JP7307147B2 - 薬剤送出ポンプ用の低い起動力を有するバルブ - Google Patents

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関連出願の相互参照
本出願は、内容全体が参照により本明細書に組込まれている、２０１８年７月１７日出願の「薬剤送出ポンプ用低力バルブ」なる名称の仮特許出願第６２／６９９，０２２号に対する優先権を主張する。

多くの従来のバルブは、材料または構成要素を流体経路内に侵入させてこの流体経路を閉鎖することによって開放または閉鎖時に流体を変位させる。このようなバルブには、逆止弁、ピンチ弁、仕切り弁、およびニードル弁、ならびに他の一般的な従来のバルブが含まれ得る。これらのタイプのバルブは、比較的低力および比較的小型となるように製造され得るが、これらのタイプのバルブは同様に、各バルブ起動に伴い意図されない流体送出が発生し得ることから、用量精度の問題をもたらす可能性もある。

開放および閉鎖時に流体を変位させない他のタイプのバルブは、より大きくより高い力のものとなる確率が高い。例えば、回転（栓）バルブおよびせん断バルブは、シールを維持するために高圧縮シール（高力）を使用する。しかしながら、これらのバルブは典型的にＯリングを使用する。非常に小さいサイズにおけるＯリングの許容誤差に起因して、これらのバルブを起動させるための力は、各Ｏリング上の圧縮量に応じて大幅に変動し得る。

低い起動力を有し、より高い投薬精度を提供するために動作時には流体を変位させないバルブを得ることが有益であると思われる。

開示されているのは、バルブ本体、入口構成要素、出口構成要素およびバルブ管を含むバルブシステムの一実施例である。バルブ本体は第１の空隙および第２の空隙を含み得る。入口構成要素は第１の空隙に結合され得、出口構成要素は第２の空隙に結合され得る。バルブ管はサイドポートを含むことができ、バルブ本体を貫通して位置付けされ、第１の空隙、入口構成要素、第２の空隙および出口構成要素に結合され得る。

開示されているのは、バルブ本体、入口構成要素、出口構成要素およびバルブ管を含む別のバルブシステムの実施例である。バルブ本体は第１の空隙および第２の空隙を含み得る。入口構成要素は第１の空隙に結合され得、出口構成要素は第２の空隙に結合され得る。バルブ管はサイドポートを含み、バルブ本体を貫通して穿孔され第１の空隙、入口構成要素、第２の空隙および出口構成要素に結合され得る。バルブ管は、入口構成要素に結合されたタンク内に保管された流体をバルブシステム内に引込みバルブ管に結合されたポンプチャンバに提供しなければならない場合に、サイドポートを入口構成要素に整列させるべくバルブ本体内部の第１の位置まで移動させられるように動作可能であり得、ここでバルブ管は、ポンプチャンバ内に保管された流体をバルブシステムの外にそして出口構成要素に結合された流体経路構成要素上へと押出さなければならない場合に、サイドポートを出口構成要素に整列させるべくバルブ本体内部の第２の位置まで移動させられる。

開示されているのは、バルブシステムのさらに別の実施例である。該バルブシステムは、バルブ本体、第１の隔壁、第２の隔壁、第１のピストン、第２のピストンおよび管を含む。第１の隔壁は、バルブ本体の内部に位置付けされ得る。第２の隔壁はバルブ本体と共に位置付けされ、かつ第１の隔壁と整列している。第１のピストンは、第１のポンプチャンバに結合され、かつ第１の整列した隔壁および第２の隔壁の第１の側に位置付けされ得る。第２のピストンは、第２のポンプチャンバに結合され、かつ整列した第１の隔壁および第２の隔壁の第２の側に位置付けされ得る。管は、第１のサイドポート、第２のサイドポートならびに第１および第２のサイドポートの間に位置付けされたセンタープラグを含み得る。管は、バルブ本体および第１の隔壁および第２の隔壁を通って位置付けされ、かつ第１および第２のピストンの間に位置付けされ得る。第１のサイドポートは管の入口構成要素部分に結合され得る。第２のサイドポートは管の出口構成要素部分に結合され得る。入口構成要素部分は流体を保管するタンクに結合され得、出口構成要素部分は流体経路構成要素に結合され得る。

図１は、第１の例示的バルブシステム（またはバルブまたはバルブ構成要素）を示す。 図２は、バルブシステムの断面側面図を示す。 図３は、送出システム（またはポンプまたはバルブ送出システム）を示す。 図４は、図３に示された送出システムの第２の動作段階を示す。 図５は、図４に示された送出システムの第３の動作段階を示す。 図６は、図５に示された送出システム３００の第４の動作段階を示す。 図７は、図６に示された送出システムの第５の動作段階を示す。 図８は、第２の例示的バルブシステムを示す。 図９は、図８のバルブシステムの分解組立図を示す。 図１０は、第３の例示的バルブシステム（またはバルブまたはバルブ構成要素）を例示する。 図１１は、バルブシステムの一部分の分解組立図を示す。 図１２は、図１１に描かれたバルブシステムの一部分の断面側面図を示す。 図１３は、バルブシステムの例示的隔壁の近接図を示す。 図１４は、図１３に描かれた隔壁実施例などのバルブシステムの例示的隔壁の断面側面図を示す。 図１５は、図１３に描かれた例示的隔壁などのバルブシステムの例示的隔壁の代替的構成を示す。 図１６は、図１１に描かれたバルブシステムの例示的動作を示す。 図１７は、図１１に描かれたバルブシステムの例示的動作を示す。 図１８は、図１１に描かれたバルブシステムの例示的動作を示す。 図１９は、図１１に描かれたバルブシステムの例示的動作を示す。

さまざまな実施例が、流体を変位させることなく動作するバルブおよび／またはバルブシステムを提供する。提供されるバルブは、低い起動力で動作させることができ、かつウェアラブル薬剤送出装置またはポンプシステムの内部での使用に対応するため比較的小さくなる（マイクロまたはミニチュアスケール）ように製造可能である。他の実施例も同様に開示される。

