JP2801615B2 - 薬物注入ポンプ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は一般的に薬物を患者へ連続的に注入するため
の電気機械式システムに関し、且つ特に流体ポンプを中
に含む使い捨て式カセット用の新規で改良されたピスト
ン構造であって、汚染物を締出す一体のブーツシールを
有するエラストマーのピストンキャップを利用し、ピス
トンキャップが原動機及び流体ポンプの動作を制御する
システムを含む主ポンプユニットによって駆動されるピ
ストン上に設けられた新規で改良されたピストン構造に
関する。

（従来の技術） 過去に、患者へ経口摂取され得ない薬物を送出するた
めに使用されている２つの主な技術がある。第１のかか
る技術は大量投薬を患者へ比較的稀な間隔で送出する注
射器及び針を用いる注射によってである。この技術は、
投与される薬物が潜在的に致死的である時、大量投薬を
送出した時に負側の作用をもつ時、又は所望の治療効果
を得るために大なり小なり連続的に送出しなければなら
ない時に常に満足し得るものではない。この問題は少量
の注射剤をより頻繁な間隔で与えることになり、妥協的
なアプローチは満足し得る結果を生じない。

別に、第２の技術は典型的には静脈瓶によって患者へ
薬物の連続的な流れを投与することを含む。薬物は静脈
管、ホース及び他の用具の複雑な迷路中へ注入を行う静
脈システムを通して送出されることができる。送出され
る嵩流体の量を計量するために使用される滴計数器で、
多くの薬物は結局は嵩流体によって幾分希釈され得るが
大投与量で注射器を通して静脈ラインへ投与されること
になる。

患者への薬物投与のこれら２つの技術の代わりとし
て、薬物注入ポンプの比較的最近の付加は歓迎すべき改
良となっている。薬物注入ポンプは薬物を患者へ少量の
計量された投与量で頻繁な間隔で投与し又は別に若干の
装置の場合には低いが必要な連続的な割合で投与するた
めに利用される。注入ポンプ治療は正確な計量された投
与量を正確に決定された間隔で送出するために電子的に
制御され、それにより患者への薬物の有益な徐々の注入
を行うことができる。このように、注入ポンプは自然の
プロセスに似せることができ、それにより化学的バラン
スが連続した時間で作動することによってより正確に維
持される。

薬物注入システムの要件の１つは使い捨て性の重要な
設計上の考慮によって指図される。薬物がポンプ作用さ
れる装置の部分は滅菌しなければならないので、現代の
薬物注入設備の大部分の応用では、設備の或る部分は典
型的には一日に一度のような定期的な間隔で一度だけ使
用され且つ次に捨てられる。その故、注入ポンプ装置の
流体ポンプ部分は使い捨て式であり、流体ポンプは廉価
な設計のものであり且つ主ポンプユニットへ容易に装着
し得る取付け可能なカセットとして設計されることは望
ましい。

カセットの構造に必要な最小の部品数を用いてカセッ
トの構造のコストを最小限にする簡単な使い捨て式カセ
ットをもつことが望ましいことは認められよう。カセッ
トの構造は大量生産可能でなければならず且つ液体薬物
又は他の治療流体を高度の正確さをもって送出する一律
のカセットでなければならない。カセットは流体ポンプ
以上のものを含むべきであり、以前に周辺装置に含まれ
ていた他の機構はカセットに含まれ得る。

（発明が解決しようとする課題） そのような使い捨て式カセットはピストンポンプが膜
ポンプより優れたより良いポンプ作用精度を含む多くの
利点を提供するのでピストン形式のポンプを使用すべき
である。それ故、使い捨て式カセットと共に使用する改
良されたピストンを提供することは本発明の主な目的で
ある。本発明の改良されたピストン構造は過去に知られ
ているそのような装置の利点の全てを保有する構造のも
のであり、且つ多くの追加の利点及び改良点をも提供す
る。特に、本発明のピストンは高度の精度及び正確度を
与え、精度をカセットの耐用寿命にわたって一定に維持
するポンプを提供する。

また、ピストンは汚染物を締出すため及びポンプ作用
される流体が漏れないことを保証するために一体のブー
ツシールを含む。使い捨て式カセットに含まれる部品数
を最小限にするために、ピストン及びブーツシールが単
一の一体の構成部品として製作されることは大いに望ま
しい。加えて、ピストン及びブーツシールの構造は包装
に先立ってカセット全体の迅速且つ便利な滅菌を容易に
しなければならない。当業界で知られているポンプ構造
はこれらの特徴をもつに到っておらず、又は上に列挙し
た特徴の大部分をさえもつに到っていない。

匹敵する構造に含まれるよりも多くの特徴を含むにも
かかわらず、本発明のピストンは最小限の数の部品を利
用し、部品の全ては保持されねばならない高度の正確度
を組立てられたカセットに与えるうえに廉価な構造であ
る。本発明のピストン、ブーツシール及びカセットはそ
れが既知の匹敵するシステムと経済的に競争し得る構造
を有するにちがいない。それはそのような匹敵するシス
テムの最良のものと拮抗して使用が容易であるにちがい
ない。これら目的の全ての動作の信頼性、耐用性及び安
全性の全ての利点を保有するように達成されるにちがい
ない。また、本発明の構造はこれら利点の全てを提供し
且つ相当な欠点を受けることなく従来技術の制限を克服
するにちがいない。本発明の全ての利点は現在利用し得
るシステムの代わりとして大いに望ましいものとする多
くの利点を有するより優れた薬物注入システムにある。

（課題を解決するための手段及び作用） 上述した従来の技術の欠点及び制限は本発明によって
克服される。本発明によれば、７つだけの構成部品を有
する使い捨て式カセットが説明される。カセットは高い
精度及び信頼性をもつピストン式流体ポンプを利用し、
このポンプは膜ポンプが一般的にピストンポンプよりも
やや劣った精度をもつので膜ポンプを利用する匹敵する
構造よりも多くの動作上の利点を提供する。また、ポン
プは無比の精度、単純性及び動作の正確度の作用弁構造
を使用する。

本発明のピストンの構造はカセットのシリンダの内径
より小さいピストンを利用し、ピストンキャップがピス
トンに装着されている。ピストンキャップはシリンダ中
で優れた嵌合及びシールを与える可撓性弾性材料で作ら
れる。ブーツシールはピストンキャップと一体に製作さ
れ且つピストンキャップの底部から延びる。ブーツシー
ルはシリンダの外側の周りに配置される保持スカート
と、保持スカート及びピストンキャップの底部の間の転
動シールとを含む。

加えて、滅菌気体が滅菌剤として利用されるならば、
曲がりくねった経路が滅菌造作中に通気するために保持
スカートに含まれ得る。本発明のピストンは特定の時間
の間ポンプ作用され得る体積の広い範囲を与える。加え
て、カセットは入口及び出口管に標準的なルーアー取付
具を有する。流体中の気体をトラップするための空気ト
ラップ、出口ラインの圧力感知を行う圧力隔膜、及び患
者へ供給される流体が事実上泡なしであることを保証す
る泡検知器がカセットに組込まれ得る。

本発明のピストン構造を含む使い捨て式カセットは過
去に知られたそのような装置の利点の全てを保有する構
造を有し、且つ多くの追加の利点及び改良点をも備え
る。ポンプは高度の精度及び広い範囲の注入量を与え、
且つ便利に且つ容易に呼び水作用され得る。カセットを
通る重力流れ流体に対する能力が含まれると共にカセッ
トが主ポンプユニットから取外された時にカセットを通
る偶発的な流れを効果的に阻止する。

本発明の改良されたピストン式ポンプは膜式ポンプよ
り優れたより良いポンプ作用精度を含む多くの利点を提
供する。本発明の改良されたピストン構造は過去に知ら
れたそのような装置の利点の全てを保有し、かつまた多
くの追加の利点及び改良点を備える。特に、本発明のピ
ストンは高度の精度及び正確度を与え、正確度をポンプ
の耐用寿命の間一定に保持するポンプを提供する。

また、ピストンは汚染物を締出し且つポンプ作用され
る流体が漏れないことを保証する一体のブーツシールを
含む。使い捨て式カセットに含まれる部品の数を最小限
にするために、ピストンキャップ及びブーツシールは単
一の一体の構成部品として製作される。加えて、ピスト
ン、ピストンキャップ及びブーツシールの構造は包装に
先立ってカセット全体の迅速且つ便利な滅菌を促進す
る。当業界で知られたポンプはこれらの特徴をもつに到
っていない。

匹敵する構造に含まれるよりも多くの特徴を含むにも
かかわらず、本発明の構造は最小限の数の部品を利用
し、部品の全ては保有されねばならない高度の正確度を
組立てられたカセットに与えるうえに廉価な構造を有す
る。また、本発明のピストン、ピストンキャップ及びブ
ーツシールは廉価な構造を有し、それにより本発明のポ
ンプは既知の匹敵するシステムと経済的に拮抗すること
ができる。本発明のピストンキャップ及びブーツシール
を組入れるカセットはそのような匹敵するシステムの最
良のものに匹敵する使用の容易さを提供する。上に列挙
した目的の全ては動作の信頼性、耐久性及び安全性の利
点を保有するように達成される。本発明の構造はこれら
の利点の全てを備え且つ相当の欠点を招くことなく従来
の技術の制限を克服し、それにより現在利用し得るシス
テムに対し高く望ましい代替物とする多くの利点を有す
る優れた薬物注入システムにある。

好適な実施例の説明において、一貫した方向上の規則
が用いられ、前、後、頂、底、左及び右は主ポンプユニ
ットの前部からみた時カセット及び主ポンプユニットの
動作位置に関して示されている。本発明のこれらの及び
他の利点は図面を参照して最良に理解される。

（実施例） カセット 本発明を組入れるカセットの好適な実施例
は７つの部品で構成される単一のコンパクトな使い捨て
式カセットで上述した特徴の全てを含む。基本構造が
「薬物注入システム用使い捨て式カセット」と題する特
許出願の主題であるカセットの構造及び動作の検討に先
立って、カセットに含まれる７つの構成部品の構造及び
構成を検討することは有利である。これら構成部品の最
初の物及び他の６つの構成部品がその周りに組込まれる
ものはカセット本体100であり、それは第１図から第８
図に図示されている。カセット本体100は本質的に平ら
である上部表面部品102を有し、その頂部表面に多数の
突起及びくぼみが配設されている（第１図）。上部表面
部分102は上述したくぼみを収容するに充分な厚さを有
し、そのいくつかは後述する流体通路である。

第１図乃至第８図を全般的に参照すると、泡トラップ
104が上部表面部分102の下のカセット本体100の前部右
隅に配置され、その泡トラップ104は断面が実質的に正
方形である（第４図）。泡トラップ104はその中に泡室1
06を含み、該泡室はその底部において開いており（第４
図、第７図及び第８図）且つ頂部においてカセット本体
100の上部表面部分102の底部によって閉じられている。
サイホン管108が泡室106中に配置され、且つサイホン管
108は泡室106の底部からカセット本体100の上部表面部
分102の頂部へ通じる穴110をその中に有する。

カセット本体100の上部表面部分102の下でその右側の
泡トラップ104の背後にポンプシリンダ112がある（第３
図〜第５図、第８図）。ポンプシリンダ112は泡室104ほ
どには下方へ延びていない。ポンプシリンダ112はその
底部で開いており、且つ後述するピストンを受け入れる
ように構成され且つ形成されている。ポンプシリンダ11
2の内部形状は主直径穴114を有し、ポンプシリンダ112
の底部近くにより大直径穴116を有する。大直径穴116よ
り下のポンプシリンダ112の底部の内部並びに大直径穴1
16及び主直径穴114の間に隣接する部分はピストンを入
れるのを容易にするためにテーパが付けられている。主
直径穴114はその頂部においてカセット本体100の上部表
面部分102の頂部へ通じる截頭円錐状の小直径穴118で終
端している（第１図）。小直径穴118は底部におけるよ
りもその頂部においてより小さい直径を有するようにテ
ーパが付けられてる。

ポンプシリンダ112に面する泡トラップ104の外部の後
部側から、溝穴を中に画成する２つのピストン保持フィ
ンガ120及び122（第３図及び第４図）が延びている。２
つのピストン保持フィンガ120及び122によって画成され
た溝穴は互いに対面し、且つその底部において開いてお
り、２つのピストン保持フィンガ120及び122の間に嵌合
する平らなセグメントを滑動可能に受入れる。２つのピ
ストン保持フィンガ120及び122はカセット本体100の上
部表面部分102の下方表面からポンプシリンダ112の底部
及び泡トラップ104の底部の間の位置まで延びている。

また、カセット本体100の上部表面部分102の底部側か
ら２つのラッチ支持フィンガ124及び126（第１図〜第４
図、第７図）が延びている。ラッチ支持フィンガ124は
カセット本体100の上部表面部分102の底部の左側から下
方へ延び、且つ底部において右方へ僅かに延びて断面Ｌ
字形状を形成する。ラッチ支持フィンガ124はカセット
本体100の上部表面部分102よりも更にカセット本体100
の前部の方へ延びており（第１図）、且つカセット本体
100の上部表面部分102の後部の方へ約2/3のところで終
端している。

ラッチ支持フィンガ126はラッチ支持フィンガ126の一
部を形成する泡トラップ104の左側でカセット本体100の
上部表面部分102の底部から下方へ延びている。ラッチ
支持フィンガ126はその底部において僅かに左方へ延び
て後方への断面Ｌ字形状を形成する。ラッチ支持フィン
ガ126はラッチ支持フィンガ124と平行し、且つ同等に深
い（第４図）。ラッチ支持フィンガ124及び126は後述す
る滑動ラッチを一緒に保持する。

カセット本体100の上部表面部分102の頂部に配置され
た通路を次に第１図を主に参照して説明することができ
る。上部表面部分102の頂部の通路は全て上部表面部分1
02の頂部側で開いており、且つ上部表面部分102の頂部
中へ凹むように概ねＵ字形状にされている。第１の通路
128はその一端において泡トラップ104のサイホン管108
中の穴110と連通し、且つカセット本体100の上部表面部
分102の後部の方へポンプシリンダ112の小直径穴118の
右までの位置へ延びている。

上方からみて本質的に円形である円筒状圧力プラトー
（台地状部分）130がカセット本体100の上部表面部分10
2より上方でその中心の僅か左で延びている（第１図乃
至第３図に最良に図示され、また第５図乃至第８図に示
される）。圧力プラトー130は平らであり、圧力プラト
ー130の平らな頂部を横切って延びるチャネル132を有す
る。チャネル132は第１図で上方からみて５時から11時
まで延び、カセット本体100の後部は12時にある。チャ
ネル132は第15図に断面図で示され、且つ第116図に破断
図で示される。圧力プラトー130の表面中のチャネル132
の深さはカセット本体100の上部表面部分102より上方の
圧力プラトー130の高さに少し足りず、チャネル132は圧
力プラトー130の縁部において平滑な遷移部を有して徐
々に深くなり、カセット本体100の上部表面部分102中へ
延びている（第116図）。

カセット本体100の上部表面部分102の頂部中の第２の
通路134はポンプシリンダ112の小直径穴118の左方への
位置から始まり、且つラッチ支持フィンガ126の直ぐ上
方の上部表面部分102の前部の方へ延びる。第２の通路1
34は次に左へ延びて５時に配置された圧力プラトー130
中のチャネル132の端部と流体連通して連結する。カセ
ット本体100の上部表面部分102の頂部中の第３の通路13
6は11時に配置された圧力プラトー130中のチャネル132
の端部で始まり、且つカセット本体100の後部及び左の
方へ移動する。

第３の通路136の端部に凹んだレンズ部分138があり、
該凹んだレンズ部分は凹んだレンズ部分138の前を通る
空気泡を検知するために使用される光を集束し且つ反射
するべく使用される。また、凹んだレンズ部分138はカ
セット本体100の上部表面部分102の頂部中へ凹んでお
り、流体をそれに通過させる。凹んだレンズ部分138は
「薬剤注入システム用空気インライン検知器」と題する
特許出願の主題である装置の部分である。カセット本体
100の上部表面部分102の頂部中の第４の通路140の第３
の通路136から凹んだレンズ部分138の他方の側で始ま
り、且つカセット本体100の左及び後部からカセット本
体100の前部及び右の方へ圧力プラトー130を回って圧力
プラトー130のほぼ７時における位置まで延びる。第４
の通路140は圧力プラトー130から離間されてその間にシ
ール手段を許すことは注目されるべきである。

第４の通路140の端部はカセット本体100の上部表面部
分102を貫通する穴142中で圧力プラトー130に対して７
時における位置で終端する（第１図）。カセット本体10
0の上部表面部分102の下で穴142の周りに同心状に出口
管取付シリンダ144（第３図及び第４図）が配置され、
該出口管取付シリンダ144は穴142と流体連通している。
出口管取付シリンダ144はカセット本体100の上部表面部
分102の底部から下方へ、カセット本体100の上部表面10
2と平行に延びるラッチ支持フィンガ124及びラッチ支持
フィンガ126の部分より上方の位置まで延びる。支持フ
ィン145が出口管取付シリンダ144の前部から右へ延びて
いる。

カセット本体100の上部表面102の頂部に僅かに高めら
れた縁取り146（第１図）が配置され、該縁取り146は第
１の通路128、小直径穴118、第２の通路134、圧力プラ
トー130、第３の通路136、凹んだレンズ部分138、及び
第４の通路140を完全に囲んでいる。シールのために使
用される僅かに高められた縁取り146は次のことを除い
てカセット本体100の前述した全てのセグメントの縁部
を密接に囲んでいる。僅かに高められた縁取り146は小
直径穴118に近接する第１の通路128及び第２の通路134
の部分、及び小直径穴118から離間されている。

小直径穴118の周りの僅かに高められた縁取り146の部
分は矩形に似ており、その広い側部が前後へ配置され且
つ弁隔膜170から離間され、且つその狭い側部が小直径
穴118に近接する第１の通路128の部分の右へ配置されか
つ小直径穴118に近接する第２の通路134の部分の左へ配
置される。矩形は第１の通路128及び第２の通路134がカ
セット本体100の前部の方へ延びる位置においてだけ破
断されている。

