用于受控分配流体的基于蠕动泵的装置和方法

技术领域

本发明涉及医学领域，更具体地说，涉及国际专利分类A61J中的专利，以及用于药物材料和药物容器的消毒和无菌处理的设备和相关方法，包括使药物成形以供医疗或兽医患者使用。在一方面，本发明涉及这种设备的程序化和自动操作。

背景技术

分配流体的受控填充机的使用在现有技术中是众所周知的，并且在许多产业中越来越常见。这些机器通常包括产品流体源、推动流体的泵和用于将流体引导到容器中的填充针。蠕动泵与其他泵相比有一个特别的优势，蠕动泵可以通过拆除管，并用新管更换来清洁。新管可以快速装上、简化流体转换并避免污染。蠕动泵的作用对流体本身的损害也较小，举例来说，流体本身可能含有脆弱的血液细胞。然而，蠕动泵的一个主要问题是精准度和准确度。在产品分配运行的一段时间内，管可能会发生变化，从而损失精准度，因为精准度与管直径和转子速度等因素直接相关。

在制药领域，用药液填充容器所需的公差水平非常小。另外众所皆知的是，若是非常昂贵的流体或是特殊流体，甚至是危险的、有毒的或污染流体的情况，必须将填充公差限制在非常低的值。根据引入的流体类型，这些公差可能达到千分之1到10。使用已知的填充系统，不见得能获得这种所需的精准度，而且即使能达到所述精准度，也无法达到合适的一致性。未满足公差也会导致生产中的浪费。这种浪费不仅会导致产量下降和成本增加，而且还会导致对容器进行再处理以在其中提供所需量的流体时出现问题。

进一步考量会涉及危险、有毒或污染流体的分配。在这种情况下，容器的再加工会产生成本、安全，以及产品和环境污染的问题。此外，要转移的流体需要持续保护，以尽可能消除可能的污染物。因此，本发明的一个目的是完善一种防止浪费生产的方法，所述生产至少涉及施用于人、动物或植物的昂贵或危险、有毒或污染流体。

本发明涉及一种旋转蠕动泵，尤其涉及一种提高基于蠕动泵的填充机的分配精准度的装置和方法。一般认为这种泵用于替驱动器的每个固定角度旋转输送固定体积。在传统的旋转蠕动泵中，一般认为输送的流体量是泵的转子转一圈的固定体积。旋转蠕动泵是优选用于许多填充应用，因为旋转蠕动泵能通过管来泵送流体，而泵组件与泵送的流体之间没有任何接触。在典型的旋转蠕动泵系统中，一段或多段管会被一系列的辊压缩，这些辊旋转以将管压在定子的弯曲壁上。这样能提供一个或多个沿着管长度移动的压缩区。管压缩区的移动让流体移动到移动区之前。在恢复到其未压缩状态时，管产生部分真空，这导致流体从压缩区域后面的区域向前流动。目前为止，一直假设旋转蠕动分配器的相同角度旋转的重复循环会递送一致数量的产品。然而，通常与这种旋转蠕动泵相关的问题是，这些旋转蠕动泵难以分配准确且可重复的体积。

在现有技术中，已经提出许多处理这个问题的方法。在一种方法中，通过直接测量与分配体积、马达速度和流速相关的参数来提高准确性。校准常数的计算可将泵角度旋转的已知增量与已知的流体体积建立关联。接下来，所述常数可用于根据对泵旋转的角度增量的计数，来确定分配的流速和总体积或累积体积。编码器轮在现有技术中也用于通过在小角度扇区中监测驱动轴的旋转，来提高旋转蠕动泵的精准度。在上文所述的现有技术示例中，假设校准泵后，驱动器的相同角距离将导致输送相同体积的产品。使用此处描述的简单校准因数时，所分配产品数量会产生相对较大的绝对误差。使用内径较大的蠕动管来实现高生产速度时，所述误差会更大。填充较小体积时，所述误差更加显著。这些模型的缺点在于，其假设泵转子的旋转角度与产品的分配体积之间的关系是线性函数，具有连接转子驱动器的体积和角距离的常数系数。

在现有技术中，已使用各种方法来确保蠕动泵的两个连续分配循环将产生相同量的分配流体。通常这些方法在通过选定的角位移旋转泵的转子将产生相同体积的分配流体的假设下会起作用，而与转子的初始角度无关。然而，由于蠕动泵中使用的软管无法捉摸，几乎能确定在0度转子角与(假设)55度之间分配的液体体积，与转子随后从55度旋转到110度时分配的流体体积不同。然而，在现有技术中有一些示例，其中发明人已经意识到这一事实，并且已开始寻求针对每个分配循环将泵重新归零到相同的起始角度。在这种情况下的难题是，必须通过阀旁路流体回路的某种方式将泵送流体送回到流体源，同时将泵推进到与先前分配循环中采用角度相同的起始角度。这种布置的缺点之一是，弹性管磨损过度而无法执行有用的分配，而过度磨损会对导致无法控制分配。

