(57)【要約】【課題】好適な流れ制御を有する点滴筒を提供すること。【解決手段】流れ制御システムは、下方壁部区画、上方壁部区画、下方壁部区画と上方壁部区画との間に延在する折り畳み可能な壁部を有する点滴筒と、下方壁部区画に取り付けられた、下向きに垂れ下がる弁座と、点滴筒に配置され、上方壁部区画に取り付けられ、且つ弁座と係合可能な弁表面を有する弁部材とを含む。流体制御システムは、上方壁部区画および下方壁部区画に回転可能に係合された駆動体も含む。駆動体を第１方向に回転すると、点滴筒の折り畳み可能な壁部は、弁座が弁表面と密閉状態で係合する折り畳み状態と、弁座が弁表面から十分に離間して弁表面および弁座の間に流体流路が形成され点滴筒の開口部を通る流れが可能になる拡張状態との間で動く。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
本明細書に記載の発明。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本願は、２００９年１１月２５日に出願された米国特許出願第６１／２６４，３７６号の利益を主張するものであり、米国特許出願第６１／２６４，３７６号の全体は、参照により本明細書に組み込まれる。
【０００２】
本開示は、全般的には、患者への流体セットを通って流れる流体流を調節するためのシステムに関し、さらに具体的には、潅流システム、輸血システム、および点滴システムにおいて供給される流体の流速の範囲にわたる正確な制御を達成するための装置に関するものである。
【背景技術】
【０００３】
多くの、潅流システム、輸血システム、および点滴システム用の従来の流れ制御システムは、点滴筒から患者に通じるチューブに取り付けられたローラークランプの形の流れ調節器を用いて提供される。係るローラークランプは、患者への流れの速度を減速または加速するために、チューブの変形に依存して流体流路を変更する。時間の経過とともに、チューブに誘発された応力とクリープ効果は、徐々にチューブの弾力性および寸法を変化させ、医療提供者がローラークランプを用いて設定した流速を変化させる。
【０００４】
応力およびクリープの効果は、非ポリ塩化ビニール（ＰＶＣ）チューブが用いられた場合にとくに顕著であり、非ポリ塩化ビニールチューブとともに用いられた場合、ローラークランプはほとんど効果が無い場合がある。ポリ塩化ビニールチューブは、係る劣化に対して非ポリ塩化ビニールチューブよりも耐性を有し、ローラークランプとともにより良好な性能を発揮するが、それでも何らかの変化が存在する。したがって、潅流システム、輸液システム、および点滴システムのチューブを通過する流速の意図しない変化を許容しない流れ制御システムが好適であろう。
【０００５】
ローラークランプを使用することの別の欠点は、新生児患者などのように、限られた患者に対して液体の流速を設定することが困難である点である。係る患者に対して、低い流速を正確に設定する能力はきわめて重要である。チューブクランプは、ローラーがわずかに動いただけでも、所望するより大きい変化が流速にもたらされるような設定には適さず、その結果、ローラーの複数のわずかな動きが係る流速を設定することになる。これにより、流速設定に要する時間が長くなってしまう。加えて、時間の経過とともにローラークランプに起因するクリープがわずかに生じただけでも、流速に変化が生じ、それにより所望の流速範囲から流速が逸脱してしまう。これにより、医療提供者は、頻繁にチェックを行い、必要な場合、流速を元の所望の流速に戻すことが必要となる。
【０００６】
従来の流れ制御システムのさらなる欠点は、流れ制御システムに対して閉ループ流体制御を提供する可能性である。ローラークランプは医療提供者により操作されるよう構成されたものであり、したがって、監視された流れまたは患者の状態等の検知されたパラメータに応じてクランプを操作する場合がある自動システムに組み込むには問題がある。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示の１つの態様によれば、流れ制御システムは、下方壁部区画、上方壁部区画、および下方壁部区画と上方壁部区画との間に延在する折り畳み可能な壁部を有する点滴筒と、下方壁部区画に取り付けられた下向きに垂れ下がる弁座とを含み、点滴筒は、弁座と流体連通する下流側開口部を形成し、弁部材は点滴筒内に配置され、上方壁部区画に取り付けられ且つ弁座と係合可能な弁表面を有する。流体制御システムは、上方壁部区画および下方壁部区画に回転可能に係合された駆動体も含む。駆動体を第１方向に回転すると、点滴筒の折り畳み可能な壁部は、弁座が弁表面と密閉状態で係合する折り畳み状態と、弁座が弁表面から十分に離間して弁表面と弁座との間に流体流路が形成され、点滴筒の開口部を通しての流れが可能になる拡張状態との間で動く。
【０００８】
本開示の別の態様によると、点滴筒を通る流体の流れを調節するための方法は、点滴筒の上方壁部区画および下方壁部区画と回転可能に係合する駆動体を点滴筒に対して回転させ、上方壁部区画と下方壁部区画との間に延在する折り畳み可能な壁部を移動させることを含む。折り畳み可能な壁部は、組み込まれた弁座が弁表面と密閉状態で係合する折り畳み状態と、弁座が弁表面から十分に離間して弁表面と弁座との間に流体流路が形成され、流体流路を通しての流れが可能になる拡張状態との間で動く。
本明細書は、例えば、以下の項目も提供する。
（項目１）
下方壁部区画、上方壁部区画、および前記下方壁部区画と前記上方壁部区画との間に延在する折り畳み可能な壁部を有する点滴筒と、
前記下方壁部区画に取り付けられた、下向きに垂れ下がる弁座であって、前記点滴筒は、前記弁座と流体連通する下流側開口部を形成する、弁座と、
前記点滴筒内に配置され、前記上方壁部区画に取り付けられ、且つ前記弁座と係合可能である弁表面を有する、弁部材と、