僅かに高められた縁取り146は小直径穴118に近接する
第１の通路128の部分及び小直径穴118自体の間に配置さ
れたセグメント147を有し、セグメント147は矩形の２つ
の広い側部の間に延びる。また、僅かに高められた縁取
り146は小直径穴118に近接する第２の通路134の部分及
び小直径穴118自体の間に配置されたセグメント149を有
し、セグメント149は矩形の２つの広い側部の間に延び
る。また、僅かに高められた縁取り146は圧力プラトー1
30の側部から離間され、且つ圧力プラトー130に直ぐ隣
接する第２の通路134及び第３の通路136の部分から離間
されている。

カセット本体100の上部表面102の後部に３つのカセッ
ト識別指標148、150及び152が配置されている。第１及
び第３のカセット識別指標148及び152はカセット本体10
0の上部表面102の頂部から上方へ延びる小さい剛固なシ
リンダである（第１図及び第３図）。第２のカセット識
別指標150はカセット本体100の上表面102の底部中に切
られたプリズムである（第４図）。第１、第２及び第３
のカセット識別指標148、150及び152は「薬物注入シス
テム用カセット光学式識別装置」と題する特許出願の主
題である。カセット識別指標148、150及び152はどのよ
うな順序又は形状でもよく、且つ８つの異なるカセット
を識別する異なる識別コードに対して使用されることは
注目されよう。また、追加の識別ビットがもし８つより
多い異なるカセットが使用されるならば使用され得る。
もし冗長コードが所望されるならば、３つのビットが８
つより少ない異なるカセットの使用に適応される。

カセット本体100の構造は、カセット本体100の上部表
面102の頂部表面から突出する５つの中空シリンダ154、
156、158、160及び162、カセット本体100の上部表面102
の頂部表面中に配置された穴161及び溝穴164、並びにラ
ッチ支持フィンガ124の頂部表面中に配置された溝穴166
によって完成される。４つの中空シリンダ154、156、15
8及び160は圧力プラトー130の周りに配置され、第５の
中空シリンダ162は泡トラップ104上の穴110の左へ配置
されている。穴161は圧力プラトー130の中心の前方右で
カセット本体100の上部表面102の頂部表面中に配置され
いてる。溝穴164はカセット本体100の上部表面102の頂
部表面中にその後部右近くに配置されている。溝穴166
はカセット本体100の前部近くのラッチ支持フィンガ124
の頂部表面中に配置されている。

第９図乃至第12図を参照すると、カセット本体100の
上部表面102の頂部（第１図）上に嵌合するように配置
され且つ形成された弁隔膜170が図示されている。弁隔
膜170は医用等級シリコーンゴムのような可撓性弾性材
料で作られる。弁隔膜170に使用される材料の硬度はシ
ョアＡスケールで30及び50の間であり、好適な実施例で
は約35の硬度を利用する。弁隔膜170は３つの主要な作
用を有し、その第１は第１、第２、第３及び第４の通路
128、134、136及び140の頂部をシールすることである。
従って、弁隔膜170の主表面は平らであり、且つ第１、
第２、第３及び第４の通路128、134、136及び140上に且
つまた僅かに高められた縁取り146の全体の上に被さる
寸法にされている。弁隔膜170の平らな部分は３つの穴1
72、174及び176、及び切欠き175を有して中空シリンダ1
56、160及び162及び穴161（第１図）中に嵌合するピン
にそれぞれ適応し、且つ弁隔膜170をカセット本体100の
上部表面102の頂部上の所定の位置に整合させる。弁隔
膜170は他の２つの中空シリンダ154及び158を取囲む必
要がないことは注目されるべきである。

弁隔膜170の第２の主要な作用は、第１の通路128及び
ポンプシリンダ112へ通じる小直径穴118の間に入口弁を
設けること、及びポンプシリンダ112へ通じる小直径穴1
18及び第２の通路134の間に出口弁を設けることであ
る。この作用を履行するために、弁隔膜170は弁隔膜170
の底部に空所180を形成する実質的に矩形のドーム状部
分178（第９図及び第10図に平面図で示し且つ第11図及
び第12図に断面図で示す）を有する。弁隔膜170がカセ
ット本体100の上部表面102の頂部上の所定の位置に装着
される時、空所180はポンプシリンダ112へ通じる小直径
穴118の周りの僅かに高められた縁取り146の矩形部分
（第１図）の丁度内側に配置される。

その故、空所180は第１の通路128、ポンプシリンダ11
2へ通じる小直径穴118、及び第２の通路134と流体連通
する。カセットを主ポンプユニットに装着するに先立っ
て、空所180は開いた流体経路がカセットのプライム作
用を容易にするのを許し、そこで全ての空気はシステム
から除去される。一旦プライム作用されると、カセット
は主ポンプユニットへ装着されることができ且つ空所18
0は弁アクチュエータに接触してカセットを通る自由な
流れを阻止する。ドーム状部分178を僅かに高められた
縁取り146のセグメント147（第１図）上に押付けるため
に入口弁アクチュエータを使用することによって、第１
の通路128及び小直径穴118の間の流体の流れは閉塞され
るが、小直径穴118及び第２の通路134の間の流体の流れ
は影響されない。同様に、ドーム状部分178を僅かに高
められた縁取り146のセグメント149（第１図）上に押付
けるために出口弁アクチュエータを使用することによっ
て、小直径穴118及び第２の通路134の間の流体の流れは
閉塞されるが、第１の通路128及び小直径穴118の間の流
体の流れは影響されない。Ｕ字形状の高められたリブ18
1が弁隔膜170の上部表面上のドーム状部分178の前部及
び側部の周りに延び且つそれから離間されてあり、その
脚部は弁隔膜170の後部へ延びる（第９図）。

弁隔膜170の第３の主要な作用は出口流体圧力を監視
するために使用され得る圧力隔膜を提供することであ
る。従って、弁隔膜170は上部円筒状セグメント184の頂
部に支持された圧力隔膜182を有し、セグメント184は弁
隔膜170の表面より上方へ延びる下部円筒状セグメント1
86の頂部に配置されている。上部円筒状セグメント184
及び下部円筒状セグメント186は同じ内径を有し、下部
円筒状セグメント186は上部円筒状セグメント184より大
きい外径を有する。下部円筒状セグメント186の頂部の
部分は上部円筒状セグメント184の底部の周りを外方へ
延びてリップ188を形成する。好適な実施例では、圧力
隔膜182は第11図に示すように僅かにドーム状にされ得
る。

次に第13図乃至第23図をみると、リテーナキャップ19
0が図示されており、リテーナキャップ190はそれがカセ
ット本体100の上部表面102の頂部上に取付けられた後に
弁隔膜170の上に被さる。このため、リテーナキャップ1
90はカセット本体100の頂部を覆って弁隔膜170をリナー
ナキャップ190及びカセット本体100の間にシール状態に
保持する作用をする。従って、リナーナキャップ190は
上方（第13図）からみた時カセット本体（第１図）と同
じ全体輪郭を有する。リテーナキャップの底部（第14
図）に６つのピン192、194、196、198、200及び199が配
置され、これらピンはそれぞれカセット本体100中の中
空シリンダ154、156、158、160及び162及び穴161によっ
て受入れられてリテーナキャップ190をカセット本体100
上に整合させる。また、リテーナキャップ190の底部
に、溝穴164によって受入れられるタブ202と、溝穴166
によって受入れられるタブ204とが配置されている。

リテーナキャップ190は、第１のカセット識別指標14
8、第２のカセット識別指標150及び第３のカセット識別
指標152の位置にそれぞれ一致するように配置された３
つの穴206、208及び210を有する。３つの穴206、208及
び210の大きさは、第１のカセット識別指標148及び第３
のカセット識別指標152を構成する小さい剛固なシリン
ダを受入れるに充分である。

リテーナキャップ190中に、弁隔膜170上のドーム状部
分178上に配置し得る矩形穴212（第13図、第14図、第19
図及び第20図）が配置されている。リナーナキャップ19
0の矩形穴212は、リナーナキャップ190が弁隔膜170及び
カセット本体100上に配置される時にドーム状部分178に
よって形成された空所180の閉鎖を阻止するべく弁隔膜1
70上のドーム状部分178より僅かに大きい。その故、弁
隔膜170のドーム状部分178はリテーナキャップ190の矩
形穴212を通して突出する。矩形穴212の周りのリテーナ
キャップ190の底部中に、弁隔膜170のＵ字形状の高めら
れたリブ181に適応するように構成されたＵ字形状溝214
がある。

また、リテーナキャップ190中に円形穴（第13図及び
第14図）が配置され、該円形穴は弁隔膜170の上部円筒
状セグメント184の外径より僅かに大きい直径を有し、
上部円筒状セグメント184及び圧力隔膜182をリテーナキ
ャップ190中の円形穴216から突出される。円形穴216の
直径は弁隔膜170の下部円筒状セグメント186の外径より
小さく、且つリテーナキャップ190の底部上に、弁隔膜1
70の下部円筒状セグメント186を受入れる円筒状凹部218
が円形穴216の周りに配置されている。リナーナキャッ
プ190の底側で円筒状凹部218中に、組立てられた時にカ
セットのシールを助ける円形の高められたビード220
（第14図、第19図及び第21図）が配置される。

リナーナキャップ190は前部縁222（第16図）、後部縁
224（第15図）、及び左（第18図）及び右（第17図）側
部縁226及び228を有する。縁222、224、226及び228はリ
ナーナキャップ190がカセット本体100に組付けられて弁
隔膜170がそれらの間に配置される時にカセット本体100
の上部表面102の頂部に接触する。リナーナキャップ190
は好適な実施例では超音波溶接によってカセット本体10
0に取付けられるが、当業界で知られている接着剤又は
他の付着技術が使用され得る。

次に第22図乃至第26図を参照すると、泡トラップ104
（第４図）の開いた底部上へ配置され得る泡室キャップ
230が例示されている。泡室キャップ230は底部（第23
図）上において泡トラップ104（第４図）の底部の外部
縁と同じ大きさであり、且つ泡トラップ104の後部縁を
越えてカセットの後部の方へ突出するタブ232（第22図
乃至第24図）を底部に有する。泡室キャップ230は泡室
キャップ230の底部から上方へ延び且つその中に正方形
空間を画成する矩形壁部分234（第24図）を有し、その
矩形壁部分234は泡室106（第４図）の内側に嵌合する大
きさにされている。

入口シリンダ236（第22図、第24図及び第26図）が矩
形壁部分234の前及び左側に配置され且つ泡室キャップ2
30の底部から上方へ延び、入口シリンダ236はそれを貫
通する入口穴238を有する。入口穴238は泡室キャップ23
0（第23図及び第25図）の底部を貫通し、且つ泡室キャ
ップ230の底部からその中の管の長さ部分を受入れるよ
うに構成されている。泡室キャップ230は好適な実施例
では超音波溶接によってカセット本体100中の泡トラッ
プ104の底部に取付けられるが、当業界で知られている
接着剤又は他の付着技術が使用され得る。

泡室キャップ230が泡トラップ104に取付けられる時、
入口シリンダ236は泡室106（第７図）の高さの少なくと
も半分まで延び、且つサイホン管108（第７図）は流体
を泡室キャップ230（第26図）の矩形壁部分234内の空間
中のサイホン管108の底部から吸引する。流体がサイホ
ン管108の頂部近くの入口シリンダ236中の入口穴238を
通して泡室106へ入り、流体がサイホン管108によって泡
室106から吸引される泡室106の底部近くのレベルより上
方に全ての泡を維持することは当業界に理解されよう。

次に第27図乃至第32図に移ると、カセット中で２つの
主要な作用をした滑動ラッチ240が示されている。滑動
ラッチ240は第１にカセットを主ポンプユニット中の所
定の位置に係止する作用をする。また、それはそれが装
着されない時にカセットを通る流体の流れを閉塞する作
用をし、カセットを主ポンプユニット上の所定の位置に
鎖錠するために滑動ラッチ240を閉じることはカセット
を通る流体流れを許す。滑動ラッチ240はラッチ支持フ
ィンガ124及びラッチ支持フィンガ126の間でカセット本
体100の前部（第２図）から滑動する。

滑動ラッチ240は実質的に矩形の平らな前部分242（第
31図）を有し、該前部分242はリテーナキャップ190及び
泡室キャップ230を装着したカセット本体100の高さに等
しい高さを有し、且つ泡トラップ104の左側及びカセッ
ト本体100の左側の間の距離に等しい幅を有する。２つ
の小さい切欠き244及び246は前部分242の後側からその
頂部において取外され（第27図、第28図及び第30図）、
小さい切欠き244は左隅近くの位置で取外され、且つ小
さい切欠き246は右隅で取外される。

水平な底部分248（第29図）が前部分242の後側から約
3/4下で後部の方へ延び、該底部分248は小さい切欠き24
4及び小さい切欠き246の最も近い縁部の直ぐ下にその縁
部を有する。逆の角度をもった即ちＬ字形状の部分250
が滑動ラッチ240の頂部における小さい切欠き244の内部
縁から下へ底部分248まで延びている。同様に、逆の後
方へ角度をもった即ちＬ字形状の部分252（第27図及び
第28図）が滑動ラッチ240の頂部における小さい切欠き2
46の内部縁から下へ底部分248まで延びている。

左滑動側部254が底部分248の左側及び逆Ｌ字形状部分
250の脚部の左側から外方へ離間されている。同様に、
右滑動側部256（第28図及び第30図）が底部分248の右側
及び後方逆Ｌ字形状部分252の脚部の右側から外方へ離
間されている。左及び右滑動側部254及び256は底部分24
8の底部（第30図）の僅か上方に配置される。左及び右
滑動側部254及び256はラッチ支持フィンガ124及びラッ
チ支持フィンガ126（第２図）にそれぞれ係合される高
さを有する。

底部分248中に細長い涙形状の穴258（第29図）が配置
され、その広い部分は滑動ラッチ240の前部の方にあり
且つその延ばされた狭い部分は滑動ラッチ240の後部の
方にある。滑動ラッチ240がカセット本体100上のラッチ
支持フィンガ124及びラッチ支持フィンガ126中へ挿入さ
れ且つ滑動ラッチ240がカセット本体100の後部の方へ充
分に押される時、細長い涙形状穴258の広い部分は出口
管取付シリンダ144（第４図）中の穴142と整合され、穴
142から通じる管（図示せず）のセグメントを開く。滑
動ラッチ240がカセット本体100の前部から引出される
時、管（図示せず）のセグメントは細長い涙形状穴258
の狭い部分によって狭まれる。

滑動ラッチ240中の細長い涙形状穴258の構造及び配置
は管が開かれる前に滑動ラッチ240が主ポンプユニット
に係合し且つ流体がカセットを通して流されることを確
実にすることが重要である。同様に、滑動ラッチ240が
カセットを主ポンプユニットから解放する前に管は狭ま
れねばならず且つカセットを通る流体経路は閉塞されね
ばならない。加えて、滑動ラッチ240の材料選択が重要
であり、潤滑された材料は管（図示せず）を損傷せずに
挟み込み動作を起こさせる。そのような材料の例はデル
リンのようなシリコーン又はテフロン含浸アセタールで
ある。

右滑動側256の内側でその底部における滑動ラッチ240
の後部にタブ257が配置され（第27図、第30図及び第32
図）、該タブ257は滑動ラッチが閉じられる時に主ポン
プユニットをカセットに係合するために使用される。細
長い涙形状穴258の右への底部分248の頂側上に小さい楔
状保持タブ259が配置される（第27図、第30図及び第32
図）。保持タブ259はカセット本体100の僅かに高められ
た縁取り146の底部（第２図）と協働して滑動ラッチ240
がカセット本体100中に装着されてから自由に取外され
るのに抵抗する。滑動ラッチ240がカセット本体100の前
部から引戻され、それにより細長い涙形状穴258の広い
部分が出口管取付シリンダ144の穴142と整合されると、
保持タブ259は僅かに高められた縁取り146（第２図及び
第４図）に係合し、滑動ラッチ240が更に引出されるの
に抵抗する。

次に第33図乃至第36図を参照すると、本発明の主題で
あり且つポンプシリンダ112（第３図及び第８図）の内
外で使用される一部片のピストンキャップ及びブーツシ
ール260が例示されている。ピストンキャップ及びブー
ツシール260は一部片の構造を有し、且つシラスチック
（商標）などのシリコンゴム又は医用等級の天然ゴムの
ような可撓性弾性材料で作られる。ポンプシリンダ112
（第８図）中でシリコーンゴムのピストンキャップ及び
ブーツシール260の若干の固着が起こり得るので、天然
ゴムが摩擦を最小限にするために使用され得る。テフロ
ン（登録商標）含浸シラスチック（商標）などのポリテ
トラフルオロエチレンを含浸するシリコンゴム又は広く
利用し得る他の適当な処理方法でこの問題を克服する。
加えて、ピストンキャップ及びブーツシール260はポン
プシリンダ112中へ装着前にシリコーン油で潤滑され得
る。シラスチック（商標）などのシリコンゴムを使用す
る利点はそれが放射線滅菌され得るが、天然ゴムは酸化
エチレンのような気体を用いて滅菌しなければならない
点にある。加えて、シラスチック（商標）などのシリコ
ンゴムは天然ゴムより良好な摩耗特性を有し、それを好
ましい選択とする。

ピストンキャップ及びブーツシール260は262で全体的
に指示するピストンキャップ部分と、保持スカート264
及び薄い転動シール266を有するブーツシール部分とを
含む。ピストンキャップ部分262はその頂部に配置され
た拡大され丸くされたピストンキャップヘッド270を有
する中空な円筒状セグメント268を含む。ピストンキャ
ップヘッド270はおよそ楕円形断面を有し、側部の外径
はポンプシリンダ112の主直径穴114（第８図）中に運動
用シールを設けるに充分である。ピストンキャップヘッ
ド270のおよそ楕円形の形状はポンプシリンダ112の主直
径穴114の頂部にしまりばめで嵌合する。ピストンキャ
ップヘッド270の頂部からその中心において截頭円錐状
セグメント272が延び、截頭円錐状セグメント272の大き
い方の直径はその底部においてピストンキャップヘッド
270に取付けられている。截頭円錐状セグメント272はポ
ンプシリンダ112の小直径穴118（第８図）中にしまりば
めで嵌合する寸法を有する。

