JP2007508061A - 液体から気体を除去する装置及び方法。 - Google Patents
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Abstract
患者に送達される液体から気泡及び又は溶解ガス等の気体を除去する医療装置(112)、並びに、同装置(112)の使用方法及び製造方法。少なくとも幾つかの実施形態において、ガス透過性膜材料を用いてガス除去装置が構成されている。幾つかの実施形態では、ガス透過性膜材料の層(52,54)を使用して、液体からガスを除去するフィルタ構造体(50)が構成されている。他の実施形態では、ガス透過性膜材料からなる中空管及び又はファイバを用いて、液体からガスを除去するフィルタ構造体が構成されている。ガス除去装置(112)は、任意の様々な液体送達システム及び又は配置に使用してもよい。
Description
本発明は、医療装置及び医療装置を用いた治療方法に係り、詳しくは、患者に送られる液体から気泡及び又は溶解ガス等の気体を除去する装置及び方法に関する。
通常、多くの疾病及び又は容体は、患者の体内に一又は複数種の流体を導入する方法によって、治療され、及び又は診断される。例えば、薬剤、マーカ色素、生理食塩水、洗浄溶液、静脈内栄養素、麻酔剤、血液等の液体及び又は別の様々な液体が患者の体内に送り込まれる。例えば、治療部位への液体の送達は、血管形成術、血管造影、カテーテル法、動脈圧監視、静脈内、動脈内、頭蓋内又は他の様々な送達操作に用いられる。
空気塞栓症による患者への損傷リスクを防止又は最小限に抑えるため、送達される流体から空気又は他のガスを減少させ、及び又は取り除くことが必要とされている。多くの操作では、使用前の洗浄によって、流体送達装置及びラインに存在する目に見える気泡が手で除去される。
液体からガスを除去する構造体及びアセンブリ、並びにそれらの使用方法は多く存在するものの、それぞれに利点と欠点とが存在している。一方で、患者に送達される液体から気泡及び又は溶解ガス等の気体を除去する別の構造体、アセンブリ及びそれらの使用方法を提供することが現在も必要とされている。
幾つかの面において、本発明は、別の構造体及びアセンブリについて幾つかある設計、材料及び製造方法に関し、また、患者に送達される液体から気泡及び又は溶解ガス等の気体を除去する別の方法に関する。
上記の要約は、本発明に開示される各実施形態又はそれらの実施例を記載するものではない。以下の図面及び詳細な説明は、これらの実施形態をより詳細に例示する。
本発明は、添付図面と共に本発明の様々な実施形態の詳細な説明を考慮すれば完全に理解することができる。
本発明は、様々な変形や変更などを行えるが、その詳細は、図中の実施形態により示され、詳細に記載されている。しかし、本発明は、記載された特定の実施形態の発明に限定しないことを理解すべきである。一方で、本発明の思想及び技術的範囲に含まれる全ての変形例、均等物及び選択肢を網羅することを意図する。
本発明は、様々な変形や変更などを行えるが、その詳細は、図中の実施形態により示され、詳細に記載されている。しかし、本発明は、記載された特定の実施形態の発明に限定しないことを理解すべきである。一方で、本発明の思想及び技術的範囲に含まれる全ての変形例、均等物及び選択肢を網羅することを意図する。
以下の文言を定義するに際し、それらの定義は、異なる定義が特許請求の範囲又は本明細書中にて提供されない限り適用される。
全ての数値は、明確に示されるか否かに関係なく、“約”との文言により本明細書において変更されるものとする。“約”との文言は、一般に、当業者にとって、参考値と同じ(即ち、同じ機能及び結果を含む)とみなされる数値範囲を指す。多くの例で、“約”との文言は、最も近い有意な数に丸められる数値を含む。
全ての数値は、明確に示されるか否かに関係なく、“約”との文言により本明細書において変更されるものとする。“約”との文言は、一般に、当業者にとって、参考値と同じ(即ち、同じ機能及び結果を含む)とみなされる数値範囲を指す。多くの例で、“約”との文言は、最も近い有意な数に丸められる数値を含む。
端点による数値範囲の列挙には、その数値範囲内の全ての数が含まれる(例えば、1〜5は、1,1.5,2,2.75,3,3.80,4及び5)。
本明細書及び添付の特許請求の範囲で使用されるように、単数形を示す「一つの」や「その」との文言は、内容が明らかに他の意味を指し示さない限り、複数の指示対象を含む。本明細書及び添付の特許請求の範囲で使用されるように、「又は」との文言は、内容が明らかに他の意味を指し示さない限り、“及び又は”を含む意味で用いられる。
本明細書及び添付の特許請求の範囲で使用されるように、単数形を示す「一つの」や「その」との文言は、内容が明らかに他の意味を指し示さない限り、複数の指示対象を含む。本明細書及び添付の特許請求の範囲で使用されるように、「又は」との文言は、内容が明らかに他の意味を指し示さない限り、“及び又は”を含む意味で用いられる。
幾つかの実施形態の以下の詳細な説明は、図を参照して読むべきであり、図中、各図を通して同じ符号は同じ要素を示す。必ずしも実寸に従い図示されない各図は、幾つかの実施形態を示すが、本発明の範囲を制限するものではない。当業者やその他の者にとって、提供された実施形態の多くが、利用可能な適切な代替案を含むことは認識されるであろう。
本発明は、医療操作中、患者に送達される液体から気泡及び又は溶解ガス等の気体を除去するように適合され、及び又は形成されたガス除去装置を構成するガス透過性膜の用途に関する。実施形態によっては、ガス透過性膜材料の層が、液体からガスを除去するフィルタ構造体を構成するために使用されている。他の実施形態において、ガス透過性膜材料の中空管及び又は繊維が、液体からガスを除去するフィルタ構造体を構成するために使用されている。ガス除去装置は、任意の様々な液体送達システム及び又は配置で使用してもよい。例えば、ガス除去装置は、個々に、又はシステム内で任意の様々な液体送達構造体の液路と連通する流体中に配置してもよい。個々に、又はシステム内で使用される上記の液体送達構造体の幾つかの例として、カテーテル、ハイポチューブ、シリンジ、ポンプ、チューブ、ライン、マニホルド又は様々な他の液体送達構造体が挙げられる。多くのガス除去装置の実施形態及び液体送達構造体、アセンブリ及びシステムの例を以下に示す。しかしながら、図示され、かつ記載された特定の実施形態は、例示のため提供されているにすぎない。
液体送達システムの一実施形態を図1に示す。図1は、一つ以上、この場合、複数のガス除去装置12a〜12cを含む注入システム10の一例を示す側面図である。この実施形態において、注入システムは、カテーテル25、マニホルド14、及び一つ以上の液体供給容器又は貯蔵器16,18を含むカテーテル注入システムである。システム10には、例えば、シリンジ、バルブ、ポンプ又は他のこのような装置等、一つ以上の注入及び又は吸引装置20を含めてもよい。更に、システム10には、例えば、圧力感知装置、温度感知装置または他の類似の監視及び又は感知装置等、一つ以上の監視及び又は感知装置30を含めてもよい。注入システム10は、液体供給容器16,18からカテーテル25へと一種類以上の流体を選択的に送達するため、一つ以上の選択的液路を備えている。カテーテル25は、患者の体内に流体を送達するように適合され、及び又は構成されている。ガス除去装置12a〜12cは、患者に送達される一種類以上の液体からガスを除去するシステム10において、一つ以上の液路と流体で連通するように配置されている。様々な適切なカテーテル、マニホルド、液体供給容器又は貯蔵器、注入装置、監視及び又は感知装置等は、技術的にもよく知られており、上記の注入システム及び又はガス除去装置と共に使用されることを理解すべきである。また、本明細書に開示されるガス除去装置及び配置は、様々な別の流体送達構造体及び又はシステムに使用してもよく、この種の注入システム10又は図示した特定の部品の使用に限定されないことを理解すべきである。
図示した実施形態において、マニホルド14は、一つ以上の液体供給ポート22,24を含む中央又は主要流体送達管腔17を含む。ポート22,24は、主要流体送達管腔17と選択的に流体で連通するように適合され、及び又は配置されている。例えば、ポート22,24は、個々に操作してポート22,24と主要流体送達管腔17との間で流体を選択的に連通させる栓型弁32b,32c等の弁を含む。他の実施形態において、他の種類のバルブや選択的流動装置、例えば、一連の逆止弁やその類似物等を使用してもよい。流体容器16,18は、例えば、それぞれ配管15,19及びガス除去装置12a,12bを介してポート22,24と流体で連通されている。弁32b,32cの適切な操作によって、容器16,18内の流体は、容器16,18から、配管15,19を通過し、ガス除去装置12a,12bを通過し、選択的にポート22,24を通過し、主要流体送達管腔17内へと選択的に流動する。
