JP3380874B2 - パルス動を減少させた先細り形状の湾曲型ポンプヘッド - Google Patents

パルス動を減少させた先細り形状の湾曲型ポンプヘッド

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JP3380874B2
JP3380874B2 JP50078294A JP50078294A JP3380874B2 JP 3380874 B2 JP3380874 B2 JP 3380874B2 JP 50078294 A JP50078294 A JP 50078294A JP 50078294 A JP50078294 A JP 50078294A JP 3380874 B2 JP3380874 B2 JP 3380874B2
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明はぜん動性のポンプに関するものであり、特
に、たとえば白内障の白濁部の除去のような眼科の外科
手術の間に、眼窩内の流体の除去と置き換えを同時に行
うのに適した精密なぜん動ポンプに関する。
外科手術の間の精密な圧力の制御の必要性はよく知ら
れている。正常な眼圧での手術の間、手術用の機器は、
水晶体を曇らせる不透明な白内障になる白濁部分に接近
し取り除くために、角膜の小さい穴を経由して通され
る。
水晶体内の白濁部分は切断装置あるいは超音波装置に
より破壊され得て、砕かれた部分は眼房内の多くの水性
液とともに吸引されることが可能である。
水性液は、正常な眼圧を保つために同時に置換され
る。
圧力は圧力調整装置によって制御できるが、より大き
な圧力の安定性は、背圧（バックプレッシャー）あるい
はポンプのパルス動が最少のポンプを利用することによ
り確実になされ得る。
眼圧が甚だしく減少すると眼房の破壊を招くであろう
が、これらの深刻な結果とは別に、外科的処理の間の正
しい眼圧を保持することは眼内組織の空間的な関係を保
ち安定させるのに重要である。かくして、手術の間の圧
力の変化は眼内組織を観察し手術するという外科医の能
力を減ずる可能性がある。
本発明は大いにポンプのパルス動が減少しそれゆえ上
記のような外科手術において利用されるのに特に適した
ぜん動型のポンプを提供する。
発明の概要 本発明によるぜん動型ポンプは、概ね、折り曲げ可能
な弾力性のあるチューブを圧縮し密封するための複数の
チューブ圧縮手段を含む。ハウジング手段は折り曲げ可
能で弾力性のあるチューブをチューブ圧縮手段へ導きチ
ューブ圧縮手段から導くために提供され、複数のチュー
ブ圧縮手段によって上記の圧縮可能な弾力性のあるチュ
ーブを連続的に接触させ次第に圧縮し密封しその後逆方
向に実質的な流体の背圧を生じさせないで一方向にチュ
ーブを経由して流体を動かすように次第にチューブを解
放する（弛める）ことが可能な手段が提供される。
さらに特に、複数のチューブ圧縮手段は複数のローラ
ーと、複数のチューブ圧縮手段をしてチューブを接触さ
せ圧縮し密封する手段とからなってよく、該チューブ圧
縮手段は、ポンプアーム手段を備え、該ポンプアーム手
段はアーチ形状（円弧状）の表面を備え、ローラーがチ
ューブを接触させチューブを圧縮し密封するのを可能に
する位置になるよう上記ハウジング手段に対して装着さ
れてよい。
さらに特に、本発明によるぜん動ポンプは、それぞれ
のローラがアセンブリヘッド軸の周囲に環状になるよう
に複数のローラを支持するアセンブリヘッド手段をも含
み、それぞれのローラはアセンブリヘッド軸に略平行な
回転軸を有してよい。
特に、アセンブリヘッドが回転し、それぞれのローラ
が連続的にチューブを接触させアセンブリヘッドがおよ
そ45゜回転する間にチューブを次第に圧縮し密封するよ
うにアーチ形状の表面は設計され、アセンブリヘッドに
対してポンプアームが配置される。付け加えるに、アー
チ形状の表面については、各ローラがアセンブリヘッド
の約45゜の回転の間にチューブを連続的に解放するよう
にアセンブリヘッドに関してのポンプアームの位置が設
計される。
アーチ形状表面が設計され、各ローラが上記アセンブ
リヘッドの約45゜の回転の間にチューブの密封性の噛み
合わせ状態にあるように、ポンプアームはアセンブリヘ
ッドに関して配置される。
ローラがチュービングを圧縮するときに均一にチュー
ブを密封するために、各ローラは特別な周辺の表面を備
える。特に、各ローラは、ローラのそれぞれの端部での
ローラの直径よりも小さい内側の直径を有してよく、こ
のより小さい直径は各ローラの端部の直径部の間で一定
であってよく、端部の直径はアーチ形状表面により上記
一定の直径部と連結する。
組み合わせにおいて、本発明は折り曲げ可能な弾力性
のあるチューブを備えてよく、該チューブはハウジング
手段を経由してチューブそれ自身の動きを妨げる手段を
含む。特に、チューブの動きを妨げる手段は、チューブ
上に配置された少なくとも一つのカラー（つば）を備え
てよく、該カラーは少なくともハウジング中にカラーが