发明内容

在第一方面，本发明提供一种蠕动泵系统，其包括：一旋转蠕动泵，其包括一定子和一转子，所述转子受驱动以绕一转子轴旋转，并包括多个惰辊，其径向等距地围绕所述转子轴布置，每个所述辊都绕着自身的轴自由地旋转，所述轴平行于所述转子轴；一流量阀，与所述泵的输出流体连通；一流体路径，与所述阀流体连通，并包括布置在所述多个辊与所述定子之间的一弹性管，因此所述转子旋转时，所述多个辊中的至少一个可以对所述弹性管施加压力以抵住所述定子；一控制器，与所述泵和所述阀连通，所述控制器包括一处理器和一存储器；以及软件指令，当其加载到所述存储器中并由所述处理器执行时，在分配循环的分配部分结束时按下列顺序执行：关闭所述阀、操作所述泵以减轻所述辊对所述管的压力、以及将所述转子旋转到一初始角度。

所述泵还包括一线性致动器，其布置以使所述定子在靠近所述转子的一第一位置与远离所述转子的一第二位置之间来回移动；以及所述软件指令在执行以减轻所述辊对所述管上的压力时，可导致所述线性致动器将所述定子从所述第一位置移动到所述第二位置。

在其他实施例中，所述泵还包括一线性致动器，其布置以使所述转子在靠近所述转子的一第一位置与远离所述定子的一第二位置之间来回移动；以及所述软件指令在执行以减轻所述辊对所述管的压力时，可导致所述线性致动器将转子从所述第一位置移动到所述第二位置。

在另外的其他实施例中，所述辊是可缩回所述转子中；而所述软件指令在执行以减轻所述辊对所述管上压力时，可导致所述辊缩回。

在另一方面，本发明提供一种用于将确定量的流体从流体源推进通过流量阀的方法，所述方法包括：提供所述流体源、所述流量阀、一旋转蠕动泵、配置以控制所述泵和所述阀的一控制器、以及位于通过所述泵与所述流量阀流体连通的所述流体源的一流体路径，所述泵包括：一定子；一转子，其被驱动以绕一转子轴旋转，所述转子包括多个惰辊，其围绕所述转子轴径向等距布置，每个所述辊都绕着自身的轴自由地旋转，所述轴平行于所述转子轴，其中所述流体路径包括布置在所述多个辊与所述定子之间的弹性管；所述惰辊对所述弹性管施加压力，且所述阀开启，将所述转子从一初始角度旋转到一分配角度，以将确定量的流体从所述流体源推进通过所述阀；在推进完所述流体后，关闭所述阀；在关闭所述阀后，缓解所述惰辊对所述管的压力；在所述管的压力缓解且所述阀关闭后，将所述转子还原至所述初始角度；重新建立所述惰辊对所述管的压力；以及在重新建立所述惰辊对所述管的压力后，开启所述阀。

提供所述旋转蠕动泵可以包括提供带有所述定子的所述蠕动泵，所述定子布置以在靠近所述转子的一第一位置与远离所述转子的一第二位置之间来回移动；以及缓解所述惰辊对所述管的压力可包括将所述定子从所述第一位置移动到所述第二位置。

在所述方法的另一实施例中，提供所述旋转蠕动泵可包括提供带有所述转子的所述蠕动泵，所述转子布置以在靠近所述定子的一第一位置与远离所述定子的一第二位置之间来回移动；以及缓解所述惰辊对所述管的压力可包括将所述转子从所述第一位置移动到所述第二位置。

在所述方法的再一实施例中，提供所述旋转蠕动泵可包括提供带有所述惰辊的所述蠕动泵，所述惰辊布置以可缩回所述转子中；以及缓解所述惰辊对所述管的压力可包括将所述辊缩回所述转子中。

