JPH01300962A - 薬物注入システム用コンテナ側閉塞検知システム - Google Patents

薬物注入システム用コンテナ側閉塞検知システム

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JPH01300962A
JPH01300962A JP63313640A JP31364088A JPH01300962A JP H01300962 A JPH01300962 A JP H01300962A JP 63313640 A JP63313640 A JP 63313640A JP 31364088 A JP31364088 A JP 31364088A JP H01300962 A JPH01300962 A JP H01300962A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は流体ラインの閉塞を検知するシステムに関し、
さらに詳細には流体ポンプを内包した使い捨てカセット
の上流側すなわちコンテナ側の閉塞を検知するシステム
に関し、その使い捨て式カセットは、その」二に装着さ
れ、ポンプの上流側の流体圧力を監視しコンテナ側閉塞
の場合に警報を提供する電子的制御回路を含んだ主ボン
ブユニツl〜と共に使用される圧力隔膜を含んでいる。
(1に来の技術) 過去に、患にへ経口摂取され得ない薬物を送出するため
に使用されている2つの主な技術がある。
第1のかかる技術は大量投薬を患杼へ比較的希な間隔で
送出する注射器及び針を用いる注射によってである。こ
の技術は、投与される薬物が潜在的に致死的である時、
大量投薬を送出した時に負側の作用をもつ時、又は所望
の治療効果を得るために大なり小なり連続的に送出1.
なければならない時に常に満足し得るものではない。こ
の問題は少量の注射剤をより頻繁な間隔で墜えることに
なり、妥協的なアプローチは満足し得る結果を生じない
別に、第2の技術は典型的には静脈瓶によって患者へ薬
物の連続的な流れを投′j−することを含む9薬物は静
脈管、ホース及び他の用具の複雑な迷路中へ注入を行う
静脈システムを通して送出されることができる。送出さ
れる嵩流体の量を計量するために使用される滴計数器で
、多くの薬物は結局は嵩流体によって幾分希釈され得る
が大投与量で注射器を通して静脈ラインへ投与されるこ
とになる。
患昔への薬物投与−の4−れら2つの技術の代わりとし
て、薬物注入ポンプの比較的最近の付加は歓迎すべき改
良となっている。薬物注入ポンプは薬物を患者へ少量の
計量された投−リー量で頻繁な間隔で投与し又は別に若
干の装置の場りには低いが必要な連続的な割合で投り・
するために利用される。
注入ポンプ治療は正確な計量された投与量を正確に決定
された間隔で送出するために電子的に制御され、それに
より患者への薬物の有益な徐々の注入を行うことができ
る。このように、注入ポンプは自然のプロセスに似せる
ことができ、それにより化学的バランスが連続した時間
で作動することによってより正確に維持される。
薬物注入システムの要件の1つは使い捨て性の重要な設
計上の考慮によって指図される。薬物がポンプ作用され
る装置の部分は滅菌しなければならないので、現代の薬
物注入設備の大部分の応用では、設備の成る部分は典型
的には一日に一度のような定期的な間隔で一度だけ使用
され且つ次に捨てられる。それ故、注入ポンプ装置の流
体ポンプ部分は使い捨て式であり、流体ポンプは廉価な
設計のものであり且つ主ポンプユニットへ容易に装着し
得る取付は可能なカセットとして設計されることは望款
しい。
カセットの構造に必要な最小の部品数を用いてカセット
の構造のコストを最小限にする簡単な使い捨て式カセッ
トをもつことが望ましいことは認められよう、カセット
の構造は大量生産可能でなければならず且つ液体薬物又
は他の治療流体を高度の正確さをもって送出する一律の
カセットでなければならない、カセットは流体ポンプ以
上のものを含むべきであり、以前に周辺装置に含まれて
いた他のti構はカセットに含まれ得る。
(発明が解決しようとする課題) 本発明の主目的は、流体リザーバ(コンテナ)とカセッ
トとの間で、使い捨てカセット内のポンプの上流側の流
体経路における閉塞が生じた時に警報を与えることであ
る。その閉塞検知システムは主ポンプユニット/使い捨
て式カセット結合体中に一体的に内包されねばならず、
上流側付加型であってはならない、コンテナ側閉塞検知
器は多くの利点を与え、システム全体の安全操作を高め
るのに必要な多くの要件に合致しなければならない。
特に本発明のコンテナ側閉塞検知システムはコンテナ側
閉塞に迅速に応答しなければならない。
そのような状況はほとんど一般的には、ローラクランプ
がその使い捨て式カセットのセットアツプあるいは手動
使用の後に不注意にも閉じられたままにされている時に
起る。他にコンテナ側閉塞の原因には、通気孔の付いて
いないビン上に通気孔の付いていない滴下室を備えた注
入セットの使用あるいは空の注射器から放出しようとす
る試みがある。ポンプが患者に薬物を供給出来ない状態
を防止するなめに迅速な応答が要求され、長い期間にわ
たるそのような供給不能は患者への不利な結果をもたら
す可能性がある。
はとんどの注入システムはコンテナ側閉塞を検知するた
めに滴下室に置かれた滴下センサを使用する。しかしな
がらそのようなセンサは移動性の状況においては実際的
でない、何故ならば、そのシステムの性質そのものがセ
ンサの移動や動きにより誘発される誤った警報に対して
きわめて無防備である故にひんばんにやっかいな警報が
生ずるであろうからである0滴下センサはさらに、シス
テムにクラッタ(干渉エコー)を追加し、簡単に壊れる
ので様われでいる。さらに滴下センナは、薬リザーバと
してシリンジ(syringe)を使用する注入には適
用できない、したがって本発明の警報システムは、滴下
センサを必要とせず注入される流体の源としてシリンジ
の使用が可能な構造を使ってコンテナ側閉塞を検知しな
ければならない。
本発明のコンテナ側閉塞検知システムはまた不正の警報
の生ずるのを最小にしなければならない。
それは同時に閉塞の生じた時には正確かつ効果的に警報
を提供しなければならない、幾つかの注入物は他のもの
より圧送するためにより多くの圧力を要するので、本発
明のシステムは、広く異なる流体粘性を有する流体が使
用されるのを許容することにおいて適応性を許容しなけ
ればならない。
多 要分もっとも重要なことは、閉塞の発生から最小時間で
警報を与えるためのコンテナ側閉塞検知システムの能力
である。この要求は流体が注入される全での速度につい
てそのままでなければならず、本発明のシステムは全て
の操作条件下でそして全ての操作流量割合において、高
度の精密性と正確さを与えねばならない、さらに本発明
のシスデムは操作するのに低動力しか必要とゼす、動力
を節約し電池寿命を延ばすものでなければならない。
本発明の閉塞検知システムは公知の競合するシステムと
経済的に競争できる設計のものでなければならない、そ
れはこれら全ての目的を、何ら相対的不利益を生ずるこ
となしに使い易さ、信頼性、耐久性そして操作の安全性
といった全ての利点を維持した態様で、達成し、なけれ
ばならない、これら全ての利点により多くの利点を持つ
きわめて優れた薬物注入システムが得られ、それら利点
によりそのシステムは現在利用可能なシステムに対する
きわめて望まl−い代智物となり得る。
(課題含解決するだめの手段) 上述の背景技術の不備ど利限は本発明により克服される
。この発明と共に、たった7つの構成部品を有する使い
捨て式カセットが使用される。そのカセッ1−は、きわ
めて正確な信頼性あるビス1〜ン型温体ポンプと敏活な
入口及び出口弁を利用して比類無き操作の簡易性と正確
性を提供する、システム内へ導かれた空気泡を除去する
ために泡T−ラップがカセッI・内に含められ1.乞者
へ供給される流体に事実1泡が含まれていないことを保
証するために泡検知器が使用される。そのカセッl−は
出口ラインの圧力検知を可能にする圧力隔膜をさらに有
する。
カセッI−のビス1−ンボンブと弁は主ボンブユニッI
・内のモータ駆動される機械的駆動システムにより駆動
される9本質的には4つの相がポンプと弁の作動にはあ
り、その4つの相はシステムの操作中に繰返される。“
放出”相があり、そこでは変位が満杯から空くあるいは
ほぼ空)へと減少し、その間出口弁は開いており、入口
弁は閉じている。
放出相には”充填弁”相が続き、出口弁は閉じられそれ
から入口弁が開かれる6次は゛充填”相であり、ポンプ
変位がゼl′7(あるいはほぼゼロ)から満杯へと増加
し、その間入口弁は開いたままで、出口弁は閏じたまま
にとどまる。最後に“放出弁”相があり、こ、二で入口
弁は閉じられそれから出口弁が開かれる。
その流体放出制御システムと監視システムの作動につい
ては[薬物注入システム用流体放出制御及び監視装置」
と題する、1987年12月4日付米国特許出願第12
8,973号に説明されており、ここにこの出願を引用
しておく、流体放出割合あるいは速度の範囲は、゛′放
出”相の間に駆動モータへ、選ばれた放出割合を達成す
るために選ばれた幅を有するパルスを周期的に送ること
により達成される。単一の放出相におけるパルスの数は
流体流量割合に逆比例する。放出相の最後にモータはほ
とんどフルスピードて′作動し、速やかに”充填弁”相
、“充填”相及び°′放出弁°°相を成し遂げもう1つ
の“放出”相の準備をする。
ポンプの平均流体流量割合は、正確な調節のなめに閉フ
ィードバック制御を用いるデジタルフィードバック制御
器により設定位置あるいはそれに近い割合に維持される
。これにより駆動装置とカセット京擦、慣性それど流体
の背圧などにより発生させられる負荷パラメータにおけ
る差異が補償される。定期的な時間間隔で制御器はエン
コーダからのフィードバックに基づいてモータ電圧パル
ス幅を計算する。2つの異なったパルス増幅1ノベルが
使用されて、カセットが80マイクロリツターの搏出容
旦を備えた状態で、0.1から999d/hr(1、時
間当りのミリリッター)の平均流体流量割合の範囲を与
える。
駆動軸エンコーダは、ポンプの操作に必要な、1)ホー
ムポジション、2)放出ストロークマーカー、3)増加
放出マーカー、それと4)再充填サイクルの最後におけ
るブレーキマーカーについての情報を提供する、とても
少ない流体流量割合についてはモータを再充填サイクル
の最後で止める必テ〃 要がある。これは制弊期間中にモータの巻線を短絡する
ことにより行なわれる。
本発明のコンテナ側閉塞検知システムは3つのステップ
、すなわち“充填“相の間モータの作動特性を監視する
こと、モータの作動特性がコンテナ[閉塞を指示してい
ないかどうか判断すること、そしてもしコンテナ側閉塞
が指示されていれば警報を与えること、を必要とする。
これら3つのステップは本発明の大要をなし、個々の詳
細や好適実施例がそれにより本発明が機能する構造的構
成を示す。
本発明の好適実施例において、監視されるモータ作動特
性はモータ電流である。コンテナ側閉塞が起ると、カセ
ットのポンプの充填作動はコンテナ側配管内の圧力を減
少させてより大きい負荷トルクを生ずる結果となり、し
たがってモータ電流の増加、モータスピードの減少とい
う結果となる。
その器具の電子装置はポンプ室を満すのにかかる時間間
隔にわたってモータ電流を積分し、それによりノイズに
対してきわめて抵抗性のあるモータの作動特性を提供す
る。積分されたモータ電流はそれからデジタル信号に変
換され標本抽出(サンプル取り)することができる。
そのサンプル取りされたデジタル信号はそれから、シス
テムの較正運転中にあらかじめセットしておくことので
きるスレッショルド値と比較される。そのサンプル取り
されたデジタル信号が較正されたスレッショルド値より
小さければ、そのシステムはこの時点でコンテナ側流体
供給における閉塞が存在しないと判断する。そのデジタ
ル信号が較正されたスレッショルド値に等しいかそれよ
り大きいと、システムはコンテナ側流体供給における閉
塞が事実存在することを判断する。そのような判断の下
に好適実施例のシステムは視認可能なそして可聴な警報
信号を提供する。
本発明の好適実施例は、そのシステムをして広い範囲の
流体放出割合にわたって効果的に機能せしめるための追
加の細工を含んでいる。高い放出割合においては、モー
タはより高速で作動することを求められよう、この高速
のモータスピードはキャビテーション(溶媒から空気を
引き出す)を生じ、それは、開いた状態と閉塞した状態
との信頼性ある識別をするには小さすぎる、積分された
電流信号比をもたらすかもしれない。
したがって、システムが高速で運転されている時に、制
御回路は充填サイクルの間にモータを周期的により低速
で作動させる0例えばモータは5つの完全な作動シーゲ
ンス毎に1度充填サイクル中に遅くされ得る0選ばれる
インターバルは、適切な警報応答時間を提供すること(
それはできるだけひんばんなサンプリングを要求する)
と、高い流旦割合でそして最大負荷状態で正確に流体を
圧送する能力を維持することとの間の考量すなわちトレ
ードオフである。
本発明のコンテナ側閉塞検知システムはしたがって、流
体リザーバ(コンテナ)とカセットとの間で、使い捨て
式カセット中のポンプの上流側の流体経路に閉塞が生じ
た場合に警報を提供する。その閉塞検知システムは使い
捨てカセット/主ポンプユニット結合体に一体的に内包
され、上流側付加タイプの検知器ではない、そのコンテ
ナ側閉塞検知器は多くの利点を与え、システム全体の安
全運転に必要な上記要求を満す。本発明のコンテナ側閉
塞検知システムにはコンテナ側閉塞に迅速に応答する。
本発明のコンテナ側閉寒°検知システムは滴下センサを
必要とせずに、注入される流体源としてシリンジの使用
を可能とする0本発明のシステ11は不正の警報という
事態の生ずるのを最小にし、−方で真の閉塞の生じた場
合に正確かつ効果的に警報を与える9本発明のシステム
はさらに、広く異なる流体粘性を有する流体が使用され
るのを許容することにおいて適応性を提供する。
本発明のコンテナ側閉塞検知システムは閉塞の発生から
最小時間で警報を与える6本発明のシステムはこの条件
を流体が注入されるあらゆる速度において満足し、全て
の作動条件下で高度の精密度と正確さを与える。それは
さらに作動するのに低電力で足り、電力を節約し電池寿
命を延ばす。
本発明の閉塞検知システムは、公知の競合システムと経
済的に競争できる構造のものである。それは上記全ての
目的を、相対的不利益を生ずることなしに、使い易さ、
信頼性、耐久性及び操作の安全性といった全ての利点と
維持した@様で達成する0本発明の利点により、多くの
利点を有する優れた薬物注入システムが得られ、それら
利点はこのシステムをして現在利用可能なシステムに対
するきわめて望ましい代替物ならしめる。
好適な実施例の説明において、−貫した方向上の規則が
用いられ、前、後、項、底、左及び右は主ポンプユニッ
トの前部からみた時カセット及び主ボンブユニッ)への
動作位置に関して示されている。本発明のこれらの及び
他の利点は図面を参照して最良に理解される。
(実施PA) を古−ノ−ト−本発明の=7ンテナ側閉塞検知器と共に
使用されるカセッI・の好適実施例は」二連の全ての1
キ徴を7つの部品′C組立てられた貼−のコンバク)・
な使い捨c式力しツI・の形で含んでいる。その基本的
構造が[薬物注入システム用使い捨て武力セッI−Jと
題する出願の主題でJ’)るカセットの千苫造ど作動を
説明する前に、カセットに古よれる7つの構成要素の構
造及び形状を説明するのが便宜て・ある。これらの要素
(1)−・番目であり他の6つの要素がその周囲に組r
=t i)られるものはカセット本体i−(10でJ”
)す、第1[4乃至8図に示されている。
力+でツト本体lOOは実質的に平らな]二部表面部分
1o :; s−有1−.. l、 ;モの部表面には
多くの突起と窪みを存している(第11A〉。土部表面
部分1.02は−L述の窪みを収納するのに足りる厚み
を有し、それらの窪みの幾つかは以下に説明される流体
通路である。
第1図乃至第8図を全般的に参照すると、泡I・ラッグ
J、04が上M表面部分102のrのカセ71へ本体1
00の前部右隅に配置され、その泡トラップ104は断
面が実質的に正方形である(第4図)、泡トラップ10
4はその中に泡室106を含み、該泡室はその底部にお
いて開いており(第4図、第7図及び第8図)且頂部に
おいてカセット本体100の1部表面部分102の底部
によって閏1つられている。サイホン管108が泡室1
06中に配置され、且つサイホン管108は泡室106
の底部からカセット本体100の−L部表面部分102
の頂部へ通1こる穴1.10をその中(:有する。
力Cツを一本体1.00の」二4部に面部分102の−
I・でその右側の泡トラップ104の背後にポンプシリ
ンダ1.12がある(第3図〜第5図、第8図)。
ホンフシリンダ112は泡室104はどには下方へ延び
ていない、ポンプシリンダ112はその底部で開いてお
り、且つ後述するピストンを受は入れるように構成され
且つ形成されている。ポンプシリンダ112の内部形状
は主直径穴114を有し、ポンプシリンダ112の底部
近くにより大直径穴116を有4″る。大直径穴116
より下のポンプシリンダ112の底部の内部並びに大直
径穴116及び主直径穴114の間に間接する部分はピ
ストンを入れるのを容易にするためにチー=バがイ1け
られている。主直径穴114はその頂部において力4!
