JP2008521477A5 - - Google Patents

Description

指型ペリスタルティックポンプ

本発明はポンプに関するもので、更に詳しくは、指型ペリスタルティックポンプに関するものである。

ペリスタルティックポンプは弾性のある管状導管内に流体の流れをつくるために用いられるもので、医療および産業用に多様に活用されている。
ペリスタルティックポンプの一形態において、複数の偏心カムを回転させるためにロータが用いられる。各カムは次々と断続的に弾性導管の接合開始点を圧潰し、ロータの回転に伴って導管に沿って短い距離をスライドする。第２のカムが接合開始点に当接し、この第２のカムが導管に沿ってスライドすると第１のカムが導管から離れる。この工程が繰り返されると、カムのスライド方向に導管内の流体に流れが生じる。

ここでは「指型ペリスタルティックポンプ」と称する別の形態のペリスタルティックポンプでは、一組の弁を弾性導管に沿って配置している。各弁は２つの位置を交互に入れ替わる「指片」を有している。一方の位置で指片は弁から長く突き出して導管に接しており、導管を接点で少なくとも部分的に閉塞している。他方の位置で指片は退避して導管から離反する。組をなす弁は、導管内に流れを生み出すように時空パターンに従って動作する。

市販されている指型ペリスタルティックポンプは、本体内に設けられた指型弁に向かって本体に挿入された流体導管を連続的に押圧する回転要素である開き蓋を基本的に備えている。ところが、この蓋がポンプ動作中の故障の原因となる。ポンプが動作している間に蓋が頻繁に開き、導管をずらしてポンプ作用が中断され、蓋が開いたままになって、３人がかりで管を挿入せねばならず、結果として２人一緒で取り扱うことができ、つまり、２人の医療関係者が必要となる。加えて、導管は露出しており、即ち、保護材で包まれたり、あるいは、被覆されておらず、汚染に対して脆弱な構造である。この管は通常、薄い柔軟なシリコンで形成されており、長期使用で指型ポンプの先端などで磨損する。一般的には患者が入院している間は管を交換せずに一本の管で医療行為が行われるので、次第に管が破損しやすくなり、管の外表面に汚染物質（血液、ＨＩＶウィルス、肝炎ウィルス、放射性薬剤等々）を付着蓄積させることになる。そうした管を無防備な医療関係者、使用者、見舞人が不用意に触れると、たちまち汚染物質が拡散して多くの人に伝染させる場合がある。現在市販されている形態は、本体と、導管と、蓋の３要素からなっており、導管を本体に挿入して蓋を精確に閉めるにはかなりの経験と手先の器用さが要求されるが、慢性病患者、物理的に制限を受けている患者、高齢患者などが単独で行うことは通常不可能であり、結果的には病院の医療関係者の付添いが必要となる。

米国特許第５３９５３２０号（Ｐａｄｄａ、他）には、一般に入手できる交換可能な使い捨て管部材を大きさと種類について様々揃えたプログラム可能なペリスタルティック指型の輸液ポンプが開示されている。このポンプは基本的に、２つもの蓋、つまり、外蓋１と、内蓋２０を備えており、外蓋１で内蓋２０を保護し、蓋留２で密閉状態を保つようにしている。

米国特許第５８０７３２２号（Ｌｉｎｄｓｅｙ、他）には、押圧手段３０によって繰り返し圧迫される柔軟な注入線２８を有するペリスタルティックポンプユニットが開示されている。注入線２８は、これの側方膨張を拘束する細長い溝５８に収まっている。この米国特許には、ポンプで送給する流体の貯留容器として作用するカセットに連結可能なペリスタルティックポンプが示されている。

フランス特許第２７５３２３６号（Ｒａｙ、他）には、小型ペリスタルティックポンプが紹介されている。このポンプは特に、ロータと、溶液容器２０１に繋がっている可撓管２０２を動作中ローラーが圧迫するようロータと略々同心状に配設された円形部３０８を備えた支持片からなる。管２０２は、カバー３１１によって閉止される円形開口３１０に挿入され、これによって、摺動可能な蓋部材３１１が、ポンプ機能要素（ここではローラー１１０）に隣接して設けられた導管２０２の位置を安定させている。また、本体と蓋は一体に結合している。

フランス特許第２６３２５２９号（Ｇａｕｔｉｅｒ、他）には、頭部に備えた回転アームによって輸液容器を操作筺に挿着できる着脱可能な容器を備えた薬注器が示されている。このフランス特許には、本体２と、ヒンジによって本体２に連結している操作腕部材１０によってパイプ４が押圧する回転ポンプ機能要素（ポンプドラム７）を有するポンプが開示されている。腕部材１０はネジ１６によって本体２に強力に固定されている。

