JP2022107012A - 蠕動運動ポンプを備えるハンドヘルド眼科用プローブ、および関連の機器、システム、および方法 - Google Patents

Abstract

【課題】眼科手術システムのおよびそのためのシステム、装置、および方法を提供する。【解決手段】眼科手術システムはハンドヘルドプローブを含み、プローブは、ユーザによって掴まれるようなサイズおよび形状にされたハウジングを含み、プローブは、ハウジングから延在しかつ患者の眼に貫入し、それを治療するようなサイズにされているチップを含み、チップは、眼から流体を運ぶように配置された吸引ルーメンを含む。プローブは、ハウジング内に配置された蠕動運動ポンプを含み、ポンプ５００は、吸引ルーメンと流体連通する変形可能な導管５４０と接触するローラを含み、ローラは、導管と接触しながら、導管を変形させるように配置され、ポンプはまた、流体が導管を通るのを促すために、ローラを導管に沿って動かすようにローラの周辺と接触するローラ駆動装置５１０を含む構成とする。【選択図】図５

Description

関連出願の相互参照
本出願は、２０１６年８月３０日出願の米国仮特許出願第６２／３８１，４５５号明細書の利益を主張し、その内容全体を本願明細書に援用する。

本開示は、眼科手術機器、システム、および方法に関する。より詳細には、限定するものではないが、本開示は、蠕動運動ポンプを有するハンドヘルドプローブに関する。

人の眼は、角膜と呼ばれる透明な外側部分に光を透過させ、かつ水晶体によって、網膜上に像の焦点を合わせることによって、視覚をもたらす。焦点を合わせられた像の品質は、眼のサイズおよび形状、ならびに角膜および水晶体の透明度を含む、多くの要因に依存する。老化や疾病によって水晶体の透明度が低くなると、網膜へ透過される光が減少するため、視覚は低下する。この眼の水晶体の欠陥は、医学的に白内障として知られている。この状態に対して一般に認められた治療では、水晶体を外科的に除去し、かつ人工の眼内レンズ（ＩＯＬ）によって水晶体の機能を置き換えることである。

白内障水晶体は、超音波水晶体乳化吸引法と呼ばれる外科技術を使用して除去され得る。超音波水晶体乳化吸引処置において使用される典型的な手術用プローブは、超音波駆動式切断針を有するハンドピースまたはハンドヘルドプローブを含む。処置の間、外科医は、切断針のチップすなわち先端を眼の水晶体に接触させるようにする。切断針は、高速で振動して、チップとの接触によって水晶体を細分化する（ｆｒａｇｍｅｎｔ）。処置を通して、灌流用の流体が眼に送給される。水晶体の破片を含む流体はまた、眼から吸引される。場合によっては、切断針は、流体が吸引される吸引ルーメンを含む。流体は、眼から、吸引ルーメンを通って、弾性チューブを通って、ドレン溜め部へと吸引され得る。

超音波水晶体乳化吸引処置の間によくある現象は、吸引ルーメンの遮断、または閉塞から生じる。灌流流体および水晶体断片は、眼の内部から切断針の吸引ルーメンを通って吸引されるため、吸引ルーメンの直径よりも大きい組織片が、特に切断針のチップにおける吸引ルーメンの開口部において、吸引ルーメンを閉塞させたりまたは詰まらせたりし得る。吸引ルーメンが詰まると、真空圧が高まり、弾性チューブを潰す原因となる。閉塞が除去されると、望ましくないほどの大量の流体および組織が、眼から吸引ルーメンへと急速に引き込まれ過ぎる可能性がある。これは閉塞後サージ（ｐｏｓｔ－ｏｃｃｌｕｓｉｏｎ ｓｕｒｇｅ）として知られている。場合によっては、閉塞後サージは、眼を潰すおよび／または水晶体嚢（ｌｅｎｓ ｃａｐｓｕｌｅ）を引き裂く原因となり得る。

本開示は、ハンドヘルドプローブを含み得る例示的な眼科手術システムについて説明する。プローブは、ユーザによって掴まれるようなサイズおよび形状にされたハウジングを含み得る。プローブはまた、ハウジングから延在しかつ患者の眼に貫入し、それを治療するようなサイズにされているチップを含み得る。チップは、眼から流体を運ぶように配置された吸引ルーメンを含み得る。プローブはまた、ハウジング内に配置された蠕動運動ポンプを含み得る。ポンプは、導管ルーメンが延在する変形可能な導管を含み得る。導管ルーメンは、吸引ルーメンと流体連通し得る。ポンプはまた、変形可能な導管と接触するローラを含み、および外周面を含み得る。ローラは、変形可能な導管と係合して、変形可能なチューブを変形させ得る。ポンプはまた、ローラの外周面と接触しているローラ駆動装置を含み得る。ローラは、ローラ駆動装置の動きに応答して変形可能な導管に沿って可動とし、導管ルーメン内の物質の、それに沿った動きを引き起こし得る。

本開示はまた、ハンドヘルドプローブを含み得る眼科手術システムを開示し得る。ハンドヘルドプローブは、ユーザによって掴まれるようなサイズおよび形状にされたハウジングと、ハウジングから延在しかつ眼に貫入するようなサイズにされているチップと、ハウジング内に配置された蠕動運動ポンプとを含み得る。チップは、流体を運ぶように配置されたチップルーメンを含み得る。ポンプは、導管ルーメンを画成する変形可能な導管を含み得る。導管ルーメンはチップルーメンと流体連通し得る。ポンプはまた、変形可能な導管と接触する複数のローラを含み得る。複数のローラは、変形可能な導管に局部的な変形を形成し得る。複数のローラのそれぞれは、外周面を含み得る。ポンプはまた、複数のローラの各ローラの外周面と接触するローラ駆動装置を含み得る。複数のローラは、ローラ駆動装置の動きに応答して可動であり、導管ルーメン内の物質をそれに沿って輸送し得る。プローブはまた、ハウジング内に配置されたモータを含み得る。モータは、ローラ駆動装置に結合されたモータシャフトを含み得る。ローラ駆動装置は、モータシャフトの動きに応答して可動とし得る。

さらに、本開示は、眼科手術方法に関する。例示的な方法は、患者の眼に手術用プローブのチップを挿入することを含み得る。チップは、眼から物質を運ぶように配置された吸引ルーメンを含み得る。方法はまた、複数のローラを変形可能な導管に接触させて、複数のローラのそれぞれによって、変形可能な導管の局部的な変形を引き起こすこと；ローラ駆動装置によって複数のローラのそれぞれの外周面に係合すること；および変形可能な導管に沿った複数のローラの動きを引き起こすようにローラ駆動装置を動かすことによって、眼から物質を吸引して、変形可能な導管のルーメン内に含まれる物質を蠕動式にポンプで送ることを含み得る。

異なる実施例では、本開示の様々な態様は、以下の特徴の１つ以上を含み得る。ローラ駆動装置は、ローラを通って延在するアクスルを含まなくてもよい。蠕動運動ポンプは、円形構成に配置された複数のローラを含み得る。複数のローラは、変形可能な導管と接触し、かつ変形可能な導管とローラ駆動装置との間に配置され得る。ローラ駆動装置は、複数のローラと接触している面を含み得る。蠕動運動ポンプは、さらに、チャンネルを画成するトラックハウジングを含み得る。チャンネルは、複数のローラが移動するトラックを画成し得る。変形可能な導管は、チャンネル内に位置決めされ得、および複数のローラは、変形可能な導管およびローラ駆動装置と接触しながら、トラックに沿って動くように配置され得る。トラックは、チャンネル内への複数のローラの動きを制限することによって、変形可能な導管の変形を制限する接触面を含み得る。蠕動運動ポンプはまた、複数の凹部を有するガイド部材を含み得る。複数のローラのそれぞれは、複数の凹部のそれぞれ１つに位置決めされ得る。プローブはまた、ハウジング内に配置されたモータを含み得る。モータは、ローラ駆動装置に結合されたモータシャフトを含み得る。モータは、ローラ駆動装置を回転させ得る。ローラは球形とし得る。変形可能な導管は、物質を第１の方向に運ぶ第１のセグメントと、物質を第２の方向に運ぶ第２のセグメントとを含み得る。