 ツh本体100の一ト部表面部分102の頂部へ通じ
る截頭円鎮状の小直径穴118で?端(−2でいる(第
1図)、、小直径穴+18は底部乙こおけるよlりt)
その頂部6.二おいてより小さい直径を有するようにテ
ーパが付けらね2ている。
ポンプシリンダ112に而する泡l・ランプ104の外
部の後部側から、溝穴を中とこ画成する2っのピストン
保持フィンガ120及び122(第3図及び第4図)が
延びている。2つのピストン保持フィンガ120及び1
22によって画成された溝穴は互いに対面し、且つその
底部において開いており、2つのピストン保持フィンガ
120及び122の間に嵌合する平らムセグメントを滑
動可能に受入れる。2つのピストン保持フィンガ120
及び122はカセット本体100の上部表面部分102
の下方表面からポンプシリンダ112の底部及び泡トラ
ツプ104の底部の間の位置まで延びている。
また、カセッI・本体100の」一部表面部分1゜2の
底部側から2つのランチ支持フィンガ124及び126
(第1図〜第4図、第′1図)が延びているやラッチ支
持フィンガ124はカセット本体100の」:部表面部
分102の底部の左側から下方へ延び、且つ底部におい
て右ノjへ1薫かに延びて断面り字形状を形成する。ラ
ッチ支持フィンガ124はカセット本体100のL部表
面部分102よりも更にカセット本体100の前部の方
・\延びており(第1図)、且つカセット本体100の
上部表面部分102の後部の方へ約273のところでP
一端している。
ラッチ支持フィンガ126はランチ支持フィンガ126
の一部を形成する泡トラツプ104の左側でカセット本
体100の上部表面部分102の底部から下方へ延びて
いる。ラッチ支持フィンガ126はその底部において僅
かに左方へ延びて後方への断面り字形状を形成する。ラ
ッチ支持フィンガ126はラッチ支持フィンガ124と
平行し、且つ同等に深い(第4図)、ラッチ支持フィン
ガ124及び126は後述する滑動ラッチを一緒に保持
する。
カセット本体lOOの上部表面部分102の頂部に配置
された通路を次に第1図を主に参照して説明することが
できる。上部表面部分102の頂部の通路は全て上部表
面部分102の頂部側で開いており、且つ上部表面部分
102の頂部中へ凹むように概ねU字形状にされている
。第1の通路+28はその一端において泡トラツプ10
4のサイホン管108中の穴110と連通し、且つカセ
ット本体100の上部表面部分102の後部の方へポン
プシリンダ112の小直径穴118の右までの位置へ延
びている。
上方からみて本質的に円形である円筒状圧カブラド−(
台地状部分)130がカセット本体IQOの上部表面部
分102より上方でその中心の僅か左で延グている(第
1図乃至第3図に最良に図示され、また第5図乃至第8
図に示される)、圧カブラド−130は平らであり、圧
カブラ)−130の平らな頂部を横切って延びるチャネ
ル132を有する。チャネル132は第1図で上方から
みて5時から11時まで延び、カセット本体100の後
部は12時にある。チャネル132は第115図に断面
図で示され、且つ第116図に破断図で示される。圧カ
プラ)−130の表面中のチャネル132の深さはカセ
ット本体100の上部表面部分102より上方の圧カプ
ラ1−−130の高さに少し足りず、チャネル132は
圧カブラド−130の縁部において平滑な遷移部を有し
て徐々に深くなり、カセット本体100の上部表面部分
102中へ延びている(第116図)。
カセ7)本体100の上部表面部分102の頂部中の第
2の通路134はポンプシリンダ112の小直径穴11
8の左方への位置から始まり、且つラッチ支持フィンガ
126の直ぐ上方の上部表面部分102の前部の方へ延
びる。第2の通路134は次に左へ延びて5時に配置さ
れた圧カブラドー130中のチャネル132の端部と流
体連通して連結する。カセット本体100の上部表面部
分102の頂部中の第3の通路136は11時に配置さ
れた圧カブラドー130中のチャネル132の端部で始
まり、且つカセット本体100の後部及び左の方へ移動
する。
第3の通路136の端部に凹んだレンズ部分138があ
り、核凹んだレンズ部分は凹んだレンズ部分138の前
を通る空気泡を検知するために使用される光を集束し且
つ反射するべく使用される。
また、凹んだレンズ部分13Bはカセット本体100の
上部表面部分+02の頂部中へ凹んでおり、流体をそれ
に通過させる。凹んだレンズ部分138は「薬剤注入シ
ステム用空気インライン検知器Jと月する特許出願の主
題である装置の部分である。カセット本体100の上部
表面部分102の頂部中の第4の通路140は第3の通
路136から凹んだレンズ部分138の他方の側で始ま
り、且つカセット本体100の左及び後部からカセット
本体100の前部及び右の方へ圧カブラド−130を回
って圧カブラド−130のほぼ7時における位置まで延
びる。第4の通路140は圧カブラド−130から離間
されてその間にシール手段を許すことは注目されるべき
である。
第4の通路140の端部はカセット本体100の上部表
面部分102を貫通する穴142中で圧カブラ)−13
0に対して7時における位置で終端する(第1図)。カ
セット本体100の上部表面部分102の下で穴142
の周りに同心状に出口管取付シリンダ144(第3図及
び第4図)が配置され、該出口管取付シリンダ144は
穴142と流体連通している。出口管取付シリンダ14
4はカセ−/ 上本体100の上部表面部分102の底
部から下方へ、カセット本体100の上部表面102と
平行に延びるラッチ支持フィンガ124及びラッチ支持
フィンガ126の部分より上方の位置まで延びる。支持
フィン145が出口管取付シリンダ144の前部から右
へ延びている、カセット本体100の上部表面102の
頂部に僅かに高められた縁取り146(第1図)が配置
され、該縁取り146は第1の通路128、小直径穴1
18、第2の通路134、圧カブラド−130、第3の
通路136、凹んだレンズ部分138、及び第4の通路
140を完全に囲んでいる。
シールのために使用される僅かに高められた縁取り14
6は次のことを除いてカセット本体100の前述した全
てのセグメントの縁部を密接に囲んでいる。僅かに高め
られた縁取り146は小直径穴118に近接する第1の
通路128及び第2の通路134の部分、及び小直径穴
118から離間されている。
小直径穴118の周りの僅かに高められた縁取り146
の部分は矩形に似ており、その広い側部が前後へ配置さ
れ且つ弁隔腺170から離間され、且つその狭い側部が
小直径穴118に近接する第1の通路128の部分の右
へ配置されかつ小直径穴118に近接する第2の通路1
34の部分の左へ配置される。矩形は第1の通路128
及び第2の通路134がカセット本体100の前部の方
へ延びる位置においてだけ破断されている。
僅かに高められた縁取り146は小直径穴118に近接
する第1の通路128の部分及び小直径穴1 ]、 8
自体の間に配置されたセグメント147を有し、セグメ
ント147は矩形の2つの広い側部の間に延びる。また
、僅かに高められた縁取り146は小直径穴118に近
接する第2の通路134の部分及び小直径穴118自体
の間に配置されたセグメント149を有し、セグメント
149は矩形の2つの広い側部の間に延びる。また、僅
かに高められた縁取り146は圧カブラド−130の側
部から離間され、且つ圧カブラ1−−130に直ぐ隣接
する第2の通路134及び第3の通路136の部分から
離間されている。
カセット本体100の上部表面102の後部に3つのカ
セット識別指標148.150及び152が配置されて
いる。第1及び第3のカセッl別指標148及び152
はカセット本体100の上部表面102の頂部から上方
へ延びる小さい剛固なシリンダである(第1図及び第3
図)、第2のカセット識別指標150はカセット本体1
00の上表面102の底部中に切られたプリズムである
(第4図)、第1、第2及び第3のカセット識別指標1
4B、150及び152は「薬物注入システム用カセッ
ト光学式識別装置」と題する特許出願の主題である。カ
セット識別指標14B、150及び152はどのような
順序又は形状でもよく、且つ8つの異なるカセットを識
別する異なる識別コードに対して使用されることは注目
されよう、また、追加の識別ビットがもし8つより多い
ットが8つより少ない異なるカセットの使用に適応され
る。
カセット本体100の構造は、カセット本体100の上
部表面102の頂部表面から突出する5つの中空シリン
ダ154.156.158.160及び162、カセッ
ト本体100の上部表面102の頂部表面中に配置され
た穴161及び溝穴164、並びにラッチ支持フィンガ
124の頂部表面中に配置された溝穴166によって完
成される。4つの中空シリンダ154.156.158
及び160は圧カブラド−130の周りに配置され、第
5の中空シリンダ162は泡トラツプ104上の穴11
0の左へ配置されている。穴161は圧カプラ1−−1
30の中心の前方台でカセット本体lOOの上部表面1
02の頂部表面中に配置されいてる。溝穴164はカセ
ット本体100の上部表面102の頂部表面中にその後
部右近くに配置されている。溝穴166はカセット本体
100の前部近くのラッチ支持フィンガ124の頂部表
面中に配置されている。
第9図乃至第12図を参照すると、カセット本体100
の上部表面102の頂部(第1図)上に嵌合するように
配置され且つ形成された弁隔膜170が図示されている
。弁隔膜170は医用等級シリコーンゴムのような可撓
性弾性材料で作られる。弁隔膜170に使用される材料
の硬度はショアAスケールで30及び50の間であり、
好適な実施例では約35の硬度を利用する。弁隔膜17
0は3つの主要な作用を有し、その第1は第1、第2、
第3及び第4の通路128.134.136及び140
の頂部をシールすることである。従って、弁隔膜170
の主表面は平らであり、且つ第1、第2、第3及び第4
の通路128.134.136及び140上に且つまた
僅かに高められた縁取り146の全体の上に被さる寸法
にされている。弁隔膜170の平らな部分は3つの穴1
72.174及び176、及び切欠き175を有して中
空シリンダ156.160及び162及び穴161 (
第1図)中に嵌合するピンにそれぞれ適応し、且つ弁隔
膜170をカセット本体100の上部表面102の頂部
上の所定の位置に整合させる。弁隔膜170は他の2つ
の中空シリンダ154及び15Bを取囲む必要がないこ
とは注目されるべきである。
弁隔膜170の第2の主要な作用は、第1の通路128
及びポンプシリンダ112へ通じる小直径穴118の間
に大口弁を設けること、及びポンプシリンダ112へ通
じる小直径穴11B及び第2の通路134の間に出口弁
を設けることである。
この作用を履行するために、弁隔膜170は弁隔膜17
0の底部に空所180を形成する実質的に矩形のドーム
状部分178(第9図及び第10図に平面図で示し且つ
第11図及び第12図に断面図で示す)を有する。弁隔
膜170がカセット本体100の上部表面102の頂部
上の所定の位置に装着される時、空所180はポンプシ
リンダ112へ通じる小直径穴118の周りの僅かに高
められた縁取り146の矩形部分(第1図)の丁度内側
に配置される。
それ故、空所180は第1の通路128、ポンプシリン
ダ112へ通じる小直径穴118、及び第2の通路13
4と流体連通する。カセットを主ポンプユニットに装着
するに先立って、空所180は開いた流体経路がカセッ
トのプライム作用を容易にするのを許し、そこで全ての
空気はシステムから除去される。−旦プライム作用され
ると、カセットは主ポンプユニットへ装着されることが
でき且つ空所180は弁アクチユエータに接触してカセ
ットを通る自由な流れを阻止する。ドーム状部分178
を僅かに高められた縁取り146のセグメント147(
第1図)上に押付けるために大口弁アクチユエータを使
用することによって、第1の通路128及び小直径穴1
18の間の流体の流れは閉塞されるが、小直径穴118
及び第2の通路134の間の流体の流れは影響されない
同様に、ドーム状部分178を僅かに高められた縁取#
)146のセグメント149(第1図)上に押付けるた
めに出口弁アクチュエータを使用することによって、小
直径穴118及び第2の通路134の間の流体の流れは
閉塞されるが、第1の通路128及び小直径穴+18の
間の流体の流れは影響されない、U字形状の高められた
リブ181が弁隔膜170の上部表面上のドーム状部分
178の前部及び側部の周りに延び且つそれから離間さ
れてあり、その脚部は弁隔膜170の後部へ延びる(第
9図)。
弁隔膜170の第3の主要な作用は出口流体圧力を監視
するために使用され得る圧力隔膜を提供することである
。従って、弁隔膜170は上部円筒状セグメント184
の頂部に支持された圧力隔膜182を有し、セグメント
184は弁隔膜17−0の表面より上方へ延びる下部円
筒状セグメント186の頂部に配置されている。上部円
筒状セグメント184及び下部円筒状セグメント186
は同じ内径を有し、下部円筒状セグメント186は上部
円筒状セグメント184より大きい外径を存する。下部
円筒状セグメント186の頂部の部分は上部円筒状セグ
メント184の底部の周りを外方へ延びてリップ188
を形成する。好適な実施例では、圧力隔膜182は第1
1図に示すように僅かにドーム状にされ得る。
次に第13図乃至第23図をみると、リテーナキャップ
190が図示されており、リテーナキャップ190はそ
れがカセット本体100の上部表面102の頂部上に取
付けられた後に弁隔膜170の上に被さる。このため、
リテーナキャップ190はカセット本体100の頂部を
覆って弁隔膜170をリテーナキャップ190及びカセ
ット本体100の間にシール状態に保持する作用をする
従って、リテーナキャップ190は上方(第13図)か
らみた時カセット本体(第1図)と同じ全体輪郭を有す
る。リテーナキャップの底部(第14図)に6つのピン
192.194.196.198.200及び199が
配置され、これらピンはそれぞれカセット本体100中
の中空シリンダ154.156.158.160及び1
62及び穴161によって受入れられてリテーナキャッ
プ190をカセット本体100上に整合させる。また、
リテーナキャップ190の底部に、溝穴164によって
受入れられるタブ202と、溝穴166によって受入れ
られるタブ204とが配置されている。
リテーナキャップ190は、第1のカセット識別指標1
48、第2のカセットa別指標150及び第3のカセッ
ト識別指標152の位置にそれぞれ一致するように配置
された3つの穴206.208及び210を有する。3
つの穴206.208及び210の大きさは、第1のカ
セット識別指標14B及び第3のカセット識別指標15
2を構成する小さい剛固なシリンダを受入れるに充分で
ある。
リテーナキャップ190中に、弁隔膜170上のドーム
状部分178上に配置し得る矩形穴212(第13図、
第14図、第19図及び第20図)が配置されている。
リテーナキャップ190の矩形穴212は、リテーナキ
ャップ190が弁隔膜170及びカセット本体100上
に配置される時にドーム状部分178によって形成され
た空所180の閉鎖を阻止するべく弁隔膜170上のド
ーム状部分178より僅かに大きい、それ故、弁隔膜1
70のドーム状部分178はリテーナキャップ190の
矩形穴212を通して突出する。
矩形穴2120周りのりテーナキャップ190の底部中
に、弁隔膜170のU字形状の高められたリブ181に
適応するように構成されたU字形状溝214がある。
また、リテーナキャップ190中に円形穴(第13図及
び第14図)が配置され、該円形穴は弁隔膜170の上
部円筒状セグメント184の外径より僅かに大きい直径
を有し、上部円筒状セグメント184及び圧力隔膜18
2をリテーナキャップ190中の円形穴216から突出
させる0円形穴216の直径は弁隔膜170の下部円筒
状セグメント186の外径より小さく、且つリテーナキ
ャップ190の底部上に、弁隔膜170の下部円筒状セ
グメント186を受入れる円筒状凹部218が円形穴2
16の周りに配置されている。リテーナキャップ190
の底側で円筒状凹部218中に、組立てられた時にカセ
ットのシールを助ける円形の高められたビード220(
第14図、第19図及び第21図)が配置される。
リテーナキャップ190は前部縁222(第16図)、
後部縁224(第15図)、及び左(第18図)及び右
(第17図)側部縁226及び228を有する。縁22
2.224.226及び228はリテーナキャップ19
0がカセット本体100に組付けられて弁隔膜170が
それらの間に配置される時にカセット本体100の上部
表面102の頂部に接触する。リテーナキャップ190
は好適な実施例では超音波溶接によってカセット本体1
00に取付けられるが、当業界で知られている接着剤又
は他の付着技術が使用され得る。
次に第22図乃至第26図を参照すると、泡トラツプ1
04(第4図)の開いた底部上へ配置され得る部室キャ
ップ230が例示されている。部室キャップ230は底
部(第23図)上において泡トラツプ104(第4図)
の底部の外部縁と同じ大きさであり、且つ泡トラツプ1
04の後部縁を越えてカセットの後部の方へ突出するタ
ブ232(第22図乃至第24図)を底部に有する。部
室キャップ230は部室キャップ230の底部から上方
へ延び且つその中に正方形空間を画成する矩形壁部分2
34(第24図)を有し、その矩形壁部分234は部室
106(第4図)の内側に嵌合する大きさにされている
入口シリンダ236(第22図、第24図及び第26図
)が矩形壁部分234の前及び左側に配置され且つ部室
キャップ230の底部から上方へ延び、入口シリンダ2
36はそれを貫通する入口穴238を有する。入口穴2
38は部室キャップ230(第23図及び第25図)の
底部を貫通し、且つ部室キャップ230の底部からその
中の管の長さ部分を受入れるように構成されている。部
室キャップ230は好適な実施例では超音波溶接によっ
てカセット本体100中の泡トラツプ104の底部に取
付けられるが、当業界で知られている接着剤又は他の付
着技術が使用され得る。
部室キャップ230が泡トラツプ104に取付けられる
時、入口シリンダ236は部室106(第7図)の高さ
の少なくとも半分まで延び、且つサイホン管108(第
7図)は流体を部室キャップ230(第26図)の矩形
壁部分234内の空間中のサイホン管108の底部から
吸引する。
流体がサイホン管108の頂部近くの入口シリンダ23
6中の人口穴238を通して部室106へ入り、流体が
サイホン管108によって部室106から吸引される部
室106の底部近くのレベルより上方に全ての泡を維持
することは当業者に理解されよう。
次に第27図乃至第32図に移ると、カセット中で2つ
の主要な作用をした滑動ラッチ240が示されている。
滑動ラッチ240は第1にカセットを主ポンプユニット
中の所定の位置に係止する作用をする。また、それはそ
れが装着されない時にカセットを通る流体の流れを閉塞
する作用をし、カセットを主ポンプユニット上の所定の
位置に鎖錠するために滑動ラッチ240を閉じることは
カセットを通る流体流れを許す、滑動ラッチ240はラ
ッチ支持フィンガ124及びラッチ支持フィンガ126
の間でカセット本体100の前部(第2図)から滑動す
る。
滑動ラッチ240は実質的に矩形の平らな前部分242
(第31図)を有し、該前部分242はリテーナキャッ
プ190及び部室キャップ230を装着したカセット本
体100の高さに等しい高さを有し、且つ泡トラツプ1
04の左側及びカセット本体100の左側の間の距離に
等しい幅を有する。2つの小さい切欠き244及び24
6は前部分242の後側からその頂部において取外され
(第27図、第28図及び第30図)、小さい切欠き2
44は左隅近くの位置で取外され、且つ小さい切欠き2
46は右隅で取外される。
水平な底部分248(第29図)が前部分242の後側
から約3/4下で後部の方へ延び、該底部分248は小
さい切欠き244及び小さい切欠き246の最も近い縁
部の直ぐ下にその縁部を有する。逆の角度をもった即ち
L字形状の部分250が滑動ラッチ240の頂部におけ
る小さい切欠き244の内部縁から下へ底部分24日ま
で延びている。同様に、逆の後方へ角度をもった即ちL
字形状の部分252(第27図及び第28図)が滑動ラ
ッチ240の頂部における小さい切欠き246の内部縁
から下へ底部分248まで延びている。
左滑動側部254が底部分248の左側及び逆り字形状
部分250の脚部の左側から外方へ離間されている。同
様に、右滑動側部256(第28図及び第30図)が底
部分248の右側及び後方逆り字形状部分252の脚部
の右側から外方へ離間されている。左及び右滑動側部2
54及び256は底部分24日の底部(第30図)の僅
か上方に配置される。左及び右滑動側部254及び25
6はラッチ支持フィンガ124及びラッチ支持フィンガ
126(第2図)にそれぞれ係合される高さを有する。
底部分248中に細長い製形状の穴258(第29図)
が配置され、その広い部分は滑動ラッチ240の前部の
方にあり且つその延ばされた狭い部分は滑動ラッチ24
0の後部の方にある。滑動ラッチ240がカセット本体
100上のラッチ支持フィンガ124及びラッチ支持フ
ィンガ126中へ挿入され且つ滑動ラッチ240がカセ
ット本体100の後部の方へ充分に押される時、細長い
製形状穴258の広い部分は出口管取付シリンダ144
(第4図)中の穴142と整合され、穴142から通じ
る管(図示せず)のセグメントを開く、滑動ランチ24
0がカセット本体100の前部から引出される時、管(
図示せず)のセグメントは細長い製形状穴258の狭い
部分によって挟まれる。
滑動ラッチ240中の細長い製形状穴258の構造及び
配置は管が開かれる前に滑動ラッチ240が主ポンプユ
ニットに係合し且つ流体がカセットを通して流されるこ
とを確実にすることが重要である。同様に、滑動ラッチ
240がカセットを主ポンプユニットから解放する前に
管は挟まれねばならず且つカセットを通る流体経路は閉
塞されねばならない、加えて、滑動ラッチ240の材料
選択が重要であり、潤滑された材料は管(図示せず)を
損傷せずに挟み込み動作を起こさせる。そのような材料
の例はデルリンのようなシリコーン又はテフロン含浸ア
セタールである。
右滑動側256の内側でその底部における滑動ラッチ2
40の後部にタブ257が配置され(第27図、第30
図及び第32図)、咳タブ257は滑動ラッチが閉じら
れる時に主ポンプユニットをカセットに係合するために
使用される。細長い製形状穴258の右への底部分24
8の頂側上に小さい楔状保持タブ259が配置される(
第27図、第30図及び第32図)、保持タブ259は
カセット本体100の僅かに高められた縁取り146の
底部(第2図)と協働して滑動ラッチ240がカセット
本体100中に装着されてから自由に取外されるのに抵
抗する。滑動ラッチ240がカセット本体100の前部
から引戻され、それにより細長い製形状穴258の広い
部分が出口管取付シリンダ144の穴142と整合され
ると、保持タブ259は僅かに高められた縁取り146
(第2図及び第4図)に係合し、滑動ラッチ240が更
に引出されるのに抵抗する。
次に第33図乃至第36図を参照すると、キ肴゛   
   ポンプシリンダ112(第3図及び第8図)の内
外で使用される一部片のピストンキャップ及びブーツシ
ール260が例示されている。ピストンキャップ及びブ
ーツシール260は一部片の構造を有し、且つシラスチ
ック(シリコーンゴム)又は医用等級の天然ゴムのよう
な可撓性弾性材料で作られる。ポンプシリンダ112(
第8図)中でシリコーンゴムのピストンキャップ及びブ
ーツシール260の若干の固着が起こり得るので、天然
ゴムが摩擦を最小限にするために使用され得る。テフロ
ン含浸シラスチック又は広く利用し得る他の適当な処理
方法でこの問題を克服する。加えて、ピストンキャップ
及びブーツシール260はポンプシリンダ112中へ装
着前にシリコーン油で潤滑され得る。シラスチックを使
用する利点はそれが放射線滅菌され得るが、天然ゴムは
酸化エチレンのような気体を用いて滅菌しなければなら
ない、加えて、シラスチックは天然ゴムより良好な摩耗
特性を有し、それを好ましい選択とする。
ピストンキャップ及びブーツシール260は262で全
体的に指示するピストンキャップ部分と、保持スカート
264及び薄い転勤シール266を有するブーツシール
部分とを含む、ピストンキャップ部分262はその頂部
に配置された拡大され丸くされたピストンキャップヘッ
ド270を有する中空な円筒状セグメント268を含む
。ピストンキャップヘッド270はおよそ楕円形断面を
有し、側部の外径はポンプシリンダ112の主直径穴1
14(第8図)中に運動用シールを設けるに充分である
。ピストンキャップヘッド270のおよそ楕円形の形状
はポンプシリンダ112の主直径穴114の頂部にしま
りばめで嵌合する。ピストンキャップヘッド270の頂
部からその中心において截頭円錐状セグメント272が
延び、截頭円錐状セグメント272の大きい方の直径は
その底部においてピストンキャップヘッド270に取付
けられている。i!2頭円錐状セグメント272はポン
プシリンダ112の小直径穴118(第8図)中にしま
りばめで嵌合する寸法を有する。
中空円筒状セグメント268及びピストンキャツブヘッ
