JPH08509138A

JPH08509138A - 電気化学的に制御された投薬用アセンブリ及び方法

Info

Publication number: JPH08509138A
Application number: JP6518161A
Authority: JP
Inventors: アールジュニアホリス，チャールズ
Original assignee: フローラインク
Priority date: 1993-02-03
Filing date: 1994-02-01
Publication date: 1996-10-01
Also published as: US5368571A; AU673246B2; EP0683685A4; CA2154677A1; NO953018D0; WO1994017850A1; NZ262272A; AU6168894A; NO953018L; EP0683685A1; US5290240A

Abstract

(57)【要約】ポンプアセンブリは、ドライビング・リザーバー（２３）から受容リザーバー（３３）へのドライビング流体（１９）の流速を選択的に制御することによって、投薬リザーバー（２４）からの投薬流体（２１）の輸送速度を選択的に制御するために電気化学を採用した。ドライビング・リザーバーを受容リザーバーから分離している仕切り（２５）は、少なくともひとつの開口部（２８）を有し、それは遠隔のプログラミング・ユニットからの電気信号によって開閉される。受容リザーバーへの流れがバリア体をゆがめて、投薬リザーバーから投薬流体を押し出す。投薬流体の流速は、一定のあるいは変動する流速を与えるように適宜プログラムでき、使用者が開始する投薬流体のパルスも提供される。電気化学を採用した輸液の制御された注入方法もまた提供される。

Description

【発明の詳細な説明】電気化学的に制御された投薬用アセンブリ及び方法発明の背景本発明は、一般的な流体分配用アセンブリ（assembly）に関し、より詳しくは、薬剤を投薬するための電気化学的に制御されたディスポーザブルの投薬用アセンブリに関する。液体または薬剤を注入するプログラムは、注入時間に渡って輸液（infusate）の輸送速度を高度に制御しながら一回または多数回注射するプログラムであるのが好ましい。典型的には、輸液は、皮膚、創傷部位、または眼に直接局所的に投与されるか、皮下、または血管系あるいは筋肉組織に直接注射される。特に、連続的に輸送する非経口の薬物治療は、薬剤を制御しつつ輸送することにより、薬物を急激に加えることに伴う毒性や他の副作用を低減し、治療プログラムの効率を高めて患者の慰楽を増進させることができる。広く用いられている輸液装置は、薬剤即ち輸液のリザーバーとなる容器と、それに組み合わされた投薬経路等を設けた管とを備えている。この管は、患者に直接接続される投薬末端を有している。この投薬末端とリザーバーとの間の液体経路には、この経路を通る輸液の流速を制御する調整装置が備えられている。持続的に輸送する非経口治療のための伝統的で最も単純な輸液装置は、輸液をリザーバーから経路を通って患者体内まで移動させるのに重力を用いる静脈内点滴装置である。調整装置として、管の外面に物理的に作用して投薬経路を通る流れを制限するローラー・クランプ（roller clamp）の形状の制限器（restrictor ）が備えられていることが多い。しかし、これらのローラー・クランプ制限器の問題は、これらが、ローラー・クランプにおいて形成される輸液の静水力学的圧力に比重を介して依存していることである。従って、このローラー・クランプは、輸液の圧力ヘッドが低下したとき、静水力学的圧力も減少し、ローラー・クランプを通る輸液の流速を比例して減少させるので、輸液の流れを正確に調整することができない。この問題を解決するため、ローラー・クランプ制限器に代えて、電気的調節器が開発された。これらの電気的調節器は、経路を通る流速を検出し、内部調節器を通る流れの制限面積を自動的に調節して、設定した輸液速度を維持することができる。これらの装置は静脈内点滴装置の精度を改善したが、その電気的調整器に正しい圧力ヘッドが形成されるように、投薬リザーバーを常に患者の上方に配置しておく必要があるため厄介であり実用的ではない。さらに改善された輸液システムが開発されたが、それは、重力による輸液ではなく、患者体内に輸液を能動的にポンプで送り込むものである。典型的には、ピストン、プランジャー等を、輸液を含む固定された容量の投薬リザーバーに押し込むと、輸液が能動的に移動して、リザーバーから押し出される。これらの輸液ポンプの例として、シリンジ・ポンプ、往復ピストン・ポンプ及び蠕動ポンプがある。ピストンまたはプランジャーを移動させるドライビングフォース（driving fo rce）は、一般に、バネ部材、化学ンステムまたは電源から供給される。しかし、最も一般のドライビングフォースは、電気モーターから与えられ、それは投薬リザーバーからの輸液の流速を制御できる。従って、輸液に懸濁された薬剤または製剤試薬の流速は、患者の特別な要求に応じて、静脈内点滴装置より正確にカスタマイズ（customize）することができる。これら上述の静脈内点滴装置及び輸液ポンプは、病院環境内では完璧に許容されるが、いずれも歩行時装着可能ではなく患者の活動を厳しく制限する。従って、能動的に作動する性質を持ち、小型で、ディスポーザブルであり、携帯可能な輸液ポンプの開発を目指した研究がなされている。電力による輸送手段等は、投薬リザーバーからの輸液の押し出しの制御に、より選択できるドライビングフォースを提供するが、それは元々コストが高く重量が大きいので、ディスポーザブル製品には適していない。従って、これらの新たに開発されたディスポーザブル輸液ポンプは、一般に、投薬リザーバーから輸液を追い出すための操作または移動エネルギーの源として、バネ、蒸気圧または弾性のバルーンを利用している。一部では、これらのドライビングエネルギー源が制御できない性質を持つので、典型的には、流れ調節する内部制限器が輸液ポンプと投薬末端の間の液体経路に設けられる。これらの制限器は、一般的には精密な口径（bore）の管部材またはフィルター部材であり、これらは液体経路を通る輸液の流れを妨げる。不連続な値の流速制限器が流路に組み込まれて流速の選択を達成する。これらの携帯可能な輸液ポンプは、米国特許番号４，２０１，２０７、４，３１８，４００、４，３８６，９２９及び４，５９７，７５８に開示されている。おそらく、これらの特許された装置は、輸液ポンプに携帯性を付与し、輸液の流速の正しい選択を確実にするための不連続な値の制限器の範囲を提供する。しかし、実際には、特別な患者の要求に合った流速を正確に選択することはできない。輸液の流速は、制限器の口径サイズ及び輸液の流動性といった多くの要因に依存している。例えば、バルク粘度は液体ごとに変化し、さらに輸液の投薬温度に依存している。さらに、懸濁物を含む輸液は、その懸濁粒子がボア（bore）に詰まったりフィルター部材に引っかかったりするため、制限器を通れないことがしばしばある。従って、特別な輸液に対して設定した流速を得るためには、広い範囲の不連続な値の制限器及び輸液の流動性の正確な知識を入手することが必要である。しかし、経済性及び兵たん学によって、最もありふれた不連続値制限器のみが製造され、広く入手可能とされている。ローズ-ネルソン（Rose-Nelson）ポンプの概念に基づいた浸透輸液装置が開発され、それは水の吸収によって作動する（S．RoseとJ.F．Nelson，「連続的長時間注射器（A Continuous Lomg-Term Injector）」，Austral．J．exp Biol.，33 ，pp．415-420（1955））。ローズ-ネルソンのポンプは、過剰な固体塩を収容した塩チャンバー（chamber）、輸液チャンバー及び水チャンバーという３つのチャンバーからなる。塩と水の区画（compartments）は、水は透過するが塩は透過しない硬い半透膜で分離され、塩と輸液のチャンバーは、弾力性を持つダイアフラムで分離されている。