前記上方壁部区画および下方壁部区画に回転可能に係合する駆動体と、を備え、
前記駆動体を第１方向に回転させると、前記点滴筒の前記折り畳み可能な壁部は、前記弁座が前記弁表面と密閉的に係合する折り畳み状態と、前記弁座が前記弁表面から十分に離間することにより、流体通路が前記弁表面および前記弁座の間に形成され、前記点滴筒の前記開口部を通る流れが可能となる拡張状態との間で動く、流れ制御システム。
（項目２）
前記駆動体の前記回転可能な係合は、前記上方壁部区画および前記下方壁部区画のうちの少なくとも１つに対する、螺合可能な係合を含む、項目１に記載の流れ制御システム。
（項目３）
前記弁表面および前記弁座は略円筒形である、項目１または項目２に記載の流れ制御システム。
（項目４）
前記弁表面に提供され、前記流体通路の少なくとも１部分を形成する溝部をさらに含む、項目１〜項目３のいずれかに記載の流れ制御システム。
（項目５）
前記溝部は、（ａ）前記弁表面の外周部周りの内向きのテーパー、（ｂ）前記弁座と嵌合する前記弁表面の少なくとも一部に沿った、角度を有する平面切り欠き部、（ｃ）二重の放物曲線形状であって、前記弁表面の頂部から下方の任意の距離ｘにおける前記溝部の前記表面を前記弁座から分離する最大距離Ｄは、式
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により画定され、前記弁表面の頂部においては、Ｄ＝０であり、前記弁表面の底部においては、Ｄ＝Ｄｍａｘであり、Ｈは前記弁表面の全長である、二重の放物曲線形状、および（ｄ）前記弁表面の外周部に沿う１つの点を通る垂直軸と一致する曲率中心を有する、３次元的弓形切り欠き部、の形のうちの少なくとも１つを含む、項目４に記載の流れ制御システム。
（項目６）
前記弁座および前記弁表面は、前記駆動体の回転により、相対的に軸方向に偏位し、前記溝部および前記弁座により形成される前記通路の寸法は、係る軸方向偏位により変更される、項目４または項目５に記載の流れ制御システム。
（項目７）
前記弁座および前記弁表面の少なくとも１部分は、流体が前記溝部と前記弁座との間に形成された前記流体通路を通って流れるとき、密閉係合に保たれる、項目４〜項目６のいずれかに記載の流れ制御システム。
（項目８）
前記弁座および前記溝部以外の前記弁表面は、流体が前記溝部と前記弁座との間に形成された前記流体通路を通してのみ流れることが可能となるよう、密閉係合に保たれる、請求項４〜項目７のいずれかに記載の流れ制御システム。
（項目９）
前記弁座は、前記下方壁部区画に対して一体的に取り付けられる、項目１〜項目７のいずれかに記載の流れ制御システム。
（項目１０）
点滴筒を通る流体の流れを調節するための方法であって、
点滴筒の上方壁部区画および下方壁部区画と回転可能に係合する駆動体を、前記点滴筒に対して回転することにより、前記上方壁部区画と前記下方壁部区画との間に延在する折り畳み可能な壁部を、組み込まれた弁座が弁表面と密閉的に係合する折り畳み状態と、前記弁座が前記弁表面から十分に離間することにより、流体流路が前記弁表面と前記弁座との間に形成され、そこを通る流れが可能となる拡張状態との間で動かすことを含む、方法。
（項目１１）
前記駆動体は、その間の相対的軸方向運動を伴わずに、前記上方壁部区画に対して回転し、その間の相対的軸方向運動を伴って、前記下方壁部区画に対して回転する、項目１０に記載の方法。
（項目１２）
前記駆動体は、その間の相対的軸方向運動を伴って、前記下方壁部区画に対して回転し、その間の相対的軸方向運動を伴って、前記下方壁部区画に対して回転する、項目１０に記載の方法。
（項目１３）
前記弁表面は、前記弁表面に溝部を有し、前記拡張状態においては、前記弁座は前記弁表面から十分に離間して、前記溝部および前記弁座により画成される流体通路が形成され、流れが前記溝部のみを通ることが可能となる、項目１０に記載の方法。
（項目１４）
前記駆動体は、前記点滴筒に対して自動的に回転される、項目１０〜項目１３のいずれかに記載の方法。
（項目１５）
前記点滴筒において液滴を計数し、計数された前記液滴に応じて自動的に前記駆動体を回転させることをさらに含む、項目１４に記載の方法。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】先行技術に係る点滴筒と点滴筒から出るチューブに取り付けられたローラークランプの形を取る流れ調節器との平面図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る流れ制御システムの平面図である。
【図３】図２に示す流れ制御システムの分解平面図である。
【図４】反時計方向（駆動体の下方から見上げる方向から見て）に駆動体を回転させることの結果により、点滴筒の弁座が、点滴筒内に固定された弁部材の略円筒形弁表面（この略円筒形の弁表面は、その相手側表面の１つの側面に沿って、角度を有する平面溝部を含んでもよい）から下方に引かれて離間し、それにより、弁部材の円錐形状弁茎を弁部材のフランジに取り付ける結合部の間の窓部を主に通る流体の流れが可能となり、弁部材の中空弁茎に沿って設けられた１つまたは複数の細長いスリットを通る円錐形状領域の内容物の流出が可能となる状態である、完全拡張状態に向かって動く、流れ制御システムの点滴筒の折りたたみ可能な壁部を示す、図２の線４−４に沿う断面斜視図である。
【図５】時計方向（駆動体の下方から見上げる方向から見て）に駆動体を回転させる結果により、点滴筒の折り畳み可能な壁部が完全折り畳み状態に動くことを示す、図２の線５−５に沿う図４と同様の断面斜視図である。
【図６】点滴筒に対する駆動体の回転の程度を特定するための特徴を含む、図２〜図５に示す実施形態の変形体の断面斜視図である。
【図７】本開示の流れ制御システムの第２の実施形態の分解平面図である。
