JP2683272B2 - 血圧測定カテーテル用改良形フラッシュバルブ組立体 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （背景） 1.発明の分野 本発明は一般に医療用装置に関し、詳細には血圧測定
カテーテル用フラッシュバルブ組立体に関する。

2.先行技術 患者の血流に連通する液柱内の圧力をモニタすること
によって患者の血圧を決定することは侵入血圧測定の分
野で周知である。ある場合には、カニューレが、その先
端が血管に入れられて、患者の体に挿入される、代表的
には、チューブまたは“管”は患者を治療する際に用い
られる塩溶液または液体の持ち上げた供給容器にカニニ
ューレを連結する。血圧測定装置はカニューレと供給源
との間のチューブの中間に設けられる。

他の場合、同一のシステムが他の目的に対して患者に
移植された特殊な目的のカテーテルと共に用いられるこ
とができる。特に、診断または治療目的またはその両方
の目的のために用いられる心臓血管カテーテルは圧力測
定および（または）医薬投与のための管（ルーメン）を
有してもよい。

患者の体への公称時間当たり３立方センチメートルの
液体の遅い流れ、すなわち本明細書において以後“小滴
速度流れ”という遅い流れが維持されてカニューレおよ
び供給管を開放して保持し、開放していることを保証す
る。ときには、ヘパリンのような小量の抗凝血化合物が
液体に加えられる。

また、新生児、小児科および他の特殊な用途に対する
“小滴速度の流れ”の範囲内には時間当たり30立方セン
チメートルのような値も入る。このような用途におい
て、液体または他の医薬の投与はときには大きなオリフ
ィスを要する。

そのようなシステムの作動を開始し維持する際、医療
従業者は血圧測定装置および管を充填し空気または他の
ガスの気泡をなくすために血圧測定装置および管をフラ
ッシュ（どっと流して洗浄する）しなければならない。
周知のように、ガス気泡の除去は測定の正確さおよび患
者の安全性の両方に対して重要である。

気泡の圧縮性のために、気泡は測定箇所および患者の
血流の間に未知の圧力差を与え直接測定中の誤差とな
る。さらに、もし気泡が患者の血管に入るならば、重大
な障害を患者に引起こす。

したがって、管および測定装置のフラッシュを容易に
行い、フラッシュ完了後適当な小滴速度の流れを達成す
るために、特殊なフラッシュバルブ組立体が導入されて
きた。1981年９月29日発行のコールおよびソーントンの
米国特許第4,291,702号明細書は圧力測定カテーテル用
のフラッシュバルブ組立体における技術状態を表してい
る。

コールおよびソーントン装置はＵリングシールを座
（弁座）から離れるように持ち上げてバルブを開放する
レバー作動式プランジャを有する。バルブが開かれる
と、液体の大きな流量（本明細書では以後短く“フラッ
シュ速度の流れ”という）が供給容器から圧力測定装置
を通って血圧測定カテーテルに流れることができる。通
常、フラッシュ速度の流れは手動で変化でき、代表的に
は小滴速度の流れよりも大きさがほぼ２、３倍である。

コールおよびソーントンのバルブ組立体はバルブコア
を貫通する微小な管またはチューブを有し、そのため調
節した小滴速度の容量の液体が、レバーが作動されてい
ないときにも、静脈液等の供給源からカテーテルに少し
づつ流れることができる。他の特許、例えばシャバーグ
およびコールの米国特許第4,545,389号明細書はバルブ
を持つ一体の組立体に圧力測定センサを組込むことを教
示している。

このような装置は医療用途に極めて有効であることが
見出されており、実際に商業上の成功を納めている。し
かしながら、ある点に関しては、改良の余地がある。

特に、公知のバルブ組立体は比較的効果である。この
ことは特に重大な制限となる。その理由は、極めて危険
で高い伝染性のある病気を持つ患者が含まれる多くの医
療機器の適用に対してフラッシュバルブを使い捨てとし
て扱うことが望ましいからてある。

さらに、公知のバルブ組立体は渦流が流体の流れの内
で形成される２、３の領域を有し、ある部品間に狭いく
ぼみまたは割れ目を有する。これらのことは、前述の普
通に行われる予備的なフラッシュ中気泡がバルブから容
易に出されることができない位置に気泡を捕捉してしま
う。

既に述べたように、気泡は測定の正確さを損ない、患
者に障害を与える。一般に熟練した使用者はすべての気
泡を除去できるが、困難であり時間の浪費となる。

ある市販の装置はエラストマーチューブを貫通する厚
い壁付のガラス製毛細管チューブを有する。小滴速度の
流れは毛細管の内部を通って流れる。

そのほぼ中間における毛細管の外部にガラスチューブ
の残部から離れてエラストマーチューブを立てる周囲方
向ボスまたは半径方向フランジがある。フラッシュ速度
の流れを達成するために、使用者は装置の外部を押しつ
ぶしエラストマーチューブを変形させる。

この変形において、エラストマーは毛細管の外部から
離れるように引張られ、その結果生じた空間を通して流
体を流す、このような装置は、特に、ヤング等の米国特
許第4,192,303号、第4,278,083号および第4,337,770号
に記載されている。

これらの装置は有用であるが、いくつかの欠点を有し
ている。特に、このようなバルブを用いる血圧モニタ系
では血圧の読取りの際スプリアス振動が表れる。このよ
うなスプリアス振動は血圧の実際の変化の正確な信頼で
きる測定を邪魔する。

４邪魔が例えばフラッシュ制御用のばね押圧レバーを用
いるコール−ソーントンの形式のある装置にも認められ
る。両方の場合、邪魔な振動はバルブ内の機械的振動に
起因する。そのような共振はときには問題としている血
圧変化の有効振動範囲、すなわち10ないし15ヘルツおよ
びそれ以下の範囲内にある。したがってこれらの共振は
血圧内の重要な変化の検出を隠すかまたは邪魔する。

押しつぶし形式のバルブの発明者、ラング等は、実際
には、２つの後の一部断続出願に付加的補償構造を含め
ることによって初期の装置におけるこのような問題の存
在を隠している。特に、一部継続出願は、弾性チューブ
の下流端を半径方向に拘束し、かなりの程度まで弾性チ
ューブを流体柱から分離する堅いシリンダを弾性外部チ
ューブ内に含めている。他の構造的特徴と組合さって堅
いシリンダは内側の厚い壁のガラス製毛細管を半径方向
および軸線方向の両方に対して拘束している。

ヤング等は、シリンダ状の延長部および他の拘束構造
がモニタ装置によって発生される波形および他の医療デ
ータに“有益な効果”を有すると説明している。しかし
ながら、彼等はこの“有益な効果”によって除かれる問
題または実際には効果自体が何であるかのいずれも教示
していない。明らかに一部継続出願およびそれからの分
割出願の課題がそのことであるにもかかわらず教示して
いないものである。

“有益な効果”は共振による邪魔（干渉）のある程度
の減少をもたらすと思われる。しかしながら、後の２つ
の特許に開示した新たな構成はこれらの邪魔を完全にな
くすものではない。

ヤングの構成は血圧測定機器のために供給されている
他のバルブと共通な他の重大な制限を持っている。第１
に、そのような構成は気泡が捕捉されフラッシュに抵抗
を与える邪魔となる割れ目および滞流領域を持ってい
る。これらの領域の内で主要なものは、例えば、新たな
構成における新たな堅いシリンダおよび弾性外側チュー
ブの間の極めて長い環状空間である。この空間は完全に
気泡を除去することが極めて困難であると思われる。

第２に、ヤングの装置は微小な毛細管の小滴速度の流
れに対する入口において“漏斗”効果を示す。このよう
な形状は静脈液中で運ばれる液体含有粒子による毛細管
ボアの目詰まりを極めて受け易い。たとえ微小な粒子で
も直径が１ミリメートルの100分の２、３しない毛細管
ボアを詰まらせる。

第３に、ある使用者はフラッシュ速度の制御のために
外側チューブを押しつぶす作用を円滑に制御することが
困難である。この困難さは部分的には手の寸法に対する
装置の寸法が原因であり、またある場合には部分的には
手の強さや器用さが原因であり、いずれにしてもフラッ
シュ速度の流れの円滑に進む制御が望ましい。

同時に、フラッシュが完了したときに、フラッシュ流
路を再密封する際の外画チューブの押しつぶし作用より
も一層確実なスナップバック（弾力的に戻る）作用を有
し、小滴速度の流れに戻す市販の装置がある。ある使用
者は、この一層確実なスナップバック作用が他の形式の
戻し作用よりも好ましいと考えている。使用者が、使用
するときに、好みによって、円滑に進む制御またはスナ
ップバック作用のいずれかを単に選択することが理想的
である。