水が塩チャンバー中に浸透して吸収されると、塩チャンバーは膨潤して、弾力性を持つダイアフラムを輸液チャンバーの方へ膨張させ、輸液がそこから輸送オリフィスを通って行く力を与える。これらの浸透輸液装置の例は、米国特許番号３，６０４，４１７、３，７６０，９８４、３，８４５，７７０、４，１９３，３９８、４，４７４，５７５、４，４７４，０４８、４，５５２，５６１、及び４，８３８，８６２に見ることができる。一般に、これらの装置の輸液の流速では、浸透速度調節器によって制御されるが、それは、浸透圧傾斜、塩の官能性、半透膜の面積、及び膜特性の特徴のうちの少なくともひとつを変化させる。しかし、不連続な値の内部制限器を有する非浸透の形態が可能でディスポーザブルな輸液ポンプと同様に、患者に必要な特別の非経口治療に好適な様々な浸透速度調節器を入手しなければならない。この場合も、経済性及び兵たん学によって、最もありふれた流速のみが提供されており、広く入手可能とされている。薬物投薬の他の形態は、電気化学的に操作される薬物投薬器で与えられる。一般に、第１の区画は、電気化学的に活性な流体分子（ガス状）を備えている。この第１の区画に隣接して、第２の区画が設けられ、それらは電解膜で分離されている。第１の区画に備えられた電極は、第１の区画にある流体分子をイオンに変換する触媒として作用し、それらのイオンが電解膜を通過するようにされる。第２の区画にある反対電極は、第２の区国においてこれらのイオンを再変換または再結合させて流体分子に戻す。最終的な結果として、第１の区画からの流体は、第２の区画で再結合されて第２の区画を満たす。再結合した流体分子は、第２の区画を薬物含有チャンバーから分離している膨張可能なダイアフラムに対する流体圧を生成する。逆に、ダイアフラムの膨張は、薬物をチャンバーから押し出す。従って、流体圧は、膜を介して導通している反対電極間にかける電流の大きさ、及び膜を通る拡散速度によって決定される。これらの真に電気化学的に操作される輸液装置の典型的な例は、米国特許番号４，６８７，４２３及び４，８８６，５１４に見られる。これらの装置は、ある環境では薬物の適当な投薬を提供するが、これらの設計には本来いくつかの問題がある、第１の区画の流体分子をイオンに変換し、次いでそのイオンを電解膜の反対側において流体分子に戻すためには、電極間に一定電流を供給する必要がある。従って、電源には、投薬期間に渡って、この緊迫した電流を供給することが常に要求される。さらに、ダイアフラムを動かすのに用いられる流体は、一般にガス状であるので、温度などの外環境変化に極めて敏感である。従って、ダイアフラムにかかる圧力は、これらの例において変化し、最終的には薬物の投薬速度が変化してしまう。より最近、まだ初期であるが、薬物輸送のための、電気化学的に制御された投薬機構が開発された。これらの電気化学的機構を組み込んだ輸液ポンプは、一般に多孔質アルミナ膜と金多孔質電極の層状複合体を有しており、この金多孔質電極は、全体に渡ってその微孔を覆う不透過性の上塗りバリア（barrier）で被覆されている。この複合体の一方の側において、輸液の投薬リザーバーは電極に接する流れにあり、バリアは注入物が微孔を通って投薬経路に流れ込むのを防ぐ。従って、電極微孔を覆うバリア層を開くことにより、注入物は層状複合体を通り、投薬経路を介して患者の体内に流れ込むことができる（M．J．TierneyとC．R ．Martin，「多孔質膜に基づく電気的放出システム（Electrorelease Systems B ased on Microporous Membranes）」，J．Electrochem．Soc.，Vol．137，No．1 2，pp．3789-3793（1990））。このバリア層を開くために、ここでは２つの一般的な技術が採用されている。第１のより洗練された技術は、上塗り層に電流を通すことによってバリア層を分裂させ溶解させることを含む。この可溶材料の層は、好ましくは薄い金属箔であるが、定電流（galvanostatically）で酸化されて輸液中に溶解し、それによって微孔が開き、輸液がそれを通って流れるようになる。微孔を「開く」ために用いられる第２の技術は、一般にポリマーをベースとするバリア材料からなる上塗り層で微孔全体を覆って輸液を透過させない。一般に、このポリマー膜の裏側にある電極における電解によってガスが発生し、それはポリマー膜を破裂させ、微孔が解放される。電気化学反応は薬剤または液体内で行われるので、輸液は汚染される。予期しない化学反応や電気化学反応が起こり、その結果、毒性の生成物が患者に注入されることも考えられる。例えば、投薬された薬物が、好ましくなく修飾されることもあり得る。さらに、輸液が膜の微孔を通過するので、輸液特性（例えば、バルク粘度、微孔の寸法、及び破裂面積）を十分に考慮しないと、流速を正確に制御することはできない。上記の参考文献のいずれも、特許請求した本発明を開示しておらず、先行技術とはならない。これらの参考文献は、発明の背景となる情報としての目的のためだけに提供した。発明の要旨よって、本発明の目的は、注入されるべき懸濁物の粘度や性質によらず、選択的かつ制御された注入速度で輸送することのできる輸液を投薬するための投薬アセンブリ及び方法を提供することにある。本発明の他の目的は、電気化学的に制御された輸液投薬のための選択的かつ制御された速度の投薬アセンブリ及び方法を提供することにある。本発明の他の目的は、輸液を電気化学的な汚染から隔絶した輸液投薬のための輸液ポンプ・アセンブリ及び方法を提供することにある。本発明のさらに他の目的は、携帯可能であり、薬物及びポンプ・ドライビング流体で完成され、分解することなく長期間保存できるような、輸液投薬用の輸液ポンプ・アセンブリ及び方法を提供することにある。本発明の他の目的は、即座に簡単に作動される輸液投薬用の選択的で制御された速度の輸液ポンプ・アセンブリ及び方法を提供することにある。本発明のさらに他の目的は、定常流速を維持するよう自動的に調節する輸液投薬用の輸液ポンプ・アセンブリ及び方法を提供することにある。本発明のさらなる目的は、耐久性があり、コンパクト（compact）であり、維持が容易であり、部品数が最小であり、初心者でも容易に使用でき、製造が経済的であるような、輸液投薬用の選択的で制御された速度の輸液ポンプ・アセンブリ及び方法を提供することにある。本発明のさらなる目的は、輸液のパルス（pulse）状の輸送が必要であるときまたは望まれるとき、使用者がそれをできるようにすることである。このことは、例えば、骨癌に伴う痛み（ＰＣＡ−患者制御無痛法（patlent controlled ana lgesia））または出産予定日前の分娩制御（ターブチレン治療（terbutylene th erapy））のような、ある医学的状態にある患者が、薬剤の短いパルス即ちボーラスの安定したバックグラウンド輸送の速度及び時間を得るのを可能にして、望まれる治療効果を達成する。本発明は、投薬流体の制御された注入のための輸液ポンプ・アセンブリを含んでいる。仕切り体が設けられ、これは上面及びその反対側の下面を持ち、その上面から下面にかけて延設された開口部を規定している。この仕切り体の一方の面には、ドライビング流体をその中に貯蔵するために設けられたドライビング流体リザーバーを有し、これは開口部に連通してドライビング流体が仕切り体を通して流れるようにされている。このドライビング流体が仕切り体を通して流れるのを阻止するように栓体が設けられている。さらに、この輸液ポンプは、栓体に操作可能かつ一時的に接続された電気制御装置を備え、開口部を通過するドライビング流体の経路を制御している。バリアが、受容リザーバーを規定し、開口部に相対するように配置されて、ドライビング流体がドライビング流体リザーバーから開口部を通ってこの受容リザーバーに流れ込んだとき、受容リザーバー中に受容し貯蔵するようにされている。このバリアは、ドライビング流体を受容リザーバーに受容したとき、第１の容量から、増大した第２の容量まで拡張される。