JP2005508712A - 医療用ポンプ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は特に簡単な構造を有する医療用ポンプ装置およびポンプ・システムを提供する。
【解決手段】医療用ポンプ装置において、弁の回転要素（１６）を回転したときにポンプ装置の入口（４）および出口（７）を結合し、または入口をポンプ室（１５）と結合し、またはこのポンプ室を出口と結合する好ましくはただ１つの直線伸長通路（２０）を有する回転弁（１３）が使用される。このようにして、医療用ポンプ装置を特に簡単に形成することができ、この場合、このポンプ装置は注入注射駆動装置または注入容器とカテーテルとの間に挿入され且つ少ない液量を正確に計量供給するために使用される。

Description

本発明は請求項１、２および１１の上位概念に記載の医療用ポンプ装置に関するものである。さらに、本発明は請求項１２に記載のポンプ・システムに関するものである。

液体または薬剤の連続投与のために注入ポンプおよび注射ポンプが使用される。注入ポンプにおいて液体がホース上に作用する圧搾ローラ（スクイージング・ローラ）により供給されるのに対して、注射ポンプにおいては薬剤溶液が注射ピストンの移動により排出される。後者のシステムにおいては、排出薬剤量はこのピストンの位置の関数である。注射ポンプ・システムは、特に、強い薬剤を高濃度溶液として低流量で連続的に投与するために使用される。

特に小児科集中治療においては、患者に不必要に液体を投与しないようにきわめて低流量で処置される。高濃度で強い即効性薬剤を使用した場合、流量の変動が大きいと生命にかかわることがある。

注射ポンプ・システムは、きわめて低流量の場合、ポンプ、注射器（特にピストン・ゴム）、液体溶液内の空気および注入配管のたわみ性が原因となって、静圧圧力変動（ポンプの持上げ／引下げ）にきわめて感受性がある［明細書の最後に記載の文献番号のうちの文献１、２］。弾性変形および短時間付着（付着効果）の結果として、ピストン位置と排出容積との間に正確な関係が成立しなくなる。注射ポンプの垂直方向引下げは、静圧圧力比の変化に基づき、逆流および薬剤非投与時間を伴うサイフォン効果を導くことになる。これは特に低流量（＜１ｍｌ／ｈ）において顕著となる。逆に、ポンプを持ち上げると、膨張可能な要素の排出（注入塊）を発生させることがある［３、４］。

配管が閉鎖または屈折した場合、膨張可能な要素は注入システム内の圧力上昇を遅らせ、したがって閉鎖アラームを遅らせる［１０−１２］。
個々の構成要素の詳細な分析の結果、たわみ性の主要部分は特に注射ポンプ、注入注射器および空気が原因であることがわかった［５−９、１２］。

この場合、薄くて硬い注入配管の膨張性は貯蔵容器即ちポンプおよび注射器の膨張性よりはるかに小さいことがわかった。
一方で、例えば米国特許第６２１３７２３号から既知の注入ポンプは、一般的に、高濃度の即効性薬剤をきわめて低流量で投与するためにはほとんど適していない。末端における圧搾（スクイージング）を開始する前に手元における圧搾を開始すると注入配管内に圧力上昇が形成され、注入配管は末端における圧搾を開始したときに短時間高い流量が形成される。このために使用される注入システムは膨張性が高く、したがって静圧変化にきわめて感受性がある。両方の注入システムは、きわめて正確に排出される液量に関する調節を提供していないという欠点を有している［１３−１６］。

さらに、米国特許第４２７３１２１号から、注入容器とカテーテルないし患者との間に配置されるカセット・ポンプが既知である。カセットは膜により境界が形成される室を含み、この場合、入口側および出口側に配置されている弁として作用するホース・クランプと協働する膜の加圧は、少ない容積を患者の方向にポンピングすることを可能にする。しかしながら、このポンプにおいてはたわみ性膜表面の７５％以下がフリーであり且つ付属のプランジャにより加圧されないので、同様に、このカセット・ポンプは液体の入口圧力したがって注入容器の高さ位置に著しく依存している。カセット・ポンプへ供給するための注射ポンプとの協働は記載されてなく、したがって、たわみ性および２つのポンプの対応する位置依存性に基づいて有利ではないように思われる。

スイス特許出願第２１１０／０１号から上記欠点を回避可能なポンプ装置およびポンプ・システムが既知である。

特に簡単な構造を有するポンプ装置およびポンプ・システムを提供することが本発明の課題である。

この課題は請求項１、２および１１の特徴を有する冒頭記載のタイプのポンプ装置において並びに請求項１２に記載のポンプ・システムにより達成される。
好ましくは均等に分配された接続口とポンプ室とを備えた回転弁によりきわめて簡単な構造が得られる。好ましくは直線の個々の通路は装置の確実な洗浄を可能にし且つそこに気泡が蓄積しやすい突起部を回避させる。

ポンプ室を好ましくは剛に形成することにより、ポンプ装置は入口圧力変動とは無関係に常に同じポンプ容積を供給することができ、同様のことは、注入注射器および駆動装置のたわみ性が供給ポンプ容積にもはや影響を及ぼさないポンプ・システムに対しても当てはまる。

好ましい実施形態においては、剛ではあるが可動の室壁は剛なピストンまたはプランジャから形成される。他の好ましい実施形態においては、剛な室壁がそれ自身弾性または準弾性の膜により形成される。この膜は、完全に、剛な操作手段好ましくは液体により加圧されるので、膜は、同様に、非圧縮性操作手段がそれを可能とするかぎりにおいてのみたわむ、剛な要素として作用し、これにより一定容積をポンピングすることができる。この場合、準弾性膜とはその膨張が外装により制限される膜と理解される。

