JP6262740B2 - 外科用カセットをプライミングするシステムおよび方法 - Google Patents

Description

小切開手術中、特に眼科手術中、組織を切開する、除去する、または別の様式で取り扱うために小型プローブが手術部位内へ挿入される。これらの外科処置中、典型的には、注入システムを使用して眼内へ流体が注入され、吸引システムを使用して注入流体および組織が手術部位から吸引される。注入および吸引システムを、手術前にプライミングする必要がある。気体が注入システムおよび吸引システム内部に閉じ込められるようになる可能性があり、これはある特定の問題を発生させる可能性がある。従前のシステムにおいて、外科用カセットをプライミングするシステムおよび方法は、閉じ込められた気体をシステムから除去しなかった。したがって、外科用カセットをプライミングする改善されたシステムおよび方法に対する必要性が引き続き存在する。

本開示は、概して、液体または外科用カセットをプライミングするための装置および方法に関する。一実施形態において、液体カセット内部の注入システムは、前方流液体および後方流液体を使用してプライミングされる。一実施形態において、装置は、供給源弁を介して、液体供給源から注入液を受容するように構成される注入室と、分離弁を介して注入室に接続される注入圧力源と、注入室に接続される注入導管であって、第１の弁を有し、注入管を含むことができ、第１の圧力を有する非液体環境に暴露される注入ポートを有する、注入導管と、注入室と第１の弁との間の場所で注入導管と交差するクロス導管であって、真空源に接続され、第２の弁を有するクロス導管と、第１の弁、第２の弁、供給源弁、分離弁、注入圧力源、および真空源に電気的に連結される制御装置であって、第１の弁、第２の弁、分離弁、および供給源弁の開閉を制御し、さらに真空源および圧力源の作動も制御する、制御装置とを備える。制御装置は、最初に、注入室を充填するように供給源弁を開き、次いで、注入液が第１の体積の注入液で注入導管を充填すること、および注入液で注入室およびクロス導管を少なくとも部分的に充填することを可能にするように第１の弁および第２の弁を開く。制御装置は、第１の弁、第２の弁、供給源弁、および分離弁を閉じて、注入室を分離する。制御装置は、吸引室内に第２の圧力を生成するように真空源を動作させる。制御装置は次いで、注入室内に第２の圧力を生成するように第２の弁を開き、第２の圧力は、第１の圧力より低い。制御装置は、注入導管内に含まれた第２の体積の注入液が第１の弁を越えて移動することを可能にするように第１の弁および第２の弁、または第１の弁だけを開き、注入液の第２の体積は、注入液の第１の体積以下である。

外科用コンソールの一実施形態の模式図である。 カセットレシーバーの一実施形態の模式図である。 外科用カセットの一実施形態の模式図である。 例示的実施形態による、注入システムの模式図である。 例示的実施形態による、注入システムの模式図である。 例示的実施形態による、図５のシステムを動作させる方法を表すフローチャートである。 例示的実施形態による、図５のシステムを動作させる方法を表すフローチャートである。 例示的実施形態による、図５のシステムを動作させる方法を表すフローチャートである。

以下の開示は、多くの異なる実施形態または例を提供する。本開示を簡素化するために、以下に構成要素および配置の具体的な例を記載する。これらは、言うまでもなく、例に過ぎず、限定することを目的としない。加えて、本開示は、多様な例において参照番号および／または文字を繰り返す場合がある。この繰り返しは、簡素化および明確化を目的とするものであり、検討される多様な実施形態および／または構成の間の関係をそれ自体が決定するものではない。

例示的実施形態において、図１に図示されるように、眼科外科用コンソールは、概して、参照番号１００によって参照される。外科用コンソール１００は、タッチ画面１２８を有する回転式モニター１２６を含むことができる。回転式モニター１２６は、タッチ画面１２８を見ることが必要な人すべてのために、多様な配向に位置決めすることができる。回転式モニター１２６は、左右に移動、ならびに回転および傾けることができる。タッチ画面１２８は、ユーザーがコンソール１００と相互作用することを可能にするグラフィカルユーザーインターフェース（ＧＵＩ）を提供する。