また、マニホルド14は、一つ以上の注入装置ポート26を含み、注入装置ポート26は、例えば、シリンジ等の注入装置20と主要流体送達管腔17とを係合して流体で連通するように適合され、及び又は配置されている。更に、マニホルド14は、一つ以上の監視及び又は感知装置ポート27を含み、感知装置ポート27は、例えば、圧力感知装置の監視し、及び又は感知装置30と主要流体送達管腔17とを係合して流体で連通するように適合され、及び又は配置されている。また、ポート26,27は、状況に応じて、個々に操作してポート26,27と主要流体送達管腔17との間で流体を選択的に連通させるコック型バルブ等の弁を含むことができる。例えば、本実施形態において、弁32aは、圧力感知装置30と主要流体送達管腔17との間で流体を選択的に連通させるようポート27上に図示されている。また、このような弁は、注入装置20と主要流体送達管腔17との間で流体を選択的に連通させるようポート26上にも備えられている。
また、マニホルド14は、流体排出ポート31を含み、該流体排出ポート31は、主要流体送達管腔17と送達装置(カテーテル25等)との間、又は送達装置と係合して流体で連通する構造体との間を流体で連通するように適合され、及び又は配置されている。例えば、図示の実施形態において、流体排出ポート31は、ガス除去装置12cと係合して流体で連通し、次に、カテーテル25と係合して流体で連通している。
様々な部品は、例えば、技術的によく知られた常置式及び又は解放式連結構造体の標準連結構造体を用いて、適切に流体を連通して相互に連結される。例えば、幾つかの実施形態において、ガス除去装置12a,12bは、離脱連結構造体等の連結構造体28を用いてポート22,24に連結されている。更に、注入装置20及び又は監視装置30及び又はガス除去装置12cは、例えば、離脱連結構造体等の標準的な連結構造体28を用いてポート26,27,31にそれぞれ連結されている。更に、カテーテル25及び又はガス除去装置12cは、標準的な連結構造体を用いて連結されている。例えば、カテーテルは、カテーテルとガス除去装置12cとの間を係合して流体で連通するように適合され、及び又は配置された連結構造体23を含むことができ、同構造体23としては、離脱式の連結構造体やその類似物等が挙げられる。更に、本明細書のあらゆる実施形態に記載される任意のポート、流体及び又は装置注入口や排出口、又は管腔は、任意の数のシール装置又は配置を含むことができる。例えば、ポートが他の部品に連結されないとき該ポートから流体が流出しないように、二重弾性膜が組み込まれてもよい。このようなシール装置又は配置は、様々な装置が挿入されるように適合され、それゆえに、挿入された装置の外周に流体シールを提供している。
各液体供給容器16,18は、患者に選択的に送達する一種類以上の液体をそれぞれ含む。そのような液体の例として、薬剤、マーカ色素、生理食塩水、洗浄溶液、静脈内栄養素、麻酔剤、血液、及び又は様々な他のそのような液体が挙げられる。各容器間では、容器内の液体が同じであっても、異なっていてもよい。例えば、実施形態によっては、容器18中の液体が造影剤液を含む一方、容器16の液体が生理食塩水又は洗浄溶液を含み得る。こうした構成は、例えば、診断的な及び又は視覚化な目的で患者の体内に造影剤が送達される操作時に使用してもよく、また、生理食塩水は、リンス及び又は洗浄剤として使用してもよい。
注入システム10は、多くの方法で使用し、これらの液体を液体供給容器16,18からカテーテル25へと、最終的には患者の体内の部位へと送達する。例えば、弁32b,32cは、個々に操作して液体供給容器16,18の少なくともいずれか一方と主要流体送達管腔17との間で流体を選択的に連通させることができる。シリンジを操作して、(弁32b,32cの方向に応じて)容器16,18の少なくともいずれか一方から液体を導出することができる。次に、弁32b,32cは、主要流体送達管腔17を通じてシリンジ20とカテーテル25との間で流体が連通するように操作される。次に、患者の体内の部位に送達するため、シリンジ20は、主要流体送達管腔17を通じてカテーテル25へと液体を強制的に送り込むように操作される。更に、弁32aは、操作中及び又は液体の送達中に所望の時間で圧力を読み取るため、圧力センサ30と主要流体送達管腔17との間で流体が選択的に連通するよう個別に操作される。
このような液体の送達操作中、液体供給容器16,18からカテーテル25へと、最終的には患者へと送達される液体は、脱気するためにガス除去装置12a〜12cの少なくとも一つを通過する。例えば、液体容器16から送達される液体は、ガス除去装置12a,12cを通過する。同様に、液体容器18から送達される液体は、ガス除去装置12b,12cを通過する。注入システム10は、例示にすぎず、多くの用途では、患者に送達される各液体は、二つより多いか、少ないガス除去装置を通過することを理解すべきである。例えば、図示のシステムにおいて、ガス除去装置12a,12bがシステムから取り除かれると、カテーテル25に送達される全ての流体は、脱気のためにガス除去装置12cを通過する。他の実施形態として、図示のシステムにおいて、ガス除去装置12cが除去されると、カテーテル25に送達される全ての液体は、脱気のためにガス除去装置12a,12bのいずれか一方を通過する。また、幾つかの応用例では、一部の液体を脱気する必要があり、そのため、システムは、送達される一部の液体がガス除去装置を通過しないように構成されている。しかしながら、液体の送達操作中に、送達される少なくとも一部の液体は、脱気のため、例えば、装置12a〜12cの一つ以上のガス除去装置を通過する。
図2は、ガス除去装置112の一実施形態を側方から見たときの部分断面図である。図2に示すように、例えば、ガス除去装置112は、図1に示すシステム10を構成する一つ以上のガス除去装置12a〜12cとして使用してもよく、所望の他のガス除去システム又はその用途に使用してもよい。装置112は、液体注入口44、液体排出口46、及び注入口44と排出口46との間に少なくとも一部配置されたチャンバ48を形成するハウジング42などを備えている。チャンバ48内には、ガスフィルタ構造体50が配置されている。図示の実施形態において、フィルタ構造体50は、以下により詳細に説明するように、コイル状及び又はスパイラル状にされた複数のガス透過性膜層をチャンバ内に含む。
図4は、ハウジングを外した状態で、展開され及び又はコイル状にされていないフィルタ構造体50を側方から見たときの部分断面図である。図4からよくわかるように、フィルタ構造体50は、第一ガス透過性膜層52及び第二ガス透過性膜層54を含む。第一及び第二層52,54は、二つの層52,54の間にガス収集空間56を形成する。層52,54は、内面51及び外面53をそれぞれ有している。内面51は、ガス収集空間56の境界の少なくとも一部を形成し、外面53は、装置112内を通過する液体の接触領域、及び又は液体流動空間57の少なくとも一部を形成する。フィルタ構造体50がハウジング42内に配置されると、外面53は、ハウジング42の内面と共に液体流動空間57を形成するための機能を果たしている。外面53(つまり、液体接触領域及び又は液体流動空間57)は、膜層52,54の少なくとも一方によってガス収集空間56から分離されている。従って、液体が液体流動空間を通じてガス透過性膜層52,54の外面53を超えると、液体内のガス(存在すれば)は、ガス透過性膜層52,54の一方を透過してガス収集空間56内に流入する。以下に、ガス透過性膜層52,54に使用される材料及び構造体の幾つかの例をより詳細に説明する。
図示の実施形態において、フィルタ構造体50は、ガス収集空間56内に配置される一つ以上のスペーサ層58(つまり、透過スペーサ層)を含む。スペーサ層58は、二つの膜層52,54の内面51を連続的に分離することによって、ガス収集空間56を開状態に維持する機能を果たしている一方、ガス収集空間56内でのガスの流動を可能にしている。更に、フィルタ構造体50は、例えば、膜層52,54の少なくとも一方の外面53に沿って、液体流動空間57内に配置される一つ以上のスペーサ層60(つまり、スペーサ層を流れる)も含む。スペーサ層60は、二つの膜層52,54の外面53を相互に連続的に分離し、及び又はハウジングやガス換気構造体等の別の構造体から連続的に離間することによって、液体流動空間57を開状態に維持する機能を果たしている一方、液体流動空間57内での液体の流動を可能にしている。以下に、スペーサ層58,60に使用される材料及び構造体の幾つかの例をより詳細に説明する。
図5に示すように、図示した実施形態において、層52,54は、概ね相互に重なり合う外周縁部55を有する材料からなり、略平坦なシート状又はリーフ状をなしている。層52,54は、ガス収集空間56を規定するため、外周縁部の少なくとも大部分の外周において相互に連結されている。例えば、図示の実施形態において、層52,54は、略長方形状の外周縁部55を含み、ガス収集空間56を規定するため、長方形状の外周縁部の外周において相互に取着されている。しかしながら、他の実施形態において、層52,54は、例えば、円形、楕円、四角、三角、所望の多角形、又はそれらの類似形状からなる外周縁部55を含み得ることを理解すべきである。層52,54は、例えば、接着結合、加熱結合、溶接、はんだ付け、機械的結合、摩擦結合、圧着、更に別の取付具及び又は連結構造体、又はそれらの類似物を使用するなど、任意の様々な取付方法及び又は材料を用いて連結されている。当業者にとって、使用される取付方法及び又は材料は、少なくともある程度は、結合される材料の特性及び又は取付具に望まれる特性などに応じて決定されることは明らかである。
