KR20010031555A - 복막 투석용 휴대용 연동 펌프 - Google Patents

복막 투석용 휴대용 연동 펌프 Download PDF

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KR20010031555A
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하이트레보이지.
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윈터튼리드에프.
소렌슨제임스엘.
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Abstract

보행중의 복막 투석 전달 시술을 위한 펌프 조립체는 고용적 연동 펌프(100)를 구동하도록 연동된 휴대용 전원(120)을 포함한다. 상기 펌프의 카세트(250)는 용기 내에 위치되는 내측부분을 포함하는 튜브(140), 내재하는 복막 투석 카테터 에 접속하기 위한 환자측 부분(160) 및 보유를 위한 시스템에 접속가능한 대향측 부분(150)을 포함하는 용기(200)와, 상기 내측 부분을 통해 용액을 선택적으로 차단 및 연통시키기 위한 안전 밸브(260)와, 환자쪽으로 유동하는 복막 투석액으로부터 공기 및 미립자를 여과하고 여과되지 않은 투석액을 환자로부터 실질적으로 자유롭게 배출하는 환자측 부위를 따라 양호하게 배치되는 필터를 포함한다.

Description

복막 투석용 휴대용 연동 펌프{Portable peristaltic pump for peritoneal dialysis}
의료 분야에는 유체 배출 및 흡입에 대한 다수의 적용예가 있다. 예를 들어 외과 수술중에, 개방부위는 피 또는 다른 유체를 배출해야만 한다. 응급 치료원은 치료 및 소독중에 상처를 적절하게 소독해야만 한다. 예를 들어, 외과수술 후에는 허파의 내부 및 주위에 또는 복막강(peritoneal cavity) 내부에 유체 주머니를 만드는 내분비계(endocrine system)의 과잉생산이 야기될 수 있다. 각각의 경우에, 초과 유체는 제거되어야만 한다. 이러한 시술은 주변 부위에 대한 조직의 외상 또는 손상을 피하기 위해 부드럽고 차분한 방식으로 달성되어야만 한다.
병원, 외래 환자, 실습실 또는 가정에서 사용하는 다수의 유체 배출 시스템은 펌프를 이용한다. 다양한 형태의 상기 펌프는 피스톤, 다이어프램, 또는 연동 기구로 구성된다. 몇몇 상기 펌프는 양방향으로 작동할 수 있다. 대부분의 의료용 펌프가 유체의 주입에 사용되지만, 일부는 배출에 사용된다.
다양한 액체 처리 및 배출 시스템의 적용예는 혈액 투석, 전체 영양분, 화학 요법, 수화 유지, 하나의 용기로부터 다른 용기로의 샘플의 전달, 및 조직, 기관, 혈관계 또는 다른 신체 부위로의 약제의 투약 등에서의 혈액 및 혈액 산출물의 주입을 포함한다. 다른 적용예는 늑막 치료, 복막 투석액의 전달과 상처 분비물 및 바람직하지 않은 다른 신체 분비물의 배출을 포함한다. 상기 주입 및 배출 시술은 통상적으로 저용적 펌프를 사용한다.
몇몇 미세 용적 펌프 적용예가 쟈콥슨 등(Jacobsen et al.)에 의한 미국특허 제5,556,263호 및 제5,632,606호에 도시된 바와 같이 충분히 저렴하게 사용할 수 있는 것으로 개시되어 있지만, 실질적으로 모든 의료용 펌프 특히, 고용적 시스템중에 복막 투석에 사용되는 펌프는 환자가 취하기에는 값이 너무 비싸다.
유체를 배출하는데 필요한 네거티브 압력은 통상적으로 중력 수단, 벨로우즈형(bellows-type) 용기, 탄성 낭(bladder), 또는 기계식 펌프에 의해 발생된다. 대표적인 상기 장치는 에이데어(Adair)에 의한 미국특허 제3,875,941호, 뮤리어트(Muriot)에 의한 미국특허 제3,982,539호, 및 탤버트(Talbert)에 의한 미국특허 제3,742,822호에 개시되어 있다. 래드포드 등(Radford et al.)에 의한 미국특허 제5,029,580호에 개시된 장치는 포지티브 압력하에서의 치료 가스의 도입과 네거티브 압력하에서의 바람직하지 않은 호흡 분비물 및 가스의 흡출을 동시에 수행하는 다중-루멘 기관내 카테터가 개시되어 있다. 추가의 루멘은 약물과 기관 세척액의 도입을 위해 합체될 수 있다. 압력, 온도 및 카테터 튜브 유량을 검사하여 제공될 수도 있다. 팁의 구멍 및 곡도에 따라 복합되는 카테터의 말단(환자용) 팁에서의 네거티브 및 포지티브 압력의 상호작용은 국부적인 분비물 및 가스를 균질화하고 흡출에 보다 효과적이다.
상기 장치의 말단 팁에서의 차폐는 크루즈(Cruse)에 의한 미국특허 제3,308,825호, 한센 등(Hansen et al.)에 의한 미국특허 제4,002,170호, 및 샤프 등(Sharp et al.)에 의한 미국특허 제4,068,664호에 개시된 바와 같은 구조에 의해 달성된다.
현재의 배출 장치는 많은 단점이 갖는다. 유량은 고정되거나 불균일해지는 경향이 있고, 불충분하게 조절된다. 유동은 통상적으로 단방향이다. 사용하기에는 비용이 너무 많이 들고, 보행가능한 환자에게는 충격을 준다. 작동방법이 지나치게 복잡하고, 가정에서의 치료를 위한 사용자에게는 과도하게 제한적이다.
상기 특허에서는 전자 회로가 조절가능한 선택된 네트-흡입 패턴(net-suctioning pattern)에서조차 선택한 유동방향에서의 유량을 조절할 수 있는 저용적의 미세-배출 장치를 필요로 한다. 이러한 형태의 작동은 흡입 카테터의 차단을 방지하고 분비물 유동의 신뢰성을 강화한다. 또한, 고가의 고용적 의료용 펌프를 필요로 한다.
미세-배출 장치의 장점은 (1)환자의 보행을 통해 바람직하지 않게 신체에서 흐르는 유체의 흡입을 조심스럽게 진행할 수 있고, (2)사용하기에 충분히 값싸고, (3)가정용 치료 환경에서 사용하기에 충분하게 단순하고, (4)카테터 압력 및 다른 중요한 변수를 실시간으로 검사하여 표시한다는 것이다.
저용적 적용예에서, 건강 검진 비용을 감소시키고 보행중이나 모든 생활중에 환자에게 편안함, 편리함을 주는 펌프 휴대성능을 제공하는 것이 필요하거나 바람직하다. 동일한 이유에 대해서, 복막 투석과 같은 고용적 펌핑 적용예에 대한 휴대성능을 달성하는 것이 바람직하다. 현재의 고용적 펌프는 AC 전원의 액체 가온 챔버, 차폐, 용적 및 압력을 감시하기 위한 경보, 프로그램가능한 작동 계획, 및 양방향 유동과 같은 다루기 힘들고 어려우며 고가라는 특징을 갖는다. 따라서, 상기 고용적 펌프는 일반적으로 휴대용이 아닌 고정식이다. 뷰온크리스티아니 (Buoncristiani)에 의한 미국특허 제4,381,003호 및 제4,498,900호와 브라이언트 등(Bryant et al.)에 의한 미국특허 제5,438,510호에는 상기 요소가 개시되어 있다. 고용적 전달을 지지하기 위해서는 소형 경량인 휴대용 의료용 펌프가 필요하다.
계속적인 주기적 복막 투석(CCPD; continuous cyclical peritoneal dialysis)으로서 공지된 펌프를 사용하는 통상의 복막 투석 시술중에, 펌프는 전원에 연결된 채로 유지되고, 환자는 밤새도록 투석 용액의 주입 및 배출의 여러 주기동안 펌프에 부착되어 유지된다. 계속적인 보행성 복막 투석(CAPD; continuous ambulatory peritoneal dialysis)으로서 공지된 중력 이송/배출 접근법은 각각의 전달에서 대략적으로 새로운 투석액을 주입하는데 적어도 10분 사용된 투석액을 배출하는데 20분을 포함하는 전달을 대략 5회에 걸쳐 환자가 깨어 있는 매 4시간 내지 6시간마다 환자가 움직이지 않을 것을 필요로 한다. 투석중이나 전달 시술중에 보행할 수 있는 환자의 내외로 고용적의 투석액을 보다 빠르게 전달할 수 있는 의료용 펌프가 필요하다.
현재, 복막 투석을 실행하는 중력 이송 및 펌핑 방법은 일반적으로 복막으로부터 후처리를 위한 사용되지 않은 리셉터클 내로의 사용된 용액의 배수를 포함한다. 그후 깨끗한 미사용 용액은 용액 저장기로부터 복막 내로 도입된다. 예를 들어, 티스크(Tysk)에 의한 미국특허 제3,620,215호와, 골드하버(Goldhaber)에 의한 미국특허 제4,396,382호와, 아효팔로(Ahjopalo)에 의한 미국특허 제4,412,917호에 기술되어 있는 상기와 같은 시술은 두개의 분리된 용액 용기의 사용을 필요로 한다. 상기 시술은 포포비치 등(Popovich et al.)에 의한 미국특허 제4,239,041호의 도 4에 도시된 방식에 따라 용액이 방향설정되도록 하기 위해 한정된 순서의 일련의 밸브 또는 클램프 개방 및 폐쇄를 전제조건으로 한다.
임의의 펌프 전달 세트는 내재하는 카테터 튜브에 대한 투석액 보유 시스템의 손쉽고 깨끗한 접속 및 분리를 제공하여 복막염의 잠재성을 최소화하는 것이 중요하다. 보행가능한 환자가 고정식 펌프를 통해 투석액의 전달을 완료했을 때, 환자는 일반적으로 내재하는 튜브에서 펌프로부터 분리된다. 그에 따라 환자는 다음의 전달 시술을 위해 재접속될 때까지 자유로이 이동할 수 있다. 각각의 상기 접속 및 분리는 환자를 잠재적인 오염물질에 노출시킨다. 오염물질에 대한 통상적인 예방조치는 안면 마스크의 착용과, 창 및 문의 폐쇄와, 상기 접속 및 분리가 행해지는 실내 및 차량 내의 공기의 정화를 포함한다. 이러한 조치가 모두 효과적인 것은 아니기 때문에 상기 방식의 환자 노출을 최소화하는 향상된 장치가 필요하다.
