KR101216573B1 - 자동 스톱 콕 밸브 - Google Patents

Abstract

유동 제어 장치는 3개의 입구를 가지는 조립부를 포함한다. 입구들 중 하나는 액체를 위한 유입 입구이고, 입구들 중 하나는 가스를 위한 유입 입구이고, 그리고 나머지 입구는 액체 또는 가스를 위한 배출 입구이다. 정상 상태에서 폐쇄되는 역류 방지 밸브가 조립부 내에 위치한다. 역류 방지 밸브는 조립부를 통한 액체의 역류를 방지한다. 조립부 및 역류 방지 밸브는 또한 액체 내의 기포의 형성을 최소화 또는 제거한다.

Description

자동 스톱 콕 밸브 {AUTOMATIC STOP COCK VALVE}

본 발명은 유체 유동 조립부(fitting)에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 본 발명은 내부에 역류 방지 밸브를 가지는 유체 유동 조립부에 관한 것이다.

망막 수술과 같은, 상이한 유체의 이용을 포함하는 의료 절차를 수행하는 과정에서, 상이한 가스 및 액체를 이용하는 것이 통상적인 것은 아니다. 예를 들면, 망막 수술에서, 눈의 내부로부터 유체를 교환하여 이 유체를 공기로 대체하는 요구가 발생될 수 있다.

종래 기술의 망막 수술 시스템에서, 눈의 내부로부터 유체를 공기로의 교환은 통상적으로 스톱 콕 밸브의 위치를 수동으로 바꿈으로써 수행된다. 스톱 콕 밸브의 수동 변화에 의해 수술 주입액(예를 들면, 미국 텍사스 포트 워쓰의 알콘 래버러터리이스, 아이엔씨.로부터 입수가능한 BSS PLUS(등록상표) 안구내 세척액)과 같은 제 1 유체의 유동을 중단시키고 공기와 같은 선택적인 유체의 유동을 시작한다. 수술 주입액의 유동을 중단시키고 공기의 유동을 시작할 때가 되면, 의사는, 수술실에 있는 자신의 보조의사, 동료, 수술실 근무 간호사, 스크럽 기술자(scrub tech)에게 스톱 콕 밸브의 위치를 변화시킬 것을, 말로 요청하는 것이 필요하게 된다. 이러한 기술은 수술 절차를 지연시킬 수 있고 실수를 유발하게 된다. 스톱 콕 밸브가 비 작동 위치로 우발적으로 변경되는 경우, 눈으로의 유체의 유동이 중단되고 눈이 소프트(soft)하게 되어, 이미 난해한 수술 절차를 더 복잡하게 만들 것이다. 선택적으로, 스톱 콕 밸브의 부적절한 조작에 의해 유체의 원하지 않는 역 유동의 가능성이 발생한다.

따라서, 역 유동에 대한 잠재성 없이, 그리고 본원 발명의 기술 분야에서, 도움을 필요로 하지 않고, 공기 또는 다른 가스의 유동과 수술 주입액의 유동 사이에서 시프팅(shift)하는 망막 수술의 직접적인 제어를 제공하는 시스템 및 방법에 대한 요구가 남아 있다. 또한, 본원 발명의 기술 분야에서, 비 기능적 위치로 변화되는 밸브에 의한 수술 동안 소프트하게 되는 눈의 복잡화에 대한 잠재성을 제거하는 시스템 및 방법에 대한 요구가 남아 있다.

공개된 발명에 의해, 망막 수술 의사가 보조에 대한 요구 없이 유체의 유동을 중단함으로써 소프트하게 되는 눈에 대한 잠재성을 발생시키지 않고 수술 주입액과 공기 또는 다른 가스 사이에서 스위칭(switching)할 수 있는 시스템 및 방법이 제공된다.

하나의 양태에서, 공개된 발명은 제 1 유체의 유동을 위한 공급원, 제 2 유체의 유동을 위한 공급원, 제 1 유체의 유동과 제 2 유체의 유동 사이의 변화를 위한 수단, 제 1 유체의 유동을 위한 제 1 라인, 제 2 유체의 유동을 위한 제 2 라인, 및 조립부(fitting)를 포함하는 유동 제어 시스템이다. 조립부는 제 1 라인을 위한 제 1 유입 입구, 제 2 라인을 위한 제 2 유입 입구, 제 1 유체 또는 제 2 유체에 대한 배출 입구, 정상 상태에서 페쇄된(normally closed) 역류 방지 밸브, 및 리셉터클(receptacle)을 포함한다. 역류 방지 밸브는 스위칭을 위한 수단이 제 1 유체의 유동을 제 2 유체의 유동으로 스위칭할 때 개방될 수 있다. 리셉터클은 역류 방지밸브의 외부면과 밀접하게 정합하는 내부면을 가져서 리셉터클과 상기 외부면 사이의 갭 용적을 최소화하도록 한다. 이 같은 유동 제어 시스템은 망막 또는 다른 의료 분야에서 특히 유용한, 제 1 유체 내의 공기 또는 가스 공기의 형성을 최소화 또는 제거한다.

