JPH03504208A - 使い捨て可能なエレメントを有する注入装置 - Google Patents

Abstract

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Description

【発明の詳細な説明】 使い捨て可能なエレメントを有する注入装置発明の背景 発明の分野 この発明は一般的には患者に流体を投与するための医薬物注入装置に関し、かつ より特定的には低価格で製造でき、動作に都合よくかつ一貫したおよび均一な割 合での流体の送出を確実にする使い捨て可能な投与セットを有する改善された装 着携行式注入装置に関する。

先行技術の説明 高まりつつある改善された健康ケアに関する必要性の結果として、患者へ静脈の 流体を投与することに関して継続的な努力がなされている。よく知られるとおり 、医薬物投薬装置および注入装置は患者の体に予め定められた量の医薬物を注入 するために使用される。様々な適用のための異なる技術を採用する様々な形式の 投薬装置の存在が知られている。いくつかの存在する注入装置はシリンダ内に位 置するピストンに応答してシリンダ内で巻き上がったりかつ巻き下がったりする 一連のダイヤフラムを使用する。米国特許第４，２３６．８８０号、第４，２７ ７．２２６号、第４，３９１，６００号および第４．４１０，３２２号にたとえ ば記載されるようなそのような装置は、比較的複雑な動作手順ならびに装填およ びバルブ機能の適切な動作を確実にするための数々の製造および維持調節により 特徴付けられる。

他の存在する注入装置は予め定められた量の医薬物を継続的にかつ周期的に患者 へ注入するための補給管を圧搾するために予め定められたシーケンスで移動させ られる指状部分を有するフィンガタイプのポンプユニットを採用する。

このような先行技術の装置が米国特許第４．　４７９．　７９７号に開示される 。

多くの場合、患者に対して正確に制御されかつ一貫した流量の静脈の流体を提供 することは決定的に重要なことである。より制御されたＩＶ流量へのこの必要性 は、上記の変位ポンプにより部分的に達成されているにすぎない。米国特許第４ ，４７９．７９７号に開示されているようなフィンガタイプの変位ポンプユニッ トは、モータにより駆動されるシャフトのまわりを回転する同じ数の関連するカ ムにより押圧される複数の長手の指状部分を含む。補給管は、指状部分の間にお かれると、人体に液体の医薬物を注入するために指状部分により圧搾される。長 手の指状部分は中央の指状部分と、いずれかの側の上に配列された２つの側部指 状部分を含む。このような装置においては側部指状部分はいずれかの側の指定さ れた接触点で補給管を完全に圧搾するかまたは形削れさせ、かつ中央の指状部分 は補給管を圧搾しかつ２点の間で管の長さにわたって医薬物にポンプ動作を行な うために形作られ、流体の拍動流を提供する。

下流側の指状部分が補給管を完全に圧搾する間、管のポンプ部分が上流の供給源 から充填し、患者への流体の流れは完全に遮られる。

ある期間にわたって医薬物の流れを完全に遮りかつ拍動流を提供することはしば しば医療的には不満足でかつ望ましくない状態である、というのは患者がその期 間に医薬物を奪われる形になるからである。加えて、流体が非均−な流量で伝達 される。時々、カテーテルへの低い流量では、流れの欠如により血會井を生じさ せる可能性が存在する。このことによっても閉塞された管が発生し、したがって 患者は数時間にもわたって必要とされる医薬物を奪われるかもしれない。この状 態は、患者をモニタするために２４時間体制の医療スタッフをめったに有してい ない家庭環境では特に起こりがちである。したがって、一定でかつ均一の流量で 患者に流体を送出する注入装置を有することが望ましい。

いくつかの先行技術の装置では、流体の非拍動流を提供する試みとして、付加的 な拍動訂正カムおよびカム従動節を組み込む。訂正カムは多重のカムの同時のポ ンプ動作を介してポンプからの全体の流れを均一に出すべく設計されている。こ の解決法はそれに含まれる数々の部分を考慮すると望ましいものではない。ピス トンバルブとシリンダ等を使用する注入装置が均一の流れを提供することが知ら れているが、それらは原始的なバルブ技術および複雑な機構を代償にそれを行な う。したがって非拍動流を提供する比較的単純な技術を利用する注入装置を有す ることが望まし周知のとおり、医療目的の適用のための使い捨て可能な装備は、 感染の転移を防ぐ、細菌のない環境を維持するために望ましく、各使用の後にク リーニングしかつ殺菌することがコストの面から許されない場合は特にそうであ る。

シリンダ内を回転する一連のダイヤフラムを採用する先行技術の装置は、使い捨 て可能なダイヤフラムを使用していた。この使い捨て可能なダイヤフラムは、し かしながら脆くかつしたがって大変複雑な装填機構を必要とする。米国特許第３ ，６５８．４４５号に開示されるようなたとえばフィンガタイプのポンプユニッ トを有する先行技術の装置は、使い捨て可能な管のアセンブリしか有していない 。このことは利点を制限する、というのもカム従動節は使い捨てアセンブリの一 部ではないので、取替えるごとに新しくされない。米国特許第４，４７９，７９ ７号は他の使い捨て可能なエレメントを開示する。カム従動節は、回転カムによ り押圧される結果、繰り返し曲げられかつ疲弊するので、その適当な機能を確実 にするために新しく装着するたびにそれらを新しくすることが望ましい。

したがって、ポンプの管自体、管がそれに対して押圧されるベースプレート、お よびカム従動節を含む使い捨て可能な投与セットを有することが望ましい。この ような配列では、システムはより長い期間にわたって高信頼度でかつ正確に動作 する、というのはその主要なポンプコンポーネントが各使用ごとに取替えられる からである。使い捨てのエレメントに関するもう１つの重要な考察事項というの は費用であり、というのも使い捨て可能な投与セットを医療目的に適用すること は、その投与セットが規則的に取替えられることを必要とするからである。典型 的には、このようなセットは２４時間ないし４８時間ごとに取替えられかつ１週 間より長く使用されることはめったにない。このような頻繁な取換え間隔は理想 的には通常ポンプ自体から予測される使用の寿命の年数は持続しないと考えられ る安価に成形された、使い捨て可能な機構により達成されるはずである。

さらに、オペレータのエラーを最小限にするために簡単に装填かつ取りはずしを することができる使い捨て可能な投与セットを有することが望ましい。これらの 要素は、余分な２．３秒が患者の生命にとって致命的になり得る医療上の状況に おいては大変重要であり得る。典型的には、先行技術の装置では装填および取外 しの作業を達成するためにいくつかのステップが必要である。加えて、投与セッ トの装填または取外しに先立って送出管を締めかつ流体の流れを遮ることが有益 である。

また効率的でかつ低価格な閉塞検知システムを有することが望ましい。いくつか の先行技術の装置には閉塞を示すものとして流体の圧力をモニタする圧カドラン スジューサおよびダイヤフラムのアセンブリが組込まれる。このような閉塞検知 技術はその複雑性とそれに要する費用を考えた場合望ましくない。ピストンとシ リンダとを使用する先行技術の装置はシリンダ内に装着されたスイッチを使用し て閉塞を検知する。圧力がある値に達すると、回転ダイヤフラムによりスイッチ の抑圧が引起こされる。スイッチはまた管に抗して装着されてもよく、それによ りスイッチは、閉塞による増大した圧力の結果として管が膨張するとき起動され る。

