JP6621858B2 - 眼球内ガス注入器 - Google Patents

Description

（関連出願）
本出願は、２０１２年６月１２日に出願された「ＩＮＴＲＡＯＣＵＬＡＲ ＧＡＳ ＩＮＪＥＣＴＯＲ」と題する米国仮特許出願第６１／６５８，７５６号および２０１３年３月１５日に出願された「ＩＮＴＲＡＯＣＵＬＡＲ ＧＡＳ ＩＮＪＥＣＴＯＲと題する米国仮特許出願第６１／７９９，８４０号に基づく優先権を主張し、これらに開示された事項を参照として全てここに明示的に援用する。
（技術分野）
ここに開示する発明は、主に動物の目にガスを注入するための装置および方法に関する。

外科手術では、特定の外傷、障害、および病気を治療するために対象部位にガスまたは他の流体を注入することが必要である。黄斑円孔、網膜裂孔、剥離等の目の状態の治療において、ガスまたは他の流体を目に注入することが外科手術の一部として行われる。

例えば、網膜剥離は、網膜を適切な位置に保持する組織である網膜色素上皮（ＲＰＥ）から網膜が分離することを含む目の障害である。網膜剥離は、網膜裂孔、網膜の牽引、または液が網膜下腔に堆積することで、網膜をそれを支えるＲＰＥ組織から分離させる炎症によって起こる。この障害は、後部硝子体剥離（ＰＶＤ）、増殖性糖尿病網膜症（ＰＤＲ）、けが、または線維または血管組織の新生血管形成によって起こる場合があり、網膜をＲＰＥから剥離させる。このような状態をすぐに治療しなければ、部分的な視力喪失やさらには失明に至る可能性もある。

無併発性網膜剥離の治療法は、空気網膜癒着術、レーザー光凝固術、冷凍固定法等の外科的方法を含んでもよい。合併網膜剥離は、外科的な処置が必要である。失明を引き起こす可能性のある感染のリスクがあるため、上述したような外科的処置は感染の可能性を極力抑えるために無菌状態で行われる。外科的方法は、硝子体液の除去である硝子体切除、牽引性網膜剥離の場合は膜の切開および除去、および網膜裂孔が起きた場合は光凝固または冷凍固定法、を含む。そのような外科手術の後、眼球内ガスタンポナーデを用いて、網膜組織をＲＰＥに接触させたままにすることで外科手術後の治療過程中に網膜を付着させておいてもよい。

治療過程中は眼圧を比較的一定に保たなければならないので、通常、一定の圧力で膨脹するガスを選択する（等圧過程）。したがって、眼球内ガスタンポナーデは、空気を六フッ化硫黄（ＳＦ６）、ヘキサフルオロエタン（Ｃ２Ｆ６）、オクタフルオロプロパン（Ｃ３Ｆ８）等の膨張性のガスと混合した気泡であってもよい。この眼球内ガスタンポナーデは、使用するガスや濃縮剤に応じて徐々に溶解する。例えば、六フッ化硫黄は、約２０パーセントの空気と混合した場合は約１〜２週間で溶解し、ヘキサフルオロエタンは、約１６パーセントの空気と混合した場合は約４〜５週間で溶解し、オクタフルオロプロパンは、約１２パーセントの空気と混合した場合は約６〜８週間で溶解する。この期間は、ガスの濃度を変えることで変化する。

現状の実施では、多回投与加圧容器を用いてガスを別々に保存した後、このガスを、空気と混合して患者の目に注入するための注射器に移している。そのため外科手術の間、所望の濃度のガス・空気で注射器を充填するために複数の非無菌及び無菌工程が要求されている。これらの非無菌および無菌工程は、通常、非無菌手術室看護師および滅菌野での手
術を補助する無菌手術室職員によって行われる。第１の非無菌工程において、手術室看護師は、適切な圧力のガス容器に接続された圧力調整器を設定することにより、非無菌で再利用可能なガス容器を準備する。第２の工程において、手術室職員は、止め栓、フィルター、およびチューブを注射器に順に接続することにより、無菌注射器を準備する。第３の工程において、前記チューブをガス容器に接続する。手術室職員は、目に見えない滅菌バリアを介して無菌チューブの自由端を待機している非無菌手術室看護師へ慎重に渡す。非無菌手術室看護師はチューブを受け取り、手術室職員と減菌表面のいずれも汚染されていないことを慎重に確認し、該チューブをガス容器の調整器に接続する。次に第４の工程において、注射器を容器からのガスで充填する。手術室職員および手術室看護師は加圧容器の弁の開口部を調整し、接続されたチューブ、フィルター、止め栓を介して注射器内へガスを放出する。放出されたガスは、注射器のピストンを注射器本体の長さ方向に沿って押すことで注射器にガスを充填するのに十分な圧力である。手術室職員は、ガスがピストンを注射器本体の開口部端の外へ押し出さないように確認し、注射器が完全に充填された状態へ近づくとガス容器の弁を閉めるように手術室看護師へ指示を出す。次いで第５の工程において、ガスの充填前に注射器、止め栓、フィルター、およびチューブ内に存在したと思われる空気のほぼ大部分を確実に抜くために、注射器から空気およびガスを全て抜く。手術室職員は止め栓を回すことで注射器内の空気やガスを大気中に放出し、注射器のピストンを押して注射器の中を全て空にする。その後、手術室職員は止め栓を反対側に回して、経路をチューブおよびガス容器に再び接続する。第４および第５の工程を数回繰返し、注射器、止め栓、フィルター、およびチューブに最初から存在する空気の量を低減し、注射器、止め栓、フィルター、およびチューブから空気の大部分を放出してシステムから空気を抜く。その後第６の工程では、注射器を容器からのガスで再び充填する。手術室職員はチューブをフィルターから取り外し、チューブを注意深く受け取るように手術室看護師に指示し、滅菌野から取り去る。第７の工程では、手術室職員は、測定された量のガスが注射器内に残るように注射器の中身を全ては排出しない。例えば、注射器内には１２ｍＬだけ残るようにガスを排出してもよい。第８の工程では、手術室職員が使用済みのフィルターを無菌フィルターと交換し、注射器内の空気／ガスの混合物が望ましいガス濃度に対する適正な量になるように、フィルターを通した室内空気を注射器に引き込む。

例えば、空気とガスを合わせた全体積が６０ｍＬで２０パーセントの濃度を得られるように、大気を注射器内へ引き込んでもよい。加圧容器は非無菌であり注射器および手術部位は無菌であるため、上述した工程を完了するためには、少なくとも１人の非滅菌野にいる当事者（一般的には手術室看護師）および滅菌野にいる第２の当事者（一般的には手術室職員）が行わなければならず、双方の連携とコミュニケーションが必要である。

この過程には複雑な工程の組み合わせが必要であるため、間違いが起きる可能性が増す場合がある。これらの工程の１つで間違いが起きれば、不適切な濃度のガスが使用されることになり、その結果、圧力が増加するか又は網膜タンポナーデ期間が減少することになり、失明につながるおそれがある虚血や再接合手術の失敗を引き起こす可能性がある。さらに、現在の現場では、高価で環境に有害な排気ガスを大量に排出している。したがって、そのようなガス、特に１回分の用量以上のガスを収容する加圧容器、を扱う際には、取り扱いを誤れば作業者を危険にさらす可能性がある。そのため、手術室におけるこれらの加圧容器の保管を禁止する国もある。

米国特許第６,８６６,１４２、Ｌａｍｂｏｒｎｅ等に開示された滅菌野に設置可能な単回投与容器、およびガスを充填して排出するＡｌｃｏｎ（Ｒ）Ｃｏｎｓｔｅｌｌａｔｉｏｎ（Ｒ）システム等、現在の手順を改善するためのさまざまな手法があるが、これらの手法は起こり得る全ての問題に対応するには不十分である。したがって、ガス混合装置の改善技術が依然として必要である。

ここに開示する発明の少なくともひとつの態様によると、外科医または看護師が、簡単な手順を用いて選択された濃度レベルの混合ガスを用意することができる眼球内ガス注入器の設計が実現できる。例えば、従来の注射器のような、公知の眼球内ガス注入デバイスおよび手順のなかには、一人が注射器の充填や排出を繰り返しつつ、もう一人が外付けのタンク内のガスの流れを繰返し調整するという、注射器を充填して所望の濃度を得るために複数の人間が必要であるものがある。加えて、それぞれの人間が自分の行動を調節して多数の複雑な工程を行わなければならない。そのため、充填工程で間違いが起きる可能性があり、患者に注入する前に注射器内で不適切な濃度になってしまう場合がある。さらに、上述のように２人の人間が動作を調整して複数の工程を行わなければならないので、注射器を充填する時間が長くなりうる。間違いが起きる可能性は、不適切な濃度で注入すれば失明の可能性もある眼科等の特定の医療分野では特に危険である。したがって、１人の人間で操作することのできる眼球内ガス注入器は、間違いの可能性を低減するのに役立つ。

ここに開示する発明の少なくとも１つの別の態様によると、複数の選択可能な濃度レベルが可能になり、それによってそれぞれ異なる用途に一台のデバイスを用いることができ、製造コストと無駄をさらに低減できる眼球内ガス注入器の設計を実現できる。例えば、従来のデバイスの中には、デバイス内であらかじめ設定された濃度レベルしか得られず、あらかじめ設定されたそれぞれ異なる濃度レベルを有する複数のデバイスを製造し保管する必要があるものもあった。このため、製造コストと、それぞれ異なる外科的要求に適合した複数のデバイスを購入する必要がある外科医のコストとの両方が増加してしまう。このような状況で、使用期限切れになり、使用されることなく製造者や外科医に破棄されてしまうデバイスもある。したがって、複数の濃度レベルを可能にする眼球内ガス注入器は、全ての外科医に合うものとして機能し、無駄を減らすことができる。

ここに開示する発明の少なくとも１つの別の態様によると、少なくともいくつかの動作段階の間、自動化された操作が可能になり、適切な濃度レベルを得る際に間違いが起きる可能性を低減できる、眼球内ガス注入器の設計を実現できる。例えば、従来の注射器のような、公知の眼球内ガス注入デバイスおよび手順の中には、看護師またはその他の手術室職員は、第１の動作段階の間、注射器内のガスの量を物理的に計測しなければならないものがある。体積がわずかに変化すると濃度が大きく変わる状況において、この物理的計測が少しでも間違うと、全ての動作段階が完了した後に注射器内の濃度が不適切になる場合がある。したがって、第１の段階および／または別の段階の前記体積を自動的に計測する眼球内ガス注入器によって、注入器内で不適切な濃度になる可能性を低減できる。

ここに開示する発明の少なくとも１つの別の態様によると、注入器内のキャニスター、つまり、注入器に搭載する前に注射器とは別に充填することができるキャニスターを備えており、それによって製造コストを低減できる、眼球内ガス注入器の設計を実現できる。したがって、例えば、眼球内ガス注入デバイスは、注入器の本体の中に配置された別体のキャニスターを備えてもよい。

ここに開示する発明の少なくとも１つのさらに別の態様によると、内部弁機構を備えた保存部材を搭載し、それによって注入器の製造コストを低減できる眼球内ガス注入器の設計を実現できる。例えば、デバイスは、デバイスの構成要素に一体化された逆止弁等の複数の圧力調整システムを用いてデバイス内の圧力を調整し、デバイスの操作を制御するような設計もある。圧力調整システムをデバイスの構成要素に一体化することにより、これらの構成要素の製造コストが高くなってしまう。したがって、保存部材の弁の再配置は、保存部材の内部弁機構の製造コストがデバイスの他の構成要素に一体化される弁の製造コストよりも低い場合、デバイスの製造コストを下げるのに役に立ちうる。

ここに開示する発明の少なくとも１つの別の態様によると、始動スイッチの動きを制御し、注入器の操作ミスの可能性を低減できる眼球内ガス注入器の設計を実現できる。例えば、デバイスは、デバイス内の加圧チャンバの開閉等のデバイスの操作を制御できる始動スイッチを備えてもよい。例えば、そのように開く場合には不適切な濃度になるとき、ユーザーは始動スイッチを用いてデバイス内の加圧チャンバを再び開いてもよい。始動スイッチの動きを制御するように構成されたインターロック機構は、注入器の操作ミスの可能性を低減できるのに役立つ。

ここに開示する発明の少なくとも１つの別の態様によると、外側加圧チャンバに接続されると、少なくともいくつかの動作段階の間、操作を自動化することができ、それによって適切な濃度レベルを得る際にミスが生じる可能性を低減できる、眼球内ガス注入器の設計を実現できる。例えば、従来の注射器のような、公知の眼球内ガス注入デバイスおよび手順のなかには、看護師または他の手術室職員が外部ガスタンクを注射器につなぎ、注射器へのガスの充填や排出を繰返すことで、注射器が主にタンクからのガスを含むことを確実にしているものもある。これらの再充填と排出のサイクルの間、別の人間が外部ガスタンクの弁を開閉する必要がある場合がある。したがって、例えば、眼球内ガス注入器によって、外側加圧チャンバのアタッチメントが可能になり、設定された体積に自動的に到達し、注入器が主に外側加圧チャンバからのガスを含むようにガスを排出する。

この概要は、以下の詳細な説明の部分でさらに詳しく述べる簡略化した形態の概念の選択を紹介するものである。この概要は、請求項に記載された主題の主な特徴や必要な特徴を示すように意図されたものではなく、請求項に記載の主題の範囲を定義するように意図されたものでもない。

