JP6165188B2 - 流体の蠕動運動のためのポンプ装置、チューブ装置およびシステム - Google Patents

Description

発明の分野
この発明は、概して流体の運動に関し、より具体的には、流体の蠕動運動のためのポンプ装置、チューブ装置およびシステムに関する。

発明の背景
流体塊から別の箇所への採取のための流体の運動は、日常的必要があるものであり、多数の方法で行なわれ得る。この運動中に流体を運ぶためにチューブまたはパイプを用いるとき、重力またはポンプのいずれかが、流体を１つの箇所から別の箇所へ移動させるために必要な吸引を生じるおよび／または維持するために必要である。

流体の流体塊からの運動は、緩やかにゆっくりと一定に行なわれなくてはならないときがある。この緩やかでゆっくりとした一定の態様は、蠕動としても知られている。蠕動的ポンプ輸送は、多数のやり方で行なわれてもよく、手押しポンプによるものまたは蠕動ポンプを用いるものを含むがこれに限定されない。

医療において、胸腔穿刺および穿刺術は、典型的に手押しポンプによって行なわれて、患者の身体内の過剰体液を、処分のために廃液袋に、または実験室分析もしくは任意の他の医療用途のためにシリンジに蠕動運動させる。手押しポンプ輸送は、時間がかかり、人が常時付添う必要がある。さらに、付添い者は、蠕動運動を維持するのに必要な手押しポンプ輸送を手で行なわなければならない。一貫した吸引力を手押しポンプ輸送を用いて生じさせることは難しい。過剰体液の量によっては、手押しポンプ輸送は、数時間の手作業を要することがある。

胸腔穿刺および穿刺術のための追加的な既知の方法には、ガラス真空吸引瓶および壁／可搬式吸引が含まれる。これらの方法は典型的に、蠕動吸引ではなく持続的な吸引を生じる。ガラス真空吸引瓶は、配送中に壊れることが多いため不十分な吸引を引起し、嵩張り、壊れやすいため保管、操作および配送が難しく、大きさが典型的には限られているため処置中に頻繁な交換を必要とし、特別な医療廃棄物取扱い手順を必要とし、使用中砕け散ると、砕け散ったガラスの危険と体液の汚染の問題とを引起す。壁吸引は、持続的な吸引しか提供しないことに加え、すべての臨床の場で容易に利用可能なものではない。壁ユニットは、既存の設備に後付けするには費用が高い。可搬式ユニットは、数千ドルの費用がかかることがある。壁ユニットおよび可搬式ユニットは両方とも、典型的に容量が小さいため、処置の途中で頻繁な交換を必要とする。壁ユニットは、胸腔穿刺および穿刺術にとって安全な吸引力よりも大きな吸引力を生じやすい。

発明の概要
流体の蠕動運動および採取のためのポンプ装置、チューブ装置および方法。

この発明の第１の局面は、流体の蠕動運動のためのポンプ装置を提供する。この装置は、剛性チューブと、一次可撓性チューブとを含み、一次可撓性チューブは、剛性チューブに接続されている。この装置は、さらに蠕動ポンプを含み、一次可撓性チューブは、蠕動ポンプを通して挿入されている。

この発明の第２の局面は、流体の蠕動運動および採取のためのチューブ装置を提供する。この装置は、吸引器と、剛性チューブと、一次可撓性チューブとを含み、一次可撓性チューブは、蠕動ポンプを通して挿入するために構成されている。この装置は、さらに採取容器を含む。

この発明の第３の局面は、流体の蠕動運動および採取のための蠕動ポンプ、チューブおよび容器の使用方法を提供する。この方法は、流体を貯留流体から吸引器で吸引するステップと、流体を貯留流体から剛性チューブで移送するステップと、流体を剛性チューブから一次可撓性チューブで移送するステップと、一次可撓性チューブを蠕動ポンプを通して挿入することによって、流体を蠕動的にポンプで輸送するステップと、流体を採取容器で受けるステップとを含む。

