JP2023062693A - 手術用薬物のための搬送デバイス及び方法 - Google Patents

手術用薬物のための搬送デバイス及び方法 Download PDF

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Abstract

【課題】凝固剤などの薬物を手術部位に搬送するためのシステム及び方法を提供すること。【解決手段】凝固剤搬送システムは、フレームと、フレームに沿って延びる通路と、通路に接続された排出開口部と、凝固剤薬を保持するために通路に流体接続された凝固剤リザーバと、通路を通る薬物の流れを制御するための通路内の弁と、推進剤が通路に流入することを可能にするためのアクチュエータとを含み、弁と凝固剤リザーバとは、凝固剤薬を排出開口部に推進剤を使用して定圧で供給するために協働する。凝固剤を搬送するための方法は、搬送カテーテルを組織領域に挿入するステップと、凝固剤搬送システムを搬送カテーテルに結合するステップであって、凝固剤搬送システムは凝固剤のリザーバを有する、ステップと、凝固剤を押し出すために推進剤を放出するように弁を操作するステップと、推進剤及び凝固剤を搬送カテーテルに定圧で搬送するステップとを含む。【選択図】図1

Description

[関連出願の相互参照]
本出願は、その内容全体が本明細書に組み込まれる、2022年3月9日に出願された米国仮特許出願第63/269,069号及び2021年10月21日に出願された米国仮特許出願第63/262,850号に対する優先権の利益を主張する。
本明細書は、一般に、しかし限定を目的とせず、手術に対する解剖学的部位を準備するための手術システム及び方法に関する。より詳細には、しかし限定を目的とせず、本出願は、凝固剤などの薬物を手術部位に搬送するためのシステム及び方法に関する。
多くの外科手術は、患者の内部に位置する標的組織、例えば罹患した、潜在的に罹患した、又は場合によっては望ましくない組織の治療又は除去を伴う。そのため、これらの手術のうちのいくつかは、開腹手術を介して、又は低侵襲(例えば、腹腔鏡)手術におけるより小さい切開を介して、患者の内部生体構造へのアクセスを求められる。いくつかの内視鏡検査の場合、患者の生体構造は、口又は肛門を通してアクセスされる。例えば泌尿器科、婦人科、耳鼻咽喉科(ENT)の手術において、胃腸(GI)管など、患者内の内部空洞又はダクトに到達するために、患者に開腹又は切開を生じることなく、任意の他の自然のオリフィスが使用され得る。これらの内視鏡手術は、管腔内視鏡手術(endolumenal procedure)と呼ぶことができる。なぜならば、その手術は、体内のチューブ、ダクト、又は空洞器官の内部で行われるからである。いくつかの管腔内視鏡手術は、ダクト又は空洞を形成する組織壁から組織を除去することを伴う。そのため、例えば、外科医に対して手術部位内の可視性を改善しかつ患者の治癒を促進するために出血を制限又は停止するために、止血剤粉末などの凝固剤を投与することは、これら及び他の応用例において望ましい。
米国特許第5284299号明細書 米国特許第3633828号明細書 米国特許第4546905号明細書
Khoshmohabat、Hadiら、「Overview of Agents Used for Emergency Hemostasis」、Trauma monthly vol. 21,1 e26023. 6、2016年2月、doi:10.5812/traumamon.26023
本発明者らは、とりわけ、止血剤搬送デバイスにおいて解決されるべき問題は、ユーザフレンドリーな体験を提供する使いやすいシステムを提供することにおける困難さを含むことを認識した。例えば、いくつかの止血剤材料は、使いにくい手動操作の注射器を用いて搬送される液体を含む。いくつかの止血剤粉末搬送システムは、手術が実行される病院又は施設に設置されるポンプを用いて動作する。しかしながら、そのようなポンプは、手術提供者による大きい初期費用を必要とする。いくつかの止血剤搬送システムは、施設によって提供される加圧空気又はCOを使用して動作する。しかしながら、これらのガスが動作する圧力は、施設の他の機能が手術の時点で、どれだけ多くのガスを使用しているかなど、建物の条件に基づいて変動することがある。加えて、他のハンドヘルド止血剤粉末搬送デバイスは、広範囲の圧力にわたる加圧ガスを提供する圧縮ガスカートリッジを利用する。例えば、カートリッジは、初期に高圧を供給され得、その高圧は、カートリッジ内の推進剤が減少するにつれて次第に衰える。初期の高圧は、しばしば高すぎることがあり、出血又は手術において使用されている範囲から離れた生体構造など、到達することが意図されていないエリアに止血剤粉末の過剰な噴射をもたらし、それにより潜在的に、レンズ及びその範囲の管腔を妨げる。加えて、本発明者らは、圧力制限弁を使用しても、圧縮ガスキャニスタの性能は、依然として経時的に減少し、一貫性のないユーザ体験をもたらすことを認識した。
要するに、止血剤粉末などの凝固剤の搬送用の加圧ガスカートリッジの使用において、1)初期圧力が高すぎることがあり、粉末が生体構造の管腔を満たすこと、及び粉末が空中に拡散してレンズを妨げることによる視界の喪失(医師は「ホワイトアウト」と呼ぶ)を生じる、及び2)粉末が、内視鏡又は治療の必要のない腸のエリアなど、付着することを意図していない場所に付着することがある、という2つの主要な問題がつきまとう。本発明者らは、推進剤カートリッジ内の圧力が減少するにつれて、医師は、より良く制御することができ、止血剤を適切なエリアに向けることができるが、継続的に減少する圧力は、一貫したユーザ体験に悪影響を与える可能性があることを認識した。したがって、本発明者らは、止血剤搬送デバイスは、予測可能な形で適切なレベルにおける搬送を可能にするために、経時的に一貫した圧力を供給することが望ましいことを認識した。
本主題は、費用効率が高く、ユーザフレンドリーな体験を提供する、止血剤粉末搬送デバイスなどの手術用薬物搬送デバイスを提供することによるなど、これらの問題及び他の問題に対する解決策を提供することができる。特に、本主題は、一定の又は略一定の圧力における加圧ガスを介して、粉末などの止血剤材料を搬送することができる止血剤搬送システムを提供し、それにより、「ホワイトアウト」効果を除外又は低減し、粉末が意図しない又は望ましくないロケーションに付着する事例を低減することができる。搬送圧力は、ホワイトアウト条件が発生する場合より低く、かつ、薬物が搬送されることをユーザが意図している長い期間にわたって推進剤カートリッジが一貫した分注を搬送することができるレベルに設定され得る。
本開示の例示的な解決策は、一定の又は略一定の流量において止血剤粉末を搬送する使い捨ての一体型パッケージを含む。本開示は、ハンドル内のガスの圧力を自動的に維持するための、低コストの方法を提供する。例えば、定流弁が使用され得る。定流弁は、流入する流れの圧力にかかわらず、一定の流出量を可能にするバネ仕掛けのダイヤフラムを含むことができる。ユーザが、流出圧力を調整することを可能にするために、オプションの調整ネジが追加され得る。
一例では、凝固剤搬送システムは、フレームと、少なくとも部分的にフレームに沿って延びる通路と、通路に接続された排出開口部と、凝固剤薬の体積を保持するために通路に流体接続された凝固剤リザーバと、通路を通る凝固剤薬の流れを制御するために通路内に設置された弁と、推進剤が通路に流入することを選択的に可能にするためのアクチュエータとを含むことができ、弁と凝固剤リザーバとは、推進剤を使用して定圧で凝固剤薬を排出開口部に供給するために協働する。
追加の例では、凝固剤を搬送するための方法は、搬送カテーテルを組織領域に挿入するステップと、凝固剤搬送システムを搬送カテーテルに結合するステップであって、凝固剤搬送システムは凝固剤のリザーバを有する、ステップと、凝固剤を押し出すために推進剤を放出するように弁を操作するステップと、推進剤及び凝固剤を定圧で搬送カテーテルに搬送するステップとを含むことができる。
この要約は、本特許出願の主題の要約を提供することを意図している。本発明の排他的又は包括的説明を提供することは意図されていない。発明を実施するための形態が、本特許出願についてのさらなる情報を提供するために含まれる。
止血剤粉末を一貫した圧力で止血剤粉末を搬送するように構成された薬物搬送デバイスの概略図である。 図1の薬物搬送デバイスによって分注されるように薬物を蓄えるための容器の概略図である。 図1の薬物搬送デバイスとともに使用するのに好適な定流弁の断面図である。 図1の薬物搬送デバイスとともに使用するのに好適な排出ノズル機構及びトリガ機構の断面図である。 図4Aの排出ノズル機構の弁ニードル及び弁シートの拡大断面図である。 図1の薬物搬送デバイスとともに使用するのに好適な加圧された材料容器の概略図である。 膨張状態で示される膨張可能な袋を含む本出願の定圧流量制御装置の断面図である。 収縮状態で示される膨張可能な袋を有する図6Aの定圧流量制御装置の断面図である。
必ずしも縮尺通りに描かれているとは限らない図において、同様の数値は、異なる図において同様の構成要素を説明する場合がある。異なる文字の添え字を有する同様の数値が、同様の構成要素の異なる事例を表す場合がある。図は、一般に、本明細書において説明する様々な実施形態を、限定としてではなく、例として示す。