したがって、排出液量のモニタリングを可能にする最小たわみ性を有する注入システムが得られる。さらに、注入注射器または注入容器を有する膨張可能な駆動装置と、ほぼ非膨張性の注入配管との間に、好ましくは非膨張性で微量容積を調節可能な注入駆動装置が挿入される。原理的に、正確に規定された量Ｖで且つ最小たわみ性の少量容積が周期的に充填され且つ完全に排出される。各時点において、投与された全薬剤量は容積Ｖの単位までわかっている。容積Ｖの排出をカウントすることができる。ポンピング過程は分離される。精度不良の原因は２つある。第１は排出過程において存在し、これはＶの最大精度不良を与える。開示された有利な実施態様においてＶは１−１０ｍｍ^３を有し、これは上記の精度不良を医療的に問題のない大きさまで低減させる。第２の精度不良は容積Ｖそれ自身のたわみ性による即ち時間と共に増大する加算精度不良である。しかしながら、これは以下に記載のシステムにおいては小さいものと仮定される。

開示された原理は、特に静圧変化に基づく容積効果をほぼ完全に低減させることを可能にするものであり、その理由は、液排出はもはやより大きな容積に作用する圧力によって決定されるのではなく、容積Ｖの排出回数によって決定されるからである。

開示された注入システムは、基本的に、液体貯蔵容器、注入駆動装置（容積分割器）および後方に配置された剛な注入配管を有し、この場合、液体貯蔵容器は垂直方向高さによりまたは引張ばねによって僅かな圧力を発生する。注入駆動装置は使い捨てプラスチック部品、再使用駆動部分および制御ユニットから形成されていることが有利である。

即ち、医療用途分野における液状媒体の容積調節ポンプ装置は正確な所定容量を有する周期的に充填可能および排出可能な容積を使用することによって、排出可能液体容積を分割することにより流量の調節を可能にする。装置の位置は貯蔵容器と患者との間の配管内のいずれかである。システムの脱気のためのバイパス機能が好ましい。使い捨て室構成要素内の装置と複数回使用可能な構成要素（駆動装置、制御）との分離は好ましい。装置の正常な機能をモニタリングするための検査要素（例えば空気検出器、圧力センサ）が使用されることが好ましい。貯蔵容器は注入バッグ、注入ボトルにより、または好ましくは注射駆動装置ないし加圧下で使用される注入注射器により形成される。この場合、本発明のポンプ装置により、貯蔵容器に対する、ないしポンプ装置の充填のためにのみ使用される貯蔵容器排出機構に対する精度要求は著しく低下される。

以下に本発明の実施例を図面により詳細に説明する。

図１は医療用ポンプ装置ないしポンプ・システムの好ましい使用を概略図で示す。一方で、ポンプ・システムは注入注射器３を受入可能な注入注射器キャリッジ１を備えたそれ自身既知の注入注射駆動装置を含み、注入注射器３は注射駆動装置２（簡単な場合にはばね）により操作されるので、注入注射器３内の液体の排出は、単位時間当たりの所定量（モータ）によりまたは比較的一定の圧力（ばね）で行われる。対応注入注射駆動装置は既知であり、ここではそれ以上説明しない。従来技術により、注射ポンプ１の出口は患者と直接結合されるか、ないしはカテーテルに供給される。本発明により、注入注射器３が配管１０を介してポンプ装置４−７に供給するためにのみ使用されるポンプ・システムが提供される。この場合、配管１０は注射ポンプ１の出口からポンプ装置４−７の入口接続口４に連絡している。ポンプ装置の出口接続口に同様に配管１１が接続され、配管１１は患者に連絡している。図示の略図においては、ポンプ装置は本来のポンプ・ユニット５並びにポンプ・ユニット５から分離可能に配置された駆動ユニット６を有し、駆動ユニット６は本来のポンプ・ユニットを駆動する。この好ましい分割の意味は、ポンプ・ユニット５はそれぞれ使用ごとに新たな使い捨てポンプ・ユニットにより交換可能であり且つ駆動装置６はそのまま使用可能にすることである。図示の例においては、駆動ユニット６は詳細には示されていない制御／指示ユニット６′により操作され、制御／指示ユニット６′は制御ライン１２を介して駆動ユニットを制御する。制御ユニット６′においてポンプ装置４−７の希望供給量を設定し且つ指示することができる。分離ユニットを備えたこの図示の形態は単なる例として理解されるべきことは明らかであり、ポンプ装置は部分４、５、６および６′を統合した１つのユニットとして設けられていてもよい。ポンプ装置４−７はたわみ性静圧変化に対するないし感受性に伴う問題点および注射器およびその操作装置からなる装置の他の不完全さに伴う問題点を回避することができるので、図１に示されているポンプ・システムは文献番号に示す調査内に示されている既知の注射ポンプの欠点を有していない。システムのポンプ装置４−７は、本質的に入口圧力変動とは無関係に常に単位時間当たり同じ容積が供給されるように考慮されている。

図２に示されているように、その後方に滴下室９を接続可能な医療用ポンプ装置４−７が通常の注入容器８の出口に接続されるとき、同様の利点が得られ、この場合、注入容器８の後方に滴下室９が設けられていてもよい。この場合もまた、配管１０はポンプ装置４−７の入口接続口４に連絡し、および配管１１はポンプ装置の出口接続口７から患者に連絡している。以下において、それぞれの略図により種々のポンプ装置を説明するが、この場合、通常本来のポンプ・ユニット５のみが示され且つ駆動ユニット６並びに制御／指示ユニット６′は示されていない。それぞれの駆動ユニット６の形態は、のちに記載のポンプ・ユニット５内のピストンおよび回転要素の運動により与えられ、したがって当業者に対してその分野における説明を与えることなく種々の方法で形成可能である。この場合、電動機は、リニアモータ、ステップモータまたは変速機付通常モータとして使用されてもよい。空気式または油圧式駆動装置もまた可能である。それぞれの制御／指示ユニット６′は同様に当業者に対して基本的に既知のように、電子式好ましくはマイクロ・プロセッサ制御方式で設計され且つここでは詳細説明は必要ない。本発明により各ポンプ過程のポンプ容積は一定とみなすことができるので、ポンプ行程の設定およびカウントにより流量の簡単な決定および調節が可能である。以下の実施例においては、基本的に図１および２に示されている同じ要素はこれらの図に示されているものと同じ符号で表わされている。