この発明のこれらのおよび他の特徴は、添付の図面に関連して考慮されるこの発明のさまざまな局面の以下の詳細な説明からより容易に理解されるであろう。

ポンプ装置の１つの実施例を示す図である。 チューブ装置の１つの実施例を示す図である。 チューブまたはポンプ装置の１つの実施例の部分図である。 チューブ装置の１つの実施例を示す図である。 チューブまたはポンプ装置の１つの実施例の部分図である。

図１に見られるように、剛性チューブ４と、一次可撓性チューブ６と、蠕動ポンプ８とで構成されるポンプ装置２の１つの実施例が示されている。剛性チューブの第１の端部１０は、一次可撓性チューブの第１の端部１２に接続されている。一次可撓性チューブ６は、蠕動ポンプ８を通して挿入されている。

ポンプ装置２を動作させるために、剛性チューブの第２の端部１４は、貯留流体１６に挿入されており、流体は剛性チューブ４および一次可撓性チューブ６を通して吸引され、一次可撓性チューブの第２の端部１８で排出される。

蠕動ポンプ８は、一次可撓性チューブ６に蠕動運動を印加することを可能にする任意の入手可能な蠕動ポンプ８であってもよい。１つの実施例において、蠕動ポンプ８は電動である。さらに、１つの実施例において、蠕動ポンプ８の速度を調節することができる。本明細書中に記載されるような蠕動ポンプ８の１つの例は、リーナルシステムズインコーポレイテッド（Renal Systems, Inc）製のリーナルシステムズミニポンプ（Renal Systems Minipump）（登録商標）ＲＳ−７８００（商標）である。１つの実施例において、蠕動ポンプ８は、流体をよりよく抽出するために貯留流体１６の高度よりも下に置かれる。貯留流体１６は、生物（図示せず）内にあり得る。

図２に見られるように、吸引器２０と、剛性チューブ４と、一次可撓性チューブ６と、複数の二次可撓性チューブ２２と、コネクタ２４と、複数の締付具または弁２６のうち一方と、複数の採取容器２８とで構成されるチューブ装置１２の１つの実施例が示されている。吸引器２０は、シース針、カテーテルまたは任意の数の吸引装置であってもよい。複数の採取容器２８は、廃液袋３０およびシリンジ３２のうち少なくとも一方を含み得る（図４参照）。当業者は、剛性チューブ４、一次可撓性チューブ６、複数の二次可撓性チューブ２２、コネクタ２４、複数の締付具または弁２６のうち少なくとも一方、およびシリ
ンジ３２の多くの配列を認識するであろう。この場合、シリンジ３２は、シリンジ３２を用いて流体を除去しやすくするために貯留流体１６と採取袋３０との間に置かれ得る。

コネクタ２４の１つの実施例は、１つの流入部３４と２つの流出部３６とを提供するが、この発明は、任意の数の流出部を提供するコネクタ２４を有し得る。

複数の締付具および弁２６の１つの実施例が例示されるが、この発明は、使用者の必要に応じて締付具および弁２６の任意の組合せを使用することができる。この発明の１つの実施例において、弁２６のうち少なくとも１つは、貯留流体１６と蠕動ポンプ８との間の剛性チューブ４または一次可撓性チューブ６のいずれかに置かれて、流体の流れを一方向に制限する一方向弁であり得る。

吸引器２０は、シース針として例示されているが、この発明は、カテーテルを含むがこれに限定されない任意の数の吸引器を使用することができる。

剛性チューブ４、一次可撓性チューブ６および二次可撓性チューブ２２は、特定の長さまたは断面に限定されない。当業者は、剛性チューブ４、一次可撓性チューブ６および二次可撓性チューブ２２を、外径、内径、壁強度、および剛性／可撓性の程度についてその全長にわたって変化する一連のチューブへと融合し得ることを容易に認識するであろう。

