JP2001521791A - 改良された制御バルブを備えた輸注装置 - Google Patents

改良された制御バルブを備えた輸注装置

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JP2001521791A
JP2001521791A JP2000518716A JP2000518716A JP2001521791A JP 2001521791 A JP2001521791 A JP 2001521791A JP 2000518716 A JP2000518716 A JP 2000518716A JP 2000518716 A JP2000518716 A JP 2000518716A JP 2001521791 A JP2001521791 A JP 2001521791A
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deformer
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JP2000518716A
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オリバー，ダナ・エー
ブルーノ，ジュニア，ジョセフ・エー
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エスアイエムエス・レベル・ワン・インコーポレイテッド
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    • A61M5/00—Devices for bringing media into the body in a subcutaneous, intra-vascular or intramuscular way; Accessories therefor, e.g. filling or cleaning devices, arm-rests
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    • A61M5/142—Pressure infusion, e.g. using pumps
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Abstract

(57)【要約】 生理的物体を収容したバッグを加圧する装置及び方法は、バッグを押圧する圧力変形体（６）の収縮動作を行う制御バルブ（１２）を含む。制御バルブ（１２）のトグル部材（２２）は圧力変形体（６）の膨張及び収縮のために第１及び第２位置の間で移動可能である。トグル部材（２２）が第１位置にあるとき、制御バルブ（１２）は加圧空気供給源を圧力変形体（６）に接続する。トグル部材（２２）が第２位置にあるとき、制御バルブ（１２）は圧力変形体（６）がバルブ（１２）内の出口側ポート（２８）を介して空気を大気に直接放出することを許容する。出口側ポートの寸法は大きくなっており、放出される空気に対して、極めてわずかな抵抗のみを発生させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は輸注ポンプに係り、特に、加圧流体により膨張、収縮の動作を果たす
ブラダ(bladder)と称される輸注用の弾性隔膜をなす圧力変形体の急速な収縮動 作を可能とした方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
患者に対して静脈内流体を供給するために、輸注装置が用いられることは、よ
く知られている。同様に、これら静脈内流体を加圧してその流速を上げることも
知られている。圧力の付与は種々の方法により行なわれ、その１つは該流体を収
容した可撓性バッグを膨張可能なブラダないし圧力変形体に係合させることであ
る。圧力変形体は、制御バルブを介して接続されたコンプレッサ又は他の圧力ガ
ス供給源からの空気によって膨らむ、すなわち膨張状態となる。
【０００３】 又、知られていることは、圧力変形体からの空気抜き、すなわち収縮動作は制
御バルブによって可能とされることであり、該制御バルブは圧力変形体を大気圧
に開放する位置に切換えられる。これは例えば、米国特許第３，６４０，２７６
号及び第４，４３０，０７８号に開示されている。更に知られていることは、ベ
