JP2005533545A - 注入ポンプシステム、注入ポンプユニット、注入ポンプ - Google Patents
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Abstract
注入ポンプユニットは、ユーザが前記注入ポンプユニットを携帯用注入ポンプユニットとして持ち運びができるサイズのハウジングと、外部注入バッグから流体入口への流体流れを確保するための流体入口50と、注入位置への流体流れを確保するための流体出口52と、前記流体入口から前記流体出口まで流体を圧送する制御可能なポンピングシステム90と、前記ポンピングシステムユニットを動作させる形状記憶合金アクチュエータ78とから構成され、形状記憶合金アクチュエータ78は、ヨーク5’を有する回転可能なボデー1’を含み、交互の加熱、冷却によりボデー1’を前後に回転させるばね6’で補強された2つの形状記憶合金ワイヤ9’、10a’の作用でボデー1’が回転したときにアクチュエータ手段15’を直線的に移動させる。
Description
本発明は、一般に病院などで注入ポンプを使用して患者やヒトに液体を注入する技術分野に関する。本発明はさらに、動物への液体注入に関する。より詳しくは、本発明は、患者やヒトに液体を注入するために広範に適用可能な構造の注入ポンプシステム及び注入ポンプに関する。
病院や診療所において、注入ポンプを使用してヒトに薬物や体液を供給することがしばしば必要となる。このような場合、薬物や体液は、例えば静脈や小静脈などの患者やヒトの血液循環系に接続されるカテーテルを介して当該患者やヒトの体内に注入されている。注入システムによって患者やヒトに薬剤を供給する通常の技術では、生理学的液体を供給することが含まれ、この生理的量が一定率で供給される。この生理的液体は、秒単位から分単位、あるいは極端には時間単位における一定時間当りに1、2滴など、同様に一定率で供給される薬剤の希釈液としての役割を果たす。患者やヒトの薬剤投与では、注入ポンプによって薬剤を直接患者やヒトに供給する場合がある。
米国特許第6,270,478号(特許文献1)は、注入ポンプシステムを汎用性のあるものに構成し、すなわち携帯用と静止用とを組み合わせた注入ポンプシステムとして、注入ポンプシステムを使用する患者やヒトが、ベッドで座ったり横たわったりする状態から、代替のものを必要とすることなく動き回ることに切り換えることができる注入ポンプシステムを開示している。
この既知のシステムの利点は、この注入ポンプシステムが様々な操作モードに対応した幾つかのプログラムを備えており、さらに好ましくは異なる操作プログラムを入力する入力手段を有することにより、各種のポンプモードで使用できることにある。この米国特許第6,270,478号は参考として本明細書に含まれる。
この既知システムの注入ポンプのポンプアクチュエータは、磁石コアとソレノイドコイルとを含んでいる。このアクチュエータはやや大型で重く、騒音が高く、相対的に多量の電気エネルギ入力が必要とされる。
米国特許第6,270,478号公報
本発明は、ポンプアクチュエータがより軽く、より小型でより静かであり、エネルギ消費量がより少なくて済む注入ポンプシステムと、当該システム用の注入ポンプユニットと、一般的な注入ポンプを提供することを目的としている。
本発明の1つの態様によれば、前記目的は、形状記憶合金アクチュエータをポンプアクチュエータとすることにより達成され、当該形状記憶式アクチュエータは:
− 第1と第2の位置の間で移動可能に形成されたボデーと、
− 前記ボデーを前記第1の位置に保持するよう形成された解除可能な保持手段と、
− ニチノール(nitinol)などの形状記憶合金で作られた少なくとも1つの第1のワイヤ及び少なくとも1つの第2のワイヤであって、前記第1のワイヤの長さが短縮することによって前記ボデーを前記第2の位置から第1の位置へ移動させる力を前記ボデーに及ぼすよう前記第1のワイヤの一端が前記ボデーに接続されたものと、
− 前記ボデーを前記第1の位置から第2の位置へ移動させるために前記ボデーを付勢するよう形成された、引張りばね、圧縮ばね、真っ直ぐなまたは弓状のフラットばね、ピストン及びシリンダ機構などの付勢手段と、
− 前記付勢手段が前記ボデーを前記第1の位置から第2の位置へ移動させることができるよう、前記第2のワイヤの長さが短縮することによって前記保持手段を解除するよう前記第2のワイヤが前記保持手段に接続された一端を有するものと、から構成されている。
− 第1と第2の位置の間で移動可能に形成されたボデーと、
− 前記ボデーを前記第1の位置に保持するよう形成された解除可能な保持手段と、
− ニチノール(nitinol)などの形状記憶合金で作られた少なくとも1つの第1のワイヤ及び少なくとも1つの第2のワイヤであって、前記第1のワイヤの長さが短縮することによって前記ボデーを前記第2の位置から第1の位置へ移動させる力を前記ボデーに及ぼすよう前記第1のワイヤの一端が前記ボデーに接続されたものと、
− 前記ボデーを前記第1の位置から第2の位置へ移動させるために前記ボデーを付勢するよう形成された、引張りばね、圧縮ばね、真っ直ぐなまたは弓状のフラットばね、ピストン及びシリンダ機構などの付勢手段と、
− 前記付勢手段が前記ボデーを前記第1の位置から第2の位置へ移動させることができるよう、前記第2のワイヤの長さが短縮することによって前記保持手段を解除するよう前記第2のワイヤが前記保持手段に接続された一端を有するものと、から構成されている。
本発明の他の態様によれば、前記目的は、形状記憶合金アクチュエータをポンプアクチュエータとすることにより達成され、前記形状記憶式アクチュエータは:
− 第1と第2の位置の間で移動可能に形成されたボデーと、
− ニチノールなどの形状記憶合金で作られた少なくとも1つの第1のワイヤであって、前記第1のワイヤの長さが短縮することによって前記ボデーを前記第2の位置から第1の位置へ移動させる力を前記ボデーに及ぼすよう前記第1のワイヤの一端が前記ボデーに接続されたものと、
− 引張りばね、圧縮ばね、真っ直ぐなまたは弓状のフラットばね、ピストン及びシリンダ機構などの付勢手段と、
− 前記ボデーと前記付勢手段とに接続されたレバーやディスクなどの回転式の中間メンバとを含み、
前記付勢手段は、前記中間メンバを回転軸回りに第1の角度位置から第2の角度位置への第1の回転方向へ回転させるために前記中間メンバに回転力を及ぼすよう形成され、前記中間メンバの前記第1の回転方向の回転が前記ボデーを前記第1の位置から第2の位置へ移動させるよう前記中間メンバが前記ボデーに結合され、
前記付勢手段と前記中間メンバは、前記回転軸に対する前記回転力のレバーすなわちモーメントアームが、前記中間メンバが前記第1の角度位置にあるときよりも前記中間メンバが前記第2の角度位置にある時の方がより大きくなるように配置、形成され、これによって前記中間メンバが前記第1の回転方向に回転するときに前記回転力のレバーすなわちモーメントアームが増加する。
− 第1と第2の位置の間で移動可能に形成されたボデーと、
− ニチノールなどの形状記憶合金で作られた少なくとも1つの第1のワイヤであって、前記第1のワイヤの長さが短縮することによって前記ボデーを前記第2の位置から第1の位置へ移動させる力を前記ボデーに及ぼすよう前記第1のワイヤの一端が前記ボデーに接続されたものと、
− 引張りばね、圧縮ばね、真っ直ぐなまたは弓状のフラットばね、ピストン及びシリンダ機構などの付勢手段と、
− 前記ボデーと前記付勢手段とに接続されたレバーやディスクなどの回転式の中間メンバとを含み、
前記付勢手段は、前記中間メンバを回転軸回りに第1の角度位置から第2の角度位置への第1の回転方向へ回転させるために前記中間メンバに回転力を及ぼすよう形成され、前記中間メンバの前記第1の回転方向の回転が前記ボデーを前記第1の位置から第2の位置へ移動させるよう前記中間メンバが前記ボデーに結合され、
前記付勢手段と前記中間メンバは、前記回転軸に対する前記回転力のレバーすなわちモーメントアームが、前記中間メンバが前記第1の角度位置にあるときよりも前記中間メンバが前記第2の角度位置にある時の方がより大きくなるように配置、形成され、これによって前記中間メンバが前記第1の回転方向に回転するときに前記回転力のレバーすなわちモーメントアームが増加する。
本発明のさらに他の態様によれば、前記目的は、形状記憶合金アクチュエータをポンプアクチュエータとすることにより達成され、前記形状記憶式アクチュエータは:
− 第1と第2の位置の間で移動可能に形成されたボデーと、
− ニチノールなどの形状記憶合金で作られた少なくとも1つの第1のワイヤであって、前記第1のワイヤの長さが短縮することによって前記ボデーを前記第2の位置から第1の位置へ移動させる力を前記ボデーに及ぼすよう前記少なくとも1つの第1のワイヤの一端が前記ボデーに接続されたものと、
− 引張りばね、圧縮ばね、真っ直ぐなまたは弓状のフラットばね、ピストン及びシリンダ機構などの付勢手段と、
− 前記ボデーの力伝達点で前記ボデーに接続され、前記付勢手段と接合または一体にされたレバーすなわちアームなどの回転式の中間メンバとを含み、
前記付勢手段は、前記中間メンバを回転軸回りに第1の角度位置から第2の角度位置への第1の回転方向へ回転させるために前記中間メンバに回転力を付与するよう形成され、前記中間メンバの前記第1の回転方向の回転が前記ボデーを前記第1の位置から第2の位置へ移動させるよう前記中間メンバが前記ボデーに接続され、
前記中間メンバと前記ボデーは、前記ボデーを前記第1の位置から第2の位置へ移動させるために前記力伝達点に前記回転力が移動力として伝達され、さらに前記回転軸に対する前記移動力のレバーすなわちモーメントアームが、前記中間メンバが前記第2の角度位置にあるときよりも前記中間メンバが前記第1の角度位置にある時の方が大きくなるよう配置、形成され、前記移動力のレバーすなわちモーメントアームは前記回転軸に対する。
これによって、静かで軽く、機械効率がよく、コンパクトな注入ポンプが得られる。
− 第1と第2の位置の間で移動可能に形成されたボデーと、
− ニチノールなどの形状記憶合金で作られた少なくとも1つの第1のワイヤであって、前記第1のワイヤの長さが短縮することによって前記ボデーを前記第2の位置から第1の位置へ移動させる力を前記ボデーに及ぼすよう前記少なくとも1つの第1のワイヤの一端が前記ボデーに接続されたものと、
− 引張りばね、圧縮ばね、真っ直ぐなまたは弓状のフラットばね、ピストン及びシリンダ機構などの付勢手段と、
− 前記ボデーの力伝達点で前記ボデーに接続され、前記付勢手段と接合または一体にされたレバーすなわちアームなどの回転式の中間メンバとを含み、
前記付勢手段は、前記中間メンバを回転軸回りに第1の角度位置から第2の角度位置への第1の回転方向へ回転させるために前記中間メンバに回転力を付与するよう形成され、前記中間メンバの前記第1の回転方向の回転が前記ボデーを前記第1の位置から第2の位置へ移動させるよう前記中間メンバが前記ボデーに接続され、
前記中間メンバと前記ボデーは、前記ボデーを前記第1の位置から第2の位置へ移動させるために前記力伝達点に前記回転力が移動力として伝達され、さらに前記回転軸に対する前記移動力のレバーすなわちモーメントアームが、前記中間メンバが前記第2の角度位置にあるときよりも前記中間メンバが前記第1の角度位置にある時の方が大きくなるよう配置、形成され、前記移動力のレバーすなわちモーメントアームは前記回転軸に対する。
これによって、静かで軽く、機械効率がよく、コンパクトな注入ポンプが得られる。
本発明のさらに他の態様では、本発明は、好ましくは注入ポンプシステム、注入ポンプユニット、または注入ポンプに使用される流体ポンプに関するもので、前記流体ポンプは:
− 一端が流体入口に、他端が流体出口に接続された柔軟性チューブと、
− 前記チューブを当接要素に押し当てて平坦にする、前記チューブの長手方向に沿って配置された少なくとも3つの平坦化ボデーであって、前記ボデーが前記当接要素に対して押し付けられ、前記チューブが前記ボデーと当接要素との間で平坦にされる第1の位置と、前記当接要素から離れて前記チューブの少なくとも一部が開放状態を取り戻す第2の位置との間で前記ボデーが移動可能に配置されているものと、
− 各平坦化ボデーに対する少なくとも1つの形状記憶合金で作られた第1のワイヤであって、前記第1のワイヤの長さが短縮することによって前記ボデーを前記第1の位置から第2の位置へ移動させる力を前記ボデーに及ぼすよう前記第1のワイヤの一端が前記ボデーに接続されたものと、
− 前記各平坦化ボデーに対する引張りばね、圧縮ばね、真っ直ぐなまたは弓状のフラットばね、ピストン及びシリンダ機構などの付勢手段であって、前記平坦化ボデーに前記第2の位置から第1の位置の方向に付勢力を及ぼすよう前記平坦化ボデーに接続されたものとを含む。
これにより、非常に軽量で簡略で静かな注入ポンプを得ることができ、各注入ごとに置き換わる前記要素は比較的安価であり、置き換えは容易である。
− 一端が流体入口に、他端が流体出口に接続された柔軟性チューブと、
− 前記チューブを当接要素に押し当てて平坦にする、前記チューブの長手方向に沿って配置された少なくとも3つの平坦化ボデーであって、前記ボデーが前記当接要素に対して押し付けられ、前記チューブが前記ボデーと当接要素との間で平坦にされる第1の位置と、前記当接要素から離れて前記チューブの少なくとも一部が開放状態を取り戻す第2の位置との間で前記ボデーが移動可能に配置されているものと、
