JP2010512941A - 流量制御器 - Google Patents

Abstract

流量制御器が変形可能な導管を圧縮することによって、該導管の中を通る流体を制御する。前記導管は、長手の区間に沿って圧力をかけられる。制御器はアクチュエータによって動かされるカムを有しており、そのカムによって締め具が導管を圧縮する。そのアクチュエータはダイアルであってもよい。カムは、流率がダイアルの回転にしたがって線形に変化するような形状をなしている。制御器は、制御器が複数の異なる位置に設定されることを可能とするクリッカーを有しており、これによって調節が容易になり、流率の変化及び不意のズレを防ぐことができる。

Description

本発明は、流量制御器に関する。特には、可変の流体導管を圧縮することによって流率を制御する制御器に関する。

薬剤、水分及び栄養を静脈内（ＩＶ）に点滴することは、世界中で実施されている最も一般的な医療処置である。約２５億ものＩＶセットが、毎年世界中で使用されている。ＩＶ点滴は、体中に流体及び薬剤を届けるための最も早い方法である。

４０年以上も変化のない従来のＩＶ流量制御器の基本的なデザインは、サムホイール（ｔｈｕｍｂ ｗｈｅｅｌ）によって操作可能な「ローラ締め具（ｒｏｌｌｅｒ ｃｌａｍｐ）」を具備しているものである。サムホイールを動かすことでその装置の中を通過しているＩＶ滴下管が圧縮されて、ＩＶ溶液の流率が調節される。典型的なＩＶ滴下セットは、血管に挿入するための短いカテーテル（注射針）を有している。そのカテーテルはＩＶ滴下管の先端に結合され、そして、そのＩＶ滴下管は、ＩＶ滴下流体を保持している袋の中に挿入される滴下チャンバへと結合されている。ローラ締め具は、滴下チャンバとカテーテルの間にあるＩＶ管に取り付けられている。

標準的なＩＶ滴下セットは、以下のものを様々に組み合わせて利用することが可能である：様々な長さ及び直径の管；穴；マルチポイント注入ポート（ｍｕｌｔｉ−ｐｏｉｎｔ ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ ｐｏｒｔｓ）；１ミリリットル当たりの滴下数が１０、１５、１９又は２０滴という流率である滴下チャンバを一般的に有している、標準的な成人用ＩＶセット；１ミリリットル当たりの滴下数が６０滴という流率である滴下チャンバを一般的に有している、標準的な小児用ＩＶセット；及び、１ミリリットル当たりの滴下数が６０滴より多いという流率である特殊な高精度滴下チャンバを有する、特別ＩＶセット。

しかしながら、従来のローラ締め具の精密さ及び正確さは不十分なものであり、調節及び操作を行うことが難しく、未熟な人員が使用するには不適切であった。この不精密性は、医療薬剤を計画的に投薬する場合及び子供に処置する場合において、重大な問題となっている。なぜなら、そういった場合では、正確な薬剤の投与が特に重要だからである。また、従来のＩＶシステムにおいては流率が時間と共に変化することがあるので、訓練を受けた人員による定期的な監視及び調節が必要とされている。

ローラ締め具ＩＶ流量制御器は、１９５０年代の一般的な薬剤の投与にはわずかに役立っていたが、現代の臨床治療において必要とされていることを満たしてはいない。標準的な設計に対する様々な変形態が提案されてきたが、この設計の問題を完全に解決するのに成功したものは一つもない。

従来のシステムは、なお発展途上国において、全てのＩＶ臨床的応用のために、すなわち、水分補給、薬剤投与及び輸血のために、広く使用されている。しかし、発展途上国においては訓練された医療従事者の数が足りないために、しばしば患者達は自身の手によって又は実質的に訓練を受けていない人員によって処置を行っている。これにより、発展途上国の患者達には、改善された薬剤及びその投与を得ることができる場合であっても、それらの薬剤を適切に体に入れる技術が一般的に存在しないのである。

従来のＩＶ流量制御器の調節部において元より存在する不精密性や困難性、及び流率の算定を操作者に依存しているという問題は、薬剤（例えば、抗生物質治療薬、ＨＩＶ治療薬及び化学療法薬）の投与が足りずに大量の死亡者を生み出したり、また、不注意によって効能が高い化学治療薬及び麻酔薬を過剰に投与したりすることによって死者が増加する可能性もある。したがって、発展途上国の患者達は、しばしば避けがたい死の原因となる過剰な又は不足した静脈内投薬のために、適切なレベルの臨床診療を受けることがほとんどできないのである。世界中の発展途上国における薬剤の過剰投与による死者は、少なくとも毎年２０００万人は存在すると算定されている。医療スタッフはＩＶ処置に関連する高い死亡率を通常のこととして受け入れているために、及び、処置のミスが操作者の誤りによって生じたとき、そのことを記録していないために、こういった事態は“隠れた”疫病なのである。

先進国では、薬剤投与機構の改善が薬理学の発達と並行して進んでおり、これによって、安全で、精密で、信頼に足る、効果の高い薬剤の投与が確実になされている。特に、マイクロプロセッサ制御ＩＶ注射ポンプが、先進国の世界において広く使用されている。このポンプには高いコストがかかるが、監視する必要がほとんどなく、エラーは報知アラームによって通知され、薬剤投与は自動的に記録されるために、同じく高コストである医療人員と比べても遜色ない。しかし、そのような薬剤投与システムにかかるコストは一般的に約１５００米ドルにもなり、貧しい国において広く使用されるには適していないのである（そのようなシステムは、発展途上国では、集中治療室ぐらいにしか見られない）。さらに、従来のＩＶシステムと比較して操作コストも相対的に高くなっており、貧しい国では、一般的に、そういった高度な技術を備えた装置を扱えるサポートスタッフを欠いているのである。さらに、そのようなコストのかかる流量制御器は、多くの他の費用重視の適用においても使用に適していない。また、従来のＩＶ滴下システムは、水分補給、在宅医療、緊急医療などを含む特定の適用のために、先進世界においてもなお広く使用されている。