本発明は指型ペリスタルティックポンプを提供するものであって、本発明のポンプは、たとえば、対象となる身体に液体を注入するなどの医療関係に適用できる。

本発明のペリスタルティックポンプは、ポンプの弁の指片近傍の弾性導管の区画部を保持する筐体を備えている。本発明の一実施例における筐体は一端でポンプ本体に蝶着されている。この筐体は弾性導管の区画部を筐体に導入するために本体に対して揺動可能にしており、筐体を本体に戻すことで導管区画部をポンプの弁の指片に近接するよう位置づけできるようになっている。筐体はスナップ機構あるいは係止具を用いて閉塞状態に保持できるようにしてもよい。

本発明による他の実施例における筐体はポンプ本体に対して着脱可能にしており、筐体を外した状態で導管区画部を筐体内に収納し、しかる後に、筐体をポンプ本体に装着して導管区画部を弁指片に近接させる。本発明の最良の実施例では、筐体を導管区画部と一体にしている。この場合、導管の一方端を別の導管に連結できる接属具を筐体の導管に設けてポンプをポンプシステムに組み込み可能にしている。着脱可能な筐体の実施例では、筐体を使い捨てできる。

好ましくは、本発明の筐体に、導管が指片に近接していない場合に導管区画部内で流体の流れを阻止する流体規制機構を設ける。拘束流は、導管中で流体規制装置が流れを妨げない開放位置と、導管中で流体規制装置が流れを妨げる閉塞位置をとる。流体規制装置は閉塞位置に付勢するバネであり、筐体がポンプ本体から開いた状態あるいは取り外された状態時に流体規制装置は一時的に閉塞位置に位置するようにしている。これによって、筐体をポンプ本体から開いた時あるいは取り外した時に流体を導管中で不用意な動きをさせないことができる。好ましくは、筐体をポンプ本体から開いた時あるいは取り外した時に流体規制装置を一時的に保持する補助操作機構を設けて、導管区画部を筐体内に収納しやすくする。筐体がポンプに装着した状態にすると、流体規制装置が予め閉塞位置にあっても、あるいは、拘束された開放位置にあっても流体規制装置は自由な開放位置をとる。流体規制装置によって導管内の流れを両方向阻止してもよく、あるいは、一方向のみ阻止するようにしてもよい。

このように本発明の一形態における指型ペリスタルティックポンプは、本体と筐体とからなり、本体には２以上の指型弁と、予め定めた時空パターンに従って弁を作動させるよう設定されたプロセッサを設けると共に、筐体には流体通路における導管が弁指片に近接する第１位置と、流体通路における導管が弁指片から離反する第２位置を設定したことを特徴とする。
本発明の第二の形態において、本発明のポンプに使用する筐体を特徴とする。

本発明の構成および実施方法を説明するために添付の図面を参照して望ましい実施例を以下に説明するが、説明する実施例のみに限定するものではない。

図１に、本発明の一実施例による指型ペリスタルティックポンプ２を示している。このポンプ２は本体４と筐体６を有し、筐体６はヒンジ８で本体４に蝶着されており、筐体６が図１ａに示す閉止状態と図１ｂに示す開放状態を選択的に旋回動可能になっている。ヒンジ８から離れた筐体６の端部に設けた突起１０を本体４に対応して設けられた凹部１２にスナップ係合させることで筐体６をスナップ係止するようにしている。

筐体６には後述する弾性導管の区画部を受け入れる大きさの通路１８を設けている。
本体４は、複数の電動弁１６を収納した筐体１４からなる。図１では一例として、４つの弁１６ａ〜１６ｄを示しているが、２以上の数であれば弁１６をいくつ設けても良い。各弁１６は夫々、指片２０を有している。各弁１６は、指片２０が通路１８の導管から離反した退避位置と、指片２０が通路１８の弾性導管を少なくとも部分的に閉塞する突出位置をとるように指片２０を電動駆動する。図１では、指片２０ｂ、２０ｄが退避位置にあり、指片２０ａ、２０ｄが突出位置にある。各指片２０は筐体６の上面２３の指孔２１に対向しており、突出位置にある指片は夫々の指孔２０を通して筐体６内に突き出しており、通路１８にある導管部分を圧迫する。

また、本体４は時空パターンに従って弁１６を作動させるプロセッサ２２を備えており、従来技術でも行われているように、筐体６が図１の閉止状態の時に通路１８中の弾性導管内に流体が流れるようになっている。