本明細書中で開示されているのは、上述の欠点を含めた従来のバルブの１つ以上の欠点を解決する１つ以上のバルブシステム、構成要素および使用方法である。開示されるバルブは、比較的少数の部品を用いて小さく製造され得、ユーザに液体薬剤を提供するためウェアラブル薬剤送出装置（例えば薬剤送出ポンプ）内で使用可能である。

さまざまな実施例において、本明細書中で開示されるバルブは、１つまたは複数の隔壁を使用し得る。隔壁を使用することによって、従来のＯリングベースのポンプシステムで使用され得るものよりも低いデュロメータの材料を使用することが可能となる。さらに、管、Ｏリングの内径（ＩＤ）および外径（ＯＤ）およびバレルの代りに管の直径によって、圧縮量を制御することができる。

本明細書中で開示されるのは、例示的な低駆動力、マイクロ／ミニチュアかつ無流体変位型のバルブ（および／またはバルブシステムおよび／またはそれが関与する使用方法）である。説明されている通り、開示されるバルブは、マイクロ／ミニチュアスケールでの伝統的なＯリングシールに関係する問題を解決する。成形プロセスの制約条件のため、サイズの縮小に比例したＯリングの成形許容誤差のスケーリングは不可能である。このことから、バルブサイズの縮小につれてはるかに広い圧縮範囲ひいてはＯリングシールを起動させるための力の範囲の増大が導かれる可能性がある。問題を悪化させているのは、非変位型バルブ（起動時に体積が変化しないバルブ）を創出するための多数のシールの必要性である。

さまざまな実施例において、低力、非変位型のマイクロ・ミニチュアバルブを創出するために１つまたは複数の隔壁を貫通して穿孔されたサイドポート付き管を使用することのできるバルブの１つ以上の例が説明される。１つまたは複数の隔壁を貫通して穿孔することによって、シール力の量は、Ｏリングの場合に比べより制御されたものとなる。

図１は、第１の例示的バルブシステム（またはバルブまたはバルブ構成要素）１００を示す。バルブシステム１００は、バルブ本体１０２、入口構成要素１０４、出口構成要素１０６、およびバルブ管１０８を含み得る。バルブ本体１０２は、シリコーンから形成され得、または他の適合性あるエラストマ材料から形成され得る。バルブ本体１０２は、単一の成形部品または構成要素としてか、または多数の成形部品または構成要素として形成され得る。入口構成要素１０４は、バルブ本体１０２内に（圧縮嵌めとして）設置され得る剛性チュービング構成要素であり得、またはバルブ本体１０２に固着されたチュービング構成要素であり得る。同様にして、他の実施例では、出口構成要素１０６は、バルブ本体１０２内に設置され得る剛性チュービング構成要素であり得、または、バルブ本体１０２に固着されたチュービング構成要素であり得る。例えば、バルブ管１０８は剛性チュービング構成要素であり得る。バルブ管１０８は、バルブ管１０８と入口構成要素１０４および／または出口構成要素１０６の間にシールを創出するように、バルブ本体１０２を貫通して位置付け（例えば穿孔）され得る。バルブ管１０８は、開口部を含むことができ、本明細書中でさらに説明される通り、バルブ本体１０２内部を前後に移動させることができる。バルブ管１０８は、閉鎖端部１１０を含み得る。閉鎖端部１１０は、圧着、溶接、形成、キャッピングおよび／または充填され得る。

図２は、バルブシステム１００の断面側面図を示す。図示されているように、バルブシステム１００は、第１の開口部または空隙２０２および第２の開口部または空隙２０４を含み得る。第１の空隙２０２は、入口構成要素１０４に結合または連結され得る。第２の空隙２０４は、出口構成要素１０６に結合または連結され得る。さらに図示されているように、バルブ管１０８はサイドポート２０６を含み得る。サイドポート２０６は、バルブ管１０８内に１つ以上の開口部（例えば整列した開口部）を含み得る。サイドポート２０６は、研削加工方法、レーザー切断プロセス、機械加工プロセスを用いて形成され得、あるいは、（例えば成形プロセスを通した）バルブ管１０８のための独創的な形成プロセスの一部であり得る。

バルブ本体１０２は、１つの（または複数の）隔壁とみなすことができる。図２に示されているように、バルブ管１０８は、例えば、隔壁（例えばバルブ本体１０２）を貫通して穿孔され、バルブ管１０８全体にわたり隔壁を伸縮させてシールを創出することができる。バルブ本体１０２は、入口および出口構成要素１０４および１０６にそれぞれ連結された空隙２０２および２０４を含むことができ、ここでバルブ管１０８にはシールが全く提供されていない。バルブ管１０８は、サイドポート２０６を通して（入口構成要素１０４から）流体を引込むか、またはサイドポートを通して（出口構成要素１０６を通って）流体を押出すことのできるポンプヘッド（図２には図示せず）に連結され得る。バルブシステム１００は、適宜入口および出口構成要素１０４および１０６にポンプヘッドを連結しそこからそれを連結解除するため、空隙２０２および２０４の間でバルブ管１０８のサイドポート２０６を移動させるように動作可能であることによって機能し得る。さまざまな実施例において、ポンプ（図２には図示せず）を同様にまたは代替的にバルブ管１０８に結合することができると思われる。

バルブ本体１０２内部のバルブ管１０８の移動方向が２０８により示されている。図示されているように、バルブ管１０８は、バルブ本体１０２を通して２０８で示された方向に直線的に移動することができる。バルブ管１０８の移動により、サイドポート２０６を、入口構成要素１０４および出口構成要素１０６に対する露出の間で変更させることができる。入口構成要素１０４と出口構成要素１０６の間で遷移するとき、サイドポート２０６は、いかなる意図されない流体流をも防止するべく、入口構成要素１０４と出口構成要素１０６から完全に閉め切られ得る。