在另一方面，由于本发明提供以无菌方式将药液装进容器的方法，所述方法包括：提供一流体源、设置在一无菌隔离器内的一填充针和容器、一流量阀、一旋转蠕动泵、配置以控制所述泵和所述阀的一控制器、以及在所述流体源与所述流量阀之间延伸的一流体路径，且所述流体路径从所述阀延伸到设置于一第一容器的一开口上方的所述填充针，所述泵包括：一定子；一转子，被驱动以绕一转子轴旋转，所述转子包括多个惰辊，其径向等距地围绕所述转子轴布置，每个所述辊都绕着自身的轴自由地旋转，所述轴平行于所述转子轴，其中所述流体路径包括布置在所述多个辊与所述定子之间的弹性管；移动所述容器和所述填充针的至少其中一个，以将所述填充针放置在所述容器的一开口上方；在所述惰辊对所述弹性管施加压力且所述阀开启时，将所述转子从一初始角度旋转到一分配角度，以将确定量的流体从所述流体源通过所述阀和所述填充针推进到所述容器中；在推进所述流体后，关闭所述阀；在关闭所述阀后，缓解所述惰辊对所述管上的压力；在所述管的压力缓解且所述阀关闭后，将所述转子还原至所述初始角度；重新建立所述惰辊对所述管的压力；以及在重新建立所述惰辊对所述管的压力后，开启所述阀。

提供所述旋转蠕动泵可包括提供带有所述定子的所述蠕动泵，所述定子布置以在靠近所述转子的一第一位置与远离所述转子的一第二位置之间来回移动；以及缓解所述惰辊对所述管的压力可包括将所述定子从所述第一位置移动到所述第二位置。

在所述方法的另一实施例中，提供所述旋转蠕动泵可包括提供带有所述转子的所述蠕动泵，所述转子布置以在靠近所述定子的一第一位置与远离所述定子的一第二位置之间来回移动；以及缓解所述惰辊对所述管的压力可包括将所述转子从所述第一位置移动到所述第二位置。

在所述方法的再一实施例中，提供所述旋转蠕动泵可包括提供带有所述惰辊的所述蠕动泵，所述惰辊布置成可缩进所述转子中；以及缓解所述惰辊对所述管的压力可包括将所述辊缩回所述转子中。

在又一方面，本发明提供一种以无菌方式将药液装进多个容器的方法，所述方法包括：(a)提供一流体源、设置在一无菌隔离器内的一填充针、一容器巢内的所述多个容器、一流量阀、一旋转蠕动泵、配置以控制所述泵和所述阀的一控制器、以及在所述流体源与所述流量阀之间延伸的一流体路径，且所述流体路径从所述阀延伸到设置于一第一容器的一开口上方的所述填充针，所述泵包括：一定子；一转子，被驱动以绕一转子轴旋转，所述转子包括多个惰辊，其径向等距地围绕所述转子轴布置，每个所述辊都绕着自身的轴自由地旋转，所述轴平行于所述转子轴，其中所述流体路径包括布置在所述多个辊与所述定子之间的弹性管；(b)移动所述容器巢和所述填充针中的至少一个，将所述填充针放置到所述多个容器的第一个的一开口上方；(c)在所述惰辊对所述弹性管施加压力且所述阀开启时，将所述转子从一初始角度旋转到一分配角度，以将确定量的流体从所述流体源通过所述阀和所述填充针推进到所述多个容器中的所述第一个；(d)在推进所述流体后，关闭所述阀；(e)在关闭所述阀后，缓解所述惰轮对所述管的压力；(f)在所述管上的压力缓解且所述阀关闭后，将所述转子还原至所述初始角度；(g)重新建立所述惰轮对所述管的压力；(h)移动所述容器巢和所述填充针中的至少一个，将所述填充针放置在所述多个容器的另一个的一开口上方；(i)开启所述阀；以及(j)重复步骤(c)到(i)，直到所述多个容器都装满流体。

提供所述旋转蠕动泵可包括提供带有所述定子的所述蠕动泵，所述定子布置以在靠近所述转子的一第一位置与远离所述转子的一第二位置之间来回移动；以及缓解所述惰辊对所述管的压力可以包括将所述定子从所述第一位置移动到所述第二位置。

在所述方法的一替代实施例中，提供所述旋转蠕动泵可包括提供带有所述转子的所述蠕动泵，所述转子布置以在靠近所述定子的一第一位置与远离所述定子的一第二位置之间来回移动；以及缓解所述惰辊对所述管的压力可以包括将所述转子从所述第一位置移动到所述第二位置。

在所述方法的再一实施例中，提供所述旋转蠕动泵可包括提供带有所述惰辊的所述蠕动泵，所述惰辊布置成可缩进所述转子中；以及缓解所述惰辊对所述管的压力可以包括将所述辊缩回所述转子中。

