JP2023524084A - 流体注入器システム用のピンチバルブ - Google Patents

Abstract

流体注入器システムは、少なくとも１つの流体容器から少なくとも１つの流体を加圧し送出するための少なくとも１つの注入器と、第１の管腔を有する第１の可撓性チューブと、第２の管腔を有する第２の可撓性チューブと、第１の管腔および第２の管腔を開閉するために第１の可撓性チューブおよび第２の可撓性チューブを選択的かつ可逆的に圧縮するように構成されたバルブアセンブリと、を含む。バルブアセンブリは、第１の管腔が少なくとも部分的に開いている後退位置と第１のアンビルが第１の管腔を閉じる伸長位置との間で移動可能な第１のアンビルと、第２の管腔が少なくとも部分的に開いている後退位置と第２のアンビルが第２の管腔を閉じる伸長位置との間で移動可能な第２のアンビルと、後退位置と伸長位置との間で第１のアンビルおよび第２のアンビルを移動させるように回転可能な少なくとも１つの偏心カムと、を含む。

Description

関連出願の相互参照
本出願は、２０２０年５月１日に出願された米国仮特許出願第６３／０１９，０１３号の利益を主張し、その開示はその全体が参照により本明細書に組み込まれる。

本開示は、医療用注入器システム用のバルブの分野に関する。より詳細には、本開示は、流体経路セットの可撓性チューブを選択的に開閉するためのバルブに関する。

多くの医療診断および治療処置において、患者には１つまたは複数の流体が注入される。近年、血管造影法（ＣＶ）、コンピュータ断層撮影法（ＣＴ）、（ＰＥＴ撮像などの）分子撮像、および磁気共鳴映像法（ＭＲＩ）などの処置で使用するために、流体の加圧注入用のいくつかの注入器作動シリンジおよび電動注入器が開発されている。これらの処置では、撮像プロセス中に特定の血管系、内臓、または身体の一部を強調表示するために、造影剤などの医療用流体が使用される場合がある。医療用流体は、１つまたは複数のポンプ、シリンジ、またはそれらの組合せによる電動注入器によって患者に送出される場合がある。

患者に医療用流体を注入する準備をするとき、患者への不用意な空気の注入を回避するために、注入容器が医療用流体で完全に満たされ、空気が除去されていることが重要である。血管造影法などの特定の処置では、少量の空気であっても、注入処置中に血管系に注入されると懸念が生じる場合がある。シリンジまたは流体経路のいずれかに空気検出器を含めることは、空気が存在し、空気が造影剤で注入される可能性があることをユーザに通知するのに役立つ可能性がある。空気が検出されると、空気が患者の血管系に到達する前に注入処置を停止することが望ましい。しかしながら、伸展性、すなわち、特に特定の処置中に医療用流体の注入に使用される圧力でのシステム構成要素の膨張または撓みをもたらすシステム加圧に起因して、電動注入器のモータを単に停止させても、流体経路セットを通る患者への流体の流れが直ちに停止しない可能性がある。

さらに、注入器システムの様々な構成要素は、充填、パージ、および注入などの注入処置の特定の段階の間に分離される必要がある。例えば、患者に接続された投与ラインは、流体容器がバルク流体源から充填されているときに流体容器から分離されるべきである。同様に、バルク流体源は、医療用流体の注入中に流体容器から分離されるべきである。

米国特許第５３８３８５８号明細書 米国特許第７５５３２９４号明細書 米国特許第７６６６１６９号明細書 米国特許第８９４５０５１号明細書 米国特許第１００２２４９３号明細書 米国特許第１０５０７３１９号明細書 米国特許出願公開第２０１６／００３０６６２号明細書

上記を考慮して、チューブ内の流体の流れを迅速に停止させ、流体注入器システムの構成要素を分離するためのデバイスおよびシステムが必要とされている。したがって、本開示の実施形態は、少なくとも１つの流体容器から少なくとも１つの流体を加圧し送出するための少なくとも１つの注入器と、第１の管腔を有する第１の可撓性チューブであって、第１の可撓性チューブが少なくとも１つの流体容器と流体連通し、バルク流体源と流体連通するように構成された、第１の可撓性チューブと、第２の管腔を有する第２の可撓性チューブであって、第２の可撓性チューブが少なくとも１つの流体容器と流体連通し、患者投与ラインと流体連通するように構成された、第２の可撓性チューブと、第１の管腔および第２の管腔を開閉するために、第１の可撓性チューブおよび第２の可撓性チューブを選択的かつ可逆的に圧縮するように構成されたバルブアセンブリと、を含む、流体注入器システムに関する。バルブアセンブリは、第１の管腔が少なくとも部分的に開いている後退位置と第１のアンビルが第１の可撓性チューブを可逆的に圧縮して第１の管腔を閉じる伸長位置との間で移動可能な第１のアンビルと、第２の管腔が少なくとも部分的に開いている後退位置と第２のアンビルが第２の可撓性チューブを可逆的に圧縮して第２の管腔を閉じる伸長位置との間で移動可能な第２のアンビルと、後退位置と伸長位置との間で第１のアンビルおよび第２のアンビルを移動させるように回転可能な少なくとも１つの偏心カムと、を含む。

いくつかの実施形態では、バルブアセンブリは、第１の管腔および第２の管腔が少なくとも部分的に開いている第１の位置、バルブアセンブリが第１の管腔を閉じ、第２の管腔が少なくとも部分的に開いている第２の位置、第１の管腔が少なくとも部分的に開いており、バルブアセンブリが第２の管腔を閉じる第３の位置、ならびにバルブアセンブリが第１の管腔および第２の管腔を閉じる第４の位置の間で移動可能である。

いくつかの実施形態では、第１のアンビルは第１の軸に沿って移動可能であり、第２のアンビルは第２の軸に沿って移動可能である。いくつかの実施形態では、第１の軸は、第２の軸に対して約９０°に向けられている。

いくつかの実施形態では、バルブアセンブリは、第１のアンビルを伸長位置に向かって付勢する第１の付勢要素と、第２のアンビルを伸長位置に向かって付勢する第２の付勢要素と、をさらに含む。

いくつかの実施形態では、バルブアセンブリは、第１の可撓性チューブに対して圧力をもたらすために第１の可撓性チューブに向かって付勢された第１のバッキングプレートと、第２の可撓性チューブに対して圧力をもたらすために第２の可撓性チューブに向かって付勢された第２のバッキングプレートと、をさらに含む。いくつかの実施形態では、第１のバッキングプレートおよび第２のバッキングプレートによってもたらされる圧力は調整可能である。

いくつかの実施形態では、少なくとも１つの偏心カムは、第１のアンビルと第２のアンビルとの両方に係合する単一のカムを含む。いくつかの実施形態では、少なくとも１つの偏心カムは、第１のアンビルに係合する第１のカムと、第２のアンビルに係合する第２のカムと、を含む。第１のカムおよび第２のカムは、回転軸を共有する。

いくつかの実施形態では、少なくとも１つの偏心カムは、少なくとも１つの一定半径セクションを含む。第１のアンビルが一定半径セクションに係合した状態で、一定半径セクションのスパンにわたる少なくとも１つの偏心カムの回転は、第１のアンビルを後退位置と伸長位置との間で移動させない。第２のアンビルが一定半径セクションに係合した状態で、一定半径セクションのスパンにわたる少なくとも１つの偏心カムの回転は、第２のアンビルを後退位置と伸長位置との間で移動させない。

いくつかの実施形態では、第１の可撓性チューブは、少なくとも１つの流体容器とバルブアセンブリとの間で第２の可撓性チューブに接続され、第２の可撓性チューブと流体連通する。

いくつかの実施形態では、バルブアセンブリは、第１の可撓性チューブを受け入れるための溝を有するバッキングプレートをさらに含み、第１のアンビルは、バッキングプレートの溝に対して第１の可撓性チューブを可逆的に圧縮するための突起を含む。

いくつかの実施形態では、流体注入器システムは、第１の可撓性チューブおよび第２の可撓性チューブのうちの少なくとも一方に関連付けられた少なくとも１つの空気検出器と、少なくとも１つの空気検出器による少なくとも１つの気泡の検出に応答してバルブアセンブリを第４の位置まで移動させるようにプログラムまたは構成されたコントローラと、をさらに含む。

本開示の他の実施形態は、少なくとも１つの流体容器から少なくとも１つの流体を加圧し送出するための少なくとも１つの注入器と、第１の管腔を有する第１の可撓性チューブであって、第１の可撓性チューブが少なくとも１つの流体容器と流体連通し、バルク流体源と流体連通するように構成された、第１の可撓性チューブと、第１の管腔を開閉するために、第１の可撓性チューブを選択的かつ可逆的に圧縮するように構成されたバルブアセンブリと、を含む、流体注入器システムに関する。バルブアセンブリは、第１の可撓性チューブを受け入れるように構成された第１のバッキングプレートと、後退位置と伸長位置との間で移動可能な第１のアンビルであって、伸長位置において、第１のアンビルが第１のバッキングプレートに対して第１の可撓性チューブを可逆的に圧縮するように構成される、第１のアンビルと、後退位置と伸長位置との間で第１のアンビルを移動させるように構成された少なくとも１つの駆動要素と、を含む。第１のバッキングプレートは、第１の可撓性チューブに対して圧力をもたらすように第１の可撓性チューブに向かって付勢される。

いくつかの実施形態では、流体注入器システムは、第２の管腔を有する第２の可撓性チューブをさらに含み、第２の可撓性チューブは、少なくとも１つの流体容器と流体連通し、患者投与ラインと流体連通するように構成される。バルブアセンブリは、第２の管腔を開閉するために、第２の可撓性チューブを選択的かつ可逆的に圧縮するように構成される。バルブアセンブリは、第２の可撓性チューブを受け入れるように構成された第２のバッキングプレートと、後退位置と伸長位置との間で移動可能な第２のアンビルと、をさらに含む。伸長位置において、第２のアンビルは、第２のバッキングプレートに対して第２の可撓性チューブを可逆的に圧縮するように構成される。少なくとも１つの駆動要素は、後退位置と伸長位置との間で第２のアンビルを移動させるように構成される。第２のバッキングプレートは、第２の可撓性チューブに対して圧力をもたらすように第２の可撓性チューブに向かって付勢される。

いくつかの実施形態では、少なくとも１つの駆動要素は、少なくとも１つの偏心カムを含む。少なくとも１つの偏心カムは、第１のアンビルおよび第２のアンビルが後退位置にある第１の位置、第１のアンビルが伸長位置にあり、第２のアンビルが後退位置にある第２の位置、第１のアンビルが後退位置にあり、第２のアンビルが伸長位置にある第３の位置、ならびに第１のアンビルおよび第２のアンビルが伸長位置にある第４の位置の間で回転可能である。

いくつかの実施形態では、少なくとも１つの偏心カムは、第１のアンビルと第２のアンビルとの両方に係合する単一のカムを含む。いくつかの実施形態では、少なくとも１つの偏心カムは、第１のアンビルに係合する第１のカムと、第２のアンビルに係合する第２のカムと、を含む。第１のカムおよび第２のカムは、回転軸を共有する。

いくつかの実施形態では、少なくとも１つの偏心カムは一定半径セクションを有する。第１のアンビルが一定半径セクションに係合した状態で、少なくとも１つの偏心カムの回転は、第１のアンビルを後退位置と伸長位置との間で移動させない。

いくつかの実施形態では、少なくとも１つの駆動要素は、第１のアンビルに回転可能に接続された少なくとも一対の脚部を含む少なくとも１つの平行四辺形リンク機構を含む。少なくとも１つの平行四辺形リンク機構は、第１のアンビルおよび第２のアンビルが後退位置にある第１の位置、第１のアンビルが伸長位置にあり、第２のアンビルが後退位置にある第２の位置、第１のアンビルが後退位置にあり、第２のアンビルが伸長位置にある第３の位置、ならびに第１のアンビルおよび第２のアンビルが伸長位置にある第４の位置の間で回転可能である。

いくつかの実施形態では、第１のアンビルは第１の軸に沿って移動可能であり、第２のアンビルは第２の軸に沿って移動可能である。いくつかの実施形態では、第１の軸は、第２の軸に対して約９０°に向けられている。

いくつかの実施形態では、バルブアセンブリは、第１のアンビルを伸長位置に向かって付勢する第１の付勢要素をさらに含む。

いくつかの実施形態では、第１のバッキングプレートは、第１の可撓性チューブを受け入れるように構成された溝を含む。第１のアンビルは、第１の可撓性チューブを第１のバッキングプレートの溝に対して可逆的に圧縮するように構成された突起を含む。

本開示の他の実施形態は、流体注入器システム用のバルブに関する。バルブは、第１の可撓性チューブを受け入れるように構成された第１のバッキングプレートと、後退位置と伸長位置との間で移動可能な第１のアンビルであって、伸長位置において、第１のアンビルが第１のバッキングプレートに対して第１の可撓性チューブを可逆的に圧縮するように構成される、第１のアンビルと、後退位置と伸長位置との間で第１のアンビルを移動させるように構成された少なくとも１つの駆動要素と、を含む。第１のバッキングプレートは、第１の可撓性チューブに対して圧力をもたらすように第１の可撓性チューブに向かって付勢される。

いくつかの実施形態では、バルブは、第２の可撓性チューブを受け入れるように構成された第２のバッキングプレートと、後退位置と伸長位置との間で移動可能な第２のアンビルと、をさらに含む。伸長位置において、第２のアンビルは、第２のバッキングプレートに対して第２の可撓性チューブを可逆的に圧縮するように構成される。少なくとも１つの駆動要素は、後退位置と伸長位置との間で第２のアンビルを移動させるように構成される。第２のバッキングプレートは、第２の可撓性チューブに対して圧力をもたらすように第２の可撓性チューブに向かって付勢される。

いくつかの実施形態では、少なくとも１つの駆動要素は、少なくとも１つの偏心カムを含む。少なくとも１つの偏心カムは、第１のアンビルおよび第２のアンビルが後退位置にある第１の位置、第１のアンビルが伸長位置にあり、第２のアンビルが後退位置にある第２の位置、第１のアンビルが後退位置にあり、第２のアンビルが伸長位置にある第３の位置、ならびに第１のアンビルおよび第２のアンビルが伸長位置にある第４の位置の間で回転可能である。

いくつかの実施形態では、少なくとも１つの偏心カムは、第１のアンビルと第２のアンビルとの両方に係合する単一のカムを含む。いくつかの実施形態では、少なくとも１つの偏心カムは、第１のアンビルに係合する第１のカムと、第２のアンビルに係合する第２のカムと、を含む。第１のカムおよび第２のカムは、回転軸を共有する。

いくつかの実施形態では、少なくとも１つの偏心カムは一定半径セクションを有する。第１のアンビルが一定半径セクションに係合した状態で、少なくとも１つの偏心カムの回転は、第１のアンビルを後退位置と伸長位置との間で移動させない。

いくつかの実施形態では、少なくとも１つの駆動要素は、第１のアンビルに回転可能に接続された少なくとも一対の脚部を含む少なくとも１つの平行四辺形リンク機構を含む。少なくとも１つの平行四辺形リンク機構は、第１のアンビルおよび第２のアンビルが後退位置にある第１の位置、第１のアンビルが伸長位置にあり、第２のアンビルが後退位置にある第２の位置、第１のアンビルが後退位置にあり、第２のアンビルが伸長位置にある第３の位置、ならびに第１のアンビルおよび第２のアンビルが伸長位置にある第４の位置の間で回転可能である。

いくつかの実施形態では、第１のアンビルは第１の軸に沿って移動可能であり、第２のアンビルは第２の軸に沿って移動可能である。いくつかの実施形態では、第１の軸は、第２の軸に対して約９０°に向けられている。

いくつかの実施形態では、バルブは、第１のアンビルを伸長位置に向かって付勢する第１の付勢要素をさらに含む。

いくつかの実施形態では、第１のバッキングプレートは、第１の可撓性チューブを受け入れるように構成された溝を含む。第１のアンビルは、第１の可撓性チューブを第１のバッキングプレートの溝に対して可逆的に圧縮するように構成された突起を含む。

本開示の他の実施形態は、流体注入器システム用のバルブに関する。バルブは、可撓性チューブを受け入れるように構成されたバッキングプレートと、後退位置と伸長位置との間で移動可能なアンビルと、を含む。伸長位置において、アンビルは、バッキングプレートに対して可撓性チューブを可逆的に圧縮するように構成される。バルブは、アンビルを後退位置から伸長位置まで移動させるためにアンビルに係合するように構成された一次カムと、アンビルを伸長位置から後退位置まで移動させるためにアンビルのボスに係合するように構成された二次カムと、をさらに含む。

いくつかの実施形態では、一次カムの半径は第１の回転方向において拡大し、二次カムの半径は第１の回転方向とは反対の第２の回転方向において拡大する。いくつかの実施形態では、一次カムおよび二次カムは、一斉に回転するように構成される。いくつかの実施形態では、アンビルが伸長位置にあるとき、一次カムにおける最大半径を有する部分がアンビルに係合する。いくつかの実施形態では、アンビルが伸長位置にあるとき、二次カムにおける最小半径を有する部分がボスに係合する。

いくつかの実施形態では、アンビルが後退位置にあるとき、一次カムにおける最小半径を有する部分がアンビルに係合する。いくつかの実施形態では、アンビルが後退位置にあるとき、二次カムにおける最大半径を有する部分がボスに係合する。

いくつかの実施形態では、アンビルは、可撓性チューブをバッキングプレートに対して保持するために、後退位置において可撓性チューブに係合するように構成された少なくとも１つのフィンガを含む。

いくつかの実施形態では、バルブは、バッキングプレート上の可撓性チューブの有無を検出するように構成されたチューブ検出器をさらに含む。いくつかの実施形態では、チューブ検出器は、近接センサ、光学センサ、圧力センサ、圧力板、またはリミットスイッチのうちの少なくとも１つを含む。