ド270は一緒に後jホするピストンを受入れるピスト
ンキャップ及びブーツシール260の閉じた端部を画成
する。中空円筒状セグメント268はその中に配置され
た小直径部分274を有し、その小直径部分274はピ
ストンキャップヘッド270の底部から離間されてピス
トンをピストンキャップヘッド270及び小直径部分2
74の間で中空円筒状セグメント268中に保持する保
持手段を提供する。
保持スカート264は実質的に円筒状であり、且つポン
プシリンダ112(第8図)の外径の周りにとまりばめ
で嵌合するように形成される。装着に先立ち且つピスト
ンキャップ及びブーツシール260が第33図乃至第3
6図に示すように弛緩した形状にある時、保持スカート
264はおよそ中空円筒状セグメント268の周りに配
置される。保持スカート264はピストンキャップ部分
262が移動する時に保持スカート264を移動するこ
となくポンプシリンダ112(第8図)の周りの所定の
位置に保持するに充分小さい内径を有する。
保持スカート264の一端から他端へ通じる曲がり(ね
った経路276が保持スカート264の内径の周りに配
置される0曲がり(ねった経路276は組立てられたカ
セットの滅菌のために必要とされ、滅菌気体はもし曲が
りくねった経路276が存在しなければ閉じられ且つ滅
菌されないであろうポンプシリンダ112の内側及びピ
ストンキャップ及びブーツシール260の間の領域を滅
菌することができる。加えて、滅菌気体は高温でありか
つ冷却がwl、s操作後に急速に起こるので、曲がりく
ねった経路276はさもなければ起きないであろう圧力
均等化を急速に起こす、好適な実施例では、曲がりくね
った経路276は保持スカート264の内径内の一連の
ねしすしである。
ピストンキャップ及びブーツシール260の構造を転勤
シール266が完成し、該転勤シールはピストンキャッ
プ及びブーツシール260の中心線の周りにUを回転す
ることによって画成されるセグメントであり、咳Uは中
空円筒状セグメント268の半径にある第1の脚と保持
スカート264の半径にある第2の脚とを存し、Uの第
1の脚の頂部は中空円筒状セグメント268の底部に取
付けられ且つUの第2の脚の頂部は保持スカート264
の底部に取付けられる。ピストンキャップ及びブーツシ
ール260が装着され且つピストンキャップ部分262
がポンプシリンダ112(第8図)の主直径穴114を
内外へ移動する時に、Uの脚は長さを変化し、一方の脚
が短くなると共に他方の脚が長くなる。このようにして
、転勤シール266はその名が意味すること、即ちピス
トンキャップ部分262が移動するにつれて転動するピ
ストンキャップ部分262及び保持スカート264の間
のシールを正確に提供する。
次に第37図乃至第42図を参照すると、ピストン組立
体280が図示され、該ピストン組立体はポンプシリン
ダ112(第8図)中のピストンキャップ及びブーツシ
ール260(第36図)のピストンキャップ部分262
を駆動する。ピストン組立体280は水平に配置された
矩形基部282を有し、該矩形基部はピストンキャップ
部分262がポンプシリンダ112中へ充分に挿入され
る時に洗室キャップ230(第24図)の直ぐ背後に配
置される。矩形基部282はその前部縁に切欠き284
(第41図及び第42図)を存し、該切欠きは洗室キャ
ップ230(第23図)のタブ232より僅かに大きい
腕286が切欠き284の左側で矩形基部282の前部
縁から上方へ延び、且つ腕288が切欠き284の右側
で矩形基部282の前部縁から上方へ延びる。腕286
及び28日の頂部に垂直方向に延びる矩形部分290(
第38図)がある。
矩形部分290並びに腕286及び28日の上部分はカ
セット本体100(第4図)のピストン保持フィンガ1
20及びピストン保持フィンガ122の間の中へ挿入可
能である。
矩形部分290の頂部はカセット本体100(第8図)
の上部表面102の底部に接触してピストン組立体28
0の上方への移動を制限し、矩形基部282はピストン
組立体280がその完全な上方位置にある時にカセット
本体loOの泡トラツプ104の底部中に装着される洗
室キャップ230(第24図)とほぼ同一平面にある。
矩形部分290(第42図)の底部はピストン組立体2
80、ピストンヘッド296及びピストンキャップ部分
262(第36図)がポンプシリンダ112(第8回)
から完全に引込められる時に洗室キャップ230(第2
4図)のタブ232に接触する。
円筒状ピストン棒292が矩形基部282の後部縁近く
の矩形基部282の頂部から上方へ延び且つ矩形基部2
82の側部縁に関して中心に配置される。ピストン棒2
92の頂部に縮小された直径の円筒状部分294があり
、且つ縮小された直径の円筒状部分294の頂部に円筒
状ピストンヘッド296がある。ピストンヘッド296
の直径は縮小された直径の円筒状部分294の直径より
大きく、且つピストンへラド296の頂部は好適な実施
例では丸くされた縁を有する。ピストンへラド296は
ピストンキャップ部分262(第36図)中の小直径部
分274及びピストンキャップヘッド270の間の中空
円筒状セグメント268の部分中に受入れられるように
構成される。同様に、縮小された直径の円筒状部分29
4はピストンキャップ部分262の小直径部分274中
に受入れられるように構成される。
ピストンへラド296の頂部は矩形部分290の頂部よ
り僅かに上方にあり、且つピストン組立体280がその
完全な上方位置にある時にピストンヘッド296はピス
トンキャップヘッド270及びその上の截頭円錐状セグ
メント272をポンプシリンダ112の頂部へ及び小直
径穴118(第8図)中へそれぞれ運んでおり、ポンプ
シリンダ112内及び小直径穴118内の両方の容積を
完全に消滅させている。
ピストン組立体280の構造を2つの高められたビード
298及び300が完成し、高められたビード298は
ピストン棒292の左側で矩形基部282の頂部表面上
にあり、且つビード300はピストン棒292の右側で
矩形凸部282の頂部表面上にある。高められたビード
298及び300の両方はピストン棒292の側部から
横方向へ矩形基部282の側部まで延びる。高められた
ビード298及び300はピストン組立体280を駆動
するために使用される主ポンプユニットの爪とピストン
組立体280を中心合わせするために使用され、且つピ
ストン組立体280を爪に保持することを容易にする。
第43図乃至第48図の組立られたカセット302並び
に特に以下の説明で述べる他の図を参考としてカセット
の組立及び構成を次に説明する。
弁隔膜170はカセット本体100の上部表面102の
頂部上に配置され、穴172.174及び176が中空
シリンダ156.160及び162上にそれぞれ配置さ
れる0次にリテーナキャップ190が弁隔膜170及び
カセット本体lOOの上に配置され、且つ超音波溶接に
よって所定の位置に固定される。接着剤シールが使用さ
れ得るが、カセッl−302の構造で所望される一致し
た密閉シールを保証することはより困難である。
□リテーナキャップ190をカセット本体100にしっ
かり取付ける工程は弁隔膜170(第9図)に偏圧力を
加え、それを若干の領域、特にカセット本体100の上
部表面102の頂部表面(第1図)の僅かに高められた
縁取り146上において圧縮させる。これは優れたシー
ル特性を生じ、且つカセット本体100の上部表面10
2に配置された種々の通路を囲う、第1の通路128は
弁隔膜170によって囲まれ、その一端において穴11
0と連通し且つその他端においてカセット本体100の
上部表面102及び空所180の間の領域と連通ずる。
第2の通路134はその一端においてカセット本体10
0の上部表面102及び空所180の間の領域と連通し
、第2の通路134の他端は圧カプラ)−130の通路
132の一端と連通ずる。
圧力隔膜182は圧カプラ)−130の表面の上方に配
置され(第115図及び第116図)、且つ空間が圧カ
ブラ)−130の側部及び上部円筒状セグメント184
及び下部円筒状セグメント186の内径の間に存在する
。これは圧力隔膜182を確かに可撓性にさせ、圧力監
視装置の適正な動作に必要な設計機構である。それ故、
第2の通路134及び第3の通路136の間の流れ領域
は通路132の領域のみならず、圧力隔膜182及び圧
カプラ)−130の間の領域、並びに上部円筒状セグメ
ンl−184及び下部円筒状セグメント186に近接す
る圧カプラ1−−130の側部の周りの領域であること
は理解され得る。
また、第3の通路136(第1図)は弁隔til170
(第9図)によって囲まれ、且つ一端において通路13
2の他端と連通し、且つ他端において凹んだレンズ部分
138と連通ずる。第4の通路140は弁隔膜170に
よって囲まれ、且つ一端において凹んだレンズ部分13
Bと連通し且つ他端において穴142と連通ずる。
次に、部室キャップ230が第44図に示すように洗室
106の底部に配置され、且つ部室キャップ230をカ
セット本体100に超音波シールすることによって固定
される。ピストンキャップ及びブーツシール260(第
36図)のピストンキャップ部分262はポンプシリン
ダ112(第8図)の主直径穴114中へ挿入され、且
つ主直径穴114の頂部の方へ押される。同時に、保持
スカート264はポンプシリンダ112の外側上に配置
され且つポンプシリンダ112の外部表面をポンプシリ
ンダ112の外部表面の頂部近くにある第46図及び第
48図に示す位置まで上へ移動される。1次に、ピスト
ン組立体280(第37図及び第40図)のピストンヘ
ッド296はピストンキャップ及びブーツシール260
の中空円筒状セグメント268中へ挿入され、かつそれ
が充分にスナップ嵌合してピストンキャップヘッド27
0の底部に乗るまで小直径部分274を通り越して押さ
れる。
滑動ラッチ240が次にカセット本体100と係合する
ように挿入され、それは左滑動側部254をその右側部
のラッチ支持フィンガ124中へ滑動させ且つ右滑動側
部256をその左側部のラッチ支持フィンガ126中へ
滑動させることによって達成される。滑動ラッチ240
は次に充分に前方へ押されて細長い製形状穴258の広
い部分を出口管取付シリンダ144と整合させる。入口
管304が部室キャップ230の人口穴238の内径中
に付着固定されて洗室106と流体連通する。出口管3
06は細長い製形状穴258の広い部分を貫通し且つカ
セット本体100の出口管取付シリンダ144の内径中
に付着固定されて穴142を通して第4の通路140と
流体連通する。
入口管304及び出口管306は図に部分的にだけ示さ
れている0組立てられたカセット302に連結されてい
ないそれらのそれぞれの端部では、それらは当業界でよ
く知られている標準的なルーア−コネクタのようなコネ
クタ取付臭(図示せず)を存することができる。m立て
られたカセット302に入口管304及び出口管306
を取付けるために接着剤を用いるには当業界でよく知ら
れた技術を利用する0例えば、シクロヘキサン、メチレ
ンジクロライド又はテトラヒドロフロン(THF)のよ
うな接着剤が利用され得る。
上JLと7x=−乙上−「薬物注入システム用圧力隔膜
」と題された出願の圧力隔膜と共に使用される主ポンプ
ユニットの好適実施例は、前述したカセ・ントを保持し
、係止し且つ駆動するために使用される多くの構成部品
を含む、最初に第49図乃至第53図を参照すると、ラ
ッチヘッド310が図示され、それはピストン組立体2
80(第37図)の高められたビード298,300を
把持するために使用される。右爪312がラッチヘッド
310の前部からその頂部左側で、台風314がその頂
部右側で延びる。左及び台風312,314はその底側
に湾曲したくぼみを有して高められたビード298,3
00(第37図)をそれぞれ受入れる。
右爪312及び台風314の間の空間はそれらがピスト
ン組立体280のピストン棒292の周りに嵌合するこ
とを許す。
円筒状六316がラッチヘッド310の頂部に配置され
、該円筒状六316はラッチヘッド310を取付ける軸
を受入れるように形成される。ラッチヘッド310の後
側のねじ六318は円筒状穴316と連通し、且つ円筒
状穴316中の軸を鎖錠するために装着される鎖錠手段
を有する。穴320はラッチへラド310の後部及び底
部近くで左側からその右側へラッチヘッド310を貫通
する。
切欠き322がラッチへラド310の底部及び前部にお
いて左側に側部分324をそして右側に側部分326を
残してその中心に配置される。穴328が側部分324
を通して配置され、且つ穴330が側部分326を通し
て配置され、穴328及び330は整合されている。加
えて、右爪312を含むラッチヘッド310の部分は上
方及び後方へ面する高められた縁327と、下方及び前
方へ面する高められた縁329とを有する。台風314
を含むラッチヘッド310の部分は下方及び前方へ面す
る高められた縁331を有する。高められた縁327.
329及び331は後述するラッチ爪の移動を制限する
ために使用される。
ばね座332が第54図及び第55図に示され、それは
ラッチへラド310(第51図及び第53図)の切欠き
322に嵌合するように形成される。
ばね座332は左側から右側へそれを貫通する穴334
を有し、咳穴334はラッチヘッド310の穴328及
び330より僅かに大きい、ばね座332はその前側か
ら延びる円筒状セグメント336を有する。
ラッチ爪340が第56図乃至第58図に例示され、該
ラッチ爪340はピストン組立体280(第37図)の
矩形基部282の底部を把持するため及びラッチヘッド
310(第51図)の左及び台風312及び314を高
められたビード298及び高められたビード300にそ
れぞれ接触して維持するために使用される。ラッチ爪3
40はラッチヘッド310の左及び台風312及び31
4とほぼ同じ位の幅の前部爪部分342を有し、爪部分
342はピストン組立体280の矩形基部282の底部
に接触するラッチ爪340の部分である。左腕344が
爪部分342の左側から後方へ延び、且つ右腕346が
爪部分342の右側から後方へ延びる。
左腕344は爪部分342から離れた左腕344の端部
において左側から右側へそれを貫通する穴348(図示
せず)を有する。同様に、右腕346は爪部分342か
ら離れた右腕346の端部において左側から右側へそれ
を貫通する穴350を有する。穴348及び350はラ
ッチヘッド310(第49図及び第50図)の穴320
より直径が僅かに小さい。
駆動腕352が爪部分342から離れた右腕346の端
部から上方へ且つ右腕346に関して約60度の角度で
延びる。右腕346に取付けられていない駆動腕352
の端部に、右へ延びるリンクピン354がある。爪部分
342の後側に配置された円筒状凹部356がラッチ爪
340の構造を完成しており、該円筒状凹部356はば
ね座332(第55図)の円筒状セグメント336の外
径より大きい内径を有する。
次に第59図乃至第61図を参照すると、ラッチヘッド
310、ばね座332及びラッチ爪340からなる爪組
立体360の構造が例示される。
ばね座332は切欠き322内でラッチヘッド310の
右爪312及び台風314の間に嵌合する。
ピン362が側部分324の穴328、ばね座332の
穴334及び側部分326の穴330を通して挿入され
る。ピン362は穴328及び330中にとまりばめで
嵌合する寸法にされ、それによりピン362を所定の位
置に保持し且つばね座332をピン362の周りに回転
するのを許す。
ラッチ爪340はラッチヘッド310に取付けられ、チ
ッチヘッド310の右爪312及び台風314はピン3
64を使用するラッチ爪340の爪部分342に面する
。ピン364は左腕344の穴348(図示せず)、ラ
ッチヘッド310の穴320及び右腕346の穴350
を通して挿入される。ピン364は穴348及び350
中にとまりばめで嵌合する寸法にされ、それによりピン
364を所定の位置に保持し且つラッチ爪340をピン
364の周りに回転するのを許す。
ばね366はばね座332の円筒状セグメント336上
に取付けられた一端と、ラッチ爪340の円筒状凹部3
56中に取付けられた他端とを存する。ばね366はラ
ッチ爪340を、爪340の爪部分342がラッチヘッ
ド310の右爪312及び台風314から離れた第59
図に示す閉位置、又はラッチ爪340の爪部分342が
ラッチヘッド310の右爪312及び台風314に近接
して押圧される第61図に示す閉位置のいずれかに偏圧
する作用をする。ラッチヘッド310に関する両方向へ
のラッチ爪340の移動は、高められた縁327に接触
する駆動腕352によって第59図に示す位置に、及び
高められた縁329に接触する右腕346と高められた
縁331に接触する左腕344とによって第61図に示
す位置に制限される0組立てられたカセット302が装
着される時、第61図の位置へのラッチ爪340の移動
はピストン組立体280の存在によっても制限され、矩
形基部282は爪組立体360によって把持される。ピ
ン354が前方又は後方のいずれかへ移動することによ
ってラッチ爪340が開かれ又は閉じられ得ることは注
目されよう。
次に第62図乃至第65図を参照すると、主ポンプユニ
ットシャシ370が例示され、酸シャシは3つの使い捨
て式の組立られたカセット302が装着され得る3つの
駆動機構を含む3つの独立のポンプユニットを取付ける
ように構成される。
組立てられたカセット302は第62図に示すポンプシ
ャシ370の底側に取付けられ、モータ及び駆動列はポ
ンプシャシ370の頂部(第64図)に取付けられ且つ
ポンプシャシ370の頂部に取付けられたハウジング(
図示せず)中に装着される。
ポンプシャシ370に三対の曲がったセグメント372
及び374.376及び378並びに380及び382
が配置される0曲がったセグメント372及び374.
376及び378並びに380及び382の各対はそれ
らの間に2つの対向する溝を画成する。好適な実施例で
は、曲がったセグメント372及び374.376及び
378並びに380及び382はポンプシャシ370の
底部から僅かに遠方で曲がっており、それにより組立て
られたカセット302が装着され且つ滑動ラッチ240
が閉じられる時にカム効果を有する。
特に、曲がったセグメント372は曲がったセグメント
374に対向する溝を画成し、且つ曲がったセグメント
374は曲がったセグメント372に対向する溝を画成
する0曲がったセグメント376は曲がったセグメント
378に対向する溝を画成し、且つ曲がりだセグメント
378は曲がったセグメント376に対向する溝を画成
する。最後に、曲がったセグメント380は曲がったセ
グメント382に対向する溝を画成し、且つ曲がったセ
グメント382は曲がったセグメント380に対向する
溝を画成する。
曲がったセグメント372及び374.376及び37
8並びに380及び382の対のそれぞれは1つの組立
てられたシャシ302が係止されて固定される手段をポ
ンプシャシ370の底部に形成する。組立てられたカセ
ット302の滑動ラッチ240(第29図及び第30図
)の逆り字形状部分250及び後方逆り字形状部分25
2は曲がったセグメント372及び374.376及び
378並びに380及び382の対の1つへの取付けを
容易にするように形成される0組立てられたカセット3
02の前部から離れるように後方へ引かれる滑動ラッチ
240によって、滑動ラッチ240の前部分242及び
カセット本体100及びリテーナキャップ190の前頂
部の間の領域は開き、組立てられたカセット302の頂
部が曲がったセグメント372及び374.376及び
378並びに380及び382の対の1つの上に配置さ
れることを許す。
例として、組立てられたカセット302が第1の対の曲
がったセグメント372及び374上の第1の位置(ポ
ンプシャシ370の左端の位置)に取付けられると仮定
する。リテーナキャップ190(第43図)である組立
てられたカセット302の頂部表面はポンプシャシ37
0 (第62図)の底部に対して取付られる6組立てら
れたカセット302を装着された状態で配置するために
、滑動ラッチ240は組立てられたカセット302の前
部から充分に引き戻され、滑動ラッチ240の前部分2
42及び組立てられたカセット302の前頂部分(カセ
ット本体100及びリナーナキャップ190で形成され
る)の間の領域を滑動ラッチ240の前部分242に対
向させたままにする。
組立てられたカセット302の頂部は次にポンプシャシ
270の底部に対して配置され、第1の対の曲がったセ
グメント372及び374を滑動ラッチ240の前部分
242及び組立てられたカセット302の前頂部分の間
の領域に嵌合する。
滑動ラッチ240は次にカセット本体100中へ前方へ
押され、滑動ラッチ240の逆り字形状部分250を曲
がったセグメント372と係合するように滑動させ、且
つ滑動ラッチ240の後方逆り字形状部分252を曲が
ったセグメント374と係合するように滑動させる。こ
のため、組立てられたカセット302は滑動ラッチ24
0が再び引き戻されて組立てられたカセット302を解
放するまでポンプシャシ370の底部の所定の位置に保
持される。
ポンプシャシ370の底部から多数のセグメントが突出
しており、これらセグメントは組立てられたカセット3
02をポンプシャシ370上の第1(ポンプシャシ37
0の左端の位置)、第2(中間)、及び第3(ポンプシ
ャシ370の右端の位置)の位置に配置し且つ整合する
ように使用される。3つの左横方向支持壁384.38
6及び388はポンプシャシ370の底部から、それぞ
れ第1、第2及び第3の位置で組立てられたカセット3
02の左上側部分をその後部近くで適当な位置に支持す
る位置で突出する。同様に、3つの右横方向支持壁39
0.392及び394はポンプシャシ370の底部から
、それぞれ第11第2及び第3の位置で組立てられたカ
セット302の右側の最後部に延びる上部分を適当な位
置に支持する位置で突出する。
組立てられたカセット302を第15第2及び第3の位
置に装着するための追加の支持及び位置決めは3つの右
隅支持壁396ミ398及び4゜0によって組立てられ
たカセッ)302の右上後部隅に対して備えられる。3
つの右隅支持壁396.398及び400は底部(第6
2図)からみてL字形状であり、且つポンプシリンダ1
12(第4図)の背後の組立てられたカセット302の
後部及びポンプシリンダ112に近接する組立てられた
カセット302の右側の部分を支持し且つ位置決めする
。3つの右横方向支持壁390.392及び394並び
に3つの右隅支持壁396.398及び400は一緒に
それぞれ第11第2及び第3の位置での組立てらさたカ
セット302の連続的な支持及び位置決めを提供するこ
とに注目されたい。
ねじ穴402が左横方向支持壁384を形成する富めら
れた材料にその後部近くで配置される。
高められた材料の単一のセグメントは右横方向支持壁3
90、右隅支持壁396及び左横方向支持壁386を形
成し、その窩められた材料のセグメントにその後部近く
に、ねじ穴404が右横方向支持壁390近くに左側に
あり、且つねじ穴406が左横方向支持壁386近くの
右側にある。同様に、高められた材料の単一のセグメン
トは右横方向支持壁392、右隅支持壁398及び左横
方向支持壁388を形成し、その高められた材料のセグ
メントにその後部近くに、ねじ穴408が右横方向支持
壁392近くに左側にあり、且つねじ穴410が左横方
向支持壁388近くの右側にある。最後に、高められた
材料の単一のセグメントは右横方向支持壁394を形成
し且つその後部近くの右横方向支持壁394近くにねじ
穴412がある。
右横方向支持壁390、右隅支持壁396及び左横方向
支持壁386を形成する高められたセグメントに右横方
向支持壁390及び右隅支持壁396が会う隅近くで、
頂部から底部へポンプシャシ370を貫通する穴414
が配置される。右横方向支持壁392、右隅支持壁39
8及び左横方向支持壁388を形成する高められたセグ
メントに右横方向支持壁392及び右隅支持壁398が
会う隅近くで、頂部から底部へポンプシャシ370を貫
通する穴416が配置される。右横方向支持壁、394
及び右隅支持壁400を形成する高められたセグメント
に右横方向支持壁394及び右隅支持壁400が会う隅
近くで、頂部から底部へポンプシャシ370を貫通する
穴418が配置される。
第1、第2及び第3の位置に配置され且つ取付けられた
組立てられたカセット302によって、穴414、穴4
16及び穴418はそれぞれ組立てられたカセット30
2(第46図)のピストン捧292の直ぐ後ろにあるこ
とは注目されよう。
穴414.416及び418はピストン組立体280を
駆動するために使用される爪組立体360(第59図乃
至第61図)へ連結される駆動軸を取付けるために使用
される。
左横方向支持壁384及び右横方向支持壁390の間に
、ポンプシャシ370の底部表面中の長手方向矩形凹部
420が配置される。同様に、左横方向支持壁386及
び右横方向支持壁392の間に、ポンプシャシ370の
底部表面中の長手方向矩形凹部422が配置される。最
後に、左横方向支持壁384及び右横方向支持壁390
の間に、ポンプシャシ370の底部表面中の長手方向矩
形凹部424が配置される。矩形凹部420.422及
び424はポンプシャシ370を貫通しないが、矩形凹
部420.422及び424より小さい卵形穴426.
