(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジングと、駆動膜と、少なくとも第１位置と第２位置の間で前記駆動膜を動かすように構成された少なくとも１つの駆動デバイスとを備える駆動ユニットと、
ハウジングと、流体吸込口から流体吐出口に通じる流路と、前記流路の少なくとも一部分を画定する少なくとも１つの被駆動膜とを備える被駆動ユニットとを備える流体ポンプであって、前記被駆動ユニットは、前記被駆動膜を前記駆動膜に連結するように前記駆動ユニットに選択的に物理的に連結されるように構成され、それによって、前記駆動膜が動くと前記被駆動膜も動き、流体が、前記流体吸込口から前記流体吐出口まで前記被駆動ユニットを通してポンプ圧送される、流体ポンプであって、
前記駆動膜と前記被駆動膜が物理的に真空結合可能なように前記駆動ユニットが前記被駆動ユニットに物理的に連結されるときに前記駆動膜と前記被駆動膜の界面に隣接する位置まで延びる少なくとも１つの真空ラインを含む、流体ポンプ。
【請求項２】
前記真空ラインが、前記被駆動ユニットの前記ハウジングを通って延びる、請求項１に記載の流体ポンプ。
【請求項３】
前記被駆動ユニットの前記ハウジングが、上面と底面とを有し、前記被駆動膜が、前記被駆動ユニットの前記ハウジングの前記底面の少なくとも一部分の全体にわたって延びる、請求項１に記載の流体ポンプ。
【請求項４】
ポンプ・チャンバが、前記被駆動ユニットの前記流路に沿って画定され、前記ハウジングの凹部部分と、前記被駆動膜の少なくとも一部分とを含む、請求項１に記載の流体ポンプ。
【請求項５】
前記駆動ユニットの前記駆動デバイスが、上昇位置と下降位置の間で移動可能なピストンを備える、請求項１に記載の流体ポンプ。
【請求項６】
前記駆動デバイスが、
少なくとも１つの領域において、前記駆動膜によって境界を画された容積可変の流体チャンバを備え、前記ピストンが動くと、前記流体チャンバの容積が変化する、請求項５に記載の流体ポンプ。
【請求項７】
前記容積可変の流体チャンバが、少なくとも一部は、伸縮可能なベローズにより画定される、請求項６に記載の流体ポンプ。
【請求項８】
前記駆動デバイスが、前記ピストンを動かすように構成された駆動機構を更に備える、請求項５に記載の流体ポンプ。
【請求項９】
前記駆動機構が、リニア・ステッピング・モータを備える、請求項８に記載の流体ポンプ。
【請求項１０】
前記被駆動ユニットが、ポンプ・チャンバと、前記流体吸込口から前記ポンプ・チャンバに通じる流体吸込路と、前記ポンプ・チャンバから前記流体吐出口に通じる流体吐出路とを備える、請求項１に記載の流体ポンプ。
【請求項１１】
前記流体吸込路及び流体吐出路を通る流体の流れを選択的に制御するように構成された少なくとも１つの流量制御デバイスを含む、請求項１０に記載の流体ポンプ。
【請求項１２】
前記少なくとも１つの流量制御デバイスが、前記被駆動膜が前記流体吸込路を通る流れを阻害する第１位置と、流れが前記流体吸込路を通ることが可能な第２位置の間で、前記被駆動膜の第１部分を動かすように構成された吸込アクチュエータと、前記被駆動膜が前記流体吐出路を通る流れを阻害する第１位置と、流れが前記流体吐出路を通ることが可能な第２位置の間で、前記被駆動膜の第２部分を動かすように構成された吐出アクチュエータとを備える、請求項１１に記載の流体ポンプ。
【請求項１３】
前記吸込アクチュエータが、前記駆動ユニットから延びる制御棒を備え、前記吐出アクチュエータが、前記駆動ユニットから延びる制御棒を備え、前記駆動ユニットが、前記被駆動膜の前記第１部分及び第２部分の前記第１位置に対応する伸長位置と前記第２位置に対応する収縮位置の間で、前記吸込アクチュエータ及び前記吐出アクチュエータを動かすように構成された駆動機構を備える、請求項１２に記載の流体ポンプ。
【請求項１４】
前記駆動機構が、前記吐出アクチュエータに関連したソレノイドと、前記吸込アクチュエータに関連したソレノイドとを備える、請求項１３に記載の流体ポンプ。
【請求項１５】
ハウジングと、駆動膜と、少なくとも第１位置と第２位置の間で前記駆動膜を動かすように構成された少なくとも１つの駆動デバイスとを備える駆動ユニットを提供するステップと、
ハウジングと、流体吸込口から流体吐出口に通じる流路と、前記流路の少なくとも一部分を画定する少なくとも１つの被駆動膜とを備える被駆動ユニットを提供するステップと、
前記被駆動膜が前記駆動膜に隣接して設置されるように前記被駆動ユニットと前記駆動ユニットを接続するステップと、
前記被駆動膜を前記駆動膜に真空接続するステップであって、前記ポンプを真空源に接続して、真空を前記非駆動膜と前記駆動膜との界面に適用する真空接続ステップと、
前記駆動膜を動かし、それによって、前記被駆動膜が前記駆動膜と共に動き、流体が、前記流体吸込口から前記流体吐出口まで前記被駆動ユニットを通してポンプ圧送されるステップとを含む、流体をポンプ圧送する方法。
【請求項１６】
前記駆動膜を動かすステップが、前記被駆動膜によって一部が境界を画される容積可変の流体チャンバの容積を変化させるステップを含む、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記容積を変化させるステップが、伸長位置と収縮位置との間にあるピストンを移動するステップを含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記被駆動ユニットは、ポンプ・チャンバと、前記流体吸込口から前記ポンプ・チャンバに通じる流体吸込路と、前記ポンプ・チャンバから前記流体吐出口に通じる流体吐出路とを備え、前記流体吸込路を通る流体の流れを選択的に制御するステップと、前記流体吐出路を通る流体の流れを選択的に制御するステップとを、更に含む請求項１６に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体ポンプに関し、特に薬物送達ポンプに関する。
【背景技術】
【０００２】
多種多様な薬物送達ポンプが知られている。一般に、これらのポンプは、圧力をかけて流体を流体源から患者へ送達するように構成される。
【０００３】
ポンプが再使用可能であるためには、少なくともポンプの流体接触部分は、滅菌可能でなければならない。これは、ポンピング機構及び流路が単一ユニットの一部である一体型ポンプには困難である。このため、流路要素と協同する再使用可能なポンピング・ユニットを有するポンプが開発された。このように、流路要素は、ポンピング・ユニットから分離して、殺菌及び再利用を行うことができる。
【０００４】
