KR900007499B1 - 체액 배출 시스템용 정펄스 장치 - Google Patents

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내용 없음.

Description

체액 배출 시스템용 정펄스 장치

제1도는 간헐 흡인 회로에 설치되고 카테테르(catheter)에 부착된 이 발명의 정펄스 장치를 나타내는 흐름도.

제2도는 이 발명과 함께 사용되는 간헐 흡인 기구의 흐름도.

제3a도는 제 2도의 간헐 흡인 기구와 함께 사용되는 중지 밸브의 단면도.

제3b도는 다른 위치에 있는 제3A도 중지 밸브의 단면도.

제4a도는 "진공 오프" 모우드에 있는 이 발명의 정펄스 장치의 단면도.

제4b도는 "진공 적용" 모우드에 있는 이 발명의 정펄스 장치의 단면도.

제4c도는 "진공 온"모♀드에 있는 이 발명의 정펄스 장치의 단면도.

제4d도는 "환류" 모우드에 있는 이 발명의 정펄스 장치의 단면도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

10 : 진공원 12 : 간헐 흡인 제어 유니트

18 : 수집용기 22 : 정펄스장치

26 : 카테테르 32 : 단속장치

40 : 진공 조정기 48 : 중지 밸브

88 : 하우징 90 : 하부 하우징 부분

92 : 상부 하우징 부분 94 : 입구

96 : 출구 98 : 밸브 시이트

100 : 가동 밸브 부재 106 : 밸브 연장부

108,114,122 : 스프링 112 : 가동캡

116 : 보유기 120 : 환형 피스톤

128 : 격막 130 : 제어실

l32 : 제어 포오트(port) 134 : 환형 캡

140 : 환류실

이 발명은 환자 체강에서 체액을 배출하는 시스템에 사용되는 정펄스(positive pulse)장치에 관한 것이다. 더 자세히 말하자면, 이 발명은 그러한 체액을 배출하기 위해 사용되는 카테데르(Catheter)에 인접하여 또는 그 카테테르에 직접 사용될 수 있고, 배출 통로들을 세정하도록 배출된 체액중 소량을 정압하에 카테테르 안으로 다시 역류시키게끔 소정 간격으로 작동하는 장치에 관한 것이다.

간헐 흡인 장치들은 위(胃)와 같은 환자 체강에서 체액을 배출하는데 정기적으로 사용되고, 전형적으로 수술후 이용된다. 그러한 장치들은 중앙 배관 시스템에 의해 병원 입원실에서 이용할 수 있는 주 진공원으로부터 작동할 수 있다.

비간헐 흡인유니트에서, 병원 진공 시스템이 체액을 어떤 용기안으로 연속적으로 배출하고, 수집 용기가 가득차거나 병원 직원이 시스템을 정지시킬 때에만 배출 사이클을 중지한다.

간헐 흡인의 경우, 연속적인 체액 배출은 시한 간격으로 간헐적으로 중지된다. 어떤 유니트들에서는, 체액을 배출하는 배관에 의해 부여되는 진공은, 그 배관내 이물질을 세정하거나 카테테르를 위벽에서 멀리 이동시키게끔 체액의 일부를 환자쪽으로 역류시키도록 대기압으로 전환된다. 그러한 시스템이 지닌 한가지 문제점은 역류가 중력에 의하여 어느정도 일어나게 되어 수집 용기가 환자보다 더 높은 위치에 위치되어야 할필요가 있다는 것이다. 가끔, 그러한 장치는 진공을 제공하는 용기의 높이에서 병실 벽에 있는 타이밍 장치에 연결된다. 또한, 중력은 종종, 환자에서 나온 체액을 운반하는 배관이 체액으로 거의 꽉 차지 않고 기포들을 빈번히 함유한다는 점에서 효과적이지 못했다. 체액을 배출하는 라인을 대기압으로 복귀시키는 형태의 전형적인 장치가 미합중국 특허 제3,659,605호에 도시되고 설명되어 있다.

그러한 문제점들을 해결하기 위한 노력의 일환으로 정펄스장치들이 제안되었고, 이 장치들은 통로들을 세척하도록 소정량의 체액을 환자쪽으로 역류시킨다. 그러한 장치들중 하나가 미합중국 특허 제4,315,506호에 도시되고 설명되어 있다. 그러나, 이 특허의 장치가 지닌 문제점들중의 하나는, 그 장치가 실제로 환자로가는 흡인 라인에 확장가능한 환류실을 가지는데 있다. 그 환류실은 그를 확장시키도록 철회되는 피스톤을 포함하고, 그 피스톤은 소정의 시간 간격으로, 통로의 이물질을 세정하도록 환류실내의 내용물을 환자쪽으로 억지로 역류시키려고 환류실을 와해시키도록 작용한다.

그러나, 단일 피스톤과 확장가능한 환류실을 사용하면, 상기 피스톤의 행정의 대부분은 환자 라인이 개방되었으나 진공원으로부터의 라인이 폐쇄된 때 일어난다. 그리하여, 확장가능한 환류실은 실제로, 배출되는 환자 체강에 계속 진공을 작용시킨다. 따라서, 환자에게 적당한 것으로 의사에 의해 결정되는 조정된 진공을 초과하는 일정량까지 환자에게 적용되는 진공량을 증가시킬 수 있다.