本開示のさらなる実施形態は、以下の番号が付けられた条項に記載される。

条項１．少なくとも１つの流体容器から少なくとも１つの流体を加圧し送出するための少なくとも１つの注入器と、第１の管腔を有する第１の可撓性チューブであって、第１の可撓性チューブが少なくとも１つの流体容器と流体連通し、バルク流体源と流体連通するように構成された、第１の可撓性チューブと、第２の管腔を有する第２の可撓性チューブであって、第２の可撓性チューブが少なくとも１つの流体容器と流体連通し、患者投与ラインと流体連通するように構成された、第２の可撓性チューブと、第１の管腔および第２の管腔を開閉するために、第１の可撓性チューブおよび第２の可撓性チューブを選択的かつ可逆的に圧縮するように構成されたバルブアセンブリと、を備える、流体注入器システムであって、バルブアセンブリが、第１の管腔が少なくとも部分的に開いている後退位置と第１のアンビルが第１の可撓性チューブを可逆的に圧縮して第１の管腔を閉じる伸長位置との間で移動可能な第１のアンビルと、第２の管腔が少なくとも部分的に開いている後退位置と第２のアンビルが第２の可撓性チューブを可逆的に圧縮して第２の管腔を閉じる伸長位置との間で移動可能な第２のアンビルと、後退位置と伸長位置との間で第１のアンビルおよび第２のアンビルを移動させるように回転可能な少なくとも１つの偏心カムと、を備える、流体注入器システム。

条項２．バルブアセンブリが、第１の管腔および第２の管腔が少なくとも部分的に開いている第１の位置、バルブアセンブリが第１の管腔を閉じ、第２の管腔が少なくとも部分的に開いている第２の位置、第１の管腔が少なくとも部分的に開いており、バルブアセンブリが第２の管腔を閉じる第３の位置、ならびにバルブアセンブリが第１の管腔および第２の管腔を閉じる第４の位置の間で移動可能である、条項１の流体注入器システム。

条項３．第１のアンビルが第１の軸に沿って移動可能であり、第２のアンビルが第２の軸に沿って移動可能である、条項１または２の流体注入器システム。

条項４．第１の軸が第２の軸に対して約９０°に向けられている、条項１から３のいずれかの流体注入器システム。

条項５．バルブアセンブリが、第１のアンビルを伸長位置に向かって付勢する第１の付勢要素と、第２のアンビルを伸長位置に向かって付勢する第２の付勢要素と、をさらに備える、条項１から４のいずれかの流体注入器システム。

条項６．バルブアセンブリが、第１の可撓性チューブに対して圧力をもたらすために第１の可撓性チューブに向かって付勢された第１のバッキングプレートと、第２の可撓性チューブに対して圧力をもたらすために第２の可撓性チューブに向かって付勢された第２のバッキングプレートと、をさらに備える、条項１から５のいずれかの流体注入器システム。

条項７．第１のバッキングプレートおよび第２のバッキングプレートによってもたらされる圧力が調整可能である、条項１から６のいずれかの流体注入器システム。

条項８．少なくとも１つの偏心カムが、第１のアンビルと第２のアンビルとの両方に係合する単一のカムを備える、条項１から７のいずれかの流体注入器システム。

条項９．少なくとも１つの偏心カムが、第１のアンビルに係合する第１のカムと、第２のアンビルに係合する第２のカムと、を備え、第１のカムおよび第２のカムが回転軸を共有する、条項１から８のいずれかの流体注入器システム。

条項１０．少なくとも１つの偏心カムが、少なくとも１つの一定半径セクションを備え、第１のアンビルが一定半径セクションに係合した状態で、一定半径セクションのスパンにわたる少なくとも１つの偏心カムの回転が、第１のアンビルを後退位置と伸長位置との間で移動させず、第２のアンビルが一定半径セクションに係合した状態で、一定半径セクションのスパンにわたる少なくとも１つの偏心カムの回転が、第２のアンビルを後退位置と伸長位置との間で移動させない、条項１から９のいずれかの流体注入器システム。

条項１１．第１の可撓性チューブが、少なくとも１つの流体容器とバルブアセンブリとの間で第２の可撓性チューブに接続され、第２の可撓性チューブと流体連通する、条項１から１０のいずれかの流体注入器システム。

条項１２．バルブアセンブリが、第１の可撓性チューブを受け入れるための溝を有するバッキングプレートをさらに備え、第１のアンビルが、バッキングプレートの溝に対して第１の可撓性チューブを可逆的に圧縮するための突起を備える、条項１から１１のいずれかの流体注入器システム。

条項１３．第１の可撓性チューブおよび第２の可撓性チューブのうちの少なくとも一方に関連付けられた少なくとも１つの空気検出器と、少なくとも１つの空気検出器による少なくとも１つの気泡の検出に応答してバルブアセンブリを第４の位置まで移動させるようにプログラムまたは構成されたコントローラと、をさらに備える、条項１から１２のいずれかの流体注入器システム。

条項１４．少なくとも１つの流体容器から少なくとも１つの流体を加圧し送出するための少なくとも１つの注入器と、第１の管腔を有する第１の可撓性チューブであって、第１の可撓性チューブが少なくとも１つの流体容器と流体連通し、バルク流体源と流体連通するように構成された、第１の可撓性チューブと、第１の管腔を開閉するために、第１の可撓性チューブを選択的かつ可逆的に圧縮するように構成されたバルブアセンブリと、を備える、流体注入器システムであって、バルブアセンブリが、第１の可撓性チューブを受け入れるように構成された第１のバッキングプレートと、後退位置と伸長位置との間で移動可能な第１のアンビルであって、伸長位置において、第１のアンビルが第１のバッキングプレートに対して第１の可撓性チューブを可逆的に圧縮するように構成される、第１のアンビルと、後退位置と伸長位置との間で第１のアンビルを移動させるように構成された少なくとも１つの駆動要素と、を備え、第１のバッキングプレートが、第１の可撓性チューブに対して圧力をもたらすように第１の可撓性チューブに向かって付勢される、流体注入器システム。

条項１５．流体注入器システムが、第２の管腔を有する第２の可撓性チューブであって、第２の可撓性チューブが少なくとも１つの流体容器と流体連通し、患者投与ラインと流体連通するように構成された、第２の可撓性チューブをさらに備え、バルブアセンブリが、第２の管腔を開閉するために、第２の可撓性チューブを選択的かつ可逆的に圧縮するように構成され、バルブアセンブリが、第２の可撓性チューブを受け入れるように構成された第２のバッキングプレートと、後退位置と伸長位置との間で移動可能な第２のアンビルであって、伸長位置において、第２のアンビルが第２のバッキングプレートに対して第２の可撓性チューブを可逆的に圧縮するように構成される、第２のアンビルと、をさらに備え、少なくとも１つの駆動要素が、後退位置と伸長位置との間で第２のアンビルを移動させるように構成され、第２のバッキングプレートが、第２の可撓性チューブに対して圧力をもたらすように第２の可撓性チューブに向かって付勢される、条項１４の流体注入器システム。

条項１６．少なくとも１つの駆動要素が少なくとも１つの偏心カムを備え、少なくとも１つの偏心カムが、第１のアンビルおよび第２のアンビルが後退位置にある第１の位置、第１のアンビルが伸長位置にあり、第２のアンビルが後退位置にある第２の位置、第１のアンビルが後退位置にあり、第２のアンビルが伸長位置にある第３の位置、ならびに第１のアンビルおよび第２のアンビルが伸長位置にある第４の位置の間で回転可能である、条項１４または１５の流体注入器システム。

条項１７．少なくとも１つの偏心カムが、第１のアンビルと第２のアンビルとの両方に係合する単一のカムを備える、条項１４から１６のいずれかの流体注入器システム。

条項１８．少なくとも１つの偏心カムが、第１のアンビルに係合する第１のカムと、第２のアンビルに係合する第２のカムと、を備え、第１のカムおよび第２のカムが回転軸を共有する、条項１４から１７のいずれかの流体注入器システム。

条項１９．少なくとも１つの偏心カムが一定半径セクションを有し、第１のアンビルが一定半径セクションに係合した状態で、少なくとも１つの偏心カムの回転が、第１のアンビルを後退位置と伸長位置との間で移動させない、条項１４から１８のいずれかの流体注入器システム。

条項２０．少なくとも１つの駆動要素が、第１のアンビルに回転可能に接続された少なくとも一対の脚部を備える少なくとも１つの平行四辺形リンク機構を備え、少なくとも１つの平行四辺形リンク機構が、第１のアンビルおよび第２のアンビルが後退位置にある第１の位置、第１のアンビルが伸長位置にあり、第２のアンビルが後退位置にある第２の位置、第１のアンビルが後退位置にあり、第２のアンビルが伸長位置にある第３の位置、ならびに第１のアンビルおよび第２のアンビルが伸長位置にある第４の位置の間で移動可能である、条項１４から１９のいずれかの流体注入器システム。

条項２１．第１のアンビルが第１の軸に沿って移動可能であり、第２のアンビルが第２の軸に沿って移動可能である、条項１４から２０のいずれかの流体注入器システム。

条項２２．第１の軸が第２の軸に対して約９０°に向けられている、条項１４から２１のいずれかの流体注入器システム。

条項２３．バルブアセンブリが、第１のアンビルを伸長位置に向かって付勢する第１の付勢要素をさらに備える、条項１４から２２のいずれかの流体注入器システム。

条項２４．第１のバッキングプレートが、第１の可撓性チューブを受け入れるように構成された溝を備え、第１のアンビルが、第１のバッキングプレートの溝に対して第１の可撓性チューブを可逆的に圧縮するように構成された突起を備える、条項１４から２３のいずれかの流体注入器システム。

条項２５．流体注入器システム用のバルブであって、バルブが、第１の可撓性チューブを受け入れるように構成された第１のバッキングプレートと、後退位置と伸長位置との間で移動可能な第１のアンビルであって、伸長位置において、第１のアンビルが第１のバッキングプレートに対して第１の可撓性チューブを可逆的に圧縮するように構成される、第１のアンビルと、後退位置と伸長位置との間で第１のアンビルを移動させるように構成された少なくとも１つの駆動要素と、を備え、第１のバッキングプレートが、第１の可撓性チューブに対して圧力をもたらすように第１の可撓性チューブに向かって付勢される、バルブ。

条項２６．バルブが、第２の可撓性チューブを受け入れるように構成された第２のバッキングプレートと、後退位置と伸長位置との間で移動可能な第２のアンビルであって、伸長位置において、第２のアンビルが第２のバッキングプレートに対して第２の可撓性チューブを可逆的に圧縮するように構成される、第２のアンビルと、をさらに備え、少なくとも１つの駆動要素が、後退位置と伸長位置との間で第２のアンビルを移動させるように構成され、第２のバッキングプレートが、第２の可撓性チューブに対して圧力をもたらすように第２の可撓性チューブに向かって付勢される、条項２５のバルブ。

条項２７．少なくとも１つの駆動要素が少なくとも１つの偏心カムを備え、少なくとも１つの偏心カムが、第１のアンビルおよび第２のアンビルが後退位置にある第１の位置、第１のアンビルが伸長位置にあり、第２のアンビルが後退位置にある第２の位置、第１のアンビルが後退位置にあり、第２のアンビルが伸長位置にある第３の位置、ならびに第１のアンビルおよび第２のアンビルが伸長位置にある第４の位置の間で回転可能である、条項２５または２６のバルブ。

条項２８．少なくとも１つの偏心カムが、第１のアンビルと第２のアンビルとの両方に係合する単一のカムを備える、条項２５から２７のいずれかのバルブ。

条項２９．少なくとも１つの偏心カムが、第１のアンビルに係合する第１のカムと、第２のアンビルに係合する第２のカムと、を備え、第１のカムおよび第２のカムが回転軸を共有する、条項２５から２８のいずれかのバルブ。

条項３０．少なくとも１つの偏心カムが一定半径セクションを有し、第１のアンビルが一定半径セクションに係合した状態で、少なくとも１つの偏心カムの回転が、第１のアンビルを後退位置と伸長位置との間で移動させない、条項２５から２９のいずれかのバルブ。

条項３１．少なくとも１つの駆動要素が、第１のアンビルに回転可能に接続された少なくとも一対の脚部を備える少なくとも１つの平行四辺形リンク機構を備え、少なくとも１つの平行四辺形リンク機構が、第１のアンビルおよび第２のアンビルが後退位置にある第１の位置、第１のアンビルが伸長位置にあり、第２のアンビルが後退位置にある第２の位置、第１のアンビルが後退位置にあり、第２のアンビルが伸長位置にある第３の位置、ならびに第１のアンビルおよび第２のアンビルが伸長位置にある第４の位置の間で移動可能である、条項２５から３０のいずれかのバルブ。

条項３２．第１のアンビルが第１の軸に沿って移動可能であり、第２のアンビルが第２の軸に沿って移動可能である、条項２５から３１のいずれかのバルブ。

条項３３．第１の軸が第２の軸に対して約９０°に向けられている、条項２５から３２のいずれかのバルブ。

条項３４．第１のアンビルを伸長位置に向かって付勢する第１の付勢要素をさらに備える、条項２５から３３のいずれかのバルブ。

条項３５．第１のバッキングプレートが、第１の可撓性チューブを受け入れるように構成された溝を備え、第１のアンビルが、第１のバッキングプレートの溝に対して第１の可撓性チューブを可逆的に圧縮するように構成された突起を備える、条項２５から３４のいずれかのバルブ。

条項３６．流体注入器システム用のバルブであって、可撓性チューブを受け入れるように構成されたバッキングプレートと、後退位置と伸長位置との間で移動可能なアンビルであって、伸長位置において、アンビルがバッキングプレートに対して可撓性チューブを可逆的に圧縮するように構成される、アンビルと、アンビルを後退位置から伸長位置まで移動させるためにアンビルに係合するように構成された一次カムと、アンビルを伸長位置から後退位置まで移動させるためにアンビルのボスに係合するように構成された二次カムと、を備える、バルブ。

条項３７．一次カムの半径が第１の回転方向において拡大し、二次カムの半径が第１の回転方向とは反対の第２の回転方向において拡大する、条項３６のバルブ。

条項３８．一次カムおよび二次カムが、一斉に回転するように構成される、条項３６または３７のバルブ。

条項３９．アンビルが伸長位置にあるとき、一次カムにおける最大半径を有する部分がアンビルに係合する、条項３６から３８のいずれかのバルブ。

条項４０．アンビルが伸長位置にあるとき、二次カムにおける最小半径を有する部分がボスに係合する、条項３６から３９のいずれかのバルブ。

条項４１．アンビルが後退位置にあるとき、一次カムにおける最小半径を有する部分がアンビルに係合する、条項３６から４０のいずれかのバルブ。

条項４２．アンビルが後退位置にあるとき、二次カムにおける最大半径を有する部分がボスに係合する、条項３６から４１のいずれかのバルブ。

条項４３．アンビルが、可撓性チューブをバッキングプレートに対して保持するために、後退位置において可撓性チューブに係合するように構成された少なくとも１つのフィンガを備える、条項３６から４２のいずれかのバルブ。

条項４４．バッキングプレート上の可撓性チューブの有無を検出するように構成されたチューブ検出器をさらに備える、条項３６から４３のいずれかのバルブ。

条項４５．チューブ検出器が、近接センサ、光学センサ、圧力センサ、圧力板、またはリミットスイッチのうちの少なくとも１つを備える、条項３６から４４のいずれかのバルブ。

本明細書で詳細に記載される様々な例のさらなる詳細および利点は、添付の図面と併せて様々な例の以下の詳細な説明を検討することで明らかになるであろう。

本開示の一実施形態による、流体注入器システムの斜視図である。 本開示の一実施形態による、流体注入器システムの概略図である。 本開示の一実施形態による、流体注入器システムの概略図である。 開位置で示された、本開示の一実施形態によるピンチバルブの側面図である。 開位置で示された、本開示の一実施形態によるピンチバルブの側面図である。 閉位置にある、図４Ａのピンチバルブの側面図である。 閉位置にある、図４Ｂのピンチバルブの側面図である。 開位置で示された、本開示の一実施形態によるピンチバルブの前面図である。 閉位置にある、図６のピンチバルブの前面図である。 本開示の一実施形態による、ピンチバルブの分解図である。 本開示の一実施形態による、ピンチバルブの斜視図である。 図９のピンチバルブの上面図である。 図９のピンチバルブの側面図である。 図９のピンチバルブの概略図である。 図９のピンチバルブのカム輪郭の一実施形態の上面図である。 本開示の一実施形態による、ピンチバルブアセンブリの斜視図である。 図１４のピンチバルブアセンブリの上面図である。 図１４のピンチバルブアセンブリの側面図である。 図１４のピンチバルブアセンブリの概略図である。 図１４のピンチバルブアセンブリのカム輪郭の一実施形態の上面図である。 本開示の一実施形態による、ピンチバルブアセンブリの斜視図である。 第１の位置で示された、図１９のピンチバルブアセンブリの上面図である。 第２の位置で示された、図１９のピンチバルブアセンブリの上面図である。 第３の位置で示された、図１９のピンチバルブアセンブリの上面図である。 第４の位置で示された、図１９のピンチバルブアセンブリの上面図である。 本開示の一実施形態による、ピンチバルブアセンブリの斜視図である。 第１の位置で示された、図２４のピンチバルブアセンブリの上面図である。 第２の位置で示された、図２４のピンチバルブアセンブリの上面図である。 第３の位置で示された、図２４のピンチバルブアセンブリの上面図である。 第４の位置で示された、図２４のピンチバルブアセンブリの上面図である。 開位置にある、本開示の一実施形態によるピンチバルブの側面図である。 閉位置にある、図２９のピンチバルブの側面図である。 本開示の一実施形態による、ピンチバルブの斜視図である。 線Ａ－Ａに沿った図３１のピンチバルブの断面図である。 線Ｂ－Ｂに沿った図３２のピンチバルブの断面図である。 線Ｃ－Ｃに沿った図３２のピンチバルブの断面図である。 線Ｄ－Ｄに沿って取られた図３３の断面図である。 第１の回転位置にある、図３１のピンチバルブの斜視図である。 第２の回転位置にある、図３１のピンチバルブの斜視図である。 第３の回転位置にある、図３１のピンチバルブの斜視図である。 第４の回転位置にある、図３１のピンチバルブの斜視図である。 第５の回転位置にある、図３１のピンチバルブの斜視図である。 第６の回転位置にある、図３１のピンチバルブの斜視図である。 閉位置にある、本開示の一実施形態によるピンチバルブの斜視図である。 図４２の線Ｅ－Ｅに沿って得られた、閉位置にある図４２のピンチバルブの側断面図である。 開位置にある図４２のピンチバルブの斜視図である。 開位置にある図４２のピンチバルブの側面図である。

以下の説明の目的のために、「上」、「下」、「右」、「左」、「鉛直」、「水平」、「上部」、「下部」、「横」、「縦」という用語、およびそれらの派生語は、図面において向けられているように本開示に関連するものとする。複数患者用使い捨てセットのシリンジに関して使用されるとき、「近位の」という用語は、シリンジから流体を送出するためのピストンに最も近いシリンジの部分を指す。