外科用コンソール１００は、多様なツールおよび消耗品を外科用コンソール１００に接続するために使用される接続パネル１３０も含む。接続パネル１３０は、例えば、多様なハンドピースのためのコアギュレーションコネクタ、およびカセットレシーバー１３２を含むことができる。外科用コンソール１００は、フットペダル制御（例えば、パネル１３４の後方に格納される）および他の特徴等、多様な使いやすい特徴も含むことができる。

図２は、カセット３００（図３に図示）を含まない、カセットレシーバー１３２の一実施形態の模式図である。カセットレシーバー１３２は、液体カセット３００とインターフェースするために多様な空気圧式入力および出力ポートを有することができる。カセットレシーバー１３２は更に、動作中に蠕動ポンプローラー２４８がカセット３００に接触することを可能にする、開口部を含むことができる。蠕動ポンプおよび補助カセットの一実施形態は、Ｓｏｒｅｎｓｅｎの米国特許第６，２９３，９２６号に記載され、その全てを参照により本明細書に組み込む。カセットレシーバー１３２は、底部レール２５０と上部レール（図示せず）とを有するクランプによってカセット３００を定位置に保持するように構成される。各レールは、挿入中にカセット３００を配置し、開放中にカセットレシーバー１３２からカセット３００を押し出すために、対応するクランプゾーン内のカセット３００に接触する外側のクランプフィンガー（例えば、クランプフィンガー２５２）と内側のクランプフィンガーとを有することができる。開放ボタン２５４を押すと、クランプからのカセット３００の開放が開始する。カセットレシーバー１３２は、線光源２５６および２５８を含むことができる。線光源２５６は、カセット室の壁上に光を投影し、センサー配列２６０は、室壁を通して屈折した光を検知する。線光源２５６および２５８の各々は、縦方向に配置され（すなわち、縦方向に離間した伝送路に沿って光を投影するように）、かつ室の壁上に光を投影するように位置決めされる複数の光源を含むことができる。それぞれのリニアセンサー配列は、室を通して屈折した、または室表面で反射した光を受容することができる。

図２の構成は、例として提供される。カセットレシーバー１３２の形状因子、入力／出力ポートの配置および数、ならびにカセットレシーバー１３２の他の特徴は、外科用コンソール１００、実施される外科的処置、または他の因子に依存する可能性がある。

例示的実施形態において、図３に図示されるように、液体カセットの模式図は、概して、参照番号３００によって参照される。カセット３００は、外科的処置後に廃棄することができる密閉システムの流体デバイスを提供することができる。外科的処置は概して、人体上で実施され、典型的には、身体の外部表面を通じて経路を形成することが関与するが、自然の開口部を通じて実施することも可能である。カセット３００は、カセット本体３１２と、カセット本体３１２から突出するクランプとインターフェースする部分（例えば、クランプゾーン３１４および３１６に概して示される）とを含むことができる。カセット３００は、ＡＢＳ樹脂または他の適切な材料から形成することができる。示される実施形態において、カセット３００は、カセット３００が外科用コンソール１００に挿入されるときに外科用コンソール１００と直面する内側または外科用コンソールインターフェースセクション３１８と、中間セクション３２２と、カバープレート３２４という３つの主なセクションから形成される。カセット３００の多様なセクションは、圧入、インターロックタブ、化学的結合、熱結合、機械的締結具、または他の付設機構を介して一体に連結することができる。他の実施形態において、カセット３００は、単一部品でまたは複数の部品から形成することができる。

動作中、カセット３００は、カセットレシーバー１３２に設置することができる。外科用コンソール１００のクランプは、使用中にカセット３００の移動を最小限にするために、カセット３００を定位置に挟持する。クランプは、カセット３００の上および下、カセット３００の両側部、または別の様式でカセットを挟持することができる。

カセット３００は、ＧＵＩ上のプライミング指示オプションを選択すると、または物理的にスイッチを切り換えること、ボタンを押すこと等によって、カセット３００の少なくとも一部のプライミング等、特定の動作を開始および／または完了することができるように構成することができる。例えば、注入システムのプライミングを自動的に完了するオプションは、ＧＵＩ上でユーザーによって選択することができ、注入システムのプライミングは、ユーザーからの追加の相互作用なく完了される。