428及び430が矩形凹部420.422及び424
中にそれぞれ配置され、且つポンプシャシ370の頂側
へ貫通する。
矩形凹部420.422及び424はセンサーモジュー
ルをその中に取付けるために使用され、且つ卵形穴42
6.428及び430はセンサーモジュールからのワイ
ヤをポンプシャシ370を通して延ばすために使用され
る。第1、第2及び第3の位置に配置され且つ取付けら
れた組立てられたカセット302によって、組立てられ
たカセット302の最後部に延びる上部分は矩形凹部4
20.422及び424中に配置されることは注目され
よう。
右隅支持壁396の前に、円形凹部432がポンプシャ
シ370の底部表面中に配置される。同様に、右隅支持
壁398の前に、円形凹部434がポンプシャシ370
の底部表面中に配置される。
最後に、右隅支持壁400の前に、円形凹部436がポ
ンプシャシ370の底部表面中に配置される0円形口部
432.434及び436はポンプシャシ370を貫通
しないが、円形凹部432.434及び43゛6より小
さい正方形穴438.440及びIt42が円形凹部4
32.434及び436中にそれぞれ配置され、且つポ
ンプシャシ370の頂側へ貫通する。
円形凹部432.434及び436は弁アクチユエータ
案内を中に取付けるために使用され、かつ円筒状穴45
0.452及び454は弁アクチユエータをポンプシャ
シ370に貫通させ且つ弁アクチユエータ案内を配向さ
せるためにある。第1、第2及び第3の位置に配置され
且つ取付けられた組立てられたカセットによって、円形
凹部432、円形凹部434及び円形凹部436がそれ
ぞれ組立てられたカセット302(第43図)中の弁隔
膜170のドーム状部分178の位置と正確に対応する
ことは注目されよう。
ポンプシャシ370の底部表面の円形凹部444が円形
凹部432の左へ且つ矩形凹部420の前に配置される
。同様に、ポンプシャシ370の底部表面の円形凹部4
46が円形凹部434の左へ且つ矩形凹部422の前に
配置される。最後に、ポンプシャシ370の底部表面の
円形凹部448が円形凹部436の左へ且つ矩形凹部4
24の前に配置される0円形口部444.446及び4
48はポンプシャシ370を貫通しないが、円形凹部4
44.446及び448より小さい直径の円形穴450
.452及び454が円形凹部444.446及び44
8中にそれぞれ配置されかつポンプシャシ370の頂側
へ貫通する。
円形凹部444.446及び448はその中に圧力変換
器を取付けるために使用され、且つ円筒状穴438.4
40及び442は圧力変換器からのワイヤをポンプシャ
シ370に通すためにある。
第1、第2及び第3の位置に配置され且つ取付けられた
組立てられたカセット302によって、円形凹部444
、円形凹部446及び円形凹部448はそれぞれ組立て
られたカセット302(第43図)の弁隔膜170の圧
力隔膜182の位置に対応することは注目されよう。
ねじ穴が駆動組立体を支持するために配置された多数の
高められたセグメントがポンプシャシ370の頂側の表
面から突出している。円筒状の高められたセグメン)4
56はポンプシャシ370の頂側で円筒状穴450の左
へ配置される。横方向に延びる卵形の高められたセグメ
ント458はポンプシャシ370の頂側で正方形穴43
8及び円筒状穴4520間に配置される。第2の横方向
に延びる卵形の高められたセグメン)460はポンプシ
ャシ370の頂側で正方形穴440及び円筒状穴454
の間に配置される。円筒状の高められたセグメント46
2は正方形穴442の右へ配置され且つ卵形の高められ
たセグメント458及び460の最後部分と横方向に整
合される。最後に、円筒状の高められたセグメント46
4は正方少穴442(7)右へ配置され且9卵形0高め
ら1・たセグメント458及び460の最前部分と横方
向に整合される。
ねじ穴466が円筒状の高められたセグメント456中
に配置されている。卵形の高められたセグメント458
中に、ねじ穴468が卵形の高められたセグメント45
8の最後部分近くに配置され、ねじ穴470が卵形の高
められたセグメント458の最前部分近くに配置され、
且つねじ穴472が卵形の高められたセグメント458
の中央に配置されている。同様に、卵形の高められたセ
グメント460中に、ねじ穴474が卵形の高められた
セグメント460の最後部分近くに配置され、ねじ穴4
76が卵形の高められたセグメント460の最前部分近
くに配置され、且つねじ穴478が卵形の高められたセ
グメント460の中央に配置されている。円筒状の高め
られたセグメント462中にねじ穴480が配置されて
いる。最後に、円筒状の高められたセグメンl−/1.
64中にねじ穴482が配置されている。
ポンプシャシ370を通る穴414.416及び418
はポンプシャシ370の頂部表面から延びる高められた
セグメントで終端している。高められたセグメント48
4はポンプシャシ370の頂部で穴414の開口の周り
に配置され、高められたセグメント486はポンプシャ
シ370の頂部で穴416の開口の周りに配置され、且
つ高められたセグメント488ばポンプシャシ370の
頂部で穴418の開口の周りに配置される。
穴414の背後の左側で高められたセグメント484か
ら上方へ案内フィンガ490が延び、且つ右側では案内
フィンガ492が延びている。案内フィンガ490及び
492は平行にあり且つそれらの間に空間を有する。穴
416の背後の左側で高められたセグメント486から
上方へ案内フィンガ494が延び、且つ右側では案内フ
ィンガ496が延びている。案内フィンガ494及び4
96は平行にあり且つそれらの間に空間を有する。
穴418の背後の左側で高められたセグメント488か
ら上方へ室内フィンガ498が延び、且つ右側では案内
フィンガ500が延びている。案内フィンガ498及び
500は平行にあり且つそれらの間に空間を有する。
次に第66図乃至第69図を参照すると、ポンプシャシ
370に係止するに適する位置への組立てられたカセッ
ト302の装着を案内する際に使用するカセット案内5
10が例示される。右側でカセット案内510の後部へ
穴512が配置され、且つ左側で穴514が配置される
。穴512はねじ穴404(第62図)、ねし穴408
ヌはねじ穴412と整合されると同時に、穴514はね
じ穴402、ねじ穴406又はねし穴410と整合され
てカセット案内510を第1、第2又は第3の位置のい
ずれかに装着する。
カセット案内510の頂側(第66図)はその中に矩形
凹部516を有し、該矩形四部516は寸法がポンプシ
ャシ370の矩形凹部420.422及び424に対応
する。センサーモジJ、、−ルはカセット塞内510の
矩形凹部516及びポンプシャン370の矩形凹部42
0.422及び424の間に収容される。この矩形凹部
516の右側はカセッ)E内51O(第67図)の底部
の矩形穴518を通して露出される。
矩形穴518の前部に近いカセットx内510の底部の
領域520及び矩形穴518の右及び後部に近い領域5
22はカセット案内510の底部表面524から上方へ
凹んでいる。矩形穴518の右前隅に、正方形セグメン
ト528がカセットX内510の底部表面524のレベ
ルまで下方へ延びる。正方形セグメント528の直ぐ前
方に、カセット案内510の右側部から延びる細い矩形
路530が配置される。細い矩形路530はその前部端
を閉塞セグメント531で終端する。
カセットX内510の前部端は丸くされた切欠き534
をその中に有し、該丸くされた切欠きはカセット案内5
10がポンプシャシ370に装着された時にカセット本
体100 (第4図)の出口管取付シリンダ144を受
入れるように配置される。カセット案内510がポンプ
シャシ370上に装着される時、組立てられたカセット
302の最後部分はカセット案内510及びポンプシャ
シ370の底部の間に嵌合する。従って、カセット案内
510はポンプシャシ370の底部の種々の支持壁と一
緒に組立てられたカセット302を係止するに適する位
置に装着する助けをする。
次に第70図を参照すると、実質的に円柱状であるポン
プ軸540が例示されている。ポンプ軸540の前側で
その頂部端近くに、カム従動子軸542がポンプ軸54
0から直交方向に延びる短軸544の周りに回転可能に
取付けられる。ポンプ軸540の前部側の同じ位置に、
整合輪546が短軸544の反対側でポンプ軸540か
ら直交方向に延びる短軸548の周りに回転可能に取付
けられる。ポンプ軸540の底部端近くでその後部側に
円錐状凹部550があり、咳円錐状凹部は爪組立体36
0(第59図乃至第61図)をポンプ軸540に取付け
るために使用される。
次に第71図乃至第76図を参照すると、カセットX内
510(第67図)の細い矩形路530上に取付は得る
滑動ロック560が例示される。
滑動ロック560はその前部にU字形状の滑動チャネル
562種し、該Uの開いた部分は左に面し且つ前部から
後部へ延びる。Uの底部である滑動チャネル562の右
側はその前部近くに配置された矩形切欠き564を存し
、咳切欠き564は滑動チャネル562の頂部から底部
まで延びる。
滑動チャネル562の後部からその底部において細い矩
形連結セグメント566が延び、該矩形連結セグメント
は滑動チャネル562の底部におけるUの脚から有効に
延びる。矩形連結セグメント566の後部縁にU字形状
のチャネル568が取付けられ、咳Uの開いた部分は右
に面し且つ頂部から底部まで延びる。U字形状チャネル
568のUの前脚はU字形状チャネル568の頂部にお
いて矩形連結セグメント566に取付けられる。
矩形連結セグメント566の頂部表面及びU字形状チャ
フル568の頂部(U字形状にされている)は同一平面
にあり、かつ滑動チャネル562の最下脚の内部表面も
同一平面にあることは理解されよう。
U字形状チャネル56日の上方縁はその上に配置された
斜面570を存し、斜面570は第76図の最良に例示
される。斜面570の作用は光反射体としてであり、且
つ組立てられたカセット302を係止する機構の説明に
関連して後で明らかになる。
次に第77図乃至第79図を参照すると、実質的に円筒
状の動力モジエールカム580が例示される。動力モジ
ュールカム580は動力モジ、−ルカム580を軸(図
示せず)に取付ける穴582をそれに貫通して有し、該
穴582は第79図に底部から図示されている。動力モ
ジュールカム580は穴584及び586を有し、それ
を通しテ動カモジュールカム580を軸の所定の位置に
保持する手段が装着される。動力モジュールカム580
の底部近くに、動力モジュールカム580の外部周囲の
周りに配置される溝588が配置されている。溝588
は動力モジュールカム580を駆動する駆動ベルトを回
転可能に受入れる。
動力モジュールカム580の溝588から上方へ僅かに
離間して、動力モジ1−ルカム580の表面に形成され
且つその周囲の周りに延びる全体的に590で指示した
保持溝が配置される、保持溝590は動力モジュールカ
ム580の表面に実質的に−様な幅及び深さを有し且つ
動力モジュールカム580の頂側から距離を変化してい
る。第77図に最良に示すように、勅カモジュールカム
580の頂部に最も近い保持溝590の部分は動力モジ
ュールカム580の頂部から最遠の保持溝590の部分
から約180度に配置されている。
動力モジュールカム580の保持溝590中に係合する
部分を有する非回転部材は動力モジュールカム580が
旋回されるにつれて往復動に駆動されることはン主目す
べきである。
動力モジュールカム580の底部でその外部直径の周り
に、592で全体的に指示されたカム表面が配置される
。力l、表面592は第77図に最良に示すように他力
の部分595中よりも一方の部分5つ3中でより下方へ
延びる。カム表面592上に乗る1つ以上の非回転部材
は動力モジ1、−ルカム580が旋回されるにつれて往
復動で駆動されることは当業者に明らかであろう。
保持溝590及びカム表面592の形状が第80図に線
図で示され、それは動力モジュールカム580で駆動さ
れる3つの部材が動ツノモジュールカム580の360
度の回転中に如何に動作されるかを示す、保持溝590
はポンプ部材を駆動するために使用され、該ポンプ部材
は吸込行程中に?!7体を源から吸込んでポンプ室を満
し、且っポンプ作用行程中に流体を圧送する。カム表面
592ば2つの弁部相即ぢ入し]弁及び出口弁を駆動す
るために使用され、これら弁は約180間離れたカム表
面592の部分によって駆動される。駆C1されるポン
プ及び弁が組立てらさたカセット302のものであるこ
とは理解されよう。
第80図のポンプ変位の111171・は、変位が雰(
又は零近く)から売高まで増加する充填づイクルと、変
位が売高がら空(又は空近く)まで減少するポンプ作用
サイクルがあることを示す。保持溝590はポンプ変位
ブロクI〜の平らな部分に対応する2つの平らな部分を
有する6平らな部分の一方594は保持溝590のその
頂部に最も近い部分であり、且つこの平らな部分594
はポンプ変位プロントの零変位部分の対応する。他方の
平らな部分596は保持溝590のその底部に最も近い
部分であり、且つこの平らな部分596はポンプ変位プ
ロットの充満変位部分に対応する、平らな部分594及
び596の中間に配置された保持溝590の部分は、ポ
ンプ変位ブロク[の増加変位部分に対応する正部分59
8と、ポンプ変位プロットの減少変位部分に対応する負
部分600とである。平らな部分594ルび59Gはポ
ンプ変位プロットの平らな部分中に弁7動を完全に許す
に充分であることは注目すべきである。好適な実施例で
は7、平らな部分594及び59Gはぞれぞれが約60
度の回転変位を示すが、正及び9部分598及び600
はぞれぞれが約120度の回転変位を示す。
動力モジュールカム580のカム表面592は第80図
の人口及び出口弁ブロク1と関連して説明されるや人口
ルび出し]弁のプロントは同一であるが180度離間離
位置される、−とは最初に注目すべきである。弁アクf
、y、エータ及び弁アクチユエータ案内の説明に関連し
て後で明らかになるように、入口及び出口弁は両方共カ
ム表面によって駆動されるが、180度離間離位置され
るカム表面上の点によって駆動される6 カム表面592の下位部分sq3は入[1及び出口弁両
方の閉位置に対応するが、カム表面592の上位部分5
95は人[I乃び出[]弁両方の開位置に対応する。全
ての弁運動はポンプ変(9が一定のままである肋間中に
完全に行わわる。ポツプ変位が60度期間中一定であり
且つ2つの120度期間中増加又は減少する好適な実施
例では゛、全ての弁運動は2つの60度期間中にjテわ
れる。
加えて、少なくとも一方の弁はいかなる与えられた時間
にも閉j−2られ′7′組立てられたカセット302を
通る自由な流れを阻止する。それ故、入口及び出口弁が
間及び閉位置の間を遷移する肋間が好適な実施例では3
0度又はそれ以下に制限さねることは当業者に理解され
よう、ポンプ変位が一定である60度期間のそれぞれの
間、開いている弁の一方は閉じ、且つその時だけ閉じら
れている他方の弁は開くことができる。
次に第81図に移ると、上述した動力モジュールカム5
80を含む駆動モジュール組立体602が例示される。
第81図に関連して説明される種々の部品は駆動モジュ
ールシャシ604に取付けられ、馬区動モジュールシャ
シ604はポンプシャシ370の頂側の3つのポンプ位
置の1つに取付けられる。第82図に示すように、駆動
モジュールシャシ604はその左側にそれを通る穴60
5と、その右側にそれを通る2つの穴607及び609
とを有する。穴60、607及び609は駆動モジュー
ル組立体602をポンプシャシ370に緊定するために
使用される。
無鉄のコアの直流電動機606はシステムを駆動するた
めに使用される。電動機606は典型的には電動機60
6の出力速度を減速する組込式歯車減速器を有する。出
力軸(図示せず)を有する電動機の端部は駆動モジュー
ルシャシ604にその頂部に一方の側において取付けら
れ、出力軸は駆動モジュールシャシ604を貫通する。
駆動ブーIJ608が出力軸に取付けられ且つ電動機6
゜6によって駆動される。
一方向クラッチ610が駆動モジュールシャシ604の
頂部にその他方の側において取付けられる。このような
装置は商業上入手することができ、且つ直流ローラクラ
ッチ又はオーバーランクラッチと称せられる。一方向ク
ラッチ610は駆動軸612を回転可能に支持し、駆動
軸612の両端部は一方向クラッチ610から延びる。
一方向クラッチ610は駆動軸612が一方向へだけ回
転することを許し、好適な実施例では、この回転は上方
からみて時計方向である。動力モジュールカム580は
一方向クラッチ610から延びる駆動軸612の底部端
に取付けられる。駆動ベルト613は駆動プーリ608
上及び動力モジュールカム580の溝588中に取付け
られる。電動機606はそれにより動力モジュールカム
580及び駆動軸612を駆動する。
一方向クラッチ610の上方に角度方向進み位置センサ
ー614が固定されている。センサー円板616が駆動
軸612の頂部端に固定され、且つ駆動軸612及び動
力モジュールカム580と共に回転する0位置センサー
614は駆動機構及びカセットの制御のための角度方向
進み及び絶対位置フィードバックを提供するために使用
される。
好適な実施例では、位置センサー614は方向感知をも
できるべきである。
次に第85図乃至第87図を参照すると、動力モジュー
ルカム580(第77図乃至第79図)によって駆動さ
れる弁アクチユエータ620が例示される。弁アクチユ
エータ620は細い実質的に矩形の部分622を含み、
且つその頂部近くに回転可能に取付けられた円形軸受6
24を有する。
軸受624の円形の外径は矩形部分622の頂部より僅
かに上方に延びる。軸受624は動力モジュールカム5
80のカム表面592と接触する弁アクチュエータ62
0の部分である。
弁アクチエニークロ20の矩形部分622は625で全
体的に示す面取り縁をその下部端に存し、且つ矩形部分
622の両横方向側部にその下部端より上方の位置に小
さい切欠き626.628を有する。小さい切欠き62
6及び628は弁アクチユエータ620が装着されると
それを所定の位置に保持する手段を受入れるためにあり
、これは主ポンプユニットの組立の説明に関連して以下
で明らかになる。
次に第83図及び第84図を参照すると、弁アクチユエ
ータ620の対を所定の位置に案内し且つ保持するため
に使用される弁アクチユエータ案内630が例示される
。弁アクチユエータ案内630の上部分632は断面正
方形であり、かつ下部分634は断面円形である。弁ア
クチユエータ案内630の正方形上部分632及び円形
下部分634の両方を2つの六636及び638が垂直
方向に貫通し、これら穴は断面矩形である。穴636及
び638は弁アクチユエータ620の矩形部分622が
その中で穴636及び638のそれぞれの中を自由に贋
動し得るような寸法にされている。
弁アクチエエータ室内630の1つはポンプシャシ37
0のポンプ位置のそれぞれに装着される。
第1のポンプ位置で、弁アクチニエーク案内630の正
方形上部分632はポンプシャシ370の正方形穴43
8に配置され且つ弁アクチユエータ案内630の円形下
部分634はポンプシャシ370の円形凹部432に配
置される。第2のポンプ位置で、正方形上部分632は
正方形穴440に配置され且つ円形下部分634は円形
凹部434に配置される。第3のポンプ位置で、正方形
上部分632は正方形穴442に配置され且つ円形下部
分634は円形凹部436に配置される。
次に第88図乃至第90図を参照すると、圧力変換器6
60が例示される。圧力変換器660の1つはポンプシ
ャシ370中で各ポンプ位置において円形凹部444.