본 발명의 자동 스톱 콕 밸브는 아래의 실시예의 상세한 설명과 관련해서 읽을 때 아래 설명되는 도면을 참조하여 추가로 이해되며, 동일한 도면부호는 다양한 도면의 동일하고 대응하는 부분에 이용된다.

도 1은 망막 수술 시스템과 관련되는 스톱 콕 밸브를 이용하는 종래 기술의 유체 유동 시스템의 개략적인 도면이며,

도 2는 본 발명의 자동 스톱 콕 밸브를 이용하는 유체 유동 시스템의 개략적인 도면이며,

도 3은 본 발명의 자동 스톱 콕 밸브의 바람직한 일 실시예의 단면을 도시한 측면도이며,

도 4는 본 발명의 자동 스톱 콕 밸브 시스템의 제 2의 바람직한 실시예의 단면을 도시한 측면도이며,

도 5는 라인 A-A을 따라 도 4의 자동 스톱 콕 밸브 시스템을 도시한 단면도 이다.

공개된 발명은 망막 수술 시스템에 이용하는 것으로 본 명세서에서 설명되지만, 본 발명을 이해한 일반적인 기술자는 공개된 발명이, 조작자가 설정된 절차 동안 상이한 유체들의 유동들 사이에서 스위칭하는 것이 요구되는, 의료 및 비 의료 모두의 다양한 다른 장비와 함께 이용될 수 있다. 또한, 공개된 발명은 액체의 유동을 가스의 유동으로 또는 그 반대로 스위칭하는 것과 관련하여 본 명세서에서 설명되지만, 공개된 발명은 제 1 액체의 유동을 제 2 액체의 유동으로 또는 그 반대로 스위칭하는 것과 관련하여 이용될 수 있다.

도 1에 도시된 바와 같이, 망막 수술의사에 의해 이용되는 종래 기술의 유체 유동 시스템은 통상적으로 수술 동안 주입 캐뉼러(infusion cannula; 904)를 통하여 환자의 눈으로 공급되는 유체를 교체하기 위한 수동으로 작동되는 스톱 콕 밸브(900)를 포함한다. 정상적인 수술 동안, 주입 라인(902)이 개방되고 공기 라인(906)이 폐쇄되어, 주입 캐뉼러(904)로의 수술 주입액의 제어된 유동을 허용한다. 수술 주입액으로부터 공기로의 스위칭을 하기 위한 요구가 발생할 때, 스톱 콕 밸브(900)의 위치가 수동으로 변화된다. 앞에서 설명된 바와 같이, 스톱 콕 밸브(900)가 우발적으로 수술 주입액 및 공기 모두의 유동을 차단하는 위치로 이동하는 경우, 수술되는 눈이 소프트하게 되어 이미 난해한 수술 절차를 더 복합하게 만들 것이다.