これらの再使用可能なポンプには、しかしながらいくつかの欠点がある。まず、多くの設計は非常に複雑で、そのため製造費及び維持費が高くなり、信頼性が低くなる。加えて、ポンプには一般に１つ又は複数の設計問題があり、そのため性能が最適ではない。例えば、ポンプは流量センサを含むことが望ましく、しかもこのような特徴は、多くの場合、再使用可能なポンプの設計と矛盾する。これらのポンプは更に、一般に望ましくないコンプライアンスを有する。「コンプライアンス」とは、ポンプの吸込口と吐出口の間の領域における単位圧力変化当たりの容積という尺度である。多数の市販ポンプは、望ましくないコンプライアンスに著しく影響され、その結果、吸込圧及び出力圧が変化すると、平均流量及び瞬間流量がいずれも大幅に変化する。
【０００５】
例えば、１つの再使用可能なポンプの設計が、ＩＶＡＣ５００シリーズ（５５０、５７０、５８０など）のリニア蠕動ポンプにより示される。これらのポンプは、順に閉塞する指部を使用して、別の管の吸込端から吐出端まで閉塞位置を前進させることによって、流体を蠕動的に前進させる。管のコンプライアンスが、吸入圧に対する平均流量の感度を左右する。これらのポンプの平均流量は、出力圧の影響を全く受けない。しかし、流れの均一性は、出力圧及びポンプ・セグメントのコンプライアンスが増加するにつれて低下する。
【０００６】
再使用可能なポンプの他の実例は、Ａｌａｒｉｓ  ＬＶＰ  Ｍｏｄｕｌｅ及びＡｓｅｎａ  ＧＰポンプである。これらは、２つの有効なポンピング領域及び２つの弁を備えた従来の円筒形の管を使用するデュアル・チャンバ・ポンプである。２つの弁の１つは、上部ポンピング領域より上にあり、もう１つは、上部ポンピング領域と下部ポンピング領域の間にある。上部ポンプ領域の実充填容積が、周期的にポンプ圧送される容積を規定し、この領域が弾力を有するため、吸込圧の変化が実際の送出容積に影響を及ぼす。下部ポンプ領域は、上部チャンバが充満状態の間に流体を送出し、その結果、流れの出力を促進する。高い出力圧が存在する場合、下部オクルーダが開くと、流体が上部ポンプ領域に逆流する。上部オクルーダが開くと、この過剰な容積が滴下チャンバへ戻り、したがって、ポンプ圧送される実容積を減少させ、流れの均一性を妨げる。デュアル・チャンバ・ポンプの第２の欠点は、空気がポンピング・チャンバの中に流入する可能性があることである。これが起こると、コンプライアンスが増加するだけでなく、実ポンピング容積が直ちに減少する。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一態様は、流体ポンプと、流体をポンプ圧送又は移動させる方法である。
【０００８】
流体ポンプの一実施例は、駆動ユニットと被駆動ユニットとを備える。この駆動ユニットは、ハウジングと、駆動膜又は駆動用膜と、駆動用膜を少なくとも第１位置と第２位置の間で動かすように構成された少なくとも１つの駆動デバイスとを備える。被駆動ユニットは、好ましくはポンプの流体接触部分として構成され、したがってポンプの使い捨て部分を備える。被駆動ユニットは、ハウジングと、流体吸込口から流体吐出口に通じる流路と、この流路の少なくとも一部分を画定する少なくとも１つの被駆動膜とを備える。
【０００９】
被駆動ユニットは、被駆動膜を駆動用膜に連結するように駆動ユニットに選択的に連結されるように構成され、それにより、駆動膜が動くと被駆動膜も動き、流体が、流体吸込口から流体吐出口へ被駆動ユニットを介してポンプ圧送される。好ましくは、駆動用膜と被駆動膜は、これらの膜の界面に延びる真空経路又は真空ラインに真空源を適用するなどによって、真空接続される。
【００１０】
駆動ユニットは、駆動用膜を動かすように構成された駆動デバイスを含む。一実施例において、駆動膜は、容積可変の流体チャンバの境界の一部分を形成する。駆動デバイスは、チャンバの容積を変化させるためのピストン又は他の部材を含む。別の実施例では、駆動用膜は、１つ又は複数のアクチュエータなどによって直接に動かされる。
【００１１】
ポンプは、流体吸込口及び流体吐出口の弁又は制御装置など、流量制御装置を含むことができる。ポンプは、エア・トラップ、気泡検出器、（１つ又は複数の）圧力センサ、及び流体ライン・コネクタなどの特徴を含むこともできる。
【００１２】
方法の一実施例は、駆動ユニットと、使い捨て即ち被駆動ユニットとを提供するステップと、使い捨てユニットの被駆動膜が駆動ユニットの駆動用膜に隣接して設置されるように被駆動ユニットと駆動ユニットを接続するステップとを含む。この方法は、被駆動膜を駆動用膜に真空接続するステップと、駆動用膜を動かし、それによって、被駆動膜が駆動用膜と共に動かされ、流体が、流体吸込口から流体吐出口まで被駆動ユニットを通してポンプ圧送されるステップとを更に含む。
【００１３】
従来技術に対する本発明の更なる目的、特徴、及び利点は、以下の図面の詳細な説明を添付の図と併せ読めば明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施例による流体ポンプの斜視図である。
【図２】ポンプの使い捨て部分がその駆動部分と分離された、図１に示すポンプの断側面図である。
【図３】ポンプの使い捨て部分が駆動部分に載置され、ポンプが第１のポンピング状態である、図２のポンプを示す図である。
【図４】第２のポンピング状態である、図２のポンプを示す図である。
【図５】ポンプの使い捨て部分をその駆動部分から分離して示す、本発明の別の実施例による真空結合された流体ポンプの断側面図である。
【図６】ポンプの使い捨て部分が駆動部分に載置された、図５のポンプを示す図である。
【図７Ａ】図５及び図６に示すポンプの使い捨て部分の底面図である。
【図７Ｂ】図５及び図６に示すポンプの駆動部分の上面図である。
【図８Ａ】本発明の別の実施例による流体ポンプの使い捨て部分の底面図である。
【図８Ｂ】図８Ａに示す使い捨て部分の上面図である。
【図９Ａ】本発明の一実施例による第１の駆動機構を示す図である。
【図９Ｂ】本発明の別の実施例による第２の駆動機構を示す図である。
【図９Ｃ】本発明の更に別の実施例による第３の駆動機構を示す図である。
【図９Ｄ】本発明の更に別の実施例による第３の駆動機構を示す別の図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下の説明では、多数の具体的な詳細は、本発明のより完全な説明を提供するために記載される。しかし、本発明はこれらの具体的な詳細がなくても実施できることは、当業者には明らかであろう。他の例において、本発明を不明瞭にしないように、よく知られた特徴については詳細に説明していない。
【００１６】
一般に、本発明は流体ポンプを備える。このポンプは、流体源から患者へ薬物をポンプ圧送するのに使用されるなど、医学分野において特有の有用性を有する。一般に、ポンプは、第１の即ち使い捨て部分と、第２の即ち駆動部分とを有する。使い捨て部分は、好ましくは流体接触部分として構成され、流体吸込口と、流体吐出口と、この両者の間の流路とを画定する。駆動部分は、流体を流体吸込口から流体吐出口に移動させるために使い捨て部分と係合するように構成される。使い捨て部分は、駆動部分に選択的に連結されるように構成される。一実施例において、使い捨て部分と駆動部分は真空結合される。
