JPH06509255A - 薬剤注入システム用マルチバルブマニフォルド - Google Patents

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】 薬剤注入システム用マルチバルブマニフオルド本発明は、医療用溶液および薬剤 を含む圧力下の流体の注入を制御するための装置に関する。特に、本発明は、複 数の入口ラインと、混合チャンバと、少なくとも一つの出口ラインとを有するマ ルチバルブ注入マニフｔルドに関し、該マニフオルドは、麻酔薬または心臓血管 薬剤のような流体および薬剤の組み合わせを患者に投与するのに使用される。

従来技術の説明 手術前または手術中に麻酔処置をしたり、または心臓血管治療または集中治療ユ ニットに患者がいる間に薬剤の組み合わせで患者を維持するような制御医療処置 の間に患者に薬剤の組み合わせを投与する必要がある場合に、既知の装置は重大 な欠陥を有している。

例えば、各注射器が止め栓に接続され、該止め栓が単一の主■ｖセットに接続さ れている個々の注射器によって、選択された薬剤の組み合わせを投与することは 公知である。公知の装置においては、各止め栓が制御レバーを有しており、該レ バーは、所望の組み合わせの薬剤を患者に投与するために選択的且つ順次的に手 動回転させなければならない。注入率に関連した正確度および上記の処置に関連 した薬剤の調合のレベルは、担当する医療専門家の技術に大いに依存する。効力 のある麻酔薬は、患者への悪影響を避けるために精密且つ正確に投与されなけれ ばならない。他の同様な装置は、制御レバーの代わりに逆流阻止バルブ（ｂａｃ ｋ　ｃｈｅｃｋ　ｖａｌｖｅ）と一体になった手動止め栓を使用している。

もう一つのマニフォルド装置は、二つの流体入口と一つの流体出口とを有する流 体の流路を規定するハウジングを含むカニユーレ（ｃａｎｎｕｌａ）アセンブリ を開示している。流体入口の一つは、該入口に流体を導入するための注射器の先 端を受容するような形状になっている。入口を通る流体流は、逆止バルブと関連 する出口開口を閉鎖する可撓性管状バルブ部材を収容する逆止バルブによって制 御されている。入口内に充分な流体圧がある場合には、管状バルブ部材は外側に たわんで流体を出口開口を通って流す。

そのような装置に関連する重大な問題は逆流であり、逆流によって、送出ライン 内の溶液は隣接する送出ラインに入り、入口ライン内の流体の不要且つ不本意な 混合を引き起こす。

さらに、上記に説明した各装置は多重部品を使用している。

部品の多重性により、上記に記載した各装置は接合箇所が多くなるために不本意 な漏れを起こしがちである。マルチバルプマニフォルドにおいては、各バルブは 予め設定された「クラブキング」圧を有しており、クラブキング圧は通常マニフ ォルドの各入口バルブについて同一である。クラブキング圧は入口バルブを開か せる最小圧力であると定義される。

従って、逆流を最小限にする、即ち、注入を環送させるか、または入口バルブ位 置で一つの入口からもう一つの入口へと漏話する改良型マルチバルブマニフォル ドを提供することが望ましい。さらに、公知の装置より実質的に部品数が少なく 、従って接続部分で発生する不注意な漏れを最小限にするマルチバルブマニフォ ルドを提供することが望ましい。さらに、簡易化マニフォルド構造の制約範囲内 で各バルブの入口での可変圧力の予め設定を可能にする手段を提供することが望 ましい。そのように改善することにより、マニフォルドの効力が増大し、コスト が削減され、公知の装置に存在する欠陥および非効率性が最小限になる。

発明の要約 本発明によれば、マルチバルブマニフォルドは、二つの成型された相互接続部材 と、該部材間に挿入されている単一の可撓性ダイアフラムとを含み、公知の装置 と比べて部品数が大きく減少している。