発明の要約 簡単には、本件発明は低価格で製造する使い捨て可能な投与セットおよび一貫し かつ均一な流体の流れを提供するポンプ機構を有する改善された装着携行式の注 入装置にある。

注入装置は、複数の関連する回転カムにより予め定められたシーケンスで押圧さ れる複数のカム従動節を有する投与セットを備える。カム従動節は患者の体に静 脈で注入される流体を投薬する送出管を圧搾する。回転カムはモータにより駆動 される車軸に装着される。使い捨て可能な投薬セットはさらに、カム従動節が取 り付けられたプレートアセンブリを備える。カム従動節はプレートアセンブリに 抗して送出管を強制し送出管を締めまた流体がそれを通って流れるように強制す る。この発明の好ましい実施例では、有利に使い捨て可能でありかつ低価格で製 造できる。本件発明の１つの特徴に従えば、カム従動節は全て１つのものとして ともに成形される。代替的には、カム従動節はまた、ヒンジがカム従動節をプレ ートアセンブリと接続するために成形される場合には、プレートアセンブリと一 体のものとして成形されてもよい。このことによりコストの面で効果的な組立て 技術がもたらされ、カム従動節およびプレートを最小限のコストで規則的に取替 えることを可能にする。

カム従動節は投薬される流体の量を制御する上での機器であるので、カム従動節 の厚さは、管の圧縮の程度およびしたがって送出管の断面積に直接影響を与える 重要な寸法である。厚さにおけるい（つかの変化は１つの成形された部分から次 の部分へ通常の成形工程の変化に従い予測され得るので、この発明はこれら厚さ の変化に反作用する空隙訂正スペーサを利用する。空隙訂正スペーサはプレート と、回転カムの赳めの支持部分との間に適合し、かつ従ってカムとプレートの間 の距離を調節する。カム従動節アセンブリが、たとえば射出成形機械の圧力にお ける変化に従い厚さにおいて変化するとき、カム従動節と空隙訂正スペーサとの 双方が同じ量だけ変化する、というのはそれらが単一のユニットとして成形され ているからである。空隙訂正スペーサの厚さにおける増加は結果として送出管の 空隙における増大をもたらし、かつカム従動節の厚さにおける増加が結果として 送出管の空隙における減少をもたらすので、送出管の空隙においては純粋な影響 は変化なしということになる。この技術が、流体の送出の精度を犠牲にすること なく従動節が射出成形されることを可能にする訂正技術である。

この発明の付加的な特徴が低コストに成形された圧力プレートアセンブリの使用 を可能にする。管の保持器プレートの面を空隙訂正スペーサに抗して強制するべ くばねが使用される。これらのばねは、もちろんカムが送出管を圧搾すると、曲 らないだけの十分な剛性を有していなければならない。このようなばねの上にプ レートを浮かせることにより、成形の変化によるプレートごとの厚さの変化は部 分部分における管の空隙を変化させない。このことは、性能または精度を犠牲に することなく使用される容易に装填されかつ低価格な使い捨て可能投与セットを 可能にするこの発明のもう１つの重要な部分である。

上記のプレート基準システムおよび空隙訂正スペーサは送出システムの精度を向 上させるべく適合されている。空隙訂正スペーサとの協働により、ポンプシステ ム内のチャネルが保持器プレートおよびスペーサを受ける。上記のばねはこのチ ャネル内に装着されかつ使い捨て可能なアセンブリをチャネル内の基準ショルダ に抗して強制する。このショルダにより容易に製造された寸法の正確度が管の空 隙を正確に規定することを可能にする。決定的な寸法はカムの半径それ自体であ りかつカムの軸とプレートの基準ショルダとの間の距離である。これら２つの寸 法は製造過程において正確に制御されることが可能でかつそれらは時間または使 用とともに重大な変化はしない。

この発明のもう１つの特徴は一貫しかつ均一な流量で流体を送出する能力による 。ポンプ機構は、車軸と、そこに装着された複数のカムとを含む。車軸が回転す ると、カムがカム従動節を強制して管を圧搾しかつそれによりポンプからそのと き押し出されたある容積の流体を変位させる。

カムは構造的には、回転の各増分角度が同じ量の流体を変位させるように適合さ れる。これは送出管の空隙に非線形の変化を提供する非線形のカムの設計により 容易になる。

空隙における所与の変化により引起こされる送出管の断面積における変化は変化 の開始時の管の空隙に依存する。カムの非線形性がこの変化と相関するように設 計される。

この発明は、２つのポンプカムと、２つのポンプカム従動節とを使用し、それら はどの時点でも２つのポンプカムのうちの１つが常にポンプ動作を行っているよ うに機能する。２つのポンプカムは、送出管の上流のセグメントと関連する第１ 次のポンプカムと、送出管の下流のセグメントと関連する第２次のポンプカムと を含む。第１次のポンプカムは第２次のポンプカムより広いので、したがってポ ンプの外に流体を送出するポンプ行程の間十分な流体を変位させかつ同時に第２ 次のポンプカムの下にある管の部分に充填することが可能になるよう流体を送出 することかできる。二次のポンプカムはより狭く、したがって流体をポンプの外 へ送出することのみが必要である。この発明は付加的にはピンチカムとピンチカ ム従動節とを使用し、それらは送出管を開いたり閉じたりしてポンプ動作が適正 に機能することを可能にする。ピンチカムは、管の上流のセグメントと関連する 入口ピンチカムき、管の下流のセグメントと関連する出口ピンチカムとを含む。

したがってポンプカム従動節は、ポンプカムによる動作を受け、流体の流量を制 御し、かつピンチカム従動節はピンチカムによる動作を受け、ポンプのためのバ ルブとして動作する。このよ・うな形状により送出管の１つのセグメントが流体 で満たされることが可能になりかっ送出管のもう１つのセグメントがポンプ動作 を行ない、したがって継続するかつ均一な流体の流れがもたらされる。

この発明のさらにもう１つの特徴は注入装置の使い捨て可能な投与セットがオペ レータによる装填エラーをより受けにくいことである。これは必要な動作の数お よび動作の複雑性における低減により達成される。これは、注入装置のハウジン グ構造の壁の長さに沿って延在するチャネルを提供することにより容易になる。

これらチャネルは摺動的に、単純でかつ単一の注入ステップにおいて使い捨て可 能な投与セットを受ける。付加的には、使い捨て可能な投与セットが送出管保持 器プレートとカム従動節とを含むので、管保持器プレートとカム従動節に対する 送出管の位置は緊密に制御され得る製造動作において確立される。組立てる人は 医療現場のストレスのもとにはおらずかつ彼等は使い捨て可能な投与セットの適 切な組立てにおける専門家である。良好な製造過程により、管が適当に装填され かつ投与セットが適切に組立てられたということを確実にする付加的なチェック システムがもたらされる。これらの実行は医療の環境においては可能ではない。

注入装置のポンプは異質の使い捨て可能投与セットを装填されるときには機能を 果たさない。異質な投与セットは流体送出システムの安全な動作のために適する 特徴を備えていないかもしれない。ポンプは送出管の標準的な部分とともに動作 しないかもしれない、というのはそれがカム従動節と圧力プレートを有する投与 セットを必要とするからである。