中空円筒状セグメント268及びピストンキャップヘッ
ド270は一緒に後述するピストンを受入れるピストンキ
ャップ及びブーツシール260の閉じた端部を画成する。
中空円筒状セグメント268はその中に配置された小直径
部分274を有し、その小直径部分274はピストンキャップ
ヘッド270の底部から離間されてピストンをピストンキ
ャップヘッド270及び小直径部分274の間で中空円筒状セ
グメント268中に保持する保持手段を提供する。

保持スカート264は実質的に円筒状であり、且つポン
プシリンダ112（第８図）の外径の周りにとまりばめで
嵌合するように形成される。装着に先立ち且つピストン
キャップ及びブーツシール260が第33図乃至第36図に示
すように弛緩した形状にある時、保持スカート264はお
よそ中空円筒状セグメント268の周りに配置される。保
持スカート264はピストンキャップ部分262が移動する時
に保持スカート264を移動することなくポンプシリンダ1
12（第８図）の周りの所定の位置に保持するに充分小さ
い内径を有する。

保持スカート264の一端から他端へ通じる曲がりくね
った経路276が保持スカート264の内径の周りに配置され
る。曲がりくねった経路276は組立てられたカセットの
滅菌のために必要とされ、滅菌気体はもし曲がりくねっ
た経路276が存在しなければ閉じられ且つ滅菌されない
であろうポンプシリンダ112の内側及びピストンキャッ
プ及びブーツシール260の間の領域を滅菌することがで
きる。加えて、滅菌気体は高温でありかつ冷却が滅菌操
作後に急速に起こるので、曲がりくねった経路276はさ
もなければ起きないであろう圧力均等化を急速に起こ
す。好適な実施例では、曲がりくねった経路276は保持
スカート264の内径内の一連のねじすじである。

ピストンキャップ及びブーツシール260の構成を完成
させるのは、転動シール266である。転動シール266は、
図36に示すように、ピストンキャップ及びブーツシール
260の中心線の回りに、中空円筒状セグメント268の半径
上にある第１の脚と保持スカート264の半径上にある第
２の脚とを有するほぼＵ字形を回転させてなるセグメン
トである。ここで、Ｕ字形の第１の脚の頂部は中空円筒
状セグメント268の底部に取り付けられ、第２の脚の頂
部は保持スカート264の底部に取り付けられる。ピスト
ンキャップ及びブーツシール260がポンプシリンダ112内
の主直径穴114内に装着され（第８図）、ピストンキャ
ップ部分262がポンプシリンダ112の主直径穴114内又は
主直径穴114を外へ移動するときに、Ｕ字形の脚の長さ
は変化し、一方の脚が長くなるにつれて他方の脚が短く
なる。この態様において、転動シール266は、その名の
通り、ピストンキャップ部分262が移動する際に、ピス
トンキャップ部分262と保持スカート264との間のシール
を確実に提供する。

次に第37図乃至第42図を参照すると、ピストン組立体
280が図示され、該ピストン組立体はポンプシリンダ112
（第８図）中のピストンキャップ及びブーツシール260
（第36図）のピストンキャップ部分262を駆動する。ピ
ストン組立体280は水平に配置された矩形基部282を有
し、該矩形基部はピストンキャップ部分262がポンプシ
リンダ112中へ充分に挿入される時に泡室キャップ230
（第24図）の直ぐ背後に配置される。矩形基部282はそ
の前部縁に切欠き284（第41図及び第42図）を有し、該
切欠きは泡室キャップ230（第23図）のタブ232より僅か
に大きい。

腕286が切欠き284の左側で矩形基部282の前部縁から
上方へ延び、且つ腕288が切欠き284の右側で矩形基部28
2の前部縁から上方へ延びる。腕286及び288の頂部に垂
直方向に延びる矩形部分290（第38図）である。矩形部
分290並びに腕286及び288の上部分はカセット本体100
（第４図）のピストン保持フィンガ120及びピストン保
持フィンガ122の間の中へ挿入可能である。

矩形部分290の頂部はカセット本体100（第８図）の上
部表面102の底部に接触してピストン組立体280の上方へ
の移動を制限し、矩形基部282はピストン組立体280がそ
の完全な上方位置にある時にカセット本体100の泡トラ
ップ104の底部中に装着される泡室キャップ230（第24
図）とほぼ同一平面にある。矩形部分290（第42図）の
底部はピストン組立体280、ピストンヘッド296及びピス
トンキャップ部分262（第36図）がポンプシリンダ112
（第８図）から完全に引込められる時に泡室キャップ23
0（第24図）のタブ232に接触する。

円筒状ピストン棒292が矩形基部282の後部縁近くの矩
形基部282の頂部から上方へ延び且つ矩形基部282の側部
縁に関して中心に配置される。ピストン棒292の頂部に
縮小された直径の円筒状部分294があり、且つ縮小され
た直径の円筒状部分294の頂部に円筒状ピストンヘッド2
96がある。ピストンヘッド296の直径は縮小された直径
の円筒状部分294の直径より大きく、且つピストンヘッ
ド296の頂部は好適な実施例では丸くされた縁を有す
る。ピストンヘッド296はピストンキャップ部分262（第
36図）中の小直径部分274及びピストンキャップへッド2
70の間の中空円筒状セグメント268の部分中に受入れら
れるように構成される。同様に、縮小された直径の円筒
状部分294はピストンキャップ部分262の小直径部分274
中に受入れられるように構成される。

ピストンヘッド296の頂部は矩形部分290の頂部より僅
かに上方にあり、且つピストン組立体280がその完全な
上方位置にある時にピストンヘッド296はピストンキャ
ップヘッド270及びその上の截頭円錐状セグメント272を
ポンプシリンダ112の頂部へ及び小直径穴118（第８図）
中へそれぞれ運んでおり、ポンプシリンダ112内及び小
直径穴118内の両方の容積を完全に消滅させている。

ピストン組立体280の構造を２つの高められたビード2
98及び300が完成し、高められたビード298はピストン棒
292の左側で矩形基部282の頂部表面上にあり、且つビー
ド300はピストン棒292の右側で矩形基部282の頂部表面
上にある。高められたビード298及び300の両方はピスト
ン棒292の側部から横方向へ矩形基部282の側部まで延び
る。高められたビード298及び300はピストン組立体280
を駆動するために使用される主ポンプユニットの爪とピ
ストン組立体280を中心合わせするために使用され、且
つピストン組立体280を爪に保持することを容易にす
る。

第43図乃至第48図の組立られたカセット302並びに特
に以下の説明で述べる他の図を参考としてカセットの組
立及び構成を次に説明する。弁隔膜170はカセット本体1
00の上部表面102の頂部上に配置され、穴172、174及び1
76が中空シリンダ156、160及び162上にそれぞれ配置さ
れる。次にリテーナキャップ190が弁隔膜170及びカセッ
ト本体100の上に配置され、且つ超音波溶接によって所
定の位置に固定される。接着剤シールが使用され得る
が、カセット302の構造で所望される一致した密閉シー
ルを保証することはより困難である。

リテーナキャップ190をカセット本体100にしっかり取
付ける工程は弁隔膜170（第９図）に偏圧力を加え、そ
れを若干の領域、特にカセット本体100の上部表面102の
頂部表面（第１図）の僅かに高められた縁取り146上に
おいて圧縮させる。これは優れたシール特性を生じ、且
つカセット本体100の上部表面102に配置された種々の通
路を囲う。第１の通路128は弁隔膜170によって囲まれ、
その一端において穴110と連通し且つその他端において
カセット本体100の上部表面102及び空所180の間の領域
と連通する。第２の通路134はその一端においてカセッ
ト本体100の上部表面102及び空所180の間の領域と連通
し、第２の通路134の他端は圧力プラトー130の通路132
の一端と連通する。

圧力隔膜182は圧力プラトー130の表面の上方に配置さ
れ（第115図及び第116図）、且つ空間が圧力プラトー13
0の側部及び上部円筒状セグメント184及び下部円筒状セ
グメント186の内径の間に存在する。これは圧力隔膜182
を確かに可撓性にさせ、圧力監視装置の適正な動作に必
要な設計機構である。その故、第２の通路134及び第３
の通路136の間の流れ領域は通路132の領域のみならず、
圧力隔膜182及び圧力プラトー130の間の領域、並びに上
部円筒状セグメント184及び下部円筒状セグメント186に
近接する圧力プラトー130の側部の周りの領域であるこ
とは理解され得る。

また、第３の通路136（第１図）は弁隔膜170（第９
図）によって囲まれ、且つ一端において通路132の他端
と連通し、且つ他端において凹んだレンズ部分138と連
通する。第４の通路140は弁隔膜170によって囲まれ、且
つ一端において凹んだレンズ部分138と連通し且つ他端
において穴142と連通する。

次に、泡室キャップ230が第44図に示すように泡室106
の底部に配置され、且つ泡室キャップ230をカセット本
体100に超音波シールすることによって固定される。ピ
ストンキャップ及びブーツシール260（第36図）のピス
トンキャップ部分262はポンプシリンダ112（第８図）の
主直径穴114中へ挿入され、且つ主直径穴114の頂部の方
へ押される。同様に、保持スカート264はポンプシリン
ダ112の外側上に配置され且つポンプシリンダ112の外部
表面をポンプシリンダ112の外部表面の頂部近くにある
第46図及び第48図に示す位置まで上へ移動される。次
に、ピストン組立体280（第37図及び第40図）のピスト
ンヘッド296はピストンキャップ及びブーツシール260の
中空円筒状セグメント268中へ挿入され、かつそれが充
分にスナップ嵌合してピストンキャップヘッド270の底
部に乗るまで小直径部分274を通り越して押される。

滑動ラッチ240が次にカセット本体100と係合するよう
に挿入され、それは左滑動側部254をその右側部のラッ
チ支持フィンガ124中へ滑動させ且つ右滑動側部256をそ
の左側部のラッチ支持フィンガ126中へ滑動させること
によって達成される。滑動ラッチ240は次に充分に前方
へ押されて細長い涙形状穴258の広い部分を出口管取付
シリンダ144と整合させる。入口管304が泡室キャップ23
0の入口穴238の内径中に付着固定されて泡室106と流体
連通する。出口管306は細長い涙形状穴258の広い部分を
貫通し且つカセット本体100の出口管取付シリンダ144の
内径中に付着固定されて穴142を通して第４の通路140と
流体連通する。

入口管304及び出口管306は図に部分的にだけ示されて
いる。組立てられたカセット302に連結されていないそ
れらのそれぞれの端部では、それらは当業界でよく知ら
れている標準的なルーアーコネクタのようなコネクタ取
付具（図示せず）を有することができる。組立てられた
カセット302に入口管304及び出口管306を取付けるため
に接着剤を用いるには当業界でよく知られた技術を利用
する。例えば、シクロヘキサン、メチレンジクロライド
又はテトラヒドロフロン（THF）のような接着剤が利用
され得る。

主ポンプユニット 主ポンプユニットの好適な実施例
は前述したカセットを保持し、係止し且つ駆動するため
に使用される多くの構成部品を含む。最初に第49図乃至
第53図を参照すると、ラッチヘッド310が図示され、そ
れはピストン組立体280（第37図）の高められたビード2
98及び高められたビード300を把持するために使用され
る。左爪312が左側でその頂部のラッチヘッド310の前部
から延び、且つ右爪314が右側でその頂部のラッチヘッ
ド310の前部から延びる。左及び右爪312及び314はその
底側に湾曲したくぼみを有して高められたビート298及
び高められたビード300（第37図）をそれぞれ受入れ
る。左爪312及び右爪314の間の空間はそれらがピストン
組立体280のピストン棒292の周りに嵌合することを許
す。

円筒状穴316がラッチヘッド310の頂部に配置され、該
円筒状穴316はラッチヘッド310を取付ける軸を受入れる
ように形成される。ラッチヘッド310の後側のねじ穴318
は円筒状穴316と連通し、且つ円筒状穴316中の軸を鎖錠
するために装着される鎖錠手段を有する。穴320はラッ
チヘッド310の後部及び底部近くで左側からその右側へ
ラッチヘッド310を貫通する。

切欠き322がラッチヘッド310の底部及び前部において
左側に側部分324をそして右側に側部分326を残してその
中心に配置される。穴328が側部分324を通して配置さ
れ、且つ穴330が側部分326を通して配置され、穴328及
び330は整合されている。加えて、左爪312を含むラッチ
ヘッド310の部分は上方及び後方へ面する高められた縁3
27と、下方及び前方へ面する高められた縁329とを有す
る。右爪314を含むラッチヘッド310の部分は下方及び前
方へ面する高められた縁331を有する。高められた縁32
7、329及び331は後述するラッチ爪の移動を制限するた
めに使用される。

ばね座332が第54図及び第55図に示され、それはラッ
チヘッド310（第51図及び第53図）の切欠き322に嵌合す
るように形成される。ばね座332は左側から右側へそれ
を貫通する穴334を有し、該穴334はラッチヘッド310の
穴328及び330より僅かに大きい。ばね座332はその前側
から延びる円筒状セグメント336を有する。

ラッチ爪340が第56図乃至第58図に例示され、該ラッ
チ爪340はピストン組立体280（第37図）の矩形基部282
の底部を把持するため及びラッチヘッド310（第51図）
の左及び右爪312及び314を高められたビード298及び高
められたビード300にそれぞれ接触して維持するために
使用される。ラッチ爪340はラッチヘッド310の左及び右
爪312及び314とほぼ同じ位の幅の前部爪部分342を有
し、爪部分342はピストン組立体280の矩形基部282の底
部に接触するラッチ爪340の部分である。左腕344が爪部
分342の左側から後方へ延び、且つ右腕346が爪部分342
の右側から後方へ延びる。

左腕344は爪部分342から離れた左腕344の端部におい
て左側から右側へそれを貫通する穴348（図示せず）を
有する。同様に、右腕346は爪部分342から離れた右腕34
6の端部において左側から右側へそれを貫通する穴350を
有する。穴348及び350はラッチヘッド310（第49図及び
第50図）の穴320より直径が僅かに小さい。

駆動腕352が爪部分342から離れた右腕346の端部から
上方へ且つ右腕346に関して約60度の角度で延びる。右
腕346に取付けられていない駆動腕352の端部に、右へ延
びるリンクピン354がある。爪部分342の後側に配置され
た円筒状凹部356がラッチ爪340の構造を完成しており、
該円筒状凹部356はばね座332（第55図）の円筒状セグメ
ント336の外径より大きい内径を有する。

次に第59図乃至第61図を参照すると、ラッチヘッド31
0、ばね座332及びラッチ爪340からなる爪組立体360の構
造が例示される。ばね座332は切欠き322内でラッチヘッ
ド310の左爪312及び右爪314の間に嵌合する。ピン362が
側部分324の穴328、ばね座332の穴334及び側部分326の
穴330を通して挿入される。ピン362は穴328及び330中に
とまりばめで嵌合する寸法にされ、それによりピン362
を所定の位置に保持し且つばね座332をピン362の周りに
回転するのを許す。

ラッチ爪340はラッチヘッド310に取付けられ、チッチ
ヘッド310の左爪312及び右爪314はピン364を使用するラ
ッチ爪340の爪部分342に面する。ピン364は左腕344の穴
348（図示せず）、ラッチヘッド310の穴320及び右腕346
の穴350を通して挿入される。ピン364は穴348及び350中
にとまりばめで嵌合する寸法にされ、それによりピン36
4を所定の位置に保持し且つラッチ爪340をピン364の周
りに回転するのを許す。

ばね366はばね座332の円筒状セグメント336上に取付
けられた一端と、ラッチ爪340の円筒状凹部356中に取付
けられた他端とを有する。ばね366はラッチ爪340を、爪
340の爪部分342がラッチヘッド310の左爪312及び右爪31
4から離れた第59図に示す開位置、又はラッチ爪340の爪
部分342がラッチヘッド310の左爪312及び右爪314に近接
して押圧される第61図に示す閉位置のいずれかに偏圧す
る作用をする。ラッチヘッド310に関する両方向へのラ
ッチ爪340の移動は、高められた縁327に接触する駆動腕
352によって第59図に示す位置に、及び高められた縁329
に接触する右腕346と高められた縁331に接触する左腕34
4とによって第61図に示す位置に制限される。組立てら
れたカセット302が装着される時、第61図の位置へのラ
ッチ爪340の移動はピストン組立体280の存在によっても
制限され、矩形基部282は爪組立体360によって把持され
る。ピン354が前方又は後方のいずれかへ移動すること
によってラッチ爪340が開かれ又は閉じられ得ることは
注目されよう。

次に第62図乃至第65図を参照すると、主ポンプユニッ
トシャシ370が例示され、該シャシは３つの使い捨て式
の組立られたカセット302が装着され得る３つの駆動機
構を含む３つの独立のポンプユニットを取付けるように
構成される。組立てられたカセット302は第62図に示す
ポンプシャシ370の底側に取付けられ、モータ及び駆動
列はポンプシャシ370の頂部（第64図）に取付けられ且
つポンプシャシ370の頂部に取付けられたハウジング
（図示せず）中に装着される。