【００１７】
まず図１〜図３を参照して本発明を説明する。これらの図は、概念的又は基本的な構成における本発明の一実施例を示す。図１に示すように、流体ポンプ２０は、好ましくは被駆動ユニット即ち部分２２と、駆動ユニット即ち部分２４とを備える。好ましい一実施例において、被駆動部分２２は、使い捨て（即ち、１回などの限定された回数、駆動部分と併用されてから廃棄される）として構成され、したがって本明細書において、使い捨てユニット又は部分と呼ぶ。
【００１８】
一実施例において、使い捨て部分２２は、流体吸込口２８と流体吐出口３０とを画定するハウジング２６を備える。同様に駆動部分２４は、ハウジング３２と、少なくとも１つの駆動要素３４とを備える。好ましい一実施例において、使い捨て部分２２と駆動部分２４は、真空結合されるように構成される。したがって、駆動部分２４は真空経路３７を含むことができる。
【００１９】
図１〜図３において、ポンプ２０の使い捨て部分２２のハウジング２６及び駆動部分２４のハウジング３２は、略円筒形として示される。本明細書において詳述するように、使い捨て部分２２及び駆動部分２４は様々な構成を有することができる。
【００２０】
図２を参照すると、一実施例において、使い捨て部分２２は上面と底面とを有する。この底面は、ポンプ２０の駆動部分２４の上面と嵌合するように構成される。使い捨て部分２２及び駆動部分２４は、隣り合う構成又は駆動部分２４が使い捨て部分２２に載置される位置など、他の方法又は位置で嵌合又は接続するように構成されることができる。
【００２１】
流体路が、使い捨て部分２２の流体吸込口２８から流体吐出口３０まで画定される。好ましくは、この流体路は、ハウジング２６により画定される。一実施例において、この流体路は、ポンプ・チャンバ３６と、流体吸込口２８からポンプ・チャンバ３６に通じる流体吸込路３８と、ポンプ・チャンバ３６から流体吐出口３０に通じる流体吐出路４０とを備える。一実施例において、流体吸込路３８及び流体吐出路４０は、ハウジング２６を通る通路である。
【００２２】
図示するように、ポンプ・チャンバ３６は、使い捨て部分２２のハウジング２６の底面の凹部領域を備える。一実施例において、この凹部領域は、略ドーム形又は半球形である（即ち、円形の周辺部を有するが、その深さに沿って直径が変化する）。加えて、ポンプ２０は、第１膜即ち被駆動膜４２を備える。一実施例において、被駆動膜４２は使い捨て部分２２の凹部領域をまたがるか又はこれを覆い、したがって、その部分を囲んでポンプ・チャンバ３６を形成するか又はそうでなければポンプ・チャンバ３６の境界の少なくとも一部分を形成する。以下に詳述するように、被駆動膜４２は、好ましくは使い捨て部材２２のハウジング２６に対して動くように構成される柔軟な弾性部材を備える。
【００２３】
駆動部分２４の駆動要素３４は、好ましくは、使い捨て部分２２のハウジング２６に対して被駆動膜４２を選択的に動かし、それによって、ポンプ・チャンバ３６の容積を変化させるように構成される。このように、以下に詳述するように、流体は使い捨て部分２２の吸込口２８から吐出口３０へポンプ圧送される。
【００２４】
本明細書において詳述するように、駆動要素３４は多種多様な要素又は機構を備えることができる。図２に示すように、駆動要素３４は、ポンプ２０の駆動部分２４のハウジング３２の一部分に移動可能に配置されたピストン４４の動きに応答して移動可能な駆動膜又は駆動用膜４６を備える。この構成において、駆動用膜４６は流体により駆動される。具体的には、駆動用膜４６は、容積可変の流体チャンバ４８と関連していて、好ましくはその境界部分を含む。ピストン４４もチャンバ４８の少なくとも一部分を画定し、ピストン４４が（伸長位置と収縮位置の間でなど）移動可能であり、チャンバ４８の容積は変化し得る。
【００２５】
好ましくは、駆動用膜４６は、ハウジング３２の上部部分と、ハウジング３２に選択的に連結される保持器５０の間に、駆動用膜４６の周辺部を設置するなどによって、駆動部分２４のハウジング３２に接続される。
【００２６】
流体５２は、ピストン４４の上部と駆動用膜４６の間に配置される。以下に詳述するように、ピストン４４の動きによって、駆動膜４６が近づいたり遠ざかったりし（動きの範囲は、所望の流量などに基づいて変化することができ、動きは、ハウジングに対して凸形になる位置、凹形になる位置、及び／又は中立の位置か平坦な位置の間であってよい）、したがって、ポンプ２０の使い捨て部分２２の被駆動膜４２を動かす。以下に詳述するように、ピストン４４を動かすために、１つ又は以上の機構を設けてもよい。
【００２７】
被駆動膜４２と駆動用膜４６は、互いと共に動くように構成される。好ましい一実施例において、駆動用膜４６と被駆動膜４２は互いに連結される。様々な手段をこのために利用できる。好ましくは、これらの手段は、ポンプ２０の使い捨て部分２２をポンプの駆動部分２４に選択的に接続し、（別の使い捨て部分を接続するなどのために）ポンプの駆動部分２４から外すことができる。
【００２８】
一実施例において、被駆動膜４２と駆動用膜４６は真空結合される。図示するように、真空路３７はこのために設けられる。好ましくは、真空路３７は、真空源から駆動膜４６に隣接する領域（及び被駆動膜４２、又は使い捨て部分２２がポンプ２０の駆動部分２４に接続されるときの被駆動膜４２と駆動用膜４６の界面）に通じる。以下に詳述するように、好ましくは、路３７を通して適用された真空が、被駆動膜４２と駆動用膜４６を真空接続する。
【００２９】
ここで、本発明によるポンプ圧送方法を、図３及び図４を参照して説明する。一般に、駆動要素３４を作動させると、ポンプ・チャンバ３６の容積が変化し、したがって、流体が、流体吸込口２８に吸込まれて流体吐出口３０から外に吐出される。使用中、使い捨て部分２２は、駆動部分２４に載置又は接続される。次に、被駆動膜４２を駆動用膜４６に真空結合するように、真空ライン３７を真空源に接続するなどによって、真空が適用される。
【００３０】
図４を参照すると、ピストン４４が下方へ動くと、流体チャンバの容積が増加する。これにより、駆動用膜４６と、したがってこれに連結された被駆動膜４２が下方に引っ張られる。このため、ポンプ・チャンバ３６の容積が増加し、流体が、流体吸込口２８を通って、流体吸込路３８に沿って、ポンプ・チャンバ３６に吸込まれる。
【００３１】
