JP6909893B2 - ポンプセット - Google Patents

Description

（発明の分野）
本発明は、概して、流れ制御装置および供給セットを伴う流れ制御システムに関し、より具体的には、流れ制御装置とともに使用するためのカセットに関する。

（発明の背景）
蠕動ポンプを利用することによって流体を送達することが知られている。例えば、蠕動流れ制御システムを利用することによって、患者に薬剤または栄養を投与することを達成することができる。典型的には、そのようなシステムでは、制御された送達速度で流体を患者に送達する、蠕動ポンプ等の流れ制御装置上に装填される可撓なエラストマー管を含むポンプセットによって、流体が患者に送達される。蠕動ポンプは、通常、ギヤボックスを通して少なくとも１つのモータに動作可能に係合される回転子を含む筐体を有する。回転子は、例えば、回転子の回転によって平行移動する１つ以上のローラの衝突、例えば、挟持によって生成される可逆的圧縮によって達成される蠕動作用によって、ポンプセットの可撓な管を通して流体を駆動する。回転可能シャフトに動作可能に接続された１つ以上のモータは、回転子を駆動し、これは、順に、制御された速度で流体を駆動するエラストマー管を徐々に圧縮する。ポンプセットは、ポンプセットを通した流体流連通を可能にするか、または防止するための弁機構を有してもよい。流れ制御システムはまた、流体流を効果的に制御する１つ以上のモータを動作可能に調節するコントローラを有してもよい。

蠕動ポンプは、「アリコート」と呼ばれる少量の流体を送達することによって動作する。回転子は、ポンプセットのエラストマー管に係合し、エラストマー管の一部分を締め付け、例えば、流体源よりも患者に近い挟持点の前方へ患者の方へ流体を押動する。典型的には、患者に投与される流体の体積は、それぞれが実質的に同一の体積であるアリコートの数を数え、その数が送達される流体の総所望体積に対応する量に達するときに停止することによって、ポンプにおいて制御される。蠕動ポンプは、衛生的かつ略正確であり、したがって、患者への薬剤および治療流体の投与において非常に有用である。しかしながら、ポンプの精度は、ポンプセットのエラストマー管の寸法安定性に依存し得る。さらに、ポンプセットの管の継続的動作は、そのような変形の影響により、各アリコートの体積を変動させ得る。結果として、患者に送達される体積の精度が損なわれ得る。

（概要）
本発明の１つ以上の側面は、回転子と、ポンプセットに係合するために回転子上に装着された少なくとも１つのローラとを含むポンプシステムを有するポンプ装置とともに使用するためのカセットを対象とすることができる。カセットはさらに、カセット本体に永久的または解放可能に取付可能であり、ポンプセットの少なくとも一部分を画定する、管を備えることができる。エラストマー管の少なくとも一部分は、回転子の周囲でループ状であり得、カセットがポンプ装置に係合されるときにＵ字形構成を形成する。カセットは、ポンプセットを受け取り、ポンプセットを通して流体を送達するように少なくとも１つのローラによって係合するために、ポンプ装置上にポンプセットを装着するようにポンプ装置への解放可能な取付のために構成されるカセット本体と、ローラによって係合されるときにポンプセットのエラストマー管を支持するポンプ装置にカセットが取り付けられるときに、回転子の略反対側に位置付けられるカセット本体上の可撓なカンチレバー部材等の可撓な固定子部材であって、ローラがポンプセットエラストマー管に係合するときに、可撓な固定子部材が、ローラから離れる方へ移動するまたはたわむ（これは、管の張力を少なくとも部分的に低減させると考えられる）ように、カセット本体に対して浮動するように適合された可撓な固定子部材とを備えることができる。可撓な固定子部材は、カセット本体と一体的に形成されることができ、場合によっては、可撓な固定子部材は、カセット本体に取り付けられた別個の構成要素であり得る。可撓な固定子部材は、典型的には、弧に沿って延在する長さを有し、可撓な固定子部材は、その全長に沿って延在する第１の厚さと、可撓な固定子部材の全長に沿って延在する、第１の厚さとは異なる第２の厚さとを有する。カセットはさらに、回転子から離れる方への可撓な固定子部材の移動を制限するために、可撓な固定子部材に対向する停止部材を備えることができる。典型的には、停止部材は、可撓な固定子部材の幅より大きい幅を有する。停止部材は、典型的には、カセット本体と一体的に形成される。カセットはさらに、ポンプ装置上にカセットの位置を特定するか、または能動的に位置付けるように、ポンプ装置上の１つ以上の切り込みと係合するために停止部材上に装着される、タブ等の１つ以上の隆起した突起を備えることができる。１つ以上の突起は、カセット本体の底部にあり得る。カセットはさらに、カセットをポンプ装置にしっかりと取り付けて係合させるように、ポンプ装置上のキャッチに係合させるために、概して、カセット本体の上部から延在するタブを備えることができる。カセットはさらに、カセット本体内にエラストマー管を位置付けるためのガイドをその中に備えることができ、各ガイドは、ポンプセットの管の少なくとも一部分を受け取る先細チャネルを形成または画定することができる。本発明の１つ以上のさらなる側面は、ポンプセットと組み合わせたカセットを対象とすることができる。