投薬リザーバーは、その中に投薬流体を保持するために設けられ、投薬流体を、そこを通して放出するオリフィスを備えている。バリアは、投薬流体をドライビング流体から分離しており、さらに、バリアが増大した第２の容量に向けて移動したとき、投薬流体を持つ投薬リザーバーが動いて、投薬流体がオリフィスを通して追い出されるように実装されている。ドライビングフォースはドライビング流体リザーバーと結合し、電気制御手段がドライビング流体の流れを許容したとき、ドライビング流体が開口部を通して受容リザーバーに押し出されるようにされている。投薬流体の流れは、ドライビング流体のパルスを直接受容リザーバーに輸送する一方通行のパルス・ポンプを用いたりすることにより、一時的に増加させることができる。本発明の他の態様では、輸液の制御された注入のための方法を提供するが、それは以下の過程からなる。電気制御装置を作動させて、ドライビング・リザーバーから開口部を介して受容リザーバーへのドライビング流体の経路を制御するために栓体を開く。ドライビング流体を受容リザーバーに受容したとき、バリア体を第１の容量から増大した第２の容量に拡張させ、投薬流体を投薬リザーバーのオリフィスを通して放出させる。従って、本発明は、注入速度を選択かつ制御できるディスポーザブルの電気化学的に制御された投薬アセンブリを提供する。本発明は、特に医療用途に適している。しかし本発明は、例えば、数日あるいは数週間に渡って一定に近い速度で流体を輸送するような他の活動にも適用できる。例えば、本発明は、空気清浄機（air freshener）、家庭植物の肥料、殺菌剤または消毒剤を輸送するために用いることもできる。図面の簡単な説明本発明のアセンブリは、他の有利な目的及び特徴を有しているが、それらは、添付した図面を参照し、本発明を実施するに当たってのベスト・モードについての以下の説明及び付加された請求の範囲から容易に明白になるであろう。図１Ａは、本発明によって構成された電気化学的に作動するディスポーザブル輸液ポンプ・アセンブリの断面及び部分的に図示した前立面図であり、しぼんだ状態の蛇腹型分離バリアを例示している。図１Ｂは、図１Ａのディスポーザブル輸液ポンプ・アセンブリの断面及び部分的に図示した前立面図であり、投薬チャンバーから輸液を押し出すために、分離バリアが、増大した即ち拡張した状態に移動したところを例示している。図２は、本発明の一実施態様の模式図であり、仕切り体に設けられた異なる寸法の開口部を示し、それらは個々にプログラミング装置に接続されている。図３は、溶解可能な栓体を用いた図１Ａのディスポーザブル輸液ポンプ・アセンブリの個々の開口部の断面における拡大した部分的前立面図である。図４は、切り換え可能なゲート栓体を用いた図１Ａのディスポーザブル輸液ポンプ・アセンブリの個々の開口部の断面における拡大した部分的前立面図である。図５は、図１Ａのディスポーザブル輸液ポンプ・アセンブリに代わりうる実施態様であって、分離バリアとして弾力性を持つダイヤフラムを用いたものを断面及び部分的に図示した前立面図である。図６は、図１Ａのディスポーザブル輸液ポンプ・アセンブリに代わりうる実施態様であって、分離バリアとして可動の壁面を組み込んだものを断面及び部分的に図示した前立面図である。図７は、輸液のパルスまたはボーラスを供給するために、一方通行のパルス・ポンプを用いたことを示す図１Ｂに類似した図である。好ましい実施態様の説明以下の説明によって、当業者は本発明を作製し使用することができ、特別な応用の背景及びその必要条件が与えられる。この好ましい実施態様の種々の変形例は、当業者には容易に理解されるであろう。また、ここで定義される一般的概念は、本発明の思想及び範囲から離れることなく、他の実施態様または応用例に適用できる。従って、本発明は、決してこれらの実施態様に限定されるものではないが、ここで述べる概念及び特徴を含む最も広い範囲に一致すべきである。ここで注意すべきことは、理解しやすくするために、種々の図面において類似の部品には類似の符号を付したことである。ここで、図１に注目すると、投薬流体（輸液）２１の選択的かつ制御された注入のための、符号２０で示された目的とするディスポーザブル輸液ポンプ・アセンブリが例示されている。簡単に言えば、本発明は、内部に空洞を持つ硬質のハウジング即ち構造体（enclosure member）を有している。内部空洞の断面と交差して延設された符号２５で示される仕切り体は、空洞を、その仕切りの一方の側（上面）２６のドライビング・リザーバー２３と、仕切りの反対側（下面）２７の投薬リザーバー２４とに分割している。仕切り２５は、その上面２６から下面２７に達する開口部２８を備えている。ドライビング・リザーバー即ちチャンバーは、好ましくは仕切り２５の上面側に配置され、ドライビング流体１９を貯蔵するために設けられるが、このドライビング流体１９は、開口部２８と連通し、ドライビング流体が仕切り２５を通して流れるようにされている。開口部２８には、栓体３０が、仕切りを通るドライビング流体１９の流れを阻止するように設けられている。さらにこの輸液ポンプは、電気制御手段３１（図２）を有し、開口部２８を通るドライビング流体１９の経路を制御するように、操作可能かつ一時的に栓体３０に結合されている。符号３２で示されたバリア手段は、受容リザーバー３３を規定しており、投薬リザーバー即ちチャンバー２４内に、開口部２８に相対して配置され、ドライビング流体が開口部２８を通ってドライビング・リザーバーから流れ込んだとき、そのドライビング流体１９’を、受容リザーバー内に受容し貯蔵するようにされている。このバリアは、受容リザーバー３３内にドライビング流体１９’を受容することにより、第１の容量（図１Ａ）から第２の容量（図１Ｂ）に拡張するように形成されている。投薬リザーバーは、その中に投薬流体を含み、投薬流体をそこを通して流出させるオリフィス３４を有している。バリア手段３２は、投薬流体２１をドライビング流体から隔絶し、さらにバリア手段３２が増大した第２の容量まで動いたとき、投薬流体をオリフィス３４を通して動かすために、投薬リザーバー内への動きが投薬流体に伝わるように実装されている。符号３５で示されるドライビングフォース手段は、電気制御手段３１がドライビング流体１９をそこを通して流れるようにしたとき、ドライビング流体１９を開口部２８を通して受容リザーバー３３に動かすためにドライビング・リザーバー２３と接続されている。本発明によると、ディスポーザブル輸液ポンプ・アセンブリは、ドライビング・リザーバーから受容リザーバーへのドライビング流体の流速を選択的に制御することによって、投薬リザーバー２４からの輸液（投薬流体）２１の輸送速度を選択的に制御するために電気化学を採用している。後でさらに詳細に説明するように、輸液ポンプ・アセンブリ２０は、ディスポーザブルの輸液ポンプ・ユニット３６と、電気制御手段３１の部分を形成する別体で遠隔したプログラミング・ユニット３７（図２）を有する。最初に、まず正しい投薬養生法を処方すれば、ドライビング流体を対応する流速に選択的に制御することによって正しい輸液の流速で投与するように、別体で遠隔した電気プログラミング・ユニットを校正することができる。これは、まずプログラミング・ユニット３７とディスポーザブル・ポンプ・ユニット３６とを、ポート・コネクター４０で一時的に電気的に接続することによって達成される。これによって、プログラミング・ユニット３７と栓体３０とが電気的に導通され、開口部２８を通るドライビング流体１９の経路を制御することができる。さらに、プログラミング・ユニット３７をディスポーザブル・ポンプ・ユニット３６から取り外すことができ、正しく選択された固定注入速度を持つ薬剤輸液ポンプとして独立して働く。ある実施態様では、流速が入力された後、本発明は、固定された流速の輸液ポンプとしてのみ作動し、バルブ手段３８の用いてオンまたはオフの切り換えができるだけである。