図2に示すように、ガス収集空間56は、ハウジング42を通じて延びるガス排出口34と流体で連通している。図示した実施形態において、ガス収集空間56とガス排出口34との間の流体による連通は、ハウジング内を延びる導管38によって提供されており、その導管38は、ガス収集空間56とガス排出口34との間を連結し、かつ流体で連通する。図示した実施形態において、導管38は、管腔40を形成する壁を備えた中空の管状部材であり、該管腔40は、ガス収集空間56とガス排出口34との間の流体による連通を提供する。チャンバ48と管腔40との間は流体で連通されず、それに関して、ガス排出口34の反対側の管状部材38の末端37は、このような流体による連通を防ぐため、閉鎖され、及び又は封鎖される。
図3及び図4に示すように、管状部材38の壁には、一つ以上の開口41が、管腔40を露出し、かつガス収集空間56と管腔40との間を液体で連通するように形成されている。図示した実施形態において、開口41を通過しガス収集空間56と管腔40との間の流体による連通は、このような流体による連通を可能にする方法でガス透過性膜層52,54を管状部材38に取着することによって提供される。例えば、第一層52は、例えば取着点39において、開口41の第一側面に沿って管状部材38に取着され、第二層54は、例えば取着点43において、開口41の第二側面に沿って管状部材38に取着される。この配置によって、ガス収集空間56と管腔40との間を流体で連通することを提供し、最終的に、ガス収集空間56とガス排出口34との間を流体で連通することを提供する。
図2及び図3からわかるように、ガスフィルタ構造体50は、膜層52,54がコイル状及び又はスパイラル状にされてチャンバ48内に配置されている。図示した実施形態において、膜層52,54は、ハウジング42の縦軸周りにコイル状に巻回され、特に、管状部材38の縦軸周りにコイル状に巻回される。例えば、図4及び図5に示すように、管状部材38に膜層52,54を取着した後、膜構造体は、例えば、図4及び図5に矢印で示すように、管状部材38を中心にコイル状にされ、及び又は巻き上げられ、及び又はそれ以外の方法を用いられる。図2及び図3に示すように、こうした膜層52,54のコイル化により、結果として、膜層52,54の複数倍の高さ、及び又は段、及び又は層が得られる。同様に、膜層52,54は、ガス収集空間56及び液体流動空間57の少なくとも一部を形成するため、結果として、ガス収集空間56と液体流動空間57の複数倍の高さ、及び又は段、及び又は層が得られる。この種のコイル状、及び又はスパイラル状の配置によって、装置を流れる液体との接触面積を十分に確保できる一方、フィルタ構造体50による占有容積を小さくできる。少なくとも幾つかの実施形態において、フィルタ構造体50は、チャンバ48の少なくとも一部においてその全断面積をほぼ満たしている。このような配置は、空間の効率的な利用を可能にし、かつ脱気される液体とフィルタ構造体50の少なくとも一部との間での接触を容易にするように構成されている(つまり、液体は、フィルタ構造体の少なくとも一部を通過せずに装置を通過することはできない)。
ハウジングは、略断面円形状の略長尺状の構造体として図示されているが、別の実施形態において、ハウジングは、他の形態又は形状であってもよいことは理解すべきである。しかし、少なくとも幾つかの実施形態において、略断面円形状によれば、特定の利点が提供される。例えば、コイル状及び又はスパイラル状のフィルタ構造体配置を含む実施形態において、ハウジングの断面円形は、略円形状のコイル状及び又はスパイラル状フィルタ構造体によりハウジングの全断面積がほぼ完全に満たされることを可能にする。しかしながら、フィルタ構造体は、他の形状及び又は形態であってもよく、そのため、ハウジングの形状は、これらの他の形状及び又は形態を収容可能に構成されることを理解すべきである。
更に、実施形態によっては、ガス収集空間56及び又は液体流動空間57の大きさは、液体からガスを除去し易くするように調整されてもよい。また、膜層52,54の長さ及び幅は、ガス収集空間56及び又は液体流動空間57のサイズパラメータを規定する機能を少なくとも部分的に果たしていることを理解すべきである。膜層52,54の厚さ及び多孔性、ガス収集空間56及び又は液体流動空間57内での液体の許容流速及び脱気の所望レベルも、適当なサイズパラメータを決定するときに考慮してもよい。
例えば、幾つかの実施形態において、液体流動空間57の大きさは、脱気のため、液体と膜52,54の外側面との間で許容される接触を提供するように設定される一方、液体流動空間57を通る液体の許容される流速を可能にするように設定される。使用される特定の層及び装置の要求性能などに応じて、当業者は、液体流動空間57の適切な大きさを決定することができる。図示した実施形態において、スペーサ層60は、液体流動空間57の大きさを規定するのに少なくとも部分的に機能を果たしている。幾つかの実施形態において、液体流動空間57は、約20μm以上の範囲、又は約40μm〜約1000μmの範囲の厚さ(ギャップ)を有している。実施形態によっては、液体流動空間57の全長は、膜層52,54の幅、即ち、装置の縦軸に沿ったフィルタ材料の距離によって少なくとも部分的に規定されている。幾つかの実施形態において、液体流動空間57は、約2.54mm(0.1インチ)以上、約5.08mm(0.2インチ)〜約508mm(20インチ)以上、又は約12.7mm(0.5インチ)〜約381mm(15インチ)以上の長さを有してもよい。実施形態によっては、液体流動空間57の幅は、膜層52,54の長さ、即ち、例えば、装置の縦軸周りにスパイラル状にされた状態で測定した膜材料の距離によって、少なくとも部分的に規定されている。幾つかの実施形態において、液体流動空間57の幅は、約12.7mm(0.5インチ)以上、約12.7mm(0.5インチ)〜約1270mm(50インチ)以上、又は約11.7mm(0.5インチ)〜約762mm(30インチ)以上である。
同様に、幾つかの実施形態において、ガス収集空間56の大きさは、空間の有効利用を維持しつつ、ガス流動空間56を気体が許容される流速で流れるように設定されている。当業者は、使用される特定の層及び装置の要求性能に応じて、適切なガス収集空間56の大きさを決定することができる。図示した実施形態において、スペーサ層58は、ガス収集空間56の大きさを規定する機能を少なくとも部分的に果たしている。幾つかの実施形態において、ガス収集空間56の厚さ(ギャップ)は、約20μm以上、約40μm〜約1000μmに設定される。実施形態によっては、ガス収集空間56の全長が、膜層52,54の幅、即ち、装置の縦軸に沿ったフィルタ材料の距離によって、少なくとも部分的に規定されている。幾つかの実施形態において、ガス収集空間56の全長は、約2.54mm(0.1インチ)以上、約5.08mm(0.2インチ)〜約508mm(20インチ)以上、又は約12.7mm(0.5インチ)〜約381mm(15インチ)以上である。実施形態によっては、ガス収集空間56の幅は、膜層52,54の全長、即ち、例えば、装置の縦軸周りにスパイラル状にされた状態で測定した膜材料の距離によって、少なくとも部分的に規定されている。幾つかの実施形態において、ガス収集空間56の幅は、約12.7mm(0.5インチ)以上、約12.7mm(0.5インチ)〜約1270mm(50インチ)以上、又は約12.7mm(0.5インチ)〜約762mm(30インチ)以上である。
幾つかの実施形態において、液体中に存在する溶解ガスの除去は、ガス収集空間56を負圧及び又は真空にすることでより一層促進される。例えば、真空圧は、ガス収集空間56と流体で連通するガス排出口34に適用される。例えば、真空発生装置及び又は器具(図示せず)から延びる真空ライン36は、負圧を適用するためガス排出口34に取り付けてもよい。技術的によく知られた任意の様々な真空発生装置及び又は器具、例えば、ポンプ、シリンジ、バルブなどを使用してもよい。このような真空は、ヘンリーの法則に従って液体から溶解ガスを容易に除去することができる。
ガス浸透性膜層52,54に使用される材料として、様々な一般的なガス透過性材料が挙げられる。膜層材料としては、例えば、市販のポリオレフィン膜等の微細孔疎水性膜が挙げられる。そうした材料の例として、ポリプロピレン、ポリエチレン又はポリメチルペンテン等が挙げられる。幾つかの実施形態において、膜層材料の壁の厚さは、約10μm〜約300μmであり、幾つかの実施形態では、約25μm〜約210μmであり、又は、幾つかの実施形態では、約60μm〜約175μmである。実施形態によっては、膜層材料の孔径は、約0.01μm〜約0.2μmであり、この値は、実施形態によっては、実質的な液体の貫流を防止するのに小さ過ぎるかもしれない。幾つかの実施形態において、膜層材料の孔隙率は、約10%〜約50%の範囲に設定され、この値は、幾つかの実施形態によっては、適切なガス流量と液接触領域からの気泡通路とを提供するのに高すぎるかもしれない。接触領域は、外面53と、二つの層52,54間に設けられるガス収集空間56とによって少なくとも部分的に規定されている。幾つかの実施形態において、膜層52,54は、適切なFDA認可の材料から形成されている。多孔性疎水性膜は、ヤング−ラプラス式に従って細孔内に液体がほとんど浸透することなく、水性流体等の液体からの気泡の直接的な除去を可能にする。