図１は、第１の実施形態に係るガス混合装置を示す。 図２Ａは、最初の動作段階にある第２の実施形態に係るガス混合装置を示す。 図２Ｂは、第１の動作段階にある第２の実施形態に係るガス混合装置を示す。 図２Ｃは、第２の動作段階にある第２の実施形態に係るガス混合装置を示す。 図２Ｄは、第３の動作段階にある第２の実施形態に係るガス混合装置を示す。 図３は、第２の実施形態に係るガス混合装置の構成要素を示す分解図である。 図４は、第２の実施形態に係るガス混合装置の測定制御システムおよび始動システムを示す斜視図である。 図５Ａは、第２の実施形態に係るガス混合装置の測定ダイヤルを示す斜視図である。 図５Ｂは、図４の測定制御システムの測定ダイヤルを示す断面図である。 図６は、図４の測定制御システムのピストン本体を示す斜視図である。 図７は、図４の始動システムを示す斜視図である。 図８Ａは、第１の「閉」位置における図４の測定制御システムおよび始動システムを示す断面図である。 図８Ｂは、第２の「開」位置における図４の測定制御システムおよび始動システムを示す断面図である。 図９は、ある実施形態に係る始動システム、加圧チャンバ、および第２の実施形態に係るガス混合装置の第１の圧力調整システムを示す側面図である。 図１０は、第１の位置における、図９の始動システム、加圧チャンバ、および第１の圧力調整システムを示す断面図である。 図１１は、第２の位置における、図９の始動システム、加圧チャンバ、および第１の圧力調整システムを示す断面図である。 図１２は、第２の実施形態に係るガス混合装置の、混合チャンバおよび第２の圧力調整システムを含む構成要素を示す断面図である。 図１３は、図１２に示す混合チャンバおよび第２の圧力調整システムの拡大断面図である。 図１４は、アタッチメントをさらに備えた図１２に示す混合チャンバおよび第２の圧力調整システムの拡大断面図である。 図１５Ａは、ある実施形態に係る測定制御システムの測定ダイヤルを示す斜視図である。 図１５Ｂは、ある実施形態に係る測定制御システムの測定ダイヤルを示す断面図である。 図１６は、ある実施形態に係る測定制御システムのピストン本体を示す斜視図である。 図１７は、ある実施形態に係る始動システムの構成要素を示す斜視図である。 図１８は、第１の「初期」、つまり「始動前」位置における測定制御システムおよび始動システムを示す断面図であって、インターロック機構の操作を示す。 図１９は、第２の「開」位置における測定制御システムおよび始動システムを示す断面図であって、インターロック機構の操作を示す。 図２０は、第３の「閉」位置における測定制御システムおよび始動システムを示す断面図であって、インターロック機構の操作を示す。 図２１は、第１の「初期」、つまり「始動前」位置における測定制御システムおよび始動システムの断面図であって、ラッチの操作を示す。 図２２は、第２の「開」位置における測定制御システムおよび始動システムを示す断面図であって、ラッチの操作を示す。 図２３は、第３の「閉」位置における測定制御システムおよび始動システムを示す断面図であって、ラッチの操作を示す。 図２４は、ある実施形態に係る始動システム、加圧チャンバ、および保存部材圧力調整システムを示す拡大図である。 図２５Ａは、第１の「初期」、つまり「始動前」位置における、図２４に示す実施形態に係る始動システム、加圧チャンバ、および保存部材圧力調整システムの断面図である。 図２５Ｂは、図２５Ａに示す実施形態に係る始動システム、加圧チャンバ、および保存部材圧力制調整システムの拡大図である。 図２６Ａは、第２の「開」位置における、図２４に示す実施形態に係る始動システム、加圧チャンバ、および保存部材圧力調整システムの断面図である。 図２６Ｂは、図２６Ａに示す実施形態に係る始動システム、加圧チャンバ、および保存部材圧力調整システムの拡大図である。 図２７Ａは、第３の「閉」位置における、図２４に示す実施形態に係る始動システム、加圧チャンバ、および保存部材圧力制調整システムの断面図である。 図２７Ｂは、図２７Ａに示す、実施形態に係る始動システム、加圧チャンバ、および保存部材圧力制調整システムの拡大図である。 図２８は、図２５Ａに示す実施形態に係る始動システム、加圧チャンバ、および保存部材圧力制調整システムの拡大図であって、ある実施形態に係る保存部材をさらに詳細に示す。 図２９は、図２６Ａに示す実施形態に係る始動システム、加圧チャンバ、および保存部材圧力制調整システムの拡大図であって、ある実施形態に係る保存部材をさらに詳細に示す。 図３０は、ある実施形態に係る注射器本体および注射器圧力調整システムを示す断面図である。

以下に述べる詳細な説明は本質的に単なる例示に過ぎず、主題の実施形態又はそれらの実施形態の適用及び利用を限定するものではない。ここで用いる「例示的（ｅｘｅｍｐｌａｒｙ）」とは、「例（ｅｘａｍｐｌｅ）、場合（ｉｎｓｔａｎｃｅ）、または例示（ｉｌｌｕｓｔｒａｔｉｏｎ）として」のものを意味する。ここで述べる例示的ないかなる実施も、他の実施よりも好ましいまたは有利なものとして必ずしも解釈されるものではない。さらに、技術分野、背景、概要、またはそれに続く詳細な説明において示されるまたは暗示される理論は、限定的であるとは意図していない。

以下の説明で用いられるある用語は参照のためだけに用いられる場合があり、限定的ではない。例えば、「上（ｕｐｐｅｒ）」、「下（ｌｏｗｅｒ）」、「上（ａｂｏｖｅ）」、および「下（ｂｅｌｏｗ）」等の用語は、参照される図面における方向を指す。「基部（ｐｒｏｘｉｍａｌ）」、「末端（ｄｉｓｔａｌ）」、「正面（ｆｒｏｎｔ）」、「背面（ｂａｃｋ）」、「後方（ｒｅａｒ）」、および「側部（ｓｉｄｅ）」等の用語は、一貫して構成要素の各部分の配置および／または位置を示すが、検討中の構成要素を説明する文章およびそれに関連する図面を参照することで明らかになる任意の概念も示す。そのような用語は具体的に上述した言葉を含んでもよく、それから派生した言葉、同様に重要な単語を含んでもよい。同様に、「第１」、「第２」等の数を表す用語は構造についてのものである。

ここで、「正面（ｆｒｏｎｔ）」および「末端（ｄｉｓｔａｌ）」は、注入動作において、対象装置におけるユーザー（例えば外科医）から離れた部分を指す。また、「後方（ｒｅａｒ）」および「基部（ｐｒｏｘｉｍａｌ）」は、注入動作において、装置におけるユーザー（例えば外科医）に近い部分を指す。

（２種類のガスを混合する装置）
図１に示すように、ある実施形態に係るガス混合装置１０ａは、測定制御システム１１０ａと、始動システム２１０ａと、所望の濃度比で２種類以上のガスの混合物を生成するように構成された混合システム３１０ａとを備えうる。混合システム３１０ａは、加圧チャンバ４１０ａと混合チャンバ５１０ａとを備えてもよい。

混合システム３１０ａは、混合システム３１０ａの動作を高めるために、圧力調整システムをさらに備えてもよい。ある実施形態では、混合システム３１０ａは、第１の圧力調整システム６１０ａと第２の圧力調整システム７１０ａとを備える。

測定制御システム１１０ａは、混合システム３１０ａ内に含まれる全てのデバイスに動作可能に結合された測定機構の状態であってもよい。ある実施形態では、測定制御システム１１０ａは、ガス混合装置１０ａのユーザーがデバイスの態様を変更できるように、可変でユーザーが操作可能なデバイスであってもよい。始動システム２１０ａは、デバイスを始動して混合システム３１０ａ内でのガスの混合を開始するために、加圧チャンバ４１０ａに動作可能に結合されてもよい。

加圧チャンバ４１０ａは、混合システム３１０ａ内で混合する２種類以上のうちの少なくとも１種類を収容してもよい。ある実施形態では、加圧チャンバ４１０ａ内のガスは、周囲の状態よりも高い圧力であってもよい。さらに、加圧チャンバ４１０ａは、大気と異なる濃度のガスを含有してもよい。加圧チャンバ４１０ａは、第１の圧力調整システム６
１０ａと流体連通するように構成されてもよい。別の実施形態では、加圧チャンバ４１０ａは混合チャンバ５１０ａと直接に流体連通してもよい。加圧チャンバ４１０ａは、注入装置に元々含まれるように構成されてもよい。または、加圧チャンバ４１０ａは、注入装置に外付けされるように構成されてもよい。第１の圧力調整システム６１０ａは、加圧チャンバ４１０ａと混合チャンバ５１０ａの間の予め設定された圧力の差を維持するように構成されてもよい。混合チャンバ５１０ａは、加圧チャンバ４１０ａから直接に、または第１の圧力調整システム６１０ａを介して、ガスを受け取るように構成されてもよい。ある実施形態では、混合チャンバ５１０ａは、さらに、外部のガス容器または大気等の混合システム３１０ａの外部から混合する第２のガスを受け取るように構成されてもよい。混合チャンバ５１０ａは、混合チャンバ５１０ａの出口で第２の圧力調整システム７１０ａと流体連通するように構成されてもよい。別の実施形態では、混合チャンバ５１０ａは、混合チャンバ出口で大気と直接に流体連通してもよい。これらのサブシステムの例を、それぞれ以下に説明する。

ある実施形態では、測定制御システム１１０ａは、ガス混合装置１０ａ内のガスの濃度を制御するように構成される。ある実施形態では、測定制御システム１１０ａは混合システム３１０ａに動作可能に結合である。好ましくは、測定制御システム１１０ａは、圧力チャンバ４１０ａおよび／または混合チャンバ５１０ａの可変の状態を変更することができるように加圧チャンバ４１０ａまたは混合チャンバ５１０ａに動作可能に結合されている。ある実施形態では、測定制御システム１１０ａは、混合チャンバ５１０ａに含まれるガスの体積等の特徴を制御可能であるが、本発明はこれに限定されるものではない。圧力等、別の特性も、測定制御システム１１０ａで制御可能であると考えられる。測定制御システム１１０ａは、ユーザーがガス混合装置１０ａから排出可能なガスの所望の濃度比を選択することができるように可変であることが好ましい。これにより、ユーザーは、所望の濃度比の広い範囲に対して１つガス混合装置１０ａを用いることができるので有利である。したがって、測定制御システム１１０ａは、加圧チャンバ４１０ａ、混合チャンバ５１０ａ、第１の圧力調整システム６１０ａ、および第２の圧力調整システム７１０ａ等の混合システム３１０ａ内の構成要素の動作を変更できる、ダイヤル等のユーザーが操作可能なスイッチを備えてもよい。

加圧チャンバ４１０ａは、２種類以上のガスをガス混合装置１０ａで混合する前に、加圧チャンバ４１０ａの内部空間で１または複数種類のガスを一定の期間保存するように構成される。内部空間の条件は大気条件とは異なるように設定されるため、内部空間は通常、２種類以上のガスの混合を行うまで、ガスを内部空間からのガスの放出を低減するか、または保存されていないガスの内部空間への流入を抑制するように構成される。

ある実施形態では、内部空間の１または複数種類のガスの圧力は、周囲の大気条件の圧力よりも高い。さらに、１または複数種類のガスの濃度は、周囲の大気条件における濃度とは異なる。ある実施形態では、１または複数種類のガスを保持するための、それぞれ分離した小区分または部分に内部空間を分割してもよい。したがって、内部空間のそれぞれ分離した部分は、それぞれ異なる圧力および／またはガス濃度に保たれる。

ある実施形態では、内部空間内の別々の構造ユニットにガスをさらに配置してもよい。このような構造ユニットは、保存したガスの放出および／または保存されていないガスの侵入を抑制するために用いてもよい。ある実施形態では、加圧チャンバ４１０ａに保存されたガスは、製造時から予め充填されていてもよい。別の実施形態では、加圧チャンバ４１０ａの中身は、ガス混合装置１０ａのユーザーによって充填されることも考えられる。例えば、保存されたガスは、このようなガスの置き換えを容易にするのに有利な、取り外し可能なカートリッジ式のデバイスに含まれてもよい。

ある実施形態では、始動システム２１０ａは、ガス混合装置１０ａの動作を始動し、混合システム３１０ａ内での２種類以上のガスを混合する工程を開始する。したがって、始動システム２１０ａは混合システム３１０ａに動作可能に結合し、混合チャンバ３１０ａと加圧チャンバ４１０ａとの両方に結合することができる。始動システムによって、加圧チャンバ４１０ａが始動し、中に含まれるガスを混合チャンバ５１０ａ内へ放出する。ある好ましい実施形態では、始動システム２１０ａによって、加圧チャンバ４１０ａ内の圧力が上昇し、第１の圧力調整システム６１０ａが始動し、それによって加圧チャンバ４１０ａから混合チャンバ５１０ａへ流体が流れる。始動システム２１０ａは、加圧チャンバ４１０ａのある部分における圧力を上昇するように、加圧チャンバ４１０ａの残りの部分よりも圧力が高いガスを含む加圧チャンバ４１０ａの別の部分を活性化するように構成されたデバイスを備えてもよい。好ましい実施形態では、始動システムa２１０ａは、混合
チャンバ５１０ａ内の密閉されたデバイスを破裂させ、それによって加圧チャンバ４１０ａ内全体の圧力を上昇させる。そのような実施形態では、始動システム２１０ａは、密閉状態を破裂させることのできる破裂デバイスを備えてもよい。始動システム２１０ａを使用することで、使用および安全に保存する前にガス混合装置１０ａを予め充填可能できるので有利である。

始動システム２１０ａは、混合チャンバ５１０ａに動作可能に結合されてもよく、それによってユーザーがデバイスの特定の状態を手動で変更することができる。ある実施形態では、始動システム２１０ａを、混合チャンバ５１０ａの体積を変更するために用いてもよい。始動システム５１０ａはまた、混合チャンバ５１０ａの圧力を変更するために用いてもよい。

ある実施形態では、第１の圧力調整システム６１０ａは、加圧チャンバ４１０ａと混合チャンバ６１０ａとの間の分離機構として機能するように構成されている。第１の圧力調整システム６１０ａは、加圧チャンバ４１０ａと混合チャンバ５１０ａとの両方の間に予め設けられた圧力差に達すると始動する。ある好ましい実施形態では、第１の圧力調整システム６１０ａは少なくとも１つの弁組立体で構成されてもよい。弁組立体は、加圧チャンバ４１０ａの一部が混合チャンバ５１０ａの圧力よりも高いと開く。弁組立体は、逆止弁、羽打弁、逆流防止弁、または一方向弁であってもよい。そのような弁は、ボール逆止弁、ダイヤフラム逆止弁、スイング逆止弁、ストップ逆止弁、リフト逆止弁、インライン逆止弁、及びダックビル型弁を含んでもよい。または、別の圧力調整機構を用いてもよい。さらに、システム６１０ａでの圧力差以外の手段によって、第１の圧力調整システム６１０ａを始動しうることも想定される。

ある実施形態では、混合チャンバ５１０ａは、２種類以上のガスを混合して所望の濃度比のガスを得る空間として機能するように構成される。混合チャンバ５１０ａは、始動機構を用いることによってその体積を変更および調整可能にできるようにしてもよい。混合チャンバ５１０ａは、加圧チャンバからのみ受け取るか、または既に混合チャンバ５１０ａ内にあるガスを用いて混合してもよい。混合チャンバ５１０ａは、補助供給源からもガスを受け取ってもよい。ある実施形態では、混合チャンバ５１０ａは大気から空気を受け取り、圧力チャンバ３１０ａからのガスおよび／または混合チャンバ５１０ａ内に既にあるガスと混合してもよい。