상기한 미합중국 특허 제4,315,506호의 장치는 실제로 환자에게 과도한 진공을 작용시킬 가능성이 있어 그 장치를 환자로 가는 카테테르에 설치할 수 없게 된다. 그러한 카테테르는 비교적 비가요성이고, 따라서, 카테테르의 개구부에 또는 그 근처에 그러한 진공을 작용시키는 것은 환자 체강에 도달하는 진공에 가장 심각한 영향을 주었다. 그래서, 이 장치의 실제 위치는 수집 용기와 같은 다른 장치에 카테테르를 연결하는 배관의 단부에 있도록 되어 있었다. 일반적으로, 그러한 배관은 길이가 6피이트(1.83m)정도이었고, 편의상 체액을 배출하는 전형적인 배관은 비교적 가요성이고 또한 팽창성이다.

따라서, 환자의 카테테르에서 멀리 있는 위치에서 상기 장치를 사용하면 가요성 배관에 축적 효과가 일어났다. 그러므로, 길이가 긴 팽창성 배관에 의해 일어나는 그 효과가 수집 용기에서 없어지기 때문에, 이물질들을 세정하기 위해 환자 라인으로 역류되는 체액량은 비교적 많아야 했으며, 역류원 체액량이 카테테르가 배출되는 체강의 내벽에 부착되지 않게 그 카테테르를 떨어지게 하도록 환자내의 그 카테테르 단부에 영향을 주는 것이 필요했다.

따라서, 미합중국 특허 제4,315,506호의 장치는 부피와 구조물이 비교적 커야 했고 환자 카테테르로부터 먼곳에서만 사용될 수 있었다.

이 발명은 환자에게 가는 진공이 의사에 의해 설정된 어떤 큰 범위까지 초과하지 않게 하는 이중 체임버정펄스 장치를 제공함으로써 상기한 시스템들의 문제점들을 극복하는데 목적이 있다. 또한, 이 발명의 정펄스 장치는 과도한 진공이 환자에게 도달하지 않게 보호하기 때문에, 전술한 종래 장치보다 훨씬 작게 만들어지고 환자에게 들어가는 카테테르와 인접하여 또는 그에 부착되어 사용될 수 있다.

따라서, 정펄스를 이용하는 시스템을 이용함으로써, 조정기, 수집 용기 및 작동 수단이 환자로부터 멀리 어느 정도 거리를 두고 위치될 수 있지만, 실제로 환자에게 펄스를 전달하는 정펄스 장치는 카테테르상에 직접 장착되거나 그에 아주 가깝게 장착될 수 있어, 그 뒤의 환자 체강에 이르는 통로들이 비교적 강직하게 될수 있다. 크기가 줄어들었기 때문에, 전체 정펄스 장치는 상당히 저렴하게 생산될 수 있고 효율적이고 신뢰성 있게 정펄스를 환자에게 제공할 수 있다.

이 정펄스 장치는 2개의 진공 신호들로부터 작동하도록 되어 있고, 그 신호들중 하나의 조정된 진공 신호는 환자 체강에 도달하도록 사용되고 의사에 의해 설정된다. 반면, 다른 진공 신호는 조정될 필요가 없고 환류실을 확장시키게끔 정펄스 장치를 제어하는데만 사용된다. 바람직한 실시예에서, 조정안된 진공 신호는, 조정된 진공 신호가 대기압으로 전환된 후 소정 시간 후 대기압으로 전환되도록 시간 지연된다. 이 장치 자체에 다수의 체임버들을 이용함으로써, 조정안된 진공 신호는 정펄스 장치내의 신호 체임버에서 분리되어 환자와 연결되는 통로들에는 도달하지 못한다. 정펄스 장치에는 환자에게 가는 조정된 진공을 제어하는 밸브가 있고, 이 밸브는, 그의 확장가능한 환류실이 조정된 진공의 설정점과 거의 같은 진공을 환자 라인에 적용시키는 시점에서 또는 그 근처에서 상당량 만큼 개방된다. 따라서, 환류실은 환자에 적합한 조정된 진공을 초과하는 진공을 환자 체강에 적용함이 없이 계속해서 확장할 수 있다.

첨부한 도면들을 참조하여 이 발명을 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

제1도는 체액 흡인 시스템의 흐름도를 도시하고, 그 시스템은 환자로부터 체액을 배출하는 신규한 정펄스 장치를 하나의 구성요소로 갖는다.

진공원(10)이 흡인 시스템을 작동하기 위해 조정된 진공을 제공한다. 이 진공원은 병원에서는 비교적 통상적인 것이고, 중앙 진공 펌핑 시스템으로부터 개개의 입원실에 진공을 제공한다. 그러한 병원 시스템의 진공은 전형적으로 300-600mmHg내의 범위일 수 있다.

