JP2008500843A - 医療用吸引システムのための二重シリンダー減圧ポンプ - Google Patents

Abstract

二重シリンダーポンプであって、この二重シリンダーポンプは、医療用システムの吸引管内の減圧を引き起こすために使用される。このポンプは、第１のシリンダー内で動く第１のプランジャー、および第２のシリンダー内で動く第２のプランジャーを備える。プランジャーの動きは、モーターアセンブリーによって制御される。このポンプは、一方のシリンダーは、吸引管から流体を吸い込むが、もう一方のシリンダーは、流体を放出するように、シリンダー内およびシリンダー外への流体の流れを制御するバルブを備える。このポンプのハウジングは、取り外され得、容易に滅菌され得るカートリッジとして構築され得る。

Description

（相互関連出願への参照）
本出願は、２００４年３月２６日に出願された仮特許出願第５５６，９６３号に対する優先権を主張する。

（発明の分野）
本発明は、医療用吸引システムのための減圧ポンプに関する。

（背景情報）
眼の処置は、代表的に、ハンドピースの遠位端に位置する先端部を有する機器を用いて行われる。ハンドピースは、先端部を眼の眼房内に挿入する外科医によって保持される。例として、外科医は、機器を用いて白内障のレンズを除去し得るか、または網膜を再付着させ得る。

処置の間、洗浄流体が、前房の眼圧を維持するために眼の中に入れられる。ハンドピース先端部は、前房から洗浄流体およびおそらくは組織を吸い込む吸引システムに連結される。組織および洗浄流体は、先端部の内部チャネルを通って流れる。

吸引システムは、吸引管に連結されるポンプを備える。吸引管は、ハンドピースの出力ポートに接続される。ほとんどの吸引ポンプは、蠕動型である。なぜなら、ポンプの動きが、予測可能であるからである。蠕動ポンプは、本質的に、吸引管内に空気／流体を押し出して、管内の減圧を引き起こす。蠕動ポンプの操作は、システム内の圧力にサージを生じる。圧力サージは、傷つきやすい処置（例えば、網膜の再付着）を行う場合に、望ましくない場合がある。

いくつかの吸引システムは、ベンチュリ型のポンプを含む。ベンチュリポンプは、圧力サージを生じず、従って、代表的に、傷つきやすい眼の処置に使用される。市販のベンチュリポンプは、圧縮された窒素ガスのタンクを必要とする。一般に、環境を操作する際に加圧ガスタンクを有することは、望ましくない。さらに、ベンチュリポンプは、減圧を生じる際のエネルギーが非効率である。

（発明の要旨）
医療用吸引システムのためのポンプ。このポンプは、入力ポート、出力ポート、第１のシリンダーおよび第２のシリンダーを有するハウジングを備える。ポンプのモーターアセンブリーは、第１のシリンダー内で第１のプランジャーを動かし、そして第２のシリンダー内で第２のプランジャーを動かす。このポンプは、入力／出力ポートとシリンダーとの間の流体連絡を制御するバルブアセンブリーを備える。

（詳細な説明）
医療用システムの吸引管内の減圧を引き起こすために使用される二重シリンダーポンプが開示される。このポンプは、第１のシリンダー内で動く第１のプランジャー、および第２のシリンダー内で動く第２のプランジャーを備える。プランジャーの動きは、モーターアセンブリーによって制御される。このポンプは、一方のシリンダーは、吸引管から流体を吸い込むが、もう一方のシリンダーは、流体を放出するように、シリンダー内およびシリンダー外への流体の流れを制御するバルブを備える。この様式において、このポンプは、連続して減圧を引き起こし、それによって、先行技術の蠕動ポンプに見られる減圧サージを防ぐ。さらに、このポンプは、比較的、エネルギーが効率的であり、先行技術の市販のベンチュリポンプに必要とされるような別の窒素タンクを必要としない。このポンプは、取り外され、廃棄され得るカートリッジとして構築され得る。

参照番号によって、より詳細に図面を参照すると、図１は、本発明の医療用システム１０の１つの実施形態を示す。このシステム１０は、眼科の医療用処置（例えば、白内障レンズの除去、または網膜の再付着）を行うために、外科医によって使用され得る。

システム１０は、吸引システム１４に連結される機器１２を備え得る。機器１２は、ハンドピース１８から延びる先端部１６を備え得、外科医によって保持され得る。先端部１６は、患者の眼の中に挿入され得る。