− 各平坦化ボデーに対する少なくとも1つの形状記憶合金で作られた第1のワイヤであって、前記第1のワイヤの長さが短縮することによって前記ボデーを前記第1の位置から第2の位置へ移動させる力を前記ボデーに及ぼすよう前記第1のワイヤの一端が前記ボデーに接続されたものと、
− 前記各平坦化ボデーに対する引張りばね、圧縮ばね、真っ直ぐなまたは弓状のフラットばね、ピストン及びシリンダ機構などの付勢手段であって、前記平坦化ボデーに前記第2の位置から第1の位置の方向に付勢力を及ぼすよう前記平坦化ボデーに接続されたものとを含む。
これにより、非常に軽量で簡略で静かな注入ポンプを得ることができ、各注入ごとに置き換わる前記要素は比較的安価であり、置き換えは容易である。
本発明にかかるさらに他の態様は、患者に流体またはペーストを注入するための注入ポンプに関し、好ましくは携帯用の注入ポンプであり、好ましくは患者にインシュリンまたは鎮痛剤を注入するために使用されるもので、前記注入ポンプは:
− ハウジングと、
− 前記流体またはペーストを含み、前記ハウジング内へ着脱可能なカートリッジ、アンプル、またはシリンジであって、出口開口部と、前記出口開口部へ向けて移動可能に前記シリンジ内にスライド式に配置されたピストン要素を有するものと、
− 前記ピストン要素に結合されたスピンドルであって、第1の回転方向に当該スピンドルが回転すると前記ピストンを前記出口開口部へ向けて移動させるよう配置されたものと、
− 形状記憶合金モータに含まれる形状記憶合金アクチュエータであって、当該形状記憶合金モータが:
− 第1の位置と第2の位置との間で移動可能に配置されたボデー、
− ニチノールなどの形状記憶合金で作られた少なくとも1つの第1のワイヤであって、前記第1のワイヤの長さが短縮することによって前記ボデーを前記第2の位置から第1の位置へ移動させる第1の移動力を前記ボデーに及ぼすよう前記第1のワイヤの一端が前記ボデーに結合されたもの、
− 引張りばね、圧縮ばね、真っ直ぐなまたは弓状のフラットばね、ピストン及びシリンダ機構などの付勢手段であって、前記ボデーを前記第1の位置から第2の位置へ移動させるための第2の移動力を前記ボデーに及ぼすよう配置され形成されたもの、
− を有する前記形状記憶合金アクチュエータと、
− 第1及び第2の回転方向を有するギアと、
を有し、
前記ボデーは前記ギアの隣接する2つの歯の間に係合するよう形成された部分を有し、前記ボデーと前記ギアは、前記第1の位置において前記部分が前記ギアの一対の歯の間に位置し、前記第2の位置において前記ギアの第2の回転方向にある前記ギアの隣接する一対の歯の間に前記部分が位置し、これによって前記第2の移動力が前記ボデーをして前記ギアを前記第1の方向へ回転せしめ、
前記ギアが、好ましくは他の1つのギアを介して前記スピンドルに結合され、前記ギアの前記第1の方向の回転が前記スピンドルを前記第1の回転方向に回転させる。
− ハウジングと、
− 前記流体またはペーストを含み、前記ハウジング内へ着脱可能なカートリッジ、アンプル、またはシリンジであって、出口開口部と、前記出口開口部へ向けて移動可能に前記シリンジ内にスライド式に配置されたピストン要素を有するものと、
− 前記ピストン要素に結合されたスピンドルであって、第1の回転方向に当該スピンドルが回転すると前記ピストンを前記出口開口部へ向けて移動させるよう配置されたものと、
− 形状記憶合金モータに含まれる形状記憶合金アクチュエータであって、当該形状記憶合金モータが:
− 第1の位置と第2の位置との間で移動可能に配置されたボデー、
− ニチノールなどの形状記憶合金で作られた少なくとも1つの第1のワイヤであって、前記第1のワイヤの長さが短縮することによって前記ボデーを前記第2の位置から第1の位置へ移動させる第1の移動力を前記ボデーに及ぼすよう前記第1のワイヤの一端が前記ボデーに結合されたもの、
− 引張りばね、圧縮ばね、真っ直ぐなまたは弓状のフラットばね、ピストン及びシリンダ機構などの付勢手段であって、前記ボデーを前記第1の位置から第2の位置へ移動させるための第2の移動力を前記ボデーに及ぼすよう配置され形成されたもの、
− を有する前記形状記憶合金アクチュエータと、
− 第1及び第2の回転方向を有するギアと、
を有し、
前記ボデーは前記ギアの隣接する2つの歯の間に係合するよう形成された部分を有し、前記ボデーと前記ギアは、前記第1の位置において前記部分が前記ギアの一対の歯の間に位置し、前記第2の位置において前記ギアの第2の回転方向にある前記ギアの隣接する一対の歯の間に前記部分が位置し、これによって前記第2の移動力が前記ボデーをして前記ギアを前記第1の方向へ回転せしめ、
前記ギアが、好ましくは他の1つのギアを介して前記スピンドルに結合され、前記ギアの前記第1の方向の回転が前記スピンドルを前記第1の回転方向に回転させる。
本発明にかかるさらに他の態様は、患者に流体またはペーストを注入するための注入ポンプに関し、好ましくは携帯用の注入ポンプであり、好ましくは患者にインシュリンまたは鎮痛剤を注入するために使用され、前記注入ポンプは:
− ハウジングと、
− 前記流体またはペーストを含み、前記ハウジング内へ着脱可能に配置されたカートリッジ、アンプル、またはシリンジであって、出口開口部と、前記出口開口部へ向けて移動可能に前記シリンジ内にスライド式に配置されたピストン要素を有するものと、
− 形状記憶合金アクチュエータであって:
− 第1の位置と第2の位置との間で移動可能に配置されたボデー、
− ニチノールなどの形状記憶合金で作られた少なくとも1つの第1のワイヤであって、前記第1のワイヤの長さが短縮することによって前記ボデーを前記第2の位置から第1の位置へ移動させる第1の移動力を前記ボデーに及ぼすよう前記第1のワイヤの一端が前記ボデーに結合されたもの、
− 引張りばね、圧縮ばね、真っ直ぐなまたは弓状のフラットばね、ピストン及びシリンダ機構などの付勢手段であって、前記ボデーを前記第1の位置から第2の位置へ移動させるための第2の移動力を前記ボデーに及ぼすよう配置され形成されたもの、を有する形状記憶合金アクチュエータと、
− 第1及び第2の移動方向を有するラックであって、前記ラックの前記第2の移動方向への移動が前記ピストンを前記出口開口部へ向けて移動させるよう前記ピストンに当接しているものとを含み、
前記ボデーは前記ラックの隣接する2つの歯の間に係合するよう形成された部分を有し、前記ボデーと前記ラックは、前記第1の位置において前記部分が前記ラックの一対の歯の間に位置し、前記第2の位置において前記部分が前記ラックの第2の移動方向にある前記ギアの隣接する一対の歯の間に位置し、これによって前記第2の移動力が前記ボデーをして前記ラックを前記第1の方向へ移動せしめる。
− ハウジングと、
− 前記流体またはペーストを含み、前記ハウジング内へ着脱可能に配置されたカートリッジ、アンプル、またはシリンジであって、出口開口部と、前記出口開口部へ向けて移動可能に前記シリンジ内にスライド式に配置されたピストン要素を有するものと、
− 形状記憶合金アクチュエータであって:
− 第1の位置と第2の位置との間で移動可能に配置されたボデー、
− ニチノールなどの形状記憶合金で作られた少なくとも1つの第1のワイヤであって、前記第1のワイヤの長さが短縮することによって前記ボデーを前記第2の位置から第1の位置へ移動させる第1の移動力を前記ボデーに及ぼすよう前記第1のワイヤの一端が前記ボデーに結合されたもの、
− 引張りばね、圧縮ばね、真っ直ぐなまたは弓状のフラットばね、ピストン及びシリンダ機構などの付勢手段であって、前記ボデーを前記第1の位置から第2の位置へ移動させるための第2の移動力を前記ボデーに及ぼすよう配置され形成されたもの、を有する形状記憶合金アクチュエータと、
− 第1及び第2の移動方向を有するラックであって、前記ラックの前記第2の移動方向への移動が前記ピストンを前記出口開口部へ向けて移動させるよう前記ピストンに当接しているものとを含み、
前記ボデーは前記ラックの隣接する2つの歯の間に係合するよう形成された部分を有し、前記ボデーと前記ラックは、前記第1の位置において前記部分が前記ラックの一対の歯の間に位置し、前記第2の位置において前記部分が前記ラックの第2の移動方向にある前記ギアの隣接する一対の歯の間に位置し、これによって前記第2の移動力が前記ボデーをして前記ラックを前記第1の方向へ移動せしめる。
本発明にかかる最後の態様は注入ポンプシステムに関し、この注入ポンプシステムは: 少なくとも1つの注入ポンプユニットであって:
ユーザが前記注入ポンプユニットを携帯用注入ポンプユニットとして持ち運びができるサイズの、外部表面を形成するハウジング、
外部注入バッグから流体入口への流体流れを確保するため前記外部表面にアクセス可能に形成された流体入口、
注入位置への流体流れを確保するため前記外部表面にアクセス可能に形成された流体出口、
前記ハウジング内に含まれ、入口と出口とを有する制御可能なポンピングシステムであって、前記入口が前記流体入口に接続され、前記出口が前記流体出口に接続されて前記制御可能なポンピングシステムを動作することによって前記流体入口から前記流体出口までの流体の移動を可能にするもの、
前記制御可能なポンピングシステムの動作を制御するために前記ハウジング内に受け入れられる電子制御手段であって、前記制御可能なポンピングシステムが少なくとも2つの代替性のある注入ポンプ動作で制御されるよう少なくとも2つの予めセットされたポンピングプログラムを含むもの、
前記制御可能なポンピングシステムと前記電子制御手段とに電力を供給するために前記ハウジング内に収納された電力供給ユニットであって、前記ハウジングの外部表面に設けられた外部端子を介して外部の電気エネルギ供給手段に接続可能なもの、から構成される注入ポンプユニットと、
静止レセプタシステムであって:
前記注入ポンプユニットの1つを受け入れ、固定させるための少なくとも1つのレセプタ手段であって、前記注入ポンプユニットを静止モードに維持し、前記注入ポンプユニットの流体入口と流体出口とのアクセスを可能にするよう前記流体入口と流体出口とを外部に出し、前記少なくとも1つの注入ポンプユニットの前記電力供給ユニットへ電気エネルギを供給するよう前記外部端子に接続可能な第1の端子を有し、さらに第2のレセプタ手段へ電力を供給するための第2の端子手段の第3の端子に対して接続可能な第2の端子を有するもの、
主供給源から電気エネルギを受け入れるための主供給ユニットであって、電気エネルギを前記レセプタ手段に、さらに前記少なくとも1つの注入ポンプユニットの前記電力供給ユニットに供給するために前記第3の端子に接続可能な第2の端子を有し、前記主供給ユニットが前記外部電気供給手段となるもの、
前記レセプタ手段を相互に隣接して固定し、前記主供給ユニットを前記レセプタ手段の1つに隣接して固定する固定手段、から構成される静止レセプタシステムと、
を含んでいる。
ユーザが前記注入ポンプユニットを携帯用注入ポンプユニットとして持ち運びができるサイズの、外部表面を形成するハウジング、
外部注入バッグから流体入口への流体流れを確保するため前記外部表面にアクセス可能に形成された流体入口、
注入位置への流体流れを確保するため前記外部表面にアクセス可能に形成された流体出口、
前記ハウジング内に含まれ、入口と出口とを有する制御可能なポンピングシステムであって、前記入口が前記流体入口に接続され、前記出口が前記流体出口に接続されて前記制御可能なポンピングシステムを動作することによって前記流体入口から前記流体出口までの流体の移動を可能にするもの、
前記制御可能なポンピングシステムの動作を制御するために前記ハウジング内に受け入れられる電子制御手段であって、前記制御可能なポンピングシステムが少なくとも2つの代替性のある注入ポンプ動作で制御されるよう少なくとも2つの予めセットされたポンピングプログラムを含むもの、
前記制御可能なポンピングシステムと前記電子制御手段とに電力を供給するために前記ハウジング内に収納された電力供給ユニットであって、前記ハウジングの外部表面に設けられた外部端子を介して外部の電気エネルギ供給手段に接続可能なもの、から構成される注入ポンプユニットと、
静止レセプタシステムであって:
前記注入ポンプユニットの1つを受け入れ、固定させるための少なくとも1つのレセプタ手段であって、前記注入ポンプユニットを静止モードに維持し、前記注入ポンプユニットの流体入口と流体出口とのアクセスを可能にするよう前記流体入口と流体出口とを外部に出し、前記少なくとも1つの注入ポンプユニットの前記電力供給ユニットへ電気エネルギを供給するよう前記外部端子に接続可能な第1の端子を有し、さらに第2のレセプタ手段へ電力を供給するための第2の端子手段の第3の端子に対して接続可能な第2の端子を有するもの、
主供給源から電気エネルギを受け入れるための主供給ユニットであって、電気エネルギを前記レセプタ手段に、さらに前記少なくとも1つの注入ポンプユニットの前記電力供給ユニットに供給するために前記第3の端子に接続可能な第2の端子を有し、前記主供給ユニットが前記外部電気供給手段となるもの、
前記レセプタ手段を相互に隣接して固定し、前記主供給ユニットを前記レセプタ手段の1つに隣接して固定する固定手段、から構成される静止レセプタシステムと、
を含んでいる。
現状での好ましい実施の形態では、前記システムはさらに、1つの注入ポンプを運ぶためのキャリアフレームを有し、前記注入ポンプユニットを受け入れるための受け入れ手段と、好ましくは前記注入ポンプユニットの流体入口に流体的につながる注入液の容器を保持するための解除可能な保持手段とが設けられ、前記レセプタ手段と前記キャリアフレームは、前記外部端子が前記第1の端子に接続されるように前記フレームを前記レセプタ手段につなぐための協働接続手段を有している。