図1は、止血剤粉末を一貫した圧力で搬送するように構成された薬物搬送デバイス10の概略図である。薬物搬送デバイス10は、フレーム12と、圧力制御弁14と、流量弁15と、アクチュエータ16と、推進剤カートリッジ18と、薬リザーバ20と、流体通路22と、カートリッジソケット24と、オペレータ制御26とを含むことができる。フレーム12は、分注部28と、ハンドル30と、ガード32と、カートリッジ容器34と、容器ソケット36と、注入カプラ38とを含むことができる。
薬物搬送デバイス10は、制御された一貫した圧力で、止血剤粉末並びに他の薬物などの凝固剤を搬送するように構成され得る。凝固剤は、ゼオライト、キトサン、及びでんぷんベースの材料などの材料のうちの1つ又は複数の顆粒を含むことができる。市販の凝固剤粉末が、薬物搬送デバイス10を用いて利用され得る。例では、薬物搬送デバイス10は、定圧で止血剤粉末を搬送することができる。例では、薬物搬送デバイス10は、単一のハンドヘルドユニットとして含まれる使い捨てのデバイスを含むことができる。
薬物搬送デバイス10は、ハンドル30と分注部28とを有するフレーム12を含むことができる。人間工学的視点から、ハンドル30及び分注部28は、ピストル状の構成に配置され得る。アクチュエータ16は、トリガとして構成され得、ハンドル30に近接する分注部28から延びることができる。アクチュエータ16は、アクチュエータ16の偶発的な又は意図しない起動を防止するために、分注部28からハンドル30に延びるガード32によって部分的に境界を付けられ得る。
通路22は、推進剤カートリッジ18を注入カプラ38と流体接続するために、分注部28及びハンドル30の一方又は両方の部分を通して延びるか、又はそれに取り付けることができる。例では、通路22は、チュービング、導管、パイピングなどの1つ又は複数の長さを含むことができる。例では、通路22は、分注部28及びハンドル30の材料を通って延びるトンネル又は穴を含むことができる。
通路22の第1の部分22Aは、カートリッジ18に対するソケット24から弁15まで延びることができる。通路22の第1の端部などの第1の部分22Aは、推進剤カートリッジ18と通路22との間の流体結合を可能にするソケット24を含むことができる。ソケット24は、推進剤カートリッジ18内の推進剤が漏れることなく通路22に入ることができるように、シール可能に推進剤カートリッジ18を係合することができる。例では、ソケット24は、ネジ式カプラを含むことができる。
通路22の第2の部分22Bは、弁15から弁14まで延びることができる。通路22の第2の部分22Bは、任意の好適な方法で弁15と弁14とを流体接続することができる。
通路22の第3の部分22Cは、弁14から薬リザーバ20まで延びることができる。通路22の第3の部分22Cは、任意の好適な方法で弁14と薬リザーバ20とを流体接続することができる。
通路22の第2の端部などの第4の部分22Dは、通路22と搬送デバイス40との間の流体結合を可能にするカプラ38を含むことができる。例では、カプラ38は、ネジ式カプラ又は返し付きホース継手を含むことができる。通路22の第4の部分22Dは、薬リザーバ20から、薬リザーバ20の薬物を患者の生体構造に案内するためのカテーテル、チューブ、又は別の機器もしくは構成要素などの搬送デバイス40のための注入カプラ38まで延びることができる。例では、搬送デバイス40は、管腔内手術において使用するために構成され得る。管腔内手術及びその他の場合、搬送デバイス40は、撮像、照明、洗浄(irrigating)、操舵、及びナビゲーション能力、並びに当技術分野で知られている他の特徴のうちの1つ又は複数を有する内視鏡のワーキングチャネルに挿入され得るカテーテルを含むことができる。管腔内手術は、胃腸(GI)管など、患者内の内部空洞又はダクトに到達するために、患者に開腹又は切開を生じることなく、口もしくは肛門、並びに泌尿器科、婦人科、耳鼻咽喉科(ENT)の手術において使用され得るような任意の自然のオリフィスを通して患者の生体構造にアクセスすることを伴うことができる。これらの内視鏡手術は、管腔内視鏡手術と呼ぶことができる。なぜならば、その手術は、体内のチューブ、ダクト、又は空洞器官の内部で行われるからである。いくつかの管腔内手術は、ダクト又は空洞を形成する組織壁から組織を除去することを伴うことができ、凝固剤の塗布から利益を得ることができる。本開示を用いて実行され得る手術の例は、胃腸(GI)管内の組織を除去するために使用されるポリープ切除術、内視鏡的粘膜切除術(EMR)、及び内視鏡的粘膜下層剥離術(ESD)、並びに全層直腸切除(FTR)及びステントを使用する超音波内視鏡検査(EUS)ドレナージを含む。
弁15は、通路22の異なる部分に設置され得るか、又は異なる部分を接続することができる。本明細書で説明するように、弁15は、推進剤カートリッジ18内の推進剤が弁14に、及び最終的に薬リザーバ20に流れるのを可能にするように操作され得る。弁15は、例えば推進剤カートリッジ18が推進剤を供給する圧力において、推進剤カートリッジ18から弁14に推進剤を供給することができる。弁15は、開及び閉の2つの状態において動作するオンオフ弁を含むことができる。弁15は、トリガ又はボタンを含むことができるアクチュエータ16を介して操作され得る。例では、アクチュエータ16は、単に、開位置と閉位置との間で弁15を作動させることができる。弁15は、所望されるときにユーザによって開かれ得る、推進剤カートリッジ18からの推進剤のための出入口として働くことができる。アクチュエータ16は、推進剤を使用して薬リザーバ20から薬物を分注するために、ユーザが弁15を選択的に開閉することを可能にするために、適切なリンク機構を介して弁15に接続され得る。例では、追加又は代替として、アクチュエータ16は、例えば、ユーザが薬物の体積流量を制御することを可能にするために、図4A及び図4Bに関して説明するように、薬物搬送デバイス10に対する噴射ノズルを動作させることができる。
弁14は、1)薬リザーバに供給される最大圧力を制限することと、2)定常レベルにおいて推進剤カートリッジ18から供給される圧力を維持することの両方を行うことができる圧力制御弁又は別のデバイスを含むことができる。例では、弁14は定圧デバイスを含むことができ、弁14に入る可変圧の推進剤は、一定の又は略一定の圧力で排出され得る。弁14は、図3に関して説明するように構築されたガス調整器を含むことができる。例では、弁14は、弁15からの推進剤の流れを妨げる、例えば遮断するのではなく、推進剤が調整された圧力において弁14から進むことを可能にする。追加の例では、弁14は、図2に関してより詳細に説明するように、電子制御弁を含むことができる。例では、弁14は、図6A及び図6Bに関して説明するように、膨張可能なバルーン又は袋を含むことができる。能動的又は電子的に制御される弁並びに膨張可能なバルーン及び袋は、通路22内の背圧を制御するための可変狭窄(variable constriction)として働くことができる。オペレータ制御26は、弁14に接続され得、薬リザーバ20に入る推進剤の体積又は圧力を制御するように調整され得る。例では、オペレータ制御26は省略されてもよく、弁14は、単一圧力の出力を供給するように設定され得る。
薬リザーバ20は、入口42を介して容器ソケット36において流体通路22に接続され得る。薬リザーバ20は、薬物搬送デバイス10によって分注される薬物又は材料を保持するように構成されたキャニスタ又はコンテナを含むことができる。例では、薬物又は材料は、固体の顆粒もしくは液体、又は液体内に懸濁する固体の顆粒を含むことができる。例では、薬リザーバ20は、止血剤粉末又は別の凝固剤を保持することができる。容器ソケット36は、推進剤が薬リザーバ20に入ること、及び薬リザーバ20内の薬物が通路22に入ることを可能にする、薬リザーバ20に対する結合点を提供することができる。例では、本明細書で説明するように、入口42は、第3の部分22Cにおいて推進剤カートリッジ18から推進剤を受けることと、薬リザーバ20の薬物を第4の部分22Dに供給することとを行うように構成され得る。例では、推進剤は、薬リザーバ20内の薬物を前向きに移動させるため又は押すために使用され得る。例では、通路22内の推進剤は、ベルヌーイの作用を介して薬リザーバ20から薬物を集めることができる。例では、薬リザーバ20は、図5に関してより詳細に説明するように、エアロゾルなどの加圧された推進剤を用いて直接加圧され得る。
例では、推進剤カートリッジ18は、圧縮ガスカートリッジを含むことができる。推進剤カートリッジ18は、推進剤が消耗した後、ユーザが、推進剤カートリッジ18を別の推進剤カートリッジと交換することを可能にするために、フレーム12から除去可能であり得る。使い捨てできるように構成された薬物搬送デバイス10の例では、推進剤カートリッジ18は、ユーザが推進剤カートリッジ18に容易にアクセスしないように、フレーム12内に隠されてロックされ得る。しかしながら、推進剤カートリッジ18は、ユーザが推進剤カートリッジ18を容易に交換することを可能にするために、除去可能なパネルなどを介してハンドル30内にアクセスされ得る。通路22は、推進剤カートリッジ18を弁14に流体結合することができる。例では、カートリッジ18からの推進剤の流れは、推進剤カートリッジ18によって調整されず、それにより、初期に高い、最大圧力における推進剤カートリッジ18からの推進剤の流れは、弁15が開いている間に次第に減少して低圧又は最小圧になり、最終的に、推進剤が消耗するのでゼロ圧力又は大気圧まで低下する。本明細書で説明するように、薬物搬送デバイス10は、一定の体積又は圧力の推進剤を薬リザーバ20に供給するために、推進剤カートリッジ18からの圧力を制御し、それにより、ホワイトアウト条件を回避する好適な圧力レベルにおいて、かつユーザが、予測可能な形で目標の生体構造に圧力を向けることを可能にする一定圧力の1つ又は複数のレベルにおいて、薬物を供給するように構成され得る。