図２に筐体６を更に詳しく示している。弾性材料からなる導管２４は通路１８内に導かれており、突出状態の２つの指片２０の間の導管２４が膨張しないように１以上の支持部材２６によって通路１８内で導管２４を保持している。また、支持部材２６は、ポンプが動作中に導管２４を通路１８内で側方に運動させないようにしている。支持部材２６の孔５９の形状によって通路１８の断面形状を決定する。

図３に、図１ａでも示した通路１８中で導管２４が閉塞状態を呈するポンプ２を示している。この図からも分かるように、指片２０ａ、２０ｃは突出位置にあって接点２５ａ、２５ｃで導管２４を圧迫する。上述したように、弁１６はプロセッサ２２によって駆動され、指片２０を交互に退避位置と突出位置に移動させて導管２４内に流れをつくりだす。

筐体６は流体規制機構３９を設けている。流体規制機構は、図１ａに示す筐体の閉止状態では導管２４内に流体が流れるのを阻止する。図３のポンプ２の断面Ａ−Ａ’を示した
図４に流体規制機構を図示している。筐体６の閉止状態を図４ａに示し、開放状態を図４ｂに示している。流体規制装置には閉塞板３２が設けられており、ここから作動タブ３４が延出している（図１、２参照）。閉塞板３２には、直線状底縁部３７と弧状上縁部３５からなるＤ字状孔３６が形成されている。図４において破線で示した通路１８の孔５９は、直線状上縁部４１と弧状下縁部４７からなるＤ字状を呈している。閉塞板は図４ａに示す閉塞位置及び図４ｂに示す開放位置の間をスライドする。閉塞板３２はバネ３８によって閉塞位置に付勢するバネである。開放位置（図４ｂ）で、閉塞板３２の孔３６は基本的に通路１８と整列して導管２４を開放している。閉塞位置（図４ａ）で孔３６と通路１８が部分的に重なり合い、孔３６の直線縁部３７と通路１８の直線的縁部４１との間で導管２４を押しつぶす。こうして導管２４は図４ａに示すように閉塞する。これによって、本体４から筐体６を外すと導管２４内の流体が自然に流れることになる。

筐体６を本体４から外すと、タブ３４が手動で押し下げられて閉塞板３２が開放位置（図４ｂ）に移動する。タブ３４を板３２で開放位置に一時的に係止するようにしてもよい。これは、たとえば、導管内の流体を自由に流したい場合に有用である。開放位置に係止した板３２の側面を図４ｃに示している。タブ３４の両側の延設部５１（図４ａ、４ｂ）を筐体６の内壁の延設部５３の下に位置付ける。閉塞板３２を回転させることで板３２を自由開放位置（図４ｂ）から係止閉塞位置（図４ａ）に変化させ、延設部５１を延設部５３の下に移動させる。バネ３８による板３２にかかる上方圧力によって延設部５１が延設部５３を押圧し、流体規制機構を係止開放位置に保持する。板３２を逆に回転させることで閉塞板３２を手動で係止開放位置から解除することができ、延設部５１が延設部５３の下方から押しのけられる。その後、板３２は、バネ３８の作用を受けて筐体６のスロット５７を通り抜け、閉塞位置（図４ａ）に復帰し、筐体６は揺動して本体４に閉止する（図４ｂ）。筐体が本体に閉止した時に流体規制機構が係止開放位置にあれば、筐体６が揺動して閉まると共に、本体４から延びる一対の楔５５が回転して延設部５１が延設部５３の下から解放する。本体４の内部に固定された静止板４０がバネ３８に抗してタブ３４を圧下し、筐体６が閉止位置にある時は板３２を自由な開放位置に保持する。

図５は、本発明の別の実施例による指型ペリスタルティックポンプを示している。ポンプ２’の構成要素はポンプ２の構成要素と同じであり、同じ参照番号を用いて説明を省略する。ポンプＶは本体４’と筐体６’を有している。筐体６’は、本体４’の両端に設けられた凹部１２’にスナップ係止する突起１０’によって本体４’に着脱可能に取り付けられている。図５ａに筐体６’を本体４’に取り付けた状態を示しており、図５ｂに筐体６’を本体４’から外した状態を示している。ポンプ２’を使い捨てにしてもよい。

図６には筐体６’の代わりに本体４’と共に用いる筐体６”を示している。筐体６”の構成要素は筐体６’と同じであり、同じ参照番号を用いて説明を省略する。筐体６”は弾性導管２４’と一体になっている。導管２４’の一方端に、たとえば輸液バッグなどの上流側液貯留容器（図示せず）との流体接続に適した接続部材４２を設けている。導管２４’の他方端には針などの下流側装置（図示せず）に流体する接続部４５を備えている。