コントローラは、モータを加減速するために、モータに制御信号を送信するように動作可能とし得る。変形可能な導管とドレン溜め部が流体連通し得る。導管ルーメン内で輸送された物質は、ドレン溜め部に堆積され得る。ハンドヘルドプローブは超音波水晶体乳化吸引プローブとし得る。

ローラ駆動装置は、手術用プローブ内に配置されたモータに結合され得、およびモータは、ローラ駆動装置に結合されたモータシャフトを含み得る。変形可能な導管は、トラックハウジングに形成されたチャンネル内に配置され、および複数のローラは、チャンネルによって形成されたトラックに沿って動かされ得る。

上述の概要および以下の図面および詳細な説明は、双方とも、本質的に例示および説明であり、および本開示の範囲を限定せずに、本開示の理解をもたらすことを意図することが理解される。そのことについては、本開示の追加的な態様、特徴、および利点が、下記から当業者に明らかである。

添付図面は、本明細書で開示するシステム、機器、および方法の実施例を説明し、および説明と共に、本開示の原理を説明する働きをする。

従来の蠕動運動ポンプの図である。 例示的な眼科手術システムの図である。 例示的な眼科手術システムのブロック図である。 超音波水晶体乳化吸引プローブのブロック図である。 例示的な蠕動運動ポンプの一部分の図である。 蠕動運動ポンプの例示的な態様の図である。 例示的な蠕動運動ポンプの図である。 図７の蠕動運動ポンプの縦断面図である。 図７および図８の蠕動運動ポンプのトラックハウジングの図である。 例示的な蠕動運動ポンプの縦断面図である。 例示的な蠕動運動ポンプを含むハンドヘルドプローブの一部分の縦断面図である。 図１１のハンドヘルドプローブおよび蠕動運動ポンプの端面の断面図である。 蠕動運動ポンプの例示的な態様の図である。 図１３の蠕動運動ポンプの例示的な態様を示すグラフである。 例示的な眼科手術方法のフロー図である。

これらの図面は、以下の詳細な図面を参照することにより、より良好に理解される。

本開示の原理の理解を促すために、ここで、図面に示す実施例を参照し、およびそれらを説明するために特殊言語を使用する。それにもかかわらず、本開示の範囲の限定を意図しないことが理解される。説明の機器、器具、方法に対する任意の代替例およびさらなる修正例、および本開示の原理の任意のさらなる適用例は、本開示が関連する当業者が通常思いつくように、十分に考慮される。特に、１つ以上の実施例を参照して説明した特徴、構成要素、および／またはステップは、本開示の他の実施例を参照して説明した特徴、構成要素、および／またはステップと組み合わせられ得ることが十分に考慮される。簡潔にするために、場合によっては、図面を通して同じ参照符号を使用して、同じまたは同様の部分を指す。

本開示は、概して、蠕動運動ポンプを使用して、眼から、物質、例えば流体、水晶体粒子、他の生物学的物質を含む他の物質、またはそれらの組み合わせを吸引するための機器、システム、および方法に関する。いくつかの実施例では、ポンプは、超音波水晶体乳化吸引プローブなどのハンドヘルド手術用プローブに収まるように配置される。ポンプは、吸引流体が流れる可撓性／変形可能な導管と接触している１つ以上のローラを含む。ポンプはまた、ローラの周辺または外表面と接触しているローラ駆動装置を含む。例えば、ローラ駆動装置は、ローラと摩擦係合してそれを動かす面を有する回転プレートまたは回転シリンダーとし得る。ローラ駆動装置は、導管に沿ってローラを動かして、流体の流れを促す。従来の蠕動運動ポンプについて、図１を参照して下記でより詳細に説明する。

図１は、チューブ４０に沿って方向１８に動くためにローラ１２を用いる従来のポンプ１０を示す。ローラ１２はモータによって駆動され得る。ローラ１２とチューブ４０との間の摩擦によって、ローラ１２をアクスル２０の周りで方向１６に回転させる。アクスル２０は、ローラ１２がチューブ４０に沿って方向１８に動くため、方向１８に平行移動する。ローラ１２はチューブ４０に接触してそれを変形させ、ローラ１２の両側において、チューブ４０内に高圧領域および低圧領域を生じる。ローラ１２がチューブ４０に沿って方向１８に動くとき、高圧領域および低圧領域はチューブ４０に沿って動く。ローラ１２が方向１８に動くとき、ローラ１２は、チューブ４０内の物質を方向１８に蠕動式に動かす。

そのようなポンピング機構では、ローラ１２と、アクスル２０（ローラ１２がその周りで回転する）との間に高摩擦が生じ得る。この摩擦に打ち勝つようにすることは、超音波水晶体乳化吸引プローブの設計および製造を複雑にし得る。追加的な構成要素、例えば軸受１４が、ローラ－アクスル摩擦を最小限にするために、ポンプ１０に追加される必要がある可能性がある。摩擦に打ち勝つために、比較的出力が大きいモータが、ポンプ１０を操作するために使用され得る。しかしながら、そのようなモータは、超音波水晶体乳化吸引プローブに実装するには大きすぎたり、重すぎたり、および／または高価すぎたりする可能性がある。図１に示すようなタイプの蠕動運動ポンピング機構は、弾性チューブと、チューブに接触する構成要素との間に高摩擦を伴い得る。その結果、プローブは、摩擦に打ち勝つために、追加的な潤滑な構成要素および／またはよりパワーすなわち動力のあるモータを必要とする可能性がある。

しかしながら、従来のシステムとは異なり、本明細書で説明する蠕動運動ポンプは、ローラを通って延在するアクスルを含まない。例えば、ローラを通って延在するアクスルを介するローラとは反対に、モータのモータシャフトは、ローラ駆動装置に結合され得る。

本開示の機器、システム、および方法は、従来の吸引ポンプを上回る多数の利点をもたらす。例えば、本明細書で説明するポンプの配置構成はアクスルを用いないため、アクスルとローラとの間の相互作用から生じる摩擦を最小限にする。摩擦効果は、より小規模ではシステムの動力学に影響を及ぼし得るため、摩擦を最小限にすることは、ポンプを小型化するのにより適している。より小型のポンプは手術用プローブ内に実装でき、これにより、閉塞後サージ効果を好都合に減少させるかまたはなくす。より小型、より軽量、および／またはより安価なモータを使用して、摩擦の少ないポンプを駆動し得る。アクスルの省略も、潤滑にする必要を最小限にする。本明細書で説明するポンプのいくつかの実施例はまた、幾何学的形状が単純であるローラを用い、これは、単純なポンプ設計を可能にし得る。

図２は、例示的な眼科手術システム１００を示す。図３は、眼科外科的処置を行うために操作する様々なサブシステムを示すシステム１００のブロック図である。図２および図３を参照して説明すると、例示的なシステム１００は、ハンドヘルドプローブ１１２、およびコンソール１０１を含む。コンソール１０１は、可動ベースハウジング１０２、および外科的処置の間のシステムの動作および性能に関するデータを示す関連のディスプレイ画面１０４を含む。

システム１００は、複数のサブシステムの少なくとも一部を含む。例えば、システム１００は、足踏みペダルサブシステム１０６、流体力学サブシステム（ｆｌｕｉｄｉｃｓ ｓｕｂｓｙｓｔｅｍ）１１０、および超音波発生サブシステム１１６を含み、それらは全て、コンピュータシステム１０３と連携して、超音波水晶体乳化吸引法の外科的処置を行う。コンピュータシステム１０３は、プロセッサーおよびメモリを含み、およびハウジング１０２内に配置され得る。足踏みペダルサブシステム１０６は足踏みペダル１０８を含む。流体力学サブシステム１１０は、ハンドヘルドプローブ、例えば統合吸引ポンプを有するハンドヘルドプローブ１１２を含む。超音波発生サブシステム１１６は、ハンドヘルドプローブ１１２の切断針に超音波振動を提供する。いくつかの実施例では、サブシステム１０６、１１０、１１６のいくつかは、コンソール１０１から分離できるおよび／またはそこに配置されていない構成要素または要素を含み得る。これらのサブシステムは、外科的処置の様々な局面を行うために、重なり合いかつ連携し得る。