간헐 흡인 제어 유니트(ISU) (l2)가 배관(14)과 같은 적당한 연결 수단에 의해 진공원(10)에 연결된다. 이 제어유니트(12)는 대표적인 예로서 미합중국 특허 제3,659,605호에 도시되어 있는 장치일 수 있으나, 이 특허의 장치는 후술될 특정 타입의 정펄스 장치에 그 제어 유니트(12)를 구비하기 위하여 개조될 수 있다. 이 발명에 사용되는 특정 제어 유니트(12)는 수집 용기(18)에 이르는 조정된 진공 라인(16)과, 정펄스 장치(22)로 직접 가는 진공 신호 라인(20)을 가지며, 그 수집 용기(18)는 환자에서 배출된 체액을 수용한다.

또한, 조정된 진공 라인(24)이 정펄스 장치(22)에 연결된다. 평상시 비교적 비가요성이거나 팽창하지 않는 카테테르(26)가 정펄스 장치(22)에 부착되고, 카테테르의 개방단부(28)가 배출하고자 하는 체액에 도달하도록 환자 신체내에 배치된다. 이 발명에 따라 만들어진 특정 정펄스 장치(22)의 특징들중의 하나는, 정펄스 장치(22)와 카테테르의 개방 단부(28) 사이에 비교적 비가요성 통로들만이 있도록 이 정펄스 장치가 카테테르의 개방 단부(28)에서 멀리 있는 카테테르 단부에 또는 그 근처에 위치될 수 있다는 것이다. 진공신호 라인(20)과 조정된 진공 라인(16)뿐아니라 다른 체액 통로, 조정된 진공 라인(24)도 표준의 비교적 가요성 의료용 배관일 수 있다.

제2도는 이 발명에 사용될 수 있는 제어 유니트(12)의 흐름도를 도시한다. 제어 유니트(12)의 전반적인 목적은 환자에게 최종적으로 사용되는 조정된 진공 신호와 조정될 필요가 없고 정펄스 장치를 작동시키기 위한 진공 신호로서 작용하는 제2의 진공을 제공하는 것이다. 이 제어 유니트(12)는 압축공기로 작동되지만, 신호들은 전기 스위칭이나 다른 수단에 의해 발생될 수 있다.

제어 유니트(12)와 상기한 미합중국 특허 제3,659,605호의 간헐 흡입 유니트 사이의 중요한 차이점들중의 하나는, 제어 유니트(12)가 2개의 진공 출력 신호들을 포함한다는 것이다. 작동시, 제어 유니트(12)는 2개의 출력 신호들에 진공을 동시에 공급하는 것인데, 그중 한 출력 신호는 조정되고 다른 출력 신호는 조정될 필요가 없다. 환자에게서 흡인하는 동안 제어 유니트(12)는 두 출력 신호들에 진공을 동시에 공급하고, 흡인 사이클이 끝난 후에는 제어 유니트(12)는 환자에게 들어가는 조정된 진공 라인을 대기압으로 복귀시킨다. 소정의 짧은 시간 간격 후 다른 진공 출력 신호도 대기압으로 복귀된다.

제2도에서, 진공원(10)은 제1도에 대해 앞에서 설명된 바대로 제어 유니트(12)에 진공을 제공한다.이 진공원은 처음에는 "온-오프" 스위치(30)에 의해 제어되고, 이 스위치는 제어 유니트가 사용되지 않을때 진공원(10)으로부터의 진공을 단순히 차단한다. 그후, 단속 장치(32)가 진공에 의해 제어되고 그 단속 장치는 상기한 미합중국 특허 제3,659,605호에 도시되어 있는 바와같은 형태일 수 있다. 단속 장치(32)는 대기압도관(34)을 포함하며, 그 도관에 의해, 환자로부터 체액을 배출하는 다른 라인들이 대기압에 단속적으로 통기된다.

최종적으로 환자에 도달하는 진공원을 추척해 보면, 단속 장치(32)로부터의 간헐적인 진공/대기압 신호는 통로들(36,38)을 통하여 진공 조정기(40)로 진행하며. 그 조정기에 의사나 다른 전문가가 실제로 환자에 적합한 최대 진공 수준을 설정한다. 진공 조정기(40)는 통상적인 것이며, 그후 조정된 진공은 조정된 진공 라인(16)과 연결되는 통로(42)를 통하여 수집 용기(18)(제1도)로 간다. 의사가 제어 유니트(12)로부터의 조정된 진공이 소망의 설정점에 있는가를 알아보고 계속해서 감시할 수 있도록 진공 게이지(44)가 통로(42)에 설치되어 있다.

단속 장치(32)로 되돌아오면, 동일한 간헐적인 진공/대기압 신호는 통로들(36,46)을 거쳐 중지 밸브(48)로 진행하며, 그 밸브에서는 단속 장치(32)로부터의 신호가 진공에서 대기압으로 전환되는 시간과 중지 밸브(48)의 출력으로부터 통로(50)로 가는 신호가 진공에서 대기압으로 전환되는 시간사이에 소정의 시간 지연이 일어난다. 통로(50)는 제1도의 진공 신호 라인(20)과 연결되고 정펄스 장치(22)를 제어하는데 사용된다. 체액이 중지 밸브(48)로 되돌아가거나 들어가지 못하게 하도록 체액 안전 트랩(trap) (51)이 통로(50)에 마련되어 있다.