微細孔疎水性膜が上述されているが、疎水性であれ、親水性であれ、任意の多孔性材料は、液体接触領域の近傍を通過する液体中の溶解ガス(例えば、酸素、窒素、二酸化炭素)にとって好適な透過性である重合体の薄膜や皮膜として使用されるが、そこを通過する液体にとっては不透過性である層52,54の細孔を含む層52,54を形成するために用いられている。重合体被膜の例として、シリコーン、ポリメチルペンテン及び他の重合体が挙げられ、その幾つかは、FDA認可された材料である。細孔内に液体を浸透させないようにするため、重合体皮膜を層52,54の液体接触面(外面53)に適用することが好ましい。幾つかの実施形態において、重合体皮膜は、液体中に存在する気泡の直接的な除去を抑止するが、液体中に混入した気泡は、十分に溶解したガスが液体から除去されると直ぐ液体中に溶解する。溶解すると直ぐに、ガスが液体から除去される。こうした多孔性材料は、被膜や皮膜等を備える場合にガス透過性膜層とみなされる。
スペーサ層58,60に使用される材料として、これらの層に好適な任意の様々な材料が挙げられる。例えば、幾つかの実施形態において、スペーサ層58に使用される材料は、所望の大きさでガス収集空間56を開放する一方、ガス収集空間56内でガスが流動可能となる十分な大きさ及び硬さを備えている。更に、幾つかの実施形態において、スペーサ層60に使用される材料は、所望の大きさで液体流動空間57を開放する一方、液体流動空間57内を十分なレベルで液体を流動させるのに十分な大きさ及び硬さを備える。幾つかの実施形態において、スペーサ層58,60の少なくとも一方に使用される材料としては、所望のガス及び又は液体空隙率にする編み物、メッシュ、スクリーン、ニット又は他の多孔性構造体の形態の材料が挙げられる。幾つかの材料例として、天然繊維、重合体、金属、金属合金又はそれらの類似物から製造される構造体が挙げられる。20μm以上、又は約20μm〜約1000μmの範囲の厚さを有する好適な織物は、約1〜800の孔径を有し、約0.3〜約0.8、実施形態によっては、約0.4〜約0.7の空隙率を有し、例えば、ポリエステル、ナイロン、ポリプロピレン、フルオロカーボン、PEEK、又はそれらの組み合わせ、又は他の材料等の重合体から製造される。
ハウジングは、フィルタ構造体を収容するのに好適な任意の材料、例えば、使用できる様々な重合体、金属又は金属合金から製造される。好適な重合体材料の幾つかの例として、ポリカーボネート材料等が挙げられる。
次に、上述した装置112と幾分類似した別の実施形態であるガス除去装置212を説明するため、図6〜図8を参照する。図中、同じ符号は同じ構造を示す。装置212は、ハウジング42のチャンバ48内に配置されたガスフィルタ構造体250を含む。上述した構造体50と類似したガスフィルタ構造体250は、チャンバ48内でコイル状、及び又はスパイラル状にされた複数のガス透過性膜層を含む。例えば、フィルタ構造体250は、二つの層252,254間にガス収集空間256を形成する第一ガス透過性膜層252と第二ガス透過性膜層254とを含む。層252,254は、内面251と外面253とをそれぞれ含み、内面251は、ガス収集空間256の境界を少なくとも部分的に規定し、外面253は、装置212内を通過する液体の接触領域及び又は液体流動空間257を少なくとも部分的に規定する。フィルタ構造体250がハウジング42内に配置されると、外面253は、ハウジング42の内面と共に、液体流動空間257を規定する際に補助する。外面523(つまり、液体接触領域及び又は液体流動空間257)は、膜層252,254の少なくとも一方によってガス収集空間256から分離されている。従って、液体が、液体流動空間からガス透過性膜層252,254の外面253を超えて通過すると、液体内のガス(存在すれば)は、ガス透過性膜層252,254の一方を通り抜けることができ、ガス収集空間256内に侵入することができる。更に、フィルタ構造体250は、ガス収集空間256内に配置された一つ以上のスペーサ層258(つまり、透過スペーサ層)と、例えば、膜層252,254の少なくとも一方の外面253に沿って液体流動空間257内に配置された一つ以上のスペーサ層260(つまり、流動スペーサ層)とを含む。
従って、明らかなように、多くの事項に関連して、ガスフィルタ構造体250は、フィルタ構造体50に関連して上述した構造、形態及び材料とほぼ同等のものを採用してもよい。しかし、この実施形態において、ガス収集空間256は、異なる構成を用いてガス排出口234と流体で連通するように配置される。この実施形態において、ガス排出口234は、ハウジング42の壁内において一つ以上の開口241を規定する。図示した実施形態において、ガス収集空間56とガス排出口234との間の流体による連通は、このような流体による連通を可能にする方法で、ガス透過性膜層252,254をハウジング42に取着することにより開口241を通じて提供される。例えば、第一層252は、開口241の第一側面に沿って、例えば、取着箇所239でハウジング42に取着してもよく、第二層254は、開口241の第二側面に沿って、例えば、取着箇所243でハウジング42に取着してもよい。この配置によって、ガス収集空間56とガス排出口34との間で流体による連通が提供される。
図9は、別の実施形態である液体送達システム310を示す側面図である。図9に示すように、システム310は、図1を参照して上述したシステム10と幾分類似した構造体を含み、図中、同じ符号は類似の構造を示す。例えば、カテーテル25、マニホルド14、液体供給容器16,18、ガス除去装置12a,12b及び関連する構造体は、上述したものと概ね同じである。
しかし、図9のシステム310は、Y型アダプタ364と、それとは別のガス除去装置312の配置とを含む。Y型アダプタ364及びガス除去装置312は、マニホルド14とカテーテル25との間を流体で連通させる一方、誘導線、カテーテル等の細長い医療装置370をシステム310内へと、最終的にはカテーテル25内及び又はこれを透過して挿入するように構成されている。
Y型アダプタ364は、誘導線370等の医療装置を導入するように適合され、及び又は構成された医療装置入口ポート368を含む。また、Y型アダプタ364は、例えば、連結構造体28を用いて、マニホルド14との連結及び流体流動による連通のため構成された流体注入口ポート366と、ガス除去装置312との連結及び流体流れによる連通のため構成された流体排出口/装置排出ポート367とを含む。Y型アダプタ364は、医療装置を通過させるため医療装置入口ポート368から排出ポート367へと延びる一つ以上の管腔を含み、また、マニホルド14からガス除去装置312に流体を通過させるため流体注入口ポート366から排出ポート367へと延びる一つ以上の管腔を含む。こうしたY型アダプタ364に好適な配置は、技術的によく知られている。
また、このシステム310において、ガス除去装置312は、医療装置370を挿入及び又は通過させる構造体も含む必要がある。それに関して、図10は、別の実施形態であるガス除去装置312を示す。図10に示すように、この装置312は、上述した図6〜図8に示す実施形態とほぼ同じであり、図中、同じ符号は類似の構造を示す。例えば、フィルタ構造体250及び配置は、図6〜図8に示す実施形態とほぼ同じである。しかし、この実施形態において、装置312は、ハウジング42内にチャンバ48の少なくとも一部を通じて延びる導管370を更に含む。導管370は、液体注入口44付近から液体排出口46付近へと延びており、例えば、図9の細長い医療装置を収納するように構成され、及び又は適合されている。図10に示す実施形態において、導管370は、管状部材であり、それ自身を通過する細長い医療装置を収容し又は通過させるように構成され、及び又は寸法設定された管腔372を規定する。管状部材370の近位端380は、液体注入口ポート44の付近において同軸上に配置され、遠位端378は、排出ポート46の付近において同軸上に配置されているが、これは、全ての実施形態において必要ではない。更に、導管370は、例えば、遠位端378から遠ざかる方向への流体流動が減少し及び又は防止されるように、管腔372をシールする一つ以上のシール装置又は配置を含む。このようなシール装置は、挿入装置の周囲に流体シールを提供しつつ、様々な装置を挿入可能に構成されている。例えば、管腔372の近位端380からの流体の流出が阻止されるように、二重弾性膜を組み入れることもできる。図示した実施形態は、導管370の管腔372内に配置される一つ以上の密封構造体374,376を示す。