本発明のマルチバルブマニフオルドは、複数のバルブ入口を担持する第１の成型 部材と、単一の出口を有する第２の相互接続成型部材とを備えている。二つのマ ニフォルド部材を組み立てるときに、該部材間で混合チャンバが規定される。混 合チャンバ内に挿入されているのが、バルブ入口の各々の上にくるように心合わ せされている分離（ｓｅｐａｒａｔｅ）本体部分を含む可撓性ダイアフラムであ る。各バルブ入口は、ダイアフラムのそれぞれの本体部分を係合し、ダイアフラ ム上の予め設定レベルの流体圧で混合チャンバからバルブ入口を閉鎖する（即ち 、通常閉成されている）ためにそれぞれの内面部材を備えている。そのような内 面部材は、予め選択された設計高さで該部材のそれぞれのダイアフラム本体部分 を係合し、それによってマニフオルドの各バルブ入口についての予め設定クラブ キング圧を規定するように位置決めすることが可能である。

バルブ入口を通る流体の加入量は、ダイアフラムのそれぞれの本体部分を付勢し 、一旦バルブ入口に対するクラブキング圧を超えると、流体をマニフオルドの混 合チャンバ内に流入させ、その後で出口を通って流す。そのような流体圧がクラ ブキング圧以下のレベルまで減少すると、バルブ入口は閉じる。

すでに説明したように、本発明の改良型マルチバルブマニフォルドは、マニフオ ルドの入口に対する予め設定されたクラブキング圧が容易に設定されることによ り、バルブ入口での不注意な流体混合を最小限にし且つマニフォルドを通過する 流体が入口から出口までの流体移送の好ましい通路に従うことを容易に可能にす るように、公知の装置に比べて非常に簡易化され、該装置に比べてコストが実質 的により低く、且つ公知の装置より実質的により効率的な構造を提供する。上記 および他の利点は、下記の詳細な説明を添付図面に照らして考察することにより さらに明らかになるであろう。

図面の簡単な説明 添付図面は、本発明の原理を実際に適用するために今までに考案された最上の態 様による本発明の一つ以上の完全な実施例を示している。

図１は、本発明に従って構成されたマルチバルブマニフオルドの上布方向からの 斜視図である。

図２は、本発明のマルチバルブマニフオルド用の典型的な適用についての概略図 である。

図３は、図１の線３−３に沿ったマルチバルブマニフォルドの断面図である。

図４は、図３に示されているマルチバルブマニフォルドの上部部材の側面図であ る。

図５は、図４に示されているマルチバルブマニフォルドの上部部材の底面図であ る。

図６は、図１のマルチバルブマニフォルドのダイアフラムの平面図である。

図７は、図１のマルチバルブマニフォルドの下部部材の平面図である。

図８は、図７の線８−８に沿った断面図である。

図９８は、所定位置に一体固定された任意の汎用取付ブラケットを備えた図１の マルチパルブマニフォルドを示している。

図９ｂは、所定位置に一体固定された任意の汎用取付ブラケットを備えた図１の マルチバルブマニフオルドを示している。

詳細な説明 図１に示されているように、本発明のマルチバルブマニフオルド２０は、該マニ フオルド内に備えられた流体出口ポート２３を有する第１の成型部材２２と、成 型された複数の流体入口ポート２５を有する第２の成型相互接続部材２４とを含 んでおり、部材２２および２４は、図１に示されている分割線２６において超音 波溶接などによつて結合または相互接続されている。マルチバルブマニフォルド ２０の内面部分に保持されているのが、可撓性ダイアフラム２８である。相互接 続された部材２２．２４の関係については下記にさらに詳細に説明する。

本発明のマルチバルブマニフオルド２０の典型的な適用は、注入ポンプおよび多 重チャネルを有するポンプである。図２の適用例においては、四つの分離注入ポ ンプ機構３０　ａ、　３０　ｂ。

３０ｃおよび３０ｄが、薬剤を含む圧縮流体を、それぞれのバルブ入口２５　ａ 、　２５　ｂ、　２５　ｃおよび２５ｄに接続された四つの流体ライン３１　ａ 、　３　ｌ　ｂ、　３１　ｃおよび３１ｄを介して送り出す。図２に示されてい る構成は、単に例示に過ぎず、流体送出チャネルの他の組み合わせを設けること も可能である。