この発明のもう１つの特徴は下流流体経路における閉塞を検知するための装備を 備えている点である。管を圧搾するカムは予測可能なトルク対電流伝達関数を有 するＤＣモータにより回転させられる。モータへの電流をモニタすることにより 、所望のカムシャフト速度を維持するために必要なトルクの量が測定され得る。

その回転に沿った各々の位置でのカムを正常な流体の背圧に抗して前進させるた めに必要なモータのトルクを認識し、かつこのトルクと実際の測定されたトルク とを比較することにより、送出管における正常より高い圧力が検知され得る。所 望ならば、カムを回転させるために通常必要とされるトルクを決定するべく計算 がなされ得る。このトルクの計算は、カムの面に抗しての管による圧力、カム従 動節の接触点の有効半径、および角カムの回転位置に関するカム対従動節の接触 の摩擦の係数とを考慮に入れる。この計算は各カムについて行なわれ全体的な蓄 積したトルクの値を算出する。この全体的なトルクのプロファイルがメモリ装置 内に記憶され読出されかつ異常に高いポンプ圧力をモニタするために実際のトル クと比較される。

代替的には、メモリは正常な圧力でのポンプの以前の動作の間に読出された実際 のＤＣ”ｌ流データで装填されてもよい。このプロファイルはそれが装備される 特定の機構および機器に独自のものである。このプロファイルはポンプシステム の回転の特定の角度でサンプルされた電流の波形である。波形は制御された状態 、すなわち特定の出力圧力、特定の温度その他でのポンプの実際の動作の簡にサ ンプルされかつ記憶される。ポンプのその後の動作の間に、これら記憶された値 が周期的に実際の動作電流と比較され、かつこれら２つの値の間の差が特定され た許容限界をこえる場合には警告のシグナルが出される。

制御システムはまた動作温度における変化のための許容可能な限界を調節するべ く使用されうる電流動作温度へのアクセスを有する。制御システムはまた摩擦の 係数、行程容積、管の空隙、管の壁圧および直径その他等の、製造の変動に関す る特定の情報を示す、使い捨て可能な投与セット上に記憶されたデータへのアク セスも有する。この情報ちまた適切な警告時点を決定するべく使用され得る。情 報は使い捨て可能な投与セット上に記憶されてよくしたがってセットを装填する 摺動動作の間に機器により読出され得る。

この発明は、最小の数のパーツを使用しかつ最小限の量のエネルギを消散する。

カム従動節と圧力プレートとを含む使い捨ての概念は複雑な組立てまたは装填機 構を伴わない高い精度のポンプを実現するものである。セットの装填およびチャ ネルの保持により、調節、または複雑で、かさ張りあるいは高価な機構を伴わな い管、従動節、および圧力プレートの正確な位置決めが可能になる。使い捨て可 能な投与セットにより結果として、小型で、軽量でかつ装着携行方式の全体的な 流体送出システムかもたらさられる。

使い捨て可能な投与セットとプレート基準チャネルとを組合わせた設計によりセ ットを装填するための摺動動作が可能になる。この摺動動作により機器への使い 捨て可能な投薬セットから固定されたセンサからの情報の伝達が可能になる。こ れらセンサは光学、磁気、またはいくつかの他の技術のものでよい。好まれる実 施例では投薬セット上のラベルからコード化された情報を光学的に読出す光学セ ンサを使用する。この能力によりラベル上に含まれた情報から機器がプログラム されることが可能になる。こうして、機器のオペレータは医療環境においては困 難であろうと思われる、プログラムの作業からは開放される。情報のプログラム は送出されるべき医薬物の準備または処方の間に投薬セットに加えられ得る。独 自の摺動動作が本件発明においてはこのプログラム作業を簡単でかつ費用効果的 なものにする。

図面の簡単な説明 この発明の好ましい実施例が以下の図面においておよび図面により示され、そこ では同様の参照数字が同様の部分を示す。

第１図は本件発明に従う使い捨て可能な投薬セットを有する注入装置を示す斜視 分解図であり、使い捨て可能な投与セットの簡単な装填および取外し動作を特に 示す。

第２図は本件発明の使い捨て可能な投与セットを示す斜視図である。

第３図は第１図の線３−３で破断した断面図である。

第４図はこの発明の単一ピースのカムを示す平面図である。

第４ａ図は、第４図の線ａ−ａに沿って破断した、本件発明の出口もしくは二次 または下流のポンプカムの輪郭を示す断面図である。

第４ｂ図は第４図の線ｂ−ｂに沿って破断した、本件発明の出口ピンチカムの輪 郭を示す断面図である。

第４ｃ図は第４図の線Ｃ−Ｃに沿って破断した、本件発明の入口もしくは第１次 のまたは上流のポンプカムの輪郭を示す断面図である。

第４ｄ図はこの発明の線ｄ−ｄに沿って破断した、この発明の入口ピンチカムの 輪郭を示す断面図である。

第５図はこの発明のカム従動節とスペーサアセンブリとを示す平面図である。

第６図は、カム従動節と、スペーサアセンブリと、プレートアセンブリとを示す 側部立面分解図である。

第７図は本件発明のカムの回転の角度に対するカムの半径を表わすグラフである 。

第８図は本件発明のカムの回転の角度に対する管のＩＤ空隙を表わすグラフであ る。

第９図は本件発明のカムの回転の角度に対する全体的なトルクを表わすグラフで ある。

第１０図は本件発明の閉塞検知システムのブロック図である。

好ましい実施例の詳細な説明 第１図は、−貫しかつ均一な量で静脈の流体を投与するための本件発明の好まし い実施例の注入装置１０を示す。

注入装置１０は小型で、軽量でかつ装着携行方式に設計される。注入装置１０は 、流体を投薬するために送出管３６を圧搾するポンプ機構６４により押圧される とき、予め定められたシーケンスで変位される複数のカム従動節４２を有する使 い捨て可能な投与セット１２を含む。ポンプ機構６４は商業的に入手可能なモー タ１１（図示せず）により駆動される。ハウジング構造６６内に装着され、使い 捨て可能な投与セット１２はハウジング構造６６内へ容易に装填する。ハウジン グ構造６６のすぐ上に配向されるのは、任意の流体貯蔵部６０でありこれは患者 の体に流体を投薬しかつ注入するための送出管３６の入口に継続的な流体の流れ を提供する。代替的には、流体の送出管３６は外部の貯蔵部（図示せず）に接続 されるか、または貯蔵部６０がアセンブリ上の他の位置に配置されてもよい。

ハウジング構造６６は側壁６８と後壁６９により囲まれた長方形のチャンバ６７ を含む。長方形のチャンバ６７の床部分は正面の端部に向かって窪み７０内へ落 ちる。ポンプ機構６４が窪み７０内に配置される。側壁６８の各々のベースに対 して長さ方向にかつ平行に延びるのは低いショルダ７３を有する狭いチャネル７ ２である。使い捨て可能な投与セット１２はチャネル７２内をスライドする。第 ３図に最もよく見られるように、チャネル７２の各々がばねでバイヤスされたボ ールのアセンブリ７５を含む。使い捨て可能なセット１２は、チャネル７２内に 手動で挿入される一方、ばねのアセンブリを押圧する。セット１２の挿入の後、 ばねのアセンブリがいずれかの側で使い捨て可能な投与セット１２をチャネル７ ２のショルダ７３に抗してバイヤスし、使い捨て可能な投与セット１２をその位 置に正確に保持する。動作においては、使い捨て可能な投与セット１２は簡単な 摺動動作で注入装置１０内に手動で装填される。投与セット１２が注入装置内へ 摺動して入ると、カム従動節４２がポンプ機構６４により送出管３６に抗して徐 々に押される。