ある実施形態では、第２の圧力調整システム７１０ａは、混合チャンバ５１０ａと周囲の大気との間を分離する機構として機能するように構成される。第２の圧力調整システム７１０ａ、混合チャンバ５１０ａと周囲の大気との間に予め設けられた圧力差に達すると始動する。ある好ましい実施形態では、第２の圧力調整システム７１０ａは少なくとも１つの弁組立体で構成されてもよい。弁組立体は、混合チャンバ５１０ａの圧力が周囲の大気の圧力よりも高いと開く。弁組立体は、逆止弁、羽打弁、逆流防止弁、または一方向弁
であってもよい。そのような弁は、ボール逆止弁、ダイヤフラム逆止弁、スイング逆止弁、ストップ逆止弁、リフト逆止弁、インライン逆止弁、及びダックビル型弁を含んでもよい。または、別の圧力調整機構を用いてもよい。さらに、システム７１０ａでの圧力差以外の手段によって、第２の圧力調整システム７１０ａを始動しうることも想定される。

（動作の概要）
図２Ａから図２Ｄは、ある実施形態におけるガス混合装置１０ｂの動作を図示する。図２Ａを参照すると、装置１０ｂは、第１の「閉」位置にある始動システム２１０ｂと共に最初の段階にある。このとき、デバイスのユーザーは、測定制御システム１１０ｂを用いて注入可能な体積を実現するためのガスの所望の濃度を選択してもよい。選択した後、ユーザーは始動システム２１０ｂを第２の「開」位置に動かし、システムを始動して混合工程を開始する。

図２Ｂに示すように、第１の動作段階において、加圧チャンバに収容されたガスが放出され、第１の圧力調整システムを含む実施形態では、チャンバ内の圧力の変化に応じて第１の圧力調整システムが開いてもよい。したがって、流体が加圧チャンバから混合チャンバ５１０ｂ内へ流れ込み、混合チャンバ５１０ｂの体積が増加してもよい。しかし、測定制御システム１１０ｂの構成要素によって、混合チャンバ５１０ｂは第１の体積に到達し、この第１の体積を超えて膨張することはない。この第１の体積は、注入可能な体積の所望の濃度に基づいて設定される。第１の動作段階において、過剰なガスが第２の圧力調整システム７１０ｂを経由して混合チャンバ５１０ｂから流れ出てもよい。混合チャンバが第１の体積に到達すると、第１の動作段階が完了し、第２の動作段階が開始する。

第２の動作段階において、混合チャンバ５１０ｂの圧力が第２の圧力調整システム７１０ｂを経由してシステムから流出している間、混合チャンバ５１０ｂは第１の体積に保たれる。混合チャンバ５１０ｂを所望のガスで溢れさせてそのガスを放出させることにより、始動する前に混合チャンバ５１０ｂに含まれていたかもしれない混合チャンバ５１０ｂ内の多量の大気中のガスを、混合チャンバ５１０ｂから実質的に抜き、加圧チャンバに元々含まれていたガスに確実に置き換えることができる。第２の圧力調整システム７１０ｂの構成によって混合チャンバ５１０ｂの圧力が設定された値に到達すると、混合チャンバ５１０ｂ内へのガスの放出が止まり、第２の動作段階が完了する。

図２Ｃに示すように、第３の動作段階においては、第２の圧力調整システム７１０ｂを強制的に開くアタッチメント７６０をシステムに追加してもよい。アタッチメントは、細菌を除去して空気を殺菌するためのフィルターであってもよく、注入カニューレまたは注射針であってもよい。第２の圧力調整システム７１０ｂを開くことで、混合チャンバ５１０ｂ内のガスが周辺圧力に到達する。ガスが周辺圧力に到達するために十分な時間が経過すると、ユーザーは始動システム２１０ｂを第１の「閉」位置に設定し、測定制御システム１１０ｂのロックを解除する。その後、ユーザーは混合チャンバ５１０ｂの体積を注入可能な体積にまで手動で拡大する。ある実施形態では、注入可能な体積にまで達すると、測定制御システム２１０ｂは混合チャンバ５１０ｂの体積の拡大を停止させる。第３の段階が完了すると、第２の圧力調整システム７１０ｂが混合されたガスを周囲の大気と隔離して、この混合されたガスが薄まることを低減または防止するようにアタッチメントを取り除く。

装置１０ｂの動作の重要な利点は、滅菌野内で全ての工程をひとりで行うことが可能なことである。さらに、この工程は実質的に自動化されており、装置２１０ｂが残りの工程のほぼ大部分を自動で行うことができるようにユーザーが測定制御システム２１０ｂを適切に設定するだけでよい。そして、装置１０ｂで自動的に行われるステップとしては、所望の濃度を得るための適切な体積の測定等、通常最もミスが起きやすいステップであり、
それによって注入可能な体積において間違ったガス濃度になるリスクを大幅に低減できる。第２の圧力調整システム７１０ｂを備えることで、第２および第３の動作段階の終わりに周囲の大気で不本意にガスが薄まることを低減または防止できる。

別の実施形態では、上述よりも少ない数または多い数の動作段階を行ってもよい。ある実施形態では、単一の動作段階を行ってもよい。例えば、加圧チャンバ４１０ａは、予め設定した濃度レベルのガスを収容してもよい。単一の動作段階において、ユーザーは、チャンバが設定された体積に達するまでガスまたは流体が加圧チャンバ４１０ａから混合チャンバ５１０ａ等の第２のチャンバへ流れるように、装置１０ｂを始動してもよい。チャンバ内で所望の圧力になるまで、圧力調整システムを用いてガスまたは流体を放出または流出させてもよい。ガスの放出後、装置１０ｂを使用可能な状態にしてもよい。このような実施形態において、実際は、混合はほとんどもしくは全く行われないことが当業者には明らかである。

（システム概要）
図３に示すように、ある実施形態に係るガス混合装置１０ｂは、測定制御システム１１０ｂ、始動システム２１０ｂ、加圧チャンバ４１０ｂ、混合チャンバ５１０ｂ、第１の圧力調整システム６１０ｂと、第２の圧力調整システム７１０ｂとを備えていてもよい。測定制御システム１１０ｂは、測定ダイヤル１２０と、測定ダイヤル１２０に挿入され得るピストン本体１６０とを備えてもよい。始動システム２１０ｂは、アクチュエーターロッド２２０と始動スイッチ２６０とを備えてもよい。始動システム２１０ｂは測定制御デバイス１１０ｂに動作可能に結合し、ガス混合装置１０ｂの動作を制御する。始動システム２１０ｂはピストン本体１６０に挿入されてもよい。

加圧チャンバ４１０ｂは、ハウジング４２０と、ガスを収容するキャニスター４３６と、キャニスター４３６に収容されたガスを放出する放出機構４４４と、ハウジング４２０から流出する非ガスまたは細菌物質の量を低減するためのフィルター４４８と、ピストン封止部４６０とを備えてもよい。混合チャンバ５１０ｂは注射器本体５２０を備えてもよい。第１の圧力調整システム６１０ｂは、１つの弁体と、それに対応する複数の弁部材とを備えてもよい。第２の圧力調整システム７１０ｂも、対応する複数の弁部材を備えてもよい。

（測定制御システムおよび始動システム）
図４を参照して、実施形態に係る測定制御システム１１０ｂおよび始動システム２１０ｂの組み合わせを説明する。測定制御システム１１０ｂは、測定ダイヤル１２０とピストン本体１６０とを備えてもよい。始動システムは、アクチュエーターロッド２２０（図７に図示）と始動スイッチ２６０とを備えてもよい。

図５Ａおよび図５Ｂに示すように、ある実施形態に係るガス混合装置１０ｂの測定ダイヤル１２０により、装置１０ｂのユーザーは注入可能な体積の濃度を選択的に変更することができる。測定ダイヤル１２０は、少なくとも２つの構造部材、つまり測定本体１２２と、測定本体１２２に結合可能で、測定ダイヤル１２０を装置１０ｂの別の構成要素にリバーシブルに取り付けることができる測定キャップ１２４、を備えている。これにより、装置の組み立てが容易になるという利点があり、再利用可能なある実施形態では、再殺菌のための組立が容易になる。ある実施形態では、ねじ、リベット、クリップ、およびその他の当該分野で公知の固定メカニズム等の留め具を用いて、測定キャップ１２４を測定本体１２２にリバーシブルに取り付けてもよい。測定本体１２２への測定キャップ１２４の取り付けにおいて、測定ダイヤル１２０を装置１０ｂの別の構成要素に取り付けることができるように環状の切り込み部１２６と環状の縁部１２８とを形成してもよい。例えば、環状の切り込み部１２６と環状の縁部１２８とは、注射器本体５２０に設けられた鍔部５
２６に対応していてもよい。

測定本体１２２には、上部に鍔部１３２を有する略円筒状の部材１３０と、円筒状部材１３０の実質的に中心に設けられて測定本体１２２を貫通するチャネル１３４とが設けられていてもよい。測定本体１２２は注入可能な体積のガス濃度を調節するように構成されているため、測定本体１２２は、完全に組み立てられた状態で装置１０ｂのユーザーが見ることができる面に沿って設けられた測定表示部１３６を有してもよい。図示された実施形態では、ユーザーが見ることのできるどのような位置でもよいが、測定表示部１３６は鍔部１３２の上面に位置している。測定表示部１３６は、装置１０ｂの動作に関する情報をデバイスのユーザーに提供してもよい。図示された実施形態では、測定表示部１３６は、装置１０ｂが始動したときに注入可能な体積において生成される六フッ化硫黄（ＳＦ６）の濃度に対応する１８、１９、２０、２１、および２２の数字の範囲を示す。この範囲が、使用するガスやガスの用途に応じて決まることは、当業者には明らかである。さらに、ある実施形態では、所望の濃度の制御を向上させるために、この範囲をさらに分割してもよい。

測定本体１２２は、切り込み部１３８と、レール１４０と、測定表示部１３６に対応した可変止め部１４２とを有してもよい。図示された実施形態では、測定本体１２２は、上述した５つの整数に対応する、チャネル１３４の内周面に沿って設けられた５つのそれぞれ分離した切り込み部１３８を有している。別の実施形態では、測定本体１２２は、測定表示部１３６から与えられた数よりも少ないまたは多い数の切り込み部を有していてもよい。

これらの切り込み部１３８のそれぞれに対応しているのは可変止め部１４２であり、切り込み部１３８から内側に延びている。既に説明したように、これらの可変止め部１４２は鍔部１３２の上面から筒状の本体１３０の下端に向かって設定された距離だけ延びてもよい。ある実施形態では、可変止め部１４２は上面から延びる必要はなく、代わりに円筒状部材１３０の下端に向かって設定した距離に延びる低い突起であってもよい。これらの可変止め部１４２は、ラッチ２２８等のピストン本体１６０に収容された構成要素またはピストン本体１６０自体と相互に作用するように構成されており、第１および第２の動作段階においてピストン本体１６０が後ろ方向に延びることを制限することによって、これらの段階での混合チャンバ５１０ｂの体積の拡大を制御する（図２Ｂを参照）。したがって、止め部１４２が対応する濃度に応じて、可変止め部１４２はそれぞれ異なる距離まで延びる。例えば、濃度が２１パーセントであれば、濃度が２０パーセントのときよりも距離が短い。したがって、２１パーセントの濃度が選択されると、ピストン本体１６０はさらに長くの距離まで後方へ延びることができ、第１の動作段階で混合チャンバ５１０ｂがさらに膨張する。そのため、可変止め部１４２を第１の動作段階の第１の膨張体積を制御するために用いることは明らかである。

切り込み部１３８の両側には、チャネル１３４の内面から内側に延びるレール１４０が設けられている。ある実施形態では、レール１４０は、チャネル１３４の内面から内側に向かって、可変止め部１４２よりも長い距離まで延びる。いったん装置１０ｂが始動すると、レール１４０は装置１０ｂが異なる濃度に切り替わることを防止する。これは、特定の濃度のガスが必要であり、数値を少し変えるだけで大きな悪影響がある用途において特に重要である。図示された実施形態では、レール１４０は、少なくとも第１の２つの動作段階においてピストン本体１６０が異なる可変止め部１４２に対して回転する可能性を実質的に低減するように構成されている。ある実施形態では、常に可変の測定デバイスが望まれる場合はこれらのレールが省略される。そのような実施形態では、可変止め部１４２は複数の段差を持つのではなくて傾斜形状を有しうる。

さらに測定本体１２２は、チャネル１３４の中心部に向けて内側に延びるチャネル１３４の内面に沿ったラチェット歯止め１４４を有してもよい。ラチェット歯止め１４４はヒンジ留めされ、移動可能に変形可能で、変形中に抵抗を与えるように構成されていてもよい。ラチェット歯止め１４４は、上述の選択した濃度に対して適切に配置することを容易にするようにピストン本体１６０に配置された目印に対応してもよい。このような機構は、デバイスのユーザーに触覚的なフィードバックをさらに与えることによって、適切な配列ができたことを示す。この触覚的なフィードバックは、不適切な配置で始動してしまう可能性を低減するという利点がある。フィードバック機構および配置機構としては、別の種類のものを用いてもよい。

図６に示すように、ある実施形態に係るピストン本体１６０は、略筒状のフレーム１６２と、ピストン本体１６０の一端に設けられたハンドル１６４と、フレーム１６２とハンドル１６４との間に設けられたセレクタリング１６６と、筒状フレーム１６２の中心に位置し、ピストン本体１６０の長さ方向全体を貫通しているチャネル１６８とを備えている。筒状フレーム１６２は測定ダイヤル１２０のチャネル１３４内で、摺動および移動可能並びに部分的に摺動および回転可能に構成されている。筒状フレーム１６２は、筒状フレーム１６２にヒンジで取り付けられたクリップとしての保持機構１７０を有している。保持機構１７０は、加圧チャンバ４１０ｂのハウジング４２０等の構成要素を保持するように構成されてもよい。保持機構１７０によって、上記構成要素を器具を用いずに取り付けることができ、デバイス全体を組み立てる工程が容易になるという利点がある。さらに、保持機構１７０は、構成要素を筒状フレーム１６２から取り外して装置１０ｂを再利用できるようにする、または装置１０ｂの再利用を可能にするよう別の実施形態では、再殺菌の工程を上記デバイスに用いる場合にはその工程を容易にするように構成される。別の種類の保持機構を、図示された実施形態のクリップの代わりに用いることもでき、ねじ等の留め具を有していてもよい。

筒状フレーム１６２は、筒状フレーム１６２の外面から外側に延びる防護部１７２をさらに備えてもよい。防護部１７２は、筒状フレーム１６２の下端から筒状フレーム１６２の上端に向けてある距離を延びてもよい。防護部１７２は、測定本体１２２のチャネル１３４の内面に沿った切り込み部１３８とレール１４０とに嵌入するように構成される。したがって、防護部１７２をレール１４０の間に配置して、この防護部１７２によってピストン本体１６０の回転を防止してもよい。これにより、第１の動作段階を開始した後にピストン本体１６０が別の可変止め部１４２へ向かって移動することを防止でき、注入可能な体積における不適切な濃度になるおそれを低減できる。防護部１７２は、ピストン本体１６０を完全に挿入したときに防護部１７２がレール１４０のわずかに下に位置し、最初の動作段階においてピストン本体１６０が別々の濃度値に向けて自由に回転するような大きさであることが好ましい（図２Ａ参照）。しかし、防護部１７２がレール１４０のわずかに下に位置するため、少しの距離でも延びれば、防護部１７２は選択されたレール１４０にロックされうる。この位置決めによって、装置１０ｂの始動のすぐ後に防護部１７２をロックすることが可能であるために有利である。さらに、防護部１７２は、筒状フレーム１６２から外側に向けて、レール１４０には接触するがこれによってレール１４０の間に位置する可変止め部１４２と接触するほどではない程度に十分な距離だけ延びることが好ましい。したがって、動作中、防護部１７２は可変止め部１４２によって干渉されない。