附图说明

通过参考以下附图对本发明实施例的描述，本发明的特征和目的及其实现方式将更为清楚，并且能更好地理解本发明，其中：

图1是用于用药液产品填充药物容器的基于蠕动泵的装置的第一实施例的图式。

图2A是图1的蠕动泵的特写图，其中泵的定子位于第一位置。

图2B是图1的蠕动泵的特写图，其中泵的定子位于第二位置。

图3A至图3G显示图1的基于蠕动泵的装置的一系列操作步骤。

图4是通过具有来回移动的定子的蠕动泵将来自流体源的确定量流体推进通过流量阀的方法的流程图。

图5A至图5G显示使用泵的替代实施例操作图1的基于蠕动泵的装置的一系列步骤。

图6是通过具有来回移动的转子的蠕动泵将来自流体源的确定量流体推进通过流量阀的方法的流程图。

图7是图1的蠕动泵的替代实施例的图式，其中泵具有可缩回的惰辊。为了清楚起见，图没有显示泵的定子，只显示两个惰辊。

图8A至图8G显示使用图7的泵操作图1的基于蠕动泵的装置的一系列步骤。

图9是通过具有可缩回转子的蠕动泵将来自流体源的确定量流体推进通过流量阀的方法的流程图。

在几个图式中，相应的附图标记表示相应的部分。尽管附图表示本发明的实施例，但附图不见得按比例绘制，并且某些特征可能经过放大，以更好地说明和解释本发明。流程图本质上也是能代表流程的，并且本发明的实际实施例可包括图中未示出的进一步特征或步骤。本文阐述的示例以一种形式说明本发明的实施例，且这类示例不应解释为以任何方式限制本发明的范畴。

具体实施方式

下文公开的实施例的目的不在详尽描述，或将本发明限制为以下详细描述中公开的精确形式。相反地，本文选择和描述所述实施例，使得本领域技术人员得以利用所述意见。

在图1中，显示设备100用来自流体源容器120的药液122经由流体路径110、具有沉淀定子的蠕动泵150、关闭阀180和填充针130无菌地填充无菌隔离器140内的容器144。蠕动泵150由控制器170通过泵控制线160控制，而关闭阀180由控制器170通过阀控制线190控制。流体路径110经由端口142进入无菌隔离器140，端口142可用气密密封，以维持隔离器140内部的无菌状态。至少在泵150内，流体路径由弹性管112界定，如图2B所示。

图2A和图2B更详细地显示图1的蠕动泵150的两种不同状态。泵150包括绕转子轴153驱动的转子152，转子152承载多个惰辊156，惰辊156绕转子轴153径向等距布置，并且绕平行于转子轴153的轴线157自由旋转。来回移动的定子154在致动器158的作用下沿轴155的方向来回运动。图1的控制器170能控制致动器158。定子154布置以在靠近转子152的第一位置(如图2A所示)与远离转子152的第二位置(如图2B所示)之间来回运动，弹性管110设置在多个惰辊156中的至少一个与定子154之间，如图2B中所示。当定子154处于第一位置时，惰辊156会在弹性管110上施加压力，而且泵150会发挥一般蠕动泵的功能，辊156在转子152的旋转期间，围绕自身的轴157移动和旋转时，会沿着弹性管112推进流体122。在图1、图2A和图2B中，流体122从图的左边向右边推进通过管112时，转子152会朝逆时针旋转。当定子154位于第二位置时，辊156不会对弹性管112施加压力，并且转子152可以旋转，而不会推进流体122通过管112。

图3A-图3G示意性地显示图1的阀180以及图2A和图2B的蠕动泵150的一系列状态，作为图1的系统100的部分操作。为了清楚起见，仅标记图3G，从而避免混淆一系列示意图。仅为解释操作的目的，在这一系列示意图中用三角形标记转子152，三角形作为参考以显示转子152的旋转角度。图3A显示泵150，其中定子154位于靠近转子的第一位置，并且将弹性管112压在其中一个转子156上。图式显示转子152为逆时针旋转，以将流体推进到右侧并通过阀180，阀180打开以允许流体通过。在图1中，在泵150和阀180处于图3A所示的状态时，流体会被推进到分配针130。

图3B显示转子152已旋转通过单个分配循环所需的分配角度。为解释所述系统的运作，分配角度取大约210度，或360度的倍数加210度。在实际分配循环中选择的角度将根据需要分配的流体量。在循环的时候，阀180仍然是开启的。图3C表示分配循环中的下一步骤，其中阀180是关闭的。因此，图3A-图3C一起表示分配循环的分配部分。

在图3D中，定子154移动到远离转子152的第二位置，从而减轻管112上的压力。图3E显示转子152旋转以返回到其起始角度，同时阀180仍关闭且定子154仍处于第二位置。由于在所述旋转期间辊156没有在管112上施加压力，所以没有推进流体。在部分实施例中，转子和定子的相对运动涉及物理上移除多个滚子与管接触。管112上也没有磨损。在图3F中，定子154移回第一位置，从而恢复管112上的压力，而图3G显示阀180开启，因此图3G将系统恢复到与图3A中完全相同的状态，准备启动下一个分配周期。因此，图3D-图3G显示分配循环的重新设定部分，一个完整的分配循环包括分配部分和重置部分。