本発明の１つ以上の側面は、ポンプ軸の周囲で回転する回転子と、ポンプセットを通して対象に流体を送達するようにポンプセットに係合するために回転子上に装着される少なくとも１つのローラとを含むポンプシステムを有するポンプ装置とともに使用するためのポンプセットを対象とすることができる。ポンプセットは、栄養液体または医用液体等の液体を移送するための弾性的に変形可能な管と、管を受け取り、管を通して流体を送達するように少なくとも１つのローラと管とを係合させるために、ポンプ装置上にポンプセットを装着するようにポンプ装置への解放可能な取付のために適合されるカセットとを備えることができ、カセットは、ポンプ軸と略垂直であるように配列されたたわみ可能プラテンまたは可撓な固定子表面を備え、たわみ可能プラテンまたは可撓な固定子表面は、それに対して管が回転子によって圧迫される反作用表面の役割を果たすように、上記少なくとも１つのローラと略対向関係にあり、ポンプセットは、ポンプ装置上にポンプセットを装着すると、管が、概して、長手方向に伸張されず、かつ長手方向に張力を受けない、またはごくわずかな量だけ長手方向に伸張されるように、構成される。管は、典型的には、概して、カセット内の平面内に位置する中心流通路を有し、カセットの可撓な固定子表面は、カセット内の中心流通路の平面と平行に配列される。場合によっては、可撓な固定子表面は、略平面的である。さらなる場合において、管は、完全にカセット内に含まれる。

本発明の１つ以上の側面は、ポンプセットを通して流体を送達するようにポンプセットともに使用するためのポンプ装置を対象とすることができる。ポンプ装置は、ポンプセットの少なくとも一部分を受け取ることが可能な筐体と、筐体の中に装着され、ポンプセットが筐体によって受け取られるときに、ポンプセットに作用してポンプセットの中で流体流を生成するように構成されるポンプデバイスであって、ポンプデバイスは、回転軸を有する回転子と、ポンプセットを通して流体を移動させるようにポンプセットに係合するために回転子上に装着される、少なくとも１つのローラであって、ローラは、回転子の回転軸と垂直な回転軸を有し得る、ローラとを備える、ポンプデバイスとを備えることができる。ポンプ装置はさらに、回転子上に装着される複数のローラを備えることができ、各ローラは、回転子の回転軸と垂直な回転軸を有する。本発明のいくつかのさらなる側面は、平面的な固定子表面を有する可撓な固定子を備える、カセットを含むポンプセットと組み合わせたポンプ装置に関連し得る。固定子表面は、回転子の回転軸と垂直に延在する平面内に延在することができる。

本発明の１つ以上のさらなる側面は、回転軸の周囲で回転可能な回転子上に装着された複数のローラとともに回転子を有するポンプ装置とともに使用するためのポンプセットを対象とすることができ、ポンプセットは、可撓な固定子部材を備えるカセット本体であって、可撓な固定子部材は、カセット本体に固着された固定部分と、固定部分の反対側の第２の部分と、反作用表面と、反作用表面の反対側の第２の表面とを有し、反作用表面は、固定部分と第２の部分との間に画定される、カセット本体と、管の少なくとも一部分が反作用表面に対して配置されたカセット本体に固着された管とを備える。固定子部材は、場合によっては、固定部分においてカンチレバー状であり、第２の部分において固定されておらず、これは、反作用表面にたわみ変位を提供することができる。ポンプセットはさらに、固定子部材の並進を所定または標的たわみ変位に限定するように、構築および配列される、例えば、サイズを合わせられて位置付けられる、停止部材を備えることができる。反作用表面の少なくとも一部分は、場合によっては、回転軸と少なくとも部分的に一致する曲率中心を伴う弓状表面を画定する。他の場合において、弓状表面は、回転軸に対してオフセットされる曲率を有する。管は、なおもさらなる場合において、カセット本体内に含まれることができる。固定子部材はさらに、第２の表面上にフランジを備えることができ、フランジは、第１の端部と第２の端部との間で第２の表面の少なくとも一部分に沿って延在する。

本発明の１つ以上の側面は、複数のローラとともに回転子を有するポンプ装置の使用を促進する方法に関連し得、本方法は、可撓な固定子部材を備えるカセット本体を提供することであって、可撓な固定子部材は、カセット本体に固着された固定部分と、固定部分の反対側の第２の部分と、反作用表面と、反作用表面の反対側の第２の表面とを有し、反作用表面は、固定部分と第２の部分との間に画定される、ことと、管をカセット本体に固着することであって、管の少なくとも一部分が反作用表面に対して配置される、こととを含む。