제어 유니트(12)의 구성 요소들중 중지 밸브(pause valve) (48)는 통상적인 것이 아니며 따라서 이 중지밸브를 더 상세히 설명하면 다음과 같다.

제3A-3B도는 이 발명과 함께 사용될 수 있는 중지 밸브(48)의 단면도들이다. 그 중지 밸브(48)는 바람직하게는 플라스틱 재료의 하우징(52)을 포함하고, 그 하우징(52)에는, 단속 장치(제2도)로부터 간헐적인 진공/대기압 신호를 받는 통로(46) (제2도)와 연결되는 입구(54)와, 통로(50) (제2도)에 (따라서, 정펄스장치(22) (제1도)에) 연결되어 그 정펄스 장치를 위한 진공 신호를 제공하는 출구(56)가 있다. 중지 밸브(48)의 하우징(52)내에는 가동 밸브 부재(58)와 밸브 시이트(60)가 있다. 가동 밸브 부재(58)는 3개의 격막들(62,64,66)에 의해 하우징(52)내에 보유되고, 그 격막들은, 여러 수준들의 진공/대기압이 가동 밸브 부재(58)의 운동과 위치에 영향을 주게끔 여러 체임버들을 형성한다. 더 구체적으로는, 그 격막들(62,64,66)이 중지 밸브(48)의 내부를 파일럿(pilot) 체임버들(68,70)과 주 체임버들(72,74)로 분할한다.

또한, 가동 밸브 부재(58)에는 제3B도의 밸브 폐쇄위치에 있을때 밸브 시이트(60)에 대해 밀봉하는 탄성패드(75)가 있다. 제3A도에서, 가동 밸브 부재(58)는 밸브 개방 위치에 있고, 탄성 패드(75)는 밸브 시이트(60)에 대해 착좌되어 있지 않는다.

여러 통로들이 하우징(52)에 형성되어 있는데, 통로(76)는 입구(54)와 파일럿 체임버(70)사이를 직접 연통시키는 반면, 통로(78)는 입구(54)와 주 체임버(74)사이를 연통시킨다. 통로(78)는 통로(76)보다 더 길고 통로(76)보다 더 많은 저항을 제공한다.

또한, 파일럿 체임버들(68,70)은, 파일럿 체임버(70)와 저장소(82) 사이에 뻗어 있는 고정 오리피스(80)와, 저장소(82)와 다른 파일럿 체임버(68)사이의 통로(84)를 통하여 서로 연통하여 있다. 그외에는 파일럿 체임버들(68,70)이 격막(64)에 의해 서로 격리된다. 제3A도에 도시된 바대로, 스프링(86)이 가동 밸브 부재(58)를 밸브 개방 위치쪽으로 바이어스시킨다.

중지 밸브(48)의 작동에 있어서, 그 중지 밸브의 목적은 입구(54)의 진공 신호가 대기압으로 되는 시간과 출구(56)의 진공 신호가 대기압으로 되는 시간 사이에 짧은 지연이 있게하는데 있다. 그러한 중지 밸브의 작용에 의해, 제2도에서 보여지듯이, 통로(36)내 진공 신호가 단속 장치(32)에 의해 진공에서 대기압으로 전환될때 환자에게 가는 통로(42)내의 조정된 진공 신호도 즉시 진공에서 대기압으로 전환된다. 반면 통로(50)내 진공 신호는 진공에서 대기압으로 전환되기 전에 약간 지연된다. 그러나, 통로들(36,42)내의 두 신호들은 단속 장치(32)에 의해 제어된다.

제3A 및 3B도에서, 사이클은 모든 체임버들, 즉, 파일럿 체임버들(68,70)과 주 체임버들(72,74)이 대기압에 있고 밸브가 제3A도의 밸브 개방 위치에 있는 것으로부터 시작될 수 있다. 단속 장치(32)가 진공 또는 흡인 사이클을 시작하면 입구(54)에 진공이 부여됨에 따라, 그 진공이 즉시 파일럿 체임버(70)에 도달하여 스프링(86)의 바이어스를 보강하고 가동 밸브 부재(58)를 제3A도에 도시된 위치에 보유한다. 또한, 진공은 통로(78)를 통하여 주 체임버들(74,72)에 부여되어 진공을 형성한다. 따라서, 이때 주 체임버들(74,72)뿐 아니라 출구(56)와 파일럿 체임버(70)에 진공이 형성되어 파일럿 체임버(68)를 제외한 모든 체임버들이 입구(54)에서 나타난 고진공으로 된다. 시간이 경과함에 따라, 소정 시간에 걸쳐 파일럿 체임버(68)도 역시 고진공이 되도록 저장소(82)가 고정 오리피스(80)를 통해 서서히 비워진다. 다음, 모든 체임버들(68,70,72.74)은 고진공에 있게 된다.

