KR20020092970A - 튜브 종속형 자유유동 방지 밸브 - Google Patents

Abstract

본 발명은 루멘(30)을 구비한 튜브 조립체(14)를 통과하는 유체 자유 유동을 방지하기 위한 자유 유동 방지 밸브(16)에 관한 것이다. 밸브 장치(16)는 루멘(30) 내부에 배치된 몸체(44)를 포함하며, 이 몸체(44)는 테이퍼 부분(60)에 인접하게 형성된 원통 부분(56)을 구비하고, 상기 원통 부분(56)은 개방부(52)를 포함하고 테이퍼 부분(60)은 단부(48) 사이의 슬릿(50)을 한정하는 단부(48)와 서로 대향하는 한 쌍의 사면(62)을 포함한다. 상기 슬릿(50)은 밸브 장치(16)의 몸체(44)를 통과하여 형성되는 통로(64)를 통해서 개방부(52)와 교통한다. 튜브 조립체(14)가 이완 상태에 있을 때, 사면(62)의 단부(48)들은 서로 마주보고 슬릿(50)을 폐쇄 위치에 배치하여 몸체(44)의 통로(64)와 밸브 장치(16)를 통과하는 유체의 유동을 방지한다. 인장력(A)이 밸브 장치(16)에 인접한 영역에서 튜브 조립체(14)를 따라서 적용될 때, 루멘(30)의 내경은 감소하여 몸체(44)를 기다랗게 하고 사면(62)의 단부(48)들이 서로로부터 이격되게 추진하고 슬릿(50)을 개방위치에 배치하여 밸브 장치(16)의 몸체(44)와 통로(64)를 통해서 유체가 유동하는 것을 허용한다.

Description

튜브 종속형 자유유동 방지 밸브{Tube dependent anti-free flow valve}

환자에게 약 또는 영양물을 포함한 유체를 투여하는 것은 대체로 기술에 공지되어 있다. 통상적으로, 유체는 유체원과 환자 사이의 유체 경로를 제공하는 튜브 조립체에 의해 환자에게 공급된다. 유체는 환자의 내장 기관에 접근하는 소화관내 연결(위장 급식)에 의한 튜브 조립체를 통해서 또는 비내장 기관에 접근하는 비경구 연결(정맥내 급식)을 통해서 환자에게 공급된다.

튜브 조립체를 통과하는 유체 유량은 튜브 조립체를 점진적으로 폐색(occlude)하여 중력에 의해 초래되는 유체 유동을 선택적으로 방지하도록 설계되어 있는 기계적 클립에 의해 수동으로 제어될 수 있다. 튜브 조립체의 일부분을 폐색하는 작용을 하는 상기 기계적 클립의 하나는 대향한 출구와 이 출구에 횡방향으로 서로 대향측에 형성된 한쌍의 굴곡 슬롯(angled slot)을 구비한 중공 몸체를 갖는 종래 롤러 클램프이다. 또한, 상기 클립은 슬롯을 통해 몸체에 연결되는 축을 가진 휠을 포함한다. 다음에 튜브 조립체의 일부분은 출구와 슬롯을 따라 축방향으로 전진하는 휠을 통해 삽입되어서 튜브의 일부분을 몸체에 대고 조임으로써 튜브 조립체를 점진적으로 폐색한다. 기계적 클립이 유체 유량을 제어하는데 경제적인 방법을 제공하는 작용을 하지만, 클립은 반드시 사용자에 의해 수동으로 조작되어야 한다. 더구나, 기계적 클립의 휠은 부주의로 부딪치거나 밀려나서 제위치를 벗어남으로써 부적절한 유량을 초래할 수 있다.

유체 투여 시스템에서 유체 유량의 제어를 양호하게 강화하기 위해서 조정식 펌프(calibrated pump)가 이용되고 있다. 그러한 조정식 펌프의 하나는 유체원과 환자 사이에 튜브 조립체의 일부분을 따라 인라인(in-line) 연결되는 연동펌프(peristaltic pump)이다. 상기 연동펌프는 튜브 조립체의 연속부분을 점진적으로 폐색하고 폐색된 부분을 전방으로 가압함으로써 튜브 조립체를 통해 유체를 전진시킨다. 연동펌프가 유체 유량을 제어하는데 이용될 때, 기계적 클립은 통상적으로 사용되지 않거나 또는 클립이 펌프의 작동을 방지하지 않도록 분리되어 있다.

연동펌프가 기술을 실제로 향상시켰지만, 더욱더 개선이 필요하다. 예를 들어, 일단 튜브 조립체가 펌프에서 분리되면, 유체가 중력으로 인하여 튜브 조립체를 통해 끌려감에 따라 튜브 조립체를 통과하는 유체 유량이 방지되지 않게 된다. 이러한 상황은 유체 자유유동으로서 알려져 있고, 만약 검출되지 않은 것이 남아 있으면 환자에게 과식 또는 과잉진찰을 수행할 위험이 있기 때문에 바람직하지 않으며 오히려 수명을 위협하는 상황을 제공한다.