【図８Ａ】点滴筒の弁座が、点滴筒内に固定された弁部材の略円筒形弁表面（この略円筒形の弁表面は、その相手側表面の１つの側面に沿って、角度を有する平面溝部を含んでもよい）から下方に引かれて離間し、それにより、弁部材の円錐形状弁茎を弁部材のフランジへと取り付ける結合部の間の窓部を通る流体の流れが可能となり、弁部材の中空弁茎に沿って設けられた１つまたは複数の細長いスリットを通る円錐形状領域の内容物の流出が可能となる状態である拡張状態にある流れ制御システムの折りたたみ可能な壁部を示す、図７の流れ制御システムの断面斜視図である（なお、方向矢印は、点滴筒を通る流れが減少しやがて完全に停止する方向における駆動体の回転を示す）。
【図８Ｂ】収縮状態にある点滴筒の折りたたみ可能な壁部を示す、図８Ａと同様の断面斜視図である。
【図９Ａ】図８Ｂと同様の断面斜視図である（但し、方向矢印は、点滴筒を通過する流速が開始または増加する方向における駆動体の回転を示す）。
【図９Ｂ】図８Ａと同様の断面斜視図である。
【図１０】図９Ａの線９に沿う、図７の流れ制御システムの折りたたみ可能な壁部の上方の位置における、駆動体の上方内ねじを螺刻された領域および点滴筒の相手側の外ねじを螺刻された領域の拡大断面図である。
【図１１】図９Ａの線１１に沿う、図７の流れ制御システムの駆動体の下方内ねじを螺刻された領域および点滴筒の折り畳み可能な壁部の相手側の外ねじを螺刻された領域の拡大断面図である。
【図１２】略円筒形弁表面の周縁外辺部周りのテーパーの形を取る溝部を含む、本開示の点滴筒に用いるための弁部材の略円筒形弁表面の正面図である。
【図１２Ａ】図１２の線１２Ａ−１２Ａに沿う断面図である。
【図１２Ｂ】図１２の線１２Ｂ−１２Ｂに沿う断面図である。
【図１３Ａ】角度を有する平面溝部を略円筒形弁表面の相手側表面の１つの側面に沿って含む、図４、図７、図８Ａ、図８Ｂ、図９Ａ、および図９Ｂに示す弁部材等の、本開示の点滴筒に用いるための弁部材の略円筒形弁表面の正面図である。
【図１３Ｂ】図１３Ａに示す弁部材の略円筒形弁表面の側面図である。
【図１３Ｃ】図１３Ｂの線１３Ｃ−１３Ｃに沿う断面図である。
【図１３Ｄ】図１３Ｂの線１３Ｄ−１３Ｄに沿う断面図である。
【図１４Ａ】放物形溝部を略円筒形弁表面の相手側表面の１つの側面に沿って含む、本開示の点滴筒に用いるための弁部材の略円筒形弁表面の正面図である。
【図１４Ｂ】図１４Ａに示す弁部材の略円筒形弁表面の側面図である。
【図１４Ｃ】図１４Ｂの線１４Ｃ−１４Ｃに沿う断面図である。
【図１４Ｄ】図１４Ｂの線１４Ｄ−１４Ｄに沿う断面図である。
【図１４Ｅ】図１４Ｂの線１４Ｅ−１４Ｅに沿う断面図である。
【図１５Ａ】回転された弓形溝を略円筒形弁表面の１つの側面に沿って含む、本開示の点滴筒に用いるための弁部材の略円筒形弁表面の正面図である。
【図１５Ｂ】図１５Ａに示す弁部材の略円筒形弁表面の側面図である。
【図１５Ｃ】図１５Ｂの線１５Ｃ−１５Ｃに沿う断面図である。
【図１５Ｄ】図１５Ｂの線１５Ｄ−１５Ｄに沿う断面図である。
【図１６】縦座標に流速（単位：毎時ｍｌ）および横座標に駆動体の回転（単位：度）を示す、図１２〜図１２Ｂ（「設計１」）、図１３Ａ〜図１３Ｄ（「設計２」）、図１４Ａ〜図１４Ｅ（「設計３」）、および図１５Ａ〜図１５Ｄ（「設計４」）の円錐形状針部に対して様々な略円筒形弁表面の溝部形状を用いる本開示の点滴筒の例示的な流速プロファイルを示す比較グラフである。
【図１７】本開示の流れ制御システムを電子的に調節するためのシステムの概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
前置き
本開示の例示的な実施形態においては、弁部材の円錐形状の弁茎が下方を向く状態で円錐形状の弁部材がそこでしっかりと着座する、半径方向内側に向けられた環状棚部を有する点滴筒を備える流れ制御システムが提供される。点滴筒の内部は、点滴筒の下流側端部における軸方向に延在する開口部と、開口部と環状突起との間に延在する折り畳み可能な壁部とを有する、環状突起から下向きに垂れ下がる領域をさらに含む。下流領域は、点滴筒内において、弁部材の、略円筒形の弁表面などのような、弁表面に対して補完的な形状を有する弁座を形成する。本明細書で用いる場合、用語「略円筒形」は、完全な円筒形、すなわち弁部材を通過する水平面に対して垂直である円周側壁を有する円筒形だけでなく、１度などのような、射出成形金型空洞からの弁部材の抜き出しを容易にするために十分な角度にテーパーがつけられた、もしくは傾斜した円筒形のいずれかを意味するものとして当業者に理解されるであろう。以下でより詳細に説明されるように、テーパーがつけられた円錐形状は、点滴筒を通過する流速にわたってよりよい制御をもたらす、略円筒形弁表面に沿う溝部のいくつかの種類のうちの１つとして考えられてもよい。回転駆動体は、弁座を弁部材の略円筒形弁表面に対して軸方向に移動させるために、点滴筒に動作可能に係合するよう構成される。
【００１１】
点滴筒の上流側端部は流体の流体の入口として働く。点滴筒の上流側端部は、突き刺して点滴筒を流体の可撓性容器等の流体源と流体連通させるためのスパイク（上流側端部に接着されていてもよい）を有して提供されてもよい。あるいは、点滴筒の上流側端部は、別個のスパイクを点滴筒の開口部に流体的に接続し、点滴筒の内部をスパイクおよびチューブの内部に流体連通させるチューブに対して、包囲され、且つ接合されてもよい。
【００１２】
弁部材の円錐形状の弁茎は、点滴筒の半径方向内側に向けられた環状棚部上に配置されたフランジに取り付けられる。複数の開口部または窓部が、弁部材の円錐形状弁茎をフランジに接続するアームまたは結合部の間に提供される。円錐形状弁茎は、好適には円錐形状弁茎の壁部に沿って延在する細長いスリットの形を取る、少なくとも１つの開口部を含む。折り畳み可能な壁部が折り畳み状態にあるとき、弁座はスリットの下方端部の下方で弁部材の略円筒形弁表面と接触し、それにより、弁部材の円錐形状弁茎の外部と弁座との間の下流方向のあらゆる流体の流れは遮られる。折り畳み可能な壁部が拡張されるにつれて、弁座は弁部材の略円筒形弁表面から離れるよう軸方向にしだいに動かされ、それにより、弁表面および弁座の間の流体路が開放され、点滴筒の下流側端部における軸方向に延在する開口部へと流れる流体の速度が増加する。