流率が目盛り及びダイアルを使用することで設定されることが可能な、“ダイアル流量”（ｄａｉａｌ−ａ−ｆｌｏｗ）ＩＶ制御器が知られており、流率の満足できる制御を提供している。しかし、ＩＶ流体はそのような制御器の内部部品を通過する。よって、この制御器は使い捨てで一回の使用のための装置であり、一般的には一回の使用に５から７米ドルかかってしまうために、多く使ってしまうと非常に高く付く。

本発明の目的は、コスト効果が良い方法で流率を申し分のない精密性で制御する、流量制御器を提供することである。

本発明のもう１つ別の目的は、使用寿命が長く何度も使用が可能な流量制御器を提供することである。

本発明のさらなる目的は、最小の訓練を受けるだけで容易に使用することが可能な流量制御器を提供することである。

本発明のもう１つ別の目的は、時間経過による流率のずれが減少し、流率の予想外の調整を防ぐことが可能な、流量制御器を提供することである。

本発明のさらに別の目的は、発展途上国においてＩＶ投薬処置の安全性及び効率性を改善することができる流量制御器を提供することである。

各々の目的は、公衆に有益な選択を少なくとも提供する目的で、選言的に読まれるべきものである。

本発明の第１の特徴は、変形可能な流体導管を受け入れるように構成され、及び、
圧縮表面と対向している締め具表面を有し、かつ前記締め具表面と前記圧縮表面の間にて導管を圧縮することで、その導管の中を通る流体の流れを制御することが可能な締め具と、
前記締め具を調節することが可能なアクチュエータと、
を有し、前記締め具表面は、前記導管の長手に沿った区間に実質的に均一な圧力を加えることができるように、前記圧縮表面の形状と協働した形状を有している、流量制御器を提供することである。

本発明の第２の特徴は、変形可能な流体導管を受け入れるように構成され、及び、
前記導管に圧力をかけることで、その導管の中を通る流体の流れを制御することが可能なように適用された締め具と、
流率を調節することが可能なアクチュエータと、
前記アクチュエータによって動かされ、かつ前記締め具を調節することが可能なように構成されており、これによって導管にかける圧力及び導管の中を通る流体の流率を調節することを可能とするカムと、
複数のカムの位置のうちの１つにカムを固定することが可能な複数のクリッカー位置を有し、これによって前記締め具が複数の設定のうちの１つに設定され、かつ該締め具がその設定を保持することを可能とする、クリッカー機構と、
を有している、流量制御器を提供することである。

本発明の第３の特徴は、変形可能な流体導管を受け入れるように構成され、及び、
前記導管に圧力をかけることができるように適用された締め具と、
流率を調節することが可能なダイアルと、
前記ダイアルによって動かされ、かつ前記締め具を調節できるように構成され、これによって前記導管にかかる圧力及び該導管の中を通る流体の流率を調節することを可能とするカムと、
を有している、流量制御器を提供することである。

本発明の第４の特徴は、それぞれが異なる横断面形状を有する２つ以上のカムを有し、それぞれのカムは、流量制御器に設置されるとき、特定の流体の流れ及び／又は特定の処置における流体の投与を制御することが可能なように構成されている、流量制御器キットを提供することである。

１つの実施形態にしたがう流量制御器の第１の斜視図である。 図１の流量制御器の第２の斜視図である。 図１の流量制御器の第１の分解図である。 図１の流量制御器の第２の分解図である。 背面プレートを取り付ける前の状態における、図１の流量制御器の後面図である。 流体導管が設置されている状態における、図１の流量制御器の前面図である。 流体導管が設置されている状態における、図１の流量制御器の後面図である。 従来のローラ締め具制御器の場合と本願の制御器の場合とにおいて、流率をアクチュエータ位置の機能として示しているプロットである。

図１及び２は、変形可能な流体導管を導管通路３に保持するために適用された制御器胴体部（ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ ｃｈａｓｓｉｓ）２を有する流量制御器１を示している。使用に際して、導管通路３の内部に導管が挿入され、そして、その導管は制御器の頂部端部及び底部端部にて保持部材４、５と係合する。流体導管を挿入するために、流量制御器を分解する必要はない。

流量制御器１は、標準的なＩＶ管セット、例えばコーダン又はブラウン（Ｃｏｒｄａｎ ｏｒ Ｂｒａｕｎ）によって供給されるセットで使用できるように設計されている。これらの供給者は、約３．５から３．６ｍｍの外径と約０．５２から０．５３ｍｍの壁厚さを備えたＩＶ管を作っている。流量制御器の正確性及び範囲に対する壁厚さの影響は、管直径による影響よりもはるかに大きいことがわかっている。また、ＩＶ管はより小さい壁厚さでも利用可能である（例えば、ある管では壁厚さが約０．４３ｍｍである）。これまでに記載された流量制御器は、０．５２から０．５７ｍｍの間の名目壁厚さ（ｎｏｍｉｎａｌ ｗａｌｌ ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ）の管を用いて使用するために設計されているのだが、本発明は、下記にて記載の構成要素（特に、カム機構の形状）の適切な設計によって、あらゆる寸法及び壁厚さの管にも適用することが可能である。