第２図および第６図はこの発明の好ましい実施例の使い捨て可能な投与セット１ ２を示す。使い捨て可能な投与セット１２は剛性のプラスチックまたは同様のも のから形成されかつ単一のピースとして有利に射出成形され得る管の保持器プレ ートアセンブリ１４を含む。

管の保持器プレートアセンブリ１４は平坦な管接触表面と、１つの端部でこの表 面に対して直角に突き出すカム従動節保持器２０とを有する管保持器プレート１ ６を含む。

カム従動節保持器２０は保持器プレート１６に実質的に平行に突きａす上に突き 出すラッチ２４内で終端となる。ラッチ２４はカム従動節４２を、投与セット１ ２の７１ウジング６６内への挿入に先立ち管３６に隣接してその位置に保持する ためのロック機構としての役割を果たす。チャネル７２内への投与セット１２の 挿入の間、カム従動節４２がポンプ機構６４により押圧される。これによりカム 従動節４２がラッチ２４から離れて移動させられる。したがって、投与セット１ ２の挿入が自動的にカム従動節をラッチ２４に抗するスタンバイ位置から管３６ に対して押される動作位置へ移動させる。

第２図、第５図および第６図に最もよく見られるように、使い捨て可能な投与セ ット１２はさらにカム従動節と、スペーサアセンブリ４０とを含む。この発明の 好ましい実施例では、カム従動節とスペーサアセンブリ４０がまた管保持器プレ ート１６とは関係がないシングルピースとして射出成形され得る。代替的には、 カム従動節とスペーサアセンブリ４０とが、ヒンジがカム従動節とスペーサアセ ンブリ４０とを管保持器プレートアセンブリ１４に接続するべく成形される場合 には、管保持器プレートアセンブリ１４との１つのピースとして成形され得る。

カム従動節およびスペーサアセンブリ４０は、いずれかの側で管保持器プレート １６を側面から守る長手の延在する指状突出し部分の形式での２つの空隙訂正ス ペーサ４４を含む（第２図に最もよく示される）。カム従動節４２は投薬される 流体の量を制御する上での機器であるので、カム従動節４２の厚さは送出管３６ の容積に直接影響を与える決定的な寸法である。送出管３６の正確なピンチが、 利用可能な通路を通る流体の所望の流れを可能にするために必要とされる。しか しながら、典型的な成形工程の変動にともない、このような精度は実現可能では ないかもしれない。空隙訂正スペーサ４４は、これら厚さの変動に有利に反作用 を行なう。成形工程の間、カム従動節４２と空隙スペーサ４４との双方の厚さは 同じ量だけ変化するであろう、というのはそれらが同じ成形空胴内で形成される からである。したがって、いかなる成形による変化、たとえば成形温度または圧 力によるものなどもこれらの部分の双方に同一の影響を与えることになる。

第３図を参照して、投与セット１２のハウジング６６内への挿入の後に、投薬管 ３６がばねバイアスされた保持器７５のすぐ下に位置決めされることがわかる。

ばねバイアスされた保持器７５はすでに記載のとおりショルダ７３（第１図に最 も良く示される）に抗して投与セットをその位置に正確に保持する。カム従動節 ４２は複数のカム８５により管３６に抗して押され、その１つが第３図に示され る。ポンプ動作は、後に記載するが、管３６を圧搾することにより達成される。

空隙訂正スペーサ４はプレート１６とショルダ７３（第１図に最もよく示される ）との間に静止する。したがって、スペーサ４４が通常よりも厚ければ、プレー ト１６はカム８５から通常より遠くに位置決めされることになる。しかしながら 、この場合には、上に説明したとおり、カム従動節４２もまた通常より厚くなる わけで、より厚みのあるスペーサ４４の影響を相殺する。スペーサ４４の厚さが 従動節４２の動く部分の厚さと同じであるので、それらが厚さにおいて均一に変 化するということは、この自動訂正を達成する上で有利である。

第５図に最もよく見られるように複数のカム従動節４２は、入口ピンチャカム従 動節４３、−次の、上流の、入ロボンプカム従動節４６、出口ピンチャカム従動 節４８、および二次、下流、出口ポンプカム従動節５０を含む。カム従動節４２ の各々がカム従動節およびスペーサアセンブリ４０に、可撓性のカム従動節のア ーム５４により取り付けられる。カム従動節４２の各々が予め定められたシーケ ンスで送出管３６に向かって変位される。入口ピンチャカム従動節４３および出 口ピンチャカム従動節４８が流体の送出管３６を変形させてそれを閉じてしまい 、かつしたがって、バルブとしての動きをする。−次のポンプカム従動節４６お よび二次のポンプカム従動節５０とが送出管３６を介して流体のポンプ動作を行 なう。−次のポンプカム従動節４６は送出管３６の上流のセグメントと接触し、 およそ二次ポンプカム従動節の２倍の幅であり、かつしたがって管の長さの２倍 を圧搾する。このことにより、ポンプの外部へ流体を送出しかつ同時に従動節５ ０の下の、流体送出管３６の下流のセグメントへ流体を送出するためのポンプ行 程の間、十分な流体が変位することを容易にし、それが充填することを可能にす る。したがって、従動節４６が管３６に向かって前進させられると、従動節５０ は取り下げられる。従動節４６により変位させられた流体が、従動節５０により 開放されると、管３６を充填し、かつまたポンプからの流出を継続するのに十分 な流体を供給する。

さてここで第４図を参照し、継続的かつ均一な流れを提供するポンプ機構６４に ついて説明する。ポンプ機構６４は、カムアセンブリ８４と車軸８６とを含む。

好ましい実施例ではカムアセンブリ８４は好ましくは単一の断片の金属から形成 されかつ工作される。代替的には、カムアセンブリ８４は成形されかつ後に工作 されてもよい。示されるように、アセンブリ８４は車軸８６を収容する中央の開 口８３を含む。軸８６はモータに軸８６を結合するためのフラット部分８６ａを 含む。車軸８６は第１図に最もよく見られるように、壁面６８内に形成された２ つの開口内に順に装着されるベアリング内で回転する。車軸８６はモータにより 駆動されカムアセンブリ８４へ回転を提供する。カム従動節４２は次に以下のと おり、予め定められたシーケンスで変位され、それにより送出管３６を圧搾しか つ特定の量の流体を投薬する。

カムアセンブリ８４は回転の各増分角度が同じ量の流体を変位するように特定的 に設計される。カムアセンブリ８４は複数の空間法めされたカム８５を含む。複 数の空間法めされたカム８５が入口ピンチャカム８７、−次、上流、入ロボンプ カム８８、出口ピンチャカム９０および二次、下流、出ロボンプカム９２を含む 。入口ピンチャカム８７および一次ボンプカム８８は入口ビンチャカム従動節４ ３と一次ポンプカム従動節４６とにそれぞれ動作的に関連する。同様に、出口ピ ンチャカム９０と二次ポンプカム９２とが同様に出口ピンチャカム従動節４８と 二次ポンプカム従動節５０とに動作的に関連する。

