JP2008286807A - 圧力測定システム - Google Patents

Abstract

【課題】本発明の圧力測定システムは、水晶体手術の際に用いる吸入管をオートクレーブ殺菌装置で再び殺菌し使用できるようにするため利用される。
【解決手段】本発明の圧力測定システムは、流体（４）が流れる管（３）の一部が平坦な外面（６）を有する部分（５）を備え、ここにダイアフラムを設ける。このダイアフラムの動き、すなわち圧力変化の特性は、圧力センサに伝達される。ダイアフラムは、管（３）から突出した突起（１０）に取り外しできないように連結される。一方、突起（１０）は平坦な外面を有する部分（５）の長手方向（１４）をほぼ横断する方向に延びる延長部材（１２）を備え、この延長部材は圧力センサとしての力センサに機械的にかつ分離可能に作用する。
【選択図】図４

Description

本発明は、液体が流れる管を有する圧力測定システムであって、この管が、平坦な外面にダイアフラムの設けられた部分を有し、圧力変化の特性を示すダイアフラムの動きが圧力センサに伝達される圧力測定システムに関する。

上述のような圧力測定システムは、米国特許第５，３９２，６５３号に開示されており、吸引システムのカートリッジに使用されている。このような吸引システムにおいては、液体はポンプで吸い上げられるが、このようなポンプとしては、例えばローラポンプやベンチュリポンプがある
使用するポンプの種類に拘らず、管を流れる液体には抵抗が生ずるため、管の端部で液体が詰まると、管には真空が発生する。
従来のシステムでは、圧力測定システムは、Ｔ字管を介して圧力センサに直接接続されていた。

ところで、このような吸引システムは、例えば白内障の手術中に切り取った水晶体の一部を点眼液とともに吸い上げるのに用いられる。
今日の手術では、そのような水晶体の断片は、吸引システムに接続した装置を使って吸引により回収し、装置にしっかりと吸い付ける。そして、適当な位置まで移動し、超音波によって破壊し、また元の場所での吸い上げに用いる。
この過程において、水晶体の断片が吸込み口を塞ぐため、一定の時間の間に必然的に管が詰まる。その後、吸引システムの内部で真空のレベルが高まる。通常、管の閉塞は迅速に解消され、真空のレベルは低下するが、この過程で点眼液を吸い込むため、手術している眼の前方の室が壊れることもある。

この管が閉塞することによって後に眼の室が破壊されるという事態は、まず吸引管に空気が存在する場合に起こりやすくなる。管内の真空下における空気の容積は、管の閉塞が開放され、その後、多量の液体が引き込まれると、突然小さくなるからである。
しかし、Ｔ字管を用いる公知の方法では、空気を取り込んでしまうのを避けることはできない。さらに、公知の方法によれば、吸引管は圧力センサと接触するが、圧力センサは殺菌することができないため、手術医が液体を一気に流す（いくつかの手術工程では不可欠な行為）と、圧力センサから来るバクテリアで患者が汚染される危険がある。

先の米国特許第５，３９２，６５３号で開示された装置によれば、空気の進入は防止され、管の中にある液体が殺菌不可能なセンサの部品と接触することも避けられる。
この目的のため、金属製のディスクが、圧力測定室に恒久的に嵌め込まれている。このディスクは、磁力で力センサまたは変位センサに連結される。

しかし、このシステムには、吸引管の円形断面が急激に変化する、すなわち圧力測定チャンバ内で吸引管が膨張するという欠点がある。このため、チャンバを液体で完全に満たすことは困難で、吸い上げられた水晶体の断片がしばしばチャンバ内に付着して留まる。
したがって、吸引管内を完全に空にする、すなわち水晶体の断片を完全に洗い流せるという保証がないため、オートクレーブ殺菌装置にかけてこの吸引管システムを再び殺菌しても、使用することは不可能である。

上記事情に鑑み、本発明は、オートクレーブ殺菌装置で再び殺菌することにより使用可能となる、冒頭で述べたような型の圧力測定システムを提供することを目的とする。

上記の目的は、本発明により、請求項１の特徴を備えた冒頭で述べたような型の圧力測定システムによって達成される。

ダイアフラムが吸入管から突出した突起に取り外しできないように接続され、かつこのダイアフラムが吸入管の長手方向をほぼ横断する方向に延びる延長部材を有することにより、吸入管の断面はほぼ円形に保たれ、上述したような洗浄時の問題は生じない。