サブシステム１０６、１１０、および１１６の１つ以上は、コンピュータシステムと電気通信し得る。図示の例では、サブシステム１０６、１１０、および１１６は、コンピュータシステム１０３と電気通信している。いくつかの実施例では、コンピュータシステム１０３は、サブシステム１０６、１１０、および１１６の１つ以上に制御信号を送信して、それに関連するプローブ、例えば、プローブ１１２などの動作を制御し得る。プローブ１１２およびコンソール１０１は、電気ケーブル１１３および１つ以上の可撓性導管１１４によって接続され得る。コンソール１０１は、例えばプローブ１１２などのプローブ１１２の統合吸引ポンプを駆動する駆動機構へ電力を伝送し得る。コンソール１０１はまた、他の駆動機構に供給するプローブへ電力を伝送し得る。例えば、コンソール１０１は、超音波切断針を操作するための電力を提供し得る。いくつかの実施例では、１つ以上の可撓性導管１１４は、手術部位に灌流流体を供給し、かつ吸引流体を、眼からプローブ１１２を経て運び得る。

図４は、例示的な実施例による流体力学サブシステム１１０の一部を概略的に示すブロック図である。流体力学サブシステム１１０は、灌流経路１３０、吸引経路１４０、およびプローブ１１２を含む。プローブ１１２は、外科医などのユーザによって掴まれ、手で持って使用されるサイズおよび形状にされたハウジング１５０を含み得る。いくつかの実施例では、プローブ１１２は、灌流スリーブ１５２および切断針１５４を含む超音波水晶体乳化吸引プローブとし得る。灌流スリーブ１５２および切断針１５４はハウジング１５０から延在し得る。図４では、理解しやすくするために灌流スリーブ１５２および切断針１５４は別々に示されているが、異なる実施例では、灌流スリーブ１５２および切断針１５４は、同軸としても、または他の方法で配置されてもよい。灌流スリーブ１５２および切断針１５４は、患者の眼１６０に貫入し、それを治療するようなサイズにされ得る。

いくつかの実施例では、プローブ１１２は、超音波水晶体乳化吸引プローブとして特徴付けられ得るが、プローブ１１２はスタンドアロンの吸引プローブとし得ることが理解される。プローブ１１２はまた、統合ポンプ２００および／またはモータ１６１を有する、別のタイプの手術用プローブとし得る。例えば、プローブ１１２は、照明プローブ、レーザプローブ、および／または硝子体（ｖｉｔｒｅｏｕｓ）切断プローブとし得る。図４に示す例では、プローブ１１２は、統合ポンプ２００およびモータ１６１を含む。他の実施例では、プローブ１１２は、モータ以外の、他のタイプの駆動機構を含み得る。さらに、他の実施例では、プローブ１１２は、統合ポンプ２００、またはモータ１６１、またはそれら双方を含み得る。

いくつかの超音波水晶体乳化吸引処置の過程において、切断針１５４のチップ１６４、および灌流スリーブ１５２の端部１６６は、眼の外側組織内の小さな切開部を通って前眼部１６０に挿入され得る。水晶体を乳化するまたは他の方法で分割するために、外科医は、切断針１５４のチップ１６４を眼１６０の水晶体と接触させるため、振動しているチップ１６４が水晶体を細分化する。灌流流体が、灌流流体供給部１３４からスリーブ１５２の灌流ルーメン１５６を経由して手術部位へ、例えば、前眼部１６０内へと送給され得る。結果として得られる破片が、処置の間に眼にもたらされる灌流溶液と一緒に、眼１６０から切断針１５４の内側ボアまたはルーメン１５８を通って吸引される。吸引される物質は、ドレン溜め部１４４内へと送給される。

処置の複数の選択期間を通して、またはその間、灌流用の流体は、眼１６０へポンプで送り込まれ得る。いくつかの実施例では、切断針１５４は、環状の通路を画成するスリーブ１５２の灌流ルーメン１５６を通って延在し得る。灌流用の流体は、環状の通路内で灌流スリーブ１５２と切断針１５４との間を通過し、かつ灌流スリーブ１５２の端部１６６においておよび／または端部１６６の近くの灌流スリーブ１５２に形成された１つ以上のポートまたは開口部から、眼１６０へ流出し得る。

図示の例では、プローブ１１２は、灌流導管１３２を含む灌流経路１３０の構成要素を含む。場合によっては、灌流経路３０の１つ以上の構成要素は、灌流流体を運ぶためのルーメンを画成する可撓性および／または変形可能なチューブとし得る。図４に示す例では、導管１３２は、灌流流体供給部１３４からプローブ１１２まで延在し得る。導管１３２の少なくとも一部分はハウジング１５０内に配置され、および灌流流体供給部１３４、およびスリーブ１５２の灌流ルーメン１５６と流体連通している。外科的処置の間、灌流流体は、灌流流体供給部１３４から、灌流導管１３２および灌流ルーメン１５６を通って、眼１６０内へと流れ得る。灌流流体は、食塩水または平衡塩類溶液とし得る。灌流流体は、眼圧を維持し得、および眼１６０から吸引される流体と入れ替わることによって、外科的処置の間に眼１６０が潰れるのを防止し得る。灌流用の流体はまた、熱、例えば超音波切断針１５４の振動によって生成される熱から、眼組織を保護し得る。さらに、灌流用の流体は、乳化した水晶体の破片を懸濁し、眼１６０から吸引し得る。いくつかの実施例では、灌流流体供給部１３４は、プローブ１１２から離間され得る。例えば、いくつかの実施例は、静脈用ポール（ｉｎｔｒａｖｅｎｏｕｓ ｐｏｌｅ）に、固定したまたは調整可能な高さで配置される、灌流流体供給部１３４を含む。他の実施例は、コンソール１０１内に配置された灌流流体供給部１３４を含む。

プローブ１１２はまた、吸引経路１４０の構成要素を含み得る。例えば、プローブ１１２は、吸引導管１４２の全てまたは一部を含み得る。吸引導管１４２は、吸引した物質を運ぶルーメンを有する可撓性および／または変形可能なチューブの形態にあるとし得る。導管１３２、１４２は、シリコーンまたは他のタイプのポリマーを含む任意の好適な弾力材で形成され得る。

図４に示すように、導管１４２は、プローブ１１２からドレン溜め部１４４まで延在する。吸引導管１４２の少なくとも一部分は、ハウジング１５０内に配置され得る。吸引導管１４２は、切断針１５４の吸引ルーメン１５８およびドレン溜め部１４４と流体連通する。吸引流体は、眼１６０から吸引ルーメン１５８および吸引導管１４２を通って流れ、およびドレン溜め部１４４に集まる。吸引流体は、灌流流体（例えば、灌流経路を経由して眼１６０へ送給された灌流流体）、眼１６０からの生体液、および／または眼１６０からの生体物質、例えば乳化された眼の水晶体断片を含み得る。ドレン溜め部１４４は、プローブ１１２から離間されていてもよく、および例えば、いくつかの実施例ではコンソール１０１内に配置されてもよい。

ポンプ２００は、吸引経路１４０と関連付けられ得る。ポンプ２００は、吸引導管１４２とインターフェースを取るように配置されて、眼１６０からドレン溜め部１４４の方へ向かう吸引流体の流れを促し得る。例えば、ポンプ２００は、モータ１６１によって駆動される蠕動運動ポンプとし得る。モータ１６１のモータシャフトは、ローラ駆動装置、例えばポンプ２００の動くプレートおよび／または動くシリンダーに機械的に結合され得る。モータシャフトの回転が、ローラ駆動装置の対応する回転を引き起こす。モータ１６１および／またはポンプ２００の様々な実施例は、モータシャフトおよびローラ駆動装置と併せて、図５～１５に示されておりおよび／または説明されている。