【００１３】
弁表面の係合表面において略円筒形弁表面の少なくとも１部分に溝部を提供することにより、本開示の点滴筒を通る流れを調節する能力が高められることが見出された。溝部は、略円筒形弁表面の１つの側面に沿う平面状切り欠き部の形を取ってもよい。代替的には、溝部は、略円筒形弁表面の１つの側面に沿う湾曲した、または放物形の切り欠き部の形を取り得る。さらに代替的には、溝部は、略円筒形弁表面の１つの側面に沿う回転された弓状溝の形を取ってもよい。なおさらに代替的には、溝部は、その略円筒形状が、弁座により略円錐形状が保持される弁表面に与えられるよう、略円筒形弁表面の周縁周りのテーパーの形を効果的に取ってもよい。略円筒形弁表面の溝部の形状および寸法を変更することにより、様々な流れパターンが達成されてもよい。低容量流体に対する高解像度の流れ制御は、新生児等の、厳格な流れ制御を課せられた患者に対して流体の少量投与を供給することに対して特に望ましい。
【００１４】
弁部材上方の点滴筒の部分から発して、点滴筒の下流側端部における軸方向に延在する開口部へと至る主要流路は、弁部材の弁茎を点滴筒の環状突起に着座されたフランジへと接続する結合部の間に配置された窓部により提供される。弁部材の壁部に沿って延在する細長いスリットは、針部材の円錐形状領域の内容物の流出を容易にし、それにより、流体の浪費が防止される。
【００１５】
折り畳み可能な壁部は、点滴筒の外部に対して固定された上方端部を有する駆動体により、その折り畳み状態および拡張状態の間で作動される。なお、点滴筒の外部に対しての固定は、折り畳み可能な壁部の上方における点滴筒の部分に対して、回転可能であるが、軸方向に固定された方法で行われるものである。駆動体は、折り畳み可能な壁部の下方に配置された外ねじを螺刻された領域と係合し、点滴筒の弁座から半径方向外側に延在する内ねじを螺刻された壁部を含む。駆動体を第１方向に回転させることにより、円錐形状の流体制御針部材の略円筒形弁表面に対する軸方向の動きが折り畳み可能な壁部に加えられる。それにより、弁座は、弁部材の略円筒形弁表面から離れるよう引かれるとともに、弁部材と弁座との間の流体流が可能となり、または増加し、ひいては点滴筒の下流側端部における開口部を通る流体流が可能となる、または増加する。弁表面の相手側表面における溝部の形状および寸法に応じて、点滴筒の下方領域に下る流れは、弁部材の略円筒形弁表面から離れる方向に向かう弁座の軸方向移動の少なくとも初期部分の間は、溝部に制限される場合がある。駆動体を第２の逆の方向に回転させることにより、円錐形状の流れ制御針部材に対する折り畳み可能な壁部の軸方向の動きは逆転される。それにより、弁座は、弁部材の略円筒形弁表面に向かって上方に動かされ、弁部材と弁座との間の流体流を速度低下または停止させる。所望する場合、ネジの回転が、点滴筒からの流体流の速度を予測可能に制御することを達成するために、較正されてもよい。この較正は必ずしも線形であるとは限らない。なぜなら、溝部の位置（単数または複数）、形状、および寸法等の変数に応じて、弁部材の弁座および略円筒形弁表面の間の初期軸方向の動きに沿う流速の調節に関するより大きい解像度が存在する場合があるためである。
【００１６】
第２の例示的な実施形態によれば、駆動体には、折り畳み可能な壁部の上方の位置における点滴筒の外ねじを螺刻された領域と係合する部分に沿う第１ピッチの上方の内ねじを螺刻された領域と、点滴筒の折り畳み可能な壁部の外ねじを螺刻された領域と係合する第２ピッチの下方の内ねじを螺刻された領域とが提供される。第１の実施形態の場合と同様に、好適には細長いスリットの形を取る開口部を有する円錐形状の流れ制御針部が、その円錐形状の領域に沿って提供される。この第２の実施形態に係る駆動体は、点滴筒に対して回転可能であるが、第１の実施形態とは異なり、駆動体の上方の内ねじを螺刻された領域が、折り畳み可能な壁部の上方の点滴筒の外ねじを螺刻された領域と係合するために、折り畳み可能な壁部の上方の点滴筒の部分に対して軸方向に偏位している。
【００１７】
駆動体の上方の内ねじを螺刻された領域および折り畳み可能な壁部の上方の部分における相手側の点滴筒の外ねじを螺刻された領域の第１ピッチは、駆動体の下方の内ねじを螺刻された領域および点滴筒の折り畳み可能な壁部の外ねじを螺刻された領域の第２ピッチより小さい。このピッチの差異は、駆動体の回転時に、折り畳み可能な壁部の下方の点滴筒の領域と、折り畳み可能な壁部の上方の点滴筒の領域との間に、相対的な軸方向に動きを生じさせる。第１の実施形態におけるように、相対的軸方向の動きにおけるこの差異が存在するために、駆動体を第１方向に回転させることにより、円錐形状の流れ制御針部材の略円筒形弁表面に対する軸方向の動きが折り畳み可能な壁部に加えられる。それにより、弁座は、弁部材の略円筒形弁表面から離れるよう下方に引かれ、円錐形状の流れ制御針部の略円筒形弁表面と弁座との間の流体流が可能となり、または増加し、ひいては点滴筒の最下端部における開口部を通る流体流が可能となり、または増加する。駆動体を第２の逆の方向に回転させることにより、円錐形状の流れ制御針部材の略円筒形弁表面に対する折り畳み可能な壁部の軸方向の動きは逆転される。それにより、弁座は、弁部材の略円筒形弁表面の頂部に向かって上方に動かされ、弁部材と弁座との間の流体流を速度低下または停止する。
【００１８】
実施形態