また、前述の突起がピン形状の延長部材が貫通する穴をもつことから、ダイアフラムはこの延長部材を介して、力センサに簡単な方式で、すなわち機械的に移動することによって接続し、また離れることができる。

他の効果的な態様は、引用形式の請求項に記載した通りである。

本発明は、以下の圧力測定システムを提供する。
１．平坦な外面（６）にダイアフラム（７）の設けられた部分（５）を有する、流体（４）が流れる管（３）を備え、圧力変化の特性を示す前記ダイアフラム（７）の動きが圧力センサ（１７）に伝達される圧力測定システムであって、
前記ダイアフラム（７）には、前記管（３）から突出した突起（１０）が取り外しできないように取り付けられるとともに、
前記ダイアフラム（７）が、前記部分（５）の長手方向（１４）を実質的に横断する方向に延び、機械的に圧力センサとしての力センサ（１７）に作用し（１８，１９）、かつ、ダイアフラムと力センサを機械的に分離できる延長部材（１２）を有する
ことを特徴とする圧力測定システム。
２．前記延長部材（１２）がこの延長部材（１２）と直交する方向に配置されるジャーナル（１８）と連結され、このジャーナル（１８）を介して力センサ（１７）の片側に取り付けられた延長アーム（１９）が機械的な作用を受ける１記載の圧力測定システム。
３．前記突起（１０）が、ピン（１２）の形状の延長部材が貫通・突出する穴（１１）を具備し、前記延長部材が前記力センサ（１７）と分離可能に力センサ（１７）と機械的に接触する（１８，１９）１または２記載の圧力測定システム。
４．前記延長部材（１２）が、前記力センサ（１７）に接する側と反対側で、前記管（３）に固定された部位（１３）に取り付けられた３記載の圧力測定システム。
５．前記突起（１０）と延長部材（１２）を備えた部分（５）がカートリッジ（３０）として一体形成され、前記力センサ（１７）がカートリッジホルダ（４０）に固定され、前記カートリッジ（３０）とカートリッジホルダ（４０）が相補的な案内部材（３３，４３）を有し、前記カートリッジ（３０）が前記カートリッジホルダ（４０）に挿入されると、前記延長部材（１２）が回動して力センサ（１７）と接触する１〜４のいずれかに記載の圧力測定システム。
６．前記カートリッジホルダ（４０）の案内部材（４３）が、前記延長部材（１２）を案内して、前記ジャーナル（１８）を前記力センサ（１７）に作用させるための穴を有する５記載の圧力測定システム。

以下に実施例と添付図面を使って本発明の例示的な態様を説明する。

この例示の態様においては、吸引管３が可能な限り円形の断面２を維持し、これにより、空気の進入を阻止し水晶体の断片を取り込まないようにして、全体として管内部を完全に洗浄できるようにした圧力測定装置１を使って、圧力測定を行うことが目的である。

図１は、本発明に係るシステム配置の斜視図である。
矢印４で示される流体は、吸引管３を通って流れる。図１の中ほどにある部分５では、吸引管３が平坦な外面６を有し、図２で断面を示すダイアフラム７が設けられる。
ダイアフラム７は、吸引管３から突出した突起１０に取り外しできないように取り付けられ、図１に示す態様ではピン１２が挿入される穴１１を有する。
ピン１２は固定されたピボット軸受１３に取り付けられるため、ダイアフラム７が動いたときには、突起１０が連動することによってピン１２は回動し、かつこの動きが増幅される。

図２は、常圧下における図１のシステム配置の断面図である。
外側が平らになった部分５にはダイアフラム（薄膜）７が設けられ、このダイアフラム７は、吸入管３内が真空になったときには、図３に矢印８で示すように、管の中心（長手軸１４で示す）に向かって動く。
図３は、真空時における図１のシステム配置の断面図である。
ダイアフラム７の厚さ１５は、例えば０．２ｍｍである。図３では、理解しやすくするため、ダイアフラム７の変形は誇張してある。

図４は、ピン１２が通っている領域における吸入管３の断面図である。
ピン１２は、ピボット軸受１３に止められ、矢印１６で示す方向にのみ回動する。
したがって、ダイアフラム７の微小な動きを力センサ１７に伝えることが可能になる。