図４はカバーが取り外されたポンプ装置の上から見た略部分横断面図を示し、ポンプ装置は概して縁により示されているが、この縁は他の図においては図を簡単にするために使用されていない。装置は入口接続口４を有し、入口接続口４に注射ポンプまたは注入容器からの上記の配管１０を接続可能である。対応接続手段は示されてなく、この場合、これは既知の任意の接続手段であってもよい。装置はさらに出口接続口７を有し、出口接続口７に上記配管１１を同様に接続可能である。この場合、ポンプ装置は図示の注入配管（手元および末端における）に対する接続口を有するか、または注入配管（手元および末端における）に対する接続口を有するそれ自身の短い導管を有するか、または既に接続された例えば溶接された注入配管、例えばバッグ・システムにおける滴下室を有する手元における配管を有するか、またはこれらの接続変更態様の組み合わせが用いられている。さらに、装置は本来のポンプ・ユニット５並びに図４には示されていない駆動ユニットおよび制御ユニットを含む。ここで、ポンプ装置は回転運動により切換可能な多方弁１３を有し、多方弁１３は円筒弁ハウジング１８内に回転可能な円筒弁要素１９を有し、弁要素１９は通路２０を含む。この場合、通路２０は、図示と同じ位置の要素１９内においてハウジング１８内の開口１４からハウジング１８内の開口１７に伸長し、この場合、例えば円筒形または矩形断面を有する通路はハウジング１８内の対応開口と一致するので、弁要素１９が図示の位置に存在するとき、液体は、入口接続口４から、場合によりきわめて短いかまたは全く存在しない導管部分４′、ハウジング開口１４、通路２０、ハウジング開口１７および場合によりきわめて短いかまたは全く存在しない導管部分７′を介して、ポンプ装置の出口接続口７に流動可能である。この場合、図は簡単に示されているので、導管部分４′および７′は通路２０と共に図内において１つのユニットを形成しているが、この導管セクション４′および７′および通路２０は回転要素１９の図示の位置において一致する分離セクションであるので、実際には１つのユニットではないことは明らかである。符号１５′により室の内壁が表わされ、室内には剛ではあるが移動可能なピストン１６が配置されている。この部分は本来のポンプ部分５′を形成する。室はハウジング１８内のハウジング開口２１を介して要素１９に向けて開放し、この場合、図示の位置において室は入口接続口４とも出口接続口７とも結合されず、且つピストン１６はその前方終端位置に存在する。このピストン位置においては、ピストン正面側とハウジング開口２１との間の室１５は実際に容積を有していない。入口、出口および室ないし開口１４、１７および２１は回転弁ハウジングの周囲に等間隔に分配されているので、それぞれ１２０°の角度間隔にある。ピストンはハウジング開口２１において図示のようにへこみ湾曲正面側を有し、この正面側は要素１９の円筒外側輪郭に適合している。

ポンプ装置の図示の位置において、注射ポンプないし注入容器から装置内を通過する液体流れが可能であり、これは装置の貫通洗浄を可能にする。この場合、好ましくは直線に伸長する通路２０はそこに気泡が蓄積可能な縁および突起を有していない。縁および突起が形成されないように通路が入口４ないし出口７と一致したときもまたそれは好ましい。

図５は、同様に図４と同じ符号が基本的に同じ要素を表わしている変更態様を示す。この場合、導管セクション４′および７′は通路伸長部２０に対して角度をつけて配置されている。その他に関してはポンプ装置は基本的に同じである。ポンプ部分は図５において符号５′できわめて概略に示され、その中のピストンおよび室は正確には示されていない。ハウジング開口１４および１７もまた単に暗示されているにすぎない。導管セクション４′および７′は、図４においてのみならず図５においても、入口接続口４ないし出口接続口７が回転弁１３のハウジング１８に直接形成されているときには全く不要となる。いずれの場合も、導管セクション４′、７′はきわめて短い導管短管部であるにすぎない。それを介してポンプ装置ないしポンプ・システムが注入溶液で貫通洗浄可能な図４および５に示されているバイパス位置は、前記のように、洗浄または気泡の浮上のために使用される。注入容器が使用される場合に通常行われるようにポンプ装置の上方に滴下室が使用されるとき、後者が特に関連がある。バイパス位置におけるポンプ装置の振動機能（微振動）は気泡の浮上を促進させることができる。

以下に説明される本来のポンプ運転においてはバイパス位置は形成されないので、この場合には入口と出口との間の直接結合は存在しない。
ここで、図６は図４に示すポンプ装置の吸入位置を示し、この吸入位置においては、回転弁の要素１９は、通路２０が入口接続口４をポンプ部分５′と結合するように回転されている。この場合、通路２０は、それがハウジング開口１４を弁ハウジング１８のハウジング開口２１と結合し、これによりポンプ部分５′の室内への液体流入を可能とするような位置にある。図７は室内への液体流入が行われるそれに続く位置を示し、この場合、ピストン１６は液圧により戻されるかまたは好ましくは図示されていない駆動ユニット６の駆動手段により戻される。要素１９のこの位置においては、導管７′ないし出口接続口７は遮断されて液体は供給されない。したがって、この位置は、ポンプ装置の対応設定により流体流れが遮断されるべきときに装置の遮断位置（閉鎖位置）として使用されてもよい。図８はポンプ室の充填の終了を示し、このときピストン１６はその後方死点位置に存在する。この場合、室内に存在する液量ないし排出可能な液量は例えば０．００１ｍｌ−０．１ｍｌの範囲内にあり、この液量は１ｍｍ^３−１０ｍｍ^３の容積に対応し、この場合、排出可能な量は室がその中に形成されている空間の断面積と、室の長さを形成するピストン行程とにより決定されている。与えられた範囲はこの医療用ポンプ装置のポンプ容積に対して好ましい範囲であり、および明細書内に記載されているその他の変更態様に対して好ましい範囲としても適用される。吸込位置においても、気泡（微細気泡）を上昇させるために、微振動（例えば駆動ユニット６による）が作用されてもよい。