筒状フレーム１６２は、アクチュエーターロッド２２０上に設けられたラッチ２２８を筒状フレーム１６２から外側に突出させるラッチ開口部１７４をさらに備えてもよい。ラッチ開口部１７４は、防護部１７２の最上部のすぐ上に中心揃えで配置されることが好ましい。以下に詳しく述べるように、第１の「閉」位置において、ラッチ２２８は防護部１７２を超えて延びず、可変止め部１４２とは接しない（図８Ａ参照）。第２の位置におい
て、ラッチ２２８が防護部１７２を超えて筒状フレーム１６２から外側に延びて可変止め部１４０と接することにより、ラッチが第２の位置（図８Ｂ参照）にある間、ピストン本体１６０がさらに延びることを防いでもよい。ある実施形態では、最初の動作段階（図２Ａ参照）の間、ピストン本体１６０が測定ダイヤル１２０内で不適切に配置されると、測定ダイヤル１２０のレール１４０は、ラッチ開口部１７４が第２の「開」位置へ向けて外側に延びることを防止する。これにより、不適切に配置されたときに装置１０ｂが始動することが防止されるため、有利である。

筒状フレーム１６２は、外面に沿った切り取り部の形態のラチェット切り込み部１７６をさらに備えてもよい。ラチェット切り込み部１７６は、測定本体１２２のラチェット歯止め１４４が挿入されるように形成され、歯止め１４４がラチェット切り込み部１７６のひとつにはまると回転に対して抵抗を与えることによって、ピストン本体１６０を測定本体１２２内で確実に適切に配置する機構を構成する。さらに、有利なこととして、ラチェット歯止め１４４がラチェット切り込み部１７６に嵌まる全ての箇所で、ピストン本体１６０が測定本体１２０内に適切に配置されると、装置１０ｂのユーザーは触覚的なフィードバックを得ることができる。

セレクタリング１６６は、筒状フレーム１６２の外面から延びる環状の突出部であってもよい。セレクタリング１６６は、セレクタリング１６６上に低い突起状のセレクタ指示部１７８をさらに有してもよい。セレクタ指示部１７８は、測定本体１２２に設けられた測定表示部１３６に対応し、ピストン本体１６０が上記の位置に配置されたときに得られる濃度レベルを指示してもよい。このようなシステムによって、デバイスのユーザーは選択された濃度レベルに関する情報を容易に見ることができる点で有利である。セレクタ指示部１７８は、装置１０ｂの使用を容易にするために色がついていると有利である。

ハンドル１６４は、筒状フレーム１６２の縦軸から径方向に沿ってそれぞれ反対方向に延びてもよい。ハンドル１６４は、装置１０ｂのユーザーがハンドル１６４に触れてハンドルを使用し、ピストン本体１６０を装置１０ｂの外へ後方に伸ばすか、または装置１０ｂの内側へ向けて正面方向にピストン本体１６０をさらに押し下げるような形であってもよい。ハンドルは、始動スイッチ２６０用の結合機構を挿入するピン開口部１８０をさらに有してもよい。それによって、ピストン本体１６０内に設けられたアクチュエーターロッド２２０を操作するために結合機構に対して始動スイッチ２６０が回転する。

図７を参照して、アクチュエーターロッド２２０と始動スイッチ２６０とを備えた、ある実施形態に係る始動システム２１０ｂを説明する。アクチュエーターロッド２２０は、第１の端部にアクチュエーターピン２２２と、第２の端部にアクチュエーター軸２２４と、中間部にラッチ移動部２２６とを備えた略細長い本体部を有する。アクチュエーターピン２２２は、第２の「開」位置にあるとき、加圧チャンバ４１０ｂのハウジング４２０に入り、その中のガスを活性化するように構成される。アクチュエーター軸２２４は、始動スイッチ２６０の輪郭面２６２に突き当たり、それに沿うように構成されている。アクチュエーター軸２２４は、断面の輪郭がピストン本体１６０のハンドル１６４の近くに位置するチャネル１６９（図８参照）の上部の断面の輪郭と一致する形状であることが好ましい。断面の輪郭は、アクチュエーターロッド２２０がピストン本体１６０のチャネル１６８内で実質的に回転しないように、実質的に円形ではないことが好ましい。ラッチ移動部２２６は、ラッチ２２８がアクチュエーターロッド２２０のラッチ移動部２２６に沿って摺動可能に移動する際、ラッチ２２８が移動するような形状である。したがって、ラッチ２２８は、ラッチ移動部２２６の断面形状と似た断面形状を持つ開口部２３０を有している。

始動スイッチ２６０は、ピストン本体１６０と加圧チャンバ４１０ｂのハウジング４２
０にアクチュエーターロッド２２０を貫通させ、中に収容されたガスを放出させる。したがって、始動スイッチ２６０は、アクチュエーター軸２２４と接触する表面に沿った特定の輪郭２６２を有するカムであってもよい。始動スイッチは、ピン２６６を挿入し、そのピン２６６の周りを始動スイッチ２６０が回転するような開口部２６４をさらに有してもよい。図示された実施形態では、始動スイッチ２６０は第１の「閉」位置にある。この第１の位置において、ピン２６６とアクチュエーター軸に接する輪郭面２６２との間の距離は、アクチュエーターロッドが第１の「閉」位置にとどまるような減少した距離であってもよい。しかし、ピン２６６の周りを回転して第２の「開」位置に到達すると、ピン２６６とアクチュエーター軸２２４に接する輪郭面２６２との間の距離は増加した、アクチュエーターロッド２２０を第２の「開」位置へ、さらに加圧チャンバ４１０ｂのハウジング４２０内へと移動させる。図１０および図１１を参照して以下にさらに詳しく述べるように、第２の「開」位置への移動は加圧チャンバ４１０ｂ内のガスを放出するように構成されてもよい。好ましくは、始動スイッチ２６０は、ユーザーがスイッチを保持する必要がなく、スイッチを第１または第２の位置に保持できるものであれば特に種類を限定しない。図示された実施形態では、回転レバーが用いられる。ねじ、ラッチ、ばねを搭載したピン、または当該分野で公知のスイッチ等、別のスイッチを用いてもよい。

図８Ａおよび図８Ｂを参照して、測定制御システム１１０ｂのある構成要素と始動システム２１０ｂとを含む始動システム２１０ｂの動作を説明する。ここに示されるように、ラッチがピストン本体１６０の正面端にも後方端にも動かないように、ラッチ２２８がラッチ開口部１７４に収容されている。したがって、アクチュエーターロッド２２０が正面方向または後方に移動すると、ラッチ２２８はアクチュエーターロッド２２０のラッチ移動部２２６の輪郭に沿うことになる。したがって、始動スイッチ２６０とそれに伴ってアクチュエーターロッド２２０が第２の位置にあるとき、対応する第２の位置にあるラッチ２２８の結合動作も有利になる。さらに、ラッチ２２８の移動は別の始動スイッチ２６０およびアクチュエーターロッド２２０の動きと連結しているため、ラッチ２２８の第２の位置への移動を防止すれば、始動スイッチ２６０およびアクチュエーターロッド２２０の第２の位置への移動も防止できる。ただし、上述したように、第２の「開」位置にあるとき、ラッチ２２８はピストン本体１６０から突出して、図８Ｂに示すようにピストン本体１６０の伸長を制限してもよい。

（加圧チャンバおよび第１の圧力調整システム）
図９を参照して、始動システム２１０ｂと、混合システム３１０ｂの加圧チャンバ４１０ｂとの両方の構成要素と、混合システム３１０ｂの第１の圧力調整システム６１０ｂとを備えたある実施形態について説明する。図示するように、加圧チャンバ４１０ｂは、ハウジング４２０の第１の端部の付近に位置する環状の切り込み部４２２を有するハウジング４２０を備えてもよい。環状の切り込み部４２２は、ピストン本体１６０上の保持機構１７０を挿入するように構成されてもよい。ハウジングは、ハウジング４２０の第２の端部に位置するピストン封止部４６０をさらに有してもよい。ピストン封止部４６０は、混合チャンバ５１０ｂを区画する気密シールを構成している。

図１０は、加圧チャンバ４１０ｂおよび第１の圧力調整システム６１０ｂの断面図である。ハウジング４２０は、第１の後端に設けられた環状の切り込み部４２２と、ピストン封止部４６０の形に対応した第２の前端に設けられた円錐形または円錐台形面４２４とを備えた略円筒状の本体を有している。ハウジング４２０は、さらに、環状突起４２６と、ピストン封止部４６０の縁部４６２を挿入するように形成された環状の切り込み部４２８とを有するように構成されてもよい。この構成により、ピストン封止部４６０がハウジング４２０に接続されたままになり、ハウジング本体４２０からガスが漏れないように封止することを確実にできるため、有利である。封止性が向上するように、ピストン封止部４６０の縁部４６２がハウジング４２０の環状の切り込み部４２８内にすき間無く嵌まるよ
うに構成されることが好ましい。ハウジング４２０は実質的に内部空間４３０を囲んでおり、この内部空間４３０は、第１の独立した部分４３２と第２の独立した部分４３４とに分かれてもよい。ハウジング４２０の第２の独立した部分４３４には、キャニスター４３６等の構造ユニットとしての第３の独立した部分が収容されてもよい。キャニスターは、混合チャンバ５１０ｂに混合するガスを含んでもよい。キャニスター内のガスは、キャニスターを加圧チャンバ４１０ｂの別の構成要素とは別に製造することができるので、装置１０ｂの製造が容易になり有利である。装置１０ｂが再利用可能な実施形態では、カートリッジを交換してもよい。

キャニスター４３６は、アクチュエーターピン２２２に接する第１の端、つまり後端と、封止された第２の端、つまり前端４３７とを有する。キャニスター４３６の一端は、第１の独立した部分４３２から第２の独立した部分４３４へのガスの流出を大幅に抑制する封止部４３８である。これにより、ガスがアクチュエーター開口部４４０から装置１０ｂの外に漏れるおそれを低減できるため有利である。

ハウジングは、ハウジング４２０の第２の端部とは反対の方向に封止部に対して力を及ぼす、ばね等のバイアス機構４４２をさらに備えてもよい。図示された実施形態では、バイアス機構４４２は、第１の独立した部分４３２内に配置されている。これにより、キャニスター４３６が第１の独立した部分４３２内へ移動し、その中に含まれているガスをユーザーの操作なしで放出する可能性を低減する。さらに、バイアス機構４４２、ユーザーが偶然にデバイスを始動してしまわないように、始動に対する反力を与える。バイアス機構４４２は、第１および第２の動作段階が完了して始動スイッチ１６０が第１の「閉」位置に戻るのに十分な力を及ぼし、バイアス機構４４２は、アクチュエーターロッド２２０が第１の「閉」位置に戻り、それによってラッチ２２８が第１の「閉」位置に戻るのに十分な力を及ぼすように構成されていることが好ましい。ラッチ２２８が第１の「閉」位置に戻ると、ピストン本体１６０の伸長に対する制限がなくなり、第３の動作段階が開始される。バイアス機構４４２がアクチュエーターロッド２２０に十分な力を与えないと、第３の動作段階に移行することがさらに非常に困難になる。

ハウジングは、針またはパイロットチップ等の実施形態に係る装置１０ｂで説明した放出機構４４４を有してもよく、放出機構４４４は、キャニスター４３６の封止された第２の端部４３７を破裂させて、放出機構４４４を軸方向に貫通するチャネル４４６によってガスを放出機構４４４を通して第１の独立した部分４３２内へ放出するように構成されてもよい。第１の独立した部分４３２の高い圧力により、第１の圧力調整システム６１０ｂが開いてガスをピストン封止部４６０の正面と混合チャンバ５１０ｂ内へと逃がすことができる。ある実施形態では、異物の混合チャンバ５１０ｂ内への侵入を抑制するように、流路に沿ってフィルター４４８が設けられてもよい。このことは、体腔のように異物の存在の影響を大きく受けやすい部位にガスが入ったときに特に重要である。異物があると感染症等の被害が起きる可能性がある。ある実施形態では、フィルター４４８は、細菌を濾過し、空気を殺菌するように構成されてもよい。

ピストン封止部４６０は、混合チャンバ５１０ｂに対する封止部を形成することにより、混合チャンバ５１０ｂの注入可能な体積を部分的に区画するように構成されている。ピストン封止部４６０は、混合チャンバ５１０ｂの内面と接する環状突起４６４と、前端に円錐または切頭円錐面４６６とを有する略円筒状の本体を備えてもよい。切頭円錐面４６６は、第１の圧力調整システム６１０ｂの構成要素を挿入するための、円筒状部材の中心に設けられた開口部４６８をさらに備えてもよい。さらに、円筒状部材は、ハウジング４２０を挿入する後端に、縁部４６２によって区画された開口部４７０をさらに備えてもよい。

図１０にさらに示すように、ある実施形態に係る第１の圧力調整システム６１０ｂは第１の「閉」位置にある。第１の圧力調整システム６１０ｂは、一端に複数の開口部６２２を有する弁体６２０と、後方端の基部６２６がバイアス機構６２８に接するように構成された状態で弁体６２０を貫通する弁棒６２４と、正面端に封止リング６３２と接するように構成されたヘッド６３０とを備えてもよい。動作中、バイアス機構６２８は、ヘッド６３０が封止リング６３２と弁体６２０とに対してバイアスされるような付勢力を基部６２６に対して後ろ方向に与え、それによってガスが弁体６２０を通過して最終的には混合チャンバ５１０ｂに入ることを抑制または防止してもよい。バイアス機構６２８の配置により、加圧チャンバ４１０ｂの圧力が閾値を超えるまで、第１の圧力調整システム６１０ｂは閉じたままである。この閾値は、バイアス機構６２８を圧縮するのに必要な量の力を変更することにより設定できる。

図１１を参照して、第１および第２の動作段階において、「開」位置にある、ある実施形態に係る第１の圧力調整システム６１０ｂを説明する。これらの段階で、加圧チャンバ４１０ｂ内の圧力は混合チャンバ５１０ｂ内の圧力を超える場合がある。ある好ましい実施形態では、圧力の差が大きい。この圧力差によって、弁部材に十分な力がかかり、バイアス機構６２８を超えることができ、ガスが弁体６２０から混合チャンバ５１０ｂへ流入する。