ポンプシャシ370に三対の曲がったセグメント372及び
374、376及び378並びに380及び382が配置される。曲が
ったセグメント372及び374、376及び378並びに380及び3
82の各対はそれらの間に２つの対向する溝を画成する。
好適な実施例では、曲がったセグメント372及び374、37
6及び378並びに380及び382はポンプシャシ370の底部か
ら僅かに遠方で曲がっており、それにより組立てられた
カセット302が装着され且つ滑動ラッチ240が閉じられる
時にカム効果を有する。特に、曲がったセグメント372
は曲がったセグメント374に対向する溝を画成し、且つ
曲がったセグメント374は曲がったセグメント372に対向
する溝を画成する。曲がったセグメント376は曲がった
セグメント378に対向する溝を画成し、且つ曲がったセ
グメント378は曲がったセグメント376に対向する溝を画
成する。最後に、曲がったセグメント380は曲がったセ
グメント382に対向する溝を画成し、且つ曲がったセグ
メント382は曲がったセグメント380に対向する溝を画成
する。

曲がったセグメント372及び374、376及び378並びに38
0及び382の対のそれぞれは１つの組立てられたシャシ30
2が係止されて固定される手段をポンプシャシ370の底部
に形成する。組立てられたカセット302の滑動ラッチ240
（第29図及び第30図）の逆Ｌ字形状部分250及び後方逆
Ｌ字形状部分252は曲がったセグメント372及び374、376
及び378並びに380及び382の対の１つへの取付けを容易
にするように形成される。組立てられたカセット302の
前部から離れるように後方へ引かれる滑動ラッチ240に
よって、滑動ラッチ240の前部分242及びカセット本体10
0及びリナーナキャップ190の前頂部の間の領域は開き、
組立てられたカセット302の頂部が曲がったセグメント3
72及び374、376及び378並びに380及び382の対の１つの
上に配置されることを許す。

例として、組立てられたカセット302が第１の対の曲
がったセグメント372及び374上の第１の位置（ポンプシ
ャシ370の左端の位置）に取付けられると仮定する。リ
テーナキャップ190（第43図）である組立てられたカセ
ット302の頂部表面はポンプシャシ370（第62図）の底部
に対して取付られる。組立てられたカセット302を装着
された状態で配置するために、滑動ラッチ240は組立て
られたカセット302の前部から充分に引き戻され、滑動
ラッチ240の前部分242及び組立てられたカセット302の
前頂部分（カセット本体100及びリナーナキャップ190で
形成される）の間の領域を滑動ラッチ240の前部分242に
対向させたままにする。

組立てられたカセット302の頂部は次にポンプシャシ2
70の底部に対して配置され、第１の対の曲がったセグメ
ント372及び374を滑動ラッチ240の前部分242及び組立て
られたカセット302の前頂部分の間の領域に嵌合する。
滑動ラッチ240は次にカセット本体100中へ前方へ押さ
れ、滑動ラッチ240の逆Ｌ字形状部分250を曲がったセグ
メント372と係合するように滑動させ、且つ滑動ラッチ2
40の後方逆Ｌ字形状部分252を曲がったセグメント374と
係合するように滑動される。このため、組立てられたカ
セット302は滑動ラッチ240が再び引き戻されて組立てら
れたカセット302を解放するまでポンプシャシ370の底部
の所定の位置に保持される。

ポンプシャシ370の底部から多数のセグメントが突出
しており、これらセグメントは組立てられたカセット30
2をポンプシャシ370上の第１（ポンプシャシ370の左端
の位置）、第２（中間）、及び第３（ポンプシャシ370
の右端の位置）の位置に配置し且つ整合するように使用
される。３つの左横方向支持壁384、386及び388はポン
プシャシ370の底部から、それぞれ第１、第２及び第３
の位置で組立てられたカセット302の左上側部分をその
後部近くで適当な位置に支持する位置で突出する。同様
に、３つの右横方向支持壁390、392及び394はポンプシ
ャシ370の底部から、それぞれ第１、第２及び第３の位
置で組立てられたカセット302の右側の最後部に延びる
上部分を適当な位置に支持する位置で突出する。

組立てられたカセット302を第１、第２及び第３の位
置に装着するための追加の支持及び位置決めは３つの右
隅支持壁396、398及び400によって組立てられたカセッ
ト302の右上後部隅に対して備えられる。３つの右隅支
持壁396、398及び400は底部（第62図）からみてＬ字形
状であり、且つポンプシリンダ112（第４図）の背後の
組立てられたカセット302の後部及びポンプシリンダ112
に近接する組立てられたカセット302の右側の部分を支
持し且つ位置決めする。３つの右横方向支持壁390、392
及び394並びに３つの右隅支持壁396、398及び400は、一
緒にそれぞれ第１、第２及び第３の位置での組立てらさ
たカセット302の連続的な支持及び位置決めを提供する
ことに注目されたい。

ねじ穴402が左横方向支持壁384を形成する高められた
材料にその後部近くで配置される。高められた材料の単
一のセグメントは右横方向支持壁390、右隅支持壁396及
び左横方向支持壁386を形成し、その高められた材料の
セグメントにその後部近くに、ねじ穴404が右横方向支
持壁390近くに左側にあり、且つねじ穴406が左横方向支
持壁386近くの右側にある。同様に、高められた材料の
単一のセグメントは右横方向支持壁392、右隅支持壁398
及び左横方向支持壁388を形成し、その高められた材料
のセグメントにその後部近くに、ねじ穴408が右横方向
支持壁392近くに左側にあり、且つねじ穴410が左横方向
支持壁388近くの右側にある。最後に、高められた材料
の単一のセグメントは右横方向支持壁394を形成し且つ
その後部近くの右横方向支持壁394近くにねじ穴412があ
る。

右横方向支持壁390、右隅支持壁396及び左横方向支持
壁386を形成する高められたセグメントに右横方向支持
壁390及び右隅支持壁396が会う隅近くで、頂部から底部
へポンプシャシ370を貫通する穴414が配置される。右横
方向支持壁392、右隅支持壁398及び左横方向支持壁388
を形成する高められたセグメントに右横方向支持壁392
及び右隅支持壁398が会う隅近くで、頂部から底部へポ
ンプシャシ370を貫通する穴416が配置される。右横方向
支持壁394及び右隅支持壁400を形成する高められたセグ
メントに右横方向支持壁394及び右隅支持壁400が会う隅
近くで、頂部から底部へポンプシャシ370を貫通する穴4
18が配置される。

第１、第２及び第３の位置に配置され且つ取付けられ
た組立てられたカセット302によって、穴414、穴416及
び穴418はそれぞれ組立てられたカセット302（第46図）
のピストン棒292の直ぐ後ろにあることは注目されよ
う。穴414、416及び418はピストン組立体280を駆動する
ために使用される爪組立体360（第59図乃至第61図）へ
連結される駆動軸を取付けるために使用される。

左横方向支持壁384及び右横方向支持壁390の間に、ポ
ンプシャシ370の底部表面中の長手方向矩形凹部420が配
置される。同様に、左横方向支持壁386及び右横方向支
持壁392の間に、ポンプシャシ370の底部表面中の長手方
向矩形凹部422が配置される。最後に、左横方向支持壁3
84及び右横方向支持壁390の間に、ポンプシャシ370の底
部表面中の長手方向矩形凹部424が配置される。矩形凹
部420、422及び424はポンプシャシを貫通しないが、矩
形凹部420、422及び424より小さい卵形穴426、428及び4
30が矩形凹部420、422及び424中にそれぞれ配置され、
且つポンプシャシ370の頂側へ貫通する。

矩形凹部420、422及び424はセンサーモジュールをそ
の中に取付けるために使用され、且つ卵形穴426、428及
び430はセンサーモジュールからのワイヤをポンプシャ
シ370を通して延ばすために使用される。第１、第２及
び第３の位置に配置され且つ取付けられた組立てられた
カセット302によって、組立てられたカセット302の最後
部に延びる上部分は矩形凹部420、422及び424中に配置
されることは注目されよう。

右隅支持壁396の前に、円形凹部432がポンプシャシ37
0の底部表面中に配置される。同様に、右隅支持壁398の
前に、円形凹部434がポンプシャシ370の底部表面中に配
置される。最後に、右隅支持壁400の前に、円形凹部436
がポンプシャシ370の底部表面中に配置される。円形凹
部432、434及び436はポンプシャシ370を貫通しないが、
円形凹部432、434及び436より小さい正方形穴438、440
及び442が円形凹部432、434及び436中にそれぞれ配置さ
れ、且つポンプシャシ370の頂側へ貫通する。

円形凹部432、434及び436は弁アクチュエータ案内を
中に取付けるために使用され、かつ円筒状穴450、452及
び454は弁アクチュエータをポンプシャシ370に貫通させ
且つ弁アクチュエータ案内を配向させるためにある。第
１、第２及び第３の位置に配置され且つ取付けられた組
立てられたカセットによって、円形凹部432、円形凹部4
34及び円形凹部436がそれぞれ組立てられたカセット302
（第43図）中の弁隔膜170のドーム状部分178の位置と正
確に対応することは注目されよう。

ポンプシャシ370の底部表面の円形凹部444が円形凹部
432の左へ且つ矩形凹部420の前に配置される。同様に、
ポンプシャシ370の底部表面の円形凹部446が円形凹部43
4の左へ且つ矩形凹部422の前に配置される。最後に、ポ
ンプシャシ370の底部表面の円形凹部448が円形凹部436
の左へ且つ矩形凹部424の前に配置される。円形凹部44
4、446及び448はポンプシャシ370を貫通しないが、円形
凹部444、446及び448より小さい直径の円形穴450、452
及び454が円形凹部444、446及び448中にそれぞれ配置さ
れかつポンプシャシ370の頂側へ貫通する。

円形凹部444、446及び448はその中に圧力変換器を取
付けるために使用され、且つ円筒状穴438、440及び442
は圧力変換器からのワイヤをポンプシャシ370に通すた
めにある。第１、第２及び第３の位置に配置され且つ取
付けられた組立てられたカセット302によって、円形凹
部444、円形凹部446及び円形凹部448はそれぞれ組立て
られたカセット302（第43図）の弁隔膜170の圧力隔膜18
2の位置に対応することは注目されよう。

ねじ穴が駆動組立体を支持するために配置された多数
の高められたセグメントがポンプシャシ370の頂側の表
面から突出している。円筒状の高められたセグメント45
6はポンプシャシ370の頂側で円筒状穴450の左へ配置さ
れる。横方向に延びる卵形の高められたセグメント458
はポンプシャシ370の頂側で正方形穴438及び円筒状穴45
2の間に配置される。第２の横方向に延びる卵形の高め
られたセグメント460はポンプシャシ370の頂側で正方形
穴440及び円筒状穴454の間に配置される。円筒状の高め
られたセグメント462は正方形穴442の右へ配置され且つ
卵形の高められたセグメント458及び460の最後部分と横
方向に整合される。最後に、円筒状の高められたセグメ
ント464は正方形穴442の右へ配置され且つ卵形の高めら
れたセグメント458及び460の最前部分と横方向に整合さ
れる。

ねじ穴466が円筒状の高められたセグメント456中に配
置されている。卵形の高められたセグメント458中に、
ねじ穴468が卵形の高められたセグメント458の最後部分
近くに配置され、ねじ穴470が卵形の高められたセグメ
ント458の最前部分近くに配置され、且つねじ穴472が卵
形の高められたセグメント458の中央に配置されてい
る。同様に、卵形の高められたセグメント460中に、ね
じ穴474が卵形の高められたセグメント460の最後部分近
くに配置され、ねじ穴476が卵形の高められたセグメン
ト460の最前部分近くに配置され、且つねじ穴478が卵形
の高められたセグメント460の中央に配置されている。
円筒状の高められたセグメント462中にねじ穴480が配置
されている。最後に、円筒状の高められたセグメント46
4中にねじ穴482が配置されている。

ポンプシャシ370を通る穴414、416及び418はポンプシ
ャシ370の頂部表面から延びる高められたセグメントで
終端している。高められたセグメント484はポンプシャ
シ370の頂部で穴414の開口の周りに配置され、高められ
たセグメント486はポンプシャシ370の頂部で穴416の開
口の周りに配置され、且つ高められたセグメント488は
ポンプシャシ370の頂部で穴418の開口の周りに配置され
る。

穴414の背後の左側で高められたセグメント484から上
方へ案内フィンガ490が延び、且つ右側では案内フィン
ガ492が延びている。案内フィンガ490及び492は平行に
あり且つそれらの間に空間を有する。穴416の背後の左
側で高められたセグメント486から上方へ案内フィンガ4
94が延び、且つ右側では案内フィンガ496が延びてい
る。案内フィンガ494及び496は平行にあり且つそれらの
間に空間を有する。穴418の背後の左側で高められたセ
グメント488から上方へ案内フィンガ498が延び、且つ右
側では案内フィンガ500が延びている。案内フィンガ498
及び500は平行にあり且つそれらの間に空間を有する。

次に第66図乃至第69図を参照すると、ポンプシャシ37
0に係止するに適する位置への組立てられたカセット302
の装着を案内する際に使用するカセット案内510が例示
される。右側でカセット案内510の後部へ穴512が配置さ
れ、且つ左側で穴514が配置される。穴512はねじ穴404
（第62図）、ねじ穴408又はねじ穴412と整合されると同
時に、穴514はねじ穴402、ねじ穴406又はねじ穴410と整
合されてカセット案内510を第１、第２又は第３の位置
のいずれかに装着する。

カセット案内510の頂側（第66図）はその中に矩形凹
部516を有し、該矩形凹部516は寸法がポンプシャシ370
の矩形凹部420、422及び424に対応する。センサーモジ
ュールはカセット案内510の矩形凹部516及びポンプシャ
シ370の矩形凹部420、422及び424の間に収容される。こ
の矩形凹部516の右側はカセット案内510（第67図）の底
部の矩形穴518を通して露出される。

矩形穴518の前部に近いカセット案内510の底部の領域
520及び矩形穴518の右及び後部に近い領域522はカセッ
ト案内510の底部表面524から上方へ凹んでいる。矩形穴
518の右前隅に、正方形セグメント528がカセット案内51
0の底部表面524のレベルまで下方へ延びる。正方形セグ
メント528の直ぐ前方に、カセット案内510の右側部から
延びる細い矩形路530が配置される。細い矩形路530はそ
の前部端を閉塞セグメント531で終端する。

カセット案内510の前部端は丸くされた切欠き534をそ
の中に有し、該丸くされた切欠きはカセット案内510が
ポンプシャシ370に装着された時にカセット本体100（第
４図）の出口管取付シリンダ144を受入れるように配置
される。カセット案内510がポンプシャシ370上に装着さ
れる時、組立てられたカセット302の最後部分はカセッ
ト案内510及びポンプシャシ370の底部の間に嵌合する。
従って、カセット案内510はポンプシャシ370の底部の種
々の支持壁と一緒に組立てられたカセット302を係止す
るに適する位置に装着する助けをする。

次に第70図を参照すると、実質的に円柱状であるポン
プ軸540が例示されている。ポンプ軸540の前側でその頂
部端近くに、カム従動子輪542がポンプ軸540から直交方
向に延びる短軸544の周りに回転可能に取付けられる。
ポンプ軸540の前部側の同じ位置に、整合輪546が短軸54
4の反対側でポンプ軸540から直交方向に延びる短軸548
の周りに回転可能に取付けられる。ポンプ軸540の底部
端近くでその後部側に円錐状凹部550があり、該円錐状
凹部は爪組立体360（第59図乃至第61図）をポンプ軸540
に取付けるために使用される。

次に第71図乃至第76図を参照すると、カセット案内51
0（第67図）の細い矩形路530上に取付け得る滑動ロック
560が例示される。滑動ロック560はその前部にＵ字形状
の滑動チャネル562を有し、該Ｕの開いた部分は左に面
し且つ前部から後部へ延びる。Ｕの底部である滑動チャ
ネル562の右側はその前部近くに配置された矩形切欠き5
64を有し、該切欠き564は滑動チャネル562の頂部から底
部まで延びる。

滑動チャネル562の後部からその底部において細い矩
形連結セグメント566が延び、該矩形連結セグメントは
滑動チャネル562の底部におけるＵの脚から有効に延び
る。矩形連結セグメント566の後部縁にＵ字形状のチャ
ネル568が取付けられ、該Ｕの開いた部分は右に面し且
つ頂部から底部まで延びる。Ｕ字形状チャネル568のＵ
の前脚はＵ字形状チャネル568の頂部において矩形連結
セグメント566に取付けられる。矩形連結セグメント566
の頂部表面及びＵ字形状チャネル568の頂部（Ｕ字形状
にされている）は同一平面にあり、かつ滑動チャネル56
2の最下脚の内部表面も同一平面にあることは理解され
よう。

Ｕ字形状チャネル568の上左縁はその上に配置された
斜面570を有し、斜面570は第76図の最良に例示される。
斜面570の作用は光反射体としてであり、且つ組立てら
れたカセット302を係止する機構の説明に関連して後で
明らかになる。

次に第77図乃至第79図を参照すると、実質的に円筒状
の動力モジュールカム580が例示される。動力モジュー
ルカム580は動力モジュールカム580を軸（図示せず）に
取付ける穴582をそれに貫通して有し、該穴582は第79図
に底部から図示されている。動力モジュールカム580は
穴584及び586を有し、それを通して動力モジュールカム
580を軸の所定の位置に保持する手段が装着される。動
力モジュールカム580の底部近くに、動力モジュールカ
ム580の外部周囲の周りに配置される溝588が配置されて
いる。溝588は動力モジュールカム580を駆動する駆動ベ
ルトを回転可能に受入れる。

動力モジュールカム580の溝588から上方へ僅かに離間
して、動力モジュールカム580の表面に形成され且つそ
の周囲の周りに延びる全体的に590で指示した保持溝が
配置される。保持溝590は動力モジュールカム580の表面
に実質的に一様な幅及び深さを有し且つ動力モジュール
カム580の頂側から距離を変化している。第77図に最良
に示すように、動力モジュールカム580の頂部に最も近
い保持溝590の部分は動力モジュールカム580の頂部から
最遠の保持溝590の部分から約180度に配置されている。
動力モジュールカム580の保持溝590中に係合する部分を
有する非回転部材は動力モジュールカム580が旋回され
るにつれて往復動に駆動されることは注目すべきであ
る。