潅流、輸血、または点滴の用途に用いられる従来の流れ制御システム１０が図１に示される。流れ制御システム１０は、スパイクを有する流入口、すなわち上流側端部１４および流出口、すなわち下流側端部１６を有する点滴筒１２と、点滴筒１２の流出口１６から延在する、一定の長さを有するチューブ１８と、チューブ１８の長さに沿って、点滴筒１２の流出口１６の下流に提供されるローラークランプ２０と、を備える。ローラークランプ２０は、挟んで絞ることによりチューブ１８を変形させ、チューブ１８を通る流体の流速を変化させるローラー２２を含む。
【００１９】
背景技術の部分で説明したように、係る装置の精密度は、医療提供者が経時的にシステムを集中的に監視することに直接的に依存している。さらに、時間の経過とともに、ローラー２２は、応力およびクリープの効果を誘発する場合がある。その結果、チューブに疲労またはそうでなければ他の何らかの劣化が生じ、チューブ１８を通る流速の制御におけるローラークランプ２０の正確性および効率性が低下し、または、追加的な監視が必要となる。加えて、係る従来の流れ制御システムは、一般に、個々の患者の特定の必要性に応じた変化に対応することを許可しない。すなわち、同一のチューブおよびローラークランプのシステムは、広い治療範囲を有する療法を受ける成人に用いられ、または、狭い治療範囲内に保たれるべき療法を受ける幼児に用いられる場合がある。
【００２０】
図２〜図５を参照すると、流れ制御システム３０の第１の実施形態には、点滴筒３２と、駆動体３４と、弁部材３６とが提供される。なお、この弁部材３６は、点滴筒３２内で点滴筒３２の下方端部に向かって固定的に受容され、点滴筒３２に対して動かない。点滴筒３２は、ある程度の可撓性を許容するよう、ＳＥＢＳ（スチレン−エチレン−ブチレン−スチレン）製であってもよい。一方、駆動体３４および弁部材３６は、より大きい程度の剛性を有するよう、ＡＢＳ（アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン）製であってもよい。以下で詳説する理由により、特定の実施形態に係るシステム３０は係る非ＰＶＣ材料製である。なぜなら、システム３０を、特定の実施形態にしたがって設定される完全非ＰＶＣを形成するために、押し嵌め、接着、または他の何らかの取付機構により、これも非ＰＶＣ材料（例えば、ＥＶＡ（エチレンビニルアセテート）またはポリウレタン）製のチューブに取り付けることが望まれる場合があるためである。システム３０は、ガンマ線または電子線滅菌技術により消毒されてもよいが、エチレン・オキサイド（ＥＴＯ）滅菌技術を用いて、（取り付けられてもよい関連セットの係る他の部分とともに）消毒されてもよい。
【００２１】
図示しないが、点滴筒３２の上方端部には、点滴バッグまたは他の流体源に穿孔し、流体を流体源から流れ制御システム３０の点滴筒３２へと導入するために、一体型スパイク（これもＡＢＳ製であってもよい）が提供されてもよい。あるいは、点滴筒３２の上方端部は、包囲されてもよいが、スパイクを有するチューブが接着または他の方法で接続されたポートまたは開口部が提供されてもよい。いずれの場合においても、点滴筒３２は、従来から知られるように、通常、液滴形成器（例えば、キャップ内に配置された特定長さのチューブの形を取る）を上方端部において含み、この液滴形成器は、スパイクと流体連通し、点滴筒３２内において液滴を形成する。
【００２２】
例示のように、弁部材３６は、少なくとも１つの開口部を有する円錐形状の弁茎３８を備える。また図示のように、弁茎３８は中空であり、少なくとも１つの開口部は、好適には、円錐形状の弁茎３８の１つの側面に沿って延在する１つまたは複数のスリット４０の形を取る。弁茎３８の、流体を受容する内部４６は、流体がスリット４０を通過する段階区域を提供する。スリット４０は、弁部材３６の弁表面４４の上方にある下方端部４２において終端する。スリット４０は、弁部材３６内における望ましくない流体保持を避けるために、流体保持領域を弁部材３６のスリット４０の下方端部４２の下方に制限してもよい。特定の形状が弁茎３８に対して例示されているが、弁茎３８は、代替的に中空ではなく中実であってもよく（中空形状は成形が容易である場合があるが）、図示のような円錐形状を有する必要が必ずしもないことが認識されるであろう。
【００２３】
半径方向外側に突起するフランジまたはリング４８が弁茎３８の上方端部５０において提供される。なお、このフランジまたはリング４８は、点滴筒３２において半径方向内側に突起する棚状部５２により形成される上方表面上に着座する。弁茎３８は、複数のアームまたは結合部により、フランジまたはリング４８に接続されてもよい。この複数のアームまたは結合部により、窓部４５がそれらの間に画成され、窓部４５は主要流路を弁部材３６の上方の点滴筒３２の部分と弁部材３６の下方の点滴筒３２の部分との間に提供し、それにより、点滴筒３２の使用準備を容易にする。特定の実施形態によれば、１つまたは別のスリット４０および窓部４５は省略されてもよいが、例示する実施形態などのように、スリット４０および窓部４５の両方が提供されてもよい。環状壁部５４は、半径方向外向きに突起するフランジまたはリング４８から上方に延在し、フィルタを受容することができるフィルタ受容エリア５６を弁部材３６内において画定してもよい（図示せず）。
【００２４】
点滴筒３２に対して動くことがないよう、弁部材３６は、締まり嵌めまたは摩擦嵌めにより、点滴筒３２内で固定されてもよい。代替的に、または追加的に、環状固定リブ５８または半径方向内側に向けられた結節またはロックタブ（図示せず）が、半径方向外向きに突起するフランジ４８および環状壁部５４の組み合わされた高さよりもわずかに大きい、半径方向内側に突起する棚状部５２の上方に、一定の距離だけ離間して、点滴筒３２の内側壁部上に提供されてもよい。弁部材３６が環状固定リブ５８、結節、またはロックタブを過ぎて点滴筒３２内に押し下げられると、たとえ締まり嵌めまたは摩擦嵌めが点滴筒３２の内側壁と弁部材３６の環状壁部５４との間に存在しない場合でも、弁部材３６は点滴筒３２内の定位置に固定される。