このように室が充填されたのちに、ポンプ装置の非遮断運転において、回転弁要素１９はさらに回転され、これにより、通路２０は、図９に示されているように室の開口２１を開口１７と結合させる。この排出位置において、入口接続口４および導管短管部４′を介しての液体の他の流入は要素１９により遮断されたままである。ここで、図１０および１１は本来のポンプ過程を示し、このポンプ過程においてピストン１６は図示されていない駆動ユニットにより弁ハウジング１８の開口２１の方向に移動され、これにより、室内に存在する液体は室から排出され且つポンプ装置の出口接続口７を介して排出される。図１１は対応終端位置を示し、この終端位置において、液体の全室容積が排出されることになる。この位置もまた、流体がポンピングされるべきではないようにポンプがオペレータによりそれに対応して設定されたときにポンプ装置の遮断位置（閉鎖位置）として使用可能である。

それに対して、本来のポンプ運転において、図１１の位置に続いて、図示されていない駆動ユニットおよび図示されていない制御ユニットによる弁要素１９の回転により、ポンプ装置の入口側（入口接続口４）からポンプの新たな充填を行うことができる。室が完全に充填されたのちに、同様に図９−１１の位置が再び通過され、これらの位置において排出が行われ、その後再び図１２ないし図６および７に対応する充填位置がとられる。このようにして、ポンプ・ユニット５のポンプ室の定常的な充填および排出が行われ、これにより、ポンプ装置は希望のように少ない液量を供給する。希望運転時間の終了時に再び閉鎖位置としての位置の１つが保持されてもよい。

この場合、好ましくは直線の通路２０を有する回転弁１３を設けることはきわめて簡単な構造を与え、この構造はそれに対応して簡単な駆動ユニットによっても駆動可能である。コック内にＴ形またはＬ形通路が設けられているそれ自身既知の三方弁とは異なり、図示の弁１３においては１つの通路のみが使用され、この通路は、図４および５に示されているように洗浄を可能にし、およびその後に交互に変わる２つの位置によりポンプ室の充填および排出を可能にするか、または駆動ユニットが遮断されたときにこれらの２つの位置のいずれかにおいてポンプ装置内の貫流流れを遮断する。Ｔ形またはＬ形三方コックは直接バイパス結合を提供することができず且つ空気の集積を形成する危険性を有しているであろう。

図１３は基本的に同じ回転弁１３を有する変更態様を示し、この回転弁１３においては、一方でポンプ部分５′がピストンの代わりに弾性または準弾性体例えば膜１６′を有し、膜１６′は液体圧力により変形可能であるので、所定の室容積が充填される。この場合、図１３においては、膜は一方でその中立位置が符号１６′で表わされ且つその一部または全部が充填された位置が符号１６′′で表わされている。膜の後方に例えば液体２２が配置されていてもよく、液体２２は膜の特定の変形のみを可能にする。対応する装置がスイス特許出願第２１１０／０１号から既知であり、この対応内容は全て本明細書において参照されている。膜１６′はハウジング開口２１の周囲全体で固定されていることが好ましく、これにより受け入れられるべき液体に対して同一空間が得られ且つピストン・シリンダに対するシールおよび摺動空間が不要となる。

図１４は、再び、入口配管および出口配管のセクションとポンプ部分５′とを備えたポンプ装置を、一方では駆動ユニットなしに、他方では使用された駆動ユニット６を備えて略図で示し、駆動ユニット６にはライン１２を介してエネルギーおよび信号が供給され、エネルギーおよび信号はポンプ部分および回転弁を制御するための駆動ユニットの対応運動を提供する。この場合、この駆動ユニットないしポンプ駆動装置は操作手段を介して容易にポンプ・ユニットおよび回転弁に作用することができる。ポンプ・ユニットおよび回転弁は対応要素を例えば２つのステップモータにより動かし且つ例えば入口接続口に対して気泡検出器２４を有し、および末端における配管１１の閉鎖を検出するために出口接続口内に圧力センサ・ユニット２４′を有していてもよいことが有利である。同様に、供給されるべき接続口において、例えば注入源が空であることを早期に（空気が吸い込まれるかまたは供給されるべき配管内の閉鎖を通知可能となる前に）通知可能な圧力センサ・ユニットを設けてもよい。上記のポンプ装置は図１−３に示されているように注入駆動装置または注入容器と組み合わされる。この場合、図１は対応注入配管を備えた注入注射駆動装置を有する本発明によるポンプ装置を示す。装置は注入配管内に組み込まれ且つ充填された注入注射器に接続される（接続方法に関しては上記の種々の方法が参照される）。この例においては注入注射器はホルダないしキャリッジ上で圧縮ばねにより締め付けられ、圧縮ばねは規則的な供給圧力を注入注射器に与え、これにより充填においてポンプ装置を支援し且つ電気エネルギーを節約させる。図１は駆動ユニットを備えたポンプ装置を示す。図２は注入配管を備えた注入バッグ／ボトル・システムに基づくポンプ装置を示し、この場合、滴下室が設けられ、滴下室は空気分離の働きをする。ポンプ装置は注入配管内に組み込まれ、注入配管は注入ボトル／バッグ内に差し込まれ、この場合、滴下室は通常のように手動圧搾により充填され、一方、ポンプは閉鎖位置にあり、これにより注入配管は下方に閉鎖され、したがって空気は下から吸い込まれない。それに続いてポンプ装置はオペレータないし制御ユニット６′の操作によりおよび駆動ユニット６に対応して洗浄位置にもたらされ、これによりポンプ内の自由流れが可能であり且つ注入配管は注入溶液により洗浄され且つ空気が除去される。その後にポンプ駆動が開始される。代替態様として、駆動ユニットがまだポンプ装置に接続されていないかぎり、ポンプ装置は手動で貫流位置にもたらされてもよい。この場合、これは洗浄後に行われる。図３は注入注射駆動装置およびポンプ・ユニット／駆動ユニット５／６を備えた複数のポンプ・システムを示し、ポンプ・ユニット／駆動ユニット５／６はそれぞれ個々の制御ユニット６′により制御されず、１つの中央制御ユニット例えばＰＣから複数の制御ライン１２を介して供給され、制御され且つモニタリングされる。本発明によるポンプ装置は、例えば駆動ユニット６および／または制御ユニット６′に指示装置を有していることが好ましい。指示装置において、薬剤および／または流量を検出可能にすべきである。コンピュータによる制御においては（図３）、これらのデータが追加して（またはそれのみでもよい）コンピュータのモニタ上に示されていることが好ましい。