弁14は、弁15が開のとき、推進剤カートリッジ18から薬リザーバ20への推進剤の移動を制御することができる。オペレータ制御26は、ユーザが弁14の排出圧力を制御することを可能にするために、弁14に接続され得る。例では、弁14は、周囲圧力に対する薬物搬送デバイス10内の圧力によって自動的に作動され得る。弁14は、薬リザーバ20に供給される推進剤の圧力を、一定の又は略一定の圧力に維持するように構成され得る。図1の薬物搬送デバイス10内で使用するのに好適な圧力調整弁は、異なる入口圧力におけるガスを受けて定圧のガスを排出することができる、任意の知られている弁を含むことができる。圧力制御弁14は、ガス圧力調整器を含むことができる。ガス圧力調整器の例は、住宅の配管内のガス又はプロパンを調整し、家に入るタンク又は配管からの変動する圧力を取り入れて、ガス圧力調整器の送り先の家庭用器具に定圧を供給するために使用される。したがって、弁14は、推進剤カートリッジ18から変動する圧力のガスを受けて、定圧の推進剤を排出するように構成され得る。
例では、無調整の加圧ガス又は推進剤が、推進剤カートリッジ18によって供給される、変動し得る供給圧力において弁14に流入することがある。図3に関してより詳細に説明するように、供給圧力は、排出圧力を調整することができるバネ(例えば、図3のバネ122)に接続され得る圧力制御弁14によって制御される流出流を有する(例えば、図3の表面104における)第1のチャンバ内に含有され得る。加圧ガスは、第1のチャンバを離れ、圧力制御弁14を通って第2のチャンバ(例えば、図3のチャンバ98)に至ることができる。第2のチャンバは、薬リザーバ20に流入するためのガス出口を有することができる。第2のチャンバ内のガスの圧力は、バネによって所望の一定流出圧力に調整され得る。例では、ユーザは、例えばオペレータ制御26の調整によって、一定流出圧力を調整するために、バネの張力を調整することができる。
図2は、図1の薬物搬送デバイス10によって分注される材料を蓄えるための薬リザーバ20の概略図である。薬リザーバ20は、入口42と、キャニスタ44と、圧力センサ46と、弁48とを含むことができる。入口42は、推進剤排出ポート50と、薬物排出ポート52とを含むことができる。推進剤排出ポート50は、通路22の第3の部分22Cに接続され得る。薬物排出ポート52は、通路22の第4の部分22Dに接続され得る。薬物排出ポート52は、薬物56をキャニスタ44内に受けるための入口54を含むことができる。圧力センサ46は、コントローラ58に接続され得る。弁48は、出口60を含むことができる。例では、薬物56としての使用に適している凝固剤は、非特許文献1に記載されている。例では、薬物56は、市販の止血剤を含むことができる。
キャニスタ44は、止血剤粉末及び他の薬物を保持するために任意の好適なコンテナを含むことができる。キャニスタ44は、ガラス、プラスチック又は金属から製造され得る。キャニスタ44は、キャニスタ44内の薬物の量を見ることができるように、クリア又は透明であり得る。キャニスタは、キャニスタ44内の薬物のレベルの表示を提供するために、ハッシュマーク、目盛り、又は目盛付きマーキングを含むことができる。キャニスタ44は、任意の好適な方法でフレーム12(図1)に取り付けられ得る。例では、キャニスタ44は、ネジ込まれてフレーム12と係合することができる。例では、キャニスタ44の上端は、薬物をキャニスタ44に充填又は追加することを可能にするために開くことができ、開口部は、フレーム12と係合するときに閉止されてシールされる。追加の例では、キャニスタ44は、入口42が挿入され得るシール付き容器を除いて包囲され得る。
入口42は、キャニスタ44の内部を通路22に接続することができる。図示の例では、入口42は、第3の部分22Cに接続する排出ポート50と、第4の部分22Dに接続する排出ポート52とを含むことができる。したがって、例では、第3の部分22C及び第4の部分22Dは、キャニスタ44によって流体的に分離され得る。第3の部分22Cは、弁14によって決定された圧力レベルにおいて、加圧された推進剤を排出ポート50に供給することができる。排出ポート50は、薬物56の上のキャニスタ44内の上部空間に推進剤を供給し、それにより、薬物56を(図2の位置付けに対して)下方に押すことができる。加圧された薬物56は、推進剤と同じ圧力に加圧され得る。加圧された薬物56は、排出ポート52の入口54に押し込まれ得る。入口54は、加圧された薬物56が排出ポート52に押し込まれるのを促進するために、曲げられるか又は配向され得る。加圧された薬物56は、排出ポート56に入り、通路22の第4の部分22Dに進み、さらに薬物搬送デバイス10から流出してカテーテル40(図1)に流入することができる。
薬リザーバ20の例では、排出ポート50及び52は、開口部で置き換えられ得、第3の部分22Cは、第4の部分22Dに直接リンクされ得る。したがって、薬物56は、ベルヌーイの効果を介して通路22内の推進剤の流れに引き込まれるように構成され得る。
キャニスタ44内の圧力は、例えば弁14によって決定される圧力において、説明したように、キャニスタ44に流入する推進剤の圧力によって制御され得る。追加又は代替として、キャニスタ44内の圧力は、圧力センサ46と弁48の一方又は両方を使用して制御され得る。圧力センサ46は、キャニスタ44内の圧力を感知するように構成され得る。圧力センサ46は、図示のように、薬物56内にあるように、キャニスタ44の下端の方に設置され得る。代替的に、圧力センサ46は、薬物56の上のキャニスタ44の上部空間内に設けられ得る。追加の例では、複数の圧力センサが、例えば薬物56の中及び上で使用され得る。様々な構成では、圧力センサ46は、キャニスタ44内の圧力の圧力測定値の表示数値を取得して、その表示数値をコントローラ58に提供することができる。コントローラ58は、図1の弁14及び圧力センサ46に電子的に接続され得る。そのような例では、弁14は、センサ46の出力に基づいて開閉され得る、電子的に操作される弁を含むことができる。例では、弁14は、パルス幅調節され得るオンオフ弁を含むことができ、例えば、弁14が開かれる時間の量が、第3の部分22C内の圧力を制御するために短いバースト内で制御され得る。例では、弁14は、第3の部分22C内の圧力を制御するために、異なるレベルで部分的に異なって開かれ得る(例えば、流路面積が可変であり得る)可変弁を含むことができる。弁14が開のままである時間の長さ又は弁14が開かれる量は、キャニスタ44内の圧力を所望の圧力に維持するために、センサ46の圧力の表示数値と関連付けられ得る。所望の圧力は、コントローラ58によって、ホワイトアウト条件が発生するレベル未満に、及びユーザが止血剤粉末を好適な速度又はボリュームで塗布することができるレベルに、設定され得る。
弁48は、上昇した圧力においてキャニスタ44を減圧する(vent)ように構成された開放弁又は通気弁(vent valve)を含むことができる。例では、弁48は、ホワイトアウト条件が発生し得る前に、ホワイトアウト条件が発生する寸前の圧力において開くことができる。例では、弁48は、単に、外部環境に向けて通気することができる。弁48は、バネ圧力を介して自動的に操作され得るか、又は圧力センサ46の出力に基づいて作動されるようにコントローラ58に電子的に接続され得る。例では、弁48は、出口60に接続され得る。出口60は、通路22の部分22Cに戻るように接続し、それにより推進剤を保存する導管、例えばチュービングを含むことができる。例では、弁48は、弁14又はセンサ46なしに動作することができる。したがって、弁48は、制御弁又は電子的に調節される弁などを用いてキャニスタ44内の圧力を能動的に制御することなく、ホワイトアウト条件を回避するための単純な方法を提供することができる。しかしながら、弁48は、バックアップとして本明細書で説明する、圧力を制御又は調節する構成要素のいずれかとともに使用され得る。
本明細書で説明する様々な例では、薬物搬送デバイス10は、コントローラ58、圧力センサ46、及び弁48に電力を与えるために、例えばバッテリを含む内部電源を介して、電力を供給され得る。
図3は、図1の薬物搬送デバイス10とともに使用するのに好適な弁70の断面図である。弁70は、弁14(図1)の例を含むことができる。弁70は、通路72と74との間でハウジング71の中に設置され得る。ハウジング71は、フレーム12(図1)を含むことができ、通路72及び74は、それぞれ、通路22(図1)の部分22B及び22Cを含むことができる。
弁70は、通路72から受けた推進剤の高圧を、通路74を通してカプラ38(図1)に搬送するために事前設定された制限を超えない所定の定圧に降下させる、制御された可変オリフィスを含むことができる。弁70上のネジ76は、薬物搬送デバイス10のユーザが、通路74に搬送される事前設定された圧力を調整することを可能にすることができる。ネジ76は、オペレータ制御26の例を含むことができる。調整ネジ76が設定されると、薄ナット78が、設定圧力における偶発的な変化を防止するために締め付けられ得る。望ましい場合、ネジ76の異なる設定によって確立された空気圧を示すために、目盛りが、ネジ76の上に記され得る。弁70は、例えば、推進剤カートリッジ18内の変動する充填レベルに起因して通路72における圧力が変化する間、通路74に搬送される設定された空気圧を維持することができる。例では、推進剤カートリッジ18(図1)によって与えられる圧力は、約800ポンドパー平方インチ(psi)(~5.5メガパスカル[MPa])において開始し、弁70は、圧力を約600.0psi(~4.1MPa)及び約200.0psi(~1.4MPa)の範囲内に制限するように調整され得る。