外科用コンソールのインターフェースセクション３１８は、液体の流れを管理するために、使用中にコンソール１００と直面し、液体流路（例えば、弾性のポンプ膜によって提供される蠕動ポンプのための流路３３６）、弁（例えば、注入／吸引弁）、および他の特徴に対するインターフェースを提供する。カセット３００は、処置中に液体を収集するための液体バッグ（図示せず）に付設することもできる。

一実施形態において、液体カセット３００は、吸引および注入のための液体を保持するための室を含む。例えば、室カートリッジ３３８は、注入室３４０および３４２を含むことができる。吸引室３４４は、室カートリッジ３３８（例えば、３４６によって示されるカセット３００の側にある）とは反対側のカセット３００上のカセット３００の内部にすることができる。一実施形態では、室３４０、３４２、および３４４内の液体のレベルは、レベルセンサーを介して非侵襲的様式で判断することができる。室内の液体を測定する非侵襲的方法の一実施形態は、Ｇａｏへの米国特許第７，９５６，３４１号に記載され、参照により本明細書に全てを組み込む。

液体カセット３００内部に少なくとも部分的に位置する、注入システムの一実施形態は、図４に示され、概して、番号４００によって参照される。注入システム４００は、液体４６６を保持するように構成され、かつ注入分離弁４７２を有する導管４７０を介して、注入圧力源４６８に流体的に連結するように構成される、注入室３４０を有する。加えて、注入室３４０は、供給源弁４７６を有する供給源導管４７４を介して、加圧された液体源（図示せず）に流体的に連結するように構成される。注入室３４０はまた、注入導管４７８にも付設され、注入導管４７８の一方の端部分が、注入室３４０に接続され、注入ポート４８０を有する反対側の端部分が、注入管４８１を介して、カニューラ等の手術具に付設するように構成され、注入導管４７８が注入管４８１を含む。注入導管４７８は、注入ポート４８０と、注入導管４７８とクロス導管４８４の交差点との間に位置付けられた注入弁４８２を有する。クロス導管４８４は、注入導管４７８と吸引導管４８６との間に延在し、クロス弁４８８を有する。吸引導管４８６は、吸引室３４４に付設され、かつ吸引ポート４９２を有し、吸引導管４８６は、吸引ポート４９２と、クロス導管４８４と吸引導管４８６との交差点との間に位置する吸引弁４９４を有する。吸引室３４４は、液体４６６を保持するように構成され、かつ真空源４９６と流体的に連結するように構成される。

一実施形態において、注入室３４０は、注入導管４７８の上部に位置し、注入導管４７８の少なくとも部分が、注入ポート４８０近辺の下部の高さから縦方向に、注入室３４０近辺の上部の高さに向かって伸びる。

真空源４９６は、真空を生成するための任意の適切な装置であってもよいが、好ましくは、真空チップまたはベンチュリチップである。レベルセンサーは、室３４０、３４２、および３４４内部の液体４６６のレベルを測定するための任意の適切な装置であってもよいが、好ましくは、連続様式で液体レベルを測定することが可能である。手術具は、液体および／または組織を吸引する任意の手術具であってもよいが、好ましくは、水晶体超音波乳化吸引術用プローブ、硝子体茎切除術用プローブ、吸引用プローブ、またはカニューラ等、眼科用手術具である。手術具（図示せず）は、注入ポート４８０を介して注入導管４７８に流体的に結合されるポートを備える先端部を有する。液体４６６は、例として、米国テキサス州フォートワースのＡｌｃｏｎ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ，Ｉｎｃ．から入手可能なＢＳＳ ＰＬＵＳ（登録商標）眼内かん流液等、任意の適切な注入液であってもよい。