さまざまな実施例において、バルブシステム１００は、例えばウェアラブル薬剤送出装置を含めた薬剤送出装置の内部でまたはその一部として使用され得る。さまざまな実施例において、入口構成要素１０４を、液体薬剤または任意の液体治療薬（または任意の流体）を保管するタンクに連結することができる。さまざまな実施例において、出口構成要素１０６は、タンク内に保管された液体薬剤をユーザに送出できるような形でユーザまたは患者に結合される流体経路（例えばカニューレを含む）に対し結合され得る。さまざまな実施例において、液体薬剤はインシュリンであり得、バルブシステム１００は、ウェアラブルインシュリン薬剤送出装置またはシステムの一部であり得る。

さまざまな実施例において、バルブシステム１００は、入口構成要素１０４または出口構成要素１０６のいずれかにサイドポート２０６を結合する遷移中に恒常な体積を維持することによって、意図されない流体流無く流体を内へおよび／または外へ圧送するように動作可能であり得る。さまざまな実施例において、さまざまな経路分離を必要とする流体経路に対してバルブシステム１００を適用することができる。さまざまな実施例において、バルブシステム１００は、二重入口および単一出口を含むことができ、かつ／またはバルブステーションの数を増大させるためにより多くの空隙または開放空間を追加することができる。任意の数の空隙、バルブステーション、入口および／または出口構成要素を収容することができる。

図３は、送出システム３００の断面側面図を表わし得る。図３に示されているように、送出システム３００はバルブシステム１００を含み得る。送出システム３００はさらに、バルブシステム１００に結合されたポンプヘッド構成要素３０２をさらに含むことができる。ポンプヘッド構成要素３０２は、ポンプチャンバ３０４およびポンプピストン３０６を含み得る。

図３は、第１のまたは初期の動作段階にある送出システム３００を示す。図示されているように、送出システム３００は、いつでもポンプチャンバ３０４に流体を充填できる状態にある。バルブ管１０８は、ポンプチャンバ３０４に結合され得る。入口構成要素１０４は、流体を保管するタンク（この実施例では図示せず）に結合され得る。出口構成要素１０６は、カニューレおよび／またはユーザに結合される他の流体経路に結合され得る。サイドポート２０６は、入口構成要素１０４と整列し／この入口構成要素１０４に対して開放しており、出口構成要素１０６に対して閉鎖されている。

図４は、（図３に示されているような送出システム３００の動作段階に後続する）送出システム３００の第２の動作段階を例示する。例えば、バルブ管１０８は、入口構成要素が、入口構成要素内に引込むために流体を利用できる（例えば、入口構成要素に対して結合された外部タンク（図示せず）内に保管されていてよい）場合に、サイドポート２０６を入口構成要素１０４に整列させるべくバルブ本体１０２内部の第１の位置まで移動するように動作可能であり得る。図４に示されているように、ポンプピストン３０６は、方向４０２に移動させられる。ポンプピストン３０６の移動によって、矢印流れ標示４０４によって示されているようにポンプチャンバ３０４内に（入口構成要素１０４を通って、バルブ管１０８を通って、そしてポンプチャンバ３０４内に）流体が引込まれることになる。結果として、ポンプチャンバ３０４の全部または一部に流体を充填することができる。ポンプピストン３０６は、任意の好適な起動システムによって移動させられるように動作可能であり得る。

図５は、（図４に示されているような送出システム３００の動作段階に後続する）送出システム３００の第３の動作段階を例示する。図５に示されているように、バルブ管１０８は、方向５０２に移動するように動作可能である。バルブ管１０８の移動により、サイドポート２０６は、（例えば第２の位置において）出口構成要素１０６と整列し／出口構成要素１０６に対して開放させられ、入口構成要素１０４に対して閉鎖させられ得る。

図６は、（図５に示されているような送出システム３００の動作段階に後続する）送出システム３００の第４の動作段階を例示する。図６に示されているように、ポンプピストン３０６は、サイドポート２０６を出口構成要素１０６と整列させる方向６０２に移動させられる。ポンプピストン３０６の移動により、流体は、送出のためのポンプチャンバ３０４からの方向（方向矢印６０４により図示）に、すなわちポンプチャンバ３０４からバルブ管１０８を通り、かつ出口構成要素１０６を通り（方向矢印６０４により標示されている通りに）（かつユーザへの送出のためカニューレおよび／または流体経路上へと）押出される。

図７は、（図６に示されているような送出システム３００の動作段階に後続する）送出システム３００の第５の動作段階を例示する。図７に示されているように、サイドポート２０６は入口構成要素１０４と再度整列して、図３に示された動作状態まで戻る。送出システム３００は、タンクからポンプチャンバ３０４まで流体を引込み、それを患者に送出するために押出す後続サイクルを実装する目的で、図３～７に例示されたステップ（またはその一部分）を反復することができる。

バルブ管１０８の移動の代替案として、バルブ本体１０２をバルブ管１０８に沿って移動させて、サイドポート２０６を出口構成要素１０６と適切に整列させることができる。例えば、バルブ本体１０２は、入口構成要素１０４が、入口構成要素１０４内に引込むために流体を利用できる（例えば流体が入口構成要素１０４に結合された外部タンク内に保管されている）場合に、サイドポート２０６を入口構成要素１０４と整列させるべくバルブ管１０８との関係における第１の位置まで移動させられるように構成されかつ動作可能であり得る。バルブ本体１０２は、送出のために流体をバルブシステム１００から外へ、出口構成要素１０６まで押出さなければならない場合に、サイドポート２０６を出口構成要素１０６と整列させるべくバルブ管１０８との関係における第２の位置まで移動させられるように構成されかつ動作可能であり得る。バルブ管１０８および／またはバルブ本体１０２は、任意の好適な起動システムによって移動させられ得る。

図８は、第２の例示的バルブシステム（またはバルブまたはバルブ構成要素）８００を示す。図８に示されているように、バルブシステム８００は、第１のシール本体構成要素８０２、第２のシール本体構成要素８０４、第３のシール本体構成要素８０６および第４のシール本体構成要素８０８を含み得る。シール本体構成要素の間に位置付けされているのは、第１の隔壁８１０、第２の隔壁８１２および第３の隔壁８１４であり得る。バルブシステム８００はさらに、入口構成要素８１６、出口構成要素８１８およびバルブ管８２０を含み得る。バルブ管８２０は、開口部８２２を含み得る。入口構成要素８１６は、例えばタンクに結合され得る。出口構成要素８１８は、例えばユーザに結合された流体経路に結合され得る。