代替的な実施態様では、後でさらに詳細に説明するが、ディスポーザブル・ユニットはディスポーザブル・ポンプ・ユニットの輸送速度を能動的に変化させることができる。本発明は、従来の実験的な電気化学的に操作される輸液装置及び携帯可能な輸液ポンプに比較して、いくつかの利点を有している。開口部２８を通るドライビング流体の経路を制御するために電気化学を有効に採用したことによって、輸液の速度を、従来のディスポーザブル輸液ポンプでは得られない正確さで選択的に制御することができる。従って、後に詳細に述べるように、本発明のディスポーザブル輸液ポンプは、多くの部品やそれらの組み合わせを必要とせずに、広い範囲の輸液流速を提供することが可能である。さらに、バリア手段３２が、ドライビング流体中の電気化学物質と輸液とを隔絶させているので、両者の汚染が排除されている。また、別体で遠隔したプログラミング・ユニットを備えることによって、輸液の流速を、医師、医療技術者等が最初にセットすることができる。従って、輸液ポンプの操作における患者の誤用及び／または悪用が実質的に減少される。特に重要なことは、よりコストの高い電気制御手段３１の電子部品は、プログラミング・ユニット３７に取り付けることができ、ディスポーザブル・ポンプ・ユニット３６が不要になったときでも処分する必要がないことである。さらに、本発明は栓体３０に一定電流を供給してドライビング流体を通すようにする必要がない。従って、ディスポーザブル・ポンプ・ユニット３６は、独立した電源を持つ必要がない。最後に、バリア手段３２がドライビング流体を投薬流体から隔絶しているので、電気化学反応が輸液中で直接行われる実験的モデルに比較して、広い範囲の電気化学物質を使用することが可能である。本発明の好ましい実施態様においては、図１Ａ−２及び５−６に示すように、仕切り２５が、複数即ち個々の開口部の列を備え、その各々が栓体３０を有していて、そこを通る受容リザーバー３３へのドライビング流体１９の経路を塞いでいる。図２に示した最良のものでは、電気制御手段３１を備え、各栓体３０は個々に電気的リード４１（図２）を介してアドレス可能であり、各開口部２８を通るドライビング流体１９の流れを独立に制御できる。従って、固定された開口部の形状、ドライビング流体の粘度、及び開口部にドライビング流体を通すドライビング圧力を知ることにより、各開口部を通るドライビング流体の流速を正確に計算することができる。よって、独立し予め設定した開口部の組み合わせを通るドライビング流体の経路を開くことにより、ドライビング流体の対応する流速が正確に制御され、それによって、投薬リザーバー２４から投薬オリフィス３４を通して輸液が制御された流速で正確に押し出される。図２に見られるように、開口部２８は、異なった形状及び寸法であってもよいし、すべてを類似するように（即ち、図１のように）形成してもよい。いずれにしても、プログラミング・ユニット３７は、ドライビング流体粘度及びドライビングフォースの関数として予めプログラムされて校正され、ドライビング流体１９の選択的で制御された流速を得るために、予め設定した開口部の組み合わせを作動させる。しかし、本発明の真の思想及び性質から離れることなく、任意の数及び／または任意の組み合わせの開口部を備えてもよい。簡単に言えば、輸液２１は液体をベースとする「薬剤（drag）」または「薬物（medicament）」溶液であるのが好ましいが、それは、とにかくヒトまたは動物の実体に影響を与える任意の医薬組成物、ヒトまたは動物によって、その滋養または成長調節のために吸収される物質、及び他の環境、特に水環境に対する他の効果を有している物質を意味する。輸液２１は、制御された方法で輸送されるべき他の任意の液体であってもよく、空気清浄剤、家庭植物の肥料、殺菌剤及び消毒剤と用いる液体を含んでいる。よって、ポンプアセンブリ２０は、医療分野でも非医療分野でも用いることができる。保護的構造体２２は、酸素、二酸化炭素のような環境物質、または装置の成分から導かれる物質の侵入を比較的通さない材料からなる硬質のハウジングであるのが好ましい。構造体２２の内部空洞の容積は、設定したドライビング・リザーバー及び投薬リザーバーの容量によって変化する。仕切り２５は、内部空洞を横切って可撓的に実装され、ドライビング・リザーバー２３と投薬リザーバー２４との間の液接触を、開口部２８を通す以外は阻止している。好ましい形態では、仕切り２５はソリコン板材で与えられる。正確な寸法の開口部即ち孔２８は、その分野で知られているシリコン微細加工技術を用いて作製される。図２および３に示したように、開口部２８は、水平から約５４．７°傾いた側壁を持つ方尖塔形状であるのが好ましい。そのような正確さは、さらに異方性エッチングという周知の技術を用いて形成される。前述したように、塞がれていない開口部２８を通るドライビング流体１９の流れは、開いた開口部についての上記したM．J．Tierney及びC．R．Martinの文献に記載されたものと同様の電気化学的技術を用いてなされた。好ましい形態では、個々の栓体３０は、易酸化性金属膜のような、電気腐食性または可溶性型材料から形成する。図３は、銀のような金属膜が開口部２８に堆積し、それを横切って成長し、そこを通るドライビング流体１９の経路が塞がれるのを最良に示している。好ましくは、金属膜栓は、開口部を横切って下面２７直近に、後に取り除かれる犠牲層（図示せず）の上に析出（例えば、電気メッキ）によって成長する。各金属膜栓３０は、ドライビング流体１９の流れに接したドライビング流体表面４２を持ち、各々は個々の電気的リード４１（図２）に、通常知られた方法で接続されている。リード４１が、遠隔のプログラミング・ユニット３１と、（ポート・コネクター４０を介して）一時的かつ操作可能に結合されたとき、各金属膜は、ドライビング流体１９に接した流れの中に、個々にアドレス可能な電極を実質的に形成する。よって、膜栓体／電極３０と別に離れて、ドライビング流体に接する流れの中に大きな対極４３または多くの対極４３を備えることにより、ドライビング流体が電解液となるとき、個々の電気回路が形成される。図３に最良に例示したように、対極４３は、仕切り２５の上面で各開口部２８の直近に設けるのが好ましい。選択された金属膜栓体／電極３０と対応する対極４３の間に、十分な電流密度を持つ電流がかけられたとき、その金属膜栓体／電極３０は即座に効率よく定電流酸化され、溶液中に溶解する。そして開口部２８は、そこをドライビング流体が制御されて流れるように、不連続に（非可逆的に）開かれる。従って、ドライビング流体の粘度及びドライビング流体に作用するドライビングフォースに依存して、プログラミング・ユニット３７は、設定した金属栓体／電極３０を酸化し、設定したドライビング流体流速を生ずるために、電気回路のひとつもしくは組み合わせに個々にアドレスするように校正することができる。金属膜栓体／電極の膜厚が均一であるため、栓体は即座に完全に溶解し、開口部２８は不連続に開口されて、そこを通る流れが正確に制御される。従って、開口部２８が部分的に腐食されて塞がれることは起こらない。さらに、プログラミング・ユニットによる電極への電流の供給は、最初に膜栓体を溶解するためだけでよいことがわかる。よって、投薬ユニット３６は、選択された開口部２８を通るドライビング流体１９の経路を形成するための独立した電源を備える必要がないため、そのユニットの携行性が向上する。また、開口部の完全な開口を確認するためにオームの法則の関係が用いられることもわかった。図１Ａに戻ると、最初は、すべての開口部が栓体３０を介して塞がれている。ひとたび栓体３０または栓体３０の組み合わせが溶解されて開かれると（図１Ｂ）、ドライビング流体１９は、（以下で述べるドライビングフォース手段３５を介して）、ドライビング・リザーバー２３から塞がれていない開口部２８を通って流れ始め、受容リザーバー３３に受容される。仕切り２５の下面２７直近に位置するバリア手段３２は、ドライビング流体１９と輸液２１の両方を透過しない材料からなる。