JP4280411B2 - 空気圧コントローラ及び方法 - Google Patents

Description

【０００１】
（発明の属する技術分野）
本発明は、概して、流体供給装置のための制御装置に関する。特に、本発明は、血管造影装置から患者への流体の供給を制御する可変信号を発生するための空気圧コントローラに関する。
【０００２】
（従来の技術）
血管造影法は、血管内の異常又は狭窄を検知し且つ処置するのに使用される方法である。血管造影中に、脈管構造のＸ線撮影像は、カテーテルを介して静脈又は動脈内にＸ線撮影用のコントラスト物質を注射することによって得られる。注射がなされた静脈又は動脈に流体的に接続された脈管構造は、コントラスト物質で満たされる。コントラスト物質が注射された体の部位をＸ線が通過せしめられる。Ｘ線は、コントラスト物質によって吸収されてコントラスト物質を含んでいる血管のＸ線外形又は像を生じる。コントラスト物質で満たされた血管のＸ線の像は、通常、フィルムかビデオ・テープに記録され且つ蛍光透視装置モニター上に表示される。
【０００３】
血管造影の間、医師が静脈か動脈内にカテーテルを配置した後、血管造影用カテーテルは、手動か又は自動のコントラスト物質注射機構に接続される。典型的な手動のコントラスト物質注射機構は、注射器とカテーテル接続部材を含んでいる。手動のコントラスト物質注射機構のユーザは、注射器のプランジャーにかけられる手動による作用力を変えることによって、注射の量及び容積を調節する。
【０００４】
自動のコントラスト物質注射機構は、典型的には、線形のアクチュエータに接続された注射器を含んでいる。この線形のアクチュエータは、電子的に制御されているモーターに接続されている。オペレータは、コントラスト物質の一定の体積と一定の注射量とを電子制御装置に入力する。注射を開始させるか又は停止させること以外には、オペレーターと本機械との間に対話的な制御は存在しない。流量の変化は、本機械を停止させ且つパラメータをリセットすることによって生じる。
注射機構の制御を改良することは望ましい。
【０００５】
（発明の概要）
本発明は、従来技術の制限事項及び不利な点による問題のうちの少なくとも１つを実質的に排除した流体の供給機械を制御するための制御装置に関する。
【０００６】
本明細書において具体化され且つ広く記載されているように、本発明の及び本発明の目的に従う利点を成し遂げるために、本発明は、流体供給機械を制御する制御装置を含んでいる。本装置は、ハウジング、同ハウジングに固着された圧力制御部材、第１の流体導管部材及び第１のセンサーを含んでいる。圧力制御部材は、制御部材内部の流体の圧力を選択的に変えることが出来るような構造及び構成とされている。第１の流体導管部材は、圧力制御部材と流体流通状態にある。第１のセンサーは、第１の流体導管部材と流体流通状態にある。このセンサーは、制御部材内の流体の圧力に基づいた制御信号を発生するような構造及び構成とされている。
【０００７】
ハウジングは、安くて軽い材料を含んでいるのが好ましい。いくらかの好ましい用途においては、ハウジングはプラスチックである。このことにより、ハウジングは使い捨て可能とすることができる。すなわち、一人の患者に対して使用した後にハウジング全体を廃棄することができる。
【０００８】
ハウジングは、ハウジングの内部を包囲している壁を形成しているのが好ましい。圧力制御部材はハウジングの内部に配置される。
【０００９】
いくらかの装置においては、圧力制御部材は、ハウジング内部に配向され且つ弾性材料を含んでいる第１の空気袋を含んでいる。第１の空気袋は、第１の空気袋内の流体の圧力を変えるように選択的に調節可能な体積を有する。
【００１０】
いくつかの好ましい実施形態においては、ハウジング壁には、第１の空気袋へのアクセスを提供するために第１の開口を形成されている。好ましくは、第１の空気袋の一部分は、ユーザによって制御できるように第１の開口を通って延在している。
【００１１】
一つの好ましい実施形態においては、制御装置は、ハウジング内部へと配向された第２の空気袋を含んでいる。第２の空気袋は、同第２の空気袋内部の流体の圧力を変更できるように選択的に調節可能な容積を有している。第２の流体導管部材は第２の空気袋と流体流通状態にあり、第２のセンサーは第２の流体導管部材と流体流通状態にある。このセンサーは、第２の空気袋内の流体の圧力に基づいた制御信号を発生するような構造及び構成とされている。いくつかの好ましい装置においては、第２の空気袋は、患者への食塩水の分散を制御する。
【００１２】
一つの好ましい装置においては、ハウジングは第２の開口を形成している。好ましくは、第２の空気袋の一部分は、第２の開口を通って延在している。
【００１３】
一つの実施形態においては、ハウジングの第１の開口と第２の開口が、同じ平面にある。もう一つ別の実施形態においては、ハウジングの第１の開口と第２の開口とが、一対の平行な平面内にある。更にもう一つ別の実施形態においては、ハウジングの第１の開口は第１の平面内にあり、ハウジングの第２の開口は第２の平面内に有り、そして第１及び第２の平面は斜角で相交わっている。もう一つの実施形態においては、ハウジングの第１の開口は第１の平面内に有り、ハウジングの第２の開口は第２の平面内にあり、第２の平面は第１の平面に対して直角である。
【００１４】
