JP2003504125A - サーボバルブ制御を備える容積注入ポンプ - Google Patents
サーボバルブ制御を備える容積注入ポンプInfo
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- A61M5/14—Infusion devices, e.g. infusing by gravity; Blood infusion; Accessories therefor
- A61M5/142—Pressure infusion, e.g. using pumps
- A61M5/145—Pressure infusion, e.g. using pumps using pressurised reservoirs, e.g. pressurised by means of pistons
- A61M5/155—Pressure infusion, e.g. using pumps using pressurised reservoirs, e.g. pressurised by means of pistons pressurised by gas introduced into the reservoir
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- A61M5/168—Means for controlling media flow to the body or for metering media to the body, e.g. drip meters, counters ; Monitoring media flow to the body
- A61M5/16877—Adjusting flow; Devices for setting a flow rate
- A61M5/16881—Regulating valves
Abstract
(57)【要約】
注入ポンプ（１０）は、注入される治療用液体を含むリザーバ（１８）を備える。容積エアーポンプ（２４）は、リザーバと操作可能に関連づけられてリザーバを加圧し、出口（３６）から液体を出す。バルブ（１２）は、出口と操作可能に関連づけられ、そして出口で選択された閾値圧が得られるまで出口を通る液体の流動を妨げ、その後、実質的閾値圧でリザーバ中の圧力を保つ出口の開口を維持し、よって、出口を通る液体の容積流速が容積エアーポンプからの空気の容積流速と比例する。バルブは出口の開口を変化させる。治療用液体を患者に注入する方法は、治療用液体を含むリザーバを提供し、容積エアーポンプを提供し、出口を通じて液体リザーバの外に液体を流動させるようにリザーバを加圧して、液体出口を通る液体が液体容積エアーポンプの容積流速と比例するように、リザーバ中の選択された圧力を維持することを包含する。
Description
【０００１】
（技術分野）
本発明は、容積注入ポンプに関し、より詳細には、容積注入ポンプで使用する
ための自己制御サーボ機構バルブに関する。
ための自己制御サーボ機構バルブに関する。
【０００２】
（背景技術）
治療用液体を既知の圧力で供給し、そして既知の内部断面の制限デバイスを通
してこの液体を通過させて、適度な一定流速を生成することにより、この液体を
患者に送達することは医療分野において通常の実施である。この実施を行う１つ
の様式は、エラストマーバルーンを提供し、このエラストマーバルーンを拡張す
るような圧力下で治療用液体をこのエラストマーバルーンに満たし、次いで、液
体を加圧することである。次いで、この液体は、制限デバイスを通って放出され
る。実際には、注入過程の間にエラストマーバルーンの形が変化するにつれて治
療用液体に適用される圧力が変化するので、バルーンの全容積に対して、正確に
液体に対する圧力を調節することは困難であることが分かっている。注入の方法
を実施するための代表的な装置は、Ｈｅｓｓｅｌ、米国特許第４，７６９，００
８号に開示される。
してこの液体を通過させて、適度な一定流速を生成することにより、この液体を
患者に送達することは医療分野において通常の実施である。この実施を行う１つ
の様式は、エラストマーバルーンを提供し、このエラストマーバルーンを拡張す
るような圧力下で治療用液体をこのエラストマーバルーンに満たし、次いで、液
体を加圧することである。次いで、この液体は、制限デバイスを通って放出され
る。実際には、注入過程の間にエラストマーバルーンの形が変化するにつれて治
療用液体に適用される圧力が変化するので、バルーンの全容積に対して、正確に
液体に対する圧力を調節することは困難であることが分かっている。注入の方法
を実施するための代表的な装置は、Ｈｅｓｓｅｌ、米国特許第４，７６９，００
８号に開示される。
【０００３】
患者に治療用液体を注入するための別の類似した装置は、膨張可能な内袋と並
置された、治療用液体を含む折り畳み可能なバッグを備え、この内袋および折り
畳み可能なバッグは剛性ハウジング内に備えられている。この内袋は、例えば、
圧縮空気により膨張されて、折り畳み可能なバッグに圧力を適用し、従って、そ
こから治療用液体を放出する。この治療用液体は、固定した断面積を有するか、
または固定された断面積の流動制限器（ｆｌｏｗ ｒｅｓｔｒｉｃｔｏｒ）を備
える出口チューブを通じて放出される。そのため、液体を適切な流速で出口チュ
ーブを通す程度に、制御された速度で液体が内袋に提供される。この基本的な構
造を開示する代表的な特許としては、Ｒｏｓｓ、米国特許再発行第３５，５０１
号およびＭｃＷｉｌｌｉａｍｓ、米国特許第５，７８８，６７４号が挙げられる
。しかし、実際には、いくつかの臨床的適用のために必要な、適切な一定の低流
速を提供することは非常に困難であることがわかっている。
置された、治療用液体を含む折り畳み可能なバッグを備え、この内袋および折り
畳み可能なバッグは剛性ハウジング内に備えられている。この内袋は、例えば、
圧縮空気により膨張されて、折り畳み可能なバッグに圧力を適用し、従って、そ