第４ｂ図および第４ｄ図を参照して、入口ピンチャカム８７と出口ピンチャカム ９０とについて説明する。入口ピンチャカム８７と出口ピンチャカム９０はポン プ動作のためのバルブとして動作する。ピンチャカム８７．９ｏの表面は、特定 された回転位置の間に管３６の上流または下流のセグメントのいずれかが流体の 流れを閉塞するために閉められるように輪郭をつけられる。

第４ａ図および第４ｃ図を参照して、−次ボンプヵム８８と二次ポンプヵム９２ は、独自に輪郭をつけられた動作ポンプ表面を含み、流体の送出管３６が、車軸 ８６の回転の一定の速度により結果として流体送出管３６の適切なセグメントか ら均一なまたは一定の流体量の変位がもたらされるような態様で圧搾される。こ の結果を達成するためには、−次ボンプヵム８８および二次ポンプカム９２の表 面が以下に述べる原則および計算に基づいて輪郭づけられる。

１が長さを表わしかっｄが内側の直径を示す、円筒状管の容積を規定する式は以 下のとおりである。

ＶＣ，、＝長さ×面積 ＝ｌｘπｄＸｄ／４ 内側縁直径または劣空隙がｇであり、カム従動節と接触するカムの部分がしてあ る楕円管の容積を定義する等式は以下のとおりである： Ｖａ＋ｌ＝長さ×面積 ＝１ｘπ”　ｇ　Ｘｇ　／　４　＋　Ｌ　ｘ　ｇ管がカム従動節４２によって円 筒形がら楕円形に変形されるとき、管３６の円周は相対的に一定のままであり、 円筒円周は楕円円周に等しい。

Ｃｅｒ＋＝Ｃｃｙｔ さらに、円筒および楕円の円周はそれぞれＣｃｙｌ＝π：　　　ｄおよびＣｅｔ ＋＝２ＸＬ＋π×ｇとして定義される。

送出管３６の変形プロセスの間、円周は一定のままであるので、２つの円周は以 下のようになる：πｘｄ＝２ｘｌ＋π×ｇ Ｌを解（と、 Ｌ＝（πＸｄ−πＸｇ）／２ および面積を代入すると、 面積＝ｇＸ４．＋π×ｇＸｇ／４＝ｇｘ　（π×ｄ−πＸｇ）／２＋πｘｇｘｇ ／４ 面積＝（π／２）Ｘｇｘｄ−（π／４）ＸｇＸｇ変位された合計面積をｇ＝ｄと 考え、この合計面積を１００個の等しい面積増分に分けると、 合計面積＝πｘ　ｄ　ｘ　ｄ　／　４ および 増分面積変化＝πｘｄｘｄ／４００ １００個の増分的面積増分の各々に対応する１００のｇ値を解き、 面積１＝　（π／２）Ｘｇｘｄ−（π／４）ｘｇｘｇ＝πｘｄｘｄ／４００ および一定円筒ｄ値が与えられたｇを解いて、簡潔にするためにに＝πＸｄｘｄ ／４ＱＱ およびπ／４＝ｃとすると、 ２ＸｃＸｄＸｇ−ＣＸｇＸｇ−に＝０ および第２の増分面積を解き、 ２ＸｃＸｄＸｇ−ＣＸｇＸｇ−２Ｘｋ＝０および残りの９８等面積増分を計算す る。

カム回転の増分部分は充填のために選択され、回転の残り部分はポンプするため にある。たとえば、ポンプするために１８０°が選択されたなら、各増分面積変 化は１．８°増分で起こり、第１の増分面積に対するｇは１．８°で起こり、第 ２の増分面積に対するｇは３．６°で起こる、等々。最後に、１００番目の面積 に対するｇは１８０°で起こる。各増分でのカム半径は、必要なｇ値をカムの中 心からプレートアセンブリの面の間の変位マイナスカム従動節厚さマイナス２× 管壁厚さプラス空隙スペーサ厚さから減算して計算できる。

これを使って、管直径、カム空間決め、管壁厚さ、およびポンプ回転のカム度の いかなる組合せに対しても適切なカムポンププロファイルを作成することができ る。

カム半径および管空隙の間の関係は、カム半径が一定である場合のみ代数的に比 例する。カム半径が変化すると、変化するカム表面と接触する従動節のほぼ水平 な表面の影響によって、位相および振幅を考慮する必要がある。たとえば、迅速 に増加するカム表面は実際の半径変化より進んだ空隙変化となる。同様に、迅速 に減少するカム半径は、実際の半径変化より遅れる空隙変化となる。位相におけ る変化量は、始めと終りのカム半径の比の関数である。

本発明は、カムの回転位置に相対する、始めと終りのカム半径の比に対する計算 に基づく近似の予測される位相変化を使用する。この影響は迅速に変化するピン チャカムの場合さらに著しく、これは約３５″の遷移位相変化によって特徴づけ られる。したがって、カムプロファイルおよび各カムの近似回転位置がいったん 選択されると、実際の空隙は記述されるとおり数値的に計算される。回転の各角 度に対して、各半径は垂直成分を有し、これは実際の半径の長さを垂線に関連す る半径によって形成される角度のコサインを乗算することによって計算される。

垂線は車軸の中心をとおり、カム従動節の表面に対してほぼ垂直である。

こうして、各半径の垂直成分はカムがその軸のまわりを回転するにつれて変化す る。カムの回転の特定度に対して、従動節はほぼ下向き方向でカム表面と接触す るように形成されているので、カム従動節は最大の正垂直成分を有する半径でカ ム表面と接触する。回転の各席での接触の実際の半径は、各回転度において、最 大の垂直成分を有する半径を数値的に計算することによって定められる。

第４図および第７図を参照して、送出管３６の空隙に相対するカム８５の動作が 説明される。第４図でわかるように、カムアセンブリ８４は車軸８６のまわりを 回転し、カムアセンブリ８４のすぐ下に位置付けられる送出管３６の上のカム従 動節を介して働く。第７図で最もよくわかるように、回転位置０度および２００ 度の間において、曲線跡８７ａによって示されるように、入口ピンチャカム８７ によって、入口カム従動節４３が管３６の上流セグメントを挟み止めて、流体が 貯蔵部６０に流れ戻るのを防ぐ。管３６の上流セグメントが挟みめられている間 、−次ボンプカム８８は曲線８８ａで示されるように、０°から約１７５°まで の漸進的なポンプ行程を経る。これによって入ロボンプカム従動節４６が管３６ の方に変位され、十分な流体を下流セグメントに押しだし、およびポンプの外に 押しだして均一で変化しない流れを提供し、その間二次ポンプカム９２の下の管 ３６は充填される。この充填は、曲線９２ａで示されるように、この回転セグメ ントをとおしてカム９２の直径が減少することによって起こる。

管の下流セグメントが流体で充填されると（およそ１８０°回転点で）、出口ピ ンチャカム９０は閉じ、曲線９０ａで示されるように、回転角度２００度から３ ４０度の開閉じたままである。これによって、出口カム従動節４８は送出管３６ の下流セグメントを挟み止める。カム９０がおよそ１８０°の回転位置で管３６ を挟むと、カム８７は約２２０°から３４０°の間に延在する減少された直径領 域に回転する。これは、曲線８７ａで示されるように、カム８７の下の管３６を 開け、カム８８の下にある管３６の部分に貯蔵部６０から流体が流れるのを可能 にし、この管部分が充填される。これは、２２０°から３４０°の間の曲線８８ ａによって示されるように、カム８８の半径における漸進的な減少に応じて上流 セグメントが充填されるのを可能にする。このセグメントの間、曲線９２ａによ って示されるように、二次ポンプカム９２はポンプの外に流体を与える管３６に 対して二次カム従動節５０を押下する。