以上により、任意の数のレセプタ手段が相互に隣接して配置することができ、注入ポンプを利用されるユーザと共に移動させる良好な柔軟性を備えた柔軟性のあるシステムが得られる。
以上により、任意の数のレセプタ手段が相互に隣接して配置することができ、注入ポンプを利用されるユーザと共に移動させる良好な柔軟性を備えた柔軟性のあるシステムが得られる。
以下に、単に例示目的である添付図面に表示された各種の実施の形態に関連して本発明をより詳細に説明する。
図面において、第1の実施の形態にかかる携帯用注入ポンプユニットすなわち装置全体を、符号10により示している。当該装置10は、それぞれ前側及び後側ハウジング部を構成する2つのシェル状ハウジング部12、14からなるハウジングを有する。前側及び後側ハウジング部12、14は容易に取り外しが可能で、ユーザは装置内部にアクセスして図3を参照して説明する内部の流体通路部材の取り替えを可能にしている。前記流体通路部材は、使用後に容易に取り出し可能で、使用前に容易に取り替えが可能な使い捨ての予め消毒された部材を構成する。ハウジング部14の後側からは、装置10をストラップやベルトに固定するためのクリップ16が延びている。本明細書において特に記載がない限り、上、下、前、後などの用語は、装置10が例えばクリップ16によりユーザのベルトに取り付けられ、またはユーザに対して外部もしくは非移殖状態で配置されるような真っ直ぐで垂直に立てられた状態における位置または向きをいうことは理解されるべきである。
前側ハウジング部12には、符号22、24で示す2組の2桁からなるディスプレイ20が設けられ、注入操作の経過時間または残余時間をそれぞれ時・分、または分・秒で示し、あるいは、注入液体供給量を単位時間当たり量、例えば1時間当たりのml数値を表示する。ディスプレイ20はさらに、注入ポンプ装置10を操作するユーザ及び/又はヒトに情報提示するため、あるいはユーザに待機や稼動情報などの装置の操作モードに関する指示を示すための表示領域26を含む。さらには、ディスプレイ20は、待機/操作表示26の上方に重なった幾つかの個別表示を含み、その内の1つが符号28で示されている。これらの個別表示28は、例えば装置がプログラムモードにあることなどの操作モードにかかる情報、残余注入動作時間、注入動作の合計時間などの2桁表示22、24が何であるかの情報、装置が動作中であるかスタート前であるかの情報、あるいはその他のユーザやオペレータに提示すべき関連情報などを表示するために設けられる。ディスプレイ20はさらに、注入ポンプ循環中のエアの存在、圧力低下、バッテリ容量減をそれぞれユーザに知らせる3つの個別のアラーム表示30、32、34を含む。ディスプレイ36はさらに、ユーザまたはオペレータに現在使用され、またはプログラムされているプログラム手順を知らせ、このプログラム手順は、1桁表示38により示される1つの数で表示される。ディスプレイ20の4桁表示40は、ユーザまたはオペレータに時間当たりmlまたは同等の測定量または率で測定された注入供給量にかかる情報を表示する。
ディスプレイ20の下は、一連のキーを含むキーボード42が設けられ、その内の1つが符号44で示され、ユーザ/オペレータが、この携帯注入ポンプユニット10が特定の動作を行うよう制御したり、または、表示22、24、38、40などの1、2、3桁の表示に示された特定の数値を増加させ、あるいは対象となる数値を増減させ、ユーザ/オペレータが操作モードを変更し又は装置の現状の各種プログラム間での切換えを可能にするディスプレイ20の各個別表示に対してカーソルルートを移動させることによって当該装置をプログラムすることに可能にしている。
当該ユニットすなわち装置10のハウジング部12、14からなるハウジングの一方の側壁に2つの端子46、48が設けられており、装置内部の充電式バッテリパックまたはセルへ電力を供給する電子充電器への装置10の接続を可能にしている。端子46、48は、代替または追加として、外部データ記録装置や監視装置などの外部装置と装置10との間の交信を可能にする入力/出力端子としても機能する。さらなる代替として、パーソナルコンピュータやデータ記録装置などの外部処理ユニットとの間での交信用として機能する。加えて、前記装置により生成された操作モードに関するデータ、追加として装置10から供給される注入液の温度を表示するデータや追加の外部測定装置または監視装置により供給されるデータなどの前記装置や補助装置により生成されたデータを処理する上述したパーソナルコンピュータなど外部コンピュータと装置10との間の交信を確立するため、装置10には従来技術のRS232端子が設けられてもよい。p12 装置10の上方壁には、後に図3を参照して詳述する上述した流体通路部材の流体入口と流体出口とをそれぞれ形成する2つのチューブコネクタ50、52を受け入れるための2つの凹み部が設けられる。図2からも明らかなように、流体出口52の反対側となる装置10のハウジング底壁にもさらなる流体出口54が設けられている。
図2には携帯用注入ポンプユニットすなわち装置10の内部構造が示されており、流体入口50と流体出口52、54が表示されている。図2において、符号56、58は、装置の電子回路と、ディスプレイ、充電式パワーパックすなわちセル回路と、注入動作を含む装置全体の動作を制御するための装置のCPU回路とを含む2つのプリント配線を示す。代替として、前記装置の電子回路は、1つのプリント配線ボード、または3つもしくはそれ以上のプリント配線ボードを含んでもよい。前記内部充電式バッテリパックすなわちセルは、参照符号60で示す。
図2には、上述したような使い捨て、取り替え式の流体通路部材からなる携帯用注入ポンプ装置10の内部流動システムが開示されており、流体入口50に接続された入口チューブ62を含んでいる。2つの容量検出器64、66が入口チューブ62に搭載され、流体入口50へ注入される液体中に気泡があればこれを検出するためにプリント配線ボード56、58に設けられた当該装置の電子回路につながっている。出力側端部では、入口チューブ62が、後に図3を参照して詳述するように内部流体通路が設けられたポンプハウジング部材70の入口となる第1のチェックバルブ68につながり、この流体通路は出力または第2のチェックバルブ72で終息し、そこから2つの分岐した出口チューブ74、76が流体出口54、52にそれぞれつながる。流体入口50を介して携帯用注入ポンプユニット10に入った注入液体または他の液体を、流体出口52、54のいずれか1つを通して注入位置へ移動させるため、ピストン式ポンプアクチュエータ78が設けられる。この携帯用注入ポンプの内部流動システムは、流体入口50と、入口チューブ52と、入口チューブ62に取り付けられた容量検出器64、66と、第1のチェックバルブ68と、ポンプハウジング部材70と、出力チェックバルブ72と、出口チューブ74、76と、出口52、54から構成され、以下に図3を参照してより詳細に説明する総合使い捨て、取り替え式流体通路部材を形成している。
図3は、チェックバルブとポンプハウジング部材70の内部をより詳細に示している。第1のチェックバルブ58は中央円筒状ハウジング部材80を含み、そこから円錐状上部81が上方に延びて入口チューブ62につながり、円錐状上部81と円筒状ハウジング部材80との間の移行部で入口フィルタ要素82を固定している。円筒状ハウジング部材80は、原点位置すなわち非動作位置では下方へ変形可能なシール膜86によって閉鎖される中央環状口頭部材84を含む。シール膜86より下の圧力がシール膜86より上の圧力よりも低ければ膜86は下方に移動し、中央環状部材84の中央出口と、さらにシール膜86の中心から相対的にずれて配置された開口87とを通って流体が通過する。
第1のチェックバルブ68は、上方に突出する環状上部部材90内に形成される内部室で終息するポンプハウジング部材70の入口通路88につながり、環状上部ハウジング部材90内ではピストンポンプアクチュエータ78の往復動プランジャ94が当接ピン96に接離する方向へ移動可能で、これにより入口通路88を出口通路98から分離している。ピストンポンブ78の往復動プランジャと環状上部ハウジング部材90の内部表面との間にある内部空間は、極めて柔軟なシールガスケット92によってシールされている。
出口通路98は上述した第2のチェックバルブ72につながっており、これは基本的に上述した第1のチェックバルブ58に類似の構造であり、類似の機能を果たしている。しかしながら、当該第2のチェックバルブ72はフィルタ要素82に類似したフィルタ要素を何ら含まない点で上述の第1のチェックバルブと相違する。第2のチェックバルブ72は下方へ突出する環状ハウジング部100を含み、これはポンプハウジング部材70と一体に成形されるが、上述した第1のチェックバルブの環状ハウジング部80と同じ目的を果たす。環状ハウジング部100からは上述の円錐ハウジング部81と同様な下方に突出する円錐ハウジング部101が延びており、出口チューブ74及び同様に図2を参照して説明した出口チューブ76につながっている。環状ハウジング部100の内部では、上述したシール要素86と同様なシール膜102が含まれ、上述した開口部87と同様な開口部103を含んでいる。シール膜102が円錐ボア99の下方境界を形成する下面に接触した状態にあると、シール膜102は、出口通路98から円錐ボア99を通過して出口チューブ74に向かう流動を閉鎖する。
上述した携帯注入ポンプユニット10のポンピング動作は以下のように構成される。まず、第1のチェックバルブ68と第2のチェックバルブ72が、その初期位置であるシール位置にある。また、液体が入口チューブ62内、入口通路88及び出口通路98内、及び出口チューブ74内に存在しているものとする。交互電気信号やパルス信号などの往復動ピストンを上下に移動させる電気信号が供給されることによってピストンポンプアクチュエータ78が動作する。このピストンポンプアクチュエータ78は、図6〜12を参照して以下により詳しく述べる。プランジャ94は、図3に示すピストンポンプアクチュエータ78の向きに下方向に押し付けられる。
往復動プランジャ94の第1の移動が上方への移動であるとすると、シールガスケット92より下にある容積が増加することによって入口通路88と出口通路98の相対容積が増加する。入口通路88内に相対負圧が形成されることにより、下向き変形可能なシール膜86が下方向に移動するために第1のチェックバルブ68が動作し、上述した中央環状部材84の中央開口部を通過して液体が入口チャンネル88内に流れる。同時に、出口通路98内の相対負圧がシール膜102の上方に相対負圧を生み、シール膜102が付勢されて第2のチェックバルブ72を通過する自由流れを阻止し、前記シール膜を強制的に閉鎖状態にし、円周状に囲んで円錐ボア99を形成する壁部と密着する結果、流体が出口通路98から出口チューブ74へ移動することを阻止する。要約すれば、往復動プランジャ94が上昇する間、第1のチェックバルブが作動して開き、反対に第2のチェックバルブ72が閉じる。
往復動プランジャが下方へ移動すると、入口通路88と出口通路98内に相対正圧が形成され、第1と第2のチェックバルブ動作が切り換えられ、入口通路88内の相対正圧が第1のチェックバルブ68を閉じて閉鎖状態となり、出口通路98内の正力が第2のチェックバルブ72を開き、出口通路98内にある流体が円錐通路99を通り、シール膜102の開口部103を通ってさらに出口チューブ74に至るようにこれを強制的に押し出す。出口チューブ74からの流体の移動率すなわち流量は、ピストンポンプアクチュエータ78の動作率によって制御され、すなわち往復動プランジャ94の往復周期が増加すると入口チューブ62から出口チューブ74に流れる流体または液体の速度が増加する。
第2のチェックバルブ72の上にはシール膜104を含むバイパスバルブが設けられ、これは回転式ノブ108の中央ステム部材106によって操作される。ノブ108は上述した円錐ボア99の上部に関連して設けられた円錐ボア105にシール膜104を強制的に押し付けて閉鎖状態にすることができる。シール膜104によって円錐ボア105が閉鎖されると、当該バイパスバルブは作動しない。ノブ108が回転されてアクチュエータステム106が上昇し、円錐ボア105との係合による閉鎖状態からシール膜104が離れると、バイパス通路110を介して出口通路98とつながり、出口通路98から円錐通路99を通るバイパスができ、出口通路98の流体がパイパス通路110を通り、さらにシール膜102の開口部103を通過して流れ、結果的にバイパスバルブは機能を果さなくなる。
携帯用注入ポンプユニットすなわち装置10の取り替え部材を構成するピストンポンプアクチュエータ78は、特有のストロークを提供し、結果的に特有のストローク当り流量を提供することができる。したがって、装置の電子回路のマイクロプロセサに現在装置内にどの形式のピストンポンプアクチュエータが含まれているかを知らせるため、アクチュエータ78には装置の電子回路のスイッチと協働するスイッチが設けられることが好ましい。現在装置内に含まれているピストンポンプアクチュエータの形式に関してマイクロプロセサに情報を提供する技術は、例えばコードスイッチ、光学容量または誘導リーダ、あるいは単なるピストンポンプアクチュエータの動作率を監視するフィードバック回路などの従来から知られている各種の技術により構築することができる。