バルブシステム８００は、バルブシステム１００の動作と類似した形で流体を引込み押出すために使用可能であるポンプヘッド（図８には図示せず）に対して結合され得る。バルブ管８２０は、開口部８２２を入口構成要素８１６または出口構成要素８１８に結合して流体をタンクから引込みかつ／またはユーザへの送出のために流体を押出す目的で、隔壁８１０～８１４およびシール本体構成要素８０２～８０８の開口部／エアキャビティを通って移動させられ得る。

図９は、バルブシステム８００の分解組立図を示す。図９は、バルブシステム８００の構成要素の配設を図示している。シール本体８０２～８０８は剛性構成要素であり得る。隔壁８１０～８１４は、軟質材料および／または圧縮性材料であり得る。シール本体８０２～８０８は、内部開口部またはキャビティが整列できるような形で配設され得る。バルブ管８２０は、任意の形状であり得、シール本体８０２～８０８および隔壁８１０～８１４の開口部を通って位置付けされ得る。

図１０は、第３の例示的バルブシステム１０００を示す。図１０に示されているように、バルブシステム１０００はバルブ本体１００２およびサイドポート付き管構成要素１００４を含む。バルブ本体１００２は、射出成形された熱可塑性物質により形成され得る。サイドポート付き管１００４は、第１の開口部またはサイドポート１００６、第２の開口部またはサイドポート１００８およびプラグ１０１０を含み得る。サイドポート付き管１００４は、バルブ本体１００２内に設置される剛性チュービングであり得る。バルブ本体１００２は、バルブシステム１０００のポンプブロックとみなすことができる。

プラグ１０１０は、管１００４とは別個の部品または構成要素として管１００４内に設置されてもよいし、または、スポット溶接プロセス、圧着プロセス、延伸加工プロセス、充填／閉塞プロセス、それらの任意の組合せなどを通して形成可能である。管１００４の第１の部分は、管１００４の入口構成要素１０１２であるかまたはそれを形成し得る。管１００４の第２の部分は、管１００４の出口構成要素１０１４であるかまたはそれを形成し得る。プラグ１０１０は、流体が入口構成要素１０１２と出口構成要素１０１４の間を通って流れる（例えば液体薬剤による）のを防止する一助となり得る。本明細書中で開示された他の実施例の場合と同様に、入口構成要素１０１２は、液体薬剤または他の治療薬を保管するタンクに結合され得、出口構成要素１０１４は、患者に結合された流体経路（例えばカニューレ）に結合され得る。

さまざまな実施例において、管１００４は、２つ以上の管で形成され得る。例えば、管１００４は、共に接合されてプラグ１０１０を形成するエンドキャップを有し単一の構成要素として共に移動することのできる２つの別個の管で形成され得る。

図１０にさらに図示されているように、バルブシステム１０００はさらに第１の隔壁構成要素１０１６および第２の隔壁構成要素１０１８を含み得る。第１の隔壁１０１６および第２の隔壁１０１８は各々、液体シリコーンゴムまたは他の適合性あるエラストマ材料から形成され得る。第１の隔壁１０１６および第２の隔壁１０１８は各々、単一の構成要素または部品としてかまたは多数の構成要素または部品として形成（例えば成形）され得る。第１の隔壁１０１６および第２の隔壁１０１８は各々、管１００４によって穿孔され得る。バルブシステム１０００はさらに、第１のピストン１０２０（例えば、図１０に描かれているようなバルブシステム１０００の配向に基づいて左側のピストン）および第２のピストン１０２２（例えば、図１０に描かれているようなバルブシステム１０００の配向に基づいて右側のピストン）を含み得る。第１および第２のピストン１０２０および１０２２は、それぞれ第１のピストンポンプチャンバ１０２４および第２のピストンポンプチャンバ１０２６の内部で（例えば直線的に）移動させることができる。

さまざまな実施例において、バルブシステム１０００の構成要素は対称的に配設されていてよい。例えば、第１の隔壁１０１６および第２の隔壁１０１８は第１の軸に沿って整列され得、ピストン１０２０および１０２２は第１の軸と直交する第２の軸に沿って整列され得る。

バルブシステム１０００の構成要素の配設は、低力無変位型マイクロ／ミニチュアバルブを形成し得る。バルブシステム１０００は、ポンプチャンバ１０２４および１０２６をバルブ本体１００２の入口構成要素１０１２および出口構成要素１０１４に対して交番連結することのできる２位置４方向ポート付きバルブを提供するクロスフロー型バルブを提供し得る。隔壁１０１６および１０１８を貫通して穿孔するための管１００４を提供することによって、シール力の量を、本明細書中に記載されているようなＯリングの場合よりも正しく制御することができる。

さまざまな実施例において、隔壁１０１６および１０１８は、バルブ本体１００２とラジアルシールを形成することができる。各々の隔壁１０１６および１０１８は、管１００４に対するシールが全く提供されていない場合、開口部または貫通孔（例えば空隙）で分離されたバルブ本体１００２に対する２つのラジアルシール面を含むことができる。空隙は、サイドポート付き管１００４に対する流体チャネルを提供し得る開口部を創出することができる。

空隙およびバルブ本体１００２の設計は、バルブ管１００４の位置に基づき、ピストンポンプチャンバ１０２４および１０２６と入口および出口構成要素１０１２および１０１４を結合する別個の流体チャネルを創出し得る。バルブシステム１０００は、ピストン１０２０および１０２２の移動に先立ち（例えばピストン１０２０および１０２２のストロークに先立ち）各々の隔壁１０１６および１０１８に沿った正しい位置にサイドポート付き管１００４を起動／移動させることによって動作し、これにより、本明細書中でより詳しく説明される通り、入口または出口構成要素１０１２および１０１４と適正なピストン１０２０および１０２２を適切に連結および／または連結解除することができる。