他の目的および特徴が、部分的に明白となり、以降で部分的に指摘される。

図１は、本発明の１つ以上の実施形態による、ポンプ装置、ならびに供給セットおよびカセットの断片的な部分を伴う、供給システムの斜視図である。

図２は、カセットが除去された、図１の供給セットの断片的な部分のシステムの斜視図である。

図３は、供給セットを伴わない、図１の斜視図である。

図４は、カセットの正面斜視図である。

図５は、カセットの背面斜視図である。

図６は、カセットの背面図である。

図７は、管およびフィッティングがカセットから除去された、図６のカセットの背面図である。

図８は、カセットの固定子部材を示す、図７のカセットの拡大部分図である。

図９は、図８の線９−９を通して得られた固定子部材の断面図である。

図１０は、フィッティングの斜視図である。

図１１は、フィッティングの分解図である。

図１２は、フィッティングの断面図である。

図１３は、ポンプ装置のインサートの斜視図である。

図１４は、本発明の１つ以上のさらなる実施形態による、ポンプおよびセットならびにカセットを伴うポンプシステムの斜視図である。

図１５は、図１４の供給システムで利用可能である、ポンプのポンプデバイスのローラを伴う回転子の立面図である。

図１６は、カセットおよびセットが除去された、図１５のポンプの斜視図である。

図１７は、図１４のポンプシステムで利用可能なカセットの背面図である。

図１８は、管がカセットから除去された、図１７のカセットの背面図である。

図１９は、ローラ（想像線）によって係合された図１５の管および回転子の斜視図である。

対応する参照記号は、図面の全体を通して対応する部分を示す。

（詳細な説明）
本発明の１つ以上の側面は、回転蠕動ポンプ等の蠕動ポンプに関連し、具体的には、可撓な固定子を利用する回転蠕動ポンプに関連する。いずれか１つ以上の有利な特徴またはそのような特徴のうちのいずれか１つ以上を提供または促進する構造が、種々の商業および工業用途で採用される蠕動ポンプに実装されてもよい。したがって、詳細な議論は、カセットを伴う経腸供給ポンプを対象とするが、本発明のいずれか１つ以上の特徴は、カセットアセンブリを伴う、または伴わない、他の蠕動ポンプで具現化または実装されてもよい。例えば、例示的に議論されるポンプは、回転蠕動経腸供給ポンプであるが、本発明は、薬剤注入ポンプを含む、他の種類の蠕動ポンプ（図示せず）に応用される。以降で記載されるものを除いて、経腸供給ポンプの一般的な構造および動作は、同一人に譲渡された米国特許第７，６０８，０５９号（名称「ＦＬＯＷ ＣＯＮＴＲＯＬ ＡＰＰＡＲＡＴＵＳ」、２００４年５月２４日出願）、第７，０９２，７９７号（名称「ＦＬＯＷ ＭＯＮＩＴＯＲＩＮＧ ＳＹＳＴＥＭ ＦＯＲ Ａ ＦＬＯＷ ＣＯＮＴＲＯＬ ＡＰＰＡＲＡＴＵＳ」、２００４年５月２５日出願）、および第７，５３４，０９９号（名称「ＡＬＩＱＵＯＴ ＣＯＲＲＥＣＴＩＯＮ ＦＯＲ ＦＥＥＤＩＮＧ ＳＥＴ ＤＥＧＲＡＤＡＴＩＯＮ」、２００５年９月３０日出願）で開示されるものと略同一であり得、そのそれぞれは、参照することにより本明細書に組み込まれる。本発明の種々の特徴および側面のうちの１つ以上は、線形蠕動ポンプ等の本発明の側面から逸脱することなくローラ以外の機構を使用する蠕動ポンプに実装されてもよい。また、例示的な供給セット７が示されているが、本発明の範囲から逸脱することなく、他の種類のポンプセット（図示せず）を使用することができる。

ここで図面、具体的には、図１−３を参照すると、本発明の原理のうちのいずれか１つ以上に従って構築された例示的な経腸供給ポンプ（広義に「ポンプ装置」）が、概して１で示されている。供給ポンプは、概して５で示されるカセットを装着するよう構築される、概して３で示される筐体と、供給セット（広義に「ポンプセット」）と、カセットの中に取り外し可能に受け取られる、概して７で示される断片的な部分とを備えてもよい。カセット５は、筐体３に解放可能に取付可能である。図示した実施形態では、カセット５は、筐体３におけるカセット陥凹６の中に取り外し可能に受け取られる（図３）。本明細書で使用されるような「筐体」は、限定ではないが、複数部品構造、およびポンプ１の作動構成要素を封入または収納しない構造を含む、多くの形態の支持構造（図示せず）を含み得ることが理解される。ポンプ１はまた、ポンプの状態および動作についての情報を表示することが可能である１つ以上の表示画面９を筐体３上に有してもよい。また、本発明の種々の側面および特徴は、陥凹６を伴わずに実装され得る。表示画面９に近接し得る１つ以上のボタン１１が、ポンプ１を制御し、ポンプ１から情報を取得する際に使用するために提供されることができ、１つ以上の発光ダイオード１３が、ポンプの状態情報を提供することができる。ユーザまたはオペレータによる視認を容易にするために、表示画面９がわずかに上向きに傾斜するように、脚（図示せず）が、筐体を支持するように筐体３の底部に配置されてもよい。

表示画面９は、筐体３の前面パネル（概して１９で示される）の一部であってもよく、筐体に取り外し可能に取り付けられてもよい。経腸供給ポンプはさらに、回転子シャフト（図示せず）に接続されるポンプモータ（図示せず）を備える、概して２３で示されるポンプユニットを含んでもよい。バッテリ（図示せず）が、ポンプモータに電力供給するために筐体３の中に受け取られてもよい。回転子シャフトを通してポンプユニットを駆動する１つ以上の原動機を含むポンプをアクティブ化するために、バッテリ以外の、またはバッテリに加えた電源を使用することができる。

ポンプユニット２３は、回転子シャフトに結合され得る回転子（概して３７で示される）を有することができる。回転子３７は、内側ディスク３９と、外側ディスク４１と、４つのローラ４３（そのうちの１つだけが示されている）とを含んでもよく、ローら４３は、それらの長手方向軸の周囲でディスクに対して回転するように内側ディスクおよび外側ディスクの間に装着される（図２および図３）。ローラ４３は、供給セットがカセット５の中に受け取られ、カセットが筐体３に取り付けられるときに、供給セットを通して流体を対象に送達するように、供給セット７の管４５（図２）に係合する。

図４−７を参照すると、カセット５は、正面５３、背面５５、上部５７、および底部５９を有するカセット本体５１を備えてもよい。側壁６１および上壁６３は、カセット本体５１の背面５５から延在し、フィッティング６５を受け取るために構成される背面空洞を形成してもよい。管４５は、フィッティング６５に解放可能に取り付けられてもよい。フィッティング６５は、フィッティング６５がカセットの中に固着されるか、または嵌め込まれることを可能にするタブを有してもよい。場合によっては、フィッティングは、カセットに取り外し可能に固着されることができる。