図3において、入口チューブ112は、入口チューブ62から図3にはなくて図2に示された流体入口50につながる注入バッグ114からの流れを構築することができる。注入バッグ114は、単なる生理的液体、適切な液体に分散された追加または代替の薬剤、代替の血漿などからなる注入液体を含むバッグを形成する。図4に示す携帯用注入ポンプユニット10の出口チューブ74からの出口は、図3にはなくて図2に示す流体出口54を介して出口チューブ116に接続され、この外部の出口チューブ116は基本的に従来の構造であるカニューレアセンブリ118につながる。
入口チューブ112と出口チューブ116は、それぞれ入口及び出口50、52を介して注入ポンプユニット10に接続される個別の入口及び出口チューブで構成することができる。代替として、また好ましくは、入口チューブ112と出口チューブ116は、図3に示す使い捨て、取り替え式流体通路部材と一体の構成部材としてもよく、この流体通路部材は、ピストンポンプアクチュエータ78と協働して動作する。更なる代替として、注入バッグ114は、これを受け入れて注入ポンプユニットすなわち装置10の上部に保持するよう形成された容器部材内に収納されてもよく、この際に上述のレシーバは、単に携帯注入ユニットすなわち装置10のハウジングに接続され、支持されていればよい。
注入バッグ104からの液体の注入がさらに図4に示されており、ここでは携帯用注入ポンプ10は、ベルトまたはストラップ122によってヒト120に取り付けられ、さらに注入バッグ114も固定されている。図4にはさらに、外部入口チューブ112、外部出口チューブ116、カニューレアセンブリ118も表示されている。
図5には、上述した第1の実施の形態の複数の携帯用注入ポンプユニットすなわち装置10が、複数のレセプタ室142の形成された静止レセプタ140内に取り付けられた状態を示す。各レセプタ室142には、対象となるレセプタ室142内に取り付けられる前記装置すなわちユニット10の充電端子46、48と電気的につながる一連の充電端子が設けられ、レセプタアセンブリ140の主電力供給ユニットからの電気エネルギを供給することによって装置すなわちユニットの内部の充電式バッテリパックすなわちセルを充電する。前記主電力供給ユニットは、AC出力ソケット152内に受け入れられるメインプラグ150に終息するコイル状メイン供給ワイヤ148を介して電力を受け取る。
レセプタアセンブリ140はさらに表示ランプ144、146を含む。特定のレセプタ室142に対応する表示ランプ144、146のいずれもが消灯していなければ、対象となるレセプタ室では充電が行われていないことをユーザやオペレータに示す。1つの携帯用注入ポンプユニットが特定のレセプタ室142内に取り付けられていれば、当該レセプタ室に対応するランプ144、146の1つが点灯し、この1つは対象となる携帯用注入ポンプユニットが充電中であることをユーザまたはオペレータに示し、または代替として、他のランプが点灯することによって当該携帯用注入ポンプユニットが完全に充電され、使用可能であることをユーザまたはオペレータに知らせる。ランプを点滅させることなどで携帯用注入ポンプの充電バッテリパックまたはセルの不作動などを知らせる代替の情報表示モードとすることも容易に実施可能である。
注入ポンプ、特に携帯用薬剤注入ポンプに関連し、ポンピング動作ができるだけ静かに機能し、非常にコンパクトであり、できるだけ少ないエネルギ消費で、できるだけ無駄な発熱がないアクチュエータにより動作されることが重要である。
本発明によれば、図2、3に示すポンプアクチュエータ78は、上述した好ましい特性を全て実現する形状記憶合金アクチュエータである。以下に、薬剤注入ポンプ内のポンプアクチュエータとして使用される幾つかの形状記憶合金について説明する。これらのアクチュエータは、特に図2、3に示すポンプアクチュエータとして有用であることは理解されるべきである。
図6、7において、円板ディスク1’の形式の回転可能なボデーが、図示しないフレームに固定された中心ピボット2’の周りに回転可能に配置されており、ディスク1’には、外周延長部3’と、ヨーク状の外周延長部5’とが設けられている。引張りコイルばね6’が、その一端を前記フレームに固定された固定ピン7’に回転可能に取り付けられ、他端を外周延長部3’に固定された固定ピン8’に回転可能に取り付けられている。
例えば米国カリフォルニア州コスタメサのDYNALLOY,INC社からFLEXINOLの商標名で供給されているニッケル・チタン合金、すなわちニチノールなどの形状記憶合金による2つのワイヤまたはフィラメント9’、10’が、その端末を前記フレームに固定された導電端子11’、12’にそれぞれ取り付けられる。
ワイヤ9’、10の他端は、ディスク1’の外周に固定された導電端子13’に取り付けられている。ワイヤ9’、10’はディスク1’の外周に沿って延び、ピンと張った時にはワイヤ9’、10’は前記外周の沿って延び、外周に支持されている。明確化のため、図面ではワイヤ9’、10’を前記外周から離れて表示している。
2つのアーム15’、16’を有するスライドボデー14’が、フレームに取り付けられたストップピン17’、18’の間でスライド移動可能に配置されている。スライドボデー14’に取り付けられたピン19’がヨーク状の延長部5’のフォーク5a’内に嵌まり、ディスク1’が図6に示す位置から図7に示す位置に回転したときにピン19’が前記フォーク内で自由にスライド可能である。これによって前記ボデー14’をストップピン18’に係合した位置からストップピン17’に係合した位置までスライドしながら移動し、アクチュエータの作動ピンを構成するアーム15’が最大限に伸展する。
接近センサ20’が前記フレームに取り付けられ、図示しない導電材に接続されてセンサから図示しないレシーバへ信号を伝達する。同様に端子11’、12’もそれぞれ図示しない電源に接続された導電材に接続されてワイヤ9’、10’を抵抗可熱するために電力を供給し、端子13’も同様にして、前記抵抗加熱回路を閉鎖するために図示しない導電材を介して電源に接続される。
使用時において、ワイヤ9’、10’は間欠的に前記形状記憶合金の変態点すなわち転移温度(マルテンサイトからオーステナイトへ変態)まで加熱される。ニチノールの場合にはこの温度は約90℃である。これによってワイヤの長さが収縮する。ワイヤが90℃以下に冷却されると長さは元に戻り、すなわちワイヤが延びる。収縮する際のスピード、すなわち収縮時間は電流、すなわち端子11’、12’、13’に印加される電圧と直に比例する。
図6に示す位置で、中間ディスク1’は最も反時計側の位置にあり、ワイヤ9’は90℃以下に冷却され、ワイヤ10’は端子12’と13’の間に電圧が印加されて電流が流れることで90℃以上に加熱されてアーム15’を最も引き込んだ位置にする。このためディスク1’は、ワイヤ10’による収縮力で反時計周りに回転した位置にある。
次のステップにおいてワイヤ10’が90℃以下に冷却され、これによって図6の破線10a’に示す状態に延びる。ここでアクチュエータはアーム15’を左方向へ延ばす準備が整い、アーム15’の端部が図示しないプランジャ94に接触してアーム15’が図7に示す左側に伸展した位置まで移動するまでこれを押し込み、すなわち動作させることが意図される。
その後、あるいはそれと同時に、ワイヤ9’が90℃以上に加熱され、これによって収縮してディスク1’に時計回りの力を及ぼし、ばね6’の取り付けピン7’、8’とピボット2’とが一直線となるディスク1’とばね6’のバランス位置を越えてディスク1’をピボット2’の周囲に時計回りに回転させる。
ディスク1’が前記バランス点を越えて時計回りに回転すると、ばね7’による引張り力がディスク1’を図7に示す位置まで継続して時計回りに回転させ、アーム15’が最大に伸展し、ワイヤ9’はいまだ90℃以上であっても緩む。これがアクチュエータの実際の動作移動であり、延長部5’によりスライドボデー14に加えられる力は増加する。というのは、ピボット2すなわちディスク1’の回転軸に対して中間ディスク1’に加わるばね6’の引張り力のレバーすなわちモーメントアームが増加するためである。
図3に示すポンププランジャ94を押し込むなどの前記アクチュエータの機能を実施するために必要な力が前記動作ストロークの間に増加する場合、上述したディスク1’の回転により前記ばね力のモーメントアームが増加することは非常に有利な特性であり、以下に図13、14に関連してより詳細に説明する。
前記動作ストローク中のアクチュエータの動作力の増加はまた、動作ストロークの間においてピボット2’すなわちディスク1’の回転軸からのピン19’の距離を短くすることによっても達成され、あるいは強化される。これによって、モーメントアームすなわちヨーク状延長部5’によりピボット2’に対してピン19’に加わる移動力のレバーが減少し、このため動作ストローク間で前記移動力が増加する。上述した距離の短縮は、動作ストロークの開始時における図6に示す状態から動作ストロークの最終における図7に示す状態への変化から見ることができる。
最後に、ワイヤ10’が90℃以上に加熱されて収縮し、ディスク1’を図6に示す位置まで回転して戻し、これによって動作サイクルを繰り返す準備が整う。
ワイヤ10’の長さは、ワイヤ9’の長さよりも長い。というのは、ワイヤ10’の収縮または短縮は、上述のバランス点を越えた図7に示す位置からディスク1’を回転させるに十分大きなものでなければならないのに対し、ワイヤ9’の短縮化は、ディスク1’を図6に示す位置から前記バランス点を越えるに十分なものでありさえすればよいことによる。
ニチノールワイヤは、変態点を越えて加熱されると典型的には3%〜6%ほど収縮する。ワイヤ10’の非収縮時の長さは、非収縮状態のワイヤが図7に示す位置で最大限に伸び、収縮状態にはディスク1’が前記バランス点を反時計回りに少なくとも僅かでも越えたときに最大限に伸びていることを確保するに十分なものでなければならない。すなわち、ワイヤ10’の非収縮時の長さは、端子13’が図7に示す位置と前記バランス点の位置との間で移動する距離の22〜25倍ほどでなければならない。
ワイヤ9’と10’とによって与えられる必要な収縮力にはかなりの差がある。というのは、ワイヤ9’の収縮力は、図6に示す比較的小さなトルクアームのばね6’による付勢力のトルクまたはモーメントに打ち勝てばよいのに対し、ワイヤ10’の収縮力は、図7に示す前記ばね力によるかなり大きなトルクに打ち勝たねばならないからである。ニチノールワイヤの収縮力は、ワイヤの径または断面積が大きいほど大きい。このため、ワイヤ10’の断面積はワイヤ9’の断面積よりもかなり大きく、あるいはワイヤ10’を同一断面積の複数のもので構成してもよい。
上述した後者の可能性は、動作サイクル時間の間隔をできるだけ短くするためにワイヤ10’の冷却時間をできるだけ短くする必要があれば選択されよう。ある合計断面積の複数からなる小径ワイヤの方が、同じ断面面積を有する1つの大径ワイヤよりもより早く冷却できるであろう。
延長部3’が図7に示す位置になるたびに接近センサ20’から発信される信号は、多くの異なる目的に利用可能である。例えば、アクチュエータの正しい機能を単に監視すること、またはワイヤ9’、10’の加熱タイミングを制御し、これによってスライドボデー14’の動作ストロークのタイミングを制御することなどに利用可能である。当然ながら、接近センサ、あるいはディスク1’の位置を感知する他のどのようなセンサであっても、目的に応じてその位置を変化させることができ、また、アクチュエータによる動作効果のより複雑なタイミング制御を得るためなどではこれらのセンサを異なる位置に複数配置してもよい。
次に、図8に示す実施の形態では、図6〜7に示す実施の形態に対し、同一の長さと断面積を有する形状記憶ワイヤ21’、22’の加熱と冷却の各サイクルに対してダブル動作効果が得られる点で相違する。ディスク1’の反時計回り、時計回りの回転は、ストップピン23’、24’によってそれぞれ限界が設けられている。
動作メンバは、図6〜7に示すボデー14’と同様なスライドボデーとすることができ、ここで両アーム15’、16’が動作機能を果たしても、あるいは動作機能を例えばアーム15’による押し/引き動作にすることもできる。
代替として、ピボット2’を延長したようなディスク1’の平面に直交して延びる中央トーション軸をディスク1’に設け、当該トーション軸が例えばレバーを前後に回転させる動作メンバとして機能することでもよい。ディスク1’に取り付ける各種形式の動作メンバが当業者には知られている。
図8に示す位置において、ディスク1’は、ばね6’の力による反時計回りトルクの作用で反時計回りの動作回転を完了した直後にあり、ばね力による反時計回りのトルクに抗してバランス点を通過するまでディスク1’が回転できるよう、いつでもワイヤ21’を加熱して時計回りの回転を始め得る状態にある。この後、時計回りの動作回転がばね力の時計回りのトルクによって実行される。さらに本実施の形態では、ばね6’の動作力のモーメントアームは、いずれの方向の動作ストロークの間においても増加する。
次に図9では、図6〜8の実施の形態に示す端子13’が、ストップピン24’、25’に突き当たる係合メンバと端子との組合せ28’に置き換えられている。さらに、他の形式の付勢手段、すなわち、ピン7’に回転可能に取り付けられた加圧シリンダ24’と、ピストン26’と、ピン27’によってディスク1’に回転可能に取り付けられたピストンロッド27’とからなるピストン及びシリンダ機構が使用されている。