スナップバック作用を有する装置はレイノルズおよび
ソレンソンの米国特許第3,675,891号に開示されてい
る。この文献は血圧モニタ系用弾性コアバルブにおいて
は不十分な特許と考えられる。

バルブは、バルブ本体内にエラストマーコアと、バル
ブ本体内に埋込まれた小滴速度バイパスと、を有する。
バイパスがコアよりも本体と関連しているという理由
で、小滴およびフラッシュの両方の流れは曲がった流路
に従い、安定しない気泡除去を生じさせ、余分なコスト
がかかる。

バルブコアの開閉作用はフラッシュ速度流体の流れに
関して長手方向であり、すなわちバルブコアはフラッシ
ュ流れにほぼ平行に移動し、フラッシュチャンネル内に
ありかつコアと一体の（しかし機能的には別個の）長い
円筒状ベローに載る。小滴流れ中、長いベローは直接的
には測定液体柱には露呈されていないが、着座したバル
ブコアを通して露呈されている。

バルブコアは円錐状であり、ベロー下流端において円
錐状座（弁座）に継合する。コアの着座は円錐状コアの
中央を囲む薄い環状領域に沿っている。系をフラッシュ
するために、使用者は、コア部分の背後に取付けられか
つ長いベローを通して外方にバルブの外部に延びる中央
システム（柄）を外方に引張る。

コア自体がエラストマー性であり、すなわち弾性的で
あるので、密封するための別個のＯリング等のシールを
要しない。さらに、コアおよびベローが一体の部品とし
て形成されているので、エラストマーの弾性が円筒状ベ
ローの必要な押圧作用を与える。

それにもかかわらず、このバルブを開閉する際には、
運動の主要な部分は、バルブ／座の境界面のある部分を
開くための弾力的な変形とは区別されるようなコア部分
全体の変位である。このように、レイノルズ−ソレンソ
ンの作動原理はコール−ソーントンのユニットと実質的
に同一である。

コア中央自体は決して拘束されないが、自由浮遊ガイ
ド先端として狭いフラッシュ流路出口室中に延びてい
る。この先端はコアがフラッシュ後解放されるとき確実
に再び着座するのを助ける。

レイノルズ−ソレンソンの構成において、フラッシュ
バルブおよび小滴バイパスの両方は曲がったルートに従
い、バルブの方向によって気泡の捕捉を行う可能性があ
る。したがって、気泡除去は困難である。

特に、気泡はフラッシュチャンネル19の底部の右側コ
ーナーにおいてまたは頂部チャンネル14内で（レイノル
ズ特許の第２図および第５図に図示すように）ベロー2
8、31の下方で極めて容易に捕捉される。小滴流れの
間、気泡はフラッシュ流路の出口室20および十字連結流
路17の隣接した下部コーナー内に捕捉される。

レイノルズ−ソレンソンのバルブは前述したような形
式の邪魔する共振問題をやはり受ける。このバルブでは
この問題はヤングのバルブよりも厳しくないが、それに
もかかわらず無視できない。

さらに、レイノズル−ソレンソンのバルブをフラッシ
ュすることはかなりの器用さかまたは２つの手を要いる
ことを要する。信頼できるスナップバックの再着座が与
えられるが、手動で引張るステムはフラッシュ速度の円
滑な制御を与えない。最後に、ヤング特許に関連して述
べた“漏斗”のために、レイノルズ−ソレンソンの小滴
バイパスは清浄に保つのが困難である。

いくつかの先行技術のバルブから測定装置に侵入する
ことが見出されている比較的低振動数の機械的共振はバ
ルブ構造、カテーテルおよび他のチューブを共振機械系
としてすべて一緒に考えて分析することによって理解で
きることがフラッシュ形成のバルブ設計者の間では知ら
れている。しかしながら、この一般的は理解にかかわら
ず、先行技術の技術者はそのような共振を無視できる程
度の大きさまで減少させることに失敗している。

このような分析は、比較的低い振動数の共振がバルブ
ユニットおよび流体供給管内の流体柱によって理解でき
るように、バルブユニットのいくつかの部品の比較的高
い程度の機械的なコンプライアンスまたは弾性から生じ
ることを明らかにしている。

コンプライアンスのあるまたはエネルギー貯蔵の部品
を有する任意の機械系において、共振はコンプライアン
スまたは弾性の量と逆比例して変化する振動数において
起こりうることが知られている。例えば零ないし10また
は15ヘルツのような比較的低い範囲の振動、すなわち血
圧測定に対して問題となる有効振動数の範囲における共
振は、バルブの弾性部品またはサブユニットがあまりに
も弾性的である場合に生じる。

問題となるこの範囲内の邪魔をする共振の発生は弾性
が要求される箇所に弾性の少ない（すなわち堅い）材料
を要いることによって著しく減少される。邪魔（干渉）
は弾性要素またはエネルギー貯蔵要素の全体呑寸法を減
少することによって最少にされる。

すなわち、共振振動の大きさは弾性要素内に貯蔵され
るエネルギーの量を減少することによって下げられる。
このことは弾性要素の質量を減することによっても行う
ことができる。

さらに、機械系の弾性またはエネルギー貯蔵要素の実
際の効果は弾性要素の系の残分との間の結合を下げるこ
とによって最少にされる。すなわち、もし特定の弾性要
素が存在するが系の残分に効率的にエネルギーを伝達せ
ず、または残分から効率的にエネルギーを受取らないな
らば、系は弾性要素が小さいものであるように作用す
る。

これらの考察は圧力伝達流体に接触する極めて小さい
弾性表面を持つバルブ構造を好むものであり、また一般
に前述したように、これらの原理は系の圧力伝達流体お
よび弾性要素の間の力を伝達する極めて小さい表面を有
することを好むものである。

これらの原理は知られているが、先行技術のバルブは
問題となるレベルの機械的共振を受ける。以前はバルブ
構造は、少なくとも他の作動問題を持込むような垂協な
しには、これらの原理を最も良く利用することが見出さ
れていなかった。

例えば、前述のコールおよびソーントンのバルブユニ
ットを分析すると、装置は、バルブコア、レバーおよび
プランジャ、座にコアシール（すなわちＯリング）を押
圧する弾性ばね、から成るサブユニットに存在する機械
的コンプライアンスのためには、望ましくない機械的共
振を受ける可能性があることは明らかである。この複合
構造またはサブユニットは流体圧力の伝達のためにバル
ブコアの表面、すなわち比較的大きな表面積（おおよそ
20立方ミリメートル）上で、測定流体柱に直接接触す
る。

同様にヤング装置を分析すると、初期設計において
は、エラストマー外側チューブの下流半分は測定流体柱
に直接接触していた。この接触はチューブの内周の全周
にコール−ソーントンのバルブよりも大きな表面（おお
よそ160平方ミリメートル）に拡がっていた。エラスト
マーチューブは緩く張力をかけられ拡大するまたは少な
くとも弾性を最少にしないものである。

後のヤングの装置において、介在した堅いシリンダが
エラストマーで下流流体柱の機械的結合を緩やかに減少
していたが、全体ではなかった。その理由は狭い環状流
体柱が残っていたからである。

同様にレイノルズ−ソレンソンのユニットを考察する
と、基本的形状はコール−ソーントンユニットと同一の
ままである。それにもかかわらず、このユニットは単一
の成形したエラストマーサブユニットとしてバルブコ
ア、面、座、押圧ベローおよびアクチュエータの比較的
洗練された一体設計である。

各ユニットはその面領域を横切って液体圧力に露呈さ
れ、その面を介して大きなコンプライアンスを流体に結
合する移動されるコアを有する。レイノルズ−ソレンソ
ンのバルブにおいて、この表面（おおよそ10または15平
方ミリメートル）がコール−ソーントンのバルブよりも
幾分小さいがやはり無視できないものである。

さらに他の伝達機構がコンプライアンスを測定液柱に
結合するように作動する。これは“コアの中央コア”を
介する第２のルートである。

“コアの中央コア”とは、環状座領域内のバルブコア
の中央部分を意味し、エラストマー材料が部分的に圧縮
され、したがって幾分弾力的であり、幾分自由に振動す
る。円錐状コアのこの下流端およびガイド先端の無視で
きない表面積はフラッシュバルブの出口室内の測定流体
に露呈されている。

振動がコアを通して伝達される可能性がある程度に、
長い薄い壁のベローが流体柱に結合している。単独で考
えたとしても、ベローは弾力表面積および質量を有す
る。

これらのことから先行技術は気泡を捕捉しない、フラ
ッシュするための滑らかに進む制御モードで小滴“作
動”を再開するために確実なスナップバックモードで用
いられ、圧力変化を遮断する共振を避けることができる
ような、低価のフラッシュバルブ組立体に対する医療専
門家の要求を完全には満足させない。

（開示の要約） 本発明はこれらのすべての要求を満足するのに極めて
有効である。実際に、極めて容易に製造され、組立てら
れ、作動状態に置かれかつすべての前述の望ましい特性
を持つ構成を与えることに成功した。