미사용된 투석액이 안전할 지라도, 유기 미립자 및 공기 방울은 통상적으로 상기 용액에 의해 운반된다. 환자에게 도입되는 공기 방울은 그 공기가 신체 조직 주위로 흩어질 때까지 어깨 및 가슴에 심각한 근육 통증을 야기하는 것으로 공지되어 있다. 무균질 복막염의 일부 발병은 투석액에 의해 운반되는 유기물질에 의한 것으로 공지되어 있다. 중력 이송 시스템에 사용하는 공기 및 미립자 필터는 포포비치 등에 의한 미국특허 제4,239,041호와 노즈 등(Nose et al.)에 의한 미국특허 제4,311,587호에 개시되어 있고, 상기 특허에는 신선한 투석액의 압력원으로 사용하기 위한 필터가 단순히 필터로부터 멀리 흐르도록 하는 구조의 체크 밸브에 관련된다는 것이 개시되어 있다. 스펜서(Spencer)에 의한 미국특허 제4,488,961호에는 유체 주입중의 여과 위치와 유체 방출중의 자유유동 위치에 필터 소자를 유지하기 위한 하우징이 개시되어 있다. 세균의 통과를 방지하는 필터는 빠른 중력 유동을 방지하고 실질적으로 중력 유동 CAPD가 아닌 펌프만을 사용한다. 여전히 공기 방울을 차단하고 신선한 투석액으로부터 미립자 물질을 여과하기 위한 시스템이 필요하다. 또한, 단일백 또는 다중백(single- or multiple-bag) 투석액 보유 시스템의 교환중에 복막강으로의 세균의 이동을 방지하기 위한 필터가 필요하다.
본 발명은 의료 환자의 바람직하지 않은 신체상의 분비물을 배출시키기 위한 수단에 관한 것이다. 본 발명은 특히, 의료용 펌프 그중에서도, 여과용 도관 시스템 내의 연동 펌프에 관한 것이다. 본 발명은 신장 투석 치료의 유체 전달 단계의 향상된 시술에 관한 것이다.
도 1은 중앙 처리 유니트의 개략적인 회로도.
도 2는 H-브리지 모터 드라이버 회로의 개략적인 회로도.
도 3은 적외선 검출기를 이용하는 개략적인 회로도.
도 4는 온도 센서 일렉트로닉스의 개략적인 네트워크 회로도.
도 5는 외부 전원으로부터 재충전하는 배터리의 개략적인 회로도.
도 6은 배터리 감시 기능의 개략적인 회로도.
도 7은 휠 및 스핀들 조립체와 회로 기판 부분을 특징적으로 도시한 전달 카세트를 포함하는 연동 펌프의 부분적으로 개방된 평면도.
도 8은 전달 카세트가 없는 연동 펌프의 부분적으로 투명한 측면도.
도 9는 기어 구성을 특징적으로 도시한 연동 펌프의 부부적으로 개방된 평면도.
도 10은 전달 카세트의 평면도.
도 11은 미립자 및 공기 필터의 평면도.
도 12는 미립자 및 공기 필터의 부분적으로 투명한 측면도.
도 13a 내지 도 13e는 작동중인 피스톤, 구동 아암 및 연결 소자의 다섯가지 연속 위치를 각각 도시하는 측면도.
도 14는 피스톤 밀봉링의 부분 단면도.
도 15a 내지 도 15e는 각각 도 13a 내지 도 13e의 다섯가지 연속 피스톤 위치에서의 출구 및 입구 밸브에 대한 피스톤 위치를 부분적으로 절단하여 도시하는 측면도.
도 16a는 유체 튜브가 차단되지 않았을 때의 레버에 대한 캠의 측면도.
도 16b는 유체 튜브가 차단되었을 때의 레버에 대한 캠의 측면도.
도 17은 환자 및 폐기물 용기에 대한 펌프 시스템의 기능적인 특징을 도시한 도면.
도 18a 및 도 18b는 흡입 제어 회로의 개략적인 다이어그램.
도 19는 환자 및 폐기물 용기에 대한 압력 센서와 다른 센서의 기능적인 특징을 도시한 도면.
도 20a 및 도 20b는 흡입 회로/압력 회로의 개략적인 다이어그램.
도 21a 및 도 21b는 전원 공급기의 개략적인 다이어그램.
본 발명은 향상된 장치 또는 그 장치에 의해 행해지는 향상된 시술을 제안한다. 특히, 본 발명은 ″보행 전달 복막 투석(ATPD; Ambulatory Transfer Peritoneal Dialysis)″이라는 신규한 시술을 제공한다. 이러한 시술은 공지된 CAPD 및 CCPD 시술과는 다르며, 환자는 투석술을 수행하는 상태에서의 보행이 가능하다. 일반적으로, 상기 시술은 환자에 내재하는 튜브와 폐기물 수집 및 투석액 공급에 사용되는 용기 사이의 특정 접속부에 의해 행해진다. 이러한 접속부는 중력 이송 시스템 내에서 고유의 정점 압력을 증가시킬 수 있는 기구와 결합한다. 이러한 압력 증가는 보다 신속한 교환을 용이하게 하고, 보다 중요하게 투석액 유동 통로에 실질적으로 바이오필터를 사용하게 한다. 복막 투석 전달에 적합한 용적 유량은 세균조각을 배제할 수 있는 바이오필터를 통해 분당 100ml를 초과하는, 통상적으로 분당 300ml 이상이다.
임의의 양호한 실시예는 고가의 고용적, 소형, 경량, 폐쇄 시스템 연동 펌프 조립체를 통해 증가된 정점 압력을 제공한다. 통상적으로 상기 조립체는 유체가 가동 압축 롤러에 의해 탄성 압축 튜브를 통해 가해지는 형태의 포지티브 변위 펌프를 포함한다. 펌핑 챔버로서 접을 수 있는 투석액 저장기를 선택적으로 합체할 수 있다. 신선한 투석액 및 소비된 투석액을 위해 종래에 사용된 가요성 플라스틱 백은 상기 저장기와 동일하다. 충전된 상기 백은 압착 동작을 적용하기 위한 구조의 기구(예를 들어, ″클램 셸″) 내에 위치될 수 있고, 선택된 유량 및/또는 압력으로 투석액을 환자에게 보낸다. 동일한 기구는 접혀진 또는 부분적으로 접혀진 저장기의 벽을 (예를 들어, 접착제에 의해)고정하도록 적용될 수 있다. 상기 기구는 형을 바꾸도록 즉, 용기의 내적을 증가시키도록 작동할 수 있다. 이러한 형태에 있어서, 소비된 투석액은 교환의 개시시에 선택된 양만큼 흡출에 의해 환자로부터 배출될 수 있다.
본 발명의 몇몇 실시예는 탄성 튜브 구역이 탄성 펌프 챔버로서 기능하는 형태인 향상된 버전의 포지티브 변위 펌프를 이용한다. 이러한 펌프 챔버는 통상적으로 탄성 챔버의 지지면을 포함하는 하우징 내에 위치된다. 액체는 하우징과 관련된 가동 롤러 조립체에 의해 챔버를 통해 가해진다. 롤러 조립체는 상기 지지면쪽으로 탄성 챔버의 구역에 대해 롤러 표면을 가압하도록 구성 및 배치되어, 롤러 표면과 지지면 사이의 튜브의 횡단면을 감소시킨다. 롤러 표면은 입구로부터 탄성 챔버까지 그리고 탄성 챔버로부터 출구쪽으로 멀리 이동한다. 본 발명의 개선점은 카세트 내에 탄성 펌프 챔버와 그 지지면을 제공한다. 롤러 조립체는 롤러 표면이 입구로부터 출구쪽으로 측부가 개방된 하우징 내에서 반복적으로 이동하도록 구성된 구동 기구와 함께 제공된다. 측부가 개방된 하우징은 설치된 상태에서 카세트를 수용하도록 구성된다. 하우징과 카세트는 상호간에 적용되어, 카세트가 설치된 상태일 때 탄성 챔버는 롤러 조립체를 위해 기능적으로 위치된다. 즉, 이들 성분은 공간적으로 배열되어 롤러 표면은 상기 챔버를 통해 롤러를 가압한다. 통상적으로, 편향 폐쇄된 밸브는 카세트와 함께 제공될 수 있고, 밸브는 카세트가 설치된 상태일 때 개방하도록 구성 및 배치된다.
본 발명에 의해 제시된 펌프는 일반적으로 재충전식 소형 배터리에 의해 전원이 공급된다. 선택적으로, 구동 수단은 수동 작동 핸들, 분리 가능한 파워 드릴 또는 파워 스크류드라이버 등을 포함할 수 있다. 상기 수동 핸들, 드릴 또는 스크류드라이버는 구동 트레인과 결합될 수 있다. 구동 트레인은 종동 축선의 회전속도를 감소시키기 위한, 양호하게는 동력 기구와 함께 사용가능한 기어 수단을 포함할 수 있고, 또는 종동 축선과 관련하여 수동 핸들과 함께 사용가능한 다이렉트 소켓을 포함할 수 있다.
투석액의 교환을 위한 신규한 전달 세트 또한 본 발명에 의해 제공된다. 이러한 전달 세트는 내재하는 환자의 카테터 튜브와 투석액 보유 시스템 사이의 투석액용 양방향 유동 통로를 구성하는 일정한 길이의 의료용 튜브를 포함한다. 제 1 커플링은 내재하는 환자의 카테터 튜브로의 접속을 위해 상기 길이의 의료용 튜브의 일단부에서 이동된다. 상기 길이의 의료용 튜브와 유체 유동 연통하는 구조체는 신선한 투석액을 상기 제 1 이동 통로를 통해 상기 튜브를 거쳐서 제 1 커플링쪽으로 이동시키고, 소비된 투석액을 제 2 이동 통로를 통해 환자로부터 튜브를 거쳐서 이동시킨다. 바이오필터는 제 1 이동 통로와 함께 회로 내에 위치될 수 있다.
임의의 양호한 실시예에 있어서, 상술한 길이의 의료용 튜브와 유체 유동 연통하는 체크 밸브 조립체는 바이오필터를 포함하고, 신선한 투석액이 환자쪽으로 유동할 때 투석액으로부터 공기 및 미립자를 여과하고, 소비된 투석액의 여과되지 않은 유동이 환자로부터 멀어지도록 구성 및 배열된다. 상기 전달은 상술한 길이의 의료용 튜브를 통해 투석액의 유동을 선택적으로 허용하기 위한 안전 밸브를 또한 포함할 수 있다. 이러한 의료용 튜브의 세그먼트는 상기에 설명된 형태의 포지티브 변위 펌프의 펌프 챔버로서 기능할 수 있다.