さらに、本発明のマルチバルブマニフオルド２０は、示されている特定的な構成 には限定されず、四つ以上の入口、四つ以下の入口および一つ以上の出口を有し てもよい。

本発明のマルチバルブマニフオルド２０は、図３から図８にさらに詳細に示され ている。図１の線３−３に沿った断面図である図３は、マニフオルド２０のいく つかの特徴を詳細に示している。例えば、混合チャネル（又は混合チャンバ）３ ２がマニフォルド２０の相互接続された成型部材２２および２４の間に示されて いる。さらに混合チャネル３２内に開口する、入口２５の入口開口部２５ａＳｂ 、ｃ、ｄが示されている。入口開口の各々２５ａの終端部には、図３に断面図で 示され且つ図６に平面図で示されているそれぞれのダイアフラム閉鎖部材２８ａ を受けるバルブシート（ｓｅａｔ）２７が備えられている。

各閉鎖部材２８ａは、成型部材２２の内面突出部分３４によって協働するように 係合され、接合ライン３１（図２）内の流体が入口内の予め設定されたクラブキ ング圧に達するまで入口２５を常閉保持している。

各突出部分３４は、バルブ人口２５を選択された圧力レベルで閉保持するように 修正することも可能である。図３で最も良くわかるように、各突出部分３４はそ れぞれのダイアフラム本体部分２８ａと係合して、ライン３１内およびバルブ人 口２５内の流体によって及ぼされる圧力に対して各バルブシート２７を閉保持し ている。突出部分３４の長さにより、各ダイアフラム本体部分２８ａに対して及 ぼされる力が決定され、それによって各バルブ入口２５ａ、ｂ、ｅ、ｄについて のクラブキング圧が設定される。

好ましい実施例において、各突出部分３４の長さは同一であり、クラブキング圧 は、１．２．３．４または５ｐｓｉのいずれかの予め選択されたレベルで発生す るように設計されている。

しかし本発明の構成は、好ましい実施例用に選択されたクラブキング圧には限定 されず、はるかに大きなりラブキング圧も可能であり、選択された材料および選 択されたクラブキング圧の実用性により課される制約によってのみ限定される。

さらに、全ての突出部分３４が単一の高さを有しているマニフオルド部材を備え るように設計する必要はなく、むしろ各突出部分３４の高さは、各入口のクラブ キング圧を変えるように各バルブ人口２５で変化させることが可能であり、それ によって各入口が異なるクラブキング圧で作動することが可能になる。

同様な配慮がダイアフラム２８およびバルブシート２７の設計に適用されている 。ダイアフラム本体部分２８ａの厚さを、マニフォルドの設計によって規定され るクラブキング圧を均一にするべく変化させたり、またはダイアフラム２８を、 各々がそれぞれのダイアフラム本体部分２８ａを受けるバルブ人口２５でクラブ キング圧を規定するべく選択された厚さを有する一連の接続された本体部分２８ ａとして成型したりすることが可能である。それぞれのダイアフラム本体部分２ ８ａを受ける各バルブシート２７ａの奥行きも同様に、各バルブ入口位置での広 範なりラブキング圧を可能にするように変化させることが可能である。

組立てられた状態において、マルチバルブマニフォルド２０の入口側は、選択さ れたクラブキング圧レベルで薄膜（ｍｅｍｂｖａｕｅ）２８によってその出口側 から密閉されており、入口２５内の流体は、バルブが開き、流体が出口に流れる 前に所定の圧力に達していなければならない。

図４および図５は、マルチバルブマニフォルド２０の出口側の成型部材２２、特 にマニフォルド２０の流体混合チャネル３２の出口部分３２ａを示している。流 体チャネル３２の形状は、所定位置にあるダイアフラム２８の閉鎖部材２８ａを 保持するためのバルブシート２７ａをも示している図５により分かりやすく示さ れている。可撓性薄膜２８は図６により分かりやすく示されており、該図は、隣 接するバルブ閉鎖部材間の上部と底部とを接続している細長い接続部材３８によ って結合された一連のバルブ閉鎮部材２８ａを示している。接続部材３８は、流 体混合チャネル３２内にある。バルブ閉鎖部材２８ａが所定位置にある場合には 、流体は、入口開口２５内の流体圧が閉鎖部材２８ａを開き、流体を混合チャネ ル３２内に受け入れるに充分であるときのみ混合チャネル３２内に流入する。こ のように、本発明の好ましい実施例の構成は、バルブ人口２５での流体の混合を 防止し、マルチバルブマニフォルド２０の混合チャネル３２への流体の混合を実 賞的に制限する。