吸引システム１４は、機器１２に連結される吸引管２０を備え得る。吸引管２０は、減圧ポンプ２２および収集キャニスター２４に接続される。減圧ポンプ２２は、減圧管２０内の減圧および機器１２からキャニスター２４までの流体の流れを生じる。吸引システム１４は、機器１２から、そしてキャニスター２９へと乳化された組織および流体を吸い込み得る。

システム１０は、機器１２および減圧ポンプ２２に接続されるコントローラー２６を備え得る。システム１０は、コントローラー２６に接続されるフットペダル２８のようなコントロールデバイスをさらに有し得る。外科医は、フットペダル２８を通して機器１２および／またはポンプ２２を制御し得る。コントローラー２６は、機器１２と同調してポンプ２２を操作し得るプロセッサー、メモリーなど（示さず）を備え得る。フットペダル２８は、コントローラー２６に接続されるように示されているが、フットペダル２８は、直接、ポンプ２２および／または機器１２に接続され得る。

図２は、減圧ポンプ２２の１つの実施形態を示す。ポンプ２２は、第１のシリンダー３２および第２のシリンダー３４を有するハウジング３０を備え得る。ハウジング３０はまた、入力ポート３６および出力ポート３８を備える。入力ポート３６は、それぞれ、第１のシリンダー３２および第２のシリンダー３４と流体連絡するチャネル４０および４２を備える。

ポンプ２２は、シリンダー３２および３４とマニホルド管４６との間の流体の流れを制御する第１のバルブアセンブリー４４を有し得る。マニホルド管４６は、吸引システム１４の吸引管２０に接続される。第１のバルブアセンブリー４４は、第１のシリンダー３２への流体の流れを制御する第１の入力バルブ４８、および第２のシリンダー３４への流体の流れを制御する第２の入力バルブ５０を備え得る。

ポンプ２２は、シリンダー３２および３４と、出力ポートの出力ライン５４および５６との間の流体の流れを制御する第２のバルブアセンブリー５２をさらに有し得る。第２のバルブアセンブリー５２は、第１のシリンダー３２からの流体の流れを制御する第１の出力バルブ５８、および第２のシリンダー３４からの流体の流れを制御する第２の出力バルブ６０を備え得る。バルブ４８、５０、５８および６０は、図１に示すようなコントローラー２６に接続されて、コントローラー２６によって制御される、制御されたアクチュエーターまたは制御されたモーターであり得る。

ポンプ２２は、それぞれ、第１のシリンダー３２および第２の３４のシリンダー内で圧力を感知する圧力トランスデューサー６２および６４を備え得る。圧力トランデューサー６２および６４は、図１に示されるコントローラー２６に接続され得、ポンプ２２のフィードバック制御ループにおいて使用され得る圧力フィードバック情報を提供する。

ポンプ２２は、第１のシリンダー３２内で動く第１のプランジャー６６、および第２のシリンダー３４内で動く第２のプランジャー６８を備える。プランジャー６６および６８は、モーターアセンブリー７０によって動かされる。モーターアセンブリー７０は、第１のプランジャー６６を動かす第１のモーター７２、および第２のプランジャー６８を動かす第２のモーター７４を備え得る。モーター７２および７４は、互いに関して位相をずらしてプランジャー６６および６８を動かし得る。例としては、プランジャー６６および６８は、互いに関して１８０度位相をずらして動き得る。モーター７２および７４は、プランジャー６６および６８のタイミングおよび位相を制御するコントローラー２６に接続され得る。２つのモーターが示され、記載されるが、プランジャーは、単一のモーターに連結され得ることが理解されるべきである。

モーター７２および７４は、結合器７６および７８によってプランジャー６６および６８に取り付けられ得る。結合器７６および７８は、プランジャー６６および６８、ならびにハウジング３０が、モーターアセンブリ７０から取り外され得るように、素早く切断できる型であり得る。このことは、ハウジング３０ならびにプランジャー６６および６８が、医療処置後、取り外され得るカートリッジとしてパッケージされることを可能にする。プランジャー６６および６８は、容易に廃棄され得て、取り替えられ得るシリンジ型であり得る。ハウジング３０は、システム１０において再利用するために滅菌され得る。バルブアクチュエーターおよび圧力トランスデューサーはまた、各処置の後、これらの構成部品が、滅菌される必要がないように、シールされて容易に取り外し可能な様式においてハウジング３０に取り付けられ得る。