図１５はポンプ装置の他の略部分断面図を示し、ここでこの図により種々のシールを説明するが、これらのシールは、弁ハウジング内のそれぞれの開口に配置されている、弁ハウジング１８と結合された片側固定シール３０、３１および３２と、要素１９と共に動く、要素１９の通路２０のそれぞれの端部に配置されたシール３３および３４とを含む。図１６は対応側面図を示し、この側面図においては、可動シールのみならず弁ハウジング内の固定シールもまた示されている。図１７および１８は対応シールの詳細図を示し、ここで、要素１９の弁ハウジング１８内におけるできるだけ摩擦の小さい摺動を可能にするシールの面取りおよび丸み付けが示されている。最後に、図１９は要素１９の通路２０がポンプ・ハウジングのハウジング開口の１つと一致した位置を示し、この場合対応シールは相互に重なり合い且つそれに対応して変形する。それに応じて、注入溶液に対して耐性のある既知の弾性材料が使用される。この場合、ポンプ装置の図示の弁部分は一般に駆動ユニット６がそれとドッキングされる使い捨て部分として形成されているので、シールの長寿命は問題とはならない。

図２０、２１および２２はポンプ装置のポンプ・ユニットの他の実施形態を示し、この場合もまた配管１０が入口側に存在し且つ図示されていないポンプ・ユニットの入口接続口と結合され、一方、配管１１は図示されていない出口接続口と結合されている。洗浄配管１４０がユニット内に設けられ、駆動される可動ピストン１４１はポンプ・ユニット内の配管１４２の一部と共に室を形成し、および回転可能要素１４３は洗浄および室の充填および排出を制御する。配管１０、１１ないし室１４２に対する対応開口１４、１７、２１を備えた図示されていない円筒ハウジング内に配置されているこの回転要素１４３は一体部品であってもよく、およびそれ自身内に屈曲導管部分１４４を形成してもよい。しかしながら、組み合わされて要素１４３を形成し且つそれぞれ固有の駆動装置を備えている２つの別個の部材１４３′および１４３′′が設けられていてもよく、これらの部材１４３′および１４３′′はこのとき導管部分１４４を形成する。

回転要素１４３、容積形ピストン・ポンプ１４１および洗浄システム１４０を用いて、注入源−注射針の途中で全ての気泡を排除することができ且つポンプ・ピストンの軸受を薬液で濡らすことができる。２つのこのようなポンプ・ユニットの組み合わせにより、より正確な一定ポンプ性能を保証することができる。

洗浄位置（図２０）：要素１４３が左方向に回転される。ポンプ・ピストン１４１は右方向にきわめて遠くに引き出され且つ注入源と注射針との間ないし配管１０と配管１１との間に自由な通路を形成する。この通路は脱気され且つポンプ・ピストン軸受は濡らされる。全ての空気をここから除去することができる。この位置において必要に応じて配管１１を介して液体を吸い込むことができる。

ポンピング位置：要素は左回転位置にある（図２２）。ピストン１４１は左方向に押し込まれ、これにより液体を配管１１の方向に正確に計量されて排出可能である。この場合、ピストンは洗浄配管１４０を閉じている。液体は配管１１の方向に正確に計量されて供給される。

それに続いて要素は右方向に回転される（図２１）。ピストン１４１は薬液を配管１０から吸い込むことができる。この場合、ピストン１４１は洗浄配管が閉じられたままの範囲内まで引き込まれることに注意すべきである。これは洗浄が再び希望されるまでのポンピング運転の間保持される。

薬剤の吸込みおよび薬剤の患者への供給は種々の速度で実行可能である。２つのこのようなポンプ・ユニットを相互に組み合わせた場合、一方のユニットは薬剤を希望速度で供給可能であり、その間に要素１４３を右方向に回転した他方のユニットは液体を吸い込み且つ要素を再び左方向に回転して準備し、これにより、第１のユニットが全ての液体をピストンにより排出したとき、その供給を準備することができる。したがって、ある程度連続的な薬剤流れを保証することができる。

ポンプ・ピストン１４１および要素内部部分１４３はより硬い材料で製作されるべきである。ピストン・シリンダ１４２ないし室並びに要素ブッシュ（ハウジング）はやや柔軟ではあるが剛な材料から製作される。この場合、要素およびピストンのはめ合い部は、シールができるだけ良好であるにもかかわらず摩擦抵抗並びに摩耗ができるだけ小さくなるように選択されるべきである。摩耗片が患者に危険を与えないように、使用される材料はできるだけ生体親和性のあるものが選択されている。

この実施形態の利点として次のことが挙げられる。
ピストン１４１および要素１４３は相互に独立に運動可能である。したがって、洗浄、吸込および排出の３つの全ての過程は相互に明確に分離可能である。

ピストンおよび要素に対して半径方向に１つのシールが必要であるにすぎない。これは、要素、ピストンおよびこれらを包囲するブッシュの直径並びに材料の適切な選択により最適化可能である。追加の加圧圧力は必要ではない。

回転要素はポンプ行程の最初から終わりまで容積の精密ポンピングを可能にする。２つのこのようなポンプの組み合わせにより、ほぼ連続的なポンプ性能を保証可能である。
ポンプは液体を両方向に（注入源から注射針へおよびその逆方向へ）供給可能である。

システムは密閉されている。液体は外に漏れず且つ空気は外から吸い込まれない。
要素の周期運動（９０°より大きい回転は必要ないが、可能ではある）およびピストンの周期運動のみが、さらに、システムを気密に且つ環境に対して無害にシールすることを可能にする。