流量制御器１はアクチュエータ６を有しており、そのアクチュエータはダイアル式であってもよい。別法として、滑動（ｓｌｉｄｉｎｇ）アクチュエータ、レバー又は他の適切なアクチュエータが使用されてもよい。そのアクチュエータは目盛り７に備え付けられてよい。ポインタ８は制御器胴体部２に設けられてよく、使用者はその目盛り７から値を読みとることができる。当然ながら、そのポインタは、制御器胴体部にある目盛りと共に、アクチュエータ上に設けられることも可能である。

目盛りは、アクチュエータの位置、流率又は他の有用なパラメータを指示するために設けられている。異なる流体（ＩＶ流体及び薬剤を含む）がわずかに異なる粘度を有し、そして流体導管の中をわずかに異なる流率で流れることも可能である。したがって、目盛りは、特定の流体と関連づけられることが可能である。また、その目盛りは、臨床治療をより容易にし、かつ操作者によるミスの可能性を減少させる、特定の薬剤処置（例えば、化学療法）と関連づけられることも可能である。その目盛りは流量制御器に適切に取り付けられることが可能なステッカー上に設けられることも可能であり、流量制御器は異なる流体及び／又は薬剤処置のために適切である数々の異なるステッカーと共に供給されることも可能である。別法では、ステッカーは、毎分当たりの滴下数及び／又は毎時当たりのミリリットルという流率を計算するために使用されることが可能な参照チャートと組み合わされた数字目盛りを有していてもよい。

図３及び４は、流量制御器１の分解図を示している。流量制御器１は制御器胴体部２（上記にて記載）を有しており、その胴体部は、流体導管を保持し、また、制御器の他の要素が設置されることが可能な体部を提供している。

ダイアル６は、制御器胴体部２の前面表面部に設置され、また、クリッカー（ｃｌｉｃｋｅｒ）２０と係合している。そのクリッカー２０は、スロット２１において制御器胴体部に取り付けられており、ダイアル６の背面に形成された一連の溝及び隆起部２２（図４）と係合している。クリッカー２０と溝及び隆起部２２との組み合わせによって形成されたクリッカー機構は、クリッカー２０が溝と係合している位置の１つにダイアルの位置が正確に設定されることを可能としている。さらに、その隆起部は上記の位置からダイアルが移動するのを抑制し、これによって、ダイアル位置が時間経過によってずれてしまうのを防ぐことができる。また、これは、叩かれるなどされることによってダイアル設定が不意に動くのを防止している。

示されているクリッカー２０はダイアル６と係合しているのであるが、それはカム又は締め具（両方とも下記に記載）と係合することも可能である。クリッカー機構の重要な特徴は、これによって締め具（したがって、流率）が正確に調節されることと、特定の設定、すなわち最大値設定と最小値設定の間の数値設定を保持することと、が可能なように操作され得るということである。

また、そのダイアルは、カム２５の内部穴２４（図３）と係合するダイアルシャフト２３（図４）を有していてもよい。そのダイアルシャフト２３及び穴２４は、協働する非円形断面を有している。カム２５とダイアルシャフト２３とは、カムの中を通って、ダイアルシャフト２３に設けられた穴２７の中へと伸びるピン２６を使用することによって、互いに固定される。また、カムは、制御器胴体部にある穴２９に配置される円筒状カムシャフト２８によって設置されるのであり、これによって、カムは穴２９の内部で自由に回転することが可能となる。したがって、ダイアル及びカムは制御器胴体部に回転可能に固定され、ダイアルはカムを回転させることができる。

また、流量制御器１は締め具（ｃｌａｍｐ）３０を有している。締め具３０は、制御器胴体部２にあるスロット３２に重なるピン３１を有している。そのスロット３２は、望ましい範囲にわたって締め具３０を調節することが可能なほど十分に長い。締め具３０は、制御器胴体部２にある穴３５と係合する２つのピン３４を備えている背面プレート３３によって、制御器胴体部２に固定されている。加えて、背面プレート３３は、カム２５の背面にある穴３７（図４）と係合する円筒状ベアリング部材３６を有しており、これはカム２６の回転運動にさらなる安定性をもたらしている。

様々な構成要素が、自己タッピングスクリュー（ｓｅｌｆ ｔａｐｐｉｎｇ ｓｃｒｅｗｓ）を適切に使用することによって結合される。別法では、ねじ溝の付いた穴に対するスクリュー、接着剤、溶接加工（超音波溶接）、又は単に摩擦力による接着を用いることも可能である（これは最終的に十分ではないだろうけれども）。しかし、接着することは、複数の異なる材料が使用される場合には問題があるかもしれない。なぜなら、接着剤は異なる材料間においては上手く接着を行うことができないからである。超音波溶接も、異なる材料が溶接される場合、同様にあまり上手く結合がいかないであろう。

組み立てられるとき、カム２５は締め具３０の内部表面３８と係合する。回転させられるとき、カム２５の偏心形状は、締め具３０の側面位置を、及び、特には、使用に際して、流量制御器１を通過する流体導管の外側を押す、締め具表面３９の側面位置を調節する。流体導管の他の面は、導管通路３の１つの壁部によって形成された圧縮表面４０を押す。締め具表面３９は、制御器胴体部２にある圧縮表面４０と実質的に同じ外形に形成されている。制御器が流体導管を圧縮するために調節されるとき、締め具表面３９と圧縮表面４０とは、導管の長手領域に沿って実質的に均一な圧縮力を協働して加える。その実質的に均一な圧縮力と、締め具表面及び圧縮表面の大きな作用表面領域とは、従来技術のものに比べて優れた流率の正確性をもたらす。これに対し、従来の装置は、一般的に、１つの点において、又は非均一なやり方で管を圧縮している。これでは、流率を適切に制御することはできない。