所有上述步骤可以由操作致动器158的控制器170通过阀控制线190，通过泵控制线160和阀180来自动执行，或者，控制器170可以通过电信协议，例如蓝牙或Wi-Fi，无线地控制致动器158和阀180。因此，控制器170可以在其硬件中包括处理器和存储器。存储器中可以加载一组指令。由处理器执行时，指令可以执行以下步骤：将定子154移动到第一位置；打开阀180；然后将转子152从起始角度旋转到分配角度，以允许确定量的流体从流体源120通过流体路径110并通过阀180；以及在将转子152旋转到分配角度之后，关闭阀门180，通过将定子154移动到第二位置，来减轻管112上的压力，然后将转子152恢复到起始角度，不让流体流过阀180。需要对多个容器144进行多次分配时，控制器170可以对多个容器中的每个容器144重复上述循环。

在另一方面，图4的流程图和图1、图2A、图2B的设备以及图3A-图3G描述用于无菌方式将药液122填充至第一容器144的方法[400]，所述方法包括：提供[410]流体源120、流量阀180、旋转蠕动泵150、配置以控制泵150和阀180的控制器170、以及流体路径110，所述流体路径110在流体源120与流量阀180之间延伸，并从阀180延伸到填充针130，所述填充针130设置在第一容器144的开口上方,泵150包括：转子152，其受驱动以绕转子轴153旋转、多个惰辊156，绕转子轴153径向等距布置，每个辊156围绕转子轴153自由旋转平行于转子轴153的自身轴157、以及定子154,布置以在靠近转子152的第一位置与远离转子152的第二位置之间来回运动，其中流体路径110包括布置在多个辊156中的至少一个与定子154之间的弹性管112；随着定子154在第一位置并且阀180开启，将转子152从起始角度旋转[420]到分配角度，以将确定量的流体122从流体源120推进通过流体路径110和阀180到填充针130；关闭[430]阀180；将定子154移动[440]到第二位置，以减轻管112上的压力；将转子152恢复[450]到起始角度；将[460]定子154移动到第一位置；并打开[470]阀180。

方法[400]还可以包括，提供第一容器144作为留在容器巢146中的其中一个容器。所述方法还可以包括，在将转子152从起始角度旋转[420]到分配角度并关闭[430]阀180之后，将多个容器中的第二个容器的开口移动到填充针130下方，并将填充针130移动到多个容器中的第二个的开口上方。移动多个容器中的第二个的开口可包括移动容器巢146。所述方法还可包括重复步骤[420]至[470]，以再次将确定量的流体122从流体源120沿流体路径110通过管道112和阀180推进到填充针130，并从那里进入多个容器的第二个。

在另一实施例中，管112上的压力不是通过移动定子154来减轻，而是通过在靠近定子154的第一位置与远离定子154的第二位置之间来回运动的转子152来减轻。在所述实施例中，定子154保持静止，且蠕动泵150的其余部分在致动器158的作用下相对于定子154移动。

在所述实施例中，图2A和图2B可更详细地显示图1蠕动泵150的两种不同状态。泵150包括绕转子轴153驱动的转子152，转子152承载多个惰辊156，惰辊156绕转子轴153径向等距布置，并且绕平行于转子轴153的轴157自由旋转。来回移动的转子152在致动器158的作用下沿轴155的方向来回运动。图1的控制器170能控制致动器158。转子152布置以在靠近定子154的第一位置(如图2A所示)与远离定子154的第二位置(如图2B所示)之间来回运动，弹性管112设置在多个惰辊156中的至少一个与定子154之间，如图2B中所示。当转子152处于第一位置时，惰辊156会在弹性管112上施加压力，而且泵150作用为一般的蠕动泵，辊在转子152的旋转期间，围绕自身的轴157移动和旋转时，会沿着管112推进流体122。在图1、图2A和图2B中，流体122从图的左边向右边推进通过管112时，转子152会朝逆时针旋转。转子152位于第二位置时，辊156不会对弹性管112施加压力，并且转子152可以旋转，而不会推进流体122通过管112。

图5A-图5G示意性地显示图1的阀180以及图2A和图2B的蠕动泵150的一系列状态，作为图1的系统100的部分操作。为了清楚起见，仅标记图5G，从而避免混淆一系列示意图。仅为解释操作的目的，在这一系列示意图中用三角形标记转子152，三角形作为参考以显示转子152的旋转角度。图5A显示泵150，其中转子152位于靠近定子154的第一位置，并且惰辊156的至少其中一个将弹性管112压在转子152上。图式显示转子152为逆时针旋转，以将流体推进到右侧并通过阀180，阀180打开以允许流体通过。在图1中，在泵150和阀180处于图5A所示的状态时，流体会被推进到分配针130。