446及び448中に装着される。圧力変換器660は
実質的に円筒状であり、溝662を圧力変換器660の
周囲に配置している。溝662はエラストマー0−リン
グを受入れるためにあり、それは圧力変換器660を円
形凹部444.446及び448中に保持すると共に流
体シールを提供する。実際の変換器を中に配置する正方
形セグメンl−664が圧力変換器660の頂部に配置
され、該正方形セグメント664は円筒状穴450.4
52及び454中に受入れられる。正方形セグメント6
64から上方へ幾つかのリード線666が延びる。
次に第91図乃至第96図を参照すると、光センサ−モ
ジュール670が例示される。光センザーモジュール6
70は断面矩形であり、広い矩形フランジ672が矩形
部分の頂部にあり且つ卵形部分674が矩形フランジ6
72の上方にある。
撓みケーブル676が卵形部分674の頂部から延びる
。卵形部分674の周囲に、エラストマー0−リングを
受入れる溝674が配置され、該〇−リングは光センサ
−モジュール670の卵形部分674を卵形穴426.
428又は430中に保持する。光センサ−モジュール
670の矩形フランジ672は第1、第2又は第3のポ
ンプ位置において矩形凹部420.422又は424中
に嵌合する。
光センザーモジュール670の矩形部分はその前部中で
矩形フランジ672の直下に680で全体的に示す切欠
きを有し、該切欠き680は組立てられたカセット30
2の最後部分を受入れる。
光センサ−モジュール670の矩形部分の底部はその右
側近(でそれから等間隔の位置に配置された光源682
及び光センサ−684を有する。光assz及び光セン
サ−684は後述するように滑動ロック560が閉位置
にある時を検知するために使用される。
光センサ−モジュール670の切欠き680の上部表面
に3つの光源686.688及び690が配置され、こ
れら光源は切欠き680の上部表面上を左から右へ一直
線に延びる。光学センザーモジュール670の右側近く
でその切欠き680の下部表面上の3つの光源686.
688及び690の直下に3つの光センサ−692,6
94及び696が配置され、これら光センサーは切欠き
680の下部表面上を左から右へ一直線に延びる。
3つの光源686.688及び690及び3つの光セン
サ−692,694及び696は後述する3つのカセッ
ト識別ビットを提供する。
また、光センサ−モジュール670の左寄りのその切欠
き680の下部表面上に光源698が配置される。光源
698の前に光センサ−700が配置される。光B69
8及び光センサ−700はカセット中の流体ライン中の
空気泡の存在(又は欠如)を検知するために使用される
。第96図に例示する光H698及び光センサ−700
の位置は好適な実施例の位置であり、その好適な実施例
の動作並びに幾つかの別の実施例の構造及び動作説明を
以下にする。
次に第97図及び第98図を参照すると、弁アクチユエ
ータシール650が図示され、それは流体シールを提供
するために使用され且つより重要には弁アクチユエータ
620(第85図乃至第87図)を上部位置に保持し、
それらの軸受624を動力モジュールカム580の下部
分593に当てるために使用される。弁アクチユエータ
シール650の外部周囲はFR擦保持されるそれらシー
ルが弁アクチユエータ案内630の下方の円形凹部43
2.434及び436に嵌合し得る寸法にされている。
金属リング(図示せず)が弁アクチユエータシール65
0の外径中に成形されてそれらが円形凹部432.43
4及び436中により良好に保持され得るようにできる
断面矩形である2つの六652及び654が弁アクチユ
エータシール650に配置されて弁アクチユエータ62
0の矩形部分622の底部分を受入れる。穴652及び
654の長さは弁アクチユエータ620の矩形部分62
2の幅より短く、矩形部分622の小さい切欠き626
及び628は穴652及び654の1つの端部を捕捉す
るために使用される。弁アクチユエータ620の小さい
切欠き626及び628は弁アクチユエータシール65
0の穴652及び654に係合し、それにより弁アクチ
ユエータシール650が弁アクチユエータ620に偏圧
力を加えることができることは理解されよう、後述する
ように、弁アクチユエータシール650によって弁アク
チユエータ620に加えられる偏圧力は弁アクチユエー
タ620を動力モジュールカム580の下部分593に
押圧する上向きの偏圧力である。
主ポンプユニットの種々の部品の前述した説明で、部品
間の作用及び相互関係を簡単に説明した。
主ポンプユニット及び組立てられたカセット302の動
作の説明に移る前に、主ポンプユニットの組立の簡単な
説明が順序である。この説明は特に第62図乃至第65
図(ポンプシャシ370)、第99図及び第112図並
びに説明中特に述べる図を参照する。
ポンプ軸軸受640がポンプシャシ370の穴414.
416及び418のそれぞれの頂部及び底部の両方に装
着される。ポンプ軸軸受640(第112図)は実質的
に円筒状であり且つそれを通る円筒状穴を有する。好適
な実施例では、ポンプ軸軸受640の外部表面はその頂
部近くに高められた部分即ち隆起部641を有し且つそ
の頂部及び底部から穴414.416及び418中にし
まりばめで嵌合してそれらをポンプシャシ370の穴4
14.416及び418に保持する。ポンプ軸軸受64
0は好ましくはテフロンのような低摩擦材料で作られて
ポンプ軸540をその中で自由に移動させる。また、単
一の軸受をポンプシャシ370の穴414.416及び
418のそれぞれに使用することができ、咳軸受を穴4
14.416.418の全長に通すことは理解されよう
次に、弁アクチユエータ案内630がポンプシャシ37
0の底部から第1のポンプ位置で円形凹部432及び正
方形穴438中へ装着され、第2のポンプ位置で円形凹
部434及び正方形穴440中へ装着され、且つ第3の
ポンプ位置で円形凹部436及び正方形穴442中へ装
着される。ポンプシャシ370中に装着された弁アクチ
ユエータ案内630によって、弁アクチユエータ案内6
30の底部表面は円形凹部432.434及び436の
部分をポンプシャシ370の底側から開いたままにする
。弁アクチユエータシール650(第97図及び第98
図)が後で弁アクチユエータ案内630の下方で円形凹
部432.434及び436中に装着される。
組立の次の段階は2つのセンサーモジュールを装着する
ことである。圧力変換器660(第88図及び第90図
)はポンプシャシ370の底部がら円形凹部444.4
46及び448中へ装着される。圧力変換器660は実
質的に円筒状であり、且つ溝662中の0−リングによ
って円形凹部444.446及び448中にとまりばめ
で嵌合し、それらの底部表面は円形凹部444.446
及び448の周りでポンプシャシ370の底部表面と同
一平面にあり、圧力変換器660の円筒状部分の頂部は
ポンプシャシ370の円筒状穴450.452及び45
4に対して嵌合する。図に示されないが、好適な実施例
では薄い膜が圧力変換器660の底部及びその周りのポ
ンプシャシ370の底部表面の部分に接着されて使用さ
れている。この1い膜は装置上に不注意で又は偶発的に
くる流体から圧力変換器660を保護する。
光センザー組立体570(第91図乃至第96図)がポ
ンプシャシ370の矩形凹部420.422及び416
中仁:装着され、光センサ−モジュール670の卵形部
分674ば卵形穴426.428及び43Q中に嵌合4
″るい光センサ−・モジュール670は光センシーモジ
】−ル670の講678中の0−リングの圧力によって
及びカセット案内510によって所定の位置に保持され
る。
主ポンブユニッ1−の機械的構成部品をポンプシャシ3
70に組イ」りる次の段階はカセット案内510(第6
6図乃¥第69図)及び滑動ロック560(第71図乃
至第76図)の装着である。滑動ロック560は滑動チ
ャネル562の底部を含む滑動ロック560の部分を頂
部からカセット案内510の矩形穴518中へ配置する
ことによってカセット案内51O」−へ装着され、滑動
口、7り560の矩形連結セグメント566はカセ・2
I−案内510の後部の領域522の部分上を延びる。
これは溺動ロック560の1.J字形状滑動チャネル5
62の内部クカイ:ツ1−亥内510の細い矩形路53
0の後端部と整合させる。4動1′:Jツク560は次
にカセッ)案内510に関して前方へ移動され、滑動チ
ャネル562の内部はカセット富内51Oの閉塞セグメ
ントが滑動ロック560によって接触されるまで矩形路
530−にに嵌帛・す−る。
次にカセット案内510は滑動1′:1ツク560と一
緒にポンプシャシ370の3つのポンプ位置へ取付けら
れることができ、酸ポンプ位置は既に2つのねじ(し]
示せず)を用いて光センザーモジュール670を含んで
いる。第1のポンプ位置で、ねじがカセット・案内51
0の穴514を通してポンプシャシ370のねじ穴40
2中へ配置され、且つ第2のねじがカモ71−案内51
0の穴512を通してポンプシャシ370のねi;穴4
04中へ配置される。第2のポンプ位置で、ねしがカセ
ット案内510の穴514を通し7てポンプシャシ37
0のねし穴40G中へ配置され、且つ第2のねじがカセ
ット案内510の穴512を通L2てポンプシャシ37
0のねじ穴408中へ配置される。
第3のポンプ位置で、ねじがカセット案内510の穴5
14を通してポンプシャシ370のねし穴410中へ配
置され、且つ第2のねじがカセット案内510の穴51
2を通してポンプシャシ370のねじ穴412中へ配置
されるや例として、カセット案内510及び滑動ロック
560は第99図で第1のポンプ位置に取付けられて図
示されている。
次に、ポンプ軸540が穴414.416及び418に
前取て装着されているポンプ軸軸受640に装着される
0円錐状凹部550を中に含むポンプ軸540の端部は
頂部からポンプ軸軸受640を通して装着され、整合輪
546が案内フィンガの3つの対の1つの間に配置され
、即ち第1のポンプ位置に対して室内フィンガ490及
び492、第2のポンプ位置に対して室内フィンガ49
4及び496、及び第3のポンプ位置に対して案内フィ
ンガ494及び49Gが配置される。例誓ば、ポンプ軸
540は第112図に第1のポンプ位置に装着されて図
示されている。
弁アクチユエータ620が次に装着され、一対の弁アク
チエエータ620が各ポンプ位置に装着される。面取り
された縁部625を有史る弁7クチユエータ620の底
部端は弁アクチユエータ案内6300頂側を通して挿入
され、一対の弁アクチュX−タロ20は3つの弁アクチ
ュエータ不向630のそれぞれに装着される。弁アクチ
ユエータ620の対は弁アクヂュエータ案内630の穴
636及び638中に挿入され、弁アクチユエータ62
0の対のそれぞれの軸受624は互いに離れて対向する
弁アクチユエータ620の矩形部分622が弁アクチユ
エータ案内630の穴636及び638を通して下方へ
延びることは理解されよう。上述したように、弁アクチ
ブ2エータシール650は3つのポンプ位置のそれぞイ
1.で使用され、且つポンプシャツ370の底部から弁
アクチェコーータ案内630の下方で円形四部432.
434及び436中へ取付けられる。弁アクチコ、エー
タ・シールG50の外部周囲はそれらを円形四部432
.434及び436中にgm嵌合で保持させる。
弁アクチユエータ620の各対の矩形部分622の下部
端は弁アクチユエータシール650の穴652及び65
4を通して下方へ延びる。各対の弁アクチユエータ62
0の一方の小さい切欠き626及び628は弁アクチユ
エータシール650の穴652に保持され、かつ各対の
弁アクチユエータ620の他方の1つは六654・に保
持される。
第113図及び第114図に示すように、弁アクチユエ
ータシール650は弁アクチユエータ620を上方向へ
押圧しようとする。好適な実施例では、面取りされた縁
部625を有する弁アクチユエータ620の底部は弁ア
クチユエータ620がそれらの開位置にある時でさえ円
形凹部432.434及び436の周りのポンプシャシ
370の底部表面からやや突出する0例えば、それらの
閉位置において、それらは約0.762mm(30/1
000寥ン)突出することができ、且つそれらの開位置
においてそれらは1 、778mm (To/ 100
0ずン)突出することができる。
この弁アクチユエータ620の上方への偏圧は組立てら
れたカセット302を自由に挿入すること及び弁アクチ
ユエータ620を上方位置に維持してそれらの軸受62
4を動力モジュールカム580の下位部分593に当て
ることのために必要である。従って弁アクチュエークシ
ール650は流体シールを提供すると共に弁アクチユエ
ータ620を上述した上方位置に偏圧する作用をする。
主ポンプユニットの組立の次の段階は駆動モジュール血
立体602(第81図)をポンプシャシ370上の3つ
のポンプ位置のそれぞれへ装着することである。第1の
ポンプ位置で、駆動モジュール組立体602は円筒状の
亮められたセグメント456及び卵形の高められたセグ
メント458によってポンプシャシ370の頂部の上に
支持される。3つのねじ(図示せず)が駆動モジュール
組立体602を第1の位置に固定するために使用され、
第1のねじは駆動モジュールシャシ604の穴605を
通してポンプシャシ370のねじ穴466中に配置され
、第2のねじは駆動モジュールシャシ604の穴607
を通してポンプシャシ370のねじ穴468中に配置さ
れ、且つ第3のねじは駆動モジュールシャシ604の穴
6Q9を通してポンプシャシ370のねじ穴470中に
配置される。第1のポンプ位置において、動力モジュー
ルカム580はポンプシャシ370の正方形穴438、
及び第1のポンプ位置に配置された弁アクチユエータ案
内630及び2つの弁アクチユエータ620の直ぐ上方
に支持される。
第2のポンプ位置で、駆動モジュール組立体602は卵
形の高められたセグメント458及び卵形の高められた
セグメント460によってポンプシャシ370の頂部の
上に支持される。3つのねしく図示せず)が駆動モジュ
ール組立体602を第2の位置に固定するために使用さ
れ、第1のねじは駆動モジュールシャシ604の穴60
5を通してポンプシャシ370のねじ穴472中に配置
され、第2のねじは駆動モジュールシャシ604の穴6
07を通してポンプシャシ370のねじ穴474中に配
置され、且つ第3のねじは駆動モジュールシャシ604
の穴609を通してポンプシャシ370のねじ穴476
中に配置される。第2のポンプ位置において、動力モジ
ュールカム580はポンプシャシ370の正方形穴44
0、及び第2のポンプ位置に配置されな弁アクチユエー
タ案内630及び2つの弁アクチユエータ620の直ぐ
上方に支持される。
第3のポンプ位置で、駆動モジュール組立体602は卵
形の高められたセグメント460、円筒状の高められた
セグメント462及び円筒状の高められたセグメント4
64によってポンプシャシ370の頂部の上に支持され
る。3つのねじ(図示せず)が駆動モジュール組立体6
02を第3の位置に固定するために使用され、第1のね
じは駆動モジュールシャシ604の穴605を通してポ
ンプシャシ370のねじ穴478中に配置され、第2の
ねじは駆動モジュールシャシ604の穴607を通して
ポンプシャシ370のねじ穴480中に配置され、且つ
第3のねじは駆動モジュールシャシ604の穴609を
通してポンプシャシ370のねじ穴482中に配置され
る。第3のポンプ位置において、動力モジュールカム5
80はポンプシャシ370の正方形穴442、及び第3
のポンプ位置に配置された弁アクチユエータ案内630
及び2つの弁アクチユエータ620の直ぐ」−方に支持
される。
装着されるべき最後の構成部品は爪組立体360(第5
9図乃至第61図)であり、爪組立体360は3つのポ
ンプ位置のそれぞれにおいて穴414.416及び41
8中に装着されたポンプ軸540の底部へ装着される。
円錐状凹部550をその中に有するポンプ軸540の底
部は爪組立体360のラッチヘッド310の円筒状穴3
1G中に挿入される。保持ねじがラッチヘッド310の
ねし穴318中及びポンプ軸540の円錐状四部550
中へねじ込まれて爪組立体360をポンプシャシ370
の底部の所定の位置に保持する。
装着された爪組立体360の配置が第99図に示され、
滑動ロック560及びラッチ爪340は開位置にある。
ラッチ爪340のリンクビン354は滑動ロック560
0L1字形状ネヤネル56日中に配置され、従、って滑
動ロック560の移動がラッチ爪340を移動させる。
滑動ロック560が第99図に示すように充分に前進す
ると、ラッチ爪340は開位置にあり、ラッチ爪340
の爪部分342はランチヘッド310の台風314がら
離れる。滑動ロック560が第100図に示すようにポ
ンプシャシ370の後部の方へ押圧されると、ラッチ爪
340は閉位置にあり、ラッチ爪340の爪部分342
はラッチへラド310の台風314に近接する6 以上で3つのポンプ位置を有する主ポンプユニットの組
立の説明は終わる。勿論、主ポンプユニットがここでの
技術から逸脱せずに異なる数のポンプ位置をもって構成
され得ることば理解されよう0次に、[薬物圧入システ
ム用カセット装填及びラッチ装置]と題する出願の主題
である組立てられたカセッl−302の第1のポンプ位
置への装着並びに流体をポンプ作用し且つ他の関連した
作用を行う装置の動作を説明することば適当である。
他の2つのポンプ位置の動作は以下に説明する第1のポ
ンプ位置の動作と同じである。
情動ラッチ240が組立てられたカセット302(第4
3図乃至第48図)の前部から充分に離れて引き戻され
ることによって、滑動ラッチ240の細長い製形状穴2
58の広い部分は出口管306を閉じて流体が組立てら
れたカセット302を流通するのを阻止する。入口管3
04は静脈袋のような流体源(図示せず)へ連結され、
且つ出口管306は注射セットのような流体送出装置(
図示せず)へ連結され、その使用は当業界でよく知られ
ている。滑動ラッチ240は静脈袋ラインの他の閉鎖体
と一緒に開かれ、且つ流体が酸ライン、組立てられたカ
セット302及び注射セットを充満する0組立てられた
カセット302を叩き又は振ることによって残留空気泡
がラインを通って振出する。その時滑動ランチ240は
引き戻され、且つ出口管306は閉じられ、且つシステ
ムはプライム作用された状態になり、組立てられたカセ
ット302は主ポンプユニ7)に装着される準備をする
滑動ラッチ240が引き戻されると、滑動う。
チ240の前部分242と滑動ラッチ240の前部分2
42に面する組立てられたカセット302の前部頂部分
(カセット本体100及びリテーナキャップ190で形
成される)との間は開いたままになる。ここで使用され
る例として、組立てられたカセット302が第1の位置
(ポンプシャシ370の左端部上の位置)に取付けられ
る場合、滑動ラッチ240の前部分242及び組立てら
れたカセッI−302の前部頂部分の間の開口は組立て
られたカセット302が装着される時に第1の対の曲が
ったセグメント372及び374を受入れる。リテーナ
キャップ190(第43図)である組立てられたカセッ
ト302の頂部表面はポンプシャシ370(第62図)
の底部に対して取付く。
組立てられたカセット302の主ポンプユニットへの装
着に先立って、滑動ロック560は充分に前進され、ラ
ッチ爪340が前述したように且つ第99図に示すよう
にラッチヘッド310から離れるように開かれねばなら
ない、加えて、爪組立体360は充分に上方の位置にあ
るべきであり、それは爪組立体360を位にセンサー6
14を用いてこの位置へ駆動させるように動力モジュー
ルカム580を駆動する電動機606を用いて達成され
得る。
組立てられたカセット302の最後縁が上方へ傾けられ
ることによって、組立てられたカセット302の頂部の
最後縁は次に圧力変換器660(ポンプシャシ370の
底部と同一平面に取付けられている)とカセット案内5
10の頂部側との間のポンプシャシ370の底部に対し
て配置される0組立てられたカセット302の頂部の最
後部分はその左側の左横方向支持壁384及びその右側
の右横方向支持壁390の間の位置へポンプシャシ37
0の後部の方へ滑動され、組立てられたカセット302
の最後部分の大部分は光センサ−モジュール670の切
欠き680に嵌合する0組立てられたカセット302の
上部右後部隅は右隅支持壁396によってポンプシリン
ダ112(第4図)の後方の組立てられたカセット30
2の後部中に及びポンプシリンダ112に近接する組立
てられたカセット302の右側部の部分上に支持され且
つ配置される。
組立てられたカセット302が所定の位置に充分に押し
戻されると、組立てられたカセット302の前部はポン
プシャシ370の底部に近接して傾けられ、ポンプシャ
シ370の底部の第1の対の曲がったセグメント372
及び374は滑動ラッチ240の前部分242及び組立
てられたカセット302の前頂部分の間の領域に嵌合す
る。滑動ラッチ240は次にカセット本体100中へ押
込まれることができ、滑動ランチ240の逆り字形状部
分250を曲がったセグメント372と係合するように
滑動させ、且つ後方の逆り字形状部分252を曲がった
セグメント374と係合するように滑動させる。このた
め、組立てられたカセット302は滑動ラッチ240が
再び引き戻されて組立てられたカセット302を解放す
るまでポンプシャシ370の底部の位置に保持される。