ンチュリ管によって圧力変形体の急速な収縮動作が与えられることであり、該ベ
ンチュリ管は圧力変形体から空気をポンプ作用で送り出す低圧を形成する。
【０００４】 従来の制御バルブの解決すべき課題は、急速な収縮動作と、操作の容易性及び
低製作コストの組合せを達成することであった。
【０００５】
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
上記課題を達成するために、本発明における加圧輸注装置は、生理的流体を収
容した可撓性バッグと係合する膨張可能な、ブラダと称される圧力変形体と、空
気を圧力状態で供給するポンプと、該圧力変形体への加圧空気の供給及び該圧力
変形体からの空気の急速な放出の制御を行なうバルブとを備える。
【０００６】 本発明の特徴の１つは、制御バルブの出口部を圧力変形体に接続する大口径の
供給チューブを用いることである。このチューブの径は圧力変形体に空気を供給
するに必要なものよりも大であり、制御バルブが該チューブを介して圧力変形体
の収縮動作をも可能とするので大きく作られる。拡大した口径のチューブにより
圧力変形体の収縮動作を別途の助力なしに極めて急速に行なうことが可能である
。このために、本発明の制御バルブは、加圧ポンプからの空気を受入れる入口部
と、空気を圧力状態で圧力変形体に送り込む出口部と、圧力変形体からの空気の
急速な放出、すなわちデイスチャージを許容するデイスチャージポートとを備え
る。好ましい本発明の具体的構成において、制御バルブはドッキングポートと出
口側ポートとを有する本体を備える。該本体はこれら２つのポート間で枢動運動
をなすように設けられたトグル部材を受入れている。トグル部材は入口側ポート
と、該トグル部材が圧力変形体を膨張させる膨張位置又は収縮させる収縮位置の
、その位置状態に応じてドッキングポート又は出口側ポートと連通するチャンネ
ルとを有する。
【０００７】 トグル部材が膨張位置にあるとき、チャンネルは出口側ポートに連通しており
、加圧空気は大口径の出口側ポートを介して圧力変形体に供給される。他方、ト
グル部材が収縮位置にあるとき、チャンネルはドッキングポートに連通し、出口
側ポートは大気に開放される。従って、収縮位置において、圧力変形体内の空気
は大気側へデイスチャージされ、これにより、流体収容バッグには容易に流体が
満たされる。
【０００８】 本発明に係る方法において、当該方法は、生理的流体を収容した可撓性バッグ
を加圧することに関連して膨張可能な圧力変形体を膨張、収縮させる方法であり
、まず第１の横断面積を有する入口側チャンネルを介し、次いで、膨張可能な圧
力変形体と連通する供給チューブを介して膨張可能な圧力変形体に加圧流体を導
入することにより膨張可能な圧力変形体を膨張させる。そして、該圧力変形体は
、まず供給チューブを介して加圧流体を解放させるために入口側チャンネルをバ
イパスし、次いで、該入口側チャンネルの第１の横断面積よりも大きい第２の横
断面積を有するとともに該入口側チャンネルのバイパスによって解放された出口
部を介して加圧流体を解放させることにより収縮させられる。
【０００９】 本発明の制御バルブは、入口側ポートが出口側ポートに比して相当に小さく設
定してある点で独特の構成となっている。同様に、入口部に空気ポンプを接続す
るチューブは制御バルブを圧力変形体に接続する供給チューブよりもはるかに小
さい構成である。
【００１０】 本発明の装置においては、トグル部材にオペレータが容易にアクセスできるよ
うに制御バルブが装置のベース上に設けられる構成が望ましい。この設けられる
位置は、オペレータがドアを開閉して流体収容バッグを交換する一方で、膨張位
置と収縮位置との間でトグル部材を容易に移動操作できるような位置に設定され
る。
【００１１】 以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
【００１２】
【発明の実施の形態】
図１において、本発明に係る装置はハウジング２を有し、これに対してドア４
が枢動可能に設けられている。ハウジング２は取付部品７により取付固定されて
いる。ブラダ(bladder)と称される弾性隔膜をなす圧力変形体６はハウジング２ の前壁８に形成された凹所に取付けられており、この圧力変形体６とドア４との
間に保持された生理的流体を収容する可撓性バッグ（図示せず）と係合するよう
になっている。生理的流体は、輸注技術において知られた態様で患者に接続され
ている。圧力変形体６が膨張すると、後壁と可撓性バッグの間の容積が減少する