ハウジングには、チューブにスナップ式に嵌合できるような構造及び構成とされた少くとも一つ溝が形成されるのが好ましい。ある種の好ましい構成においては、相互に垂直に交差する一対の溝が設けられる。このことにより、制御装置のハウジングが典型的な血管造影装置における多数のチューブのどれにもスナップ嵌合することができる。
【００１５】
ある種の好ましい構成においては、第１の空気袋は、第１の球形の部分と第１の平らな部分とを形成している。第１の球形の部分は、ハウジング内の第１の開口を通って突出しており、第１の平らな部分は、完全にハウジング内部に配置されている。好ましくは、ある種の実施形態においては、第２の空気袋は、第２の球形の部分と第２の平らな部分とを形成している。第２の平らな部分は第２の開口を通って延びているのが好ましく、そして、第２の球形の部分は完全にハウジング内部に配置されている。この好ましい配置は、第１の空気袋と第２の空気袋との間に異なる感触を提供する。
【００１６】
ある種の好ましい実施形態においては、第１の流体導管部材は第１の可撓性の内腔を含んでおり、第２の流体導管部材は第２の可撓性の内腔を含んでいる。いくらかの好ましい実施形態においては、第１の内腔と第２の内腔とは、各々、プラスチックの管を含んでいる。
好ましくは、ハウジングは、ユーザの手の中に気持ちよく適合する大きさに作られる。好ましくは、ハウジングは、せいぜい約１２．７センチメートル（５インチ）の長さであり且つせいぜい約５．０８センチメートル（２インチ）の幅である。
【００１７】
もう一つ別の特徴によれば、本発明は、流体を患者の体内に投与するための流体供給機械を制御するための方法に関する。本方法は、流体供給機械に圧力制御部材を固着するステップを含んでいる。圧力制御部材内の圧力は、圧力制御部材の容積を調節することによって変えられる。流体は、圧力制御部材内の圧力に基づいて患者に投与される。患者に対して望ましい過程が完了するまで、この圧力変更過程及び流体投与過程が選択的に繰り返される。
【００１８】
好ましくは、選択的に繰り返されるステップの後に、圧力制御部材は流体供給機械から取り外される。次いで、圧力制御部材は廃棄される。次いで、新しい別の第２の圧力制御部材が、別の第２の患者に対する手術のために流体供給機械に固着される。
【００１９】
一つの好ましい方法においては、固着ステップは、圧力制御部材を収容するハンドピースを取り付けることを含んでいる。圧力制御部材は、好ましくは、弾性のバルブを含んでいる。好ましくは、圧力を変化させるステップは、バルブに圧力をかけることを含んでいる。このことにより、バルブ内の容積が減じられ且つバルブ内の圧力が変化せしめられる。
【００２０】
前述の一般的な説明及び以下の詳細な説明は例示的なものであり且つ説明のためだけのものであり、請求されている本発明を限定するものではないことは、理解されるべきである。
【００２１】
本明細書に組み入れられてその一部を構成している添付図面は、その説明と共に本発明の例示的な実施形態を図示したものであり、本発明の原理を説明する役目を果たす。
【００２２】
（好ましい実施形態の詳細な説明）
ウィルソンほかに付与され且つ本明細書において一般的に開示として割り当てられている米国特許第５，５７３，５１５号は、ユーザが遠隔制御によって血管造影流体の分散量を制御することができるようになされた血管造影注射装置を記載している。本発明は、ウィルソンほかの特許において記載された装置において使用可能な空気圧コントローラである。特に、本発明は、血管造影注射器を制御するために、予め設定された最大値と最小値の間で、空気袋内部の空気圧の変化に比例する可変の制御信号を発生する。
【００２３】
好ましい実施形態の詳細な説明
図１乃至４は、本発明の制御装置の第１の実施形態を示している。図１及び２においては、制御装置は全体が符号２０で示されている。制御装置２０は、概して、その中に少なくとも一つの単一の圧力制御部材２４が保持され且つ固定されている。制御装置２０は、ハンドピース又は外皮又はハウジング２２を含んでいる。この圧力制御部材は、ユーザーによる調整に基づいて制御部材内の流体圧力を選択的に変えるような構造となっている。図１及び２に示された特定の実施形態においては、ハウジング２２は、第２の圧力制御部材２６をも保持している。第２の圧力制御部材２６は、圧力制御部材２４に似た機能を有する。
【００２４】
図３において、流体導管部材２８は、圧力制御部材２４と流体流通状態、例えば、空気流通状態又は流体流通状態にある。流体通路３０（図２）は、圧力制御部材２４を第１の流体導管部材２８に接続している。第１の流体導管部材２８は、圧力制御部材２４と第１のセンサ３２（図１２）との間に流体通路及び空気流通を提供する。第１のセンサ３２は、圧力制御部材２４内に流体圧力に基づいた制御信号を発生するような構造とされている。即ち、センサ３２は、大気圧と圧力制御部材２４との間の圧力差を検知する。圧力差の大きさに基づいて、第１のセンサ３２は、この大きさに比例した制御信号を発生する。この制御信号は、血管造影装置から分散される流体の流れの速さを調節する。
【００２５】
圧力制御部材２４と類似して、第２の圧力制御部材２６は、この第２の圧力制御部材２６と第２の流体導管部材３６（図３）との間の流体流（空気流又は流体流）の流通状態を提供する流体通路３４（図２）に接続されている。第２の流体導管部材３６は、第２のセンサ３８（図１２）につながっている。第２のセンサ３８は、大気と第２の圧力制御部材２６との間の圧力差を検知し且つこの圧力差に基づいた信号を発生する。好ましくは、第２のセンサ３８は、食塩水のような血管造影装置の第２の流体の分散を制御するための信号を送る。