入るのを妨げるのに十分な直径を有するものである。
簡単な図面の説明 本発明の利点と特徴は添付図面と共に示される以下の
説明によって、よりよく理解されるであろう。
図１は本発明に従う組み立てられたぜん動ポンプの斜
視図である。
図２は図１に示されるぜん動ポンプの分解組立の斜視
図である。
図３は、本発明に従う、ポンプアームのアーチ形状表
面に対して弾力のあるチューブを圧縮するための複数の
ローラを示すぜん動ポンプの断面図である。
図４はローラとポンプアームのアーチ形状表面との関
係を示す先行技術のぜん動ポンプの断面図である。
図５は図３の５−５の断面に沿って示す本発明による
ローラの断面図である。
図5aはチューブの不完全な（密封）を示す先行技術に
よるぜん動ポンプの断面図である。
図６は先行技術のぜん動ポンプと本発明によるぜん動
ポンプの両方に対する時間の関数としての減圧（真空
圧）のプロットであり、毎分約10ccsの流速で操作する
本発明によるぜん動性ポンプの操作の間の背圧が相当に
減少しているということを示す比較のプロットである。
図７は図６に示されるプロットに似たプロットであ
り、先行技術によるポンプと本発明によるポンプの両方
について、毎分約40ccsの流速で時間の関数としての減
圧度（真空度）を示すプロットである。
発明の開示 図１と２においては、本発明によるぜん動ポンプ10が
示されており、これは一般に複数のローラ28を支持する
手段を提供するアセンブリヘッド26を含み、ローラは折
り曲げ可能で弾力性のあるチューブ32をポンプアーム36
上のアーム形状表面34に対して圧縮し密封する圧縮手段
を提供する。
ポンプアーム36は、ピン42とワッシャー44の手段によ
り旋回可能にハウジング40に装着され、それによってチ
ューブ32の挿入と除去を容易にする動きが可能になる。
ハウジング40内の開口46、48は折り曲げ可能で弾力性の
あるチューブ32をアーチ形状の表面34とローラ28へ案内
しまたこれらから案内されるための手段をハウジングが
備えるのを可能にする。
バネ52を組み込んだラッチ54はピン55によりポンプア
ーム36に旋回可能に装着され、開口46と48を経由してチ
ューブ32を挿入した後、およびポンプの操作の間、ハウ
ジングに対してポンプアーム36のロッキング（錠止め）
を可能にする。このロッキングは舌状部56により可能に
され、該舌状部はハウジング40内の凹所58上に音をたて
てはまり、舌状部56とラッチ54の後部62の間に前部のハ
ウジング壁60を固定する。
アセンブリヘッド26は、ハウジング40内のベアリング
70、72、内腔76とハブ78とカップリング80を通過する心
棒68によりハウジング40に回転可能に付設される。心棒
68は止めネジ86と一緒に従来の方法でクリップ82により
所定の位置に保持される。
この後極めて詳細に記載するように、アーチ形状表面
34を備えるポンプアーム36はアセンブリヘッドローラ28
に対して配置され、折り曲げ可能で弾力性のチューブ32
を次第に圧縮し密封しその後チューブ32を次第に圧縮か
ら開放して領域92に示される方向と逆の方向に実質的な
流体の背圧を生ずることなく回転領域92により示される
方向にチューブ32を経由して流体（示されていない）を
動かす手段を提供する。アセンブリヘッド26とアーチ形
状表面32の設置による空間的な関係は図３で明らかに示
される。
４つのローラー28がアセンブリヘッド軸96の周囲に環
状に装着されているが、吸入排出の必要性に応じてもっ
と多くのあるいはもっと少ない数のローラが適する場合
もある。示されているように、それぞれのローラ28はア
センブリヘッド軸96に概ね平行なローラ軸100を含む。
図３に示されるように、アセンブリヘッド26が矢印92
の方向に回転するにつれ、各ローラ28はチューブ32に連
続的に接触し、アセンブリヘッド26のおよそ45゜の回転
の間にチューブ32を次第に圧縮し密封するように、アー
チ形状表面34が設計されアセンブリヘッド26に関してポ
ンプアームが配置される。
さらにアーチ形状表面34の形状とアセンブリヘッド26
に関するポンプアーム36の配置は、アセンブリヘッド26
が約45゜の回転する間に、各ローラは次第にチューブを
解放するのを可能にする。この形状によりアセンブリヘ
ッド26の約90゜の回転の間、各ローラがチューブ32と密
封性のかみ合わせ状態にあることが可能になる。
このことは、先行技術のぜん動ポンプ102と対比され
るべきことであり、先行技術におけるポンプアームのア
ーチ形状表面106を備えたアセンブリヘッド104は図４に
示されている。先行技術における配置では、先行技術の
アセンブリヘッド104が少しの角度（矢印110の方向へ）
回転するとチューブ108が密封される。このことは、先
行技術においては圧縮ローラ112から離れるチューブ108
内の流体の動きに影響し、それによって矢印114により
示されるチューブ108内では深刻な背圧を生ずることに
なる。