同時に、出口管306は開かれるが、弁アクチユエータ
620の少なくとも1つがいかなる与えられた時間にも
その充分に下方の位置にあり、それにより組立てられた
カセット302が主ポンプユニットにいつ装着されよう
とも組立てられたカセット302を通る自由な流れを阻
止するので、流体は出口管306を流れない、また、こ
の最初の装着位置でピストンキャップ部分262がポン
プシリンダ112の最上部に配置されることは注目され
よう。
動力モジュールカム580がピストン組立体280の往
復動及び弁アクチユエータ620A及び620B (第
112図)の運動の両方を動作することは上述したよう
に理解されよう、このピストン及び弁駆動システムは「
薬物注入システム用機倣的駆動システム」と題する出願
の主題である。
ピストン組立体280及び弁アクチュエータ620A及
び620Bの運動は第80図の線図に対応し、最初に装
着された位置が線図の零度位置におおよそ対応する。こ
の位置で、大口弁アクチユエータ620A及び出口弁ア
クチエエータ620Bはそれらの閉位置にある。
大口弁アクチユエータ620A及び出口弁アクチエエー
タ52QBの開位1がそれらの完全な上方位置であり、
且つそれらの閉位置がそれらの完全な下方位置であるこ
とに注目されたい、大口弁アクチユエータ620A及び
出口弁アクチュエータ620Bが組立てられたカセット
302の弁隔膜170のドーム状部分178上の所定の
位置になければ、第1の通路128、ポンプシリンダ1
12への小直径穴11B及び第2の通路134を含む領
域は完全に開かれ且つその中の流体の流れは制限されな
い、大口弁アクチュータ620Aがその閉位置即ち完全
な下方位置にある時、第1の通路128及び小直径穴1
18の中間に配置されるドーム状部分178の部分は第
1の通8128及び小直径穴118の間の僅かに高めら
れた縁取り146の部分上へ下方へ押され、それにより
第1の通路12B及び小直径穴118の間の流体の流れ
を阻止する0人口弁アクチブエータ620Aのこの位置
をその閉位置と称する。
同様に、出目弁アクチュータ620Bがその閉位置即ち
完全な下方位置にある時、小直径穴118及び第2のi
i回路134の中間に配置されるドーム状部分178の
部分は小直径穴11B及び第2の通路134の間の僅か
に高められた縁取り146の部分上へ下方へ押され、そ
れにより小直径穴118及び第2の通路134の間の流
体の流れを阻止する。出口弁アクチュエータ620Bの
この位置をその開位置と称する。
電動機606は動力モジュールカム580を駆動し始め
て大口弁アクチユエータ620Aを開かせ、第113回
に示づように出口弁アクf・ユニータロ20Bを閉じた
ままにする。動力モジプールカム580が電動機60G
によって回転され続けると、ピストンキャップ部分26
2はポンプシリンダ112中を下方−・引かれ、流体を
流体a(図示せず)から入口管304、泡トラツプ10
4及び第1の通路128を通してポンプシリンダ112
中へ吸込む、ポンプシリンダ112が充満されると、大
口弁アクチユエータ620Aは閉じられる。大口弁アク
チユエータ620Aが完全に閉じられた後たり、出口弁
アクチュエータ620Bは開かれる。第114図は流体
が圧送される前に出口弁アクチュエータ620Bが開い
ているシステムを示す、主ポンプユニットはシステムを
作動する電子制御システム(II示せず)に応動する。
この電子制御システムは好ましくはマイクロプロセッサ
を基本とし、当業界で知られているような在来型である
ことができ、又はここで説明したシステムの独特な機械
的構造を高めるために異なるものでもよい。
流体は動力モジュールカム580を回転1.7てピスト
ンキャップ部分262をシリンダ中で」二方へ駆動する
電動機606によってポンプ作用され、流体をポンプシ
リンダ112から流出し、結局組立てられたカセ−)1
302から出口管306を通して汰出し、そこから流体
は注射セント(図示せず)を通して、色名へ供給される
やシステムは流体をポンプ作用する電動機606を操作
することによって流体を選択した流量でポンプ作用する
ことができることは当業者により理解されよう。加えて
、位置センサー614の使用は動力モジュールカム58
0及びピストン組立体280の正確な位置を指示するフ
ィードバック信号を提供し、それによりどの位の量の流
体が装置によって圧送されたかを指示する。
in述したように、組立てられたカセット302の最後
部分はカセットを主ポンプユニットに装着する時に光セ
ンザーモジコ、−ル670の切欠き680中に配置され
る。これは組立てられたカセット302及び光センザー
モジュール670だけを示す第101及び第102に示
される。若干の状況では、ここに説明したシステムと共
に幾つかの胃なる形式の組立てられたカセット302を
使用することが望ましいことがある。例えば、異なるカ
セットは異なる流れ範囲を得るために異なる行程容量を
必要とすることがあり、又はカセットの入口管304及
び/ヌは出口管30Gに革なる取付具を必要とすること
がある。腸内ポンプカセット、連続動脈−静脈血液濾過
(CAVH)カセット、連続血液抽出カセット又は自己
輻血力4.ットのような特別用途のカセットが製作され
得る。
不正のカセットの使用は高度の危険を呈することがある
ので、装着された特別のカセットを識別することは大い
に望ましいことが認められよう。
これは3つのカセット識別指標148.150及び15
2の使用によって行われる。これら指標のそれぞれを作
ることによって、8つの異なるコー・ドまでの二進ビッ
トが作られ得る。フェイルセーフ動作を保証するも長な
コードを用いることによ−)て、3つの異なるカセット
を識別することができる。加えて、カセットの欠如をも
検知することができる。図示した例では、第1のカセッ
トを識別する指標148及び第3のカセットを識別する
指標152は第1の形式(便宜上論理lとして識別され
る)のものであり、第2のカセットを識別する指標15
0は第2の形式(便宜−1−論理0として識別される)
のものである。
組立てられたカセットがその最後部分を光センサ−モジ
ュール670の切欠き680中に配置して装着されるこ
とにより、第1のカセットを識別する指標148は第1
の対のセンサー要素、即ち光[686及び光センサ−6
92と整合される。
同様に、第2のカセットを識別する指標150は第2の
対のセンサー要素、即ち光源688及び光センサ−69
4と整合される。同様に、第3のカセットを識別する指
標152は第3の対のセンサー要素、即ち光源690及
び光センサ−696と整合される。
第2のカセットを識別する指標150(論理0)及び第
2の対のセンサー要素が第103図に示される。光源6
88からの光はりテーナキャップ190中の穴208を
通してカセット本体100上を照射し、そこで光はカセ
ット本体100の上部表面102の底部に成形された逆
v字を構成する第2のカセットを識別する指標150に
よって散乱される。また、種々のプリズム形式の構造が
光センサ−694へ到達しない光を散乱して論理Oが光
センサ−694によって出力されるように使用され得る
ことは注目されよう0例えば、逆V字構造はカセット本
体100の上部表面102の頂部側に成形され得る。散
乱レンズの代わりに塗料又は他の阻止便法を使用し、又
はリテーナキャップ190(第13図及び第14図)に
穴206.208及び210の1つ以上を選択的に成形
し又は成形しない他の別の構造を含む。
第3のカセットを識別する指標152(ここに図示しな
い第1のカセットを識別する指標148と同様に論理l
である。)及び第3の対のセンサー要素が第104図に
示される。光源690からの光はリテーナキャップ19
0の穴210を通してカセット本体100の第3のカセ
ットを識別する指標152へ照射される。第3のカセッ
トを識別する指標152はカセット本体100の上部表
面102から上へ延びる円筒状突起であり、該円筒状突
起は光を光センサ−696へ導く光管のように作用し、
そこでそれは光センサ−696に論理lの出力を発生さ
せる。好適な実施例では、カセット本体100は透き通
ったプラスチックで構成されて第1のカセットを識別す
る指標148及び第3のカセットを識別する指標152
が光をそれを通して導(のを許す、また、好適な実施例
では、カセット302が所定の位置にない時、3つの出
力の全てが論理1であり、且つこの信号はカセットが装
着されていないこと又はカセット302が不適正に装着
されたことを指示するために使用される。
それ故、3つのカセット識別指標14B、150及び1
52は光センサ−モジュール670からマイクロプロセ
ッサ(図示せず)へ供給される3つのディジタルカセッ
ト識別信号が装着されたカセットの特別の形式を識別す
ることを可能にすることは理解されよう、このカセット
識別システムを用いることによって、装着されたカセッ
トの不適当な使用及び/又は不適正なカセットの装着が
防止され得る。
組立てられたカセット302がラッチ機構を適正に閉じ
て主ポンプユニットに適正に装着されたことの指示を与
えることは望ましい、これは滑動ロック560がカセッ
ト案内510の後部に充分に押し戻された時に起こる。
これは滑動ラッチ240:@組立てられたカセット30
2中へ充分に滑動させ、滑動ラッチ240のタブ257
を滑動ロック560の切り欠き564に嵌合させて滑動
ロック560を後ろへ駆動し、それにより爪組立体36
0をピストン組立体280に係止することによって達成
される。
係止の指示は光センサ−モジュール670の底部の光源
682と光センサ−684との使用によって得られる。
滑動ロック560が第99図に示すその装填位置即ち前
方位置にある時、光センサ−モジュール670の斜面5
70は第105図及び第106図に示すように光センサ
−モジュール670の底部の光源682及び光センサ−
684に近接しである。斜面570の存在は光源682
から入る光を光センサ−684から離れる方へ右へ反射
し、それによりラッチ閉鎖信号を阻止する。
滑動ロック560が第100図に示すその閉位置即ち最
後位置へ充分に戻されると、光センザーモジュール67
0の斜面570は第1.07図に示すように光センザー
モジュール670の底部の光源682及び光センサ−6
84に近接しない、寧ろ、滑動ロック560の矩形連結
セグメント566の平らな底部に装着された反射表面5
67が光を光源682から光センサー684中へ反射し
、それによりラッチ閉鎖信号を発生する0反射表面56
7は鏡として作用し、且つ例えば矩形連結セグメント5
66に高温スタンプされ、又は矩形連結セグメント56
6の底部に接着された7^セグメントであり得る。
滑動ロックが閉鎖されて組立てられたカセット302が
所定の位置にあることの追加の確認は」二連したように
カセット識別指標を検査することにらって得られる。カ
セットが適正に装着さていること及び滑動ロック560
が閉位置にあることの絶対的に確実な61認を得るため
に、好適な実施例は光センサ−684と光センサ−69
2,694及び696との両方からの正しい信号を必要
とすシステムの必要な作用の1つはシステムの流体ライ
ン中の空気の検知を可能にすることである。
好適な実施例のライン中の空気の検知(AILD)シス
テムは第108図に示され、且つ組立てられたカセット
302の凹んだレンズ部分138と、一対のセンサー要
素、即ち光センサ−モジュール670の光源698及び
光センサ−700とを含む。
凹んだレンズ部分138け鼎立てられたカセット302
を通る流体経路中の光学的に観察する領域であり、且つ
第108図に示す好適な実施例では反転プリズムである
。どの実施例の凹んだレンズ部分138も全体的に69
7で示す集束レンズを含む、光源698及び光センサ〜
700は両方共に組立てられたカセット302の凹んだ
プリズム式レンズ部分138の下で光センサ−モジュー
ル670に取代けられる。
第108図のシステムの光学装置は光が1つの媒体から
少ない稠密の媒体へ#′l−動する時の光の性質を利用
し、且つ「逆反射」構造である。空気が流体チャネル中
にある時、光源698からの光は第108図に示す経路
に従い、凹んだプリズム式レンズ部分138の一方の底
部から他方へ反射し、且つそこから下方へ光センサ−7
00まで通る。
凹んだプリズム式レンズ部分138の上部表面が流体膜
で濡れている時でさえ、全内部反射は起こる。流体がチ
ャネルにある時、光は凹んだプリズム式レンズ部分13
8を通して流体中へ反射する。
もし流体が透き通っているならば、光は流体を通って1
70まで通過し、そこで光は弁隔膜170又はりテーナ
キャップ190によって吸収されるか、又は弁隔膜17
0及びリテーナキャップ190の両方を通過する。従っ
て、弁隔膜170は透き通っており、光吸収性であるこ
とができ、又は光を散乱することができ、空気が流体経
路中にあることを示す信号を発生ずるに充分な光を光セ
ンサ−700に戻さない、もし弁隔膜170が透き通っ
ているならば、リテーナキャップ190は透き通ってお
り、光吸収性であることができ、又は光を散乱すること
ができ、空気が流体経路中にあることを示す信号を発生
ずるに充分な光を光センサ−700に戻さない。もし流
体が不透明であるならば、光は流体によって吸収される
。いずれの場合にも、光は光検知器へ戻らない、わずか
ながらも起り得る光の反射は空気の場合と比較して小さ
い。
第108図に示す好適な実施例の材料の要件はカセット
本体100が透き通った材料で作られること、弁隔膜1
70が透き通っており、光吸収性の材料又は光を効果的
に散乱する材料で作られることである。もし弁隔膜17
0が透き通っているならば、リテーナキャップ190は
透き通っており、光吸収性の材料又C才光を効果的に散
乱する材料で作られねばならない。要約すると、組立て
られたカセット302の流体チャネルは、流体チャネル
中に空気が存在することにより、光源69Bによって送
られる光が光センサ−700によって検知されるように
構成される。流体チャネル中に含まれる流体によって、
光は流体の透明度又は不透明度にかかわりなく殆ど又は
全く検知されない。
それ故、ライン中の空気泡が上述した装置で容易に検知
され得ることは当業者に理解されよう。
第108図に示す構成に対して3つの別の実施例がある
。第1に、第109図で、反射表面702が光センサ−
モジュール670の切欠き680の光ss 98及び光
センサ−700に対向する側部に装着される。この実施
例の凹んだレンズ部分138はV字形状であり、光はV
字形状の底部から向けられる。カセット本体100、弁
隔膜170及びリテーナキャップ190の材料は全て透
き通っている。透き通った流体が流体経路中に含まれる
時、光B698からの光は反射表面702へ屈折し、且
つ光センサ−700へ戻って高い信号を与える。空気が
流体経路中に存在する時、光源698からの光は凹んだ
レンズ部分138を通過することなくそれから反射し、
それにより光センサ−700へ到達しない、しかしなが
ら、脂質が流体経路中に含まれる時、光は凹んだレンズ
部分138を通して屈折し且つ脂質によって吸収されて
流体経路中の空気を指示する信号を与える。それにより
、第109図に示す構成は透き通った流体と共にだけ使
用するに通することは理解されよう。
次に第110図を参照すると、7字形状チャネルを使用
し、7字形状の底部が平らである別の変化例が例示され
る。光は光源698から向けられ、光B698は光セン
サ−モジュール700の切欠き680の底部の光センサ
−700に直接に対向して光センサ−モジュール670
の切欠き680の頂部に取付けられている。カセット本
体100、弁11i111170及びリテーナキャップ
190の材料は透き通っている。光センサ−700によ
って受取られる信号は液体経路中の脂質に対して低く、
且つ流体経路中の透き通った流体に対して高いことは直
ちに理解されよう、空気が流体経路中に存在する時、若
干の光はV字形状の側部から反射され、光センサ−70
0へ到達しないが、若干の光はV字形状の平らな底部を
通過して光センサ−700へ到達する。それ故、空気に
対して中位のレベル信号が受取られる。従って第110
のシステムは3レベルシステムであり、ディジタルでは
ない。
次に第111図を参照すると、7字形状の凹んだレンズ
部分138を使用し、光がV字形状の頂部から向けられ
る別の変化例が例示される。この実施例では、光−a6
98及び光センサ−700は底部ではなく光センサ−モ
ジュール670の切欠き680の頂部に取付けられる。
カセット本体100、弁隔膜170及びリテーナキャッ
プ190の材料は全て透き通っている。光センサ−70
0によって受取られる信号は流体経路中の空気によって
高く、流体経路中の透き通った液体によって低く、且つ
流体経路中に含まれる脂質によって概ね中位である。第
111図のシステムは第110のシステムのように3レ
ベルシステムであるが、第110図のシステムの光学装
置は第111図のシステムの光学装置より優れている。
次に第115図及び第116図を参照すると、「薬物注
入システム用圧力隔膜」と題する出願の主題である圧力
変換器システムが説明される1図示したように、圧力隔
l11182は平らである圧力変換器660の底部に接
触する。加えて、圧力隔膜182は圧カブラド−130
にその頂部又は側部で接触せず、圧力隔膜182の運動
を高度に正確に且つ感応的にする。
圧力変換器660はその底部に薄いステンレス鋼隔M7
10を有する。隔膜710はステンレス鋼ハウジング7
12によって縁部から支持され、該ハウジング712は
正方形セグメント664へ通じる通路714を中に含む
、正方形セグメント664は通路714と連通するセン
サー要素(詳細には図示しない)を含み、該センサー要
素は標準的なシリコン圧電抵抗性ホイートストンブリッ
ジ式装置716である0通路714はシリコーン油で満
たされて隔11710上の圧力をシリコン圧電抵抗性ホ
イートストンブリッジ式装置716へ連通する。
組立てられたカセット302内の出力側流体圧力は圧力
隔M182と隔M710を介して通路714内のシリコ
ン油に連通し、そしてそれによリシリコン圧電抵抗性ホ
イースト・ンブリソジ型装置716へ連通し1、その装
置が圧力を指示(る電気信号をリード線666上に与え
るということが当業者に理解されるであろう8したがっ
て、圧力が測定されて、下流の閏塞、ポンプ作用、流体
圧力等の指示と提供する6 前に述べた如く、流体供給制御システムは[薬物注入シ
ステム用流体放出制御及び監視装置」と題する]987
年12月4日出願され゛た米国特許出願第128,97
3号に完全に説明されている。
第117図はそのシステムの作動中のボング作用シーゲ
ンスをダイアグラムに示しt:ものである8ポンプと弁
の作動には4つのフェーズ(相)があり、その4つの相
はシステムの作動中に反復する8変位が「満杯」から空
へ減少する“放出”相が1ちり、その間出口弁は開、大
口弁は閏に留まる。その“′放出“相には゛′充填弁パ
相(充填用への弁切換用)が続き5この相では出口弁が
閉じられ、それから入日弁が開かれる。次は“充填”相
であり、ポンプ変位はO(あるいはほば0)から“満杯
“′へど増加し、そ入口弁が閉じられ、それから出口弁
が開かれる7次に第11゜8図を参照すると、システム
の作動の大要を示す図式的なブロックダイアグラムがあ
る。゛割合”指令が比例式積分制御器800へ供給され
るが、それはデジタルフィードバック制御器である。比
例積分制御器800は出力をモータパルス発生器802
へ供給し、それは次げ直流モ・−タとギヤ804(それ
は組込式歯車減速ユニットを有するモ・−夕606であ
る)を駆動する。エン−7−ダ806(それは角度方向
進み位置センν〜614とセンサ円板6]、6である)
がフィードバック情報を位置検知回路808を介して比
例積分制御器800へ供給する。
直流モータとギヤ804はカム8JO(それは5;タカ
モジ1−ル580である)を駆動し、次にカムは人口弁
アクチュエータ812.ピストンアクチュエータ814
.出口弁アクチュエータ816を駆動する。入口弁アク
チュエータ812は入口弁818を駆動し、ピストンア
クチュエータ814はピストンキャップを有するシリン
ダ内のピストン(これら全ては集合的に820として引
用される)を駆動し、出目弁7゛クチュエータ816は
出目弁822を駆動する8これらの要素は上記カセッ1
−・と駆動列のIII造に言及している明細書の部分に
おいて明瞭にli!I!!て°きる。
比例式分制御器800は正確な調整のための閉フィード
バック制御を使用し、その“割合“指令の目標値て′あ
るいはその近くでシステムの平均流体流量割合をt、!
l持するのに用いられる。これは、駆動装置と力(ニッ
トの串擦、慣性、そ[2て流体の背圧によって生ぜられ
る負荷パラメータでの差異を補償する。流体放出割きの
範囲は定期的に(本好適実施例においては3秒毎に一度
)成し遂げられ、゛放出″相の間選定された流木放出割
きを成ずのにjス;ばれた幅を存するモータパルス発生
器802からの信号を送る、選択される時間間隔は長す
ぎてはならず、その流れはかなりの寸法の巨丸剤の搏動
性の放出に似ている。それはまた可かすぎてらならず、
モータの過度の窄滅を避けねばならない。
3秒の期間はこれら両方の粂件を満足する。
規則正しいタイムインターバルでその比例積分制御器8
00はエン7−ダ806がらのフィードバックに基づい
てモータ電圧パルス幅を計算する。
2つの異なったパルス振幅lノベルが使われて、80マ
イクロリツタの搏出呈を有するカセットを用いて、0.