一実施形態において、図５に示されるように、システム４００は、そこに連結されたプロセッサ５０５とメモリ５１０とを含む、制御装置５００を有する。制御装置５００は、通信モジュール５１５も含む。通信モジュール５１５は、制御ライン５２０を介して、弁４７２、４７６、４８２、４８８、および４９４に電子的に連結される。制御装置５００は、弁４７２、４７６、４８２、４８８、および４９４の開閉を制御する。制御装置５００は、フィードバック制御を実装することが可能であり、好ましくは、比例積分微分制御装置（ＰＩＤ制御装置）である。制御装置５００はまた、制御ライン５２０を介して、注入圧力源４６８および真空源４９６にも動作可能に連結され、注入圧力源４６８および真空源４９６の動作を制御する。制御装置５００はまた、レベルセンサーにも動作可能に連結され、レベルセンサーからデータを受信する。

例示的実施形態において、図６Ａおよび６Ｂのフローチャートに図示されるように、注入システム４００をプライミングする方法は、概して、参照番号６００によって参照される。以下に、図５の注入システム４００をプライミングする一方法を記載する。ステップ６３８で、制御装置５００は、液体４６６が加圧された液体源から注入室３４０および供給源導管４７４に入ることを可能にするように、供給源弁４７６を開く。

ステップ６３９で、制御装置５００は、導管４８４、４８６、および４７８、ならびに手術具を実質的に充填するに十分な流体４６６が注入室３４０に含まれているようにして、供給源弁４７６を閉じる。ステップ６３９は、既定の時間後に発生することが可能であるが、または代替として、注入室３４０内部で既定の液体レベルに到達すると、液体レベルセンサーが、制御装置５００に信号を送信してもよい。

ステップ６４０で、制御装置５００は、分離弁４７２を開く。ステップ６４１で、制御装置５００は、注入室３４０を加圧するように、注入圧力源４６８を動作させる。ステップ６４１の間、弁４７６、４８２、および４８８は閉じられ、注入室３４０内で圧力が高まることを可能にする。ステップ６４２で、制御装置５００はクロス弁４８８を開き、その結果高圧が液体４６６の流れを、注入室３４０からクロス導管４８４、吸引導管４８６、およびクロス弁４８８を通して吸引室３４４へと向かうように進める。ステップ６４３で、制御装置５００は、クロス弁４８８を閉じる。ステップ６４５で、制御装置５００は、注入弁４８２を開き、結果として高圧が液体４６６の流れを、注入室３４０から注入導管４７８および注入弁４８２を通して注入ポート４８０へと進める。注入圧力源４６８は、注入液４６６を注入室３４０から押し出す。注入導管４７８の一部は、第１の体積の流体４６６で充填されて、流体４６６の貯留を生じる。一実施形態において、注入導管４７８内の液体４６６の第１の体積または貯留は、１０〜２０立方センチメートルの体積にすることができる。手術具および手術具の先端部もまた、液体４６６で充填され、先端部は、第１の圧力を有する非液体雰囲気に暴露される。空気等の気体は、導管４７４、４７８、４８４、および４８６内部、ならびに弁４８２、４８８および４９４の周囲または中に閉じ込められるようになる可能性がある。液体４６６に対するこの高圧の印加は、あらゆる閉じ込められた気体の寸法を圧縮し、したがって、閉じ込められた気体の除去を困難にする。加えて、注入室３４０が注入導管４７８の上方に位置することから、注入導管４７８内に閉じ込められた気体と関連するあらゆる浮力は、典型的に、注入導管４７８を通して垂直方向上向きに、かつ注入室３４０内で液体４６６の表面へ向かって気体を引っ張る。注入圧力源４６８の動作によって生じた注入ポート４８０へ向かう液体４６６の前向きの流れは、注入導管４７８から気体をフラッシュすることを意味するが、しかしながら、気体の浮力は、液体４６６の前向きの流れによってフラッシュして出されることに抵抗するように作用し、気体は注入導管４７８に残る可能性がある。加えて、手術具の先端部は概して、非常に小さい直径を有し、したがって、注入導管４７８内部の液体４６６に圧力が印加されると、結果的に注入導管４７８内の前向きの流れが弱くなる。手術具の先端部の直径は約２５ゲージとすることができる。ステップ６３８〜６４５は、所望される場合は省略することができ、液体４６６の前向きの流れを使用して注入システム４００をプライミングする任意の従来の方法のステップと置換することができる。