複数の採取容器２８は、使用者が必要とする任意の組合せの容器であってもよい。採取容器２８は、使用者が必要とする任意の体積であってもよい。

図３に見られるように、この発明の１つの実施例の部分図が示されている。回路接続部３８が設けられており、蠕動ポンプ８のための電気回路は、一次可撓性チューブ６が蠕動ポンプ８を通して挿入されると完成する。当業者は、回路接続部３８のための多くの装置を用い得ることを容易に認識するであろう。１つの実施例において、回路接続部３８は、可撓性チューブ接続部４０とポンプ接続部４２とで構成される。一次可撓性チューブ６が蠕動ポンプ８を通って挿入されると、可撓性チューブ接続部４０とポンプ接続部４２とが互いに接触する。互いに接触することにより、回路接続部３８が完成するため、蠕動ポンプ８の電源が入る。可撓性チューブ接続部４０およびポンプ接続部４２は、任意の既知の回路接続装置および材料で作られていてもよい。１つの実施例において、２つの接続部は、磁石で構成される。

図４に見られるように、チューブ装置１２の１つの実施例が示されている。複数の流体運動センサ４４が設けられている。流体運動センサ４４は、剛性チューブ４、一次可撓性チューブ６、または二次可撓性チューブ２２沿いの任意の箇所に取付けられてもよい。流体運動センサ４４は、流体が運動しているかどうか検出してもよく、または運動している流体の量を測定してもよい。運動している流体の量は、速度、体積または任意の他の流量測定値で測定され得る。流体運動センサ４４は、アラーム４６に接続されていてもよい。アラーム４６は、可聴性、可視性もしくは振動性の信号または任意の他の種類の信号を有してもよい。流体運動センサ４４は、４８で蠕動ポンプ８に接続されていて、流量を調節することによってまたは流れを完全に止めることによってのいずれかにより運動の流れを調節してもよい。

この発明は、複数の方向矢印５０を、剛性チューブ４、一次可撓性チューブ６、二次可撓性チューブ２２、蠕動ポンプ８、吸引器２０、締付具および弁２６、または採取容器２８の上に含んでもよい。方向矢印５０は、使用者に流体運動方向を知らせるために、または使用者に取付指示を与えるために使用されてもよい。

図５に見られるように、チューブまたはポンプ装置の１つの実施例の部分図が示されている。蠕動ポンプ８を通しての一次可撓性チューブ６の挿入を特定の方向に制限する方向性結合機構５２が設けられている。

１つの実施例において、この発明は、胸腔穿刺および穿刺術のために用いられる。貯留流体１６は、任意の数の原因により生物内に蓄積し得る過剰体液である。吸引器２０は、標準技術を用いて生物に挿入されるシース針またはカテーテルであり得る。剛性チューブ４は、生物からの移送を可能にし、流体が生物から移送される間、剛性チューブ４の潰れに抵抗する。一次可撓性チューブ６は、蠕動ポンプ８を通して挿入される。コネクタ１８は、締付具および／または弁２６とともに、過剰体液の採取を可能にする。採取容器２８は、１つ以上の廃液袋３０またはシリンジ３２である。１つの採取容器２８が一杯になったとき、締付具または弁２６の使用により流体を別の採取容器２８に再方向付けすることが可能になる。シリンジ３２または他の装置を用いて、過剰体液の試料を採取してもよい。

流体の蠕動運動および採取方法は、ポンプ装置２およびチューブ装置１２の説明により容易に理解されるであろう。蠕動ポンプ８は、流体の緩やかな吸引のための手段を提供する。剛性チューブ４、一次可撓性チューブ６および二次可撓性チューブ１６は、流体が効果的にかつ適正に運動するための手段を提供する。締付具および弁２６は、使用者が流体の流れを制御することを可能にする。１つの流入部３４と複数の流出部３６とを備えたコネクタ２４により、使用者がこの方法をさまざまな種類の流体運動目的に適合させることが可能になる。採取容器２８は、流体の排出のための場所を提供する。この方法の実施例は、概して、流体排出のための採取容器２８を使用するものの、流体の排出は、採取容器なしに起こり得ることが容易に理解されるはずである。