第８図を参照して、回転運動の間の管空隙に対するカム８５の影響が示される。

第８図の曲線は第７図の曲線に対していささか反比例する。なぜなら、カム半径 における増加は、空隙変化が実際の半径変化より進むことを考慮して、対応する 管空隙において減少をもたらす。曲線８７ｂによって示される管３６の上流セグ メントは、回転位置３４０°および２００°の間において完全に挟み止められる 。上記で説明されるように、−次ボンプカム８８は、曲線８８ｂで示されるよう に、１７５°の回転角度位置に達するまで、流体を排出するようにその下の空隙 を減少させる。０°および１８０°間のこのセグメントの間、カム９２の下の管 ３６の空隙は徐々に増加し、二次ポンプカム９２の下の管３６が徐々に流体で充 填される。

管３６の下流セグメントがいったん充填されると、出口ピンチャカム９０によっ て、曲線９０ｂで示されるように、下流セグメントが挟み止められ、二次ポンプ カム９２が流体をポンプの外に送出することができる。曲線９２ｂによって示さ れるように、カム９２の下の管空隙は二次ポンプカム９２のポンプ行程（１７５ °から３６０°）の量変化する。

第９図を参照すると、カムを回転するのに必要なモータからの合計トルクは、（ １）カム位置、および（２）ポンプされている流体の背圧に依存するのがわかる 。下側曲線１０１は低い背圧の合計トルクを示し、曲線１０３は比較的高い背圧 でポンプするのに必要なトルクを示す。第９図の曲線は経験上引き出されるか、 または計算されてもよ０゜どちらの場合でも、カム従動節４２が管３６を挟み止 めて実際に管３６の壁厚さを変形したとき、トルクス１＜イクカく必要である。

管３６が開放されると、逆のトＪレクス、＜イクが発生する。たとえば、２００ °の回転位置で、入口ピンチャカム８７及び出口ピンチャカム９０が管３６（二 対して押されると、トルクスパイク１５０が観測される。負のスパイク１５２は 、材料変形の結果として、管３６１こよって与えられるトルクを示す。カム８４ が一定速度で回転させられると、第９図のトルクスパイクはモータ回転（こ必要 な直流電流における電流スパイクをもたらす。

第１０図を参照すると、注入装置１０で使用される閉塞検知システムのブロック 図が説明される。車軸８６を回転させる直流モータ１１は、予測可能なトルク・ 電流変換機能を有する。比例信号に対してモータ１１への電流をモニタすること によって、車軸８６を一定速度に維持するために必要なトルク量を測定すること ができる。正常な流体背圧に対して、回転の各位置に沿ってポンプ機構６４を進 めるのに必要なモータの電流の知識を持って、およびこの電流を実際に測定した 電流と比較することによって、送出管３６における正常よりも高い圧力が検知で きる。ポンプ機構６４を回転するのに普通必要な電流を定めるための計算を行な うことができる。この電流計算は、カム面に対して送出管３６によって加えられ る圧力、各カム回転位置に対するカムの従動節接触の有効半径を考慮する。この 計算は各カムに対して行なわれ、合計の累積したトルク値をもたらす。代わりに 、カムを正常な背圧に対して回転させて、正常な動作に必要な電流を経験的に測 定することができる。

この電流波形は曲線１０３として、第９図で示されるトルクと比例する。電流は 、たとえば、各１°の回転で、検知して、メモリ１００にストアすることができ る。ポンプのその後の臨床使用の間、モータを回転するのに必要な実際の電流は 、電流センサ１０４によってモニタされ、Ａ／Ｄ変換器１０５によってデジタル フォーマットに変換され、比較器１０６によってメモリ装置１００にストアされ て０る電流プロファイルと比較される。メモリ１００をアドレスするのに軸エン コーダ１０１が使用され、特定の回転位置に対する適切な電流レベルを出力する 。実際の電流とストアされた電流プロファイルとの間の差は、メモリ１０８にス トアされている臨界状態を示す基準定数とその後比較される。たとえば、背圧が ５ｐｓｉで増加したときに予測される電流増加に等しいデジタルを、メモリ１０ ８は提供するかもしれない。このレベルは出力が閉塞され、警報が鳴らされると いうようなことを示すかもしれない。比較器１０６からのエラー信号がメモリ１ ０８からの基準値を越えると、比較器１１０は可聴の警報手段を自動的にトリガ してもよい。メモリ１０８は異なる温度で適用できる複数の警報レベルをストア してもよい。したがって、基準定数の可能な許容は温度に依存する。たとえば、 温度は送出管３６の柔軟性に影響を与えるかも知れず、この場合、管が冷えてそ れゆえより剛性であるときに、予測される電流と実際の電流との間により大きい 逸脱を可能にするように、基準定数を調整してもよい。さらに、メモリ１０８は 負のしきい値基準をストアして、比較器１１０においてエラー信号と比較されて 、異常に低い実際の電流を検知してもよい。このような異常に低い電流の発生は 、ポンプシステムの故障または装置に送出管３６を装填していない場合のように 、関連する異常を示す。管３６の異常な壁の厚さも、ピンチャ電流スパイク波形 の異常な位相によって検出される。さらに、損傷したカム表面または故障したベ アリングまたはモータは、異常な態様をもたらして、検知される。

本発明の好ましい実施例において、車軸の各回転ごとに変位される流体量に関連 するポンプ行程容積、管直径、または管壁厚さのように、使い捨て可能投与セッ トに関する情報を、直接使い捨て可能投与セットから注入袋ｆｆ１ｌｌに転送す る手段として、バーコードが使い捨て可能投与セットに有利的に与えられている 。この情報は、たとえば、製造工程中に使い捨て可能投与セットに直接与えられ てもよい。代わりに、バーコードは、投薬量／時間指示のように、送られる特定 の処方箋に関する患者および医療の特定情報を与えてもよい。この情報は使い捨 て可能投与セットで薬剤師によって同様に与えられてもよい。この情報を使って 、マイクロプロセッサは適切な軸速度を簡単に引き出すことができる。センサは 光学的、または磁気的、または他の既ＦＩＧ、　４　　　　　　、ｃ−１６，４ σ　　ＦＩＧ、　４ｂＩＧ５ ＤＰＶＩ　　＋ＰＬＩ　　◇ＰＶ２　　ΔＰＬ２−Ｆ−０　−Ｆ−ど 国際調奔報告

Claims (54)