本発明よりポンプ10内のローラ28によりチューブ32が
さらに効果的にかつ信頼性を持って密封できるように、
ローラ28上の特別な周面116が図５に示されるように提
供される。
示されているように、各ローラ28は、各ローラの各々
の端部122、124におけるローラの直径120よりも小さい
内側の直径118を有する。この内側の直径118は端部の直
径部120の間では一定であり、端部直径120はアーム形状
表面126により内側の直径118と連結する。
このローラの略Ｕ字型の断面は、図５に示されるよう
に均一な密封チューブ32を提供し、このことは、図5aに
示されるような平面状または均一な直径のローラ130で
は不可能なことである。図5aの断面に示されるように、
先行技術ローラ130によれば、もし十分な圧力が折り曲
げ可能なチューブの側部138に発揮されないならばチュ
ーブの内側の直径の環状の性質のために端部の空隙13
4、136を生じるので、チューブ132が完全には密封され
ない。
しかしながら、ローラ112によりこのように上昇した
圧力は、過剰なチューブの磨耗を招く可能性があり、さ
らにアセンブリヘッド104とローラ112に過剰な負荷をも
たらす可能性がある。
ハウジング40を経由するチューブ32の動きを阻止する
ために、カラー（つば）144と146は互いに間を隔ててチ
ューブに付設または装着されてよく、各ローラはハウジ
ング40内へ入りローラ28の周囲に存在するチューブ32の
アセンブリ上のハウジング前部40に当接して配置され
る。カラーの直径はハウジング手段40内にカラーが入ら
ないように選択される。圧縮可能で弾力性のあるチュー
ブが約55ジュロメータ、ショア硬度Ａのシリコンで、プ
ラチナまたは過酸化物硬化法で形成され、典型的なチュ
ーブのサイズは3/8インチの場合にポンプの信頼できる
効果的な実施がなされることが見いだされた。上記チュ
ーブは過酸化物硬化シリコンで形成されるのが好まし
く、該硬化は当該技術分野でよく知られている。
この大きさのチューブによれば、アセンブリヘッドが
約75rpmまで回転するときに約40cc/分までの吸入排出
（ポンピング）体積が可能である。
上記に参照されたチューブ32を用いて、アセンブリヘ
ッド26、ローラ28およびアーチ形状表面34を備えたポン
プヘッド36の上記配置によれば、同じ全体の大きさであ
り同じ吸入排出体積で操作される先行技術のぜん動ポン
プ102に比較して、背圧は大いに減少されることが可能
である。このことは、毎分約10ccと毎分約40ccの吸入排
出体積について時間の関数としてポンプによる吸引減圧
のプロットが、図６と図７に明らかに示されている。
図６と図７の両方のカーブＡは先行技術のポンプによ
るものであり、一方図６と図７のカーブＢは本発明によ
るぜん動ポンプの結果を表す。
約10ccsで操作する本発明によるポンプ10の吸入量の
減圧度の変化（は約18mmHgプラスまたはマイナス4mmHg
よりも少ない。これは先行技術ポンプ102の吸入量の減
圧度変化と比較され、先行技術ポンプでは毎分10ccsで
およそプラスまたはマイナス8mmHgである。かくして本
発明に従うポンプ10の背圧の変化は先行技術ポンプ102
によるものよりも優っている。
減圧度（真空度）の変化または背圧の減少におけるさ
らに重要な改善は、高速流で操作されるとき本発明によ
るポンプ10により発揮される。このことは図７に示さ
れ、ここではポンプ10の減圧の変化は約プラスマイナス
5Hgであり、一方先行技術ポンプ102に対する減圧変化は
約プラスマイナス15Hgであり、これも改良された要素を
示す。
上記において本発明の利点を示して利用される方法を
示すために本発明による特定のぜん動ポンプが記載され
たが、本発明はこれに限定されない。従って、当業者が
考え得る全ての改良実施例、変形実施例あるいは等価な
配置は添付の請求の範囲に規定される本発明の範囲に含
まれると考えるべきである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ Ｆ０４Ｃ 5/00 Ａ６１Ｆ 9/00 ５６０ (72)発明者 サーバー、ティム アメリカ合衆国94578カリフォルニア州 サン・リーンドロ、ルナ・アベニュー 2015番 (72)発明者 ロズロン、スーザン アメリカ合衆国92677カリフォルニア州 ラグーナ・ニゲール、ラ・プラタ・ドラ イブ24996番 (56)参考文献 特開 昭60−116890（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−149781（ＪＰ，Ａ) 実開 昭64−6380（ＪＰ，Ｕ) 実公 昭62−15508（ＪＰ，Ｙ２) 実公 平３−18712（ＪＰ，Ｙ２) 実公 昭62−15510（ＪＰ，Ｙ２) 欧州特許出願公開19818（ＥＰ，Ａ１) 英国特許出願公開2076068（ＧＢ，Ａ) スイス国特許出願公開562402（ＣＨ, Ａ３) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F04B 43/12 F04C 5/00 341