단속 장치(32)가 대기압 모우드로 전환되면, 입구(54)의 압력은 즉시 대기압으로 되고, 동시에 통로(76)를 통하여 파일럿 체임버(70)도 대기압으로 된다. 주 체임버들(72,74)은 표면 지역에서 고진공으로 평형되고, 파일럿 체임버들(68,70)은 평형되지 않는다. 즉, 파일럿 체임버(68)는 고진공이고 파일럿 체임버(70)는대기압이다. 이는 스프링(86)의 힘을 이겨내어 중지 밸브(48)를 제3B도에 도시된 위치로 이동시켜서, 탄성패드(75)가 밸브 시이트(60)에 대해 폐쇄되게 한다. 통로(78)는 비교적 길고 좁게 되어 있기 때문에, 대기압이 통로(78)를 통하여 이동하여 주 체임버(74)에 도달하기 전에 탄성 패드(75)에 의해 밸브 시이트(60)가 폐쇄된다. 따라서, 이때에는, 파일럿 체임버(70)와 통로를(76,78)만이 대기압이고, 주 체임버들(72,74)과 저장소(82)와 파일럿 체임버(68)는 여전히 고진공이다.

그러나, 고정 오리피스(80)를 통하여 들어가는 대기압에 의해 진공이 일소되어 저장소(82)는 서서히 대기압으로 환원된다. 파일럿 체임버(68)도 저장소(82)와 마찬가지로 대기압으로 환원된다. 파일럿 체임버(68)가 대기압에 도달하면, 가동 밸브 부재(58)상에 미치는 압력 관련 힘들이 같아지는데, 이는 두 파일럿 체임버들이 대기압에 있고 그 대기압이 가동 밸브 부재(58)상에 작용하는 면적들이 같기 때문이다. 주 체임버들(72,74)은 둘다 여전히 고진공에 있고 가동 밸브 부재(58)상에 작용하는 각 면적들도 역시 같다. 따라서, 가동 밸브 부재(58)상에 작용하는 유일한 추가힘은 스프링(86)의 바이어스이고, 그 바이어스는 합력이고 가동 밸브 부재(58)를 제3A도에 도시된 밸브 위치로 복귀시킨다.

가동 밸브 부재(58)가 제3A도의 위치로 이동함에 따라, 밸브 시이트(60)를 통하는 통로가 역시 개방되어 주 체임버들(72,74)이 대기압으로 환원되고 따라서 출구(56)도 대기압으로 환원된다. 따라서, 입구(54)가 대기압으로 되는 시간과 그 대기압이 출구(56)에 신호로서 나타나는 시간 사이에 시간 지연이 일어난다.

명백하게, 실제의 중지 시간은 설계의 문제이고, 스프링(86)의 특성들, 저장소(82)의 용적, 작용되는 진공 수준 및 고정 오리피스(80)의 크기에 좌우된다.

제4A-4D도는 각각, "진공 오프(off)" 모우드, "진공 적용" 모우드, "진공 온(on)"모우드, 및 "환류"모우드인 4개의 기본 위치들에 있는 본 발명의 정펄스 장치(22)를 도시한다.

먼저 제4A도에서, 정펄스 장치(22)는 하우징(88)을 포함하고, 그 하우징은 서로 결합되는 하부 하우징부분(90)과 상부 하우징 부분(92)으로 편리하계 구성된다. 하우징(88)에는 수집 용기(18)(제1도)와 연결되어 결국 조정된 진공원과 연결되는 입구(94)가 있다. 출구(96)도 역시 하우징(88)에 형성되어 있고 그 출구는 환자 카테테르에 직접 또는 그에 인접하여 연결되도록 되어 있다. 입구(94)와 출구(96)사이에 밸브 수단이 배치되는데, 이 밸브 수단은 밸브 시이트(98)와 가동 밸브 부재(100)로 형성되며, 그 가동 밸브 부재는 입구(94)와 출구(96)사이의 흐름을 제어하기 위해 밸브 시이트(98)와 결합하고 분리되게 이동한다. 가동 밸브 부재(100)에는 밸브 시이트(98)와 결합하는 절두 원추형 면(102)이 있고, 또한 가동 밸브 부재(100)는 밸브 시이트(98)로부터 먼쪽으로 상방으로 향하는 환형 융기부(104)를 가진다.

