KR100964053B1 - 개선된 수술용 카세트 - Google Patents

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Abstract

카세트는 경질 기판에 접착 또는 기계적으로 부착된 탄성 시이트를 가진다. 유동 채널은 탄성 시이트 내측에 주조된 유동 채널에 대응하도록 경질 기판 내측에 주조된다. 카세트는 펌프 모터의 회전 축선으로부터 반경 방향으로 장착되는 펌프 헤드 롤러를 갖는 연동식 펌프와 연결되어 사용됨으로써 작동 중에 탄성 유동 채널을 경질 기판에 대해 압축시키게 된다. 경질 기판 내측에 주조된 유동 채널은 예리한 모서리 부분과 급작스런 방향 변경이 없으며 탄성 시이트 내측으로 주조된 유동 채널과 일치하는 매끄러운 유동 라인을 가짐으로써 탄성 시이트 내측으로 주조된 유동 채널과 경질 기판 내측에 주조된 유동 채널의 횡단면적과 거의 유사한, 전체 길이에 걸쳐 상당히 일정한 횡단면적을 갖는 전이 영역을 제공하여 전체 유동 통로가 상당히 일정한 횡단면적을 갖게 된다.

Description

개선된 수술용 카세트 {IMPROVED SURGICAL CASSETTE}
도 1은 명료함을 위해 제거된 모터 및 롤러를 갖춘 본 발명에 따른 카세트의 연동식 펌프의 개략적인 평면도.
도 2는 명료함을 위해 제거된 모터 및 롤러를 갖춘 본 발명에 따른 카세트의 연동식 펌프의 개략적인 측면도.
도 3은 도 1의 3-3선을 따라 취한 본 발명에 따른 카세트의 연동식 펌프의 횡단면도.
도 4는 종래 기술에 따른 카세트 유체 채널의 부분 횡단면도.
도 5는 본 발명에 따른 카세트 유체 채널의 부분 횡단면도.
본 발명은 일반적으로 연동식 펌프에 관한 것이며, 보다 상세하게는 안과 수술용 장비에 사용되는 연동식 펌프에 관한 것이다.
종래 기술에 따른 대부분의 연동식 펌프는 회전 롤러 헤드를 사용하는 (때론 고정 레이스 사이에 있는)기다란 가요성 튜브를 압축 또는 압착함으로써 작동한다. 롤러 헤드가 회전하면서, 롤러가 튜브의 일부분을 조여서 롤러 사이의 튜브 내에 갖혀 있던 유체를 회전 방향으로 밀어낸다. 연동식 펌프는 예측 가능하고 일정한 흐름 특성으로 인해 의료 분야에 폭넓게 사용된다. 그러나, 종래 기술에 따른 이러한 시스템은 통상적으로, 펌프 튜브 부품을 회전 롤러의 헤드에 수동으로 연결하는 조작을 필요로 한다.
또한, 회전 롤러 헤드를 사용하는 종래의 연동식 펌프는 통상적으로 비의도적인 압력 펄스를 부여한다. 이러한 문제점을 해결하기 위한 몇몇 펄스 감쇄 장치가 발전되어 왔다(데이비스에게 허여된 미국 특허 제 4,921,477호 참조).
몇몇 종래 기술에 따른 카세트는 튜브의 압축이 더욱 점진적이고 덜 급작스럽도록 작동되게 하는 테이퍼진 펌프 튜브를 가진다. 예를 들어, 소렌센 등에 허여된 미국 특허 제 6,293,926 B1 참조. 이와 같이 테이퍼진 펌프 튜브는 압력이 감소된 펄스를 제공하는데 도움을 주지만 추가의 압력 감소가 요구되었다.
따라서, 압력 펄스를 더욱 감소시킬 수 있는 연동식 펌프를 제공하기 위한 노력이 계속적으로 요망되고 있다.
본 발명은 경질 기판에 접착 또는 기계적으로 부착된 탄성 시이트를 갖는 카세트를 제공함으로써 종래 기술에 따른 연동식 펌프 카세트를 개선한다. 유동 채널은 탄성 시이트 내측에 주조된 유동 채널에 대응하도록 경질 기판 내측에 주조된다. 카세트는 펌프 모터의 회전 축선으로부터 반경 방향으로 장착되는 펌프 헤드 롤러를 갖는 연동식 펌프와 연결되어 사용됨으로써 작동 중에 탄성 유동 채널을 경 질 기판에 대해 압축시키게 된다. 경질 기판 내측에 주조된 유동 채널은 예리한 모서리 부분과 급작스런 방향 변경이 없으며 탄성 시이트 내측으로 주조된 유동 채널과 일치하는 매끄러운 유동 라인을 가짐으로써 탄성 시이트 내측으로 주조된 유동 채널과 경질 기판 내측에 주조된 유동 채널의 횡단면적과 거의 유사한, 전체 길이에 걸쳐 상당히 일정한 횡단면적을 갖는 전이 영역(transition region)을 제공하여 전체 유동 통로가 상당히 일정한 횡단면적을 갖게 된다.
본 발명의 하나의 목적은 주조된 탄성 유동 채널을 사용하는 카세트를 제공하고자 하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 반경 방향으로 지향된 펌프 롤러를 갖는 연동식 펌프용 카세트를 제공하고자 하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 카세트 내부의 탄성 유동 채널을 경질 기판에 대해 압축시키는 펌프 롤러를 갖는 연동식 펌프용 카세트를 제공하고자 하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 경질 기판 내에 주조되고, 예리한 모서리 부분 및 급작스런 방향 변경이 없는 매끄러운 유동 라인을 갖는 유동 채널을 포함하는 카세트를 제공하고자 하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 경질 기판 내에 주조되고, 전체 길이에 걸쳐 매우 일정한 횡단면적을 갖는 유동 채널을 제공하도록 탄성 시이트 내측으로 주조된 유체 채널과 일치하는 유동 채널을 갖는 카세트를 제공하고자 하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 상당히 일정한 횡단면적을 갖는 유체 통로를 포함하는 카세트를 제공하고자 하는 것이다.