こから治療用液体を放出する。この治療用液体は、固定した断面積を有するか、
または固定された断面積の流動制限器（ｆｌｏｗ ｒｅｓｔｒｉｃｔｏｒ）を備
える出口チューブを通じて放出される。そのため、液体を適切な流速で出口チュ
ーブを通す程度に、制御された速度で液体が内袋に提供される。この基本的な構
造を開示する代表的な特許としては、Ｒｏｓｓ、米国特許再発行第３５，５０１
号およびＭｃＷｉｌｌｉａｍｓ、米国特許第５，７８８，６７４号が挙げられる
。しかし、実際には、いくつかの臨床的適用のために必要な、適切な一定の低流
速を提供することは非常に困難であることがわかっている。
【０００４】
Ｓｈｅｎ、米国特許第５，７４９，８５４号は、このような注入ポンプを駆動
する内袋への空気の流動を制御するためのバルブを教示することによって、先行
技術の困難性を克服しようとしている。しかし、Ｓｈｅｎは、複雑かつ高価なバ
ルブシステムを必要とし、それでもなお適切な、一定の低流速を提供しないかも
しれない。
する内袋への空気の流動を制御するためのバルブを教示することによって、先行
技術の困難性を克服しようとしている。しかし、Ｓｈｅｎは、複雑かつ高価なバ
ルブシステムを必要とし、それでもなお適切な、一定の低流速を提供しないかも
しれない。
【０００５】
本発明は、上記で議論された１つ以上の問題を克服することに関する。
【０００６】
（発明の要旨）
本発明の第１の局面は、注入される治療用液体を含むリザーバを備える注入ポ
ンプである。このリザーバは、液体のための出口を備える。容積エアーポンプは
このリザーバを加圧するようにこのリザーバと操作可能に関連づけられる。バル
ブは、この液体出口と操作可能に関連づけられ、そして選択された圧力がこの出
口で得られるまで、この液体出口を通じる液体流動を妨げる。その後、このバル
ブは、実質的に選択された圧力でリザーバ中の圧力を保つ、この出口の開口を維
持し、このことにより、この出口を通じるこの液体の容積流速は、この容積エア
ーポンプからの空気の容積流速と比例する。好ましくは、上記バルブは、上記選
択された圧力を維持するように上記出口の開口を変化させる。 上記出口は、選択された、変形されていない内部断面積を有する可撓性導管、お
よびこの導管の部分の内部断面積を変化させるように、この導管の部分を圧迫す
ることによってこの出口の開口を変化させるバルブからなる。好ましくは、上記
リザーバは、折り畳み可能な壁を備え、そしてこの注入ポンプは、このリザーバ
のこの折り畳み可能な壁と並置された、膨張可能な内袋をさらに備える。上記容
積エアーポンプは、この内袋と流体接続している。上記容積エアーポンプは、上
記選択された圧力がリザーバに適用されるまで第１の速度で上記内袋にガスを提
供し、そしてその後に第１の速度未満の第２の実質的に一律の速度で内袋にガス
を提供する。
ンプである。このリザーバは、液体のための出口を備える。容積エアーポンプは
このリザーバを加圧するようにこのリザーバと操作可能に関連づけられる。バル
ブは、この液体出口と操作可能に関連づけられ、そして選択された圧力がこの出
口で得られるまで、この液体出口を通じる液体流動を妨げる。その後、このバル
ブは、実質的に選択された圧力でリザーバ中の圧力を保つ、この出口の開口を維
持し、このことにより、この出口を通じるこの液体の容積流速は、この容積エア
ーポンプからの空気の容積流速と比例する。好ましくは、上記バルブは、上記選
択された圧力を維持するように上記出口の開口を変化させる。 上記出口は、選択された、変形されていない内部断面積を有する可撓性導管、お
よびこの導管の部分の内部断面積を変化させるように、この導管の部分を圧迫す
ることによってこの出口の開口を変化させるバルブからなる。好ましくは、上記
リザーバは、折り畳み可能な壁を備え、そしてこの注入ポンプは、このリザーバ
のこの折り畳み可能な壁と並置された、膨張可能な内袋をさらに備える。上記容
積エアーポンプは、この内袋と流体接続している。上記容積エアーポンプは、上
記選択された圧力がリザーバに適用されるまで第１の速度で上記内袋にガスを提
供し、そしてその後に第１の速度未満の第２の実質的に一律の速度で内袋にガス
を提供する。
【０００７】
本発明の第２の局面は、治療用液体リザーバを規定する折り畳み可能なバッグ
を備える注入ポンプであり、この折り畳み可能なバッグは、そこから延びるリザ
ーバ出口を規定する弾力性チュービングを有する。膨張可能な内袋が、この折り
畳み可能なバッグと並置される。剛性ハウジングは、この折り畳み可能なバッグ
および膨張可能な内袋を受け入れるチャンバを規定し、そして弾力性チュービン
グを受け入れるためのポートを備える。容積エアーポンプは、この内袋を膨らま
せ、それによってこの折り畳み可能なバッグへと圧力を適用するように、この内
袋と流体接続にある。バルブは、この弾力性チュービングを通る液体の流動を、
この折り畳み可能なバッグ中の実質的に一定の選択された圧力を維持するように
、この折り畳み可能なバッグへ適用される圧力の関数として、変動可能に制限す
るためのこの弾力性チュービングと操作可能に関連づけられる。上記バルブは、
好ましくは、上記折り畳み可能なバッグに選択された圧力が適用されるまで、弾
力性チュービングを通る液体の流動を妨げる。上記バルブは、間に弾力性チュー
ビングを受け入れるブレードおよびアンビルからなる。このブレードは、このア
ンビルに向かって付勢して、この弾力性チューブを通る上記液体の流動を制限し
、そしてこのブレードは、上記折り畳み可能なバッグと操作可能に関連づけられ
て、この折り畳み可能なバッグ内の圧力が増加するにつれて、このブレードをこ
のアンビルから離れるように付勢させる。上記容積エアーポンプは、好ましくは
、上記アームおよび上記ブレードを上記アンビルから離れるように最初に動かす
ように、このブレードに対する上記付勢力を克服するに十分な選択された圧力が
リザーバに適用されるまで第１の速度で上記内袋にガスを提供し、その後、第１
の速度未満の第２の実質的に一律の速度で上記内袋にガスを提供する。検出器は