본 발명에 따른 휴대용 복막 투석 시술을 위한 고용적 연동 펌프 조립체는 통상적으로 휴대용 전원공급기(일반적으로, 재충전 가능한 배터리 팩)를 포함한다. 이러한 전원공급기에 의해 전원공급된 모터는 일반적으로 시계방향 및 반시계방향으로 회전할 수 있는 구동축을 포함한다. 변위 임펠러 조립체는 상기 구동축의 회전에 따라 임펠러 챔버 내에서 회전하도록 장착될 수 있다. 이러한 임펠러 조립체는 통상적으로 임펠러 챔버 내의 원형 이동 통로를 통해 이동되는 복수의 롤러 소자를 포함한다. 이동 통로는 임펠러 챔버 내로 리셉터클 개구를 나타내는 영역 내에 부분적으로 위치된다. 이러한 조립체를 사용하기 위해 적용되는 전달 세트는 상기 영역을 점유하기 위해 리셉터클 개구 내에 설치하도록 구성된 카세트를 포함한다. 상기 카세트는 상기 길이의 의료용 튜브의 세그먼트를 위한 용기를 구성하고, 카세트가 상기 리셉터클 개구 내에 설치될 때 롤러 소자의 이동 통로에 근접하도록 구성 및 배치된 반동(튜브 지지)표면을 포함한다. 전달 세트는 반동표면에 인접하는 카세트 내에 위치되는 중간 세그먼트를 포함하는 일정 길이의 의료용 튜브를 필요에 따라 포함한다. 상기 길이의 의료용 튜브는 내재하는 복막 투석 튜브에 해제 가능하게 접속가능한 환자측 단부와 투석액의 보유를 위한 조립체에 해제 가능하게 접속가능한 대향측 단부를 포함한다.
특히, 본 발명은 투석액의 주입 및 배출중에 환자가 보행하는 상태에서 복막 투석 시술을 수행하는 방법을 제공한다. 상기 방법은 하기의 단계를 포함한다.
1. 분리가 가능하며 사용이 용이한 복막 투석 전달 세트를 휴대용 펌핑 장치에 연결하는 단계.(전달 세트는 내재하는 환자용 카테터 튜브와 투석액 보유 시스템 사이에 투석액용 방향성 유동 통로를 제공하기 위한 본원에 개시된 형태이다. 휴대용 펌핑 장치는 본원에 개시된 것중 임의의 것일 수 있다.)
2. 전달 세트, 펌핑 장치 및 투석 보유 시스템은 투석액의 주입 및 배출중에 환자에 의한 보행 운반을 위해 환자에게 적절하게 부착하도록 하는 형상 및 크기를 갖는다.
3. 복막 투석액을 투석액 보유 시스템으로부터 환자에게 주입하기 위해 휴대용 펌핑 장치를 작동시키는 단계.
4. 환자의 내부를 투석하기에 충분한 시간주기동안 대기하는 단계.
5. 보행가능한 환자의 복막강으로부터 투석액 보유 시스템까지 투석액을 배출하기 위해 휴대용 펌핑 장치를 작동시키는 단계.
6. 전달 세트와 투석액 보유 시스템을 처리할 수 있도록 상기 전달 세트를 펌핑 장치로부터 분리하는 단계.
상기 모터의 발동, 관리 및 동작을 선택적으로 통제하기 위한 회로 수단이 양호하게 포함될 수도 있다. 상기 회로는 구동축 또는 회전축의 시간 간격당 회전 속도의 변화에 따른 압력 변화를 검출하기 위한 센서 수단을 포함할 수 있다. 상기 회로는 선택된 패턴 즉, 상기 시간 간격에 기초한 패턴이나, 압력 변화나 펌프 속도의 변화와 같은 외부 인자, 또는 미리 선택된 프로그램으로 간헐적인 펌프 역전을 위한 수단을 부가로 포함할 수 있다. 임의의 실시예는 네트-흡입 패턴으로 선택적인 유동에서의 유동 속도를 조절할 수 있도록 전자 회로를 이용한다. 이러한 작동 방식은 흡입 카테터 예를 들어, 특히 카테터의 팁의 차단을 방지한다.
따라서, 투석중에 뿐만 아니라 투석액의 주입이나 배출중에도 보행할 수 있는 환자에게 복막 투석 시술을 수행하는 신규한 방법이 개시된다. 신규한 방법은, 분리가 가능하며 사용이 용이한 복막 투석 전달 세트와 휴대용 펌핑 장치를 연결하는 단계를 포함하고, 상기 전달 세트는 용기와 튜브를 구비하고, 상기 튜브의 중간부분은 상기 용기의 내부에 위치되며, 상기 튜브는 공기 방울 및 미립자의 통과를 방지하기 위한 상기 튜브와 유체 연통하는 체크 밸브 수단을 구비하고 투석액은 환자의 복막강쪽으로 상기 체크 밸브 수단을 통해 펌핑되고 적어도 여과되지 않은 투석액의 유동은 환자의 외부로 배출되고, 환자에 대해 내재하는 튜브에 해제 가능하게 접속되는 환자측 단부를 통해 복막 보유 시스템으로부터 복막 투석액을 주입하기 위해 휴대용 펌프를 작동시키는 단계와, 내제하는 복막 투석 튜브로부터 환자측 단부의 분리 없이 전달 세트로부터 휴대용 펌프를 선택적으로 일시적으로 분리하는 단계와, 환자의 내부를 투석하기에 충분한 시간주기동안 대기하는 단계와, 선택적으로 분리되는 휴대용 펌프를 상기 전달 세트에 재접속하는 단계와, 보행가능한 환자의 복막강으로부터 투석액 보유 시스템까지 투석액을 배출하기 위해 휴대용 펌핑 장치를 작동시키는 단계와, 전달 세트와 투석액 보유 시스템을 처리할 수 있도록 상기 전달 세트를 펌핑 장치로부터 분리하는 단계를 또한 포함한다. 상기 방법의 보유 시스템은 하나의 단일-격실 투석액 용기를 포함할 수 있다. 상기 장치는 보행가능한 환자의 신체로부터의 바람직하지 않은 유체를 조심스럽게 흡입한다. 본 발명의 미세-배출 시스템은 가정용 치료 환경에서 사용하기에 충분하게 단순하고 저렴하며, 카테터 압력 및 다른 중요한 변수의 실시간 모니터 및 지시기가 장착될 수 있다.
도면은 본 발명을 수행하기 위한 최상의 방식에 관련된 것을 도시한다.
본 발명의 전자 회로는 몇가지 기능을 가지며, 도 1 내지 도 6에 개략적으로 도시된 바와 같이 구성될 수 있다.
도 1은 중앙 처리 유니트(U4: CPU)와 관련 회로를 도시한다. CPU는 두개의 소스로부터 클록 펄스를 획득한다. 크리스탈(Y1)은 CPU 프로그램 단계 실행을 위해 메인 클록 펄스를 제공한다. U3C, U3D 및 관련 부품에 의해 형성되는 발진기는 안정적인 4mS 방형파를 CPU에 제공한다. 이러한 4mS 방형파는 타임베이스 기준으로서 사용된다.
CPU를 고정하는 U5는 유입하는 +5VDC 공급이 너무 낮게 떨어지는 경우에 전원공급을 재설정한다. MC34164는 입력 전압이 초기 예비설정 전압 아래로 떨어지는 경우에 그 출력을 낮게 떨어뜨리는 전압 측정 장치이다. 이러한 저출력은 CPU를 재설정하게 한다.
CPU 데이터 라인은 입력, 출력, 또는 고임피던스 작동에 대해 프로그램될 수 있다. 이러한 적용에 있어서, 데이터 라인(RA0 내지 RA3)은 출력 작동에 대해 프로그램되고, RB0 내지 RB7은 입력 작동에 대해 프로그램된다.
CPU 자체는 펌프(100)의 모든 기능을 제어하는 실행 명령에 대해 프로그램된 내부 메모리를 포함한다(도 7 내지 도 10 참조). 전원이 공급되고 CPU 재설정 라인이 하이(high)로 진행할 때, 프로그램 실행이 개시된다. 그후, CPU는 모터(110)를 정회전 구동할 것인지(스위치(S2)상에서 ″충전″ 명령이 검출될 때) 역회전 구동할 것인지(스위치(S2)상에서 ″배출″ 명령이 검출될 때)를 보기 위해 입력 라인을 감시한다.
각각의 입력 및 출력 데이터 라인은 하기의 각각의 기능들에 대해 설명된다.
RA0 : 모터 역회전 명령(REV)
RA1 : 모터 정회전 명령(FWD)
RA2 : 비퍼 온(BEEP)
RA3 : 배터리 방전 경고 발광 다이오드(LOBAT)
RB0 : 제어 스위치(S2)로부터의 충전 명령(FILL)
RB1 : 제어 스위치(S2)로부터의 배출 명령(DRAIN)
RB2 : 회전 센서로부터의 회전 데이터(ROTATE)
RB3 : 배터리 3.0V 센서 입력(3_0LO)
RB4 : 배터리 3.3V 센서 입력(3_3LO)
RB5 : 제어 스위치(S1)로부터의 고속 명령(HI)
RB6 : 제어 스위치(S1)로부터의 중간 속도 명령(MED)
RB7 : 제어 스위치(S1)로부터의 저속 명령(LO)
각각의 스위치 및 전압 감시 입력치는 레지스터 네트워크(R13)에 의해 높게 인입된다. 이러한 배치는 인입되는 CPU 입력 라인을 CPU에 접속되는 장치에 의해 접지시킨다. 이러한 규칙에 대한 예외는 회전 입력이다. 상기 배치는 인버터(U3F)에 의해 선택적으로 낮게 또는 높게 구동된다(도 3 참조).
FWD 및 REV를 출력하는 CPU는 도 2에 도시된 바와 같이, H-브리지 모터 드라이버 회로에 접속된다. H-브리지는 Q2, Q3 및 관련 부품에 의해 형성된다. CPU로부터 출력하는 FWD가 하이로 진행할 때, REV 출력치는 낮아지고, Q2 내측의 N-채널 금속 산화막 반도체 전계 효과 트랜지스터(MOSFET)가 켜지고, 모터(M1)의 일측부에 접지를 제공한다. 이러한 접지는 Q3 내부의 P-채널 구역의 게이트를 풀다운시키는 R6의 일측부에도 적용된다. 동시에 Q3 P-채널 구역이 켜지고, 모터(M1)의 다른 측부에 배터리 전압을 제공한다. 이러한 동작은 펌프 모터(M1)를 시계방향으로 회전시킨다.