本願の装置における大きな圧縮表面領域は、点の圧縮で流体を制御するのではなく、管の壁部及び流体通路のサイズと流体との相互作用を通じて流れを制御するためのものである。一般的に、流体が管の中を流れるとき、その流体の速度は管の壁部において最小となり、管の中央ではより速く流れている。実際の流率は、管の横断面を横切る方向の流率勾配の平均値である。本願の装置において、管が圧縮されるにつれ、管壁部の流率に対する影響力が増大し、流れる速度が遅くなる。圧縮される管の長さが長いほど、その影響は大きくなる。

さらに、点による圧縮が用いられる場合、その圧縮領域を通過する流体の流れが乱れてしまい、そういった乱れた流れにおいては満足のいく制御を達成することは難しい。これに対し、本願の装置は、圧縮される領域を通して層流（ｌａｍｉｎａｒ ｆｌｏｗ）を作りだし、これによって、流体の流れを十分に制御することが可能である。また、この層流は、点ではなく、その長手に沿って管を圧縮することによって得られる。

したがって、点ではなく長手方向に沿って管を圧縮することが望ましい。圧縮される部分の長さは、少なくとも１ｃｍ、好ましくは２．５ｃｍ以上、より好ましくは約５ｃｍである。同様にして、圧縮される部分の長さは、１ｃｍから１０ｃｍの範囲、好ましくは２．５ｃｍから６ｃｍ、より好ましくは５ｃｍである。この５ｃｍという長さは、人間工学的理由からも適切であることが判明している。すなわち、圧縮される部分がこの長さの装置は、人の手にちょうど合う大きさであり、片手でも十分に操作することが可能なのである。

締め具表面３９及び圧縮表面４０は、実質的に平坦な表面を有しているか、もしくは、そこに溝が適切なパターンで形成されていてもよい。小さい溝からは平坦な表面とほぼ同様の効果が得られるのであるが、しかし、大きな溝は、流率を締め具を調節することで変化させる際の不安定性の原因となることが判明している。したがって、製造の簡易性及び最良の結果を得るためには、平坦な表面が好ましいと言える（本明細書において使用されている「平坦な表面」という用語は、請求項を含んでおり、そして、溝や隆起といった表面特性が存在しない表面を意味している。しかし、「平坦な表面」は曲面であってもよく、それは、図にて示されている締め具表面又は圧縮表面のような面のことである）。

ＩＶ管は、一般的に、平坦なプレートの間において図８の形状へと変形し、２つの流体通路を形成する。単一の流体通路を形成するために、締め具表面と圧縮表面とを互いにわずかに角度を付けて使用することも可能である。

カム２５の形状は、図５において最も明瞭に示されており、そこでは、背面プレート３３が取り付けられる前の状態における、背面から見た流量制御器１が示されている。

カム２５の作用表面（ｏｐｅａｔｉｎｇ ｓｕｒｆａｃｅ）４２は、締め具３０の内部表面３８と接触し、ダイアル及びカムが使用者によって回されるとき、その内部表面を横方向に動かす。

カムの作用表面４２の外形は、カムの半径が回転と共に連続的に増大するように設計されていてもよい（ここで、カムの半径はカムの軸から作用表面４２までの距離である）。その外形は、アクチュエータの位置と流率の間の線形又はほぼ線形の関係を提供するように設計されている。外形の異なる部分は、異なる形状を有していてよい。例えば、その外形は、第１の部分ではカムの回転と締め具の位置との調節の第１の率、及び第２の部分ではカムの回転と締め具の位置との調節の第２の率を提供するように設計されることが可能である。例えば、そのカムは、低い流率においては締め具の位置（したがって、流率）の精密な調節、及び高い流率においては締め具の位置の僅かに粗い調節を提供するように設計されることも可能である。カムは、約９０度の回転の範囲にわたって第１の領域を有しており、これはカム半径を約３ｍｍ全体的に増大させる。これによって、流量制御器に管が設置された後に、その管に負荷をかけることが可能となる。第２の領域は約１３５度の回転の範囲にわたっており、カム半径を約１ｍｍ全体的に増大させる。これによって、流率の精密な調節を可能としている。流率の精密な調節のためには、カムがわずかな許容誤差で組み立てられることが必要とされる。

流量制御器の様々な構成要素は、プラスチック材料から形成されることが可能で、それは既存の金型成型技術によって形成されてよい。ポリカーボネート、ポリスルホン及びアセタールは適切な材料であろう。精密性が最重要事項であるため、ポリカーボネート組成物が製造中にほとんど縮まないことは有利な点である。正確な金型が製造されることが可能であり、そして最終的にできあがった部分が金型とぴったりと合うであろう。しかし、ポリカーボネート同士の接触によって摩擦が生じ、時間経過によってその正確性は減少してしまうだろう。したがって、調節のための可動部材は、全てがポリカーボネートから作られるべきではない。特に、ダイアルとカムとは、異なる材料から作られるべきである。

材料に関する以下の組み合わせは適切であることがわかっている。制御器胴体部２、ダイアル６及び背面プレート３３は、ポリカーボネートよりなる。締め具３０はポリカーボネート又はポリスルホンよりなる。カム２５及びクリッカー２０はアセタールよりなる。