比較的簡単且つ強い構造はコスト的に有利な構造を可能にする。
Ｃｏｏｋ ＲＩ著． Ｓｙｒｉｎｇｅ ｐｕｍｐ ａｓｓｅｍｂｌｉｅｓ ａｎｄ ｔｈｅ ｎａｔｕｒａｌ ｈｉｓｔｏｒｙ ｏｆ ｃｌｉｎｉａｃｌ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ（注射ポンプ組立体および臨床技術の歴史）．（２０００）ＣＡｎ Ｊ Ａｎｅｓｔｈ ４７：９２９−９３５． Ｌｏｅｎｎｇｖｉｓｔ ＰＡ著（２０００） Ｈｏｗ ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ ａｒｅ ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ ｄｒｕｇ ｉｎｆｕｓｉｏｎｓ？（連続薬剤注入はいかに連続的であるか？） Ｉｎｔｅｎｓｉｖｅ Ｃａｒ Ｍｅｄｉｃｉｎｅ ２６：６６０−１． Ｋｒａｕｓｋｏｐｆ ＫＨ， Ｒａｓｃｈｅｒ Ｊ，Ｂｒａｎｄｔ Ｌ共著（１９９６） Ｓｔｏｅｒｕｎｇ ｄｅｒ Ｋｏｎｔｉｎｕｉｅｒｌｉｃｈｅｎ，ｐｕｍｐｅｎｇｅｓｔｅｕｅｒｔｅｎ Ａｐｐｌｉｋａｔｉｏｎ ｋａｒｄｉｏｖａｓｋｕｌａｅｒ ｗｉｒｋｓａｍｅｒ Ｐｈａｒｍａ ｄｕｒｃｈ ｄｅｎ ｈｙｄｒｏｓｔａｔｉｓｃｈｅｎ Ｄｒｕｃｋ（心臓血管に効く薬剤の連続ポンプ制御投与の静圧による障害）． Ａｎａｅｓｔｈｅｓｉｓｔ ４５：４４９−４５２． Ｌｏｅｎｎｇｖｉｓｔ ＰＡ， Ｌｏｅｎｎｇｖｉｓｔ Ｂ共著（１９９７） Ｄｅｓｉｇｎ ｆｌａｗ ｃａｎ ｃｏｎｖｅｒｔ ｃｏｍｍｅｒｃｉａｌｌｙ ａｖａｉｌａｂｌｅ ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ ｓｙｒｉｎｇｅ ｐｕｍｐｓ ｔｏ ｉｎｔｅｒｍｉｔｔｅｎｔ ｂｏｌｕｓ ｉｎｊｅｃｔｏｒｓ（設計欠陥は市販連続注射ポンプを間欠塊注射器に変換することがある）． Ｉｎｔｅｎｓｉｖｅ Ｃａｒｅ Ｍｅｄ ２３：９９８９−１００１． Ｗｅｉｓｓ Ｍ， Ｂａｅｎｚｉｇｅｒ Ｏ， Ｎｅｆｆ Ｔ， Ｆａｎｃｏｎｉ Ｓ共著（２０００） Ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｏｆ ｉｎｆｕｓｉｏｎ ｌｉｎｅ ｃｏｍｐｌｉａｎｃｅ ｏｎ ｄｒｕｇ ｄｅｌｉｖｅｒｙ ｄｕｒｉｎｇ ａｃｕｔｅ ｌｉｎｅ ｌｏｏｐ ｆｏｒｍａｔｉｏｎ（鋭角配管ループ形成における注入配管たわみ性の薬剤吐出量への影響）．Ｉｎｔｅｎｓｉｖｅ Ｃａｒｅ Ｍｅｄｉｃｉｎｅ ２６：７７６−７７９． Ｗｅｉｓｓ Ｍ， Ｆｉｓｃｈｅｒ Ｊ， Ｎｅｆｆ Ｔ， Ｂａｅｎｚｉｇｅｒ Ｏ共著（２０００） Ｓｙｒｉｎｇｅ ｐｌｕｎｇｅｒ ｄｅｓｉｇｎ ａｆｆｅｃｔｓ ｄｒｕｇ ｄｅｌｉｖｅｒｙ ｆｒｏｍ ｓｙｒｉｎｇｅ ｉｎｆｕｓｉｏｎ ｐｕｍｐｓ（注射プランジャ設計が注射注入ポンプからの薬剤吐出量に影響を与える）． Ａｎａｅｓｔｈｅｓｉａ ５５：１０９４−１０９８． Ｎｅｆｆ Ｔ， Ｆｉｓｃｈｅｒ Ｊ， Ｓｃｈｕｌｚ Ｇ， Ｂａｅｎｚｉｇｅｒ Ｏ， Ｗｅｉｓｓ Ｍ共著（２００１） Ｉｎｆｕｓｉｏｎ ｐｕｍｐ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｗｉｔｈ ｖｅｒｔｉｃａｌ ｄｅｓｐｌａｃｅｍｅｎｔ：ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｓｙｒｉｎｇｅ ｐｕｍｐ ａｎｄ ａｓｓｅｍｂｌｙ ｔｙｐｅ（垂直方向移動による注入ポンプ性能：注射ポンプおよび組立体タイプの影響）．Ｉｎｔｅｎｓｉｖｅ Ｃａｒｅ Ｍｅｄｉｃｉｎｅ ２７：２８７−２９１． Ｗｅｉｓｓ Ｍ， Ｈｕｇ ＭＩ， Ｎｅｆｆ Ｔ， Ｆｉｓｃｈｅｒ Ｊ共著（２０００） Ｓｙｒｉｎｇｅ ｓｉｚｅ ａｎｄ ｆｌｏｗ ｒａｔｅ ａｆｆｅｃｔ ｄｒｕｇ ｄｅｌｉｖｅｒｙ ｆｒｏｍ ｓｙｒｉｎｇｅ ｐｕｍｐｓ（注射器サイズおよび流量は注射ポンプからの薬剤吐出量に影響を与える）．Ｃａｎａｄｉａｎ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ａｎｅｓｔｈｅｓｉａ ４７：１０３１−１０３５． Ｗｅｉｓｓ Ｍ， Ｆｉｓｃｈｅｒ Ｊ， Ｓｃｈｕｌｚ Ｇ， Ｎｅｆｆ Ｔ，Ｂａｅｎｚｉｇｅｒ Ｏ共著（２０００） Ｄｏ ａｎｔｉｓｉｐｈｏｎ ｖａｌｖｅｓ ｒｅｄｕｃｅ ｆｌｏｗ ｉｒｒｅｇｕｌａｒｉｔｉｅｓ ｏｆ ｓｙｒｉｎｇｅ ｐｕｍｐｓ？（アンチ・サイフォン・バルブは注射ポンプの不規則流れを低減するか？）． Ａｎａｅｓｔｈｅｓｉａ ａｎｄ Ｉｎｔｅｎｓｉｖｅ Ｃａｒｅ ２８：６８０−６８３． Ｋｉｍ ＤＷ， Ｓｔｅｗａｒｄ ＤＪ共著（１９９９） Ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｓｙｒｉｎｇｅ ｓｉｚｅ ｏｎ ｔｈｅ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｏｆ ａｎ ｉｎｆｕｓｉｏｎｓ ｐｕｍｐ（注射器サイズの注射ポンプ性能への影響）． Ｐａｅｄｉａｔｒｉｃ Ａｎａｅｓｔｈｅｓｉａ ９：３３５−７． Ｗｅｉｓｓ Ｍ， Ｎｅｆｆ Ｔ， Ｆｉｓｃｈｅｒ Ｊ， Ｇｅｒｂｅｒ ＡＣ共著（２０００） Ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｉｎｆｕｓｉｏｎ ｌｉｎｅ ｃｏｍｐｌｉａｎｃｅ ｏｎ ｓｙｒｉｎｇｅ ｐｕｍｐ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ（注入配管たわみ性の注射ポンプ性能への影響）． Ｐａｅｄｉａｔｒｉｃ Ａｎａｅｓｔｈｅｓｉａ １０：５９５−５９９． Ｓｃｈｕｌｚ Ｇ， Ｆｉｓｃｈｅｒ Ｊ， Ｎｅｆｆ Ｔ， Ｂａｅｎｚｉｇｅｒ Ｏ， Ｗｅｉｓｓ Ｍ共著（２０００） Ｄｅｒ Ｅｉｎｆｌｕｓｓ ｖｏｎ Ｌｕｆｔｅｉｎｓｃｈｌｕｓｓ ｉｎ ｄｅｒ Ｉｎｆｕｓｉｏｎｓｓｐｒｉｔｚｅ ａｕｆ ｄｉｅ Ｆｕｎｋｔｉｏｎ ｖｏｎ Ｓｐｒｉｔｚｅｎｐｕｍｐｅｎ（注入注射器内の空気含有の注射ポンプ機能の影響）． Ａｎａｅｓｔｈｅｓｉｓｔ ４９：１０１８−１０２３． Ｎｅｆｆ Ｔ， Ｆｉｓｃｈｅｒ Ｊ， Ｆｅｈｒ Ｓ， Ｂａｅｎｚｉｇｅｒ Ｏ， Ｗｅｉｓｓ Ｍ共著（２００１） Ｓｔａｒｔ−ｕｐ ｄｅｌａｙｓ ｏｆ ｓｙｒｉｎｇｅ ｉｎｆｕｓｉｏｎ ｐｕｍｐｓ（注射注入ポンプの始動遅れ）． Ｐａｅｄｉａｔｒｉｃ Ａｎａｅｓｔｈｅｓｉａ，ｉｎ ｐｒｅｓｓ． Ｎｅｆｆ Ｔ， Ｆｉｓｃｈｅｒ Ｊ， Ｆｅｈｒ Ｓ， Ｂａｅｎｚｉｇｅｒ Ｏ， Ｗｅｉｓｓ Ｍ共著（２００１） Ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ＦＡＳＴＳＴＡＲＴ ｍｏｄｅ ｆｏｒ ｒｅｄｕｃｉｎｇ ｓｔａｒｔ−ｕｐ ｄｅｌａｙ ｉｎ ｓｙｒｉｎｇｅ ｐｕｍｐ ｉｎｆｕｓｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍｓ（注射ポンプ注入システム内の始動遅れを低減するための急速始動モードの評価）． Ｓｗｉｓｓ Ｍｅｄｉｃａｌ Ｗｅｅｋｌｙ，ｉｎ ｐｒｅｓｓ． ＭｃＣａｒｒｏｌｌ Ｃ， ＭｃＡｔａｍｎｅｙ Ｄ， Ｔａｙｌｏｒ Ｒ共著（２００１） Ａｌｔｅｒａｔｉｏｎ ｉｎ ｆｌｏｗ ｄｅｌｉｖｅｒｙ ｗｉｔｈ ａｎｔｉｓｙｐｈｏｎ ｄｅｖｉｃｅｓ（アンチ・サイフォン装置を用いた吐出流れ内の変化）． Ａｎａｅｓｔｈｅｓｉａ ５５：３５５−３５７． Ｃａｐｅｓ ＤＦ， Ｄｕｎｓｔｅｒ ＫＲ， Ｓｕｎｄｅｒｌａｎｄ ＶＢ ほか共著． Ｆｌｕｃｔｕａｔｉｏｎｓ ｉｎ ｓｙｒｉｎｇｅ ｐｕｍｐ ｉｎｆｕｓｉｏｎｓ ｓｙｓｔｅｍｓ：Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ ｗｉｔｈ ｂｌｏｏｄ ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｖａｒｉａｔｉｏｎｓ ｉｎ ｉｎｆａｎｔｓ（注射ポンプ注入システム内の変動：幼児の血圧変化との関係）． Ａｍ Ｊ Ｈｅａｌｔｈ−Ｓｙｓｔ Ｐｈａｒｍ １９９５；５２：１６４６−１６５３．