弁70は、ハウジング71内の開口部84上のネジと係合するための雄ネジ82を有する本体80を有することができる。Oリング86A及び86Bは、ハウジング71と弁体80との間に気密シールを形成することができる。テーパ状の弁シート88が、弁体80の下面90内に形成され得る。弁シート88は、通路72に向けて開くようにテーパ状になっている。弁ニードル92は、弁シート88上に着座する円錐部94を有することができる。弁ニードル92は、弁シート88を通って弁体80内のチャンバ98内に突出する端部96を有することができる。チャンバ98は、弁体80を通って通路74に接続することができる。ヘッド100は、端部96の反対側の弁ニードル92の端部上に形成され得る。付勢バネ102は、ヘッド100とハウジング71内の面104との間で圧縮され得る。バネ102と通路72内の推進剤の圧力の両方が、弁ニードル92に働いて、弁ニードル92が弁シート88に当接して弁70を閉じるように強制することができる。
弁体80は、雌ネジ開口部106を有することができる。キャップ108は、開口部106上のネジと接続してチャンバ110を形成するように構成された雄ネジを有することができる。通気口112は、チャンバ110を大気圧に維持するために、キャップ108を通して設けられ得る。ネジ76は、キャップ108を通してネジ込まれてチャンバ110の中に延び、そこで、拡大された直径のヘッド114において終端することができる。弾性ダイヤフラム116は、チャンバ110と98とを分離するために、キャップ108と弁体80との間でクランプされ得る。ダイヤフラム116の中央において、ダイヤフラムリテーナ118が、チャンバ98内に設置され得る。締め具120は、チャンバ110内に設置され、ダイヤフラム116の中央を通って延びてリテーナ118を係合し、リテーナ118をダイヤフラム116に固定することができる。リテーナ118は、弁ニードルの端部96に当接することができる中央突起123を有することができる。圧力制御バネ122は、チャンバ110内に設置され得、調整ネジ76上のヘッド114とダイヤフラム116との間で圧縮されて、中央突起123を弁ニードルの端部96に当接して押すことができる。
動作中、圧力制御バネ122は、ニードル付勢バネ102と通路72内のガス圧とを組み合わせた力より大きい圧力を弁ニードル92に働かせることができる。その結果、弁ニードル92は、座88から離れる方に動かされて、比較的大きい環状オリフィスを生成することができる。ガスは、通路72から開オリフィスを通ってチャンバ98に流入することができる。チャンバ98に入るガスは、通路74を通って薬リザーバ20に流れることができる。当初、弁ニードル92は、座88から離れて、比較的大きい環状オリフィスを形成することができる。その結果、ガス圧は、チャンバ98内に、及び薬リザーバ20において増大することができる。ガス圧がチャンバ98内で増大するにつれて、ガス圧は、ダイヤフラム116に対して働くことができる。ダイヤフラム116上の圧力が十分になると、ダイヤフラム116が動き、それに応じて、弁ニードル92がバネ102によって動かされて、環状オリフィスのサイズを減少させることができる。それに応じて、弁ニードル92の位置は、チャンバ98内で定圧を、したがって薬リザーバ20において定圧を維持するように自動的に調整される。環状オリフィスの制限されたサイズに起因する圧力降下のために、チャンバ98に流入する、より低い圧力のガスに対して、対応する体積の増加が存在し得る。薬リザーバ20における流量要件が変化するにつれて、又は供給圧力が変化するにつれて、弁ニードル92の位置がダイヤフラム116によって変更され、薬リザーバ20における圧力を維持することができる。ネジ76の調整が、バネ122によってダイヤフラム116に働く力を変化させることができ、その結果、チャンバ98内のガス圧を調整することができる。バネ122は、ネジ76が図示の位置に設定されるとき、チャンバ98内に約600psi(~4.1MPa)の最大空気圧を与え、ネジ76が破線で示される位置124に設定されるとき、チャンバ98内に最小空気圧、例えば200.0psi(~1.4MPa)を与えるように選択され得る。バネ122は、一定の又は略一定の、しかし依然として一貫した圧力を維持するために、選択された圧力を+/-5%以内に維持するように構成され得る。
円錐形の弁ニードル部94及びテーパ状の弁シート88の設計は、弁ニードル92が座88から動かされるとき、比較的大きい直径の環状オリフィスを与えることに気付くであろう。この構造は、少なくとも2つの利益を有することができる。第1に、環状オリフィスは、通路22内の任意のデブリによる詰まりの影響を受けにくい可能性がある。第2に、大きい直径は、弁70を通る比較的多量のガス流が、比較的多量の噴霧空気を薬リザーバ20に供給するのに望ましい高容積のガスを提供することを可能にする。
例では、弁70は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる特許文献1に記載される弁と同様に構築され得る。
それゆえ、弁70は、推進剤が、ホワイトアウト条件を回避するために、薬リザーバ20(図1)に入ることができる圧力を制限するように構成され得る。さらに、推進剤の圧力は、薬物搬送デバイスのユーザが一貫したユーザ体験を有することができるように、推進剤カートリッジ18の寿命のかなりの部分を通して定圧に維持され得る。言い換えれば、推進剤カートリッジ18によって利用可能な推進力の総量が低減されて拡大され、それにより、推進力は、無調整の推進剤カートリッジのシナリオにおいて非常に高い初期圧力から直ちに徐々に低下するのとは対称的に、推進剤が減少するにつれて最終的に低下する前の期間にわたって均等に分配され得る。さらに、最大圧力を制限するためにのみ制御される推進剤カートリッジ、例えば減圧弁は、単に最大圧力を低減するが、依然として、低減された圧力から直ちに徐々に低下することをもたらす。
図4Aは、図1の薬物搬送デバイス10とともに使用するのに好適な排出ノズル機構130の断面図であり、排出ノズル機構130は、弁ニードル部材132及び弁シート134を含むことができる。排出ノズル機構130は、弁シート134から出る薬物を成形するために使用され得る噴霧チップ161をさらに含むことができる。図4Bは、図4Aの弁ニードル部材132及び弁シート134の拡大断面図である。図4A及び図4Bは同時に説明される。
排出ノズル機構130は、分注部28の最遠位端における、フレーム12の前端に設置され得る。噴霧チップ161、座部材166、円筒部材168、及びチップ本体169は、環状キャップ175によって分注部28に取り付けられ得る。通路22の第4の部分22D内の加圧された薬物の排出は、トリガ140の動作を介して弁ニードル部材132及び弁シート134の係合によって制御され得る。弁ニードル部材132及び弁シート134は、推進剤と凝固剤搬送システムからの凝固剤薬との流量を制御することができる排出弁として一緒に動作することができる。トリガ140は、枢動点142において分注部28に搭載され得、枢動点144において弁ステム179に枢動可能に接続され得る。弁ステム179は、付勢要素146を介して付勢されて、弁シート134と係合することができる。通路22の第4の部分22Dからの加圧された薬物の排出は、噴霧チップ161による影響を受けることがあり、噴霧チップ161は、薬物が薬物搬送デバイス10を離れるときに薬物の形状を制御するノズル開口部160を有することができる。トリガ140は、ユーザによって作動され得る。トリガ140は、流量弁15と排出ノズル機構130とを同時に制御するために、流量弁15に接続され得る。さらなるトリガ140が、開位置に格納され、より大きい容積の薬物が、弁14によって決定される圧力において分注され得る。他の例では、トリガ140は、排出ノズル機構130のみを制御するために使用され得、別のユーザ制御が、弁15のために設けられ得る。
噴霧チップ161は、ノズル開口部160とプレノズルチャンバ162とを含むことができる。ノズル開口部160は、軸CAの方向に引き延ばされ得、噴霧チップ161の前端又は遠位端の表面を貫通することができる。噴霧チップ161は、プレノズルチャンバ162と連通することができる。チャンバ162は、ノズル開口部160よりかなり大きい断面積を有する近位端と、弁組立体165を通ってノズル開口部160に流れる薬物及び推進剤を狭窄部に通す(funnel)ために、ノズル開口部160の方向に収束するテーパ状の側面164とを有することができる。噴霧チップ161の後端又は近位端は、座部材166及び円筒部材168の一部と、それらの間に位置するシールガスケット170とともに当接することができ、それらのすべては、チップ本体169によって緊密に固定され得る。チップ本体169は、分注部28の雄ネジと協働する雌ネジを有する環状キャップ175によってしっかりと保持され得、フランジ部189は、チップ本体169の肩部171を係合する。環状キャップ175、及びしたがって噴霧チップ161は、例えば排出パターンを変更するために噴霧チップ161と異なるサイズのノズル開口部160を有する噴霧チップに変更することが望まれるときに、容易に除去され得る。一般に、円筒部材168は、噴霧チップ161のすぐ後ろに設置され得、噴霧チップ161に当接するその前端を、それらの間に位置するガスケット170とともに有することができる。円筒部材168の雄ネジの後端は、分注部28の中に受けられ得る。円筒部材168の内面は、第4の部分22Dの延長を形成することができる軸方向空洞176を形成することができる。