さらに、このバリアは、下面２７において、すべての開口部を十分に覆っているので、ブロックされていない開口部を通りぬけたすべてのドライビング流体１９’は、受容リザーバーに受容され、輸液２１とは完全に隔絶されている。従って、ドライビング流体１９が受容リザーバー３３に入るので、受容されたドライビング流体の容積が、第１の容量（図１Ａ）から増大した第２の容量（図１Ｂ）に動く。図１Ａ及び１Ｂに最も良く例示されているように、そのような容量増加が、バリア手段３２を投薬リザーバー２４の方へ能動的に移動させ、そこから投薬オリフィス３４を通して、輸液２１が、好ましくは１対１の比率で押し出される。固定された速度でのドライビング流体１９の開口部２８を通る流れは、バリア３２の容量を、一定速度で増大した第２の容量に拡張し、輸液２１の正確な投薬が確保される。簡単に言えば、投薬オリフィス３４は、標準の皮膚刺通針または静脈内用途の薬物輸送セットに合うように形成され寸法合わせされる。さもなくば、オリフィス３４は、通常の身体オリフィス（body orifices）のひとつに挿入されるように形成された装置に合うようにしてもよい。医療器具に使用しない場合、オリフィス３４は、目的とする特別な最終的用途に合うように形成され寸法あわせされる。ひとつの好ましい実施態様では、分離バリア３２は、下方拡張型バリア３２（図１Ｂ）として与えられ、それは、投薬リザーバーの方へ能動的に動くように形成された折り畳まれた壁面４４を有している。従って、下方型バリア３２は、障害無しに投薬リザーバー２４に向けて拡張するように形成され寸法あわせされなければならない。上方周辺部４５は、開口部２８を完全に覆うように形成され、仕切り２５の下面２７に実装され、それと協同して受容したドライビング流体をシールし投薬流体２１から分離している。さもなくば、図５に示したように、バリア手段は弾力性を持つダイヤフラム３２’として与えられてもよく、その周辺部４５は開口部２８を完全に覆うような寸法にされ、仕切り２５の下面２７とともに、ドライビング流体１９’をシールし、投薬流体２１から分離するように実装されている。さらに、この弾性ダイヤフラムバリア３２’は、ドライビング流体１９’を受容リザーバー３３に受容すると、（しぼんだダイヤフラムバリア３２’として架空線で示された）第１の容量から、（拡張したダイヤフラムバリア３２’として実線で示された）増大した第２の容量に膨張または拡張するように形成されている。この場合も、ドライビング流体を受容することにより、バリア３２’は投薬リザーバー２４の方向に拡張して動き、そこから輸液２１を能動的に移動させて押し出す。バリアの第３の実施態様は、図６に例示したように、移動可能なバリア仕切り体３２”即ちピストン体として与えられ、それは、受容リザーバー３３が（架空線のバリア３２”で示された）第１の容量から（実線のバリア３２”で示された）増大した第２の容量に拡張されたとき、投薬リザーバーから輸液を押し出す。この移動可能なバリア仕切り体は、実質的に硬質であり、側内壁４６に対してスライド可能に形成され寸法合わせされた外周縁部４５”を有し、側内壁４６とともにシールして投薬リザーバーを形成するのが好ましい。従って、側内壁４６は、仕切り２５の下面２７に実質的に垂直に設けられ、移動可能なバリア仕切り部３２”がスライドでき、協同してシールしている。同じまたは類似した液粘度を持つドライビング流体を用い、それによって流速の校正を単純化するのが好ましい。さらに、すべての例において、同じドライビング流体媒質が開口部を通過するので、従来のほとんどの輸液ポンプで問題であった輸送速度が輸液の粘度に依存することが無くなる。好ましい形態では、ドライビング流体として生理食塩水を備える。食塩水は、有効な電気化学的特性を持ち、バリアの破裂または漏れが生じたとき安全であるので好ましい。上述したように、ドライビングフォース手段または機構３５は、ドライビング流体１９が選択された開口部２８を通って受容リザーバー３３内に動くように、ドライビング・リザーバー２３に結合されている。ドライビングフォース機構によってドライビング流体１９にかけられる圧力は、ドライビング流体の流速を正確に決定する為に必要な要素のひとつである。従って、ドライビング流体にかかる圧力を均一に維持し、流体の流れを実質的に一定にしておくのが好ましい。ドライビングフォース機構３５は、他の携帯用輸液ポンプアセンブリで通常使用されている種々の圧力発生機構として備えられている。好ましくは、これらの機構は、１５−２０ｐｓｉのドライビングフォースを供給する。そのようなエネルギーの形態は、これらに限定されることはないが、圧力制御のために温度調節された蒸気圧、ドライビング流体に圧力をかけるためにガスを発生するための溶液の電解、弾力性を持つ容器内での流体の加圧下での貯蔵、毛細管力、液体が半透膜を通して塩チャンバー中に透過することによる容積の膨張によって生ずる浸透圧、及び、ドライビング流体に接続された可動ピストンに圧力をかける圧縮バネ部材のような機械的動力源を含んでいる。これらのドライビングフォース機構のうちのいくつかは、米国特許番号５，１３５，４９８において詳細に議論されている。好ましい形態においては、図１Ａ及び１Ｂに最良に示されているように、ドライビングフォース機構３５は、可動プラットホーム（platform）即ちピストン体５１に一定の機械的ドライビングフォース５０をかけ、そのプラットホームがドライビング流体１９に一定圧力を与えるようにするように設けられている。プラットホーム５１がドライビング・リザーバー方向へ、ドライビング流体１９に抗して動くと、ドライビング流体はドライビング・リザーバーから選択された開口部２８を通して能動的に移動する（図１Ｂ）。最も好ましくは、機械的ドライビングフォースが離間した複数の圧縮バネ部材で与えられ、プラットホーム５１に対して均衡のとれた低強度の一定な力を生じ、ドライビング流体に接した能動的圧力をかける。また、ドライビングフォース機構３５は、ドライビング流体１９にドライビング圧力を与えるガス発生による膨張によって与えられてもよい。図５及び６に示したように、これはドライビング・リザーバー２３に圧力をかけることによって実施してもよい。この形態のドライビング・エネルギーは、構成が単純であり維持が容易である。圧力を維持及び／または変化できるように、圧力バルブ等（図示せず）を設けてもよい。本発明のさらに別の実施態様では、栓体３０が切り換え可能なゲート膜３０であり、開いてドライビング流体を選択した開口部２８を介して通すことができ、閉じて開口部２８を介する流体の経路を塞ぐことができるようにされていてもよい。前述した電気腐食性または溶解性の栓体ではなく、切り換え可能なゲート膜は、マイクロバルブと同様の方法で選択的かつ可逆的に開閉することができる。この可逆的に開閉できる能力は、薬物（投薬流体２１）の投薬を開始するだけでなく、薬物の流れを止めたり低減させることができる。従って、これらの個々にアドレス可能なゲート部材は、流れの一定のまたは変動する速度での投薬流体の正確な制御を可能にする。さらに詳細に述べるように、予め計算された、または予めプログラムされた時間または間隔で、選択したゲート膜３０を開閉することにより、複雑な薬物治療の処方を、最適な薬物効果を伴って投与することができる。図４は、開口部２８を横切って、そこを通るドライビング流体１９を防ぐように設けられた個々に切り換え可能なゲート膜３０を例示している。（栓そのものが電極である可溶栓体３０とは異なり、）個々の栓電極５２は、開口部２８の側壁５３に対して配置し、ゲート膜３０及び（必要ではないが）ドライビング流体１９と導通させるのが好ましい。従って、ゲート膜３０は、栓電極５２を介して接続されたプログラミング・ユニット３７を通して、開状態と閉状態とに個々に切り換えることができる。好ましい実施態様では、切り換え可能なゲート膜３０は、水性ドライビング流体のすべての分子が膜を通過するのに十分な天然または合成の多孔性を有する電気化学的に活性なポリマー膜で与えられる。以下にさらに詳細に述べるように、これらの電気活性ポリマーは、水性流体の分子に反発し、その孔を通過できなくすることができる。