ピストン及びシリンダ機構24’〜25’は圧縮ばねと同様に機能し、実際に圧縮ばねに置き換えることができる。図9において、ディスク1’は、ピン7’、ピン27’、ピボット2’が一直線に並んだバランス点にあり、ピストンロッド25’によりディスク1’に加わる圧力は何らのトルクも生まない。図9に示す状態で、ワイヤ22’が収縮し、バランス点を越えて反時計回りにディスクを回転する。バランス点を通過した直後、ピストンロッド25’によるトルクが生まれ、メンバ28’がストップピン23’に突き当たるまでディスク1’を反時計回りに動かす。その後、図8に関連して説明したと同様に時計回りの回転が開始され得る。
図6〜7の引張りばね6’はまた、図9と同様な構成のピストン及びシリンダ機構、または圧縮ばねによって置き換えることもできる。
次に図10〜12において、動作ボデー30’は、形状記憶合金ワイヤ31’と2本アームのレバー32’の作用で矢印R1、R2に示す方向に直線的に移動するよう配置されている。
ワイヤ31’の一端は点33’でボデー30’に取り付けられ、他端は図示しないアクチュエータのフレームの固定部37a’に取り付けられている。ワイヤ31’は、スライド35’に回転可能に配置されたプーリ34’の周囲に延び、スライド35’は、矢印R1、R2の方向に移動可能である。圧縮ばね36’がボデー30’とスライド35’の間に配置され、前記フレームの固定部37’を通る通路の間に延びている。
2本アームのレバー32’が、ピボット38’の回りに回転可能に配置され、当該レバーの1方のアーム39’はボデー30’上のピン40’に当接し、同レバーの他方のアーム41’は点42’で引張りばね43’の一端に取り付けられている。引張りばね43’の他端は、前記フレームの固定部44’に取り付けられ、ボデー30’が矢印R1の方向に移動すると、中間レバー32’の回転を介してばね43’を引張る。
つめまたはフック要素45’がピボット46’の回りに回転可能に配置され、フック要素45’のフック又は突起47’が、同一形状をしたボデー30’の凹み部48’に受け入れ可能である。形状記憶合金ワイヤ49’は、その一端がフック要素45’に取り付けられ、他端が前記フレームの固定部50’に取り付けられている。圧縮ばね51’が、固定部50’とフック要素45’との間に配置されている。
使用時、ボデー30’は矢印R1、R2の方向に往復移動し、ボデーの動作ストロークの間にプランジャ94をR1方向へ動作させる。
図10において、ワイヤ31’は、前記合金の変態温度以下に冷却されて(例えば、PTFEでコートされた2つのアルミレール間でワイヤをサンドイッチすることにより)最大長さの状態にあり、圧縮ばね36’の付勢作用によってピンと張られた状態に維持されている。フック47’は凹み部48’内に受け入れられ、レバー32’によりピン40’に伝わるばね43’の付勢力に抗してボデー30’を保持している。ワイヤ49’も冷却状態にあり、最大長さにある。
動作ストロークが開始されると、ワイヤ49’が変態点まで加熱されて短縮すなわち収縮し、これによってフック要素45’をばね51’の付勢力に抗して回転させ、フック47’が凹み部48’から引き出されて図11に示すようにピストンを解除する。これでボデー30’が解除され、ばね43’によって回転するレバー32’の作用でR1方向に移動する。
R1方向へのボデー30’の動作ストロークの間、レバー32’の回転軸であるピボット38’に対するばね43’の付勢力のモーメントアームすなわちレバーが増加するため、ボデー30’がR1方向へ移動するにつれてアーム39’によりピン40’に付加される移動力が増加する。
同様にボデー30’のR1方向への動作ストロークの間、ピボット38’に対するアーム39’によりピン40’に付加される移動力のレバーすなわちモーメントアームが減少するため、これにより前記移動力はボデー30’が矢印R1方向に移動すると共に増加する。
スライド35’が固定フレーム部37’に突き当たると、R1方向の動作ストロークは図11に示すように停止する。稼動時においては、スライド35’が固定フレーム部37’に突き当たる前に、プランジャ94が動作することによるボデー30’の動作ストロークへの抵抗によってこの動作ストロークが停止することが好ましい。
アクチュエータを再度引き戻すには、ワイヤ49’が冷却されてばね51’によりフック要素45’をその保持位置に向けて回転させ、その間にワイヤ31’が収縮するまで加熱され、これによってスライド35’が固定フレーム位置37’に突き当たり、プーリ34’が時計周りに回転し、ばね43’の力に抗してボデー30’がR2の方向へ移動し、この間レバー32’は反時計回りに回転してばね43’を伸張させる。ボデー30’が図12に示す位置に到達するとフック47’が凹み部48’内に押し込まれ、その後、ワイヤ31’が冷却されて図10に示すアクチュエータの次の新たな動作サイクルの再開準備が整う。
ばね43’が引張られている間、この引張りのために必要なワイヤ31’による力は、ボデー30’のR2方向への移動が開始されるときに最大となる。これは、ばね43’の力による大きなモーメントアームと、アーム39’へのピン40’による回転力の小さなモーメントアームによるものである。このワイヤ31’による力は、ボデー30’がR2方向へ移動するにしたがって減少する。これはアクチュエータを引き戻す間におけるワイヤ31’による力の有利な展開となるもので、以下に図13、14を参照してより詳細に説明する。
付勢手段により得られる力を利用して動作ストロークをさせる本発明にかかるアクチュエータを採用することにより、例えばポンププランジャ94を停止させるなどの動作ボデーの動作ストロークをどのように停止させることであっても、形状記憶合金ワイヤには何らの損傷も与えることなく動作ストロークを停止させることができるという更なる利点が得られる。動作ストロークが形状記憶合金の短縮による作用で実施されるならば、動作ストロークが阻止されたときに前記ワイヤは多分損傷するか折れることになるだろう。
プーリ34’によって得られるワイヤ31’の延長された長さは、アクチュエータをコンパクトな構造としながらより長い動作ストロークを与える利点を生む。
ワイヤ31’、49’の加熱は、図6〜7に示すワイヤ9’、10’の加熱と同様に、ワイヤの端末と本発明にかかる注入ポンプユニットのバッテリパック60との図示しない導電接続により実施される。
次に図13において、曲線または直線80’は、引張りばねによってボデーが付勢される間に形状記憶合金ワイヤによりボデーに反対方向に加わる力の関係を、引張りばねの収縮すなわち短縮の関数として示している。ワイヤの収縮によって引張られるときのばね力の比例的な増加のために、前記力は圧縮に比例して増大している。
直線または曲線81は、図6〜9の実施の形態における圧縮と力の関係に対応した曲線に符合しており、ここではワイヤ10’、22’、24’、31’の夫々の力は、収縮または短縮の開始時に最大となり、またワイヤの収縮長さは、上述した動作スロークの間のモーメントアームすなわちアームの長さ変動によってはるかに長くなる。
この方法により、形状記憶合金ワイヤを加熱する一定量のエネルギに与えるためのより長い収縮距離が、動作システムにより増大されたエネルギ入力を与えるため、より高い機械効率が得られる。
実際の曲線81は直線状とはならず、動作ストロークの間の1つまたは複数のモーメントアームの変化する変動率を反映したものとなる。
次に図14、図10〜12において、図10〜12に示すアクチュエータが、ボデー30’を備えた図3に示す注入ポンプのプランジャ94を圧縮するために適用されている。
プランジャ94とボデー30’は、ボデー30’の動作ストロークの間に0.2mmから3.4mm移動する。プランジャを移動させるために必要な力は、約0.5Nから約2Nまでほぼ比例的に増加し、ここでプランジャが通路の末端に到達するためにこの力は急激に増加する。
ボデー30’さらにはプランジャ94に加わるばね43’による力は、ばね43’のてこの力に抗してボデー30’を引き戻すために必要な形状記憶合金ワイヤ31’の引張りまたは力に対応する放物線状の曲線を描く。
これらの曲線は、本発明にかかるアクチュエータが、変動量が増加するにしたがって増大した力を生み出すことを示していることが明らかであり、これは、例えばプランジャによる移動距離に応じて要求される力が増大するピストンポンプを備えたポンピングなどへの適用に非常に有利である。
次に図15、16において、図示の注入ポンプユニット10は図2に示す注入ポンプユニット10と極めて類似しているが、唯一の差はプリントカード56、58の位置にある。図6〜7、10〜12に示すアクチュエータが、図15、16のポンプアクチュエータ78としてそれぞれ使用されている。形状記憶合金ワイヤには、バッテリパック60から加熱用の電流が供給される。
図6〜7、10〜12に示す形状記憶合金アクチュエータは、ポンプ膜92が押し込まれて流体が出口98から圧送される際にこの動作に必要な力が増加することから、ポンプ膜92(図3参照)を押し込むのに特に適している。さらに、形状記憶合金アクチュエータの動作は非常に静かであり、エネルギ消費が少なく、一方では必要なスペースは僅かですみ、重量が軽い。
例えば、図16に示す形状記憶合金ポンプアクチュエータの形状記憶合金ワイヤ31’には、各ポンプ圧縮サイクルに対して4ミリ秒の間に4アンペアが供給され、注入ポンプのための圧縮サイクルの最大は通常10,000サイクル/時ほどのオーダである。
次に図17、18において、流体ポンプシステム60’は、相互に隣接して配置された少なくとも3つのクランプ装置62’の間を通って延びる軟質チューブ61’を含む。図18に示すように、当該クランプ装置はそれぞれ、固定ジョー66’に向けて回転するよう配置された回転ジョー65’を含み、これらのジョー65’、66’の間に延びるチューブ61’を押しつぶし、固定ジョー66’から離れる方向に回転してチューブ61を元の開いた形状に戻す。
各回転可能なジョー65’は、その一端に引張りばね67’などの付勢手段に取り付けられ、ばね67’の他端は図示しないフレームの固定部68’に取り付けられている。各回転式ジョー65’はさらに、形状記憶合金ワイヤ69’の一端に取り付けられ、ワイヤ69’の他端は前記フレームの固定部70’に取り付けられている。前記ジョー65’は、ばね67’によりジョー66’に対して閉鎖位置に保持され、これによりチューブ61’を押しつぶし、一方形状記憶合金ワイヤ69’が短縮すなわち収縮すると固定ジョー66’から離れるようにジョー65’を回転させることによってクランプ装置が開放される。
ポンピング動作は図17の左から右に示す手順で行われ、左側の第1段階で全てのワイヤ69’は変態点以下に冷却されて緩み、3つのクランプ装置62’〜64’の全てが閉状態にクランプされる。
左から2番目の段階で、装置63’、64’に対応するワイヤ69’が変態点以上に加熱されることによって装置63’、64’が開き、これによって矢印R5に示すチューブ61が開いた部分に流体が入り込む。
左から3番目の段階で、装置64’に対応するワイヤ69’が冷却されて装置64’が閉状態にクランプされ、対応するばね67’がジョー65’をチューブ61’に向けて引張ることによりチューブ61’を押しつぶす。これによって流体部分はチューブ61’内のスペース71’に閉じ込められる。
左から四番目の段階で、装置61’が開き、装置62’が閉じることでスペース71’に閉じ込められた流体部分が矢印R6に示す方向に強制的に押し流され、ここで装置61’が閉じることで左端の段階に戻り、新たなポンピングサイクルが開始可能となる。
前記クランプ装置が3つ以上使用されれば、ポンピング効率が高められる。
前記クランプ装置が3つ以上使用されれば、ポンピング効率が高められる。
この「指圧」ポンプは、図3、15、16に示すポンピングシステムとチェックバルブ68、72とに置き換わることができ、当該ポンピングシステム(チューブ61’)はさらに、チューブ61’をジョー65’、66’の間に織り込むことによってポンプアクチュエータを取り替えることなく取り替えが可能である。これによって特に安価な代替ポンプが提供される。
クランプ装置62’〜64’の各ジョー65’が固定ジョー66’に向かう回転は、図6に示すアクチュエータのボデー15’、または図5に示すアクチュエータのボデー30’によって達成することができる。
代替としてチューブ61’は、クランプ装置を使用することなく前記ボデー15’、30’により直接押しつぶすこともできる。これにより、チューブ61’の取り替えが特に簡略化された非常に単純なポンピングシステムが実現できる。
次に図19において、歯車またはギヤ55”が、アクチュエータモータの図示しないフレームに軸支されたパワー出力軸56”に回転可能に配置されている。ギア55”の隣接する歯59”間に嵌まるエッジ部58”を有するボデー57”が、実線で示す位置と破線で示す位置との間で移動可能に前記フレームに配置されている。
形状記憶合金ワイヤ60”は、その一端がボデー57”に取り付けられ、他端が前記フレームの固定部61”に取り付けられている。アーム63”と接続されまたは一体にされたコイル状の平坦なまたはワイヤのばね62”が前記フレームに取り付けられ、アーム63”は自由端の反対側にある一端の周囲に回転可能である。アーム63”はボデー57”上のピン64”に当接している。
つめ65”がピボット66”回りに回転可能に配置され、引張りばね67”によって常時ギア55”の縁に当接するよう付勢されている。
使用時において、中間アーム63”を介してピン64”に作用するばね62”の力で図の実線位置から破線位置へと移動するボデー57”により、ギア55”が時計回りに回転する。これによってギアが一歯59”分だけ前進し、つめ65”は一対の歯59”の間でのロック係合状態から反時計方向にある次の一対の歯間でのロック位置へと移動する。