この第１の圧力調整システム６１０ｂの構成は、装置１０ｂの複数の動作段階のために有利である。第１および少なくとも一部の第２の動作段階では、圧力差のために弁が開いたままになる。しかし、圧力差が閾値を超えるのに十分でなければ、弁は閉じたままであり、ガスはそれ以上混合チャンバ内へ入らず、計算した圧力／濃度を乱す可能性がある。

図１２を参照して、注射器本体５２０と、第２の圧力調整システム７１０ｂと、上述したシステムの様々な構成要素とを備えた、ある実施形態に係る混合チャンバ５１０ｂを説明する。注射器本体５２０は、円筒状本体と、後方端に開口部５２２と、正面端にねじ山をつけたノズル５２４とを備える。注射器本体は、測定デバイス１２０と係合するように構成された鍔部５２６をさらに備える。混合チャンバ５１０ｂは、注射器本体５２０の内壁とピストン封止部４６０とにより区画されてもよい。さらに、注射器本体は、選択した濃度に対応する外面に沿った複数の表示部５２８を備えてもよい。これらの表示部５２８は、ユーザーが選択された濃度を視覚的確認することができるので有利である。

図１３を参照して、ある実施形態に係る第２の圧力調整システム７１０ｂを説明する。第２の圧力調整システム７１０ｂは、ボール７２２と、バイアス機構７２４と、基部７２６と、封止機構７２８とを有する弁体７２０を備えてもよい。第２の圧力調整システム７１０ｂは、第２のバイアス機構７３０と、ピンアクチュエーター７３２とをさらに備えてもよい。弁体７２０は、注射器本体５２０のノズル５２４の近くの内部空間７３４内で移動可能であってもよい。ある実施形態では、第２のバイアス機構７３０のため、弁体７２０は、弁体７２０の鍔部７３５がノズル５２４の内側縁部７３６に対して押しつけられるように移動する。さらに、バイアス機構７２４は、十分な力がボール７２２にかかり付勢力を超えるまで、弁体７２０を通る流れを封止してもよい。このことは、混合チャンバ５１０ｂと大気との間が閾値を超えているときに起こりうる。

動作の間、混合チャンバ５１０ｂ内の増加した圧力によって、第１および第２の動作段階において、第２の圧力調整システム７１０ｂが開く。圧力差が弁体７２０を開くのに不十分であると、第２の動作段階が完了し、ユーザーは第３の動作段階へ進んでもよい。

図１４を参照して、ある実施形態に係る、フィルターを有するアタッチメント７６０を備えた第２の圧力調整システム７１０ｂを説明する。アタッチメント７６０は、螺合した
ノズル５２４の内側に設けられたねじ山と係合するように構成された鍔部７６４を有する第１の開口部端７６２と、第２の開口部端７６６と、それらの間に設けられたフィルター要素７６８とを有する。したがって、ガスは第１の開口部端７６２から第２の開口部端７６６へ通過してもよく、有害物質が混合チャンバ５１０ｂへ混入する危険性を低減する工程で濾過される点で有利である。ある実施形態では、弁体７２０の形状に対応する形状になるように、第２の開口部端７６６に向けて第１の開口部端７６２の内面が先細りになっている。アタッチメント７６０を螺合したノズル５２４にねじ込むとき、アタッチメント７６０は弁体７２０と係合し、注射器本体５２０の後方端に向けて第２のバイアス機構７３０の付勢力に反するように弁体７２０を移動させる。これにより、ボール７２２はピンアクチュエーター７３２と係合し、弁体７２０が開いて混合チャンバ５１０ｂ内のガスが周辺圧力に到達する。この構成は、混合チャンバ５１０ｂが周辺圧力でさらに拡大し、同時に混合チャンバ５１０ｂに引き込んだ空気を濾過する点で有利である。したがって、この位置で第３の動作段階が行われる。第３の動作段階が完了するとアタッチメント７６０は取り除かれる。第２のバイアス機構７３０の力のため、ユーザーがガスを注入すると決めるまで弁体７２０は閉じたままになるように、弁体７２０がピンアクチュエーター７３２とは反対方向に移動させられる。

（実施形態に係る測定制御システムおよび始動システム）
図１５から図３１は、別の実施形態に係る装置の測定制御システムの構成要素を示す。

図１５Ａおよび図１５Ｂは、ある実施形態に係る測定ダイヤル８２０を示す。測定ダイヤル８２０により、デバイスのユーザーは注入可能な体積に対して流体の濃度を選択できる。他の実施形態と同様に、測定ダイヤル８２０は、２つの構造部材、つまり測定本体８２２と、測定本体８２２に取り外し可能に結合した測定キャップ８２４、を備えている。測定ダイヤル１２０等の、別の実施形態に係る測定ダイヤルおよび同様の測定デバイスと共に、取り外し可能なアタッチメントが装置の組み立てを容易にするため有利である。さらに、ある実施形態では、装置を各構成要素に分解して装置の構成要素の一部または全てを簡単に再殺菌できるように、取り外し可能なアタッチメントを分解可能にしてもよい。他の実施形態のように、ねじ、リベット、クリップ、およびその他の当該分野で周知の固定メカニズム等の留め具を用いて、測定キャップ８２４を測定本体８２２にリバーシブルに取り付けてもよい。別の実施形態では、接着剤や溶接等の道具や方法を用いて、測定本体８２２および測定キャップ８２４を取り外しできないように取付ける。そのような実施形態では、改ざんのおそれが減るという利点がある。測定本体８２２に対する測定キャップ８２４のアタッチメントは、測定ダイヤル８２０を装置の別の構成要素に取付けられるように、環状の切り込み部および環状の縁部を形成している。ある実施形態では、環状の切り込み部および環状の縁部は、測定ダイヤル８２０を取付けた注射器に設けられた鍔部や縁部等の目印に対応してもよい。

さらに図１５Ａおよび図１５Ｂに示すように、測定本体８２２は測定本体８２２の上部に位置する鍔部８３２を有する略円筒状の部材８３０を有してもよい。測定本体８２２は、円筒状部材８３０の実質的に中心に位置し、測定本体８２２全体を貫通するチャネル８３４を備えてもよい。ある実施形態では、略円筒状の部材８３０は装置の別の構成要素のチャネルの中に入るような大きさ、形にしてもよい。例えば、ある実施形態では、測定本体８２２は、測定ダイヤル８２０を取付ける注射器のチャネルに挿入してもよい。図１５Ａに示すようなある実施形態では、挿入先のデバイスに楔止する可能性のある拡径部８３１等の別の表面目印を有してもよい。

他の実施形態に係る測定ダイヤルまたは同様の測定機構のように、本実施形態は、測定本体８２０の表面に沿って設けられた複数の測定表示部８３６をさらに備えてもよい。図示された本実施形態では、測定表示部８３６は鍔部８３２の上面に位置するが、鍔部８３
２の例えば周辺部に沿った位置等、見ることのできる位置であれば特に限定されない。図示された実施形態では、測定表示部８３６は、組立体の注入可能な体積において生成されうる六フッ化硫黄（ＳＦ６）の濃度に対応した１８、１９、２０、２１、および２２の数の範囲を示す。使用するガスやガスの用途に応じて範囲が決まることは、当業者には明らかである。ある実施形態では、高い精度で所望の濃度を制御するために、この範囲をさらに分割してもよい。

他の実施形態に係る測定ダイヤルおよび他の測定機構と同様、測定本体８２２は、切り込み部８３８と、レール８４０と、測定表示部８３６に対応した可変止め部とを有してもよい。図１５Ｂにさらに明らかに示すように、測定本体８２２は、上述した５つの測定位置１８、１９、２０、２１、および２２に対応する、チャネル８３４の内面に沿って設けられた５つのそれぞれ分離した切り込み部８３８を有している。別の実施形態では、測定本体８２２は、測定表示部８３６から与えられた数よりも少ないまたは多い数の切り込み部を有してもよい。これらの切り込み部８３８のそれぞれに対応しているのは可変止め部であり、切り込み部８３８から内側に延びている。これらの可変止め部は、鍔部８３２の上面から略円筒状の部材８３０の下端に向かって設定された距離だけ延びてもよい。可変止め部は必ずしも上面から延びなくてもよいことは当業者には明らかである。例えば、ある実施形態では、可変止め部は筒状の本体８３０の下端に向けて設定された距離だけ延びる突起であってもよい。

ここに示す実施形態に係る測定ダイヤル８２０の可変止め部の動作は、他の実施形態に係る測定ダイヤルや測定機構と同様であってもよい。可変止め部は、ラッチ９２８または同様の突起構造等のピストン本体８６０に収容された構成要素と相互に作用するように構成されてもよく、少なくともいくつかの動作段階で注入可能な体積に対するチャンバの拡大を制御できる。ある実施形態では、可変止め部は、異なる段階でピストン本体８６０が後ろ方向に延びることを制限することによって、このタスクを実行してもよい。したがって、対応する濃度に応じて、可変止め部は異なる距離を延びる。

さらに図１５Ａおよび図１５Ｂに示すように、切り込み部８３８の両側を、チャネル８３４の内面から内側に延びるレール８４０によって結合してもよい。ある実施形態では、レール８４０はチャネル８３４の内面から止め部よりも長い距離を内側に向けて延びてもよい。レール８４０は、装置が始動後に異なる濃度値へ切り替わることを防止するように構成されてもよい。図示された実施形態では、レール８４０は、少なくとも第１の２つの動作段階においてピストン本体８６０が異なる可変止め部に対して回転する可能性を実質的に低減するように構成されている。ある実施形態では、常に可変の測定デバイスが望まれる場合には、レール８４０を取り除いてもよい。そのような状況では、デバイスを始動後に異なる濃度が選択されるおそれを無くすまたは大幅に低減するために別の機構を用いてもよい。

図１５Ｂにさらに明らかに示すように、測定本体８２２は、チャネル８３４の内面に沿って、チャネル８３４における、切り込み部８３８およびレール８４０と反対側の内面に沿って形成された切欠き、へこみ、くぼみ、凹部、または同様の構造８４２をさらに有してもよい。別の実施形態では、切欠き８４２は、測定ダイヤル８２０の別の適切な場所に形成されてもよい。これらの切欠き８４２は、装置の別の構成要素に設けられた目印に対応して、ラチェット機構を構成してもよい。例えば、切欠き８４２は、ピストン本体８６０に設けられたラチェット部材８８６（図２１から図２３参照）に対応してもよい。したがって、ラチェット機構は、ピストン本体８６０が選択可能な濃度まで回転すると、ユーザーに触覚的なフィードバックを与えるように構成されてもよい。したがって、ガス組立体が始動したときに、デバイスのユーザーが間違ってピストン本体８６０を操作不能な位置にしてしまうことが少なくなる。さらに、ラチェット機構は、ある濃度から第２の濃度
への回転に対する抵抗の閾値をさらに与えてもよい。そのような実施形態において、ラチェット機構は、ある濃度から第２の濃度への不本意な回転の可能性を低減できることため有利である。この触覚的なフィードバックを与えるために、別の種類のフィードバック機構および配列機構を用いてもよい。

図１６に示すように、ある実施形態に係るピストン本体８６０は、略筒状のフレーム８６２と、ピストン本体８６０の一方の端のハンドル８６４と、それらの間に設けられたセレクタ部材８６６と、ピストン本体８６０の長さ方向全体を貫通しうる、または筒状フレーム８６２の長さ方向の数なくとも一部を貫通しうる、筒状フレーム８６２の中心に設けられたチャネル８６８とを備えてもよい。筒状フレーム８６２は、測定ダイヤルのチャネルの中で摺動可能に移動しかつ摺動可能に回転するように構成されてもよい。

筒状フレーム８６２は、ハンドル８６４の反対側の端部に設けられた保持ウイングまたはクリップ８７０を有してもよい。図示された実施形態では、保持ウイング８７０は、２つ以上の切抜き部またはスリット８７１によって分離された部分的に円筒状の突起であってもよい。したがって、使用される材料に応じて、チャネル８６８に構成要素を挿入する際に保持ウイング８７０が外側に曲がってもよい。ある実施形態では、各保持ウイング８７０は、チャネル８６８に挿入された構成要素の環状の切り込み部に対応する保持ウイング８７０の内側表面に沿った半環状の縁部を有してもよい。例えば、ある実施形態では、半環状の縁部は、第２のハウジング部材１０２２（図２４参照）に形成された環状の切り込み部１０２４に対応してもよい。したがって、保持ウイング８７０は、デバイスの複数の構成要素をスナップ嵌めで組立することを可能にし、それにより組立が容易になり、さらに再利用および／または再殺菌のための取り外しを可能にする。他構成要素をねじ等の留め具、接着剤、溶接、及び他の同様の当業者に公知の機構や方法を含むピストン本体８６０に接続するために、他の固定メカニズム及び方法を用いてもよい。

さらに図１６に示すように、筒状フレーム８６２は、筒状フレーム８６２の外面から外側に延びる防護部８７２を備えてもよい。ある実施形態では、防護部８７２は、筒状フレーム８６２の下端から筒状フレーム８６２の上端に向かってある距離、例えばラッチ開口部８７４の隣まで、延びてもよい。例えば図１６に示す別の実施形態等では、防護部８７２は、筒状フレーム８６２の端面までは延びないが、保持ウイング８７０の切抜き部８７１にまでのみ延びるような大きさであってもよい。ピストン本体１６０等、他の実施形態に係るピストン本体と同様に、防護部８７２は、切り込み部と測定ダイヤルのレールに嵌るように構成されてもよい。別の実施形態では、別の形態の測定デバイスを用いてもよく、防護部８７２は、そのようなデバイスに設けられた同様の構造的な目印に対応するように構成されてもよい。

レール８４０の間に配置されると、防護部８７２は、始動後にピストン本体８６０が回転するおそれを防止または大幅に低減することができる。これにより、ピストン本体８６０が動作段階で回転し注入可能な体積において流体が間違った濃度になる可能性を無くすまたは低減する点で有利である。防護部８７２は、ピストン本体８６０が完全にチャネル８３４内に挿入されたときに、防護部８７２がわずかにレール８４０の下に位置し、第１の「初期」または「始動前」位置にあるときにピストン本体８６０が自由に回転して異なる濃度値を選択できる。しかし、防護部８７２はレール８４０のわずか下に位置しているので、短い距離を延びれば、防護部８７２は選択されたレール８４０の間に位置することができる。この位置決めにより、装置が始動したすぐ後に、防護部８７２によってロックが可能になるため有利である。さらに、防護部８７２は十分な距離だけ筒状フレーム８６０から外側に延び、レール８４０と接触するが、外側には十分延びず、レール８４０間に設けられた可変止め部または同様の目印に接してもよい。