フィッティングは、管ホルダであってもよく、基部６７と、入口ポート６９と、出口ポート７１（図１０−１２）とを備えることができる。入口ポート６９は、管４５の入口端に挿入するための第１の取付部分７３と、入口管７７（図２）を受け取るための第２の取付部分７５とを含むことができる。出口ポート７１は、管４５の出口端への挿入等による係合または取付のための第１の取付部分７９と、出口管８３を受け取ること等による取付のための第２の取付部分８１とを含んでもよい。第２の取付部分８１は、基部６７上のレセプタクル８２において取り外し可能であり得る。代替として、第２の取付部分８１は、入口ポート６９の第２の取付部分７５の構造のように、基部６７に固定されることができる。

管４５、入口管７７、および出口管８３は、ポンプセット７を備えてもよい。また、カセット５がポンプセットの一部であると見なされ得ることも想定される。好ましい実施形態では、カセット５は、ポリカーボネート等のポリマー材料から作製される。

例証的に図示されるように、タブ８４は、基部６７の側面から延在することができ、カセット５の側壁６１および正面５３内のそれぞれの開口部８６の中に受け取られて、フィッティング６５をカセットに解放可能に取り付けるように構成されることができる。側壁６１における一対のガイドランプ９１は、開口部８６に向かってじょうご状になってもよい。フィッティング６５上のタブ８４は、ランプ９１に沿って動き得、フィッティングをカセット本体５１に保持するように開口部８６の中に受け取られ得る。代替として、フィッティング６５は、カセット本体５１と一体的に形成されてもよく、または省略されてもよい。

図５および図７を参照すると、切り欠き８５が、フィッティング６５の入口ポート６９および出口ポート７１の第２の取付部分７５、８１を受け取るためにカセット本体５１の上壁６３に形成されてもよい。位置決め壁８７が、カセット本体５１の上部付近で垂直に延在してもよい。Ｔ字形ガイド壁８８が、カセット本体５１の側壁６１から延在してもよい。弓形壁８９が、概して、カセット本体５１の中心で、側壁６１の間に配置されてもよい。フィッティング６５の基部６７は、対の上側方位置決め壁８７Ａおよび下側方位置決め壁８７Ｂ上に静置し、中心位置決め壁８７Ｃは、基部６７における陥凹９０の中に受け取られる。中心位置決め壁８７Ｃと陥凹９０との間の係合は、カセット５の中でフィッティング６５の任意の側方移動を防止し、または少なくとも妨げる。弓形壁８９の水平部分は、カセット５の中で下向きのフィッティング６５の移動を制限する。フィッティング６５の第１の取付部分７３、７９は、Ｔ字形ガイド壁８８と弓形壁８９の脚との間に受け取られ、Ｔ字形ガイド壁８８と弓形壁８９の脚とは、管４５のそれぞれの端部、例えば、入口端および出口端のためのガイドチャネルを形成する。ガイドチャネルは、他の方法で形成され得る、または完全に省略され得る。

カセット５が筐体３に取り付けられるときに、ポンプ１の回転子３７の少なくとも一部分を受け取るための回転子陥凹９７を画定するように、弓状壁９５が、概して、カセット本体５１の中央に配置されてもよい。回転子陥凹９７は、カセット本体５１の正面５３上に出っ張り９９を形成してもよい（図４）。入口外側湾曲ガイド壁および出口外側湾曲ガイド壁１０１は、弓状壁９５の対向側面と略平行に延在してもよい。入口内側湾曲ガイド壁および出口内側湾曲ガイド壁１０３は、それぞれ、入口外側湾曲ガイド壁および出口外側湾曲ガイド壁１０１と略平行な弓状壁９５から上向きに延在し、対応する管４５の入口部分および出口部分を受け取るための入口開口部および出口開口部を形成してもよい。ガイド壁１０１、１０３および弓状壁９５は、カセット５が筐体３に取り付けられるときに、回転子３７に対して管を適正に位置付けるように、ループ状構成で管４５の下部分を受け取るための管チャネルを形成してもよい。弓状壁９５および湾曲ガイド壁１０１、１０３は、回転子陥凹９７の側面の周囲で、密着関係で管を受け取り得る。リップ１００は、管チャネルの中に管４５を保持するように、およびカセットの中に管４５を保持し、第３の軸に従って管を拘束するように、管チャネルの上に延在してもよい。外側湾曲ガイド壁１０１は、管４５が、回転子陥凹９７の底部でガイド壁１０１、１０３または弓状壁９５によって直接妨害されないように、概して、回転子陥凹９７の底側で終端してもよい。

インサート１０５が、カセット陥凹６の中にカセット５および管４５を固着することに役立つように、筐体３におけるカセット陥凹６の中に受け取られてもよい（図３および１３）。カセット６が筐体３に取り付けられるときに、インサート１０５が、Ｔ字形ガイド壁８８、弓形壁８９、および湾曲ガイド壁１０１、１０３の間のカセット５の背面空洞の中に受け取られるように、インサート１０５は、陥凹６の中に位置付けられてもよい。インサート１０５は、管４５の入口部分を受け取るためにインサートの入口側に配置された一対の対向する第１の突起１０７と、管の出口部分を受け取るためにインサートの出口側に配置された一対の対向する第２の突起１０９とを備えてもよい。カセット本体５１の背面５５上のリブ１１１（図７）は、第１の突起１０７および第２の突起１０９の間で管４５の入口部分および出口部分に係合して、入口部分および出口部分を握持し、その部分を突起間に挿入することに役立つように位置付けられてもよい。管４５の中の流体流の方向を示す、印１１２が、第２の突起１０９のうちの少なくとも１つの上に配置されてもよい。図示した実施形態では、印１１２は、矢印の形態である。