ステップ６４６で、制御装置５００は、分離弁４７２を閉じる。弁４８２、４８８、および４７６は閉じられたままである。分離弁４７２を閉じると、注入室３４０が分離される。

ステップ６４７で、制御装置５００は、吸引室３４４内部およびクロス導管４８４の少なくとも一部の内部に第２の圧力を生じるように真空源４９６を作動させる。第２の圧力は、手術具の先端部の非液体雰囲気と関連する第１の圧力より低い。弁４９４および４８８が閉じられていることから、真空源４９６は、吸引弁４９４と吸引室３４４との間のセクションの吸引導管４８６内部、およびクロス弁４８８と吸引室３４４との間のセクションのクロス導管４８４内部に第２の圧力を生じさせる。

ステップ６４８および６５０で、制御装置５００は、注入室３４０内部に第２の圧力を生じるように、クロス弁４８８を一瞬開く。注入室３４０の圧力と第１の圧力とを等しくすることになる液体４６６の必要な体積である、液体４６６の第２の体積を判断することができる。一実施形態において、液体４６６の第２の体積は、５〜８立方センチメートルである。

ステップ６５２で、制御装置５００は、注入弁４８２を開き、第２の体積の液体４６６が注入弁４８２を越えて流れるようにする。第２の体積の液体４６６は、手術具の先端部（第１の圧力と関連付けられる）から離れる方向へ、かつ注入室３４０（より低い第２の圧力と関連付けられる）に向かって流れる。液体４６６の第２の体積は、液体４６６の第１の体積以下である。手術具の先端部と接触状態にある非液体雰囲気の、ある体積の非液体が、手術具内へ引き込まれて、注入室３４０へ向かって引き込まれている第２の体積の液体４６６を置換する。一実施形態において、非液体は、任意の気体または気体状混合物とすることができる。液体４６６の第２の体積が、液体４６６の第１の体積以下であることから、非液体は、カセット３００内には引き込まれない。一実施形態において、非液体は、カセット３００の外側に位置する注入導管４７８の一部内にのみ引き込まれる。手術具の先端部から離れる方向の、または注入ポート４８０から離れる方向の、かつ注入室３４０へ向かう方向の、この液体の流れは、逆流と考えられる。この逆流は、液体４６６が何らかの閉じ込められた気体の浮力と同じ方向に（垂直に注入室３４０に向かって）流れることになり、したがって、閉じ込められた気体は、注入室３４０に向かって、その内部へ流れるように促され、気体はその後、注入室３４０へ逃れて、除去することができる。加えて、液体４６６を、第１の圧力よりも低い第２の圧力に暴露すると、閉じ込められた気体は膨張することができ、したがって、閉じ込められた気体は、前向きの流れの間により小さい体積に加圧されているときよりも、除去しやすくなる。

ステップ６５４で、制御装置５００は、注入弁４８２を開位置から閉位置へパルスする。ステップ６５４は任意選択であり、所望する場合は省略してもよい。ステップ６５４の目的は、液体４６６の過渡流を生じさせ、注入弁４８２の近辺または内部に位置する閉じ込められた気体を除去することである。

ステップ６５６、６５８、および６６０は、システム４００内の液体４６６の加圧された前向きの流れをもたらす。一実施形態において、ステップ６５６で、制御装置５００は真空源４９６の作動を停止する。このステップ６５６は、真空源４９６が既に作動を停止している場合、または真空源４９６が別の様式でシステム４００から分離されている場合は省略されてもよい。ステップ６５８で、制御装置５００は、注入弁４８２および分離弁４７２を開く。ステップ６６０で、制御装置５００は、注入圧力源４６８を作動させ、注入室３４０から注入ポート４８０に向かう、注入導管４７８を通る液体４６６の高圧の前向きの流れをもたらす。これは、注入導管４７８および注入弁４８２が液体４６６で充填されることを確実にする。ステップ６５６、６５８、および６６０は、所望される場合は省略され、システム４００内に前向きの液体流を発生させる任意の従来の方法で置き換えられてもよい。

