始和停止的自动区段的夜间泵功能性或编程。

库存管理是作为泵系统的结构的部分提供的另外的功能性。结合库存管理,容器组件可包括可扫描的或以其他方式与库存管理系统通信的结构(例如,经由条形码、RFID芯片)。在某些方面中,声纳可被采用来确定收集在容器组件中的体积,诸如通过包括在容器内或其附近并被配置为便于评估容器中的体积或具有已知体积的容器中的剩余空间的基于声纳的传感器。基于激光的感测系统可类似地配置为便于评估体积,或替代地,视频系统可为此目的而配置。此外,基于电容的传感器或热传感器也可被配置为在存储容器内或在其附近以便于收集在容器中的体积,或者就此而言,一个或多个流量传感器可被配置为在入口处或容器内以测量收集在容器内的乳汁的体积。在一种具体方法中,热传感器或电容传感器可沿着容器的长度或其他尺寸配置以感测收集在容器中的乳汁体积。可采用另外的基于BLE或wifi或无线电的技术来收集体积数据并将其传输到库存管理系统,并且这些技术可被配置为与前述感测方法和结构中的一者或多者通信。这些方法中的每者都可为自动化的,使得用户无需涉及体积测量,但此类信息会被抽吸系统和相关联的库存管理系统收集并提供。

在一种方法中,库存管理系统被配置为基于库存而优化哺喂量以及哺喂时长和当日时间两者。乳汁容器包括与具有已知体积和收集日期的具体容器相关联的唯一标识符,已知体积和收集日期中的每者由系统自动地收集并存储在系统中而无需用户手动地作业。替代地,系统可准许用户手动输入和超驰。因此,存储的乳汁的使用可基于有效期和体积。新的或附加存储容器可由系统、诸如通过一个或多个链接的商业交易数据库提出或自动地发送。如上所述,可采用各种确定体积方法,并且可将条形码或RFID结合到存储容器中或与其相关联,当存储容器放入库存中或从其取出时,该存储容器被自动地扫描或由操作员扫描。各种传感器或计量秤也可结合到库存存储设施或隔室中以有助于控制或跟踪库存。此外,各种乳汁存储容器可包括温度传感器,该温度传感器有助于跟踪容器何时放置在存储设备中或从其取出,识别存储设备的类型(冷冻机或冷藏机)或确保乳汁被适当地存储。

可采用各种算法来优化库存存储和分配。可与存储容器计数一样,可关于分配而采用FIFO方法,并且该方法可由系统控制和管理。因此,该系统可提出特定存储容器下一次使用,或者将各种存储容器移动到存储区域或从存储区域中移出或在存储区域之间移动,或从冷冻机和冷藏机中移出或移动到冷冻机和冷藏机。附加地,可向用户提供测试套件,使得可对乳汁进行在各种条件下的测试。在一种方法中,可使用测试条来测试乳汁并且测试条可向用户提供通过/不通过指令,或者该测试条可被配置为提供最佳或可接受状况到最坏或不可接受状况的标度和/或提供关于咖啡因、醇、温度、脂肪和卡路里中的一者或多者的含量的分析。该系统还可提出联合一个或多个存储容器,并且泵可被配置为从存储容器中移除空气,或者该存储容器被配备有阀或便于移除空气的其他结构。就此而言,存储容器也可为可重复使用的或可重新密封的。

系统固件可包括一种或多种算法,该一种或多种算法用于基于每个用户的简档而优化用户的依从性、压力、速度或频率。可根据乳汁的流率或用户基于用户的简档在固定时间段(诸如,短短五分钟的抽吸区段中)内想达到的压力来调整压力。可向用户提供有关营养的信息,以增加乳汁流量或产量,诸如更多的水或减少咖啡因摄入。

在一个特定实施例中,如图42所示,系统被配置有功能性和提供实时抽吸和乳汁收集信息的显示器。相对于时间而绘制总体积或累积最终体积或目标体积的实时历史记录,并且该实时历史记录以图形格式显示在远程或外部装置或设置在泵上的显示器(未示出)上。实时历史记录可替代地或附加地跟踪流率、速度、吸力水平或其他特性与时间的关系。跟踪收集乳汁的目标体积的时间百分比或实现的流率/速度/吸力水平并向用户显示,并且呈现趋势,使得用户可最佳地理解和预测抽吸效果和目标。例如,跟踪一天中的具体时间、一周中的几天、在诸如几周或几个月的时间跨度内和在为用户和婴儿收集乳汁的变化期间的抽吸趋势。妈妈或用户可基于这些趋势或历史记录和变化而设定抽吸时间表,并且为每个乳房进行设定或修改。系统还被配置为识别某些抽吸事件,诸如在抽吸区段期间的下奶LD。泵还被配置为在达到目标时自动地关闭,该目标可由系统基于趋势或由用户自动地设定。