図３に示すように、ピストン４４が上方へ動くと、流体チャンバ４８の容積が減少し、流体圧が増加して、駆動用膜４６が上方又は外向きに強制的に引っ張られる。これにより、被駆動膜４２が内側に動き、したがってポンプ・チャンバ３６の容積が減少する。このため、流体が、ポンプ・チャンバ３６から流体吐出路４０を通って流体吐出口３０に移る。この点に関しては、ポンプの駆動部分２４のポンピング・チャンバ４８内の流体の圧力が増加する（ピストン４４が動いた結果、ポンピング・チャンバ４８の容積を減少させるが、その中の流体の量が変化しないままである）間、実際の流体ポンプ・チャンバ３６の流体圧は増加してもしなくてもよいが、そのチャンバの容積が減少し、したがって流体がポンプによりポンプ圧送される（例えば、流体流出抵抗が比較的低く、ポンプを通る全流量が比較的高いとき、実際の流体ポンプ・チャンバ内の流体圧の変化はごく僅か又は低くてもよい）ことに留意されたい。
【００３２】
以下に詳述するように、一実施例において、ポンプの被駆動部分２２を通る流体の流れを選択的に制御するための手段を提供できる。好ましくは、この手段は、ポンプ・チャンバ３６から流体吸込口２８への流体の逆流を防止するように構成される。
【００３３】
動作中、ピストン４４の反復循環がポンピングを生じさせ、それにより、ポンプ２０を通る流体の流れ又はストリームが生じる。
【００３４】
本発明の別の実施例を図５及び図６に示す。同様に、この実施例のポンプ１２０は、第１の即ち使い捨てのユニット又は部分１２２と、第２の即ち駆動ユニット又は部分１２４とを備える。図示するように、本実施例において、使い捨て部分１２２のハウジング１２６は略半球形であり、ドーム形の上部表面と、（以下で詳述される場合を除いて）略平坦な底部表面とを有する。流体吸込路１３８は、ハウジング１２６の上面の流体吸込口１２８からハウジング１２６の底面に通じる。同様に、流体吐出路１４０は、ハウジング１２６の底面からハウジングの上面の流体吐出口１３０に通じる。一実施例において、流体吸込口１２８と流体吐出口１３０は、ハウジング１２６の両側において、同一平面内に配置される。
【００３５】
この場合も、ポンプ・チャンバ１３６は、ポンプ１２０の使い捨て部分１２２の底面において、画定される。ポンプ・チャンバ１３６は、図示するように、ハウジング１２６の底面に達するやや半球形のチャンバである。被駆動膜１４２はハウジング１２６の底面の上を覆って延び、したがってハウジング１２６と協同してポンプ・チャンバ１３６を全体的に囲む。
【００３６】
被駆動膜１４２は、好ましくは、柔軟でしかも弾性的な部材を有する。一実施例において、図示するように、被駆動膜１４２は、ポンプ１２０の使い捨て部分１２２のハウジング１２６の底面とほぼ同一のサイズである。したがって、被駆動膜１４２は、略円形であってもよい。膜１４２は、ロック・リング１５６によってハウジング１２６に固着されることができる。好ましくは、ロック・リング１５６は略環状であり、流体チャンバ１３６に対応する中央開口部１５８を有する。ロック・リング１５６は好ましくは、被駆動膜１４２の周辺部の少なくとも一部分がロック・リング１５６とハウジング１２６の間に設置されるように、ハウジング１２６と係合する。
【００３７】
ポンプ１２０の駆動部分１２４は、やはりハウジング１３２と駆動要素１３４とを備える。一実施例において、ハウジング１３２は略円筒形であり、上面と底面とを有する円筒状外壁を有する。駆動要素１３４は、駆動膜又は駆動用膜１４６を備える。駆動用膜１４６を動かすための手段が設けられている。一実施例において、この手段は、ピストン１４４と流体１５０とを備える。図示された実施例において、ピストン１４４は、駆動部分１２４のハウジング１３２に対して、その内部領域に画定されるチャンバの内部などで、上下に動くように構成される。容積可変の流体チャンバは、ハウジング１３２と、駆動膜１４６と、ベローズ１６０とそれに関連するマウントとにより画定される。
【００３８】
図示するように、ベローズ１６０は上部マウント１６２ａと下部マウント１６２ｂの間に配置され、下部マウント１６２ｂは、ピストン１４４に接続されるかこれと共に動くように構成される。一実施例において、下部マウント１６２ｂは簡単にピストン１４４の頭部を含むことができ、上部マウント１６２ａはハウジング１３２の一部分を含み得る。ベローズ１６０は、アコーディオン状の拡張可能且つ収縮可能な部材を備え、それによって、ピストン１４４の動きによりベローズ１６０が伸縮すると、流体チャンバの容積が変化する（したがって、その中の流体の圧力及び駆動用膜１４６の位置が変化する）。
【００３９】
ポンプ１２０は、駆動用膜１４６が被駆動膜１４２と係合するように構成される。図示された実施例において、被駆動膜１４２はロック・リング１５６の底面から挿入される場合、駆動用膜１４６は駆動部分１２４のハウジング１３２の上面の外側に配置されることができる。図示するように、ハウジング１３２は、ハウジング１３２の上面部分の残りの部分から上向きに延びるフランジ又はマウント１６４を含む。駆動用膜１４６は、このマウント１６４全体にわたって延びる。好ましくは、マウント１６４は、（１）封止がマウント１６４とロック・リング１５６の間に画定され、（２）駆動用膜１４６と被駆動膜１４２が互いに係合するように、ロック・リング１５６の開口部１５８に嵌入するサイズを有する。
【００４０】
上記のように、好ましくは、駆動用膜と被駆動膜が互いと共に動くように、駆動用膜と被駆動膜を選択的に連結するための手段が提供されるが、これにより、ポンプ１２０の使い捨て部分１２２が、駆動部分１２４が別の使い捨て部分１２２と共に再利用可能な形で、駆動部分１２４から取り外されることができる。一実施例において、この手段は、真空ライン１３７を介して真空デバイス又は真空源（図示せず）によって生じる真空封止を含む。真空ライン１３７は、真空デバイス又は真空源から、被駆動膜１４２と駆動用膜１４６の間の界面に通じる。図示するように、真空ライン１３７は、ロック・リング１５６を通って延び（その中に形成された通路を備えるなど）、その中の開口部１５８に至る。真空ライン１３７は、被駆動膜１４２の下のある位置において、ロック・リング１５６の傾斜部分又は凹部部分で終わってもよい。以下に詳述するように、これにより、空気が、駆動用膜１４６と被駆動膜１４２の間の空間から吸込まれ、したがってこの２つの膜を互いに対して真空接続できる。
【００４１】
好ましくは、ポンプ１２０は、流体吸込路１３８と流体チャンバ１３６の間の、及び流体チャンバ１３６と流体吐出路１４０の間の流体の流れを制御するように構成される。具体的には、ポンプ１２０は、流体が流体チャンバ１３６に吸込まれると、流体が流体吸込路１３８を通って吸込まれ、流体吐出路１４０を通って逆流しないように構成されることが望ましい。同様に、流体が流体チャンバ１３６からポンプ圧送されるときに、流体は好ましくは、流体吐出路１４０を通って送出され、流体吸込路１３８を通って流体吸込口へ逆方向に送出されない。
【００４２】