図11は、図9に示す液体送達システム310のガス除去装置312に代えて、使用可能な別の実施形態であるガス除去装置412を示す。装置412は、図2〜図5に示す装置112と実質的に類似し、上述したように、図中、同じ符号は類似の構造を示す。例えば、フィルタ構造体50及び配置は、図2〜図5に示す実施形態と実質的に類似する。しかし、この実施形態において、装置412は、例えば、図10に示す装置312を参照して上述したように、ハウジング42内においてチャンバ48の少なくとも一部を通じて延びる導管470を含む。導管470は、液体注入口44付近から液体排出口46付近へと延び、細長い医療装置を収納するように構成される。図示した実施形態において、導管470は、管状部材であり、それ自身を通過する細長い医療装置を収納し、及び又は通過させる構成にした管腔472を規定する。図示した実施形態において、ガス導管38及び医療装置導管470は、その全長の少なくとも一部に沿って同軸上に配置されるが、これは必要とされていない。
図12は、別の実施形態である液体送達システム510を示す側面図である。システム510は、図1及び図9を参照して上述されたシステム10,310と幾分類似した構造体を含む。図中、同じ符号は類似の構造を示す。例えば、カテーテル25、マニホルド14、液体供給容器16,18、ガス除去装置12a,12b及びそれらと関連した他の構造は、上述したものと概ね同じである。更に、図9に示す実施形態と類似して、システム510は、例えば、誘導線、カテーテル等の細長い医療装置570がシステム510内へと、最終的にはカテーテル25内へと挿入される構造体を含む。しかし、この実施形態において、システム510は、Y型アダプタ(Y−アダプタ)を含まないが、マニホルド14と直接流体で連通し、かつ細長い医療装置570の直接的な挿入を可能にする構造体を含む。この実施形態において、装置512のハウジングは、医療装置570の導入のため適合され、及び又は構成された医療装置ポート568、並びに、例えば、連結構造体28を用いてマニホルド14と連結し、かつ流動する流体により連通するように構成された離れた流体注入口ポート544を規定する。
図13は、ガス除去装置512の一実施形態を示す断面図である。例えば、図13に示すように、この装置は、図10に示す装置312の構造体と実質的に類似する。図中、同じ符号は類似の構造を示す。例えば、フィルタ構造体250及び配置は、図10に示す実施形態(図6〜図8のフィルタ構造体250と実施的に同じ)と実質的に類似する。更に、装置512は、医療装置導管570を含み、該医療装置導管570は、ハウジング42内においてチャンバ48の少なくとも一部を通じて延びる管腔572を含む。この導管は、図10に示す管腔372を含む導管370と形態及び機能について実質的に類似する。例えば、導管570は管状部材であり、細長い医療装置を収納するように構成されている。
しかしながら、この実施形態において、装置512は、上述したように、離れた医療装置ポート568と流体注入口ポート544とを含む。従って、管状部材570の近位端580は、流体注入口ポート544内において同軸上に配置されないが、むしろ、流体注入口ポート544は、工具入口ポート568から離れて配置される。この実施形態において、工具入口ポート568は、装置512の縦軸に沿って概ね配置されるが、流体注入口ポート544は、装置512の縦軸と角度をなして配向される。更に、図10を参照して上述された密封構造体等の導管570の管腔572内には、一つ以上の密封構造体574が配置されている。
例えば、図12に示す液体送達システム510のガス除去装置512に代えて、図14に示す別の実施形態であるガス除去装置612が用いられる。装置612は、図11に示した実施形態と実質的に類似し、上述したように、図中、同じ符号は類似の構造を示す。例えば、フィルタ構造体50及び配置は、図11に示す実施形態(図2〜図5のフィルタ構造体50と実質的に同じ)と実質的に類似する。更に、装置612は、医療装置導管670を含み、医療装置導管670は、ハウジング42内においてチャンバ48の少なくとも一部を通じて延びる管腔672を含み、導管は、図11の管腔472を含む導管470と形態及び機能において実質的に類似する。例えば、導管670は管状部材であり、細長い医療装置を収納するように構成にされている。図示した実施形態において、ガス導管38及び医療装置導管670は、その全長の少なくとも一部に沿って同軸上に配置されるが、これは必要とされていない。
しかし、この実施形態において、装置612は、例えば、図12及び図13を参照して上述されるように、離れた医療装置ポート668と流体注入口ポート644とを含む。従って、管状部材670の近位端680は、流体注入口ポート644内において同軸上に配置されず、むしろ、流体注入口ポート644は、工具入口ポート668から離間して配置されている。この実施形態において、流体注入口ポート668は、装置612の縦軸に沿って概ね配置されるが、工具入口ポート668は、装置612の縦軸と角度をなして配向されている。更に、一つ以上の密封構造体674は、図10を参照して上述した密封構造体等の導管670の管腔672内に配置される。
図15及び図16は、別の実施形態であるガス除去装置712を更に開示する。ある面では、装置712は、図6〜図8に示す装置の構造と実施的に類似し、図中、同じ符号は類似の構造を示す。例えば、フィルタ構造体250及び配置は、図6〜図8に示す実施形態と実質的に類似する。
しかし、この実施形態において、装置712は、また、逆方向に流れる液体がフィルタ構造体250を流通しないよう同装置712を通じて液体が逆流することを可能にする構造体を含む。この実施形態において、ハウジング742は、チャンバ748を備え、該チャンバ748は、液体注入口744と液体排出口746とを流体で連通する第一液路導管749、並びに、液体注入口744と液体排出口746とを流体で連通する第二液路導管762を含む。また、装置712は、第一液路導管749を通じて液体注入口744から液体排出口746へと液体を流動させる一方、第二液路導管762を通じて液体注入口744から液体排出口746へと液体を流動させないように適合され、及び又は構成された弁アセンブリ713を含む。弁アセンブリ713は、更に、第二液路導管762を通じて液体排出口746から液体注入口744へと液体を流動させる一方、第一液路導管749を通じて液体排出口746から液体注入口744へと液体を流動させないように構成されている。
図示した実施形態において、弁アセンブリ713は、第一の一方向逆止弁768を含み、これは、第一液路導管749を通じて液体注入口744から液体排出口746へと液体を一方向へ流動させるよう構成された第一液路導管749内に配置されている。また、弁アセンブリ713は、第二の一方向逆止弁770を含み、これは、第二液路導管762を通じて液体排出口746から液体注入口744へと液体を一方向へ流動させるように構成された第二液路導管762内に配置されている。図15は、(フィルタ構造体250を通じて)第一液路を通過する流体の流れを示す。図16は、(フィルタ構造体250を通過せず遠ざかるように)第二液路760を通過する流体の流れを示す。このような弁アセンブリ及び構造は、液路導管749,762に沿った別の位置に配置され、及び又は種々の弁及び又は液路アセンブリを含み得ることを理解すべきである。例えば、弁アセンブリは、液体排出口746付近に配置されるか、導管749,762に沿った別の位置に配置されている。
幾つかの実施形態は、逆方向に流れる液体がフィルタ構造体250を通じて流れないようにするため、装置712を通過する液体を逆流させる構造体を含み、吸引される液体によりフィルタ構造体250を汚染させず、患者等から液体を吸引するといった特定の処置及び又は手術を行うことができる。
図17は、図15及び図16に示すものと類似した別の実施形態であるガス除去装置812を示し、図中、同じ符号は類似の構造を示す。例えば、フィルタ構造体250及び配置は、図15及び図16に示す実施形態(図6〜図8のフィルタ構造体250と類似する)と実質的に類似する。更に、逆方向に流れる液体がフィルタ構造体250を通過しないよう装置812を通じて液体を逆流させる構造体は、図示されるように幾つかの構造上の相違点を含む図15及び図16に同じ番号で図示した構造体と実質的に類似している。
しかしながら、この実施形態において、装置812は、更に、ハウジング742内においてチャンバ748の少なくとも一部を通じて延びる導管872を含み、導管872は、液体注入口744付近から液体排出口746付近へと延びると共に、例えば、細長い医療装置を収納するように構成されている。例えば、導管872は、図10を参照して上述した導管370と構造及び配置が類似していてもよい。更に、図10を参照して上述した密封構造体のように、一つ以上の密封構造体874を、導管870の管腔872内に配置することができる。
図18〜図20は、別の実施形態であるガス除去装置912を説明するのに有用である。図20は、ガス除去装置912(例えば、図3に示す装置112の断面図と類似した図)の縦軸と直交する垂線に沿った部分断面図である。図20に示すように、上述した装置と類似して、装置912は、液体注入口と液体排出口との間の少なくとも一部に配置されるチャンバ948を規定するハウジング942を含む。この図には装置912が示されていないが、注入口及び排出口は、本明細書が開示する他の実施形態と実質的に類似している。チャンバ948内には、ガスフィルタ構造体950が配置されている。
