JP2009524452A - ゲル状物質塗布装置 - Google Patents

Abstract

本発明はゲル容器（４）内に収容されているゲル状物質（５）、例えば密着ゲルまたは超音波ゲルを塗布するための装置に関する。本発明では、前記ゲル容器（４）は装着部（２１）から延びて前記ゲル状物質中に浸漬される浸漬管（９）を含み、、前記ゲル容器（４）の前記装着部（２１）には前記ゲル状物質（５）のアプリケータ（２）が装着可能であり、前記アプリケータは送出ノズル（１１）と連結された貯蔵チャンバ（２２）ならびに前記ゲル状物質（５）のためのポンプ手段（６）を含んでおり、前記貯蔵チャンバ（２２）内に前記ゲル状物質（５）を吸引するために前記アプリケータ（２）の前記送出ノズル（１１）と前記浸漬管（９）との間に密封連結が作り出される。

Description

本発明はゲル容器内に収容されているゲル状物質、例えば、密着ゲルまたは超音波ゲルを塗布するための装置に関する。

いくつかの医学的診断ならびに医学療法においては、放射線または機械的波動をできるだけ損失なく患者の体内に入射させることが必要である。さらにその他に、電気信号による検査、例えばＥＫＧ［心電図］作成に際しては、機器電極と身体表面との間の接触抵抗をできるだけ低く抑えることが必要である。これらのすべてのケースにおいて、医用機器の接触面と医療処置されるべき患者身体表面との間にゲル層を塗布するのが通例である。ゲル層は医用機器の接触面、または治療さるべき身体表面に塗布できるが、その場合、前記接触面と前記身体表面との間に空隙のない結合が生じ、前記ゲル層にできるだけ気泡が含まれていないように注意しなければならない。

従来の技術において、前記密着ゲルまたは超音波ゲルは射出口または送出ノズルを有する扱い易いプラスチック壜内に用意され、前記プラスチック壜の圧縮によって必要量のゲルが身体表面または医用機器ないしプローブの接触面に塗布される。ゲル消費量は多くの医学治療に際して相対的に多量であるため、治療スタッフはゲル収容壜が十分に準備される、あるいはこの種の壜に大きな貯蔵容器から適時に補充が行われるように配慮しなければならない。

ただし、それを利用すれば未熟な臨床スタッフでも患者と治療機器の膜との間を空隙なく繋ぐことのできる装置もすでに公知である。先ず治療機器の膜上にゲル放出部材がセットされ、次いでその部材とともに膜が患者の皮膚上に載置され、その後に前記部材は皮膚と膜との間の隙間から抜き出される方法および装置が、例えばドイツ出願公開第３５４４７１０号明細書（特許文献１）から公知である。その際、１つまたは複数の孔からゲルを放出することでゲルによる前記隙間の完全な充填が行われる。しかしながら、この種の装置は多くの適用例において過度に複雑な構造を有することになり、例えば、皮膚表面または超音波ヘッドの接触面などにゲル層を直接塗布するのに使用できない。

さらにローラーによるかまたは、ゲルで満たされた容器に浸漬された回転式コンベアベルトを用いて、超音波プローブの接触面にゲルを塗布することも、米国特許第５，２３２，４９８号明細書（特許文献２）から公知である。

ドイツ出願公開第３５４４７１０号明細書 米国特許第５，２３２，４９８号明細書

本発明の目的は、ゲル状物質、例えば密着ゲルまたは超音波ゲルを塗布するための装置であって、その使用にあたって所要量のゲルを医用機器の接触面または医療処置されるべき身体表面に容易に塗布できると共に、人手を要する準備処置を不要にする装置を提案することである。

前記課題は本発明により、前記ゲル容器が装着部から延びて前記ゲル状物質中に浸漬される浸漬管を含み、前記ゲル容器の前記装着部には前記ゲル状物質のアプリケータが装着可能であり、前記アプリケータは送出ノズルと連結された貯蔵チャンバならびに前記ゲル状物質のためのポンプ手段を含んでおり、前記貯蔵チャンバ内に前記ゲル状物質を取り込むために前記アプリケータの前記送出ノズルと前記浸漬管との間に密封連結が作り出されることによって達成される。