【００２６】
全体の動作原理を考えつつ、好ましい実施形態のより特別な詳細を説明する。 ハウジング２２は、圧力制御部材２４，２６を保持し且つ囲繞し且つ圧力制御部材２４，２６が不意に又は不本意に作動するのを防止するために設けられている。ある種の好ましい実施形態においては、ハウジング２２は、軽量で耐久性のある材料によって作られている。図示した好ましい実施形態においては、ハウジング２２は、プラスチックすなわち射出成形された頂部及び底部からなる半体（例えば、二枚貝形の構造）によって作られている。プラスチック材料は低廉であり、一回の使用で捨てることができる。即ち、制御装置２０が一人の患者に一回使用された後に、制御装置２０全体が廃棄されるか又は再使用されない。他の実施形態においては、ハウジング２２は、厚紙又は発泡スチロール材によって作られる。
【００２７】
ハウジング２２は、壁４０を含んでいる。壁４０はハウジング内部４２を包囲している。ハウジングの内部４２には、第１及び第２の圧力制御部材２４，２６が配置され且つ配向されている。このようにして、ハウジング２２は、第１及び第２の圧力制御部材２４，２６が偶発的又は不本意に作動するのを防止する助けとなる。
【００２８】
壁４０は、少なくとも一つの開口４４を画成している。第１の開口４４は、窓即ちハウジングの内部４２へのアクセスポートを提供している。壁４０はまた、ある種の実施形態においては、第２の開口４６を画成している。第２の開口４６は、第１の開口４４と似ており且つハウジング内部４２とハウジング２２の外部環境との間の流通を提供している。
【００２９】
図１及び２に示した特定の実施形態においては、第１及び第２の開口４４，４６が単一面内に形成されている。即ち、第１の開口４４を含んでいる面は、第２の開口４６を含んでいる面と同一の広がりにある。
【００３０】
好ましくは、制御装置２０は、人間の手の中に容易に適合し且つ人間の手の中で制御できる大きさである。図１及び２に示した好ましい実施形態においては、ハウジング２２は、ユーザーがラテックス製の医療用手袋をはめている場合に、把持、特に使用を容易にするような肌理を付けてある。この肌理としては、イリノイ州ビラパークにあるモールドテック（Ｍｏｌｄ Ｔｅｃｈ）から入手可能なモールドテック１１０１０がある。
【００３１】
ハウジング２２は、人間の手によって圧搾されたときに少なくとも約９．０７キログラム（２０ポンド）の力に耐えることができるような構造である。図２に示されているように、ハウジング２２は、使用中に医療用手袋を挟んだり又は穿刺しないような外形である。
【００３２】
図１及び２に示された実施形態においては、ハウジング２２は、人間の右手か左手によって使用可能である。このハウジングは、大多数の人間の手に適合し且つ手の中で心地よく制御できる大きさに作られている。特に、ハウジング２２は、約１２．７センチ（５インチ）以下、好ましくは８．８９乃至１１．４３センチ（３．５乃至４．５インチ）、より好ましくは約９．６５センチ（３．８インチ）の長さである。ハウジング２２の深さは、約１．２７乃至３．８１センチ（０．５乃至１．５インチ）、好ましくは２．５４センチ（１インチ）である。
【００３３】
更に図１及び２を参照すると、上記したように、圧力制御部材２４は、同制御部材２４内の流体圧を選択的に変化させるように機能する。圧力制御部材２４内の圧力の変化に基づいて、第１のセンサ３２は、患者の体内に分散される例えばコントラスト媒質のような流体の量を制御するために、血管造影装置に信号を送る。種々の実施形態を考えることができるが、図示した特定の実施形態においては、圧力制御部材２４は、圧搾バルブ又は空気充填キャビティ若しくはバッグ又は空気袋４８を含んでいる。
【００３４】
第１の空気袋４８は、その形状を保持するが選択的に調節可能な容積を有するように弾性材料で作られている。即ち、ユーザーは、空気袋４８の壁５０の外側面に力をかける。壁５０にかけられた外部からの力に応答して、壁５０は内方に移動し、空気袋４８内の容積は減少する。空気袋４８内の容積が減少すると、圧力が変化すなわち増加する。空気圧は、流体通路３０及び第１の流体導管部材２８を介して第１のセンサー３２に運ばれる。第１のセンサー３２は、空気袋４８内の圧力と雰囲気圧との間の圧力差を検知する。この圧力差に基づいて、センサー３２は、コントラスト媒質の流れを制御するために、血管造影装置に信号を送る。
【００３５】
壁５０から外力を解放すると、空気袋４８はその元々の形状に戻る。ユーザーが再び操作するのは容易である。
【００３６】
空気袋４８は、可撓性の材料であって、しかもその元々の形状を維持することができるものによって作られるのが好ましい。適切な材料としては、プラスチック、ラテックスゴム又はエラストマ材料がある。空気袋４８は、空気袋４８を圧搾したときに生じる最大空気圧が、センサー３２，３６によって正しく且つ安全に処理され得る圧力を超えないように作られている。一つの好ましい実施形態においては、センサー３２，３６は、約２０６．８４ｋＰａ（３０ｐｓｉ）の最大圧力を正しく処理することができる。センサー３２，３６の代わりに別のセンサーが使用される場合には、使用される特定のセンサーに基づいて最大空気圧を変えることができる。
【００３７】