가동 밸브 부재(100)는 위로 달려 있는 밸브 연장부(106)를 포함하고, 그 밸브 연장부는 가동 밸브 부재에 초음파 용접된다. 가동 밸브 부재(100)를 밸브 시이트(98)에 대해 폐쇄위치쪽으로 바이어스하도록 작용하는 소형 스프링(108)에 의해 스프링 바이어스가 제공된다. 그러나, 이 스프링 바이어스는 아주 작고, 소형 스프링(108)의 하단부가 밸브 연장부(106)에 형성된 내측 턱(110)상에 안착하고 그의 상단부가 가동 캡(112)의 하단에 의해 유지되게 그 소형 스프링(108)을 설치함으로써 달성되는 예비하중에 의해 그 스프링 바이어스가 발생된다. 가동 캡(112)은 중형 스프링(114)에 의해 밸브 연장부(106)쪽으로 바이어스되고, 그스프링은 다른 단부가 하우징(88)의 상부에 안착된채 가동 캡(112)의 플랜지에 대해 작용한다. 그 가동 캡(112)은 보유기(116)내에 들어가 있고, 그 보유기는 가동 캡(112)을 제위치에 보유하고 그의 내측 턱(117)에 의해 가동 캡의 하향 이동을 제한한다. 제4A도에서 알 수 있듯이, "진공 오프" 모우드에서, 최하 위치의 가동 캡(112)은 최하 위치에 있는 밸브 연장부(106)의 상단부와 직접 접촉하지 않고, 그대신, 가동 캡(112)이 최하 위치에 있을 때의 그 가동 캡의 저부와 밸브 연방부(106)가 최하 위치에 있을때의 그 밸브 연장부의 상부 사이에 약 1.016mm(0.040인치)의 틈(118)이 유지된다. 중형 스프링(114)에 의해 발휘되는 스프링 상수 또는 바이어스는 소형 스프링(108)의 스프링 상수보다 더 크다.

제4A도의 위치에서, 환형 피스톤(120)은 가동 밸브 부재(100)를 둘러싸고 있지만 가동 밸브 부재(100)와 무관하게 움직인다. 이 환형 피스톤(120)은 가동 밸브 부재(100)의 환형 융기부(104)와 직접 결합하고 대형스프링(122)의 바이어스에 의해 가동 밸브 부재(100)를 그의 폐쇄 위치쪽으로 밀며, 그 대형 스프링은 예비압축되고, 그의 하단부가 환형 피스톤(120)의 환형 홈(124)내에 보유되고 다른 단부는 하우징(88)의 상부에 대해 접촉하여 스프링 보유기(126)에 의해 제위치에 유지된다. 따라서, 제4A도에 "진공 오프"모우드에서, 대형 스프링(122)은 가동 밸브 부재(100)를 밸브 시이트(98)에 대해 그의 폐쇄 위치에 보유시키는데 있어 추가힘으로서 작용한다.

격막(1128)이 상부 하우징 부분(92)에 제어실(130)을 형성하고, 이 제어실(130)은 진공 신호 라인(20)(제1도)과 연결되도록 되어 있는 제어 포오트(port) (132)를 제외하고는 밀봉된다. 격막(128)의 외주 연부는 서로 초음파 용접될 수 있는 하부 하우징 부분(90)과 상부 하우징 부분(92)사이에 끼워져서 하♀징(88)에 고징된다. 격막(128)의 내연부는 역시 초음파 용접 연결될 수 있는 그 격막의 아래부분과 밸브 연장부(106)를 연결하여 가동 밸브 부재(100)에 밀봉된다. 또한, 격막(128)은 그의 외주변과 내연부 중간에서 환형 피스톤(120)에 밀봉되고, 그 밀봉은 환형 피스톤(120)에 초음파 용접될 수 있는 환형 캡(134)에 의해 격막(128)을 환형 피스톤(120)에 대해 압박함으로써 달성될 수 있다.

도시되어 있는 바대로, 격막(128)은 가요성 재료의 단일 조각이지만, 1쌍의 로울링 밀봉부들, 즉, 외측 로울링 밀봉부(136)와 내측 로울링 밀봉부(138)를 형성하는 목적을 여전히 달성하면서 2개의 별도의 격막들로 쉽게 만들어질 수도 있다. 로울링 밀봉부들(136,138) 각각은 가동 밸브 부재(100)와 환형 피스톤(120)의 서로에 대한 독립적인 운동을 허용하면서도 제어실(130)을 유지한다.

제1도와 제4A-4D도에서 정펄스 장치(22)의 작동이 쉽게 이해될 수 있다. 최초 가동시, 정펄스 장치(22)는 제4A도에 도시된 위치에 있다. 이때의 사이클에서, 입구(94), 출구(96) 및 제어 포오트(132)는 모두 대기압에 있다. 가동 밸브 부재(100)가 밸브 시이트(98)에 대해 밀봉된 최하 위치에 있기 때문에 밸브수단은 폐쇄되고, 따라서 입구(94)와 출구(96)사이는 전혀 소통하지 않는다. 가동 밸브 부재(100)가 그 위치에 보유될때 그 가동 밸브 부재는 환형 융기부(104)에 대해 작용하는 환형 피스톤(120)에 의해 그리고 대형 스프링(122)과 소형 스프링(108)의 바이어스에 의해 그 위치에서 유지된다. 물론 대형 스프링(122)과 소형 스프링(108) 모두는 예부 하중이 걸려있다. 그러므로, 카테테르(26)는 때때로 위(胃)내 조직의 정압 때문에 대기압을 약간 상회할 수도 있지만, 중력이나 차압 때문에 일어날 수 있는 어떠한 배출도 폐쇄된 밸브수단에 의해 방지된다.