動力モジュールカム580の底部でその外部直径の周り
に、592で全体的に指示されたカム表面が配置される。
カム表面592は第77図に最良に示すように他方の部分595
中よりも一方の部分593中でより下方へ延びる。カム表
面592上に乗る１つ以上の非回転部材は動力モジュール
カム580が旋回されるにつれて往復動で駆動されること
は当業者に明らかであろう。

保持溝590及びカム表面592の形状が第80図に線図で示
され、それは動力モジュールカム580で駆動される３つ
の部材が動力モジュールカム580の360度の回転中に如何
に動作されるかを示す。保持溝590はポンプ部材を駆動
するために使用され、該ポンプ部材は吸込行程中に流体
を源から吸込んでポンプ室を満し、且つポンプ作用行程
中に流体を圧送する。カム表面592は２つの弁部材即ち
入口弁及び出口弁を駆動するために使用され、これら弁
は約180度離れたカム表面592の部分によって駆動され
る。駆動されるポンプ及び弁が組立てらさたカセット30
2のものであることは理解されよう。

第80図のポンプ変位のプロットは、変位が零（又は零
近く）から充満まで増加する充填サイクルと、変位が充
満から空（又は空近く）まで減少するポンプ作用サイク
ルがあることを示す。保持溝590はポンプ変位プロット
の平らな部分に対応する２つの平らな部分を有する。平
らな部分の一方594は保持溝590のその頂部に最も近い部
分であり、且つこの平らな部分594はポンプ変位プロッ
トの零変位部分の対応する。他方の平らな部分596は保
持溝590のその底部に最も近い部分であり、且つこの平
らな部分596はポンプ変位プロットの充満変位部分に対
応する。

平らな部分594及び596の中間に配置された保持溝590
の部分は、ポンプ変位プロットの増加変位部分に対応す
る正部分598と、ポンプ変位プロットの減少変位部分に
対応する負部分600とである。平らな部分594及び596は
ポンプ変位プロットの平らな部分中に弁運動を完全に許
すに充分であることは注目すべきである。好適な実施例
では、平らな部分594及び596はそれぞれが約60度の回転
変位を示すが、正及び負部分598及び600はそれぞれが約
120度の回転変位を示す。

動力モジュールカム580のカム表面592は第80図の入口
及び出口弁プロットと関連して説明される。入口及び出
口弁のプロットは同一であるが180度離れて位置される
ことは最初に注目すべきである。弁アクチュエータ及び
弁アクチュエータ案内の説明に関連して後で明らかにな
るように、入口及び出口弁は両方共カム表面によって駆
動されるが、180度離れて位置されるカム表面上の点に
よって駆動される。

カム表面592の下位部分593は入口及び出口弁両方の閉
位置に対応するが、カム表面592の上位部分595は入口及
び出口弁両方の開位置に対応する。全ての弁運動はポン
プ変位が一定のままである期間中に完全に行われる。ポ
ンプ変位が60度期間中一定であり且つ２つの120度期間
中増加又は減少する好適な実施例では、全ての弁運動は
２つの60度期間中に行われる。

加えて、少なくとも一方の弁はいかなる与えられた時
間にも閉じられて組立てられたカセット302を通る自由
な流れを阻止する。それ故、入口及び出口弁が開及び閉
位置の間を遷移する期間が好適な実施例では30度又はそ
れ以下に制限されることは当業者に理解されよう。ポン
プ変位が一定である60度期間のそれぞれの間、開いてい
る弁の一方は閉じ、且つその時だけ閉じられている他方
の弁は開くことができる。

次に第81図に移ると、上述した動力モジュールカム58
0を含む駆動モジュール組立体602が例示される。第81図
に関連して説明される種々の部品は駆動モジュールシャ
シ604に取付けられ、駆動モジュールシャシ604はポンプ
シャシ370の頂側の３つのポンプ位置の１つに取付けら
れる。第82図に示すように、駆動モジュールシャシ604
はその左側にそれを通る穴605と、その右側にそれを通
る２つの穴607及び609とを有する。穴605、607及び609
は駆動モジュール組立体602をポンプシャシ370に緊定す
るために使用される。

無鉄のコアの直流電動機606はシステムを駆動するた
めに使用される。電動機606は典型的には電動機606の出
力速度を減速する組込式歯車減速器を有する。出力軸
（図示せず）を有する電動機の端部は駆動モジュールシ
ャシ604にその頂部に一方の側において取付けられ、出
力軸は駆動モジュールシャシ604を貫通する。駆動プー
リ608が出力軸に取付けられ且つ電動機606によって駆動
される。

一方向クラッチ610が駆動モジュールシャシ604の頂部
にその他方の側において取付けられる。このような装置
は商業上入手することができ、且つ直流ローラクラッチ
又はオーバーランクラッチと称せられる。一方向クラッ
チ610は駆動軸612を回転可能に支持し、駆動軸612の両
端部は一方向クラッチ610から延びる。一方向クラッチ6
10は駆動軸612が一方向へだけ回転することを許し、好
適な実施例では、この回転は上方からみて時計方向であ
る。動力モジュールカム580は一方向クラッチ610から延
びる駆動軸612の底部端に取付けられる。駆動ベルト613
は駆動プーリ608上及び動力モジュールカム580の溝588
中に取付けられる。電動機606はそれにより動力モジュ
ールカム580及び駆動軸612を駆動する。

一方向クラッチ610の上方に角度方向進み位置センサ
ー614が固定されている。センサー円板616が駆動軸612
の頂部端に固定され、且つ駆動軸612及び動力モジュー
ルカム580と共に回転する。位置センサー614は駆動機構
及びカセットの制御のための角度方向進み及び絶対位置
フィードバックを提供するために使用される。好適な実
施例では、位置センサー614は方向感知をもできるべき
である。

次に第85図乃至第87図を参照すると、動力モジュール
カム580（第77図乃至第79図）によって駆動される弁ア
クチュエータ620が例示される。弁アクチュエータ620は
細い実質的に矩形の部分622を含み、且つその頂部近く
に回転可能に取付けられた円形軸受624を有する。軸受6
24の円形の外径は矩形部分622の頂部より僅かに上方に
延びる。軸受624は動力モジュールカム580のカム表面59
2と接触する弁アクチュエータ620の部分である。

弁アクチュエータ620の矩形部分622は625で全体的に
示す面取り縁をその下部端に有し、且つ矩形部分622の
両横方向側部にその下部端より上方の位置に小さい切欠
き626、628を有する。小さい切欠き626及び628は弁アク
チュエータ620が装着されるとそれを所定の位置に保持
する手段を受入れるためにあり、これは主ポンプユニッ
トの組立の説明に関連して以下で明らかになる。

次に第83図及び第84図を参照すると、弁アクチュエー
タ620の対を所定の位置に案内し且つ保持するために使
用される弁アクチュエータ案内620が例示される。弁ア
クチュエータ案内630の上部分632は断面正方形であり、
かつ下部分634は断面円形である。弁アクチュエータ案
内630の正方形上部分632及び円形下部分634の両方を２
つの穴636及び638が垂直方向に貫通し、これら穴は断面
矩形である。穴636及び638は弁アクチュエータ620の矩
形部分622がその中で穴636及び638のそれぞれの中を自
由に滑動し得るような寸法にされている。

弁アクチュエータ案内630の１つはポンプシャシ370の
ポンプ位置のそれぞれに装着される。第１のポンプ位置
で、弁アクチュエータ案内630の正方形上部分632はポン
プシャシ370の正方形穴438に配置され且つ弁アクチュエ
ータ案内630の円形下部分634はポンプシャシ370の円形
凹部432に配置される。第２のポンプ位置で、正方形上
部分632は正方形穴440に配置され且つ円形下部分634は
円形凹部434に配置される。第３のポンプ位置で、正方
形上部分632は正方形穴442に配置され且つ円形下部分63
4は円形凹部436に配置される。

次に第88図乃至第90図を参照すると、圧力変換器660
が例示される。圧力変換器660の１つはポンプシャシ370
中で各ポンプ位置において円形凹部444、446及び448中
に装着される。圧力変換器660は実質的に円筒状であ
り、溝662を圧力変換器660の周囲に配置している。溝66
2はエラストマーＯ−リングを受入れるためにあり、そ
れは圧力変換器660を円形凹部444、446及び448中に保持
すると共に流体シールを提供する。実際の変換器を中に
配置する正方形セグメント664が圧力変換器660の頂部に
配置され、該正方形セグメント664は円筒状穴450、452
及び454中に受入れられる。正方形セグメント664から上
方へ幾つかのリード線666が延びる。

次に第91図乃至第96図を参照すると、光センサーモジ
ュール670が例示される。光センサーモジュール670は断
面矩形であり、広い矩形フランジ672が矩形部分の頂部
にあり且つ卵形部分674が矩形フランジ672の上方にあ
る。撓みケーブル676が卵形部分674の頂部から延びる。
卵形部分674の周囲に、エラストマーＯ−リングを受入
れる溝674が配置され、該Ｏ−リングは光センサーモジ
ュール670の卵形部分674を卵形穴426、428又は430中に
保持する。光センサーモジュール670の矩形フランジ672
は第１、第２又は第３のポンプ位置において矩形凹部42
0、422又は424中に嵌合する。

光センサーモジュール670の矩形部分はその前部中で
矩形フランジ672の直下に680で全体的に示す切欠きを有
し、該切欠き680は組立てられたカセット302の最後部分
を受入れる。光センサーモジュール670の矩形部分の底
部はその右側近くでそれから等間隔の位置に配置された
光源682及び光センサー684を有する。光源682及び光セ
ンサー684は後述するように滑動ロック560が閉位置にあ
る時を検知するために使用される。

光センサーモジュール670の切欠き680の上部表面に３
つの光源686、688及び690が配置され、これら光源は切
欠き680の上部表面上を左から右へ一直線に延びる。光
学センサーモジュール670の右側近くでその切欠き680の
下部表面上の３つの光源686、688及び690の直下に３つ
の光センサー692、694及び696が配置され、これら光セ
ンサーは切欠き680の下部表面上を左から右へ一直線に
延びる。３つの光源686、688及び690及び３つの光セン
サー692、694及び696は後述する３つのカセット識別ビ
ットを提供する。

また、光センサーモジュール670の左寄りのその切欠
き680の下部表面上に光源698が配置される。光源698の
前に光センサー700が配置される。光源698及び光センサ
ー700はカセット中の流体ライン中の空気泡の存在（又
は欠如）を検知するために使用される。第96図に例示す
る光源698及び光センサー700の位置は好適な実施例の位
置であり、その好適な実施例の動作並びに幾つかの別の
実施例の構造及び動作説明を以下にする。

次に第97図及び第98図を参照すると、弁アクチュエー
タシール650が図示され、それは流体シールを提供する
ために使用され且つより重要には弁アクチュエータ620
（第85図乃至第87図）を上部位置に保持し、それらの軸
受624を動力モジュールカム580の下部分593に当てるた
めに使用される。弁アクチュエータシール650の外部周
囲は摩擦保持されるそれらシールが弁アクチュエータ案
内630の下方の円形凹部432、434及び436に嵌合し得る寸
法にされている。金属リング（図示せず）が弁アクチュ
エータシール650の外径中に成形されてそれらが円形凹
部432、434及び436中により良好に保持され得るように
できる。

断面矩形である２つの穴652及び654が弁アクチュエー
タシール650に配置されて弁アクチュエータ620の矩形部
分622の底部分を受入れる。穴652及び654の長さは弁ア
クチュエータ620の矩形部分622の幅より短く、矩形部分
622の小さい切欠き626及び628は穴652及び654の１つの
端部を捕捉するために使用される。弁アクチュエータ62
0の小さい切欠き626及び628は弁アクチュエータシール6
50の穴652及び654に係合し、それにより弁アクチュエー
タシール650が弁アクチュエータ620に偏圧力を加えるこ
とができることは理解されよう。後述するように、弁ア
クチュエータシール650によって弁アクチュエータ620に
加えられる偏圧力は弁アクチュエータ620を動力モジュ
ールカム580の下部分593に押圧する上向きの偏圧力であ
る。

主ポンプユニットの種々の部品の前述した説明で、部
品間の作用及び相互関係を簡単に説明した。主ポンプユ
ニット及び組立てられたカセット302の動作の説明に移
る前に、主ポンプユニットの組立の簡単な説明が順序で
ある。この説明は特に第62図乃至第65図（ポンプシャシ
370）、第99図及び第112図並びに説明中特に述べる図を
参照する。

ポンプ軸軸受640がポンプシャシ370の穴414、416及び
418のそれぞれの頂部及び底部の両方に装着される。ポ
ンプ軸軸受640（第112図）は実質的に円筒状であり且つ
それを通る円筒状穴を有する。好適な実施例では、ポン
プ軸軸受640の外部表面はその頂部近くに高められた部
分即ち隆起部641を有し且つその頂部及び底部から穴41
4、416及び418中にしまりばめで嵌合してそれらをポン
プシャシ370の穴414、416及び418に保持する。ポンプ軸
軸受640は好ましくはテフロンのような低摩擦材料で作
られてポンプ軸540をその中で自由に移動させる。ま
た、単一の軸受をポンプシャシ370の穴414、416及び418
のそれぞれに使用することができ、該軸受を穴414、41
6、418の全長に通すことは理解されよう。

次に、弁アクチュエータ案内630がポンプシャシ370の
底部から第１のポンプ位置で円形凹部432及び正方形穴4
38中へ装着され、第２のポンプ位置で円形凹部434及び
正方形穴440中へ装着され、且つ第３のポンプ位置で円
形凹部436及び正方形穴442中へ装着される。ポンプシャ
シ370中に装着された弁アクチュエータ案内630によっ
て、弁アクチュエータ案内630の底部表面は円形凹部43
2、434及び436の部分をポンプシャシ370の底側から開い
たままにする。弁アクチュエータシール650（第97図及
び第98図）が後で弁アクチュエータ案内630の下方で円
形凹部432、434及び436中に装着される。

組立の次の段階は２つのセンサーモジュールを装着す
ることである。圧力変換器660（第88図及び第90図）は
ポンプシャシ370の底部から円形凹部444、446及び448中
へ装着される。圧力変換器660は実質的に円筒状であ
り、且つ溝662中のＯ−リングによって円形凹部444、44
6及び448中にとまりばめで嵌合し、それらの底部表面は
円形凹部444、446及び448の周りでポンプシャシ370の底
部表面と同一平面にあり、圧力変換器660の円筒状部分
の頂部はポンプシャシ370の円筒状穴450、452及び454に
対して嵌合する。図に示されないが、好適な実施例では
薄い膜が圧力変換器660の底部及びその周りのポンプシ
ャシ370の底部表面の部分に接着されて使用されてい
る。この薄い膜は装置上に不注意で又は偶発的にくる流
体から圧力変換器660を保護する。

光センサー組立体570（第91図乃至第96図）がポンプ
シャシ370の矩形凹部420、422及び416中に装着され、光
センサーモジュール670の卵形部分674は卵形穴426、428
及び430中に嵌合する。光センサーモジュール670は光セ
ンサーモジュール670の溝678中のＯ−リングの圧力によ
って及びカセット案内510によって所定の位置に保持さ
れる。

主ポンプユニットの機械的構成部品をポンプシャシ37
0に組付ける次の段階はカセット案内510（第66図乃至第
69図）及び滑動ロック560（第71図乃至第76図）の装着
である。滑動ロック560は滑動チャネル562の底部を含む
滑動ロック560の部分を頂部からカセット案内510の矩形
穴518中へ配置することによってカセット案内510上へ装
着され、滑動ロック560の矩形連結セグメント566はカセ
ット案内510の後部の領域522の部分上を延びる。これは
滑動ロック560のＵ字形状滑動チャネル562の内部をカセ
ット案内510の細い矩形路530の後端部と整合させる。滑
動ロック560は次にカセット案内510に関して前方へ移動
され、滑動チャネル562の内部はカセット案内510の閉塞
セグメントが滑動ロック560によって接触されるまで矩
形路530上に嵌合する。

次にカセット案内510は滑動ロック560と一緒にポンプ
シャシ370の３つのポンプ位置へ取付けられることがで
き、該ポンプ位置は既に２つのねじ（図示せず）を用い
て光センサーモジュール670を含んでいる。第１のポン
プ位置で、ねじがカセット案内510の穴514を通してポン
プシャシ370のねじ穴402中へ配置され、且つ第２のねじ
がカセット案内510の穴512を通してポンプシャシ370の
ねじ穴404中へ配置される。第２のポンプ位置で、ねじ
がカセット案内510の穴514を通してポンプシャシ370の
ねじ穴406中へ配置され、且つ第２のねじがカセット案
内510の穴512を通してポンプシャシ370のねじ穴408中へ
配置される。第３のポンプ位置で、ねじがカセット案内
510の穴514を通してポンプシャシ370のねじ穴410中へ配
置され、且つ第２のねじがカセット案内510の穴512を通
してポンプシャシ370のねじ穴412中へ配置される。例と
して、カセット案内510及び滑動ロック560は第99図で第
１のポンプ位置に取付けられて図示されている。

次に、ポンプ軸540が穴414、416及び418に前以て装着
されているポンプ軸軸受640に装着される。円錐状凹部5
50を中に含むポンプ軸540の端部は頂部からポンプ軸軸
受640を通して装着され、整合輪546が案内フィンガの３
つの対の１つの間に配置され、即ち第１のポンプ位置に
対して案内フィンガ490及び492、第２のポンプ位置に対
して案内フィンガ494及び496、及び第３のポンプ位置に
対して案内フィンガ494及び496が配置される。例えば、
ポンプ軸540は第112図に第１のポンプ位置に装着されて
図示されている。

弁アクチュエータ620が次に装着され、一対の弁アク
チュエータ620が各ポンプ位置に装着される。面取りさ
れた縁部625を有する弁アクチュエータ620の底部端は弁
アクチュエータ案内630の頂側を通して挿入され、一対
の弁アクチュエータ620は３つの弁アクチュエータ案内6
30のそれぞれに装着される。弁アクチュエータ620の対
は弁アクチュエータ案内630の穴636及び638中に挿入さ
れ、弁アクチュエータ620の対のそれぞれの軸受624は互
いに離れて対向する。