본 발명에 따라, 망막 수술 의사에게 수술 주입액과 같은 유체와 공기 사이 의 자동적인 스위칭을 할 수 있음으로써 망막 수술 동안 유체 유동의 새로운 수준의 제어가 제공된다. 수술 주입액 또는 가압 공기의 공급원으로부터의 이 같은 유체의 유동은 풋스위치 상의 전기 스위치 또는 GUI(그래픽 유저 인터페이스) 제어에 제공되는 입력의 이용에 의해 교체될 수 있다.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명과 결합되는 시스템(10)은 망막 수술의사가 종래 기술의 수동 작동 스톱 콕 밸브(900)의 위치를 수동으로 변화시키기 위한 요구 없이 수술 주입액과 같은 유체와 공기 또는 다른 가스 사이에서 스위칭할 수 있도록 구성 및 배치되는 자동 스톱 콕 밸브 또는 역류 방지 밸브(20)로 대체된다. 종래 기술의 스톱 콕 밸브(900)의 위치를 수동으로 변화시키기 위한 요구를 제거함으로써, 보조의사, 동료, 수술실 근무 간호사, 스크럽 기술자(scrub tech)에 대한 수술 의사의 의존성이 감소되고, 종래 기술의 수동으로 작동되는 스톱 콕 밸브(900)의 비 기능적 위치의 스위칭에 의한 중단된 유동의 잠재적인 문제점이 회피된다.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 자동 스톱 콕 밸브(20)의 바람직한 실시예(300)는 티(tee)형 조립부(302)로 둘러싸인다. 티형 조립부(302)는 주입 라인(902)과 공기 또는 가스 라인(906) 사이에 배치된다. 수술 주입액이 주입 라인(902)을 통하여 주입 캐뉼러(904)로 유동할 때, 수술 주입액은 티형 조립부(302)의 직선형 부분(304)을 통하여 유동한다. 수술 주입액이 작동되지 않고 공기 또는 가스의 공급원이 작동될 때, 공기는 티형 조립부(302)의 스템 부분(306)을 통하여 유동하여 정상 상태에서 폐쇄된 덕 빌 밸브(duck bill valve; 320)를 개방한다. 정상 상태에서 폐쇄되는 덕 빌 밸브는 티형 조립부(302)로 나사결합 가능하게(334) 연결되는 조립부(332)에 의해 제 위치에 유지된다. 덕 빌 밸브(320)의 두 개의 빌 부분(323, 324)은 덕 빌 밸브(320)를 제조하는 러버 또는 가요성 재료의 탄력성에 의해 두 개의 빌 부분(323, 324)의 비임 강도의 고유 바이어스를 극복하기 위한 티형 조립부(302)의 스템 부분을 통한 공기의 유동으로부터 충분한 힘이 존재하는 한 서로로부터 분리되어 있다. 공기 압력이 서로로부터 분리되는 두 개의 빌 부분(bill portion; 323, 324)을 유지하기에 더 이상 충분하지 않을 때, 두 개의 빌 부분(323, 324)이 도 3에 도시된 바와 같이 서로 만나서, 조립부(302)의 스템 부분(306)을 통한 유체의 유동을 차단한다.

따라서, 도 2에 도시된 바와 같이, 주입 캐뉼러(904)로의 정상적인 주입 동안, 수술 주입액의 유동이 제어된다. 공기 라인(906)이 폐쇄된다. 도 3에 도시된 바와 같이, 체크 밸브(20), 바람직한 실시예(300)의 덕 빌 밸브(320)는 수술 주입액의 공기 라인(906) 내로의 어떠한 역 유동도 방지된다. 망막 수술 의사가 수술 주입액의 공기 또는 다른 가스의 주입으로의 스위칭을 원할 때, 수술 의사는 전기 스위치를 작동시키거나 GUI를 터치한다. 수술 주입액 압력은 공기 또는 가스 압력 보다 작은 압력으로 감소되고 및/또는 공기 또는 가스 압력이 수술 주입액 압력 보다 더 큰 압력으로 증가된다. 이는 주입 라인(902)을 통한 수술 주입액의 유동이 중단되도록 하고 공기 또는 가스 통과 라인(906)의 유동이 시작하도록 한다. 공기 또는 가스의 압력은 체크 밸브(20)를 개방하여 공기가 주입 캐뉼러(904)로 연결되는 제 3 라인(903)을 통하여 눈 안으로 주입되도록 한다. 원하는 경우, 유체의 스 위칭이 역전되어, 망막 수술의사가 공기 또는 가스를 주입 라인(902) 내의 주입액으로 역으로 스위칭하도록 한다. 또한, 수동적으로, 전기적으로, 기계적으로, 또는 공기압적으로 작동되는 밸브가 또한 주입 라인(902) 및 공기 또는 가스 라인(906)에 배치될 수 있어 주입액 유동과 공기 또는 가스 유동 사이의 스위칭을 추가로 가능하게 한다. 바람직한 밸브는 핀치 밸브이다.

본원 발명의 기술 분야의 일반적인 기술자는 덕 빌 밸브(320)가 바람직한 실시예(300) 내에 도시되었지만, 다른 타입의 역류 방지 밸브가 본 발명으로부터 벗어나지 않고 이용될 수 있는 것으로 이해하게 된다.

도 3에 도시된 바와 같이, 스템 부분(306)이 밸브(320)의 외부면(404)과 밀접하게 정합되는 내부면(402)을 가지는 리셉터클(400)로 형성된다. 또한, 밸브(302)의 팁 또는 개방면(406)은 유체 유동의 스트림 내에 밸브(320)를 배치하지 않고 직선형 부분(304)의 루멘(408)에 가능한 근접하게 배치된다. 이 같은 리셉터클(400)의 형상 및 밸브(320)의 배치가 리셉터클(400)과 외부면(404) 사이의 갭 용적(410)을 최소화하거나 제거하여 이어서 부분(304) 내의 유입액 유동 내에 공기 또는 가스 거품이 형성되는 것을 감지한다. 이 같은 공기 또는 가스 거품의 방지는 환자의 안전을 최대화한다.