図１１は、バルブシステム１０００の一部分の分解組立図を示す。具体的には、図１１は、ポンプブロック１１０２、隔壁１０１６および１０１８およびサイドポート付き管１００４（サイドポート付き管１００４はニードルとも呼ばれ得る）の配設を示す。隔壁システム１０１６および１０１８は各々、単一部品の構成要素として表わされている。サイドポート付き管１００４は、隔壁１０１６および１０１８を貫通して設置され得る。

さまざまな実施例において、バルブ本体１００２および隔壁１０１６および１０１８は、定置型であるかまたは、サイドポート付き管１００４が起動または移動させられた時に固定状態に保持され得る。サイドポート付き管１００４は、隔壁１０１６および１０１８およびバルブ本体１００２を通して直線的に移動させられ得る。管１００４の線形起動により、サイドポート１００６および１００８はピストンポンプチャンバ１０２４および１０２６（図１１では図示せず）と入口および出口構成要素１０１２および１０１４の間の連結を変更することができる。管１００４は２つのサイドポート１００６および１００８間でプラグ１０１０によって塞がれていることから、動作中、管１００４の入口構成要素１０１２と出口構成要素１０１４の間には全く連結が存在せず、このため、意図されない薬剤送出が防止される。

図１２は、バルブシステム１０００の一部分（例えば図１１に描かれたバルブシステム１０００の部分）の断面側面図を示す。図１２は、サイドポート付き管１００４とピストンポンプチャンバ１０２４および１０２６（図１２には図示せず）の間でバルブシステム１０００内部に具備された流体経路を示す。隔壁１０１６および１０１８の（バルブ本体１００２および／またはバルブシステム１０００の他の構成要素の設計および配設との関係における）設計および配設は、バルブ本体１００２の内部のチャネルと管１００４により提供されるチャネル（例えば管１００４の内部開放部域）の間に流体連結部を提供し得る。隔壁１０１６および１０１８は同様に、あらゆる流体のバルブシステム１０００からの漏出を防止するため、バルブ本体１００２と共に２つの明確に異なる面シールも提供している。次に、サイドポート付き管１００４は、隔壁によりポンプチャンバ１０２４および１０２６にアクセスできることになる。

図１２に示されているように、管１００４の位置に基づいて、サイドポート１００６をポンプチャンバ１０２６に結合させることができる。こうして、流体は、フロー矢印１２０２により示されているように入口構成要素１０１２からサイドポート１００６を通って（例えば外部タンクまたは他の流体保持装置から）、バルブシステム１０００内に引込まれ得る。フロー矢印１２０２は、ポンプチャンバ１０２６およびポンプチャンバ１０２６に結合されたバルブ本体１００２内の任意のチャネル内に流体を引込むことができるということを示している。

さらに、管１００４の位置に基づいて、サイドポート１００８をポンプチャンバ１０２４に結合することができる。こうして、流体は、フロー矢印１２０４により示されているようにサイドポート１００８から出口構成要素１０１４までバルブシステム１０００から外に（例えば患者に結合されたカニューレおよび／または外部流体経路まで）押出され得る。フロー矢印１２０４は、ポンプチャンバ１０２４およびポンプチャンバ１０２４に結合されたバルブ本体１００２内の任意のチャネル内から外に流体を押出すことができるということを示している。

図１３は、バルブシステム１０００の例示的隔壁（例えば隔壁１０１６）の近接図を示す。

図１４は、バルブシステム１０００の例示的隔壁（例えば図１３に描かれている隔壁１０１６）の断面側面図を示す。図１４に示されているように、隔壁１０１６は、（バルブ本体１００２に対する）第１のラジアル面シール１４０２および（同じくバルブ本体１００２に対する）第２のラジアル面シール１４０４を含むことができる。さらに、隔壁１０１６は、内側開放部域またはチャネル１４０６ならびに第１の傾斜開口部またはチャネル１４０８および内側チャネル１４０６に結合された第２の傾斜開口部またはチャネル１４１０を含むことができる。流体は、管１００４の位置に応じてサイドポート付き管１００４内へと流れ標示１４１２が示すようにチャネル１４０８を通って双方向で流動し得る。同様にして、流体は、管１００４の位置に応じてサイドポート付き管１００４内へと流れ標示１４１４が示すようにチャネル１４１０を通って双方向で流動し得る。

図１５は、バルブシステム１０００の例示的隔壁（例えば隔壁１０１６）の例示的構成を示す。隔壁１０１６－１は、多数の部品または構成要素として形成された隔壁１０１６を例示する。隔壁１０１６－２は、単一の部品または構成要素として形成された隔壁１０１６を例示する。

図１６～１９は、バルブシステム１０００の動作を示す。具体的には、図１６～１９は、患者に対する送出のためにバルブシステム１０００により流体の一部分を引込み圧出するための動作シーケンスを示す。

図１６は、第１のまたは初期の動作段階にあるバルブシステム１０００を示す。動作シーケンス中の第１のステップの一部として、管１００４は、バルブ作動のための適切な位置にサイドポート１００６および１００８をセットする目的で方向１６０２に移動するように起動させられる。具体的には、管１００４は、ピストン１０２０／ピストンポンプチャンバ１０２４（例えば図１６に標示されているような左側のピストン）に結合されるべくサイドポート１００６（すなわち入口構成要素１０１２に連結されたサイドポート）を位置付けするように移動させられる。さらに、サイドポート１００８（すなわち出口構成要素１０１４に連結されたサイドポート）は、第２のピストン１０２２／ピストンポンプチャンバ１０２６に結合されるべく位置付けされる。サイドポート１００６および１００８は、本明細書中で説明されるように隔壁１０１６および１０１８内のフローチャネルを通って、それぞれピストンポンプチャンバ１０２４および１０２６に結合され得る。図１６に示されているように、流体１６０４の一部分が、バルブシステム１０００内に位置付けされ、隔壁１０１６および１０１８およびピストンポンプチャンバ１０２６内に形成および／またはそれらに結合されたフローチャネルの一部分を占有する。ピストンポンプチャンバ１０２４（および結合されたあらゆるチャネル）は、空であるかまたは、いかなるまたは実質的にいかなる流体も有していない。