１つの実施例において、この装置および方法は、胸腔穿刺または穿刺術のために用いられる。大量の過剰体液（＞２５０ｍｌ）に対して比類なく有用である。蠕動ポンプ８は、連続的な高い吸引力を発生しない。蠕動ポンプ８は、流体を穏やかな間欠的な脈動で吸引する。

医療分野における利点には、患者に対するより高い安全性が含まれる。この発明により、穏やかな流体吸引と、現在使用されている方法以上の流体除去速度とのバランスが保たれる。この発明により、手押しポンプで輸送する必要がなくなる。この発明により、壁吸引装置を処置室内におく必要がなくなる。この発明により、ガラス真空瓶の必要がなくなることによって、危険、より大きな費用および困難な保管という問題が削減される。ガラス真空瓶の交換がなくなることにより、針で刺すリスクおよび流体が飛び散るリスクも大きく減少する。

吸引器２０は、生物の腹部または胸腔内で流体にアクセスすることを可能にするシース針またはカテーテルシステムであり得る。クックウロロジカルインコーポレイテッド（Cook Urological, Inc.）製のＹＵＥＨ穿刺使い捨てカテーテル針（YUEH Centesis Disposable Catheter Needle）（商標）の使用に成功しているが、当業者は、任意の数の流体ア
クセスおよび廃液装置を用いてもよいことを理解するであろう。

一次可撓性チューブ６および／または二次可撓性チューブ２２は、２０インチオス−メス高圧注入器チューブ（20" Male to Female High Pressure Injector Tubing）で作られ得る。このチューブの使用に成功しているが、当業者は、さまざまな種類のチューブを一次可撓性チューブ６および／または二次可撓性チューブ２２に用いてもよいことを理解するであろう。一次可撓性チューブ６および／または二次可撓性チューブ２２は、吸引器２０と採取容器２８との間の効率的な流体の流れを可能にする。一次可撓性チューブ６およ
び／または二次可撓性チューブ２２は、蠕動ポンプ８が生物の下かつこの生物から離れた床の上に便利にかつ安全に置かれることを可能にするのに必要な長さをこの発明に与える。

本明細書中で用いられる、単数形で記載され「ａ」または「an」の語で始まる要素またはステップは、複数の要素またはステップの排除が明示的に記載されるのでない限り、そのような排除をするものでないことが理解されるべきである。さらに、この発明の「１つの実施例」への言及は、記載される特徴を同様に組込んだ追加的な実施例の存在を排除するものと解釈されることを意図していない。さらにまた、特定の性質を有する要素または複数の要素を「含む」または「有する」実施例は、明示的にその逆に記載されない限り、その性質を有さない追加的なそのような要素を含んでもよい。

本明細書中にさまざまな実施例が説明されるが、明細書中の要素の組合せ、変形または改良が当業者によってさまざまになされてもよく、この発明の範囲内であることが明細書から理解されるであろう。加えて、多くの変更を行なって、この発明の本質的な範囲から逸脱することなく、特定の状況または材料をこの発明の教示に適合させてもよい。したがって、この発明は、この発明を実行するために企図される最良の形態として開示された特定の実施例に限定されず、この発明は添付の特許請求の範囲内にあるすべての実施例を含むであろうことが意図される。

この発明の前述の説明は、例示および説明を目的として提示された。網羅的であることまたは開示された正にその形態にこの発明を限定することは意図されておらず、明らかに、多くの変更および変形が可能である。当業者にとって自明であろうそのような変形および変更は、添付の特許請求の範囲によって定義されるこの発明の範囲内に含まれることが意図される。