ので、圧力がバッグ内の生理的流体に付与され、加圧状態で流体の輸注が行なわ
れる。
【００１３】 圧力変形体６は、入口側チューブ１０を介してポンプ（図示せず）から供給さ
れる空気によって膨らむ、すなわち膨張状態となる。入口側チューブ１０は以下
に詳述する制御バルブ１２の入口部に接続されている。制御バルブ１２の出口部
は大口径の供給チューブ１４に接続され、この供給チューブ１４は圧力変形体６
に接続されている。圧力モニターゲージ１６も圧力変形体６に接続され、これに
よりオペレータが圧力変形体６内の圧力をモニターすることができる。制御バル
ブ１２は取付アセンブリ部品１３によって取付固定されている。
【００１４】 図２において、制御バルブ１２は、バルブ本体１８とカバー２０とを有し、該
カバー２０は、トグル部材２２を収容する空洞部を形成している。図３ａ〜３ｄ
にも示すように、トグル部材２２には、入口部３２と接続チャンネル３４とが設
けられ、ハウジング２の外方に延出した操作レバーの部分を一体に有する。本体
１８にはドッキングポート２４が設けられ、これは盲穴状のデッドエンド凹所で
構成されるのが望ましく、該凹所は該トグル部材２２がドッキングポート２４に
対応した第２位置をなす格納位置ないしドッキング位置にあるとき、本体１８の
床面に対して該トグル部材２２をシールするオーリング２６を収納している。本
体１８は出口側ポート２８と第２のオーリング３０とを有し、第２のオーリング
３０はトグル部材２２が出口側ポート２８に対応した第１位置にあるとき、出口
側ポート２８に対してトグル部材２２をシールする。
【００１５】 図３ａ〜３ｄに示すように、トグル部材２２は入口部３２を有し、該入口部３
２はチャンネル３４の一部を構成する。入口側チューブ１０は、ポンプ又は他の
加圧空気供給源から延出して図１に示すように入口部３２に取付けられている。
チャンネル３４は、トグル部材２２が第２位置にあるとき、加圧流体をデッドエ
ンド・ドッキングポート２４に対応させてバイパスさせるとともに、該トグル部
材２２が第１位置にあるとき、出口側ポート２８に加圧流体を連通させる。トグ
ル部材２２は図２に示すピン２９のまわりで枢動回転する。このピン２９に係合
する支持孔３１は図３ｂに示されている。
【００１６】 図２において、カバー２０は出口側ポート２８と整合した開口３６を有する。
トグル部材２２が第２位置にバイパスされた状態にあって、出口側ポート２８を
カバーしないとき、本体１８の床面とカバー２０との間において出口側ポート２
８上方に殆ど開いたスペースが存在する。
【００１７】 上記本発明の装置は、以下のように動作する。すなわち、圧力変形体６を膨張
させるベきとき、オペレータがトグル部材２２を出口側ポート２８をカバーする
第１位置に移動させる。これにより、加圧空気の供給源からの空気がチャンネル
３４、供給チューブ１４を通して流れ、圧力変形体６へと流入する。オペレータ
が流体収容バッグを交換したい場合に、トグル部材２２がドッキングポート２４
をカバーする第２位置にまで動かされる。これにより、２つのことが遂行される
。
【００１８】 まず、第１の、第２位置であるドッキング位置へのトグル部材２２の移動によ
り、空気がポンプから閉塞されたデッドエンドにバイパスされて向けられるので
、圧力が上昇し、これに伴ってポンプを自動的に停止させる。第２に、特に重要
なことは、供給チューブ１４が大気に開放される。これによって、圧力変形体６
からは空気が急速に放出、すなわちデイスチャージされる。
【００１９】 好ましい実施形態において、供給チューブ１４の寸法は、デイスチャージ状態
にあるときに圧力変形体６と大気圧との間の圧力降下は殆ど無視できるように設
定される。換言すれば、圧力変形体６は大気圧と均衡する圧力を殆ど瞬間的に得
ることができる。従って、空気の放出、すなわちデイスチャージ動作において他
の助力を何等要しない。又、好ましい実施形態において、供給チューブ１４の横
断面積を規定する内径は、流体収容バッグとしての血液収容バッグに用いられる
通常の圧力変形体からの空気の適切な放出を得るために、少なくとも0.375インチ
（9.525mm）に設定される。外径は10.5インチ（12.70mm)又はそれより大とする ことができる。入口側チューブ１０の内径は、約0.125インチ（3.175mm）で、外
径は0.250インチ（6.35mm）とするのが望ましい。