第２の圧力制御部材２６は、圧力制御部材２４に似ている。特に、図示された特定の実施形態においては、第２の圧力制御部材２６は、流体が充填されたキャビティ若しくはバッグ又は圧搾弁又は空気袋５２を含んでいる。第２の空気袋５２は、外力に応答可能な壁５４を含んでいる。壁５４は、外力に応答し且つ第２の空気袋５２の内部容積を調節し且つ変化させるために内方に動くように、弾性部材によって作られている。
【００３８】
第１の空気袋４８と同様に、第２の空気袋５２は、第２の空気袋５２内の流体圧例えば空気圧を変えるように選択的に調節可能な容積を有している。壁５４に外力がかけられると、第２の空気袋５２の容積が減り、圧力が増す。この圧力は、流体通路３４を通り、第２の流体導管部材３６を介して、第２のセンサー３８へと伝達される。第２のセンサー３８は、第２の空気袋５２内の圧力と外部雰囲気との間の圧力差を検知する。第２のセンサー３８は第１のセンサー３２と同じように機能し且つ圧力差に比例した信号を発生するけれども、第２のセンサー３８は、スイッチ即ちデジタルタイプの装置として機能するような構造となっている。圧力差がある値を超えると、第２のセンサー３８は、血管造影装置に信号を送り、この血管造影装置は、食塩水のような第２の流体を患者の体内に分散させる。言い換えると、第２の空気袋５２がある量例えば第２の空気袋５２の全容積の５０％まで圧搾されるか又は押し潰されると、この空気袋は、患者の体内への食塩水の流れを提供する。
【００３９】
第１及び第２の空気袋４８及び５２は、各々、上部を切り取られた球に似た構造とされている。即ち、第１の空気袋４８は、第１の球状部分５６と第１の平らな部分５８とを画成している。同様に、第２の空気袋５２は、第２の球状部分６０と第２の平らな部分６２とを画成している。図２に示された輪郭においては、第１及び第２の空気袋４８，５２はほぼＤ字形状とされている。以下においてより詳細に説明するように、この形状は、ユーザーに、同ユーザーが操作している空気袋についての情報を提供するのに有用である。
【００４０】
図１及び２に示されているように、第１の空気袋４８は、壁４０の第１の開口４４を貫通して延びている部分を含んでいる。第２の空気袋５２は、壁４０の第２の開口４６を貫通して延びている部分を含んでいる。図示された特定の実施形態においては、第１及び第２の空気袋４８，５２は、これらの面の異なる一つが各々の開口を通って突出するように配向されている。このことにより、ユーザーに異なる外部の感触が提供され、ユーザーが制御装置２０を見る必要なく自分が操作しているボタンについての情報が提供される。特に、第１の空気袋４８の第１の球状部分５６は第１の開口４４を通って突出しており、一方、第１の平らな部分５８はハウジング内部４２内に完全に配置されている。第２の空気袋５２の第２の平らな部分６２は第２の開口４６を貫通して延び且つ同開口から突出しており、一方、第２の空気袋の第２の球状部分はハウジング内部４２内に完全に配置されている。第１の球状部分５６と第２の平らな部分６２との間の異なる形状により、ユーザーは、第１の空気袋４８と第２の空気袋５２とを識別することができるであろう。
【００４１】
図２を参照すると、第１及び第２の空気袋４８，５２を第１及び第２の流体導管部材２8，３６に接続している第１及び第２の流体通路３０，３４が図示されている。特に、流体通路３０は、種々の実施形態、例えば、パラチューブ（ｐａｒａｔｕｂｉｎｇ）、プラスチックのルアー嵌合部材、プラスチックの中空チューブ、互いに結合された２つの別個のチューブ、二つの内腔（ｂｉ−ｌｕｍｅｎ）、三つの内腔（ｔｒｉ−ｌｕｍｅｎ）、多数内腔（ｍｕｌｔｉｐｌｅ−ｌｕｍｅｎ）等を含んでも良い。図示された特別のものにおいては、流体通路３０はプラスチックの中空チューブである。同様に、流体通路３４も中空のチューブである。
【００４２】
図２及び３を参照すると、第１及び第２の流体導管部材２８，３６は、各々、流体通路３０，３４からの流体流の通路を提供している。図示した特定の実施形態においては、第１の流体導管部材２８は、単一内腔のチューブ７０を含んでいる。第２の流体導管部材３６もまた単一の内腔チューブ７２を含んでいる。チューブ７０，７２は、単一の外側チューブ又は導管の役目をするチューブ７４によって保持されている。導管の役目をするチューブ７４は、各内腔７０，７２を通る空気流のよじれ及び閉塞を防止するために半剛性であるけれども可撓性である。好ましくは、導管部材２８，３６は、使用の容易性及び便宜性に十分な可撓性を有し、しかも空気圧のより良い伝達のためにコンプライアンスが最少である。一つの好ましい構成においては、導管の役目を果たすチューブ７４は、内腔７０，７２のうちのいずれかを潰すことなく約１３７．８９５ｋＰａ（２０ｐｓｉ）の押し潰し力に耐える。
【００４３】
代替的的な実施形態においては、第１及び第２の流体導管部材２８，３６は、堅固な導管、カラム（ｃｏｌｕｍｎ）又はチューブである。
好ましくは、導管の役目を果たすチューブ７４は、ユーザーに血管造影過程中の自由度及び動きを提供するのに十分な長さである。図２に示された実施形態においては、導管の役目を果たすチューブ７４は、長さが約１．８３メートル（６フィート）である。
【００４４】