弁組立体165は、円筒部材168の内面の一部によってノズル開口部160と同軸関係にあるその周辺周りに保持される座部材166を含むことができる。テーパ状の同軸弁ポート194は、座部材166内に含有され得、ニードル又は円錐部材178は、軸方向に延びる弁ステム179の前端によって担持され得る。部材178は、ノズル開口部160の方向に収束し、一方向において前端199で終端し、他の方向においてテーパ状の側面196(図4B)が弁ステム179の外面と交差する点で終端するテーパ状の側面196を有することができる。ニードル部材132の前端199は、1点に収束するのではなく、実質的に平坦な面を形成するように終端される。図4Bに見ることができるように、前端199は、ニードル部材132が閉位置にあるときに座部材166の前端167をわずかに過ぎて延び、開位置にあるときに前端167の後ろに延びることができる。遮断点195から前端199までのニードル部材132の長さは変動することができるが、それは、薬物が環状の円錐形のシートの中に排出されることを形成するのに十分な長さであり得る。弁ステム179は、図4Aの図示の例においてトリガ140を含むアクチュエータ16と係合することによって案内され得る。トリガ140は、本明細書で説明するように弁ステム179の運動を制御することができる。
弁組立体165は、トリガ140が(図4Aにおいて左方の)前進位置にあるとき、ニードル部材132が座部材166の遮断点195と接触することができるように配置され得る。これは、ニードル部材132の閉止位置を形成することができ、それにより、圧力のもとで軸方向空洞176の中の薬物が弁ポート194を通って流れることを防止する。トリガ140が格納位置まで後方に(図4Aにおいて右に)動かされるとき、弁ステム179及びニードル部材132は、同様に後方に動かされて、図4Bの点線172で示される開位置を形成し、それにより、薬物が、高圧のもとで、座部材166とニードル部材132との間を円錐形の通路150を通って、及びノズル開口部160を通って軸方向空洞176から高速で流れることを可能にし、それにより薬物は霧化されて、コーティングされる面上に噴射される。
図4Bに示す弁ポート194は、テーパ状の座面190と、テーパ状の入口面192と、面190及び192の交差部に位置する遮断点195とを含む。面190及び192は、さらに、各々が円錐台と同様の形状を有する2つの弁ポート部を形成することができる。図示のように、座面190は、シート角191を形成することができる1点に収束する突出した延長部を有するノズル開口部160の方向に収束することができる。例では、シート角191は、所望の噴射パターンを生成することを促進することができ、約9°~約20°の範囲内の値を有することができる。同様に、例では、入口面192の突出した延長部は、収束して入口角を形成することができ、シート角191よりかなり大きくあり得る。薬物搬送デバイス10は、入口面192なしに動作することができる。しかしながら、面192の存在は、軸方向空洞176(図4A)内の高圧の薬物を環状の円錐形通路150(図4B)に導くことによって、及び遮断点195においてより良い流量制御を可能にすることによって、薬物搬送デバイス10の効率を改善することができる。
図4Bに示すように、ニードル部材132のテーパ状の側面196は、延ばされる場合、ノズル開口部160の方向に収束し、例として、約10°~約30°の範囲内にあり得るニードル角198を形成することができる。シート角191と比較して、図4Bのニードル角198の値は、軸方向空洞176(図4A)とプレノズルチャンバ162との間で薬物の流れを成形することを可能にするため、及びニードル部材132が閉位置にあるときにニードル部材132の固着を防止するために、2つの角度が一般的に等しくないという点で、重要である。加えて、より大きいニードル角は、シール面190とテーパ状の側面196との間に位置する環状の円錐形通路150の断面積が、弁組立体165が選択された開位置にあるときに、その長さに沿って比較的一定のままであることを可能にする。したがって、通路150を通って流れる薬物は、環状の円錐形通路150の外径がノズル開口部160の方向に減少しているとしても、比較的一定の速度に維持され得る。
図4Bでは、距離Dは、ノズル開口部160と遮断点195との間の距離であるように示されている。距離Dとニードル角198との間の関係は、薬物を噴射するための噴射パターンの作成を促進する。テーパ状の側面196の突出した延長部は、図4Bに示すようにニードル部材132がその閉位置にあるときに、ノズル開口部160における1点又はその付近に収束することができる。この関係は、軸方向空洞176内の高圧下の薬物が、テーパ状の側面196と遮断点195との間の環状開口部163を通って加速されること、及び環状の円錐形通路150を通過させて、薬物が、ノズル開口部160に衝突する薄い環状の円錐形シートに形成されることを可能にすることができる。この衝突は、環状の円錐形通路150の増加した表面積との組合せで、一様な噴射パターンを有する噴射を生成するために、ノズル開口部160において所望の現象を作成することができる。加えて、調整可能な弁組立体165は、薬物が環状開口部163を通過して、それがノズル開口部160を通過する速度まで加速されることを可能にすることができる。遮断点195と座部材166の前端との間の環状の円錐形通路150の長さは、同じく、薬物を薄い中空の円錐形シートに形成するのに十分な長さであり得る。オリフィス開口部の直径の少なくとも2倍の長さが、十分であり得る。
環状開口部163は、ニードル部材132の周りに完全に延びることができる。薬物が開口部163を通って流れるとき、薬物のいくつかの部分が、他の部分と交差することができ、それにより、各部分の衝突力は、1つ又は複数の他の部分の衝突力によって均等にバランスされる。例では、薬物の少なくとも2つの部分が、ノズル開口部160において交差するように収束することができる。
例では、排出ノズル機構130は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる特許文献2に記載される弁組立体及び噴射チップと同様に構築され得る。
本開示の排出ノズル機構130は、ユーザが、薬物搬送デバイス10から排出される薬物の体積を選択的に制御することを可能にするように構成され得る。したがって、弁15は、薬物のオンオフ流を制御するために使用され得、弁14は、流れる薬物の圧力を制御するために使用され得、排出ノズル機構130は、流れる薬物の体積を制御するために使用され得る。弁14は、本明細書で説明するように圧力を制御することができ、それにより、ユーザは、一貫性があって繰り返し可能なトリガ16を引っ張る体験を得ることになり、1)トリガ16が引かれるたびにトリガの引張りの開始において同じ体積の薬物が流出し、2)トリガ16を引かれるたびにトリガの引張りの終了において同じ体積の薬物が流出し、一定に増加する量が、開始において、トリガの引張りの終了までずっと流出する。
図5は、図1の薬物搬送デバイス10、並びに本明細書で説明する他の薬物搬送デバイスとともに使用するのに好適な加圧された材料容器200の概略図である。加圧された材料容器200は、自己加圧型コンテナを含むことができ、噴射される推進剤及び薬物は、単一のコンテナ内に包含される。したがって、加圧された材料容器200は、図1の推進剤カートリッジ18と薬リザーバ20の両方を置き換えることができる。
加圧された材料容器200は、コンテナ202と、底部204と、カラー206と、頂部208とを含む二相エアロゾルシステムを含むことができる。弁部材210は、頂部208に嵌合することができる。コンテナ202の内容物は、上の相Iと下の相IIの二相に分割され得る。相IIは、分注される薬物を含有する液相からなることができる。相IIは、超大気圧(super-atmospheric pressure)のもとで蒸気である推進剤であり得、分注される薬物は、溶解されるか又は混合される。次いで、相Iは、推進剤によって蒸発され得る。その一方で、相Iは、COなどの推進剤であり得、相IIは、液体薬物又はその中に溶解した生成物を有する液体であり得る。弁部材210は、通常、バネ216を介してガスケット214に着座する中空軸212を含むことができる。中空軸212及びガスケット214は、係合して弁217を形成することができる。弁体218は、浸漬管220が取り付けられ得る尾部215を有する弁ステム212を取り囲むことができる。浸漬管220は、下端221において開かれ得る。