図１は注入注射駆動装置の場合におけるポンプ装置の配置を略図で示す。 図２は注入ボトルまたは注入バッグの場合におけるポンプ装置の配置を示す。 図３は１つのコンピュータによる複数のポンプ・システムの制御を示す。 図４は洗浄位置にある駆動要素のないポンプ装置を概略図で示す。 図５は同様に洗浄位置にあるポンプ装置の実施形態を示す。 図６はポンプ室を充填するための位置にある図４の実施形態を示す。 図７は第１のピストン位置を有するポンプ室の充填を示す。 図８は他のピストン位置を示す。 図９はポンプ室を排出するための位置を示す。 図１０は排出の間におけるピストン位置を示す。 図１１はポンプ室の排出の終了を示す。 図１２は新たな充填のための位置を示す。 図１３はポンプ室が充填位置にあるポンプ装置の他の実施形態を示す。 図１４はその駆動部分を有するポンプ装置を略図で示す。 図１５はハウジングおよびコックにシールを有するポンプ装置の実施形態を示す。 図１６は図１５のポンプ装置の側面図を示す。 図１７はポンプ装置が第１の位置にあるときのシールの詳細図を示す。 図１８はポンプ装置が第２の位置にあるときのシールの詳細図を示す。 図１９はポンプ装置が第３の位置にあるときのシールの詳細図を示す。 図２０は洗浄位置にあるポンプ装置の他の実施形態を示す。 図２１は充填位置にあるポンプ装置の他の実施形態を示す。 図２２は排出位置にあるポンプ装置の他の実施形態を示す。