２ ポンプ装置、４ 剛性チューブ、６ 一次可撓性チューブ、８ 蠕動ポンプ、１６ 貯留流体、２０ 吸引器、２８ 採取容器、３０ 廃液袋、３２ シリンジ、３８ 回路接続部、４０ 可撓性チューブ接続部、４２ ポンプ接続部、４４ 流体運動センサ。

Claims (21)

1. 患者の体内の貯留流体との連通のために患者の体内に挿入されるように配置された吸引器と、
   前記吸引器に接続された剛性チューブと、
   前記剛性チューブに接続された一次可撓性チューブと、
   前記一次可撓性チューブに接続された採取容器と、
   蠕動を前記一次可撓性チューブに与えるように構成された蠕動ポンプと、
   前記吸引器と前記採取容器との間に配置されたコネクタとを備え、
   前記蠕動ポンプの動作が蠕動を前記一次可撓性チューブに与えることにより流体を患者の体内の貯留流体から前記吸引器、前記剛性チューブおよび前記一次可撓性チューブを通して前記採取容器内に移動させるように、前記一次可撓性チューブが前記蠕動ポンプに挿入されて該蠕動ポンプを貫通し、
   前記コネクタは、シリンジと連通するように構成されており、
   前記蠕動ポンプは電気回路を有し、
   ポンプに動力を供給するように、前記一次可撓性チューブが前記蠕動ポンプを通って挿入されるときに、前記電気回路における回路接続が完了し、
   前記採取容器に移動した前記流体が、前記吸引器を通って移動した流体と同じ流体である、流体の蠕動運動のためのポンプ装置。
2. 前記一次可撓性チューブは、前記蠕動ポンプに対して、方向性結合機構によって一方向に挿入されるように制限され、前記方向性結合機構は、前記蠕動ポンプを貫通するようになされる前記一次可撓性チューブの前記蠕動ポンプへの挿入を、前記蠕動ポンプの動作中において、流体を前記吸引器から前記剛性チューブおよび前記一次可撓性チューブを通して前記採取容器内に移動させる方向に制限する、請求項１に記載のポンプ装置。
   流体の蠕動運動のためのポンプ装置。
3. コネクタをさらに備え、前記コネクタは、流入部のための１つの開口部と、流出部のための複数の開口部とを有する、請求項１に記載のポンプ装置。
4. 前記コネクタは、Ｙコネクタである、請求項３に記載のポンプ装置。
5. 前記吸引器は、シース針およびカテーテルのうちの少なくとも一方である、請求項１に記載のポンプ装置。
6. 前記採取容器は、複数の採取容器を含む、請求項１に記載のポンプ装置。
7. 前記採取容器は、廃液袋およびシリンジのうちの少なくとも一方である、請求項１に記載のポンプ装置。
8. 複数の、締付具および弁のうちの少なくとも一方をさらに備える、請求項１に記載のポンプ装置。
9. 一方向弁をさらに備える、請求項８に記載のポンプ装置。
10. 流体運動センサをさらに備える、請求項１に記載のポンプ装置。
11. 流体の蠕動運動および採取のためのチューブ装置であって、
    患者の体内の貯留流体との連通のために配置された吸引器と、
    前記吸引器に接続された剛性チューブと、
    前記剛性チューブに接続された一次可撓性チューブと、
    前記一次可撓性チューブに接続された採取容器と、
    前記吸引器と前記採取容器との間に配置されたコネクタとを備え、
    前記一次可撓性チューブは、蠕動を前記一次可撓性チューブに与えるように構成された蠕動ポンプに挿入するために、前記蠕動ポンプの動作が蠕動を前記一次可撓性チューブに与えることにより流体を前記貯留流体から前記吸引器、前記剛性チューブおよび前記一次可撓性チューブを通して前記採取容器内に移動させるように構成されており、
    前記コネクタは、シリンジと連通するように構成されており、