以此方式,妈妈或用户通过参考图形显示来真正地知道此泵在抽吸期间如何与他们的期望或预期相当,并且可当场做出抽吸决策。例如,当用户知道在一周或一个月的特定时间期间或在抽吸区段之间的某个时刻乳汁挤出在达到80%之后显著地减慢时,用户可能会对达到目标的80%感到满意。在其他时间,用户可能会希望花费时间来达到100%的目标。因此,可基于为各种区段收集的趋势而设定新的目标,并且系统可发送消息以帮助用户做出抽吸决策。当在抽吸期间达到某些目标或增量时,就向用户提供警报,以帮助用户做出抽吸决策。用户可对显示内容进行注释或向系统发送消息以指导未来抽吸。用户可记录在抽吸期间的身体状况、饮食和补充摄入,使得趋势数据包括尽可能多的因素,以帮助预测抽吸效率和效果。用户或系统还被配置为允许识别各种抽吸模式,诸如工作日或周末模式或休假模式等。然后,用户为特定区段选择特定抽吸模式。此外,系统或用户两者可选择更快或更慢抽吸,并且系统可选择或自动地提供闩锁吸力和峰真空。

在一种或多种特定方法中,提供了一种可变性模型,其中泵被配置为提供多维组的不同抽吸轮廓,其中该组中的给定抽吸轮廓适合于在针对特定年龄的婴儿的泵使用时间段中的某些天对一些区段的一些部分有特定偏好的特定用户群组。该组中的一个具体抽吸轮廓可定义为对于刺激和挤出阶段中的每个阶段的具体波形和频率以及吸力水平和可用水平范围,其可为恒定的或时变的。轮廓还可提供泵将显示给用户的各种警报的不同阈值(诸如刺激的最大时间量)。轮廓还可包括触发事件的概念,该触发事件基于特定泵状况而在具体轮廓中形成过渡。轮廓也可完全地定制,通过经由应用从云中下载轮廓,其特征是基于数据挖掘某个具体妈妈的一组最佳参数。该组轮廓的索引被定义为用户的群组指示符、她的个人偏好指示符、区段计数、天数计数、区段时间和婴儿年龄。

使用基于轮廓的吸乳泵的妈妈基于她计划的泵使用模型以及她可能的生理状况而被指定到群组或自行选择群组。她还将具有指示她的个人偏好指示符(诸如“今天我感到不适并重视舒适度胜过体积”与“今天我感到良好并重视体积胜过舒适度”)的能力。使用泵的用户界面或从与泵对话的移动应用用户界面中或经由移动应用从基于云的数据系统中为泵选择这些参数。由基于云的数据系统通过使用对较大型的妈妈群体及其抽吸数据的数据挖掘来交替地学习群组指定。系统混合并匹配这些不同组的用户特定信息,其中泵和基于云的信息被捆绑在一起以了解最适合用户的信息。基于可用用户界面能力,其他个人偏好参数也是可能的。群组指示符和个人偏好指示符被存储以供重复使用。

在一个或多个实施例中,每次新的泵区段将开始时,基于轮廓的吸乳泵在从已使用群组指示符和个人偏好指示符以及婴儿年龄进行索引的子组中的那些轮廓中选择要使用的轮廓时,都考虑到区段计数、天数计数和区段时间。这将多维组的轮廓解析为要在该具体泵区段中使用的一维组的具体波形、频率、吸力水平、阈值和触发器(其将基于该具体区段中的时间点而变化),或该整个区段内将使用的单个明确地定义的波形、频率、吸力、水平、阈值。除了随时间而变化之外,轮廓还可以基于事件的触发器为基础而改变条件(诸如频率变化,这取决于检测到的乳汁流量)。使用时间和触发器变型,被设计为帮助妈妈更舒适地使用泵的轮廓可能随时间而缓慢地增加真空并缓慢地释放真空,而被设计为增加乳汁供应的轮廓可能在乳汁流量停止时主动地改变波形、频率和吸力水平。除了使用预定义且预存储的轮廓组之外,还可通过从云中下载给定索引点的轮廓参数来定制该组中的一些或全部轮廓对象,其中已基于数据挖掘而为该妈妈对这些轮廓对象进行了个性化。