1から999mN/hrの平均流体流量割合の範囲を促
供する。好適実施例においてこ!1らの電圧は5ボルト
と13ボルトで、高い方の電圧はどより高い作動速度を
生ずる。“放出“相の最後に、直流モ・−夕とギヤ80
4はほぼ全速度で作動し、”充填弁“相5゛充填“相及
び″放出弁“相を速やかに成し遂げ、もう】・つの゛放
出”相の準備をする。
エンコーダ806は、1)ホ・−ムポジション(第11
7図に示される)、2) 放出スj−ロークマーカー(
それは放出ス)・ロータにおけるエンコーダ806上の
進み位置マーカーである)、3)増加放出マーカー(そ
れは放出ストロークにお(〕るエンコ・−ダ806から
の直角位相インジケータである)、4)再充填サイクル
の最後でのブレーキマーカに関するポンプの作動に必要
な情報、を供給する。とても少ない流体流旦割合につい
ては、再充填サイクルのfif&で直流モータとギヤ8
04を止める必要がある。これは、ブレーキ期間中にモ
ータ(804Aと呼ばれる)の巻線を短絡することによ
り行なわれ、そのブレーキ期間は第117図に示される
ように“放出弁”相の最後にある。
コンテナ側の閉塞に応答して変化するパラメータを監視
することは有利であるので、本発明はポンプを作動させ
るモータ804Aにl$lf連したパラメータを利用す
る。モータ電流が流体供給ライン内の上流側閉塞の存在
を速やかに指示するための最も正確で便利な検知機構を
提供することが発見されたので、好適実施例においては
コンテナ側閉塞検知(CSOD)警報はモータ電流の変
化に基づく、コンテナ側閉塞が生ずると、カセットポン
プの充填動作はコンテナ側配管内の圧力を減少させ、負
荷トルクが大きくなり、したがってモータ電流が増加し
モータ速度が減少する。
モータ電流はくブラシによる)整流により生ぜられる辣
波や、カセットと駆動装置中のシステムの公差の績重ね
によって生ずる可能性のあるバルブ伴動中の高負荷の如
き他の破裂信号異状を受け、それらは大きな辣波電流を
生ずるかもしれない。
本発明のシステムは再充填中のモータ電流の積分子波操
作であり、したがって、さもなければ好ましからざるノ
イズとして現われるにちがいないそのような過渡電流を
弱める。精分間層は速度の関数であり、速度は負荷の関
数であるから、電流の積分は他の計量法より大きな感度
を提供する。コンテナ側の閉塞によって速度は低下し、
それにより積分間隔が増加し、電流の精分が増加する。
その信号は“充填”サイクル中に得られ、そのサイクル
は第117図のダイアグラムにおいて180°と300
”の間の期間である。もしそうするのが必要ならば、信
号は充填サイクル中そしてそれに続く“放出弁”サイク
ル中にも得られてもよく、それでも流体ライン中の上流
側閉塞の存在の優れた指示を提供する。
第119図を参照すると、モータ電流を示す電圧信号が
センサ829を使ってモータ804Aから得られ、精分
器830へ送られる。精分器830を使って、ボン1室
を満すのにかかる時間の期間(あるいはポンプ室を満す
のにかかる時間に放出するのに弁を準備する時間をグラ
スした期間)にわたってモータ電流を積分する。′!R
分器830からの出力はアナログ−デジタル変換器83
2へ供給され、その変換器832の出力は較正回路83
4と比較器836へ供給される。この積分器830から
の信号はC90D値と呼ばれる。
較正回路834は比較器836へ警報スレッショルド値
を提供するのに用いられ、その17報スレツシヨルド値
はそのシステムの初期較正に基づいて較正回路834に
より計算される。幾つかのシステムの構成要素はベース
モータ電流の大きさやそれに関連した積分器出力とコン
テナ側閉塞により引き起される2gJに重大な変化性を
生ずるかもじれないので、較正が必要である。変化性の
一因となるファクタには、モータの磁化、電機子の抵抗
、駆動摩擦、増幅器のオフセット、検知抵抗と積分器の
ゲイン、それと電流供給出力電圧などにおける公差を含
む、カセット302はさらにカセットの摩擦と弁閉塞負
荷における差による電流信号における変化性を導入する
。使用される個々のカセット302と電子部品のゲイン
によるものを除いて全ての変化性のファクタは較正によ
り補償され得る。警報スレッショルド値は、較正によっ
ては正せられない要因を考慮して選ぶことができる。較
正は5ボルト信号を用いて約30秒間モータを連続的に
作動させ、存分された電流の平均のCSOD値(これを
UoffseLと称する)を決めることにより達成され
る。カセットの摩擦を除くためにピストンキャップとブ
ーツシール260が取除かれたカセットが較正の間使用
される。各カセットの特質により導入されるファクタの
影響は、使用される潤滑剤の選択と処理範囲の注意深い
制御によって最小にされるであろう、同様に電子部品の
ゲインにより導入されるファクタの影響は、非常に小さ
な公差を存する高品質な構成要素を使うことによって最
小にされるであろう。
警報スレッショルド値はそこで多くの装置とカセットか
らの実験的データを使用して開発されノ、二方法に基づ
いてUoffs、etから決定される。警報スレッショ
ルドは、LJoffseLに1.5と3.0の間の因数
(好適実施例では2.0)をかけ、その積を最大ど最小
の限度に従わせることにより決められることが判明した
。最小限度は約42星位(1ミリアンペア・秒が10単
位に等しい)であり、最大限度は約80単位である。
したがって、もしUofrseLに2.0を掛けて決め
られた警報スレッショルドが42単位より小さけ!1ば
、較正回路834から比較器836へ供給される警報ス
レッショルド値は42Ji1位となる。同様にもしUo
f[setに2.0を掛けて得られた警報スレッショル
ドが80単位より大きいと、較正回路834から比!!
2器836へ供給される警報スレッショルド値は80単
位となる。その他については、較正回路から比較器83
6へ供給される警報スl/ツショルド値はUoffse
Lに2.0を掛けて決められた警報スレッショルド値と
なる。
そのシステムの作動中、もし積分器830からアナログ
−デジタル変換器832を介して比較器836へ供給さ
れるC S OD値が較正回路834から比較器836
へ送られる警報スl/ツショルド値より大きいと、比較
器836から警報回路838へ信号が送られて、コンテ
ナ側閏賽の存在を示す警報が発っせられるようになる。
その警報回路は好ましくは視認可能な警報と可聴警報の
両方を提供するであろうが、そのいずれも単一警報とし
て用い得る。
放出サイクル中、本発明のシステムは積分器830の出
力であるC EE OD値を一定に保持する。
ユ、ンコーダ806(第117図)からの信号が積分器
モード(積分、保持、リセット)を制御するのに使われ
る。保持礪能は放出サイクル中のザンブリングを許すの
に要求され、積分器830はこの機能を便宜に提供する
積分機能を達成する簡単化された回路が第120図に示
されている。1オームの電流分路抵抗940がモータ電
流を恐知するのに使用され、6知された信号は電子積分
器842の正入力へ加えられる。
0.01マイクロフアラツドのコンデンサ844が電子
積分器842の員入力と出力にまたがって置かれている
。2つの伝送ターl−スイッチ846と848がエンコ
ーダ802(第118図)からの信号に基づいて積分器
の作動を制御する。第1の伝送グー1〜スイツチ846
の入力は電子積分器842の正入力へ連結されている。
第1の伝送ゲートスイッチ846の“0”出力は第2の
伝送ゲートスイッチ848の入力に結合され、一方策1
伝送ゲーhスイッチ846の“1′°出力は回路に連結
されていない9第2伝送ゲー■・スイッチ848の“l
 n出力は電子積分器842の出力に連結され、゛0°
゛出力は100オームの抵抗850に結合され、その抵
抗850の他側は接地されている。電子積分器842の
出力はCSOD値である。
DEI−がlの時、電子積分器842はその出力(CS
OD値)が前に何であろうと保持1〜、IIOMEAの
値は無関係である。DELがゼロの時(すなわち再充填
において)、電子積分器842はHOMEAが“1”の
時にリセットされるか、あるいはII OM E^が“
0“ならば積分し続(する。電子積分器842の出力は
分路抵抗840の値、電子積分器842のRC時定数、
増幅器のオフセラ1−、モータの速度(これはエンコ・
−グのタイミングしたがって積分11J1間を決定する
)、それど勿論モータ電流■綱によって決められる。種
々の構成要素に関する容認できる値が第120図に示さ
れている。そのシステムは、電子積分器842が保持モ
ードにある時に、周期的にA/D変換器を介j2て積分
器の出力(CS OD値)を標本抽出する。
第121図に、第117図のダイアダラムに対応した角
度位置についてのHOMEAとDELの好適な値が与え
られている。第12211に他の値が例示の目的で与え
られている。最初に、前に述べたようにモータ電流が充
填位相と“放出弁゛位相の両方にわたって積分されて良
く、第122図の)[OM E AとDELの値がこれ
を達成する。さらに上に注意したように、DELが“1
”の時のHOMEAの値は無関係である。!&後に“充
填”位相に先立って電子積分器842をリセットするた
めに、HOMEAは“充填弁”位相<120”から18
0”)の最後の部分の間だけ“1”である必要がある。
好適実施例のシステムはさらにポンプ1ffitltの
位置を60マイクロ秒間隔で監視するであろう、このサ
ンプリング割合は、最も速いモータ速度(300〜36
 Orpm)で再充填サイクル毎に少くとも1つのサン
プルが得られることを保証するために選ばれる。ポンプ
が積極的に流体を注入しており、そのポンプが放出サイ
クルに入った時、積分器830の出力はA/Dコンバー
タ832を使ってサンプル取りされる。この抽出された
CSOD値は比較器836によって、CSODII2正
処理によって決定され、較正回路834に蓄えられてい
たv911スレッショルド値と比較される。
もしサンプル取りされたCSOD値がその警報スレッシ
ョルド値よりも大きいと、システムはコンテナ側閉塞が
存在することと判断し、警報が鳴らされる。
開いたラインと閉塞されたラインをM別するモータ電流
信号を得ることは、モータ804Aの注意深い制御を要
求する。2つの電圧、5ボルトと13ボルトが0.1+
i1/時と999社/時の間の割合で圧送するために要
求される速度範囲を提供するのに用いられ、13ボルト
がより高い範囲の流量割合について使用される。5ボル
ト操作時、閉塞中の信号は開いたラインから圧送してい
る時の信号の約2倍である。しかしながら13ボルトで
は、モータ804Aはキャビテーションを引き起すより
高いスピードで作動する。これによって、開状態と閉塞
状態との信頼性ある識別を可能にするにはあまりに小さ
すぎる積分された電流信号(すなわちそのA分されてい
る信号はあまりに時間が短かく電流における増分があま
りに小さい)が得られる。
したがって、13ボルト操作が要求されるポンプ作用速
度では、本発明のシステムは周期的に1つの完全な再充
填サイクルの間5ボルトでモータを駆動し、積分された
電流信号Uを測定する。この5ボルト再充填サイクルは
各5番目のモータパルス毎に一度適用され、それは速度
を高い割合にそして最大負荷の下において正確に維持す
る能力を傷つけることなく、適切な警報応答時間を提供
するために選ばれた間隔である。パルスは1つの完全な
再充填サイクルの間モータを駆動するのに十分長い時間
の間5ボルトであり、それからそのの パルスの残夕h13ボルトに上昇する。この混成駆動電
圧が使われると、フィードバック制御器によって決めら
れるパルス幅は、5ボルトで完全な再充填を完了するこ
とと高い出力圧力下で正確で安定したスピード制御を維
持することの両方を保証するために、長くされねばなら
ない。
その混成電圧パルス幅を計算する式は下記の通りである
(0と160のエンコーダ計数の間、ここで0は放出サ
イクルの始め、160はその最f& )、N はエンコ
ーダ計数として表わされた速度制御に対する指令(すな
わちml1時から変換された)、U+Sは現在のサンプ
リング期間で閉ループ制御器により計算されたパルス幅
、そしてgはゲインである。典型的なN。についての値
はその速度の1.667倍であり(80マイクロリツタ
ー搏出旦、放出サイクル当り160カウント、そして3
秒の制御期間に基づく)、ゲインgは典型的には2.0
である。
モータの作動が充填サイクルに配置されたポンプ機構と
一緒に始まるならば5次の放出ストローク中のCSOD
値は無視されねばならない、これは、モータの動きが存
在しない時にも存在するオフセット電圧の積分による人
工産物を取除くために行なわれる。
第123図を9照すると、注入開始あるいは注入υj合
の変更(、−当り、tZ′令さt]た駆動電圧がシステ
ムの割合指令入力に基づいて計算J久れる。Lj。
がってモータ804Ali望ましい注入割僑によって、
5ポルl−マたは13ポルI・のいずれかの基本的な速
度で駆動;もれ乙。その指令された駆動電圧は再充填と
放出サイクルの両方の間使われる。システム中のカウン
タが値°“1“で初期化されろ。指令された駆動電圧の
ブー丁ツクからパルスの適用を通るサイクルが各制御期
間(好″jf!i実施例においては各3秒)の間起るで
あろう。
」二連の如く、システムの感度を増すために、←−タ8
04 Aが5ポル1−の駆動電圧で完全な再充填サイク
ルを通って動かされ1.:時に、全てのCS OD値が
涜まノー;る。各再充填サイクルはCS OD信号を監
視するために使用I2得るので、もし望ましい駆動電圧
が5ポル1−であるなら、とのことは何の131題も生
1″、ない。この場音、指令された駆動電圧がチ[ツク
され、5ボルトでi)Jることかわかると、その−f・
−夕電圧;」5ポルI・にセットされ、所望とマ)長さ
の5ボルトパルスがモ・−タ804Aに与λらil−る
、充Jiリーイクルの終了が検知される度に1.その充
填サイクルの完了に続いてCS OD (ITが読まれ
、他方荷分器830は゛′保持”モ・−ドにある。5ボ
ルトパルスの完了に続いて、そのシステムは指令され)
7=駆動電圧のチェックに戻り、そこでモータ804A
にもう】、つのパルスを与λるシーケンスが始まるであ
ろう。
もし駆動電圧が13ポルI・ならば、周期的に完全な再
充填サイクルをして5ボルトで遂行されるように強いる
必要がある。これがカウンタが使用力 される4Mt縁である。本好適実施例では4、そのシス
テムは5番目毎のサイクルを5ポルl・で動かずj:う
にさぜられる。運転開始状態において、2番目のサイク
ルが5ボルト再充填サイクルを得るように使われる(そ
れがカウンタが最初に′1“にセットされる理由である
)。指令された駆動電圧がチェックさil、13ボルト
であることがわかると、モータ電j丁1j: t 3ボ
ルトにセットされろ。カウンタはそれがパ0”に等1.