제4B도의 "진공 적용" 모우드에서, 제4B도는 제어 유니트(12)가 대기압에서 진공 모우드로 전환된 약간후의 정펄스 장치(22)를 도시하고, 두 수준의 진공들이 정펄스 장치(22)에 적용되고 있다. 조정된 진공이 입구(94)에 적용되고 있고, 조정될 필요가 없고 특정 병원 시스템의 파이프라인 진공 수준인 진공이 진공신호 라인(20)에 의해 제어 포오트(132)에 적용되고 있다.

처음에, 그러한 수준의 진공들이 족용됨에 따라, 제어실(130)내 조정안된 진공은 환형 피스톤(120)상에 마이너스 합력을 발생시키는데, 그 이유는 환형 피스톤(120)의 아래면이 대개압이나 그에 가까운 압력에 있고 정펄스 장치(22)의 출구(96)가 대기압에 있기 때문이다. 가동 밸브 부재(100)는 여전히 폐쇄되고, 따라서 입구(94)의 조정된 진공은 출구(96)에 도달할 수 없기 때문에 그 합력에 영향을 주지 않는다.

따라서, 환형 피스톤(120)상의 마이너스 합력은 그 피스톤을 밸브 시이트(98)에서 멀리 상향 이동시켜 가동 밸브 부재(100)의 환형 융기부(104)와의 접촉에서 떨어지게 들어 올린다. 그러므로, 대형 스프링(122)에 의해 가동 밸브 부재(100)에 작용된 스프링 바이어스는 제거되고, 가동 밸브 부재(100)는 존재하는 모든 차압에 의해 그리고 소형 스프링(108)에 의해 작용된 오히려 작은 바이어스에 의해 밸브 시이트(98)에 대해 폐쇄 위치에 보유된다. 환형 피스톤(120)이 제어실(130)을 외해시키면서 계속 상향 이동함에 따라, 그 피스톤은 출구(96)와 카테테르(26)를 통하여 환자에게 진공을 유도한다. 격막(128)아래에 환류실(140)이 형성되고 그 환류실은 확장되고 제어실(130)의 조정안된 진공과는 물론 분리된다. 최종적으로, 환형 피스톤(120)이 입구(94)에 이미 적용된 조정된 진공과 거의 같은 충분한 진공을 출구(96)에 형성하며, 이때, 가동 밸브부재(100)상에 힘들이 작용한다. 즉, 제어실(130)의 조정안된 진공, 입구(94)의 조정된 진공, 출구(96)의 조정된 또는 거의 조정된 진공, 및 소형 스프링(108)의 작은 바이어스가 가동 밸브 부재(100)를 밸브 시이트(98)와의 접촉에서 철회시켜 입구(94)와 출구(96)사이의 밸브 수단을 열어서, 조정된 진공라인(24)으로부터의 조정된 진공이 카테테르(26)에 도달되게 한다. 따라서, 특정 환자를 위해 처방된 조정된 진공이 배출되어질 환자 체강에 적용되고, 환형 피스톤(200)이나 가동 밸브 부재(100)의 계속적인 이동에도 불구하고 더 높은 진공이 환자에 전혀 도달되지 않는다.

제4B도에 도시된 정펄스 장치(22)의 위치는, 가동 밸브 부재(100)가 단지 소형 스프링(108)의 비교적 작은 바이어스를 이겨내야 가동 밸브 부재(100)가 밸브 시이트(98)에서 멀리 이동하여 틈(118)을 폐쇄하도록 되어 있다. 가동 밸브 부재(100)는 밸브 수단을 충분히 열수 있도록 밸브 시이트(98)에서 대략 1.016mm(0.040인치)만큼 이동하였다. 그후 밸브 시이트(98)에서 멀어지는 가동 밸브 부재(100)의 그 이상의 이동은 중형 스프링(114)의 더 큰 바이어스에 의해 방지된다.

이때 카테테르(26)를 통하여 환자에게 조정된 진공이 적용되지만, 가동 밸브 부재(100)와 환형 피스톤(120)은 둘다 밸브 시이트(98)에서 멀리 계속 철회된다. 그러나 이들은 둘다 거의 같은 힘의 작용을 받기 때문에 거의 같은 속도로 이동한다. 환형 피스톤(120)상에는 대형 스프링(122)의 힘 외에, 환형 피스톤(120)의 환형 지역상에 작용하는 제어실(130)내 조정안된 진공과 환형 피스톤(120)의 환형 지역상에 작용하는 입구(94)와 출구(96)의 조정된 진공간의 차이로 인해 차압이 발생된다. 가동 밸브 부재(100)상에도, 중형 스프링(114)과 소형 스프링(108) 둘다의 힘외에, 가동 밸브 부재(100)의 상부지역상에 작용하는 제어실(l30)의 조정안된 진공과 가동 밸브 부재(100)의 하부 지역상에 작용하는 입구(94)와 출구(96)의 조정된 진공간의 차이로 인해 차압이 발생된다. 결국, 가동 밸브 부재(100)와 환형 피스톤(120)은 둘다 제4C도에 도시된 그들의 최대 철회 위치에 도달하고, 체액을 배출하게끔 밸브수단이 최대로 개방되어 환자에게 조정된 진공을 적용시킨다.