また図１６に示すように、筒状フレーム８６２は、アクチュエーターロッドに設けられチャネル８６８内に収容されたラッチ９２８を筒状フレーム８６２から外側に突出させるように構成されたラッチ開口部８７４を備えてもよい。図示された実施形態で示すように、ラッチ開口部８７４は防護部８７２の最上部の真上に中心を合わせて配置してもよい。別の実施形態では、ラッチ開口部８７４は筒状フレーム８６２に沿って異なる位置に配置されてもよく、複数のラッチを用いる場合には１つ以上のラッチ開口部を含んでもよい。

後にさらに詳しく述べるように、第１の「初期」、つまり「始動前」位置において、ラッチ９２８は防護部８７２を超えないように延び、可変止め部や同様の構造と接しないような大きさであってもよい。第２の「開」位置にあるときは、ラッチ９２８は筒状フレーム８６２から外側に防護部８７２を超えるように延び、ラッチ９２８が可変止め部または同様の構造に接し、ラッチが第２の位置にあるときにピストン本体８６０がさらに延びるおそれを無くすまたは大幅に低減してもよい。他の実施形態に係るピストン本体８６０のように、ある実施形態では、「初期」、つまり「始動前」動作段階においてピストン本体８６０が測定ダイヤル８２０内で不適切に配置されるようにラッチ開口部８７４が置かれると、測定ダイヤル８２０のレール８４０によって、ラッチ９２８は第２の「開」位置まで外側に延びることを防止される。さらに、他の実施形態に係るラッチ機構と同様に、これによってユーザーが始動スイッチ９６０を操作する可能性を無くすまたは少なくとも実質的に低減し、それにより、操作不能な位置にあるときにユーザーが装置を始動してしまう可能性を無くすまたは実質的に低減することができる。

セレクタ部材８６６は、筒状フレーム８６２の外面から延びる突起であってもよい。セレクタ部材８６６は、セレクタリング８６６に設けられた低い突起の形態を取りうるセレクタ指示部８７６をさらに有してもよい。セレクタ指示部８７６は、測定本体８２２に設けられた測定表示部８３６に対応し、始動時に当該位置にピストン本体８６０が配置されたときに得られる濃度レベルを示すようにしてもよい。

さらに図１６に示すように、ハンドル８６４は、筒状フレーム８６２の縦軸から径方向に沿ってそれぞれ反対方向に延びてもよい。ハンドル８６４は、ユーザーがハンドル８６４を握りハンドルを用いてピストン本体８６０を後方にさらに延ばして、例えば装置に含まれる体積を増加するか、または正面方向にピストン本体８６０を押し下げて装置に含まれる体積を減らし注入可能な容量を排出するような形であってもよい。ハンドル８６４は、始動スイッチ９６０用の結合ピン等の結合機構を挿入するピン開口部８７８をさらに有してもよい。それによって、ピストン本体８６０内に設けられたアクチュエーターロッド９２０を操作するために結合機構に対して始動スイッチ９６０が回転する。

インターロック機構の動作について図１８から図２０を参照してさらに詳しく述べるように、ハンドル８６４は、始動スイッチ９６０を挿入するように構成された凹部８８０をさらに備えてもよい。凹部８８０は、始動スイッチ９６０が第３の「閉」位置にあるとき、始動スイッチ９６０が凹部８８０内に完全に収容されるような大きさであってもよい。また、ハンドル８６４は、インターロック開口部８８２と、インターロック機構のインターロック部材９７０を挿入するように構成されたインターロックチャネル８８４とをさらに備えてもよい。

図１７に示すように、ある実施形態に係る始動システムは、アクチュエーターロッド９２０と、装置の動作を制御するのに用いる始動スイッチ９６０とを備えてもよい。図示された実施形態で示すように、アクチュエーターロッド９２０は、略円筒状のアクチュエーター本体９２２を有してもよい。アクチュエーター本体９２２は、ピストン本体８６０のチャネル８６８の一部を貫通して延びるように構成されてもよい。別の実施形態では、アクチュエーター本体９２２は、チャネル８６８に収容される他の構成要素の長さに応じて
長さを増減してもよい。ある実施形態では、アクチュエーター本体９２２は、円形、楕円形、四角形、その他の多角形等の別の断面形状を有してもよい。また、アクチュエーター本体９２２における、それぞれ異なる部分に沿ったアクチュエーター本体９２２の断面形状はそれぞれ異なってもよい。例えば、図示された実施形態で示すように、アクチュエーター本体９２２は、アクチュエーター本体９２２の第１の部分に沿った円形の断面形状および第２の位置における「＋」断面形状を有してもよい。他の実施形態に係るアクチュエーターロッドと同様に、アクチュエーター本体９２２は、アクチュエーター本体９２２の第１の端部において、始動スイッチ９６０の輪郭面９６２に沿うように構成されてもよい。ある実施形態では、アクチュエーター本体９２２は、輪郭面９６２の結果として始動スイッチ９６０が回転したときに、ピストン本体８６０のチャネル８６８内で移動してもよい。

ある実施形態では、図１７に示すように、アクチュエーターロッド９２０は、コイルばねまたは他の同様の機構等のロッドバイアス部材または機構９２４を有してもよい。ロッドバイアス部材９２４は、ロッドバイアス部材９２４が圧縮されるにつれて線状に増加する力を与えるように構成されてもよい。別の実施形態では、ロッドバイアス部材９２４は、ロッドバイアス部材９２４が圧縮されるにつれて指数関数的に増加する力を与えるように構成されてもよく、その力はロッドバイアス部材９２４が圧縮されるときに非常に大きくなる。図示された実施形態で示すように、ロッドバイアス部材９２４はアクチュエーター本体９２２の凹部に挿入するコイルばねであってもよい。ロッドバイアス部材９２４は、分解する目的でロッドバイアス部材９２４を取り外せるようにアクチュエーター本体９２２に対して解放自在に固定されていてもよい。別の実施形態では、ロッドバイアス部材９２４はアクチュエーター本体９２２に対して永久に固定されてもよい。さらに別の実施形態では、ロッドバイアス部材９２４はアクチュエーター本体９２２に接続されていなくてもよく、凹部内に保持されてアクチュエーター本体９２２および第１のハウジング部材１０２０等の２つの構成要素の間に配置されてもよい。

図２５から図２７に示す、ある実施形態に係る始動システムの動作についてさらに後で詳しく述べるように、ロッドバイアス部材９２４は、ハウジング部材１０２０に対する付勢力を与えるように構成されてもよい。この付勢力は、閾値の力を超えて装置内の加圧チャンバからのガスを放出させるように構成されてもよい。加えて、ロッドバイアス部材９２４は、始動スイッチ９６０が異なる位置に移動したときに、アクチュエーター本体９２２が、輪郭部９６２等の始動スイッチ９６０の少なくとも一部と接し続ける方向に移動するように、アクチュエーター本体９２２に対して付勢力を与えるように構成されてもよい。

アクチュエーターロッド９２０は、アクチュエーター本体９２２の第１の端部と第２の端部との間に配置されたラッチ移動部９２６を備えてもよい。別の実施形態に係るアクチュエーターロッドのラッチ移動部と同様に、ラッチ移動部９２６は、ラッチ９２８が開口部やピストンに設けられた同様の構造（例えばピストン本体８６０に設けられたラッチ開口部８７４）から突出するまたは引っ込むようにそこに設けられたラッチ９２８を移動させるのに用いてもよい。

図１７に示すように、始動スイッチ９６０は、アクチュエーターロッド９２０を第１のハウジング部材１０２０に向けてピストン本体８６０を通って移動させ、含まれるガスを放出するための機構を始動するように構成されてもよい。したがって、始動スイッチ９６０は、別の実施形態に係る始動スイッチと同様に、アクチュエーター本体９２２と接するように構成された表面に沿った特定の輪郭９６２を有するカムであってもよい。始動スイッチ９６０は、始動スイッチ９６０がピンの周りを回転するようにピン（図１７では図示せず）を挿入するように形成された開口部９６４をさらに含んでもよい。始動スイッチ９
６０はユーザーがスイッチをその位置に保つ必要なく第１、第２、または他の位置にあるあらゆる種類のスイッチであるのが好ましいことは、当業者であれば明らかである。図示された実施形態では、回転レバーが用いられている。ねじ、ラッチ、ばねを搭載したピン、または当該分野で公知のスイッチ等、別のスイッチを用いてもよい。

図１８に示すように、始動スイッチ９６０は第１の「初期」、つまり「始動前」位置にある。例えば、第１の動作段階の前の位置であってもよい。この第１の位置において、ピン９６６とアクチュエーター本体９２２に接する輪郭面９６２との間の距離は第１の距離であってもよく、アクチュエーター本体９２２はピストン本体８６０の筒状フレーム８６２の端部から第１の距離のところに配置される。

図１９に示すように、ある実施形態では、始動スイッチ９６０はさらに垂直に配置された位置、つまり第２の「開」位置に向けて回転し、この位置において、ピン９６６からアクチュエーター本体９２２に接する輪郭面９６２との距離は第２の距離であって、アクチュエーター本体９２２は、ピストン本体８６０の筒状フレーム８６２の端部から第２の距離に位置する。これは第１および第２の動作段階の間、始動スイッチ９６０の位置に対応してもよい。ある実施形態では、第２の距離は第１の距離よりも大きい。図２５から図２７を参照して後に詳しく述べるように、これによりアクチュエーター本体９２２を加圧チャンバの第１のハウジング部材１０２０側に移動させてもよい。この移動により、加圧チャンバ内の流体またはガスを放出できる。

図２０に示すように、ある実施形態では、始動スイッチ９６０が水平に配置された位置、すなわち第３の「閉」位置、にさらに向かって回転してもよく、ピン９６６からアクチュエーター本体９２２と接する輪郭面９６２までの距離は第３の距離であって、アクチュエーター本体９２２がピストン本体８６０の筒状フレーム８６２の端部から第３の距離に位置してもよい。これは第３の動作段階および／または患者に注入可能な体積を注入する前の最終段階に対応してもよい。この第３の距離は、第１のおよび／または第２の距離以下である。ある実施形態では、第３の位置に向かう回転によって、加圧チャンバから流体やガスが放出されないようにアクチュエーター本体９２２が加圧チャンバの第１のハウジング部材１０２０から離れる方向に移動する。

図１７に示すように、インターロック機構は、始動スイッチ９６０の動きを制御し、制限するために含まれていてもよい。図示された実施形態で示すように、インターロック機構は、一方の端部に位置するインターロックウイングまたはクリップ９７２を有する歯止め等のインターロック部材９７０と、第２の端部に位置するインターロック部９７４（図１８および図２０に示す）とを備えてもよい。インターロッククリップ９７２は、インターロック開口部８８２またはへこみ、凹部等の同様の機構内へ挿入され、ハンドル８６４に設けられたインターロッククリップ９７２を保持するように構成されてもよい。

図１８から図２０を参照して、ある実施形態に係るインターロック機構の動作を説明する。図１８は、インターロック機構および、第１の「初期」、つまり「始動前」位置にある始動スイッチ９６０を示す。図示された実施形態で明らかなように、インターロック部材９７０は、ハンドル８６４のインターロックチャネル８８４に挿入されるような大きさ、形状であってもよい。第１の位置にあるとき、インターロッククリップ９７２は、インターロッククリップ９７２とチャネル８８４の内面との間の接触により内側に付勢される。

図示された実施形態で明らかなように、インターロック部材９７０のインターロック部９７４は、始動スイッチ９６０の端部に位置する切欠きまたはへこみ９７６に挿入されてもよい。第１の「初期」位置の間、インターロック部９７４と始動スイッチ切欠き部９７
６との間に生じる干渉によって始動スイッチ９６０が水平に配置された位置（すなわち第３の「閉」位置）に向けて時計回りに回転することを防止または規制できるように、インターロック部９７４および切欠きまたはへこみ９７６の形状を選択してもよい。また、第１の位置において、始動スイッチ９６０がさらに垂直に配置された位置（すなわち第２の「開」位置）に向けて反時計回りに回転できるように、インターロック部９７４を選択してもよい。図示されたようなある実施形態では、始動スイッチ９６０は、始動スイッチ９６０が第１の位置から第２の位置へ回転されたときにインターロック部材９７０をハンドル８６４の反対側へ移動させるように構成された第２の輪郭面９７８を備えてもよい。ある実施形態では、インターロックチャネル８８４内でハンドル８６４の反対方向へ向かうインターロック部材９７０の動きにより、インターロッククリップ９７２の両端部がインターロック開口部８８２へ向かって移動する。インターロック開口部８８２へ達すると、インターロックチャネル８８４内で元々は内側に付勢されたインターロッククリップ９７２が外側へ拡大し、インターロッククリップ９７２がインターロック開口部８８２へ挿入される。ある実施形態では、いったんインターロック開口部８８２に挿入されると、インターロック部材９７０が始動スイッチ９６０方向へ戻ることを防止される。これにより、インターロック部材９７０が始動スイッチ９６０と再係合して始動スイッチ９６０の動きを抑制する可能性を無くすまたは少なくとも実質的に低減する点で有利である。

図１９は第２の「開」位置にある始動スイッチ９６０とインターロック機構とを示す。図示するように、インターロック部材９７０のインターロッククリップ９７２は、インターロック部材９７０が始動スイッチ９６０方向へ戻らないようにインターロック開口部８８２へ挿入される。その結果、デバイスのユーザーは始動スイッチ９６０を第３の「閉」位置へ時計回りに回すことができる。

図２０は、第３の「閉」位置にある始動スイッチ９６０とインターロック機構とを示す。ある実施形態では、始動スイッチ９６０はハンドル８６４の凹部８８０に挿入され、ハンドルの上面と面一になる。さらに、凹部８８０は、デバイスのユーザーが、始動スイッチが第３の位置に完全に配置された後で始動スイッチ９６０を以前の２つの位置に回すことが困難になるような始動スイッチ９６０の形にかなり一致するような大きさと形状であってもよい。

したがって、インターロック機構は、デバイスのユーザーが、不適切な位置や順番にあるスイッチ９６０を不本意に回してしまわないように始動スイッチ９６０の動作を制御するために有利である。さらに、デバイスのユーザーが始動スイッチ９６０を第３の位置から以前の２つの位置のうちのひとつへ回すことがさらに困難になり得るので、ユーザーが最終の動作段階の後で注入可能な体積を変えてしまう可能性を低減できる。したがって、インターロック機構は、デバイスの装置の安全機構として機能するので有利である。別の実施形態では、他の留め具、クリップ、または同様のデバイスを備える別のインターロック機構の形態を用いてもよい。別の種類のインターロック機構を用いることは、当業者にとっては理解されるであろう。