「左」、「右」、「内側」、「外側」、「上方」、「下方」などの空間または方向に関する用語は、本発明が様々な代替的な向きを想定することができるので、限定的であると見なされるべきではない。

本明細書および特許請求の範囲で使用されるすべての数は、すべての場合において「約」という用語によって修飾されていると理解されるべきである。「およそ」、「約」、および「実質的に」という用語は、記載された値のプラスマイナス１０パーセントの範囲を意味する。

本明細書で使用される「のうちの少なくとも１つ」という用語は、「のうちの１つまたは複数の」と同義である。例えば、「Ａ、Ｂ、およびＣのうちの少なくとも１つ」という語句は、Ａ、Ｂ、およびＣのうちのいずれか１つ、またはＡ、Ｂ、およびＣのうちのいずれか２つ以上の任意の組合せを意味する。例えば、「Ａ、Ｂ、およびＣのうちの少なくとも１つ」は、Ａ単独の１つもしくは複数、またはＢ単独の１つもしくは複数、またはＣ単独の１つもしくは複数、またはＡの１つもしくは複数およびＢの１つもしくは複数、またはＡの１つもしくは複数およびＣの１つもしくは複数、またはＢの１つもしくは複数およびＣの１つもしくは複数、またはＡ、Ｂ、およびＣのすべてのうちの１つもしくは複数を含む。同様に、本明細書で使用される「のうちの少なくとも２つ」という用語は、「のうちの２つ以上」と同義である。例えば、「Ｄ、Ｅ、およびＦのうちの少なくとも２つ」という語句は、Ｄ、Ｅ、およびＦのうちの任意の２つ以上の任意の組合せを意味する。例えば、「Ｄ、Ｅ、およびＦのうちの少なくとも２つ」は、Ｄの１つもしくは複数およびＥの１つもしくは複数、またはＤの１つもしくは複数およびＦの１つもしくは複数、またはＥの１つもしくは複数およびＦの１つもしくは複数、またはＤ、Ｅ、およびＦのすべてのうちの１つもしくは複数を含む。

添付の図面に示され、以下の明細書に記載される具体的なデバイスおよびプロセスは、本開示の単なる例示であることも理解されたい。したがって、本明細書に開示される例に関連する具体的な寸法および他の物理的な特性は、限定的であると見なされるべきではない。

流体容器、シリンジ、流体ポンプ、または流体ラインなどの流体注入器システムの構成要素に関して使用されるとき、「遠位の」という用語は、患者に最も近い前記構成要素の部分を指す。流体容器、シリンジ、流体ポンプ、または流体ラインなどの流体注入器システムの構成要素に関して使用されるとき、「近位の」という用語は、流体注入器システムの注入器に最も近い前記構成要素の部分（すなわち、患者から最も遠い前記構成要素の部分）を指す。流体容器、シリンジ、流体ポンプ、または流体ラインなどの流体注入器システムの構成要素に関して使用されるとき、「上流」という用語は、患者から離れ、流体注入器システムの注入器に向かう方向を指す。例えば、第１の構成要素が第２の構成要素の「上流」にあると呼ばれる場合、第１の構成要素は、第２の構成要素よりも注入器の近くに位置する。流体容器、シリンジ、流体ポンプ、または流体ラインなどの流体注入器システムの構成要素に関して使用されるとき、「下流」という用語は、患者に向かい、流体注入器システムの注入器から離れる方向を指す。例えば、第１の構成要素が第２の構成要素の「下流」にあると呼ばれる場合、第１の構成要素は、第２の構成要素よりも患者の近くに位置する。

本明細書で使用される「キャパシタンス」および「インピーダンス」という用語は、流体容器、シリンジ、流体ポンプ、流体ライン、および／または流体注入器システムの他の構成要素などの注入器構成要素の、そのような構成要素による加圧流体、および／または構成要素に加えられる力による機械的緩みの取込みの結果としての体積膨張を指すために同じ意味で使用される。キャパシタンスおよびインピーダンスは、特定のコンピュータ断層撮影（ＣＴ）処置では３００ｐｓｉ程度であり、いくつかの血管造影（ＣＶ）処置では１２００ｐｓｉ程度であり得る高い注入圧力に起因する可能性があり、注入処置のために選択された所望の体積または構成要素の静止体積を超える、構成要素の部分内に保持される流体の体積をもたらす可能性がある。さらに、様々な構成要素のキャパシタンスは、適切に相殺されない場合、構成要素の体積膨張がそれらの構成要素の測定圧力における人為的な低下を引き起こす可能性があるので、流体注入器システムの圧力センサの精度に悪影響を及ぼす可能性がある。

それらのいくつかの図面を通して同様の参照符号が同様の部品を指す図面を参照すると、本開示は、一般に、流体注入器システム内の流体の流れを調整するためのピンチバルブなどのバルブに関する。最初に図１～図３を参照すると、本開示による流体注入器システム１０００の例は、ハウジング１１と、少なくとも１つのシリンジ１２または流体ポンプ（図示せず）などの少なくとも１つの流体容器と、を含む。流体注入器システム１０００は、シリンジ１２のバレル内のプランジャ１４を駆動する、シリンジ１２の各々に関連付けられたピストン１３などの、流体容器に出入りする流体の流れを制御するための駆動構成要素をさらに含む。少なくとも１つのシリンジ１２は、一般に、シリンジポート１５でハウジング１１と解放可能に連結するように適合される。流体注入器システム１０００は、一般に、注入処置中に少なくとも１つの流体Ｆを患者に送出するように構成される。流体注入器システム１０００の少なくとも１つのシリンジ１２は、造影剤、生理食塩水、または任意の所望の医療用流体などの少なくとも１つの医療用流体Ｆで充填されるように構成される。各シリンジ１２は異なる医療用流体Ｆで充填されてもよい。流体注入器システム１０００は、図示されたようにマルチシリンジ注入器であってもよく、いくつかのシリンジ１２は、並んでまたは別の空間的な関係で向けられてもよく、注入器システム１０００に関連付けられたそれぞれのピストンによって別々に作動する。

引き続き図１～３を参照すると、流体注入器システム１０００は、少なくとも１つのピストン１３により少なくとも１つのシリンジ１２に関連付けられたプランジャ１４を駆動することにより、少なくとも１つの医療用流体Ｆを患者の血管系に注入するために、医療処置中に使用されてもよい。少なくとも１つのピストン１３は、プランジャ１４上で往復動作可能であってもよい。係合すると、少なくとも１つのピストン１３は、少なくとも１つのシリンジ１２の近位端に向かってプランジャ１４を移動させて、バイアル、ボトル、または静脈内バッグなどのバルク流体容器（図３参照）から少なくとも１つのシリンジ１２内に医療用流体Ｆを引き込むことができる。少なくとも１つのピストン１３は、少なくとも１つのシリンジ１２の遠位端１９に向かってプランジャ１４をさらに移動させて、プライミング、パージ、または流体送出ステップ中に少なくとも１つのシリンジ１２から流体Ｆを排出することができる。流体経路セット１７０は、各シリンジ１２から血管アクセス部位で患者に流体Ｆを送出するための可撓性投与チューブ１７６と各シリンジ１２とを流体連通させるために、各シリンジ１２と流体連通するように構成された少なくとも１つのチューブまたはチューブセットを含んでもよい。

図２に示されたように、流体経路セット１７０は、第１のシリンジ１２ａに流体接続された第１の可撓性チューブ１７２と、第２のシリンジ１２ｂに流体接続された第２の可撓性チューブ１７４と、を含んでもよい。流体経路セット１７０の第１の可撓性チューブ１７２および第２の可撓性チューブ１７４は、患者、または患者に接続されたカテーテルなどの１つもしくは複数の介在する構成要素に接続するための投与チューブ１７６に合流することができる。流体経路セット１７０の第１の可撓性チューブ１７２、第２の可撓性チューブ１７４、および投与チューブ１７６の各々は、ポリマーなどの可撓性を有しかつ可逆的に圧縮可能な材料から形成されてもよく、１つまたは複数の編組繊維構成要素などの１つまたは複数の補強材料を含んでもよい。本明細書で使用される「可逆的に圧縮可能」という用語は、流体経路セット１７０の可撓性チューブまたはその部分の断面形状が、それに力を加えることによって変化することができ、加えられた力が解放されると、流体経路セット１７０の可撓性チューブがその元の形状に戻ることを意味する。例えば、流体経路セット１７０の可撓性チューブの外側表面に力を加え、流体経路セット１７０の可撓性チューブの内側側壁の直径方向に対向する点をくっつけて、流体経路セット１７０の可撓性チューブの管腔の断面積を変更することができる。

引き続き図２～図３を参照すると、流体注入器システム１０００は、少なくとも１つのピストン１３および流体注入器システム１０００の他の構成要素の作動を制御するためのコントローラ２００をさらに含んでもよい。流体注入器システム１０００は、コントローラ２００のメモリに記憶されるか、またはコントローラ２００によってアクセス可能な１つまたは複数の注入プロトコルに従って、１つまたは複数の注入処置を実行することができる。コントローラ２００は、流体経路セット１７０内の空気の存在を検出するように構成された少なくとも１つの空気検出器２１０と通信することができる。コントローラ２００は、空気が患者に注入されるのを防止するために、空気検出器２１０が流体経路セット１７０のチューブ内の空気を検出したことに応答して、少なくとも１つのシリンジ１２ａ、１２ｂの作動を停止するように構成されてもよい。少なくとも１つのシリンジ１２ａ、１２ｂの作動を停止することは、少なくとも１つのシリンジ１２ａ、１２ｂのピストン１３の遠位方向の移動を停止すること、および／または本開示のローリングカムピンチバルブなどの少なくとも１つのバルブを閉位置まで移動させることを含んでもよく、下流チューブの部分が圧縮されて少なくとも１つのバルブを越える流体の流れを防止する。

シリンジ、コントローラ、空気検出器、および／または流体経路セットを含む適切で非限定的な動力式注入器システムのさらなる詳細および例は、特許文献１～６に記載され、それらの開示はそれらの全体が参照により本明細書に組み込まれる。

流体注入器システム１０００は、流体経路セット１７０に沿った様々な位置に配置された１つまたは複数のバルブ３００をさらに含んでもよい。バルブ３００の各々は、患者への医療用流体Ｆの流れを調整するための遮断弁および／または流量制御弁の形態であってもよい。図２に示された実施形態では、バルブ３００のうちの１つは、流体経路セット１７０の第１の可撓性チューブ１７２、第２の可撓性チューブ１７４、および投与チューブ１７６の各々に設けられている。いくつかの実施形態では、少なくとも１つのバルブ３００は、流体経路セット１７０の第１の可撓性チューブ１７２および第２の可撓性チューブ１７４の各々にのみ設けられてもよい。いくつかの実施形態では、バルブ３００は、流体経路セット１７０の投与チューブ１７６にのみ設けられてもよい。いくつかの実施形態では、バルブ３００のうちの１つまたは複数は、ハウジング１１または流体注入器システム１０００の他の構成要素に直接取り付けられてもよい。

バルブ３００の各々は、流体経路セット１７０を通る流体Ｆの流れを調整するために、コントローラ２００によって制御可能であり得る。例えば、バルブ３００のいずれかまたはすべては、少なくとも１つの空気検出器２１０が流体経路セット１７０内の空気を検出したことに応答して、コントローラ２００によって閉じられてもよい。各バルブ３００の閉鎖は、流体経路セット１７０の可撓性チューブ１７２、１７４、および／または１７６を可逆的に圧縮して、流体経路セット１７０を通る流体の流れを停止する。このようにしてバルブ３００の閉鎖は、医療用流体Ｆがバルブ３００の下流に進むことを防止し、それにより、流体経路セット１７０および／またはシリンジ１２ａ、１２ｂ内のキャパシタンスの解放に起因して空気が患者に注入されることが防止される。対照的に、（１つまたは複数のバルブ３００を閉じることなく）少なくとも１つのピストン１３の移動を停止するだけでは、医療用流体Ｆおよびその中に含まれる任意の空気が流体経路セット１７０内のキャパシタンスとして患者に注入されることが可能になる場合があり、シリンジ１２ａ、１２ｂ、および／または流体注入器システム１０００の１つもしくは複数の構成要素の機械的スラックが緩和され、流体Ｆの放出された量がチューブを通って流れる。

あるいは、少なくとも１つのバルブ３００のうちの１つまたは複数は、静止状態において、バルブ３００が流体経路セット１７０の対応する可撓性チューブ１７２、１７４、および／または１７６を通る流体の流れを防止するように、閉位置に付勢されてもよい。この実施形態では、コントローラ２００は、バルブ３００を開位置に付勢し移動させて流体がそれを通して流れることを可能にすることにより、流体経路セット１７０を通る流体Ｆの流れを調整することができる。バルブ３００が付勢された閉位置まで戻るように、バルブ３００への任意の動力を取り除くことにより、少なくとも１つの空気検出器２１０が流体経路セット１７０内の空気を検出したことに応答して、バルブ３００のいずれかまたはすべてはコントローラ２００によって閉じられてもよく、それにより、医療用流体Ｆがバルブ３００の下流に進むのを防止し、それにより、流体経路セット１７０および／またはシリンジ１２ａ、１２ｂ内のキャパシタンスの解放に起因して空気が患者に注入されるのを防止する。

バルブ３００は、代替または追加として、空気の検出に応答して流体の流れを停止すること以外の機能を実行するために利用されてもよい。いくつかの実施形態では、流体経路セット１７０の第１の可撓性チューブ１７２に設けられたバルブ３００は、２つのシリンジと関連付けられたチューブとの間の圧力および／または流体粘度の差に起因する、第２の可撓性チューブ１７４および／または第２のシリンジ１２から第１の可撓性チューブ１７２または第１のシリンジへの加圧医療用流体Ｆの逆流を防止するために、コントローラ２００によって閉じられてもよい。同様に、第２の可撓性チューブ１７４上のバルブ３００は、第１の可撓性チューブ１７２および／または第１のシリンジ１２内のより高い加圧流体からの逆流を防止するために閉じられてもよい。いくつかの実施形態では、バルブ３００のいずれかまたはすべては、注入プロトコルに従って医療用流体Ｆの流量を制限または制御するために、コントローラ２００によって部分的に閉じられてもよい。例えば、第１の可撓性チューブ１７２に関連付けられたバルブ３００を部分的に閉じることにより、第１の可撓性チューブ１７２を通る第１の流体の流体流を減少させることができる。流体流量の減少は、パーセント流体経路閉鎖、流体圧力、上流チューブキャパシタンス、流体粘度、バルブ３００にわたる圧力降下などに関連付けられた変数を用いてアルゴリズムに従って計算されてもよい。

特に図３を参照すると、各シリンジ１２ａ、１２ｂがバルク流体容器１２０およびバルブアセンブリ５００に関連付けられた、本開示による流体送出システム１０００の一実施形態が示されている。各バルブアセンブリ５００は、シリンジ１２ａ、１２ｂと関連付けられたバルク流体容器１２０および投与チューブ１７６との間の流体の流れを選択的に制御するための２つのバルブ３００ａ、３００ｂを含む。バルブアセンブリ５００の各々は、コントローラ２００がバルブ３００ａ、３００ｂを作動させて流体の流れを調整および制御することができるように、コントローラ２００と動作可能に関連付けられてもよい。詳細には、第１のバルブ３００ａは、バルク流体容器１２０およびバルブ３００ａと各シリンジ１２ａ、１２ｂとの間の可撓性チューブに関連付けられてもよく、第２のバルブ３００ｂは、各シリンジ１２ａ、１２ｂとバルブ３００ｂとの間の可撓性チューブおよび投与チューブ１７６に関連付けられてもよい。ピストン１３が後退して、バルク容器１２０からシリンジ１２ａ、１２ｂのうちの少なくとも１つに流体Ｆを引き込む充填動作中、関連付けられたバルブ３００ａは、バルク容器１２０とシリンジ１２ａ、１２ｂとの間の流体連通を可能にするためにコントローラ２００によって開かれてもよい。バルブ３００ｂは、充填動作中にバルブ３００ｂの下流の流体および／または空気がシリンジ１２ａ、１２ｂに引き込まれるのを防止するために閉じられてもよい。

ピストン１３が伸長して、シリンジ１２から患者に流体Ｆを注入する注入処置中、バルブ３００ｂは、シリンジ１２と投与チューブ１７６との間の流体連通を可能にするために開かれてもよい。バルブ３００ａは、流体Ｆがバルク流体容器１２０に注入されるのを防止するために閉じられてもよい。

バルブ３００ａおよびバルブ３００ｂに関連付けられた可撓性チューブは、バルブ３００ａ、３００ｂの上流の接合部１７７で合流することができる。そのため、接合部１７７とバルブ３００ａとの間の可撓性チューブは、一部の血管造影処置では最大約１２００ｐｓｉであり得る注入圧力を受ける。そのため、バルブ３００ａの上流側に関連付けられた可撓性チューブは、少なくとも１２００ｐｓｉの流体圧力に耐えることができなければならない。さらに、シリンジ１２ａ、１２ｂとバルブ３００ｂとの間および投与チューブ１７６を有するすべてのチューブはまた、最大約１２００ｐｓｉの流体圧力を受ける可能性があり、したがって、漏洩または故障なしにそのような圧力に耐えることができなければならない。

いくつかの実施形態では、各バルブアセンブリ５００のバルブ３００ａ、３００ｂは、コントローラ２００によって相互に作動してもよい。例えば、いくつかの実施形態では、両方のバルブ３００ａ、３００ｂは、本明細書でより詳細に説明されるように、共通のモータによって作動してもよい。