【００２５】
点滴筒３２は、折り畳み可能な壁部６０（例示的な実施形態においてはベローズ型の壁部であってもよい）を含み、この折り畳み可能な壁部６０は、図示のように、点滴筒１２の内側壁部の半径方向内向きに突起する棚状部から下向きに垂れ下がり、上部から底部へと半径方向内向きにテーパーをつけられてもよい。若干異なる言い方をすれば、折り畳み可能な壁部６０は上方壁部区画と下方壁部区画との間に延在する。弁座６２は、折り畳み可能な壁部６０の底端部に取り付けられ（特定の実施形態によれば、一体的に取り付けられ（すなわち、一体型部品として形成され））て、折り畳み可能な壁部６０の底端部から（例えば、下方壁部区画から）下向きに垂れ下がる。弁座６２は、弁部材３６の弁表面４４に対して、または少なくともスリット４０の下方端部４２の下方の弁部材３６の一部分に対して補完的である。弁座６２は、点滴筒３２の最下端の下流側端部６６において、軸方向に延在する開口部６４と流体連通し、開口部６４において終端する。チューブ（図示せず）が、点滴筒３２から患者へと流体を供給するために、軸方向に延在する開口部６４の外側に取り付けられてもよい。
【００２６】
折り畳み可能な壁部６０は、図４に示す拡張状態と図５に示す折り畳み状態との間で作動可能である。折り畳み可能な壁部６０が折り畳み状態にあるとき、弁座６２（上述のように上方壁部区画に取り付けられる場合もある）は弁表面４４と密閉的に係合し、点滴筒３２から患者へのあらゆる流体の流れは止められる。折り畳み可能な壁部６０をその拡張状態に向かって動かすと、弁座６２は次第に弁表面４４から離れるように軸方向下方へ移動する。このように弁座６２が弁表面４４から分離することにより、弁部材３６（特に、弁表面４４）と弁座６２との間に流体路が開かれる。その結果、点滴筒３２の軸方向に延在する開口部６４を流体流が通ることが可能となる、またはその流体流の速度が増加する。弁座６２と弁表面４４との間に形成される分離または間隙の幅は、流路を形成する。この流路を変化させることが、点滴筒３２を通る流体流の速度を動作的に制御を変化させる場合がある。
【００２７】
この第１の実施形態によると、弁座６２は、点滴筒３２の下方端部周りに配置されたカラーまたはリングの形を取ってもよい駆動体３４により作動されるが、すべての実施形態において駆動体が点滴筒３２の下方端部を完全に包囲することは、要件ではない。駆動体３４は、弓状壁部の形を取る複数のスナップ嵌め式突起６８を含み、それぞれのスナップ嵌め式突起６８は、その上に、半径方向内側に向けられたリブ７０を有する。半径方向内側に向けられたリブ７０は、駆動体３４を点滴筒３２、特に上方壁部区画に回転可能に係合するために、点滴筒３２の外側壁部における凹陥部を有する環状リングまたは溝部７２内へと配置される。溝部７２は折り畳み可能な壁部６０の上方に配置される。駆動体３４は内ねじを螺刻された領域７４をさらに含む。点滴筒３２は、図示のように、折り畳み可能な壁部６０の下方に配置され、且つ弁座６２から半径方向外向きに延在する、外ねじを螺刻された下方壁部７６を含む。螺刻された区画７４および７６は、駆動体３４を点滴筒３２の下方壁部区画に回転可能に係合する。スナップ嵌め式突起６８のそれぞれは、駆動体３４の内ねじを螺刻された領域７４から上方に延在する。例示の実施形態において、駆動体３４は、駆動体３４を時計回りに回転させると流れが低下し最終的には停止するよう、反時計回りのねじを含む。
【００２８】
駆動体３４は点滴筒３２に対して回転可能であるが、スナップ嵌め式突起６８により、駆動体３４と、折り畳み可能な壁部６０の上方の点滴筒３２の部分とは、相対的に一定の軸方向位置に保持される。駆動体３４を第１方向（例えば、駆動体３４の下方から見上げる方向から見て時計回り方向に、図５において湾曲した矢印で示すように）に回転することにより、外ねじを螺刻された下方壁部区画７６が連通する折り畳み可能な壁部６０は、その折り畳み状態に向かって強いて動かされる。その結果、弁座６２と弁表面４４との間の間隙は狭められ、最終的には点滴筒３２を通る流れは閉塞される（図５の上向き矢印により示される）。駆動体３４を第２方向（例えば、駆動体３４の下方から見上げる方向から見て反時計回り方向、図４において湾曲した矢印で示す）に、第１方向とは逆に、回転することにより、折り畳み可能な壁部６０は拡張状態に向かって強いて動かされる。その結果、弁座６２と弁表面４４との間の間隙または空間は広げられ、それにより、弁部材３６と弁座６２との間の流路が拡大され、点滴筒３２の開口部を通る流れが許容される。
【００２９】
駆動体３４を所与の量だけ回転した時の弁座６２の移動量は、駆動体３４の内ねじを螺刻された領域７４および点滴筒３２の外ねじを螺刻された下方壁部区画７６のねじピッチの関数であるだけでなく、ねじ方向（すなわち、反時計回り）の関数である。しかし、駆動体３４が剛性を有するならば、駆動体３４の所与の動きに対する弁座６２の移動量は、点滴筒３２の作動寿命にわたって比較的一定に保たれると考えられる。したがって、駆動体３４の動きに応じた点滴筒３２の動作は、上述のチューブ−ローラークランプシステムと比較すると、比較的安定し、且つ予想可能なものであるとさらに考えられる。一方、チューブ−ローラークランプシステムは、時間の経過とともに、安定性および予測性がともに低下し、精密な制御が望まれる場合は、解像度の程度が異なる場合があるため、より多くの時間を注ぎ込むことが必要となる。
【００３０】