弁ステム212は、その上に搭載されたアクチュエータ又はヘッド222を有することができ、通路224がヘッドの中を通る。ヘッド222は、アクチュエータ226によって押圧され得、それにより、中空軸212は、下方に動かされて、弁体218の内部空洞228の中に開くことができる。蒸気相Iは、超大気圧のもとにあるので、相IIの薬物は、弁217が大気圧に開かれるとき、相Iの膨張する蒸気はコンテナ202から漏出しようとするので、浸漬管220の端部221の中に、及び通路224の中に押し入れられ得る。相IIの液体は、蒸発し、噴霧としてヘッドオリフィス230を離れることができる。相Iの蒸気の体積は、同じ又は同様の圧力において相IIの液体のすべて又は実質的にすべてを分注するのに十分であり得、それにより、ユーザは、ヘッド222がアクチュエータ226によって押圧されるたびに一貫した出力を受ける。したがって、加圧された材料容器200は、ホワイトアウト条件を低減又は除外するように構成され得る。アクチュエータ226は、アクチュエータ16(図1)などのユーザ制御に直接結合され得るか、又はコントローラ58(図2)などのコントローラによって操作され得る電子制御アクチュエータに接続され得る。
例では、加圧された材料容器200は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる特許文献3に記載される加圧されたコンテナと同様に構築され得る。
図6Aは、膨張状態における膨張可能な袋302を含む本出願の定圧流量制御装置300の断面図である。図6Bは、収縮状態における膨張可能な袋302を有する本出願の定圧流量制御装置300の断面図である。
定圧流量制御装置300は、フレーム306と、通路308と、推進剤カートリッジ310と、薬リザーバ312と、弁314と、アクチュエータ316と、膨張導管318と、カプラ320と、搬送デバイス322とを含むことができる薬物搬送デバイス304とともに使用され得る。定圧流量制御装置300は、図1の薬物搬送デバイス10と同様の構成要素を含むことができる。例えば、フレーム306は、フレーム12と同様に構成され得、通路308は、通路222と同様にフレーム306を通って延びることができ、カプラ320は、カプラ38及びデバイス40と同様の搬送デバイスに接続することができ、薬リザーバ312は、薬リザーバ20と同様であり得、推進剤カートリッジ310は、推進剤カートリッジ18と同様にフレーム306に接続することができる。
推進剤カートリッジ310は、任意の好適な方法でフレーム306に取り付けられ得る。推進剤カートリッジ310は、加圧ガス又は別の推進剤を多岐管324に供給することができる。多岐管324は、フレーム306内に作られたチャンバであり得る。多岐管324は、推進剤を通路308及び膨張導管318に供給することができる。弁314は、アクチュエータ316の動作を介して通路308を通る推進剤の流れを選択的に妨げるために、通路308上に設置され得る。多岐管324は、推進剤を同じ圧力において通路308及び導管318に供給することができる。通路308は、フレーム306内のチャンバ328の中に延びることができるチュービング326と一列に並べられ得る。チャンバ328は、可撓性チュービング330と一列に並べられ得る。カプラ320は、可撓性チュービング330に流体結合されたチューブを含むことができる。チュービング326、可撓性チュービング330、及びカプラ320は、推進剤をゼロか又は最小の漏れで多岐管324から搬送デバイス322に供給するように流体接続され得る。
可撓性チュービング330及び袋302は、伸縮可能で、ガスの貫通を妨げることができる、ゴムなどの材料で作られ得る。推進剤カートリッジ310からの推進剤は、膨張導管318を介して袋302に供給され得る。袋302が収縮されるか又は最小限に膨張されるとき、袋302は、チャンバ328内に侵入せず、可撓性チュービング330は、制約部332において最大直径にあり、可撓性チュービング330を通る最大の流量を可能にする。袋302が次第に膨張するにつれて、袋302のより多くの部分がチャンバ328の中に延び、可撓性チュービング330は、制約部332において次第に圧縮されて直径又はサイズが小さくなり、可撓性チュービング330を通る流れの量を減少させる。
可撓性チュービング330からの推進剤は、薬リザーバ312に供給され得る。薬リザーバ312は、図2の薬リザーバ20と同様に動作するように構成され得、したがって、薬リザーバ312の中の薬物を、推進剤によって移すように、又はベルヌーイの効果を介して推進剤の流れの中に引き込むように動作することができる。
袋302は、推進剤カートリッジ310と同じ圧力で膨張され得、それにより、推進剤の寿命の間、推進剤カートリッジ310の圧力曲線を模倣することができる。例えば、袋302は、最初に、高圧において初期に膨張され得、その高圧は、推進剤カートリッジ310内の推進剤が消費又は排出されるにつれて次第に衰える。加圧された推進剤カートリッジ310がフレーム306に接続されるとき、袋302は、直ちに加圧され得る。しかしながら、追加の弁が、袋302を単独で膨張させるために、膨張導管318上に設けられ得る。そのような弁は、弁314から単独で操作され得る。
動作中、アクチュエータ316は、弁314を開くためにユーザによって動かされ得る。弁314は、本明細書で説明したように、推進剤カートリッジ310からの無調整圧力が可撓性チュービング330に入るのを可能にするためのオンオフ弁を含むことができる。説明したように、推進剤カートリッジ310からの推進剤は、膨張導管318を介して袋302に供給され得る。推進剤カートリッジ310が初期に最大に充填されているとき、袋302は、最大に膨張され得、推進剤カートリッジ310の所与の充填に対する最大量を、チャンバ328内に侵入させることができる。したがって、大量の推進剤が推進剤カートリッジから漏出しようとするので、可撓性チュービング330は、推進剤の流れを制限し、それにより、大量の薬物が薬リザーバ312から分注されるのを回避し、ホワイトアウト条件の可能性を低減する。しかしながら、推進剤カートリッジ310の圧力が減少するにつれて、可撓性チュービング330は広がることができ、より多くの推進剤が通過することが可能になる。推進剤カートリッジ310における推進剤圧力の、可撓性チュービング330の断面の開口部に対する比は、逆比例であり得る。推進剤カートリッジ310における推進剤圧力の、可撓性チュービング330の断面の開口部に対する比は、薬リザーバ312からの薬物の一貫した出力をもたらすために、一定又は略一定に維持されるように構成され得る。
定圧流量制御装置300は、定圧流を維持するために、推進剤カートリッジ310からの圧力が低減している間、制約部332の減少を生じる袋302の間で調整されたバランスをもたらすように構成され得る。定圧流量制御装置300は、複雑な弁又は電子制御を使用することなく、ホワイトアウト条件を回避しながら、一貫したユーザ体験を提供するように構成され得る。定圧流量制御装置300は、使い捨てデバイスに容易に組み込むことができる、製造が容易で低費用のシステムを提供することができる。
[実施例]
実施例1は、フレームと、少なくとも部分的にフレームに沿って延びる通路と、通路に接続された排出開口部と、凝固剤薬の体積を保持するために通路に流体接続された凝固剤リザーバと、通路を通る凝固剤薬の流れを制御するために通路内に設置された弁と、推進剤が通路に流入することを選択的に可能にするためのアクチュエータとを含み、弁と凝固剤リザーバとは、凝固剤薬を排出開口部に推進剤を使用して定圧で供給するために協働する、凝固剤搬送システムである。
実施例2では、実施例1の主題は、推進剤を有する推進剤源を受けるためにフレームに搭載されたソケットを随意に含み、弁は、ソケットと排出開口部との間の通路と連通する定圧デバイスを含む。
実施例3では、実施例2の主題は、定圧デバイスが、定圧のレベルを調整するためにユーザによって調整可能であることを随意に含む。
実施例4では、実施例2から3の任意の1つ又は複数の主題は、定圧デバイスが、一定の圧力に設定されることを随意に含む。
実施例5では、実施例2から4の任意の1つ又は複数の主題は、定圧デバイスが、バネによって駆動されることを随意に含む。
実施例6では、実施例5の主題は、定圧デバイスが、ハウジングと、チャンバを形成するためにハウジングに搭載されたダイヤフラムと、チャンバを外部環境に向けて開くための通気口と、ダイヤフラムを押すためにチャンバ内に設置された第1の付勢要素と、第1の付勢要素と反対側のダイヤフラムに接続され、通路内に設置された弁ステムと、フレームに搭載され、弁ステムを受けるために通路内に設置された弁シートと、弁ステムを押して弁シートと係合するように構成された第2の付勢要素とを含む定圧弁を含むことを随意に含む。
実施例7では、実施例2から6の任意の1つ又は複数の主題は、定圧デバイスが、電子制御されることを随意に含む。
実施例8では、実施例7の主題は、凝固剤リザーバ内の圧力センサと、定圧デバイスを含む電子駆動弁と、凝固剤リザーバ内の圧力を定圧に維持するために電子駆動弁を選択的に開くために圧力センサ及び電子駆動弁に電子的に結合されたコントローラとを随意に含む。
実施例9では、実施例2から8の任意の1つ又は複数の主題は、定圧デバイスが、可変制限デバイスを含むことを随意に含む。
実施例10では、実施例9の主題は、可変制限デバイスが、膨張可能なバルーンを含むことを随意に含む。
実施例11では、実施例10の主題は、可変制限デバイスが、膨張可能なバルーンが押す可撓性チューブをさらに含むことを随意に含む。
実施例12では、実施例10から11の任意の1つ又は複数の主題は、定圧デバイスが、推進剤源を通路の外の膨張可能なバルーンに接続する膨張導管をさらに含むことを随意に含む。
実施例13では、実施例2から12の任意の1つ又は複数の主題は、定圧デバイスが、通路の外の凝固剤リザーバの内部に流体結合されることを随意に含む。