FWD를 출력하는 CPU가 낮아지고 REV 출력치가 높게 위치되는 경우에, Q3 내부의 N-채널 MOSFET가 켜지고 상기 전압의 배터리(120)에 접속되는 모터 터미널(110)에 접지를 제공한다. 이러한 접지는 Q2 내의 P-채널 구역의 게이트를 풀다운시키는 R2의 일측부에도 접속된다. Q2는 모터(M1)의 다른 측부상에 배터리(120) 전압을 인가한다. 그후, 모터(M1)는 반시계 방향으로 회전한다.
CPU가 FWD 및 REV를 낮게 출력할 경우, 트랜지스터(Q2 및 Q3)는 꺼진다. 구동 전압이 없는 모터(M1)은 정지시까지는 타력구동된다. 펌프(100)를 단일 회전으로 미리 제한하기 위해, 모터(M1)는 회전이 끝나는 시점에서 갑자기 정지되어야만 한다. 간단히 말해, 시계 방향에서 반시계 방향으로 변하는 모터의 방향은 모터(M1)에 제동 기능을 제공한다.
H-브리지는 다이오드(D2 내지 D8 및 D10)에 의한 과도 전압으로부터 보호된다.
도 3은 방사광을 거울로부터 반사시켜 검출기(Q1)로 복귀시키도록 상기 회로기판상에 적절하게 위치된 방사선 이미터(D1)를 도시한다. 회전 휠/스포크 조립체(130)는 펌프(100)가 작동할 때 상기 광의 통로를 통해 통과한다. 상기 광이 간섭되더라도, 신호는 와이어 라벨의 ROTATE를 통해 CPU에 전송된다. 상기 신호는 4mS 클록에 비해 펌프(100)의 회전이 얼마나 빠른지를 결정하기 위해 CPU에 의해 사용될 수 있다. 또한, 기계적 또는 전자적 실패와 같은 임의의 이유에 대해 펌프(100)가 정지되는지를 결정하는데 사용될 수도 있다.
작동중에, 수용측부상의 튜브(140: 역전가능한 펌프(100) 내의 백측 튜브(150) 또는 환자측 튜브(160))가 막힐 때, 펌프(100)는 튜브를 진공으로 만든다. 튜브(140)의 중심부(165)가 박벽을 가지기 때문에, 진공은 중심부(165)를 붕괴시키고, 휠/스포크 조립체(130)는 더이상 유체 부하를 밀어낼 필요가 없다. 이러한 경우에, 전체 모터(M1) 및 기어 조립체(170)상의 보다 작은 부하로 인해, 모터(M1)는 가속된다. 방사선 검출기/CPU 조합은 LED(D18)상의 비주얼 플래시(도 1, 도 7 및 도 8 참조)를 사용하거나 BZ1상의 일련의 비프에 의해 속도 및 신호의 증가를 작동자가 검출할 수 있게 한다.
방사선 신호는 U1 및 그 관련 부품에 의해 형성되는 방형파를 적외선 LED(D1)에 적용함으로써 발생된다. 상기 방형파는 대략 2000Hz의 주파수에서 상기 LED를 켜고 끈다. 맥동광은 검출기로 이동하고, 그 지점으로부터 Q5, Q6 및 관련 부품에 의해 형성되는 AC 증폭기까지 이송된다. 반사광은 처리를 위해 U3F 및 CPU상으로 증폭되어 보내진다.
CPU는 신호의 회전 성분만을 획득하기 위해 2000Hz파를 여과한다. 2000Hz파는 다른 적외선 소스로부터의 간섭을 방지하는데 사용된다.
배터리(120)는 외부 12볼트 DC 전원이 커넥터(J1)에 부착될 때 충전된다(도 5 참조). 이러한 12볼트 전원은 U2, U10, U11 및 관련 회로에 의해 형성되는 도 4에서의 ″배터리 충전″ 네트워크에 전원을 공급한다. U2 및 U11은 각각 배터리 및 주변 온도를 검출하는 온도 센서이다. 상기 두 온도가 동일할 때, 배터리 충전 회로는 비교회로(U10A)의 출력에 의해 작동된다. 배터리(120)가 최대 충전 상태 근처일 때, 그 온도는 상승하기 시작한다. 배터리 온도가 주변 온도보다 10℃ 높을 때, 배터리 충전 회로는 U10A의 출력에 의해 정지되고 LED(D19)는 발광된다.
U12는 ″배터리 충전″ 검출 회로에 조절된 +5V를 제공한다. U9 및 관련 부품이 ″배터리 충전″ 회로에 의해 작동될 때 도 5에 도시된 바와 같이 배터리 충전이 달성된다. 이러한 회로는 신속-충전 배터리(BT1)에 충분한 전류를 제공하는 스위칭 전원(180)을 형성한다. 상기 회로는 레지스터(R35)의 값을 조절함으로써 그 설명에 따라 배터리(120)에 다소의 전류를 전달하도록 조정될 수 있다.
충전 회로가 정지될 때, 트리클 충전은 배터리(120)를 완전 충전 상태로 계속적으로 유지시킨다. 상기 트리클은 트리클 전류가 배터리 제조자에 의해 한정된 범위 아래로 유지되기 때문에 무기한적으로 유지될 수 있다. 트리클 충전은 다이오드(D17)를 통해 제공되고 레지스터(R38)에 의해 제한된다.
커넥터(J1)에 부착되는 12볼트 전원은 벽 어댑터 또는 자동차 담배 라이터 어댑터(모두 도시되지 않음)로부터 획득될 수 있다.
도 6은 3.0V 및 3.3V를 각각 검출하는 U6 및 U7에 의해 배터리 상태를 감시하는 것을 도시한다. 이상적으로는 3.6V인 배터리 전압이 3.3V 아래로 떨어질 때, CPU는 신호를 받아 LED(D18)를 작동시킨다. U6에 의해 3.0V의 배터리 전압이 검출될 때, CPU는 다시 신호를 받아 모터(M1)가 정지되어 배터리(120)가 충전될 때까지 작동될 수 없으며, 유니트는 정지되고 S2를 사용하여 복구된다.
또한, 배터리 전압은 U8 및 관련 부품에 의해 형성되는 스위칭 전원에 적용된다. 이러한 전원은 ″배터리 충전″ 회로를 제외하고 내부 회로에 5V를 제공한다.
상기 회로는 PC 보드(190)상에 합체되고, 모두 본체(200) 내에 포함되는 배터리(120), 모터(M1), 기어 조립체(170) 및 휠/스포크 조립체(130)에 연결된다. 회전 가능한 스핀들(230)에 인접하며 복수의 휠(210) 및 스포크(220)에 부착되는 것은 본체(200) 내부로 전달 카세트(250)가 해제 가능하게 위치될 수 있는 본체(200)상의 호형 개구(240)이다. 전달 카세트(250)는 양호하게는 경제적인 플라스틱 재료로 제조된다.
도 10에 도시된 바와 같이, 전달 카세트(250)와 일체로 되는 안전 밸브(260)는 펌프가 작동하기 전에 폐쇄 바이어스의 반대 방향으로 해제될 때까지 튜브(140)를 차단하도록 구성 및 배열된다. 안전 밸브(260)가 전달 카세트(250)와 일체로 형성되는 경우, 밸브(260)는 호형 개구(240) 내부에 전달 카세트(250)의 설치시 해제하도록 설계될 수 있다. 결과적으로, 안전 밸배(260)는 전달 카세트(250)가 투석중인 환자에게 펌프(100)로부터의 공급을 경감시키기 위해 펌프(100)의 호형 개구(240)로부터 분리될 때 투석액이 환자로부터 우연히 및 갑작스럽게 복귀하는 것을 방지한다.
해제 가능한 클립(270)은 전달 카세트(250)를 호형 개구(240) 내에 고정시킨다. 클립(270)은 전달 카세트(250)의 우연스러운 해제를 방지하도록 구성 및 배열되고, 사용자는 클립(270)을 분리하기 위해 해제 핀(280)을 수동으로 해제하여 전달 카세트(250)로부터 펌프(100)를 분리할 수 있다.
작동중인 회전축(300)이 스핀들(230)을 회전시키고 휠/스포크 조립체(130)를 임의 방향으로 부가할 때, 전달 카세트(250)는 튜브(140)의 중심부가 복수의 휠(210)에 의해 탄성으로 압축되는 것에 대해 벽(310)을 한정한다.
작동중에, 배터리(120)는 모터(M1)에 동력을 가하고, 모터(M1)는 기어 조립체(170)를 교대로 구동하는 1,500rpm과 15,000rpm 사이의 속도로 구동축(290)을 구동한다. 기어 조립체(170)는 적어도 20분동안 분당 100ml를 초과하는 용적 유량으로 펌프(100)를 구동할 수 있는 대략 15:1의 비율로 상기 rpm을 구동축(290)으로부터 회전축(300)까지 감소시킨다.
선택적으로, 모터(M1) 및 관련 기어 조립체(170)의 전기 동력 구동은 회전축(300)의 일단부에 위치될 수 있는 수동 구동 소켓(320)에서 스핀들(230)에 부착되도록 구성 및 배열되는 수동 구동 핸들(도시되지 않음)의 사용에 의해 효과적으로 대체될 수 있다. 파워 드릴 또는 파워 스크루드라이버(도시되지 않음)의 것과 같은 동력 척이 선택적인 구동 소켓(330)에 (보다 높은 rpm으로) 결합되거나 수동 구동 소켓(320)에 직접적으로 결합될 수 있다.
본 발명의 양호한 실시예에 있어서, 체크 밸브(340)는 튜브(140)를 포함하는 액체 유동 채널을 따라 내재되어 연통하고, 양호하게는 튜브(140)의 환자측 측부(160)상에 환자에 가까이 위치된다. 도 11 및 도 12에 도시된 체크 밸브(340)는 환자쪽으로 흐르는 투석액으로부터 공기 및 미립자를 여과하고 여과되지 않은 투석액이 환자로부터 멀어지도록 구성 및 배열된다.