、上記アームと、容積エアーポンプとに操作可能に関連づけられ、この検出器は
、このアームの最初の動きを検出し、そしてこの容積エアーポンプに第１の信号
を送る。このセンサは、上記ブレードが上記アンビルからの選択された距離より
大きく動くか否かを検出し、この時点で、第２のシグナルが容積エアーポンプに
送られる。
を備える注入ポンプであり、この折り畳み可能なバッグは、そこから延びるリザ
ーバ出口を規定する弾力性チュービングを有する。膨張可能な内袋が、この折り
畳み可能なバッグと並置される。剛性ハウジングは、この折り畳み可能なバッグ
および膨張可能な内袋を受け入れるチャンバを規定し、そして弾力性チュービン
グを受け入れるためのポートを備える。容積エアーポンプは、この内袋を膨らま
せ、それによってこの折り畳み可能なバッグへと圧力を適用するように、この内
袋と流体接続にある。バルブは、この弾力性チュービングを通る液体の流動を、
この折り畳み可能なバッグ中の実質的に一定の選択された圧力を維持するように
、この折り畳み可能なバッグへ適用される圧力の関数として、変動可能に制限す
るためのこの弾力性チュービングと操作可能に関連づけられる。上記バルブは、
好ましくは、上記折り畳み可能なバッグに選択された圧力が適用されるまで、弾
力性チュービングを通る液体の流動を妨げる。上記バルブは、間に弾力性チュー
ビングを受け入れるブレードおよびアンビルからなる。このブレードは、このア
ンビルに向かって付勢して、この弾力性チューブを通る上記液体の流動を制限し
、そしてこのブレードは、上記折り畳み可能なバッグと操作可能に関連づけられ
て、この折り畳み可能なバッグ内の圧力が増加するにつれて、このブレードをこ
のアンビルから離れるように付勢させる。上記容積エアーポンプは、好ましくは
、上記アームおよび上記ブレードを上記アンビルから離れるように最初に動かす
ように、このブレードに対する上記付勢力を克服するに十分な選択された圧力が
リザーバに適用されるまで第１の速度で上記内袋にガスを提供し、その後、第１
の速度未満の第２の実質的に一律の速度で上記内袋にガスを提供する。検出器は
、上記アームと、容積エアーポンプとに操作可能に関連づけられ、この検出器は
、このアームの最初の動きを検出し、そしてこの容積エアーポンプに第１の信号
を送る。このセンサは、上記ブレードが上記アンビルからの選択された距離より
大きく動くか否かを検出し、この時点で、第２のシグナルが容積エアーポンプに
送られる。
【０００８】
本発明の第３の局面は、患者に治療用液体を注入する方法である。この方法は
、治療用液体を含み、そして液体出口を有するリザーバを提供する工程、このリ
ザーバを加圧するように、このリザーバと操作可能に関連づけられている容積エ
アーポンプを提供する工程、およびこの液体出口を通る液体が、この容積エアー
ポンプの容積流速と比例するように、このリザーバ中の選択された圧力を維持す
る工程を包含する。上記液体出口は、弾力性チューブを備え、そしてこの方法は
、さらにこの弾力性チューブの部分に圧迫力を適用する工程、およびこの弾力性
チューブの部分の有効内部断面積を増加させるように、このリザーバ中の圧力が
増加するにつれて、この圧迫力を低下させる工程を包含し得る。この方法はさら
に、上記容積エアーポンプと流体接続にあるこのリザーバと並置された内袋を提
供することによりこのリザーバを加圧する工程、およびこのリザーバ中の圧力が
選択された圧力未満である場合に、この液体出口を通る液体の流動を妨げる工程
をさらに包含する。この方法は、上記選択された圧力がリザーバ中で達成される
まで第１の速度で上記内袋を膨張させ、その後、この第１の速度未満の第２の実
質的に一定の速度でこの内袋を膨張させる工程をさらに包含する。
、治療用液体を含み、そして液体出口を有するリザーバを提供する工程、このリ
ザーバを加圧するように、このリザーバと操作可能に関連づけられている容積エ
アーポンプを提供する工程、およびこの液体出口を通る液体が、この容積エアー
ポンプの容積流速と比例するように、このリザーバ中の選択された圧力を維持す
る工程を包含する。上記液体出口は、弾力性チューブを備え、そしてこの方法は
、さらにこの弾力性チューブの部分に圧迫力を適用する工程、およびこの弾力性
チューブの部分の有効内部断面積を増加させるように、このリザーバ中の圧力が
増加するにつれて、この圧迫力を低下させる工程を包含し得る。この方法はさら
に、上記容積エアーポンプと流体接続にあるこのリザーバと並置された内袋を提
供することによりこのリザーバを加圧する工程、およびこのリザーバ中の圧力が
選択された圧力未満である場合に、この液体出口を通る液体の流動を妨げる工程
をさらに包含する。この方法は、上記選択された圧力がリザーバ中で達成される
まで第１の速度で上記内袋を膨張させ、その後、この第１の速度未満の第２の実
質的に一定の速度でこの内袋を膨張させる工程をさらに包含する。
【０００９】
本発明のサーボバルブ制御を備えた注入ポンプおよび治療用液体を注入する方
法は、広範な流速にわたって、注入ポンプからの一定流速を維持するための非常
に信頼性の高い様式を提供する。折り畳み可能なリザーバに適用される選択され
た圧力に、出口の有効内部断面積を関連づけることによって、出口における選択
された圧力が正確に維持され、これによって、容積エアーポンプにより提供され
る空気の容積流速と比例した液体の容積流速を保つことによって、実質的に一定
な流速を確実にする。患者へのラインにおける圧力が増大する（例えば、注入点
に対してポンプが低くなったことに起因する）と、バッグ内の圧力が増大し、そ
のためにバルブをさらに開かせて、バッグ内の圧力が選択された圧力に戻るまで
、徐々に流速を増大させる。このようにして、ポンプは、自己調節する。バルブ
が選択された量を超えて開く（これは、下流の閉塞を示す）と、容積エアーポン
プが作動を停止し、過剰な圧力が蓄積するのを防ぐ。
法は、広範な流速にわたって、注入ポンプからの一定流速を維持するための非常