いくつかの実施例では、ポンプ２００または別のポンプは、灌流導管１３２とインターフェースを取るように配置され得る。例えば、ポンプ２００は、灌流導管１３２とインターフェースを取るように配置されて、灌流流体供給部１３４から眼１６０の方へ向かう灌流流体の流れを促し得る。従って、ポンプ２００は、流体を、眼１６０から（吸引導管１４２に沿って）および／または眼１６０の方へ（灌流導管１３２に沿って）方向付けるように、プローブ１１２内に実装され得る。

流体力学サブシステム１１０はまた、モータ１６１と電気通信するコントローラ１７０を含み得る。コントローラ１７０は、１つ以上のプロセッサーおよび１つ以上のメモリデバイスを含み得る。いくつかの実施例では、プロセッサーは、並列または順次処理を実行できる１つ以上の処理コアを含み得る。他の実施例では、コントローラ１７０は、例えば、限定されるものではないが、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）などの、専用の１つのハードウェアとし得る。１つ以上のメモリデバイスは、任意のメモリまたはモジュールを含み得、および、限定されるものではないが、磁気媒体、光媒体、ランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ）、リードオンリーメモリ（ＲＯＭ）、リムーバブル・メディア、または任意の他の好適なローカルまたはリモートメモリ要素を含む、揮発性または不揮発性メモリの形態を取り得る。１つ以上のメモリデバイスは、１つ以上のプロセッサーによって使用および／または実行するための１つ以上のプログラムおよび／またはデータを記憶し得る。

モータ１６１は、コントローラ１７０によって送信された制御信号に応答して動作し得る。場合によっては、コントローラ１７０は、モータ１６１のオン／オフステータス、動作周波数、および／または他のパラメータを制御し得る。例えば、コントローラ１７０は、制御信号をモータ１６１へ送信して、モータ１６１を加減速させ得る。ポンプ２００はモータ１６１に結合されているため、モータ１６１の動作は、次に、ポンプ２００の動作を引き起こす。いくつかの実施例では、コントローラ１７０は、コンピュータシステム１０３（図２）とは異なり得る。他の実施例では、コントローラ１７０は、コンピュータシステム１０３の一部とし、かつモータ１６１と通信し得る。

図５は、例示的な蠕動運動ポンプ５００の態様を示す。ポンプ５００は、図４のポンプ２００の一部とし得るか、またはそれを形成し得る。導管５４０は、図４の導管１４２の一部分を形成し得る。

ポンプ５００は、ローラ５０２およびローラ駆動装置５１０を含む。ローラ５０２は、ローラ駆動装置５１０によって導管５４０に沿って動かされる。導管５４０はルーメン５４２を画成する。図示の例では、ローラ駆動装置５１０は、ローラ５０２と接触する面５１６を有するプレートである。特に、ローラ駆動装置５１０の面５１６は、ローラ５０２の外周面５０３と係合する。図示の例では、ローラ駆動装置５１０の面５１６は、全体的に平面的である。しかしながら、面５１６は、非平面的としてもよい。ローラ５０２は、導管５４０に接触してそれを変形させる。詳細には、図５に示すように、ローラ５０２は導管５４０を締め付けて、内面５４４がそれ自体に接触して、導管５４０内に局部的な閉塞部を形成するようにする。導管５４０内の流体の流れは、ほんの一瞬の間、ローラ５０２との接触点において閉塞され得る。しかしながら、ローラ５０２との接触およびその動きによって、導管５４０内に高圧領域および低圧領域が生じる。導管５４０内に生じた圧力によって、ルーメン５４２内の流体を方向５１１に流す。それゆえ、ポンプ５００は、物質を蠕動式にポンプで送る。

ローラ駆動装置５１０は、モータ、例えば、図３に示すモータ１６１などに結合され得る。ここでは、しかしながら、ローラ５０２は、モータ１６１によって直接駆動される。むしろ、ローラ５０２は、方向５０４に回転し、およびローラ駆動装置５１０が方向５１１に駆動されている結果、方向５１１に平行移動する。それゆえ、図１に示す従来のポンプ４００とは対照的に、ローラ５０２は、ローラ５０２の中心を通って延在するアクスルを有しないため、それによって駆動されない。その代わりに、モータ１６１によって駆動されるローラ駆動装置５１０が、ローラ５０２の外周面５０３に接触する。ポンプ５００内のアクスル－ローラインターフェースの省略は、摩擦源を好都合になくし、かつポンプ５００を操作するためにモータ１６１が打ち勝つ必要のある摩擦の総量を最小限にする。従って、ポンプ５００を操作するためにプローブ１１２に含まれるポンプ１６１は、より軽量、より小型、およびより安価になり得る。

ローラ５０２は、好適なポンプ作用をもたらす任意の形状とし得る。いくつかの実施例では、ローラ５０２は、球形のボールローラとして付形される。そのような実施例では、ローラ５０２の外周面５０３は弧状の面であり、およびローラ駆動装置５１０の面５１６に接触している。いくつかの実施例では、ローラ５０２は、ステンレス鋼などの金属で形成され得る。他の実施例では、ローラ５０２は、シリコーンまたは他のタイプのポリマープラスチックおよび／またはゴムなどの非金属材料から形成され得る。例えば、ローラ５０２は、高デュロメータのシリコーンで形成され得る。

球形のボールローラを用いることは、好都合にも、ポンプ５００の製造を単純にし得る。以前の蠕動運動ポンプは、ローラ、および／または弾性チューブと接触する他の構成要素に、複雑な幾何学的形状を必要とした。例えば、以前の蠕動運動ポンプは、テーパ付きの形状またはヘリカルスクリュー／スクリューエキスパンダ（ｈｅｌｉｃａｌ ｓｃｒｏｌｌ）を備えるローラを用いた。より単純な幾何学的形状を有する球形のボールローラは、製造、獲得、および／またはポンプ５００への実装が、より簡単である。

プローブ１１２の蠕動運動ポンプ５００は任意の数のローラを含み得る。例えば、ポンプ５００は、図５に示す単一のローラ５０２を含む。他の場合には、２つ以上のローラ５０２を使用してもよい。例えば、いくつかの実施例では、ポンプ５００は、２～１８個のローラを使用し得る。しかしながら、範囲はそのように限定されない。むしろ、任意の数のローラ５０２がポンプ５００において使用され得る。例えば、図１１および図１２に示す例示的なポンプ８００は、４個のローラ８０２を用いる。図６、図７、および図１３に示す例示的なポンプ６００、７００、および９００はそれぞれ、６個のローラを含む。図１０に示す例示的なポンプ７５０は、１２個のローラ７０２を含む（図１０の縦断面図では、４個のローラ７０２が示されており、および８個のローラ７０２は隠れている）。

本開示の範囲内にあるポンプは、様々な構成に配置されたローラを有し得る。例えば、ローラは、長手方向、軸方向／半径方向、および／または周方向の間隔の任意の組み合わせで、互いに対して位置決めされ得る。例えば、図６、図７、図１２、および図１３にそれぞれ示すように、ポンプ６００のローラ６０２、ポンプ７００のローラ７０２、ポンプ８００のローラ８０２、およびポンプ９００のローラ９０２は、全体的に円形構成に配置され得る。さらに、ローラは、例えば、図６に示すように、円周上で互いに離間され得る。いくつかの実施例では、導管内に高圧領域と低圧領域との圧力差が常に確実に存在するようにするために、導管内の流体の流れをほんの一瞬の間閉塞する少なくとも１つのローラがあるように、ローラは配置され得る。図６に示すように、ローラは互いに離間されるため、隣接するローラによって締め付けられる、閉塞される、または他の方法で変形されるチューブの２つの部分の間に、非閉塞チューブの一部分が置かれるようにする。チューブのこの非閉塞部分内の流体は、ローラによって所望の方向に促される。