しかし、プログラミング・ユニット３７及び栓電極５２によって電気化学的処理を開始すると、ゲート膜３０を、（好ましくは水性電解液である）ドライビング流体１９が通過可能な極性（親水性）状態と、ドライビング流体が通過できない非極性（疎水性）状態との間で、選択的に切り換えることができる。より詳細には、このゲート膜ポリマーは、親水性条件（水または食塩水透過性）と疎水性条件（水または食塩水非透過性）との間で切り換え可能なナフィオン^Rのような材料からなる。個々にアドレス可能なポリマー・ゲート膜の親水性を調整することにより、ドライビング流体リザーバー２３から受容リザーバー３３へのドライビング流体（水）の流速を一定または可変に制御することが可能である。前述したように、バリア体３２が、ドライビング流体に含まれる電気化学物質を投薬流体から分離し隔絶しているので、投薬リザーバー２４から薬物を投薬するほとんどの例において、同じゲート膜及び同じドライビング流体を採用してもよい。このことにより、ポリマー膜を、投薬されるべき特別な薬剤または薬物の化学的性質に合わせる必要がなくなる。 Mark W．Espenscheid等，「ポリマー修飾電極からのセンサー（Sensors from Polymer Modified Electrodes）」，J．Chem．Soc.，Faraday Trans．1，82，10 51（1986）によると、ポリマー膜３０は、完全な水分子を通過させることのできる合成または天然多孔質膜からなっていてもよい。好ましい膜には、ナフィオン^R のようなアイオノマー膜が含まれている。アイオノマーは、低濃度のイオン化可能な基を含み、共有的に架橋していない近接したまたは分岐した有機ポリマーである。ナフィオン^Rは、電気化学的処理に当たって、メチルビオロゲンまたはＲｕ（ＮＨ₃）₆ ³⁺、Ｒｕ（ｂｉｐｙ）₃ ³⁺（但しｂｉｐｙ＝３，２’−ジピリジン）、及びフェロセニルメチルトリメチルアンモニウムのような種々の遷移金属錯体カチオンといった大きくて電極活性の疎水的カチオンを取り込むのに好ましいことが知られている。従って、イオン交換及びその結果得られる与えられた疎水的カチオンの取り込みを選択するに当たり、これらのアイオノマー膜は、水がそれらを通ることに反発し拒絶するように修飾することが可能であり、それによって、水性ドライビング流体分子が膜の孔を通過することを防ぐ。これらに代わる実施態様では、ナフィオン^Rを含浸させたゴアテックス（Gore-tex）のような、イオン導電性複合ポリマー膜を使用してもよい。さもなくば、スチレン、ビニルフェロセン、及びスチレンスルホン酸をベースとするターポリマー（terpolymer）のような、電極活性及びイオン交換の両方の官能基を有する電極活性アイオノマーを用いてもよい。これらのポリマーは、取り込まれた疎水性の対イオンを可逆的に電気的放出することがわかっている。より詳しくは、ターポリマー（この場合はビニルフェロセン）の電極活性官能基が還元状態にあるとき、イオン交換官能基（スチレンスルホン酸）は対イオンを必要とし、それによって、周囲の電解液からの疎水性カチオンの取り込みを促進し、膜の電気化学的特性が変えられて、得られる修飾ポリマーフィルムが水に反発するようになる。従って、例えばＲｕ（ｂｉｐｙ）₃ ³⁺といった対イオンがアイオノマー膜に取り込まれたとき、そのポリマー膜は極めて高い疎水性（水不透過性）を有るようになり、ドライビング流体は膜を介して流れられなくなる。電極５２と接触し、かつ電解質溶液（即ちドライビング流体１９）にさらされることにより、アイオノマーの電極活性官能基は酸化され、その結果、疎水性の対イオンは膜から溶液中に電気的放出即ち追放される。ひとたび対イオンが追放されると、ポリマー膜の電気化学的特性は可逆的に変化して親水的状態になり、水分子は膜の孔を介して通過するようになる。このポリマー膜の流れ特性、開口部の表面積、及びドライビングフォースを知ることにより、そこを通過するドライビング流体の流速を計算し制御することが可能になる。さらに、（電極５２を介して）ポリマー膜の極性を反転することによって、アイオノマー膜（ポリマー膜）を電気化学的に還元し、対イオンを溶液中から引き寄せてポリマー膜内に再取り込みすることができる。従って、膜の極性を反転することにより、ポリマーの親水性を制御された方法で調節することができ、プログラミングユニットを介して開口部を開閉することができる。この場合も、膜３０の極性をセットするためにプログラミング・ユニット３７によって電極５２に供給される電流は、最初だけ必要とされる。より複雑な薬物処方について、ドライビング流体の流速を連続的に変化させる必要があるときは、以下に示すように、膜の極性を反転させるために、限られた時間の電流のみが必要とされる。電気化学的に活性なゲート・ポリマーのひとつの型は、電気伝導的状態（親水性即ち水透過性）と、電気絶縁性状態（疎水性即ち水不透過性）とを選択的に電気化学的に切り換えることのできる導電性ポリマーである。導電的状態では、ゲート・ポリマーは一般に酸化され、ポリマー鎖に正に荷電した部位を有していて親水性が増している。絶縁状態に切り換えると、親水性は低下し、ポリマーは水透過性ではなくなる。電気化学的に活性なゲート・ポリマーの他の型は、電気化学的に酸化及び還元できる副官能基を有する電極活性ポリマーである。導電性ポリマーと同様に、酸化状態では、ゲート・ポリマーは一般にそのポリマー鎖に正に荷電した部位を有し親水性が高められている。還元状態に切り換えると、親水性は低下し、そのポリマーは水透過性ではなくなる。ディスポーザブルの投薬ユニット３６を、プログラミング・ユニット３７に（コネクター４０）を介して一時的に電気的接続すれば、プログラミング・ユニットを操作することによって、薬物処方を初期設定できる。対応する流速に依存して、プログラミング・ユニット３７は、ひとつまたは予め設定された組み合わせの栓体３０を自動的に選択し、（ドライビング圧力及びドライビング流体粘度を考慮した上で）、選択した栓体を酸化またはドライビング流体溶液中に溶解して、対応する開口部を不連続的に開く。ドライビングフォース機構３５は、活性化装置５４を有していてもよく、図５及び６に示すように、それはドライビングフォース機構によって発生した圧力をドライビング・リザーバーに含まれるドライビング流体１９に働くようにするものである。この装置５４は、単純な手動操作式バルブで与えられてもよく、電気的スイッチを有していてもよい。同様に、さらなる予防策として、薬物輸送を、オリフィス３４にある手動ハルブ３８を開閉することによって開始もしくは終了するようにしてもよい。流速をプログラムして活性化すれば、ディスポーザブル・ポンプ・ユニットをプログラム・ユニット３７から取り外すことができる。本発明のひとつの実施態様では、ポンプ・ユニット３６は、固定した速度のユニットとしてのみ作動し、手動バルブ３８を用いてオンまたはオフに切り換えることのみが可能である。ディスポーザブル・ユニットに組み込んだ第２のマイクロプロセッサ（図示せず）を、ドライビング機構３５に接続し、さらに一定のドライビングフォースを維持するために微調整してもよい。他の実施態様では、薬物処方は、ドライビング流体の流速を変えることによって変化させてもよい。流速を単純に増加させるために、ディスポーザブル・ポンプ・ユニットをプログラミング・ユニットに再接続し、さらに開口部を開いてもよい。さらに複雑な応用は、ドライビングフォース機構からドライビング流体にかけられる力を変化させることを含んでいる。例えば、ドライビングフォース機構は圧力調整手段５５を有していてもよく、ドライビング流体１９にかける圧力を制御してもよい。圧力調整手段５５は、圧力取り入れ／排出バルブまたは流量制御できるバルブであってもよい。種々の圧力調整機構のより詳細な説明のために、Athayde等の米国特許出願、出願番号０７／５０３，７１９を、ここで参考文献として取り入れる。