つめ65”によってギアの反時計周りの回転が規制されると、形状記憶合金ワイヤ60”が加熱により収縮し、これによってピン64”に働く中間アーム63”の力に抗してボデーが破線位置から実線位置へと移動し、このためばね62”が引き戻される。
前記中間アームによってアームの回転位置に対して時計回り方向に加わる移動力のレバーすなわちモーメントアームは、ボデーが実線位置から破線位置への動作方向に移動するにしたがって減少し、これによってピン64”に働く中間アーム63”の移動力は増加する。
次に図20では、図19に示すものと同様な形状記憶合金アクチュエータモータが示されており、ばね62”と中間アーム63”とが、ボデー57”と図示しないフレームの固定部69”とに固定された引張りばね68”に置き換えられている。
図20に示すモータの動作は図19に示すものと非常に類似しており、但し、ばね68”によるボデー57”の移動力が直接加えられ、移動の距離にほぼ比例して減少する点で相違する。
次に図21において、糖尿病の患者に特に適している注入ポンプ70”は、ディスプレイ72”と、オン/オフボタン73”と、プリントカード74”と、図示しないバッテリパックとを含んだハウジング71”から構成されている。これらの要素は当業者によく知られているためにさらに説明することはなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内で大きく変更することが可能である。
使い捨てカートリッジ、アンプルまたはシリンジ75”がハウジング71”内に取出し可能に配置されており、患者につながれた図示しない出口手段につなぐための出口ノズル76”を有しており、好ましくはインシュリンである流体を連続的にまたは予め定められた時間間隔で制御された状態で患者に投与する。
シリンジ75”内にはピストン77”が配置される。ねじ付きロッドまたはスピンドル78”がピストン77”に当接してこれをノズル76”に向けて移動させ、形状記憶合金モータにより回転するピニオン80”に係合したギア79”と噛み合ってスピンドル78”を出口ノズル76”に向けて移動させる。
次に図22において、図20の形状記憶合金モータがピニオン80”を回転させるように配置され、シリンジ75”内の液体またはペーストを非常に少量のみ吐出できるようにギア55”の回転をより低速のスピンドル78”の回転に減速する。
図19に示す形状記憶合金モータは、図22に示す構成における図19のモータを非常に有利に置き換えることができる。これは図13、14に関連して説明したようなばね68”の特性と比較したばね62”の逆の特性のためである。
次に図23において、異なるピストン動作の実施の形態が示されており、ダブルへッド式ピストン81”は、スピンドル84”上に回転可能に搭載されたキャリアブロック83”に取り付けられたアーム82”により動かされ、スピンドル83”の回転は、ブロック83”、アーム82”、ピストン81”をノズル76”に向けて移動し、シリンジ75”内の液体またはペーストを押し出す。
前記スピンドルは、図19の形状記憶合金モータのシャフト56”に取り付けられたピニオン86”と係合したギア85”に噛み合い、ばね67”は明確化のために図示されていない。
次に図24において、図示しないフレームにラック70”がR4方向に移動可能に配置され、ボデー71”がR3、R4及びこれらの横方向に移動可能に配置されている。形状記憶合金ワイヤ72”が、ボデー71”と前記フレームの固定部73”とに取り付けられている。前記フレームに取り付けられ、そして中間アーム75”と接続されまたは一体にされたコイルばね74”は、図19のばね62”に極めて類似の状態で中間アーム75”を介してボデー71”のピン76”に移動力を及ぼしている。
ラック70”は、形状記憶合金ワイヤ72”の加熱および冷却の各サイクルごとに一歯78”分の幅だけR4方向に前進し、これは図19のギア55”が、図19のワイヤ60”、ばね62”、中間アーム63”、ボデー57”により回転するのと同様である。
ラック70”は、シリンダの開口部を通して液体またはペーストを前記シリンダから除くよう、前端部77'''で図22のピストン77”または図23のピストン81”を押す込むために使用可能である。
次に図25、26において、入口チューブ112と注入バッグ114とを備えた任意の数の注入ポンプユニット10が、図示しない標準病院ラックに設けられた個々のドッキングステーション100’のシステム内に統合することができ、ドッキングステーション100’の水平方向の位置調整を可能にし、2つまたはそれ以上を図25に示すように相互に隣接して配置することもできる。
電源とコンピュータへの端子102’を有する動力分配及びコンピュータ接続ボックス101’も、これに位置合わせされた状態でドッキングステーション100’に隣接して形成される。
前記分配ボックス101’は、対応する図示しない雄型接続プラグに係合するための幾つかの雌型接続プラグ103’をドッキングステーション100’の側壁に有する。ダイオード101a’は、当該分配ボックスが動作しているかいなかを表示する。各ドッキングステーションは、図示しない隣接するドッキングステーション100’の雄型接触プラグに係合するための幾つかの雌型接続プラグ104’を、接触プラグ103’と同様の反対側の側壁に有する。
前記雌型、雄型の接続プラグは、電気エネルギを個々のドッキングステーションに分配し、さらに各注入ポンプ10の底にある図示しない雄型接触プラグと係合する雌型接触プラグ105’を介してドッキングステーション100’内に収容された個々の注入ポンプ10へ電気エネルギを分配する。
各注入ポンプ10は、保持フレーム106’にあるアーム107’の間で保持フレーム106’によって保持され、底板108’で支えられる。フック109’が保持フレーム106’に設けられ、注入バッグ114の開口部110’がはめ込まれる。前記フレーム106はさらに、ベッドや車椅子にあるフックを受け入れる上部開口部111’を有し、ポンプ10とバッグ114がドッキングステーション100’から外されて患者と共にこの固定ドッキングステーションから離れることを可能にする。
各ドッキングステーション100’には3つのダイオード112’が設けられ、電源供給、ポンピング状況、流体供給、その他の監視に必要なパラメータなどに関するドッキングステーション及びポンプの状況を表示する。各ドッキングステーションはさらに、フレーム106’の横端部をスライド式に受け入れるための2つの対向する溝を含む。
図25に示すシステムは患者ごとの注入ポンプ数に関して、及び前記フレーム106’ごと、またはこれから分離して患者と共に移動するモードに関して大きな柔軟性を提供する。
1’.円板ディスク(回転可能ボデー)、 5’.ヨーク状外周延長部、 6’.引張りコイル、 9’、10’.ワイヤ(フィラメント)、10.携帯用注入ポンプユニット(装置)、 11’、12’.固定部、 15’、16’.アーム、 19’.ピン、 50.流体入口、 52、54.流体出口、 56、58.プリント配線、 60.充電式バッテリパック(セル)、 62.入口チューブ、 68.第1のチェックバルブ、 70.ポンプハウジング部材、 72.第2のチェックバルブ、 74、76.出口チューブ、 78.ピストン式ポンプアクチュエータ、 90.環状上部部材、 94.往復動プランジャ。
Claims (42)
- 少なくとも1つの注入ポンプユニットであって:
ユーザが前記注入ポンプユニットを携帯用注入ポンプユニットとして持ち運びができるサイズの、外部表面を形成するハウジング、
外部注入バッグから流体入口への流体流れを確保するため前記外部表面にアクセス可能に形成された流体入口、
注入位置への流体流れを確保するため前記外部表面にアクセス可能に形成された流体出口、
前記ハウジング内に含まれ、入口と出口とを有する制御可能なポンピングシステムであって、前記入口が前記流体入口に接続され、前記出口が前記流体出口に接続されて前記制御可能なポンピングシステムを動作することによって前記流体入口から前記流体出口までの流体の移動を可能にするもの、
前記制御可能なポンピングシステムの前記入口に設けられた第1のチェックバルブ、
前記制御可能なポンピングシステムの前記出口に設けられた第2のチェックバルブ、
前記制御可能なポンピングシステムの動作を制御するために前記ハウジング内に受け入れられる電子制御手段であって、前記制御可能なポンピングシステムが少なくとも2つの代替性のある注入ポンプ動作で制御されるよう少なくとも2つの予めセットされたポンピングプログラムを含むもの、
前記制御可能なポンピングシステムと前記電子制御手段とに電力を供給するために前記ハウジング内に収納される電力供給ユニットであって、前記ハウジングの外部表面に設けられた外部端子を介して外部の電気エネルギ供給手段に接続可能なものと、から構成される注入ポンプユニットと、
静止レセプタシステムであって:
前記注入ポンプユニットの少なくとも1つを受け入れ、固定させるためのレセプタ手段であって、前記少なくとも1つの注入ポンプユニットを静止モードに維持し、前記少なくとも1つの注入ポンプユニットの流体入口と流体出口へのアクセスを可能にするよう前記流体入口と流体出口とを外部に出しているもの、
主供給源から電気エネルギを受け入れるための主供給ユニットであって、電気エネルギを前記少なくとも1つの注入ポンプユニットの前記電力供給ユニットに供給するために前記外部端子に接続可能な端子を有し、前記主供給ユニットが前記外部電力供給ユニットを構成するもの、を有する静止レセプタシステムと、
から構成され、
前記ポンピングシステムが、ポンプと、前記ポンプを動作する形状記憶合金アクチュエータとを含んでいる注入ポンプシステム。 - 注入ポンプユニットであって:
ユーザが前記注入ポンプユニットを携帯用注入ポンプユニットとして持ち運びができるサイズの、外部表面を形成するハウジングと、
外部注入バッグから流体入口への流体流れを確保するため前記外部表面にアクセス可能に形成された流体入口と、
注入位置への流体流れを確保するため前記外部表面にアクセス可能に形成された流体出口と、
前記ハウジング内に含まれ、入口と出口とを有する制御可能なポンピングシステムであって、前記入口が前記流体入口に接続され、前記出口が前記流体出口に接続されて前記制御可能なポンピングシステムを動作することによって前記流体入口から前記流体出口までの流体の移動を可能にするものと、
前記制御可能なポンピングシステムの前記入口に設けられた第1のチェックバルブと、
前記制御可能なポンピングシステムの前記出口に設けられた第2のチェックバルブと、
前記制御可能なポンピングシステムの動作を制御するために前記ハウジング内に受け入れられる電子制御手段であって、前記制御可能なポンピングシステムが少なくとも2つの代替性のある注入ポンプ動作で制御されるよう少なくとも2つの予めセットされたポンピングプログラムを含むものと、
前記制御可能なポンピングシステムと前記電子制御手段とに電力を供給するために前記ハウジング内に収納される電力供給ユニットであって、前記ハウジングの外部表面に設けられた外部端子を介して外部の電気エネルギ供給手段に接続可能なものと、から構成され、
静止レセプタシステムと共に使用され、前記静止レセプタシステムが:
前記注入ポンプユニットの少なくとも1つを受け入れ、固定させるための少なくとも1つのレセプタ手段であって、前記少なくとも1つの注入ポンプユニットを静止モードに維持し、前記少なくとも1つの注入ポンプユニットの流体入口と流体出口へのアクセスを可能にするよう前記流体入口と流体出口とを外部に出しているもの、
主供給源から電気エネルギを受け入れるための主供給ユニットであって、前記少なくとも1つの注入ポンプユニットの前記電力供給ユニットに電気エネルギを供給するために前記外部端子に接続可能な端子を有し、前記主供給ユニットが前記外部電力供給ユニットを構成するもの、を有し、
前記ポンピングシステムが、ポンプと、前記ポンプを動作する形状記憶合金アクチュエータとを含んでいる注入ポンプユニット。 - ポンプと、前記ポンプを動作させるための形状記憶合金とを含むポンピングシステムからなる患者に液体を注入するための注入ポンプ。
- 前記形状記憶式アクチュエータが、
− 第1と第2の位置の間で移動可能に形成されたボデーと、
− 前記ボデーを前記第1の位置に保持するよう形成された解除可能な保持手段と、
− ニチノール(nitinol)などの形状記憶合金で作られた少なくとも1つの第1のワイヤ及び少なくとも1つの第2のワイヤであって、前記第1のワイヤの長さが短縮することによって前記ボデーを前記第2の位置から第1の位置へ移動させる力を前記ボデーに及ぼすよう前記第1のワイヤの一端が前記ボデーに接続されたものと、
− 前記ボデーを前記第1の位置から第2の位置へ移動させるために前記ボデーを付勢するよう形成された、引張りばね、圧縮ばね、真っ直ぐなまたは弓状のフラットばね、ピストン及びシリンダ機構などの付勢手段と、
− 前記付勢手段が前記ボデーを前記第1の位置から第2の位置へ移動させることができるよう、前記第2のワイヤの長さが短縮することによって前記保持手段を解除するよう前記第2のワイヤが前記保持手段に接続された一端を有するものと、
から構成されている、請求項1にかかる注入ポンプシステム、または請求項2にかかる注入ポンプユニット、または請求項3にかかる注入ポンプ。 - 前記第1及び/又は第2のワイヤを少なくとも形状記憶合金変態点まで加熱するための電流を前記両ワイヤへ間欠的に流す手段をさらに備えている、請求項4にかかる注入ポンプシステム、または注入ポンプユニット、または注入ポンプ。