例示的実施形態において、図６Ａおよび６Ｃに図示されるように、システム４００を動作させる方法は、概して、参照番号７００によって参照される。方法７００は、ステップ６３８〜６４３および６４５〜６４７を含むが、方法６００のステップ６４８、６５０、６５２、６５４、６５６、６５８、および６６０を含まない。代わりに、方法７００のステップ６４７の後、制御装置５００は、ステップ７５０で注入弁４８２を開く。ステップ７５２で、制御装置５００は、クロス弁４８８を開く。弁４８２および４８８を開くと、注入導管４７８内部に含まれた第２の体積の液体４６６が、注入弁４８２を越えて、注入室３４０内ではなく、吸引室３４４へ向かって逆流で移動することが可能になる。

ステップ７５４で、制御装置５００は、注入弁４８２およびクロス弁４８８を開位置から閉位置へパルスする。ステップ７５４は任意選択であり、所望する場合は省略してもよい。ステップ７５４の目的は、液体４６６の過渡流を生じさせ、注入弁４８２およびクロス弁４８８の近辺または内部に位置する閉じ込められた気体を除去することである。ステップ７５５で、クロス弁４８８および注入弁４８２が閉じられる。

ステップ７５６、７５８、および７６０はそれぞれ、ステップ６５６、６５８、および６６０に実質的に類似し、したがって、詳細を説明しない。ステップ６５６、６５８、および６６０と類似して、ステップ７５６、７５８、および７６０のうちの１つまたは全ては、所望する場合は省略してもよい。ステップ７５６、７５８、および７６０は、システム４００内の前向きの液体流を発生させる任意の従来の方法と置き換えられてもよい。

一実施形態において、図４に示される注入システム４００は、制御装置５００の支援なく、方法６００または方法７００によってプライミングすることができる。任意および全てのステップは手動で実行されてもよい。

逆流は、上述したように、前向きの流れと関連する流速よりも速い流速になる可能性がある。これは、上述したように、手術器具の先端部の小径との流体４６６の相互作用が、高速の前向きの流速を阻止するためである。しかしながら、逆流によって、非液体雰囲気が手術器具の先端部に入り、結果として注入導管４７８内部の流速が、手術器具の先端部に向かって流れる流体４６６と関連する注入導管４７８内の流速よりも速くなる。加えて、注入圧力源４６８は、安全性を考慮して、約１２０ｍｍＨｇの最大圧力で動作するように制限されてもよい。しかしながら、真空源４９６は、約６５０ｍｍＨｇの最大真空で動作することができ、結果として逆流中にシステム４００内部により高い圧力差が生じる可能性がある。

一実施形態において、弁４７６、４８２、４８８、および４９４は、カセット３００上に少なくとも部分的に位置することができる。一実施形態において、注入管４８１等の注入導管４７８の少なくとも一部は、カセット３００の外側に位置する。一実施形態において、注入システム４００をプライミングするようにというユーザーからのコマンドを、コンソール１００上のＧＵＩを通じて受信することができ、制御装置５００は、ユーザーからの更なる相互作用なく、方法６００または方法７００を使用して注入システム４００をプライミングすることができる。

本開示の範囲を逸脱することなく、前述のものに変形が行われてもよいことが理解される。

いくつかの例示的実施形態において、多様な図示的例示的実施形態の要素および教示は、図示的例示的実施形態のいくつか、または全てにおいて、全体的にまたは部分的に組み合わされてもよい。加えて、多様な図示的例示的実施形態の要素および教示のうちの１つ以上は、少なくとも部分的に、省略されても、および／または多様な図示実施形態の他の用途および教示のうちの１つ以上と、少なくとも部分的に組み合わされてもよい。

例えば、「上の」、「下の」、「上方」、「下方」、「間」、「底部」、「垂直方向」、「水平方向」、「斜め」、「上向き」、「下向き」、「左右」、「左から右」、「右から左」、「上から下」、「下から上」、「頂部」、「底部」、「下から上へ」「上から下へ」等の任意の空間的参照は、図示を目的とするに過ぎず、上記の構造物の特定の配向または場所を限定しない。