체크 밸브(340)는 미사용된 투석액이 내부로 유동하는 공급 포트(350)와, 공기 통로(360)와, 체크 밸브(340)로 진입하는 공기 방울과 초과 공기가 상기 공기 통로(360)를 통한 배출을 위해 수집될 수 있는 전방 유동 챔버(365)와, 공기 방울과 0.2미크론 크기의 미립자를 감시할 수 있으며 투석액보다 큰 크기의 친수성 필터 매체(370)와, 미사용된 투석액이 환자의 복막강으로 연속될 수 있고 또는 사용된 투석액이 환자로부터 배출될 수 있는 처리 포트(380)와, 처리 포트(380)와 유체 연통하는 후방 유동 챔버(390)와, 상기 필터 매체(370)를 적어도 부분적으로 우회하도록 사용된 투석액을 위한 루트를 제공하는 필터 바이패스(400)를 포함한다. 제 2 밸브 수단(410)은 실질적으로 필터 매체를 전체적으로 우회한다. 상기 수단(410)은 유리하게는 처리 포트(380) 및 후방 유동 챔버(390)와 연통될 수 있다.
체크 밸브(340)는 바람직하게는 환자의 신체에 대한 조심스러운 저장이 용이하도록 도시된 바와 같은 웨이퍼 형상으로 구성될 수 있다. 상기 저장은 환자를 편안하게 만들고, 일련의 투석액 전달을 통해 잠재적인 반복 사용을 위한 내재하는 잠복 장치와 함께 눈에 띄지 않게 연결된다. 내재하는 튜브 및 복막은 예를 들어, 이중 백 시스템이 CAPD 중에 분리되는 도중에 다중 전달을 통해 미생물 오염물질로부터 명백하게 보호된다.
실시예 1
본 실시예는 도 13 내지 도 21b에 따라 구성된 저용적 배출 시스템을 설명한다.
도 13a 내지 도 13b에는 펌프 피스톤 조립체(7)와 그것의 3개의 주요 부품의 5가지 위치를 도시한다. 도 13a는 회전 지점(15)에서 모터축(도시되지 않음)에 연결된 구동 아암(10)을 도시한다. 구동 아암(10)은 연결부(25)에 의해 피스톤(20)에 부착된다.
구동 아암(10)이 도 13b에 도시된 위치로 반시계 방향으로 회전할 때, 구동 아암(10) 및 연결부(25)는 화살표(A)로 도시된 방향으로 피스톤(20)을 하향으로 내린다. 구동 아암(10)이 도 13c의 위치로 계속될 때, 피스톤(20)은 완전히 연장하도록 하향으로 이동된다. 구동 아암(10)의 운동이 도 13d의 위치로 반시계방향으로 계속되면, 피스톤의 이동 방향이 역전되고, 즉 도 13e에 도시된 바와 같이 피스톤(20)이 완전히 상향 위치에 이를 때까지 화살표(B)로 표시된 방향인 상향으로 밀려 하나의 이동 사이클을 완성한다. 구동 아암(10)이 그 반시계방향 운동을 계속할 경우, 상기 사이클이 반복된다.
피스톤(20)과 실린더(30)의 벽(35) 사이를 밀봉하도록 피스톤(20)이 도 14에 도시된 바와 같이 실린더(30) 내부에 위치될 경우, 작동 피스톤(20)의 동작은 실린더(30) 내부에 진공을 발생시키거나(도 13a 내지 도 13c 참조) 실린더(30)를 가압한다(도 13c 내지 도 13e 참조). 진공 또는 가압은 밀봉 링(40)에 의해 지속되거나 피스톤(20)과 실린더(30) 사이의 억지 끼워맞춤에 의해 지속된다.
도 15a 내지 도 15e는 실린더(30)와 피스톤(20)에 부착되는 두개의 밸브(45, 50)의 기본적인 기능을 도시한다. 도 15a는 폐쇄된 상태의 밸브(45, 50)를 도시한다. 구동 아암(10)이 반시계방향으로 회전을 개시할 때, 입구 밸브(45)는 도 15b에 도시된 바와 같이 피스톤(20)에 의해 발생되는 진공으로 인해 유체(55)가 챔버(60)로 진입하도록 개방된다. 유체(55)는 입구 밸브(45)가 폐쇄되는 시점에서 도 15c에 도시된 바와 같이 피스톤(20)이 그 최대 하향 스트로크에 이를 때까지 실린더(30) 내로 유동한다. 구동 아암(10)이 반시계방향 이동을 지속할 때, 피스톤(20)은 실린더(30) 내에 압력을 발생시키기 위해 전방 이동을 개시한다(도 15d 참조). 그후, 피스톤이 초기 위치로 복귀할 때까지 실린더(30) 외부로 유체(55)를 이동시키기 위해 출구 밸브(50)가 개방된다.
도 16a 및 도 16b는 완성 피스톤 사이클당 일회 회전하는 캠(70)을 포함하는 모터(도시되지 않음)에 부착되는 기어 기구(65)를 도시한다. 상기 캠(70)은 회전시에 각각의 밸브(45, 50)가 캠(70)상에서 주행하도록 두개의 레버(75, 80)에 의해 밸브(45, 50)에 연결된다. 돌출부(85, 90)는 피스톤(20)이 정확한 위치에 있을 때 레버(75, 80)와 결합하도록 캠(70)상에 위치된다. 레버(75, 80)는 캠(70)상의 돌출부(85, 90)와 만날 때 밸브(45, 50)를 개폐한다. 레버(75, 80)는 캠(70)상에서 주행하는 휠 또는 다른 마찰-감소 부품을 포함할 수 있다.
각각의 레버(75, 80)는 캠 단부(95, 100)와 튜브 단부(105, 110)를 포함한다. 레버(75, 80)중 하나의 캠 단부(95)는 돌출부(85, 90)중 하나와 상향으로 만나고, 레버(75 또는 80)는 레버(75, 80)중 하나에 연겨로디는 피봇 지점(115, 120)중 하나의 둘레로 피봇한다. 따라서, 레버(75, 80)가 피봇할 때, 그 대응 튜브 단부(105, 110)는 튜브(125)가 차단될 때까지 튜브(125)를 간섭하도록 하향으로 가압된다.
따라서, 각각의 레버(75 또는 80)의 대향 단부는 실린더(60)의 입구 밸브(45) 또는 출구 밸브(50)에 부착되는 튜브(125)에 대해 위치된다. 레버(75 또는 80)가 튜브(125)에 대해 가압될 때, 튜브(125)는 평평해지고, 일반적으로 내부 단면적을 통해 통과하는 유체는 특정 밸브(45 또는 50)를 폐쇄하도록 본질적으로 0(제로)으로 감소된다. 레버(75 또는 80)가 튜브(125)에 대해 가압되지 않을 때, 튜브(125)는 그 원래의 형상 및 최대 단면적으로 복구되고, 주어진 밸브(45 또는 50)는 개방한다. 모든 부품이 함께 작동할 때, 입구로부터 출구까지 유체를 이동시키는 펌핑 동작이 발생된다.
지금까지, 구동 아암(10)이 반시계방향으로 회전되는 것에 대해 설명했다. 모터(도시되지 않음)가 역회전되는 경우, 아암(10)의 구동 방향은 도 15에 도시된 순서와 반대인 시계방향으로 바뀐다. 또한, 밸브 제어 캠(70)은 반대로 작동한다. 결과적으로, 밸브(45, 50)의 기능은 역전된다. 즉, 유체는 출구 밸브(50)를 통해 유입하고, 입구 밸브(45)를 통해 유출한다.
기본적인 펌프 시스템은 도 17에 도시된다. 펌프(7)는 복막강(135), 흉막(140) 내부 또는 상기 유입 장치 및 튜브 커플러(도시되지 않음)를 사용하는 기관지 튜브(145) 내부의 위치에서 임의의 환자(130)에 부착될 수 있다. 또한, 펌프(7)는 상처 등의 외부 부위로부터 유체(55)를 제거하기 위해 응급실(도시되지 않음)에서 사용될 수도 있다. 도시된 바와 같이, 유체(55)는 펌프(7)에 의해 환자(130)로부터 제거될 수 있고 폐기물 용기(150) 내로 제거된다.
펌프(7)가 모터(도시되지 않음)를 역회전시킴으로써 간단하게 역전될 수 있기 때문에, 두개 이상의 사이클로 내측으로(화살표(C)로 표시된 방향으로) 펌프한 후 하나 이상의 사이클로 환자(130)에게 복귀시키는 것이 가능하다. 이러한 동작은 환자(130) 내로 삽입된 튜브(125)의 단부(124)가 차단되지 않도록 하므로, 환자(130)로 복귀하는 펌핑 동작은 임의의 잔류물 또는 응고된 유체(55)를 유입 장치 또는 튜브(125)의 단부로부터 멀어지게 한다. 환자(130)에 복귀하는 펌핑 동작의 사이클 수에 대립되는 것으로서 내측으로 펌핑되는 사이클의 수는 적절한 제어 장치(도시되지 않음)를 조절함으로써 결정된다. 유체(55)의 제거를 달성하기 위해, 내측으로의 사이클의 수는 외측(환자를 향하는 측)으로의 사이클의 수를 초과해야만 한다.
다른 변형은 모터의 속도를 변화시키는 것으로, 사이클의 반복 속도가 다소의 유체(55)를 단위 시간당 환자(130)로부터 제거한다. 모터 속도도 적절한 제어 장치를 설치함으로써 결정될 수 있다.
다른 펌프 기구(7)는 다양한 분야에서의 수요를 충족시키도록 제조될 수 있다. 예를 들어, 펌프 피스톤(20)의 직경과 대응 실린더 벽(35)은 사이클당 압력 또는 유체 변위에 영향을 주도록 변형될 수 있다.
펌프 기구(7)는 버려질 유체(55)에 의해 오염될 수 있는 부분이 용이하게 교체할 수 있는 재료로 구성될 수 있다. 재사용 가능한 펌프 모터와 전자장치는 개별적인 조립체이며 재설정 및 재사용될 수 있다. 사용이 용이한 펌프 조립체(7)는 살균될 수 있으며 펌프 모터 조립체에 스냅 끼워맞춤 또는 기계적인 패스너에 의해 부착된다.
도 18a의 흡입 제어 기구를 참조하면, 마이크로프로세서(U1)와 관련 부품은 모든 제어 및 감시 기능을 수행한다. 그것은 Q1 내지 Q4와 그 관련 부품에 의해 형성되는 모터 구동 회로에 결합된다. H-브리지라 불리는 이러한 전자 회로는 모터가 양방향으로 구동되도록 하고 모터를 신속하게 정지시킬 수 있는 성능을 갖는다.