図５−９を参照すると、固定子部材１１３は、概して、回転子陥凹９７の底部にあるか、またはそれに近接する、固定子開口部１１５等の空洞においてカセット本体５１の底部分に配置されてもよい。したがって、カセット５が筐体３に取り付けられるとき、固定子部材１１３は、典型的には、概して回転子３７の底部に対向して位置付けられる。有利な構成では、固定子部材１１３は、以下で説明されるように、ローラ４３が管に係合するときに、供給セット７の管４５を支持してもよい。場合によっては、固定子部材１１３は、固定子部材の長さＬに沿って延在する弓形形状を有してもよい。例示的に図示した実施形態では、固定子部材１１３は、第１の端部１２１のみにおいてカセット本体５１に固定され、カセット本体５１に対して固定子開口部１１５において少なくとも部分的に自由に浮動することができるカンチレバー状部材であってもよい。示されるように、可撓な固定子部材１１３は、第１の端部１２１においてカセット５の残りの部分へのその接続部またはアンカ１２０の周囲で旋回してもよく、平坦になってもよい。例えば、固定子部材は、カセット本体に添着される第１の端部１２１と、固定されていない第２の端部１２２とを有することができ、第２の端部１２２は、固定子部材の表面を有する反作用区画がたわみ変位を有することを可能にするように、浮動するか、または変位させられることができる。例えば、少なくとも１つのローラが、回転子の回転軸の周囲で周回しながら管に沿って横断すると、可撓な固定子部材１１３は、回転軸の周囲での１つ以上のローラ４３の周回中に、１つ以上のローラ４３によって加えられた力に反応して、たわみ変位まで変位またはたわませられてもよい。たわみ変位は、固定子の第２の端部の並進の最大量として定義されることができる。本発明の変形例は、回転軸の周囲でのローラの略周回半径にある弓状曲率半径を有する可撓な固定子部材１１３を伴ってもよく、回転軸上で一致する曲率中心を有してもよい。場合によっては、可撓な固定子部材は、可変曲率半径を有する弓状反作用表面を伴う、カセット本体に固着された１つの端部を有するカンチレバーである。例えば、弓状反作用表面の曲率の程度は、固着端から自由端まで増加することができるが、他の場合において、弓状反作用表面の曲率の程度は、固着端から自由端まで減少することができる。したがって、可撓な固定子部材は、曲率中心がない弓状のカンチレバー状部材であり得る。さらに、可撓な固定子部材は、回転軸と一致しない曲率中心を伴う弓状のカンチレバー状部材であり得る。

可撓な固定子部材１１３は、反作用区画の弓状表面の反対側の第２の表面上にフランジを有することができる。例えば、可撓な固定子部材１１３の幅Ｗ（図９）は、長さＬを横切って延在し、固定子部材の厚さＴは、固定子部材の幅に沿って変動し得る。したがって、可撓な固定子部材１１３は、厚さＴ_１を有する、固定子部材の長さＬに沿って延在する第１の区分と、第１の区分の厚さＴ_１より大きい厚さＴ_２を有する、固定子部材の長さに沿って延在する第２の区分とを有する。固定子部材の第３の区分は、第１の区分の厚さＴ_１に等しい厚さＴ_３を有する。第２の区分の増加した厚さＴ_２は、ローラ４３による係合による、繰り返しの変形からの塑性変形に抵抗するように、構造的剛性を可撓な固定子部材１１３に提供する。増加した厚さＴ_２は、可撓な固定子部材１１３の縦リブと見なされてもよい。第１の区分の底部上の横リブ１１６は、構造的剛性を可撓な固定子部材１１３に提供することができ、かつ型穴からのカンチレバー状部材の除去（例えば、エゼクションによる）を容易にする接触表面としての役割を果たすことができる。図示した実施形態では、可撓な固定子部材１１３の第１、第２、および第３の区分は、一体的に形成される。固定子部材は、好適な様式でともに取り付けられた３つの別個の区分から形成されることができる。図示した実施形態では、可撓な固定子部材１１３は、１つの部品としてカセット本体５１と一体的に形成されてもよい。しかしながら、可撓な固定子部材１１３は、カセット本体５１とは別々に形成されて、好適な手段によってカセット本体に取り付けられ得る。例えば、可撓な固定子は、カセット本体内の係合空洞の中へ係合させられる細長い拡張部分を有することができ、係合空洞は、拡張部分を受け取るように、対応してサイズを合わせられて成形される。このようにして、管の特性のうちのいずれかを考慮して、または考慮することなく、カセット動作パラメータを調節し、ポンプ動作中に特定の流動性能属性を提供するように、係数、色、曲率半径等の異なる機械的特性の複数の候補から、固定子部材を選択することができる。

停止部材または停止部１１７が、可撓な固定子部材１１３の浮動移動を最大変位に限定するように、固定子開口部１１５の底部に配置されてもよい。停止部１１７は、固定子部材の塑性変形をもたらす固定子部材の屈曲を防止するように、可撓な固定子部材１１３の下面に対して離間されてもよい。例えば、停止部材は、固定されていない端部１２２のたわみ変位距離の大きさを最大変位に限定するように位置付けられてもよい。図示した実施形態では、停止部１１７は、カセット本体５１の一部として形成される。しかしながら、停止部１１７は、カセット本体５１とは別々に形成されて、好適な様式でカセット本体に取り付けられ得る。他の場合において、停止部１１７は、筐体３上に形成され得、可撓な固定子部材１１３の変位を最大変位に限定するように構成され得る。停止部が固定子部材の移動を制限するために十分な表面積を提供するように、停止部１１７は、可撓な固定子部材１１３の幅Ｗより大きい幅Ｗ_２を有してもよい。停止部１１７は、可撓な固定子部材１１３を保護する働きをすることができ、典型的には、部材１１３の邪魔をするか、またはそれを捕捉することを防止するか、またはその可能性を低減させるようにサイズを合わせられる。