【００２０】 以上に、本発明の実施形態を説明したが、本発明は特許請求の範囲に記載の範
囲内において種々の変形例をも含み得ることは当業者において自明のことである
。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係る輸注装置の分解斜視図である。
【図２】 本発明に係る制御バルブの分解斜視図である。
【図３】 図２に示す制御バルブのトグル部材の正面図である。
【図４】 図２に示す制御バルブのトグル部材の側面図である。
【図５】 図２に示す制御バルブのトグル部材の背面図である。
【図６】 図３ａに示すトグル部材の３ｄ−３ｄ線に沿う断面図である。
【手続補正書】
【提出日】平成１２年９月１日（２０００．９．１）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図面の簡単な説明
【補正方法】変更
【補正内容】
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係る輸注装置の分解斜視図である。
【図２】 本発明に係る制御バルブの分解斜視図である。
【図３ａ】 図２に示す制御バルブのトグル部材の正面図である。
【図３ｂ】 図２に示す制御バルブのトグル部材の側面図である。
【図３ｃ】 図２に示す制御バルブのトグル部材の背面図である。
【図３ｄ】 図３ａに示すトグル部材の３ｄ−３ｄ線に沿う断面図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ) ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ， ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，Ｄ Ｋ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ， ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，Ｌ Ｖ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ， ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，Ｕ Ｓ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＷ Ｆターム(参考） 3H053 AA03 AA35 BB02 DA12 4C066 AA07 BB01 CC01 DD09 GG01 HH08 QQ17 QQ25

Claims (19)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 圧力変形体の膨張、収縮を制御する制御バルブであって、 該圧力変形体と流体の流通を行うためのポートを有する本体と、 第１位置と第２位置との間で移動可能に前記本体に設けられ、加圧流体を受入
    れる入口部と前記加圧流体を導くために前記入口部と連通するチャンネルとを有
    するトグル部材と、 を備え前記ポートは、前記トグル部材が前記第１位置にあるときに前記チャンネ
    ルと流体の流通を行うとともに該トグル部材が前記第２位置にあるときに大気圧
    と自由連通を行うように前記本体内に配置され、前記ポートは前記入口部よりも
    大であるとともに前記トグル部材が前記第２位置にあるときに該流体に無視し得
    る以外の圧力降下を生じさせない制御バルブ。
  2. 【請求項２】 前記トグル部材は枢動運動可能に前記本体に設けられてなる請求項１に記載の
    制御バルブ。
  3. 【請求項３】 前記本体は前記トグル部材を受入れる空洞部を有してなる請求項２に記載の制
    御バルブ。
  4. 【請求項４】 前記ポートの横断面積は、少なくとも０．１平方インチである請求項１に記載
    の制御バルブ。
  5. 【請求項５】 圧力変形体と、前記ポートを圧力変形体に接続する供給チューブと、前記入口
    部に加圧空気の供給源を接続するための入口側チューブを備え、前記供給チュー
    ブが前記ポートと少なくとも同じ大きさである、請求項１に記載の制御バルブと
    の組合せよりなる組合せ装置。
  6. 【請求項６】 前記制御バルブ及び圧力変形体を収容するハウジングを備え、前記トグル部材
    が該ハウジングの外方に延出した操作レバーを有してなる請求項５に記載の組合