流体送出システム１０００の実施形態を一般的に記載しており、ここで、バルブ３００、３００ａ、３００ｂ（以下、「バルブ３００」と呼ばれる）およびバルブアセンブリ５００の特定の特徴が説明される。各バルブ３００は、図４Ａおよび図５Ａに概略的に示されたように、関連付けられた可撓性チューブを可逆的に圧縮するように構成されたピンチバルブの形態であってもよい。二方活栓などの他のタイプのバルブも、本開示の範囲内であると理解される。ここで、図４Ａおよび図５Ａを参照すると、開位置（図４Ａ）および閉位置（図５Ａ）にあるピンチバルブ３００の概略図が、関連付けられた可撓性チューブ４００とともに示されている。図４Ａに示された開位置では、バルブ３００のアンビル３２０は後退位置にある。図５Ａに示された閉位置では、バルブ３００のアンビル３２０は、バッキングプレート３１０に対して可撓性チューブ４００を可逆的に圧縮して可撓性チューブ４００の管腔４０４を閉じるために伸長位置にある。本明細書で使用される「開いている」という用語は、可撓性チューブ４００に関連して使用される場合、可撓性チューブ４００の管腔４０４の断面積が自然の弛緩した状態と少なくとも同じ直径であるか、または圧力下での膨張（すなわち、キャパシタンス膨潤）によるより大きい直径であるように、可撓性チューブ４００の内側側壁４０２が図４Ａに示されたように実質的に圧縮されていないことを意味する。「完全に閉じている」という用語は、図５Ａに示されたように、内側側壁４０２の直径方向に対向する点Ｐ_１、Ｐ_２が互いに接触するように可撓性チューブ４００が可逆的に圧縮され、それにより管腔４０４の断面積が実質的にゼロに縮小されることを意味する。したがって、可撓性チューブの長手方向軸Ｌ_Ｔに沿った流体の流れは、管腔４０４によって阻止される。「閉じている」という用語は、本明細書では「完全に閉じている」という用語と同じ意味で使用されてもよい。「部分的に開いている」および「部分的に閉じている」という用語は、内側側壁４０２の直径方向に対向する点Ｐ_１、Ｐ_２が互いに向かって移動するように可撓性チューブ４００が可逆的に圧縮され、可撓性チューブ４００の自然の弛緩した状態と比べて管腔４０４の断面積が縮小されることを意味する。しかしながら、「部分的に開いている」および／または「部分的に閉じている」ときの管腔４０４の断面積はゼロより大きく、したがって、いくらかの流体が管腔４０４を通ってバルブ３００を通過することが可能である。いくつかの実施形態では、コントローラ２００（図２および図３参照）は、アンビル３２０および／またはバッキングプレート３１０を開位置と閉位置との間の任意の位置まで移動させて管腔４０４の断面積を変化させ、それによってバルブ３００を通る流体の流量を制御するように構成されてもよい。

ここで図４Ｂおよび図５Ｂを参照すると、本開示の一実施形態による、開位置（図４Ｂ）および閉位置（図５Ｂ）にあるピンチバルブ３００の概略図が示されている。この実施形態では、バルブ３００は、可撓性チューブ４００内の所定の流体圧力に応答して自動的に開くように構成された高亀裂圧力バルブの形態である。図４Ｂに示された開位置では、バルブ３００のアンビル３２０は後退位置にある。図５Ｂに示された閉位置では、バルブ３００のアンビル３２０は、バッキングプレート３１０に対して可撓性チューブ４００を可逆的に圧縮して可撓性チューブ４００の管腔４０４を閉じるために伸長位置にある。アンビル３２０の先端輪郭は、少なくとも１つの階段３２７を画定する。図５Ｂに示されたように、管腔４０４が点Ｐ_１、Ｐ_２で完全に圧縮されると、管腔４０４の部分的に圧縮された領域４０５が階段３２７の近傍に存在する。部分的に圧縮された領域４０５内の流体圧力は、階段３２７および／またはバッキングプレート３１０に対して作用し、部分的に圧縮された領域４０５内に十分な流体圧力が存在する場合、アンビル３２０は、図４Ｂの開位置または部分的な開位置まで押し戻される。したがって、バルブ３００は、管腔４０４内の所定の流体圧力で開くように構成された亀裂圧力バルブとして機能することができる。いくつかの実施形態では、図１４～図１８を参照して本明細書に記載されるように、バッキングプレート３１０は、管腔４０４の部分的に圧縮された領域４０５内の流体圧力が階段部分３２７およびバッキングプレート３１０に対して作用して、バッキングプレートをアンビル３２０から引き離し、それによってバルブ３００を開くように移動可能であってもよい。いくつかの実施形態では、図１４～図１８を参照して本明細書に記載されるように、バッキングプレート３１０は、バルブ３００を開くために必要な流体圧力が所定の値に設定され得るように、調整可能な付勢部材３９２を含んでもよい。

ここで図６および図７を参照すると、いくつかの実施形態では、バッキングプレート３１０は、アンビル３２０に対して特定の位置に可撓性チューブ４００を割出しかつ／または保持するための溝またはチャネル３１６を含んでもよい。特定の実施形態では、溝またはチャネル３１６は弓状であり、可撓性チューブ４００の外径と実質的に等しいかまたはそれより大きい半径を有してもよい。アンビル３２０は、溝またはチャネル３１６の形状にほぼ対応する突起３２６を含んでもよい。可撓性チューブ４００を割出しすることに加えて、溝またはチャネル３１６は、図７に示されたように、可撓性チューブ４００をほぼＵ字形またはＶ字形に圧縮するように誘導し、それにより、可撓性チューブ４００を可逆的に圧縮するために必要な力を低減し、可撓性チューブ４００の圧縮中に管腔４０４をより効果的に閉じることができる。溝またはチャネル３１６はまた、可撓性チューブ４００が圧縮されるときに「ドッグボーン」効果を低減することができる。本明細書で使用される「ドッグボーン効果」という用語は、圧縮された可撓性チューブ４００の内部と比べて圧縮された可撓性チューブ４００の側面における材料の厚さが増大したために、可撓性チューブの管腔４０４の圧縮された断面がドッグボーンの（すなわち、管腔の外側部で完全に圧縮されていない）形状を有する現象である。

ここで図８を参照すると、本開示の一実施形態によるピンチバルブ３００が示されている。バルブ３００のこの実施形態では、バッキングプレート３１０はフレーム３１２にしっかりと取り付けられる。モータ３５０もフレーム３１２にしっかりと取り付けられ、カム３５４に結合されたシャフト３５２を含む。カム３５４の中心軸は、シャフト３５２が回転するときに、カム３５４がシャフト３５２に対して偏心して回転するように、シャフト３５２の回転軸からずれている。ベアリング３５６、例えばローラベアリングまたはブッシングは、カム３５４の外周に取り付けられる。アンビル３２０は、アンビル３２０がバッキングプレート３１０に対して摺動することを可能にするように、フレーム３１２に取り付けられる。いくつかの実施形態では、アンビル３２０は、アンビル３２０がフレーム３１２に固定されたガイドピンまたはボルト３２４に対して摺動することを可能にする１つまたは複数のスロット３２２を含む。アンビル３２０は、ベアリング３５６およびカム３５４が配置されるベアリングキャビティ３２６をさらに含む。カム３５４が回転すると、ベアリング３５６はベアリングキャビティ３２６に係合して、アンビル３２０をバッキングプレート３１０に向かって、またはバッキングプレート３１０から離れるようにフレーム３１２に沿って摺動させる。

引き続き図８を参照すると、バッキングプレート３１０は、（図４Ａ～図７に示された）可撓性チューブ４００が固定され得るスロット３１４を含んでもよい。スロット３１４は、図４Ａ～図７に示されたように、アンビル３２０の先端３２８が開口部３１５を介して可撓性チューブ４００に係合し可逆的に圧縮することができるように、アンビル３２０に面する開口部３１５を含んでもよい。モータ３５０は、コントローラ２００がそのアンビル３２０を所望の位置まで摺動させるようにモータ３５０を作動させて、（図４Ａ～図７に示された）可撓性チューブ４００を開く、閉じる、部分的に開く、または部分的に閉じるように、コントローラ２００（図２および図３参照）と動作可能に通信することができる。いくつかの実施形態では、モータ３５０は、ステッピングモータ、ソレノイド、または他の従来の電気機械モータであってもよい。いくつかの実施形態では、モータ３５０は、約０．２５秒以下で可撓性チューブ４００を閉じることが可能であってもよい。

ここで図９～図１３を参照すると、本開示の別の実施形態によるピンチバルブ３００が示されている。バルブ３００のこの実施形態では、バッキングプレート３１０およびモータ３５０は、フレーム３１２にしっかりと取り付けられてもよい。偏心カム３６０は、モータ３５０のシャフト３５２に結合され、フレーム３１２に対してアンビル３２０を駆動するように構成される。いくつかの実施形態では、偏心カム３６０は、アンビル３２０と直接連結してもよく（例えば、図１２参照）、他の実施形態では、偏心カム３６０は、アンビル３２０に取り付けられたベアリング３６２に係合してもよい（図９～図１１参照）。

具体的に図１３を参照すると、偏心カム３６０は、モータシャフト３５２の回転軸Ａ_Ｒの周りに不規則な半径Ｒを有する外側輪郭３６４を有する。モータシャフト３５２がカム３６０を回転させると、外側輪郭３６４の異なる部分がベアリング３６２および／またはアンビル３２０に係合して、フレーム３１２に対してアンビル３２０を移動させる。カム３６０が、最大半径Ｒ_ｍａｘの部分が（図１２に示されたように）ベアリング３６２および／またはアンビル３２０に係合するように向けられると、アンビル３２０は、可撓性チューブ４００から離れる方向Ｄの最大位置まで押しやられる。この位置では、可撓性チューブ４００は、バルブ３００が開位置にある状態で（図４Ａおよび図１２に示されたように）実質的に圧縮されていない。反対に、カム３６０が、最小半径Ｒ_ｍｉｎの部分がベアリング３６２および／またはアンビル３２０に係合するように向けられると、アンビル３２０は、可撓性チューブ４００に向かう方向Ｃの最大位置まで移動することができる。この位置では、アンビル３２０の先端３２８は、バルブ３００が閉位置にあるように、（図５Ａおよび図１１に示されたように）可撓性チューブ４００に係合し完全に圧縮する。カム３６０の外側輪郭３６４は、バルブ３００の開閉中のモータ３５０に対するトルク要求を低減するか、バルブ３００を開位置と閉位置との間で移動させるために必要な時間を短縮するか、またはバルブ３００の様々な他の性能特性を最適化するように選択および／または設計されてもよい。

引き続き図９～図１３を参照すると、アンビル３２０は、フレーム３１２内で摺動し、１つまたは複数のばねなどの１つまたは複数の付勢要素３９０によってフレーム３１２に対して付勢される１つまたは複数の接続ロッド３３０を含んでもよい。いくつかの実施形態では、付勢要素３９０は、モータ３５０からの動力がない場合に、アンビル３２０が可撓性チューブ４００を閉じるために付勢されるように、可撓性チューブ４００に向かう方向Ｃにアンビル３２０を付勢する。アンビル３２０が方向Ｄに移動するときに、付勢要素３９０はアンビル３２０に対して作用し、その結果、付勢要素３９０の力は、可撓性チューブ４００を開くためにモータ３５０によって克服されなければならない。付勢要素３９０が可撓性チューブ４００および閉位置に向かってアンビル３２０を付勢するので、図９～図１３のバルブ３００は、モータ３５０がコントローラ２００（図２～図３参照）によって作動されるとき、またはシステム１０００への動力が遮断されたときに可撓性チューブ４００を迅速に圧縮することが可能である。さらに、付勢要素３９０によって与えられる圧力は、可撓性チューブ４００の応力緩和および／または製造公差に起因するチューブ直径のいかなる変動も吸収し、可撓性チューブ４００の完全な閉鎖を保証する。より詳細には、カム３６０の外側輪郭３６４は、スロット３１４内に可撓性チューブ４００が存在しない場合に、アンビル３２０の先端３２８が、可撓性チューブ４００の圧縮された厚さよりもバッキングプレート３１０に近い方向Ｃに移動することができるように構成されてもよい。次いで、可撓性チューブ４００が圧縮されると、アンビル３２０内のこの超過移動は付勢要素３９０によって吸収され、その結果、アンビル３２０は、可撓性チューブ４００を過度に圧縮し損傷させることなく、可撓性チューブ４００を閉位置に圧縮するのに十分な距離だけ方向Ｃに移動する。

いくつかの実施形態では、付勢要素３９０は、可撓性チューブ４００を損傷することなく可撓性チューブ４００を可逆的に圧縮するのに十分な圧力をもたらすように選択または構成されてもよい。いくつかの実施形態では、付勢要素３９０は調整可能であってもよく、付勢要素３９０によってもたらされる圧力は、可撓性チューブ４００内の測定または推定された流体圧力に基づいて設定されてもよい。例えば、一実施形態では、付勢要素３９０によってもたらされる圧力は、可撓性チューブ４００の特性（例えば、壁厚、チューブ材料、内径、外径）、チューブ内の医療用流体Ｆのタイプ、（例えば、注入器ピストンモータもしくはバルブモータのモータ電流または負荷によって測定される）流体圧力、および／またはプログラムされた流体注入プロトコルの特定の時間中に必要とされる様々な流量により、可撓性チューブ４００内の流体圧力の変化に応答して、コントローラ２００によってリアルタイムで調整されてもよい。例えば、可撓性チューブ４００内の流体圧力は、システム１０００の使用のかなりの部分の間、比較的低く、例えば４００ｐｓｉであり得るので、付勢要素３９０によってもたらされる圧力は、注入処置の「低い」圧力部分の間、比較的低い値に設定されて可撓性チューブ４００の寿命を延ばし、バルブ要素に接触する可撓性チューブ４００の部分のチューブ壁厚もしくは内径の変化を防止し、かつ／またはバルブ要素に接触する可撓性チューブ４００の部分の圧縮性もしくは反発に影響を与えることが可能である。付勢要素３９０によってもたらされる圧力は、可撓性チューブ４００内の流体圧力および／またはプログラムされた流量が増加するにつれてコントローラ２００によって増加して、高い流体圧力が付勢要素３９０の力に打ち勝ち、可撓性チューブ４００を不注意に開いたり、流体がバルブ３００を通って漏れたりしないことを保証することができる。１つまたは複数の付勢要素３９０の力の調整は、例えば、付勢要素３９０を圧縮するための第２の電気機械モータまたは他の起電力によって影響を受ける場合がある。１つまたは複数の付勢要素３９０の例には、従来のばねまたは調整可能なばね力定数を有するばねなどのばねが含まれてもよい。

いくつかの実施形態では、カム３６０は、カム３６０がモータシャフト３５２とともに回転するように、モータ３５０に動力が供給されるとカム３６０をシャフト３５２にロックするクラッチおよび／またはフリーホイール機構によってモータ３５０に結合されてもよい。クラッチまたはフリーホイール機構は、カム３６０がシャフト３５２に対して回転することが可能になるように、モータ３５０への動力が中断されると係合解除することができる。詳細には、カム３６０は、モータ３５０への動力がない場合にクラッチおよび／またはフリーホイール機構が係合解除すると、カム３６０がシャフト３５２とは無関係にバルブ３００の閉位置まで回転するように、（例えば、ねじりばねによって）付勢されてもよい。そのため、最小半径Ｒ_ｍｉｎの部分がアンビル３２０に向かって配向され、それにより、アンビル３２０が、１つまたは複数の付勢要素３９０の影響下でバッキングプレート３１０に向かって進んで、可撓性チューブ４００を圧縮することが可能になる。

付勢要素３９０によって与えられる力およびアンビル３２０の質量は、バルブ３００の閉鎖時間を最適化するように選択されてもよい。詳細には、付勢要素３９０によって与えられる高い力およびアンビル３２０の低い質量は、コントローラ２００からの信号の受信に応答して可撓性チューブ４００を圧縮するために必要な時間を最小化するために利用されてもよい。

いくつかの実施形態では、１つまたは複数の付勢要素３９０は、可撓性チューブ４００が実質的に圧縮されていない開位置に向かってバルブ３００に付勢するように向けられてもよい。いくつかの実施形態では、カム３６０は、カム３６０がモータシャフト３５２とともに回転するように、モータ３５０に動力が供給されるとカム３６０をシャフト３５２にロックするクラッチおよび／またはフリーホイール機構によってモータ３５０に結合されてもよい。クラッチまたはフリーホイール機構は、カム３６０がシャフト３５２に対して回転することが可能になるように、モータ３５０への動力が中断されると係合解除することができる。詳細には、カム３６０は、モータ３５０への動力がない場合にクラッチおよび／またはフリーホイール機構が係合解除すると、カム３６０がシャフト３５２とは無関係にバルブ３００の開位置まで回転するように、（例えば、ねじりばねによって）付勢されてもよい。したがって、最大半径Ｒ_ｍａｘの部分がアンビル３２０に向かって配向され、それにより、可撓性チューブ４００を復元するためにアンビル３２０をバッキングプレート３１０から離れるように押しやる。

ここで図１４～図１８を参照すると、本開示の別の実施形態によるバルブ５００が示されている。図１４～図１８のバルブアセンブリ５００は、図３を参照して図示および記載されたバルブアセンブリ５００のいずれかに対応することができる。詳細には、図１４～図１８のバルブアセンブリ５００は、コントローラ２００（図３参照）によって制御される共通のモータ３５０によって作動される２つのピンチバルブ３００ａ、３００ｂを含む。各ピンチバルブ３００ａ、３００ｂは、それぞれ、図９～図１３に示された実施形態と同様に、デュアルカムアセンブリ３６０の２つのカム３６０ａ、３６０ｂのうちの１つによってバッキングプレート３１０ａ、３１０ｂに向かって駆動されるアンビル３２０ａ、３２０ｂを含む。ピンチバルブ３００ａ、３００ｂに関連付けられたカム３６０ａ、３６０ｂは、ピンチバルブ３００ａ、３００ｂを動作させるための共通のモータ３５０のモータシャフト３５２に結合され、したがって、両方のカム３６０ａ、３６０ｂは、モータシャフト３５２の回転軸を共有する。カム３６０ａ、３６０ｂは、各ピンチバルブ３００ａ、３００ｂと関連付けられ、それぞれのアンビル３２０ａ、３２０ｂに係合して、モータシャフト３５２が回転すると、アンビル３２０ａ、３２０ｂを対応するバッキングプレート３１０ａ、３１０ｂに向かって駆動する。いくつかの実施形態では、図１４～図１６に示されたように、各アンビル３２０ａ、３２０ｂは、関連付けられたカム３６０ａ、３６０ｂによって係合されてアンビル３２０を駆動し、アンビル３２０ａ、３２０ｂおよびカム３６０ａ、３６０ｂの摩耗を低減するカム従動ベアリング３６３を含んでもよい。ピンチバルブ３００ａ、３００ｂの一方または両方に関連付けられたバッキングプレート３１０ａ、３１０ｂは、バッキングプレート３１０ａ、３１０ｂをそれぞれのアンビル３２０ａ、３２０ｂに向かって付勢する波形ワッシャ、ベルビルワッシャ、またはばねなどの付勢要素３９２を含んでもよい。したがって、付勢要素３９２は、可撓性チューブ４００に前負荷をかけて可撓性チューブ４００の応力緩和および／または製造公差を相殺し、それにより、所望の閉鎖力がアンビル３２０ａ、３２０ｂによって加えられることが保証される。いくつかの実施形態では、付勢要素３９２は調整可能であってもよく、ばね定数は可撓性チューブ４００の伸展性を相殺するように設定されてもよい。特定の実施形態では、ピンチバルブのうちの１つ（すなわち、シリンジ１２と患者との間の可撓性チューブ４００（すなわち、図３のチューブ１７０および１７６）に関連付けられたピンチバルブ３００ｂ）は、付勢要素３９２を含んでもよく、他のピンチバルブ（すなわち、バルク流体容器１２０に関連付けられたピンチバルブ３００ａ）は、付勢要素３９２を含まなくてもよい。