カセット５をポンプ筐体３に取り付ける前に、入口管７７および出口管８３は、それぞれ、カセットの入口ポート６９および出口ポート７１に取り付けられてもよい。カセット５をポンプ筐体３に取り付けるために、カセット本体５１の底部５９にある１つ以上のピンまたは隆起した突起１１９が、筐体３における陥凹６の底部のスロット１２４に挿入されてもよい。隆起した突起１１９とスロット１２４との間の係合は、概して、筐体３上にカセット５を位置付ける。次いで、カセット本体の上部５７にあるタブ１２５上のレッジ１２３が、陥凹６の上部にあるキャッチ１２７によって捕捉されるまで、カセット本体５１を上方に回転させることができる。図示した実施形態では、隆起した突起１１９およびレッジ１２３は、カセット本体５１と一体的に形成される。しかしながら、隆起した突起１１９およびレッジ１２３は、カセット本体５１とは別々に形成されて、好適な様式でカセット本体に取り付けられ得る。ポンプ筐体３からカセット５を取り外すために、キャッチ１２７からレッジ１２３を係脱するようにタブ１２５を押下することができる。

一般に、アリコート中の流体の体積は、管のサイズ（すなわち、内径）、およびローラの間の管の締め付けられた区分または分離された区分の長さに基づく計算によって決定され得る。従来のポンプでは、隣接するローラが、ローラの間の管の一部分を挟持して伸張させる。例えば、ローラの入口側の管の一部分は、張力を受けてもよく、ローラの出口側の管の一部分は、圧縮を受けてもよい。この伸張および圧縮は、管の寸法を変化させ、これは、各アリコートで生成される流体の量を変更する。したがって、アリコート中の流体の計算された量は、アリコート中の流体の実際の量とは異なる。

ポンプ１は、計算された流体流と一致する実際の流体流を生成することができる。カセット５がポンプ筐体３に取り付けられると、供給セット７の管４５は、ポンプ１のローラ４３による係合のために位置付けられる。ローラ４３は、可撓な固定子部材１１３によって支持される管の部分において管４５に係合する。ローラ４３による管４５の係合は、可撓な固定子部材１１３をローラから離れる方向へ屈曲または移動させる。エラストマー管を著しく伸張させることによってアリコートを達成する、従来の蠕動ポンプとは対照的に、本発明は、ローラを用いて管を圧縮する際に、可撓な固定子部材を利用することによって、アリコートの生成を有利に促進し、これは、より厚い壁の寸法を伴う管の使用に適応することができ、これは、順に、管の弾性を向上させ、より厚い管壁と関連付けられるより大きい劣化抵抗による、結果として生じる管の寿命を伴って、加えられるより大きな力に適応することができると考えられる。具体的には、移動は、管４５が、少なくとも部分的に真っ直ぐになって、より直線的な構成になることを可能にし、ローラ４３が半直線的に管を閉塞することを可能にする。したがって、従来のポンプにおけるローラの場合のように、管４５を引っ張って伸張させることの代わりに、ローラ４３は、管に沿って摺動し、低減張力状態で管を閉塞する。結果として、ローラ４３は、管４５の実際の線形寸法と一致するアリコートを生成する。したがって、ポンプ１の計算されたアリコート体積は、ポンプによって生成される実際のアリコート体積により密接に合致し、より正確な供給をもたらす。

可撓な固定子部材１１３に押しつけて管腔４５を締め付けるローラ４３によって引き起こされる管４５の閉塞は、閉塞点で管上に公称量の局所張力および圧縮をもたらすことが理解される。しかしながら、閉塞によって生成される公称張力および圧縮は、管の中の体積を有意義に変化させず、そこからポンプ１は、対象に送達されている流体またはアリコートの量を計算する。

可撓な固定子部材１１３がプラスチックから形成され得、ローラ４３による係合に応答して自由に屈曲し得るため、固定子部材は、塑性変形を受け得る。「自由流」条件のいかなる可能性も低減させるために、固定子部材が、「自由流」条件が生成されるように塑性的に変形させられることができないように、停止部１１７は、固定子部材が屈曲できる距離を制限するように可撓な固定子部材１１３の下方に位置付けられる。したがって、停止部１１７は、可撓な固定子部材１１３が回転子ローラと反作用表面との間の公差を補償する距離であるが、ローラが供給セット７を通して送出される流体のアリコートを形成するように管を閉塞することができないほど十分に移動することを確実にすることができる。停止部はさらに、固定子部材が望ましくないほど捕捉または妨害されることを防止することができる。