図７には筐体６’の代わりに本体４’と共に用いる筐体６'"を示している。筐体６'"の構成要素は筐体６”と同じであり、同じ参照番号を用いて説明を省略する。筐体６”は弾性導管２４”と一体になっている。導管２４”の一方端に、たとえば輸液バッグ４４などの上流側液貯留容器との流体接続に適した接続部材４２を設けている。導管２４”の他方端には針などの下流側装置（図示せず）に流体する接続部４５’を備えている。

図１は本発明の一実施例におけるペリスタルティックポンプである。 図２は図１のペリスタルティックポンプの筐体である。 図３は導管を有する図１のペリスタルティックポンプである。 図４は図３の筐体に用いられる流体規制装置である。 図５は本発明の他の実施例におけるペリスタルティックポンプである。 図６は導管と一体になった図５のペリスタルティックポンプ用の筐体である。 図７は導管および液貯留容器と一体になった図５のペリスタルティックポンプ用の筐体である。

Claims (19)

1. 本体４と、筐体６とからなり、前記本体は突出位置と退避位置を有する２以上の指片２０を備え、前記筐体には導管２４を受けるよう形成された通路１８を有し、更に、導管が前記指片に隣接していない状態で筐体内の導管の区画部内を流体が流れるのを阻止する流体規制機構を備えてなり、前記指片の夫々が、前記筐体の上面２３に指孔２１に対応し、前記指片が突出位置にある時に各指孔を通って筐体に延びて前記通路領域を圧迫すると共に、且つ、前記導管を納めた筐体をポンプの本体から完全に取り外して、これら２要素の（ｉ）本体への取り付け、または、（ｉｉ）完全分離による個別移動可能にすると共に、予め定めた時空パターンに従って弁を作動させるよう設定されたプロセッサを更に設けたことを特徴とする指型ペリスタルティックポンプ。
2. 前記筐体を前記本体に蝶着して、ヒンジ回りを前記第１位置と前記第２位置との間で回動可能にしたことを特徴とする請求項１記載の指型ペリスタルティックポンプ。
3. 流体通路における導管の膨張を阻止する支持部材を前記筐体に設けたことを特徴とする請求項１記載の指型ペリスタルティックポンプ。
4. 前記支持部材２６によってポンプ動作中に流体通路における導管の側方移動を防止することを特徴とする請求項１記載の指型ペリスタルティックポンプ。
5. 前記筐体が使い捨てであることを特徴とする請求項１記載の指型ペリスタルティックポンプ。
6. 前記流体規制機構に、閉塞状態と、自由開放状態と、係止開放状態を設定したことを特徴とする請求項１記載の指型ペリスタルティックポンプの筐体。
7. 前記流体規制機構が閉塞状態時に導管内で流体の双方向流を阻止するよう前記流体規制装置を設定したことを特徴とする請求項１記載の指型ペリスタルティックポンプの筐体。
8. 前記流体規制装置が閉塞状態時に導管内で流体の一方向流を阻止するよう前記流体規制装置を設定したことを特徴とする請求項１記載の指型ペリスタルティックポンプの筐体。
9. 前記筐体に通路内での導管の膨張を防止する支持部材を設けたことを特徴とする請求項１記載の指型ペリスタルティックポンプの筐体。
10. 前記筐体が使い捨てであることを特徴とする請求項１記載の指型ペリスタルティックポンプの筐体。
11. 前記筐体が導管と一体であることを特徴とする請求項１記載の指型ペリスタルティックポンプの筐体。
12. 前記導管の一端に液貯留容器と流体接続させる接続部材を設けたことを特徴とする請求項１記載の指型ペリスタルティックポンプの筐体。
13. 前記液貯留容器が輸液バッグであることを特徴とする請求項１記載の指型ペリスタルティックポンプの筐体。
14. 前記筐体の一端に下流側装置と流体接続させる接続部材を設けたことを特徴とする請求項１記載の指型ペリスタルティックポンプの筐体。
15. 前記下流側装置が針であることを特徴とする請求項１４記載の筐体。
16. 前記導管が液貯留容器と一体であることを特徴とする請求項１記載の指型ペリスタルティックポンプの筐体。
17. 前記液貯留容器が輸液バッグであることを特徴とする請求項１６記載の筐体。
18. 前記導管の一端に下流側装置と流体接続させる接続部材を設けたことを特徴とする請求項１記載の指型ペリスタルティックポンプの筐体。
19. 前記下流側装置が針であることを特徴とする請求項１８記載の筐体。