Claims (12)

1. 第１の流体配管（１０）のための入口接続口（４）と、および第２の流体配管（１１）のための出口接続口（７）と、並びに入口接続口および出口接続口の間に存在するポンプ部分とを備え、前記ポンプ部分が、制御により入口接続口を介して充填可能および出口接続口を介して排出可能な少なくとも１つの室（１５、１４２）を有する、医療用ポンプ装置（４−７）において、
   ポンプ装置が、入口接続口（４）と出口接続口（７）または室（１５、１４２）との間および室（１５、１４２）と出口接続口（７）との間に結合を形成するために、回転弁装置（１３、１４３）を有することと、および
   室（１５、１４２）が全ての側に剛な室壁を有し、室壁の少なくとも１つが可動に配置されていることと、
   を特徴とする医療用ポンプ装置。
2. 第１の流体配管（１０）のための入口接続口（４）と、および第２の流体配管（１１）のための出口接続口（７）と、並びに入口接続口および出口接続口の間に存在するポンプ部分とを備え、前記ポンプ部分が、制御により入口接続口を介して充填可能および出口接続口を介して排出可能な、特に請求項１に記載の室壁を備えた少なくとも１つの室（１５）を有する、医療用ポンプ装置（４−７）において、
   ポンプ装置が、入口接続口（４）と出口接続口（７）または室（１５）との間および室（１５）と出口接続口（７）との間に結合を形成するために、回転弁装置（１３）を有し、この場合、回転弁装置（１３）が回転弁ハウジング（１８）の周囲に分配された開口（１４、１７、２１）を有し、これらの開口（１４、１７、２１）は入口接続口、出口接続口および室開口に対応し、およびこの場合、弁回転要素（１９）が入口接続口、出口接続口および室を選択的に結合するための通路（２０、１４４）を有することを特徴とする医療用ポンプ装置。
3. 特に３つの開口の中心線がそれぞれ１２０°だけオフセットされて配置されているように、接続口および室ないし開口が回転弁ハウジング内に均等に配置されていることを特徴とする請求項１の医療用ポンプ装置。
4. １つの通路（２０、１４４）のみが設けられていることを特徴とする請求項２の医療用ポンプ装置。
5. 前記通路が直線伸長通路（２０）であることを特徴とする請求項２または４の医療用ポンプ装置。
6. 前記通路が曲線伸長通路（１４４）であることを特徴とする請求項２または４の医療用ポンプ装置。
7. 剛ではあるが可動の室壁が少なくとも１つの剛なピストン（１６）またはプランジャから形成されていることを特徴とする請求項１ないし６のいずれかの医療用ポンプ装置。
8. 剛ではあるが可動の室壁が弾性または準剛性膜（１６′）から形成され、この膜（１６′）が完全に非圧縮性加圧手段特に液体（２２）によって加圧され且つ場合により変形制限手段が設けられていることによって、膜（１６′）が剛な室壁として作用することを特徴とする請求項１ないし６のいずれかの医療用ポンプ装置。
9. その駆動装置が、本質的に、装置から取り外し可能な駆動部分（６）内に配置されていることを特徴とする請求項１ないし８のいずれかの医療用ポンプ装置。
10. 弾性シール要素（３０−３４）が、弁（１３）における弁（１３）の回転要素（１９）の通路端部領域内のみならず、ハウジング（１８）におけるハウジング開口（１４、１７、２１）の領域内にも設けられていることを特徴とする請求項１−９のいずれかの医療用ポンプ装置。
11. 第１の流体配管（１０）のための入口接続口（４）と、および第２の流体配管（１１）のための出口接続口（７）と、並びに入口接続口および出口接続口の間に存在するポンプ部分とを備え、前記ポンプ部分が、制御により入口接続口を介して充填可能および出口接続口を介して排出可能な少なくとも１つの室（１５）を有する、医療用ポンプ装置（４−７）において、
    ポンプ装置が、入口接続口（４）と出口接続口（７）または室（１５）との間および室（１５）と出口接続口（７）との間に結合を形成するために、回転弁装置（１３）を有し、この場合、弁、回転要素（１９）が入口接続口、出口接続口および室を選択的に結合するための通路（２０）を有し、これが直線伸長通路（２０）であることを特徴とする医療用ポンプ装置。
12. 注入注射駆動装置（１）または注入容器（８、９）並びにそれらの出口に結合された請求項１ないし１１のいずれかのポンプ装置を含む医療用ポンプ・システム。

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