一実施例において、１つ又は複数の弁又は他の流量制御装置がこのために設けられる。図５に示すように、ポンプ１２０は、流体吸込弁又は制御装置と、流体吐出弁又は制御装置を含む。好ましい一実施例において、吸込弁及び吐出弁は被駆動膜１４２を利用し、具体的には、流体チャンバ１３６へ／から通じる流路を選択的に開閉するために膜１４２を利用する。図示された実施例において、被駆動膜１４２の一部分は、使い捨て部分１２２のハウジング１２６の底面で流体吸込路１３８の端を開閉するように、選択的に動かされることができる。同様に、被駆動膜１４２の一部分は、ハウジング１２６の底面で流体吐出路１４０の端を開閉するように動かされることができる。
【００４３】
図示された実施例において、流体路の開閉位置の間で被駆動膜１４２の一部分を選択的に動かすための機構が設けられる。好ましい一実施例において、この機構は、１つ又は複数のアクチュエータを備える。
【００４４】
図示するように、吸込アクチュエータ１６８は、伸縮位置の間で（即ち図に示すように上下に）動き、それにより流体吸込路１３８の領域で被駆動膜１４２を上下に動かすように構成される。図示するように、吸込アクチュエータ１６８は、被駆動膜１４２と係合するように構成された突出部又は端を有するプッシュロッド型要素である。吸込アクチュエータ１６８が被駆動膜１４２と係合できるために、通路１７２は、流体吸込路１３８と位置合わせされてロック・リング１５６内に配置される。
【００４５】
吸込アクチュエータ１６８は、以下で更に詳細に説明する駆動機構などによって、上下に動くように構成される。第１の即ち上昇位置において、吸込アクチュエータ１６８の突出部は、流体吸込路１３８がハウジング１２６の底面と交差する位置でポンプ１２０の使い捨て部分１２２のハウジング１２６の底面に被駆動膜１４２を押圧し、それによって、流体吸込路１３８を閉じる。この時に、流体は通常、流体チャンバ１３６と流体吸込路１３８の間を流れるのを防止される。
【００４６】
図５に示すように、吸込アクチュエータ１６８が第２の即ち下降位置にあるとき、被駆動膜１４２は好ましくは、流体吸込路１３８を遮断しない位置へ動く。被駆動膜１４２が下方に動くのに充分な空間を提供するために、図示するように、ロック・リング１５６の上面は、流体吸込路に対応する位置で凹部を形成してもよい。
【００４７】
流体吸込路１３８が開いているときに、流路が好ましくは、流体吸込路１３８と流体チャンバ１３６の間に画定される。図示するように、流体入口１７４は、このために画定されることができる。流体入口１７４は、流体チャンバ１３６から、流体吸込路１３８の位置における被駆動膜１４２の上の空間まで延びる、ハウジング１２６の底面において、画定された経路又はチャネルを備えることができる。
【００４８】
吐出アクチュエータ１７０は、吸込アクチュエータ１６８に全体的に類似していて、これと同様に動作する。図示するように、吐出アクチュエータ１７０は、流体吐出路１４０とハウジング１２６の底面の交点の位置において、被駆動膜１４２と係合するように構成される。吐出アクチュエータ１７０は、ロック・リング１５６の通路１７６を通って延びる。流体出口１７８は、ハウジング１２６において画定される経路又はチャネルを備え、好ましくは流体チャンバ１３６から、流体吐出路１４０の位置にある被駆動膜１４２の上の空間まで延びる。
【００４９】
好ましくは、吸込アクチュエータ１６８及び吐出アクチュエータ１７０は、ポンプの駆動部分１２４と関連している。吸込アクチュエータ１６８及び吐出アクチュエータ１７０の動きを達成するための駆動機構が設けられる。
【００５０】
図６は、動作のために駆動部分１２４に取り付けられた使い捨て部分１２２を備えるポンプ１２０を示す。図示するように、ロック・リング１５６の底面は、駆動部分１２４の上に載せてある。駆動部分１２４のフランジ１６４がロック・リング１５６の開口部１５８に達し、したがって駆動用膜１４６が被駆動膜１４２に隣接して設置される。真空が真空ライン１３７を介して適用されるとき、駆動用膜１４６と被駆動膜１４２は、一斉に動くように真空結合される。
【００５１】
図７Ａ及び図７Ｂは、加えて、ポンプ１２０の使い捨て部分１２２及び駆動部分１２４を示す。図７Ａは、ポンプ１２０の使い捨て部分１２２の底面図である。この図は、そのハウジング１２６の底面の略円形並びにドーム形のポンプ・チャンバ１３６を示す。流体吸込路１３８及び流体吐出路１４０が更に示される。また、流体入口１７４及び流体出口１７８も示される。
【００５２】
図７Ｂは、ポンプ１２０の駆動部分１２４のハウジング１３２の上面図である。この図は、更に吸込アクチュエータ１６８、吐出アクチュエータ１７０、及び駆動用膜１４６を示す。
【００５３】
ポンピング方法を含めて、本発明の更なる態様を主に図６を参照して説明する。図６は、上で詳述されたポンプ１２０の組立図である。具体的には、図示するように、使い捨て部分１２２は、駆動部分１２４に接続されているか又はこれと嵌合している。この時に、ロック・リング１５６の底面は、駆動部分１２４のハウジング１３２の上に載せてある。上方へ延びるハウジング１３２のフランジ１６４は、ロック・リング１５６の開口部１５８に達し、それによって、駆動用膜１４６は、被駆動膜１４２に隣接して配置されるか又はこれに接触する。
【００５４】
動作中、真空が、駆動膜１４６と被駆動膜１４２の間の空間から空気を排出するために、真空ライン１３７に適用される。このように、この２つの膜は真空接続され、互いと共に動く。流体源は、流体源からポンプ１２０の流体吸込口１２８に通じる流体ラインを接続することなどによって、ポンプ１２０に接続される。好ましくは、類似の流体ラインがポンプ１２０の流体吐出口１３０に連結され、それによって、流体は、患者など所望の位置に送出されることができる。
【００５５】
流体は、ポンプの流体吸込口１２８から流体吸込路１３８を通ってポンプ・チャンバ１３６に吸込まれる。流体がチャンバへと流れることを可能にするために、吸込アクチュエータ１６８は下方の即ち収縮位置へ動かされ、したがって、被駆動膜１４２が流体吸込路１３８の開口部から遠ざかる。その時、流体は、流体吸込路１３８から流体入口１７４を通ってポンプ・チャンバ１３６へと流れることができる。ピストン１４４が下方に動くと駆動用膜１４６が下方に動き、それにより被駆動膜１４２が下方に動くことによって、吸込口の流体の流れが誘発される。
【００５６】
流体が流体チャンバ１３６に吸込まれるとき、流体は好ましくは流体出口１７８の中を流れるのを防止される。具体的に、吐出アクチュエータ１７０はその上昇位置へ動かされ、被駆動膜１４２を流体吐出路１４０の開口部の上に強制的に動かす。これは、流体が、流体吐出口１３０から流体チャンバ１３６に向かってポンプを通って逆方向に吸込まれるのを防止する。
【００５７】