に信頼性の高い様式を提供する。折り畳み可能なリザーバに適用される選択され
た圧力に、出口の有効内部断面積を関連づけることによって、出口における選択
された圧力が正確に維持され、これによって、容積エアーポンプにより提供され
る空気の容積流速と比例した液体の容積流速を保つことによって、実質的に一定
な流速を確実にする。患者へのラインにおける圧力が増大する（例えば、注入点
に対してポンプが低くなったことに起因する）と、バッグ内の圧力が増大し、そ
のためにバルブをさらに開かせて、バッグ内の圧力が選択された圧力に戻るまで
、徐々に流速を増大させる。このようにして、ポンプは、自己調節する。バルブ
が選択された量を超えて開く（これは、下流の閉塞を示す）と、容積エアーポン
プが作動を停止し、過剰な圧力が蓄積するのを防ぐ。
【００１０】
（好適な実施態様の詳細な説明）
本発明のサーボバルブ１２を備える容積注入ポンプ１０を、図１に模式的に示
す。容積注入ポンプ１０は、一定容積のチャンバ１６を規定するハウジング１４
からなる。チャンバ１６内には、治療用液体のためのリザーバを規定する折り畳
み可能なバッグ１８がある。折り畳み可能なバッグ１８と並置されたチャンバ１
６内にはまた、容積ガス供給源２４を備えた導管２２により流体接続された、膨
張可能な内袋２０がある。好適な実施態様において、この容積ガス供給源２４は
、コード化された電動モーター２７により駆動される容積エアーポンプ２６から
なる。このコード化された電動モーター２７は、コネクタ２９により制御回路ま
たはマイクロプロセッサ２８と連結される。このマイクロプロセッサ２８は、プ
リプログラムされてもよいし、あるいは、入力ステーション３０を通じて再プロ
グラム可能である。このマイクロプロセッサ２８および電動モーター２７は、好
ましくは、１つの電源３１から電力供給され、この電源３１は、ライン３２およ
び３３を介して電力を分配する。この電源３１は、内部バッテリーであり得、こ
れは取り替え可能であってもよいし、再充電可能であってもよいし、または注入
ポンプ１０全体とともに使い捨て可能であってもよい。あるいは、この電源は、
ポンプ１０に対して外部にあり得る（例えば、一般家庭用電流）。選択された、
変形されていない内部断面積を有する弾力性出口チューブ３６は、ハウジング１
４における折り畳み可能なバッグ１８およびポート３８から延び、患者の投与セ
ットと流体接続状態にあり（示さず）、折り畳み可能なバッグ１８から患者に治
療用液体を送達する。当該分野で周知であるように、液体は、一定容積のチャン
バ１６内の膨張可能な内袋２０から折り畳み可能なバッグ１８に圧力を適用する
ことにより弾力性出口チューブ３６から流動する。
す。容積注入ポンプ１０は、一定容積のチャンバ１６を規定するハウジング１４
からなる。チャンバ１６内には、治療用液体のためのリザーバを規定する折り畳
み可能なバッグ１８がある。折り畳み可能なバッグ１８と並置されたチャンバ１
６内にはまた、容積ガス供給源２４を備えた導管２２により流体接続された、膨
張可能な内袋２０がある。好適な実施態様において、この容積ガス供給源２４は
、コード化された電動モーター２７により駆動される容積エアーポンプ２６から
なる。このコード化された電動モーター２７は、コネクタ２９により制御回路ま
たはマイクロプロセッサ２８と連結される。このマイクロプロセッサ２８は、プ
リプログラムされてもよいし、あるいは、入力ステーション３０を通じて再プロ
グラム可能である。このマイクロプロセッサ２８および電動モーター２７は、好
ましくは、１つの電源３１から電力供給され、この電源３１は、ライン３２およ
び３３を介して電力を分配する。この電源３１は、内部バッテリーであり得、こ
れは取り替え可能であってもよいし、再充電可能であってもよいし、または注入
ポンプ１０全体とともに使い捨て可能であってもよい。あるいは、この電源は、
ポンプ１０に対して外部にあり得る（例えば、一般家庭用電流）。選択された、
変形されていない内部断面積を有する弾力性出口チューブ３６は、ハウジング１
４における折り畳み可能なバッグ１８およびポート３８から延び、患者の投与セ
ットと流体接続状態にあり（示さず）、折り畳み可能なバッグ１８から患者に治
療用液体を送達する。当該分野で周知であるように、液体は、一定容積のチャン
バ１６内の膨張可能な内袋２０から折り畳み可能なバッグ１８に圧力を適用する
ことにより弾力性出口チューブ３６から流動する。
【００１１】
サーボバルブ１２は、アンビル４０およびブレード４２からなり、これらは、
その間に弾力性出口チューブ３６の部分を受け入れる。このアンビル４０は、弾
力性出口チューブ３６のためのポート３８を規定するハウジング１４の壁の部分
からなる。ブレード４２は、アーム４８の遠位末端４６上にある。アーム４８の
近位末端５０は、ハウジング１４に旋回的に取り付けられている。好適な実施態
様に示されるように、アーム４８は剛性であり、旋回装着は、ヒンジ５２による
。あるいは、このハウジングおよびアーム１４は、適切な熱可塑性物質から一体
化して作製され得、そしてこの旋回装着は、一体ヒンジ（ｌｉｖｉｎｇ ｈｉｎ
ｇｅ）であり得る。圧力パッド５４は、アーム４８の近位末端５０と遠位末端４
６との間に入り、ハウジング１４におけるオリフィス５６を通って延びる。圧力
パッド５４の表面は、折り畳み可能なバッグ１８と接触している規定された表面
積を有する。バネ５８は、アーム４８の遠位末端に位置し、そして折り畳めるよ
うに、従って、選択された力を適用することによって弾力性出口チューブ３６の
内部を閉じるように、アンビル４０に向かってブレードを付勢する。バネ５８の
代替として、ポンプが図１に示される配向で維持される場合、アームの重量は選
択された力を適用し得る。センサ６０は、アーム４８と操作可能に関連づけられ
て、アーム４８、従ってブレード４２の動きを検出する。センサ６０は、コネク
タ６２によりマイクロプロセッサ３０と接続される。
その間に弾力性出口チューブ３６の部分を受け入れる。このアンビル４０は、弾