図18及び図19に示すように、フィルタ構造体950は、二つの層952,954間に配置されるガス収集空間956を形成するため、第二ガス透過性膜層954から離れて配置される第一ガス透過性膜層952を含む本明細書中の別の実施形態と実質的に類似している。各層952,954は、内面951及び外面953を含み、内面951は、ガス収集空間956の境界の少なくとも一部を規定し、外面953は、装置912内を液体が通過する接触領域及び又は液体流動空間957の少なくとも一部を規定する。また、フィルタ構造体950は、例えば、ガス収集空間56を開状態に維持する機能を果たし、ガス収集空間956内に配置された一つ以上のスペーサ層958(つまり、透過スペーサ層)を含むこともできる。更に、フィルタ構造体950は、例えば、膜層952,954の少なくとも一方の外面953に沿って設けられ、液体流動空間957内に配置される一つ以上のスペーサ層960(つまり、流動スペーサ層)を含むこともできる。スペーサ層960は、二つの膜層952,954の外面953を互いに連続的に分離し、及び又は他方の構造体から連続的に離間させることによって、液体流動空間の開状態を維持する機能を果たしている。
ガス収集空間956は、図6〜図8に示す実施形態と類似した構成を用いて、ガス排出口934と流体により連通した状態で配置されている。より詳細には、ガス排出口934は、ハウジング942の壁に一つ以上の開口941を規定し、ガス収集空間956とガス排出口934との間の流体による連通は、こうした流体による連通を可能にする方法で、ガス透過性膜層952,954をハウジング942に取着することで開口941を通じて提供されている。例えば、第一層952は、開口941の第一側面に沿って、例えば、取着点939においてハウジング942に取着してもよく、第二層954は、開口941の第二側面に沿って、例えば、取着点943においてハウジング942に取着してもよい。従って、この配置により、ガス収集空間956とガス排出口934との間の流体による連通が提供される。これらの構造体の材料、構造、寸法及び構成は、本明細書に開示される別の実施形態で述べられた同じ要素の構成とほぼ一致している。
しかし、この実施形態において、フィルタ構造体950は、上記の実施形態に示すコイル状、及び又はスパイラル状よりもむしろ折り畳まれた状態でハウジング942内に配置されている。より詳細には、図示した実施形態において、膜層952,954の複数倍の高さ、及び又は段、及び又は層が得られるように、折畳み線に沿って折り畳まれている。その大部分は、図示した実施形態において、腔948の幅とほぼ同じ長さである。また、同様に、膜層952,954がガス収集空間956と液体流動空間957を少なくとも一部とを規定するため、結果として、ガス収集空間956及び液体流動空間957の複数倍の高さ、及び又は段、及び又は層が得られる。この種の折畳み配置によって、フィルタ構造体950は装置を流れる液体との接触面積を十分に確保できる一方、フィルタ構造体950による占有容積を小さくできる。少なくとも幾つかの実施形態において、フィルタ構造体950は、チャンバ948の少なくとも一部においてその全断面積をほぼ満たしている。このような配置によって、空間の効率的な利用を可能にすると共に、脱気される液体とフィルタ構造体950の少なくとも一部との間での接触が容易になるように構成されている(つまり、液体は、フィルタ構造体の少なくとも一部を通過せずに装置を通過することはできない)。
この実施形態において、ハウジングは、折畳み形状のフィルタ構造体950を収容可能に構成された断面略四角形の略細長い構造体として示されていることに留意すべきである。しかし、上述したように、ハウジングは、例えば、別のフィルタ構造体を収容するため、別の形態又は形状であってもよい。
図21は、別の実施形態であるガス除去装置1012を示す。図21に示すように、装置1012は、図6〜図8に示す実施形態と実質的に類似し、上述したように、図中、同じ符号は類似の構造を示す。例えば、フィルタ構造体250及び配置は、図6〜図8に示す実施形態と実質的に類似する。
しかしながら、この実施形態は、ガス排出口1034を含み、ガス排出口1034は、それ自身に直接取着される負圧及び又は真空発生構造体1080を含む。真空発生構造体1080は、ガス収集空間256と流体で連通するガス排出口1034を真空圧にするように構成されている。上述したように、このような真空は、ヘンリーの法則に従って液体から溶解ガスを容易に除去することができる。例えば、ポンプ、シリンジ、バルブ等、技術的によく知られた様々な任意の真空発生構造体を使用してもよい。この実施形態において、真空発生構造体1080は、ガス排出口1034に直接連結されており、少なくとも幾つかの実施形態においては、ガス排出口1034及び又は装置1012のハウジング42を備えた単一構造からなる。例えば、図示した装置1012において、真空発生構造体1080は、その上部に取着されたシリンジ形状の構造体であり、ある面では、ハウジング42を備えた単一構造からなる。構造体1080は、ハウジング42の一部1031と外壁構造体1030とから規定される内腔1082を含む。内腔1082内には、プランジャ部材1084が配置されている。プランジャ部材1084は、ガス排出口1034を真空圧にして、ガス収集空間256を真空圧にするように操作される。
図22〜図23Aは、別の実施形態であるガス除去装置1112を示す。図22〜図23Aに示すように、上述した装置と類似して、装置1112は、ハウジング42を含み、ハウジング42は、液体注入口44、液体排出口46及び注入口44と排出口46との間の少なくとも一部に配置されるチャンバ48を規定する。しかしながら、この実施形態において、装置1112は、チャンバ48内に配置される種々のガスフィルタ構造体1150を含む。
図示した実施形態において、フィルタ構造体1150は、ガス透過性膜材料からなる複数の中空管状部材及び又はファイバ1152を含む。ファイバは、上記の実施形態と同じ種類の膜材料から形成され、複数の液体流動空間1154を規定するための各内腔1154を備えた中空繊維部材1152からなる。複数のファイバ部材1152は、それぞれ第一端1161及び第二端1163を含む。第一及び第二液密シール1190,1191は、各ファイバ部材1152の末端1161,1163と、腔48により規定される内腔の内面との間に配置されている。ファイバ部材1152は、この第一及び第二液密シール1190,1191を介してチャンバ48内の第一端1161及び第二端163に保持されている。第一及び第二シール1190,1191は、例えば、ファイバ部材1152間の空隙を満たす埋め込み用樹脂を含み、腔48の内面と接着すると硬化して直ぐに液密シールが形成される。埋め込み用樹脂は、例えば、多成分(樹脂成分と及び化成分)熱硬化性樹脂又はUV硬化性樹脂、例えば、シリコーン、ウレタン又はエポキシを含み、これらは全て、腔48内にファイバ部材1152を確実に取着すると共に、ファイバ部材1152の外周及び腔48の内面において液密シールを確保する。少なくとも幾つかの実施形態において、これらは、FDA認可された材料である。
図23の断面図から最もよくわかるように、液密シール1190,1191(シール1190は、図3に示される)は、ファイバ部材1152の外周面と、存在すれば導管1138の外周と一致するように形成されている。これは、以下でより詳細に説明する。図23Aの断面図から最もよくわかるように、ファイバ部材1152と、存在すれば導管1138とは、第一及び第二液密シール1190,1191間を自由に延びている。それとは別に、中間支持体及び又は調節板を、第一及び第二液密シール1190,1191間に備えることができる。第一及び第二液密シール1190,1191は、チャンバ48の内面と共に、ハウジング42内において密封されたガス収集空間1156を規定する。ガス収集空間1156は、ガス排出口1134と流体で連通する。図示した実施形態において、ガス収集空間1156とガス排出口1134との間の流体による連通は、ハウジング内に延びる導管1138によって提供され、導管1138は、ガス収集空間1156とガス排出口1134とを連結すると共に流体で連通する。図示した実施形態において、導管1138は、内腔1140を規定するための壁を有する中空管状部材であって、ガス収集空間1156とガス排出口1134との間の流体による連通を提供している。一つ以上の開口1141は、ガス収集空間1156と内腔1140との間を流体で連通するため、その内部に内腔1140を露出させるべく管状部材1138の壁に形成されている。別の実施形態において上述したように、例えば、ガス排出口1134を通じてガス収集空間1156が負圧及び又は真空にされると、液体中の溶解ガスの除去がより一層促進される。