流体は、ピストン１４４が上方に動くと、ポンプ・チャンバ１３６から強制的に排出される。ピストン１４４が上方へ動くにつれて、容積可変の流体チャンバの容積が減少する。これにより、流体圧が増加し、駆動用膜１４６が上方へ強制的に動かされ、それによって被駆動膜１４２が上方へ強制的に動かされる。これにより、ポンプ・チャンバ１３６の容積が減少する。流体は、吐出アクチュエータ１７０の収縮によって、流体出口１７８を流れるのを許容される。その時、流路が、流体出口１７８から流体吐出路１４０へ、更にポンプ１２０の流体吐出口１３０まで確立される。流体が流体吸込口１２８に逆方向へ送出されるのを防止するために、吸込アクチュエータ１６８は、流体吸込路１３８を閉鎖するために上方へ動かされる。
【００５８】
このプロセスは、その後で繰り返される。具体的には、ピストン１４４が、ポンプ・チャンバ１３６の容積を再び増加させるために下方へ動き始める。吸込アクチュエータ１６８は、流体吸込口１２８からポンプ・チャンバ１３６に流体が流れるようにするために、下方へ動かされる。吐出アクチュエータ１７０は、流体が流体吐出口１３０からポンプ・チャンバ１３６の方向に逆流して吸込まれるのを防止するために、上方へ動かされる。
【００５９】
図８Ａ及び図８Ｂは、ポンプ２２０の使い捨てユニット部分２２２の別の実施例を示す。図示するように、使い捨て部分２２２は、上面２２３ａと底面２２３ｂとを有するハウジング２２６を有する。使用中、ハウジング２２６の底面２２３ｂは、上で詳述された内容と同様に、駆動又はポンピング部分又はユニットに置かれるか又はこれに取り付けられる。
【００６０】
図示するように、使い捨て部分２２２はやはり、流体吸込口２２８と流体吐出口２３０とを有する。本実施例において、使い捨て部分２２２は、気泡捕捉チャンバ２８０（その目的は、流体内の空気を捕え、空気がポンプ・チャンバに到達してポンプによって圧送されるのを防止することである）とポンプ・チャンバ２３６とを画定する。流体吸込路２３８は、流体吸込口２２８から気泡捕捉チャンバ２８０に延び、その上をポンプ・チャンバ２３６に延びる。流体吐出路２４０は、ポンプ・チャンバ２３６から流体吐出口２３０に延びる。
【００６１】
図示された実施例において、ハウジング２２６の周縁形状は略矩形である。一実施例において、様々な流体路及び／又はチャンバが、凸部領域又は凹部領域により画定され得る。例えば、図８Ａに示す使い捨て部分２２２の底面を見ると、ポンプ・チャンバ２３６はハウジング２２６の窪みのように見える。但し、この窪みは、図８Ｂに示すように、少なくとも一部は、ハウジング２２６の上面から外側に延びる隆起部分により画定されることができる。
【００６２】
図８Ｃは、本発明によるポンプの使い捨てユニット又は部分３２２の更に別の実施例を示す。この実施例の使い捨て部分３２２は、使い捨て部分３２２が組み込むことができる様々な特徴を示すために、概念的に図示される。
【００６３】
この場合も、この実施例の使い捨て部分３２２は、ハウジング３２６を含む。ハウジング３２６は、流体吸込口３２８及び流体吐出口３３０を画定する。使い捨て部分３２２は、エア・トラップ３８０、気泡検出器３８２、流れ停止部３８４、並びにポンプ・チャンバ３３６（ハウジング３２６と協同してハウジング３２６及び被駆動膜３４２により画定されるような）を更に含む。
【００６４】
上記のように、エア・トラップ３８０は好ましくは、ポンプに吸込まれる流体内の空気を捕捉するように構成される。エア・トラップ３８０に閉じ込められた空気は、ポート又は弁を介して使い捨て部分３２２のハウジング３２６の外部などに、手動で又は自動的に排出されることができる。
【００６５】
気泡検出器３８２は好ましくは、流体内の泡を検出するように構成される。検出器３８２は好ましくは、気泡が「浮いている」という誤警報を回避するために、上方への流体吐出経路に沿って配置される。気泡検出器３８２は、反射性側壁と送受信機とを有するチャンバを備えることができる。
【００６６】
一実施例において、使い捨て部分３２２は、流体圧力センサも備えることができる。このセンサは、流体吸込口圧及び／又は流体吐出口圧を検出するように構成されることができる。
【００６７】
上記のように、各種実施例において、ポンプの様々な要素を動かすための１つ又は複数の駆動機構又はデバイスを設けることができる。例えば、図５及び図６に示される実施例のポンプ１２０を参照すると、吸込アクチュエータ１６８、吐出アクチュエータ１７０、及びピストン１４４は、ポンプ１２０の動作を達成するために、選択的に動かすことができる。ここで、駆動機構の各種実施例を図９Ａ〜図９Ｄを参照して説明する。
【００６８】
図９Ａは、カム型駆動機構４３４を示す。図示するように、駆動部材４８６は、駆動されるべき部材のそれぞれに対応するカム要素を動かすように構成される。図５及び図６に示された構成などのポンプ構成に対応する、図示された実施例において、吸込アクチュエータ４６８、吐出アクチュエータ４７０、及びピストン４４４がある。図示するように、第１のカム部材４８８ａは吸込アクチュエータ４６８に関連し、第２のカム部材４８８ｂは（ベローズと直接係合するように構成されることができるが）ピストン４４４に関連し、第３のカム部材４８８ｃは吐出アクチュエータ４７０と関連する。カム部材４８８ａ、４８８ｂ、４８８ｃは、所望の経路の駆動部材４８６によって、動かされるように構成される。図示するように、各カム部材は、駆動部材４８６のトラックと係合するピンを有する。各カム部材に対応するピンは中心軸とずれてもよく、それによって、カム部材の周辺部の経路は円形ではない。吸込アクチュエータ４６８、吐出アクチュエータ４７０、及びピストン４４４のそれぞれは、個々の経路をたどるように構成され、それによって、上下に動かすことができる。勿論、その動きは、例えば図５及び図６に示されるポンプ１２０が記載通りに動作するように、調節される。
【００６９】
図示しないが、駆動部材４８６を動かすための１つ又は複数の駆動装置を設けることができる。このような駆動装置は、様々な構成を有することができ、機械的に又は電気的など、様々な方法で動力を供給されることができる。
【００７０】
駆動機構は、好ましくは本発明のポンプの駆動部分に関連する。一実施例において、駆動機構は、駆動機構と駆動部分が分離できる形などで、駆動部分に接続されることができる。別の実施例において、駆動機構は、駆動部分のハウジングの下部部分に配置されるなど、好ましくは駆動部分と一体である。
【００７１】
図９Ｂは、ソレノイド駆動機構を示す。図示するように、電気駆動ソレノイドの形を取る第１駆動装置５８８ａが設けられている。第１駆動装置５８８ａは、好ましくは駆動ロッドを動かし、駆動ロッドは吸込アクチュエータ５６８を駆動又は動かす。同様に、第３駆動装置５８８ｃは、電気駆動ソレノイドの形を取る。第３駆動装置５８８ｃも、好ましくは駆動ロッドを含む。その駆動ロッドは、吐出アクチュエータ５７０を動かす。最後に、一実施例において、第２駆動装置５８８ｂは、ステッピング・モータの形を取り、ピストン５４４を動かすか又は駆動するように構成される。
【００７２】