ポンプ１はまた、固定子部材、管４５、またはカセット５の位置を検出するための検出システムを提供されてもよい。検出特徴は、可撓な固定子部材１１３が回転子に対して適正に位置付けられ、カセット５がポンプ筐体３上に装填されている間に「自由流」を防止することを確実にするために、使用されることができる。したがって、検出特徴は、ポンプ作用が開始される前に、管４５がローラ４３および可撓な固定子部材１１３によって適正に閉塞されていることを確実にするように、フェイルセーフとして機能してもよい。好ましい検出方法は、ポンプ上の検出器による検出のために、カセット５上の反射表面（図示せず）に対して光を照射するポンプ１上の可視光エミッタおよび赤外光エミッタを使用してもよい。これは、ＩＲセンサまたは可視光センサのみを使用する他の検出方法で起こり得る、誤検出を防止するために使用されることができる。可撓な固定子部材１１３上のキー状構成（図示せず）もまた、エミッタ／検出器からの読取を検証するためバックアップとして、可視光および赤外線エミッタ／検出器に加えて、使用されることができる。ガイド壁９１、１０１、１０３はまた、管がカセット５の中に適正に受け取られていることを確実にするように、検出のためにエミッタ／検出器の間の定位置に管４５を位置付けてもよい。さらなる実施形態によると、可撓な固定子部材の中に配置された磁性材料の磁場を検出することによって、ポンプの中のカセットの係合を肯定確認することを達成することができる。場合によっては、ポンプは、管が回転する回転子のローラによって周期的に挟持されるときに、可撓な固定子部材内の磁性材料を振動させることによって生成される磁場によって生成される電流と関連付けられるホール効果現象を測定するセンサに結合されるインターロック回路を有することができる。例えば、磁性材料は、可撓な固定子部材の端部１２２に、またはそれに近接して配置されることができる。動作中、ローラが、回転軸の周囲での周回中に、管の上を横断し、反作用表面に対して管を挟持して、振動変位を発現すると、可撓な固定子部材は、典型的には、振動変位を有する。振動端部１２２における磁性材料は、典型的には、筐体３上に配置される、ホール効果センサにおいて電流の変化を誘導生成する可変磁場を生成する。ホール効果センサからの期待電流からの任意の逸脱は、ポンプまたはその構成要素の故障の指示であり得る。したがって、振動磁場を監視することは、ポンプを終了させるために使用されることができ、アラームをトリガすることができる。

図１４−１９を参照すると、蠕動ポンプの第２の実施形態が、概して、２０１で示されている。第２の実施形態のポンプは、第１の実施形態のポンプ１に類似する。したがって、ポンプ１の部品に概して対応するポンプ２０１の部品は、「２００」を加えた同一の番号を与えられる。ポンプ２０１は、概して２０５で示されるカセットを装着するよう構築された、概して２０３で示される筐体と、供給セット（広義に「ポンプセット」）と、カセットの中に取り外し可能に受け取られる、概して２０７で示される断片的な部分とを備えてもよい。カセット２０５は、筐体２０３に解放可能に取付可能である。図示した実施形態では、カセット２０５は、筐体２０３におけるカセット陥凹２０６の中に取り外し可能に受け取られる。

ポンプ２０１はさらに、回転子シャフト（図示せず）に接続されるポンプモータ（図示せず）を備える、概して２２３で示されるポンプユニットを含んでもよい。回転子（概して２３７で示される）は、ポンプユニット２２３の回転子シャフト上に装着されてもよい。回転子２３７は、ディスク２３９と、ローラ２４３とを含んでもよく、ローら２４３は、それらの長手方向軸の周囲でディスクに対して回転するためにディスク上に装着される。図示した実施形態では、４つのローラ２４３が示されている。異なる数のローラ２４３がディスク２３９上に装着され得ることが理解される。モータは、回転子軸Ａ_Ｒの周囲で回転子２３７を回転させる。各ローラが、回転子軸Ａ_Ｒと略垂直に延在するローラ軸Ａ_ＲＬの周囲で、ピンの上で回転するように、ローラ２４３は、ピン２４４によって回転子２３７の面上に装着されてもよい。これは、ローラが回転子軸と平行である軸の周囲で回転するようにローラが回転子上に装着される従来のポンプとは対照的である。以下でさらに詳細に説明されるように、この構成は、供給セットをポンプ上に装填すると、供給セットがローラ２４３による張力を受けないように、供給セット２０７が非伸張構成で筐体２０３の中に装着されることを可能にする。ローラ２４３は、供給セットがカセット２０５の中に受け取られ、カセットがポンプ筐体２０３に取り付けられるときに、供給セット２０７の管２４５に係合し、供給セットを通して対象に流体を送達するように構成される。

カセット２０５は、正面２５３、背面２５５、上部２５７、および底部２５９を有するカセット本体２５１を備えてもよい。側壁２６１および上壁２６３は、カセット本体２５１の背面２５５から延在し、フィッティング２６５を受け取るために構成される背面空洞を形成してもよい。カセット２０５の背面２５５は、固定子表面２５６を画定してもよい。固定子表面は、カセット２０５が筐体２０３に取り付けられるときに、回転子ディスク２３９と略平行かつ回転子軸Ａ_Ｒと略垂直に延在してもよい。好ましい実施形態では、固定子表面２５６は、平面的であり、管２４５を閉塞するための平面を提供する。

カセット２０５の背面空洞の底部は、回転子陥凹２９７を画定する。入口外側湾曲ガイド壁および出口外側湾曲ガイド壁３０１、ならびにそれぞれの入口内側湾曲ガイド壁および出口内側湾曲ガイド壁３０３は、相互に略平行に延在し、管２４５の対応する入口部分および出口部分を受け取るための入口開口部および出口開口部を形成してもよい。底部湾曲ガイド壁３０４が、回転子陥凹２９７の底部に配置されてもよい。軸Ａ_Ｒの周囲のローラ２４３の対応する軌道経路上で管の整合を促進するために、付加的なガイド壁が利用されてもよい。ガイド壁３０１、３０３、３０４は、カセット２０５が筐体２０３に取り付けられるときに、回転子２３７に対して管を適正に位置付けるように、ループ状構成で管２４５の下部分を受け取るための管チャネルを形成してもよい。湾曲ガイド壁３０１、３０３、３０４は、回転子陥凹２９７の側面の周囲で近接した関係で管を受け取る。