コントローラー２６は、以下の様式においてモーター７２および７４ならびにバルブアセンブリー４４および５２を制御し得る。第１の入力バルブ４８は、開かれて、マニホルド管４６と第１のシリンダー３２との間の流体連絡を提供し得る。第２の入力バルブ５０は、閉じられる。第１のモーター７２は、矢印で示した方向に第１のプランジャー６６を引っ張り得る。プランジャー６６の動きは、第１のシリンダー３２の中の流体を引っ張る。

第１のプランジャー６６が、移動の終わりに到達する場合、第１の入力バルブ４８は、閉じられ、第２の入力バルブ５０が開かれる。次いで、第２のモーター７４は、第２のプランジャー６８を引っ張り、第２のシリンダー３４の中に流体を汲みだす。この第２のプランジャーの動きの間、第１のモーター７２は、第１のプランジャー６６を押す。第１の出力バルブ５８は、第１のシリンダー３２内の流体が、ポンプ２２から外へ押し出されるように開かれる。モーターおよびバルブは、一方のシリンダーが、流体中で引っ張られるが、もう一方のシリンダーが、流体から押し出されるように操作される。この様式において、連続した減圧が、吸引管内に引き起こされる。先行技術の蠕動ポンプに見られるような急激なサージは存在しない。

連続した減圧レベルを維持するために、第２のプランジャー６８は、第１のプランジャー６６が、シリンダー３２中の移動の終わりに近づく場合、シリンダー３４内の減圧を引き起こし始め得る。トランスデューサー６２および６４が同じ圧力を感知するまで、第２のプランジャーが動いている間、バルブ５０は閉じられ得、バルブ５０が開かれるとバルブ４８は閉じられる。

特定の例示的な実施形態が、記載され、添付の図面において示されるが、このような実施形態は広範な本発明の単なる例示であって、広範な本発明を限定せず、種々の他の改変が、当業者により想到され得るので、本発明は、示して記載した特定の構造および配置に限定されないことは、理解されるべきである。

例えば、複数のバルブ４８、５０、５８および６０が示されて記載されているが、ポンプ２２は、他のバルブの配置を有し得ることが、理解されるべきである。例として、ポンプ２２は、単一の４方向のバルブを有し得る。

図１は、医療用システムの実施形態の概略図である。 図２は、医療用システムの二重シリンダーポンプの例示である。

Claims (20)