一般に、第１駆動装置５８８ａ及び第３駆動装置５８８ｃをそれぞれ備えるソレノイドは、伸長位置と収縮位置の間で関連する駆動装置を動かすように構成されることができる。好ましくは、これらの位置は、吸込アクチュエータ５６８及び吐出アクチュエータ５７０の伸長位置と収縮位置に対応する。
【００７３】
好ましい一実施例において、第２駆動装置５８８ｂは、ピストン５４４を様々な位置（収縮位置と、この収縮位置と最大伸長位置の間にある複数の伸長位置など）へ移動可能にするために、リニア・ステッピング・モータの形を取る。このように、ピストン４４４の位置は、（以下に詳述するように、ポンピング容積及びサイクル時間を制御するなどのために）選択的に制御することができる。
【００７４】
図９Ｃ及び図９Ｄは、駆動機構の更に別の実施例を示す。本実施例において、駆動機構は、容積可変チャンバと関連した流体などを介して駆動膜又は駆動用膜を間接的に駆動するのではなく、その膜を直接的に駆動するように構成される。
【００７５】
図示するように、この駆動機構は、複数のアクチュエータを備える。好ましくは、これらのアクチュエータが入れ子になっている。具体的には、一実施例において、駆動機構は、第１アクチュエータ５９０ａと、第２アクチュエータ５９０ｂと、第３アクチュエータ５９０ｃとを備える。第１アクチュエータ５９０ａは、少なくとも一部分は第２アクチュエータ５９０ｂ内に配置又は収容され、第２アクチュエータは、少なくとも一部分は第３アクチュエータ５９０ｃ内に配置又は収容される。
【００７６】
一実施例において、第１アクチュエータ５９０ａ、第２アクチュエータ５９０ｂ、及び第３アクチュエータ５９０ｃは略円錐形であり、第１の即ち上端部と、第２の即ち下端部とを有し、第１端部の寸法は第２端部より小さい。好ましくは、各アクチュエータは、相対的な動き及び少なくとも一部分の独立した動きを可能にする、即ち第１アクチュエータ５９０ａを第２アクチュエータ５９０ｂ内で動かし、第２アクチュエータ５９０ｂを第１アクチュエータ５９０ａ及び第３アクチュエータ５９０ｃに対して動かし、第３アクチュエータ５９０ｃを第２アクチュエータ５９０ｂに対して動かすことを可能にするようなサイズを有する。
【００７７】
好ましい一実施例において、各アクチュエータは、少なくとも伸長位置と収縮位置の間で、好ましくはそれらの間の１つ又は複数の位置の間で動かされることができる。図５及び図６に示すポンプなどのポンプと共に使われるときに、伸長位置と収縮位置は、上昇即ち高い位置と、収縮即ち低い位置に対応できる。
【００７８】
駆動機構は、複数のアクチュエータを動かすように構成された駆動用デバイスを含む。一実施例において、各アクチュエータは、その第２の即ち下端部を通る通路５９２ａ、５９２ｂ、５９２ｃを画定する。それを通って延びるのがカム型駆動軸５９４である。好ましくは、軸５９４が回転又は他の動きを行うと、アクチュエータ５９０ａ、５９０ｂ、５９０ｃが動く。一実施例において、軸５９４はその上に複数のカムを画定し、少なくとも１つのカムは、アクチュエータにそれぞれ対応し、対応するアクチュエータを特定のパターンで動かすように構成される。勿論、ソレノイド、リニア・ステッピング・モータ、又は他の機械的若しくは電気機械的駆動装置などのアクチュエータを動かすための他の手段を設けてもよい。
【００７９】
勿論、駆動装置は、２つ以下又は４つ以上のアクチュエータを有してもよい。更に、それらのアクチュエータの形状は変更してもよい。但し、好ましくは、各アクチュエータは駆動膜の一部分と係合し、これを動かすように構成される。
【００８０】
この実施例の駆動機構の特定の利点は、駆動膜の動きが、容積可変チャンバ又は流体を必要とすることなく達成されるということである。代りに、膜の動きは直接達成される。
【００８１】
加えて、複数のアクチュエータを有する利点は、アクチュエータのうちいくつが動かされるか、及びその動きの程度を制御することによって、駆動膜に加えられる力の量を厳密に制御できるということである。このように、被駆動膜の動きは厳密に制御可能で、したがって流量特性を慎重に制御することができる。加えて、アクチュエータ５９０ａ、５９０ｂ、５９０ｃは、前又は後（上又は下）の方向に選択的に動かされることが可能で、この場合も、ポンピングを大幅に制御することができる。
【００８２】
流体をポンプ圧送又は移動させるポンプ及び方法は、本発明による他の多数の実施例を有することができる。
【００８３】
一実施例において、本発明のポンプは、２つの主部分、即ち、本明細書において使い捨てのユニット又は部分と呼ばれる流体接触部分と、駆動部分とを有する。但し、ポンプは、３つ以上の部分を有してもよい。例えば、ポンプは、使い捨ての流体接触部分、作動部分（吸込アクチュエータ、吐出アクチュエータ、及びピストンなどを含む）、及び駆動部分（ソレノイド、ステッピング・モータ、又はカム駆動装置などを含む）などの３つの部分を有してもよい。
【００８４】
好ましくは、ポンプの駆動部分がコンピュータ制御され、それによって、ポンプ・チャンバの容積変化を制御することができる。例えば、コンピュータを利用して、図９Ｄに示す実施例のポンプの複数のアクチュエータ５９０ａ、５９０ｂ、５９０ｃ又は図９Ｂに示すステッピング・モータ５８８ｂを制御し、それによってポンプのポンプ・チャンバの容積変化を、制御下で経時的に変化させることができる。
【００８５】
ポンプは、様々な材料から様々な方法で作製可能である。好ましい一実施例において、使い捨て部分は、使い捨てであるように、即ち好ましくは費用が低くなるように作製される。例えば、使い捨て部分は熱可塑性材料から作製でき、本明細書において詳述するように、単純な構成（被駆動膜を備える唯一の可動部など）を有することができる。
【００８６】
本明細書に示すように、ポンプは、エア・トラップ、気泡センサ、流量センサ、１つ又は複数の圧力センサ、流れ停止部、又はそれらの組み合わせなど、いくつかの特徴を含むように構成されることができる。これらの特徴の構成は変更することができる。例えば、様々なタイプの圧力センサがポンプの一部として利用可能である。このようなセンサは、例えば、吸込圧、吐出圧、更に流体アクチュエータの場合には流体圧を測定するために利用することができる。後者の場合、吸込圧及び吐出圧は、流体アクチュエータの圧力から推定でき、２次センサを備える必要はない。一実施例において、ポンプは、真空圧力センサを含むことができる。このようなセンサは、（１つ又は複数の）真空ライン内の圧力を検出又は測定するために利用できる。センサは、真空源に連結されたスイッチなどの、ポンプがオンにされると真空源を起動させる及び／又は真空圧が最低レベルを下回る場合に真空源を起動させるためのスイッチに関連するか又はこれを備えることができる。
【００８７】
上記のように、様々な駆動デバイス又は駆動機構を利用して、ポンプを作動させることができる。本明細書において、各種実施例を説明し図示したが、他の実施例も可能である。
【００８８】