- 前記保持手段が回転可能なフックまたはつめを含み、前記つめが前記ボデーの凹み部に嵌まった保持位置と、前記つめが前記凹み部から外れた解除位置との間で回転可能に配置されている、請求項4または5にかかる注入ポンプシステム、または注入ポンプユニット、または注入ポンプ。
- 前記ボデーが移動可能にフレームに取り付けられ、前記第1及び第2の各ワイヤの一端が前記フレームに取り付けられ、他端が前記ボデーと前記つめにそれぞれ接続され、前記第1のワイヤの長さが短縮することによって前記ボデーに第1の方向へ移動させる力を及ぼし、前記第2のワイヤの長さが短縮することによって前記つめに前記保持位置から前記解除位置へ回転させる力を及ぼし、前記付勢手段が前記フレームに取り付けられて前記ボデーに前記第1の方向とは反対の第2の方向への移動力を及ぼす、請求項6にかかる注入ポンプシステム、または注入ポンプユニット、または注入ポンプ。
- 前記付勢手段が、レバーやディスクなどの回転可能に配置された中間メンバを回転軸回りに第1の角度位置から第2の角度位置への第1の回転方向へ回転させるために前記中間メンバに回転力を付与するよう形成され、前記中間メンバの前記第1の回転方向の回転が前記ボデーを前記第2の方向へ移動させるよう前記中間メンバが力伝達点で前記ボデーに接続されている、請求項7にかかる注入ポンプシステム、または注入ポンプユニット、または注入ポンプ。
- 前記付勢手段と前記中間メンバは、前記回転軸に対する前記回転力のレバーすなわちモーメントアームが、前記中間メンバが前記第1の角度位置にあるときよりも前記中間メンバが前記第2の角度位置にある時の方がより大きく、これによって前記中間メンバが前記第1の回転方向に回転するときに前記回転力のレバーすなわちモーメントアームが増加するように配置、形成され、及び/又は、
前記中間メンバと前記ボデーは、前記回転力が、前記ボデーを前記第1の位置から第2の位置へ移動させるために前記伝達点に付与される移動力として前記ボデーに伝達され、前記回転軸に対する前記移動力のレバーすなわちモーメントアームが、前記中間メンバが前記第2の角度位置にあるときよりも前記中間メンバが前記第1の角度位置にある時の方がより大きく、これによって前記回転軸に対する前記移動力のレバーすなわちモーメントアームが、前記中間メンバが前記第1の回転方向へ回転するときに減少するよう配置、形成されている、請求項8にかかる注入ポンプシステム、または注入ポンプユニット、または注入ポンプ。 - 前記中間メンバが、好ましくは引張りばねである第1の付勢手段につながる1つアームと、前記ボデーにつながる他のアームとの2本アームのレバーである、請求項8にかかる注入ポンプシステム、または注入ポンプユニット、または注入ポンプ。
- 前記第1のワイヤが、前記ボデーに接続された一端から少なくとも1つのプーリまたはローラを回って固定点に取り付けられた当該第1のワイヤの他端に延び、前記第1のワイヤの所定長さが制約された領域内に収納されている、請求項4から10のいずれか一にかかる注入ポンプシステム、または注入ポンプユニット、または注入ポンプ。
- つめ付勢手段が、前記回転可能なつめを前記解除位置から前記保持位置へと移動させるよう配置、形成されている、請求項6から11のいずれか一にかかる注入ポンプシステム、または注入ポンプユニット、または注入ポンプ。
- 前記形状記憶式アクチュエータが:
− 第1と第2の位置の間で移動可能に形成されたボデーと、
− ニチノールなどの形状記憶合金で作られた少なくとも1つの第1のワイヤであって、前記第1のワイヤの長さが短縮することによって前記ボデーを前記第2の位置から第1の位置へ移動させる力を前記ボデーに及ぼすよう前記第1のワイヤの一端が前記ボデーに接続されたものと、
− 引張りばね、圧縮ばね、真っ直ぐなまたは弓状のフラットばね、ピストン及びシリンダ機構などの付勢手段と、
− 前記ボデーと前記付勢手段とに接続されたレバーやディスクなどの回転式の中間メンバと、を含み、
前記付勢手段は、前記中間メンバを回転軸回りに第1の角度位置から第2の角度位置への第1の回転方向へ回転させるために前記中間メンバに回転力を及ぼすよう形成され、前記中間メンバの前記第1の回転方向の回転が前記ボデーを前記第1の位置から第2の位置へ移動させるよう前記中間メンバが前記ボデーに接続され、
前記付勢手段と前記中間メンバは、前記回転軸に対する前記回転力のレバーすなわちモーメントアームが、前記中間メンバが前記第1の角度位置にあるときよりも前記中間メンバが前記第2の角度位置にある時の方がより大きくなるよう配置、形成され、これによって前記中間メンバが前記第1の回転方向に回転するときに前記回転力のレバーすなわちモーメントアームが増加する、請求項1にかかる注入ポンプシステム、または請求項2にかかる注入ポンプユニット、または請求項3にかかる注入ポンプ。 - 前記形状記憶式アクチュエータが:
− 第1と第2の位置の間で移動可能に形成されたボデーと、
− ニチノールなどの形状記憶合金で作られた少なくとも1つの第1のワイヤであって、前記第1のワイヤの長さが短縮することによって前記ボデーを前記第2の位置から第1の位置へ移動させる力を前記ボデーに及ぼすよう前記第1のワイヤの一端が前記ボデーに接続されたものと、
− 引張りばね、圧縮ばね、真っ直ぐなまたは弓状のフラットばね、ピストン及びシリンダ機構などの付勢手段と、
− 前記ボデーの力伝達点で前記ボデーに接続され、前記付勢手段と接合または一体にされたレバーまたはアームなどの回転可能に配置された中間メンバと、を含み、
前記付勢手段は、前記中間メンバを回転軸回りに第1の角度位置から第2の角度位置への第1の回転方向へ回転させるために前記中間メンバに回転力を付与するよう形成され、前記中間メンバの前記第1の回転方向の回転が前記ボデーを前記第1の位置から第2の位置へ移動させるよう前記中間メンバが前記ボデーに接続され、
前記中間メンバと前記ボデーは、前記ボデーを前記第1の位置から第2の位置へ移動させるために前記力伝達点に前記回転力が移動力として伝達され、さらに前記回転軸に対する前記移動力のレバーすなわちモーメントアームは、前記中間メンバが前記第2の角度位置にあるときよりも前記中間メンバが前記第1の角度位置にある時の方が大きくなるよう配置、形成され、これによって前記中間メンバが前記第1の回転方向に回転するときに前記回転軸に対する前記移動力のレバーすなわちモーメントアームが減少する、請求項1にかかる注入ポンプシステム、または請求項2にかかる注入ポンプユニット、または請求項3にかかる注入ポンプ。 - 前記形状記憶式アクチュエータが:
前記ボデーを前記第1の位置に保持するよう形成された解除可能な保持手段と、
ニチノールなどの形状記憶合金で作られ、前記保持手段に接続された一端を有する少なくとも1つの第2のワイヤであって、前記第2のワイヤの長さが短縮することによって前記保持手段を解除し、前記付勢手段が前記ボデーを前記第1の位置から第2の位置へ移動可能にするものと、
をさらに備えている、請求項13または14にかかる注入ポンプシステム、または注入ポンプユニット、または注入ポンプ。 - 前記保持手段が回転可能なフックまたはつめから構成され、前記つめが前記ボデーの凹み部に嵌まった保持位置と、前記つめが前記凹み部から外れた解除位置との間で回転可能に配置されている、請求項15にかかる注入ポンプシステム、または注入ポンプユニット、または注入ポンプ。
- 前記ボデーがフレームに移動可能に取り付けられ、前記第1及び第2の各ワイヤの一端が前記フレームに取り付けられ、他端が前記ボデーと前記つめにそれぞれ接続され、前記第1のワイヤの長さが短縮することによって前記ボデーに第1の方向へ移動させる力を及ぼし、前記第2のワイヤの長さが短縮することによって前記つめに前記保持位置から前記解除位置へ回転させる力を及ぼし、前記付勢手段が前記フレームに取り付けられ、前記ボデーに前記第1の方向とは反対の第2の方向への移動力を及ぼす、請求項16にかかる注入ポンプシステム、または注入ポンプユニット、または注入ポンプ。
- ニチノールなどの形状記憶合金で作られ、前記ボデーに接続された一端を有する少なくとも1つの第2のワイヤであって、前記第1のワイヤの長さが短縮することによって前記ボデーに一方の回転方向への回転力を及ぼし、前記第2のワイヤの長さが短縮することによって前記ボデーに反対となる回転方向の回転力を及ぼし、前記付勢手段が前記ボデーに前記回転方向のいずれか一方向の回転力を及ぼすよう前記ボデーに取りつけられている、請求項13または14にかかる注入ポンプシステム、または注入ポンプユニット、または注入ポンプ。
- 前記付勢手段が、前記ボデーに前記両回転方向への回転力を及ぼし、前記第1と第2の位置の間のバランス点では前記付勢手段は前記ボデーに回転力を及ぼさない、請求項18にかかる注入ポンプシステム、または注入ポンプユニット、または注入ポンプ。
- 前記電力供給ユニットが、前記第1及び/又は第2のワイヤを少なくとも形状記憶合金変態点まで加熱するための電流を前記第1及び/又は第2のワイヤを通して間欠的に流すよう形成されている、請求項4から19のいずれか一にかかる注入ポンプシステム、または注入ポンプユニット。
- 前記形状記憶式アクチュエータが形状記憶合金モータに含まれ、前記形状記憶合金モータが:
− 前記形状記憶合金アクチュエータであって、
− 第1の位置と第2の位置との間で移動可能に配置されたボデー、
− ニチノールなどの形状記憶合金で作られた少なくとも1つの第1のワイヤであって、前記第1のワイヤの長さが短縮することによって前記ボデーを前記第2の位置から第1の位置へ移動させる第1の移動力を前記ボデーに及ぼすよう前記第1のワイヤの一端が前記ボデーに接続されたもの、
− 引張りばね、圧縮ばね、真っ直ぐなまたは弓状のフラットばね、ピストン及びシリンダ機構などの付勢手段であって、前記ボデーを前記第1の位置から第2の位置へ移動させるための第2の移動力を前記ボデーに及ぼすよう配置、形成されたもの、を有する形状記憶合金アクチュエータと、
− 第1及び第2の回転方向を有するギアと、を有し、
前記ボデーは前記ギアの隣接する2つの歯の間に係合するよう形成された部分を有し、前記ボデーと前記ギアは、前記第1の位置において前記部分が前記ギアの一対の歯の間に位置し、前記第2の位置において前記ギアの第2の回転方向にある前記ギアの隣接する一対の歯の間に前記部分が位置するよう配置、形成され、これによって前記第2の移動力が前記ボデーをして前記ギアを前記第1の方向へ回転せしめる、請求項1にかかる注入ポンプシステム、または請求項2にかかる注入ポンプユニット、または請求項3にかかる注入ポンプ。 - 前記ギアの前記第2の方向への回転を阻止する前記ギアの一対の歯の間のロック位置と、解除位置との間に移動可能に配置されたつめメンバをさらに備えている、請求項21にかかる注入ポンプシステム、または注入ポンプユニット、または注入ポンプ。
- 前記形状記憶式アクチュエータが形状記憶合金モータに含まれ、前記形状記憶合金モータが:
− 前記形状記憶合金アクチュエータであって、
− 第1の位置と第2の位置との間で移動可能に配置されたボデー、
− ニチノールなどの形状記憶合金で作られた少なくとも1つの第1のワイヤであって、前記第1のワイヤの長さが短縮することによって前記ボデーを前記第2の位置から第1の位置へ移動させる第1の移動力を前記ボデーに及ぼすよう前記第1のワイヤの一端が前記ボデーに結合されたもの、
− 引張りばね、圧縮ばね、真っ直ぐなまたは弓状のフラットばね、ピストン及びシリンダ機構などの付勢手段であって、前記ボデーを前記第1の位置から第2の位置へ移動させるための第2の移動力を前記ボデーに及ぼすよう配置、形成されたもの、を有する形状記憶合金アクチュエータと、
− 第1及び第2の移動方向を有するラックと、から構成され、
前記ボデーは前記ラックの隣接する2つの歯の間に係合するよう形成された部分を有し、前記ボデーと前記ラックは、前記第1の位置において前記部分が前記ラックの一対の歯の間に位置し、前記第2の位置において前記部分が前記ラックの第2の移動方向にある前記ギアの隣接する一対の歯の間に位置し、これによって前記第2の移動力が前記ボデーをして前記ラックを前記第1の方向へ移動せしめる、請求項1にかかる注入ポンプシステム、または請求項2にかかる注入ポンプユニット、または請求項3にかかる注入ポンプ。 - 前記形状記憶式アクチュエータが、
− 動作メンバに接続または一体にされたボデーであって、前記ボデーが第3と第4の位置の間で移動するとき、前記動作メンバが第1と第2間で移動するものと、
− 前記ボデーを前記第3の位置に保持する解除可能な保持手段と、
− ニチノール(nitinol)などの形状記憶合金で作られた少なくとも1つの第1のワイヤ及び少なくとも1つの第2のワイヤであって、前記第1のワイヤの長さが短縮することによって前記ボデーを前記第4の位置から第3の位置へ移動させる力を前記ボデーに及ぼすよう前記第1のワイヤが前記ボデーに接続されたものと、
− 前記ボデーを前記第3の位置から第4の位置へ移動させるために前記ボデーを付勢するよう前記ボデーに取り付けられた、引張りまたは圧縮ばね、ピストン及びシリンダ機構などの付勢手段と、
− 前記第2の単数または複数のワイヤの長さが短縮することによって前記保持手段を解除して前記付勢手段が前記ボデーを前記第3の位置から第4の位置へ移動させることができるよう、前記第2のワイヤが前記保持手段に対して配置されているものと、