【特許請求の範囲】
1. １．流体をポンプするための装置であって：Ａ）使い捨て可能投与セットを含み 、 １）少なくとも１個の従動節と、 ２）前記従動節と一体的に形成された空隙訂正スペーサとを含み、さらに Ｂ）前記従動節に隣接して配置される送出管と、Ｃ）ポンプ機構とを含み、 １）前記従動節に隣接するアクチュエータを含み、前記アクチュエータは前記従 動節と接触して、前記従動節が前記空隙訂正スペーサによって調整される量によ って前記送出管の部分を圧搾する。
2. ２．前記従動節が前記部分の第１の壁を第２の壁の方向に徐々に進める、請求項 １に記載の装置。
3. ３．前記使い捨て可能投与セットはさらに圧力プレートを含み、前記第２の壁は 前記圧力プレートと接触する、請求項１に記載の装置。
4. ４．前記従動節、スペーサ、および圧力プレートは一体的部分として形成される 、請求項３に記載の装置。
5. ５．前記従動節およびスペーサはヒンジによって前記圧力プレートに結合され、 前記従動節、スペーサ、圧力プレート、およびヒンジは一体的部分として形成さ れる、請求項３に記載の装置。
6. ６．前記空隙訂正スペーサは前記圧力プレートおよび前記従動節との間の距離を 調整する、請求項３に記載の装置。
7. ７．請求項１に記載の装置であって、さらに複数の前記アクチュエータおよび複 数の前記従動節とを含み：前記送出管の上流セクションに隣接する第１の従動節 と隣接して位置付けられる一次ポンプアクチュエータと、前記送出管の下流セク ションに隣接する第２の従動節と隣接して位置付けられる二次ポンプアクチュエ ータとを含む、装置。
8. ８．前記第１の従動節は前記第２の従動節の幅の２倍の幅を有する、請求項７に 記載の装置。
9. ９．請求項７に記載の装置であって、さらに：入口ピンチャアクチュエータと、 出口ピンチャアクチュエータと、 前記入口ピンチャアクチュエータと関連する第３の従動節と、 前記出口ピンチャアクチュエータと関連する第４の従動節とを含む、装置。
10. １０．請求項１に記載の装置であって、さらに：ハウジングを含み、 チャネルと、 ばねとを含み、前記ばねは前記使い捨て可能投与セットを前記チャネルの一方側 部に対して押さえる、装置。
11. １１．前記ばねは、前記空隙訂正スペーサを前記チャネルの前記一方側部に対し て押さえる、請求項１０に記載の装置。
12. １２．請求項１に記載の装置であって、さらに：前記ポンプ機構によって発生さ れる実際の力をモニタするための手段と、 前記送出管が閉塞されているかどうかを決定するために、前記力を予期される力 レベルと比較するための手段とを含む、装置。
13. １３．請求項１２に記載の装置であって、比較するための前記手段は： 前記ポンプ機構によって発生されると予期される力の値をストアするための手段 と、 差分値を与えるために、前記予期される力を前記実際の力から引き算するための 比較器と、 前記送出管の閉塞をモニタするために、前記差分値を警報値と比較するための手 段とを含む、装置。
14. １４．送出管を通して流体を投薬するために、ポンプを使用する使い捨て可能投 与セットであって、前記使い捨て可能投与セットは： 前記ポンプの動作に応答して、前記管の部分に対して押さえるための従動節と、 前記ポンプに相対して前記管を位置付けるための調整スペーサとを含み、前記従 動節の厚さにおける変化は前記調整スペーサの厚さの変化によってオフセットさ れ、前記調整スペーサは前記従動節と一体的に形成される、使い捨て可能投与セ ット。
15. １５．前記従動節に結合される圧力プレートをさらに含み、前記圧力プレート、 調整スペーサ、および従動節は全て単一の一体的ユニットとして形成される、請 求項１４に記載の使い捨て可能投与セット。
16. １６．前記調整スペーサは前記圧力プレートと前記ポンプとの間の距離を調整す る、請求項１５に記載の装置。
17. １７．請求項１６に記載の装置であって、複数の前記従動節をさらに含み： 前記送出管の上流セクションに隣接する一次従動節と、前記送出管の下流セクシ ョンに隣接する二次従動節とを含む、装置。
18. １８．前記一次従動範は前記二次従動節の幅の２倍の幅を有する、請求項１７に 記載の装置。
19. １９．さらに、入口ピンチャ従動節と、出口従動節とを含む、請求項１７に記載 の装置。
20. ２０．ポンプの送出管における空隙を調整する方法であって、ポンプは前記空隙 を狭めるために従動節を前記管の部分に対して押さえるためのアクチュエータを 含み、前記方法は： 前記従動節の厚さの変化は前記スペーサの厚さの変化と整合するように、前記従 動節と一体的なスペーサを形成するステップと、 前記管の下側壁を前記アクチュエータから分離するために、前記ポンプにおいて 前記スペーサを位置付けるステップとを含む、方法。
21. ２１．前記形成ステップは、前記スペーサと前記従動節とを単一の成形空胴に射 出成形するステップを含む、請求項２０に記載の方法。
22. ２２．請求項２０に記載の方法であって、前記形成ステップは圧力プレートを形 成するステップを含み、前記形成ステップはさらに： 前記圧力プレートをヒンジで前記スペーサに結合するステップと、 前記従動節、スペーサ、圧力プレートおよびヒンジを１つの一体的部分として形 成するステップとを含む、方法。
23. ２３．前記形成ステップは、前記従動節、スペーサ、圧力プレート、およびヒン ジを射出成形するステップを含む、請求項２２に記載の方法。
24. ２４．請求項２０に記載の方法であって、さらに：複数の前記アクチュエータお よび複数の前記従動節を形成するステップと、 前記送出管の上流セクションを圧搾するために、前記複数のアクチュエータのう ちの第１のものを前記従動節の第１のものに対して押さえるステップと、前記送 出管の下流セクションを圧搾するために、前記複数のアクチュエータの第２のも のを前記従動節の第２のものに押さえるステップとを含む、方法。
25. ２５．前記第１の押さえるステップは・前記第２の押さえるステップで圧搾され た前記送出管の前記下流セクションの幅の２倍の幅を有する前記送出管の上流セ クションを圧搾する、請求項２４に記載の方法。
26. ２６．請求項２４に記載の方法であって、さらに：前記従動節の前記第１のもの の上流の前記菅を閉じるために、入口アクチュエータを第３の従動節に対して押 さえるステップと、 前記第１および第２の従動節の間の前記管を閉じるために、出口アクチュエータ を第４の従動節に対して押さえるステップとを含む、方法。
27. ２７．請求項２０に記載の方法であって・さらに：前記管を支持するためのチャ ネルを有するハウジングを設けるステップと、 前記チャネルの一表面に相対する正確な位置づけのために、前記管をばねでバイ アスするステップとを含む、′方法。
28. ２８．前記バイアスするステップは、 前記スペーサを前記チャネルの前記一表面に対して押さえるステップを含む、請 求項２６に記載の方法。
29. ２９．請求項２０に記載の方法であって、さらに：前記ポンプによって発生され た実際の力をモニタするステップと、 前記送出管が閉塞されたかどうかを決定するために、前記力を予期される力レベ ルと比較するステップとを含む、方法。
30. ３０．請求項２９に記載の方法であって、前記比較するステップは： 複数の回転位置において、前記ポンプによって発生されると予期される力の値を ストアするステップと、前記複数の回転位置の各々に対して差分値を与えるため に、前記実際の力から前記予期される力を減算するステップと、 前記送出管の閉塞をモニタするために、前記差分値を警報値と比較するステップ とを含む、方法。