図５では、導管５４０は線形構成に配置されているとして示されている。ローラ駆動装置５１０は、方向５１１において線形に可動である。ローラ駆動装置５１０の平行移動によって、方向５１１における、導管５４０に沿ったローラ５０２の対応する線形の変位を引き起こす。他の実施例では、導管は非線形構成に配置されてもよく、およびローラ駆動装置およびローラは、非線形経路に沿って動き得る。例えば、ローラ駆動装置およびローラは、１つ以上の長手方向、軸方向／半径方向、および／または周方向において動くように配置され得る。ローラ駆動装置およびローラは、同じまたは異なる経路に沿って動き得る。一般的に、ローラは、導管に接触し、それを変形させ、およびそれ沿って動き得る。ローラ駆動装置は、ローラに接触し、かつ導管に沿ったローラの動きを促すように配置される。

図６は、導管６４０のセグメントにわたって円形構成に配置された複数のローラ６０２を有するポンプ６００の一部分を示す。図６に示す導管６４０のセグメントは、全体的に円形またはリング形状に配置される。円形構成は、好都合にも、プローブのハウジング、例えば例示的なプローブ１１２のハウジング１５０内に導管６４０をよりコンパクトにまとめることができるようにし得る。図示の例では、ポンプ６００は、反時計回りの方向６１１にローラ６０２を回転させ、それにより、流体が、導管６４０のセグメントを反時計回りの方向６１１に通るように促す。ポンプ６００はまた、時計回りの方向に操作されてもよい。物質（例えば、流体または流体混合物）のボーラスが、隣接するローラ６０２間の体積部にある導管６４０によって運ばれ得る。流体は、方向６４２において導管６４０にポンプで送り込まれ、および方向６４４において導管６４０から出る。

ポンプ６００は、ローラ６０２と接触しているローラ駆動装置６５０を含む。ローラ駆動装置６５０は、反時計回りの方向６１１に回転して、ローラ６０２も導管６４０に沿って方向６１１に回転するようにする。ローラ６０２は、ローラ６０２が導管に沿って方向６１１に動くときに、導管６４０に接触してそれを変形させて、流体が導管６４０を通るように促す。

図７～１０は、例示的なポンプ７００を示す。ポンプ７００は、ローラ７０２、ローラ駆動装置７１０、トラックハウジング７２０、およびガイド部材７３０を含む。図７は、ポンプ７００の図である。図８は、ポンプ７００の縦断面図である。図９は、トラックハウジング７２０の図である。

ポンプ７００は、円形構成に配置された複数のローラ７０２を含む。ローラ駆動装置７１０は、プレート７１２およびシャフト７１４を含む。例えば、プレート７１２およびシャフト７１４は、一体的に形成され得る。いくつかの実施例では、プレート７１２は、シャフト７１４に、例えばシャフト７１４の端部に形成されたフランジの形態にあるとし得る。モータ１６１はシャフト７１４に機械的に結合されて、シャフト７１４を方向７１１に回転させ得る。プレート７１２は、図８に示す面７１６を含み、この面は、ローラ７０２の外周面７０３に接触して、ローラ７０２を摩擦式に駆動する。ローラ７０２の外周面７０３とプレート７１２の面７１６は互いに係合し、プレート７１２の回転によって対応してローラ７０２を回転させるようにし、ローラ７０２のそれぞれを個々の軸Ａ１の周りで回転させ、軸Ａ１はそれぞれ、長手方向軸Ａ２から半径方向外向きにおよびそれに対して垂直に延在する。ローラ７０２は、集合体として、ローラ駆動装置７１０の長手方向軸Ａ２の周りで周方向経路に沿って回転する。プレート７１２の面７１６は、ローラ７０２のそれぞれの部分を受け入れるまたは収容するようなサイズおよび形状にされた環状の溝７１８を含む。いくつかの実施例では、面７１６は、環状の溝７１８を省略してもよく、むしろ、複数の個々の窪みを含む。窪みのそれぞれが、ローラ７０２のうちの１つを受け入れ、かつローラ７０２の外周面７０３に対応する形状を有する。他の実施例では、面７１６は全体的に平面的としてもよく、および環状の溝または個々の窪みを除外し得る。

図９に示すように、トラックハウジング７２０には円形チャンネル７２６が形成されている。チャンネル７２６は、ローラ７０２が動くための経路を形成するトラック７２２を画成する。トラック７２２は、縁７２４ａおよび７２４ｂを含む。図示の例では、縁７２４ａおよび７２４ｂは、チャンネル７２６のそれぞれ外縁および内縁に形成された面取り部によって画成される。ローラ７０２は、ローラ７０２の複数の部分が縁７２４ａおよび７２４ｂと接触しながら、縁７２４ａと７２４ｂとの間のチャンネル７２６に沿って移動する。いくつかの実施例では、トラック７２２の幅は、ローラ７０２の直径を下回ってもよい。

チャンネル７２６は、トラック７２２と端面７２９との間に形成された環状の間隙７２７を含む。チャンネル７２６に形成された環状の間隙７２７内に可撓性導管７４０が位置決めされる。場合によっては、間隙７２７の深さは、ローラ７０２がトラック７２２に沿って動かされるときに導管７４０がローラ７０２によって完全に閉塞されるように、選択される。他の実施例では、間隙７２７の深さは、ローラ７０２がトラック７２２に沿って動かされるときに導管７４０がローラ７０２によって完全に閉塞されるのを防止するようにし得る。トラック７２２およびチャンネル７２６は、ローラ７０２が可撓性導管７４０に接触しかつそれを変形させながらトラック７２２の周りで回転するように、配置される。

ローラ７０２は、トラック７２２を巡っておよび導管７４０に沿って回転しながら、縁７２４ａおよび７２４ｂに当接しかつそれに沿って転がる。ローラ７０２と縁７２４ａおよび７２４ｂとの間の接触は、ローラ７０２の、チャンネル７２６内への長手方向の進入を制限することによって、ローラが、選択した量を上回って導管７４０を変形させるのを防止する。これにより、好都合にも、導管７４０に対する望ましくない高い荷重を防止し、それにより、導管７４０の摩耗を減少させ、および導管７４０の引き裂きを防止する。トラックハウジング７２０はまた、例えば、図８に示すように、導管７４０が通過して延在するポート７２８を含む。場合によっては、導管７４０の両端部は、ポート７２８を通って延在する。他の実施例では、トラックハウジング７２０は、導管７４０の対向端部が通過して延在する別々のポートを含み得る。

図８には、異なる長さのチューブであるとして導管７４０が示されている。しかしながら、本開示の範囲はそのように限定されない。他の実施例では、導管７４０は、他の方法で形成されてもよい。例えば、導管７４０は、トラックハウジング７２０に統合され得るまたはそれに一体的に形成され得る。いくつかの実施例では、弾力材が、トラックハウジング７２０上にオーバーモールドされ、かつトラック７２２の周りに位置決めされ得、オーバーモールドされた弾力材が、トラック７２２の周りにシールを形成するようにする。いくつかの実施例では、導管７４０を形成する、オーバーモールドされた弾力材は、凸状の断面形状を有し得る。いくつかの実施例では、弾力材、およびチャンネル７２６の表面は、流体が運ばれ得るルーメンを画成する。流体は、ルーメン内を自由に流れ得る（例えば、異なるチューブがない）。ポンプ７００は、ローラ７０２がトラック７２２に沿って動くときに、ローラ７０２によって弾力材を圧迫することによって、流体の流れを促し得る。一体的に形成された導管は、好都合にも、製造をより効率的にし、および製造コストを削減し得る。導管は、トラックハウジング７２０が製造されるのと同時に、トラックハウジング７２０内に形成され得る。その結果、チャンネル７２６内に異なるチューブを位置決めする追加的なステップが回避され得る。