本発明に寄与する発明のステップは共振問題が先行技
術に継続していたという実現であった。なぜならば、そ
れらの形状が測定柱の液体にコンプライアンスを結合す
ることを最少にするように固有に作動しないからであ
る。

他の重要なステップはコンプライアンスのある要素の
有効なコンプッライアンスが特に血圧測定中、感知間隔
の間堅く押しつぶされるコンプライアンスのある要素を
保持することによって感知間隔の間に人工的に減少でき
ることを実現することであった。実際に多くのコンプラ
イアンスが“用いつくされ”、残りのコンプライアンス
が全体のわずかであり無視できるものがある。

このような実現性を利用して、新たな種類のバルブ形
状を開発する必要がある。弾性要素にかかる高い圧縮応
力が少なくとも部分的にコンプライアンスを働かせるた
めに可能であるようなバルブ構造を考える必要がある。

そのような形状において，弾性要素に必要なコンプラ
イアンスは、ときにはすなわち血圧が測定されていない
ときだけ作動するようになる。

コール−ソーントンおよびレイノルズ−ソレンソンの
装置において、弾性要素は圧縮されるが堅くは圧縮され
ない。両方の場合、全体のコンプライアンスのかなりの
部分が液体測定中における振動と相互作用するのに有効
な状態であり問題となる共振を生じさせる。

両方のこれらの場合、一般的に言うと、圧縮は実際長
手方向に作用し、すなわち液体の流れと全体的に平行な
方向に作用する。このような形状は、一層大きな圧縮力
が加えられる構造であるとしても、弾性要素を堅く押し
つぶすように容易に変更できない。

本発明はこれらの認識および公知の物理的原理と組合
わされて誘導される手段を用いるばかりでなく、他の新
規な特徴を用いて血圧測定系用の先行技術のバルブの前
述の悪影響のある特性すべてをなくすものである。本発
明は全く妥協することなしに共振効果をなくし、実際に
前述の他の基準によって評価される性能を高める。

本発明は血圧測定カテーテル用のフラッシュバルブで
ある。それは、成形した実質的に堅い本体および本体内
に形成した流体入口および出口流路を含む。またそれは
本体内に形成したバルブコアキャビティおよびキャビテ
ィの底部に形成したバルブ座を含む。弾性バルブコアは
このキャビティ内に圧縮状態で配置され、バルブ座に対
して押圧されている。

コアは入口および出口流路間の流体の流れを阻止する
際バルブ座と協働する。同時に、本発明は座をバイパス
して入口および出口流路を連通する手段を含む。

本発明の表現上の統一のために、この手段を“小滴速
度流体流し手段”という。本発明において小滴速度流体
流し手段は堅い本体の外部にあり、すなわちバルブ内に
あるけれども本体自体の内を通過しない。

さらに、本発明は弾性バルブコアを変形して押圧力に
打勝ちコアの部分を座から分離し、入口および出口流路
間にフラッシュ速度流体流れを可能にする手動で操作可
能な手段を有する。再び、統一のためにこの手段をフラ
ッシュ制御手段という。コアを“変形”することおよび
コアの部分を座から“分離”することの概念は先行技術
のコール−ソーントンおよびレイノルズ−ソレンソンの
バルブにおけるような座に対する全体のコアの運動とは
区別するためのものである。

前述のことは最も広いまたは最も一般的な用語におけ
る本発明の定義であると考えられる。しかしながら、本
発明の利点のすべてを発揮するために他の特徴を単独で
または組合せて組込むことが好ましい。

特に、バルブコアの必要な弾性材料に対して、必要以
上弾性でない材料を用いることが好ましい。すなわち比
較的堅い材料である。またバルブコアの測定柱側におけ
る流体が弾性材料に結合される表面積を極めて小さくす
ることが好ましい。

本発明の好ましいバルブにおいて、その表面積は弾性
コア自体の露呈した弾性表面である。変形構造におい
て、しかしながら（先行技術のように）、結合表面は有
効に堅い力伝達仲介物であってもよい。

さらに、フラッシュ制御手段がフラッシュ速度流体流
れを可能にするために作動されていないときの静止状態
中、弾性バルブコアはコア自体の全体の弾性によって座
に対して押圧されている。

バルブコア座を圧縮状態にして、小滴速度およびフラ
ッシュ速度流体流れを横切る確実な係合作用下に押圧力
を与えることが好ましい。（小滴速度流体流れおよびフ
ラッシュ速度流体流れがほぼ相互に平行に向けることが
好ましい）。

流体流れを横切る確実な係合作用下にあるこの押圧力
はコア座を圧縮下に置くことによって、静止状態中バル
ブコアの有効な弾性を減少させる。

組合わされたこれらの特徴は極めて有効である。コア
材料の堅さおよび結合表面の小さいことは流体に対する
弾性材料の結合を最少にし、バルブの弾性部分がモニタ
系に導入する有効なコンプライアンスを最少にする。

さらに、静止状態中の減少した有効弾性は静止状態中
のモニタ系の機械的振動の共振振動を血圧モニタ中に問
題となる振動数のほぼ範囲外の数値にまで上昇させる。
その結果、血圧モニタ系の正確な作動に悪影響のある共
振効果が実質滴に無視できる。

入口および出口流路間を連通しバルブ座をバイパスす
る、バルブを貫通する小径の弾性細管の形状の小滴速度
流体流し手段を与えることが好ましい。この細管は弾性
であるので（しかしコアより堅い）、細管はコア本体と
共に変形し、バルブのフラッシュ作動を邪魔しない。

バルブコア中に挿入されるがバルブコアに成形される
かした小径の弾性チューブとして細管を設けることが好
ましい。しかしながら、後述するように、もし好ましい
ならば、細管は他の形態で設けられてもよい。例えばコ
アを通して形成した非支持性の細管の形態またはバルブ
座の面またはコア、またはそれら両方に沿った成形した
流路の形態でもよい。

さらに、全体的にＴ形状弾性部材としてコア自体を設
けることが好ましい。この部材の部分、詳細にはＴのク
ロスバー（横棒）の上部中央（文字“T"の通常の向きに
おいて）が部材の弾性によって座に押圧される。

クロスバーのエラストマー（周囲）は本体に対して密
封される。この点に関して、以下の詳細な記載から明ら
かになるが、Ｔ形状部材は実際には２つの異なった垂直
断面から見てＴ形状を有し、言換えると、Ｔは実際には
単なる２次元クロスバーではなくむしろ３次元のフラン
ジを頂部に持つ中央ステム（柄）である。ここで“エラ
ストマー”とは２次元クロスバーの２つの端を単に意味
するのではなく、むしろ中央ステムを囲むコアのすべて
の周囲部分を意味する。

問題となっている好ましい構成において、弾性部材の
十字形状のステムはバルブ本体から外方に延びている。
手動で操作可能なフラッシュ制御手段はＴのステムを外
方に引張ることにより作動し弾性Ｔ形状部材を変形しＴ
のクロスバーの中央を座から分離する。

バルブ本体の外部に、使用者が押しつぶしてステムを
外方に引張り流れを開始させる弾性カウリング（覆い）
を設けることが好ましい。この押しつぶし制御式のカウ
リングはフラッシュ速度流れの極めて容易な敏感な徐々
に進行する制御を与えるが、バルブの一方の側に力を加
えることにより生じる恐れがある不注意な作動を防止す
る。

Ｔのステムの遠い方の端は本体の外部から接近でき
る。使用者はこの遠い方の端を直接把持してフラッシュ
速度の流れのためにそれを外方に引張る。使用者はまた
は遠い方の端を解放してバルブコアをスナップバックさ
せ（弾力的に戻し）、それによって望ましいと思われる
バルブコアの確実な再着座を可能にする。

前述のことから、本発明は、フラッシュ制御のための
簡単な外部カウリングを持つたった２つだけの（または
埋込まれたチューブを数に入れて３つの）内部作動部品
しかない極めて簡単なバルブである。別個のＯリングシ
ール、ばね、ピン等は必要でない。

部品のすべてはプラスチックで成形することによって
形成され容易に組立てられる。このためコストは極めて
低い。さらに、構成は、渦流箇所、くぼみおよび気泡を
捕捉するかもしれない他の構成なしに、極めて近いイン
ライン流体流路に容易に変更できる。

さらに構成は有効な血圧モニタを邪魔しない（干渉し
ない）振動数範囲内の内部共振を避けるために弾性また
はコンプライアンスの調節に対して変更できる。詳細に
は、システム（系）は、問題となっている血圧変化が生
じる10ないし15ヘルツの範囲の十分外である30ヘルツ50
ヘルツの範囲内に機械的共振が入るのに十分堅い。