いくつかの例示的実施形態において、異なるステップ、プロセス、および手順は個別の動作として見えるように記載されるが、ステップのうちの１つ以上、プロセスのうちの１つ以上、および／または手順のうちの１つ以上はまた、異なる順序で、同時に、および／または順次に実行されてもよい。いくつかの例示的実施形態において、ステップ、プロセス、および／または手順は、１つ以上のステップ、プロセス、および／または手順に統合されてもよい。

いくつかの例示的実施形態において、各実施形態の動作ステップのうちの１つ以上は省略されてもよい。その上、いくつかの事例において、本開示のいくつかの特徴は、対応する他の特徴を使用することなく採用されてもよい。その上、上記の実施形態および／または変形のうちの１つ以上は、全体または部分的に、他の上記の実施形態および／または変形のうちの任意の１つ以上と組み合わされてもよい。

いくつかの例示的実施形態を上記に詳細に説明したが、説明された実施形態は例に過ぎず、限定ではなく、当業者は、例示的実施形態において、本開示の新規な教示および利点から実質的に逸脱することなく、多数の他の改良、変更、および／または置換が可能であることを容易に理解するであろう。したがって、全てのこのような改良、変更、および／または置換は、以下の特許請求の範囲に定義されるように、本開示の範囲内に含まれることが意図される。特許請求の範囲において、任意の手段と機能を加えた項は、記載の機能を実行するとして本明細書に記載される構造、および構造的均等物だけではなく、均等な構造物も網羅することが意図される。

Claims (14)