図１７は、（図１６に示されているようなバルブシステム１０００の動作段階に後続する）バルブシステム１０００の第２の動作段階を示す。図１７に図示されているように、ピストン１０２０および１０２２は両方共、方向１７０２に移動するべく（例えば一致して）起動させられるように動作可能である。流れ標示１７０４によって示されているように、流体１７０６を、入口構成要素１０１２からポンプチャンバ１０２４まで引込むことができる。さらに流れ標示１７０８によって示されているように、保管された流体１６０４（例えば、流体１７０６と同じものであるが流体の場所を区別するための別個に言及される流体）を、出口構成要素１０１４を通して押出すまたは圧出することができる。（本明細書中に記載の）隔壁１０１６および１０１８のラジアルシールは、管１００４とポンプチャンバ１０２４および１０２６の間に位置付けされた流体チャネルと共に圧送圧力に対するシールを提供することができる。

図１８は、（図１７に示されているようなバルブシステム１０００の動作段階に後続する）バルブシステム１０００の第３の動作段階を示す。図１８に示されているように、管１００４は、方向１８０２に移動するように起動される。具体的には、管１００４は、ピストン１０２２／ピストンチャンバ１０２６に結合されるべくサイドポート１００６（すなわち入口構成要素１０１２に連結されたサイドポート）を位置付けするように移動させられる。さらに、サイドポート１００８（すなわち出口構成要素１０１４に結合されたサイドポート）は、第１のピストン１０２０／ピストンチャンバ１０２４に結合されるように位置付けされる。さらに、図１８に示されているように、先行する動作ステップ中に引込まれた流体１７０６は、ポンプチャンバ１０２４の内部に位置付けされる。ポンプチャンバ１０２６は、いかなるまたは実質的にいかなる流体も有していない可能性がある。

図１９は、（図１８に示されているようなバルブシステム１０００の動作段階に後続する）バルブシステム１０００の第４の動作段階を示す。図１９に図示されているように、ピストン１０２０および１０２２は両方共、方向１９０２に移動するように（例えば一致して）起動させられる。流れ標示１９０４によって示されているように、流体１９０６を、入口構成要素１０１２からポンプチャンバ１０２６まで引込むことができる。さらに流れ標示１９０８によって示されているように、保管された流体１７０６（例えば、流体１９０６と同じものであるが流体の場所を区別するための別個に言及される流体）を、出口構成要素１０１４を通して押出すまたは圧出することができる。

流体をタンクからバルブシステム１０００内に引込み患者への送出のためにそれを押出す後続サイクルを実装するため、図１６～１９に示されたステップを反復することができる。