제4C도는 "진공 온" 모우드를 도시하고, 여기서 조정안된 진공이 방금 와해된 제어실(130)을 그러한 진공에 유지하도록 제어 포오트(132)에 적용되어 대형 스프링(122), 중형 스프링(114)과 소형 스프링(108)을 압축하는 최대 철회 위치들에 환형 피스톤(120)과 가동 밸브 부재(100)를 보유한다. 조정된 진공이 계속해서 입구(94)에서 출구(96)로 그리고 카테테르(26)로 가서 환자에게 적용되고, 기체들이나 다른 체액들이 최대로 개방된 밸브 수단을 통하여 철회되어 수집 용기(18)에 모아진다.

제어 유니트(12)가 제2도의 통로(36)의 진공 신호를 방출하도록 대기압으로 전환될 때까지, 정펄스 장치는 계속해서 제4C도의 위치에 있는다. 상술되었듯이, 처음에는, 조정된 진공 라인들(16,24)의 조정된 진공만이 대기압으로되고, 입구(94), 출구(96) 및 카테테르(26)를 거친 환자 체강은 즉시 대기압으로 된다. 수초의 지연이 있은후, 진공 신호 라인(20)을 통해 제어 포오트(132)와 제어실(130)도 역시 대기압으로 된다. 환류실(140)과 입구(94)와 출구(96)와 마찬가지로 제어실(130)도 대기압으로 환원된다. 따라서 대형스프링(122), 중형 스프링(114) 및 소형 스프링(108)에 의해 가동 밸브 부재(100)와 환형 피스톤(120)상에 작용하는 조합된 힙들로 인해 가동 밸브 부재(100)와 환형 피스톤(120)이 밸브 시이트(98)쪽으로 이동된다. 제4C도에서 알수 있듯이, 가동 밸브 부재(100)의 이동 거리는 환형 피스톤(120)의 행정과 비교해 볼때 비교적 짧고, 따라서 가동 밸브 부재(100)가 밸브 시이트(98)에 대해 더 빨리 착좌하여서 출구(96)와 입구(94)사이의 흐름을 차단하고 환류실(140)을 입구(94)로부터 격리시킨다.

제4D도에 도시된 바대로, 밸브 수단은 폐쇄되지만, 환형 피스톤(120)은 여전히 나머지 행정중에 있고,그 피스톤이 밸브시이트(98)쪽으로 계속 이동함에 따라, 환류실(140)이 와해되고 그 환류실(140)내의 체액은 출구(96)를 통해 카테테르(26)와 환자쪽으로 강제 역류된다. 가동 밸브 부재(100)가 폐쇄되기 때문에, 환류실(140)에 남아있는 모든 체액은 카테테르의 통로들을 세정하도록 출구밖으로 억지로 흐른다. 환류실(140)이 완전히 와해되면, 환형 피스톤(120)이 다시 가동 밸브 부재(100)의 환형 융기부(104)상에 착좌되고, 따라서, 밸브 수단을 폐쇄된 채 보유하도록 대형 스프링(122)의 바이어스가 재차 작용하여, 사이클이 완료된다. 제어 유니트(12)가 계속 작동함에 따라 사이클이 계속 반복된다.

Claims (2)

1. 환자 체강에서 체액을 배출하고, 이물질을 세정하도록 그 배출된 체액의 일부를 환자 체강쪽으로 선택적으로 역류시키는 시스템에 사용하는 정펄스 장치(22)로서, 조정된 진공원과 연결되는 입구(94)와 환자 체강내의 제위치에 있는 환자 카테테르(26)와 연결되는 출구(96)가 있는 하우징(88)과, 상기 하우징(88)내에서 상기 입구(94)와 상기 출구(96)중간에 있고 평상시 폐쇄되어 있는 밸브 수단(98,100)과, 상기 하우징(88)내에서 상기 밸브 수단과 상기 출구 사이에 형성되어 있는 환류실(140)과, 상기 출구(96)로부터 체액을 배출하고 상기 출구에 진공을 유도하도록 상기 환류실(140)을 소정 시간 간격으로 확장시키는 수단(120,130)과, 상기 조정된 진공원으로부터의 진공이 환자 체강에 도달되도록 상기 출구(96)의 진공 수준이 소정량에 이르는 순간이나 그 이전에 상기 밸브 수단을 초기에 소정 거리만큼 개방시킬 수 있게 하는 수단(130,108)과, 소정 시간후 상기 밸브 수단(98,100)을 폐쇄시키고 상기 밸브 수단의 폐쇄후 상기 환류실(140)에 들어있는 체액을 상기 출구(96)를 통하여 환자 체강으로 강제 역류시키도록 상기 환류실(140)을 와해시키는 바이어스 수단(122,114,108)을 포함하는, 체액 배출 시스템용 정펄스 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 밸브 수단(98,100)은, 상기 출구(96)에 유도된 상기 진공이 상기 조정된 진공원의 진공 수준과 거의 같을때 개방되도록된 정펄스 장치.

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