图5B显示转子152已旋转通过单个分配循环所需的分配角度。为解释所述系统的运作，分配角度取大约210度，或360度的倍数加210度。在实际分配循环中选择的角度将根据需要分配的流体量。在循环的时候，阀180仍然是开启的。图5C表示分配循环中的下一步骤，其中阀180是关闭的。因此，图5A-图5C一起表示分配循环的分配部分。

在图5D中，转子152移动到远离定子154的第二位置，从而减轻管112上的压力。图5E显示转子152旋转以返回到其起始角度，同时阀180仍关闭且转子152仍处于第二位置。由于在所述旋转期间辊156没有在管112上施加压力，所以没有推进流体，也没有排出流体或将流体转向。管112上也没有磨损。在图5F中，转子152移回第一位置，从而恢复管112上的压力，而图5G显示阀180开启，因此图3G将系统恢复到与图5A中完全相同的状态，准备启动下一个分配周期。因此，图5D-图5G显示分配循环的重新设定部分，一个完整的分配循环包括分配部分和重置部分。

控制器170会自动执行上述所有步骤，所述控制器170通过阀控制线190，通过泵控制线160和阀180来操作致动器158。因此，控制器170可以在其硬件中包括处理器和存储器，或者，控制器170可以通过电信协议，例如蓝牙或Wi-Fi，无线地控制致动器158和阀门180。存储器中可以加载一组指令。由处理器执行时，指令可以执行以下步骤：将转子152移动到第一位置；打开阀180；然后将转子152从起始角度旋转到分配角度，以允许确定量的流体从流体源120沿着流体路径110并通过管112和阀180；以及在将转子152旋转到分配角度之后，关闭阀门180，通过将转子152移动到第二位置，来减轻管112上的压力，然后将转子152恢复到起始角度，不让流体流过阀180。需要对多个容器144进行多次分配时，控制器170可对多个容器中的每个容器144重复上述循环。

在另一方面，图6的流程图和图1、图2A、图2B的设备以及图5A-图5G描述用于无菌方式将药液122填充至第一容器144的方法[600]，所述方法包括：提供[610]流体源120、流量阀180、旋转蠕动泵150、配置以控制泵150和阀180的控制器170、以及流体路径110，所述流体路径110在流体源120与流量阀180之间延伸，并从阀180延伸到填充针130，所述填充针130设置在第一容器144的开口上方，泵150包括：定子154、转子152，其受驱动以绕转子轴153旋转、多个惰辊156，绕转子轴153径向等距布置，每个辊156围绕转子轴153自由旋转平行于转子轴153的自身轴157，其中转子152布置以在靠近定子154的第一位置与远离定子154的第二位置之间来回运动，其中流体路径110包括布置在多个辊156中的至少一个与定子154之间的弹性管112；随着转子152在第一位置并且阀180开启[620]，将转子152从起始角度旋转到分配角度，以将确定量的流体122从流体源120沿着流体路径110，通过管112和阀180推进到填充针130；关闭[630]阀180；将转子152移动[640]到第二位置，以减轻管112上的压力；将转子152恢复[650]到起始角度；将转子152移动[660]到第一位置；以及打开[670]阀180。

方法[600]还可以包括，提供第一容器144作为留在容器巢146中的其中一个容器。所述方法还可以包括，在将转子152从起始角度旋转[620]到分配角度并关闭[630]阀180之后，将多个容器中的第二个容器的开口移动到填充针130下方，并且将填充针130移动到多个容器中的第二个的开口上方。移动多个容器中的第二个的开口可包括移动容器巢146。所述方法还可包括重复步骤[620]至[670]，以再次将确定量的流体122沿着流体路径110从流体源120通过管道112和阀180推进到填充针130，并从那里进入多个容器的第二个。

在图1所示的本发明的系统100的第二实施方式的实施例中，设想用于在第一转子位置与第二转子位置之间来回运动转子的进一步机构，所述进一步机构包括仅移动转子而不移动泵的其他部分，或除转子外仅移动最低质量。

在图1系统的又一实施方式中，转子的惰辊不围绕绕着转子轴布置的固定轴旋转。相反，如图7所示，辊731可缩回转子730中到一定程度，以减轻承载流体122的管112上的压力。在这样的实施例中，不需要转子或定子在泵的操作期间来回运动，因为辊731可以在分配循环的重置部分期间缩回。