弁アクチュエータ620の矩形部分622が弁アクチュエー
タ案内630の穴636及び638を通して下方へ延びることは
理解されよう。上述したように、弁アクチュエータシー
ル650は３つのポンプ位置のそれぞれで使用され、且つ
ポンプシャシ370の底部から弁アクチュエータ案内630の
下方で円形凹部432、434及び436中へ取付けられる。弁
アクチュエータシール650の外部周囲はそれらを円形凹
部432、434及び436中に摩擦嵌合で保持させる。

弁アクチュエータ620の各対の矩形部分622の下部端は
弁アクチュエータシール650の穴652及び654を通して下
方へ延びる。各対の弁アクチュエータ620の一方の小さ
い切欠き626及び628は弁アクチュエータシール650の穴6
52に保持され、かつ各対の弁アクチュエータ620の他方
の１つは穴654に保持される。第113図及び第114図に示
すように、弁アクチュエータシール650は弁アクチュエ
ータ620を上方向へ押圧しようとする。好適な実施例で
は、面取りされた縁部625を有する弁アクチュエータ620
の底部は弁アクチュエータ620がそれらの開位置にある
時でさえ円形凹部432、434及び436の周りのポンプシャ
シ370の底部表面からやや突出する。例えば、それらの
閉位置において、それらは約0.762mm（30/1000インチ）
突出することができ、且つそれらの開位置においてそれ
らは1.778mm（70/1000インチ）突出することができる。

この弁アクチュエータ620の上方への偏圧は組立てら
れたカセット302を自由に挿入すること及び弁アクチュ
エータ620を上方位置に維持してそれらの軸受624を動力
モジュールカム580の下位部分593に当てることのために
必要である。従って弁アクチュエータシール650は流体
シールを提供すると共に弁アクチュエータ620を上述し
た上方位置に偏圧する作用をする。

主ポンプユニットの組立の次の段階は駆動モジュール
組立体602（第81図）をポンプシャシ370上の３つのポン
プ位置のそれぞれへ装着することである。第１のポンプ
位置で、駆動モジュール組立体602は円筒状の高められ
たセグメント456及び卵形の高められたセグメント458に
よってポンプシャシ370の頂部の上に支持される。３つ
のねじ（図示せず）が駆動モジュール組立体602を第１
の位置に固定するために使用され、第１のねじは駆動モ
ジュールシャシ604の穴605を通してポンプシャシ370の
ねじ穴466中に配置され、第２のねじは駆動モジュール
シャシ604の穴607を通してポンプシャシ370のねじ穴468
中に配置され、且つ第３のねじは駆動モジュールシャシ
604の穴609を通してポンプシャシ370のねじ穴470中に配
置される。第１のポンプ位置において、動力モジュール
カム580はポンプシャシ370の正方形穴438、及び第１の
ポンプ位置に配置された弁アクチュエータ案内630及び
２つの弁アクチュエータ620の直ぐ上方に支持される。

第２のポンプ位置で、駆動モジュール組立体602は卵
形の高められたセグメント458及び卵形の高められたセ
グメント460によってポンプシャシ370の頂部の上に支持
される。３つのねじ（図示せず）が駆動モジュール組立
体602を第２の位置に固定するために使用され、第１の
ねじは駆動モジュールシャシ604の穴605を通してポンプ
シャシ370のねじ穴472中に配置され、第２のねじは駆動
モジュールシャシ604の穴607を通してポンプシャシ370
のねじ穴474中に配置され、且つ第３のねじは駆動モジ
ュールシャシ604の穴609を通してポンプシャシ370のね
じ穴476中に配置される。第２のポンプ位置において、
動力モジュールカム580はポンプシャシ370の正方形穴44
0、及び第２のポンプ位置に配置された弁アクチュエー
タ案内630及び２つの弁アクチュエータ620の直ぐ上方に
支持される。

第３のポンプ位置で、駆動モジュール組立体602は卵
形の高められたセグメント460、円筒状の高められたセ
グメント462及び円筒状の高められたセグメント464によ
ってポンプシャシ370の頂部の上に支持される。３つの
ねじ（図示せず）が駆動モジュール組立体602を第３の
位置に固定するために使用され、第１のねじは駆動モジ
ュールシャシ604の穴605を通してポンプシャシ370のね
じ穴478中に配置され、第２のねじは駆動モジュールシ
ャシ604の穴607を通してポンプシャシ370のねじ穴480中
に配置され、且つ第３のねじは駆動モジュールシャシ60
4の穴609を通してポンプシャシ370のねじ穴482中に配置
される。第３のポンプ位置において、動力モジュールカ
ム580はポンプシャシ370の正方形穴442、及び第３のポ
ンプ位置に配置された弁アクチュエータ案内630及び２
つの弁アクチュエータ620の直ぐ上方に支持される。

装着されるべき最後の構成部品は爪組立体360（第59
図乃至第61図）であり、爪組立体360は３つのポンプ位
置のそれぞれにおいて穴414、416及び418中に装着され
たポンプ軸540の底部へ装着される。円錐状凹部550をそ
の中に有するポンプ軸540の底部は爪組立体360のラッチ
ヘッド310の円筒状穴316中に挿入される。保持ねじがラ
ッチヘッド310のねじ穴318中及びポンプ軸540の円錐状
凹部550中へねじ込まれて爪組立体360をポンプシャシ37
0の底部の所定の位置に保持する。

装着された爪組立体360の配置が第99図に示され、滑
動ロック560及びラッチ爪340は開位置にある。ラッチ爪
340のリンクピン354は滑動ロック560のＵ字形状ネャネ
ル568中に配置され、従って滑動ロック560の移動がラッ
チ爪340を移動させる。滑動ロック560が第99図に示すよ
うに充分に前進すると、ラッチ爪340は開位置にあり、
ラッチ爪340の爪部分342はラッチヘッド310の右爪314か
ら離れる。滑動ロック560が第100図に示すようにポンプ
シャシ370の後部の方へ押圧されると、ラッチ爪340は閉
位置にあり、ラッチ爪340の爪部分342はラッチヘッド31
0の右爪314に近接する。

以上で３つのポンプ位置を有する主ポンプユニットの
組立の説明は終わる。勿論、主ポンプユニットがここで
の技術から逸脱せずに異なる数のポンプ位置をもって構
成され得ることは理解されよう。次に、「薬物注入シス
テム用カセット装填及びラッチ装置」と題する出願の主
題である組立てられたカセット302の第１のポンプ位置
への装置並びに流体をポンプ作用し且つ他の関連した作
用を行う装置の動作を説明することは適当である。他の
２つのポンプ位置の動作は以下に説明する第１のポンプ
位置の動作と同じである。

滑動ラッチ240が組立てられたカセット302（第43図乃
至第48図）の前部から充分に離れて引き戻されることに
よって、滑動ラッチ240の細長い涙形状穴258の広い部分
は出口管306を閉じて流体が組立てられたカセット302を
流通するのを阻止する。入口管304は静脈袋のような流
体源（図示せず）へ連結され、且つ出口管306は注射セ
ットのような流体送出装置（図示せず）へ連結され、そ
の使用は当業界でよく知られている。滑動ラッチ240は
静脈袋ラインの他の閉鎖体と一緒に開かれ、且つ流体が
該ライン、組立てられたカセット302及び注射セットを
充満する。組立てられたカセット302を叩き又は振るこ
とによって残留空気泡がラインを通って流出する。その
時滑動ラッチ240は引き戻され、且つ出口管306は閉じら
れ、且つシステムはプライム作用された状態になり、組
立てられたカセット302は主ポンプユニットに装着され
る準備をする。

滑動ラッチ240が引き戻されると、滑動ラッチ240の前
部分242と滑動ラッチ240の前部分242に面する組立てら
れたカセット302の前部頂部分（カセット本体100及びリ
テーナキャップ190で形成される）との間は開いたまま
になる。ここで使用される例として、組立てられたカセ
ット302が第１の位置（ポンプシャシ370の左端部上の位
置）に取付けられる場合、滑動ラッチ240の前部分242及
び組立てられたカセット302の前部頂部分の間の開口は
組立てられたカセット302が装着される時に第１の対の
曲がったセグメント372及び374を受入れる。リテーナキ
ャップ190（第43図）である組立てられたカセット302の
頂部表面はポンプシャシ370（第62図）の底部に対して
取付く。

組立てられたカセット302の主ポンプユニットへの装
着に先立って、滑動ロック560は充分に前進され、ラッ
チ爪340が前述したように且つ第99図に示すようにラッ
チヘッド310から離れるように開かれねばならない。加
えて、爪組立体360は充分に上方の位置にあるべきであ
り、それは爪組立体360を位置センサー614を用いてこの
位置へ駆動させるように動力モジュールカム580を駆動
する電動機606を用いて達成され得る。

組立てられたカセット302の最後縁が上方へ傾けられ
ることによって、組立てられたカセット302の頂部の最
後縁は次に圧力変換器660（ポンプシャシ370の底部と同
一平面に取付けられている）とカセット案内510の頂部
側との間のポンプシャシ370の底部に対して配置され
る。組立てられたカセット302の頂部の最後部分はその
左側の左横方向支持壁384及びその右側の右横方向支持
壁390の間の位置へポンプシャシ370の後部の方へ滑動さ
れ、組立てられたカセット302の最後部分の大部分は光
センサーモジュール670の切欠き680に嵌合する。組立て
られたカセット302の上部右後部隅は右隅支持壁396によ
ってポンプシリンダ112（第４図）の後方の組立てられ
たカセット302の後部中に及びポンプシリンダ112に近接
する組立てられたカセット302の右側部の部分上に支持
され且つ配置される。

組立てられたカセット302が所定の位置に充分に押し
戻されると、組立てられたカセット302の前部はポンプ
シャシ370の底部に近接して傾けられ、ポンプシャシ370
の底部の第１の対の曲がったセグメント372及び374は滑
動ラッチ240の前部分242及び組立てられたカセット302
の前頂部分の間の領域に嵌合する。滑動ラッチ240は次
にカセット本体100中へ押込まれることができ、滑動ラ
ッチ240の逆Ｌ字形状部分250を曲がったセグメント372
と係合するように滑動させ、且つ後方の逆Ｌ字形状部分
252を曲がったセグメント374と係合するように滑動させ
る。このため、組立てられたカセット302は滑動ラッチ2
40が再び引き戻されて組立てられたカセット302を解放
するまでポンプシャシ370の底部の位置に保持される。

同時に、出口管306は開かれるが、弁アクチュエータ6
20の少なくとも１つがいかなる与えられた時間にもその
充分に下方の位置にあり、それにより組立てられたカセ
ット302が主ポンプユニットにいつ装着されようとも組
立てられたカセット302を通る自由な流れを阻止するの
で、流体は出口管306を流れない。また、この最初の装
着位置でピストンキャップ部分262がポンプシリンダ112
の最上部に配置されることは注目されよう。

動力モジュールカム580がピストン組立体280の往復動
及び弁アクチュエータ620A及び620B（第112図）の運動
の両方を動作することは上述したように理解されよう。
このピストン及び弁駆動システムは「薬物注入システム
用機械的駆動システム」と題する出願の主題である。ピ
ストン組立体280及び弁アクチュエータ620A及び620Bの
運動は第80図の線図に対応し、最初に装着された位置が
線図の零度位置におおよそ対応する。この位置で、入口
弁アクチュエータ620A及び出口弁アクチュエータ620Bは
それらの閉位置にある。

入口弁アクチュエータ620A及び出口弁アクチュエータ
620Bの開位置がそれらの完全な上方位置であり、且つそ
れらの閉位置がそれらの完全な下方位置であることに注
目されたい。入口弁アクチュエータ620A及び出口弁アク
チュエータ620Bが組立てられたカセット302の弁隔膜170
のドーム状部分178上の所定の位置になければ、第１の
通路128、ポンプシリンダ112への小直径穴118及び第２
の通路134を含む領域は完全に開かれ且つその中の流体
の流れは制限されない。入口弁アクチュエータ620Aがそ
の閉位置即ち完全な下方位置にある時、第１の通路128
及び小直径穴118の中間に配置されるドーム状部分178の
部分は第１の通路128及び小直径穴118の間の僅かに高め
られた縁取り146の部分上へ下方へ押され、それにより
第１の通路128及び小直径穴118の間の流体の流れを阻止
する。入口弁アクチュエータ620Aのこの位置をその閉位
置と称する。

同様に、出口弁アクチュエータ620Bがその閉位置即ち
完全な下方位置にある時、小直径穴118及び第２の通路1
34の中間に配置されるドーム状部分178の部分は小直径
穴118及び第２の通路134の間の僅かに高められた縁取り
146の部分上へ下方へ押され、それにより小直径穴118及
び第２の通路134の間の流体の流れを阻止する。出口弁
アクチュエータ620Bのこの位置をその開位置と称する。

電動機606は動力モジュールカム580を駆動し始めて入
口弁アクチュエータ620Aを開かせ、第113図に示すよう
に出口弁アクチュエータ620Bを閉じたままにする。動力
モジュールカム580が電動機606によって回転され続ける
と、ピストンキャップ部分262はポンプシリンダ112中を
下方へ引かれ、流体を流体源（図示せず）から入口管30
4、泡トラップ104及び第１の通路128を通してポンプシ
リンダ112中へ吸込む。ポンプシリンダ112が充満される
と、入口弁アクチュエータ620Aは閉じられる。入口弁ア
クチュエータ620Aが完全に閉じられた後だけ、出口弁ア
クチュエータ620Bは開かれる。第114図は流体が圧送さ
れる前に出口弁アクチュエータ620Bが開いているシステ
ムを示す。主ポンプユニットはシステムを作動する電子
制御システム（図示せず）に応動する。この電子制御シ
ステムは好ましくはマイクロプロセッサを基本とし、当
業界で知られているような在来型であることができ、又
はここで説明したシステムの独特な機械的構造を高める
ために異なるものでもよい。

流体は動力モジュールカム580を回転してピストンキ
ャップ部分262をシリンダ中で上方へ駆動する電動機606
によってポンプ作用され、流体をポンプシリンダ112か
ら流出し、結局組立てられたカセット302から出口管306
を通して流出し、そこから流体は注射セット（図示せ
ず）を通して患者へ供給される。システムは流体をポン
プ作用する電動機606を操作することによって流体を選
択した流量でポンプ作用することができることは当業者
により理解されよう。加えて、位置センサー614の使用
は動力モジュールカム580及びピストン組立体280の正確
な位置を指示するフィードバック信号を提供し、それに
よりどの位の量の流体が装置によって圧送されたかを指
示する。

前述したように、組立てられたカセット302の最後部
分はカセットを主ポンプユニットに装着する時に光セン
サーモジュール670の切欠き680中に配置される。これは
組立てられたカセット302及び光センサーモジュール670
だけを示す第101及び第102に示される。若干の状況で
は、ここに説明したシステムと共に幾つかの異なる形式
の組立てられたカセット302を使用することが望ましい
ことがある。例えば、異なるカセットは異なる流れ範囲
を得るために異なる行程容量を必要とすることがあり、
又はカセットの入口管304及び／又は出口管306に異なる
取付具を必要とすることがある。腸内ポンプカセット、
連続動脈−静脈血液濾過（CAVH）カセット、連続血液抽
出カセット又は自己輸血カセットのような特別用途のカ
セットが製作され得る。

不正のカセットの使用は高度の危険を呈することがあ
るので、装着された特別のカセットを識別することは大
いに望ましいことが認められよう。これは３つのカセッ
ト識別指標148、150及び152の使用によって行われる。
これら指標のそれぞれを作ることによって、８つの異な
るコードまでの二進ビットが作られ得る。フェイルセー
フ動作を保証する冗長なコードを用いることによって、
３つの異なるカセットを識別することができる。加え
て、カセットの欠如をも検知することができる。図示し
た例では、第１のカセットを識別する指標148及び第３
のカセットを識別する指標152は第１の形式（便宜上論
理１として識別される）のものであり、第２のカセット
を識別する指標150は第２の形式（便宜上論理０として
識別される）のものである。

組立てられたカセットがその最後部分を光センサーモ
ジュール670の切欠き680中に配置して装着されることに
より、第１のカセットを識別する指標148は第１の対の
センサー要素、即ち光源686及び光センサー692と整合さ
れる。同様に、第２のカセットを識別する指標150は第
２の対のセンサー要素、即ち光源688及び光センサー694
と整合される。同様に、第３のカセットを識別する指標
152は第３の対のセンサー要素、即ち光源690及び光セン
サー696と整合される。

第２のカセットを識別する指標150（論理０）及び第
２の対のセンサー要素が第103図に示される。光源688か
らの光はリテーナキャップ190中の穴208を通してカセッ
ト本体100上を照射し、そこで光はカセット本体100の上
部表面102の底部に成形された逆Ｖ字を構成する第２の
カセットを識別する指標150によって散乱される。ま
た、種々のプリズム形式の構造が光センサー694へ到達
しない光を散乱して論理０が光センサー694によって出
力されるように使用され得ることは注目されよう。例え
ば、逆Ｖ字構造はカセット本体100の上部表面102の頂部
側に成形され得る。散乱レンズの代わりに塗料又は他の
阻止便法を使用し、又はリナーナキャップ190（第13図
又は第14図）に穴206、208及び210の１つ以上を選択的
に成形し又は成形しない他の別の構造を含む。

第３のカセットを識別する指標152（ここに図示しな
い第１のカセットを識別する指標148と同様に論理１で
ある。）及び第３の対のセンサー要素が第104図に示さ
れる。光源690からの光はリテーナキャップ190の穴210
を通してカセット本体100の第３のカセットを識別する
指標152へ照射される。第３のカセットを識別する指標1
52はカセット本体100の上部表面102から上へ延びる円筒
状突起であり、該円筒状突起は光を光センサー696へ導
く光管のように作用し、そこでそれは光センサー696に
論理１の出力を発生させる。好適な実施例では、カセッ
ト本体100は透き通ったプラスチックで構成されて第１
のカセットを識別する指標148及び第３のカセットを識
別する指標152が光をそれを通して導くのを許す。ま
た、好適な実施例では、カセット302が所定の位置にな
い時、３つの出力の全てが論理１であり、且つこの信号
はカセットが装着されていないこと又はカセット302が
不適正に装着されたことを指示するために使用される。