図２を参照すると、導管の役目を果たすチューブ７４には、内腔７０，７２を適当な空気ライン及びセンサーに接続するためのコネクタが設けられている。種々の実施形態を考えることができるけれども、図２の実施形態は、プラスチックの孔嵌合部材又はコネクタ７６，７８を示している。コネクタ７６及び７８は、ユーザーが接続を混同できないように互いに反対であるのが好ましい。すなわち、雄型のルアー嵌合部材は、第１の空気袋（コントラスト媒質の流れを制御する）からの制御ラインを各々の第１のセンサー３２に接続し、一方、雌型ルアー嵌合部材は、第２の空気袋５２（食塩水の分散を制御する）からの制御ラインを接続する。
【００４５】
本発明に従って、制御装置２０は、即座の使用でない場合には、血管造影装置と共に定位置に便宜的に備えるか又は配置しても良い。図４を参照すると、制御装置２０は、この制御装置が収容され、掛け止めされ又は相互構造内にスナップ嵌合され得る構造を含んでいる。図４の実施形態は、チューブのような相互かみ合い構造にスナップ嵌合するような構造及び配置とされた少なくとも一つのチャネル、深溝又は溝８０を示している。第２の溝８２は、第１の溝８０と直角に交差している。溝８０，８２は、血管造影装置内の多数の異なったチューブ上の多様な配向内の位置にハウジング２２が掛け止めされるか又はスナップ嵌合できるようにする。
【００４６】
以上の説明から分かるように、少なくともある種の好ましい実施形態においては、制御部材２０は、本質的にハウジング２２，第１及び第２の空気袋４８，５２，第１及び第２の流体通路３０，３４並びにチューブ７０，７２，７４のみから構成されているので、装置２０は容易に廃棄することができる。すなわち、例えば、制御装置２０は製造が安価であり且つ著しく特別な即ち高価な構成部品又は電子部品がないので、ただ一人の患者に使用した後に廃棄することができる。例えば、ハンドピースは、いかなる能動的なセンサー及びマグネットも有していない。このことは、より明確でより無菌で且つより健全な状態に寄与する。
【００４７】
図５乃至６を参照すると、制御装置の第２の実施形態９０が示されている。制御装置９０は、壁９３を有しているハンドピース又はハウジング９２を含んでいる。壁９３は、第１及び第２の開口９５，９６を画成している。この実施形態においては、開口９５，９６は、相互にほぼ平行な二つの異なった面内に配向されている。更に、図５に示されているように、開口９５，９６は、軸線方向でない方向に整合されている。即ち、開口９５の中心は、開口９６の中心と直線的に整合していない。開口９５の中心を通る中心軸線は、開口９６の中心を通る中心軸線に平行である。
【００４８】
制御装置９０は、第１及び第２の空気袋９８，９９を含んでいる。空気袋９８，９９は、図１２に示されているようなセンサーにつながる空気流導管１００，１０１と流体流通している。
制御装置９０は、制御装置２０と同様に機能する。第１及び第２の空気袋９８，９９は、図１乃至３の実施形態と異なり、相対的に配向されている。図５乃至６の実施形態は、ある種の環境においては、空気袋の異なった形状及び配置により、ユーザーにとって好ましい。
【００４９】
図７乃至８は、制御装置のもう一つ別の実施形態１１０を示している。制御装置１１０は、壁１１４を含んでいるハンドピース又はハウジング１１２を含んでいる。壁１１４は、第１及び第２の開口１１６，１１７を画成している。この実施形態においては、第１の開口１１６は第１の面内に含まれ且つ画成されており、第２の開口１１７は第２の面内に含まれている。図８に示すように、第１及び第２の面は斜めの角度で交差している。特に、この実施形態においては、二つの面間の角度は、鈍角すなわち９０゜よりも大きい。開口１１６の中心を通る中心軸線と、開口１１７の中心を通る中心軸線とは、空間内の一点で交差する。
【００５０】
制御装置１１０は、制御装置２０及び制御装置９０と同じように機能する。制御装置１１０は、第１及び第２の空気袋１２０，１２１並びに第１及び第２の空気流導管１２２，１２３を含んでいる。空気流導管１２２，１２３は、空気袋１２０，１２１と図１２に示されたようなセンサーとの間の流体流の流通を提供する。
【００５１】
図９及び１０に着目する。図９及び１０には、制御装置１３０が図示されている。制御装置１３０は、壁１３４を有しているハンドピース又はハウジング１３２を含んでいる。壁１３４は、第１の開口１３６（図９）及び第２の開口１３８（図１０）を画成している。この実施形態においては、第１の開口１３６が画成され又は第１の面内に含まれており、一方、第２の開口１３８は、第１の面と直角の第２の面内に含まれ又は画成されている。すなわち、第２の面は第１の面に直角である。開口１３６を通る中心軸線と、開口１３８を通る中心軸線とは、相互に平行ではなく且つ空間内で相互に交差してもいない。
【００５２】
制御装置１３０は、制御装置２０と同じように機能する。制御装置１３０は、第１及び第２の空気袋１４０，１４１並びに第１及び第２の空気流導管１４３，１４４を含んでいる。第１及び第２の空気袋１４０，１４１は、図１２に示したもののようなセンサーと流体流即ち空気流流通状態にある。
【００５３】
第１及び第２の空気袋１４０，１４１の相対的な配置は、ある種のユーザーにとっては心地良く且つ便利なものであるかもしれない。
【００５４】