図６は、図２〜図５に示す実施形態の変形体を示す。この変形体によれば、駆動体３４は内向きに半径方向に垂れ下がるフランジまたはリム８０を含む。リム８０は、点滴筒３２上のねじ７６と干渉することにより、軸方向下向きの方向における点滴筒３２の動きを制限するように設計される。例えばねじ７６がリム８０と接触すると、ユーザには、点滴筒３２が下流側方向における限界位置を達成したことを示す触覚的表示が提供される。ねじ７６（または点滴筒３２の他の部分）がリム８０と当接することによっても、折り畳み可能な壁部６０が過度に拡張すること（そうでないと、壁部６０を損傷する場合がある）を防ぐ場合がある。加えて、変形体は、点滴筒３２に対する駆動体３４の動き（回転）の視覚表示を可能とするために点滴筒３２の外側表面８４に加えられた刻印または指標とともに用いられてもよい表示タブ８２を含む。なお、この視覚表示は、ユーザがこのシステムを通る所望の流速をより迅速に達成することを可能にするものである。
【００３１】
図２〜図５に示す駆動体３４の実施形態は、開示された流れ制御システムに用いられる駆動体の単なる１例であることが理解されるであろう。なぜなら、その実施形態は、例えば、駆動体を点滴筒に取り付けることに関するものであるためである。図７〜図１１を参照すると、本開示の流れ制御システム１３０の第２の実施形態がそこに示される。第１の実施形態と同様に、第２の実施形態に係る流れ制御システム１３０は、点滴筒１３２と、駆動体１３４と、弁部材１３６とを含む。なお、この弁部材１３６は、好適には、複数のアームまたは結合部により画定されるスリット１４０および窓部１４５の形を取る少なくとも１つの開口部を含む中空円錐形状弁茎１３８を有し、円錐形状弁茎１３８は、このアームまたは結合部により、環状リップまたはリング１４８に接続される。窓部１４５は、弁部材１３６の上方の点滴筒１３２の部分と、弁部材１３６の下方の点滴筒１３２の部分との間に、主要流路を提供する。駆動体１３４は、上方の内ねじを螺刻された領域１７８（第１ピッチを有してもよい）を、点滴筒１３２の折り畳み可能な壁部１６０の上方の位置において、点滴筒１３２の上方の外ねじを螺刻された領域１８０と係合する部分に沿って含む。駆動体１３４は、図示のように、折り畳み可能な壁部１６０から下向きに垂れ下がり、且つ点滴筒１３２の弁座１６２から半径方向外側に延在する、嵌合し合う外ねじを螺刻された下方壁部区画１７６と係合する下方の内ねじを螺刻された領域１７４をさらに含む。弁座１６２は、点滴筒１３２の最下方端部１６６における軸方向に延在する開口部１６４へと内向きにテーパーをつけられる。
【００３２】
下方の内ねじを螺刻された領域１７４および外ねじを螺刻された下方壁部区画１７６は第２ピッチのねじ刻を有してもよい。なお、この第２ピッチは、上方の内ねじを螺刻された領域１７８および上方の外ねじを螺刻された領域１８０の第１ピッチよりも大きい。この第２の実施形態に係る駆動体１３４は点滴筒１３２に対して軸方向に動くが、第１ピッチと第２ピッチとの間の差異の結果として、駆動体１３４を回転させると、下方の内ねじを螺刻された領域１７４と外ねじを螺刻された下方壁部区画１７６との係合は、折り畳み可能な壁部１６０の、より大きい相対的な軸方向の動きが生じるであろう。それにより、弁座１６２は、駆動体１３４の回転方向に応じて、弁部材１３６の弁表面１４４に向かって近づくかまたは弁部材１３６の弁表面１４４から離れるように動かされる。したがって、点滴筒１３２からの流体の流速は、第１の実施形態の場合と同様に、点滴筒１３２に対して駆動体１３４を回転させることにより、制御可能である。駆動体１３４を所与の量だけ回転した時の弁座１６２の移動量は、駆動体１３４の下方の内ねじを螺刻された領域１７４および点滴筒１３２の外ねじを螺刻された下方壁部区画１７６の螺刻ピッチの関数であるが、また第１ピッチおよび第２ピッチの差異にも依存する。
【００３３】
図９Ａ、図９Ｂ、図１０、および図１１に示すように、第１ピッチおよび第２ピッチは、ピッチの大きさは異なるが、螺旋方向は同一である。ピッチの大きさが異なることに対して代替的に、または追加的に、第１ピッチおよび第２ピッチは、互いに対して螺旋方向が異なってもよい。
【００３４】
連続的なねじの対が点滴筒３２、１３２および駆動体３４および１３４上に提供されるが、本開示のすべての実施形態においてこのことが成り立つとは限らないことも理解されるであろう。かわりに、不連続的な螺刻が、相手側のねじのうちの１つに用いられてもよく、または、タブもしくはシューが、点滴筒３２および１３２と駆動体３４および１３４とのうちの１つに提供される一方で、点滴筒３２および１３２と駆動体３４および１３４とのうちの他方は溝部または案内溝を有し、タブまたはシューがこの溝部または案内溝内に配置される。係る実施形態によれば、駆動体３４および１３４の回転運動は、折り畳み可能な壁部および結合する弁座の軸方向の動きに変換されてもよい。駆動体３４および１３４の軸方向運動を折り畳み可能な壁部および弁座の軸方向運動に変換する実施形態も本開示の範囲に含まれる一方で、回転運動（または回転運動と軸方向運動の混合運動）を折り畳み可能な壁部および弁座の軸方向運動に変換することに基づく例示的な実施形態は、大きい回転運動が比較的小さい軸方向運動に関連づけられることにより容易な使用を容易することができるという点で特定の利点を有する。
【００３５】
点滴筒３２および１３２の使用からいくつかの利点が得られるが、これらの利点の全部が全部の実施形態において存在しなくてもよいことを理解すべきである。例えば、本開示に示す流れ制御システムは、ローラークランプに依存してシステムを通る流れを制御するものではないため、チューブ材料に課せられる制限は、除去されないとしても、低減される。その結果、本開示に係る流れ制御システムは、ＰＶＣチューブに対するのと同様に、非ＰＶＣチューブチューブに対しても良好に機能する場合がある。さらに、応力およびクリープの効果が流れ制御システムの寿命において制限または排除されるため、従来のチューブおよびローラークランプに基づくシステムとの比較の上で見ると、本開示に係る流れ制御システムは、所望の流速を維持するために容易に使用される場合があり、従来のシステムよりも、より良好でより信頼性の高い解決を提供する場合がある。