図７および図８に示すように、ポンプ７００は、ローラ駆動装置７１０とトラックハウジング７２０との間に配置されたガイド部材７３０を含む。ガイド部材７３０は、ガイド部材７３０を通って長手方向に延在する複数の開口部７３２を含む。開口部７３２は、それぞれのローラ７０２を受け入れるようなサイズにされる。ローラ７０２は開口部７３２内に位置決めされて、ローラ７０２の複数の部分が、ガイド部材７３０の長手方向の両側面から突出するようにする。

ガイド部材７３０は、ローラ７０２の全ての中心を通って延在する基準面が軸Ａ１を含むかまたはそれと平行でありかつ長手方向軸Ａ２に対して直角であるような向きにされる。ガイド部材７３０は、ローラ７０２がプレート７１２によって導管７４０に沿って回転されるときに、ローラ７０２の周方向の間隔、半径方向の位置決め、および／または軸方向の位置決めを維持するように配置され得る。そのことについては、ガイド部材７３０は、ローラ７０２の互いに対する不要な周方向の動き、ローラ７０２の半径方向の動き、および／または軸方向の動きを防止することによって、ローラ７０２の円形構成を保ち得る。これは、好都合にも、ローラ７０２がローラ駆動装置７１０によって導管７４０に沿って駆動されるときでも、ローラ７０２を互いに対して公知の固定位置に保つことによって、導管７４０内での規則的な、周期的な、蠕動式の流体の流れを保証し得る。

図１０は、別の実施例による別の例示的なポンプ７５０の縦断面図である。ポンプ７５０は、複数のローラ７０２、ローラ駆動装置７１０、トラックハウジング７２０、およびガイド部材７３０を含む。ローラ７０２、トラックハウジング７２０、ガイド部材７３０、およびローラ駆動装置７１０は、ポンプ７００に関連して上述したものと同様とし得る。しかしながら、ローラ駆動装置７１０はまた、下記で説明するように、複数のローラ７０４の外周面に接触する、プレート７１２に形成された面７１７を含む。ポンプ７５０は、さらに、支持部材７８０内に位置決めされた複数のローラ７０４と、トラックハウジング７７０内に形成されたチャンネル７７６とを含む。トラック７７２は、チャンネル７７６の縁７７４ａおよび７７４ｂによって画成される。上述のトラック７２２と同様に、縁７７４ａおよび７７４ｂは、チャンネル７７６のそれぞれ外縁および内縁に形成された面取り部によって画成される。ローラ７０４は、ローラ駆動装置７１０の回転によってトラック７２２に沿って運ばれる。導管７６０がチャンネル７７６内に位置決めされる。ローラ７０４がトラック７２２に沿って動かされて導管７６０を圧迫すると、ローラ７０４は、縁７７４ａおよび７７４ｂと接触する。ローラ７０４は導管７６０に接触してそれを変形させて、導管７６０内に形成されたルーメンの全てまたは一部を閉塞させる。トラック７７２の縁７７４ａおよび７７４ｂは、ローラがチャンネル７７６内へと延在できる量、および導管７６０がローラ７０４によって閉塞される量を制限する。

また、導管７４０と同様に、導管７６０は、トラックハウジング７７０と統合され得るかまたはそこに一体的に形成され得る。いくつかの実施例では、弾力材が、トラックハウジング７７０上にオーバーモールドされ、およびトラック７７２の周りに位置決めされて、オーバーモールドされた弾力材が、トラック７７２の周りにシールを形成するようにし得る。いくつかの実施例では、導管７６０を形成する、オーバーモールドされた弾力材は、凸状の断面形状を有し得る。いくつかの実施例では、弾力材およびチャンネル７７６の表面は、場合によっては、流体が運ばれ得るルーメンを画成し、およびチャンネル７７６を含む、流体の流れ用のルーメンを画成し得る。

チャンネル７７６は、トラック７２２と端面７３３との間に形成された環状の間隙７３１を含む。可撓性導管７６０は、チャンネル７７６に形成された環状の間隙７３１内に位置決めされる。場合によっては、間隙７３１の深さは、ローラ７０４がトラック７７２に沿って動かされるときに、導管７６０がローラ７０４によって完全に閉塞されるように、選択される。他の実施例では、間隙７３１の深さは、ローラ７０４がトラック７７２に沿って動かされるときに、導管７６０がローラ７０４によって完全に閉塞されるのを防止するような深さとし得る。トラック７７２およびチャンネル７７６は、ローラ７０４が可撓性導管７６０と接触してそれを変形させながらトラック７７２の周りで回転するように、配置される。

ローラ７０４は、支持部材７８０に形成された凹部７５２内に位置決めされる。支持部材７８０は、ガイド部材３７０と同様に動作して、ローラ７０４がプレート７１２によって導管７６０に沿って回転されるときに、支持部材７８０が、ローラ７０４の周方向の間隔、半径方向の位置決め、および／または軸方向の位置決めを維持するようにする。図１０に示すように、面７１７は、ローラ７０４のそれぞれの部分を受け入れるまたは収容するようなサイズおよび形状にされた環状の溝７１９を含む。他の実施例では、面７１７は、環状の溝７１９を省略してもよい。

動作中、ローラ駆動装置７１０は、トラックハウジング７２０およびトラックハウジング７７０の双方に関して軸Ａ３の周りで回転する。プレート７１２の面７１７は、ローラ７０４の外周面７１５と接触し、および面７１６は、ローラ７０２の外周面７０３と接触する。プレート７１２の面７１７はローラ７０４の外周面７１５と摩擦係合して、ローラ７０４を回転させる。同様の方法で、ローラ７０２も面７１６によって回転される。面７１６および７１７は、プレート７１２の対向側面である。プレート７１２は、異なる組のローラ７０２および７０４を同時に駆動して、ローラ駆動装置７１０が軸Ａ３の周りで回転されるときに、流体がそれぞれ導管７４０および７６０を通るように促す。いくつかの実施例では、導管７４０および７６０は、互いに流体連通し得る。従って、導管７４０および７６０は、同じ流路の異なるセグメントとし得る。他の実施例では、導管７４０および７６０は、互いに分離しているため、互いに流体連通していない可能性がある。いくつかの実施例では、トラックハウジング７７０には、導管７６０が通過し得る１つ以上のポートが形成され得る（上述のポート７２８と同様とし得る）。

図１１および図１２は、プローブ１１２の一部分を示す。プローブ１１２は、モータ１６１と、ローラ８０２およびローラ駆動装置８１０を有する例示的な蠕動運動ポンプ８００とを含む。図１１は、図１２の断面線１１－１１に沿って取ったプローブ１１２の縦断面図である。図１２は、プローブ１１２の横断面図である。

ポンプ８００およびモータ１６１は、プローブ１１２のハウジング１５０内に配置される。電気ケーブル１１３がモータ１６１に電力を提供する。モータ１６１はモータシャフト１６２を含む。モータシャフト１６２は、ポンプ８００のローラ駆動装置８１０に結合され、モータシャフト１６２が回転されるときにローラ駆動装置８１０が回転されるようにする。いくつかの実施例では、ローラ駆動装置８１０はモータシャフト１６２に取り付けられる。図示の実施例では、ローラ駆動装置８１０は回転シリンダーである。モータシャフト１６２は、ローラ駆動装置８１０のボア８１３内に受け入れられる。シャフト１６２の回転によって、ローラ駆動装置８１０の対応する回転を引き起こす。