システムは、また、血圧モニタセンサのための単一取
付け具と共に製造するように十分変更できる。このよう
に、本発明は前述のすべての利点を持つ、圧力感知およ
びフラッシュ制御の両方を行う単一の安価な使い捨てユ
ニットを与える。

本発明のこれらの原理および利点のすべては添付図面
を参照して以下の記載を考慮すると十分に理解できる。

（好ましい実施例の詳細な説明） 第１図に示すように、本発明のバルブ31は、静脈注射
用流体の供給容器13を含むシステム（系）11内で代表的
に用いられる。この静脈流体容器13は水頭を与えるため
に適当なラック上に持ち上げて加圧バッグ（図示せず）
に通常は包囲され、バルブ31の入口管59に細管19によっ
て連結されている。

バルブ31の出口ポート24は他の細管21に連結され、細
管の内部は、予備洗浄後に、患者15の血流に連通され
る。一般にこのことは図示のように患者の体に挿入され
るカニューレまたはカテーテルによって行われる。バル
ブ31の他のポート34は第３の細管23によって圧力モニタ
トランスデューサ26に連結される。

好ましくは、入口管59およびトランスデューサ連結具
34はバルブ31の下側にあり、そのため気泡は供給管19お
よびトランスデューサチューブ23から出てバルブに入
る。この配列はシステム11から気泡を予め押出するのを
容易にする。

公知のように、トランスデューサ26の換気ポート（図
示せず）は患者の心臓の中心と同一高さに理想的には配
置される。この配置は、体の血圧とトランスデューサに
おける流体圧との間に不当な圧力差を導入するような水
頭を避けることを意図したものである。

第２図ないし第８図は、バルブ31が直通チューブ32−
24−34の上壁55、57の上に設けられた直立側壁35、37を
持つボックス状ハウジング33を有することを示してい
る。バルブハウジングは、側部タブ83、85、および端面
81を有する内部圧縮ブロックを持つ別個のカバー80によ
って完成される。

カバー80は、側部タブ83、85が側壁39、41の外部にあ
り、ブロック81がハウジング内に挿入された状態で、ハ
ウジング33に嵌合する。中央孔86を除いて、カバーはハ
ウジング33の頂部を閉じる． ハウジング33の底部は、ハウジング33の入口および出
口端に形成された比較的狭い凹部53、55を除いて、ほぼ
平らな長方形表面42（第３図および第８図参照）であ
る。凹部53、55はバルブ31の横方向寸法に関して中央に
配置されており、凹部は直通チューブ32−24−34の中央
より上方で整列しており、また入口チューブ59および入
口継手57の中央と整列している。

１つの凹部55の入口端は入口継手57に連通し、長手方
向にテーパ状であり、すなわち傾斜しており入口継手57
と共に極めて全体的に連続的で、滑らかな輪郭を持った
流路を形成している。入口継手57から遠い方のバルブの
端にある他の凹部は、ハウジングの底部42内のポート52
を介して直通チューブ32−24−34に連通している。

しかしながら、凹部53および55は相互に連通していな
い。これらはハウジングの平らな底部42の主要な部分で
ある隆起脚57によって分離されている。この上で、特に
脚57を含む底部42はバルブコア60の底部表面63（第４図
および第５図）の中央部分に着座している。

このように、凹部53、55はバルブハウジング33の底部
にフラッシュ（噴出）速度流れのチャンネルを形成す
る。バルブが小適速度流れだけを通すことができるとき
のバルブの静止状態では、フラッシュ速度流れチャンネ
ル凹部53、55はコア60の底部表面63と協働する脚57によ
って有効に遮断されている。

（しかしながら、凹部は直ぐ後に説明する目的のために
脚57の頂部に向かって上方に傾斜している、すなわちテ
ープ状である。） コア60は端面67、69および側面71、73を持つ浅いほぼ
長方形のベース65と、把持性向上クリート（突起）71お
よび周辺フランジ72を持つ輪郭形成した細長い柄すなわ
ちハンドル61に延びる正方形断面の薄いステム62と、か
ら成る。

ステム62を囲むコアベース65の円形中央領域は凹まさ
れており、ベース65の周辺部分は浅い平らな頂壁70を形
成している。この壁はその外部垂直表面67、69、71、73
において長方形であるが、その内部垂直表面70において
円形である。

バルブが組立られるとき、バルブコア60のベース65は
ハウジングの底部42に着座し、バルブコアのステム62お
よびハウジング61はハウジングカバー80の孔86を通って
上方に突出する。一方、周辺壁70の頂部はカバー80の下
面に形成した周辺ブロック81、80′（第２図、第３図お
よび第７図ないし第10図）によって堅く嵌合され下方に
保持される。ブロック81、80′はハウジング33に恒久的
に圧ばね嵌合される。

周辺壁70の頂部に作用する圧力のために、バルブコア
60のベース65はハウジング底部42、特に凹部53および55
の間の中央脚57から成る“座”に堅く係合するばかりで
なくバルブコア60、具体的にはそのベース65が圧縮され
る。バルブ組立後のベース65内の圧縮応力はおよそ平方
センチメートル当り14×10⁶ダインである。

バルブコア材料の弾性は、自由状態のときほぼ７×10
¹⁰ダイン/cm²であるが、組立られたハウジング内で圧縮
されたときには35×10¹⁰ダイン/cm²である。

傾斜した流れ凹部がコア60の下側に形成されてる。詳
細には、バルブコア60の端面67、69および隣接する底部
表面63（第３図ないし第７図）は、ハウジング底部42内
の凹部53、55と同様に、バルブの中心線に沿って上方に
傾斜している。

コア60の入口端および出口端における傾斜した、すな
わち上方に凹んだ表面68、66は、それぞれ傾斜した流路
のすぐ上方で入口凹部55および出口凹部53で終る出口ポ
ート52に整列している。コア60の両端で切欠かれた凹部
はバルブハウジング底部42の前述の凹部と協働して、入
口継手57および出口ポート52と共にフラッシュ速度流れ
用の比較的滑らかで連続的な導管を形成する。

なお、図面は実際の部品よりもかなり拡大して描かれ
ている。したがって、図面上見られる流路内の小さな不
規則性は実際には極めて微小なものである。

極めて微小なプラスチック製毛細管78がコアの底部表
面63のすぐ上方にバルブコア60内に配置されている。こ
の毛細管78は長手方向にむけられており、コアの底部凹
部、すなわち傾斜部分66、68の間のバルブコア60の長さ
にまたがるのに充分な長さである。

特に、毛細管の入口端77（第４図、第７図、第10図、
特に第12図）はコア60の入口端からわずかに突出してい
る。この突出は微小破片が毛細管中に注入するのを阻止
し、目詰まりを防止する。

この形式のために，毛細管に入るそのような破片の可
能性は盲“トンネルの端"55、56、63に形成した表面積
に対する毛細管ボアの断面積の比によって決められる。
毛細管は１ミリメートルの20分の１ないし10分の１のオ
ーダー（程度）に過ぎず、平方ミリメートルの４分の２
ないし８のオーダーの断面積である。この毛細管断面積
によって表された全表面積の部分は極めて小さい。

それにもかかわらず、この小さな毛細管ボアは希望す
る小滴速度流体の流れを形成するのに十分な流体を導通
させる。

“TFE"として産業界に知られる材料から作られた毛細
管は約８ミリメートルの長さである。この長さにおいて
および本発明の通常の使用で用いられる圧力下で20分の
１ミリメートルよりわずかに短い直径の毛細管は通常の
塩類の時間当たり３立方センチメートルのオーダーで導
通する。一方10分の１ミリメートルの直径の毛細管は時
間当たり30立方センチメートルのオーダーで導通する。

この小径のチューブは古典的な関係式にしたがって導
通するものでないことが見出されている。むしろ、極め
て近似滴な表現では、流量は、ボア直径の立方に比例
し、ボアの長さに逆比例する。

この関係式の最初の部分は、一層具体的には、流量は
断面積の３乗の半分（すなわち、1.5乗）に極めて近似
的に比例するということができる。このように、ほぼ長
方形断面の流路に対して（鋭いコーナーはこのような小
さいチューブで達成することは実際上は不可能である
が）、流量は長さおよび巾の積の1.5乗に極めて近似的
に比例する。

２、３の理由により、正確な表現よりも近似的な表現
または大きさのオーダー（程度）の表現でこのチューブ
の流量および寸法の間の関係を論じる必要がある。例え
ば、その公称直径が20分の１ミリメートルであるボア内
での単に百分の１ミリメートルのボア直径の微小な偏差
は直径における20パーセントの誤差を表し、流量ではほ
ぼ70パーセントの誤差を表す。