いくつかの実施形態では、付勢要素３９２は調整可能であってもよく、付勢要素３９２によってもたらされる圧力は、可撓性チューブ４００内の測定または推定された流体圧力に基づいて設定されてもよい。例えば、一実施形態では、付勢要素３９２によってもたらされる圧力は、可撓性チューブ４００の特性（例えば、壁厚、チューブ材料、内径、外径）、チューブ内の医療用流体Ｆのタイプ、（例えば、注入器ピストンモータもしくはバルブモータのモータ電流または負荷によって測定される）流体圧力、および／またはプログラムされた流体注入プロトコルの特定の時間中に必要とされる様々な流量により、可撓性チューブ４００内の流体圧力の変化に応答して、コントローラ２００によってリアルタイムで調整されてもよい。例えば、可撓性チューブ４００内の流体圧力は、システム１０００の使用のかなりの部分の間、比較的低く、例えば４００ｐｓｉであり得るので、付勢要素３９２によってもたらされる圧力は、注入処置の「低い」圧力部分の間、比較的低い値に設定されて可撓性チューブ４００の寿命を延ばし、バルブ要素に接触する可撓性チューブ４００の部分のチューブ壁厚もしくは内径の変化を防止し、かつ／またはバルブ要素に接触する可撓性チューブ４００の部分の圧縮性もしくは反発に影響を与えることが可能である。付勢要素３９２によってもたらされる圧力は、可撓性チューブ４００内の流体圧力および／またはプログラムされた流量が増加するにつれてコントローラ２００によって増加して、高い流体圧力が付勢要素３９２の力に打ち勝ち、可撓性チューブ４００を不注意に開いたり、流体がバルブ３００を通って漏れたりしないことを保証することができる。１つまたは複数の付勢要素３９２の力の調整は、例えば、付勢要素３９２を圧縮するための第２の電気機械モータまたは他の起電力によって影響を受ける場合がある。１つまたは複数の付勢要素の適切な例には、従来のばねまたは調整可能なばね力定数を有するばねなどのばねが含まれてもよい。

いくつかの実施形態では、付勢要素３９２のばね定数は、高亀裂圧力弁として機能するように設定されてもよい。詳細には、付勢要素３９２は、所定の圧力で圧縮し、バッキングプレート３１０ａ、３１０ｂをアンビル３２０ａ、３２０ｂから離れるように変位させ、それにより、可撓性チューブ４００内に所定の流体圧力が存在するときに可撓性チューブ４００を開くように構成されてもよく、バルブ３００ａ、３００ｂから下流のチューブ内の流体の圧力は、バルブ３００ａ、３００ｂが開く（「亀裂する」）圧力に影響を与えない。例えば、その開示が参照によりその全体が本明細書に組み込まれる特許文献７を参照されたい。いくつかの実施形態では、アンビル３２０ａ、３２０ｂおよび／またはバッキングプレート３１０ａ、３１０ｂは、バルブ３００ａおよび／またはバルブ３００ｂが、図４Ｂおよび図５Ｂを参照して本明細書に記載された高亀裂圧力弁として機能することができるように、図４Ｂおよび図５Ｂに示された階段３２７を含む輪郭を有することができる。

図１８に示されたように、ピンチバルブ３００ａ、３００ｂに関連付けられたカム３６０ａ、３６０ｂは、ピンチバルブ３００ａ、３００ｂの開閉の所望の相対タイミングを実現するために、モータシャフト３５２上で計測される。図１３に示されたカム３６０の実施形態と同様に、各カム３６０ａ、３６０ｂは、対応するアンビル３２０ａ、３２０ｂを駆動するための不規則な半径を含んでもよい。詳細には、各カム３６０ａ、３６０ｂは、最大半径Ｒａ_ｍａｘ、Ｒｂ_ｍａｘのそれぞれの部分と、最小半径Ｒａ_ｍｉｎ、Ｒｂ_ｍｉｎのそれぞれの部分と、を含んでもよい。カム３６０ａ、３６０ｂの部分が、カム従動ベアリング３６３および／またはアンビル３２０ａ、３２０ｂとの係合中に最大半径Ｒａ_ｍａｘ、Ｒｂ_ｍａｘに近づき達すると、アンビル３２０ａ、３２０ｂは、バッキングプレート３１０に向かって駆動され、バッキングプレート３１０に対して最大距離に達して、関連付けられた可撓性チューブ４００を完全に圧縮する。反対に、カム３６０ａ、３６０ｂの部分が、カム従動ベアリング３６３および／またはアンビル３２０ａ、３２０ｂとの係合中に最小半径Ｒａ_ｍｉｎ、Ｒｂ_ｍｉｎに近づき達すると、アンビル３２０ａ、３２０ｂは、可撓性チューブ４００が開位置で実質的に圧縮されないようにバッキングプレート３１０ａ、３１０ｂから離れるように駆動される。図９～図１３の実施形態と比較した図１４～図１８の実施形態のアンビル３２０ａ、３２０ｂの構造および配置の違いにより、カム３６０ａ、３６０ｂの最大半径Ｒａ_ｍａｘ、Ｒｂ_ｍａｘの部分が可撓性チューブ４００を圧縮し、一方、図９～図１３の実施形態では、カム３６０の最小半径Ｒ_ｍｉｎの部分が可撓性チューブ４００を圧縮することに留意されたい。しかしながら、特定の実施形態では、アンビル３２０ａ、３２０ｂおよびカム３６０ａ、３６０ｂは、図９～図１３の実施形態においてカム３６０の最小半径Ｒ_ｍｉｎの部分が可撓性チューブ４００を圧縮するのと同じ方法で、カム３６０ａ、３６０ｂの最小半径Ｒａ_ｍｉｎ、Ｒｂ_ｍｉｎの部分が可撓性チューブ４００を圧縮するように、図９～図１３の実施形態と同様の方式で配置されてもよい。

引き続き図１８を参照すると、いくつかの実施形態では、カム３６０ａ、３６０ｂの一方または両方は、一定半径セクションＲａ_ｃｏｎ、Ｒｂ_ｃｏｎを含んでもよい。一定半径セクションＲａ_ｃｏｎ、Ｒｂ_ｃｏｎのスパンにわたる半径は変化しないので、一定半径セクションＲａ_ｃｏｎ、Ｒｂ_ｃｏｎのスパン内のモータシャフト３５２の回転は、対応するアンビル３２０の位置を変更しない。カム３６０ａ、３６０ｂは、一方のカム３６０ａがそのカム３６０ａの半径の変化によりその対応するアンビル３２０ａを駆動し、他方のカム３６０ｂが対応するアンビル３２０を移動させないようにその対応するアンビル３２０ｂを一定半径セクションＲｂ_ｃｏｎに係合させるように、モータシャフト３５２上で互いに対して割出しされてもよい。一定半径セクションＲａ_ｃｏｎ、Ｒｂ_ｃｏｎのスパンは、アンビル３２０ａ、３２０ｂが、一定半径セクションＲａ_ｃｏｎ、Ｒｂ_ｃｏｎのスパンに対応するシャフト３５２の回転の部分に対して可撓性チューブ４００を圧縮するように、最大半径Ｒａ_ｍａｘ、Ｒｂ_ｍａｘの部分と一致してもよい。図１８に示されたように、２つのカム３６０ａ、３６０ｂの輪郭は、それぞれのピンチバルブ３００ａ、３００ｂの開閉のための所望のタイミングを実現するために互いに異なっていてもよい。特定の実施形態では、カム３６０ａ、３６０ｂの輪郭は、バルブ３００ａ、３００ｂの開閉中のモータ３５０に対するトルク要求を低減し、バルブ３００ａ、３００ｂを開位置と閉位置との間で移動させるために必要な時間を短縮し、かつ／またはバルブ３００ａ、３００ｂの様々な他の性能特性を最適化するように選択および／または設計されてもよい。

図１４～図１６に示されたように、特定の実施形態では、ピンチバルブ３００ａ、３００ｂのアンビル３２０は、バルブ３００ｂのアンビル３２０ｂがそれに沿って移動する軸に対して約９０°の軸に沿ってバルブ３００ａのアンビル３２０ａが移動するように、互いに対して約９０°に向けられてもよい。図１９はバルブアセンブリ５００の代替の実施形態を示し、その中で、バルブ３００ｂのアンビル３２０ｂがそれに沿って移動する軸に対して約１８０°の軸に沿ってバルブ３００ａのアンビル３２０ａが移動するように、ピンチバルブ３００ａ、３００ｂのアンビル３２０が互いに対して約１８０°に向けられる。他の実施形態では、ピンチバルブ３００ａ、３００ｂのアンビル３２０ａ、３２０ｂは、互いに対して約１２０°に向けられてもよい。図１４～図１９の実施形態のように、２つのカム３６０ａ、３６０ｂが使用されるとき、ピンチバルブ３００ａ、３００ｂは、様々な構成要素の物理的干渉をもたらさない実質的に任意の角度で互いに対して向けられてもよい。

カム３６０ａ、３６０ｂは、ピンチバルブ３００ａ、３００ｂの角度方向に応じてピンチバルブ３００ａ、３００ｂの開閉の所望の相対タイミングを実現するために、互いに対してモータシャフト３５２上で割出しされてもよい。いくつかの実施形態では、図１８に示されたように、カム３６０ａ、３６０ｂの最大半径Ｒａ_ｍａｘ、Ｒｂ_ｍａｘの部分が、アンビル３２０の軸間の角度に対応して、互いに対して約９０°に位置するように、カム３６０ａ、３６０ｂは互いに対して割出しされてもよい。そのため、両方のカム３６０ａ、３６０ｂの最大半径Ｒａ_ｍａｘ、Ｒｂ_ｍａｘの部分は、それぞれのアンビル３２０ａ、３２０ｂに同時に係合し、両方のバルブ３００ａ、３００ｂを同時に閉じることができる。同様に、カム３６０ａ、３６０ｂの最小半径Ｒａ_ｍｉｎ、Ｒｂ_ｍｉｎの部分は、アンビル３２０ａ、３２０ｂの軸間の角度に対応して、互いに対して約９０°に位置する。そのため、両方のカム３６０ａ、３６０ｂの最小半径Ｒａ_ｍｉｎ、Ｒｂ_ｍｉｎの部分は、それぞれのアンビル３２０ａ、３２０ｂに同時に係合し、両方のバルブ３００ａ、３００ｂを同時に開けることができる。カム３６０ａ、３６０ｂの他の向きにおいて、カム３６０ａの最小半径Ｒａ_ｍｉｎの部分がアンビル３２０ａに係合し、カム３６０ｂの最大半径Ｒｂ_ｍａｘの部分がアンビル３２０ｂに係合する。そのため、バルブ３００ａは、バルブ３００ｂが閉じているときに開いている。カム３６０ａ、３６０ｂの他の向きにおいて、カム３６０ａの最大半径Ｒａ_ｍａｘの部分がアンビル３２０ａに係合し、カム３６０ｂの最小半径Ｒｂ_ｍｉｎの部分がアンビル３２０ｂに係合する。そのため、バルブ３００ａは、バルブ３００ｂが開いているときに閉じている。カム３６０ａ、３６０ｂの他の向きにおいて、最小半径Ｒａ_ｍｉｎ、Ｒｂ_ｍｉｎと最大半径Ｒａ_ｍａｘ、Ｒｂ_ｍａｘとの間の部分は、対応するアンビル３２０ａ、３２０ｂに係合して可撓性チューブ４００を部分的に圧縮することができる。

ここで図２０～図２３を参照すると、図１９のバルブアセンブリ５００は、バルブ３００ａ、３００ｂの様々な状態に対応する４つの位置に示されている。図２０～図２３に示されたバルブ３００ａ、３００ｂの様々な状態は、モータシャフト３５２およびそれに結合されたカム３６０ａ、３６０ｂの様々な回転位置に対応する。まず、図２０を参照すると、モータシャフト３５２およびカム３６０ａ、３６０ｂは、両方のバルブ３００ａ、３００ｂが開くように回転する。すなわち、モータシャフト３５２およびカム３６０ａ、３６０ｂは、両方のカム３６０ａ、３６０ｂの最小半径Ｒａ_ｍｉｎ、Ｒｂ_ｍｉｎの部分がそれぞれのアンビル３２０に係合するように回転する。（カム３６０ｂの最小半径Ｒｂ_ｍｉｎの部分は、カム３６０ａによって図２０の視界から遮られていることに留意されたい）。カム３６０ａ、３６０ｂの最小半径Ｒａ_ｍｉｎ、Ｒｂ_ｍｉｎの部分との係合は、両方のアンビル３２０ａ、３２０ｂを関連付けられた可撓性チューブ４００から後退させ、したがって、各バルブ３００ａ、３００ｂに関連付けられた可撓性チューブ４００は実質的に圧縮されない。したがって、流体は、バルブ３００ａ、３００ｂの各々に関連付けられた可撓性チューブ４００を通って流れることができる。

次に図２１を参照すると、モータシャフト３５２およびカム３６０ａ、３６０ｂは、第１のバルブ３００ａが開かれ、第２のバルブ３００ｂが閉じられるように回転する。すなわち、カム３６０ａの最小半径Ｒａ_ｍｉｎの部分がバルブ３００ａに関連付けられたアンビル３２０ａに係合し、カム３６０ｂの最大半径Ｒｂ_ｍａｘの部分がバルブ３００ｂに関連付けられたアンビル３２０ｂに係合するように、モータシャフト３５２およびカム３６０ａ、３６０ｂが回転する。カム３６０ａの最小半径Ｒａ_ｍｉｎの部分に係合するアンビル３２０ａは、関連付けられた可撓性チューブ４００から後退し、したがって、第１のバルブ３００ａに関連付けられた可撓性チューブ４００は実質的に圧縮されない。カム３６０ｂの最大半径Ｒｂ_ｍａｘの部分に係合するアンビル３２０ｂは、第２のバルブ３００ｂに関連付けられた可撓性チューブ４００に向かって伸長し、それを圧縮する。したがって、流体は、第１のバルブ３００ａに関連付けられた可撓性チューブ４００を通って流れることができるが、第２のバルブ３００ｂに関連付けられた可撓性チューブ４００を通って流れることができない。コントローラ２００（図３参照）は、充填動作中に図２１に示された位置までバルブアセンブリ５００を移動させるように構成されてもよい。図３に示されたように、第１のバルブ３００ａは、バルク流体容器１２０に関連付けられてもよく、流体容器１２０からの流体がシリンジ１２に引き込まれることを可能にするために開かれてもよい。第２のバルブ３００ｂは、充填動作中にバルブ３００ｂの下流の流体および／または空気がシリンジ１２に引き込まれるのを防止するために閉じられてもよい。

次に図２２を参照すると、モータシャフト３５２およびカム３６０ａ、３６０ｂは、両方のバルブ３００ａ、３００ｂが閉じられるように回転する。すなわち、モータシャフト３５２およびカム３６０ａ、３６０ｂは、カム３６０ａ、３６０ｂの最大半径Ｒａ_ｍａｘ、Ｒｂ_ｍａｘの部分が両方のバルブ３００ａ、３００ｂに関連付けられたそれぞれのアンビル３２０ａ、３２０ｂに係合するように回転する。カム３６０ａ、３６０ｂの最大半径Ｒａ_ｍａｘ、Ｒｂ_ｍａｘの部分との係合により、両方のアンビル３２０ａ、３２０ｂが関連付けられた可撓性チューブ４００に向かって伸長し、それを圧縮する。したがって、流体は、バルブ３００ａ、３００ｂのいずれかに関連付けられた可撓性チューブ４００を通って流れることができない。コントローラ２００（図３参照）は、バルブアセンブリ５００の下流へのすべての流体の流れを停止するために、図２２に示された位置までバルブアセンブリ５００を移動させるように構成されてもよい。例えば、コントローラ２００は、少なくとも１つの空気検出器２１０（図３参照）がシリンジ１２または少なくとも１つの空気検出器２１０に関連付けられたチューブの部分内の１つまたは複数の気泡を検出したことに応答して、バルブアセンブリ５００を図２２に示された位置まで移動させることができる。図２２に示された３００ａ、３００ｂの閉鎖は、少なくとも１つの空気検出器２１０によって検出された１つまたは複数の気泡が患者に注入されるのを防止することができる。

次に図２３を参照すると、モータシャフト３５２およびカム３６０ａ、３６０ｂは、第１のバルブ３００ａが閉じられ、第２のバルブ３００ｂが開かれるように回転する。すなわち、カム３６０ａの最大半径Ｒａ_ｍａｘの部分がバルブ３００ａに関連付けられたアンビル３２０ａに係合し、カム３６０ｂの最小半径Ｒｂ_ｍｉｎの部分がバルブ３００ｂに関連付けられたアンビル３２０ｂに係合するように、モータシャフト３５２およびカム３６０ａ、３６０ｂが回転する。カム３６０ａの最大半径Ｒａ_ｍａｘの部分に係合するアンビル３２０は、第１のバルブ３００ａに関連付けられた可撓性チューブ４００に向かって伸長し、それを圧縮する。カム３６０ｂの最小半径Ｒｂ_ｍｉｎの部分に係合するアンビル３２０は、関連付けられた可撓性チューブ４００から後退し、したがって、第２のバルブ３００ｂに関連付けられた可撓性チューブ４００は実質的に圧縮されない。したがって、流体は、第２のバルブ３００ｂに関連付けられた可撓性チューブ４００を通って流れることができるが、第１のバルブ３００ａに関連付けられた可撓性チューブ４００を通って流れることができない。コントローラ２００（図３参照）は、注入処置中に図２３に示された位置までバルブアセンブリ５００を移動させるように構成されてもよい。図３に示されたように、第１のバルブ３００ａは、バルク流体容器１２０に関連付けられてもよく、流体が流体容器１２０に注入されるのを防止するために閉じられてもよい。第２のバルブ３００ｂは、流体が投与チューブ１７６に、そして最終的に患者に流れることを可能にするために開かれてもよい。