펌프를 이용하는 유체 투여 시스템에서 상기 단점을 극복하기 위해서, 튜브 조립체가 펌프에서 분리될 때 튜브 조립체의 일부분을 자동으로 폐색하여 유체 자유유동을 방지하며 또한 튜브 조립체가 펌프에 적절히 결합될 때 자유로운 유체유동을 허용하는 작용을 하는 여러가지 장치들이 제안되어 있다. 예를 들어, 발명의 명칭이 "Ⅳ 튜브 활성체"로서 연동펌프와 함께 사용하는 클램프를 설명하고 있는 바사(Basha)의 미국특허 제4,689,043호에 공지된 바와 같은 자동 폐색기의 변경이 기술을 개선하도록 제안되어 있다. 상기 클램프는 폐쇄위치로 탄성 가압되는 V형 채널을 포함하는데, 상기 폐쇄위치에서 상기 V형 채널의 좁은 부분이 튜브 조립체의 일부분을 실제로 누르거나 폐색하여 그 채널을 통과하는 유체 자유유동을 방지한다. 상기 클램프는 핸들에 의해 개방위치에 배치되는데, 상기 핸들은 펌프 위에 놓여서 스프링을 누르며 따라서 튜브 조립체가 V형 채널의 넓은 부분내에 배치되어 펌프가 작동할 때 튜브 조립체를 통해 자유로운 흐름을 허용하게 된다. 핸들이 해제될 때, V형 부분은 자동으로 폐쇄위치로 슬라이딩되어 튜브 조립체를 폐색함으로써 유체 자유유동을 방지한다.

다른 자동 폐색기가 윈터러(Winterer) 등에게 허여된 "주입 세트를 위한 핀치형 클립 폐색기"인 미국특허 제5,704,582호에 공개되어 있으며, 이 특허는 하우징과 펌프의 커버 사이에 배치되어 있는 클립을 설명하고 있다. 상기 클립은 스프링에 의해 튜브 조립체의 일부분을 향해 가압되는 플런저를 가지며, 따라서 튜브 조립체의 루멘이 플런저에 의해 폐색된다. 커버가 하우징과 적절하게 연결될 때에,플런저가 튜브 조립체의 루멘으로부터 멀리 가압되며 이러한 가압이 발생될 때에만 튜브 조립체를 통과하는 유체 자유유동이 설정될 수 있다. 그러나, 일단 커버가 하우징에서 분리되면, 플런저는 스프링에 의해 자동으로 폐쇄위치로 가압되며 유체 자유유동을 방지한다.

상술한 자동 폐색기는 둘다 기술을 발전시켰지만, 양장치는 기계적으로 복잡하고 기계 파손을 일으키는 경향이 있다. 또한, 상기 장치들의 기계적 복잡성은 폐색기의 제작 비용을 비싸게 만든다. 따라서, 이 기술에서는, 튜브 조립체가 펌프에서 분리될 때 유체 자유유동을 방지함과 함께 튜브 조립체가 펌프에 결합될 때 자유로운 유체 유동을 허용할 수 있는 간단한 밸브장치를 필요로 한다.

본 발명은 유체 투여 시스템에서 유체의 자유유동을 방지하기 위한 장치에 관한 것으로서, 특히 튜브 조립체의 루멘내에 배치된 자유유동 방지 밸브 장치에 관한 것이다. 더 상세히는, 본 발명은 튜브 조립체가 이완 상태에 있을 때에 유체의 자유유동을 방지하면서 튜브 조립체가 스트래칭 상태에 있을 때에는 방지되지 않은 자유유동을 허용하는 튜브 직경 의존성 자유유동 방지 밸브 장치에 관한 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 튜브 조립체의 루멘 내에 배치된 밸브 장치를 가지며, 펌프 및 그 위에 결합된 튜브 조립체를 갖는 유체 투여 시스템의 부분 사시도.

도 2는 본 발명에 따른 튜브 조립체와 유체원의 정면도.

도 3은 본 발명에 따른 밀봉 위치에 슬릿을 갖는 제 2 튜브 세그먼트의 루멘 내에 배치된 밸브 장치의 정면도.

도 4는 본 발명에 따른 밸브 장치의 사시도.

도 5는 본 발명에 따른 밸브 장치의 측면도.

도 6은 본 발명에 따른 도 3의 6-6 라인을 절취한 밸브 장치의 횡단면도.

도 7은 본 발명에 따른 밸브 장치의 후면도.

도 8은 본 발명에 따른 개방 위치에 슬릿을 갖는 제 2 튜브 세그먼트의 루멘 내에 배치된 밸브 장치의 정면도.

도 9는 본 발명에 따른 도 8의 9-9 라인을 절취한 밸브 장치의 횡단면도.

도 10은 본 발명에 따른 인서트(insert)를 보유하기 위해 적용된 슬롯을 도시하는 밸브 장치의 부분 횡단면도.

도 11은 본 발명에 따른 얇은 타원형 몸체를 갖는 인서트의 적합한 실시예를 도시하는 사시도.

도 12는 본 발명에 따른 긴 직사각형 몸체를 갖는 인서트의 다른 실시예를 도시하는 사시도.

도 13은 부분 가상선으로 도시한 도 12의 인서트의 다른 실시예를 갖는 밸브 장치의 사시도.

도 14는 본 발명에 따른 연장 타원형 몸체를 갖는 인서트의 또 다른 실시예를 도시하는 사시도.

요약하면, 본 발명은 유체 투여 시스템에서 유체 자유유동을 방지하기 위한 밸브 장치를 제공함으로써 기술에 존재하는 결함을 극복하고 실제로 제거한다. 본 발명의 밸브 장치는 튜브 조립체가 펌프에서 분리될 때 유체 자유유동을 방지하며 동시에 튜브 조립체가 펌프와 결합될 때 자유로운 유체유동을 허용하도록 튜브 조립체의 루멘내에 배치되어 있다.