允许容易地围绕组中的各种轮廓的成功或失败及其适当性进行数据挖掘的另一个考虑将是确保基于轮廓的泵始终记录稳定数据流并向应用和基于云的数据系统报告稳定数据流,该数据流包括关键泵区段参数,诸如区段计数、天数计数、区段时间、产生体积、抽吸阶段、使用中的波形、使用中的频率、使用中的吸力水平,以及对指示的群组或指示的个人偏好的任何选择。另外,为了更有效地衡量成功与否,泵或应用可提供用户界面,在该用户界面中,妈妈可根据舒适度和所得体积来对她对给定区段的满意度进行评分。连同此数据集一起被使用来有效地挖掘将提供的最佳轮廓。此外,也可从其他渠道或媒介提供用户反馈,诸如通过电子邮件交互或调查反馈。

另外,可提供可操作的通信结构,使得用户可与存储数据的婴儿中心平台和在这两者之间传输数据,由此便于有效地管理婴儿的营养,并且可建立链接以自动地与乳汁库和捐赠中心通信。附加地,看护者数据共享系统可被包括在泵系统的功能性和结构内。短信被添加到其他形式和途径来传达这种重要且有用的信息。

现在转向图43A至图43B,在一个或多个另外的实施例中,吸乳泵系统包括构建综合反馈系统200、201,其考虑了多个数据源并决定何时和如何与用户电子地通信。这包括从泵和外部数据源收集数据(例如,婴儿的出生日)并将其与用户和所生成的通信的交互(例如,她解除了通知或她与之交互等)结合,以了解哪些信息发送给了用户和哪个是最佳通信形式(例如,电子邮件、电话、短信等)以及发送该信息的时间和频率(例如,该信息在上午、下午或晚上最有用)。

由系统200、201发送给用户的信息可能是出于任何数量的多种原因。例如,系统200、201可基于系统收集的有关用户的数据输入而根据情境自动地操作用户对如何使用吸乳泵并最大化乳汁产量的指导培训和教育经验。而且,系统可指名用户接收免费产品并对各种指名产品进行投票。

系统200、201还将使用从各种来源(包括吸乳泵、销售人员/客户支持案例、网络分析、临床数据、用户反馈(例如,调查反馈、电子邮件))收集的数据并将它们全部合并来检测用户面临的任何问题,并且经由电子渠道向她提供必要建议,使得用户可采取校正动作/措施。一方面,系统通过本身或结合其他外部数据而采用泵信息来向用户提供个性化建议或提议。

系统200、201还将使用该信息来将需要关注的用户标记为主题专家,该主题专家可通过配置后端系统向用户发送具体信息来进行干预以帮助用户,或者通过直接地与用户取得联系来进行干预以根据需要来帮助用户。系统200、201还结合不同数据源和包括用户的抽吸信息的阈值/触发器来使用反馈,以决定何时需要向用户发送通信或何时提供个性化相关提议(包括产品供应)。此外,系统200、201使用来自泵连同其他数据源的信息来检测用户的参与并根据需要与用户通信,以向用户提供增值服务或在检测到用户遇到麻烦的情况下向用户提供信息。而且,系统200、201使用来自对通信如何反应的反馈来决定如何跟踪探究用户,并且系统收集的信息可改变系统与用户通信的内容、用于通信的信道、频率以及系统200、201会在决定下一个步骤时考虑的其他数据源。

系统200、201还可使用对数据源(泵数据、用户反馈、支持数据、网络分析、临床研究)中的一者或多者的数据挖掘的结果,然后采用决策逻辑以从可用选项中选择对特定用户来说最佳的抽吸方法,该可用选项可为来自一组不同的可用固件变型或一组不同的可用抽吸轮廓中的可用选项(图43A至图43B)。一旦选择,就将向用户提供切换到该变型的推荐,如果接受,就将导致泵基于该特定固件变型或抽吸轮廓而被重新配置。将分析在此重新配置之后的抽吸数据和用户反馈,以评估新的变型是否确实改善了用户的抽吸体验。

尽管已参考本公开的具体实施例描述了本公开,但本领域的技术人员应理解,在不脱离本公开的真实精神和范围的情况下,可进行各种改变并可替换等同物。另外,可进行许多修改以使特定情况、材料、物质组成、过程、过程步骤或步骤适应本公开的目的、精神和范围。所有此类修改都旨在落入本公开的范围内。

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