1. 注入システムのための装置であって、
   供給源弁を介して、液体源から注入液を受容するように構成される注入室と、
   前記注入室に接続される注入導管であって、第１の弁を有し、第１の圧力を有する非液体環境に暴露される注入ポートを有する、注入導管と、
   前記注入室と前記第１の弁との間の場所で前記注入導管と交差するクロス導管であって、真空源に接続され、第２の弁を有する、クロス導管と、
   前記第１の弁、前記第２の弁、前記供給源弁、および前記真空源に電気的に連結される制御装置であって、前記第１の弁、前記第２の弁、および前記供給源弁の開閉を制御し、かつ前記真空源の作動を制御する、制御装置と、を備え、
   前記制御装置が、前記注入液が、第１の体積の前記注入液で前記注入導管を充填すること、および前記注入液で前記注入室および前記クロス導管を少なくとも部分的に充填することを可能にするように、前記第１の弁、前記第２の弁、および前記供給源弁を開き、
   前記制御装置が、前記注入室を分離するように前記第１の弁、第２の弁、および供給源弁を閉じ、
   前記制御装置が、前記クロス導管内部の前記注入液の一部を前記第２の弁から離れる方向へ移動させて、前記クロス導管の少なくとも一部に第２の圧力を生じるように前記真空源を動作させ、前記第２の圧力が前記第１の圧力より低く、
   前記制御装置が、前記注入導管内に含まれた第２の体積の前記注入液が前記第１の弁を越えて移動することを可能にするように前記第１の弁および前記第２の弁を開き、
   前記注入液の前記第２の体積が、前記注入液の前記第１の体積以下である、装置。
2. 前記注入導管内に含まれた第２の体積の前記注入液が前記第１の弁を越えて移動することを可能にするように前記第１の弁および前記第２の弁を開くことが、
   前記注入室内に前記第２の圧力を生じるように前記第２の弁を開くことと、
   前記第２の圧力の前記注入室を分離するように前記第２の弁を閉じることと、
   前記第２の弁を開いて閉じた後に、前記第２の体積の前記注入液が、前記第１の弁を越えて前記注入室へ向かって流れることを可能にするように、前記第１の弁を開くことと、を含む、請求項１に記載の装置。
3. 前記注入導管内に含まれた第２の体積の前記注入液が前記第１の弁を越えて移動することを可能にするように前記第１の弁および前記第２の弁を開くことが、
   前記第１の弁を開くことと、
   前記第１の弁を開いた後に、前記第２の体積の前記注入液が前記第１の弁を越えて移動することを可能にするように、前記第２の弁を開くことと、を含む、請求項１に記載の装置。
4. 前記注入液の前記第１の体積が、１０〜２０立方センチメートルであり、前記注入液の前記第２の体積が、１０立方センチメートル以下である、請求項１に記載の装置。
5. 前記注入ポートが、デバイスと流体的に連結されるように構成され、前記第２の体積の前記注入液が前記第１の弁を越えて移動すると、前記非液体環境内の非液体が前記デバイスに入る、請求項１に記載の装置。
6. 分離弁を介して前記注入室に連結された注入圧力源であって、前記制御装置に電気的に連結され、前記注入圧力源の前記動作が、前記制御装置によって制御される、注入圧力源を更に備え、
   前記制御装置が、前記注入導管に含まれる前記第２の体積の前記注入液が、前記第１の弁を越えて移動することを可能にするように、前記第１の弁および前記第２の弁を開いた後、前記制御装置が、前記分離弁を開き、前記第１の弁を開き、前記注入液を前記注入室から離れる方向へ、かつ前記注入ポートに向かって押すように前記注入圧力源を動作させる、請求項１に記載の装置。
7. 注入システムをプライミングする方法であって、
   注入液を含めて提供される注入室を有するシステムであって、前記注入室が、第１の弁を有する注入導管に接続され、前記システムが、前記注入室と前記第１の弁との間の場所で前記注入導管と交差するクロス導管を有し、前記クロス導管が吸引室に連結され、前記クロス導管が第２の弁を有し、前記吸引室が真空源に連結される、システムを提供することと、
   第１の体積の前記注入液で前記注入導管を充填することであって、前記注入導管が、第１の圧力を有する非液体環境に暴露される注入ポートを有する、充填することと、
   前記注入室を分離するように前記第１および第２の弁を閉じることと、
   前記第１の圧力より低い第２の圧力を前記吸引室に生じるように前記真空源を動作させることと、
   前記注入導管内の第２の体積の前記注入液が、第１の弁を越えて前記注入室へ向かって流れることを生じさせるように、前記第１の弁および前記第２の弁を開くことと、を含み、
   前記注入液の前記第２の体積が、前記注入液の前記第１の体積以下である、方法。
8. 前記注入導管内の前記第２の体積の前記注入液が前記第１の弁を越えて流れることを生じさせるように前記第１の弁および前記第２の弁を開くことが、
   前記注入室内に前記第２の圧力を生じるように前記第２の弁を開くことと、
   前記第２の圧力の前記注入室を分離するように前記第２の弁を閉じることと、
   前記第２の弁を開いて閉じた後に、前記第２の体積の前記注入液が、前記第１の弁を越えて流れることを可能にするように、前記第１の弁を開くことと、を含む、請求項７に記載の方法。
9. 前記注入導管内の前記第２の体積の前記注入液が前記第１の弁を越えて流れることを生じさせるように前記第１の弁および前記第２の弁を開くことが、
   前記第１の弁を開くことと、
   前記第１の弁を開いた後に、前記注入導管内の前記第２の体積の前記注入液が前記第１の弁を越えて流れることを可能にするように、前記第２の弁を開くことと、を含む、請求項７に記載の方法。
10. 前記注入液の前記第１の体積が、１０〜２０立方センチメートルであり、前記注入液の前記第２の体積が、１０立方センチメートル以下である、請求項７に記載の方法。
11. 前記第１の弁、前記第２の弁、および前記真空源に電子的に連結された制御装置を提供するステップを更に含み、
    前記制御装置が、前記第１の弁および前記第２の弁の前記開閉を制御し、前記制御装置が、前記真空源の前記動作を制御する、請求項７に記載の方法。
12. 前記注入ポートが、デバイスと流体的に連結されるように構成され、前記第２の体積の前記注入液が、前記第１の弁を越えて移動すると、前記非液体環境内の非液体が、前記デバイスに入る、請求項７に記載の方法。
13. 前記制御装置は、前記第１の弁及び前記第２の弁を迅速に開閉して前記注入液の過渡流を生じさせる、請求項１に記載の装置。
14. 前記第１の弁及び前記第２の弁を迅速に開閉して、前記注入液の過渡流を生じさせるよう前記システムを制御することを更に含む、請求項７に記載の方法。

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