1. 医療用吸引システムのためのポンプであって、該ポンプは、以下：
   入力ポート、出力ポート、第１のシリンダーおよび第２のシリンダーを有するハウジング；
   該第１のシリンダー内で動く第１のプランジャー；
   該第２のシリンダー内で動く第２のプランジャー；
   該第１のシリンダー内で該第１のプランジャーを動かし、そして該第２のシリンダー内で該該第２のプランジャーを動かすモーターアセンブリー；ならびに
   該第１のシリンダーおよび該第２のシリンダーと、該入力ポートおよび該出力ポートとの間の流体連絡を制御するバルブアセンブリー、
   を備える、ポンプ。
2. 前記モーターアセンブリーが、第１の結合器によって前記第１のプランジャーに接続される第１のモーター、および第２の結合器によって前記第２のプランジャーに接続される第２のモーターを備える、請求項１に記載のポンプ。
3. 前記第１のプランジャーおよび前記第２のプランジャーが、互いに関して位相をずらして動く、請求項１に記載のポンプ。
4. 前記バルブアセンブリーが、前記入力ポートと前記第１のシリンダーとの間の流体連絡を制御する第１の入力バルブ、および該入力ポートと前記第２のシリンダーとの間の流体連絡を制御する第２の入力バルブを備える、請求項１に記載のポンプ。
5. 前記バルブアセンブリーが、前記第１のシリンダーと前記出力ポートとの間の流体連絡を制御する第１の出力バルブ、および前記第２のシリンダーと該出力ポートとの間の流体連絡を制御する第２の出力バルブを備える、請求項１に記載のポンプ。
6. 以下：
   機器；
   ハンドピースに連結される吸引管；
   該吸引管に連結されるポンプであって、該ポンプが、
   該吸引管に連結される入力ポート、該吸引管に連結される出力ポート、第１のシリンダーおよび第２のシリンダーを有するハウジング；
   該第１のシリンダー内で動く第１のプランジャー；
   該第２のシリンダー内で動く第２のプランジャー；
   該第１のシリンダー内で該第１のプランジャーを動かし、そして該第２のシリンダー内で該第２のプランジャーを動かすモーターアセンブリー；
   該第１のシリンダーおよび該第２のシリンダーと、該入力ポートおよび該出力ポートとの間の流体連絡を制御するバルブアセンブリーを備える、ポンプ；ならびに
   該ポンプに連結されるコントロールデバイス、
   を備える、医療用システム。
7. 前記モーターアセンブリーが、第１の結合器によって前記第１のプランジャーに接続される第１のモーター、および第２の結合器によって前記第２のプランジャーに接続される第２のモーターを備える、請求項６に記載のシステム。
8. 前記第１のプランジャーおよび前記第２のプランジャーが、互いに関して位相をずらして動く、請求項６に記載のシステム。
9. 前記バルブアセンブリーが、前記入力ポートと前記第１のシリンダーとの間の流体連絡を制御する第１の入力バルブ、および該入力ポートと前記第２のシリンダーとの間の流体連絡を制御する第２の入力バルブを備える、請求項６に記載のシステム。
10. 前記バルブアセンブリーが、前記第１のシリンダーと前記出力ポートとの間の流体連絡を制御する第１の出力バルブ、および前記第２のシリンダーと該出力ポートとの間の流体連絡を制御する第２の出力バルブを備える、請求項６に記載のシステム。
11. 前記コントロールデバイスが、フットペダルを備える、請求項６に記載のシステム。
12. 前記フットペダルおよび前記ポンプに連結されるコントローラーをさらに備える、請求項１１に記載のシステム。
13. 医療用システムの吸引管内で減圧を引き起こすための方法であって、以下：
    ハウジングの第１のシリンダー内で第１のプランジャーを動かし、そして該ハウジングの第２のシリンダー内で第２のプランジャーを動かす工程；ならびに
    少なくとも１つのバルブを切り替えて、該ハウジングの入力ポートと該第１のシリンダおよび該第２のシリンダーとの間の流体連絡、ならびに該ハウジングの出力ポートと該第１のシリンダーおよび該第２のシリンダーとの間の流体連絡を作製して、それによって、該第１のプランジャーおよび該第２のプランジャーの動きが、該入力ポートに連結される吸引管内で減圧を引き起こす工程、
    を包含する、方法。
14. 前記第１のプランジャーおよび前記第２のプランジャーが、互いに関して位相をずらして動く、請求項１３に記載の方法。
15. 前記第１のプランジャーが、第１のモーターによって動かされ、前記第２のプランジャーが、第２のモーターによって動かされる、請求項１３に記載の方法。
16. 前記減圧が、目からの流体を洗浄する、請求項１３に記載の方法。
17. 医療用システムの吸引管、およびポンプのモーターアセンブリーに接続され得るポンプカートリッジであって、以下：
    該吸引管、出力ポート、第１のシリンダーおよび第２のシリンダーに接続され得る入力ポートを有するハウジング；
    該第１のシリンダー内で動き、該モーターアセンブリーに接続され得る第１のプランジャー；
    該第２のシリンダー内で動き、該モーターアセンブリーに接続され得る第２のプランジャー；ならびに
    該第１のシリンダーおよび該第２のシリンダーと、該入力ポートおよび該出力ポートとの間の流体連絡を制御するバルブアセンブリー、
    を備える、ポンプカートリッジ。
18. 前記第１のプランジャーおよび前記第２のプランジャーが、互いに関して位相をずらして動く、請求項１７に記載のポンプカートリッジ。
19. 前記バルブアセンブリーが、前記入力ポートと前記第１のシリンダーとの間の流体連絡を制御する第１の入力バルブ、ならびに該入力ポートと前記第２のシリンダーとの間の流体連絡を制御する第２の入力バルブを備える、請求項１７に記載のポンプカートリッジ。
20. 前記バルブアセンブリーが、前記第１のシリンダーと前記出力ポートとの間の流体連絡を制御する第１の出力バルブ、ならびに前記第２のシリンダーと該出力ポートとの間の流体連絡を制御する第２の出力バルブ備える、請求項１７に記載のポンプカートリッジ。

Images