본 발명에 따른 이들 및 다른 목적과 장점들은 이후의 상세한 설명, 도면 및 특허청구범위로부터 분명해질 것이다.
도 1 내지 도 3으로부터 명확하듯이, 본 발명의 연동식 펌프(10)는 일반적으로 펌프 모터(12), 롤러 헤드(14), 및 매우 경질의 몸체 또는 기판(22)에 제공되는 탄성 시이트(20)를 갖는 카세트(18)와 하나 이상의 롤러(16)를 포함한다. 펌프 모터(12)는 바람직하게 스테퍼 또는 D.C. 서보 모터이다. 롤러 헤드(14)는 모터(12)가 축(24)의 축선(25)에 일반적으로 수직인 평면 내에서 롤러 헤드(14)가 회전되도록 모터(12)의 축(24)에 부착되며, 롤러(16)의 종축은 축(24)의 축선(25)에 일반적으로 반경 방향에 있다.
시이트(20)는 주조된 유체 채널(26)을 포함하며 기판(22)은 주조된 유체 채널(27)을 포함하며, 이들 채널은 유체 채널(26)이 롤러 헤드(14)와 만나는 곳에서 그 형상이 일반적으로 아치형이며, 유체 채널(26)은 축(24) 주위의 롤러(16)의 반경과 유사한 반경을 가진다. 유체 채널(26,27)은 펌프 입구 포트(28) 및 펌프 출구 포트(30)와 유체 연결되어 있다. 시이트(20)는 실리콘 고무 또는 열가소성 탄성중합체와 같은 적합한 가요성과 용이하게 주조될 수 있는 임의의 재료로 형성될 수 있다. 시이트(20)는 접착제, 열 융합 또는 기계식 클램핑과 같은 임의의 적합한 기술에 의해 기판(22)에 부착 또는 접합된다. 기판(22)은 바람직하게, 경질의 열 가소성 재료와 같은, 시이트(20) 보다 경질인 재료로 형성되며 기계 가공 또는 사출 성형과 같은 임의의 적합한 방법에 의해 제조될 수 있다.
사용시, 카세트(18)는 롤러 헤드(14)에 근접 유지되어서 롤러 헤드가 회전하 면서 롤러(16)가 채널(26)을 기판(22)에 대해 압박시킨다. 롤러(16)가 채널(26)과 접촉하도록 배열되는 롤러(16)의 종축은 채널(26)의 평면과 일반적으로 평행하다. 그러한 배열은 기다란 가요성 튜브를 펌프 롤러 헤드 위로 루프시킬 필요성을 제거함으로써 펌프 롤러 헤드(14)에 펌프 채널(26)을 로딩하는 것을 단순화한다. 롤러(16)는 축방향 길이를 따라 테이퍼짐으로써 롤러 헤드(14)가 회전할 때 롤러(16)의 내외측 부분에 의해 이동되는 통로 길이의 차이를 수용하게 된다.
도 4에 상세히 도시한 바와 같이, 종래의 공압식 펌프는 유체 채널(126)을 형성하는, 매우 경질의 기판(122)에 부착된 탄성 중합체 시이트(120)를 가진다. 유체 채널(126) 내측으로의 유체 통로는 기판(122) 내측으로 주조된 유체 채널(127)을 포함한다. 그러나, 유체 채널(127)은 상당히 예리한 모서리(129) 및 급작스런 장애물(도시 않음)을 포함하며 유체 채널(126)의 횡단면적도 램프(ramped) 또는 테이퍼진 부분(131)에서 변화하게 된다. 이러한 특징들은 일부의 펌프 펄스들이 펌프될 유체로 진입되게 할 수 있다.
도 5에 상세히 도시한 바와 같이, 본 발명의 기판(22)은 공급된 유체를 유체 채널(26)에 제공하는 주조된 유체 채널(27)을 포함한다. 채널(26,27)은 매끄러운 곡면으로 되어 있으며 예리한 모서리와 급작스런 장애물이 없다. 채널(27)의 형상은 시이트(20)의 램프 또는 테이퍼진 부분(31)에 대응하는 형상으로 구성되어서 유체 채널(26,27)의 횡단면적과 유사한 상당히 일정한 횡단면적을 갖는, 기판(22)과 시이트(20) 사이에 유체 채널 전이 영역(34)을 제공한다. 환언하면, 채널(26,27) 및 유체 채널 전이 영역(34)은 상당히 일정한 횡단면적인, 카세트(18) 내에 일정한 유체 통로를 형성한다. 그러한 상당히 일정한 횡단면적은 시이트(20)가 롤러(16)에 의해 기판(22)에 대해 압축될 때 유체 채널(26,27) 내에 압력 펄스가 도입되는 것을 방지하는데 도움을 준다.
전술한 설명들은 설명을 위한 예시적인 목적으로 제공된 것이다. 본 기술분야의 당업자들은 전술한 본 발명이 본 발명의 사상이나 범주로부터 이탈함이 없이 본 발명이 변경될 수 있다는 것을 이해할 것이다.
연동식 펌프용 카세트의 유체 채널 내의 압력 펄스를 더욱 더 감소시킬 수 있다.