図１１に着目する。図１１には、制御装置１５０が図示されている。制御装置１５０は、いかなるハウジング又はハンドピースも備えていない。制御装置１５０は、圧力制御部材１５２を含んでおり、図示された特別な実施形態においては空気袋１５４を含んでいる。空気袋１５４は、流体導管部材１５６と空気流流通状態にある。流体導管部材１５６は、図１２に示したセンサー３２のような第１のセンサーと空気流流通状態にある。制御装置１５０は、制御装置２０と同じように機能する。すなわち、空気袋１５４を圧搾すると、内部容積が減り、その中の空気圧が増す。センサー３２は、圧力差を検知し且つ信号を血管造影装置に送って、コントラスト媒質のような流体の流出量を制御する。
【００５５】
図１１の実施形態においては、任意的な固定部材１５８が図示されている。固定部材１５８は、制御部材１５２をオペレータの手に選択的に固定可能に取り付け又は固定するように機能する。図示した特定の実施形態においては、種々の作動実施形態が考えられるけれども、固定部材１５８はスプリットリング１６０である。リング１６０は、ほぼ円形全体に亘って延びている円弧部分１６２を含んでいる。図示された実施形態において、円弧部分１６２は、約３２０゜乃至３５５゜に亘って延びている。他の実施形態においては、円弧部分１６２は３６０゜に亘って延びている。リング１６０は、堅固でしかも可撓性の材料によって作られている。円弧部分１６２と組み合わせて、リング１６０は、ユーザー毎に調節可能である。円弧部分１６２は、ユーザーの指を収容する大きさになされる。
【００５６】
円弧部分１６２にはスリーブ１６４が接続されている。スリーブ１６４は、導管の役目を果たすチューブ１６６を収容し且つ保持する。スリーブ１６４は、導管の役目を果たすチューブ１６６を摺動可能に収容して、制御装置１５０がユーザーの好み及び相対的な寸法に依存して心地良く且つ便宜に操作できるような寸法とされている。
【００５７】
図１１の実施形態は、ユーザーの指を円弧部分１６２内に滑り込ませることによって使用される。空気袋１５４は、ユーザーの手のひらに対して保持される。ユーザーが血管造影装置内に流体を注入したいときには、ユーザーは、空気袋１５４をそのユーザーの指と手のひらとの間で押し潰す。
図１１には固定部材１５８が示されているけれども、固定部材１５８は任意的なものである。すなわち、血管造影装置内の流体は、空気袋１５４を操作することにより簡単に制御することができる。図１１の実施形態においては固定部材１５８が便利であり且つ好ましいけれども、固定部材１５８は必要とされない。
【００５８】
図１２に着目する。一般に、制御装置２０は、手動コントローラ回路機能ブロック２００に作動可能に結合されており、このブロック２００は、第１の流体導管部材２８と第２の流体導管部材３６とからの空気圧を電気出力信号に変換し、この信号は、処理のためにコンピュータにフィードバックされる。このコンピュータは、参照番号を記すことによって本明細書に組み入れられている米国特許第５，５７３，５１５号に記載されている。
【００５９】
手動コントローラ回路２００は、入力流体導管部材２８，３６からの３つの主要な信号を各々発生する。これらは、ＡＮＡ ＣＯＮＴＲＯＬ信号と、ＣＴＲＬ ＳＱＥＥＺＥ信号と、ＣＴＲＬ ＳＡＬＩＮＥ信号とである。ＡＮＡ ＣＯＮＴＲＯＬ信号は、第１の空気袋４８に対するユーザーの圧力（０〜１００％）と０〜５ボルトのアナログ電圧との１：１の線形的な関係を表す。ＣＴＲＬ ＳＱＥＥＺＥ信号は、第１の空気袋４８がその最大押圧容量の１０％押し潰されたことを示すデジタル信号である。ＣＴＲＬ ＳＡＬＩＮＥ信号は、第２の空気袋５２がその最大押圧容量の５０％まで押し潰されたことを示すデジタル信号である。
【００６０】
図１２を参照すると、ブロック図が示されており、このブロック図は、流体導管部材２８，３６からの空気圧入力信号を、コンピュータによって使用されるＡＮＡ ＣＯＮＴＲＯＬ信号、ＣＴＲＬ ＳＱＥＥＺＥ信号及びＣＴＲＬ ＳＡＬＩＮＥ信号に変換するのに使用される好ましい実施形態の一般的な回路構成部品を示している。このブロック図を参照すると、第１の流体導管部材２８は、第１のセンサー３２に作動可能に結合されている。この特定の実施形態においては、第１のセンサー３２は、手動コントローラ回路２００内に第１の圧力変換器２０２を含んでいる。第１の圧力変換器２０２は、第１の流体導管部材２８内の手動バルブ圧力に比例するユーザーのコントラスト媒質の流量を検知する。第１の流体導管部材２８内の圧力が増加すると、圧力変換器２０２は、電気出力信号を生じ、この信号は、入力流体導管部材２８内の圧力に対して線形的に比例して増加する。第１の圧力変換器２０２の出力は、増幅器２０４に給送され、この増幅器は、異なる信号を０〜５ボルトのアナログ信号に変換し且つ増幅する。調整されていない状態においては、この信号はＡＮＡ ＣＯＮＴＲＯＬ信号を含む。ＡＮＡ ＣＯＮＴＲＯＬ信号は、全体が符号２２０で示されたインターフェースネットワークを通して供給され、このインターフェースネットワークにおいて、このＡＮＡ ＣＯＮＴＲＯＬ信号は、増幅され、調整され、バッファに保留され、ろ波される。好ましい実施形態においては、調整されたＡＮＡ ＣＯＮＴＲＯＬ信号は、次いで、全体が信号調整機能ブロック２２２によって示された更なる信号調整ステップに通され、そこで、この信号はソフトウエアで選択可能な利得を備えた計測増幅器及びアナログ多重通信用装置を通り、１２ビットのＡ／Ｄコンバータ（全体が２２３によって示されている）内へと入る。Ａ／Ｄコンバータの出力は、コンピュータに直接供給される。コンピュータは、ユーザーが第１の空気袋４８を押圧し且つ解放するときにアクチュエータに適用される電力を調整することによってコントラスト媒質の射出流量を制御する。好ましい実施形態においては、コンピュータは、１０ミリ秒毎にＡＮＡ ＣＯＮＴＲＯＬ信号を読み取って、適正な流量をもたらすためにアクチュエータに必要とされる駆動調整量を決定する。