양호하게도, 본 발명과 함께 사용되는 유체 투여 시스템의 펌프는 유체를 튜브 조립체를 통해 전진시키는 로터와, 상기 로터에 인접하게 배치되어 시스템의 작동중에 펌프의 하우징에 튜브 조립체의 부분들을 유지하기 위한 한 쌍의 리세스를 포함한다. 튜브 조립체는 상호연결된 3개의 튜브 세그먼트를 포함하며, 각각의 세그먼트는 유체원과 환자 사이에 유체경로를 제공하기 위한 말단 단부 및 기부 단부를 가진다. 유체원은 제1 튜브 세그먼트의 말단 단부에 연결되고, 한편 제1 튜브 세그먼트의 기부 단부는 접촉면(abutment surface)을 갖는 드립 챔버(drip chamber)에 의해 제2 튜브 세그먼트의 말단 단부에 연결된다. 제2 튜브 세그먼트의 기부 단부는 외부 플랜지를 갖는 커플링에 의해 제3 튜브 세그먼트의 말단 단부에 상호연결된다. 끝으로, 제3 튜브 세그먼트의 기부 단부는 소화관내 또는 비경구 접속을 통해 환자에게 부착된다.

튜브 조립체는, 조립체의 일부분을 드립 챔버의 접촉면으로 로터 주위에 나사결합하고 또 커플링의 외부 플랜지를 펌프의 각각의 제1 및 제2 리세스내에 연결함으로써 펌프에 연결된다. 양호하게도, 제2 튜브 세그먼트는 로터 주위에 결합되어 있을 때, 접촉면 및 외부 플랜지가 제1 및 제2 리세스에 의해 적절히 포획되도록 하여 제2 튜브 세그먼트를 스트래칭 상태로 배치하도록 허용하는 길이를 가진다. 각각의 튜브 세그먼트는 튜브 조립체를 통해 유체를 통과시키기 위해 루멘이 관통 형성되어 있다. 대안으로서, 밸브 장치는 드립 챔버 또는 커플링을 갖지 않는 튜브 조립체와 함께 사용될 수 있다.

양호하게도, 본 발명의 밸브 장치는 튜브 조립체가 펌프에서 분리될 때 유체 자유유동을 방지하도록 하나의 튜브 세그먼트의 루멘내에 배치된다. 밸브 장치는 테이퍼진 부분에 인접하게 형성된 원통형 부분을 갖는 몸체를 포함한다. 밸브 장치의 원통형 부분은 출구를 포함하고, 상기 원통형 부분 및 출구는 둘다 원형의 형태를 가진다. 테이퍼진 부분은 단부를 갖는 대향한 사면(beveled surface)을 포함하며, 상기 사면은 한 쌍의 측벽에 의해 한정되어 있다. 양호하게도, 상기 사면은 평평한 형상이며, 상기 측벽은 대체로 둥근 형태를 가진다. 또한 테이퍼진 부분은 사면의 단부 사이에 형성된 슬릿과, 밸브 장치의 출구와 슬릿을 상호연결하는 통로를 포함하며, 따라서 슬릿을 통해 유입하는 어떤 유체라도 상기 통로를 따라 흘러서 출구에서 배출될 수 있다. 적합하게도, 상기 밸브 장치는 슬릿이나 또는 제 2 튜브 세그먼트의 기부 단부와 대향하는 밸브 장치의 기부 단부를 갖는 커플링과 인접한 제 2 튜브 세그먼트의 루멘 내에 배치되며, 출구는 말단 단부를 향해 위치한다. 상기 밸브 장치의 원통형 부위는 상기 루멘의 내주에 대해 밀봉적으로 결합하고, 유체가 항상 상기 밸브 장치 주위를 유동하는 것을 방지할 수 있는 크기와 형상을 갖는다.

상기 제 2 튜브 세그먼트가 펌프로부터 이완 상태나 단속 상태에 있을 때, 슬릿은 서로 마주하고 또한 제 2 튜브 세그먼트의 루멘을 차단하는 사면(beveled surface)의 단부에 의해 폐쇄 위치에 위치된다. 그러나, 일단 장력이 스트래칭에 의해 상기 제 2 튜브 세그먼트를 따라 제공되면, 상기 제 2 튜브 세그먼트는 루멘의 내경이 밸브 장치의 몸체를 감소 및 연장시킴에 따라 서로로부터 이격된 사면의 단부를 추진하는 스트래칭 상태를 가정한다. 이와 같은 상태는 슬릿을 개방 위치에 있게 하며, 따라서 유체가 상기 제 2 튜브 세그먼트의 루멘을 관통하도록 한다. 일단 제공된 장력이 로터로부터 튜브 조립체를 단속시킴으로써 이완되면, 상기 루멘의 내경은 증가하며, 상기 밸브 장치의 몸체는 이완 상태로 복귀한다. 상기 튜브 조립체가 이완 상태에 있을 때 루멘의 팽창은 상기 사면의 단부들을 다시 함께이동하거나 밀봉 위치로 상기 슬릿을 복귀시킨다. 선택적으로, 상기 슬릿은 수동 핀치에 의해 개방 상태로 위치될 수 있으며, 상기 밸브 장치의 몸체는 또한 루멘의 내경이 감소함에 따라 사면의 단부들을 서로로부터 강제 이격시키는 슬릿을 가로지른다.