前記アプリケータを用いて、所要量の前記ゲルをゲルで被覆さるべき表面に問題なく塗布することが可能である。前記アプリケータは、例えばボトル形または噴霧器形に形成されて、必要量の前記ゲルを正確に配量することのできるスイッチないしメカニズムを有していてよい。前記ゲル状物質が満量充填されたアプリケータは前記ゲル容器の装着部から取り外され、患者または医用機器に前記ゲル状物質を塗布するために使用可能となる。
本発明により、前記アプリケータ内の前記ポンプ手段は、電気機械駆動または空気圧駆動可能なピストンが円筒形貯蔵チャンバ内を摺動案内されるピストンポンプとして形成されていると好適である。前記アプリケータが前記ゲル容器における装着位置にセットされると、このピストンはその作動時に前記ゲル状物質を前記浸漬管を経て前記アプリケータ内に吸引取り込みする吸引ピストンとして作用する。前記ゲルの塗布に際して前記ポンプ手段の前記ピストンは逆方向に運動させられるため、前記ゲル状物質は前記アプリケータの前記送出ノズルを経て送出される。

本発明により、複数の実施形態が可能である。例えば、前記ポンプ手段のピストンは、前記アプリケータ内に配置されたモータ伝動ユニットに例えば歯車、歯付きベルト等を経て動力伝達可能に連結された駆動スピンドルを備えることができる。また、前記ポンプ手段の駆動スピンドルを、前記ゲル容器へのこのアプリケータの装着時に、前記ゲル容器に配設されたモータ伝動ユニットに動力伝達可能に連結することで、前記アプリケータ内にモータ伝動ユニットを配置しない構成を採用することもでき、これによりアプリケータを非常に軽量かつコンパクトに形成できる。

前記モータ伝動ユニットが前記ゲル容器に配設されている場合、前記ポンプ手段の駆動スピンドルまたはピストンがばね体を備え、前記ばね体を前記ピストンの吸引運動時にプレストレスさせると、前記ゲル状物質の塗布に際して前記ばね体に蓄えられた付勢力を前記ピストンの駆動力として利用することできる。

本発明により、前記ゲル容器または前記浸漬管には、前記容器内の前記ゲル状物質を約２０°〜４０°の皮膚温度または体温レベルの温度範囲に加熱することのできるヒータが配設されると好適である。

さらに前記アプリケータ内にも、前記アプリケータ内に配置された充電式バッテリーを介して、または装着位置にセットされた際に自動的に作り出される前記アプリケータの電気的接触を通じてエネルギー供給されるように構成された、前記ゲル状物質の貯蔵チャンバおよび／または前記送出ノズルに作用するヒータが設けられると好適である。

以下、本発明を１つの実施形態に基づいて詳細に説明する。

図１および図２に示した、ゲル状物質５、例えば密着ゲルまたは超音波ゲルを塗布するための装置１は、ゲル状物質５を収容したゲル容器４上の装着部２１に装着可能なアプリケータ２を有している。

装着部２１と、吸い込み口（取り込み口）１０（図２参照）を有した浸漬管９とは好ましくは、従来のゲル容器４の開口８上に、クランプ装着または螺合装着可能なユニットを形成している。アプリケータ２は送出ノズル１１と連結された貯蔵チャンバ２２を含み、ここには、ゲル状物質５を貯蔵チャンバ２２内に取り込み貯蔵するためのピストンポンプ形態のポンプ手段６が設けられている。アプリケータ２が装着部２１に嵌装された装着位置において、アプリケータ２の送出ノズル１１はシールリング２３によって浸漬管９に密接接続されている。

図示した実施形態において、アプリケータ２内のポンプ手段６は、電気機械駆動されるピストン２４が円筒形貯蔵チャンバ２２内を摺動案内されるピストンポンプとして形成されている。ただし、その他のポンプ手段、例えば、ローラポンプまたは管状ポンプも実施可能である。

ポンプ手段６のピストン２４は、アプリケータ２内に配置されたモータ伝動ユニット２８に歯車２６、２７を介して連結された駆動スピンドル２５を有している。装着位置において、ゲル状物質５はポンプ手段６によって貯蔵チャンバ２２内に、前記チャンバが完全に充填されるまで、吸引される。その後、アプリケータ２は装着部２１から取り外され、スイッチ２９の操作によってゲルは送出ノズル１１を通って送出されて所望の箇所に塗布される。

本発明による、上述のように構成された装置の作動方法は以下のように表される。

アプリケータ２が空の状態においてピストン２４は円筒形貯蔵チャンバ２２の下端に位置しており、この場合、この下端位置は非接触式エンド接点３０によって検出可能である。この状態でアプリケータ２は装着部２１に嵌装されると、その際、送出ノズル１１は浸漬管９内に挿入され、シールリング２３によって周囲空気から遮断密封される。