さらに、上述のように、切り換え可能なゲート膜３０を採用したとき、選択されたゲート膜３０は、予め計算され、予めプログラムされた時間または間隔で開及び／または閉され、複雑な投薬治療処方を最適な薬物有効性を伴って投与することができる。例えば、投薬ユニット３６は、ディスポーザブル・ユニット３６が最初にプログラミング・ユニット３７に接続されたとき、（プログラミングユニット３７を介して）プログラムされた処方マイクロプロセッサを有していてもよい。この処方マイクロプロセッサは、ドライビング流体の流速制御のために、予め設定された時間または間隔で、ゲート膜の決められた組み合わせを活性化するコマンドの組を記憶していてもよい。さらに、膜の極性の反転には限られた時間の電流のみが必要であるから、ディスポーザブル・ユニットには、非常に小さな電源を組み込めばよい。従って、この実施態様は、携帯の投薬ユニットから、さらに複雑で正確に投与される処方を可能にする。切り換え可能なゲート膜を採用した本発明の他の実施態様は、痛みの処理で用いられているように、患者が自ら薬物を投与する患者活性化（patient activate d）ボーラスを含んでいてもよい。この実施態様では、処方（resiment）マイクロプロセッサに電気的に接続された手動操作可能なスイッチを自ら活性化することにより、予め計算された（即ちプログラミング・ユニット３７を介して）、または限られた量の薬物が、予め設定された時間に渡って投与される。図７は、本発明のさらに代わりうる実施態様を例示しており、図１−３の実施態様に類似しているが、患者−活性化の別の形態、即ち、輸液２１の他の患者活性化パルスまたはボーラスとなるように変形されている。ポンプ・ユニット３６は、一方通行で患者活性化のパルス・ポンプ６０を有し、そのインレット６４に取り入れライン６２、アウトレット６８にアウトレット・ライン６６が接続されている。取り入れライン６２は、プラットホーム５１を貫通してドライビング・リザーバー２３に開口している。アウトレット・ライン６６は、プラットホーム５１及び仕切り２５を貫通し、受容リザーバー３３に開口している。アクチュエーティング・ポンプ６０は、ドライビング流体１９のパルスまたはボーラスを発生させ、ライン６２、ポンプ６０、ライン６６、及びリザーバー３３内に通す。これにより、輸送されるべき輸液に対応するパルスまたはボーラスが発生し、オリフィス３４を通して、例えば患者体内に輸送される。過剰な投与を防止するために、ポンプ６０の動作を、パルス周波数制限器７０によって制限または制御するのが可能である。その制限器７０は、典型的には、ポンプ６０が作動を開始してから予め設定した時間、ポンプ６０をロックアウトする。ポンプ６０は、機械的または電気的に作動可能である。取り入れライン６２は、ドライビング・リザーバー２３ではなく、別に設けたドライビング流体１９のリザーバーに接続してもよい。本発明のディスポーザブル輸液ポンプユニットは、アセンブリのベースの生体適合性接着性被覆にを用いて、または接着剤ストリップ（strips）や上塗り層によって、ウェアラー（wearer）の身体に付着させることができる。また、革ひも、ベルト、または他の携帯衣服の使用を要求しない。この装置は、身体のいかなるところに付着させてもよく、便利であれば、輸送部位の直ぐ近傍でもその部位から離れた点でもよい。特に、本発明のドライビングフォースの源について言及すると、実施態様は、ポンプの抵抗力、用いるドライビング流体、輸送される輸液、及び他の変数に依存した部材を採用するであろう。前述の一般的説明及び後述の詳細な説明で用いた部材の選択は、典型的で解説的であるが、本発明を限定するものではない。本発明が記載した装置は小型で単純であるので、特に僅かな容量の輸液を輸送するのに適している。本発明のディスポーザブル・ポンプ・ユニットは、輸液容量及び投与速度の範囲に合わせることが可能であるが、投薬すべき全輸液容量が、１から５０ミリリットルであり、その容量の輸液時間が１時間から７日間であるとき特に好ましい。よって、本発明は、患者に注射を繰り返したり、患者に静脈内点滴を要することなく投与すべき、多種のペプチド薬、ヘパリンとインスリン、鎮痛薬と麻酔薬、コルチコステロイド、免疫抑制薬、抗腫瘍薬、抗菌薬、化学的または生物学的毒の解毒薬などといった高効力の物質を含む治療を可能にする。本発明の他の態様では、輸液の制御された注入方法が提供されるが、それは以下の過程からなる。電気制御装置３１を活性化して栓体３０を開き、ドライビング・リザーバー２３から開口部２８を通って受容リザーバー３３に至るドライビング流体１９の経路を制御する。ドライビング流体を受容リザーバーに受容した着、バリア体３２が第１の容量から増大した第２の容量に拡張し、投薬流体２１が、投薬リザーバーのオリフィス３４を通って放出される。以下の請求の範囲で規定した発明の主題から離れることなく、開示した実施態様から他の修飾や変形をなすことができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＴ，ＡＵ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＨＵ，ＪＰ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＫ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＧ，ＭＮ，ＭＷ，ＮＬ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＫ，ＵＡ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ

Claims

【特許請求の範囲】１．上表面とその反対に面した下表面とを有し、前記上表面から前記下表面に延設された開口部を規定する仕切り、ドライビング流体をその中に貯蔵するために設けられ、前記仕切りを通って前記ドライビング流体が流れるために前記開口部と連通したドライビング・リザーバー、前記仕切りを通る前記ドライビング流体の流れを阻止するように前記開口部に設けられた栓体、前記開口部を通る前記ドライビング流体の通過を制御するために、前記栓体に操作可能に取り付けられた電気制御手段、受容リザーバーを規定し、前記ドライビング流体が前記開口部を通して前記ドライビング・リザーバーから流れるとき、前記受容リザーバー中に前記ドライビング流体を受容し貯蔵するために前記開口部に相対して配置されたバリア手段であって、投薬流体と前記ドライビング流体とを分離し、さらに前記受容リザーバーが前記ドライビング流体を受容するのに応じて第一の容量から第二の容量に拡張されるバリア手段、及び、前記投薬流体をその中に保持するための投薬リザーバーであって、前記投薬流体をそこを通して放出するオリフィスを規定し、前記バリア手段が前記増大した第二の容量に向けて動いたとき、前記投薬流体が前記オリフィスを通って押し出されるために前記投薬流体と連動するように前記バリア手段が実装された投薬リザーバーを備えることを特徴とする投薬流体の制御された輸送のためのポンプ・アセンブリ。２．前記制御手段が、それを介して前記ドライビング流体を流すとき、前記ドライビング流体上に圧力を発生させ、前記ドライビング流体を、前記開口部を通して前記受容リザーバー中に動かすための前記ドライビング・リザーバーと連動したドライビング手段をさらに備えることを特徴とする請求項１記載のポンプ・アセンブリ。３．前記電気制御手段が、前記栓体に電流を供給して、前記栓体が前記開口部を通る前記ドライビング流体の流れを制御するようにさせる手段を備え、前記電流手段が前記栓体と前記ドライビング流体とに導通した栓電極を備えることを特徴とする請求項１記載のポンプ・アセンブリ。４．前記栓体が、前記開口部の横断面寸法を横切って延長し、ドライビング流体の流れに接したドライビング流体に面した表面を備え、前記ドライビング流体が、前記栓体、及び、前記ドライビング流体の経路を制御するために前記開口部を開くことを制御する制御手段と協同する電解質媒体からなり、前記栓体が、前記横断面寸法を横切って延長した電気腐食性材料からなることを特徴とする請求項３記載のポンプ・アセンブリ。