작동중에, 본 발명의 밸브 장치는, 상기 튜브 조립체가 펌프의 로터 주위에 결합될 때나 또는 상기 밸브 장치가 사용자에 의해 수동으로 작동될 때 제약받지 않는 유체 유동을 허용하면서, 상기 튜브 조립체가 펌프로부터 단속될 때마다 유체의 자유 유동을 방지한다. 상기 밸브 장치는 제조시 튜브 조립체의 루멘 내에 위치된다. 상기 밸브 장치를 사용하기 위해, 사용자는 먼저 튜브 조립체의 제 1 튜브 세그먼트를 유체원과 연결하여, 밸브 장치가 상기 튜브 조립체 내에 위치되는 지점으로 유체가 유동하도록 한다. 다음에 사용자는 상기 튜브 조립체를 상기 튜브 조립체의 잔류부로부터 공기를 배출하도록 허용하며, 그를 통해 유체 유동이 개시된다. 적합하게도, 상기 튜브 조립체는, 상기 밸브 장치의 몸체가 연장되고 튜브 조립체의 루멘을 통해 유체 유동하도록 슬릿을 개방시킴에 따라, 상기 사면의 단부들을 서로로부터 강제 이격시키는 밸브 장치를 둘러싸는 튜브 조립체의 일부를 스트래칭시킴으로써 수동적으로 구비될 수 있다. 다음에 공기는 상기 튜브 조립체의 잔류부를 통해 강제 추출된다.

상기 튜브 조립체를 통해 유체를 조절 및 추진시키기 위해, 상기 튜브 조립체는 펌프에 연결된다. 특히, 드립 챔버의 접촉면은 상기 펌프의 제 1 리세스 내에 결합되고, 상기 제 2 튜브 세그먼트는 로터 둘레로 스트래칭된다. 다음에, 외부 플랜지는 스트래칭 상태로 상기 제 2 튜브 세그먼트를 보유하기 위해 상기 펌프의 제 2 리세스 안으로 삽입된다. 상기 제 2 튜브 세그먼트에 제공된 장력으로 인해, 상기 루멘이 대향하고 또한 상기 슬릿을 개방 위치에 위치시키기 위해 상기 사면의 단부들을 서로로부터 강제 이격시키는 측벽의 쌍들을 함께 추진시키도록, 상기 루멘의 내경은 감소한다. 일단 개방 위치에 있어서, 유체의 유동은 상기 제 2 튜브 세그먼트의 루멘을 통해 수행된다. 그러나, 만약 상기 튜브 조립체가 펌프로부터 단속된다면, 상기 제 2 튜브 세그먼트 상에 가하여진 장력은 이완되어, 상기 사면의 단부들이 서로 마주하고 또한 상기 유체를 유동시키도록 슬릿이 폐쇄되도록, 상기 루멘의 내경은 자동적으로 팽창되는 결과를 갖는다.

따라서, 본 발명의 첫 번째 목적은 유체의 자유 유동을 방지하는 밸브 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은, 튜브 조립체가 펌프로부터 단속될 때 유체의 자유 유동을 방지하고, 상기 튜브 조립체가 펌프에 결합될 때 제약받지 않는 유동을 허용하는 밸브 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 자동적으로 또는 수동적으로 작동될 수 있는 밸브 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 상기 튜브 조립체의 루멘 내에 배치된 밸브 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 제조 비용을 감소시키는 밸브 장치를 제공하는 것이다.

본 발명에 따른 목적들은 본 발명의 적합한 실시예에서 실현될 것이나, 그와 같은 실시예는 제한적인 의도가 아닌 일례로서 설명될 것이며, 유체 투여 시스템에서 사용되는 밸브 장치가 유체의 자유 유동을 방지하는 것을 설명한다.

본 발명에 따른 부가의 목적, 장점 및 신규한 특징들은 상세한 설명에서 설명될 것이며, 다음의 상세한 설명과 도면을 참고로 당업자라면 명백히 이해될 것이며, 또한 도면에 있어서는 동일한 성분에 대하여는 동일한 부호를 적용하였다.

도면에 있어서, 본 발명에 따른 밸브 장치의 적합한 실시예는 도 1에서 도면 부호 16으로 표기하였다. 상기 밸브 장치(16)는 펌프(12)와 유체원(40)과 결합하는 튜브 조립체(14)를 포함하는 유체 투여 시스템(10)에 사용된다(도 2). 참고로, 기부 쉘은 유체원(40)으로부터 멀리 떨어진 밸브 장치(16)나 또는 튜브 조립체(14)의 단부에 관한 것이며, 반면, 말단 쉘은 유체원(40)과 근접한 장치(16) 또는 조립체(14)의 단부에 관한 것이다.

펌프(12)는 적합하게도 도 1에 도시된 바와 같이 회전 연동 펌프이다. 물론 당업자라면 선형 연동 펌프와 같은 다양한 다른 펌프들도 본 발명의 신규 특징으로부터 벗어나지 않는 한도 내에서 사용될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 특히,펌프(12)는 로터(18)와, 펌프(12)에 의해 유체의 유속을 제어하기 위해 사용자에게 로터(18)의 회전 속도를 감시하고 조절하게 하는 로터(18)에 인접 위치한 제어 패널(20)을 포함한다. 제 1 리세스(22)와 제 2 리세스(24)는 이하 더욱 자세히 설명될 튜브 조립체(14)의 일부를 결합하기 위해 로터(18) 위에 형성된다.