図２１から図２３を参照して、ある実施形態に係る始動システムの動作を説明する。図示される実施形態や他の同様実施形態で示すように、ラッチ９２８がピストン本体８６０の正面端または後方端に移動しないように、ラッチ９２８がラッチ開口部８７４内に収容される。このような実施形態では、アクチュエーターロッド９２０が正面方向または後方に移動すると、ラッチ９２８はアクチュエーターロッド９２０のラッチ移動部９２６の輪郭に沿うように構成される。

図２１は、第１の「初期」、つまり「始動前」位置における前記実施形態を示す。図に示すように、後方に拡大した場合には、ラッチ９２８が測定本体９２２に設けられた可変
止め部と接触しさらに拡大することを防止するように、ピストン本体８６０から十分外側に突出するようにラッチ９２８を位置決めしてもよい。別の実施形態では、第１の位置にあるとき、上述のような拡大を防ぐためにラッチ９２８は本体８６０から外側に突出しないように構成されてもよい。第２の「開」位置へ移動すると、図２２に示すように、ラッチ９２８が可変止め部または測定ダイヤル８２０に設けられた同様の構造に接触してさらに後方へ拡大することを防ぐように、ラッチ９２８がピストン本体８６０から十分外側へ突出する。第３の「閉」位置へ回転すると、図２３に示すように、ラッチ９２８が可変止め部または測定ダイヤル８２０に設けられた同様の構造と接触しなくなりピストン本体８６０が後方へさらに拡大するように、ラッチ開口部８７４内でラッチ９２８が十分に後退する。

図２１から図２３にさらに示すように、歯止め等のラチェット部材８８６をピストン本体８６０に取付けてもよい。ラチェット部材８８６はヒンジ止留めしてもよく、移動可能に変形可能で、変形している間、抵抗を生じるように構成されてもよい。ラチェット部材８８６は、切欠き８４２等のピストン本体測定ダイヤル８２０に設けられた目印に対応してもよく、選択された濃度に関する適切な配置を容易にする。ラチェット部材８８６が内側に変形できるように、アクチュエーター本体９２４は凹部またはへこみ９８０を有してもよい。凹部９８０は、第１のおよび第３の位置のときにだけラチェット部材８８６が内側に変形し、第２の位置では内側への変形が抑制されるように形成されてもよい。これにより、デバイスの操作中にピストン本体８６０が回転してしまう可能性を低減する手段が得られる。

（実施形態に係る加圧チャンバ）
図２４を参照して、ある実施形態に係る加圧チャンバを始動システムの構成要素と共に説明する。図示するように、加圧チャンバは、互いに対して移動可能な第１のハウジング部材１０２０と第２のハウジング部材１０２２からなる二部型ハウジングを有してもよい。図示された実施形態で示すように、２つの部材１０２０、１０２２の一部または全ての部分がピストン本体８６０のチャネル８６８に挿入されるように、２つの部材１０２０、１０２２は略円筒状の形を有してもよい。ある実施形態では、２つの部材１０２０、１０２２は、自由に移動できるように互いに取り外し可能であってもよい。別の実施形態では、二部型ハウジングは、それらの部材１０２０、１０２２が互いに移動可能なように取り付けられてもよい。そのような取り付けにより、２つの部材１０２０、１０２２の安定性を高めることができる。

図示された実施形態および他の同様の加圧チャンバについての実施形態で示すように、環状の切り込み部１０２４は第２のハウジング部材１０２２に形成されてもよい。図示された実施形態では、環状の切り込み部１０２４は第１のハウジング部材１０２０の反対側の端部に位置しているが、別の場所でもよい。環状の切り込み部１０２４は、ピストン本体８６０の保持ウイング８７０を挿入し、スナップ嵌めにより第２のハウジング部材１０２２がピストン本体８６０に固定されるような、大きさや構成を有してもよい。第２のハウジング部材１０２２を容易にピストン本体８６０のチャネル８６８に挿入するために、挿入端部はわずかに先細りになっている。ある実施形態では、第２のハウジング部材１０２２はピストン本体８６０に取り外し可能に取り付けられ、中に収容されている特定の部品を交換できるようにしてもよい。例えば、ある実施形態では、保存部材１０３０またはキャニスターは、二部型ハウジングに収容されてもよい。二部型ハウジングは、注射器本体１１２０と封止された状態で接し、混合チャンバとして機能する場合があるチャンバを区画して注入可能な体積を収容する封止部を形成するゴム製Ｏリング等のピストン封止部１０６１を備えたピストン端部１０６０をさらに有してもよい。そのような封止を実現するために、別の封止部材をピストン端部１０６０の周りに用いてもよい。

図２５Ａおよび図２５Ｂは、装置が第１の「初期」、つまり「始動前」位置にあるときの図２４に示す実施形態の断面図である。図２５Ｂにさらに詳しく示すように、第１の位置では、コイルばね等のロッドバイアス部材９２４はアクチュエーター本体９２２と第１のハウジング部材１０２０の両方に接してもよいが、アクチュエーター本体９２２は第１のハウジング部材１０２０と直接接触はしない。第１の位置において、アクチュエーター本体９２２が始動スイッチ９６０と接触し続けるように、ロッドバイアス部材９２４は、第１のハウジング部材１０２０に対する正面方向の力とアクチュエーター本体９２２に対して後ろ方向の力を与えてもよい。この位置において、第１のハウジング部材１０２０が第２のハウジング部材１０２２の方向に移動しようとするとき、第１のハウジング部材１０２０に対する正面方向の力により、第１のハウジング部材１０２０は中に収容された保存部材１０３０に力を与えることが可能になる。第１の位置において、第１のハウジング部材１０２０から保存部材１０３０に与えられた力は、保存部材１０３０に収容された機構のために保存部材１０３０が第２のハウジング部材１０２２側に移動させるには十分でないことが好ましい（図２８から図２９でさらに詳しく説明する）。したがって、第１の位置の間は、保存部材１０３０に含まれるガスまたは流体のいずれも、保存部材１０３０に保存されたままである。

図２６Ａおよび図２６Ｂは、装置が第２の「開」位置にある場合の図２４に示す実施形態の断面図である。図２６Ｂにさらに詳しく示すように、第２の位置の間、アクチュエーター本体９２２とロッドバイアス部材９２４の両方が第１のハウジング部材１０２０と直接に接する。この直接の接触により、第１のハウジング部材１０２０にさらに大きな力が加わり、第１のハウジング部材１０２０が正面方向に移動して保存部材１０３０が正面方向に移動する。この保存部材１０３０の正面方向の移動により、保存部材１０３０からガスが放出される。別の実施形態では、アクチュエーター本体９２２は第１のハウジング部材１０２０と直接には接触しない。それは、このような実施形態では、ロッドバイアス部材９２４の圧縮によりロッドバイアス部材９２４から加わる力の増大が、第１のハウジング部材１０２０を正面方向に移動させてガスを保存部材１０３０から放出させるのに十分だからである。

図２７Ａおよび図２７Ｂは、装置が第３の「閉」位置にあるときの図２４に示す第２の実施形態の断面図である。図２７Ｂに示すように、第３の位置の間、アクチュエーター本体９２２は第１のハウジング部材１０２０と接していなくてもよい。さらに、ある実施形態では、ピン９６６と輪郭面９６２との間の距離が減少したため、アクチュエーター本体９２２にロッドバイアス部材９２４から後方に加えられた力によってアクチュエーター本体９２２は輪郭面９６２側に移動し、アクチュエーター本体９２２は始動スイッチ９６０と接したままになる。このようなロッドバイアス部材９２４の拡大によって、ロッドバイアス部材９２４から第１のハウジング部材１０２０に与えられた力は減少する。力が減少した結果、および保存部材１０３０またはキャニスター内の別の機構の結果、保存部材１０３０は閉状態に復帰し、それによってガスがさらにチャンバへ放出されて混合チャンバとしても機能する注入可能な体積に含まれることを防ぐ。

図２８は、ある実施形態に係る加圧チャンバの断面図である。第１および第２のハウジング部材１０２０、１０２２は、ガス等の流体を含むマイクロシリンダー等の保存部材１０３０またはキャニスターを内部に有している。ある実施形態では、第２の部材１０２２は、第１の部材１０２０とは反対側に、ピストン端部１０６０を構成する円錐形または円錐台形面を有している。ある実施形態では、第２の部材１０２２およびピストン端部１０６０は一体に形成されている。別の実施形態では、第２の部材１０２２およびピストン端部１０６０は別体として形成され、ねじ、ピン、保持クリップ、接着剤、溶接等の様々な固定デバイスや方法を用いて取付けられる。ただし本発明はこれらの固定デバイスや方法に限定されない。ピストン端部１０６０は、ゴム製Ｏリング等のピストン封止部１０６１
を挿入し、混合チャンバとしても機能する注入可能な体積に対するチャンバを形成するように形成された環状の切り込み部を有してもよい。

第１のハウジング部材１０２０は、保存部材１０３０の第１の端部が接した状態で挿入するように構成された凹部１０２６またはくぼみ部を有してもよい。凹部１０２６の形状は、保存部材１０３０の第１の端部の形状と対応していることが好ましい。別の実施形態では、第１のハウジング部材１０２０は凹部１０２６を有していなくてもよい。第２のハウジング部材１０２２は、保存部材１０３０の第２の端部を収容できる大きさ、構成を有するように形成された内部空間１０２８を有してもよい。ある実施形態では、内部空間１０２８は保存部材１０３０の第２の端部と接するハウジング封止部１０２９を有してもよい。ある実施形態では、ハウジング封止部１０２９は、内部空間１０２８を通って後方へガスがほとんどまたは全く漏れないように十分な封止部を形成する。ある実施形態では、内部空間１０２８は、保存部材１０３０の周囲とほぼすき間無く嵌まり、保存部材１０３０が概して正面方向と後ろ方向にのみ確実に動くようにしてもよい。これにより、保存部材１０３０の第２の端部とハウジング封止部１０２９との間の封止部が破壊されるおそれが低減するので有利である。

図２８に示すように、図示されたキャニスターまたはマイクロシリンダー等の保存部材１０３０は、本体部１０４０とヘッド１０４２とを備えてもよい。図示された実施形態で示すように、本体部１０４０は、半円状の第１の端部を有する略円筒状の形を有してもよい。本体部１０４０は、ヘッド１０４２と共に内部空間１０４１を形成し、大気中のガスとは異なる第１の圧力および濃度の気体または液体状のガス等の流体、または気体と液体の混合物を含んでもよい。例えば、そのようなガスは、膨張性のガス、ＳＦ６、Ｃ３Ｆ８、Ｃ２Ｆ６等の眼病用ガスまたは同様のガス、ＣＯ２等の噴霧ガス、Ｎ２Ｏ等の冷媒ガス、および様々な種類のガスを含むが、本発明はこれらに限定されない。内部空間１０４１の大きさは、ある単位または１回の使用量が体積に含まれるように選択してもよい。本体部１０４０は他の形状であってもよい。

ヘッド１０４２は、本体部１０４０の内径と一致する外径を有する略管状を有してもよい。ヘッド１０４２は、内部チャネルと鍔部１０４４とを有してもよい。図示された実施形態で示すように、ヘッド１０４２の第１の端部は、チャネルの径と一致する径を有する開口部を有してもよく、ヘッドの第２の端部は、チャネルの径よりも小さい径の開口部１０４６を有してもよい。ある実施形態では、本体部１０４０およびヘッド１０４２は、後で取付けられる別体の構成要素であってもよい。これによって、組み立てる前にヘッド１０４２の内部構成要素を組み立てることを可能にするので有利である。全ての構成要素をヘッド１０４２内で組立てると、ヘッド１０４２を本体部１０４０に挿入し、接着剤や溶接等のデバイスや機構を用いて固定する。図２８に示すようなある実施形態では、鍔部１０４４は本体部１０４０に当たり、その表面に沿って接着または溶着される。別の実施形態では、本体部１０４０とヘッド１０４２は一体として形成される。

ヘッド１０４２は、第１の圧力調整システムの一部を構成し、チャネルの内部弁機構の形態をとりうる保存部材圧力制調整システムを含んでもよい。内部弁機構は、保持リング１０４８と、弁基部１０５０と、ばね等の内部付勢部材または機構１０５２と、弁ピストン１０５４と、ピストン封止部１０５６とを備えてもよい。保持リング１０４８はヘッド１０４２に形成された環状の切り込み部１０５８内に挿入される。保持リング１０４８は、切り込み部１０５８に嵌める前に変形できるような保持リング等の弾性材料で形成されてもよい。弁基部１０５０は、保持リング１０４８とヘッド１０４２の第２の端部との間に配置される。ある実施形態では、弁基部１０５０はヘッド１０４２の内径とほぼ等しい外径を有するリングであってもよい。

弁ピストン１０５４は略円筒状の形状を有し、基部１０５０とヘッド１０４２の第２の端部との間に配置されてもよい。弁ピストン１０５４の外径は、ヘッド１０４２の内径と略等しく選択されてもよい。図示された実施形態で示すように、弁ピストンは、ピストン封止部１０５６を挿入するように形成された環状の切り込み部と、ピストンの周囲に沿って配置された流体経路１０５５またはチャネルと、突起１０５７とを有してもよい。流体経路１０５５は、流体が弁ピストン１０５４とヘッド１０４２との間を通るように構成されてもよい。図示された実施形態では、４つの流体経路が全て含まれているが、それよりも多いまたは少ない数の流体経路を用いてもよい。ある実施形態では、突起１０５７は、開口部１０４６の直径と対応する、より小さい直径を有する円筒状部材であってもよい。突起１０５７は、開口部１０４６に嵌入するように構成される。ある実施形態では、突起１０５７は、ヘッド１０４２の端面と面一であってもよい。別の実施形態では、突起１０５７は開口部内の凹部であってもよいし、または端面を超えて延びてもよい。バイアス機構１０５２は、基部１０５０とピストン１０５４との間に配置され、ピストン封止部１０５６とヘッド１０４２との間に封止部が形成されるように弁ピストン１０５４に対して正面方向の力を加える。別の実施形態では、ボール弁、ポペット弁、またはここで述べるものや当該分野で公知の弁等、別の種類の弁を用いてもよい。

ある実施形態では、始動スイッチが第１の「始動前」位置にあるとき、バイアス機構９２４から第１のハウジング部材１０２０を介して保存部材１０３０に与えられた力等のために内部バイアス機構１０５２が開かないように構成されてもよい。ある実施形態では、内部バイアス機構１０５２は、始動スイッチが第２の「開」位置にあるとき、加えられた力のために内部弁機構が開くように構成されてもよい。ある実施形態では、内部バイアス機構１０５２は、始動スイッチが第３の「閉」位置にあるときに、ロッドバイアス機構９２４から第１のハウジング部材１０２０を介して保存部材１０３０に加えられた力等のために内部弁機構が開かないように構成されてもよい。