さらに、静脈流体の通常の温度変化は２つのファクタ
によって流量を変化させる。流量は有効水頭に比例し、
この有効水頭は供給ボトル内の流体のメニスカスの上
昇、（もしあれば）ボルトの圧力、患者の体の位置、す
なわち患者の血流の測定点、患者の血液のポンピ機構
（心臓）からの背圧（公称水銀柱で100ミリメートル）
に依存する。

医療従事者は患者の体に対して供給ボトルを正確に位
置決めすることによって水銀柱300ミリメートルの水頭
を達成するように指示されるが、任意の加圧装置のこの
調節または作動は厳密には正確とはならない。同様に、
患者からの背圧は患者の一般的な状態、呼吸器および他
の医療機器等の状態によって大きな変化を受ける。

これらのすべての理由のために、ここに述べられてい
る流量、長さ、横方向の寸法の間の関係は理想的な条件
の下では見ることができず、やもうえない近似である。
理想的な正味の水頭を水銀柱200ミリメートルと仮定
し、かつ正しい公称温度を静脈液体と仮定すると、系内
の流量はおおよそ であり、 ここで、Ｗ、ＤおよびＬはそれぞれミリメートル単位
の毛細管ボアの巾、深さおよび長さである。

小滴速度流体の流れを計測するための、静止状態に関
連するバルブの一般的構造および作動を現在の時点で完
全には記載しないが，フラッシュ速度流体の流れに関連
した構造上の特徴および作動を述べるときに行う。

第２図、第３図および第７図ないし第10図に示すよう
に、バルブコアの柄、すなわちハンドル63はハウジング
カバー80の孔86を貫通し、次にバルブハウジング33の上
部半分または３分の２を包囲するカウリング（覆い）91
の孔90を貫通している。カウリング91の端93、95はハウ
ジング33のそれぞれの側部39、41のまわりに下がって巻
き込んでいる。

カウリングの端93、95はそれぞれの保持フランジ92、
94で終わっている。第２図および第８図に最も良く示す
ように、これらのフランジはハウジングの側壁39、41の
底部近くに形成した細い保持スロット47、49中に捕捉さ
れる。スロット47、49はそれぞれの壁39、41の底縁から
わずかに離れた直立する浅いレール43、45によって形成
されている。

カウリングフランジ92、94はハウジングカバー80のそ
れぞれの側部タブ83、85によってこれらの保持スロット
47、49に捕捉されている。タブ83、85は、カウリング端
を通すのに十分な隙間がある状態で、レール43、45のす
ぐ上方のレベルにまで側壁39、41の外部に沿って下方に
延びている。

バルブを通るフラッシュ速度の流れを発生するため
に、使用者はカウリング91のウイング、すなわち脚93、
95の両方に第９図に示す指の圧力を加える。保持フラン
ジ92、94は前述のように側部スロット47、49に捕捉され
たままであるが、カウリングは単に内方に押しつぶれる
のではなくその中央において上方に変形するのに充分な
だけ堅い。

カウリングをこのモードの変形に拘束するのを助ける
ために、カウリングには比較的厚い堅い補強領域89が形
成されており、この領域内ではカウリングはステムフラ
ンジ72上で外方に押されるのに十分な堅さである。

この変形において、カウリングはバルブステム62−72
−61の途中に形成された周辺フランジ72を上方に支持す
る。この機能を助けるために、２つの横方向の棚板99
（第３図および第８図）がカウリング孔90の底半分の内
側に形成されている。

バルブステム上の周辺フランジ72の底部はカウリング
孔90内に着座している。しかしながら、第９図に示すよ
うに、ステムフランジ72は、カウリングが横方向に押し
つぶされるとき、棚板99によって持ち上げられる。

（一方、組立てのために、ステムフランジ72は棚板99
の間の孔90の狭い部分を通して容易に引張ることができ
る。このような設計において、人は両方の部品の材料の
弾性を単に利用して通過させるのに十分なだけ両方の部
品を変形させればよい）。

好ましくは、フラッシュ速度流体の流れを始めるため
にカウリングを押しつぶす代わりに、使用者はステムハ
ンドル61を直接にぎりそれを上方に引張ることもでき
る。この操作の唯一の欠点は、使用者が両手を使わなけ
ればならないこと、すなわち一方の手でハンドル61を引
張り、他方の手でバルブハウジング33または関連するチ
ューブ32、34等を保持するか、または一方の手でこれら
の両方の機能をなすためにかなり手を器用に使わなけれ
ばならないことである。

いずれかの方法で使用者がステム62−72−61の遠い方
の端を引張ると、ステムの狭い内部セグメント62はバル
ブコアの中央部分上で外方に引張られる。次に、第９図
および第10図に示すように、コアの下部表面63の中央部
分はハウジング底部、すなわち座42から離れるように変
形し、特に座42内の凹部53、55を分離する中央脚57から
離れるように変形する。

両方の座の凹部53、55の内端を傾斜することの利点が
第10図に示されている。図示のように、内側の傾斜表面
はコア60の傾斜した下部表面63と協働して一時的な、比
較的連続滴な滑らかなフラッシュ速度流路を形成する。
この流路は入口継手57から直通チューブボア24に連通す
る出口孔52に延びる。

第10図はまたいかに毛細管チューブ78がバルブコアの
ベース60と共に変形するかを示している。毛細管はコア
よりもかなり堅く、この変形において構造上の一体性を
保持するが、図締のように、フラッシュ速度流路を開く
のに必要な変形をバルブコアのベース60が受けるのに充
分な弾性を有する。

単に手短に記載するために、弾性バルブコア60は図示
のように文字“T"の逆の形状を有し、断面をどこからと
ってもこの形状を有することを指摘しておく。Ｔのクロ
スバー（横棒）（すなわちコアのベース65）はハウジン
グ内に着座し、特に、もしＴが正しい側が上方ならばハ
ウジングの頂部と考えられるところに着座する。

クロスバーのエクストレーマ（周囲）はハウジングカ
バー80の内部に形成した周辺ブロック80′によって座に
対して圧縮下でクランプされる。コア60が任意の断面で
見たＴ形状を有することを強調するために“エンド”
（両端）という用語ではなく“エクストレーマ”（周
囲）という用語を用いており、クロスバーは実際には２
次元ラインではなく３次元フランジである。周囲はこの
ように長方形フランジの全周である。

さらに、周囲の“上部”側の部分（Ｔが正しく上方に
向けられているならば）は入口および出口流路と共に滑
らかな流路を形成するために解放される。さらに、座か
らＴのクロスバーの中央を分離することによってフラッ
シュ流れを始めるために、バルブはＴのステムを直接把
持して引張ることにより、またはステムを間接的に外方
に引張るためにカウリングを押しつぶすことによって容
易に操作できる。さらに、ステムを外方に引張るために
遠隔または自動作動式装置、例えばソレノイドが容易に
組込まれる。ソレノイドまたは他のアクチュエータはど
こかに置かれたプッシャボタンによって制御され、また
は例えば圧力モニタシステムに関連した電子装置による
自動制御シーケンスにおいて付勢できる。

フラッシュバルブを持つ単一の組立体に圧力センサを
組込むことは特に有利である。第11図はそのような単一
の組立体を示す。前述の図面に示した既に述べた部品に
対応するすべての部品は接頭辞“2"を付加する点を除い
ては前述の図面と同一の参照番号を用いて第11図に示さ
れている。したがって、例えば、バルブコアは260で示
されている。

構造体の下流、すなわち患者側の端において、一般的
な圧力トランスデューササブアセンブリ（小組立体）が
閉付けられている。このサブアセンブリは好ましくはダ
イヤフラム、基準圧力室228、分離ゲル229等、および電
気接続具227を含む。

出口継手234の外部には、換気用ストップコック
（栓）（図示せず）が気泡除去の際に用いられるために
好ましくは取付けられている。そのような栓は、患者に
取付けたラインを換気することなしに、気泡を逃すため
にバルブおよび圧力トランスデューサ組立体を換気ポー
トに連結する。

毛細管78をバルブコア60に通して取付ける余分な工程
なしで済ませることもできる。第13図ないし第15図に示
すように、このことは、代わりにバルブシート（座）34
2の面内の溝状の小滴速度の流れ制御流路379を形成する
ことによって行われる。

原理的には、溝はバルブコアの嵌合表面内に形成され
るか、またはシート内に一部が形成されかつコア内に一
部が形成される。しかしながら、好ましくはシート内だ
けに形成される。

前述のように、小滴速度の流れは流れ絞り流路の寸法
のほんのわずかな変化に対して極めて敏感である。もし
溝がバルブコア内にあるならば、コア材料の弾性は溝の
寸法および形状の無視できない変化を避けることが極め
て困難になる。

たとえ溝が座に形成されたとしても、有効深さの調節
できない変化が問題となる。その理由は溝の自由端が圧
縮した弾性バルブコアの嵌合表面によって閉じられるか
らである。そのような表面は極めてわずかであるが溝中
に出張りまたは侵入し、部分的にまたは相対的に極めて
無視できない深さの喪失を生じさせる。そのような内方
の出張りの量の変化（温度変化、流体圧力、エラストマ
ーバッチ特性、または他の作動パラメータを伴った）も
無視できない。