【００６１】
増幅器２０４からのＡＮＡ ＣＯＮＴＲＯＬ信号はまた、調整可能なオフセット（ポテンショメータ２０７によって調整される）を備えたコンパレータ２０６にも供給される。第１の空気袋４８は、その押圧容量の０〜１００％押圧することができる。コンパレータ２０６のオフセットは、そのフルレンジの約１０％まで押圧されたバルブによって調整されて、１０％の閾値が得られたときにコンパレータが出力信号を提供するようになされている。コンパレータ２０６の出力は、バッファ機能ブロック２０８によって全体が示されている一対のインバータによってバッファ処理されて、０〜５ボルトのデジタル信号であるＣＴＲＬ ＳＱＥＥＺＥ信号を提供する。ＣＴＲＬ ＳＱＥＥＺＥ信号は、インターフェース機能ブロック２２０内の回路によってバッファ処理され且つ信号調整機能ブロック２２２内のバスバッファによって更にバッファ処理され、その後に、この信号は、このユーザー信号を直接読み取るコンピュータのレジスタ内に直接供給される。
【００６２】
ユーザーが第２の空気袋５２を押圧すると、第２の流体導管部材３６内の圧力が増加し且つ第２のセンサー３８、図示された特定の実施形態においては第２の圧力変換器２１２に適用される。第２の圧力変換器２１２は、直接線形関係に従って、第２の流体導管部材３６内の空気圧入力圧力を電気出力信号に変換する。第２の圧力変換器２１２は、ユーザーの食塩水射出（スタート／ストップ）を検知する。変換器２１２からの出力信号は、計測増幅器２１４内に供給され、この増幅器は０〜５ボルトのアナログ出力信号を提供し、このアナログ出力信号はコンパレータ２１６の第１の信号入力へ供給される。このコンパレータ２１６はまた、ポテンショメータ２１７によって設定される調整可能なオフセットを有する。コンパレータオフセット調整は、第２の空気袋５２がその最大圧縮の５０％まで押圧されたときに、コンパレータ２１６を起動させるようにオフセットが調整される以外は、コンパレータ２０６に関して述べられたものと同様に動作する。コンパレータ２１６の出力は、バッファ機能ブロック２１８によって全体が示されている一対のインバータによってバッファ処理され、この出力はＣＴＲＬ ＳＡＬＩＮＥ信号である。ＣＴＲＬ ＳＡＬＩＮＥ信号は、インターフェースネットワーク２２内の適当な回路によって調整され且つバッファ処理され、この信号は更に、調整機能ブロック２２２内のバスバッファによって更にバッファ処理され、次いで、コンピュータ内に直接供給される。このコンピュータは、ＣＴＲＬ ＳＡＬＩＮＥ信号を直接読み取って、ウィルソンらに付与された特許において説明されているように、食塩水の射出を開始させ停止させる。
【００６３】
本発明の他の実施形態は、ここに記載された本発明の明細書及び実施を考慮に入れることによって当業者に明らかとなるであろう。本明細書及び実施形態は、例示としてのみ考えられるべきことが意図されている。
【図面の簡単な説明】
図１は、本発明の原理を具体化したコントローラの第１の実施形態の上面図である。
図２は、本発明の原理を具体化した図１に図示したコントローラの側面図である。
図３は、図２における線３−３に沿った断面図である。
図４は、図１に示したコントローラの底面図である。
図５は、本発明の原理を具体化したコントローラの第２の実施形態の上面図である。
図６は、図５に示したコントローラの側面図である。
図７は、本発明の原理を具体化したコントローラの第３の実施形態の上面図である。
図８は、図７に示したコントローラの側面図である。
図９は、本発明の原理を具体化したコントローラの第４の実施形態の上面図である。
図１０は、図８に示したコントローラの側面図である。
図１１は、本発明の原則を具体化したコントローラの第５の実施形態の上面図である。
図１２は、本発明の制御の特徴を図示している概要図である。

Claims (19)

1. 流体の供給機械を制御するための使い捨て可能で手の中に適合しそこで制御できる制御装置であって、
   （ａ）ハウジングと、
   （ｂ）前記ハウジングに固定された圧力制御部材であって、前記制御部材内の流体圧を選択的に変化させるように構成された圧力制御部材と、
   （ｃ）前記圧力制御部材と流体連通した第１の流体導管部材と、
   （ｄ）第１のセンサが前記第１の流体導管部材と流体連通するように、前記第１の流体導管部材を第１のセンサに接続するようになっている第１コネクタとを備え、
   前記圧力制御部材の配置により、前記圧力制御部材内の前記流体圧の差の大きさに比例した可変制御信号を発生するように構成され、圧力変換器を有する第１のセンサと、を含み、
   前記流体の供給機械の作動後、前記第１センサから前記第１の流体導管部材を取り外すように前記第１コネクタがなっており、前記制御装置は廃棄できる、
   制御装置。
2. 請求項１による制御装置であって、
   前記ハウジングがプラスチックを含んでいる制御装置。
3. 請求項２による制御装置であって、
   前記ハウジングが、ハウジングの内部を包囲している壁を形成しており、
   前記圧力制御部材が前記ハウジングの内側に配置されている、装置。
4. 請求項３による制御装置であって、
   前記圧力制御部材は、前記ハウジングの内部に配向され且つ弾性部材を含んでいる第１の空気袋を含み、