力性出口チューブ３６のためのポート３８を規定するハウジング１４の壁の部分
からなる。ブレード４２は、アーム４８の遠位末端４６上にある。アーム４８の
近位末端５０は、ハウジング１４に旋回的に取り付けられている。好適な実施態
様に示されるように、アーム４８は剛性であり、旋回装着は、ヒンジ５２による
。あるいは、このハウジングおよびアーム１４は、適切な熱可塑性物質から一体
化して作製され得、そしてこの旋回装着は、一体ヒンジ（ｌｉｖｉｎｇ ｈｉｎ
ｇｅ）であり得る。圧力パッド５４は、アーム４８の近位末端５０と遠位末端４
６との間に入り、ハウジング１４におけるオリフィス５６を通って延びる。圧力
パッド５４の表面は、折り畳み可能なバッグ１８と接触している規定された表面
積を有する。バネ５８は、アーム４８の遠位末端に位置し、そして折り畳めるよ
うに、従って、選択された力を適用することによって弾力性出口チューブ３６の
内部を閉じるように、アンビル４０に向かってブレードを付勢する。バネ５８の
代替として、ポンプが図１に示される配向で維持される場合、アームの重量は選
択された力を適用し得る。センサ６０は、アーム４８と操作可能に関連づけられ
て、アーム４８、従ってブレード４２の動きを検出する。センサ６０は、コネク
タ６２によりマイクロプロセッサ３０と接続される。
【００１２】
操作時に、膨張可能な内袋２０は、導管２２から内袋２０を通って容積エアー
ポンプ２６から送達される空気によって膨張される。内袋が膨張するにつれて、
治療用液体を弾力性チューブ３６から流動させる傾向のある折り畳み可能なバッ
グ１８に圧力を適用する。しかし、バルブ１２が、十分な圧力が折り畳み可能な
バッグ１８内に蓄積して、十分な力を圧力パッド５４に適用し、弾力性チューブ
３６の内部を開くに充分、バネ５８の付勢に逆らうまでは、弾力性チューブ３６
を通る液体の流動が許容されない。従って、閾値圧（好ましくは９ｐｓｉ）は閾
値力に逆らうために必要である。圧力パッド５４の表面積は、選択された力が所
望の閾値圧が折り畳み可能なバッグ１８において達成されるときに克服されるよ
うに、選択される。一旦この閾値圧が適用されると、ガスは、弾力性チューブを
通って、患者に所望の流速を提供するに充分な、実質的に一定の速度で膨張可能
な内袋２０に供給される。９ｐｓｉ閾値圧を仮定すると、所望の流速を持続する
に必要な膨張可能な内袋２０への空気の流動は、以下のとおりに計算され得る。
ポンプ２６から送達される空気によって膨張される。内袋が膨張するにつれて、
治療用液体を弾力性チューブ３６から流動させる傾向のある折り畳み可能なバッ
グ１８に圧力を適用する。しかし、バルブ１２が、十分な圧力が折り畳み可能な
バッグ１８内に蓄積して、十分な力を圧力パッド５４に適用し、弾力性チューブ
３６の内部を開くに充分、バネ５８の付勢に逆らうまでは、弾力性チューブ３６
を通る液体の流動が許容されない。従って、閾値圧（好ましくは９ｐｓｉ）は閾
値力に逆らうために必要である。圧力パッド５４の表面積は、選択された力が所
望の閾値圧が折り畳み可能なバッグ１８において達成されるときに克服されるよ
うに、選択される。一旦この閾値圧が適用されると、ガスは、弾力性チューブを
通って、患者に所望の流速を提供するに充分な、実質的に一定の速度で膨張可能
な内袋２０に供給される。９ｐｓｉ閾値圧を仮定すると、所望の流速を持続する
に必要な膨張可能な内袋２０への空気の流動は、以下のとおりに計算され得る。
【００１３】
内袋への流速＝所望の治療用液体流速×（雰囲気圧＋バッグ圧力）
大気圧
従って、例示として、９ｐｓｉの閾値圧および２５ｍｌ／時間という所望の治療
用液体流速および１４ｐｓｉの雰囲気圧を仮定すると、計算は、以下のとおりで
ある： ２５×（１４＋９） ＝３８ｍｌ／時間（おおよそ） １４ ユーザーにより、入力ステーション３０を通じて所望の流速が入力されると、マ
イクロプロセッサは、この方程式に従って必要な空気流動を計算する。適用時、
エアーポンプからの流速がどの程度円滑かに依存して、バルブは、平衡を維持す
る位置に「浮動する」傾向がある。
用液体流速および１４ｐｓｉの雰囲気圧を仮定すると、計算は、以下のとおりで
ある： ２５×（１４＋９） ＝３８ｍｌ／時間（おおよそ） １４ ユーザーにより、入力ステーション３０を通じて所望の流速が入力されると、マ
イクロプロセッサは、この方程式に従って必要な空気流動を計算する。適用時、
エアーポンプからの流速がどの程度円滑かに依存して、バルブは、平衡を維持す
る位置に「浮動する」傾向がある。
【００１４】
注入の開始時に、容積エアーポンプ２６は、最大速度で操作されて、十分な圧
力が折り畳み可能なバッグ１８内で発生する（アーム４８、従ってブレード４２
がアンビル４０に対して持ち上がるようにする）まで、内袋を膨張させる。アー
ムの最初の動きは、センサ６０により検出され、このセンサ６０は、マイクロプ
ロセッサ２８に信号を送り、ついで、このマイクロプロセッサ２８は、コード化
された電動モータードライブ２７に信号を送る。このコード化された電動モータ
ードライブ２７は、コード化された電動モーターを遅くして、計算された必要な
速度まで内袋へのガスの送達を遅くし、入力ステーション３０において入力され
た所望の流速を、弾力性チューブを通して提供する。その後、このポンプは、圧
力調節器と同様に作用する。ここで、このバルブ１２は、出口チューブ３６で所
望の圧力を維持するように開閉する。患者投与セット内の流動に対する抵抗が増
大すると（例えば、ポンプが患者への注入点に対して低くなり、このことによっ
て出口チューブ３６内の圧力および折り畳み可能なバッグ１８内の圧力が増大す
ることによって）、ブレード４２は、アンビル４０からさらに離れて動き、これ
により弾力性チューブ３６の有効内部断面積が一時的に増大し、システム圧が出
口チューブでの所望の圧力に戻り、そして流速が所望の流速に戻るまで、より大
きく流動させる。従って、ポンプは、自己調節される。妨害が患者投与セットま
たは患者の血管において発生し、その結果、選択された最大値を超えてシステム