本明細書中に記載の各実施例は、例えばウェアラブル薬剤送出システムを含めた薬剤送出システムの一部であり得る。

本発明のいくつかの実施例を以上で説明した。しかしながら、本発明はこれらの実施例に限定されず、むしろ本明細書中で明示的に記載されたものに対する追加および修正も同様に本発明の範囲内に含められるべく意図されていることが明示的に指摘される。その上、本明細書中に記載のさまざまな実施例の特徴は互いに排他的ではなく、本発明の精神および範囲から逸脱することなく、たとえ本明細書中で明確にされていない場合であっても、さまざまな組合せおよび並べ換えの形で存在し得る、ということを理解すべきである。実際、本発明の精神および範囲から逸脱することなく当業者であれば本明細書中で記載されたものの変形形態、修正および他の実装に気付くものである。したがって、本発明は、以上の例証的説明によってのみ定義されるべきものではない。
なお、本発明の実施態様として、以下に示すものがある。
［態様１］
第１の空隙と第２の空隙を含む、バルブ本体と；
前記第１の空隙に結合された、入口構成要素と；
前記第２の空隙に結合された、出口構成要素と；
前記バルブ本体を通って位置付けされ、前記第１の空隙、前記入口構成要素、前記第２の空隙および前記出口構成要素に結合され、かつサイドポートを含む、バルブ管と；
を含む、バルブシステム。
［態様２］
低起動力、マイクロ、無流体変位バルブを含む、態様１に記載のバルブシステム。
［態様３］
前記入口構成要素が、流体を保管するタンクに結合されている、態様１に記載のバルブシステム。
［態様４］
前記出口構成要素が、患者に結合された流体経路構成要素に結合されている、態様１に記載のバルブシステム。
［態様５］
前記流体経路構成要素がカニューレを含む、態様４に記載のバルブシステム。
［態様６］
ポンプヘッドに結合されるように構成されている、態様１に記載のバルブシステム。
［態様７］
前記ポンプヘッドがポンプピストンとポンプチャンバを含み、前記バルブ管が前記ポンプチャンバに結合されている、態様６に記載のバルブシステム。
［態様８］
第１の動作段階中、前記サイドポートが前記入口構成要素と整列している、態様７に記載のバルブシステム。
［態様９］
第２の後続する動作段階中、前記ポンプピストンが第１の方向に移動させられて、タンクから流体を前記入口構成要素内、前記第１の空隙内、前記バルブ管内および前記ポンプチャンバ内に引込む、態様８に記載のバルブシステム。
［態様１０］
第３の後続する動作段階中、バルブ本体が移動させられて、前記出口構成要素と前記サイドポートを整列させる、態様９に記載のバルブシステム。
［態様１１］
第４の後続する動作段階中、前記ポンプピストンが第２の反対方向に移動させられて、前記ポンプチャンバ内の前記流体を、前記バルブ管を通して外に、前記第２の空隙を通して外に、前記出口構成要素を通して外に、そして流体経路構成要素まで外へと押出す、態様１０に記載のバルブシステム。
［態様１２］
バルブシステムであって、
第１の空隙と第２の空隙を含む、バルブ本体と；
前記第１の空隙に結合された、入口構成要素と；
前記第２の空隙に結合された、出口構成要素と；
前記バルブ本体を貫通して穿孔され、前記第１の空隙、前記入口構成要素、前記第２の空隙、および前記出口構成要素に結合され、かつサイドポートを含む、バルブ管と；
を含む、バルブシステムと；
ポンプピストンとポンプチャンバを含む、ポンプヘッドであって、前記バルブ管が前記ポンプチャンバに結合され、前記バルブ管が前記ポンプヘッドに対し流体結合されている、ポンプヘッドと；
を含む、システム。
［態様１３］
前記バルブ管は、
前記入口構成要素が、前記入口構成要素内に引込むために流体を利用できる場合に、前記サイドポートを前記入口構成要素に整列させるべく、前記バルブ本体内部の第１の位置まで、そして
流体の送出のため前記バルブシステムから前記出口構成要素まで流体を押出さなければならない場合に、前記サイドポートを前記出口構成要素に整列させるべく、前記バルブ本体内部の第２の位置まで、
移動させられるように動作可能である、態様１２に記載のバルブシステム。
［態様１４］
前記バルブ本体は、
前記入口構成要素が、前記入口構成要素内に引込むために流体を利用できる場合に、前記サイドポートを前記入口構成要素に整列させるべく、前記バルブ管との関係における第１の位置まで、そして
流体の送出のため前記バルブシステムから前記出口構成要素まで流体を押出さなければならない場合に、前記サイドポートを前記出口構成要素に整列させるべく、前記バルブ管との関係における第２の位置まで、
移動させられるように動作可能である、態様１２に記載のバルブシステム。
［態様１５］
前記ポンプピストンが、流体を前記バルブ管内に引込み、前記ポンプチャンバから前記バルブ管内へ前記流体を押出すように構成されている、態様１２に記載のバルブシステム。
［態様１６］
バルブ本体と；
前記バルブ本体の内部に位置付けされた、第１の隔壁と；
前記バルブ本体と共に位置付けされ、かつ前記第１の隔壁と整列した、第２の隔壁と；
第１のポンプチャンバに結合され、かつ前記第１の隔壁および前記第２の隔壁の第１の側に位置付けされた、第１のピストンと；
第２のポンプチャンバに結合され、かつ前記整列した第１の隔壁および第２の隔壁の第２の側に位置付けされた、第２のピストンと；
第１のサイドポート、第２のサイドポートならびに前記第１および第２のサイドポートの間に位置付けされたセンタープラグを含む、管であって、
前記管が、前記バルブ本体および前記第１の隔壁および前記第２の隔壁を通って位置付けされ、かつ前記第１および第２のピストンの間に位置付けされ、
前記第１のサイドポートが前記管の入口構成要素部分に結合され、前記第２のサイドポートが前記管の出口構成要素部分に結合され、
前記入口構成要素部分が流体を保管するタンクに結合され、前記出口構成要素部分が流体経路構成要素に結合されている、
管と；
を含む、バルブシステム。
［態様１７］
第１の動作段階中、前記バルブ管が、前記第１のサイドポートを前記第１のピストンおよび前記第１のポンプチャンバに結合するべく、かつ前記第２のサイドポートを前記第２のピストンおよび前記第２のポンプチャンバに結合するべく、移動させられるように動作可能である、態様１６に記載のバルブシステム。
［態様１８］
第２の後続する動作段階中、前記第１および第２のピストンが両方共、第１の方向に移動させられて、前記入口構成要素部分および前記第１のサイドポートを通って流体を前記第１のポンプチャンバ内に引込むように、かつ前記第２のポンプチャンバから前記第２のサイドポートおよび前記出口構成要素部分を通って流体を外へ圧出するように、動作可能である、態様１７に記載のバルブシステム。
［態様１９］
第３の後続する動作段階中、前記管が、前記第１のサイドポートを前記第２のピストンおよび前記第２のポンプチャンバに結合するべく、かつ前記第２のサイドポートを前記第１のピストンおよび前記第１のポンプチャンバに結合するべく、移動させられるように動作可能である、態様１８に記載のバルブシステム。
［態様２０］
第４の後続する動作段階中、前記第１および第２のピストンが両方共、第１の方向とは反対の第２の方向に移動させられて、前記入口構成要素部分および前記第１のサイドポートを通って流体を第２のポンプチャンバ内に引込むように、かつ前記第１のポンプチャンバから前記第２のサイドポートおよび前記出口構成要素部分を通って流体を外へ圧出するように、動作可能である、態様１９に記載のバルブシステム。

Claims (20)