ここで、本発明の１つの態様により、装着部２１内とアプリケータ２の端部には、アプリケータ２が装着位置にセットされるとゲル状物質５の吸引取り込みを自動制御する磁気スイッチ３１、３２（例えば、リードスイッチセット）が配置されている。非接触式磁気スイッチ３１によってモータ伝動ユニット２８のモータが駆動され、その結果、歯車２６、２７を経て駆動スピンドル２５が矢印３３の方向にピストン２４を移動させる。

送出ノズル１１内に形成された負圧により、ゲル状物質５は浸漬管９ないしゲル容器４からアプリケータ２の貯蔵チャンバ２２内に吸引される。

本発明の形態の１つでは、ポンプ手段６のピストン２４およびゲル状物質５用の円筒形貯蔵チャンバ２２内には、接近時に取り込み（吸引）プロセスを自動的に終了させる磁気スイッチ３４、３５が配置されている。これにより、取り込みプロセスはアプリケータが装着部２１から取り外されるか（スイッチ３１、開）または、スイッチ３５がピストン２４に固定されたスイッチ３４によってモータへの給電が遮断されるまで継続される。

装着部２１からアプリケータ２を取り外した後、スイッチ２９の操作によって、貯蔵チャンバ２２内にあるゲルはピストン２４により送出ノズル１１を通って所望の箇所に送出され、その塗布が可能となる。ゲル状物質５の塗布はピストン２４に取り付けられたスイッチ３４がエンド接点３０に達してモータを停止させるまで継続させることが可能である。こうして、今や再び上述した形によるアプリケータの充填を開始することができる。

新たな容器４が使用される場合には、最初に、まだ空の浸漬管９が容器４内に挿し込まれなければならない。この場合、新たな浸漬管９は、たいてい、部分的にゲル状物質５で満たされているにすぎない。一般的には、アプリケータ２の貯蔵チャンバ２２の容積は浸漬管９の容積よりも小さいために、貯蔵チャンバ２２をゲル状物質５で満杯にするには、複数段に及ぶ吸引と（空気の）排出が必要である。そのため、アプリケータ２がゲルを吸引して、貯蔵チャンバ２２がゲル状物質で満たされるまで、空気が何度も浸漬管９から吸引され、浸漬管９に設けられた弁３６（図２参照）を経て排気されるようにする自動的処理が行われるようになされていてよい。ゲルが吸引されているかそれとも空気が吸引されているかを確認するため、送出ノズル１１には光センサ３７が配置されるとよい。

アプリケータ２の浄化には、アプリケータ２を送出ノズル１１と共に浄化液（例えば、温水）に浸して、一定回数だけ吸引と吐出しを繰り返すようにするとよい。

図２および図３に示すように、ゲル容器４は、容器４内のゲル状物質５を約２０°〜４０°の温度範囲に加熱することのできるヒータ３８を有すると好適である。ヒータ３８はゲル容器４のホルダ３９内に組み込まれてもよく、このホルダ３９はモータ伝動ユニット２８の給電用電源装置４０も収容している。アプリケータによって吸い込まれる分だけのゲルを正確に加熱するため、浸漬管９に直接装備されるヒータ３８’も好適である（図２参照）。

アプリケータ２内にも、貯蔵チャンバ２２または送出ノズル１１に対して加熱作用するヒータ４１が設けられてもよい。

本発明では、アプリケータ２への給電は、アプリケータ２が装着位置にセットされると自動的に作り出されるアプリケータ２と装着部２１との電気的接触を通じて行うことができる。さらに、アプリケータ２への給電は給電ケーブルを介して行うことができるため、アプリケータが装着位置から外されている場合にも、例えばアプリケータ２内のヒータ４１のための直接のエネルギー供給は保証される。

アプリケータ２内には、アプリケータ２が装着位置にセットされると充電され、アプリケータが取り外されて場合には、ポンプ手段６の駆動用給電と、必要に応じてヒータ４１への給電も引き受ける充電式バッテリーが配置されてもよい。

ゲル状物質５の送出用スイッチ２９は、オン／オフ−スイッチ、セレクタースイッチまたはゲル状物質５の単位時間当たり塗布量連続調節器として形成されていてよい。

図示された実施形態において、ピストン２４の駆動は、ピストン２４に設けられた雌ねじを介してピストン２４を軸方向に運動させる軸方向固定された駆動スピンドル２５を経て行われる。ただし、例えば歯車２６に設けられた雌ねじを介した別途駆動機構またはアプリケータ内に配置された圧縮空気カートリッジによるピストンの空気圧駆動も実施可能である。