それ故、３つのカセット識別指標148、150及び152は
光センサーモジュール670からマイクロプロセッサ（図
示せず）へ供給される３つのディジタルカセット識別信
号が装着されたカセットの特別の形式を識別することを
可能にすることは理解されよう。このカセット識別シス
テムを用いることによって、装着されたカセットの不適
当な使用及び／又は不適正なカセットの装着が防止され
得る。

組立てられたカセット302がラッチ機構を適正に閉じ
て主ポンプユニットに適正に装着されたことの指示を与
えることは望ましい。これは滑動ロック560がカセット
案内510の後部に充分に押し戻された時に起こる。これ
は滑動ラッチ240を組立てられたカセット302中へ充分に
滑動させ、滑動ラッチ240のタブ257を滑動ロック560の
切り欠き564に嵌合させて滑動ロック560を後ろへ駆動
し、それにより爪組立体360をピストン組立体280に係止
することによって達成される。

係止の指示は光センサーモジュール670の底部の光源6
82と光センサー684との使用によって得られる。滑動ロ
ック560が第99図に示すその装填位置即ち前方位置にあ
る時、光センサーモジュール670の斜面570は第105図及
び第106図に示すように光センサーモジュール670の底部
の光源682及び光センサー684に近接してある。斜面570
の存在は光源682から入る光を光センサー684から離れる
方へ右へ反射し、それによりラッチ閉鎖信号を阻止す
る。滑動ロック560が第100図に示すその閉位置即ち最後
位置へ充分に戻されると、光センサーモジュール670の
斜面570は第107図に示すように光センサーモジュール67
0の底部の光源682及び光センサー684に近接しない。寧
ろ、滑動ロック560の矩形連結セグメント566の平らな底
部に装着された反射表面567が光を光源682から光センサ
ー684中へ反射し、それによりラッチ閉鎖信号を発生す
る。反射表面567は鏡として作用し、且つ例えば矩形連
結セグメント566に高温スタンプされ、又は矩形連結セ
グメント566の底部に接着された箔セグメントであり得
る。

滑動ロックが閉鎖されて組立てられたカセット302が
所定の位置にあることの追加の確認は上述したようにカ
セット識別指標を検査することにらって得られる。カセ
ットが適正に装着さていること及び滑動ロック560が閉
位置にあることの絶対的に確実な確認を得るために、好
適な実施例は光センサー684と光センサー692、694及び6
96との両方から正しい信号を必要とする。

システムの必要な作用の１つはシステムの流体ライン
中の空気の検知を可能にすることである。好適な実施例
のライン中の空気の検知（AILD）システムは第108図に
示され、且つ組立てられたカセット302の凹んだレンズ
部分138と、一対のセンサー要素、即ち光センサーモジ
ュール670の光源698及び光センサー700とを含む。凹ん
だレンズ部分138は組立てられたカセット302を通る流体
経路中の光学的に観察する領域であり、且つ第108図に
示す好適な実施例では反転プリズムである。どの実施例
の凹んだレンズ部分138も全体的に697で示す集束レンズ
を含む。光源698及び光センサー700は両方共に組立てら
れたカセット302の凹んだプリズム式レンズ部分138の下
で光センサーモジュール670に取付けられる。

第108図のシステムの光学装置は光が１つの媒体から
少ない稠密の媒体へ移動する時の光の性質を利用し、且
つ「逆反射」構造である。空気が流体チャネル中にある
時、光源698からの光は第108図に示す経路に従い、凹ん
だプリズム式レンズ部分138の一方の底部から他方へ反
射し、且つそこから下方へ光センサー700まで通る。凹
んだプリズム式レンズ部分138の上部表面が流体膜で濡
れている時でさえ、全内部反射は起こる。流体がチャネ
ルにある時、光は凹んだプリズム式レンズ部分138を通
して流体中へ反射する。もし流体が透き通っているなら
ば、光は流体を通って170まで通過し、そこで光は弁隔
膜170又はリテーナキャップ190によって吸収されるか、
又は弁隔膜170及びリテーナキャップ190の両方を通過す
る。従って、弁隔膜170は透き通っており、光吸収性で
あることができ、又は光を散乱することができ、空気が
流体経路中にあることを示す信号を発生するに充分な光
を光センサー700に戻さない。もし弁隔膜170が透き通っ
ているならば、リテーナキャップ190は透き通ってお
り、光吸収性であることができ、又は光を散乱すること
ができ、空気が流体経路中にあることを示す信号を発生
するに充分な光を光センサー700に戻さない。もし流体
が不透明であるならば、光は流体によって吸収される。
いずれの場合にも、光は光検知器へ戻らない。わずかな
がらも起り得る光の反射は空気の場合と比較して小さ
い。

第108図に示す好適な実施例の材料の要件はカセット
本体100が透き通った材料で作られること、弁隔膜170が
透き通っており、光吸収性の材料又は光を効果的に散乱
する材料で作られることである。もし弁隔膜170が透き
通っているならば、リテーナキャップ190は透き通って
おり、光吸収性の材料又は光を効果的に散乱する材料で
作られねばならない。要約すると、組立てられたカセッ
ト302の流体チャネルは、流体チャネル中に空気が存在
することにより、光源698によって送られる光が光セン
サー700によって検知されるように構成される。流体チ
ャネル中に含まれる流体によって、光は流体の透明度又
は不透明度にかかわりなく殆ど又は全く検知されない。
それ故、ライン中の空気泡が上述した装置で容易に検知
され得ることは当業者に理解されよう。

第108図に示す構成に対して３つの別の実施例があ
る。第１に、第109図で、反射表面702が光センサーモジ
ュール670の切欠き680の光源698及び光センサー700に対
向する側部に装着される。この実施例の凹んだレンズ部
分138はＶ字形状であり、光はＶ字形状の底部から向け
られる。カセット本体100、弁隔膜170及びリナーナキャ
ップ190の材料は全て透き通っている。透き通った流体
が流体経路中に含まれる時、光源698からの光は反射表
面702へ屈折し、且つ光センサー700へ戻って高い信号を
与える。空気が流体経路中に存在する時、光源698から
の光は凹んだレンズ部分138を通過することなくそれか
ら反射し、それにより光センサー700へ到達しない。し
かしながら、脂質が流体経路中に含まれる時、光は凹ん
だレンズ部分138を通して屈折し且つ脂質によって吸収
されて流体経路中の空気を指示する信号を与える。それ
により、第109図に示す構成は透き通った流体と共にだ
け使用するに適することは理解されよう。

次に第110図を参照すると、Ｖ字形状チャネルを使用
し、Ｖ字形状の底部が平らである別の変化例が例示され
る。光は光源698から向けられ、光源698は光センサーモ
ジュール700の切欠き680の底部の光センサー700に直接
に対向して光センサーモジュール670の切欠き680の頂部
に取付けられている。カセット本体100、弁隔膜170及び
リテーナキャップ190の材料は透き通っている。光セン
サー700によって受取られる信号は液体経路中の脂質に
対して低く、且つ流体経路中の透き通った流体に対して
高いことは直ちに理解されよう。空気が流体経路中に存
在する時、若干の光はＶ字形状の側部から反射され、光
センサー700へ到達しないが、若干の光はＶ字形状の平
らな底部を通過して光センサー700へ到達する。それ
故、空気に対して中位のレベル信号が受取られる。従っ
て第110のシステムは３レベルシステムであり、ディジ
タルではない。

次に第111図を参照すると、Ｖ字形状の凹んだレンズ
部分138を使用し、光がＶ字形状の頂部から向けられる
別の変化例が例示される。この実施例では、光源698及
び光センサー700は底部ではなく光センサーモジュール6
70の切欠き680の頂部に取付けられる。カセット本体10
0、弁隔膜170及びリテーナキャップ190の材料は全て透
き通っている。光センサー700によって受取られる信号
は流体経路中の空気によって高く、流体経路中の透き通
った液体によって低く、且つ流体経路中に含まれる脂質
によって概ね中位である。第111図のシステムは第110の
システムのように３レベルシステムであるが、第110図
のシステムの光学装置は第111図のシステムの光学装置
より優れている。

次に第115図及び第116図を参照すると、「薬物注入シ
ステム用圧力隔膜」と題する出願の主題である圧力変換
器システムが説明される。図示したように、圧力隔膜18
2は平らである圧力変換器660の底部に接触する。加え
て、圧力隔膜182は圧力プラトー130にその頂部又は側部
で接触せず、圧力隔膜182の運動を高度に正確に且つ感
応的にする。

圧力変換器660はその底部に薄いステンレス鋼隔膜710
を有する。隔膜710はステンレス鋼ハウジング712によっ
て縁部から支持され、該ハウジング712は正方形セグメ
ント664へ通じる通路714を中に含む。正方形セグメント
664は通路714と連通するセンサー要素（詳細には図示し
ない）を含み、該センサー要素は標準的なシリコン圧電
抵抗性ホイートストンブリッジ式装置716である。通路7
14はシリコーン油で満たされて隔膜710上の圧力をシリ
コン圧電抵抗性ホイートストンブリッジ式装置716へ連
通する。

組立てられたカセット302内の流体圧力が圧力隔膜182
及び隔膜710を通して通路714中のシリコーン油へ、且つ
それによりシリコン圧電抵抗性ホイートストンブリッジ
式装置716へ連通され、それが圧力の電気的指示をリー
ド線666に与えることは当業者に理解されよう。従っ
て、圧力は下流側は閉塞、ポンプ作用、流体圧力等の指
示を与えるために測定され得る。

（発明の効果） システム全体の上記説明を通して、本発明のピストン
構造を含む使い捨て式カセットが、過去に知られたかか
る装置の利点の全てを保有し、且つまた多くの追加の利
点及び改良を提供する構造のものであることは理解され
よう。ポンプは高度の正確度及び広い範囲の注入量を与
え、且つそれは便利に且つ容易にプライム作用され得
る。

本発明の改良されたピストン式ポンプは膜式ポンプよ
りも良いポンプ作用の正確度を提供し、且つまた多くの
追加の利点及び改良を提供する。特に、本発明のピスト
ンは高度の精度及び正確度を与え、正確度をポンプの耐
用寿命を通して一定に維持するポンプを提供する。

一体のブーツシールは汚染物は排除し、且つポンプ作
用される流体が漏れないことを保証する。使い捨て式カ
セットに含まれる部品数はピストンキャップ及びブーツ
シールを単一の一体の構成部品として製作することによ
って最小限にされる。ピストン、ピストンキャップ及び
ブーツシールの構造は包装に先立ってカセット全体の迅
速且つ便利な滅菌を容易にする。

また、本発明の構造は最小数の部品を利用し、部品全
部が廉価な構造であり、組立てられたカセットに保持し
なければならない高度の正確度を与えると共に本発明の
ポンプが既知の匹敵するシステムと経済的に競争するこ
とを可能にする。本発明のピストンキャップ及びブーツ
シールを組入れるカセットは最良の匹敵するシステムに
拮抗する使用の容易さを提供する。目的のすべては動作
の信頼性、耐久性及び安全性の利点を保有するように本
発明によって達成される。本発明の構造はこれらの利点
を提供し且つ相当の欠点を受けることなく従来技術の制
限を克服し、且つシステムを現在利用し得るシステムの
大いに望ましい代替物にする多くの利点を有する優れた
薬物注入システムを得る。

本発明の例示的な実施例を示し且つ説明したが、ここ
に説明したように本発明に多くの変更、修正又は改変が
本発明の精神から逸脱せずになし得ることは当業者に明
らかであろう。それ故、そのような変更、修正及び改変
の全ては本発明の範囲内とみるべきである。