为了清楚起见，在图7中会显示出旋转蠕动泵150'，其定子和管则会省略。泵150'可用于与图1相同的布置中，并在所述布置中代替泵150。泵发动机710驱动上方安装有转子730的泵轴720，从而驱动转子730绕泵轴线740旋转。轴线740亦可作为转子轴线。线性致动器750布置以沿着轴线740延伸和缩回致动器杆760。致动器杆760固定至滚珠轴承770的内圈，从而允许滚珠轴承770的外圈连同附接到所述外圈的所有系统围绕致动器杆760自由旋转。包括六个连杆安装件738的套管737固定安装至致动器杆760的外圈。为了清楚起见，图1中仅显示两个连杆安装件738，其中仅标记了一个。转子730还包括第一和第二转子组件板736A和736B，两个组件板各自与将下文所述的六个惰辊子组件接合。为了清楚起见，图1中仅显示六个惰辊子组件的其中两个，并且两个中仅一个具有编号。一般来说，转子730可包括任意数量的惰辊子组件。

惰辊731会维持在辊安装件733中，其允许辊731围绕辊轴732自由旋转。每个辊安装件733具有两个连杆安装件734，一个用于在转子组件板736A中的滑动导件735A内滑动，另一个被转子组件板736B遮挡并布置以在转子组件板736B内的滑动导件(图1未显示)滑动。由于图1中省略四个惰辊组件，因此可看到转子组件板736B中的四个滑动导件735B。连杆安装件734通过连杆739，连接到套管737上的连杆安装件738。连杆739能与连杆安装件734在连杆安装件738内旋转。

在操作中，线性致动器750可以沿着泵轴线740延伸致动器杆760，从而导致套管737移动更靠近转子组件板736A。这导致连杆739与连杆安装件734和738一起旋转，并且在转子安装件733上施加横向力，这又导致连杆安装件734在其各自的滑动导件内向外滑动。所述动作将惰辊731放置得离泵轴线740更远。参照图8，辊731以这种方式延伸时，可以通过将弹性管112压在合适的定子780上，来对泵150'中的弹性管112施加压力。线性致动器750缩回杆760时，所述压力会减轻。

图8A-图8G示意性地显示图1的阀180以及图7的蠕动泵150’的一系列状态，作为图1的系统100的部分操作。为了清楚起见，仅标记图8G，从而避免混淆一系列示意图。仅为解释操作的目的，在这一系列示意图中用三角形标记转子730，三角形作为参考以显示转子730的旋转角度。图8A显示泵150'至少有一个惰辊731会将弹性管112压在定子780上。图式显示转子730为逆时针旋转，以将流体推进到右侧并通过阀180，阀180打开以允许流体通过。在图1中，在泵150’和阀180处于图8A所示的状态时，流体会被推进到分配针130。

图8B显示转子152已旋转通过单个分配循环所需的分配角度。为了解释所述系统的运作，分配角度取大约210度，或360度的倍数加210度。在实际分配循环中选择的角度将根据需要分配的流体量。在循环的时候，阀180仍然是开启的。图8C表示分配循环中的下一步骤，其中阀180是关闭的。因此，图8A-图8C一起表示分配循环的分配部分。

在图8D中，线性致动器750缩回致动器杆760，以缩回惰轮731，使其更靠近泵轴线740，从而减轻管112上的压力。图8E显示转子152旋转以返回到其起始角度，同时阀180仍关闭且转子152仍处于第二位置。由于在所述旋转期间辊731没有在管112上施加压力，所以没有推进流体。管112上也没有磨损。在图8F中，线性致动器750将杆760延伸回其先前位置，从而将辊731相对于轴线740，恢复到两者先前的位置，从而重新建立辊731在管110上的压力。图8G显示阀180开启，从而将系统恢复到与图8A完全相同的状态，准备开始下一个分配循环。因此，图8D-图8G显示分配循环的重新设定部分，一个完整的分配循环包括分配部分和重置部分。

控制器170会自动执行上述所有步骤，所述控制器170通过阀控制线190，通过泵控制线160和阀180来操作致动器750。因此，控制器170可以在其硬件中包括处理器和存储器，或者，控制器170可以通过电信协议，例如蓝牙或Wi-Fi，无线地控制致动器158和阀门180。存储器中可以加载一组指令。当由处理器执行时，指令可以执行以下步骤：将辊731延伸到距泵轴线740第一径向距离；打开阀180；然后将转子730从起始角度旋转到分配角度，以允许确定量的流体从流体源120沿着流体路径110并通过管112和阀180；以及在将转子730旋转到分配角度之后，关闭阀180，通过将定子731缩回至靠近泵轴线740第二径向距离，来减轻管112上的压力，然后将转子730恢复到起始角度，不让流体流过阀180。需要对多个容器144进行多次分配时，控制器170可以对多个容器中的每个容器144重复上述循环。