５．前記栓手段が、それを通して前記ドライビング流体を流すことのできる開状態と、それを通して前記ドライビング流体を流すことのできない閉状態との間を可逆的に換えることのできる切り換え可能なゲート膜を備えることを特徴とする請求項３記載のポンプ・アセンブリ。６．前記ドライビング流体が水性の液体であり、前記切り換え可能なゲート膜が前記栓電極と協同して、前記ゲート膜を疎水的状態と親水的状態との間で電気化学的かつ可逆的に切り換えられることを特徴とする請求項５記載のポンプ・アセンブリ。７．前記電気制御手段が、前記ドライビング・リザーバーに設けられ、前記ドライビング流体と導通した対極をさらに備えることを特徴とする請求項３記載のポンプ・アセンブリ。８．前記投薬流体が、薬物溶液からなることを特徴とする請求項１記載のポンプ・アセンブリ。９．前記区画が複数の隙間を決定し、それらは前記上表面から前記下表面へ延びており、各隙間は、前記区画を通る前記ドライビング流体の経路の上表面の直前で前記ドライビング・リザーバーと連通しており、さらに各隙間は、その中の各隙間を通る前記ドライビング流体を受容するための前記受容リザーバーに相対して配置され、前記栓手段が複数の個々の栓体を備え、それらは各隙間に、前記ドライビング流体がそこを通るように設けられ、各々は、前記電気制御手段に、分離して操作可能に取り付けられ、選択された隙間を通る前記ドライビング流体の経路を制御するようにされ、そして、前記電気制御手段が、選択された各栓体に電流を個々に供給する手段を備え、前記閣栓体が、前記選択された隙間を通る前記ドライビング流体の経路を制御するようにされたことを特徴とする請求項１記載のポンプ・アセンブリ。１０．前記電流手段が、各栓体に操作可能に接続された遠隔のプログラミング・ユニットからなり、前記プログラミング・ユニットが栓体の複数の組み合わせを開かせ、前記組み合わせの各々が、前記ドライビング・リザーバーから前記受容リザーバーへのドライビング流体の異なる流速を生ぜしめることを特徴とする請求項９記載のポンプ・アセンブリ。１１．受容リザーバーへのドライビング流体の流れを一時的に増加させる手段をさらに備え、オリフィスを通した一時的に増加した投薬流体の流れを輸送することを特徴とする請求項１記載のポンプ・アセンブリ。１２．前記流れを一時的に増加させる手段が、受容リザーバーへのドライビング流体のパルスを輸送し、前記オリフィスを通して投薬流体のパルスを輸送するために、使用者が作動させる手段をさらに備えることを特徴とする請求項１１記載のポンプ・アセンブリ。１３．ドライビング流体パルスを輸送する手段が、そのアクチュエーションの周波数を制限する手段を備えることを特徴とする請求項１１記載のポンプ・アセンブリ。１４．（Ａ）（１）内部空洞を規定するハウジング、（２）前記内部空洞を横切って設けられた仕切り体であって、その内部空洞を、仕切り体の一方の側のドライビング流体チャンバーと、仕切り体の反対側の輸液を収納した輸液チャンバーとに分割するように設けられ、この仕切り体の一方の側から反対側へ延設された開口部を規定する仕切り体、（３）前記ドライビング流体チャンバーに収納され、前記各開口部に連通したドライビング流体、（４）各開口部に、その開口部を通るドライビング流体の流れを阻止するように設けられた複数の栓体、（５）受容リザーバーを規定し、前記ドライビング流体がドライビング・チャンバーから選択された開口部を通して流れたとき、前記受容リザーバーにそのドライビング流体を受容し収納するために前記仕切り体の反対側の直近に前記開口部に相対して配置されたバリア体であって、前記受容リザーバー中に受容されたドライビング流体を前記輸液から分離し、前記ドライビング流体を前記受容リザーバーに受容するのに応じて第１の容量から増大した第２の容量に動くように形成され、さらに、前記輸液に圧力を伝達する関係にあり、このバリア体が増大した第２の容量に向けて動いたとき、前記ハウジングによって規定されたオリフィスを通して前記輸液を押し出すように投薬リザーバーに向けて動くように実装されたバリア体を有するディスポーザブル・ポンプ・ユニット、及び、（Ｂ）（１）各組み合わせがドライビング・リザーバーから受容リザーバーへのドライビング流体の異なる流速を生ずるように、栓体の組み合わせを開かせて、その組み合わせで選択された各開口部を通るドライビング流体の経路を選択し制御する遠隔のプログラミング・ユニット、及び、（２）各々の一端がひとつの栓体に接続され、他端が前記プログラミング・ユニットに着脱可能に接続されて、それらの間に電気的導通をもたらす複数の電気的リードを有する電気制御手段からなることを特徴とする輸液の制御された注入のための輸液ポンプ・アセンブリ。１５．前記ドライビング・チャンバーの連動して、前記ドライビング流体にかかる圧力を発生し、前記電気制御手段が前記ドライビング流体を流動させるとき、選択された組み合わせの各開口部を通してドライビング流体を受容リザーバーに押し出すドライビング手段をさらに備え、前記電気的リードが、前記栓体と前記ドライビング流体とに電気的に接する栓電極を有することを特徴とする請求項１４記載の輸液ポンプ・アセンブリ。１６．前記各栓体が、各開口部の横断面寸法を横切って延長されたドライビング流体に面した表面を有し、その各表面がドライビング流体の流れに接しており、前記ドライビング流体が、電解媒質を含み、前記選択された組み合わせの各栓体と、そこを通るドライビング流体の経路を制御するために栓体の酸化を制御して開口させる制御手段と協力し、各栓体が、前記横断面寸法を横切って延長された電気腐食性材料であることを特徴とする請求項１５記載の輸液ポンプ・アセンブリ。１７．前記各栓体が、前記ドライビング流体を通す開状態と前記ドライビング流体の通過を阻止する閉状態との間で切り換えることのできる切り換え可能なゲート膜で与えられ、前記各ゲート膜が、各開口部の横断面寸法を横切って延長されたドライビング流体に面した表面を有し、その各表面がドライビング流体の流れに接し、前記ドライビング流体が水性の液体であり、前記各切り換え可能なゲート膜が、対応する栓電極と協力して、該ゲート膜を、疎水性状態と親水性状態との間で電気化学的に切り換えることを特徴とする請求項１５記載の輸液ポンプ・アセンブリ。１８．（ａ）上表面とその反対に面した下表面とを有し、前記上表面から前記下表面に延設された開口部を規定する仕切り、（ｂ）ドライビング流体をその中に貯蔵するために設けられ、前記仕切りを通って前記ドライビング流体が流れるために前記開口部と連通したドライビング・リザーバー、（ｃ）受容リザーバーを規定し、前記ドライビング流体が前記開口部を通して前記ドラィビング・リザーバーから流れるとき、前記受容リザーバー中に前記ドライビング流体を受容し貯蔵するために前記開口部に相対して配置されたバリア手段、（ｄ）前記仕切りを通る前記ドライビング流体の流れを阻止するように前記開口部に設けられた栓体、（ｅ）前記投薬流体をその中に保持するための投薬リザーバーであって、前記投薬流体をそこを通して放出するオリフィスを規定し、前記バリア体が前記投薬流体と前記ドライビング流体とを分離した投薬リザーバー、（ｆ）前記ドライビング・リザーバーから前記開口部を通り前記受容リザーバーへのドライビング流体の通過を制御するために、前記栓体に操作可能に取り付けられた電気制御手段からなる輸液ポンプ・アセンブリから、薬物流体を制御しつつ注入する方法において、前記電気制御手段を作動して前記栓体を開かせ、それによって、前記ドライビング・リザーバーから仕切り体を通して受容リザーバーへのドライビング流体の流れを発生させ、そのドライビング流体を受容リザーバーに受容したときに前記バリア手段を第１の容量から増大した第２の容量に拡張させることにより、このバリア体が投薬流体へ向けて拡張して、投薬リザーバーのオリフィスを通して投薬流体を放出させる過程からなることを特徴とする方法。