に対する圧力が増大されると、センサ６０は、アーム４８の対応する動きを検出
し、そしてマイクロプロセッサに信号を送り、次いで、このマイクロプロセッサ
が電動モーター２７を停止させ、そして警告を発する。
力が折り畳み可能なバッグ１８内で発生する（アーム４８、従ってブレード４２
がアンビル４０に対して持ち上がるようにする）まで、内袋を膨張させる。アー
ムの最初の動きは、センサ６０により検出され、このセンサ６０は、マイクロプ
ロセッサ２８に信号を送り、ついで、このマイクロプロセッサ２８は、コード化
された電動モータードライブ２７に信号を送る。このコード化された電動モータ
ードライブ２７は、コード化された電動モーターを遅くして、計算された必要な
速度まで内袋へのガスの送達を遅くし、入力ステーション３０において入力され
た所望の流速を、弾力性チューブを通して提供する。その後、このポンプは、圧
力調節器と同様に作用する。ここで、このバルブ１２は、出口チューブ３６で所
望の圧力を維持するように開閉する。患者投与セット内の流動に対する抵抗が増
大すると（例えば、ポンプが患者への注入点に対して低くなり、このことによっ
て出口チューブ３６内の圧力および折り畳み可能なバッグ１８内の圧力が増大す
ることによって）、ブレード４２は、アンビル４０からさらに離れて動き、これ
により弾力性チューブ３６の有効内部断面積が一時的に増大し、システム圧が出
口チューブでの所望の圧力に戻り、そして流速が所望の流速に戻るまで、より大
きく流動させる。従って、ポンプは、自己調節される。妨害が患者投与セットま
たは患者の血管において発生し、その結果、選択された最大値を超えてシステム
に対する圧力が増大されると、センサ６０は、アーム４８の対応する動きを検出
し、そしてマイクロプロセッサに信号を送り、次いで、このマイクロプロセッサ
が電動モーター２７を停止させ、そして警告を発する。
【図１】
図１は、本発明のサーボバルブ制御を備える容積注入の模式的断面立面図であ
る。
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，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，Ｌ
Ｕ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＡＵ，ＢＲ，ＣＡ，Ｃ
Ｎ，ＪＰ，ＫＲ，ＳＧ
Ｆターム(参考） 3H045 AA01 AA26 AA39 BA19 BA22
CA04 CA06 CA26 CA30 DA10
DA15 DA47 EA04 EA26 EA34
EA42
3H076 AA00 AA14 AA33 AA35 AA40
BB32 BB43 CC07 CC35 CC41
CC84 CC95 CC98 CC99
4C066 AA07 BB01 CC01 DD12 EE10
HH01 QQ32 QQ35
Claims (17)
- 【請求項１】 注入ポンプであって、 液体のための出口を有する、注入される治療用液体を含むリザーバ； 該リザーバを加圧するように該リザーバと操作可能に関連づけられた容積エア
ーポンプ；および 該液体出口と操作可能に関連づけられたバルブであって、該バルブは、選択さ
れた圧力が該出口において得られるまで、該液体出口を通じる液体流動を妨げ、
そしてその後、実質的に該選択された圧力で該リザーバ中の該圧力を保つ該出口
の開口を維持し、このことにより、該出口を通じる該液体の容積流速が、該容積
エアーポンプからの空気の容積流速と比例する、バルブ、 を備える、注入ポンプ。 - 【請求項２】 前記バルブが、前記選択された圧力を維持するように前記出
口の前記開口を変化させる、請求項１に記載の注入ポンプ。 - 【請求項３】 前記出口が、選択された変形されていない内部断面積を有す
る可撓性導管、および該導管の部分の該内部断面積を変化させるように、該導管
の部分を圧迫することによって該出口の前記開口を変化させるバルブを備える、
請求項１に記載の注入ポンプ。 - 【請求項４】 前記リザーバが、折り畳み可能な壁を備え、そして該リザー
バの該折り畳み可能な壁と並置された、膨張可能な内袋をさらに備え、前記容積
エアーポンプが、該内袋と流体接続している、請求項１に記載の注入ポンプ。 - 【請求項５】 前記容積エアーポンプが、前記選択された圧力が前記リザー
バに適用されるまで第１の速度で前記内袋にガスを提供し、そしてその後、第１
の速度未満の第２の実質的に一律の速度で該内袋にガスを提供する、請求項４に
記載の注入ポンプ。 - 【請求項６】 注入ポンプであって、 治療用液体リザーバを規定する折り畳み可能なバッグであって、該折り畳み可
能なバッグが、そこから延びるリザーバ出口を規定する弾力性チュービングを有
する、折り畳み可能なバッグ 該折り畳み可能なバッグに並置された膨張可能な内袋； 該折り畳み可能なバッグおよび該膨張可能な内袋を受け入れるチャンバを規定
し、そして該弾力性チュービングを受け入れるためのポートを有する、剛性ハウ
ジング； 該内袋を膨らませ、それによって該折り畳み可能なバッグへと圧力を適用する
ように、該内袋と流体接続にある容積エアーポンプ；および 該弾力性チュービングを通して液体の流動を、該折り畳み可能なバッグ中の実
質的に一定の選択された圧力を維持するように、該折り畳み可能なバッグへ適用
される圧力の関数として、変動可能に制限するための該弾力性チュービングと操
作可能に関連づけられたバルブ、 を備える、注入ポンプ。 - 【請求項７】 前記折り畳み可能なバッグへ前記選択された圧力が適用され
るまで、前記バルブが、弾力性チュービングを通る液体の流動を妨げる、請求項
６に記載の注入ポンプ。 - 【請求項８】 請求項６に記載の注入ポンプであって、前記バルブが、 間に弾力性チュービングを受け入れるブレードおよびアンビルであって、該ブ
レードは、該アンビルに向かって付勢されて、該弾力性チューブを通る前記液体
の流動を制限し、そして該ブレードは、前記折り畳み可能なバッグと操作可能に