実施例14では、実施例13の主題は、定圧デバイスが、開放弁を含むことを随意に含む。
実施例15では、実施例2から14の任意の1つ又は複数の主題は、カートリッジを随意に含む。
実施例16では、実施例2から15の任意の1つ又は複数の主題は、推進剤源からの推進剤の流れを制御するためにアクチュエータに接続された推進剤弁を随意に含む。
実施例17では、実施例16の主題は、推進剤と、凝固剤搬送システムからの凝固剤薬との流れを制御するための排出弁を随意に含み、排出弁は、排出開口部に流体結合されたオリフィスと、排出オリフィスを選択的に開くためにアクチュエータに接続されたニードルとを含む。
実施例18は、実施例1から17の任意の1つ又は複数の主題は、凝固剤リザーバが、凝固剤の体積と推進剤の体積とを含むこと、及び弁が、凝固剤及び推進剤を同時に、凝固剤リザーバから通路に直接放出するように構成されることを随意に含む。
実施例19では、実施例18の主題は、凝固剤及び推進剤が、エアロゾルを形成することを随意に含む。
実施例20では、実施例1から19の任意の1つ又は複数の主題は、凝固剤を組織領域に搬送するために排出開口部と結合可能なカテーテルを随意に含む。
実施例21は凝固剤を搬送するための方法であり、方法は、搬送カテーテルを組織領域に挿入するステップと、凝固剤搬送システムを搬送カテーテルに結合するステップであって、凝固剤搬送システムは凝固剤のリザーバを有する、ステップと、凝固剤を押し出すために推進剤を放出するように弁を操作するステップと、推進剤及び凝固剤を搬送カテーテルに定圧で搬送するステップとを含む。
実施例22では、実施例21の主題は、弁が定圧弁を含むことと、推進剤及び凝固剤を搬送カテーテルに定圧で搬送することが、バネ駆動式ダイヤフラムを有する弁を介して推進剤の流れを調整することを含むこととを随意に含む。
実施例23では、実施例21から22の任意の1つ又は複数の主題は、弁が電子駆動弁を含むことと、推進剤及び凝固剤を搬送カテーテルに定圧で搬送することが、コントローラを用いて弁の開度を調節することを含むこととを随意に含む。
実施例24では、実施例21から23の任意の1つ又は複数の主題は、弁が凝固剤リザーバ内に通気弁を含むことと、推進剤及び凝固剤を搬送カテーテルに定圧で搬送することが、ホワイトアウト条件が発生する限界圧力において凝固剤リザーバの内部の推進剤を放出することを含むこととを随意に含む。
実施例25では、実施例21から24の任意の1つ又は複数の主題は、弁が可変限定弁を含むことと、推進剤及び凝固剤を搬送カテーテルに定圧で搬送することが、弁内の制約部のサイズを変更することを含むこととを随意に含む。
実施例26では、実施例25の主題は、可変限定弁が、推進剤が流れる可撓性チューブと、可撓性チューブを選択的につぶすために推進剤源に接続された膨張可能な袋とを含むことを随意に含む。
実施例27では、実施例25から26の任意の1つ又は複数の主題は、可変限定弁が、電子制御弁と、電子制御弁を通る流路を選択的に調整するためのコントローラとを含むことを随意に含む。
実施例28では、実施例21から27の任意の1つ又は複数の主題は、弁が噴射弁を含むことと、推進剤及び凝固剤を搬送カテーテルに定圧で搬送することが、凝固剤リザーバを形成する加圧されたキャニスタから推進剤及び凝固剤を同時に放出するために噴射弁を開くことを含むこととを随意に含む。
実施例29では、実施例28の主題は、推進剤及び凝固剤が、噴射弁によってエアロゾル化されることを随意に含む。
実施例30では、実施例21から29の任意の1つ又は複数の主題は、ニードル弁を用いて、搬送カテーテルに進入する凝固剤の体積を制御することを随意に含む。
これらの非限定的な実施例の各々は、単独で存在してもよく、又は様々な再配列において組み合わされてもよく、他の実施例のうちの1つ又は複数との組合せであってもよい。
[様々な注記]
上記の発明を実施するための形態は、発明を実施するための形態の一部を形成する添付の図の参照を含む。図は、例として、本発明が実行され得る特定の実施形態を示す。これらの実施形態は、本明細書では、「例」とも呼ばれる。そのような例は、図示又は説明したものに加えて、要素を含むことができる。しかしながら、本発明者は、図示され又は説明されそれらの要素のみが提供される例も考慮する。その上、本発明者は、特定の例(又は、それらの1つ又は複数の態様)に関して、又は本明細書で図示もしくは説明された他の例(又は、それらの1つ又は複数の態様)に関して、図示もしくは説明されたそれらの要素(又は、それらの1つ又は複数の態様)の任意の組合せ又は再配列を使用する例も考慮する。
本明細書と、参照によりそのように組み込まれた任意の文書との間で使用法が食い違う場合、本明細書における使用法が支配する。
本明細書では、「1つの(a)」又は「1つの(an)」という用語は、特許文書でよく見られるように、「少なくとも1つの」又は「1つ又は複数の」の任意の他の実施例又は使用法とは関係なく、1つ又は2つ以上を含めるために使用される。本明細書では、「又は」という用語は、非排他的な又は、を指すために使用され、それにより、「A又はB」は、特段に示されない限り、「AであるがBでない」、「BであるがAでない」、及び「A及びB」を含む。本明細書では、「~を含む(including)」及び「そこにおいて(in which)」という用語は、「~を含む(comprising)」及び「そこにおいて(wherein)」というそれぞれの用語の、平易な英語(plain-English)の等価物として使用される。同じく、以下の特許請求の範囲では、「~を含む(including)」及び「~を含む(comprising)」という用語は制約はなく(open-ended)、すなわち、特許請求の範囲の中のそのような用語の後ろにリストアップされる要素に加えて、要素を含むシステム、デバイス、品目、合成物、製法、又はプロセスは、依然として、本特許請求の範囲に入るものと見なされる。その上、以下の特許請求の範囲において、「第1の」、「第2の」及び「第3の」などの用語は、ラベルとして使用されるにすぎず、それらの対象物に数的な要件を課すことは意図されていない。
本明細書で説明する方法例は、少なくとも部分的に機械又はコンピュータで実装され得る。いくつかの例は、上記の例において説明された方法を実行するために電子デバイスを構成するように動作可能な命令を用いて符号化されたコンピュータ可読媒体又は機械可読媒体を含むことができる。そのような方法の実装形態は、マイクロコード、アッセンブリ言語コード、高水準言語コードなどのコードを含むことができる。そのようなコードは、様々な方法を実行するためのコンピュータ可読命令を含むことができる。コードは、コンピュータプログラム製品の部分を形成し得る。さらに、一例では、コードは、例えば実行中に又は他の時間において、1つ又は複数の揮発性、非一時的、又は不揮発性の有形のコンピュータ可読媒体上に有形に記憶され得る。これらの有形のコンピュータ可読媒体の例は、限定はしないが、ハードディスク、リムーバブル磁気ディスク、リムーバブル光ディスク(例えば、コンパクトディスク及びデジタルビデオディスク)、磁気カセット、メモリカードもしくはスティック、ランダムアクセスメモリ(RAM)、リードオンリーメモリ(ROM)などを含むことができる。
上記の説明は、制限することではなく、理解を助けることを意図している。例えば、上記で説明した例(又は、それらの1つ又は複数の態様)は、互いの組合せにおいて使用され得る。他の実施形態は、例えば上記の説明を再考察する当業者によって、使用され得る。発明の概要は、読者が技術的開示の性質を速やかに解明することを可能にするために、37 C.F.R. §1.72(b)に準拠するように提供される。発明の概要は、それが、特許請求の範囲の範囲又は意味を説明又は制限するために使用されないとの理解とともに提出される。同じく、上記の発明を実施するための形態において、様々な特徴が、本開示を簡素化するために一緒にグループ化され得る。これは、特許請求されない開示された特徴が、任意の特許請求の範囲に対して必要不可欠であることを意図しているものと解釈されるべきではない。そうではなく、発明的主題は、特定の開示された実施形態のすべての特徴より少ない特徴にあり得る。したがって、以下の特許請求の範囲は、例又は実施形態として発明を実施するための形態に組み込まれ、各特許請求の範囲は、別々の実施形態として単独で存在しており、そのような実施形態は、様々な組合せ又は再配列において互いに組み合わされ得ることが意図されている。本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲を、そのような特許請求の範囲が権利を有する均等物の全範囲とともに参照して決定されなければならない。
10 薬物搬送デバイス
12 フレーム
14 圧力制御弁
15 流量弁
16 アクチュエータ
18 推進剤カートリッジ
20 薬リザーバ
22 流体通路
22A 通路の第1の部分
22B 通路の第2の部分
22C 通路の第3の部分
22D 通路の第4の部分
24 カートリッジソケット
26 オペレータ制御
28 分注部
30 ハンドル
32 ガード
34 カートリッジ容器
36 容器ソケット
38 注入カプラ
40 搬送デバイス
42 入口
44 キャニスタ
46 圧力センサ
48 弁
50 推進剤排出ポート
52 薬物排出ポート
54 入口
56 薬物
58 コントローラ
60 出口
70 弁
71 ハウジング
72 通路
74 通路
76 調整ネジ
78 薄ナット
80 本体
84 開口部
86A Oリング
86B Oリング
88 弁シート
90 下面