31. ３１．さらに、温度に従って前記警報値を調整するステップを含む、請求項３０ に記載の方法。
32. ３２．さらに、ポンプの故障をモニタするために、前記差分値を第２の警報値と 比較するステップを含む、請求項３０に記載の方法。
33. ３３．ポンプハウジング内において使い捨て可能投与セットを装填するための方 法であって、 ハウジング内に形成されたチャネル内に前記使い捨て可能投与セットを摺動ずる ステップと、 前記ポンプハウンジングと相対的に、前記使い捨て可能投与セットを正確に位置 付けるために、前記使い捨て可能投与セットを前記チャネルの一表面に対して同 時に押すステップとを含む、方法。
34. ３４．請求項３３に記載の方法であって、前記使い捨て可能投与セットはポンプ によって圧搾される管を含み、前記押すステップは： 前記管を前記ポンプの方にバイアスするステップを含む、方法。
35. ３５．前記使い捨て可能投与セットはスペーサを含み、前記押すステップは前記 スペーサを前記一表面に対して押すステップを含む、請求項３４に記載の方法。
36. ３６．使い捨て可能投与セットと協働するためのポンプをプログラムする方法で あって、 前記ポンプに形成されているチャネル内に前記使い捨て可能投与セットを摺動ず るステップと、前記使い捨て可能投与セットに関するコード化されたデータを、 前記投与セットから前記ポンプに同時に転送するステップと、 前記データを前記ポンプにストアするステップとを含む、方法。
37. ３７．前記転送ステップは投与セットラベルからバーコードを光学的に読み取る ステップを含む、請求項３６に記載の方法。
38. ３８．均一の割合で流体をポンプするための装置であって： 送出管と、 前記送出管の上流部分の上に位置付けられる上流カムと、前記送出管の下流部分 の上に位置づけられる下流カムと、前記上流部分と前記下流部分との間の前記管 を閉じるための第１のバルブと、 前記上流部分の上流の前記管を閉じるための第２のバルブとを含み、 前記下流カムは、前記第１のバルブが閉じていて、かつ前記第２のバルブが開い ているときに、流体を第１の割合でポンプするように形状化され、 前記上流カムは、前記第２のバルブが閉じていて、かつ前記第１のバルブが開い ているときに、流体を第２の割合でポンプするように形状化され、 前記下流カムは、前記第２のバルブが閉じていて、かつ前記第１のバルブが開い ているときに、流体を第３の割合で前記管の前記下流部分に引くように形状化さ れ、前記第２の割合は前記第１の割合および第３の割合の和に等しい、装置。
39. ３９．前記第１のバルブは、閉じるために前記管を挟むためのカムを含む、請求 項３８に記載の装置。
40. ４０．前記第２のバルブは、閉じるために前記管を挟むカムを含む、請求項３９ に記載の装置。
41. ４１．管を圧搾するために位置付けられた上流ポンプカムおよび下流ポンプカム を含むポンプにおいて、均一の割合で管から流体をポンプするための方法であっ て、前記管は、１つが前記ポンプカムの間に、他方が前記ポンプカムの両方の上 流にある、２つのバルブを含み、前記方法は：前記第の１バルブが閉じて、かつ 前記第２のバルブが開いているとき、前記下流カムに隣接する前記チューブから 流体を第１の割合で圧搾するステップと、前記第２のバルブが閉じて、かっ第１ のバルブが開いているときに、前記上流カムに隣接する前記管から流体を第２の 割合で圧搾するステップと、 前記第２のバルブが閉じて、かつ前記第１のバルブが開いているときに、前記下 流カムに隣接する前記管に流体を第３の割合で引き込むステップとを含み、前記 第３の割合は前記第２の割合と前記第１の割合との間の差分に等しい、方法。
42. ４２．均一の割合で流体を管から圧搾するために、カムの外形を成形する方法で あって： 各複数の管幅で、前記管の幅における増分的減少によって引起こされる前記管の 差分容積を計算するステップと、複数の等間隔の角度的位置でのカムの半径を計 算して、前記管の幅における増分的減少をもたらし、それが管の現行の幅で同一 の差分容積を与えるステップと、前記複数の等間隔の角度的位置の各々に対して 計算された半径に応じて、前記カムの外形を成形するステップとを含む、方法。
43. ４３．前記半径を計算するステップは、等式：ｃｇ２−２ｃｄｇ−２ｋ＝０を解 くステップを含み、ここで ｃ＝π／４ ｇ＝管内側幅 ｄ＝管の緩和内径 ｋ＝ｄ２／４（増分の数） である、請求項４２に記載のカムの外形を成形する方法。
44. ４４．ポンプから流体を導く管における閉塞を検知する方法であって： 前記ポンプを動作して正常な圧力レベルで流体を前記管を通してポンプするステ ップと、 前記正常圧力レベルで前記ポンプを動作するのに必要な電流を測定し、および前 記電流を前記ポンプの回転的位置の関数として記録するステップと、 前記ポンプの回転的位置の関数として、未知の圧力で前記ポンプを動作するのに 必要な電流を、前記記録された電流と比較し、予期されない高電流をモニタする ステップとを含む、方法。
45. ４５．流体をポンプするための装置であって：少なくとも１個の従動節を有する 使い捨て可能投与セットと、 前記従動節に隣接して配置された送出管と、前記従動節に隣接する使い捨て可能 でないアクチュエータを有するポンプ機構とを含み、前記アクチュエータは前記 従動節と接触して、前記従動節が前記送出管の部分を圧搾させる、装置。
46. ４６．前記使い捨て可能投与セットはさらに圧力プレートを含み、前記従動節お よび圧力プレートは１つの一体的部分として形成される、請求項４５に記載の装 置。
47. ４７．使い捨て可能投与セットと協働するためのポンプをプログラムする方法で あって： 前記ポンプに形成されたチャネル内に前記使い捨て可能投与セットを摺動ずるス テップと、 前記投与セットから前記ポンプに、処方された注入プロファイルに関するコード 化されたデータを同時に転送するステップと、 前記データを前記ポンプにストアするステップとを含む、方法。
48. ４８．注入装置における動作状態を、誤動作から検出する方法であって： 前記動作状態に対して１回転の増分でポンプを動作するのに必要な予期される力 を経験的に決定するステップと、前記予期される力をストアするステップと、実 際の動作される力と前記ストアされた予期された力とを比較するステップと、 前記動作状態をユーザに示すために、前記比較に応答して表示を発生するステッ プとを含む、方法。
49. ４９．前記決定ステップは予期される電気的電流を決定し、前記ストアするステ ップは前記予期される電気的電流をストアし、前記比較するステップは実際の電 気的電流を前記ストアされた予期される電気的電流と比較するステップとを含む 、請求項４８に記載の方法。
50. ５０．前記表示は可聴な警報である、請求項４８に記載の方法。
51. ５１．前記表示は可視ディスプレイである、請求項４８に記載の方法。
52. ５２．使い捨て可能な投与セットと協働するために、ポンプをプログラムする方 法であって： 前記ポンプに形成されたチャネル内に前記使い捨て可能投与セットを摺動ずるス テップと、 前記使い捨て可能投与セットの特定的特徴に関するコード化されたデータを前記 ポンプに同時に転送するステップと、 前記データを前記ポンプにストアするステップとを含む、方法。
53. ５３．前記特定的特徴は管直径である、請求項５２に記載の方法。
54. ５４．前記特定的特徴は管の壁厚さである、請求項５２に記載の方法。