いかどうか見るためにチェックされる(その場名5ボル
ト再充填サイクルが命令される)、 らL5カウンタが“0“に゛等しくなければ、5ポル1
− +IT光填ザ・イクルを強いるための何らの介入ζ
、要求さえしない。所望長さの13ボルトパルスがモ・
〜り804Aに与えられる。13ポル1−パルスの完了
に続いてカウンタは1だけ減少さぜられ、システムは指
令された駆動電圧のチェックに戻り、そこでモータ80
4Aにもう1つのパルスを与えるシーケンスが始められ
るであろう。カウンタが1に初期化されるので、ただ1
つの完全な13ボルトパルスが走らされることは明らか
であり、カウンタが減らされると、それは“0“に等し
くなり5ボルト再充填サイクルをさせることとなる。
もしカウンタがゼロに等しいかどうか決定するためのチ
ェックの時に、カウンタが事実“O”でt)ると決定さ
れるならば、完全な5ポル1〜サイクルが行なわれねば
ならない、モータ駆動電圧は直りに5ボルトにセットさ
れ、5ボルトパルスがモータ408Aに与えられる。も
しこの時ポンプが放出リーイクルにあるならば、システ
ムは進むて′1らろう。もしポンプが目下放出す“イク
ルになければ・システムは充填サイクルの最後が検知さ
れる上で侍−)で続行するであろう(1つの完全な充填
サイクルが5ポル)・で行なわノ1.るのを保証するた
めに)。
続行すると、システムは充填サイクルのMfftを探す
。充填サイクルの最後を検知すると、充填サイクルの完
了に続いてCSOD値が読まれ、−力積分器830は“
保持“モードにある。これに関して5ポルl〜で駆動さ
れる完全な充填サイクルは監視される。この点でモータ
電圧は13ポルl−にセットされてパルスを完了し、カ
ウンタは4にセットされる(各5番目のサイクルをして
1つの完全な充填サイクルを通して5ボルトで駆動され
るようにするために)。
混成電圧パルス幅を計算するために上に手えちれた式は
、ポンプInが放出サイクルへはいかに遠いかを判断す
るため、また閉ループフィードバックシステム(ポンプ
スピードを制御するなめG7使用される)によって計算
されたモータバルス幅を調節して、パルス幅がポンプ機
構を放出及び再充填サイクルを完全に通して動かすのに
足りるだけ十分に大きいことを保証するために使われる
もしこの補償がなされないと、パルス幅は13ボルトが
駆動電圧として使用されるかの如くに計算されるであろ
う、駆動電圧は一時的に5ボルトに減少されるので、そ
のitsは再充填サイクルへは駆動されず、C90D値
が測定され得ないかもしれない、さらに、5ボルト/1
3ボルト混成パルスへの低い応答は次のパルス(それは
13ボルトである)をして増加せしめ、過度の移動とい
う結果になるので、非補償のパルスは好ましからざるリ
ザーバ(コンテナ)とカセットとの間で使い捨て式カセ
ットのポンプの上流の流体経路に閉塞がある場合に警報
を与えることが当業者には理解されよう、その閉塞検知
システムは使い捨て式カセット/主ポンプユニットの結
合体に内包され、上流側付加型の検知器でない、そのコ
ンテナ側閉塞検知器は多くの利点を有し、全システムの
操作の安全性を高め、コンテナ側の閉塞に迅速かつ正確
に応答する。
本発明のシステムは滴下センサを必要とせず、注入され
る流体の源としてシリンジの使用を可能にする。それは
不正な警報という車形の生ずるのを最小にし、真の閉塞
の場合には正確にかつ効果的に警報を与える0本発明の
システムはさらに広く異なる粘性を有する流体の使用を
可能にすることにおいて適応性を有する。
本発明のシステムは、流体がどんな割合で注入されてい
ようとも、閉塞が生じてから最小時間で警報を発つし、
あらゆる操作条件下で高度の精密さと正確さを与える。
それは低電力で作動し、したがって電力を節約し電池寿
命を延ばす、それは公知の競合システムと経済的に競争
できる設計のものである。それは以上の全ての目的を、
何らの相対的不利益を生ずることなく、使い易さ、操作
の信顆性、耐久性、安全性といった全ての利点を維持し
たD様で達成する0本発明の利点により多くの利点を有
する優れたシステムが得られ、それらの利点によりその
システムは現在利用できるシステムに対するきわめて望
ましい代替物となる。
本発明の例示的実施例を説明したが、ここに説明された
発明にその精神から外れることなく多くの変更、改変、
改造が可能であることは当業者に明らかであろう、した
がってそれらの変更、改変、改造は本発明の範囲内にあ
るものと見るべきである。
【図面の簡単な説明】
第1図はカセットを通る流体経路の大部分を示す使い捨
て式カセット本体の上面図であり、第2図は第1図に示
すカセット本体の前面図であり、第3図は第1図及び第
2図に示すカセット本体の後面図であり、第4図は第1
図乃至第3図に示すカセット本体の底面図であり、第5
図は第1図乃至第4図に示すカセット本体の右側面図で
あり、第6図は第1図乃至第5図に示すカセット本体の
左側面図であり、第7図は第1図乃至第6図に示すカセ
ット本体の一部破断前面図であって、カセットへ供給さ
れる流体から空気泡を除去するために使用される泡トラ
ツプを示し、第8図は第1図乃至第6図に示すカセット
本体の一部破断右側面図であって、カセットに含まれる
流体ポンプのシリンダを示し、第9図は圧力隔膜として
作用し且つポンプの弁として作用する第1図に示すカセ
ット本体の頂部表面の通路をシールするために使用され
る弁隔膜の上面図であり、第10図は第1図に示す弁隔
膜の底面図であり、第11図は第9図及び第10図に示
す弁隔膜の破断後面図であり、第12図は第9図及び第
10図に示す弁隔膜の破断右側面図であり、第13図は
第9図乃至第12図に示す弁隔膜を保持するために使用
される弁隔膜リテーナの上面図であり、第14図は第1
3図に示す弁隔膜リテーナの底面図であり、第15図は
第13図及び第14図に示す弁隔膜リテーナの後面図で
あり、第16図は第13図乃至第15図に示す弁隔膜リ
ナーナの前面図であり、第17図は第13図乃至第16
図に示す弁隔膜リテーナの右側面図であり、第18図は
第13図乃至第17図に示す弁隔膜リテーナの左側面図
であり、第19図は第13図乃至第18図に示す弁隔膜
リテーナの破断前面図であり、第20図は第13図乃至
第19図に示す弁隔膜リテーナの破断左側面図であり、
第21図は第13図乃至第20図に示す弁隔膜リテーナ
の破断右側面図であり、第22図は進学キャップの上面
図であり、第23図は第22図に示す進学キャップの底
面図であり、第24図は第22図及び第23回に示す進
学キャップの左側面図であり、第25図は第22図乃至
第24図に示す進学キャップの破断後面図であり、第2
6図は第22図乃至第24図に示す進学キャップの破断
右側面図であり、第27図はカセットを主ポンプユニッ
トの所定の位置に鎮錠し且つ静脈用[]管を主ポンプユ
ニットへの装着前に挾むため1z使用される滑動ラッチ
の上面図であり、第28図は第27図に示す湧動ラッチ
の右側面図であり、第29図は第27図及び第28図に
示す滑動ラッチの底面図であり、第30図は第27図乃
至第29図に示す滑動ラッチの後面図であり、第31図
は第27図乃至第30図に示す滑動ラッチの前面図であ
り・第32図は第27図乃至第31図に示す滑動ラッチ
の破断左側面図であり、第33図はピストン及び細菌シ
ールとして作用するピストンキャンプ及びブーツシール
の側平面図であり、第34図は第33図に示すピストン
キャップ及びブーツシールの頂端図であり、第35図は
第33図乃〒第34図に示すピストンキャップ及びブー
ツシールの底端回であり、第36図は第33図乃至第3
5図に示すピストンキャップ及びブーツシールの破断側
面図であり、第37図は第33図乃至第36図に示すピ
ストンキャップ及びブーツシールに挿入されるピストン
の後面図であり、第38図は第37図に示すピストンの
前面図であり、第39図は第37図及び第38図に示す
ピストンの上面図であり、第40図は第37図乃至第3
9図に示すピストンの左側面図であり、第41図は第3
7図乃至第40図に示すピストンの底面図であり、第4
2図は第3’ll乃至第41図に示すピストンの右側面
図であり、第43図は湧勤ラッチが閉位置にある第1図
乃至第42図に示す構成部品を用いる組立てられたカセ
ットの上面図であり、第44図は第43図に示す組立て
られたカセットの底面図であり、第45図は第43図及
び第44図に示す組立てられたカセットの前面図であり
、第46図は第43図乃至第45図に示す組立てられた
カセットの後面図であり、第47図は第43図乃至第4
6図に示す組立てられたカセットの左側面図であり、第
48図は名43図乃至第47図に示す組立て・られたカ
セットの右側面図であり、第49図はピストンを捕捉し
且つ作動するために用いられるラッチヘッドの左側面図
であり、第50図は第49図に示すラッチヘッドの右側
面図であり、第51図は第49図乃至第50図に示すラ
ッチヘッドの底面図であり、第52図は第49図乃至第
51図に示すラッチヘッドの上面図であり、第53図は
第49図乃至第52図に示すランチヘッドの右側面図で
あり、第54図は第49図乃至第52図に示すラッチヘ
ッドに取付けられるばねリテーナの右側面図であり、第
55図は第54図に示すばねリテーナの前面図であり、
第56図は第49図乃至第52図に示すラッチヘッドに
取付けられるラッチ爪の左側面図であり、第57図は第
56図に示すラッチ爪の底面図であり、第58図は第5
6図及び第57図に示すラッチ爪の後面図であり、第5
9図は第49図乃至第52図に示すラッチヘッド、第5
4図及び第55図に示すばねリテーナ、第56図乃至第
58図に示すラッチ爪、ラッチばね及び種々の構成部品
を一諸に組立てるために用いられるビンで構成された爪
組立体の開位置での左側面図であり、第60図は第59
図に示す爪組立体の底面図であって、爪組立体を開位置
に示す図であり、第61図は第59図及び第60図に示
す爪組立体の左側面図であって、爪組立体を閉位置に(
及び想像線で開位置に)示す図であり、第62図は主ポ
ンプユニットシャシの底面図であり、第63図は第62
図に示す主ポンプユニットシャシの前面図であり、第6
4圓巳オ第62図及び第63図に示す主ポンプユニット
シャシの上面図であり、第65図は第62図乃至第64
図に示す主ポンプユニットシャシの後面図であり、第6
6図は第43図乃至第48図のシャシを主ポンプユニッ
トに配置するために用いられるカセット案内の底面図で
あり、第67図は第66図に示すカセットX内の上面図
であり、第68図は第66図及び第67図に示すカセッ
)X内の前面図であり、第69図は第66図乃至第68
図に示すカセットX内の右側面図であり、第70’図は
第59図乃至第61図に示す爪組立体を取付けるポンプ
軸の左側面図であり、第71図は第43図乃至第48図
に示すカセットを主ポンプユニットの所定の位置に保持
するために用いられる滑動ロックの右側面図であり、第
72図は第71図に示す滑動ロックの底面図であり、第
73図は第71図及び第72図に示す滑動ロックの左側
面図であって、滑動ロックが開位置にある時に光源から
の光ビームを光センサーから離れる方へ反射するために
用いられる斜面を示す図であり、第74図は第71図乃
至第73図に示す滑動ロックの上面面図であって、滑動
ロックが閉位置にある時に光源からの光ビームを光セン
サーへ反射するために用いられる反射表面を示す図であ
り、第75図は第71図乃至第74図に示す滑動ロック
の前面図であり・第76図は第71図乃至第75図に示
す滑動ロックの後面図であって、滑動ロックが開位置に
ある時に光ビームを対応するセンサーから離れる方へ反
射するために用いられる傾斜表面を示す図であり、第7
7図は第70図に示すポンプ軸を通してポンプを駆動し
且つ弁アクチユエータを駆動するために用いられる動力
モジュールカムの側面図であり、第78図は第77図の
位置から90度回転した動力モジュールカムの側面図で
あり、第79図は第77図及び第78図に示す動力モジ
ュールカムの底面図であり、第80図は第77図乃至第
79図に示す動力モジュールカムの角度位置に対する入
口及び出口弁位置及びポンプ変位の線図であり、第81
図は電動fi/カムマウント、電動機、第77図乃至第
79図に示す動力モジュールカム、及び位置エンコーダ
組立体を含む駆動組立体の前側からの平面図であり、第
82図は第81図に示す駆動組立体の含まれる電動機/
カムマウントの上面図であり、第83図は1つのカセッ
トの弁アクチユエータを所定の位置に案内し且つ保持す
るために用いられるアクチュエータ案内の上面図であり
、第84図は第83図に示すアクチエエータ案内の側面
図であり、第85図は弁アクチユエータの側面図であり
、第86図は第85図に示す弁アクチユエータの側縁図
であり、第87図は第85図及び第86図に示す弁アク
チユエータの底面図であり、第88図は圧力変換器の上
面図であり、第89図は第88図に示す圧力変換器の側
面図であり、第90図は第88図及び第89図に示す圧
力変換器の底面図であり、第91図は光センサ−モジュ
ールの前面図であり、第92図は第91図に示す光セン
サ−モジュールの側面図であり、第93図は第91図及
び第92図に示す光センサ−モジュールの上面図であり
、第94図は第91図乃至第93図に示す光センサ−モ
ジュールの底面図であって、滑動ロックの閉位置を検知
するための光源及びセンサ一対を示す図であり、第95
図は第91図乃至第94図に示す光センサ−モジュール
の第1の破断図であって、カセットくぼみビットを検知
するための光源を示す図であり、第96図は第91図乃
至第94図に示す光センサ−モジュールの第2の破断図
であって、カセットくぼみビットを検知するための光セ
ンサー並びに流体ライン中の空気泡を検知するための光
源及びセンサ一対を示す図であり、第97図は弁アクチ
ユエータを上方位置に偏圧するために用いられるエラス
トマー弁アクチユエータシールの底面図であり、第98
図は第97図に示す弁アクチユエータシールの破断図で
あり、第99図は取付けられる1つのポンプのための種
りの構成部品を有する主ポンプユニットシャシの底面図
であって、滑動ロックがカセットを受入れる準備をする
開位置にある図であり、第100図は第99図に示す主
ポンプユニットシャシの底面図であって、滑動ロックが
カセットを主ポンプユニットに装着し且つラッチすると
きに占める閉位置にある図であり、第101図は光セン
サ−モジュールに対して装着された位置にある第43図
乃至第49図に示すカセットの上面図であって、明瞭に
示すために他の全ての部品を除いて示す図であり、第1
02図は第101図のカセット及び光センサ−モジュー
ルの側面図であり、第103図は第101図及び第10
2図のカセット及び光センサ−モジュールの第1の破断
図であって、論理O値を有するカセット識別指標を示す
図であり、第104図は第101図及び第102図のカ
セット及び光センサ−モジュールの第2の破断図であっ
て、論理1値を存するカセット識別指標を示す図であり
、第105図は滑動ロックを光センサ−モジュールのカ
セット適正位置センサー上の開位置に示す第99図から
の破断図であり、第106図は如何に傾斜表面が光ビー
ムをカセット適正位置センサーから離れる方へ反射する
かを示す第105図からの破断図であり、第107図は
光センサ−モジュールのカセット適正位置センサー上の
閉位置にある滑動ロックの第100図からの破断図であ
って、光ビームをカセット適正位置センサー上に反射す
る図であり、第108図はmlol図及び第102図の
カセット及び光センサ−モジュールの第3の破断図であ
って・好適な実施例のライン中の空気検知装置を示す図
であり、第109図は第108図と同様な破断図である
が、第1の別のライン中の空気検知装置を示す図であり
、第110図は第108図と同様な破断図であるが、第
2の別のライン中の空気検知装置を示す図であり、第1
11図は第108図と同様な破断図であるが、第3の別
のライン中の空気検知装置を示す図であり、第112図
は取付けられる1つのポンプのための種々の構成部品及
び装着されたカセットを有する主ポンプユニットシャシ
の破断前面図であり、ポンプ駆動路を示す図であり、第
113図は充満サイクルの開始を示すポンプ及び弁の断
面図であり、第114図は圧送サイクルの開始を示すポ
ンプ及び弁の断面図であり、第115図は圧カブラドー
1圧力隔膜及び圧力変換器の断面図であり、第116図
は第115図に示す圧カブラドー1圧力隔膜及び圧力変
換器の第2の断面図であり、第117[2Iはボンピン
グサイクルの種々の相ひ示すダイアグラム、第118図
は流体放出システムの組織の図式的なブロックダイアダ
ラム、第119図はコンテナ側閉塞を検知するための本
発明のシステムの図式ブロックダイアダラム、第120
図は第119図のシステムのモータと積分器の図式ダイ
アグラム、第121図は第120図の回路によって使用
される制御信号のボンピングサイクルにわたっての好適
値を示す線図、第122図は第120図の回路図は本発
明閉塞検知システムの作動を示すフローチャートである
。 100・・・カセット本体 104・・・泡トラツプ 112・・・ポンプシリンダ 130・・・圧カブラド− 170・・・弁隔膜 182・・・圧力隔膜 190・・・リテーナキャップ 230・・・部室キャップ 240・・・滑動ラッチ 260・・・ピストンキャップ及びブーツシール262
・・・ピストンキャップ部分 264・・・保持スカート 266・・・転勤シール 270・・・ピストンキャップヘッド 280・・・ピストン組立体 296・・・ピストンヘッド 302・・・カセット 304・・・入口管 306・・・出口管 310・・・ラッチヘッド 340・・・ラッチ爪 360・・・爪組立体 370・・・主ポンプユニットシャシ 510・・・カセット案内 580・・・動力モジュールカム 602・・・駆動モジュール組立体 606・・・モータ 614・・・角度方向進み位置センサ 620・・・弁アクチユエータ 660・・・圧力変換器 670・・・光センサ−モジュール 710・・・隔膜 716・・・シリコン圧電抵抗性ホイーストンブリッジ
式装置 800・・・比例積分制御器 802・・・モータパルス発生器 804・・・直流モータとギア 804A・・・モータ 806・・・エンコーダ 808・・・位置検知回路 810・・・カム 812・・・大口弁アクチユエータ 814・・・ピストンアクチュエータ 816・・・出口弁アクチュエータ 818・・・大口弁 820・・・シリンダ、ピストン、ピストンキャップア
センブリ 822・・・出口弁 829・・・センサ 830・・・積分器 832・・・A/D変換器 834・・・較正回路 836・・・比較器 838・・・警報回路 840・・・分路抵抗 842・・・電子積分器 844・・・コンデンサ 846.848・・・伝送ゲートスイッチ850・・・
抵抗 Fxr;、115 F’xr;−11E; Fxr;、JJ4 手続補正台□ 平成 元年 5月1.5−[ 薬剤注入システム用コンテナ側閉7g検知システム3、
補IEをする名 事件との関係   特許出願人

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、主ポンプユニット上に載置される使い捨て式カセッ
    トを有する薬物注入システムに使用するコンテナ側閉塞
    検知システムにおいて、 前記使い捨て式カセットに配置され、充填ストロークと
    放出ストロークとを有するポンプと、前記主ポンプユニ
    ットに配置され、前記ポンプを駆動するモータと、 流体ラインのコンテナ側閉塞の存在又は不存在を示すパ
    ラメータを前記ポンプの充填ストロークの間監視し、出
    力として前記パラメータのCSOD値特性を提供する手
    段と、 前記CSOD値をあらかじめ選ばれた警報スレッショル
    ド値と比較し、前記CSOD値が前記あらかじめ選ばれ
    た警報スレッショルド値を超えた時に警報を開始する手
    段と、 からなるシステム。 2、請求項1記載のシステムにおいて、前記パラメータ
    はモータ電流である、システム。 3、請求項2記載のシステムにおいて、前記監視手段は
    モータ電流の一次積分をとって前記CSOD値を生ずる
    積分器からなる、システム。 4、請求項3記載のシステムにおいて、前記積分器は前
    記充填ストロークの間モータ電流を積分する、システム
    。 5、請求項4記載のシステムにおいて、前記積分器は前
    記充填ストロークに続くが前記放出ストロークに先立つ
    期間の間もモータ電流を積分する、システム。 6、請求項3記載のシステムにおいて、前記積分器は前
    記放出ストロークの間前記CSOD値を保持し、前記C
    SOD値がサンプル取りされるのを許す、システム。 7、請求項6記載ののシステムにおいて、前記積分器は
    次の充填サイクルに先立ちリセットされる、システム。 8、請求項3記載のシステムにおいて、前記監視手段は
    前記CSOD値をデジタル信号に変換するアナログ−デ
    ジタル変換器をさらに含んでなる、システム。 9、請求項3記載のシステムにおいて、前記監視手段は
    前記モータと直列の分路抵抗をさらに含み、前記積分器
    への入力は前記分路抵抗をまたいで提供される、システ
    ム。 10、請求項3記載のシステムにおいて、前記システム
    を較正する手段をさらに含み、該較正手段は出力として
    前記あらかじめ選ばれた警報スレッショルド値を提供す
    るシステム。 11、請求項10記載のシステムにおいて、前記あらか
    じめ選ばれたスレッショルド値はカセット摩擦を有しな
    いテスト用カセットを用いて測定されたCSOD値に1
    .5と3.0の間の値の定数を掛けたものである、シス
    テム。 12、請求項11記載のシステムにおいて、前記定数は
    約2.0である、システム。 13、請求項11記載のシステムにおいて、前記較正手
    段は前記あらかじめ選ばれたスレッショルド値に最小及
    び最大限度を提供する、システム。 14、請求項13記載のシステムにおいて、前記最小限
    度は42で、前記最大限度は80である、システム。 15、請求項1記載のシステムにおいて、前記モータは
    周期的なパルスにより駆動され、前記パルスはより低い
    指令された駆動電圧かあるいはより高い指令された駆動
    電圧かにあり、前記より高い指令された駆動電圧はより
    高い流量割合において使用される、システム。 16、請求項15記載のシステムにおいて、前記より低
    い指令された駆動電圧は約5ボルトであり、前記より高
    い指令された駆動電圧は約13ボルトである、システム
    。 17、請求項15記載のシステムにおいて、前記モータ
    が前記より低い指令された駆動電圧で駆動されている時
    に各充填ストロークを流れる前記CSOD値が監視され
    る、システム。 18、請求項15記載のシステムにおいて、前記モータ
    が前記指令された駆動電圧で駆動されている時に、あら
    かじめ定められた数の周期的なパルスが生ずる各時間の
    間に1度、前記CSOD値が監視チェックされる、シス
    テム。 19、請求項18記載のシステムにおいて、前記CSO
    D値は5つの周期的パルスごとの間に一度監視チェック
    される、システム。 20、請求項19記載のシステムにおいて、始動注入に
    おいては前記CSOD値は2番目の周期的パルスの間に
    監視チェックされる、システム。 21、請求項18記載のシステムにおいて、前記CSO
    D値が周期的パルスの間に監視チェックされるべき時に
    、前記ポンプが1つの完全な充填を通して駆動されるま
    で駆動電圧は前記より低い指令された駆動電圧へ減少さ
    れ、その後駆動電圧は前記より高い指令された駆動電圧
    へ戻り、前記より低い指令された駆動電圧と前記より高
    い指令された駆動電圧の両方を含む周期的パルスは混成
    電圧パルスと称される、システム。 22、請求項21記載のシステムにおいて、混成電圧パ
    ルスの幅は式: U_K=U_1_3^x[1+g^x・(160−N_
    p)/N_c]によって計算され、ここで、 N_pは放出サイクルにおける計算された位置(エンコ
    ーダの0と160の計数の間で、ここで0は放出サイク
    ルの始め、160はその終り)、N_cは流量制御装置
    へのエンコーダ計数として表わされた指令(すなわちm
    l/hから変換されたもの)、U_1_3は現サンプリ
    ング期間に閉ループ制御器により計算されたパルス幅、
    そしてgはゲインである、システム。 23、請求項1記載のシステムにおいて、前記CSOD
    値が前記あらかじめ選ばれた警報スレッショルド値を越
    えたことを判断する前記比較手段に応答して警報を発っ
    する手段をさらに含んでいる、システム。 24、主ポンプユニットに装着される使い捨て式カセッ
    トを有する薬物注入システムに使用するコンテナ側閉塞
    検知システムにおいて、 前記使い捨て式カセットに配置され、充填ストロークと
    放出ストロークとを有するポンプと、前記主ポンプユニ
    ットに配設され、前記ポンプを駆動するモータと、 流体ライン中のコンテナ側閉塞の存在あるいは不存在を
    示すモータ電流を前記充填ストロークの間監視チェック
    し、出力として前記モータ電流のCSOD値特性を提供
    する手段と、 モータ電流の一次積分をとり、前記CSOD値を生ずる
    積分器と、 前記積分器の出力をあらかじめ選ばれた警報スレッショ
    ルド値と比較し、前記CSOD値が前記あらかじめ選ば
    れた警報スレッショルド値を越えた時に警報を開始する
    手段と、からなるシステム。 25、ポンプを駆動するモータを含んだ主ポンプユニッ
    トに装着されるポンプを含んだ使い捨て式カセットを有
    する薬物注入システム用のコンテナ側閉塞検知システム
    において、 流体ライン中のコンテナ側閉塞の存在あるいは不存在を
    示すパラメータを前記ポンプの充填ストロークの間監視
    し、出力として前記パラメータのCSOD値特性を提供
    する監視手段と、 前記CSOD値をあらかじめ選ばれた警報スレッショル
    ド値と比較し、前記CSOD値がそのスレッショルド値
    を越えた時に警報を開始する比較手段と、 からなるシステム。 26、主ポンプユニットに装着される使い捨て式カセッ
    トを有する薬物注入システムにおけるコンテナ側閉塞を
    検知する方法において、 充填ストロークと放出ストロークを有するポンプを前記
    使い捨て式カセットに備えることと、流体ライン中のコ
    ンテナ側閉塞の存在あるいは不存在を示すパラメータを
    前記ポンプの前記充填ストロークの間監視手段で監視し
    、前記監視手段により出力として前記パラメータのCS
    OD値を提供することと、 比較手段で前記CSOD値をあらかじめ選ばれた警報ス
    レッショルド値と比較し、前記CSOD値が前記あらか
    じめ選ばれた警報スレッショルド値を越えた時に警報を
    開始することと、 からなる方法。
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