例えば、もし、第14図に示すように、溝379が比較的
直接的な流路（この流路はおおよそ８ないし10ミリメー
トルの長さである）に従いかつ溝が10分の１ミリメート
ルの巾であるならば、溝379は時間当たり３立方センチ
メートルの小滴速度の流れに対して約25分の１ミリメー
トルの深さである。前に導入した関係を用いると、出張
りにより生じただ100分の１ミリメートルの深さの喪失
の変化は深さおよび面積の25パーセントの変化に相当
し、すなわち流量において40パーセントの変化に相当す
る。100分の２ミリメートルの深さの変化は流量におい
て84パーセントになる。

しかしながら、時間当たり30立方センチメートルの小
滴速度の流れに対して、そのような溝は約８分の１ミリ
メートルの深さにすべきであり、100分の２リミメート
ルの変化でさえ流量において約23パーセントを呈する。
これらの例によって提案されるように、第14図のような
幾分直接滴な溝の流路が比較的望ましい小滴速度に対し
て実用的である。

しかしながら、両方の速度に対する実用性は第15図に
示すようなかなり細長い間接的な溝の流路を持つ溝479
を利用することによって高められる。この流路は第14図
のものより約3.5倍以上の長さであるので、同一の流れ
絞り特性が得られ、溝は同一の巾であるが３の平方根
（すなわち、３分の２乗）された3.5のファクタだけ深
くなる。

言換えると、溝は深さの２倍以上となる。時間当たり
３立方センチメートルの溝は約12分の１ミリメートルの
深さであり、時間当たり30立方センチメートルの溝はほ
ぼ３分の１ミリメートルの深さとなる。これらの溝に対
して、100分の２ミリメートルの変化は流量において49
パーセントを表す。さらに長い流路、例えば第15図のも
のより２倍の長さのものに対しては、100分の２ミリメ
ートルの変化は問題としている２つの速度に対してそれ
ぞれ流量において21パーセントおよび６パーセントに減
少する。

本発明の広範な実験および試行錯誤、および計算に基
づいて、巾の少なくとも２倍の深さになるように溝を形
成することが望ましいとの結論に達した。このことは、
意図している用途の形式に対して本発明を最適化するの
に用いる良好な実用的な順と考えられる。

本発明の好ましい実施例の他の要素のミリメートル単
位の近似寸法は次の通りである。

バルブコアのベースの長さ…10 ベースの中心線における平らな中央パッドの長さ…６ バルブコアベースの巾…７ バルブコアベースの非圧縮高さ…4.3 バルブコアベースの圧縮高さ…4.1 バルブコアベース内の傾斜したチャンネルの巾…２ バルブコアベース内の傾斜したチャンネルの高さ…2.5 バルブ座内の傾斜した凹部の巾…1.5 バルブ座内の傾斜した凹部の深さ…７ バルブ座内の傾斜した凹部の長さ…４ バルブコアベース内の傾斜したチャンネルに関する寸
法から測定液柱に露呈した出口チャンネルの表面積がお
およそ14平方ミリメートルであることが計算できる。こ
の値は、バルブ形状が全コアの一層高い圧縮を可能にす
るようなレイノイズ−ソレンソンのユニット内の露呈し
たコア面積に匹敵しうる。

この全面積の内、６平方ミリメートルの傾斜した“ル
ーフ”壁を通して露呈されるコア容積の部分は緩やかな
圧縮下にある。傾斜したチャンネルの側壁を通して露呈
した部分は幾分大きな圧縮下にある。

コア材料は、好ましくは医療用シリコーンラバー、当
初は中間の堅さの材料であるデュロメータショアＡの55
ないし60の材料である。ハウジングカバーブロック80′
の下で約13パーセントだけ圧縮した後、この材料の有効
デュロメータはおおよそ20ショア単位の高さとなる。

システムの容積膨張または単位加圧当たりの容積変化
の項でコア弾性は非圧縮コアに対して100ミリメートル
の水銀柱当たり0.5立方ミリメートルのオーダーであ
り、圧縮コアに対して100ミリメートルの水銀柱当たり
0.08立方ミリメートルの計算値である。

コア内の圧縮応力は平方センチメートル当たり14×10
⁶ダインのオーダーである。全システムの共振振動数は3
0ヘルツまたはそれ以上に上昇される。

前述の記載は単に例示的であり、本発明の範囲を限定
すべきでなく、本発明の範囲は特許請求の範囲を参照し
て決められるべきである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、使用中の好ましい実施例を示す部分的に斜視
図である概略図である。 第２図は、第１図の実施例の拡大斜視図である。 第３図は、同一実施例の展開斜視図である。 第４図は、第１図ないし第３図の実施例に用いられたバ
ルブコアの側部を拡大して示す縦方向断面図である。 第５図は、同一コアの第４図とほぼ同一スケールで示す
端面図である。 第６図は、第５図の線６−６に沿った水平断面で示す同
一コアの平面図である。 第７図は、フラッシュバルブが閉じられた状態の第１図
ないし第３図の実施例の第２図の線７−７に沿った縦方
向断面図である。 第８図は、やはりフラッシュバルブが閉じられた状態の
同一実施例の第７図の線８−８に沿った断面図である。 第９図は、開いているフラッシュバルブを示す同様な図
である。 第10図は、開いているフラッシュバルブの第９図の線10
−10に沿った第７図の部分と同様な部分的縦断面図であ
る。 第11図は、圧力トランスデューサに対する一体の取付け
を有しかつ取付けられて連結されたトランスデューサを
示す本発明の好ましい実施例の縦方向断面図である。 第12図は、コア内の小滴速度流体の流れ絞りチューブを
示す、線12−12で囲まれた第４図の部分の拡大縦断面で
ある。 第13図は、流れ絞りチューブがバルブ座内の溝に置換え
られた、第１図ないし第10図の変形例の、第８図と同様
な断面図である。 第14図は、比較的直接的なルートに従う溝を示す第13図
の実施例のバルブ座の平面図である。 第15図は、比較的間接的なルートに従う溝の、第13図お
よび第14図の実施例の変形例のバルブ座の同様な平面図
である。 11……システム、 13……供給容器、 15……患者、 17……ラック、 19……チューブ、 21……チューブ、 24……出口ポート、 31……バルブ、 33……ハウジング、 35、37……端壁、 39、41……側壁、 80……カバー。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ダグラス アール サブェージ アメリカ合衆国 カリフォルニア州 93030 オックスナード フュクシア ストリート 931