関連づけられて、該折り畳み可能なバッグ内の圧力が増加するにつれて該ブレー
ドを該アンビルから離れて付勢させる、ブレードおよびアンビル、 を備える、注入ポンプ。 - 【請求項９】 請求項６に記載の注入ポンプであって、前記バルブが、 間に弾力性チュービングを受け入れるブレードおよびアンビルであって、該ア
ンビルが前記ハウジングに対して固定されている、ブレードおよびアンビル； 該ブレードに取り付けられた遠位末端と、該剛性ハウジングに旋回的に取り付
けられた近位末端とを有するアームであって、該アームは、該ハウジングにおけ
るオリフィスを通じて、前記折り畳み可能なバッグおよび前記膨張可能な内袋の
うちの１つと接触して延びる、近位末端と遠位末端との間に圧力パッドを備える
アーム；および 該ブレードを該アンビルに向かって付勢させる力を提供する手段、 を備える、注入ポンプ。 - 【請求項１０】 前記付勢手段が、前記アームと操作可能に関連づけられた
バネを備える、請求項９に記載の注入ポンプ。 - 【請求項１１】 請求項６に記載の注入ポンプであって、前記容積エアーポ
ンプが、前記アームおよび前記ブレードを前記アンビルから離れるように最初に
動かすために、該ブレードに対する前記付勢力を克服するに十分な選択された圧
力が前記リザーバに適用されるまで第１の速度で前記内袋にガスを提供し、その
後、該第１の速度未満の第２の実質的に一律の速度で該内袋にガスを提供する、
注入ポンプ。 - 【請求項１２】 前記アームと前記容積エアーポンプとに操作可能に関連づ
けられた検出器をさらに備え、該検出器が該アームの最初の動きを検出し、そし
て該容積エアーポンプに第１の信号を送る、請求項１１に記載の注入ポンプ。 - 【請求項１３】 前記ブレードが、前記アンビルからの選択された距離より
大きく動くと、第２のシグナルが前記容積エアーポンプに送られる、請求項１２
に記載の注入ポンプ。 - 【請求項１４】 患者に治療用液体を注入する方法であって、 ａ）治療用液体を含み、そして液体出口を有するリザーバを提供する工程； ｂ）該リザーバを加圧するように、該リザーバと操作可能に関連づけられてい
る容積エアーポンプを提供する工程； ｃ）該液体出口を通る液体が、該容積エアーポンプの容積流速と比例するよう
に、該リザーバ中の選択された圧力を維持する工程、 を包含する、方法。 - 【請求項１５】 工程ａ）において、前記液体出口が、弾力性チューブを備
え、そして工程ｃ）が、該弾力性チューブの部分に圧迫力を適用する工程、およ
び該弾力性チューブの部分の有効内部断面積を増加させるように、該リザーバ中
の圧力が増加するにつれて該圧迫力を低下させる工程をさらに包含する、請求項
１４に記載の方法。 - 【請求項１６】 請求項１４に記載の方法であって、工程ａ）において、前
記液体出口が、弾力性チューブを備え、そして前記リザーバが折り畳み可能であ
り、そして工程ｂ）が、前記容積エアーポンプと流体接続にある該リザーバと並
置された内袋を提供することにより該リザーバを加圧する工程をさらに包含し、
該方法は、 ｄ）該リザーバ中の該圧力が該選択された圧力未満である場合に、該液体出口
を通る液体の流動を妨げる工程、 をさらに包含する、方法。 - 【請求項１７】 請求項１６に記載の方法であって、該方法は、 ｅ）前記選択された圧力が前記リザーバ中で達成されるまで第１の速度で前記
内袋を膨張させ、その後、該第１の速度未満の第２の実質的に一定の速度で該内
袋を膨張させる工程、 をさらに包含する、方法。
Applications Claiming Priority (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GB9916111A GB2352974B (en) | 1999-07-10 | 1999-07-10 | Volumetric infusion pump with servo valve control |
| GB9916111.9 | 1999-07-10 | ||
| US09/410,676 | 1999-10-01 | ||
| US09/410,676 US6398760B1 (en) | 1999-10-01 | 1999-10-01 | Volumetric infusion pump with servo valve control |
| PCT/US2000/016394 WO2001003758A1 (en) | 1999-07-10 | 2000-06-15 | Volumetric infusion pump with servo valve control |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003504125A true JP2003504125A (ja) | 2003-02-04 |
Family
ID=26315750
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001509230A Withdrawn JP2003504125A (ja) | 1999-07-10 | 2000-06-15 | サーボバルブ制御を備える容積注入ポンプ |
Country Status (9)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP1112100A1 (ja) |
| JP (1) | JP2003504125A (ja) |
| KR (1) | KR20010075031A (ja) |
| CN (1) | CN1315876A (ja) |
| AR (1) | AR024698A1 (ja) |
| AU (1) | AU5739000A (ja) |
| BR (1) | BR0006913A (ja) |
| CA (1) | CA2341745A1 (ja) |