ある実施形態では、保存部材１０３０は、ヘッド１０４２等の保存部材１０３０の一部と一体化されたフィルター等の別の構造を有してもよい。保存部材１０３０は、ヘッド１０４２または開口部１０４６の上方に配置され、保存部材１０３０の保存期間を有利にのばすことができる別の封止部を構成する、膜または他の封止構造を有してもよい。この膜または封止構造は、ピン１０５９等の突出部材や他の同様の放出機構で破裂させられてもよい。ある実施形態では、放出機構は、例えば、「フリット」として知られる多孔性の材料であってもよい。保存部材１０３０は、保存部材１０３０内の圧力がある任意の限界を超えると破壊するおそれを低減する安全弁として機能しうる、別の弁部材をさらに備えてもよい。保存部材１０３０は、制御された方法で破壊し、壊損の可能性を低減するように構成されてもよい。

ある実施形態では、保存部材１０３０と、内部弁等の内部構成要素とは、小型で軽量の材料から製造されている。この材料は、可撓性を有してもよい。ある実施形態では、保存部材１０３０の材料と寸法は、保存部材１０３０が保存部材１０３０の壁を通過して拡散するガスを抑制するように選択されてもよい。これにより、ガスが中に含まれた場合の保存部材１０３０の貯蔵寿命を伸ばすことができるために有利である。ある実施形態では、保存部材１０３０における本体部１０４０の最後端部からヘッド１０４２の最前端部までの長さは、約１５ｍｍから約６５ｍｍ、約２０ｍｍから約４５ｍｍ、および約２５ｍｍから約３５ｍｍ、例えば２９ｍｍ、の範囲であってもよい。ある実施形態では、本体部１０４０の外径は、約４ｍｍから約２５ｍｍ、約６ｍｍから約２０ｍｍ、および約８ｍｍから約１５ｍｍ、例えば９．５ｍｍ、の範囲であってもよい。ある実施形態では、鍔部を除いたヘッド１０４２の外径は、約２ｍｍから約２０ｍｍ、約４ｍｍから約１５ｍｍ、および約６ｍｍから約１０ｍｍ、たとえば７．５ｍｍ、の範囲であってもよい。

図２８に示すように、第２のハウジング部材１０２２はチャネル１０６２内に配置された放出機構１０５９を備えてもよい。放出機構１０５９は、弁ピストン１０５４の突起１０５７の上部に実質的に中心を合わせて配置され、開口部１０４６の直径と一致する直径を有している。図２９に示すように、操作の間、保存部材１０３０が正面方向において放出機構１０５９側に移動すると、放出機構１０５９は静止を続け、放出機構１０５９が弁ピストン１０５６をヘッド１０４２から離れさせ、それにより保存部材１０３０から経路１０５５および放出機構１０５９を通り、混合チャンバ等の注入可能な体積のためのチャンバに最終的に流れ込むチャネル１０６２を通って流体を流れさせる。ある実施形態では、放出機構１０５９自体が、チャネル１０６２を通って流れる流体の予備のフィルター機構として機能するように、放出機構１０５９が多孔性の材料で形成されてもよい。ある実施形態では、フィルターを放出機構１０５９とチャネル１０６２の端部との間、または物質を濾過できる場所に追加してもよい。

図３０に示すように、ある実施形態に係る混合チャンバ等の注入可能な体積のチャンバは、注射器本体１１２０と、第２の圧力調整システムの一部を形成する注射器圧力調整システムと、上述したシステムの様々な構成要素とを有してもよい。注射器本体１１２０は円筒状部材と、正面端に先端部１１２２とを備えてもよい。ある実施形態では、圧力調整システムの複数の構成要素を含みうる螺合したノズル１１２４を、注射器本体１１２０の先端部１１２２に取り外し可能に取り付けてもよい。これにより、注射器本体１１２０に組み込む前に、圧力調整システムを、それよりも小さいノズル１１２４の中に組み立てることによって装置の組み立てが容易になるために有利である。ノズル１１２４は、ねじ、接着剤、スナップ嵌め、溶接等の複数の固定デバイスや手段を用いて先端部１１２２に取り付けられる。注入可能な体積のチャンバは、注射器本体１１２０およびピストン封止部１０６１の内壁によって画定される。さらに、他の実施形態に係る注射器のように、注射器本体１１２０は、選択された濃度に対応する外面に沿って設けられた表示部と、測定ダイヤルに取り付けるように構成された本体１１２０の後方端に設けられた鍔部とをさらに有してもよい。

図３０に示すように、ある実施形態に係る注射器圧力調整システムは、弁体１２２０と、弁端部１２２２と、弁ピストン１２２４と、ピストン封止部１２２６と、ピストン付勢部材または機構１２２８と、弁付勢部材または機構１２３０と、弁端部封止部１２３２とを備える。他の実施形態に係る圧力調整システムと同様に、弁体１２２０および弁端部１２２２は、ねじ山をつけたノズル１１２４の内部で摺動しながら移動可能である。

図３０に示すような第１の位置において、弁付勢部材１２３０から弁体１２２０および弁端部１２２２に対して正面方向に加えられた力によって、弁端部１２２２はねじ山をつけたノズル１１２４の縁部１２３４に押し当てられて配置される。第１の位置において、弁ピストン１２２４および弁封止部１２２６は封止部を形成し、流体が弁体１２２０を通過して流れることを制限または防止する。しかし、注入可能な体積のチャンバ内の圧力が閾値よりも高く上昇して、ピストン付勢部材１２２８が加える付勢力を超えると、弁ピストン１２２４は、ピストン付勢部材１２２８から加えられた力と反対の正面方向に移動し、流体が弁体１２２０および弁端部１２２２を通って大気に放出される。圧力が閾値に戻ると、力の釣合によって、弁ピストン１２２４および弁封止部１２２６が弁体１２２０と再び封止接触する。

第２の位置において、弁体１２２０および弁端部１２２２は、弁付勢部材１２３０に対して後方に移動してもよい。例えば、弁端部１２２２に対して後ろ方向に力を加えることにより上述の移動を行ってもよい。第２の位置において、弁ピストン１２２４と注射器本体１１２０の内部突出部材１１２６とが接触することによって、弁ピストン１２２４が弁体１２２０および弁端部１２２２に対して後方に移動し、弁ピストン１２２４の弁体１２
２０との封止接触がなくなる。ある実施形態では、これによって流体が注入可能な体積のチャンバまで往復する。ある実施形態では、フィルターがねじ山をつけたノズル１１２４にねじ止めされると、圧力調整システムは第２の位置へ強制的に変更される。この際に、例えば、図１４に示すアタッチメント７６０が用いられる。止め栓、弁、チューブ等の別の種類のアタッチメントをねじ山をつけたノズル１１２４に取付けてもよい。

（外部ガス充填）
ある実施形態では、加圧チャンバは装置の外部にあってもよい。そのような実施形態では、加圧チャンバは、タンクまたは、液体または気体（またはそれらの混合）状態のガスを収容する別の種類のキャニスターであってもよい。ある実施形態では、タンクがチューブまたは別の機構を介してねじ山をつけたノズルに取付けられてもよい。ねじ山をつけたノズルとチューブとの接続により、装置に設けられた圧力調整システムが開かれ、ガスがタンクからチャンバへ流入する。ある実施形態では、第１の動作段階において、ガスをタンクから導入する。したがって、装置が設定された第１の体積に到達するまで、タンクからのガスで装置を充填する。ある実施形態では、タンクは、調整された圧力のガスで装置を充填するように調整器を有してもよい。そして、螺合したノズルの接続が外され、弁が通常の機能を開始する。ある実施形態では、ガスの圧力が大気圧よりも高く、圧力調整システムの閾値を超えるので、装置が設定された圧力になるまでガスがシステムから放出または流出する。装置が設定された圧力に達すると、上述の実施形態と同様の方法で、残りの動作段階が完了する。

これまで、本発明の特定の特徴、態様、効果を有する、ガスを混合および／または注入するための装置および方法について述べてきた。しかし、上述のガス混合装置および方法は、本発明の意図や範囲から逸脱することなく修正および変更してもよい。したがって、例えば、当業者であれば、ここで教示または暗示される目的や効果を必ずしも達成することなく、ここで述べた１または複数の効果を実現し最適化するような方法で本発明を実行し具体化することは理解できるであろう。加えて、多くの発明の変形例を詳細に図示し説明したが、本開示に基づいて、本発明の範囲内で他の修正および使用方法を行うことは、当業者であれば明らかであろう。実施形態の特定の特徴や側面を様々に組み合わせることも、本発明の範囲に含まれる。したがって、開示されたガス混合装置の態様を変更するために、開示された実施形態の様々な特徴および側面をそれぞれ組み合わせたり置き換えることは理解されるべきである。

Claims (20)

1. 携帯型ガス混合注入器組立体であって、
   出口を有する注射器本体と、
   前記注射器本体内に摺動可能に配置され、前記注射器本体と共に前記注射器本体内に第１のチャンバを画定するピストンと、
   前記注射器本体の出口に接続可能な第１の端部を有するフィルターとを備え、
   前記出口はノズルと前記ノズルに配置された弁を含み、前記弁は閉鎖状態と開放状態を有し、
   前記第１のチャンバは、流体が前記出口を通って前記第１のチャンバに引き込まれ、前記出口を介して前記第１のチャンバから排出され得るように出口に流体的に接続され、
   前記フィルターは、前記注射器本体の出口に接続されたときに前記弁を前記開放状態に維持するように構成されていることを特徴とする携帯型ガス混合注入器組立体。
2. 請求項１の携帯型ガス混合注入器組立体において、前記フィルターの前記第１の端部は、ノズルのネジ付き内部セクションと係合するように構成された鍔部を含む、ことを特徴とする携帯型ガス混合注入器組立体。
3. 請求項１の携帯型ガス混合注入器組立体において、前記フィルターは、フィルターオリフィスと、第１の端部と第２の端部との間に延在する管腔（ルーメン）とを備える第２の端部を含み、前記フィルターは、前記第１の端部と前記第２の端部との間を流れる流体を濾過するように構成される、ことを特徴とする携帯型ガス混合注入器組立体。
4. 請求項３の携帯型ガス混合注入器組立体において、前記フィルターは、前記第１の端部と前記第２の端部の間に位置するフィルター要素をさらに含む、ことを特徴とする携帯型ガス混合注入器組立体。
5. 請求項１の携帯型ガス混合注入器組立体において、前記弁は、弁体、弁ピストン、封止、バイアス部材、及び、内部突出部材を含む、ことを特徴とする携帯型ガス混合注入器組立体。
6. 請求項５の携帯型ガス混合注入器組立体において、前記フィルターの内面の少なくとも一部は、前記弁体の形状に対応して先細りになっている、ことを特徴とする携帯型ガス混合注入器組立体。
7. 請求項１の携帯型ガス混合注入器組立体において、前記ピストンを動かして前記第１のチャンバを拡大するように第１の流体を前記第１のチャンバ内へ誘導するように構成された充填機構をさらに備える、ことを特徴とする携帯型ガス混合注入器組立体。
8. 請求項７の携帯型ガス混合注入器組立体において、大気と異なる濃度で周囲の大気の圧力よりも高い圧力の少なくとも前記第１の流体を含む内部空間を有する、第２のチャンバをさらに備える、ことを特徴とする携帯型ガス混合注入器組立体。
9. 請求項８の携帯型ガス混合注入器組立体において、前記弁は第１の弁を備え、前記第２のチャンバは、第１の端部に開口部と、前記第１の端部に隣接して配置された第２の弁とを備え、前記第２の弁は前記開口部を封止するよう構成される、ことを特徴とする携帯型ガス混合注入器組立体。
10. 請求項９の携帯型ガス混合注入器組立体において、前記第２の弁は、弁ピストン、封止、及び、バイアス部材を含み、前記第２の弁は少なくとも組立体の始動前に前記開口部を封止するように構成される、ことを特徴とする携帯型ガス混合注入器組立体。
11. 請求項８の携帯型ガス混合注入器組立体において、前記第２のチャンバは、前記第２のチャンバの圧力が予め設定した値を超えると前記第１の流体を前記第２のチャンバから放出するように構成された安全弁を備える、ことを特徴とする携帯型ガス混合注入器組立体。
12. 請求項１の携帯型ガス混合注入器組立体において、放出機構をさらに備え、前記放出機構はピンを含む、ことを特徴とする携帯型ガス混合注入器組立体。
13. 請求項１の携帯型ガス混合注入器組立体において、前記ピストンの移動を第１のチャンバの複数の体積に対応する複数のユーザ選択可能な位置に制限するように構成された調整可能な体積リミッタをさらに備える、ことを特徴とする携帯型ガス混合注入器組立体。
14. 請求項１の携帯型ガス混合注入器組立体において、前記ピストンは、前記注射器本体内に摺動可能に配置され、軸方向に沿って移動可能であり、前記出口は前記軸方向に沿って延びる出口通路を含む、ことを特徴とする携帯型ガス混合注入器組立体。
15. ガスを混合するための方法であって、
    注射器を準備する工程と、
    フィルターの第１の端部をノズルに接続し、弁を閉鎖状態から開放状態に移行させる工程とを備え、
    前記注射器は、
    出口を有する注射器本体と、前記出口は前記ノズルと前記ノズルに配置された前記弁を含み、前記弁は閉鎖状態と開放状態を有し、
    前記注射器本体内に摺動可能に配置され、前記注射器本体と共に前記注射器本体内に第１のチャンバを画定するピストンとを備える、ことを特徴とする方法。
16. 請求項１５の方法において、前記弁は、弁体、弁ピストン、封止、弁バイアス部材、及び、内部突出部材を含み、
    前記フィルターの第１の端部をノズルに接続することにより、前記弁ピストンを前記弁体に対して後方に移動させて、弁ピストンと弁体との間の封止接触を解除させる、ことを特徴とする方法。
17. 請求項１５の方法において、前記フィルターの第１の端部をノズルに接続することは、前記フィルターの鍔部をノズルのネジ付き内部セクションに係合する工程を含む、ことを特徴とする方法。
18. 請求項１５の方法において、体積セレクタを調節可能な体積制限注射器における第１の体積値に調整する工程をさらに備え、
    選択された第１の体積値は、前記注射器の第１のチャンバの第１の体積に対応している、
    ことを特徴とする方法。
19. 請求項１８の方法において、
    注射器の第１のチャンバ内に第１の流体を放出する工程と、
    第１の体積への第１のチャンバの拡大する工程とを、さらに備え、
    前記第１の流体は周囲の大気の圧力よりも高い圧力を有し、
    前記第１の体積への前記第１のチャンバの拡大は、第１の流体の充填による第１のチャンバ内の圧力の増加の結果として生じる、ことを特徴とする方法。
20. 請求項１９の方法において、
    前記注射器の第１のチャンバ内に第１の流体を放出する工程は、
    前記注射器本体および前記ピストンの少なくとも一方の内部に配置された第２のチャンバから前記第１の流体を放出する工程を含む、ことを特徴とする方法。