Claims (41)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】血圧モニタ系用フラッシュバルブにおい
   て、 形成した実質的に堅い本体と、 本体に形成された流体入口および出口流路と、 本体内に形成されたバルブコアキャビティと、 キャビティの底部に形成したバルブ座と、 キャビティ内に圧縮された状態で配置されてバルブ座に
   対して押圧され、入口および出口流路の間のフラッシュ
   速度の流体の流れを阻止する際バルブ座と協働する弾性
   バルブコアと、 バルブ座をバイパスして入口および出口流路管を連通し
   入口および出口流路間の小滴速度流体の流れを可能にす
   る、堅い本体とは別体の小滴速度の流体流し手段と、 押圧力に打勝ちバルブコアの部分をバルブ座から分離さ
   せ、入口および出口流路間にフラッシュ速度の流体の流
   れを可能にするために、弾性コアバルブを変形させるた
   めの操作可能なフラッシュ制御手段と、 を有することを特徴とするフラッシュバルブ。
2. 【請求項２】フラッシュ制御手段がフラッシュ速度の流
   体の流れを可能にするように作動されないときの静止状
   態中に主に、バルブコアの１つの側における流体の圧力
   をモニタする血圧モニタ系と共に使用するための、請求
   項１記載のバルブにおいて、 小滴速度流体の流れおよびフラッシュ速度流体の流れは
   相互にほぼ平行であり、 バルブコアの前記１つの側における流体がバルブコアの
   弾性材料に結合する表面積は小さく、 フラッシュ制御手段がフラッシュ速度流体の流れを可能
   にするように作動されないときの静止状態では、弾性バ
   ルブコアはバルブコア材料が圧縮された状態で、小滴速
   度およびフラッシュ速度の流れに対して横方向に確実に
   係合する作用によりコア自体の弾性によって座に対して
   押圧され、 バルブコア材料が圧縮状態で流体の流れに対して横方向
   に確実に係合する作用の前記押圧は静止状態中バルブコ
   アの有効弾性を減少させ、 それによって、比較的小さい弾性表面が流体に対する弾
   性材料の機械的振動結合を最少にし、 それによって、比較的小さい弾性表面および静止状態中
   の減少した有効弾性が共振系としてのモニタのコンプラ
   イアンスを最少にしかつそのような静止状態中のモニタ
   系の機械的振動数を血圧モニタに関連がある振動数の範
   囲外に上げ、 それによって、血圧モニタ系の正確な操作に悪影響のあ
   る共振がほぼ無視できるようにされる、 ことを特徴とするバルブ。
3. 【請求項３】請求項２記載のバルブにおいて、 バルブの前記１つの側における流体がバルブコアの弾性
   材料に供給される表面積が15平方ミリメートルより小さ
   いことを特徴とするバルブ。
4. 【請求項４】請求項２記載のバルブにおいて、 バルブの前記１つの側における流体がバルブコアの弾性
   材料に供給される表面積が流体に露呈されるコア自体の
   弾性表面であることを特徴とするバルブ。
5. 【請求項５】請求項２記載のバルブにおいて、 バルブコアの圧縮は水銀柱の100ミリメートル当たり0.0
   8立方ミリメートルのオーダーでモニタ系にコンプライ
   アンスを発生し、 非圧縮のときのバルブコアの弾性は0.5のオーダーであ
   り、 前記静止状態中の圧縮のときのバルブコアの有効弾性は
   14×10⁶ダインcm³のオーダーであり、 モニタ系の共振振動数が30ヘルツまたはそれ以上に上げ
   られる、 ことを特徴とするバルブ。
6. 【請求項６】請求項２記載のフラッシュバルブにおい
   て、 小滴速度流体の流し手段は前記確実に係合する作用の方
   向にほぼ直角に向けられ、かつ入口および出口流路間を
   連通してバルブ座をバイパスする、弾性バルブコアを貫
   通する小径の弾性管から成ることを特徴とするフラッシ
   ュバルブ。
7. 【請求項７】請求項１記載のフラッシュバルブにおい
   て、 小滴速度流体の流し手段は、前記確実に係合する作用の
   方向にほぼ直角に向けられ、かつ入口および出口流路間
   を連通してバルブ座をバイパスする、弾性バルブコアを
   貫通する小径の弾性管から成り、 弾性管はバルブコアから入口流路に突出する端を有し、 それによって入口流路およびバルブコアに沿ってチュー
   ブ中に入る破片による目詰まりを最少にする、 ことを特徴とするフラッシュバルブ。
8. 【請求項８】請求項７記載のフラッシュバルブにおい
   て、 チューブは20分の１ミリメートルのオーダーの内径を有
   し、小滴速度流体の流れが時間当たり３立方センチメー
   トルのオーダーである、 ことを特徴とするフラッシュバルブ。
9. 【請求項９】請求項７記載のフラッシュバルブにおい
   て、 チューブが10分の１ミリメートルまたはそれ以下のオー
   ダーの内径を有し、 小滴速度流体の流れが時間当たり30立方センチメートル
   のオーダーである、 ことを特徴とするフラッシュバルブ。
10. 【請求項１０】請求項２記載のフラッシュバルブにおい
    て、 小滴速度流体の流し手段は前記確実に係合する作用の方
    向にほぼ直角に向けられ、かつ入口および出口流路間を
    連通してバルブ座をバイパスする、弾性バルブコアを貫
    通する小径の管から成り、 管はバルブコアから入口流路に突出する端を有し、 それによって入口流路およびバルブコアに沿ってチュー
    ブ中に入る破片による目詰まりを最少にし、 チューブは、操作可能な手段がフラッシュ速度流体の流
    れを可能にするために作動されるとき、バルブコアと共
    にバルブ座から離れて変形するのに十分なだけ弾性的で
    あるが、バルブコア材料が圧縮状態にあるとき開口した
    ままであるようにバルブコア材料と比較して十分堅い、 ことを特徴とするフラッシュバルブ。
11. 【請求項１１】請求項10記載のフラッシュバルブにおい
    て、 チューブは20分の１ミリメートルのオーダーの内径を有
    し、小滴速度流体の流れが時間当たり３立方センチメー
    トルのオーダーである、 ことを特徴とするフラッシュバルブ。
12. 【請求項１２】請求項10記載のフラッシュバルブにおい
    て、 チューブが10分の１のオーダーの内径を有し、 小滴速度流体の流れが時間当たり30立方センチメートル
    のオーダーである、 ことを特徴とするフラッシュバルブ。
13. 【請求項１３】請求項１記載のフラッシュバルブにおい
    て、 小滴速度流体の流し手段がバルブコアまたはバルブ座の
    面に沿って形成され、入口および出口流路間を連通して
    バルブ座をバイパスする小さい溝から成ることを特徴と
    するフラッシュバルブ。
14. 【請求項１４】請求項13記載のフラッシュバルブにおい
    て、 溝は入口および出口流路間でほぼ直接的なルートに従
    い、20分の１ミリメートルのオーダーの横方向寸法を有
    し、 小滴速度流体の流れが時間当たり３立方センチメートル
    のオーダーである、 ことを特徴とするフラッシュバルブ。
15. 【請求項１５】請求項13記載のフラッシュバルブにおい
    て、 溝は入口および出口流路間でほぼ直接的なルートに従
    い、20分の１ミリメートルのオーダーの深さを有し、 小滴速度流体の流れが時間当たり30立方センチメートル
    のオーダーである、 ことを特徴とするフラッシュバルブ。
16. 【請求項１６】請求項13記載のフラッシュバルブにおい
    て、 溝が直接的ルートよりほぼ３倍から５倍長い、入口およ
    び出口流路間のルートに従い、20分の１ミリメートルの
    オーダーの幅を有し、４分の１ミリメートルのオーダー
    の深さを有し、 小滴速度が時間当たり30立方センチメートルのオーダー
    である、 ことを特徴とするフラッシュバルブ。
17. 【請求項１７】請求項１記載のバルブにおいて、 キャビティの表面内で表面に沿った凹部として形成した
    少なくとも１つの流体の流れチャンネル、をさらに有
    し、 バルブ座はチャンネルを遮断するように配置され、 バルブ座に協働するバルブコアはチャンネルに沿う入口
    および出口流路間のフラッシュ速度流体の流れをほぼ阻
    止し、 操作可能なフラッシュ制御手段がチャンネルに沿った入
    口および出口流路間のフラッシュ速度流体の流れを可能
    にする、 ことを特徴とするバルブ。
18. 【請求項１８】請求項１記載のフラッシュバルブにおい
    て、 コアはほぼＴ形状弾性部材から成り、 弾性部材のＴ形状のクロスバーの上部表面は部材の弾性
    によって座に対して押圧されており、 弾性部材のＴ形状のクロスバーの周囲は本体に対して密
    封されており、 弾性部材のＴ形状の柄は本体から外方に突出し、 弾性部材のＴ形状の柄を外方に引張ることにより操作可
    能なフラッシュ制御手段は作動して弾性部材を変形しＴ
    形状のクロスバーを座から分離させる、 ことを特徴とする請求項１記載のフラッシュバルブ。
19. 【請求項１９】請求項18記載のフラッシュバルブにおい
    て、 Ｔ形状弾性部材は単一形成部材であることを特徴とする
    フラッシュバルブ。
20. 【請求項２０】請求項19記載のフラッシュバルブにおい
    て、 小滴速度流体の流し手段はＴ形状弾性部材を貫通するよ
    うに配置され、入口および出口流路間を連通しかつバル
    ブ座をバイパスする小径弾性チューブから成ることを特
    徴とするフラッシュバルブ。
21. 【請求項２１】請求項20記載のフラッシュバルブにおい
    て、 Ｔ形状弾性部材は小径弾性チューブのまわりに成形され
    たことを特徴とするフラッシュバルブ。
22. 【請求項２２】請求項20記載のフラッシュバルブにおい
    て、 バルブは針によって小径弾性チューブをＴ形状弾性部材