流量制御器は何度も使用することが可能であり、図６及び７に示されているように、標準的なＩＶ管４５といった変形可能な流体導管を挟んでいる。その制御器は、容易にその導管に取り付けることもできるし、そこから取り外すこともできる。流体は決して流量制御器と接触することはなく、流体導管の内部に保持されている。流率は、正確に及び簡単に調節可能である。締め具表面３９と圧縮表面４０とが協働してなしている形状によって形成された大きな圧縮領域は、流率の正確及び精密な調整を可能としている。クリッカー機構は、流率が正確に設定されることを可能とし、及び、ダイアル、カム及び締め具を設定位置に保持しており、これによって、流率の時間経過によるズレ及び不意のズレを防いでいる。カムは、ダイアルの回転によって流率を実質的に線形に調節することができるような形状をしている、又は、流率とダイアルの回転との間の他の望ましい関係を提供することが可能な形状をしている。

図８は、従来のローラ締め具制御器及び本願の装置における、アクチュエータ調節の機能に関して流率をプロットしたグラフである。この図より、本願の装置は、より細かな調節が可能であること、及び、約０から４５ｍｍという実質的に線形の長い領域で調節することが可能であることがわかる。

本願装置は操作が簡単であるので、最小の訓練だけで流率を正確に設定することが可能である。特定の流率制御設定にある流率が特定のＩＶ管又は薬剤の準備のために確立されたら、その流率を設定するために一定の期間にわたって操作者が滴下数を数えるといった作業は必要ない。流率設定の平均的な正確性は、現在約１５００米ドルもコストのかかる、当分野におけるマイクロプロセッサ制御ＩＶ装置と同等のレベルである。

制御器は、流率を正確及び簡単に調節する手段を合理的なコストで提供している。その流量制御器は、既存のダイアル流量制御器とほぼ同等のコストで作れると考えられる。しかし、ダイアル流量制御器が使い捨ての装置である一方、本願の装置は再使用が可能であり、少なくとも１０年という寿命を有するように設計されている。これによって、本願の流量制御器は、発展途上国における医療及び世界中のコストを考慮しないといけない適用といった、コストが問題となる適用において使用される際の有望な選択肢となり得る。

また、その流量制御器は、ＩＶ滴下バッグの相対的な高さを変えることによってもたらされる流率の変化に対しても強いことが判明している（実際にバッグの高さを変えることによって、又は患者の高さ若しくは患者の腕の高さを変えることによって、流率の変化が生じる場合がある）。従来の「ローラ締め具」流量制御器システムにおいて、バッグの高さを変えることによって生じる圧力の変化は、流率に著しい影響を与え得る。

流量制御器は、標準的なＩＶ管と共に使用されるとき、１ｍｌ／時間から５００ｍｌ／時間の間のいかなる流率においても正確な設定を適切に行うことが可能である。他の適切な流率の幅は、使用される管及び装置のパラメータを変更することによって利用可能である。パラメータとしては、締め具表面及び圧縮表面の長さなどがある。例えば、０．５から２５０ｍｌ／時間の幅の流率を有する流量制御器とすることも可能である。

本発明は、流体の流れを制御する必要がある多くの適用において有益である。その適用の例としては、水分補給、投薬、麻酔及び苦痛緩和処置のために患者に流体を投与する場合や、動物に流体を投与する場合（例えば、獣医によって）や、リモート設定で又は救急医療隊員によって流体を投与する場合や、水又は汚水を飲むなどの水の処置のための化学的な流体を制御するといった、様々な設定で化学的な流体の流れを制御する場面が存在する。

流量制御器は、キット形態（ｋｉｔ ｆｏｒｍ）で提供されることも可能である。例えば、流量制御器は、流量制御器と、それぞれに目盛りが付けられた２つ以上のステッカーと、を有するキットという形態で提供されてもよい。それらのステッカーには、特定の処置における特定の流体又は投与を制御するのに適した目盛りが付けられている。本明細書において、「特定の流体」は特定の種類の流体を含んでおり、例えば、特定の粘度の幅を有する流体などがある。同様に、流量制御器には単一の目盛りが付けられ得るのであるが、流率又は特定の流体若しくは２つ以上の異なる流体における流率を読むことができるようにその目盛りを変換することが可能である。また、流量制御器は、流率とアクチュエータの位置との間に異なる関係性を与えることができるように、それぞれが異なる横断面を有する２つ以上のカムを有するキットの形態で提供されることも可能である。それらのカムは、特定の処置に関する特定の流体又は投与における流体の制御に適している。

本発明は実施形態の記載によってこれまで説明され、その実施形態は詳細に記載されているのであるが、それらの詳細な内容に特許請求の範囲が限定されることは出願人の意図していることではない。付加的な利点及び修正は当業者には容易に理解されるであろう。したがって、そのより広い様態を有する本発明は、特定の形態、典型的な装置かつ方法、及び図示されているかつ記載されている説明例に限定されるものではない。よって、出願人の一般的な発明的概念の精神又は範囲から逸脱しない限り、そのような細部から離れることは可能である。

１ 流量制御器
２ 制御器胴体部
３ 導管通路
４ 保持部材
５ 保持部材
６ アクチュエータ
７ 目盛り
８ ポインタ
２０ クリッカー
２１ スロット
２２ 一連の溝及び隆起部
２３ ダイアルシャフト
２４ 内部穴
２５ カム
２６ ピン
２７ 穴
２８ カムシャフト
２９ 穴
３０ 締め具
３１ ピン
３２ スロット
３３ 背面プレート
３４ ピン
３５ 穴
３６ ベアリング部材
３７ 穴
３８ 内部表面
３９ 締め具表面
４０ 圧縮表面
４２ 作用表面
４５ 標準的なＩＶ管

本発明の第３の特徴は、変形可能な流体導管を受け入れるように構成され、及び、
圧縮表面と、
前記圧縮表面と対向している締め具表面を有し、かつ使用に際して該圧縮表面と該締め具表面の間で前記導管に圧力をかけることができるように適用された締め具と、
流率を調節することが可能なダイアルと、
前記ダイアルによって動かされ、かつ、前記締め具の位置、すなわち前記圧縮表面に対する前記締め具表面の位置を調節できるように構成され、これによって前記導管にかかる圧力及び該導管の中を通る流体の流率を調節することを可能とするカムと、
を有している、流量制御器を提供することである。