ローラ駆動装置８１０は、全体的にシリンダー形状を有する。ローラ駆動装置８１０の面８１６は、１つ以上のローラ８０２の外周面８０３に接触している。ローラ駆動装置８１０の面８１６は、溝８１８を含み得、そこに、ローラ８０２は位置決めされる。溝８１８は、ローラ８０２のうちの少なくとも１つを収容するようなサイズおよび形状にされている。図示の例では、溝８１８は、全てのローラ８０２を受け入れるようなサイズおよび形状にされている。いくつかの実施例では、ローラ駆動装置８１０は、全てのローラ８０２の中心を含む基準面８０３に対して直角に位置する。基準面８０３は、ローラ８０２のそれぞれを、第１の半体８０５および第２の半体８０７に分割する。溝８１８の少なくとも一部分は、第１の半体８０５の一部分、第２の半体８０７の一部分、または第１の半体８０５および第２の半体８０７の双方の一部分の周りに延在する。いくつかの実施例では、ローラ駆動装置８１０の少なくとも遠位部分は、第１の方向８０９、第２の方向８１１において、または第１および第２の方向８０９および８１１の双方において、ローラ８０２を越えて長手方向に延在する。

ポンプ８００はトラックハウジング８２０を含む。チャンネル８２６がトラックハウジングに形成され、かつトラック８２２を画成する。ポンプ８００が動作している間、ローラ８０２はトラック８２２に沿って動かされる。導管８４０および導管８６０は、チャンネル８２６の一部分に配置される。トラック８２２は円形経路を画成し、および導管８４０および８６０は、ローラ８０２がトラック８２２に沿って動かされるときに、ローラ８０２によって圧迫される。トラック８２２は、チャンネル８２６の面取りされた縁８２４ａおよび８２４ｂによって画成される。

図１２に示すように、導管８４０および８６０のそれぞれは、全体的に半円形構成にあるチャンネル８２６のそれぞれの部分内に位置決めされる。２つの導管８４０および８６０を示すが、ポンプ８００は、場合によっては１つの導管または３つ以上の導管と一緒に用いられ得ることが理解される。いくつかの実施例では、１つの導管は、例えば、図６に示すようなものなど、全体的に円形構成のチャンネル８２６内に位置決めされ得る。縁８２４ａおよび８２４ｂは、チャンネル８２６内へのローラ８０２の半径方向の動きを制限し、かつローラ８０２による導管８４０および８６０の損傷変形を防止する。

動作中、ローラ駆動装置８１０は、ローラ８０２を、ハウジング１５０の長手方向軸Ａ４の周りの、トラック８２２によって画成された円形経路に沿って、縁８２４ａおよび８２４ｂと接触させる。ローラ８０２は、導管８４０および８６０に周期的に接触しかつそれらを閉塞して、物質をそれぞれ通過させる。ローラ８０２がローラ駆動装置８１０の動きに応答して動くときに、導管８４０および８６０の様々な部分はローラ８０２と接触する。

図１１は、ローラ８０２が導管８４０および８６０に載りかつそれらを圧迫するときに、部分的にのみ閉塞される導管８４０および８６０のルーメン８４１および８６１をそれぞれ示すが、本開示の範囲はそのように限定されない。いくつかの実施例では、ローラ８０２は、導管８４０および８６０を部分的にのみ圧迫して、ルーメン８４１および８６１が部分的にのみ制限されるようにし得る。しかしながら、他の実施例では、ローラ８０２は、導管８４０および８６０を完全に圧迫して、ルーメン８４１および８６１が完全に閉塞されるようにし得る。さらに他の実施例では、導管８４０および８６０、および／またはチャンネル８２６またはトラック８２２のサイズは、ルーメン８４１および８６１の一方が完全に閉塞されるが、ルーメン８４１および８６１の他方が部分的にのみ閉塞されるように、選択され得る。

ローラ駆動装置８１０とトラックハウジング８２０との間に支持部材８３０が位置決めされる。支持部材８３０に形成された複数の凹部８３２は、ローラ８０２を受け入れるようなサイズおよび形状にされる。支持部材８３０は、ローラ駆動装置８１０がローラ８０２を長手方向軸Ａ４の周りで回転するように駆動するときに、ローラ８０２の長手方向の動き（すなわち、第１および第２の方向８０９および８１１におけるローラ８０２の動き）を制限する。

図１３は、例示的な蠕動運動ポンプ９００を示す。ローラ９０２は円形構成に配置される。ローラ駆動装置９１０は、ローラ９０２を円形経路において方向９１１に回転させる。ローラ９０２は導管９４０および９６０に接触して、導管９４０および９６０内に含まれる物質が、上述のように運ばれるようにする。ローラ９０２は、導管９４０および９６０に形成されたルーメンを完全にまたは部分的に閉塞し得る。ポンプ９００は、導管９４０および９６０内の流体を異なる方向にポンプで送るように配置される。例えば、ローラ９０２は、導管９４０内の物質（例えば、流体）を方向９４２に、および導管９６０内の物質（例えば、流体）を方向９６４に促す。Ｑ_１ ＩＮおよびＱ_１ ＯＵＴは、導管９４０を経由して、それぞれポンプ９００に流入するおよびそこから流出する物質の流量を表す。Ｑ_２ ＩＮおよびＱ_２ ＯＵＴは、導管９６０を経由して、それぞれポンプ９００に流入するおよびそこから流出する物質の流量を表す。方向９６４は方向９６２とは異なる。詳細には、図示の例では、方向９６４は方向９６２と反対である。従って、単一方向９１１のローラ９０２の動きによって、２つの異なる方向に物質を促し得る。いくつかの実施例では、導管９４０および９６０は、互いに流体連通していない別々の流路の部分を形成し得る。他の実施例では、導管９４０および９６０は、同じ流路の異なるセグメントとしてもよい。それゆえ、導管９４０および９６０内の物質は、異なる方向９４２および９６２に流れ得るが、導管９４０および９６０の双方の物質は、眼１６０から吸引導管、例えば図３に示す吸引導管１４２を経由してポンプで送られている物質とし得る。

図１４は、どのように図１３の配置構成がポンプ９００の出力における脈動を好都合に最小限にし得るかを示すグラフ１０００を示す。グラフ１０００に関連する利益は、本明細書で説明する他のポンプにも適用可能である。脈動は、導管９４０および９６０および／またはローラ９０２の構成に起因して発生するポンプ９００の流体出力の周期的な増減を説明する。曲線１０１０は、導管９４０単独内の流量を示し、および曲線１０２０は、導管９６０単独内の流量を示す。曲線１０１０および１０２０は、それぞれ最小値１０１１および１０２１を含む。最小値１０１１および１０２１は、それぞれ、ローラ９０２と接触したことにより閉塞される導管９４０および９６０の一部分を表す。最小値１０１１および１０２１は、それぞれ導管９４０および９６０を通る流量の減少を反映する。曲線１０１０および１０２０はまた、最大値１０１３および１０２３を含む。ローラ９０２が導管９４０および９６０を完全に閉塞する場合、導管９４０および９６０のこれらの部分は、本質的に物質を含まない。最大値１０１３および１０２３は、それぞれローラ９０２間に配置される導管９４０および９６０の部分を表す。導管９４０および９６０のこれらの部分は、ローラ９０２間の導管９４０および９６０に形成されたそれぞれのルーメンの部分によって画成された量の物質を含む。導管９４０および９６０は、隣接するローラ９０２間の導管９４０および９６０の体積部内で運ばれる流体のボーラスを周期的に出力する。曲線１０１０および１０２０によって示す流量の比較的大きな変動（最大値と最小値との差）は、導管９４０および９６０のそれぞれを他方とは無関係に考慮するときに、この周期的な流体出力を示し得る。

ポンプ９００の配置構成は、好都合にも、導管９４０および９６０内の流れが互いに１８０°位相がずれるように導管９４０および９６０およびローラ９０２を構成することによって、流量の変動を最小限にする。それゆえ、曲線１０１０および１０２０に示される流量の最大値および最小値が、互いに相殺される。そのような構成では、曲線１０３０によって示されるように、導管９４０および９６０を通る正味流量または組み合わせた流量の変動（最大値と最小値との差）は減少し、個々の導管９４０および９６０を通る流量と比較して、最小値が低くされた、より連続的な流れにする。従って、ポンプ９００は、好都合にも、より一様な（すなわち、変動の少ない）およびより連続的な総流体出力を有する。図１３には２つの導管９４０および９６０を示すが、３つ以上の導管セグメントがポンプ９００に実装されて、流体の流れの変動をさらにより大きな程度でさらに減少させ得ることが理解される。