図３に示した実施形態はモータ伝動ユニット２８’がゲル容器４に配設されている点で図２に示した実施形態とは相違しており、この場合、アプリケータ２を容器４上に装着する際に駆動軸４２はモータ伝動ユニット２８’に動力伝達可能に連結される。この実施形態において、吸引取り込みプロセスの間に駆動スピンドル２５またはポンプ手段６のピストン２４によってばね体４３がプレストレスされ、このばね体がゲル状物質５の塗布時にピストン２４を送出方向に付勢する。このばね体４３は、例えばコイルばねとして形成されるとよい。

ゲル状物質を塗布するための本発明による装置の一部を概略的に示す図である。 図１に示した装置の変形実施形態を示す図である。 図１に示した装置の変形実施形態を示す図である。

Claims (11)

1. ゲル容器（４）内に収容されているゲル状物質（５）、例えば密着ゲルまたは超音波ゲルを塗布するための装置であって、
   前記ゲル容器（４）は装着部（２１）から延びて前記ゲル状物質（５）中に浸漬される浸漬管（９）を含み、前記ゲル容器（４）の前記装着部（２１）には前記ゲル状物質（５）のアプリケータ（２）が装着可能であり、前記アプリケータは送出ノズル（１１）と連結された貯蔵チャンバ（２２）ならびに前記ゲル状物質（５）のためのポンプ手段（６）を含んでおり、前記貯蔵チャンバ（２２）内に前記ゲル状物質（５）を取り入れるために前記アプリケータ（２）の前記送出ノズル（１１）と前記浸漬管（９）との間に密封連結が作り出されることを特徴とする装置。
2. 前記アプリケータ（２）内の前記ポンプ手段（６）は、電気機械駆動または空気圧駆動可能なピストン（２４）が円筒形貯蔵チャンバ（２２）内を摺動案内されるピストンポンプとして形成されていることを特徴とする請求項１に記載の装置。
3. 前記ポンプ手段（６）の前記ピストン（２４）は、前記アプリケータ（２）内に配置されたモータ伝動ユニット（２８）と動力伝達可能に連結された駆動スピンドル（２５）を有することを特徴とする請求項２に記載の装置。
4. 前記ポンプ手段（６）の前記ピストン（２４）は、前記容器（４）に前記アプリケータ（２）を装着する際に、前記ゲル容器（４）に配設されたモータ伝動ユニット（２８’）に動力伝達可能に連結される駆動スピンドル（２５）を有することを特徴とする請求項２に記載の装置。
5. 前記ポンプ手段（６）の前記駆動スピンドル（２５）または前記ピストン（２４）は、前記アプリケータ（２）が装着位置にセットされた状態でプレストレス可能なばね体（４３）と相互作用することを特徴とする請求項４に記載の装置。
6. 前記ゲル容器（４）または前記浸漬管（９）にヒータ（３８，３８’）が配設され、前記ヒータによって前記容器（４）内または前記浸漬管（９）内の前記ゲル状物質（５）は約２０°〜４０°の範囲の温度に加熱可能であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の装置。
7. 前記アプリケータ（２）への給電は、前記アプリケータ（２）の装着位置において自動的に作り出される前記アプリケータ（２）と前記ゲル容器（４）との電気接触を介して行われることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の装置。
8. 前記アプリケータ（２）は前記ゲル状物質（５）の貯蔵チャンバ（２２）または前記送出ノズル（１１）あるいはその両方に加熱作用するヒータ（４１）を有することを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の装置。
9. 前記アプリケータ（２）が装着位置にセットされることで自動的に作り出される電気接触を介して充電可能な充電式バッテリーが前記アプリケータ（２）内に配置されていることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の装置。
10. 前記装着部（２１）と前記アプリケータ（２）とに磁気スイッチ（３１，３２）が配置され、前記磁気スイッチは、前記アプリケータ（２）が装着位置にセットされると前記ゲル状物質（５）の取り込みを自動制御することを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載の装置。
11. 前記ゲル状物質（５）の円筒形貯蔵チャンバ（２２）内と前記ポンプ手段（６）の前記ピストン（２４）とに磁気スイッチ（３４，３５）が配置され、前記磁気スイッチは取り込みプロセスと送り出しプロセスを自動的に終了させることを特徴とする請求項１０に記載の装置。

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