Claims (7)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】折り曲げ可能で弾力性のあるチューブと、 該チューブをアーチ状に保持するためのハウジング手段
    と、 該ハウジング手段に回転可能に装着されたアセンブリヘ
    ッド手段であって、ヘッド回転軸に対して略平行な回転
    軸を有する複数のローラがヘッド回転軸の周囲に環状に
    装着されているアセンブリヘッド手段と、 ハウジング手段に旋回可能に装着され、アーチ形状の表
    面を備えるポンプアームであって、アセンブリヘッド手
    段が回転するにつれて、上記ローラが該アーチ形状表面
    に対して上記チューブを圧縮できる閉鎖位置に位置決め
    可能であるポンプアームと、 該ポンプアームを閉鎖位置でロックするためのロッキン
    グ手段とを備え、 ロッキング手段は、ポンプアームに旋回可能に装着さ
    れ、ハウジング手段と係合可能な舌状部を有するぜん動
    型ポンプ。
  2. 【請求項２】舌状部は、ハウジング手段に設けられた凹
    所にはまり込むようにした請求項１記載のぜん動型ポン
    プ。
  3. 【請求項３】ロッキング手段とポンプアームとの間にバ
    ネが介在している請求項１または２記載のぜん動型ポン
    プ。
  4. 【請求項４】折り曲げ可能で弾力性のあるチューブと、 該チューブをアーチ状に保持するためのハウジング手段
    と、 該ハウジング手段に回転可能に装着されたアセンブリヘ
    ッド手段であって、ヘッド回転軸に対して略平行な回転
    軸を有する複数のローラがヘッド回転軸の周囲に環状に
    装着されているアセンブリヘッド手段と、 ハウジング手段に装着され、アーチ形状の表面を備える
    ポンプアームであって、アセンブリヘッド手段が回転す
    るにつれて、上記ローラが該アーチ形状表面に対して上
    記チューブを圧縮できる閉鎖位置に位置決め可能である
    ポンプアームと、 該ポンプアームを閉鎖位置でロックするためのロッキン
    グ手段とを備え、 各ローラの周面は、ポンプアームのアーチ形状表面に対
    して略平行な一定直径部と、該一定直径部から直径が大
    きくなるように両端側に延びるアーチ形状表面とを含む
    ぜん動型ポンプ。
  5. 【請求項５】ポンプアームのアーチ形状表面は、各ロー
    ラがチューブと接触を開始してからアセンブリヘッド手
    段が約45度回転する間に、各ローラは連続的に接触しな
    がらチューブを徐々に封止するような形状を有する請求
    項１または４記載のぜん動型ポンプ。
  6. 【請求項６】チューブは、ハウジング手段を通過する動
    きを阻止するための手段を備える請求項１または４記載
    のぜん動型ポンプ。
  7. 【請求項７】アセンブリヘッド手段には、４個のローラ
    が装着されている請求項１または４記載のぜん動型ポン
    プ。
JP50078294A 1992-06-03 1993-05-27 パルス動を減少させた先細り形状の湾曲型ポンプヘッド Expired - Lifetime JP3380874B2 (ja)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
US892,788 1992-06-03
US07/892,788 US5230614A (en) 1992-06-03 1992-06-03 Reduced pulsation tapered ramp pump head
PCT/US1993/005064 WO1993024755A1 (en) 1992-06-03 1993-05-27 Reduced pulsation tapered ramp pump head

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH07507612A JPH07507612A (ja) 1995-08-24
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ID=25400484

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US (1) US5230614A (ja)
EP (1) EP0643808B1 (ja)
JP (1) JP3380874B2 (ja)
AT (1) ATE162275T1 (ja)
AU (1) AU4395593A (ja)
CA (1) CA2136015A1 (ja)
DE (1) DE69316360T2 (ja)
WO (1) WO1993024755A1 (ja)

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