【図面の簡単な説明】

第１図はカセットを通る流体経路の大部分を示す使い捨
て式カセット本体の上面図であり、第２図は第１図に示
すカセット本体の前面図であり、第３図は第１図及び第
２図に示すカセット本体の後面図であり、第４図は第１
図乃至第３図に示すカセット本体の底面図であり、第５
図は第１図乃至第４図に示すカセット本体の右側面図で
あり、第６図は第１図乃至第５図に示すカセット本体の
左側面図であり、第７図は第１図乃至第６図に示すカセ
ット本体の一部破断前面図であって、カセットへ供給さ
れる流体から空気泡を除去するために使用される泡トラ
ップを示し、第８図は第１図乃至第６図に示すカセット
本体の一部破断右側面図であって、カセットに含まれる
流体ポンプのシリンダを示し、第９図は圧力隔膜として
作用し且つポンプの弁として作用する第１図に示すカセ
ット本体の頂部表面の通路をシールするために使用され
る弁隔膜の上面図であり、第10図は第１図に示す弁隔膜
の底面図であり、第11図は第９図及び第10図に示す弁隔
膜の破断後面図であり、第12図は第９図及び第10図に示
す弁隔膜の破断右側面図であり、第13図は第９図乃至第
12図に示す弁隔膜を保持するために使用される弁隔膜リ
テーナの上面図であり、第14図は第13図に示す弁隔膜リ
テーナの底面図であり、第15図は第13図及び第14図に示
す弁隔膜リテーナの後面図であり、第16図は第13図乃至
第15図に示す弁隔膜リナーナの前面図であり、第17図は
第13図乃至第16図に示す弁隔膜リテーナの右側面図であ
り、第18図は第13図乃至第17図に示す弁隔膜リテーナの
左側面図であり、第19図は第13図乃至第18図に示す弁隔
膜リテーナの破断前面図であり、第20図は第13図乃至第
19図に示す弁隔膜リテーナの破断左側面図であり、第21
図は第13図乃至第20図に示す弁隔膜リテーナの破断右側
面図であり、第22図は泡室キャップの上面図であり、第
23図は第22図に示す泡室キャップの底面図であり、第24
図は第22図及び第23図に示す泡室キャップの左側面図で
あり、第25図は第22図乃至第24図に示す泡室キャップの
破断後面図であり、第26図は第22図乃至第24図に示す泡
室キャップの破断右側面図であり、第27図はカセットを
主ポンプユニットの所定の位置に鎖錠し且つ静脈出口管
を主ポンプユニットへの装着前に挟むために使用される
滑動ラッチの上面図であり、第28図は第27図に示す滑動
ラッチの右側面図であり、第29図は第27図及び第28図に
示す滑動ラッチの底面図であり、第30図は第27図乃至第
29図に示す滑動ラッチの後面図であり、第31図は第27図
乃至第30図に示す滑動ラッチの前面図であり、第32図は
第27図乃至第31図に示す滑動ラッチの破断左側面図であ
り、第33図はピストン及び細菌シールとして作用するピ
ストンキャップ及びブーツシールの側平面図であり、第
34図は第33図に示すピストンキャップ及びブーツシール
の頂端図であり、第35図は第33図乃至第34図に示すピス
トンキャップ及びブーツシールの底端図であり、第36図
は第33図乃至第35図に示すピストンキャップ及びブーツ
シールの破断側面図であり、第37図は第33図乃至第36図
に示すピストンキャップ及びブーツシールに挿入される
ピストンの後面図であり、第38図は第37図に示すピスト
ンの前面図であり、第39図は第37図及び第38図に示すピ
ストンの上面図であり、第40図は第37図乃至第39図に示
すピストンの左側面図であり、第41図は第37図乃至第40
図に示すピストンの底面図であり、第42図は第37図乃至
第41図に示すピストンの右側面図であり、第43図は滑動
ラッチが閉位置にある第１図乃至第42図に示す構成部品
を用いる組立てられたカセットの上面図であり、第44図
は第43図に示す組立てられたカセットの底面図であり、
第45図は第43図及び第44図に示す組立てられたカセット
の前面図であり、第46図は第43図乃至第45図に示す組立
てられたカセットの後面図であり、第47図は第43図乃至
第46図に示す組立てられたカセットの左側面図であり、
第48図は第43図乃至第47図に示す組立てられたカセット
の右側面図であり、第49図はピストンを捕捉し且つ作動
するために用いられるラッチヘッドの左側面図であり、
第50図は第49図に示すラッチヘッドの右側面図であり、
第51図は第49図乃至第50図に示すラッチヘッドの底面図
であり、第52図は第49図乃至第51図に示すラッチヘッド
の上面図であり、第53図は第49図乃至第52図に示すラッ
チヘッドの右側面図であり、第54図は第49図乃至第52図
に示すラッチヘッドに取付けられるばねリテーナの右側
面図であり、第55図は第54図に示すばねリテーナの前面
図であり、第56図は第49図乃至第52図に示すラッチヘッ
ドに取付けられるラッチ爪の左側面図であり、第57図は
第56図に示すラッチ爪の底面図であり、第58図は第56図
及び第57図に示すラッチ爪の後面図であり、第59図は第
49図乃至第52図に示すラッチヘッド、第54図及び第55図
に示すばねリテーナ、第56図乃至第58図に示すラッチ
爪、ラッチばね及び種々の構成部品を一緒に組立てるた
めに用いられるピンで構成された爪組立体の開位置での
左側面図であり、第60図は第59図に示す爪組立体の底面
図であって、爪組立体を開位置に示す図であり、第61図
は第59図及び第60図に示す爪組立体の左側面図であっ
て、爪組立体を閉位置に（及び想像線で開位置に）示す
図であり、第62図は主ポンプユニットシャシの底面図で
あり、第63図は第62図に示す主ポンプユニットシャシの
前面図であり、第64図は第62図及び第63図に示す主ポン
プユニットシャシの上面図であり、第65図は第62図乃至
第64図に示す主ポンプユニットシャシの後面図であり、
第66図は第43図乃至第48図のシャシを主ポンプユニット
に配置するために用いられるカセット案内の底面図であ
り、第67図は第66図に示すカセット案内の上面図であ
り、第68図は第66図及び第67図に示すカセット案内の前
面図であり、第69図は第66図乃至第68図に示すカセット
案内の右側面図であり、第70図は第59図乃至第61図に示
す爪組立体を取付けるポンプ軸の左側面図であり、第71
図は第43図乃至第48図に示すカセットを主ポンプユニッ
トの所定の位置に保持するために用いられる滑動ロック
の右側面図であり、第72図は第71図に示す滑動ロックの
底面図であり、第73図は第71図及び第72図に示す滑動ロ
ックの左側面図であって、滑動ロックが開位置にある時
に光源からの光ビームを光センサーから離れる方へ反射
するために用いられる斜面を示す図であり、第74図は第
71図乃至第73図に示す滑動ロックの上面面図であって、
滑動ロックが閉位置にある時に光源からの光ビームを光
センサーへ反射するために用いられる反射表面を示す図
であり、第75図は第71図乃至第74図に示す滑動ロックの
前面図であり、第76図は第71図乃至第75図に示す滑動ロ
ックの後面図であって、滑動ロックが開位置にある時に
光ビームを対応するセンサーから離れる方へ反射するた
めに用いられる傾斜表面を示す図であり、第77図は第70
図に示すポンプ軸を通してポンプを駆動し且つ弁アクチ
ュエータを駆動するために用いられる動力モジュールカ
ムの側面図であり、第78図は第77図の位置から90度回転
した動力モジュールカムの側面図であり、第79図は第77
図及び第78図に示す動力モジュールカムの底面図であ
り、第80図は第77図乃至第79図に示す動力モジュールカ
ムの角度位置に対する入口及び出口弁位置及びポンプ変
位の線図であり、第81図は電動機／カムマウント、電動
機、第77図乃至第79図に示す動力モジュールカム、及び
位置エンコーダ組立体を含む駆動組立体の前側からの平
面図であり、第82図は第81図に示す駆動組立体の含まれ
る電動機／カムマウントの上面図であり、第83図は１つ
のカセットの弁アクチュエータを所定の位置に案内し且
つ保持するために用いられるアクチュエータ案内の上面
図であり、第84図は第83図に示すアクチュエータ案内の
側面図であり、第85図は弁アクチュエータの側面図であ
り、第86図は第85図に示す弁アクチュエータの側縁図で
あり、第87図は第85図及び第86図に示す弁アクチュエー
タの底面図であり、第88図は圧力変換器の上面図であ
り、第89図は第88図に示す圧力変換器の側面図であり、
第90図は第88図及び第89図に示す圧力変換器の底面図で
あり、第91図は光センサーモジュールの前面図であり、
第92図は第91図に示す光センサーモジュールの側面図で
あり、第93図は第91図及び第92図に示す光センサーモジ
ュールの上面図であり、第94図は第91図乃至第93図に示
す光センサーモジュールの底面図であって、滑動ロック
の閉位置を検知するための光源及びセンサー対を示す図
であり、第95図は第91図乃至第94図に示す光センサーモ
ジュールの第１の破断図であって、カセットくぼみビッ
トを検知するための光源を示す図であり、第96図は第91
図乃至第94図に示す光センサーモジュールの第２の破断
図であって、カセットくぼみビットを検知するための光
センサー並びに流体ライン中の空気泡を検知するための
光源及びセンサー対を示す図であり、第97図は弁アクチ
ュエータを上方位置に偏圧するために用いられるエラス
トマー弁アクチュエータシールの底面図であり、第98図
はは第97図に示す弁アクチュエータシールの破断図であ
り、第99図は取付けられる１つのポンプのための種々の
構成部品を有する主ポンプユニットシャシの底面図であ
って、滑動ロックがカセットを受入れる準備をする開位
置にある図であり、第100図は第99図に示す主ポンプユ
ニットシャシの底面図であって、滑動ロックがカセット
を主ポンプユニットに装着し且つラッチするときに占め
る閉位置にある図であり、第101図は光センサーモジュ
ールに対して装着された位置にある第43図乃至第49図に
示すカセットの上面図であって、明瞭に示すために他の
全ての部品を除いて示す図であり、第102図は第101図の
カセット及び光センサーモジュールの側面図であり、第
103図は第101図及び第102図のカセット及び光センサー
モジュールの第１の破断図であって、論理０値を有する
カセット識別指標を示す図であり、第104図は第101図及
び第102図のカセット及び光センサーモジュールの第２
の破断図であって、論理１値を有するカセット識別指標
を示す図であり、第105図は滑動ロックを光センサーモ
ジュールのカセット適正位置センサー上の開位置に示す
第99図からの破断図であり、第106図は如何に傾斜表面
が光ビームをカセット適正位置センサーから離れる方へ
反射するかを示す第105図からの破断図であり、第107図
は光センサーモジュールのカセット適正位置センサー上
の閉位置にある滑動ロックの第100図からの破断図であ
って、光ビームをカセット適正位置センサー上に反射す
る図であり、第108図は第101図及び第102図のカセット
及び光センサーモジュールの第３の破断図であって、好
適な実施例のライン中の空気検知装置を示す図であり、
第109図は第108図と同様な破断図であるが、第１の別の
ライン中の空気検知装置を示す図であり、第110図は第1
08図と同様な破断図であるが、第２の別のライン中の空
気検知装置を示す図であり、第111図は第108図と同様な
破断図であるが、第３の別のライン中の空気検知装置を
示す図であり、第112図は取付けられる１つのポンプの
ための種々の構成部品及び装着されたカセットを有する
主ポンプユニットシャシの破断前面図であり、ポンプ駆
動路を示す図であり、第113図は充満サイクルの開始を
示すポンプ及び弁の断面図であり、第114図は圧送サイ
クルの開始を示すポンプ及び弁の断面図であり、第115
図は圧力プラトー、圧力隔膜及び圧力変換器の断面図で
あり、第116図は第115図に示す圧力プラトー、圧力隔膜
及び圧力変換器の第２の断面図である。 100……カセット本体、104……泡トラップ、112……ポ
ンプシリンダ、130……圧力プラトー、170……弁隔膜、
182……圧力隔膜、190……リテーナキャップ、230……
泡室キャップ、240……滑動ラッチ、260……ピストンキ
ャップ及びブーツシール、262……ピストンキャップ部
分、264……保持スカート、266……転動シール、270…
…ピストンキャップヘッド、280……ピストン組立体、2
96……ピストンヘッド、302……カセット、304……入口
管、306……出口管、310……ラッチヘッド、340……ラ
ッチ爪、360……爪組立体、370……主ポンプユニットシ
ャシ、510……カセット案内、580……動力モジュールカ
ム、602……駆動モジュール組立体、620……弁アクチュ
エータ、660……圧力変換器、670……光センサーモジュ
ール。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 エイプリル・エイ・コノプカ アメリカ合衆国カリフォルニア州91326, ノースリッジ，ブラジリア・ドライブ 18507 (72)発明者 ウイリアム・ジー・ブルーム アメリカ合衆国カリフォルニア州91326, ノースリッジ，レセダ・ブルバード 10429 (56)参考文献 米国特許3993061（ＵＳ，Ａ) 米国特許4396385（ＵＳ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) A61M 5/14

Claims (20)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】薬物注入ポンプであって、 開放端部を有するシリンダと、 流体源からの上記シリンダの頂部への流体を選択的に受
   け入れ可能とする入口弁と、 上記シリンダの頂部から流体仕向先まで選択的に流体を
   排出する出口弁と、 上記シリンダの開放端部から延びており、往復運動で選
   択的に駆動され得るピストンであって、該ピストンの一
   端は上記シリンダ内に配置され、該シリンダ内に配置さ
   れたピストンの一端は上記シリンダの内径よりも小さい
   直径を有するピストンと、 上記ピストンの一端上に位置づけられており、上記ピス
   トンによって駆動され、弾性材料から作られたピストン
   キャップと、 上記シリンダの外周の回りに装着されている実質的に円
   筒状の保持スカートと、 上記保持スカートと上記ピストンキャップとの間に延び
   ており、上記ピストンキャップの下に配置された上記シ
   リンダの内側の部分をシールする可撓性シール手段と、 上記保持スカートと上記シリンダの間に延びて、上記保
   持スカートの一端から他端まで気体を通過させる曲がり
   くねった経路と、 を備えることを特徴とする薬物注入ポンプ。
2. 【請求項２】請求項１の薬物注入ポンプであって、さら
   に、 前記ピストンキャップを前記ピストンの一端上の定置に
   保持する保持手段を備えることを特徴とする薬物注入ポ
   ンプ。
3. 【請求項３】請求項２の薬物注入ポンプであって、前記
   保持手段が、 前記ピストンの一端に配置されているピストンヘッドで
   あって、該ピストンヘッドに直ぐ隣接する前記ピストン
   の部分よりも大きな外径を有するピストンヘッドと、 上記ピストンヘッドを受け入れるピストンキャップヘッ
   ドと、 を備えることを特徴とする薬物注入ポンプ。
4. 【請求項４】請求項３の薬物注入ポンプであって、前記
   ピストンキャップヘッドが、 上記ピストンヘッドキャップと前記ピストンヘッドに直
   ぐ隣接するピストンの部分とを受け入れる開口を含み、 前記ピストンヘッドと前記ピストンヘッドに直ぐ隣接す
   る部分との回りに緊密に嵌合して、上記ピストンヘッド
   上に上記ピストンヘッドキャップを保持するように、構
   成され且つ形成されていることを特徴とする薬物注入ポ
   ンプ。
5. 【請求項５】請求項４の薬物注入ポンプであって、前記
   ピストンキャップヘッドの開口が、 上記ピストンキャップヘッド内に最もへこんだ前記開口
   の端部にて大きな直径部分と、 上記ピストンキャップヘッド内に最もへこんだ前記開口
   の端部の大きな直径部分に直ぐ隣接する前記開口の小さ
   な直径部分と、を含み、 上記大きな直径部分は、前記ピストンヘッドを受け入
   れ、 上記小さな直径部部は、上記ピストンヘッドに直ぐ隣接
   する前記ピストンの部分を受け入れることを特徴とする
   薬物注入ポンプ。
6. 【請求項６】請求項１の薬物注入ポンプであって、前記
   ピストンキャップは、 前記ピストン及び前記ピストンキャップが完全に前記シ
   リンダ内に挿入されたときに、上記シリンダ内に最小容
   積だけが残り得るように、上記シリンダに締まり嵌めで
   嵌合するように構成され且つ形成されていることを特徴
   とする薬物注入ポンプ。
7. 【請求項７】請求項６の薬物注入ポンプであって、前記
   シリンダが主直径穴を有し、且つその頂部に小さい截頭
   円錐状部分を含み、前記ピストンキャップが、 上記シリンダの主直径穴に締まり嵌めで嵌合するピスト
   ンキャップヘッドと、 截頭円錐状セグメントであって、該截頭円錐状セグメン
   トの大きな直径部分にて上記ピストンキャップヘッドの
   頂部に取り付けられており、上記ピストンキャップヘッ
   ドが上記シリンダの主直径穴の頂部に到達するときに、
   上記シリンダの頂部にて、上記截頭円錐状部分に締まり
   嵌めで嵌合するように構成され形成されている截頭円錐
   状セグメントと、 を備えることを特徴とする薬物注入ポンプ。
8. 【請求項８】請求項１の薬物注入ポンプであって、 前記保持スカートが、エラストマー材料から作られてお
   り、前記シリンダの外周の回りにとまり嵌めで嵌合し
   て、前記ピストンキャップ及び前記可撓性シール手段が
   移動中に、上記保持スカートを定置に保持することを特
   徴とする薬物注入ポンプ。
9. 【請求項９】請求項１の薬物注入ポンプであって、前記
   曲がりくねった経路が、前記保持スカートの内径内に配
   置された１以上の螺旋ねじからなることを特徴とする薬
   物注入ポンプ。
10. 【請求項１０】請求項１の薬物注入ポンプであって、前
    記可撓性シール手段が、 一端にて前記ピストンキャップの底部に取り付けられて
    おり、前記シリンダの内側と前記ピストンの外径との間
    に下方に延び、前記シリンダの開放端部の回りで外方に
    延び、前記保持スカートの底部に向かって上方に延び、
    他端が上記保持スカートに取り付けられている転動シー
    ルを備えることを特徴とする薬物注入ポンプ。
11. 【請求項１１】請求項10の薬物注入ポンプであって、前
    記転動シールが、 前記ピストンキャップの中心線を中心として、前記ピス
    トンキャップの半径上にある第１の脚と、前記保持スカ
    ートの半径上にある第２の脚と、を有するほぼＵ字形を
    回転させて形成され、 上記第１の脚の頂部は、上記ピストンキャップの底部に
    取り付けられ、上記第２の脚の頂部は、上記保持スカー
    トの底部に取り付けられていることを特徴とする薬物注
    入ポンプ。
12. 【請求項１２】請求項１の薬物注入ポンプであって、 前記ピストンキャップ、前記保持スカート及び前記可撓
    性シール手段が一体構造であることを特徴とする薬物注
    入ポンプ。
13. 【請求項１３】請求項１の薬物注入ポンプであって、 前記ピストンキャップ、前記保持スカート及び前記可撓
    性シール手段が、可撓性エラストマー材料から作られて
    いることを特徴とする薬物注入ポンプ。
14. 【請求項１４】請求項13の薬物注入ポンプであって、 前記可撓性エラストマー材料が、シリコンゴム及び医用
    等級天然ゴムからなる群より選択される材料であること
    を特徴とする薬物注入ポンプ。
15. 【請求項１５】請求項14の薬物注入ポンプであって、 前記可撓性エラストマー材料が、ポリテトラフルオロエ
    チレンを含浸していることを特徴とする薬物注入ポン
    プ。
16. 【請求項１６】請求項１の薬物注入ポンプであって、 前記シリンダ内での摩擦を最小限にするため、前記ピス
    トンキャップをシリコン油で潤滑していることを特徴と
    する薬物注入ポンプ。
17. 【請求項１７】請求項１の薬物注入ポンプであって、 前記可撓性シール手段は、前記ピストン及び前記ピスト
    ンキャップの移動による干渉を最小限にするため、薄く
    形成されていることを特徴とする薬物注入ポンプ。
18. 【請求項１８】薬物注入ポンプであって、 シリンダを含むハウジングと、 流体源から上記ハウジングまで流体を供給する入口導管
    手段と、 上記入口導管手段と上記シリンダとの間に介在してお
    り、上記入口導管手段から上記シリンダへ流体を選択的
    に受け入れ可能とする入口弁と、 上記ハウジングから流体仕向先まで流体を供給する出口
    導管と、 上記シリンダと上記出口導管との間に介在しており、上
    記シリンダから上記出口導管手段へ流体を選択的に排出
    可能とする出口弁と、 上記シリンダ内に配置された一端を有するピストンであ
    って、上記シリンダ内で往復運動で選択的に駆動され、
    上記シリンダ内に配置された一端が上記シリンダの内径
    よりも小さな外径を有するピストンと、 上記ピストンの一端上に装着されている弾性材料から作
    られたピストンキャップであって、上記ピストン上に保
    持され且つ上記ピストンによって駆動され、上記シリン
    ダの内径に緊密に嵌合し、上記シリンダ内で摺動可能と
    されているピストンキャップと、 上記シリンダの外周に装着される保持スカートであっ
    て、上記シリンダの外周の回りにとまり嵌めで嵌合する
    保持スカートと、 上記保持スカートと上記ピストンキャップとの間に取り
    付けられ且つ延びている薄い弾性の転動シールであっ
    て、上記ピストンキャップが上記シリンダ内で往復運動
    自在であるように可撓性である転動シールと、 上記保持スカートと上記シリンダとの間に延びて、上記
    保持スカートの一端から他端まで気体を通過させる曲が
    りくねった経路と、 を備えることを特徴とする薬物注入ポンプ。
19. 【請求項１９】薬物注入ポンプであって、 シリンダと、 流体源からの上記シリンダへの流体を受け入れ可能とす
    る入口弁と、 上記シリンダから流体仕向先に流体を選択的に排出可能
    とする出口弁と、 上記シリンダ内に配置された一端を有し、上記シリンダ
    内にて往復運動で選択的に駆動されるピストンであっ
    て、上記シリンダ内に配置された一端が上記シリンダの
    内径よりも小さな外径を有するピストンと、 上記ピストンの一端上に定置される弾性材料から作られ
    たピストンキャップであって、上記ピストンによって駆
    動されるピストンキャップと、 上記ピストンキャップから上記シリンダの底部を貫通し
    て延びる可撓性シール手段と、 上記可撓性シール手段の上記シリンダの底部を貫通して
    延びる部分を上記シリンダの外周の回りに保持する保持
    手段と、 上記保持手段と上記シリンダの間に延びて、上記保持手
    段の一端から他端まで気体を通過させる曲がりくねった
    経路と、 を備えることを特徴とする薬物注入ポンプ。
20. 【請求項２０】薬物注入ポンプの製作方法であって、 シリンダを設ける段階と、 上記シリンダに流体源からの流体を選択的に受け入れる
    ため、上記シリンダと流体連通状態に入口弁を設ける段
    階と、 上記シリンダから流体仕向先まで流体を選択的に排出可
    能とするために、上記シリンダと流体連通状態に出口弁
    を設ける段階と、 上記シリンダ内に、上記シリンダの内径よりも小さな径
    を有する第１の端部と、第２の端部とを有し、往復運動
    で駆動され得るピストンを配置する段階と、 上記ピストンの第１の端部上に、上記ピストンによって
    駆動される弾性材料から作られたピストンキャップを位
    置づける段階と、 上記シリンダの外周の回りに、ほぼ円筒形の保持スカー
    トを装着する段階と、 上記保持スカートと上記ピストンキャップとの間に、可
    撓性シール手段を延ばして、上記ピストンキャップの下
    方に位置づけられている上記シリンダの内側の部分をシ
    ールする段階と、 上記保持スカートと上記シリンダとの間に、上記保持ス
    カートの一端から他端まで気体を通過させる曲がりくね
    った経路を設ける段階と、 を備えることを特徴とする薬物注入ポンプの製作方法。