| WO (1) | WO2001003758A1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012527272A (ja) * | 2009-05-20 | 2012-11-08 | サノフィ−アベンティス・ドイチュラント・ゲゼルシャフト・ミット・ベシュレンクテル・ハフツング | 薬物送達デバイス |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SE9903683D0 (sv) * | 1999-10-13 | 1999-10-13 | Goeran Ewerloef | Infusionsanordning för användning tillsammans med en infusionspåse |
| FR2850027B1 (fr) * | 2003-01-21 | 2005-09-16 | Medex Sa | Dispositif d'injection de liquide medical |
| CA2891057C (en) | 2004-11-22 | 2018-11-13 | Kaleo, Inc. | Medicament delivery apparatus and movable indicator |
| US8361026B2 (en) | 2005-02-01 | 2013-01-29 | Intelliject, Inc. | Apparatus and methods for self-administration of vaccines and other medicaments |
| WO2008091838A2 (en) | 2007-01-22 | 2008-07-31 | Intelliject, Inc. | Medical injector with compliance tracking and monitoring |
| KR101127126B1 (ko) * | 2011-08-31 | 2012-03-21 | 서현배 | 압전 작동 인퓨전펌프 |
| GB2523512A (en) | 2012-12-27 | 2015-08-26 | Kaleo Inc | Devices, systems and methods for locating and interacting with medicament delivery systems |
| WO2018136413A2 (en) | 2017-01-17 | 2018-07-26 | Kaleo, Inc. | Medicament delivery devices with wireless connectivity and event detection |
| US11929160B2 (en) | 2018-07-16 | 2024-03-12 | Kaleo, Inc. | Medicament delivery devices with wireless connectivity and compliance detection |
| CN109498896A (zh) * | 2018-12-28 | 2019-03-22 | 山东华亿医疗科技有限公司 | 一种无重力控制输液装置 |
| CN113697885B (zh) * | 2021-08-31 | 2022-03-08 | 湖州恒辉科技有限公司 | 一种大跨度伸缩移动顶棚 |
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|---|---|---|---|---|
| ES2004595A6 (es) * | 1987-04-09 | 1989-01-16 | Ruano Marco Miguel | Bomba volumetrica para perfusion parenteral |
| US5090963A (en) * | 1990-10-19 | 1992-02-25 | Product Development (Z.G.S.) Ltd. | Electrochemically driven metering medicament dispenser |
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| US5681284A (en) * | 1994-10-31 | 1997-10-28 | Glenn Herskowitz | Infusion pump with tube spike holder |
-
2000
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- 2000-06-15 WO PCT/US2000/016394 patent/WO2001003758A1/en not_active Application Discontinuation
- 2000-06-15 JP JP2001509230A patent/JP2003504125A/ja not_active Withdrawn
- 2000-06-15 KR KR1020017003117A patent/KR20010075031A/ko not_active Application Discontinuation
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- 2000-06-15 BR BR0006913-2A patent/BR0006913A/pt not_active IP Right Cessation
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|---|---|---|---|---|
| JP2012527272A (ja) * | 2009-05-20 | 2012-11-08 | サノフィ−アベンティス・ドイチュラント・ゲゼルシャフト・ミット・ベシュレンクテル・ハフツング | 薬物送達デバイス |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20070904 |