図24は、図22〜図23と類似した別の実施形態であるガス除去装置1212を示し、図中、同じ符号、類似の構造を示す。例えば、フィルタ構造体1250は、図22〜図23に示す実施形態と実質的に類似する。しかし、この実施形態にあっては、例えば、図10及び図11に示す装置312,412を参照して上述したように、装置1212は、ハウジング42内においてチャンバ1248の少なくとも一部を通じて延びる導管1270を含む。導管1270は、液体注入口44付近から液体排出口46付近へと延び、細長い医療装置を収納するように構成されている。図示した実施形態において、導管1270は、管状部材であり、それ自身に細長い医療装置を収納及び又は通過させるよう構成された管腔1242を規定している。図示の実施形態において、ガス導管1138及び医療装置導管1270は、その全長の少なくとも一部に沿って同軸上に配置されるが、これは必要とされていない。
図25は、図22〜図23と類似した別の実施形態であるガス除去装置1312を示し、図中、同じ符号は類似の構造を示すが、異なる換気構造体を含む。図22〜図24の実施形態に記載したように、ガス排出口1134との流体による連通を提供する導管1138を含むよりはむしろ、この実施形態では、ガス収集空間1156とガス排出口1334との間の直接的な流体による連通を提供している。ガス排出口1334は、ガス収集空間1156と流体で連通した状態でハウジング42内に配置されている。また、この実施形態は、例えば、図中同じ符号が類似の構造を示す図15〜図17を参照して上述した装置と類似し、逆方向に流れる液体がフィルタ構造体1150を通らないように、装置1312を通じて液体が逆流することを可能にする構造体を含む。
図26は、図25と類似した別の実施形態であるガス除去装置1412を示し、図中、同じ符号は類似の構造を示す。しかし、この実施形態において、装置1412は、例えば図中同じ符号が類似の構造を示す図21の実施形態で上述したように、負圧及び又は真空発生構造体1080を有したガス排出口1034を備えている。
図27は、別の実施形態である液体送達システム1510の側面図である。システム1510は、図1,9及び12を参照して上述したシステム10,310,510とある程度類似した構造を含む。図中、同じ符号は類似の構造を示す。例えば、カテーテル25、液体供給容器16,18、ガス除去装置12a,12b、注入装置20及びそれらに関連する別の構造体は、上述したものと概ね同じである。
しかし、この実施形態において、システム1510は、別のマニホルド構造を含む。マニホルド1514は、一つ以上の液体供給ポート22,24、弁32a,32b,32c、一つ以上の注入装置ポート26、一つ以上の監視及び又は感知装置ポート27、流体排出ポート31又は他の構造体を含む中央又は主要流体送達管腔1517を備えている。更に、マニホルドは、上述した方法と概ね同じ方法により操作してもよい。しかし、この実施形態において、マニホルドは、流体送達管腔1517内に配置され、かつ流体送達管腔1517と流体で連通するガスフィルタ構造体及び又は装置1512を有したマニホルド本体を含む。少なくとも幾つかの実施形態において、図示されるように、ガスフィルタ構造体及び又は装置1512は、マニホルド1514と略単一化した構造で構成されている。マニホルド内に組み込まれるガスフィルタ構造体及び又は装置1512の構造は、例えば、本明細書に既に記載したもののいずれかを含む。
この開示内容は、多くの面で、単に例示であると理解すべきである。本発明の範囲を超えることなく、具体的には、形状、大きさ及び工程の配置などの細部に変更を加えてもよい。例えば、上述したように、本明細書に開示したガス除去装置及び配置は、様々な流体送達システム及び配置に使用され、本明細書に開示される特殊なカテーテル注入システムは一例として提供されていることは、当業者にとって明らかである。当然のことながら、本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲中の言語によって定義されている。
Claims (40)
- 患者に送達される液体からガスを除去する医療装置であって、
液体注入口及び液体排出口を有したチャンバを規定するハウジングと、
前記チャンバ内に配置されるガスフィルタ構造体であって、そのフィルタ構造体は、第二ガス透過性膜層から離れた位置に第一ガス透過性膜層を備え、第一層及び第二層は、第一層と第二層との間にガス収集空間を規定し、かつ少なくとも一つの膜層によりガス収集空間から分離された液体流動空間を規定するガスフィルタ構造体と、
ガス収集空間と流体で連通するガス排出口と
を備える医療装置。 - 請求項1記載の装置において、
ガス透過性スペーサ層及び液体透過性スペーサ層を更に備え、第一ガス透過性膜層及び第二ガス透過性膜層は、それぞれ内面と外面とを含み、第一膜層及び第二膜層は、第一膜層の内面と第二膜層の内面との間に内部ガス収集空間を規定するように連結され、ガス収集空間内にガス透過性スペーサ層が配置され、かつ液体流動空間内に液体透過性スペーサ層が配置される装置。 - 請求項1又は2に記載の装置において、
前記第一ガス透過性膜層及び第二ガス透過性膜層は、それぞれ内面、外面及び外周縁部を含み、第一層及び第二層は、外周縁部の少なくとも一部に沿って互いに連結され、かつ第一層及び第二層の内面間にガス収集空間を規定し、かつ第一層及び第二層の少なくとも一方の外面の少なくとも一部に沿って液体流動空間を規定する装置。 - 請求項1〜3のいずれか一項に記載の装置において、
前記ハウジング及びフィルタ構造体は、注入ポートを通じてチャンバ内に液体が導入されるとき、液体中のガスの少なくとも一部を膜層の一方を通じてガス収集空間内へと透過させるべく、液体の少なくとも一部がガス透過性膜の外面に接触するように構成されている装置。 - 請求項1〜4のいずれか一項に記載の装置において、
流体送達管腔を規定するマニホルド本体を有した流体送達マニホルドを備え、前記マニホルドは、液体送達管腔と選択的に液体で連通する一つ以上の液体注入口ポート及び一つ以上の液体排出ポートを含み、ハウジングは、液体注入口をマニホルドの液体排出ポートの少なくとも一つに流体で連通させるか、又は液体排出口をマニホルドの液体注入口ポートの少なくとも一つに流体で連通させるべく、マニホルドと連結するように構成されている装置。 - 請求項1〜5のいずれか一項に記載の装置において、
前記第一膜層及び第二膜層は、ハウジング内でコイル状、湾曲状又は折畳まれた状態にされると共に、必要に応じて、ハウジング内の縦軸周りに又は縦軸に沿ってコイル状、湾曲状又は折畳まれた状態にされている装置。 - 請求項1〜6のいずれか一項に記載の装置において、
前記第一膜層及び第二膜層は、それぞれガス収集空間の少なくとも一部を規定する内面と、液体流動空間の少なくとも一部を規定する外面とを含む装置。 - 請求項1〜7のいずれか一項に記載の装置において、
前記第一膜層及び第二膜層は、液体流動空間の少なくとも一部を膜層の外面間に規定すべく、コイル状、湾曲状又は折畳まれた状態にされている装置。 - 請求項1〜8のいずれか一項に記載の装置において、
ハウジング内に延びる導管を更に備え、その導管は、ガス収集空間とガス排出口とを連結し、かつ流体で連通し、導管は、状況に応じて、ハウジング内で延びる管状部材を備え、その管状部材は、ガス収集空間とガス排出口との間を流体で連通する管腔を規定し、状況に応じて、管状部材の少なくとも一部はハウジング内で縦軸に沿って延び、第一膜層及び第二膜層は縦軸の少なくとも一部に沿って管状部材の周囲にコイル状にされている装置。 - 請求項9記載の装置において、
前記管状部材は、管腔を規定する壁と、その壁に一つ以上の開口とを含み、ガス収集空間と管腔との間を流体で連通させるように、第一ガス透過性膜層が開口の第一側面に沿って前記壁に連結され、かつ第二ガス透過性膜層が開口の第二側面に沿って前記壁に連結されている装置。 - 請求項1〜10のいずれか一項に記載の装置において、
ガス排出口は、ハウジングに規定されるガス排出ポートを備え、ガス排出ポートは、状況に応じて、ハウジングに一つ以上の開口を規定し、ガス収集空間とガス排出ポートとの間を流体で連通させるように、第一透過性膜層が開口の第一側面に沿ってハウジングに連結され、かつ第二ガス透過性膜層が開口の第二側面に沿ってハウジングに連結されている装置。 - 請求項1〜11のいずれか一項に記載の装置において、
ハウジング内でチャンバの少なくとも一部を通じて延びる導管を更に含み、その導管は、液体注入口付近から液体排出口付近へと延び、かつ細長い医療装置を収納するように構成され、導管は、状況に応じて、ハウジング内のチャンバ内で延びる管状部材を備え、その管状部材は、細長い医療装置を収納又は通過させるべく構成された管腔を規定する装置。 - 請求項12記載の装置において、
前記導管は、ハウジング内の医療装置送達ポートにまで延びている装置。 - 請求項1〜13のいずれか一項に記載の装置において、
ハウジング内をチャンバの少なくとも一部を通じて延びる導管を更に含み、その導管は、ハウジング内の医療装置送達ポートから液体排出口付近へと延び、かつ細長い医療装置を収納するように構成されている装置。 - 請求項1〜14のいずれか一項に記載の装置において、
ハウジング内に延びる第一導管であって、ガス収集空間とガス排出口との間に延び、かつ流体で連通する第一導管と、
ハウジング内にて延びる第二導管であって、液体注入口付近から液体排出口付近へと延び、細長い医療装置を収納するように構成される第二導管とを更に含み、