마이크로프로세서가 낮은 신호를 레지스터(R5, R6)에 전송할 때, Q3와 Q4는 꺼진다. 또한, Q1 및 Q2의 이미터-베이스 접합부는 각각 레지스터(R28, R27)에 의해 꺼진다. 마이크로프로세서가 높은 신호를 R5에 전송할 경우, Q3의 이미터-베이스 접합부는 편향되고 Q3가 켜진다. 이러한 상태는 전류를 R3를 통해 흐르게 하고 그에 따라 Q2의 이미터-베이스 접합부를 전방으로 편향시킨다. 이러한 두개의 ″on″ 트랜지스터 동작은 모터로부터 Q3를 통해 접지 통로를 제공하고 Q2를 통해 모터의 다른 측부에 전원 접속부를 제공한다. 따라서, 모터에 에너지가 공급된다.
마이크로프로세서가 R6에 높은 신호를 전송하는 경우, Q4의 이미터-베이스 접합부는 전방으로 편향되고 Q4가 켜진다. 이는 전류가 R2를 통해 흐르도록 하고 계속해서 Q1의 이미터-베이스 접합부를 전방으로 편향시킨다. 이러한 두개의 ″on″ 트랜지스터의 동작은 모터로부터 Q4를 통해 접지 통로를 제공하고 모터의 다른 측부에 Q1을 통해 전원 접속부를 제공한다. 따라서, 모터에는 에너지가 공급되지만 역회전 방향은 아니다. 모터는 이러한 방식으로 마이크로프로세서에 의해 제어될 수 있다.
모터가 정지되는 경우, 마이크로프로세서는 상술된 바와 같이 모터로의 전원을 차단하는 H-브리지에 전송된 높은 신호를 해제한다. 그후, 마이크로프로세서는 짧은 시간주기동안 방향을 바꾸기 위해 H-브리지에 신호를 전송한다. 이러한 동작은 모터가 정지시까지 타력주행하기보다는 즉시 멈추도록 한다. 이러한 기술을 사용함으로써, 임의의 지나침 없이 하나의 완전한 펌프 사이클만을 얻는 것이 가능하다.
모터는 모터축을 결합하는 기어 기구를 통해 회전 센서(S1)에 연결된다. 회전 센서는 단일 펌프 동작이 완성될 때 마이크로프로세서에 신호를 전송한다. 회전 센서는 기계적 스위치, 홀 효과 디바이스, 또는 광학 센서의 형태를 취할 수 있다. 또한, 동작하는 기어는 금속 검출 센서가 금속의 존재를 검사하는 동안 주변의 하나 이상의 지점에 매립되는 작은 금속 플러그를 가질 수 있다. 이러한 내용은 기어상의 캠에 의해 작동되는 기계적 스위치에 집중된다.
스위치(SW1, SW2)는 오퍼레이터에 접속가능하며, 상기 디바이스가 환자의 필요에 따라 제어되도록 한다. SW1은 모터의 속도를 제어하고 SW2는 외향 펌핑에 대립되는 내향 펌핑의 사이클 수를 제어한다. 그 설정치는 비율로서 표현되고, 최소 2:1 및 최대 100:1을 갖는다. DIP 스위치(S2)는 사용자에 의해 최소 또는 최대 설정치보다 큰 비율로 구성될 수 있다.
마이크로프로세서는 동시에 동작하는 U3 및 U4에 의해 제어 스위치로부터 정보를 로딩한다. 이러한 칩은 마이크로프로세서에 의해 접속가능한 공통 데이터 버스로 스위치 정보를 전달한다. 다른 선택가능한 기능은 보다 많은 스위치 및 데이터 전달 칩을 추가함으로써 간단하게 펌프에 추가될 수 있다. 추가될 수 있는 기능은 입력 또는 출력 방향에서 발생하는 펄스 그룹 즉, 펌프 사이클 사이에서의 지연과 개별적인 시간 지연을 포함하지만 그것에 제한되지는 않는다.
펌프 유니트에 대한 전원 옵션은 도 9a 및 도 9b의 전원 개략도에 도시된다. AC 전원은 J1, S3 및 휴즈(F1 및 F2)를 통해 진입한다. 전원은 전압이 낮춰지는 위치에 있는 변압기(T1)까지 휴즈로부터 이송된다. 브리지 정류기(D5)는 출력 AC파를 C2에 의해 여과된 DC전압으로 변환시킨다. 브리지 정류기로부터의 전원은 또한 레지스터(R12) 및 전압 조정기(U5)상으로 이송된다. 전압 조정기의 출력은 +5VDC이고 C3에 의해 여과되는 고주파수이다. R12는 조정기의 전원 손실을 감소시킨다.
+5VDC 조정기 출력은 추가로 감소되고 제너 다이오드(D6)에 의해 +3VDC까지 조정된다. 이러한 전압은 펌프 모터 구동에서 사용하기 위해 H-브리지로 이송된다.
AC 전원 옵션으로는 전원 스위치만이 존재하고 AC 전원이 존재하지 않을 경우 배터리 전원을 제공하도록 구성된 배터리 백업이 장착된다. 사용된 회로 및 모터가 최소한의 전원을 필요로 하기 때문에, 배터리 백업은 대용량을 필요로 하지 않는다.
일반적으로, 브리지 정류기로부터 유입하는 전압은 백업 배터리로부터의 전압보다 높다. 이러한 역전은 다이오드(D8)를 편향시킨다. AC 전원이 차단되고 전원 스위치가 존재하는 경우에 있어서, D8은 전방으로 편향하고, 배터리(BT1)는 펌프로 전원공급을 개시한다.
도 21a 및 도 21b에 도시된 ″배터리 온리(Battery Only)″ 전원은 본질적으로 입력치를 구동하는 배터리만을 갖는 짝을 이루는 AC 전원 전압 조정기 구역이다. 배터리 상태는 시판중인 집적회로를 사용하여 감시될 수 있다. 이러한 선택은 한 위치에 멈추어 있지 않은 환자나 AC 전원을 이용할 수 없는 위치에서의 환자에 의해 사용되는 보행중에 사용하는 방법이다.
개략적으로 도시된 전압 조정기는 상대적으로 큰 전원 손실을 가지며 예로서만 주어진다. 보다 높은 전압 효율을 갖는 전압 조정의 다른 방법이 이용가능하며 용이하게 사용될 수 있다. 그러나, 그 경우에는 일반적으로 보다 높은 비용이 든다. 일예는 내셔날 세미컨덕터 심플 스위처 시리즈(National Semiconductor Simple Switcher series)이다.
펌프 기구에 대한 손상과 환자에게 분배되는 극도의 압력을 방지하기 위해, 압력 센서는 도 19에 도시된 바와 같이 입구 및 출구 튜브에 부착될 수 있다. 센서 회로의 전기 다이어그램은 도 20a 및 도 20b에 도시된다. 상기 회로의 출력은 마이크로프로세서로 복귀된다. 과압 상태가 검출될 때, 마이크로프로세서는 펌프를 끌수 있고, 도 18a에서 참조된 비퍼에 의해 작동자에게 알린다.
압력 센서(U9)는 계장 증폭기(U7)에 접속된다. 압력 신호는 U7에 의해 100배 증폭되고 U8A로 계전된다. U8A는 비교회로로서 구성되고 유입하는 압력 신호가 전위차계(R22)에 의해 발생되는 특정 제한값보다 높거나 낮은 경우를 찾도록 검사한다. 압력이 제한값을 초과하는 경우, 마이크로프로세서로 보내진 출력은 높아지고 마이크로프로세서는 시스템을 일시중단시킨다. 압력이 제한값보다 낮은 경우, 출력신호는 낮아지고 마이크로프로세서는 정상 작동을 유지한다.
도 20a 및 도 20b는 두개의 압력 센서 회로를 도시하는 압력 개략도를 도시한다. 도 20a는 극도의 진공이나 네거티브 압력의 검출에 대한 것이다. 도 20b는 극도의 포지티브 압력의 검출에 대한 것이다. 두 경우에 동일한 압력 센서가 사용된다. 제조자는 검사된 압력이 포지티브 압력인지 아니면 네거티브 압력인지에 따라 다른 부착구멍을 제공한다.
또한, 압력 센서 제조자는 다양한 최대 압력을 감지할 수 있는 장치를 제공한다. 펌프 장치는 보다 높은 압력을 필요로 하는 특정 적용예에 대해 제조될 수 있다. 이 경우에 보다 높은 압력 용량을 갖는 압력 센서가 선택된다.
압력 문제를 검출하는 다른 방법이 이용될 수 있으며 동일하게 사용가능하다. 가압 튜브가 기계식 스위치에 부착된 다이어프램에 접속된 경우, 극도의 압력은 다이어프램으로 이동하여 스위치를 작동시킨다. 그 스위치는 마이크로프로세서에 압력 에러 신호를 보내는 장치이다. 이러한 방법은 전원이 불필요하며 배터리 전원 장치에 적합하다.
본원에 상세한 설명에서 개시된 참증이나 다른 양호한 실시예가 본 발명에 대한 중점으로서 고려되는 특징을 열거하는 특허청구범위를 제한하도록 주장된 것은 아니다.

Claims (27)

  1. 탄성 펌프 챔버가 그 지지면을 포함하는 하우징 내에 위치되고, 액체가 상기 하우징과 함께 이동 롤러 조립체에 의해 상기 탄성 챔버를 통해 가해지고, 상기 롤러 조립체가 상기 지지면쪽으로 상기 탄성 챔버의 구역에 대한 롤러면을 가압하도록 구성 및 배열되어, 상기 롤러 표면이 입구로부터 상기 탄성 챔버까지 그리고, 상기 탄성 챔버로부터 출구쪽으로 이동하는 상태에서 상기 롤러면과 상기 지지면 사이에서 상기 튜브의 횡단면적을 감소시키는 탄성 튜브의 구역이 탄성 펌프 챔버로서 기능하는 형태의 포지티브 변위 펌프에 있어서,
    상기 탄성 펌프 챔버와 상기 지지면이 카세트 내에 제공되고,
    상기 롤러 표면이 입구로부터 출구쪽으로 측부가 개방된 하우징 내에서 반복적으로 이동하도록 구성된 구동 기구와 함께 상기 롤러 조립체가 제공되고,
    상기 측부가 개방된 하우징은 설치된 상태에서 상기 카세트를 수용하도록 구성되고,
    상기 하우징과 카세트는 상기 카세트가 상기 설치된 상태에 있을 때 상기 탄성 챔버가 상기 롤러 조립체에 대해 기능적으로 위치되도록 상호 적용되고,
    정상적으로 편향되어 폐쇄되는 밸브가 상기 카세트와 함께 제공되고, 상기 밸브는 상기 카세트가 설치된 상태에 있을 때 개방하도록 구성 및 배열되는 것을 특징으로 하는 포지티브 변위 펌프.