도 2에 있어서, 튜브 조립체(14)는 서로 연통하는 제 1 튜브 세그먼트(26), 제 2 튜브 세그먼트(27), 및 제 3 튜브 세그먼트를 포함한다. 상기 제 1, 제 2 및 제 3 튜브 세그먼트들(26,27,28)은 각각 별개의 말단 단부 및 기부 단부(31,32)를 갖는다. 환자에게 유체를 제공하기 위한 유체원(40)은 제 1 튜브 세그먼트(26)의 말단 단부(31)에 연결되며, 그의 기부 단부(32)는 드립 챔버(33)에 부착된다. 도시된 바와 같이, 드립 챔버(33)는 제 1 튜브 세그먼트(26)의 기부 단부(32)를 제 2 튜브 세그먼트(27)의 말단 단부(31)와 상호 연결시키는 접촉면(34)을 갖는다. 다음에, 제 2 튜브 세그먼트(27)의 기부 단부(32)는 외부 플랜지(38)를 갖는 커플링(36)에 의해 제 3 튜브 세그먼트(28)의 말단 단부(31)에 상호 연결된다. 마지막으로, 제 3 튜브 세그먼트(28)는 유체 전달을 위해 환자에게 구비되는 소화관내 또는 비경구(parenteral) 연결부(도시되지 않음)에 부착되는 기부 단부(32)에서 종결된다.

도 1에 예시된 바와 같이, 드립 챔버(33; drip chamber)와 커플링(36)은 제 1 오목부(22)와 제 2 오목부(24) 내에 각각 포획되는(captured) 사이즈와 형상을 갖는다. 바람직하게는 제 2 튜브 세그먼트(22)의 길이는 드립 챔버(33)와 커플링(36)이 각각 제 1 오목부(22)와 제 2 오목부(24)에 적절하게 포획하도록 하면서, 제 2 튜브 세그먼트(27)가 로터(18) 둘레에 결합될 때 제 2 튜브 세그먼트(27)를 당기게 하는 것이다. 따라서, 로터(18) 둘레에 결합될 때 제 2 튜브 세그먼트(27)에 가해지는 인장력 A(도 9)의 양은 튜브 세그먼트(27)의 길이를 바꾸어 변할 수 있다. 도 6을 참조하면, 튜브 조립체(14)의 각각의 튜브 세그먼트(26, 27, 28)는 그안을 관통하여 형성된 루멘(30; lumen)을 포함하며, 이 루멘에 의해 유체가 유체원(40; fluid source)으로부터 통과할 수 있다.

도 4를 참조하면, 밸브 장치(16)는 테이퍼진 부분(60)을 갖는 중공 가요성 몸체(44)를 포함한다. 도 3 내지 도 5를 더 참조하면, 테이퍼진 부분(60)은 한 쌍의 측벽(63)에 의해 경계지어진 대향하는 사면(62; beveled surface)들을 포함하며, 사면(62)들은 슬릿(50)을 형성하는 단부(48)를 갖는다. 몸체(44)는 도 7에 도시된 바와 같은 기부 단부(46; proximal end)를 더 포함하며, 기부 단부는 슬릿(50)으로 들어오는 유체가 통로(64)를 따라 출구(52)로 나갈 수 있도록 통로(64)와 통하게 출구(52)를 형성한다. 도 4에 또한 도시된 바와 같이, 테이퍼진 부분(60)과 원통 부분(56)이 만나는 부분(intersection)은 숄더(54; shoulder)를 형성한다. 그러나, 다르게는, 원통 부분(56)은 본 발명의 범위를 벗어나지 않으면서 테이퍼진 부분(60)으로 단순하게 점진적으로 테이퍼질 수 있다.

도 6 및 도 9에 도시된 바와 같이, 밸브 장치(16)는 바람직하게는 슬릿(50)이 유체 유동방향과 대향하도록 커플링(36)에 인접한 제 2 튜브 세그먼트(27; 도 2)의 루멘(30) 내에 배치되며, 출구(52)는 제 3 튜브 세그먼트(28; 도 2)의 기부 단부(32)를 향한다. 원통 부분(56)은 루멘(30)의 내면에 대해 밀봉식으로 물리고밸브 장치(16) 둘레로 유체가 흐르는 것을 방지하는 사이즈와 형상을 갖는다. 제 2 튜브 세그먼트가 이완된 상태일 때, 대향 사면(62)들의 단부(48)는 슬릿(50)이 폐쇄 위치로 유지되어 중공 몸체(44)의 통로(64)를 통해 유체가 흐르지 않도록 실질적으로 서로 마주하게 된다. 도 8 및 도 9를 참조하면, 로터(18) 둘레에 튜브 세그먼트(27)의 일부분이 결합되게 하여 제 2 튜브 세그먼트(27)에 따라 인장력 A를 가하여 밸브 장치(16)를 통해 유체 유동이 이루어질 수 있다. 로터(18) 둘레에 제 2 튜브 세그먼트(27)가 결합될 때, 튜브 세그먼트(27)에 따라 인장력 A가 가해짐에 따라 튜브 세그먼트(27)가 스트래칭 상태가 된다. 도시된 바와 같이, 인장력 A는 횡방향 작용력 B가 원통 부분(56)에 가해지게 하며, 제 2 튜브 세그먼트(27)가 스트래칭 상태가 되기 때문에 루멘(30)의 내경이 감소하게 된다. 스트래칭 상태에서, 몸체(44)는 기다랗게 되며, 이는 대향하는 사면(62)들의 단부(48)들이 서로로부터 멀어지도록 밀고, 슬릿(50)이 개방되어 이를 통해 유체가 흐를 수 있게 한다. 도 6을 참조하면, 일단 제 2 튜브 세그먼트(27)가 로터(18)로부터 해제되면, 인장력 A와 횡방향 작용력 B가 사라지고 튜브 세그먼트(27)가 이완된 상태로 복귀된다. 이완된 상태에서, 대향 사면(62)들의 단부(48)들은 서로 맞서서 슬릿(50)이 폐쇄 상태로 되게 하고 유체가 자유롭게 흐르는 것을 방지한다.