使い捨て部分及び駆動部分のハウジングなど、ポンプの一部分は、様々な形状及びサイズを有することができる。それらの一部分の形状及びサイズは、様々な設計基準に応じて変化してもよい。
【００８９】
好ましい一実施例において、ポンプは、それを通る流体の流れを制御する流量制御装置を含む。図示するように、流量制御装置は、１つ又は複数の作動弁を備えることができる。本明細書において具体的に示したもの以外の他のタイプの流量制御装置を利用してもよい。例えば、アクチュエータは、吸込流路及び吐出流路を選択的に隠蔽するために、吸込流路に直接達し、吐出流路から外に延びるように構成することができる。
【００９０】
好ましい一実施例において、ポンプの使い捨て部分は、単一の被駆動膜を有する。この単一の膜が、吸込流路及び吐出流路のために、ポンプ部材として、及びバルブ構成部材として使われる。但し、使い捨て部分は、ポンプ・チャンバの第１膜、流体吸込経路と共に吸込制御弁の役割を果たすための第２膜、及び流体吐出路と共に吐出制御弁の役割を果たすための第３膜など、複数の膜を利用できる。
【００９１】
一実施例において、被駆動膜は、使い捨て部分から分離可能である。本実施例において、使い捨て部分を使用した後、被駆動膜を捨て、使い捨て部分の残りを再利用のために殺菌してもよい。殺菌後、新しい被駆動膜を使い捨て部分に合体させる。一実施例において、駆動用膜は、流体によって動かされる。上記の通り、及び本明細書において示すように、ピストンが動くと、流体を含んでいるチャンバの容積が変化し、そのチャンバは、少なくとも１つの領域において、駆動用膜によって境界を画されている。図１に示す実施例など、一実施例において、ピストン自体がチャンバの一部分の境界を画すことができ、それによって、ピストンが動くと、そのチャンバの容積が直接変化する。別の実施例において、図４に示すように、ピストンはチャンバの境界を移動させることができる。その実施例において、ピストンは、ベローズによって境界を画されたチャンバの一部分を移動させる。勿論、駆動用膜は、他の方法で動かされてもよい。例えば、流体をチャンバにポンプ圧送するか又はチャンバから排出して、その中の流体量を変化させてもよい。駆動用膜は、直接動かすこともできる。
【００９２】
好ましい実施例において、駆動用膜及び被駆動膜は、比較的薄い柔軟な部材を備える。これらの膜を作製する材料は異なっていてもよい。更に、これらの膜は、全体的に厚さが一定の材料体以外の形状を有することができるが、加えられた力に応答して上下に動くのに十分な弾力を有する他の部材を備えることができる。
【００９３】
一実施例において、使い捨て部分は、（流体源又は流体ラインなど）外部デバイスと嵌合するための一体化された外部の流体ライン又は流体コネクタを有するように構成してもよい。
【００９４】
一実施例において、駆動用膜は、容積可変チャンバに配置された流体などによって間接的に駆動される。但し、他の実施例においては、駆動用膜は直接駆動されてもよい。
【００９５】
一実施例において、エア・トラップは、いつその中に（最大量などの）所定の量の空気が含まれるかを検出又は決定するためのセンサで構成される。このようなレベル又は量の空気が検出されるとき、空気は、流体源滴下チャンバに戻るなど、エア・トラップから排出されてもよい。これは、好ましくは患者への流体の流れのいかなる中断も回避するために吸込弁が閉じている間、ソレノイド又はリニア・アクチュエータの動作により達成されることができる。
【００９６】
ここで、本発明の様々な態様が理解されよう。まず、本発明の一態様は、少なくとも２つの部分、即ちポンプ圧送される流体に接触するように構成された部分と、別の部分とを有する流体ポンプである。好ましくは、このポンプは、ポンピング又は駆動部分を備える第１部分と、駆動部分に選択的に接続又はこれから分離することが可能な第２の流体接触部分とを有する。有利には、これによって、流体接触部分は使用後に廃棄又は殺菌できるが、ポンピング部分などポンプの残りの部分は、ポンプの新しい流体接触部分又は殺菌済みの流体接触部分と共に再利用できる。
【００９７】
一実施例において、ポンプの流体接触部分は、「使い捨て」であるように構成される。具体的には、ポンプのその部分の設計は単純であるように構成され、それによって、比較的安価で製造できる。これにより、その部分を安価で取り換える（再利用のために殺菌しなければならないことと関連する費用及びステップを省く）ことができる。一実施例において、使い捨て部分は、このために、成形プロセスなどにおいて、少なくとも一部はプラスチック材料から作製されることができる。
【００９８】
本発明の別の態様は、１つ又は複数の係合膜又は隔膜又は他の柔軟な部材を用いることによりポンピングが容易になる、複数の部品で構成されるポンプである。好ましくは、これらの部材は、真空接続により一斉に動くように構成される。真空接続は、単純且つ安価な接続構成であるという利点を有する。例えば、このような構成により、ポンプ駆動装置では一般的なことだが、各種要素を複雑に機械的に接続する必要がなくなる。加えて、真空接続は、特定の結合又は要素を外す必要がなく、ポンプの各部分を分離する単純な方法を提供する。
【００９９】
有利には、本発明のポンプは、非常に高いコンプライアンスを有するように構成されることができる。更に、流量又は容積、及び圧力は、本発明のポンプを使用して非常に厳密に制御されることができる。
【０１００】
本発明のポンプの重要な利点は、ポンプの使い捨て部分の膜が非常に弾力的であることである。この特徴によって、使い捨て部分に求められる寸法精度が最小限になり、これにより、製造時の複雑さ及び製造費、したがって使い捨て部分の最終的な費用が大幅に減少する。
【０１０１】
真空接続の重要な利点は、この接続は、ポンプが負の出力圧に抗して圧送し、ポンプより低い容器から流体を吸引できる（この機能は、その他の方法では可能ではない−即ち、上で詳述される使い捨て部分の利点は、真空接続によって実現されるか又は可能になる）ということである。
【０１０２】
本発明の別の特徴及び利点は、流体自体の中で生じるか又は流体源からポンプに入ることができる気泡を捕えて除去するのを支援するポンプ前チャンバである。
【０１０３】
装置の上記の配置及び上述の方法が本発明の原理の応用例を例示するにすぎず、他のいかなる実施例及び変更例も、添付の特許請求の範囲に記載の本発明の趣旨と範囲から逸脱することなくなされ得ることが理解されよう。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図８Ｃ】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図９Ｃ】
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【図９Ｄ】
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