図１５は、例示的な眼科手術方法１１００のフロー図である。他の実施例では、方法１１００のステップは、図１５に示すものとは異なる順序で実行されてもよく、追加的なステップが、説明のステップの前、その間、および／またはその後に提供されてもよく、および／または説明のステップのいくつかが置換されたりまたは除外されたりしてもよいことが理解される。方法１１００のステップの１つ以上は、眼科外科的処置の間に、外科医などの医療専門家によって実施され得る。

１１１０において、方法１１００は、患者の眼に手術用プローブのチップを挿入することを含む。例えば、外科医が、前眼部１６０に切断針のチップを挿入し得る。例えば、図２に示すような、プローブ１１２の切断針１５４のチップ１６４は、患者の眼に挿入され得る。切断針は、吸引ルーメン１５８、例えば、切断針１５４に形成された吸引ルーメン１５８などを含み得る。１１１５において、外科医は、チップを眼の水晶体に接触させる。チップは、高速で振動し（例えば、超音波式に）、水晶体が細分化されるかまたは乳化されるようにする。プローブはまた、灌流スリーブ、例えば、灌流スリーブ１５２などを含み得る。灌流スリーブは、灌流ルーメン、例えば灌流ルーメン１５６を含み、そこを通って灌流流体が眼へ送給される。

方法１１００はまた、手術用プローブ内に配置された蠕動運動ポンプを使用して、例えば本明細書で説明する蠕動運動ポンプのいずれかを使用して、眼から流体を吸引することを含む。１１２０において、ポンプは、吸引導管、例えば吸引導管１４２などとインターフェースを取り得る。吸引導管は、例えば、可撓性または変形可能なチューブとし得る。吸引導管は、切断針に形成された吸引ルーメン、例えば切断針１５４に形成された吸引ルーメン１５８と流体連通して置かれ得る。ポンプは、吸引導管と接触する１つ以上のローラを含み得る。ローラは、吸引導管と接触して置かれ、および、ローラが上述の通りローラ駆動装置によって駆動されると、ローラは、吸引導管内に形成されたルーメンを閉塞して、物質を蠕動式にポンプで送る。ローラ駆動装置は、上述の通り回転プレートまたは回転シリンダーとしてもよく、およびローラを平行移動させる、回転させる、および／または他の方法で動かすように配置される。吸引導管は、眼から流体をポンプで送る。

本明細書で説明するようにローラを吸引導管に沿って動かしかつ吸引導管を圧迫するようにするポンプの動作は、１１３０において示すように、吸引流体をポンプで送りかつ眼から除去する。吸引流体は、灌流流体および／または生物学的物質、例えば細分化／乳化した水晶体粒子を含み得る。

当業者は、本開示に含まれる実施例は、上述の特定の例示的な実施例に限定されないことを理解する。そのことについては、説明に役立つ実施例を図示および説明したが、広範囲の修正、変更、組み合わせ、および代替が、上述の開示において考慮される。本開示の範囲から逸脱することなく、上記に対してそのような変形が行われ得ることが理解される。従って、添付の特許請求の範囲は、広範におよび本開示と一致して解釈されることが適切である。

Claims (15)

1. ユーザによって掴まれるようなサイズおよび形状にされたハウジングと；
   前記ハウジングから延在しかつ患者の眼に貫入し、それを治療するようなサイズにされているチップであって、前記眼から物質を運ぶように配置された吸引ルーメンを含む、チップと；
   前記ハウジング内に配置された蠕動運動ポンプと；を含むハンドヘルドプローブを含む眼科手術システムであって、
   前記蠕動運動ポンプが、
   導管ルーメンが延在する変形可能な導管であって、前記導管ルーメンは前記吸引ルーメンと流体連通している、変形可能な導管；
   前記変形可能な導管と接触しかつ外周面を含むローラであって、前記ローラは、前記変形可能な導管と係合して、変形可能なチューブを変形させる、ローラ；および
   前記ローラの前記外周面と接触するローラ駆動装置であって、前記ローラは、前記ローラ駆動装置の動きに応答して前記変形可能な導管に沿って可動であり、前記導管ルーメン内の物質をそれに沿って動かす、ローラ駆動装置；を含む、眼科手術システム。
2. 前記ローラ駆動装置は、前記ローラを通って延在するアクスルを含まない、請求項１に記載のシステム。
3. 前記蠕動運動ポンプは、円形構成に配置された複数のローラを含み、および前記複数のローラは、前記変形可能な導管と接触しかつ前記変形可能な導管と前記ローラ駆動装置との間に配置されている、請求項１に記載のシステム。
4. 前記ローラ駆動装置は、前記複数のローラと接触する面を含む、請求項３に記載のシステム。
5. 前記ローラ駆動装置は、前記複数のローラを収容するようなサイズおよび形状にされた溝を含む、請求項３に記載のシステム。
6. 前記蠕動運動ポンプは、さらに、チャンネルを画成するトラックハウジングを含み、前記チャンネルは、前記複数のローラが移動するトラックを画成する、請求項３に記載のシステム。
7. 前記変形可能な導管は前記チャンネル内に位置決めされ、および前記複数のローラは、前記変形可能な導管および前記ローラ駆動装置と接触しながら、前記トラックに沿って動くように配置される、請求項６に記載のシステム。
8. 前記トラックは、前記チャンネル内への前記複数のローラの動きを制限することによって、前記変形可能な導管の変形を制限する接触面を含む、請求項７に記載のシステム。
9. 前記蠕動運動ポンプは、さらに、複数の凹部を有するガイド部材を含み、前記複数のローラのそれぞれが、前記複数の凹部のそれぞれ１つに位置決めされる、請求項３に記載のシステム。
10. 前記プローブは、前記ハウジング内に配置されたモータをさらに含み、前記モータは、前記ローラ駆動装置に結合されたモータシャフトを有する、請求項１に記載のシステム。
11. 前記モータが前記ローラ駆動装置を回転させる、請求項１０に記載のシステム。
12. 前記変形可能な導管が、前記物質を第１の方向に運ぶ第１のセグメントと、前記物質を第２の方向に運ぶ第２のセグメントとを有する、請求項１に記載のシステム。
13. ユーザによって掴まれるようなサイズおよび形状にされたハウジングと；
    前記ハウジングから延在しかつ眼に貫入するようなサイズにされているチップであって、流体を運ぶように配置されたチップルーメンを含む、チップと；
    前記ハウジング内に配置された蠕動運動ポンプであって、
    導管ルーメンを画成する変形可能な導管であって、前記導管ルーメンは前記チップルーメンと流体連通している、変形可能な導管；
    前記変形可能な導管と接触する複数のローラであって、前記複数のローラは、前記変形可能な導管に局部的な変形を形成し、前記複数のローラのそれぞれが外周面を含む、複数のローラ；および
    前記複数のローラの各ローラの前記外周面と接触するローラ駆動装置であって、前記複数のローラは、前記ローラ駆動装置の動きに応答して可動であり、前記導管ルーメン内の物質をそれに沿って輸送する、ローラ駆動装置
    を含む、蠕動運動ポンプと、
    前記ハウジング内に配置されたモータであって、前記モータは、前記ローラ駆動装置に結合されたモータシャフトを含み、前記ローラ駆動装置は、前記モータシャフトの動きに応答して可動である、モータと
    を含む、ハンドヘルドプローブ
    を含む、眼科手術システム。
14. 前記モータを加減速するために、前記モータに制御信号を送信するように動作可能であるコントローラをさらに含む、請求項１３に記載のシステム。
15. 前記変形可能な導管と流体連通するドレン溜め部をさらに含み、前記導管ルーメン内で輸送される物質は、前記ドレン溜め部に堆積される、請求項１３に記載のシステム。

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