ここで、ピン１２はジャーナル１８と連結しているため、ピン１２の動きは力センサ１７のアーム１９に伝わる。

図５は、図４に示したダイアフラムの動きを変換する手段を有する圧力測定システムの一態様である。
管のダイアフラムを有する部分５は、吸入管システムにつながる二個のフランジ２０によってその両端を仕切られる。
圧力測定チャンバは、収縮状態にある。突起１０は円筒形である。
一端をピボット軸受１３（図では隠れて見えない）に連結した金属製のピン１２は、レバーの役割を果たして、ダイアフラム７の動きを力センサ１７に伝達する。

図６は、図５の断面図である。
この図によって、本発明に係るシステム据付けの原理が明らかになる。
チューブのダイアフラムを設けた部分５における圧力測定チャンバ、伝達ピン１２および吸入管の全システムは、一体となってプラスチック製のカートリッジ３０を構成する。
カートリッジ３０は、ピン１２用のベアリング３１と圧力測定チャンバのハウジング３２を備える。一方、力センサ１７は、カートリッジホルダ４０の構成要素となっており、ねじ４１を介してカートリッジホルダ４０に強固に取り付けられる。
カートリッジ３０がカートリッジホルダ４０に押し付けられると、カートリッジ３０の構成要素である案内用突起３３を介して、カートリッジホルダ４０の構成要素である案内子４３が連動し、ピン１２が回動して力センサ１７に接する。

本発明に係るシステムの配置を示す斜視図である。 常圧下における図１のシステムの断面図である。 真空下における図１のシステムの断面図である。 延長部材の部分における吸引管の断面図である。 図４のダイアフラムの動きを伝達する態様を示す図である。 図５の態様の断面図である。

Claims (7)

1. 平坦な外面（６）にダイアフラム（７）の設けられた中央部分（５）を有する、流体（４）が流れる吸引管（３）を備え、圧力変化の特性を示す前記ダイアフラム（７）の動きが圧力センサ（１７）に伝達される圧力測定システムであって、
   前記ダイアフラム（７）には、前記吸引管（３）から突出した突起（１０）が取り外しできないように取り付けられるとともに、
   前記ダイアフラム（７）が、前記部分（５）の長手方向（１４）を実質的に横断する方向に延びる延長部材を有し、前記延長部材（１２）がこの延長部材（１２）と直交する方向に配置されるジャーナル（１８）と連結され、このジャーナル（１８）を介して力センサ（１７）の片側に取り付けられた延長アーム（１９）が作用を受ける眼科用の圧力測定システム。
2. 常圧下では、前記吸引管（３）の断面は円形であり、真空下では、前記ダイアフラム（７）が吸引管（３）の内側の方へ動き、前記部分（５）の断面が変わるが、前記吸引管（３）の前記部分（５）の前後の部分の断面は円形のままである請求項１記載の圧力測定システム。
3. 前記ダイアフラム（７）が、前記吸引管（３）の片側にある請求項１又は２記載の圧力測定システム。
4. 前記突起（１０）が、ピン（１２）の形状の延長部材が貫通・突出する穴（１１）を具備し、前記延長部材が前記力センサ（１７）と分離可能に力センサ（１７）と機械的に接触する（１８，１９）請求項１〜３のいずれか記載の圧力測定システム。
5. 前記延長部材（１２）が、前記力センサ（１７）に接する側と反対側で、前記吸引管（３）に固定された部位（１３）に取り付けられた請求項４記載の圧力測定システム。
6. 請求項１〜５のいずれかに記載の圧力測定システム、カートリッジ（３０）及びカートリッジホルダ（４０）の組み合わせであって、
   前記突起（１０）と延長部材（１２）を備えた部分（５）がカートリッジ（３０）内にあり、前記力センサ（１７）がカートリッジホルダ（４０）に固定され、前記カートリッジ（３０）とカートリッジホルダ（４０）が相補的な案内部材（３３，４３）を有し、前記カートリッジ（３０）が前記カートリッジホルダ（４０）に挿入されると、前記延長部材（１２）が力センサ（１７）と接触する組み合わせ。
7. 前記カートリッジホルダ（４０）の案内部材（４３）が、前記延長部材（１２）を案内して、ジャーナル（１８）を前記力センサ（１７）に作用させるための穴を有する請求項６記載の組み合わせ。

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