したがって、供給セット２０７は、供給セットを通る実際の流体流が供給セットの寿命にわたって計算された流体流とより一致するように、非伸張構成でポンプ２０１上に装着されることができる。いったんカセット２０５がポンプ筐体２０３に取り付けられると、供給セット２０７の管２４５は、ポンプ２０１のローラ２４３による係合のために位置付けられる（図１９）。ローラ２４３は、回転子２３７上で回転し、ローラと固定子表面２５６との間で管を圧縮することによって、管２４５を閉塞する。ローラが管２４５を適正に閉塞し得るように、ガイド壁３０１、３０３、３０４は、ローラ２４３の経路に干渉しないように位置付けられる。管２４５が従来の設計のようにローラ２４３の周囲で伸張させられないため、管は、弛緩した非伸張状態で位置付けられる。したがって、各アリコート中の流体の体積は、管のサイズに基づく流体の計算された体積と一致する。したがって、ポンプ２０１は、従来のポンプより正確な供給を生成することが可能である。

本発明を詳細に説明してきたが、添付の特許請求の範囲で定義される本発明の範囲から逸脱することなく、修正および変形例が可能であることが明白となるであろう。例えば、カセット２０５は、ガイド壁３０３に近接する添着縁部分と、ガイド壁３０４に近接し、かつローラの軌道経路に沿って、またはその周囲に近接する、添着部分の反対側の非固定縁部分とを有することによって、固定子部材としてカンチレバー状固定子表面を有することができる。非固定縁部分は、固定縁部分と回転子との間の間隔より小さい、ローラまたは回転子からの分離距離で配置されることができる。したがって、例えば、カンチレバー状表面は、回転子によって画定される平面またはローラの軌道経路に対して、斜めに位置付けられ得、または傾斜させられ得る。他の修正では、蠕動ポンプは、ローラによる可撓な管の変形中に支持を可撓な管に提供するように配置された一体的に形成されたカンチレバー状反作用部材を有することができる。

本発明またはその好ましい実施形態（単数または複数）の要素を紹介するときに、「１つの（ａ、ａｎ）」、「前記（ｔｈｅ）」、および「該（ｓａｉｄ）」という冠詞は、要素のうちの１つ以上があることを意味することを目的としている。「備える」、「含む」、および「有する」という用語は、包括的であることを目的としており、記載された要素以外の付加的な要素があり得ることを意味する。

上記を考慮すると、本発明のいくつかの目的が達成され、他の有利な結果が獲得されることが分かるであろう。

本発明の範囲から逸脱することなく、種々の変更を上記の構造に行うことができるため、上記の説明に含まれ、添付図面に示される全ての事柄は、限定的な意味ではなく例証的と解釈されるものとすることが意図される。

Claims (12)

1. 複数のローラを備える回転子を有するポンプ装置と共に使用されるポンプセットであって、
   可撓な固定子部材を備えるカセット本体であって、前記可撓な固定子部材は、前記カセット本体に固着された固定部分（１２１）と、前記固定部分の反対側の第２の部分（１２２）と、反作用表面と、前記反作用表面の反対側の第２の表面とを有し、前記反作用表面は、前記固定部分と前記第２の部分との間に画定されている、カセット本体と、
   前記カセット本体に固着された変形可能な管であって、前記管の少なくとも一部分は、前記反作用表面に対して配置されている、管と
   を備え、
   前記可撓な固定子部材は、前記可撓な固定子部材の長さに沿って延在する弓状形状を有し、前記可撓な固定子部材は、前記回転子の前記ローラによる前記管の係合の際に前記管を支持するように構成されている、ポンプセット。
2. 前記可撓な固定子部材は、動作中に振動変位を有する、請求項１に記載のポンプセット。
3. 前記可撓な固定子部材は、前記固定子部材の長さに沿って延在しかつ厚さを有する第１の区分と、前記固定子部材の長さに沿って延在しかつ前記第１の区分の厚さより大きい厚さを有する第２の区分とを有する、請求項１に記載のポンプセット。
4. 前記第１の区分の底部上に横リブをさらに備え、前記横リブは、前記可撓な固定子部材に構造的剛性を提供し、かつ、型穴からの前記固定子部材の取り外しを容易にする接触表面としての役割を果たす、請求項３に記載のポンプセット。
5. 前記可撓な固定子部材は、前記固定部分においてカンチレバー状であり、前記第２の部分において固定されておらず、前記反作用表面は、たわみ変位を有する、請求項１に記載のポンプセット。
6. 前記管は、完全に前記カセット本体内に含まれている、請求項１に記載のポンプセット。
7. 前記たわみ変位を制限するように構成および配置された停止部材をさらに備える、請求項５に記載のポンプセット。
8. 前記管を前記カセット本体内の軸に拘束するように構成および配置されたリップをさらに備える、請求項７に記載のポンプセット。
9. 前記反作用表面の少なくとも一部分は、前記回転子の回転軸と一致する曲率中心を有する弓状表面を画定する、請求項５に記載のポンプセット。
10. 前記可撓な固定子部材は、前記第２の表面上にフランジをさらに備え、前記フランジは、前記固定部分と前記第２の部分との間で前記第２の表面の少なくとも一部分に沿って延在する、請求項９に記載のポンプセット。
11. 前記反作用表面の少なくとも一部分は、前記回転子の回転軸と一致しない曲率中心を有する弓状表面を画定する、請求項５に記載のポンプセット。
12. 前記反作用表面は、曲率中心を有しない、請求項５に記載のポンプセット。

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