당업자는 루멘(30)의 내경의 감소가 제 2 튜브 세그먼트(27)에 가해지는 인장력에 직접적으로 비례하는 것을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 제 2 튜브 세그먼트(27)에 가해지는 인장력으로 인해 제 2 튜브 세그먼트(27)가 스트래칭되는 양은 제 2 튜브 세그먼트(27)의 길이를 변화시켜 수정될 수 있다. 다르게는,루멘(30)의 내경이 감소되는 양은, 슬릿(50)을 대략 가로지르는 방향으로 밸브 장치(16)의 몸체(44)에 예비-응력(pre-stress)을 가하여 몸체(44)를 일반적으로 타원 형상으로 편향(bias)시켜 이루어질 수 있다. 바람직하게는 밸브 장치(16)는 도 11에 도시된 바와 같은 타원 형상의 인서트(66)를 몸체(44)의 통로(64)에 배치시켜 예비응력이 가해질 수 있다. 인서트(66)의 양호한 실시예로는 그를 통해 유체가 흐를 수 있게 하는 개구(70; aperture)를 형성하는 얇은 타원형 몸체(68)가 포함된다. 부가하여, 인서트(66)는 밸브 장치(16) 내에 인서트(66)를 유지(retention)하기 쉽도록 도 10에 도시된 바와 같은 통로(64)의 내면을 따라 형성된 각각의 슬롯(65) 내에 수용되는 사이즈 및 형상인 탭(72; tab)을 또한 포함한다. 인서트(66)는 하나 이상의 탭(72) 또는 하나 이상의 개구(70)를 가질 수 있다.

당업자는 인서트(66)의 큰 직경이 슬릿(50)을 가로지르도록 밸브 장치(16)를 타원형상으로 예비응력을 가하는데 다양한 다른 방법이 사용될 수 있음이 이해될 것이다. 예를 들어, 본 발명에서는 인서트(66)의 다양한 대안적인 실시예를 또한 고려한다. 도 12 및 도 13에 도시된 바와 같이, 하나의 대안적인 실시예로는 일반적으로 직사각형 형상인 몸체(74)를 갖는 것으로 도시된 인서트(166)가 있으며, 몸체(74)는 개구(52)를 통해 삽입될 때 몸체(44)를 일반적으로 타원 형상으로 편향시키고, 통로(64)의 내면을 따라 형성된 슬롯(65)과 단단히 결합하는 대향 탭(172)에 의해 통로(64) 내에 유지된다.

도 14에 도시된 다른 대안적인 실시예에서, 인서트(266)는 밸브 장치(16) 내에 인서트(266)를 유지시키는데 탭이 필요하지 않은 기다란 타원형 몸체(276)를 갖는다. 인서트(266)는 개구(52)를 통해 삽입되고 통로(64)를 실질적으로 가득 채워, 몸체(44)가 일반적으로 타원형상이 되게 한다.

작동시, 본 발명의 장치를 사용하는 사용자는 유체원(40)과 제 1 튜브 세그먼트(26)의 말단 단부(31)를 연결하고, 밸브 장치(16)가 튜브 조립체(14) 내에 배치되는 지점까지 유체가 도달할 때까지 유체가 루멘(30)을 통해 흐르게 한다. 튜브 조립체(14)가 이완된 상태이고 펌프(12)로부터 해제되었을 때, 밸브 장치(16)는 유체가 제 3 튜브 세그먼트(28)로 자유 유동하지 못하게 한다. 바람직하게는, 밸브 장치(16)에 인접한 튜브 조립체(114) 영역을 따라 인장력 A를 가해 제 2 튜브 세그먼트(27)를 스트래칭 상태로 배치하고 슬릿(50)을 열어 유체가 흐르게 하여 사용자가 튜브 조립체(14)에 프라임(prime)할 때 공기가 제 3 튜브 세그먼트(28)로부터 제거된다. 인장력 A를 가하면 제 2 튜브 세그먼트(27)가 스트래칭되며, 이는 몸체(44)에 대해 횡방향 작용력 B를 가하여 루멘(30)의 내경을 감소시킨다. 루멘(30)의 내경이 감소되면 몸체(44)가 신장되고 대향 사면(62)들의 단부(48)들이 서로로부터 멀어지도록 밀려서, 슬릿(50)이 개방 상태가 되고 유체가 이를 통해 흐를 수 있게 된다. 다르게는, 사용자는 슬릿(50)의 횡방향으로 밸브 장치(16)의 몸체(44)를 집어(pinch) 수동으로 튜브 조립체(14)에 프라임할 수 있다. 이런 식으로 밸브 장치(16)를 집어, 사면(62)의 단부(48)들은 서로로부터 멀어지도록 밀려 슬릿(50)이 열리고 루멘(30)을 통한 유체 유동이 이루어진다. 일단 모든 공기가 튜브 조립체(14)로부터 제거되면, 제 3 튜브 세그먼트(28)의 기부 단부(32)는 환자에게 소화관내(enteral) 연결 또는 비경구(parenteral) 연결로 연결될 수 있다.