いくつかの実施形態では、カム３６０ａ、３６０ｂは、モータシャフト３５２を約９０°回転させると、バルブアセンブリ５００が図２０に示された位置（すなわち、バルブ３００ａの開位置、バルブ３００ｂの開位置）から図２１に示された位置（すなわち、バルブ３００ａの開位置、バルブ３００ｂの閉位置）まで移動し、モータシャフト３５２を約９０°さらに回転させると、バルブアセンブリ５００が図２１に示された位置から図２２に示された位置（すなわち、バルブ３００ａの閉位置、バルブ３００ｂの閉位置）まで移動し、モータシャフト３５２を約９０°さらに回転させると、バルブアセンブリ５００が図２２に示された位置から図２３に示された位置（すなわち、バルブ３００ａの閉位置、バルブ３００ｂの開位置）まで移動し、モータシャフト３５２を約９０°さらに回転させると、バルブアセンブリ５００が図２３に示された位置から図２０に示された位置まで移動する。モータシャフト３５２はまた、逆の順序で、すなわち、図２０に示された位置から図２３に示された位置まで、図２３に示された位置から図２２に示された位置まで、図２２に示された位置から図２１に示された位置まで、図２１に示された位置から図２０に示された位置まで回転してもよい。あるいは、モータシャフト３５２はまた、注入処置の特定の部分に必要な所望のバルブ構成に達するように任意の所望の方向に回転してもよい。

ここで図２４を参照すると、本開示の別の実施形態によるバルブ５００が示されている。図２４のバルブアセンブリ５００は、単一のカム３６６が図１４～図１８のバルブアセンブリで使用される一対のカム３６０ａ、３６０ｂに置き換わることを除き、図１４～図１８のバルブアセンブリ５００と実質的に同じであってもよい。図２４のバルブアセンブリ５００の単一のカム３６６は、アンビル３２０ａ、３２０ｂ、より詳細には、両方のバルブ３００ａ、３００ｂに関連付けられたアンビル３２０ａ、３２０ｂのカム従動ベアリング３６３に係合し、カム３６６は、バルブ３００ａ、３００ｂを開位置と閉位置との間で選択的に移動させるように構成された輪郭を有する。したがって、カム３６６の回転は、両方のバルブ３００ａ、３００ｂの選択的な開閉を制御する。本明細書で具体的に説明されていない図２４のバルブアセンブリ５００の構成要素は、図１４～図１８のバルブアセンブリ５００に関連して説明された対応する構成要素と実質的に同一である。

ここで図２５～図２８を参照すると、図２４のバルブアセンブリ５００は、バルブ３００ａ、３００ｂの様々な状態に対応する４つの位置に示されている。図２５～図２８に示されたバルブ３００ａ、３００ｂの様々な状態は、モータシャフト３５２およびそれに結合されたカム３６６の様々な回転位置に対応する。まず、図２５を参照すると、モータシャフト３５２およびカム３６６は、両方のバルブ３００ａ、３００ｂが開くように回転する。すなわち、モータシャフト３５２およびカム３６６は、カム３６６の最小半径Ｒ_ｍｉｎの部分が両方のバルブ３００ａ、３００ｂに関連付けられたアンビル３２０ａ、３２０ｂに係合するように回転する。両方のアンビルは、関連付けられた可撓性チューブ４００から後退し、したがって、各バルブ３００ａ、３００ｂに関連付けられた可撓性チューブ４００は、実質的に圧縮されず、開位置にある。したがって、流体は、バルブ３００ａ、３００ｂの各々に関連付けられた可撓性チューブ４００を通って流れることができる。バルブアセンブリ５００のこの位置は、例えば、プライミング／パージ動作中に、バルブ３００ａ、３００ｂの各々に関連付けられたチューブ４００から空気が除去されることを保証するために使用されてもよい。

次に図２６を参照すると、モータシャフト３５２およびカム３６６は、第１のバルブ３００ａが閉位置にあり、第２のバルブ３００ｂが開位置にあるように回転する。すなわち、モータシャフト３５２およびカム３６６は、カム３６６の最大半径Ｒ_ｍａｘの部分がバルブ３００ａに関連付けられたアンビル３２０ａに係合し、カム３６６の最小半径Ｒ_ｍｉｎの部分がバルブ３００ｂに関連付けられたアンビル３２０ｂに係合するように回転する。カム３６６の最大半径Ｒ_ｍａｘの部分に係合するアンビル３２０ａは、第１のバルブ３００ａに関連付けられた可撓性チューブ４００に向かって伸長し、それを圧縮する。カム３６６の最小半径Ｒ_ｍｉｎの部分に係合するアンビル３２０ｂは、関連付けられた可撓性チューブ４００から後退し、したがって、第２のバルブ３００ｂに関連付けられた可撓性チューブ４００は実質的に圧縮されない。したがって、流体は、第２のバルブ３００ｂに関連付けられた可撓性チューブ４００を通って流れることができるが、第１のバルブ３００ａに関連付けられた可撓性チューブ４００を通って流れることができない。コントローラ２００（図３参照）は、注入処置中に図２６に示された位置までバルブアセンブリ５００を移動させるように構成されてもよい。図３に示されたように、第１のバルブ３００ａは、バルク流体容器１２０に関連付けられてもよく、流体が流体容器１２０に注入されるのを防止するために閉じられてもよい。第２のバルブ３００ｂは、流体が投与チューブ１７６に、そして最終的に患者に流れることを可能にするために開かれてもよい。

次に図２７を参照すると、モータシャフト３５２およびカム３６６は、両方のバルブ３００ａ、３００ｂが閉位置にあるように回転する。すなわち、モータシャフト３５２およびカム３６６は、カム３６６の最大半径Ｒ_ｍａｘの部分が両方のバルブ３００ａ、３００ｂに関連付けられたアンビル３２０ａ、３２０ｂに係合するように回転する。カム３６６の最大半径Ｒ_ｍａｘの部分との係合により、両方のアンビル３２０ａ、３２０ｂが関連付けられた可撓性チューブ４００に向かって伸長し、それを圧縮し、両方のバルブ３００ａ、３００ｂを閉位置に置く。したがって、流体は、バルブ３００ａ、３００ｂのいずれかに関連付けられた可撓性チューブ４００を通って流れることができない。コントローラ２００（図３参照）は、バルブアセンブリ５００の下流へのすべての流体の流れを停止するために、図２７に示された位置までバルブアセンブリ５００を移動させるように構成されてもよい。例えば、コントローラ２００は、少なくとも１つの空気検出器２１０（図３参照）がシリンジ１２または少なくとも１つの空気検出器２１０に関連付けられたチューブの部分内の１つまたは複数の気泡を検出したことに応答して、バルブアセンブリ５００を図２７に示された位置まで移動させることができる。図２７に示されたバルブ３００ａ、３００ｂの閉鎖は、少なくとも１つの空気検出器２１０によって検出された１つもしくは複数の気泡が患者に注入されるのを防ぐことができ、注入処置の開始前（すなわち、加圧シリンジ内の加圧流体が患者もしくはバルク流体容器１２０のいずれにも流れることができない）にシリンジ１２の事前加圧を可能にすることができ、かつ／または加圧シリンジから患者への流体の注入中に加圧シリンジから低圧シリンジ（例えば、図２７に示されたバルブ５００に関連付けられたシリンジ１２）への流体の逆流を防止するために使用されてもよい。

次に図２８を参照すると、モータシャフト３５２およびカム３６６は、第１のバルブ３００ａが開位置にあり、第２のバルブ３００ｂが閉位置にあるように回転する。すなわち、モータシャフト３５２およびカム３６６は、カム３６６の最小半径Ｒ_ｍｉｎの部分がバルブ３００ａに関連付けられたアンビル３２０ａに係合し、カム３６６の最大半径Ｒ_ｍａｘの部分がバルブ３００ｂに関連付けられたアンビル３２０ｂに係合するように、回転する。カム３６６の最小半径Ｒ_ｍｉｎの部分に係合するアンビル３２０ａは、関連付けられた可撓性チューブ４００から後退し、したがって、第１のバルブ３００ａに関連付けられた可撓性チューブ４００は実質的に圧縮されない。カム３６６の最大半径Ｒ_ｍａｘの部分に係合するアンビル３２０ｂは、第２のバルブ３００ｂに関連付けられた可撓性チューブ４００に向かって伸長し、それを圧縮する。したがって、流体は、第１のバルブ３００ａに関連付けられた可撓性チューブ４００を通って流れることができるが、第２のバルブ３００ｂに関連付けられた可撓性チューブ４００を通って流れることができない。コントローラ２００（図３参照）は、例えば、充填動作中に、患者への下流チューブへの流体連通を防止しながら、シリンジ１２とバルク流体容器１２０との間の流体連通を可能にするために、バルブアセンブリ５００を図２８に示された位置まで移動させるように構成されてもよい。図３に示されたように、第１のバルブ３００ａは、バルク流体容器１２０に関連付けられてもよく、バルク流体容器１２０からの流体がシリンジ１２に引き込まれることを可能にするために開かれてもよい。第２のバルブ３００ｂは、充填動作中にバルブ３００ｂの下流の流体および／または空気がシリンジ１２に引き込まれるのを防止するために閉じられてもよい。

単一のカム３６６が両方のバルブ３００ａ、３００ｂに関連付けられたアンビル３２０ａ、３２０ｂを駆動するので、アンビル３２０ａ、３２０ｂの向きは、単一のカム３６６の輪郭がバルブ３００ａ、３００ｂの所望の相対位置を効果的に実現することができるように選択されなければならない。例えば、一実施形態では、ピンチバルブ３００ａ、３００ｂのアンビル３２０ａ、３２０ｂは、図２５～図２８に示された様々なバルブ位置を実現するために、図２４～図２８に示されたように、互いに対して約９０°に向けられてもよい。カム３６６上のＲ_ｍａｘ、Ｒ_ｍｉｎの位置を適切に調整して、バルブ３００ａ、３００ｂの他の向きが使用されてもよい。

いくつかの実施形態では、カム３６６は、モータシャフト３５２を約９０°回転させると、バルブアセンブリ５００が図２５に示された位置（すなわち、バルブ３００ａの開位置、バルブ３００ｂの開位置）から図２６に示された位置（すなわち、バルブ３００ａの閉位置、バルブ３００ｂの開位置）まで移動し、モータシャフト３５２を約９０°さらに回転させると、バルブアセンブリ５００が図２６に示された位置から図２７に示された位置（すなわち、バルブ３００ａの閉位置、バルブ３００ｂの閉位置）まで移動し、モータシャフト３５２を約９０°さらに回転させると、バルブアセンブリ５００が図２７に示された位置から図２８に示された位置（すなわち、バルブ３００ａの開位置、バルブ３００ｂの閉位置）まで移動し、モータシャフト３５２を約９０°さらに回転させると、バルブアセンブリ５００が図２８に示された位置から図２５に示された位置まで移動する。モータシャフト３５２はまた、逆の順序で、すなわち、図２５に示された位置から図２８に示された位置まで、図２８に示された位置から図２７に示された位置まで、図２７に示された位置から図２６に示された位置まで、図２６に示された位置から図２５に示された位置まで回転してもよい。あるいは、モータシャフト３５２はまた、注入処置の特定の部分に必要な所望のバルブ構成に達するように任意の所望の方向に回転してもよい。

カム３６６の輪郭は、バルブ３００ａ、３００ｂの開閉中のモータ３５０に対するトルク要求を低減し、バルブ３００ａ、３００ｂを開位置と閉位置との間で移動させるために必要な時間を短縮し、かつ／またはバルブ３００ａ、３００ｂの様々な他の性能特性を最適化するように選択および／または設計されてもよい。

ここで図２９～図３０を参照すると、本開示の別の実施形態によるピンチバルブ３００が示されている。バルブ３００のこの実施形態では、アンビル３２０は、関連付けられた可撓性チューブ４００を可逆的に圧縮するために平行四辺形リンク機構４８０によって駆動される。平行四辺形リンク機構４８０は、アンビル３２０をバッキングプレート３１０に向かって、およびバッキングプレート３１０から離れるように駆動するために、フレーム３１２に対して回転する少なくとも一対の脚部４８２を含んでもよい。脚部４８２の各々は、旋回点４８４でアンビル３２０に回動可能に接続され、旋回点４８６でフレーム３１２に回動可能に接続される。図２９に示されたバルブ３００の開位置では、平行四辺形リンク機構４８０は、脚部４８２がバッキングプレート３１０の平面に対して鋭角Ｚに沿って伸長するように後退する。開位置では、可撓性チューブ４００は、アンビル３２０によって実質的に圧縮されていない。可撓性チューブ４００を閉じるために、アンビル３２０は、図３０に示された閉位置まで矢印Ｅの方向にモータまたはアクチュエータ（図示せず）によって駆動されてもよい。矢印Ｅの方向に移動するとき、アンビル３２０は、角度Ｚが最終的に角度Ｚ’（図３０参照）に達するまで増加するにつれて、掃引運動で移動することができる。したがって、アンビル３２０は、アンビル３２０とバッキングプレート３１０との間で可撓性チューブ４００を圧縮するために、バッキングプレート３１０に向かって伸長する。図３０は、アンビル３２０が可撓性チューブ４００を圧縮しているバルブ３００の閉位置を示す。図３０に示された実施形態では、角度Ｚ’は約９０°であってもよい。他の実施形態では、角度Ｚ’は、９０°未満または９０°以上であってもよい。いくつかの実施形態では、アンビル３２０は、可撓性チューブ４００が圧縮されていることを示す所定の抵抗、例えばモータ電流をコントローラ２００（図２～図３参照）が検出するまで駆動されてもよい。本明細書に記載された他の実施形態と同様に、バッキングプレート３１０は、アンビル３２０とバッキングプレート３１０との間に加えられる力を制御することができる、（本明細書に記載されたように）関連付けられた付勢部材（図示せず）を含んでもよい。付勢要素によって加えられる付勢力は、本明細書に記載されたように、注入プロトコルおよび／または可撓性チューブ４００に関連付けられた特徴または特性に従って、コントローラ２００によって調整されてもよい。

アンビル３２０、可撓性チューブ４００、およびバッキングプレート３１０の間の摩擦により、可撓性チューブ４００が矢印Ｅの方向に移動するアンビル３２０によって係合されるとき、可撓性チューブ４００は、バッキングプレート３１０に沿って転がり、かつ／または滑るように誘導されてもよい。可撓性チューブ４００が圧縮されるとき、可撓性チューブ４００の転がりおよび／または滑りは、可撓性チューブ４００に対する応力を低減することができる。さらに、可撓性チューブ４００の転がりおよび／または滑りは、「ドッグボーン」効果を低減することができる。図６～図７を参照して本明細書に記載された「ドッグボーン効果」という用語は、圧縮された可撓性チューブ４００の内部と比べて圧縮された可撓性チューブ４００の側面における材料の厚さが増大したために、可撓性チューブ４００の管腔４０４の圧縮された断面がドッグボーンの（すなわち、管腔の外側部で完全に圧縮されていない）形状を有する現象である。

ここで図３１～図４１を参照すると、本開示の別の実施形態によるピンチバルブ３００が示されている。この実施形態では、バルブ３００は、両方ともモータシャフト３５２に結合された一次カム３７２および二次カム３７４を含む２部構成カムを含む。一次カム３７２および二次カム３７４は、一次カム３７２および二次カム３７４がモータシャフト３５２と一体に回転するように、一体形成されるか、または互いに結合されてもよい。一次カム３７２を支持し、モータシャフト３５２から半径方向荷重の一部または全部を除去するために、一次カム３７２とフレーム３１２との間にベアリング３６５が設けられてもよい。一次カム３７２は、アンビル３２０をバッキングプレート３１０に向かって駆動して関連付けられた可撓性チューブ４００を可逆的に圧縮するために、アンビル３２０に係合するように構成される。図示された実施形態では、アンビル３２０は、アンビル３２０および一次カム３７２の摩耗を防止するために、一次カム３７２がアンビル３２０に係合するときに一次カム３７２の表面に沿って転がるように構成されたカム従動ベアリング３６３を含む。図１４～図２７に示された実施形態と同様に、一次カム３７２は、本明細書の図３４～図４１を参照してより詳細に記載されるように、一次カム３７２の回転がアンビル３２０をバッキングプレート３１０に向かって駆動して可撓性チューブ４００を可逆的に圧縮するように不規則な半径を有する。

特に図３４を参照すると、バルブ３００は、一次カム３７２の最小半径Ｒ_ｍｉｎの部分がカム従動ベアリング３６３に係合する開位置に示されている。一次カム３７２の最小半径Ｒ_ｍｉｎの部分がカム従動ベアリング３６３に係合することにより、可撓性チューブ４００は実質的にまたは完全に圧縮されていない。一次カム３７２の半径は、一般に、一次カム３７２の回転がアンビル３２０をバッキングプレート３１０に向かって駆動するように、一次カム３７２が回転する方向Ｇにおいて増加する。ここで図３６を参照すると、一次カム３７２は、一次カム３７２が図３４に示された位置に対して方向Ｇに回転した第１の回転位置に示されている。図３６に示された位置では、一次カム３７２の半径Ｒ１がカム従動ベアリング３６３に係合する。半径Ｒ１は、一次カム３７２がアンビル３２０をバッキングプレート３１０に向かって駆動し、可撓性チューブ４００を部分的に圧縮するように、最小半径Ｒ_ｍｉｎの部分よりも大きい。

ここで図３７を参照すると、一次カム３７２は、一次カム３７２が図３６に示された位置に対して方向Ｇに回転した第２の回転位置に示されている。図３７に示された位置では、一次カム３７２の半径Ｒ２がカム従動ベアリング３６３に係合する。半径Ｒ２は、一次カム３７２がアンビル３２０をバッキングプレート３１０に向かってさらに駆動し、可撓性チューブ４００をさらに圧縮するように、半径Ｒ１よりも大きい。

ここで図３８を参照すると、一次カム３７２は、一次カム３７２が図３７に示された位置に対して方向Ｇに回転した第３の回転位置に示されている。図３８に示された位置では、一次カム３７２の半径Ｒ３がカム従動ベアリング３６３に係合する。半径Ｒ３は、一次カム３７２がアンビル３２０をバッキングプレート３１０に向かってさらに駆動し、可撓性チューブ４００をさらに圧縮するように、半径Ｒ２よりも大きい。図３８に示された断面図は、明確にするために二次カム３７４を省略しているので、アンビル３２０の先端３２８が可撓性チューブ４００に係合していることが分かることに留意されたい。