Claims (82)

1. 変形可能な流体導管を受け入れるように構成されており、及び、
   ｉ．圧縮表面に対向している締め具表面を有しており、かつ該締め具表面と該圧縮表面の間で前記導管を圧縮することによって該導管を通る流体の流れを制御するために設けられた締め具と、
   ｉｉ．前記締め具を調節することが可能なアクチュエータと、
   を有し、
   前記締め具表面は、前記導管の長手に沿った区間に対し実質的に均一に圧力をかけることができるように、前記圧縮表面の形状と協働する形状を有している、流量制御器。
2. 前記締め具表面及び圧縮表面は、流体と前記導管の壁部とが相互に関係することによって流率が実質的に制御されるように、該導管の長手に沿った区間に対し協働して圧力をかけることを特徴とする請求項１に記載の流量制御器。
3. 前記締め具表面及び圧縮表面は、圧縮された前記導管を通る流体が層流であるように、該導管の長手に沿った区間に対して協働して圧力をかけることを特徴とする請求項１に記載の流量制御器。
4. 前記締め具表面及び圧縮表面は、前記導管の長手方向に１ｃｍ以上の長さの区間に協働して圧力をかけることを特徴とする請求項１に記載の流量制御器。
5. 前記締め具表面及び圧縮表面は、前記導管の長手方向に１ｃｍから１０ｃｍの範囲の長さの区間に協働して圧力をかけることを特徴とする請求項４に記載の流量制御器。
6. 前記締め具表面及び圧縮表面は、前記導管の長手方向に２．５ｃｍ以上の長さの区間に協働して圧力をかけることを特徴とする請求項１に記載の流量制御器。
7. 前記締め具表面及び圧縮表面は、前記導管の長手方向に２．５ｃｍから６ｃｍの範囲の長さの区間に協働して圧力をかけることを特徴とする請求項６に記載の流量制御器。
8. 前記締め具表面及び圧縮表面は、前記導管の長手方向に約５ｃｍの長さの区間に協働して圧力をかけることを特徴とする請求項１に記載の流量制御器。
9. 前記アクチュエータによって動かされ、かつ前記締め具を調節できるよう構成されているカムを有することを特徴とする請求項１に記載の流量制御器。
10. 前記カムは、前記導管を通る流体の流率が前記アクチュエータの動きによって実質的に線形に変化するように、偏心した形状を有していることを特徴とする請求項９に記載の流量制御器。
11. 前記カムの半径は、回転と共に連続的に増加することを特徴とする請求項９に記載の流量制御器。
12. 前記カムの半径は、第１の領域では第１の率で増大し、第２の領域では第２の率で増大することを特徴とする請求項９に記載の流量制御器。
13. 前記アクチュエータはダイアルであることを特徴とする請求項１から１２のいずれかに記載の流量制御器。
14. アクチュエータの位置及び流率の１つ以上を指示する目盛りを有していることを特徴とする請求項１から１３のいずれかに記載の流量制御器。
15. 前記目盛りは特定の流体に対して特化していることを特徴とする請求項１４に記載の流量制御器。
16. 前記締め具が複数の設定のうちの１つに設定され、かつその設定を維持することが可能なように、複数のクリッカー位置を備えたクリッカー機構をさらに有していることを特徴とする請求項１から１５のいずれかに記載の流量制御器。
17. 前記クリッカー機構は、複数の溝及び隆起と係合するクリッカーを有することを特徴とする請求項１６に記載の流量制御器。
18. 前記複数の設定は、最小流率と最大流率の間の複数の流率のうちの１つに流率が設定されることが可能なように、複数の中間設定を有していることを特徴とする請求項１６又は１７に記載の流量制御器。
19. 前記圧縮表面を提供する制御器胴体部をさらに有することを特徴とする請求項１から１８のいずれかに記載の流量制御器。
20. 前記締め具表面及び圧縮表面は、対向している実質的に平坦な表面であることを特徴とする請求項１から１９のいずれかに記載の流量制御器。
21. 人間又は動物の患者への流体の投与を制御するためのものであることを特徴とする請求項１から２０のいずれかに記載の流量制御器。
22. アクチュエータの位置及び流率のうちの１つ以上を指示する目盛りを有し、その目盛りは特定の処置に対して特化していることを特徴とする請求項２１に記載の流量制御器。
23. ＩＶ流体導管を受け入れ、かつ該導管を通るＩＶ流体の流れを制御するように構成されていることを特徴とする請求項２１又は２２に記載の流量制御器。
24. 前記流量制御器は、流体が流体導管の内部に保持されて該流量制御器と接触しないように配置されていることを特徴とする請求項１から２３のいずれかに記載の流量制御器。
25. ポリカーボネート、ポリスルホン及びアセタールよりなるグループから選択される材料より実質的に作られることを特徴とする請求項１から２４のいずれかに記載の流量制御器。
26. 前記アクチュエータによって動かされ、かつ前記締め具を調節できるように構成されているカムを有し、該アクチュエータ及びカムはそれぞれ異なる材料から作られていることを特徴とする請求項１から２５のいずれかに記載の流量制御器。
27. 前記アクチュエータはポリカーボネートから作られ、及び前記カムはアセタールから作られる請求項２６に記載の流量制御器。
28. 変形可能な流体導管を受け入れるように構成されており、及び、
    ａ．前記導管に圧力をかけるために適用され、これによって該導管を通る流体の流れを制御することが可能な締め具と、
    ｂ．流率の調節が可能なアクチュエータと、