図７および図８には、マニフォルド２０の入口側の成型部材２４のより詳細な図 が示されている。成型部材２４は、対応バルブシート２７ｂを含むダイアフラム 部材２８ａ用の混合チャネル３２の入口側３２ｂ１ならびに入口２５のバルブ開 口部分２５　ａｓ　ｂ、ｃｓ　ｄを含んでいる。

図９８および図９ｂは、所定位置にある取付ブラケット４５を備えた本発明のマ ルチバルブマニフォルド２ｏを示している。

ブラケット４５は、直立脚部分４６と、ブラケット４５の周りに伸張すると共に 、マルチバルブマニフォルド２ｏの相互接続している第１の部材２２と第２の部 材２４との間の分割線２６に全体的に沿って所定位置にはまっている周辺リップ ４７とを含んでいる。ブラケット４５は、マルチバルブマニフォルド２０のいず れの側面に取り付けることも可能である。さらにブラケット４５は、示されてい る構成には限定されず、マニフォルド２０のさまざまな使用に合致するように修 正することが可能である。

入口開口部の間隔は設計上の問題であり、本発明の特徴を限定するものではない ことを理解すべきである。さらに、出ロマニフォルドの位置もまた選択の問題で あり、そうしたマニフォルドは、その出口開口部が本発明のマルチパルブマニフ ォルド２０の混合チャネル３２にアクセスするように位置決めされることだけが 必要である。詳細な説明を考慮すれば、好ましい実施例の他の変更および修正は 可能である。しかしそのような予想される変更は、請求の範囲内に含まれるもの とする。

”　？　ＬＯ ト　■ 〜 補正書の写しく翻訳文）提出書（特許法第１８４条の８）

Claims (18)