    前記一次可撓性チューブは、蠕動ポンプの電気回路を接続してポンプに動力を供給するように、該一次可撓性チューブが前記蠕動ポンプに挿入されるときに、前記蠕動ポンプの第２のコネクタと協働する第１のコネクタを有し、
    前記採取容器に移動した前記流体が、前記吸引器を通って移動した流体と同じ流体である、チューブ装置。
12. 前記チューブ装置はさらに、方向性結合機構を備え、前記方向性結合機構は、前記蠕動ポンプの動作が蠕動を前記一次可撓性チューブに与えることにより流体を前記吸引器から前記剛性チューブおよび前記一次可撓性チューブを通して前記採取容器内に移動させるように、前記蠕動ポンプを貫通してなされる前記一次可撓性チューブの前記蠕動ポンプへの挿入を一方向に制限する、流体の蠕動運動および採取のための、請求項１１に記載のチューブ装置。
13. 前記吸引器は、シース針およびカテーテルのうちの少なくとも一方である、請求項１１に記載のチューブ装置。
14. コネクタをさらに備え、前記コネクタは、流入部のための１つの開口部と流出部のための複数の開口部とを有する、請求項１１に記載のチューブ装置。
15. 複数の二次可撓性チューブをさらに備え、前記一次可撓性チューブは、前記剛性チューブおよび前記コネクタの流入部に接続されており、２つ以上の前記二次可撓性チューブは、前記コネクタの流出部に接続される、請求項１３に記載のチューブ装置。
16. 前記一次可撓性チューブおよび前記二次可撓性チューブのうちの少なくとも一方に配置するための、複数の、締付具および弁のうちの少なくとも一方をさらに備える、請求項１５に記載のチューブ装置。
17. 前記採取容器は、廃液袋およびシリンジのうちの少なくとも一方である、請求項１１に記載のチューブ装置。
18. 患者からの流体の蠕動運動のためのシステムであって、
    シース針およびカテーテルのうちの少なくとも一方を含む吸引器と、
    前記吸引器に流体接続された剛性チューブと、
    前記剛性チューブに流体接続された一次可撓性チューブと、
    前記一次可撓性チューブに流体接続された廃液袋と、
    蠕動を前記一次可撓性チューブに与えるように構成された蠕動ポンプと、
    前記吸引器と前記廃液袋との間に配置されたコネクタとを備え、
    前記蠕動ポンプの動作が、流体を患者から前記吸引器、前記剛性チューブおよび前記一次可撓性チューブを通して前記廃液袋内に移動させるように、前記一次可撓性チューブに蠕動を与え、
    前記コネクタは、シリンジと連通するように構成されており、
    前記蠕動ポンプは電気回路を有し、
    前記蠕動ポンプを通しての前記一次可撓性チューブの挿入により、ポンプに動力を供給するために前記電気回路の回路接続を完了し、
    前記採取容器に移動した前記流体が、前記吸引器を通って移動した流体と同じ流体であり、
    前記剛性チューブ、前記一次可撓性チューブ、および前記廃液袋は、流体の第１の採取流路を定め、前記システムは、流体の第２の採取流路を定め、前記第２の採取流路は前記第１の採取流路に結合される、システム。
19. 前記一次可撓性チューブは、方向性結合機構によって前記蠕動ポンプに対して一方向に挿入されるように制限され、前記方向性結合機構は、前記蠕動ポンプを貫通するようになされる前記一次可撓性チューブの前記蠕動ポンプへの挿入を、前記蠕動ポンプの動作中流体を前記吸引器から前記剛性チューブおよび前記一次可撓性チューブを通して前記廃液袋内に移動させる方向に制限する、請求項１８に記載のシステム。
20. 前記シース針またはカテーテルは、患者の腹部または胸腔内にある流体にアクセスするように構成される、請求項１８に記載のシステム。
21. 前記吸引器はシース針を含む、請求項２０に記載のシステム。

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