92 弁ニードル
94 円錐部
96 端部
98 チャンバ
100 ヘッド
102 付勢バネ
104 表面
106 雌ネジ開口部
108 キャップ
110 チャンバ
112 通気口
114 拡大された直径のヘッド
116 弾性ダイヤフラム
118 ダイヤフラムリテーナ
120 締め具
122 圧力制御バネ
123 中央突起
124 位置
130 排出ノズル機構
132 弁ニードル部材
134 弁シート
140 トリガ
142 枢動点
144 枢動点
146 付勢要素
150 円錐形通路
160 ノズル開口部
161 噴霧チップ
162 プレノズルチャンバ
163 環状開口部
164 テーパ状の側面
165 弁組立体
166 座部材
167 前端部
168 円筒部材
169 チップ本体
170 シールガスケット
171 肩部
172 点線
175 環状キャップ
176 軸方向の空洞
178 ニードル又は円錐部材
179 弁ステム
189 フランジ部
190 テーパ状の座面
191 シート角
192 テーパ状の入口面
194 テーパ状の同軸弁ポート
195 遮断点
196 テーパ状の側面
198 ニードル角
199 前端
200 加圧された材料容器
202 コンテナ
204 底部
206 カラー
208 頂部
210 弁部材
212 中空軸
214 ガスケット
215 尾部
216 バネ
217 弁
218 弁本体
220 浸漬管
221 下端
222 ヘッド
224 通路
226 アクチュエータ
228 内部空洞
230 ヘッドオリフィス
300 定圧流量制御装置
302 膨張可能な袋
304 薬物搬送デバイス
306 フレーム
308 通路
310 推進剤カートリッジ
312 薬リザーバ
314 弁
316 アクチュエータ
318 膨張導管
320 カプラ
322 搬送デバイス
324 多岐管
326 チュービング
328 チャンバ
330 可撓性チュービング
332 制約部

Claims (30)

  1. フレームと、
    少なくとも部分的に前記フレームに沿って延在している通路と、
    前記通路に接続されている排出開口部と、
    凝固剤薬の体積を保持するために前記通路に流体接続されている凝固剤リザーバと、
    前記通路を通過する凝固剤薬の流れを制御するために前記通路に位置決めされている弁と、
    選択的に推進剤を前記通路に流入させるためのアクチュエータと、
    を備えている凝固剤搬送システムにおいて、
    前記弁及び前記凝固剤リザーバが、前記推進剤を使用して、凝固剤薬を前記排出開口部に定圧で供給するように協働する、凝固剤搬送システム。
  2. 前記凝固剤搬送システムが、前記推進剤を有する推進剤源を受容するために前記フレームに取り付けられているソケットを備えており、
    前記弁が、前記ソケットと前記排出開口部との間において前記通路と連通している定圧デバイスを備えている、請求項1に記載の凝固剤搬送システム。
  3. 前記定圧デバイスが、定圧のレベルを調整するために、ユーザによって調整可能とされる、請求項2に記載の凝固剤搬送システム。
  4. 前記定圧デバイスが、一定の圧力に設定される、請求項2に記載の凝固剤搬送システム。
  5. 前記定圧デバイスが、バネによって駆動される、請求項2に記載の凝固剤搬送システム。
  6. 前記定圧デバイスが、定圧弁を備えており、
    前記定圧弁が、
    ハウジングと、
    チャンバを形成するように前記ハウジングに取り付けられているダイヤフラムと、
    前記チャンバを外部環境に向けて開口するための通気口と、
    前記ダイヤフラムを押圧するように前記チャンバに位置決めされている第1の付勢要素と、
    前記第1の付勢要素の反対側において前記ダイヤフラムに接続されていると共に、前記通路に位置決めされている弁ステムと、
    前記フレームに取り付けられていると共に、前記弁ステムを受容するように前記通路に位置決めされている弁シートと、
    前記弁シートと係合するように前記弁ステムを押すように構成されている第2の付勢要素と、
    を備えている、請求項5に記載の凝固剤搬送システム。
  7. 前記定圧デバイスが、電子制御される、請求項2に記載の凝固剤搬送システム。
  8. 前記定圧デバイスが、
    前記凝固剤リザーバに配置された圧力センサと、
    前記定圧デバイスを具備する電子駆動弁と、
    前記凝固剤リザーバの圧力を前記定圧に維持するように前記電子駆動弁を選択的に開くために、前記圧力センサ及び前記電子駆動弁に電子的に接続されているコントローラと、
    を備えている、請求項7に記載の凝固剤搬送システム。
  9. 前記定圧デバイスが、可変制限デバイスを備えている、請求項2に記載の凝固剤搬送システム。
  10. 前記可変制限デバイスが、膨張可能なバルーンを備えている、請求項9に記載の凝固剤搬送システム。
  11. 前記可変制限デバイスが、膨張可能な前記バルーンによって押圧される可撓性チューブを備えている、請求項10に記載の凝固剤搬送システム。
  12. 前記定圧デバイスが、前記通路の外側において前記推進剤源を膨張可能な前記バルーンに接続している膨張導管を備えている、請求項10に記載の凝固剤搬送システム。
  13. 前記定圧デバイスが、前記通路の外部において前記凝固剤リザーバの内部に流体結合されている、請求項2に記載の凝固剤搬送システム。
  14. 前記定圧デバイスが、開放弁を備えている、請求項13に記載の凝固剤搬送システム。
  15. 前記推進剤源が、COカートリッジを備えている、請求項2に記載の凝固剤搬送システム。
  16. 前記凝固剤搬送システムが、前記推進剤源からの推進剤の流れを制御するために、前記アクチュエータに接続されている推進剤弁を備えている、請求項2に記載の凝固剤搬送システム。
  17. 前記凝固剤搬送システムが、推進剤の流れと前記凝固剤搬送システムからの前記凝固剤薬の流れとを制御するための排出弁を備えており、
    前記排出弁が、
    前記排出開口部に流体結合されているオリフィスと、
    前記排出弁を選択的に開くために、前記アクチュエータに接続されているニードルと、
    を備えている、請求項16に記載の凝固剤搬送システム。
  18. 前記凝固剤リザーバが、所定の体積の凝固剤と所定の体積の推進剤とを含んでおり、
    前記弁が、凝固剤と推進剤とを同時に、前記凝固剤リザーバから前記通路に直接放出するように構成されている、請求項1に記載の凝固剤搬送システム。
  19. 前記凝固剤と前記推進剤とが、エアロゾルを形成する、請求項18に記載の凝固剤搬送システム。
  20. 前記凝固剤搬送システムが、凝固剤を組織領域に搬送するために前記排出開口部と結合可能とされるカテーテルを備えている、請求項1に記載の凝固剤搬送システム。
  21. 凝固剤を搬送するための方法であって、
    搬送カテーテルを組織領域に挿入するステップと、
    凝固剤リザーバを有する凝固剤搬送システムを前記搬送カテーテルに結合するステップと、
    前記凝固剤を押し出すために推進剤を放出するように弁を動作させるステップと、
    前記推進剤及び前記凝固剤を前記搬送カテーテルに定圧で搬送するステップと、
    を備えている、方法。
  22. 前記弁が、定圧弁を備えており、
    前記推進剤及び前記凝固剤を前記搬送カテーテルに定圧で搬送する前記ステップが、バネ駆動式ダイヤフラムを具備する前記弁を介して前記推進剤の流れを調整することを備えている、請求項21に記載の方法。
  23. 前記弁が、電子駆動弁を備えており、
    前記推進剤及び前記凝固剤を前記搬送カテーテルに定圧で搬送する前記ステップが、コントローラによって前記弁の開度を調節することを備えている、請求項21に記載の方法。
  24. 前記弁が、前記凝固剤リザーバに通気弁を備えており、
    前記推進剤及び前記凝固剤を前記搬送カテーテルに定圧で搬送する前記ステップが、ホワイトアウト条件が発生する限界圧力において前記凝固剤リザーバの内部の推進剤を放出するステップを含む、請求項21に記載の方法。
  25. 前記弁が、可変限定弁を備えており、
    前記推進剤及び前記凝固剤を前記搬送カテーテルに定圧で搬送する前記ステップが、前記弁の内部における制限部の大きさを変更することを備えている、請求項21に記載の方法。
  26. 前記可変限定弁が、
    前記推進剤が流通する可撓性チューブと、
    前記可撓性チューブを選択的につぶすために推進剤源に接続されている膨張可能な袋と、
    を備えている、請求項25に記載の方法。
  27. 前記可変限定弁が、
    電子制御弁と、
    前記電子制御弁を通過する流路を選択的に調整するためのコントローラと、
    を備えている、請求項25に記載の方法。
  28. 前記弁が、噴射弁を備えており、
    前記推進剤及び前記凝固剤を前記搬送カテーテルに定圧で搬送する前記ステップが、前記凝固剤リザーバを形成している加圧されたキャニスタから推進剤及び前記凝固剤を同時に放出するために前記噴射弁を開くことを備えている、請求項21に記載の方法。
  29. 前記推進剤及び前記凝固剤が、前記噴射弁によってエアロゾル化される、請求項28に記載の方法。
  30. 前記方法が、ニードル弁によって前記搬送カテーテルに進入する凝固剤の体積を制御するステップを備えている、請求項21に記載の方法。
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