  2. 내재하는 환자용 카테터 튜브와 투석액 보유 시스템 사이에 투석액의 양방향 유동 통로를 구성하는 일정길이의 의료용 튜브와,
    상기 카테터 튜브에 접속하기 위해 상기 길이의 의료용 튜브의 일단부에서 이동되는 커플링과,
    상기 튜브를 통해 이동하는 신선한 투석액을 제 1 이동 통로를 통해 상기 커플링쪽으로 이동시키고, 상기 튜브를 통해 이동하는 소비된 투석액을 상기 커플링으로부터 제 2 이동 튜브쪽으로 이동시키는 수단을 구성하는 상기 길이의 의료용 튜브와 유체 유동 연통하는 구조체와,
    상기 제 1 이동 통로와 함께 회로 내에 위치되는 바이오필터를 포함하는 투석액 교환용 전달장치.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 길이의 의료용 튜브와 유체 유동 연통하는 체크 밸브 조립체를 포함하고, 상기 체크 밸브 조립체는 상기 바이오필터를 포함하며 신선한 투석액이 환자쪽으로 유동할 때 투석액으로부터 공기 및 미립자를 여과하고 소비된 투석액의 여과되지 않은 유동을 환자로부터 배출하도록 구성 및 배열되는 투석액 교환용 전달장치.
  4. 제 2 항에 있어서, 상기 길이의 의료용 튜브를 통해 투석액을 선택적으로 유동시키기 위한 안전 밸브를 포함하는 투석액 교환용 전달장치.
  5. 휴대용 전원과,
    상기 전원에 의해 전원공급되는 모터를 포함하고,
    이 모터는 시계방향 및 반시계방향으로 회전할 수 있는 구동축과;
    상기 구동축의 회전에 따라 임펠러 챔버 내에서 회전하도록 장착된 변위 임펠러 조립체를 구비하며, 이 변위 임펠러 조립체는 상기 임펠러 챔버 내의 원형 이동 통로를 통해 이동되는 복수의 롤러 소자를 구비하고, 상기 이동 통로가 상기 임펠러 챔버 내로 리셉터클 개구를 나타내는 영역 내에 부분적으로 위치되며,
    전달장치를 또한 포함하고,
    이 전달장치는 의료용 튜브의 세그먼트를 위한 용기를 구성하며 상기 카세트가 상기 리셉터클 개구 내에 설치될 때 상기 이동 통로에 근접하도록 밀접하게 구성 및 배열되는 반동 표면을 구비하는 상기 영역을 점유하기 위해 상기 리셉터클 개구 내에 설치하도록 구성된 카세트와,
    상기 반동 표면에 인접한 상기 카세트 내에 위치되는 중간 세그먼트를 구비하며, 내재하는 복막 투석 튜브에 해제식으로 접속가능한 환자측 단부 및 투석액의 보유를 위한 조립체에 해제식으로 접속가능한 대향측 단부를 구비한 일정 길이의 의료용 튜브를 구비하는 휴대용 복막 투석 시술을 위한 고용적 연동 펌프 조립체.
  6. 제 5 항에 있어서, 신선한 투석액이 환자쪽으로 유동할 때 투석액으로부터 공기 및 미립자를 여과하고 소비된 투석액의 여과되지 않은 유동을 환자로부터 배출하도록 구성 및 배열되며 상기 길이의 의료용 튜브와 유체 유동 연통하는 체크 밸브 조립체를 부가로 포함하는 고용적 연동 펌프 조립체.
  7. 제 5 항에 있어서, 상기 모터를 위한 전자 제어 수단을 부가로 포함하고, 상기 제어 수단은 간헐적인 펌프 역전을 소정 패턴으로 실행하도록 상기 모터의 발동 및 작동을 선택적으로 제어하기 위한 회로를 포함하는 고용적 연동 펌프 조립체.
  8. 제 5 항에 있어서, 상기 전달장치는 상기 길이의 의료용 튜브를 통해 투석액을 선택적으로 유동시키기 위한 안전 밸브를 부가로 포함하는 고용적 연동 펌프 조립체.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 안전 밸브는 상기 카세트에 의해 이동되며, 정상적으로 편향되어 폐쇄되도록 구성 및 배열되고, 상기 리셉터클 내에 상기 카세트의 설치시 개방되는 고용적 연동 펌프 조립체.
  10. 투석액의 주입 및 배출중에 보행상태를 유지할 수 있는 환자에게 복막 투석 시술을 실행하는 방법에 있어서,
    분리 가능하며 사용이 용이한 복막 투석 전달 장치를 휴대용 펌핑 장치와 연결하는 단계를 포함하고,
    상기 전달 장치는,
    내재하는 환자측 카테터 튜브와 투석액 보유 시스템 사이에 투석액용 양방향 구동 통로를 구성하며 제 1 및 제 2 단부를 갖는 일정 길이의 의료용 튜브와,
    상기 카테터 튜브에 접속하기 위해 상기 길이의 의료용 튜브의 제 1 단부에서 이동되는 제 1 커플링과,
    상기 튜브를 통해 이동하는 신선한 투석액을 제 1 이동 통로를 통해 상기 제 1 단부쪽으로 이동시키고, 상기 튜브를 통해 이동하는 소비된 투석액을 제 2 이동 통로를 통해 상기 제 2 단부쪽으로 이동시키기 위한 수단을 구성하며 상기 길이의 의료용 튜브와 유체 유동 연통하는 구조체와,
    상기 제 1 이동 통로와 함께 회로 내에 위치되는 바이오 필터와,
    투석액 보유 시스템에 접속하기 위해 상기 길이의 의료용 튜브의 제 2 단부에서 이동되는 제 2 커플링을 포함하고,
    상기 휴대용 펌핑 장치는 투석액의 보유를 위한 상기 조립체로부터의 중력 유동에 의해 상기 바이오필터가 없는 상기 제 1 이동 통로를 통해 획득 가능한 정도의 속도로 상기 바이오필터를 충분히 통과하도록 상기 제 1 이동 통로 내부에 투석액의 정수두를 상승시킬 수 있게 구성 및 배열되고,
    상기 전달장치, 펌핑 장치 및 투석액 보유 시스템은 모두 투석액의 주입 및 배출중에 상기 환자에 의한 보행중의 전달을 위해 환자에게 부착하기에 적합한 형상 및 크기를 가지고,
    투석액 보유 시스템으로부터 환자에게 복막 투석액을 주입하기 위해 상기 휴대용 펌핑 장치를 작동시키는 단계와,
    환자 내부에서의 투석을 위해 충분한 시간주기동안 대기하는 단계와,
    보행가능한 환자의 복막강으로부터 투석액 보유 시스템까지 투석액을 배출하기 위해 상기 휴대용 펌핑 장치를 작동시키는 단계와,
    상기 전달장치와 상기 투석액 보유 시스템을 용이하게 이용하기 위해 펌핑 장치로부터 전달장치를 분리하는 단계를 또한 포함하는 복막 투석 시술 실행 방법.
  11. 제 10 항에 있어서, 상기 펌핑 장치는 휴대용 전원과, 상기 휴대용 전원에 의해 전원공급된 모터를 포함하는 고용적 연동 펌프 조립체이고,
    상기 모터는 시계방향 및 반시계방향으로 회전할 수 있는 구동축과;
    상기 구동축의 회전에 따라 임펠러 챔버 내에서 회전하도록 장착된 변위 임펠러 조립체를 구비하며, 이 조립체는 상기 임펠러 챔버 내의 원형 이동 통로를 통해 이동되는 복수의 롤러 소자를 구비하고, 상기 이동 통로가 상기 임펠러 챔버 내로 리셉터클 개구를 나타내는 영역 내에 부분적으로 위치되고,
    상기 전달장치는 상기 길이의 의료용 튜브의 세그먼트를 위한 용기를 구성하며 상기 카세트가 상기 리셉터클 개구 내에 설치될 때 상기 이동 통로에 근접하도록 밀접하게 구성 및 배열되는 반동 표면을 구비하는 상기 영역을 점유하기 위해 상기 리셉터클 개구 내에 설치하도록 구성된 카세트를 구비하며,
    상기 길이의 의료용 튜브가 상기 반동 표면에 인접한 상기 카세트 내부에 위치되는 중간 세그먼트를 구비하는 복막 투석 시술 실행 방법.
  12. 제 11 항에 있어서, 상기 연동 펌프 조립체는 상기 바이오필터를 포함하도록 구성 및 배열된 상기 길이의 의료용 튜브와 유체 유동 연통하는 체크 밸브 조립체를 부가로 포함하는 복막 투석 시술 실행 방법.
  13. 제 11 항에 있어서, 상기 전달장치는 상기 길이의 의료용 튜브를 통해 투석액을 선택적으로 유동시키기 위한 안전 밸브를 부가로 포함하는 복막 투석 시술 실행 방법.
  14. 제 13 항에 있어서, 상기 안전 밸브는 상기 카세트에 의해 이동되며, 정상적으로 편향되어 폐쇄되도록 구성 및 배열되고, 상기 리셉터클 내에 상기 카세트의 설치시 개방되는 복막 투석 시술 실행 방법.
  15. 휴대용 복막 투석 시술을 위한 고용적이며 고가인 휴대용 폐쇄 시스템 연동 펌프 조립체에 있어서,
    배터리 전원;
    1,500rpm과 20,000rpm 사이의 속도를 갖는 구동축;
    구동축 회전을 적어도 15:1의 비율로 연결하기 위한 기어 수단; 및
    적어도 20분동안 분당 100ml를 초과하는 용적 유량을 구동할 수 있는 성능을 갖는 모터 조립체와,
    구동축과 토크 연통되며 축선을 가로지르는 평면상에서 두 방향으로 회전 가능한 스핀들의 중심축선을 따라 위치되는 회전축;
    회전축으로부터 주변까지 방사상 외향으로 부착되어 연장되는 지지 구조체; 및
    상기 평면을 가로지르는 각각의 휠 축선 주위에서 회전 가능하며, 서로로부터 일정거리로 이격되고 상기 주변에서 지지 구조체에 접속되는 복수의 휠을 구비하는 스핀들과,
    연속되는 벽을 형성하며 상기 스핀들을 덮는 용기; 및
    벽을 따라 위치되며 생체 적합성 재료로 형성되고, 벽과 하나의 휠 사이에서 압축될 때 붕괴 가능하며 그 붕괴에 대한 탄성 메모리를 갖는 중간부를 갖는 튜브;
    내제하는 복막 투석 튜브에 해제식으로 접속 가능한 환자측 단부; 및
    투석액의 보유 및 전달을 위한 조립체에 해제식으로 접속 가능한 대향 단부를 갖는 전달장치를 포함하는 휴대용 폐쇄 시스템 연동 펌프 조립체.