튜브 조립체(14)를 통한 유체를 조절하여 추진하기 위해, 펌프(12)가 튜브 조립체(14)를 따라 인라인(in-line)으로 연결된다. 상세하게는, 드립 챔버(33)의 접촉면(34)이 제 1 오목부(22)와 결합하고, 제 2 튜브 조립체(27)는 로터(18) 둘레에 사용자에 의해 스트래칭된다. 그 다음에, 커플링(36)의 외부 플랜지(38)는 제 2 튜브 조립체(27)를 스트래칭 상태로 유지하기 위해 제 2 오목부(24) 내에 물린다. 제 2 튜브 조립체(27)를 따라 가해지는 인장력으로 인해, 루멘(30)의 내경은 루멘(30)의 내면이 몸체(44)와 대향하고 몸체(44)가 기다랗게 되도록 감소된다. 몸체(44)가 기다랗게 되었을 때, 대향하는 사면(62)들의 단부(48)들은 서로로부터 멀어지도록 밀리고, 슬릿(50)이 개방 상태가 되어, 통로(64)를 통해 유체가 흘러 출구(52)로 나갈 수 있게 한다. 그러나, 튜브 조립체(14)가 펌프(12)로부터 해제되면, 제 2 튜브 조립체(27)를 따라 가해진 인장력이 해제되어, 자동적으로 루멘(30)의 내경이 커지게 되어, 대향하는 사면(62)들의 단부(48)들은 서로로부터 대향하고, 슬릿(50)이 폐쇄 상태로 배치되어 몸체(44)를 통한 유체 유동이 방지된다.

상술한 바로부터 본 발명의 특정한 실시예들이 설명 및 예시되었지만, 본 발명의 진의 및 범위를 벗어나지 않고 이에 다양한 수정이 이루어질 수 있음을 이해해야 한다. 그러므로, 본 발명이 상세한 설명 부분에 의해 제한되고자 하는 것이 아니며; 대신에, 본 발명의 범위는 첨부된 청구범위에 의해서만 제한된다.

Claims (28)

1. 루멘(30)을 구비하고 환자와 유체원(40) 사이에 접속된 튜브 조립체(14)를 통해서 유체 유동을 방지하는 유체 투여 시스템과 함께 사용하기 위한 밸브(16)에 있어서,

   튜브 조립체(14)의 루멘(30) 내부에 놓여지고, 몸체(44)의 일단부(46)에서 개방부(54)를 구비한 원통 부분(56)과 상기 몸체(44)의 타단부(47)에 인접하게 형성된 테이퍼 부분(60)과, 상기 개방부(52) 및 슬릿(50) 사이에 형성된 통로(64)를 포함하고, 상기 테이퍼 부분(60)이 상기 단부(48) 사이의 슬릿(50)을 한정하는 단부(48)와, 서로 대향하는 사면(62)을 구비하는 몸체(44)를 포함하며,

   상기 튜브 조립체(14)가 이완 상태에 있을 때, 상기 사면(62)의 상기 단부(48)들은 서로 마주보고 상기 슬릿(50)을 통해서 유체 자유 유동을 방지하며 상기 튜브 조립체(14)가 스트래칭 상태에 있을 때, 상기 사면(62)의 상기 단부(48)들은 서로로부터 이격되게 추진되어서 상기 슬릿(50)을 통하여 유체가 유동하는 것을 허용하는 밸브.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 튜브 조립체(14)가 상기 몸체(44)를 연신하는 상기 스트래칭 상태에 있을 때, 상기 루멘(30)의 내경이 감소하는 밸브.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 튜브 조립체(14)가 상기 스트래칭 상태에 있을 때,상기 몸체(44)가 연신하는 밸브.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 몸체(44)는 가요성 재료로 제조되는 밸브.
5. 제 1 항에 있어서, 상기 밸브(16)는 상기 통로(64) 내에 삽입된 인서트(insert)(66)를 추가로 포함하는 밸브.
6. 제 5 항에 있어서, 상기 인서트(66)는 몸체(68)를 관통하여 형성된 적어도 하나의 개구(70)와 상기 몸체(68)로부터 연장되는 적어도 하나의 탭(72)을 구비한 몸체(68)를 포함하는 밸브.
7. 제 6 항에 있어서, 상기 밸브(16)는 상기 인서트(66)를 상기 통로(64) 내에서 유지하기 위하여 상기 탭(72)를 수용하도록 크기 및 형태가 설정되는, 상기 통로(64)를 따라서 형성된 적어도 하나의 슬롯(65)을 추가로 포함하는 밸브.
8. 제 6 항에 있어서, 상기 몸체(68)는 일반적으로 얇은 타원형 형태를 가지는 밸브.
9. 제 6 항에 있어서, 상기 몸체(166)는 일반적으로 기다란 사각형 형태를 가지는 밸브.
10. 제 6 항에 있어서, 상기 몸체(276)는 일반적으로 기다란 타원형 형태를 가지는 밸브.
11. 환자와 유체원(40) 사이에 접속되고 유체 투여 시스템(10)과 함께 사용하기 위한 튜브 조립체(14)에 있어서,

    루멘(30)이 관통하는 적어도 하나의 튜브 세그먼트(26,27,28)와;

    상기 루멘(30) 내에 배치되어서 유체 유동에 대하여 상기 루멘(30)을 밀봉하고, 개방부(52)를 구비한 원통 부분(56)과 상기 원통 부분(56)에 인접하게 형성된 테이퍼 부분(60)과, 상기 개방부(52) 및 슬릿(50) 사이에 형성되는 통로(64)를 포함하는 몸체(44)를 구비하며, 상기 테이퍼 부분(60)이 상기 슬릿(50)을 구비하는 밸브(16)를 포함하며,