【特許請求の範囲】
1. １．圧力下の流体を混合且つ移送する多重入口マニフォルドであって、 複数のバルブ入口を有する第１の部材および少なくとも一つの出口を有する第２ の部材を含むマニフォルド本体と、第１および第２の部材間に設けられている混 合チャンバと、第１および第２の部材間に配置されている可撓性薄膜であって、 第２の部材は、可撓性薄膜を係合してそれぞれの予め設定されたレベルの入口圧 力で第１の部材のバルブ入口の各々を通常は閉成して保持するように設けられて いる内面部分を有しており、圧力下の流体は前記予め設定されたレベルを超える と、それぞれのバルブ入口を開いて流体を混合チャンバ内に流入可能にし、かか るバルブ入口は、残りのバルブ入口とは別個に開閉して、チャンバ内での流体の 不注意な混合または入口への逆流を最小限にする可撓性薄膜と を含む多重入口マニフォルド。
2. ２．前記予め設定されたレベルが各バルブ入口において同一である請求項１に記 載の多重入口マニフォルド。
3. ３．前記可撓性薄膜が分離本体部分を含んでおり、各本体部分は、分離バルブ入 口と心合わせされ且つ該入口の上に乗っていると共に、前記予め設定されたレベ ルの流体圧で各バルブを通常は閉成して保持するようにそれぞれのバルブ内面部 分によって所定位置に保持されている請求項１に記載の多重入口マニフォルド。
4. ４．前記予め設定されたレベルが各バルブ入口において異なっている請求項３に 記載の多重入口マニフォルド。
5. ５．バルブ部材の各内面部分が、それぞれの薄膜の本体部分を保合する突出部分 を含んでおり、各突出部分の高さが各入口での選択されたレベルのクラッキング 圧を規定し、これによって各バルブ入口でのクラッキング圧が別個に予め設定さ れる請求項４に記載の多重入口マニフォルド。
6. ６．各ダイアフラム本体部分が選択されたさまざまな厚さから構成されており、 各本体部分の厚さが選択されたレベルのクラッキング圧を規定するべく選択され 、これによって各バルブ入口でのクラッキング圧が別個に予め設定される請求項 ４に記載の多重入口マニフォルド。
7. ７．それぞれのバルブ入口に結合された各バルブシートが均一のバルブ入口圧を 規定する予め選択された深さを有しており、各バルブシートの深さが、選択され たレベルのクラッキング圧を規定すべく異なっており、これによって各バルブ入 口でのクラッキング圧を別個に予め設定する請求項４に記載の多重入口マニフォ ルド。
8. ８．四つのバルブ入口と単一の出口とを含む請求項１に記載の多重入口マニフォ ルド。
9. ９．マニフォルドを係合する周辺リップを含む第１の部分と、ブラケットおよび マニフォルドを取り付けるための直立部材を含む第２の部分とを含む請求項１に 記載の多重入口マニフォルド。
10. １０．圧力下の流体を混合且つ移送する多重入口マニフォルドであって、 複数のバルブ入口を有する第１の部材および複数の出口を有する第２の部材を含 むマニフォルド本体と、第１および第２の部材間に設けられている混合チャンバ と、第１および第２の部材間に配置されている可撓性薄膜であって、第２の部材 は、可撓性薄膜と係合してそれぞれの予め設定レベルの流体圧で第１の部材のバ ルブ入口の各々を通常閉成して保持するように設けられている内面部分を有して おり、圧力下の流体は、前記予め設定されたレベルを超えると、それぞれのバル ブ入口を開いて流体を混合チャンバ内に流入可能にし、かかるバルブ入口は、残 りのバルブ入口とは別個に開閉し、チャンバ内での流体の不注意な混合または入 口への逆流を最小限にする可撓性薄膜と を合む多重入口マニフォルド。
11. １１．前記予め設定きれたレベルが各バルブ入口において同一である請求項１０ に記載の多重入口マニフォルド。
12. １２．可撓性薄膜が分離本体部分を含んでおり、各本体部分は、分離バルブ入口 に心合わせされ且つ該入口の上に乗っていると共に低レベルの流体圧で各バルブ を通常閉成して保持するようにそれぞれのバルブ内面部分によって所定位置に保 持されている請求項１０に記載の多重入口マニフォルド。
13. １３．前記予め設定されたレベルが各バルブ入口において異なっている請求項１ ０に記載の多重入口マニフォルド。
14. １４．複数のポンプ機構を有する多重チャネル薬剤注入システムであって、各ポ ンプ機構は、圧力下の流体を混合且つ移送するための多重入口マニフォルドのそ れぞれのバルブ入口に圧力下の流体を送出するための分離流体ラインを有してお り、前記マニフォルドが、 複数のバルブ入口を有する第１の部材および少なくとも一つの出口を有する第２ の部材を含むマニフォルド本体と、第１および第２の部材間に設けられている混 合チャンバと、第１および第２の部材間に配置されている可撓性薄膜であって、 第２の部材は、可撓性薄膜と係合してそれぞれの予め設定されたレベルの流体圧 で第１の部材のバルブ入口の各々を通常閉成して保持するように設けられている 内面部分を有しており、圧力下の流体は、前記予め設定されたレベルを超えると 、それぞれのバルブ入口を開いて流体を混合チャンバ内に流入可能にし、かかる バルブ入口は、残りのバルブ入口とは別個に開閉して、チャンバ内の流体の不注 意な混合または入口への逆流を最小限にする可撓性薄膜と を含む多重チャネル薬剤注入システム。
15. １５．多重入口マニフォルドを介して圧力下の流体を混合且つ移送するための方 法であって、 複数のバルブ入口を有する第１の部材および単一の出口を有する第２の部材を含 むマニフォルド本体を設ける段階と、第１および第２の部材間に混合チャンバを 設ける段階と、第１および第２の部材間に可撓性薄膜を設けて、第２の部材の内 面部分を可撓性薄膜と係合させ、それぞれの予め設定されたレベルの入口圧力で 第１の部材のバルブ入口の各々を通常閉成して保持し、流体圧が前記予め設定さ れたレベルを超えると、それぞれのバルブ入口を開いて流体を混合チャンバ内に 流入可能にし、かかるバルブ入口が残りのバルブ入口とは別個に開閉してチャン バ内の不注意な流体の混合または入口への流体の逆流を最小限にする段階と を含む方法。
16. １６．前記予め設定されたレベルを各バルブ入口において同一に保持する段階を 含む請求項１５に記載の方法。
17. １７．可撓性薄膜に分離本体部分を設け、各本体部分を心合わせしてそれぞれの バルブ入口の上に乗せ、前記予め設定されたレベルの流体圧で各バルブを通常閉 成して保持するようにそれぞれのバルブ内面部分によって前記本体部分のそれぞ れを所定位置に保持する段階を含む請求項１５に記載の方法。
18. １８．各バルブ入口で前記予め設定されたレベルを変化させる段階を含む請求項 １７に記載の方法。