    ｃ．前記アクチュエータによって動かされ、かつ前記締め具を調節するように構成されており、これによって前記導管にかかる圧力と該導管を通る流体の流率とを調節することが可能なカムと、
    ｄ．前記締め具を複数の設定のうちの１つに設定し、かつ該締め具にその設定を保持させることが可能な複数のクリッカー位置を有するクリッカー機構と、
    を有している、流量制御器。
29. 前記クリッカー機構は、複数の溝及び隆起と係合するクリッカーを有することを特徴とする請求項２８に記載の流量制御器。
30. ａ．前記締め具は、圧縮表面と対向している締め具表面を有している、
    ｂ．前記締め具は、前記締め具表面と前記圧縮表面の間において導管に圧力をかけ、これによって該導管を通る流体の流率を制御する、
    ｃ．前記締め具は、前記導管の長手に沿った区間に実質的に均一な圧力を加えることができるように、前記圧縮表面の形状と協働する形状を有している、
    ことを特徴とする請求項２８又は２９に記載の流量制御器。
31. 前記締め具表面及び圧縮表面は、流体と前記導管の壁部とが相互作用することによって流率が実質的に制御されるように、該導管の長手に沿った区間に対し協働して圧力をかけることを特徴とする請求項３０に記載の流量制御器。
32. 前記締め具表面及び圧縮表面は、圧縮された前記導管を通る流体が層流であるように、該導管の長手に沿った区間に対して協働して圧力をかけることを特徴とする請求項３０に記載の流量制御器。
33. 前記締め具表面及び圧縮表面は、前記導管の長手方向に１ｃｍ以上の長さの区間に協働して圧力をかけることを特徴とする請求項３０に記載の流量制御器。
34. 前記締め具表面及び圧縮表面は、前記導管の長手方向に１ｃｍから１０ｃｍの範囲の長さの区間に協働して圧力をかけることを特徴とする請求項３３に記載の流量制御器。
35. 前記締め具表面及び圧縮表面は、前記導管の長手方向に２．５ｃｍ以上の長さの区間に協働して圧力をかけることを特徴とする請求項３０に記載の流量制御器。
36. 前記締め具表面及び圧縮表面は、前記導管の長手方向に２．５ｃｍから６ｃｍの範囲の長さの区間に協働して圧力をかけることを特徴とする請求項３５に記載の流量制御器。
37. 前記締め具表面及び圧縮表面は、前記導管の長手方向に約５ｃｍの長さの区間に協働して圧力をかけることを特徴とする請求項３０に記載の流量制御器。
38. 前記カムは、前記導管を通る流体の流率が前記アクチュエータの動きによって実質的に線形に変化するように、偏心した形状を有していることを特徴とする請求項２８から３７のいずれかに記載の流量制御器。
39. 前記カムの半径は、回転と共に連続的に増加することを特徴とする請求項２８から３８のいずれかに記載の流量制御器。
40. 前記カムの半径は、第１の領域では第１の率で増大し、第２の領域では第２の率で増大することを特徴とする請求項２８から３９のいずれかに記載の流量制御器。
41. 前記アクチュエータはダイアルであることを特徴とする請求項２８から４０のいずれかに記載の流量制御器。
42. アクチュエータの位置及び流率のうちの１つ以上を指示する目盛りを有していることを特徴とする請求項２８から４１のいずれかに記載の流量制御器。
43. 前記目盛りは特定の流体に対して特化していることを特徴とする請求項４２に記載の流量制御器。
44. 複数の設定は、最小流率と最大流率の間の複数の流率のうちの１つに流率が設定されることが可能なように、複数の中間設定を有していることを特徴とする請求項２８から４３のいずれかに記載の流量制御器。
45. 前記圧縮表面を提供する制御器胴体部をさらに有することを特徴とする請求項３０に記載の流量制御器。
46. 前記締め具表面及び圧縮表面は、対向している実質的に平坦な表面であることを特徴とする請求項３０又は４５のいずれかに記載の流量制御器。
47. 人間又は動物の患者への流体の投与を制御するためのものであることを特徴とする請求項２８から４６のいずれかに記載の流量制御器。
48. アクチュエータの位置及び流率のうちの１つ以上を指示する目盛りを有し、その目盛りは特定の処置に対して特化していることを特徴とする請求項４７に記載の流量制御器。
49. ＩＶ流体導管を受け入れ、かつ該導管を通るＩＶ流体の流れを制御するように構成されていることを特徴とする請求項４７又は４８に記載の流量制御器。
50. 前記流量制御器は、流体が流体導管の内部に保持されて該流量制御器と接触しないように配置されていることを特徴とする請求項２８から４９のいずれかに記載の流量制御器。
51. ポリカーボネート、ポリスルホン及びアセタールよりなるグループから選択される材料より実質的に作られることを特徴とする請求項２８から５０のいずれかに記載の流量制御器。
52. 前記アクチュエータ及びカムは、それぞれ異なる材料から作られていることを特徴とする請求項２８から５１のいずれかに記載の流量制御器。
53. 前記アクチュエータはポリカーボネートから作られ、及び前記カムはアセタールから作られる請求項５２に記載の流量制御器。
54. 変形可能な流体導管を受け入れるように構成されており、及び、
    ｉ．前記導管に圧力をかけるために適用された締め具と、
    ｉｉ．流率を調節することが可能なダイアルと、
    ｉｉｉ．前記ダイアルによって動かされ、かつ前記締め具を調節することができるように構成され、これによって前記導管にかかる圧力と該導管を通る流体の流率とを調節することが可能なカムと、
    を有している、流量制御器。