Claims (8)

  1. 작동 중에 경질 기판에 대해 탄성중합체 유동 채널을 압축하도록 구성되는 펌프 헤드 롤러(16)를 갖춘 연동식 펌프(10)와 조합되어 사용하기 위한 경질 기판을 한정하는 몸체(22)를 갖춘 수술용 카세트로서,
    (a) 상기 몸체(22)의 외측에 부착되는 가요성 시이트(20)로서, 상기 시이트가 상기 시이트 내에 몰딩되는 하나 이상의 채널을 포함하여, 상기 시이트 내에 몰딩되는 상기 채널과 상기 몸체의 외측 사이에 형성되는 하나 이상의 제 1 유체 채널(26)을 한정하며, 상기 제 1 유체 채널이 램프 또는 테이퍼 부분을 한정하는, 가요성 시이트, 및
    (b) 상기 몸체(22) 내에 몰딩되며 상기 하나 이상의 제 1 유체 채널(26)에 대응하도록 위치되어 상기 제 1 및 제 2 유체 채널이 만나는 유체 채널 전이 영역(34)을 형성하는 하나 이상의 제 2 유체 채널(27)을 포함하는 수술용 카세트에 있어서,
    상기 유체 채널 전이 영역은 상기 제 1 유체 채널의 상기 램프 또는 테이퍼 부분(31)에 대응하도록 곡선의 기울기로 상기 몸체(22) 내에 형성되어 상기 유체 채널 전이 영역(34)의 횡단면적이 전체 길이에 걸쳐서 일정한 횡단면적으로 되는 것을 특징으로 하는,
    수술용 카세트.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 제 1 유체 채널 및 상기 하나 이상의 제 2 유체 채널은 펌프 입구 포트에 유체 연결되는 것을 특징으로 하는,
    수술용 카세트.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 제 1 유체 채널 및 상기 하나 이상의 제 2 유체 채널은 펌프 출구 포트에 유체 연결되는 것을 특징으로 하는,
    수술용 카세트.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 시이트는 주조 가능한 재료를 포함하는 것을 특징으로 하는,
    수술용 카세트.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 시이트는 실리콘 고무 또는 열가소성 탄성 중합체를 포함하는 것을 특징으로 하는,
    수술용 카세트.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 유체 채널 전이 영역(34)의 횡단면적은 상기 하나 이상의 제 1 유체 채널(26)의 횡단면적과 동일한 것을 특징으로 하는,
    수술용 카세트.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 제 1 유체 채널(26), 상기 하나 이상의 제 2 유체 채널(27) 및 상기 유체 채널 전이 영역(34)은 모두 동일하고 균일한 횡단면적을 가지는 것을 특징으로 하는,
    수술용 카세트.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 제 1 유체 채널(26), 상기 하나 이상의 제 2 유체 채널(27) 및 상기 유체 채널 전이 영역(34)은 일정한 횡단면적을 가지는 카세트(18) 내의 유체 통로를 포함함으로써, 상기 탄성중합체 유동 채널이 작동 중에 상기 경질 기판에 대해 압축될 때, 상기 유동 채널 내의 유체 압력 맥동의 유입이 방지될 수 있는 것을 특징으로 하는,
    수술용 카세트.
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