  16. 제 15 항에 있어서, 투석액이 환자쪽으로 유동할 때 투석액으로부터 공기 및 미립자를 여과하고 투석액의 여과되지 않은 유동은 환자로부터 배출되도록 구성 및 배열된 체크 밸브를 부가로 포함하는 휴대용 폐쇄 시스템 연동 펌프 조립체.
  17. 제 15 항에 있어서, 상기 모터의 발동 및 작동을 선택적으로 제어하기 위한 회로 수단을 부가로 포함하고,
    상기 회로는 소정 패턴의 간헐적 펌프 역전을 위한 수단을 포함하는 휴대용 폐쇄 시스템 연동 펌프 조립체.
  18. 제 15 항에 있어서, 상기 전달장치는 투석액을 상기 튜브를 통해 선택적으로 차단하고 흐르게 하기 위한 안전 밸브를 부가로 포함하는 휴대용 폐쇄 시스템 연동 펌프 조립체.
  19. 투석중에 뿐만 아니라 투석액의 주입 및 배출중에도 보행이 가능한 환자에게 복막 투석 시술을 실행하는 방법에 있어서,
    분리 가능하며 사용이 용이한 복막 투석 전달 장치를 휴대용 연동 펌프와 연결하는 단계를 포함하고,
    상기 전달 장치는,
    용기와,
    내재하는 복막 투석 튜브에 해제가능하게 유체 접속하기 위한 환자측 단부 및 투석액 보유 시스템과 유체 접속하기 위한 대향측 단부를 가지며 중간부가 상기 용기 내부에 위치되는 튜브와,
    투석액이 환자의 복막강쪽으로 체크 밸브 수단을 통해 펌핑될 때 공기 방울 및 미립자의 통과를 방지하고 투석액의 여과되지 않은 유동을 적어도 실질적으로 환자로부터 배출하기 위해 상기 튜브와 유체 연통하는 체크 밸브 수단을 구비하고,
    투석액 보유 시스템으로부터 환자측 단부 및 해제식으로 접속되는 내재하는 튜브를 통해 환자에게 복막 투석액을 주입하기 위해 상기 휴대용 펌프를 작동시키는 단계와,
    내재하는 복막 투석 튜브로부터 환자측 단부를 분리하지 않고 전달장치로부터 휴대용 펌프를 선택적으로 일시적으로 분리하는 단계와,
    환자 내부에서의 투석을 위해 충분한 시간주기동안 대기하는 단계와,
    선택적으로 분리된 휴대용 펌프를 상기 전달장치에 다시 연결하는 단계와,
    보행가능한 환자의 복막강으로부터 투석액 보유 시스템까지 투석액을 배출하기 위해 상기 휴대용 펌프를 작동시키는 단계와,
    상기 전달장치와 상기 투석액 보유 시스템을 용이하게 이용하기 위해 펌프로부터 전달장치를 분리하는 단계를 또한 포함하는 복막 투석 시술 실행 방법.
  20. 제 19 항에 있어서, 상기 보유 시스템은 하나의 단일-격실 투석 용기를 포함하는 복막 투석 시술 실행 방법.
  21. 구동축;
    복막 투석액 전달에 적합한 유량을 구동하기 위한 성능과 구동축 회전을 감소된 비율로 연통하기 위한 기어 수단;
    모터의 작동에 따라 감소된 비율로 스핀들 평면상에서 회전가능하며, 복수의 휠이 스핀들 평면에 수직하지 않은 평면상에 회전가능하고, 상기 휠은 서로 일정하게 이격되며 스핀들에 부착되는 지지 구조체에 부착되는 스핀들;
    벽을 한정하는 용기; 및
    상기 전달 튜브의 환자측 단부에서 내재하는 복막 투석 튜브에 해제식으로 접속되어 유체 연통하며, 상기 벽과 임의의 상기 휠 사이에서 압축될 때 중간부가 탄성적으로 붕괴 가능한 전달 튜브를 구비하는 배터리-작동 모터와,
    상기 모터의 발동 및 작동을 선택적으로 제어하기 위한 회로 수단과,
    상기 튜브를 따라 배치되며 상기 튜브와 유체 연통하고, 투석액이 환자쪽으로 유동할 때 투석액으로부터 공기 및 미립자를 여과하고 투석액의 실질적으로 여과되지 않은 유동을 환자로부터 배출하도록 구성 및 배열되는 체크 밸브와,
    환자쪽으로 유동하기 전 및 환자로부터 유동한 후에 투석액의 보유를 위해 상기 환자측 단부에 대한 상기 전달 튜브의 대향 단부에서 상기 전달 튜브와 유체 연통하는 하나의 단일-격실 복막 투석액 용기를 포함하는 휴대용 복막 투석 전달 시술 장치.
  22. 기어 조립체를 가로지르는 구동 체인을 감소된 회전 비율로 회전시키기 위한 배터리-전원 모터 수단을 구비하는 휴대용 연동 펌프와,
    탄성 압축성 투석액 튜브에 대해 균일하게 이격된 복수의 휠의 이동을 위해 구동 체인의 회전에 따라 감소된 회전 비율로 회전 가능하며, 상기 튜브는 강성인 벽에 대해 위치되고, 상기 벽은 용기에 의해 한정되고, 상기 용기는 상기 스핀들 수단의 일부 및 상기 튜브의 일부를 덮도록 제공되고, 상기 튜브를 통해 투석액을 선택적으로 차단시키거나 유동시키도록 구성 및 배열되는 안전 밸브를 구비하는 스핀들 수단을 포함하는 휴대용 복막 투석 전달 시술 장치.
  23. 제 22 항에 있어서, 상기 체크 밸브는 튜브를 따라 배치되며 튜브와 유체 연통되고, 투석액이 환자쪽으로 유동할 때 투석액으로부터 공기 또는 미립자를 여과하고 투석액의 여과되지 않은 유동을 환자로부터 배출하도록 구성 및 배열되는 휴대용 복막 투석 전달 시술 장치.
  24. 제 22 항에 있어서, 상기 투석액 튜브는 내재하는 복막 투석 튜브에 해제식으로 접속 가능한 환자측 단부와 환자쪽으로의 투석액 유동 전에 및 환자로부터의 투석액 유동 후에 투석액의 보유를 위해 하나의 단일-격실 복막 투석 용기와 유체 연통하는 대향측 단부를 포함하는 휴대용 복막 투석 전달 시술 장치.
  25. 휴대용 복막 투석 시술을 위한 고용적이며 고가인 휴대용 폐쇄 시스템 연동 펌프 조립체에 있어서,
    배터리 전원;
    1,500rpm과 20,000rpm 사이의 속도를 갖는 구동축;
    구동축 회전을 적어도 15:1의 비율로 연결하기 위한 기어 수단; 및
    적어도 20분동안 분당 100ml를 초과하는 용적 유량을 구동할 수 있는 성능을 갖는 모터와,
    구동축과 토크 연통되며 상기 축선을 가로지르는 평면상에서 두 방향으로 회전가능한 스핀들의 중심축선을 따라 위치되는 회전축;
    회전축으로부터 주변까지 방사상 외향으로 부착되어 연장되는 지지 구조체; 및
    상기 평면을 가로지르는 각각의 휠 축선 주위에서 회전 가능하며, 서로로부터 일정거리로 이격되고 상기 주변에서 지지 구조체에 접속되는 복수의 휠을 구비하는 스핀들과,
    연속되는 벽을 형성하며 상기 스핀들을 덮는 용기; 및
    벽을 따라 위치되며 생체 적합성 재료로 형성되고, 벽과 하나의 휠 사이에서 압축될 때 붕괴 가능하며 그 붕괴에 대한 탄성 메모리를 갖는 중간부;
    내제하는 복막 투석 튜브에 해제식으로 접속 가능한 환자측 단부; 및
    투석액의 보유 및 전달을 위한 조립체에 해제식으로 접속 가능한 대향 단부를 갖는 튜브를 구비하는 전달장치와,
    상기 모터의 발동, 방향 및 작동을 선택적으로 제어하기 위해, 구동축 또는 회전축의 시간 간격당 회전 속도의 변화에 기초한 압력 변화를 검출하기 위한 센서 수단을 구비하는 회로 수단을 포함하는 휴대용 폐쇄 시스템 연동 펌프 조립체.
  26. 제 25 항에 있어서, 사용된 투석액이 실질적으로 전체적으로 필터 매체를 우회하도록 하기 위한 제 2 밸브 수단을 부가로 포함하는 휴대용 폐쇄 시스템 연동 펌프 조립체.
  27. 신체로부터 유체를 수용하도록 되어 있는 제 1 단부와 처리 지역으로 상기 유체를 배출하도록 되어 있는 제 2 단부를 갖는 도관과,
    상기 제 1 및 제 2 단부 사이의 상기 도관과 연통하는 챔버를 가지며, 흡입중에 상기 도관으로부터 상기 챔버 내로 유체를 흡입하고 배출중에 상기 챔버로부터 상기 도관 내로 유체를 배출하도록 구성 및 배열되는 펌프 기구와,
    상기 챔버와 상기 제 1 단부 사이의 상기 도관 부분과 상기 챔버 사이에서의 유동을 선택적으로 개폐하도록 작동 가능한 제 1 밸브와,
    상기 챔버와 상기 제 2 단부 사이의 상기 도관 부분과 상기 챔버 사이에서의 유동을 선택적으로 개폐하도록 작동 가능한 제 2 밸브와,
    상기 흡입 및 배출 상태에서 상기 제 1 및 제 2 밸브의 작동을 조정하여, 상기 도관 내에서의 유동이 상기 제 1 단부로부터 상기 제 2 단부까지 네트 유동이 되도록 유동 방향을 선택하는 제어 수단을 포함하는 신체로부터의 유체의 미세-배출 장치.
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