도 4 내지 도 5는 티형 조립부(502)로 둘러싸인 본 발명의 자동 스톱 콕 밸브(20)의 제 2의 바람직한 실시예(500)를 보여준다. 바람직한 실시예(500)는 덕 빌 밸브(520)를 수용하기 위한 리셉터클(501)을 구비한 스템 부분(306)을 적용한다. 바람직한 실시예(500)는 조립부(322)가 스템 부분(306)에 초음파에 의해 본딩 되고, 조립부(302) 내에 덕 빌 밸브(302)의 배치에 비해, 덕 빌 밸브(502)가 조립부(502) 내에서 90도 회전하고, 리셉터클(501) 및 덕 빌 밸브(520)의 형상이 약간 변형되는 것을 제외하고 바람직한 실시예(300)와 구조 및 작동이 실질적으로 동일하다. 더욱 상세하게는, 덕 빌 밸브(520)가 90도 회전함으로써, 부분(304) 내에 주입액 유동 내에 원하지 않는 난류 및 관련된 공기 또는 가스 거품이 방지된다. 바람직한 실시예(300)와 유사하여, 리셉터클(501)은 밸브(520)의 외부면(505)과 밀접하게 정합되는 내부면(503)을 가진다. 또한, 밸브(520)의 팁 또는 개방면(507)은 유체 유동의 스트림 내에 밸브(520)를 배치하지 않고 직선형 부분(304)의 루멘(408)에 가능한 근접하게 배치된다. 이 같은 리셉터클(501)의 형상 및 밸브(520)의 배치가 리셉터클(501)과 상기 외부면(505) 사이의 갭 용적(510)을 최소화 또는 제거하여, 부분(304) 내의 주입액 유동 내에 공기 또는 가스 거품이 형성되는 것을 방지한다. 이 같은 공기 또는 가스 거품의 방지가 환자의 안전을 최대화한다.

본 발명은 바람직하고 선택적인 실시예에 따라 도시되고 설명되었지만, 본 발명의 기술분야의 일반적인 기술자는 여전히 다른 실시예가 전술된 공개에 의해 가능하게 되는 것을 이해하게 된다. 이 같은 다른 실시예는 첨부된 청구항들의 범위 및 내용에 포함된다.

Claims (4)

1. 유동 제어 시스템으로서,

   제 1 유체의 유동을 위한 공급원,

   제 2 유체의 유동을 위한 공급원,

   상기 제 1 유체의 유동과 상기 제 2 유체의 유동 사이의 스위칭을 위한 수단,

   상기 제 1 유체의 상기 유동을 위한 제 1 라인,

   상기 제 2 유체의 상기 유동을 위한 제 2 라인, 및

   조립부를 포함하며,

   상기 조립부는 상기 제 1 라인을 위한 제 1 유입 입구,

   상기 제 2 라인을 위한 제 2 유입 입구,

   상기 제 1 유체 또는 상기 제 2 유체를 위한 배출 입구,

   상기 제 1 유체의 상기 유동과 상기 제 2 유체의 상기 유동 사이의 스위칭을 위한 수단이 상기 제 1 유체의 상기 유동을 상기 제 2 유체의 상기 유동으로 스위칭할 때 개방될 수 있는 제 1 및 제 2 빌 부분들을 가지는, 정상 상태에서 폐쇄되는 덕 빌 밸브(duck bill valve), 및

   내부면을 가지는 리셉터클로서, 상기 내부면과 상기 덕 빌 밸브의 외부면이 밀접하게 정합하여 상기 리셉터클과 상기 외부면 사이의 갭 용적을 최소화하고, 상기 유체의 제 1 유동에 근접하게 상기 제 1 및 제 2 빌 부분들을 배치하고 상기 제 1 유체의 상기 유동에 대해 평행하게 상기 제 1 및 제 2 빌 부분들을 배치하는, 리셉터클을 포함하는,

   유동 제어 시스템.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 제 1 라인은 액체의 유동을 위한 주입 라인이며, 상기 제 2 라인은 가스의 유동을 위한 가스 라인인,

   유동 제어 시스템.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 제 1 유동의 상기 유동에 대해 평행하게 상기 제 1 및 제 2 빌 부분들의 상기 배치가 상기 제 1 유체의 상기 유동 내의 난류 및 가스 거품을 방지하는,

   유동 제어 시스템.
4. 삭제

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