参照图1、图7和图8A-图8E，以及图9的流程图，本发明提出用无菌方法将药液122注入第一容器144的方法[900]，所述法包括：提供[910]流体源120、流量阀180、旋转蠕动泵150'、配置以控制泵150'和阀180的控制器170、以及位于通过泵150'与流量阀180流体连通的流体源120的流体路径110，所述泵150'包括：定子780；转子730，其受驱动以绕转子轴线740旋转，多个惰辊731绕转子轴线740径向等距且可伸缩地布置，每个辊围绕平行于转子轴线740的自身辊轴732自由旋转，其中流体路径110包括布置在多个辊731中的至少一个与定子780之间的弹性管；随着惰辊731延伸并且阀180开启，将转子730从起始角度旋转[920]到分配角度，以将确定量的流体122从流体源120推进通过阀180并到达分配针130；关闭[930]阀180；缩回[940]惰辊731，以减轻管112上的压力；将转子730恢复[950]到起始角度；延伸[960]惰辊731，以在管112上建立压力；以及开启[970]阀门180。

方法[900]还可以包括，提供第一容器144作为留在容器巢146中的其中一个容器。所述方法还可以包括，在将[920]转子730从起始角度旋转到分配角度并关闭[930]阀180之后，将多个容器中的另一个容器的开口移动到填充针130下方，并且将填充针130移动到多个容器中的所述另一个的开口上方。移动多个容器中的另一个的开口可包括移动容器巢146。所述方法还可包括重复步骤[920]至[970]，将确定量的流体122沿着流体路径110从流体源120通过管道112和阀180推进到填充针130，并从那里进入多个容器144的另一个，直到多个容器144都装满流体。

在本发明的任何实施例中，流体路径唯一需要是弹性管的部分是由惰辊作用的部分。从流体源120到泵150和150'的流体路径，和/或从泵150和150'到流量阀180的流体路径，和/或从流量阀180到填充针130的流体路径可以是硬质的医用级不锈钢或由符合制药规范的另一种材料制成。流量阀180亦可直接安装在泵150和150’的输出部。在本发明的任一实施例中，容器巢146可以通过输送带移动；如美国专利申请公开案US 2009/0223592 A1号和PCT申请公开案WO 2013/016248 A1号中所述的机械臂，两者均作为参考资料并入本文；通过如美国专利申请公开案US 2018/0072446 A1号中所述的旋转台，在作为参考资料并入本文；或通过与隔离器140的环境要求兼容的任何精确手段。在其他实施例中，填充针130可以通过合适的方式移动，例如但不限于机械臂，包括但不限于关节式机械臂。

用于从流体源120推进确定量的流体122通过流量阀180的方法的三个实施例中的每一个包括：提供流体源120、流量阀180、旋转蠕动泵150和150'、配置以控制泵150、150'和阀180的控制器170、以及位于通过泵150、150'与流量阀180流体连通的流体源120的流体路径110，泵150和150'包括：定子154和780；转子152和730，其受驱动绕转子轴线153和740旋转；转子152和730，其包括围绕转子轴线153和740径向等距布置的多个惰辊156和731，每个辊156和731都绕平行于转子轴线153和740的自身辊轴157和732自由转动，其中流体路径110包括布置在辊156和731与定子154和780之间的弹性管112；将转子152、730从起始角度旋转到分配角度，其中惰辊156、731在弹性管112上施加压力，且阀180开启以将确定量的流体从流体源120推进通过阀180并到达分配针130；关闭阀门180；减轻惰辊156和731在管112上的压力；将转子152和730恢复到起始角度；在管112上重新建立惰辊156和731的压力；以及打开阀180。

本发明的旋转蠕动泵的所有实施例的特征在于，在分配循环的分配部分完成后，转子返回其起始角度时，承载流体的管上的惰辊压力会在泵内减轻。通过缩回转子的惰辊、将定子移动到远离转子的位置，或是将转子移动到远离定子的位置的其中一个，即可达成。片语“确定量的流体”在本发明中用于描述通过图1的分配针130分配流体期间测量的流体量，和根据泵150、150'的转子152、730的旋转角度确定的流体量的任一个或两者。

虽然本发明已具有示例性设计，但本发明可在不违背本公开的精神和范围内进一步修改。因此，本申请案旨在使用其一般原理，来涵盖本发明的任何变化、用途或更改。此外，本申请案旨在涵盖在本发明所属领域已知或惯例实践中的本公开案内容可预期变更。