55. ａ．前記締め具は、圧縮表面と対向している締め具表面を有している、
    ｂ．前記締め具は、前記締め具表面と前記圧縮表面の間において導管に圧力をかけ、これによって該導管を通る流体の流率を制御する、
    ｃ．前記締め具表面は、前記導管の長手に沿った区間に実質的に均一な圧力を加えることができるように、前記圧縮表面の形状と協働する形状を有している、
    ことを特徴とする請求項５４に記載の流量制御器。
56. 前記締め具表面及び圧縮表面は、流体と前記導管の壁部とが相互作用することによって流率が実質的に制御されるように、該導管の長手に沿った区間に対し協働して圧力をかけることを特徴とする請求項５５に記載の流量制御器。
57. 前記締め具表面及び圧縮表面は、圧縮された前記導管を通る流体が層流であるように、該導管の長手に沿った区間に対して協働して圧力をかけることを特徴とする請求項５５に記載の流量制御器。
58. 前記締め具表面及び圧縮表面は、前記導管の長手方向に１ｃｍ以上の長さの区間に協働して圧力をかけることを特徴とする請求項５５に記載の流量制御器。
59. 前記締め具表面及び圧縮表面は、前記導管の長手方向に１ｃｍから１０ｃｍの範囲の長さの区間に協働して圧力をかけることを特徴とする請求項５８に記載の流量制御器。
60. 前記締め具表面及び圧縮表面は、前記導管の長手方向に２．５ｃｍ以上の長さの区間に協働して圧力をかけることを特徴とする請求項５５に記載の流量制御器。
61. 前記締め具表面及び圧縮表面は、前記導管の長手方向に２．５ｃｍから６ｃｍの範囲の長さの区間に協働して圧力をかけることを特徴とする請求項６０に記載の流量制御器。
62. 前記締め具表面及び圧縮表面は、前記導管の長手方向に約５ｃｍの長さの区間に協働して圧力をかけることを特徴とする請求項５５に記載の流量制御器。
63. 前記カムは、前記導管を通る流体の流率が前記ダイアルの回転によって実質的に線形に変化するように、偏心した形状を有していることを特徴とする請求項５４から６２のいずれかに記載の流量制御器。
64. 前記カムの半径は、回転と共に連続的に増加することを特徴とする請求項５４から６３のいずれかに記載の流量制御器。
65. 前記カムの半径は、第１の領域では第１の率で増大し、第２の領域では第２の率で増大することを特徴とする請求項５４から６４のいずれかに記載の流量制御器。
66. ダイアルの位置及び流率のうちの１つ以上を指示する目盛りを有していることを特徴とする請求項５４から６５のいずれかに記載の流量制御器。
67. 前記目盛りは特定の流体に対して特化していることを特徴とする請求項６６に記載の流量制御器。
68. 前記締め具が複数の設定のうちの１つに設定され、かつその設定を維持することが可能なように、複数のクリッカー位置を備えたクリッカー機構をさらに有していることを特徴とする請求項５４から６７のいずれかに記載の流量制御器。
69. 前記クリッカー機構は、複数の溝及び隆起と係合するクリッカーを有することを特徴とする請求項６８に記載の流量制御器。
70. 前記複数の設定は、最小流率と最大流率の間の複数の流率のうちの１つに流率が設定されることが可能なように、複数の中間設定を有していることを特徴とする請求項６８又は６９に記載の流量制御器。
71. 前記圧縮表面を提供する制御器胴体部をさらに有することを特徴とする請求項５５に記載の流量制御器。
72. 前記締め具表面及び圧縮表面は、対向している実質的に平坦な表面であることを特徴とする請求項５５又は７１に記載の流量制御器。
73. 人間又は動物の患者への流体の投与を制御するためのものであることを特徴とする請求項５４から７２のいずれかに記載の流量制御器。
74. アクチュエータの位置及び流率のうちの１つ以上を指示する目盛りを有し、その目盛りは特定の処置に対して特化していることを特徴とする請求項７３に記載の流量制御器。
75. ＩＶ流体導管を受け入れ、かつ該導管を通るＩＶ流体の流れを制御するように構成されていることを特徴とする請求項７３又は７４に記載の流量制御器。
76. 前記流量制御器は、流体が流体導管の内部に保持されて該流量制御器と接触しないように配置されていることを特徴とする請求項５４から７５のいずれかに記載の流量制御器。
77. ポリカーボネート、ポリスルホン及びアセタールよりなるグループから選択される材料より実質的に作られることを特徴とする請求項５４から７６のいずれかに記載の流量制御器。
78. 前記ダイアル及びカムは、それぞれ異なる材料から作られていることを特徴とする請求項５４から７７のいずれかに記載の流量制御器。
79. 前記ダイアルはポリカーボネートから作られ、及び前記カムはアセタールから作られることを特徴とする請求項７８に記載の流量制御器。
80. 請求項１、２８及び５４のいずれかに記載の流量制御器と、目盛りが付けられ、かつ前記流量制御器に対して適用が可能なように構成されている１つ以上のステッカーとを有し、その目盛りは特定の流体及び／又は処置に特化していることを特徴とする流量制御器キット。
81. 請求項１、２８及び５４のいずれかに記載の流量制御器と、該流量制御器に記されている目盛りから読みとられた数値を流率へと変換するのための変換チャートとを有することを特徴とする流量制御器キット。
82. それぞれが異なる横断面形状を有する２つ以上のカムを有し、そのカムは、流量制御器に設置されるとき、特定の流体の流れ及び／又は特定の処方における流体の投与を制御することが可能なように構成されることを特徴とする流量制御器キット。