    상기 적어도 하나의 튜브 세그먼트(26,27,28)가 이완 상태에 있을 때, 상기 슬릿(50)이 상기 통로(64)를 통과하는 유체의 자유 유동을 방지하는 폐쇄 위치에 있으며, 상기 적어도 하나의 튜브 세그먼트(26,27,28)가 스트래칭 상태에 있을 때, 상기 슬릿(50)이 상기 통로(64)를 통과하는 유체 유동을 허용하는 개방 위치에 놓여지는 튜브 조립체.
12. 제 11 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 튜브 세그먼트(26,27,28)는 제 1 튜브 세그먼트(26)와;

    상기 제 1 튜브 세그먼트(26)에 접속된 제 2 튜브 세그먼트(27) 및

    상기 제 2 튜브 세그먼트(27)에 접속된 제 3 튜브 세그먼트(28)를 포함하는 튜브 조립체.
13. 제 1 튜브 세그먼트(26)와 제 2 튜브 세그먼트(27) 사이에 상호접속된 드립 챔버(33)와;

    상기 제 2 튜브 세그먼트(27)와 제 3 튜브 세그먼트(28) 사이에서 상호 접속된 커플링(36)을 포함하는 튜브 조립체.
14. 제 11 항에 있어서, 상기 밸브(16)는 탄력적으로 변형가능한 재질로 형성되는 튜브 조립체.
15. 제 11 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 튜브 세그먼트(26,27,28)가 상기 스트래칭 상태에 있을 때, 상기 몸체(44)가 연신하는 튜브 조립체.
16. 제 11 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 튜브 세그먼트(26,27,28)가 상기 스트래칭 상태에 있을 때, 상기 루멘(30)의 내경이 감소하는 튜브 조립체.
17. 제 11 항에 있어서, 상기 테이퍼 부분(60)이 상기 슬릿(50)을 형성하는 단부(48)들을 갖는 대향 사면(62)을 추가로 포함하는 튜브 조립체.
18. 제 11 항에 있어서, 상기 밸브(16)는 상기 통로(64) 내에 설치된 인서트(66)를 추가로 포함하는 튜브 조립체.
19. 제 18 항에 있어서, 상기 인서트(66)는 몸체를 관통하여 형성되는 적어도 하나의 개방부(52)와 몸체(68,166,276)로부터 연장되는 적어도 하나의 탭(72)을 구비하는 몸체(68,166,276)를 포함하는 튜브 조립체.
20. 제 19 항에 있어서, 상기 밸브(16)는 상기 인서트(66)를 상기 통로(64) 내부에서 유지하고 상기 탭(72)을 수용하도록 크기 및 형태가 설정되는, 상기 통로(64)를 따라서 형성된 적어도 하나의 슬롯(65)을 추가로 포함하는 튜브 조립체.
21. 제 19 항에 있어서, 상기 몸체(68)는 일반적으로 얇은 타원형 형태를 가지는 튜브 조립체.
22. 제 19 항에 있어서, 상기 몸체(166)는 일반적으로 기다란 사각형 형태를 가지는 튜브 조립체.
23. 제 19 항에 있어서, 상기 몸체(276)는 일반적으로 기다란 타원형 형태를 가지는 튜브 조립체.
24. 환자와 유체원(40) 사이에 상호 접속되고, 관통하여 형성된 루멘(30) 및 두 단부들을 구비하는 튜브 조립체(14)와 펌프(12)를 포함하며, 루멘(30) 내에 배치되고 몸체(44)를 포함하는 밸브(16)를 추가로 포함하며, 상기 몸체(44)가 일단부(46)에서 개방부(52)를 구비한 원통 부분(56)과 상기 원통 부분(56)의 다른 단부에 인접하게 형성된 테이퍼 부분(60)을 포함하며, 상기 테이퍼 부분(60)이 단부(48) 사이의 슬릿(50)을 한정하는 단부(48)와 서로 대향하는 사면(62)을 포함하는 유체 투여 시스템(10)에서 유체 자유 유동을 방지하는 방법에 있어서,

    상기 튜브 조립체(14)의 일단부를 상기 유체원(40)에 부착하는 단계와;

    상기 튜브 조립체(14)가 스트래칭되고 밸브(16)의 몸체(44)를 연신하도록, 상기 튜브 조립체(14)를 상기 펌프(12)에 부착하는 단계와;

    상기 튜브 조립체(14)의 타단부를 환자에게 부착하는 단계를 포함하는 방법.
25. 제 24 항에 있어서, 상기 몸체(44)가 연신될 때, 상기 슬릿(50)이 상기 몸체(44)의 상기 통로(64)를 통과하는 유체 유동을 허용하는 개방 위치에 놓여지는 방법.
26. 제 24 항에 있어서, 상기 튜브 조립체(14)의 일단부가 상기 유체원(40)에 부착될 때, 상기 슬릿(50)이 상기 몸체(44)의 통로(64)를 통과하는 유체 자유 유동을 방지하는 폐쇄 위치에 놓여지는 방법.
27. 제 25 항에 있어서, 상기 슬릿(50)이 페쇄 위치에 있을 때, 대향 사면(62)의 단부(48)들이 서로 마주보고 몸체(44)의 통로(64)를 통과하는 유체 유동을 방지하는 방법.
28. 제 24 항에 있어서, 상기 튜브 조립체(14)를 펌프(12)에 부착하면, 유체가 밸브(16)의 몸체(44)를 통과하여 유동하도록 유발하는 방법.