ここで図３９を参照すると、一次カム３７２は、一次カム３７２が図３８に示された位置に対して方向Ｇに回転した第４の回転位置または完全な閉位置に示されている。図３９に示された位置では、一次カム３７２の最大半径Ｒ_ｍａｘの部分は、一次カム３７２がアンビル３２０をバッキングプレート３１０に向かってさらに駆動し、可撓性チューブ４００を完全に圧縮するように、カム従動ベアリング３６３に係合する。モータシャフト３５２の回転中、一次カム３７２は、Ｒ_ｍｉｎとＲ_ｍａｘとの間の異なる半径を有する複数の中間位置を通って、（図３４に示された）第１の回転位置から（図３９に示された）第４の回転位置まで連続的に移動する。

ここで図４０を参照すると、一次カム３７２は、一次カムが図３９に示された位置に対して方向Ｈに回転して、アンビル３２０がバッキングプレート３１０から離れて移動し、可撓性チューブ４００を部分的に減圧することを可能にする第５の回転位置に示されている。方向Ｈは、方向Ｇとは反対の回転方向であり、そのため、可撓性チューブ４００を減圧することは、可撓性チューブ４００を圧縮することとは実質的に反対の処置である。ここで図４１を参照すると、一次カム３７２は、一次カムが図３４に示された開位置に戻る方向Ｈに回転した第６の回転位置に示されている。一次カム３７２は、カム従動ベアリング３６３に係合して方向Ｈへの一次カム３７２のさらなる回転を防止する平坦部３７６を含む。

引き続き図３４～図４１を参照すると、二次カム３７４は、一次カム３７２と一体に回転し、アンビル３２０のボス３２３に係合する。二次カム３７４は、一次カム３７２と同様の不規則な半径Ｒｓを有するが、二次カム３７４の半径Ｒｓは、一次カム３７２に対して反対の回転方向に増加する。すなわち、一次カム３７２の半径は回転方向Ｇにおいて増加するが、二次カム３７４の半径は反対の回転方向Ｈにおいて増加する。二次カム３７４の半径Ｒｓは、図３４～図４１に示されたように、一次カム３７２が回転してアンビル３２０を移動させるにつれて、アンビル３２０のボス３２３が二次カム３７４の半径Ｒｓに追従するように構成される。二次カム３７４は、アンビル３２０を後退方向、すなわちバッキングプレート３１０から離れる方向に駆動してバルブ３００を開き、可撓性チューブ４００を復元するように構成される。再び図３４を参照すると、バルブ３００の開位置では、二次カム３７４は、二次カム３７４における半径Ｒｓが最大である部分が、アンビル３２０のボス３２３に面し、かつ／または係合するように向けられる。二次カム３７４が一次カム３７２とともに方向Ｇに回転してバルブ３００を閉じるにつれて、ボス３２３に面しかつ／または係合する二次カム３７４の部分の半径Ｒｓは、半径Ｒｓが最小である二次カム３７４の部分が（図３９に示されたように）ボス３２３に面しかつ／または係合するまで徐々に減少する。いくつかの実施形態では、二次カム３７４とボス３２３の結合を防止するために、方向Ｇの二次カム３７４の回転全体を通して二次カム３７４とボス３２３との間に少量の隙間があってもよい。一次カム３７２および二次カム３７４が方向Ｇに回転すると、アンビル３２０が一次カム３７２によって閉位置（図３９）に向かって駆動されるので、二次カム３７４は方向Ｇの回転中にボス３２３に直接係合する必要はない。むしろ、方向Ｇに回転すると、二次カム３７４の半径Ｒｓが減少することにより、一次カム３７２の影響下でボス３２３がバッキングプレート３１０に向かう方向にアンビル３１０の残りとともに移動することが可能になる。

二次カム３７４は、一次カム３７２および二次カム３７４が方向Ｈに回転すると、アンビル３２０を駆動してバルブ３００を開くように構成される。再び図３９を参照すると、バルブ３００が閉位置にあり、可撓性チューブ４００を完全に圧縮すると、半径Ｒｓが最小である二次カム３７４の部分がボス３２３に面しかつ／または係合する。再び図４０～図４１を参照すると、一次カム３７２および二次カム３７４が方向Ｈに回転すると、一二次カム３７４はボス３２３に係合して、アンビル３２０をバッキングプレート３１０から離してバルブ３００の開位置（図４１）まで駆動する。詳細には、図４０の第５の回転位置に示されたように、半径Ｒｓが最小値と最大値との間にある二次カム３７４の部分がボス３２３に係合し、それにより、アンビル３２０をバッキングプレート３１０から離れるように駆動する。二次カム３７１が図４１の第６の回転位置または開位置まで方向Ｈにさらに回転すると、半径Ｒｓが最大である二次カム３７４の部分がボス３２３に係合し、それにより、アンビル３２０をバッキングプレート３１０から最も遠い位置まで駆動する。図３９～図４１に示された位置の間で、二次カム３７４が方向Ｈに回転してアンビル３２０をバッキングプレート３１０から離れるように連続的に駆動するにつれて、ボス３２３に係合する二次カム３７４の部分の半径Ｒｓは連続的に増加する。

二次カム３７４は、バルブ３００が図３９に示された閉位置にあるときにボス３２３に係合する平坦部３７８を含んでもよく、その結果、二次カム３７４は、それに結合された一次カム３７２とともに、方向Ｇにさらに回転することができない。

引き続き図３１～図４１を参照すると、アンビル３２０は、可撓性チューブ４００に係合し、可撓性チューブ４００がアンビル３２０の先端３２８によって圧縮されるときに、チューブ４００をバッキングプレート３１０のスロット３１４内に駆動するように構成された傾斜面を有する１つまたは複数のフィンガ３２１を含んでもよい。一次カム３７２が方向Ｇに回転すると、フィンガ３２１がアンビル３２０と同じ方向に（すなわち、バッキングプレート３１０に向かって）移動するように、１つまたは複数のフィンガ３２１がアンビル３２０から伸長する。アンビル３２０がバッキングプレート３１０に向かって移動すると、フィンガ３２１は、図３９に示されたように、可撓性チューブ４００とスロット３１４の開口部との間に伸長して、可撓性チューブ４００がスロット３１４からアンビル３２０の移動に対して垂直な方向に移動するのを防止する。加えて、フィンガ３２１は、可撓性チューブ４００をアンビル３２０の移動に対して垂直な方向にスロット３１４内にさらに押し込む傾斜面を含んでもよい。バッキングプレート３１０は、アンビル３２０がバッキングプレート３１０に向かって駆動されるときにアンビル３２０のフィンガ３２１を受け入れるためのスロット３１１を含んでもよい。フィンガ３２１は、バッキングプレート３１０に対して可撓性チューブ４００を保持し、可撓性チューブ４００がバッキングプレート３１０から不注意に取り除かれるのを防止する。

図３１～図４１を再び参照すると、バルブ３００は、バッキングプレート３１０上の可撓性チューブ４００の有無を検出するように構成されたチューブ検出器７００を含んでもよい。チューブ検出器７００は、チューブがスロット３１４に挿入されるかまたはその中に存在するときに可撓性チューブ４００の有無を検出するために、近接センサ、光学センサ、圧力センサ、圧力板、リミットスイッチなどを含んでもよい。チューブ検出器７００は、コントローラ２００（図２および図３参照）と動作可能に通信することができる。コントローラ２００は、可撓性チューブ４００がバッキングプレート３１０上に存在しないと判定したことに応答して、回転を防止し、注入処置を停止または中止するようにプログラムまたは構成されてもよい。

図３１～図４１に示されているが、本明細書に具体的に記載されていない実施形態の構成要素は、本明細書に記載された他の実施形態の同様の特徴と同様であると理解される。

ここで図４２～図４５を参照すると、本開示の別の実施形態によるピンチバルブ３００が示されている。この実施形態では、バルブ３００は、少なくとも１つの上部可撓性アーム４２０と、少なくとも１つの下部可撓性アーム４２２と、を含む。少なくとも１つの上部可撓性アーム４２０および少なくとも１つの下部可撓性アーム４２２は、関連付けられた可撓性チューブ４００が少なくとも１つの上部可撓性アーム４２０と少なくとも１つの下部可撓性アーム４２２との間に配置され得るように、ベースプレート４２４に接続されてもよい。ベースプレート４２４と可撓性アーム４２０、４２２との間の接続部は、上部可撓性アーム４２０および下部可撓性アーム４２２が互いに離れるように外向きに撓むことを可能にするリビングヒンジなどのヒンジ部分４２６を含んでもよい。少なくとも１つの上部可撓性アーム４２０および少なくとも１つの下部可撓性アーム４２２は、図４２～図４３に示されたように、可撓性チューブ４００がバルブ３００の弛緩位置で可撓性アーム４２０と４２２との間で可逆的に圧縮されるように、互いに向かって付勢されてもよい。可撓性チューブ４００を開くために、アンビル３２０は、可撓性アーム４２０、４２２によって可撓性チューブ４００に対して加えられる圧力を解放するために、少なくとも１つの上部可撓性アーム４２０と少なくとも１つの下部可撓性アーム４２２との間で駆動されてもよい。アンビル３２０は、可撓性アーム４２０、４２２のカム面４２１、４２３に係合して、少なくとも１つの上部可撓性アーム４２０および少なくとも１つの下部可撓性アーム４２２を互いに離れるように広げることができ、その結果、図４４～図４５に示されたように、アンビル３２０がベースプレート４２６に向かって駆動されるにつれて可撓性アーム４２０と４２２との間の角度Ｙが増加する。アンビル３２０は、コントローラ２００（図２および図３参照）と動作可能に通信する線形アクチュエータ、ソレノイド、カム、または他の従来の電気機械モータなどのモータ３５０によって駆動されてもよい。あるいは、少なくとも１つの上部可撓性アーム４２０および少なくとも１つの下部可撓性アーム４２２は、例えば、ユーザが少なくとも１つの上部可撓性アーム４２０および少なくとも１つの下部可撓性アーム４２２を互いに離れるように図４４に示された開位置まで移動させる力を加えることにより、手動で互いに離れるように撓んでもよい。

本明細書に記載されたバルブ３００、３００ａ、３００ｂの様々な実施形態の各々は、迅速な応答のために構成されてもよい。すなわち、少なくとも１つの空気検出器２１０（図２～図３参照）による流体ライン内の１つまたは複数の気泡の検出に応答して、流体注入器システム１０００のコントローラ２００は、バルブ３００、３００ａ、３００ｂを開位置から閉位置まで迅速に移動させて、気泡が患者の血管系に流入するのを防止することができる。例えば、血管造影注入処置などの特定の処置では、１２００ｐｓｉもの高さの圧力が利用されてもよい。１２００ｐｓｉの注入圧力および２５ｍＬ／秒～４０ｍＬ／秒の流体流量では、気泡は、チューブの内径（ＩＤ）に応じて管路内を最大４フィート移動することができる。例えば、約１２００ｐｓｉで、気泡は、０．０７２インチのＩＤを有するチューブにおいて、３０ｍＬ／秒の流量で８０ミリ秒にわたって３．２ｍＬに相当する距離を移動することができる。そのような実施形態の３．２ｍＬの体積の距離当量は、８０ミリ秒の間に移動した約４フィートのチューブの長さであり得る。様々な実施形態では、様々な実施形態によるバルブ３００、３００ａ、３００ｂは、約２００ミリ秒未満、例えば約４０ミリ秒から約１００ミリ秒、または他の実施形態では約４０ミリ秒から約８０ミリ秒において、開位置から閉位置まで移動することができる。この迅速な応答時間は、特に高圧注入処置のために、空気が患者に達する前にコントローラ２００から信号を受信すると、バルブ３００、３００ａ、３００ｂが閉位置に到達できることを保証することができる。

本明細書に記載されたバルブ３００、３００ａ、３００ｂの様々な実施形態のいずれにおいても、アンビル３２０および／またはバッキングプレート３１０は、可撓性チューブ４００との係合を改善するための表面特徴を含んでもよい。例えば、アンビル３２０および／またはバッキングプレート３１０の表面は、可撓性チューブ４００に対するアンビル３２０および／またはバッキングプレート３１０の把持を増大させるためにテクスチャ加工された表面を有してもよい。特定の実施形態によれば、テクスチャ加工された表面は、２マイクロインチと１２５マイクロインチとの間の範囲、または他の実施形態では、２０マイクロインチと７５マイクロインチとの間の範囲の表面粗さを有してもよい。いくつかの実施形態では、アンビル３２０および／またはバッキングプレート３１０のテクスチャ加工された表面は、バッキングプレート３１０および／またはアンビル３２０に対する可撓性チューブ４００の位置を維持することを支援するように構成されてもよい。

本明細書に記載されたバルブ３００、３００ａ、３００ｂの様々な実施形態は、遮断弁、流量制御弁、またはそれらの組合せとして構成および使用されてもよい。遮断弁として構成されると、ピンチバルブ３００、３００ａ、３００ｂのアンビル３２０は、可撓性チューブ４００が実質的に圧縮されていない（例えば図４に示された）開位置と、可撓性チューブ４００が完全に圧縮されている（例えば図５に示された）閉位置と、の間で移動することができる。

流量制御弁として構成されると、本明細書に記載されたバルブ３００、３００ａ、３００ｂは、様々な程度で可撓性チューブを可逆的に圧縮するために、複数の部分的に開いた位置および／または部分的に閉じた位置の間で移動することができる。例えば、本明細書に記載されたバルブ３００、３００ａ、３００ｂは、（例えば図４に示された）開位置と（例えば図５に示された）全閉位置との間の有限または無限の数の位置のいずれかに移動し、したがって、管腔４０４の縮小断面を通る流体の流れを制御することができる。したがって、可撓性チューブ４００の管腔４０４の断面積は、バルブ３００、３００ａ、３００ｂの位置、具体的にはバッキングプレート３１０に対するアンビル３２０の位置に応じて制御されてもよい。特定の実施形態によれば、可撓性チューブ４００の管腔４０４の断面積は、可撓性チューブ４００を通る流体の既知の流量および／または経験的に導出された流量に対応するように選択されてもよい。いくつかの実施形態では、バルブ３００、３００ａ、３００ｂは、アンビル３２０および／またはバッキングプレート３１０の位置を決定するためのエンコーダを含んでもよく、コントローラ２００は、バルブモータ３５０を作動させて、可撓性チューブ４００を通る流体の所望の流量に関連付けられた所望の位置までアンビルまたはバッキングプレート３１０を移動させるように構成されてもよい。実施形態では、流体注入器システム１０００は、バルブ３００、３００ａ、３００ｂを通る流体の流れを測定するために、バルブ３００、３００ａ、３００ｂの下流に少なくとも１つの流量検出器６００（図２参照）を含んでもよい。コントローラ２００は、バルブ３００、３００ａ、３００ｂのアンビル３２０またはバッキングプレート３１０を移動させて、少なくとも１つの流量検出器６００によって測定される所望の流量を実現するために、モータ３５０を作動させることができる。いくつかの実施形態では、コントローラは、リアルタイムでバルブ３００、３００ａ、３００ｂの位置を調整して、少なくとも１つの流量検出器６００から受信された信号に基づいて流量を制御するように構成されてもよい。

いくつかの実施形態では、バルブ３００、３００ａ、３００ｂは、モータ電流に基づいてコントローラ２００によって制御されてもよい。詳細には、コントローラ２００は、バルブ３００、３００ａ、３００ｂの開位置、閉位置、または任意の他の少なくとも部分的な閉位置に対応する所定の電流がモータ３５０によって引き出されるまで、アンビル３２０またはバッキングプレート３１０を移動させるように構成されてもよい。モータ電流の測定は、可撓性チューブ４００の使用可能な寿命にわたって遭遇するクリープを考慮に入れることができ、それは可撓性チューブ４００を圧縮するために必要な力を変化させることができる。例えば、特定の実施形態では、コントローラ２００は、少なくとも１つの下流流量検出器６００で測定された流量値を利用して、下流流体経路内の流体の流量でモータ電流およびバルブ３００、３００ａ、３００ｂの位置をベンチマークし、所望の流量を実現するために、または可撓性チューブ４００を完全に圧縮もしくは完全に開くために必要なアンビル３２０の移動量を更新することができる。

流体注入器システム、バルブ、およびバルブアセンブリ、ならびにそれらの動作方法の例が前述の説明において提供されたが、当業者は、本開示の範囲および趣旨から逸脱することなく、これらの例に対して修正および変更を行うことができる。したがって、前述の説明は、限定的ではなく例示的であることが意図される。上述された開示は、添付特許請求の範囲によって規定され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内に入る本開示に対するすべての変更は、それらの範囲内に包含されるべきである。

１１ ハウジング
１２ シリンジ
１２ａ 第１のシリンジ
１２ｂ 第２のシリンジ
１３ ピストン
１４ プランジャ
１５ シリンジポート
１９ 遠位端
１２０ バルク流体容器
１７０ 流体経路セット
１７２ 第１の可撓性チューブ
１７４ 第２の可撓性チューブ
１７６ 可撓性投与チューブ
１７７ 接合部
２００ コントローラ
２１０ 空気検出器
３００ バルブ
３００ａ 第１のバルブ
３００ｂ 第２のバルブ
３１０ バッキングプレート
３１０ａ 第１のバッキングプレート
３１０ｂ 第２のバッキングプレート
３１２ フレーム
３１４ スロット
３１５ 開口部
３１６ 溝またはチャネル
３２０ アンビル
３２０ａ 第１のアンビル
３２０ｂ 第２のアンビル
３２１ フィンガ
３２２ スロット
３２３ ボス
３２４ ボルト
３２６ 突起
３２６ ベアリングキャビティ
３２７ 階段
３２８ 先端
３３０ 接続ロッド
３５０ モータ
３５２ シャフト
３５４ カム
３５６ ベアリング
３６０ 偏心カム
３６０ａ カム
３６０ｂ カム
３６２ ベアリング
３６３ カム従動ベアリング
３６４ 外側輪郭
３６５ ベアリング
３６６ カム
３７２ 一次カム
３７４ 二次カム
３７６ 平坦部
３７８ 平坦部
３９０ 付勢要素
３９２ 付勢要素
４００ 可撓性チューブ
４０２ 内側側壁
４０４ 管腔
４０５ 部分的に圧縮された領域
４２０ 上部可撓性アーム
４２１ カム面
４２２ 下部可撓性アーム
４２３ カム面
４２４ ベースプレート
４２６ ベースプレート
４８０ 平行四辺形リンク機構
４８２ 脚部
４８４ 旋回点
４８６ 旋回点
５００ バルブアセンブリ
６００ 流量検出器
７００ チューブ検出器
１０００ 流体注入器システム
Ａ_Ｒ 回転軸
Ｃ 方向
Ｄ 方向
Ｅ 矢印
Ｆ 流体
Ｇ 回転方向
Ｈ 回転方向
Ｌ_Ｔ 長手方向軸
Ｐ_１ 点
Ｐ_２ 点
Ｒ１ 半径
Ｒ２ 半径
Ｒ３ 半径
Ｒｓ 半径
Ｒ_ｍａｘ 最大半径
Ｒ_ｍｉｎ 最小半径
Ｒａ_ｍａｘ 最大半径
Ｒａ_ｍｉｎ 最小半径
Ｒｂ_ｍａｘ 最大半径
Ｒｂ_ｍｉｎ 最小半径
Ｒａ_ｃｏｎ 一定半径セクション
Ｒｂ_ｃｏｎ 一定半径セクション
Ｙ 角度
Ｚ 角度
Ｚ’ 角度