    せ装置。
  7. 【請求項７】 生理的流体を収容した可撓性バッグを支持する手段を更に備えてなる請求項６
    に記載の組合せ装置。
  8. 【請求項８】 前記ポートは、前記トグル部材が前記第２位置にあるときはカバーされない、
    請求項１に記載の制御バルブ。
  9. 【請求項９】 圧力変形体の膨張、収縮を制御する制御バルブであって、 前記圧力変形体からの流体の流れに対して無視可能な抵抗以上の抵抗を生じさ
    せないために十分な寸法を有するとともに前記圧力変形体と流体の流通を行なう
    出口側ポートを形成する手段と、 前記出口側ポートに圧力状態において流体を選択的に流通させる手段と、 よりなる制御バルブ。
  10. 【請求項１０】 前記出口側ポートを形成する手段は、圧力状態において流体を選択的に流通さ
    せる前記手段を、該流体が圧力状態において前記出口側ポートに流通する第１位
    置と前記出口側ポートが大気圧に開放される第２位置との間で枢動運動させるよ
    うに取付ける手段を更に備えてなる請求項９に記載の制御バルブ。
  11. 【請求項１１】 圧力状態において流体を選択的に流通させる前記手段は、圧力状態において前
    記流体を運ぶチャンネルと、該チャンネルに接続された入口部とを有し、前記出
    口側ポートは前記チャンネル及び入口部よりも大である、請求項９に記載の制御
    バルブ。
  12. 【請求項１２】 圧力変形体と、該圧力変形体及び制御バルブを収容する手段と、生理的流体を
    収容するとともに前記圧力変形体に接触する可撓性バッグを支持する手段と組合
    されてなる請求項９に記載の制御バルブ。
  13. 【請求項１３】 膨張可能な圧力変形体と、生理的流体を収容した可撓性バッグを前記圧力変形
    体に接触させる状態に支持する手段と、加圧流体供給源とを有し、前記生理的流
    体を収容した可撓性バッグを加圧する装置において、 第１の横断面積を有する入口部を介して前記加圧流体供給源に接続されるとと
    もに第２の横断面積を有する出口部を介して前記圧力変形体に接続された制御バ
    ルブと、前記圧力変形体を膨張させるために前記入口部を出口部に接続するとと
    もに前記圧力変形体を収縮させるために前記出口部を大気圧に開放する手段とを
    備え、前記第２の横断面積が圧力変形体の収縮動作の間に無視し得る以外の圧力
    降下を発生させないことを特徴とする装置。
  14. 【請求項１４】 前記制御バルブは、前記出口部を有する本体と、前記入口部を有するトグル部
    材とを有し、前記トグル部材は前記入口部が前記出口部と流体の流通を行なう第
    １位置と前記出口部が大気圧に開放される第２位置との間で移動可能に前記本体
    に設けられてなる請求項１３に記載の装置。
  15. 【請求項１５】 前記制御バルブは前記本体に枢動可能に連結されてなる請求項１４に記載の装
    置。
  16. 【請求項１６】 生理的流体を収容した可撓性バッグの加圧に関連して膨張可能な圧力変形体を
    膨張及び収縮させる方法であって、 ａ）まず、第１の横断面積を有する入口側チャンネルを介し、次に膨張可能な圧
    力変形体と連通する供給チューブを介して膨張可能な圧力変形体に加圧流体を導
    入することによって圧力変形体を膨張させ、 ｂ）まず、供給チューブを介して加圧流体を解放させるために入口側チャンネル
    をバイパスし、次いで、該入口側チャンネルの第１の横断面積よりも大きい第２
    の横断面積を有するとともに該入口側チャンネルのバイパスによって解放された
    出口部を介して加圧流体を解放させることにより膨張可能な圧力変形体を収縮さ
    せること、 よりなる方法。
  17. 【請求項１７】 前記入口側チャンネルを制御バルブ内に形成するとともに該制御バルブを圧力
    変形体を膨張させるステップの第１位置から、バイパスさせるステップの第２位
    置に移動させてなる請求項１６に記載の方法。
  18. 【請求項１８】 入口側チャンネルを出口部に対して移動させてなる請求項１６に記載の方法。
  19. 【請求項１９】 前記第２の横断面積は、最小の圧力降下をもって圧力変形体の収縮を行なわせ
    るように設定されてなる請求項１６に記載の方法。
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