    に挿入することによって組立てられることを特徴とする
    フラッシュバルブ。
23. 【請求項２３】請求項18記載のフラッシュバルブにおい
    て、 入口および出口流路にそれぞれ整列する弾性部材のＴ形
    状のクロスバーの周囲の上部側の部分がバルブコアキャ
    ビティの内部と協働するために解放されて入口および出
    口流路と滑らかな流体の流れ移行部を形成することを特
    徴とするフラッシュバルブ。
24. 【請求項２４】請求項23記載のフラッシュバルブにおい
    て、 入口および出口流路、弾性部材のクロスバーの解放した
    部分、およびバルブコアキャビティの内部は、気泡を捕
    捉するかもしれない割れ目または渦流箇所なしでほぼイ
    ンラインフラッシュ流路を形成する滑らかな緩やかにテ
    ーパ状の十分嵌合する表面によって形成されてバルブか
    らフラッシュされることが阻止されることを特徴とする
    フラッシュバルブ。
25. 【請求項２５】請求項１記載のフラッシュバルブにおい
    て、 操作可能なフラッシュ制御手段は、 バルブコアの背側に固定されまたは一体でありかつ本体
    から外方に延びる全体的に伸長可能な部材と、 伸長可能な部材を外方に引張ってコアを変形してフラッ
    シュを行うために本体のほぼ外部に配置した手動で操作
    可能な手段と、 を有することを特徴とするフラッシュバルブ。
26. 【請求項２６】請求項25記載のフラッシュバルブにおい
    て、 手動で操作可能な手段は本体の外部側部に固定され、本
    体の外部で伸長可能な部材に結合し、２つの指の間で手
    で挟まれて伸長可能な部材を本体から外方に押圧してコ
    アを変形してフラッシュを行う弾性カウリングから成
    り、 それによって手動操作可能な手段がバルブの一方の側だ
    けから加えられる圧力によって不注意に作動することに
    抵抗する、 ことを特徴とするフラッシュバルブ。
27. 【請求項２７】請求項25記載のフラッシュバルブにおい
    て、 伸長可能な部材は本体の外部で直接接近可能で手で直接
    把持され外部に引張られてコアを変形してフラッシュを
    行い、 それによってバルブの使用者がフラッシュを行うために
    カウリングを押しつぶすことおよび伸長可能な部材を直
    接把持して引張ることのいずれかを選択する、 ことを特徴とするフラッシュバルブ。
28. 【請求項２８】請求項１記載のフラッシュバルブにおい
    て、 バルブおよびカテーテル中の流体を通って伝達される血
    圧の測定に用いられる電気信号を発生するために本体内
    に取付けられ出口流路内の流体圧力に露呈された電気機
    械圧力トランスデューサと、 信号を用い血圧を決定するための電子装置に接続するた
    めのトランスデューサからの電気的接続具と、 を有することを特徴とするフラッシュバルブ。
29. 【請求項２９】請求項１記載のフラッシュバルブにおい
    て、 バルブおよびカテーテル中の流体を通って伝達される血
    圧の測定に用いられる電気信号を発生するために本体内
    に取付けられた出口流路内の流体圧力に露呈された電気
    機械圧力トランスデューサと、 信号を用い血圧を決定するための電子装置に接続するた
    めのトランスデューサからの電気的接続具と、さらに有
    し、 前記電子装置は、フラッシュ制御手段がフラッシュ速度
    流体の流れを可能にするようには作動されないときの静
    止状態中主に血圧をモニタするように作動され、 小滴速度流体の流れおよびフラッシュ速度流体の流れは
    相互にほぼ平行であり、 流体に露呈したバルブコアの弾性表面は流体に露呈した
    本体の堅い表面よりゆるやかに小さく、 フラッシュ制御手段がフラッシュ速度流体の流れを可能
    にするために作動されない静止状態で、弾性バルブコア
    は、バルブコア材料が圧縮状態で、小滴速度およびフラ
    ッシュ速度の流体の流れに対して横方向に確実に係合す
    る作用で、コア自体の弾性によって座に対して押圧さ
    れ、 バルブコア材料が圧縮状態で流体の流れに対して横方向
    の確実に係合する作用における前記押圧力は静止状態中
    バルブコアの有効な弾性を減少し、 それによって血圧モニタ系の正確な作動に対する悪い共
    振効果がほぼ無視されるようになる、 ことを特徴とするフラッシュバルブ。
30. 【請求項３０】血圧モニタ系に対するフラッシュバルブ
    において、 形成したほぼ堅い本体と、 本体内に形成した流体入口および出口流路と、 本体内に形成したバルブコアキャビティと、 キャビティの１つの側に沿って形成され、流体入口また
    は出口流路に連通する少なくとも１つの流体流れチャン
    ネルと、 キャビティの同一側に形成されチャンネルを遮断するよ
    うに配置されたバルブ座と、 キャビティ内に圧縮された状態で配置されバルブ座に対
    して押圧されてチャンネルに沿った入口および出口流路
    の間のフラッシュ速度流体の流れを阻止する際バルブ座
    と協働する弾性バルブコアと、を有し、 コアはほぼＴ形状弾性部材から成り、 弾性部材のＴ形状のクロスバーの上部表面は部材の弾性
    によって座に対して押圧され、 弾性部材のＴ形状のクロスバーの周囲は成形した本体に
    対して密封され、 弾性部材のＴ形状の柄は成形した本体から外方に延び、 バルブコアを貫通するように配置されかつバルブ座をバ
    イパスして入口および出口流路の間を貫通する小径弾性
    チューブと、 弾性部材のＴ形状の柄を外方に引張るように本体の外部
    に配置されて弾性バルブコアを変形して押圧力に打勝ち
    コアを座から分離して入口および出口流路間のチャンネ
    ルに沿ったフラッシュ速度流体の流れを行う手動操作可
    能な手段と、を有し、 入口および出口流路に整列した弾性部材のＴ形状のクロ
    スバーの周囲部分はそれぞれ解放されて入口および出口
    流路と共に滑らかな流体の流れ移行部を形成するように
    チャンネルと協働し、 入口および出口流路、弾性部材のクロスバーの解放した
    部分およびバルブコアキャビティの内部はすべて滑らか
    な緩くテーパー状の十分に嵌合する表面によって形成さ
    れて気泡を捕捉する割れ目または渦流箇所なしのインラ
    インフラッシュ流路を形成する、 ことを特徴とするフラッシュバルブ。
31. 【請求項３１】請求項30記載のフラッシュバルブにおい
    て、 Ｔ形状弾性部材は単一形成部材であることを特徴とする
    フラッシュバルブ。
32. 【請求項３２】請求項30記載のフラッシュバルブにおい
    て、 バルブは針によって小径弾性チューブをＴ形状弾性部材
    に挿入することによって組立てられることを特徴とする
    フラッシュバルブ。
33. 【請求項３３】請求項30記載のフラッシュバルブにおい
    て、 手動で操作可能な手段は本体の外部側部に固定され、本
    体の外部で弾性部材のＴ形状の柄に結合し、２つの指の
    間に手で挟まれて柄を本体から外方に押圧してコアを変
    形してフラッシュを行う弾性カウリングから成り、 それによって手動操作可能な手段がバルブの一方の側だ
    けから加えられる圧力によって不注意に作動することに
    抵抗する、 ことを特徴とするフラッシュバルブ。
34. 【請求項３４】請求項33記載のフラッシュバルブにおい
    て、 Ｔの柄は本体の外部で直接接近可能で手で直接把持され
    た外部に引張られてコアを変形してフラッシュを行い、 それによって、フラッシュを行うために、バルブの使用
    者が（１）カウリングを押しつぶすことおよび（２）Ｔ
    の柄を直接把持して引張ることのいずれかを選択する、 ことを特徴とするフラッシュバルブ。
35. 【請求項３５】請求項30記載のフラッシュバルブにおい
    て、 バルブおよびカテーテル中の流体を通って伝達される血
    圧の測定に用いられる電気信号を発生するために本体内
    に取付けられた出口流路内の流体圧力に露呈された電気
    機械圧力トランスデューサと、 信号を用い血圧を決定するための電子装置に接続するた
    めのトランスデューサからの電気的接続具と、 を有することを特徴とするフラッシュバルブ。
36. 【請求項３６】請求項１記載のフラッシュバルブにおい
    て、 操作可能な手段が手動で操作できることを特徴とするフ
    ラッシュバルブ。
37. 【請求項３７】請求項１記載のフラッシュバルブにおい
    て、 操作可能な手段がフラッシュ速度流体の流れを制御する
    ために遠隔作動式トランスデューサを有することを特徴
    とするフラッシュバルブ。
38. 【請求項３８】請求項１記載のフラッシュバルブにおい
    て、 操作可能な手段はフラッシュ速度流体の流れを制御する
    ための自動作動式トランスデューサを有することを特徴
    とするフラッシュバルブ。
39. 【請求項３９】請求項１記載のフラッシュバルブにおい
    て、 操作可能な手段はバルブを制御しそれによってフラッシ
    ュ速度流体の流れを制御する自動作動式ソレノイドを有
    することを特徴とするフラッシュバルブ。
40. 【請求項４０】請求項13記載のフラッシュバルブにおい
    て、 溝はＬミリメートルの長さ、Ｗミリメートルの幅、Ｄミ
    リメートルの深さのオーダーである、入口および出口流
    路間のルートに従い、 時間当たり立方センチメートルの単位での小滴速度流体
    の流れはＬによって割算されW/Dの積の1.5乗によって掛
    算された300,000のオーダーである、 ことを特徴とするフラッシュバルブ。
41. 【請求項４１】請求項40記載のフラッシュバルブにおい
    て、 深さＤは幅Ｗの少なくとも２倍であることを特徴とする
    フラッシュバルブ。