Claims (45)

1. 少なくとも１つの流体容器から少なくとも１つの流体を加圧し送出するための少なくとも１つの注入器と、
   第１の管腔を有する第１の可撓性チューブであって、前記第１の可撓性チューブが前記少なくとも１つの流体容器と流体連通し、バルク流体源と流体連通するように構成された、第１の可撓性チューブと、
   第２の管腔を有する第２の可撓性チューブであって、前記第２の可撓性チューブが前記少なくとも１つの流体容器と流体連通し、患者投与ラインと流体連通するように構成された、第２の可撓性チューブと、
   前記第１の管腔および前記第２の管腔を開閉するために、前記第１の可撓性チューブおよび前記第２の可撓性チューブを選択的かつ可逆的に圧縮するように構成されたバルブアセンブリと、
   を備える、流体注入器システムであって、前記バルブアセンブリが、
   前記第１の管腔が少なくとも部分的に開いている後退位置と第１のアンビルが前記第１の可撓性チューブを可逆的に圧縮して前記第１の管腔を閉じる伸長位置との間で移動可能な第１のアンビルと、
   前記第２の管腔が少なくとも部分的に開いている後退位置と第２のアンビルが前記第２の可撓性チューブを可逆的に圧縮して前記第２の管腔を閉じる伸長位置との間で移動可能な第２のアンビルと、
   前記後退位置と前記伸長位置との間で前記第１のアンビルおよび前記第２のアンビルを移動させるように回転可能な少なくとも１つの偏心カムと、
   を備える、
   流体注入器システム。
2. 前記バルブアセンブリが、
   前記第１の管腔および前記第２の管腔が少なくとも部分的に開いている第１の位置、
   前記バルブアセンブリが前記第１の管腔を閉じ、前記第２の管腔が少なくとも部分的に開いている第２の位置、
   前記第１の管腔が少なくとも部分的に開いており、前記バルブアセンブリが前記第２の管腔を閉じる第３の位置、ならびに
   前記バルブアセンブリが前記第１の管腔および前記第２の管腔を閉じる第４の位置、
   の間で移動可能である、請求項１に記載の流体注入器システム。
3. 前記第１のアンビルが第１の軸に沿って移動可能であり、前記第２のアンビルが第２の軸に沿って移動可能である、請求項２に記載の流体注入器システム。
4. 前記第１の軸が前記第２の軸に対して約９０°に向けられている、請求項３に記載の流体注入器システム。
5. 前記バルブアセンブリが、
   前記第１のアンビルを前記伸長位置に向かって付勢する第１の付勢要素と、
   前記第２のアンビルを前記伸長位置に向かって付勢する第２の付勢要素と、
   をさらに備える、請求項１から４のいずれか一項に記載の流体注入器システム。
6. 前記バルブアセンブリが、
   前記第１の可撓性チューブに対して圧力をもたらすために前記第１の可撓性チューブに向かって付勢された第１のバッキングプレートと、
   前記第２の可撓性チューブに対して圧力をもたらすために前記第２の可撓性チューブに向かって付勢された第２のバッキングプレートと、
   をさらに備える、請求項１から５のいずれか一項に記載の流体注入器システム。
7. 前記第１のバッキングプレートおよび前記第２のバッキングプレートによってもたらされる前記圧力が調整可能である、請求項６に記載の流体注入器システム。
8. 前記少なくとも１つの偏心カムが、前記第１のアンビルと前記第２のアンビルとの両方に係合する単一のカムを備える、請求項１から７のいずれか一項に記載の流体注入器システム。
9. 前記少なくとも１つの偏心カムが、
   前記第１のアンビルに係合する第１のカムと、
   前記第２のアンビルに係合する第２のカムと、
   を備え、
   前記第１のカムおよび前記第２のカムが回転軸を共有する、
   請求項１から７のいずれか一項に記載の流体注入器システム。
10. 前記少なくとも１つの偏心カムが、少なくとも１つの一定半径セクションを備え、
    前記第１のアンビルが前記一定半径セクションに係合した状態で、前記一定半径セクションのスパンにわたる前記少なくとも１つの偏心カムの回転が、前記第１のアンビルを前記後退位置と前記伸長位置との間で移動させず、
    前記第２のアンビルが前記一定半径セクションに係合した状態で、前記一定半径セクションのスパンにわたる前記少なくとも１つの偏心カムの回転が、前記第２のアンビルを前記後退位置と前記伸長位置との間で移動させない、
    請求項１から９のいずれか一項に記載の流体注入器システム。
11. 前記第１の可撓性チューブが、前記少なくとも１つの流体容器と前記バルブアセンブリとの間で前記第２の可撓性チューブに接続され、前記第２の可撓性チューブと流体連通する、請求項１から１０のいずれか一項に記載の流体注入器システム。
12. 前記バルブアセンブリが、前記第１の可撓性チューブを受け入れるための溝を有するバッキングプレートをさらに備え、前記第１のアンビルが、前記バッキングプレートの前記溝に対して前記第１の可撓性チューブを可逆的に圧縮するための突起を備える、請求項１から１１のいずれか一項に記載の流体注入器システム。
13. 前記第１の可撓性チューブおよび前記第２の可撓性チューブのうちの少なくとも一方に関連付けられた少なくとも１つの空気検出器と、
    前記少なくとも１つの空気検出器による少なくとも１つの気泡の検出に応答して前記バルブアセンブリを前記第４の位置まで移動させるようにプログラムまたは構成されたコントローラと、
    をさらに備える、請求項１から１２のいずれか一項に記載の流体注入器システム。
14. 少なくとも１つの流体容器から少なくとも１つの流体を加圧し送出するための少なくとも１つの注入器と、
    第１の管腔を有する第１の可撓性チューブであって、前記第１の可撓性チューブが前記少なくとも１つの流体容器と流体連通し、バルク流体源と流体連通するように構成された、第１の可撓性チューブと、
    前記第１の管腔を開閉するために、前記第１の可撓性チューブを選択的かつ可逆的に圧縮するように構成されたバルブアセンブリと、
    を備える、流体注入器システムであって、前記バルブアセンブリが、
    前記第１の可撓性チューブを受け入れるように構成された第１のバッキングプレートと、
    後退位置と伸長位置との間で移動可能な第１のアンビルであって、前記伸長位置において、前記第１のアンビルが前記第１のバッキングプレートに対して前記第１の可撓性チューブを可逆的に圧縮するように構成される、第１のアンビルと、
    前記後退位置と前記伸長位置との間で前記第１のアンビルを移動させるように構成された少なくとも１つの駆動要素と、
    を備え、
    前記第１のバッキングプレートが、前記第１の可撓性チューブに対して圧力をもたらすように前記第１の可撓性チューブに向かって付勢される、
    流体注入器システム。
15. 前記流体注入器システムが、第２の管腔を有する第２の可撓性チューブであって、前記第２の可撓性チューブが前記少なくとも１つの流体容器と流体連通し、患者投与ラインと流体連通するように構成された、第２の可撓性チューブをさらに備え、
    前記バルブアセンブリが、第２の管腔を開閉するために、前記第２の可撓性チューブを選択的かつ可逆的に圧縮するように構成され、前記バルブアセンブリが、
    前記第２の可撓性チューブを受け入れるように構成された第２のバッキングプレートと、
    後退位置と伸長位置との間で移動可能な第２のアンビルであって、前記伸長位置において、前記第２のアンビルが前記第２のバッキングプレートに対して前記第２の可撓性チューブを可逆的に圧縮するように構成される、第２のアンビルと、
    をさらに備え、
    前記少なくとも１つの駆動要素が、前記後退位置と前記伸長位置との間で前記第２のアンビルを移動させるように構成され、
    前記第２のバッキングプレートが、前記第２の可撓性チューブに対して圧力をもたらすように前記第２の可撓性チューブに向かって付勢される、
    請求項１４に記載の流体注入器システム。
16. 前記少なくとも１つの駆動要素が少なくとも１つの偏心カムを備え、前記少なくとも１つの偏心カムが、
    前記第１のアンビルおよび前記第２のアンビルが後退位置にある第１の位置、
    前記第１のアンビルが前記伸長位置にあり、前記第２のアンビルが前記後退位置にある第２の位置、
    前記第１のアンビルが前記後退位置にあり、前記第２のアンビルが前記伸長位置にある第３の位置、ならびに
    前記第１のアンビルおよび前記第２のアンビルが前記伸長位置にある第４の位置、
    の間で回転可能である、請求項１４または１５に記載の流体注入器システム。
17. 前記少なくとも１つの偏心カムが、前記第１のアンビルと前記第２のアンビルとの両方に係合する単一のカムを備える、請求項１６に記載の流体注入器システム。
18. 前記少なくとも１つの偏心カムが、
    前記第１のアンビルに係合する第１のカムと、
    前記第２のアンビルに係合する第２のカムと、
    を備え、
    前記第１のカムおよび前記第２のカムが回転軸を共有する、
    請求項１６に記載の流体注入器システム。
19. 前記少なくとも１つの偏心カムが一定半径セクションを有し、前記第１のアンビルが前記一定半径セクションに係合した状態で、前記少なくとも１つの偏心カムの回転が、前記第１のアンビルを前記後退位置と前記伸長位置との間で移動させない、請求項１６から１８のいずれか一項に記載の流体注入器システム。
20. 前記少なくとも１つの駆動要素が、前記第１のアンビルに回転可能に接続された少なくとも一対の脚部を備える少なくとも１つの平行四辺形リンク機構を備え、前記少なくとも１つの平行四辺形リンク機構が、
    前記第１のアンビルおよび前記第２のアンビルが後退位置にある第１の位置、
    前記第１のアンビルが前記伸長位置にあり、前記第２のアンビルが前記後退位置にある第２の位置、
    前記第１のアンビルが前記後退位置にあり、前記第２のアンビルが前記伸長位置にある第３の位置、ならびに
    前記第１のアンビルおよび前記第２のアンビルが前記伸長位置にある第４の位置、
    の間で移動可能である、請求項１４または１５に記載の流体注入器システム。
21. 前記第１のアンビルが第１の軸に沿って移動可能であり、前記第２のアンビルが第２の軸に沿って移動可能である、請求項１５から２０のいずれか一項に記載の流体注入器システム。
22. 前記第１の軸が前記第２の軸に対して約９０°に向けられている、請求項２１に記載の流体注入器システム。
23. 前記バルブアセンブリが、前記第１のアンビルを前記伸長位置に向かって付勢する第１の付勢要素をさらに備える、請求項１４から２２のいずれか一項に記載の流体注入器システム。
24. 前記第１のバッキングプレートが、前記第１の可撓性チューブを受け入れるように構成された溝を備え、前記第１のアンビルが、前記第１のバッキングプレートの前記溝に対して前記第１の可撓性チューブを可逆的に圧縮するように構成された突起を備える、請求項１４から２３のいずれか一項に記載の流体注入器システム。
25. 流体注入器システム用のバルブであって、前記バルブが、
    第１の可撓性チューブを受け入れるように構成された第１のバッキングプレートと、
    後退位置と伸長位置との間で移動可能な第１のアンビルであって、前記伸長位置において、前記第１のアンビルが前記第１のバッキングプレートに対して第１の可撓性チューブを可逆的に圧縮するように構成される、第１のアンビルと、
    前記後退位置と前記伸長位置との間で前記第１のアンビルを移動させるように構成された少なくとも１つの駆動要素と、
    を備え、
    前記第１のバッキングプレートが、前記第１の可撓性チューブに対して圧力をもたらすように前記第１の可撓性チューブに向かって付勢される、
    バルブ。
26. 第２の可撓性チューブを受け入れるように構成された第２のバッキングプレートと、
    後退位置と伸長位置との間で移動可能な第２のアンビルであって、前記伸長位置において、前記第２のアンビルが前記第２のバッキングプレートに対して前記第２の可撓性チューブを可逆的に圧縮するように構成される、第２のアンビルと、
    をさらに備え、
    前記少なくとも１つの駆動要素が、前記後退位置と前記伸長位置との間で前記第２のアンビルを移動させるように構成され、
    前記第２のバッキングプレートが、前記第２の可撓性チューブに対して圧力をもたらすように前記第２の可撓性チューブに向かって付勢される、
    請求項２５に記載のバルブ。
27. 前記少なくとも１つの駆動要素が少なくとも１つの偏心カムを備え、前記少なくとも１つの偏心カムが、
    前記第１のアンビルおよび前記第２のアンビルが後退位置にある第１の位置、
    前記第１のアンビルが前記伸長位置にあり、前記第２のアンビルが前記後退位置にある第２の位置、
    前記第１のアンビルが前記後退位置にあり、前記第２のアンビルが前記伸長位置にある第３の位置、ならびに
    前記第１のアンビルおよび前記第２のアンビルが前記伸長位置にある第４の位置、
    の間で回転可能である、請求項２５または２６に記載のバルブ。
28. 前記少なくとも１つの偏心カムが、前記第１のアンビルと前記第２のアンビルとの両方に係合する単一のカムを備える、請求項２７に記載のバルブ。
29. 前記少なくとも１つの偏心カムが、
    前記第１のアンビルに係合する第１のカムと、
    前記第２のアンビルに係合する第２のカムと、
    を備え、
    前記第１のカムおよび前記第２のカムが回転軸を共有する、
    請求項２７に記載のバルブ。
30. 前記少なくとも１つの偏心カムが一定半径セクションを有し、前記第１のアンビルが前記一定半径セクションに係合した状態で、前記少なくとも１つの偏心カムの回転が、前記第１のアンビルを前記後退位置と前記伸長位置との間で移動させない、請求項２７から２９のいずれか一項に記載のバルブ。
31. 前記少なくとも１つの駆動要素が、前記第１のアンビルに回転可能に接続された少なくとも一対の脚部を備える少なくとも１つの平行四辺形リンク機構を備え、前記少なくとも１つの平行四辺形リンク機構が、
    前記第１のアンビルおよび前記第２のアンビルが後退位置にある第１の位置、
    前記第１のアンビルが前記伸長位置にあり、前記第２のアンビルが前記後退位置にある第２の位置、
    前記第１のアンビルが前記後退位置にあり、前記第２のアンビルが前記伸長位置にある第３の位置、ならびに
    前記第１のアンビルおよび前記第２のアンビルが前記伸長位置にある第４の位置、
    の間で移動可能である、請求項２５または２６に記載のバルブ。
32. 前記第１のアンビルが第１の軸に沿って移動可能であり、前記第２のアンビルが第２の軸に沿って移動可能である、請求項２６から３１のいずれか一項に記載のバルブ。
33. 前記第１の軸が前記第２の軸に対して約９０°に向けられている、請求項３２に記載のバルブ。
34. 前記第１のアンビルを前記伸長位置に向かって付勢する第１の付勢要素をさらに備える、請求項２５から３３のいずれか一項に記載のバルブ。
35. 前記第１のバッキングプレートが、前記第１の可撓性チューブを受け入れるように構成された溝を備え、前記第１のアンビルが、前記第１のバッキングプレートの前記溝に対して前記第１の可撓性チューブを可逆的に圧縮するように構成された突起を備える、請求項２５から３４のいずれか一項に記載のバルブ。
36. 流体注入器システム用のバルブであって、前記バルブが、
    可撓性チューブを受け入れるように構成されたバッキングプレートと、
    後退位置と伸長位置との間で移動可能なアンビルであって、前記伸長位置において、前記アンビルが前記バッキングプレートに対して前記可撓性チューブを可逆的に圧縮するように構成される、アンビルと、
    前記アンビルを前記後退位置から前記伸長位置まで移動させるために前記アンビルに係合するように構成された一次カムと、
    前記アンビルを前記伸長位置から前記後退位置まで移動させるために前記アンビルのボスに係合するように構成された二次カムと、
    を備える、バルブ。
37. 前記一次カムの半径が第１の回転方向において拡大し、前記二次カムの半径が前記第１の回転方向とは反対の第２の回転方向において拡大する、請求項３６に記載のバルブ。
38. 前記一次カムおよび前記二次カムが、一斉に回転するように構成される、請求項３６または３７に記載のバルブ。
39. 前記アンビルが前記伸長位置にあるとき、前記一次カムにおける最大半径を有する部分が前記アンビルに係合する、請求項３６から３８のいずれか一項に記載のバルブ。
40. 前記アンビルが前記伸長位置にあるとき、前記二次カムにおける最小半径を有する部分が前記ボスに係合する、請求項３６から３９のいずれか一項に記載のバルブ。
41. 前記アンビルが前記後退位置にあるとき、前記一次カムにおける最小半径を有する部分が前記アンビルに係合する、請求項３６から４０のいずれか一項に記載のバルブ。
42. 前記アンビルが前記後退位置にあるとき、前記二次カムにおける最大半径を有する部分が前記ボスに係合する、請求項３６から４１のいずれか一項に記載のバルブ。
43. 前記アンビルが、前記可撓性チューブを前記バッキングプレートに対して保持するために、前記後退位置において前記可撓性チューブに係合するように構成された少なくとも１つのフィンガを備える、請求項３６から４２のいずれか一項に記載のバルブ。
44. 前記バッキングプレート上の前記可撓性チューブの有無を検出するように構成されたチューブ検出器をさらに備える、請求項３６から４３のいずれか一項に記載のバルブ。
45. 前記チューブ検出器が、近接センサ、光学センサ、圧力センサ、圧力板、またはリミットスイッチのうちの少なくとも１つを備える、請求項４４に記載のバルブ。

Images