   前記第１の空気袋は、同第１の空気袋内の流体圧を変化させるように選択的に調節可能な容積を有している、装置。
5. 請求項４による制御装置であって、
   前記ハウジングは第１の開口を形成しており、
   前記第１の空気の袋の少なくとも一部分が、前記第１の開口を通って延在している、装置。
6. 請求項５による制御装置であって、
   前記ハウジングの内側に配向された第２の空気袋であって、同第２の空気の袋は、容積を前記第２の空気袋内部の流体圧を変化させるように選択的に調節可能な容積を有している前記第２の空気袋と、
   前記第２の空気袋と流体の流通状態にある第２の流体導管部材と、
   第２のセンサが前記第２の流体導管部材と流体連通するように、前記第２の流体導管部材を第２のセンサに接続するようになっている第２コネクタとを備え、
   前記第２の空気の袋の配置により、前記第２のセンサが、第２の空気袋内の流体圧に基づいた制御信号を生成し、また前記第２のセンサが第２の圧力変換器を有し、
   前記流体の供給機械の作動後、前記第２センサから前記第２の流体導管部材を取り外せるように前記第２コネクタがなっている、
   制御装置。
7. 請求項６による制御装置であって、
   前記ハウジングは第２の開口を形成しており、
   前記第２の空気袋の一部分が、前記第２の開口を通って延在している、装置。
8. 請求項７による制御装置であって、
   前記ハウジングの第１の開口と第２の開口とが同一平面内にある装置。
9. 請求項７による制御装置であって、
   前記ハウジングの第１の開口と第２の開口とが一対の平行面内にある装置。
10. 請求項７による制御装置であって、
    前記ハウジングの第１の開口が第１の平面にあり、前記ハウジングの第２の開口が第２の平面にあり、前記第１の平面と第２の平面とが斜角で交差している装置。
11. 請求項７による制御装置であって、
    前記ハウジングの第１の開口が第１の平面内にあり、前記ハウジングの第２の開口が第２の平面内にあり、前記第２の平面が前記第１の平面に垂直である、装置。
12. 請求項７による制御装置であって、
    前記ハウジングは、スナップ嵌合するように構成された少なくとも一つのチャネル、深溝または溝を有している、装置。
13. 請求項７による制御装置であって、
    前記第１の空気袋は、第１の球形の部分と第１の平らな部分を形成し、
    前記第１の球形の部分は前記第１の開口を介して突出しており、前記第１の平らな部分は、完全に前記ハウジングの内部内に配向されており、
    前記第２の空気袋は、第２の球形の部分と第２の平らな部分とを形成しており、
    前記第２の平らな部分は前記第２の開口を通って延びており、前記第２の球形の部分は完全に前記ハウジングの内部に配向されている、装置。
14. 請求項１３による制御装置であって、
    前記第１の空気袋は、同第１の空気袋の容積を選択的に調節するときに、約２０６．８４ｋＰａ（３０ｐｓｉ）以下の力を引き起こすように構成されており、
    前記第２の空気袋は、同第１の空気袋の容積を選択的に調節するときに、約２０６．８４ｋＰａ（３０ｐｓｉ）以下の力を引き起こすように構成されている、装置。
15. 請求項１４による制御装置であって、
    前記第１の流体導管部材が第１の可撓性の内腔を含んでおり、
    前記第２の流体導管部材が第２の可撓性の内腔を含んでいる、装置。
16. 請求項１５による制御装置であって、
    前記第１及び第２の可撓性の内腔がプラスチックの管を含んでいる装置。
17. 請求項１６による制御装置であって、
    前記ハウジングが、約１２．７センチ（５インチ）以下の長さであり、且つ約５．０８センチ（２インチ）以下の幅である、装置。
18. 流体を供給するための流体供給装置を制御するための方法であって、
    （ａ）流体供給装置に使い捨て可能で手の中に適合しそこで制御できる圧力制御部材を固定するステップであって、前記圧力制御部材が、センサが流体導管部材と流体連通するように、該圧力制御部材の流体導管部材を前記流体供給装置のセンサに接続するためのコネクタを備え、また前記センサは圧力変換器を有する、ステップと、
    （ｂ）前記圧力制御部材の容積を調節することによって、同圧力制御部材内の圧力を変化させ、前記調節により、前記圧力制御部材内の圧力の変化に比例した可変制御信号をセンサにより発生させるステップと、
    （ｃ）前記圧力制御部材内の圧力の変化に基づいて、流体が排出されるステップと、
    （ｄ）前記圧力を変化させるステップと流体を供給するステップとを選択的に繰り返すステップと、
    （ｅ）前記選択的に繰り返すステップの後に、前記流体供給装置から前記圧力制御部材を取り外すステップと、
    （ｆ）前記圧力制御部材を廃棄するステップと、
    （ｇ）前記流体供給装置に第２の圧力制御部材を固定するステップと、
    を含む方法。
19. 請求項１８による方法であって、
    前記圧力制御部材を固定するステップが、弾性のバルブを含んでいる同圧力制御部材を囲繞するハンドピースを取り付けるステップを含み、
    前記圧力を変化させるステップが、前記バルブに圧力をかけるステップを含んでいる、方法。

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