1. 薬剤送出ポンプ用の低い起動力を有するバルブとして動作するバルブシステムであって、
   第１の空隙と第２の空隙を含む、バルブ本体と；
   前記第１の空隙に結合された、入口構成要素と；
   前記第２の空隙に結合された、出口構成要素と；
   前記バルブ本体を通って位置付けされ、前記第１の空隙、前記入口構成要素、前記第２の空隙および前記出口構成要素に結合され、かつサイドポートを含む、バルブ管と；
   を含み、
   前記バルブ本体は、シリコーン又はエラストマ材料から形成され、
   前記バルブ管は、前記入口構成要素と前記出口構成要素との間を直線的に移動する、バルブシステム。
2. 低起動力、マイクロ、無流体変位バルブを含む、請求項１に記載のバルブシステム。
3. 前記入口構成要素が、流体を保管するタンクに結合されている、請求項１に記載のバルブシステム。
4. 前記出口構成要素が、患者に結合された流体経路構成要素に結合されている、請求項１に記載のバルブシステム。
5. 前記流体経路構成要素がカニューレを含む、請求項４に記載のバルブシステム。
6. ポンプヘッドに結合されるように構成されている、請求項１に記載のバルブシステム。
7. 前記ポンプヘッドがポンプピストンとポンプチャンバを含み、前記バルブ管が前記ポンプチャンバに結合されている、請求項６に記載のバルブシステム。
8. 第１の動作段階中、前記サイドポートが前記入口構成要素と整列している、請求項７に記載のバルブシステム。
9. 第２の後続する動作段階中、前記ポンプピストンが第１の方向に移動させられて、タンクから流体を前記入口構成要素内、前記第１の空隙内、前記バルブ管内および前記ポンプチャンバ内に引込む、請求項８に記載のバルブシステム。
10. 第３の後続する動作段階中、前記バルブ本体が移動させられて、前記出口構成要素と前記サイドポートを整列させる、請求項９に記載のバルブシステム。
11. 第４の後続する動作段階中、前記ポンプピストンが第２の反対方向に移動させられて、前記ポンプチャンバ内の前記流体を、前記バルブ管を通して外に、前記第２の空隙を通して外に、前記出口構成要素を通して外に、そして流体経路構成要素まで外へと押出す、請求項１０に記載のバルブシステム。
12. 薬剤送出ポンプ用の低い起動力を有するバルブとして動作するバルブシステムであって、
    第１の空隙と第２の空隙を含む、バルブ本体と；
    前記第１の空隙に結合された、入口構成要素と；
    前記第２の空隙に結合された、出口構成要素と；
    前記バルブ本体を貫通して穿孔され、前記第１の空隙、前記入口構成要素、前記第２の空隙、および前記出口構成要素に結合され、かつサイドポートを含む、バルブ管と；
    を含む、バルブシステムと；
    ポンプピストンとポンプチャンバを含む、ポンプヘッドであって、前記バルブ管が前記ポンプチャンバに結合され、前記バルブ管が前記ポンプヘッドに対し流体結合されている、ポンプヘッドと；
    を含み、
    前記バルブ本体は、シリコーン又はエラストマ材料から形成され、
    前記バルブ管は、前記入口構成要素と前記出口構成要素との間を直線的に移動する、送出システム。
13. 前記バルブ管は、
    前記入口構成要素が、前記入口構成要素内に引込むために流体を利用できる場合に、前記サイドポートを前記入口構成要素に整列させるべく、前記バルブ本体内部の第１の位置まで、そして
    流体の送出のため前記バルブシステムから前記出口構成要素まで流体を押出さなければならない場合に、前記サイドポートを前記出口構成要素に整列させるべく、前記バルブ本体内部の第２の位置まで、
    移動させられるように動作可能である、請求項１２に記載の送出システム。
14. 前記バルブ本体は、
    前記入口構成要素が、前記入口構成要素内に引込むために流体を利用できる場合に、前記サイドポートを前記入口構成要素に整列させるべく、前記バルブ管との関係における第１の位置まで、そして
    流体の送出のため前記バルブシステムから前記出口構成要素まで流体を押出さなければならない場合に、前記サイドポートを前記出口構成要素に整列させるべく、前記バルブ管との関係における第２の位置まで、
    移動させられるように動作可能である、請求項１２に記載の送出システム。
15. 前記ポンプピストンが、流体を前記バルブ管内に引込み、前記ポンプチャンバから前記バルブ管内へ前記流体を押出すように構成されている、請求項１２に記載の送出システム。
16. 薬剤送出ポンプ用の低い起動力を有するバルブとして動作するバルブシステムであって、
    バルブ本体と；
    前記バルブ本体の内部に位置付けされた、第１の隔壁と；
    前記バルブ本体の内部に位置付けされ、かつ前記第１の隔壁と整列した、第２の隔壁と；
    第１のポンプチャンバに結合され、かつ前記第１の隔壁および前記第２の隔壁の第１の側に位置付けされた、第１のピストンと；
    第２のポンプチャンバに結合され、かつ前記整列した第１の隔壁および第２の隔壁の第２の側に位置付けされた、第２のピストンと；
    第１のサイドポート、第２のサイドポートならびに前記第１および第２のサイドポートの間に位置付けされたセンタープラグを含む、管であって、
    前記管が、前記バルブ本体および前記第１の隔壁および前記第２の隔壁を通って位置付けされ、かつ前記第１および第２のピストンの間に位置付けされ、
    前記第１のサイドポートが前記管の入口構成要素部分に結合され、前記第２のサイドポートが前記管の出口構成要素部分に結合され、
    前記入口構成要素部分が流体を保管するタンクに結合され、前記出口構成要素部分が流体経路構成要素に結合されている、
    管と；
    を含み、
    前記第１の隔壁及び前記第２の隔壁はそれぞれ、液体シリコーンゴムまたは他の適合性あるエラストマ材料から形成されている、バルブシステム。
17. 第１の動作段階中、前記管が、前記第１のサイドポートを前記第１のピストンおよび前記第１のポンプチャンバに結合するべく、かつ前記第２のサイドポートを前記第２のピストンおよび前記第２のポンプチャンバに結合するべく、移動させられるように動作可能である、請求項１６に記載のバルブシステム。
18. 第２の後続する動作段階中、前記第１および第２のピストンが両方共、第１の方向に移動させられて、前記入口構成要素部分および前記第１のサイドポートを通って流体を前記第１のポンプチャンバ内に引込むように、かつ前記第２のポンプチャンバから前記第２のサイドポートおよび前記出口構成要素部分を通って流体を外へ圧出するように、動作可能である、請求項１７に記載のバルブシステム。
19. 第３の後続する動作段階中、前記管が、前記第１のサイドポートを前記第２のピストンおよび前記第２のポンプチャンバに結合するべく、かつ前記第２のサイドポートを前記第１のピストンおよび前記第１のポンプチャンバに結合するべく、移動させられるように動作可能である、請求項１８に記載のバルブシステム。
20. 第４の後続する動作段階中、前記第１および第２のピストンが両方共、第１の方向とは反対の第２の方向に移動させられて、前記入口構成要素部分および前記第１のサイドポートを通って流体を前記第２のポンプチャンバ内に引込むように、かつ前記第１のポンプチャンバから前記第２のサイドポートおよび前記出口構成要素部分を通って流体を外へ圧出するように、動作可能である、請求項１９に記載のバルブシステム。

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