第一導管及び第二導管は、状況に応じて、それらの全長の少なくとも一部に沿って同軸上に配置されている装置。 - 請求項1〜15のいずれか一項に記載の装置において、
フィルタ構造体は、ガス収集空間内に配置されるガス透過性スペーサ層を更に含む装置。 - 請求項1〜16のいずれか一項に記載の装置において、
フィルタ構造体は、液体流動空間内に配置される液体透過性スペーサ層を更に含む装置。 - 請求項1〜16のいずれか一項に記載の装置において、
更に、液体注入口及び液体排出口と流体で連通するチャンバ内の第一液路導管であって、ガスフィルタ構造体が第一液路導管内に配置される第一液路導管と、
液体注入口及び液体排出口と流体で連通するチャンバ内の第二液路導管と、
第一液路導管を通じて液体注入口から液体排出口へと液体を流動させる一方、第二液路導管を通じて液体注入口から液体排出口へと液体を流動させないように構成された弁アセンブリとを含み、
その弁アセンブリは、更に、第二液路導管を通じて液体排出口から液体注入口へと液体を流動させる一方、第一液路導管を通じて液体排出口から液体注入口へと液体を流動させないように構成されている装置。 - 請求項18記載の装置において、
前記弁アセンブリは、
第一液路導管内に配置され、第一液路導管を通じて液体注入口から液体排出口へと液体を一方向に流動させる第一の一方向逆止弁と、
第二液路導管内に配置され、第二液路導管を通じて液体排出口から液体注入口へと液体を一方向に流動させる第二の一方向逆止弁とを含む装置。 - 請求項1〜19のいずれか一項に記載の装置において、
前記装置は、ハウジングに取着され、かつガス排出口と流体で連通する真空発生構造体を更に含み、その真空発生構造体は、状況に応じて、ハウジングに取付けられ、かつガス排出口と流体で連通する管腔を規定する構造体と、管腔内に配置されたプランジャ部材とを含む装置。 - 請求項1〜20のいずれか一項に記載の装置において、
流体送達管腔を規定する流体送達マニホルド本体を更に含み、マニホルドは、一つ以上の液体注入口ポートと一つ以上の液体排出ポートとを含み、フィルタアセンブリは流体送達管腔内に配置され、流体送達管腔及びフィルタアセンブリハウジングは状況に応じて同じ構造体である装置。 - 患者に送達される液体からガスを除去する方法であって、
請求項1〜21のいずれかに規定されている液体からガスを除去する医療装置を提供するステップと、
液体が液体流動空間に流入するように液体注入口を通じて液体をチャンバ内に導入するステップと、
液体流動空間内部から液体排出口を通じて液体を移動させるステップと
を備える方法。 - 請求項22記載の方法において、
ガス収集空間内を真空にするステップを更に含む方法。 - 患者に送達される液体からガスを除去する医療装置であって、
内面を規定し、かつ液体注入口及び液体排出口を有したチャンバを規定するハウジングと、
チャンバ内に配置されるガスフィルタ構造体とを備え、そのフィルタ構造体は、
チャンバ内に配置されるガス透過性膜材料からなる複数の中空の管状部材であって、前記各管状部材が第一端及び第二端を有する中空管状部材と、
前記各管状部材の第一端とチャンバの内面との間に設けられた第一液密シールと、
前記各管状部材の第二端とチャンバの内面との間に設けられ、ガス収集空間が第一液密シール及び第二液密シールにより規定される第二液密シールと、
ガス収集空間と流体で連通するガス排出口とを備える医療装置。 - 請求項24記載の医療装置において、
ハウジングに取着されると共にガス排出口と流体で連通する真空発生構造体を更に含む医療装置。 - 請求項24又は25記載の医療装置において、
ガス排出ポートは、ハウジングを通じて延びている医療装置。 - 請求項24〜26のいずれか一項に記載の医療装置において、
ハウジング内に延びる導管を更に含み、導管は、ガス収集空間とガス排出口とを連結し、かつ流体で連通し、導管は、状況に応じて、ハウジング内に延びる管状部材を備え、管状部材は、ガス収集空間とガス排出口との間を流体で連通する管腔を規定し、状況に応じて、管状部材の少なくとも一部がハウジング内の縦軸に沿って、かつガス収集空間内で延びている医療装置。 - 請求項24〜27のいずれか一項に記載の装置において、
ハウジング内に延びる装置導管を更に含み、装置導管は、液体注入口付近から液体排出口付近へと延び、かつ細長い医療装置を収納するように構成されている装置。 - 請求項27又は28記載の装置において、
前記導管及び装置導管は、それらの全長の少なくとも一部に沿って同軸上に配置されている装置。 - 請求項24〜29のいずれか一項に記載の医療装置において、
更に、液体注入口と液体排出口とを流体で連通するチャンバ内の第一液路導管であって、内面を有する管腔を規定する第一液路導管と、
液体注入口と液体排出口とを流体で連通するチャンバ内の第二液路導管と、
第一液路導管を通じて液体注入口から液体排出口へと液体を流動させる一方、第二液路導管を通じて液体注入口から液体排出口へと液体を流動させないように構成された弁アセンブリを含み、その弁アセンブリは、更に、第二液路導管を通じて液体排出口から液体注入口へと液体を流動させる一方、第一液路導管を通じて液体排出口から液体注入口へと液体を流動させないように構成されている医療装置。 - 請求項30記載の装置において、
前記弁アセンブリは、
第一液路導管内に配置され、第一液路導管を通じて液体注入口から液体排出口へと液体を一方向に流動させる第一の一方向逆止弁と、
第二液路導管内に配置され、第二液路導管を通じて液体排出口から液体注入口へと液体を一方向に流動させる第二の一方向逆止弁とを含む装置。 - 請求項24〜31のいずれか一項に記載の装置において、
前記各管状部材は、液体流動空間を規定する管腔を規定する装置。 - 請求項24〜32のいずれか一項に記載の医療装置において、
内面を有する流体送達管腔を規定するマニホルド本体を更に含み、マニホルドは、一つ以上の液体注入口ポートと一つ以上の液体排出ポートとを含み、ハウジングは、液体注入口をマニホルドの一つ以上の液体排出ポートに流体で連通させるか、又は液体排出口を一つ以上の液体注入口マニホルドポートに流体で連通させるべく、マニホルドと連結するように構成されている医療装置。 - 請求項1〜21又は24〜32のいずれか一項に記載の医療装置において、
前記ハウジングは、液体送達マニホルドを規定する医療装置。 - 患者に送達される液体からガスを除去する方法であって、
請求項24〜34のいずれかに規定されている液体からガスを除去する医療装置を提供するステップと、
液体がガスフィルタ構造体を通じて流れるように液体注入口からチャンバ内に液体を導入するステップと、
チャンバ内から液体排出口を通じて液体を移動させるステップと
を備える方法。 - 請求項35記載の方法において、
前記液体は、管状部材を通じて流れる方法。 - 患者に液体を送達するのに使用されるマニホルドであって、
内面を有する流体送達管腔を規定するマニホルド本体を備え、マニホルドは一つ以上の液体注入口ポート及び一つ以上の液体排出ポートを含み、マニホルド本体は、流体送達管腔内に配置されたガスフィルタ構造体も含み、
前記ガスフィルタ構造体は、
チャンバを規定するハウジングと、
ハウジング内に配置されるガス透過性膜材料からなる複数の中空の管状部材であって、前記各管状部材が第一端及び第二端を有する中空管状部材と、
前記各管状部材の第一端とハウジングの内面との間に設けられた第一液密シールと、
前記各管状部材の第二端とハウジングの内面との間に設けられた第二液密シールであって、ガス収集空間が第一液密シール及び第二液密シールにより規定される第二液密シールと、
ガス収集空間と流体で連通するガス排出口とを備えるマニホルド。 - 請求項37記載の装置において、
前記ハウジング及び流体送達管腔は同じ構造である装置。 - 患者に液体を送達するのに使用されるマニホルドであって、
内面を有する流体送達管腔を規定するマニホルド本体を備え、マニホルドは一つ以上の液体注入口ポート及び一つ以上の液体排出ポートを含み、マニホルド本体は、流体送達管腔内に配置されるガスフィルタ構造体も含み、
前記ガスフィルタ構造体は、
液体注入口及び液体排出口を含むチャンバを規定するハウジングと、
チャンバ内に配置されるガスフィルタ構造体であって、フィルタ構造体は、第二ガス透過性膜層から離れて配置された第一ガス透過性膜層を備え、第一層及び第二層は、第一層と第二層との間にガス収集空間を規定し、かつ少なくとも一つの膜層によりガス収集空間から分離された液体流動空間を規定するガスフィルタ構造体と、
ガス収集空間と流体で連通するガス排出口とを備えるマニホルド。 - 患者に送達される液体からガスを除去する方法であって、
請求項37〜39のいずれかのマニホルドを提供するステップと、
液体がガスフィルタ構造体を通じて流れるようにマニホルドを介して液体をチャンバ内に導入するステップと、
チャンバ内から一つ以上の液体排出ポートを通じて液体を移動させるステップと
を備える方法。
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A02 | Decision of refusal |
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