から構成されている、請求項1にかかる注入ポンプシステム、または請求項2にかかる注入ポンプユニット、または請求項3にかかる注入ポンプ。 - 前記形状記憶式アクチュエータが、前記第1及び第2のワイヤを少なくとも形状記憶合金変態点まで加熱するための電流を前記第1及び第2のワイヤを通して間欠的に流すための手段をさらに有する、請求項24にかかる注入ポンプシステム、または注入ポンプユニット、または注入ポンプ。
- 前記保持手段が、ブレーキ機構から構成されている、請求項24または25にかかる注入ポンプシステム、または注入ポンプユニット、または注入ポンプ。
- 前記保持手段が、つめ機構から構成されている、請求項24から26のいずれか一にかかる注入ポンプシステム、または注入ポンプユニット、または注入ポンプ。
- 前記ボデーが回転可能にフレームに配置され、前記第1と第2のワイヤの一端が前記フレームに取り付けられ、他端が前記ボデーに接続され、前記第1のワイヤの長さが短縮することによって前記ボデーに一方の回転方向の回転力を及ぼし、前記第2のワイヤの長さが短縮することによって前記ボデーに反対となる回転方向の回転力を及ぼし、前記付勢手段が前記フレームに取り付けられて前記ボデーに少なくとも前記回転方向のいずれか一方の回転力を及ぼすよう配置されている、請求項24にかかる注入ポンプシステム、または注入ポンプユニット、または注入ポンプ。
- 前記付勢手段が、前記ボデーに前記両回転方向への回転力を及ぼし、中間のバランス点では前記付勢手段は前記ボデーに回転力を及ぼさない、請求項28にかかる注入ポンプシステム、または注入ポンプユニット、または注入ポンプ。
- 前記形状記憶式アクチュエータが:
− ボデーを回転可能に取り付けたフレームと、
− ニチノールなどの形状記憶合金で作られた少なくとも1つの第1のワイヤ及び少なくとも1つの第2のワイヤであって、一端が前記フレームに取り付けられ、他端が前記ボデーに接続されて、前記第1のワイヤの長さが短縮することによって前記ボデーに一方の回転方向の回転力を及ぼし、前記第2のワイヤの長さが短縮することによって前記ボデーに反対となる回転方向の回転力を及ぼすものと、
− 前記フレームに取り付けられた付勢手段であって、前記ボデーに少なくとも前記回転方向のいずれか一方の回転力を及ぼすようものと、
から構成されている、請求項1にかかる注入ポンプシステム、または請求項2にかかる注入ポンプユニット、または請求項3にかかる注入ポンプ。 - 前記付勢手段が引張りばねからなる、請求項30にかかる注入ポンプシステム、または注入ポンプユニット、または注入ポンプ。
- 前記付勢手段が圧縮ばねからなる、請求項30または31にかかる注入ポンプシステム、または注入ポンプユニット、または注入ポンプ。
- 前記付勢手段がピストン及びシリンダ機構からなる、請求項30から32のいずれか一にかかる注入ポンプシステム、または注入ポンプユニット、または注入ポンプ。
- 前記形状記憶式アクチュエータが:
− 動作メンバに接続または一体にされたボデーであって、前記ボデーが第3と第4の位置の間で移動するとき、前記動作メンバが第1と第2間で移動するものと、
− 前記ボデーを前記第3の位置に保持する保持手段と、
− ニチノールなどの形状記憶合金で作られた少なくとも1つの第1のワイヤ及び少なくとも1つの第2のワイヤであって、前記第1のワイヤの長さが短縮することによって前記ボデーを前記第4の位置から第3の位置へ移動させる力を前記ボデーに及ぼすよう前記第1のワイヤが前記ボデーに接続されたものと、
− 前記ボデーを前記第3の位置から第4の位置へ移動させるために前記ボデーを付勢するよう前記ボデーに取り付けられた、引張りまたは圧縮ばね、ピストン及びシリンダ機構などの付勢手段と、
− 前記第2のワイヤの長さが短縮することによって前記ボデーを前記保持手段から解除し、これによって前記付勢手段が前記ボデーを前記第3の位置から第4の位置へ移動させることができるよう、前記第2のワイヤが前記保持手段に対して配置されているものと、
から構成されている、請求項1にかかる注入ポンプシステム、または請求項2にかかる注入ポンプユニット、または請求項3にかかる注入ポンプ。 - 前記ボデーが回転可能にフレームに配置され、前記第1と第2のワイヤは一端が前記フレームに取り付けられ、他端は前記ボデーに接続され、前記第1のワイヤの長さが短縮することによって前記ボデーに一方の回転方向の回転力を及ぼし、前記第2のワイヤの長さが短縮することによって前記ボデーに反対となる回転方向の回転力を及ぼし、前記付勢手段が前記フレームに取り付けられて前記ボデーに前記回転方向の少なくともいずれか一方の回転力を及ぼすよう配置されている、請求項34にかかる注入ポンプシステム、または注入ポンプユニット、または注入ポンプ。
- 前記付勢手段が、前記ボデーに、前記両回転方向への回転力を及ぼし、中間のバランス点では前記付勢手段は前記ボデーに回転力を及ぼさない、請求項35にかかる注入ポンプシステム、または注入ポンプユニット、または注入ポンプ。
- 流体ポンプであって:
− 一端が流体入口に、他端が流体出口に接続された柔軟性チューブと、
− 前記チューブを当接要素に押し当てて平坦にする、前記チューブの長手方向に沿って配置された少なくとも3つの平坦化ボデーであって、前記ボデーが前記当接要素に対して押し付けられ、前記チューブが前記ボデーと当接要素との間で平坦にされる第1の位置と、前記当接要素から離れて前記チューブの少なくとも一部が開放状態を取り戻す第2の位置との間で前記ボデーが移動可能に配置されているものと、
− 各平坦化ボデーに対する少なくとも1つの形状記憶合金で作られた第1のワイヤであって、前記第1のワイヤの長さが短縮することによって前記ボデーを前記第1の位置から第2の位置へ移動させる力を前記ボデーに及ぼすよう前記第1のワイヤの一端が前記ボデーに接続されたものと、
− 引張りばね、圧縮ばね、真っ直ぐなまたは弓状のフラットばね、ピストン及びシリンダ機構などの前記各平坦化ボデーに対する付勢手段であって、前記平坦化ボデーに前記第2の位置から第1の位置の方向に付勢力を及ぼすよう前記平坦化ボデーに接続されたものと、から構成されている、好ましくは請求項1にかかる注入ポンプシステム、または請求項2にかかる注入ポンプユニット、または請求項3にかかる注入ポンプに使用される流体ポンプ。 - 好ましくは患者にインシュリンや鎮痛剤を注入するために使用される、流体やペーストを患者に注入するための注入ポンプ、好ましくは携帯用の注入ポンプであって、
− ハウジングと、
− 前記流体またはペーストを含み、前記ハウジング内へ着脱可能に配置されたカートリッジ、アンプル、またはシリンジであって、出口開口部と、前記出口開口部へ向けて移動可能に前記シリンジ内にスライド式に配置されたピストン要素を有するものと、
− 前記ピストン要素に接続されたスピンドルであって、当該スピンドルが第1の回転方向に回転すると前記ピストンを前記出口開口部へ向けて移動させるよう配置されたものと、
− 形状記憶合金モータに含まれる形状記憶合金アクチュエータであって、当該形状記憶合金モータが:
− 第1の位置と第2の位置との間で移動可能に配置されたボデー、
− ニチノールなどの形状記憶合金で作られた少なくとも1つの第1のワイヤであって、前記第1のワイヤの長さが短縮することによって前記ボデーを前記第2の位置から第1の位置へ移動させる第1の移動力を前記ボデーに及ぼすよう前記第1のワイヤの一端が前記ボデーに結合されたもの、
− 引張りばね、圧縮ばね、真っ直ぐなまたは弓状のフラットばね、ピストン及びシリンダ機構などの付勢手段であって、前記ボデーを前記第1の位置から第2の位置へ移動させるための第2の移動力を前記ボデーに及ぼすよう配置され形成されたもの、から構成される形状記憶合金アクチュエータと、
− 第1及び第2の回転方向を有するギアと、
を有し、
前記ボデーは前記ギアの隣接する2つの歯の間に係合するよう形成された部分を有し、前記ボデーと前記ギアは、前記第1の位置において前記部分が前記ギアの一対の歯の間に位置し、前記第2の位置において前記ギアの第2の回転方向にある前記ギアの隣接する一対の歯の間に前記部分が位置し、これによって前記第2の移動力が前記ボデーをして前記ギアを前記第1の方向へ回転せしめ、
前記ギアが、好ましくは他の1つのギアを介して前記スピンドルに接続され、前記ギアの前記第1の方向の回転が前記スピンドルを前記第1の回転方向に回転させる注入ポンプ。 - 前記ギアの前記第2の方向への回転を阻止する前記ギアの一対の歯の間のロック位置と、解除位置との間に移動可能に配置されたつめメンバをさらに備えている、請求項37にかかる注入ポンプ。
- 好ましくは患者にインシュリンや鎮痛剤を注入するために使用される、流体やペーストを患者に注入するための注入ポンプ、好ましくは携帯用の注入ポンプであって、
− ハウジングと、
− 前記流体またはペーストを含み、前記ハウジング内へ着脱可能に配置されたカートリッジ、アンプル、またはシリンジであって、出口開口部と、前記出口開口部へ向けて移動可能に前記シリンジ内にスライド式に配置されたピストン要素を有するものと、
− 形状記憶合金アクチュエータであって:
− 第1の位置と第2の位置との間で移動可能に配置されたボデー、
− ニチノールなどの形状記憶合金で作られた少なくとも1つの第1のワイヤであって、前記第1のワイヤの長さが短縮することによって前記ボデーを前記第2の位置から第1の位置へ移動させる第1の移動力を前記ボデーに及ぼすよう前記第1のワイヤの一端が前記ボデーに結合されたもの、
− 引張りばね、圧縮ばね、真っ直ぐなまたは弓状のフラットばね、ピストン及びシリンダ機構などの付勢手段であって、前記ボデーを前記第1の位置から第2の位置へ移動させるための第2の移動力を前記ボデーに及ぼすよう配置され形成されたもの、から構成される形状記憶合金アクチェータと、
− 第1及び第2の移動方向を有するラックであって、前記ラックの前記第2の移動方向への移動が前記ピストンを前記出口開口部へ向けて移動させるよう前記ピストンに当接しているものと、
を含み、
前記ボデーは前記ラックの隣接する2つの歯の間に係合するよう形成された部分を有し、前記ボデーと前記ラックは、前記第1の位置において前記部分が前記ラックの一対の歯の間に位置し、前記第2の位置において前記部分が前記ラックの第2の移動方向にある前記ギアの隣接する一対の歯の間に位置し、これによって前記第2の移動力が前記ボデーをして前記ラックを前記第1の方向へ移動せしめる注入ポンプ。 - 少なくとも1つの注入ポンプユニットであって:
ユーザが前記注入ポンプユニットを携帯用注入ポンプユニットとして持ち運びができるサイズの、外部表面を形成するハウジング、
外部注入バッグから前記流体入口への流体流れを確保するため前記外部表面にアクセス可能に形成された流体入口、
注入位置への流体流れを確保するため前記外部表面にアクセス可能に形成された流体出口、
前記ハウジング内に含まれ、入口と出口とを有する制御可能なポンピングシステムであって、前記入口が前記流体入口に接続され、前記出口が前記流体出口に接続されて前記制御可能なポンピングシステムを動作することによって前記流体入口から前記流体出口までの流体の移動を可能にするもの、
前記制御可能なポンピングシステムの動作を制御するために前記ハウジング内に受け入れられる電子制御手段であって、前記制御可能なポンピングシステムが少なくとも2つの代替性のある注入ポンプ動作で制御されるよう少なくとも2つの予めセットされたポンピングプログラムを含むもの、
前記制御可能なポンピングシステムと前記電子制御手段とに電力を供給するために前記ハウジング内に収納される電力供給ユニットであって、前記ハウジングの外部表面に設けられた外部端子を介して外部の電気エネルギ供給手段に接続可能なもの、から構成される注入ポンプユニットと、
静止レセプタシステムであって:
前記注入ポンプユニットの1つを受け入れ、固定させるための少なくとも1つのレセプタ手段であって、前記注入ポンプユニットを静止モードに維持し、前記注入ポンプユニットの流体入口と流体出口とのアクセスを可能にするよう前記流体入口と流体出口とを外部に出し、前記少なくとも1つの注入ポンプユニットの前記電力供給ユニットに電気エネルギを供給するための前記外部端子に接続可能な第1の端子を有し、さらに第2のレセプタ手段に電力を供給するために前記第2のレセプタ手段の第3の端子に接続可能な第2の端子を有するもの、
主供給源から電気エネルギを受け入れるための主供給ユニットであって、前記レセプタ手段および前記少なくとも1つの注入ポンプユニットの前記電力供給ユニットに電気エネルギを供給するための前記第3の端子に接続可能な第2の端子を有し、前記主供給ユニットが外部電気供給手段を構成するもの、
前記レセプタ手段を相互に隣接して固定し、前記主供給ユニットを前記レセプタ手段の1つに隣接して固定するための固定手段、から構成される静止レセプタシステムと、
を有する注入ポンプシステム。 - 1つの注入ポンプユニットを運ぶためのキャリアフレームをさらに備え、前記注入ポンプユニットを受け入れる受け入れ手段と、好ましくは前記注入ポンプユニットの流体入口につながる注入流体の容器を保持するための解除可能な保持手段とが設けられ、前記レセプタ手段と前記キャリアフレームは、前記外部端子が前記第1の端子に接続されるように前記フレームが前記レセプタ手段に接続される協働接続手段を有している、請求項40にかかるシステム。
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