【００３６】
説明してきたいくつかの変形体は、これによれば、例えばチューブおよびローラークランプに基づくシステムにより提供されるものなどのような従来のシステムに対して存在する解像度および予測可能な形の流体制御よりも、より高い程度の解像度および予測可能な形の流体制御が提供される場合があることが理解されるであろう。しかしながら、弁表面に溝部を提供することにより、さらにより高い流れ制御が達成される場合があることも明らかになった。事実、溝部の幾何学的形状を変えることにより、駆動体３４の所与の回転に対して、点滴筒３２を通る流速の増加率を、制御された方法で変化させることが可能である場合がある。例えば、本開示によれば、小さい（または微小な）回転に対して流速の大きい（粗い）増分変化（すなわち、低解像度）を可能にする溝部を有する１つの弁表面を提供することが可能である場合がある一方で、別の表面は、駆動体３４の比較的大きい（大規模な）回転に対して流速の非常に小さい（細かい）増分変化（すなわち、高程度の解像度）を提供する溝部を含む場合がある。低容量の流体上においてより厳しい許容誤差範囲を要求する患者、例えば新生児等、に薬剤または他の流体を供給するためには、流れ調節における高い程度の解像度が有益である場合がある。他の用途に対しては、低い程度の解像度が許容される場合がある。
【００３７】
回転駆動体３４および１３４を有する点滴筒３２および１３２に関する本開示の態様が、溝付き表面に関する追加的改良を組み込まない弁部材および弁座と組み合わせて用いられてもよいことが理解されるであろう。同様に、溝付き表面について以下に説明する変化例を、上述した流体制御システムの任意の変形体に、または、これまでに例示または説明していない他のシステムに組み込むことが可能である場合がある。したがって、２つの態様は、本開示によれば、組み合わされてもよいが、組み合わされることが必要であるとは限らない。
【００３８】
ここで図１２〜図１５を参照すると、本開示に係る点滴筒に配置された弁部材の略円筒形弁表面に与えられてもよい様々な幾何学的形状の溝部が示される。係る溝部は向上した流れ制御を提供する場合がある。なお、それぞれの溝部の幾何学的形状は異なる流路プロファイルをもたらし、開示される様々な溝部の幾何学的形状のプロファイルは、図１６で図示的に比較される。図１２〜図１５に係る実施形態も、また、実質的に円筒形状である弁座と嵌合するよう構成されることに注意すべきである。したがって、弁部材および弁座が互いに対して相対的に動くのにつれて、弁部材および弁座の少なくとも一部は、密閉係合状態に保持される。その結果、弁部材および弁座の位置を越えた箇所の流体流れは、溝部および弁座の間に形成された通路を通ることとなる。本開示のすべての実施形態において弁座が略円筒形である必要はないが、事実上は、円錐形状の弁部材と嵌合するために、円錐形状となることも理解すべきである。
【００３９】
第１溝部９０ａが図１２、図１２Ａ、および図１２Ｂに示され、この溝部の幾何学的形状を有する略円筒形弁表面４４ａは、図１６のグラフにおいて「設計１」として示される。この実施形態において、略円筒形弁表面４４ａは、一定角度Θの、内向きのテーパーを有して提供される。１つの実施形態においては、角度Θは１度であるが、他の角度も可能であり、角度は弁表面４４ａの全域に沿って一定である必要はないことを理解すべきである。略円筒形弁表面４４ａの頂部において、略円筒形弁表面４４ａの嵌合表面の外径は、点滴筒（図１２に図示せず）の弁座の内径に等しい。角度Θの内向きテーパーのために、略円筒形弁表面４４ａの底部における外径は、点滴筒の弁座の内径よりも小さい。したがって、図１２Ａおよび図１２Ｂの断面図に示すように、弁座の内径と、略円筒形弁表面４４ａとの間の間隙は、略円筒形弁表面４４ａの頂部からの距離が増加するにしたがって大きくなる。
【００４０】
別法による略円筒形弁表面４４ｂにおける、角度を有する平面カット部の形を取る溝部９０ｂが、図１３Ａ〜図１３Ｄに示される。溝部９０ｂは放物曲線の形を取る。この溝部の幾何学的形状を有する略円筒形弁表面４４ｂは、図１６のグラフにおいて「設計２」として示される図１３Ｃおよび図１３Ｄの断面図に示すように、溝部９０ｂに沿う略円筒形弁表面４４ｂの嵌合表面と、弁座との間の間隙は、略円筒形弁表面４４ｂの頂部においては比較的小さいが、略円筒形弁表面４４ｂの底部においては比較的大きい。
【００４１】
二重の放物曲線の形を取る、より複雑な幾何学的形状を有する溝部９０ｃが、図１４Ａ〜図１４Ｅに示される。この二重放物曲線形状の溝部９０ｃを有する略円筒形弁表面４４ｃは、図１６のグラフにおいて「設計３」として示される。略円筒形弁表面４４ｃの頂部から下方の任意の距離ｘにおける、図１４Ａ〜図１４Ｄの溝部９０ｃの表面を弁座（図示せず）から分離する最大距離Ｄは、次の方程式により判定される場合がある。
【００４２】
【数１】
2014240028.tif 000004
【００４３】
略円筒形弁表面４４ｃの頂部において、Ｄはゼロである。略円筒形弁表面４４ｃの底部において、Ｄ＝Ｄｍａｘである。Ｈは略円筒形弁表面４４ｃの全高である。図１４Ｃ〜図１４Ｅの断面図に示すように、距離Ｄは、略円筒形領域４４ｃの頂部から下方への距離ｘが増加するにつれて、より大きくなる。
【００４４】
さらに異なる幾何形状の溝部９０ｄを有する略円筒形弁表面４４ｄが、図１５Ａ〜図１５Ｄにおいて示される。この形状の溝部９０ｄを有する略円筒形弁表面４４ｄは、図１６のグラフにおいて「設計４」として示される。溝部９０ｄは、３次元的弓形切り欠き部から形成される。なお、この３次元的弓形切り欠き部は、略円筒形弁表面４４ｄの頂部における外辺部に沿った点を通る垂直軸と一致する曲率中心を有する。図１５Ｃおよび図１５Ｄの断面図に示すように、溝部９０ｄの断面積は、略円筒形領域４４ｄの頂部から下方の距離が増加するにつれて、より大きくなる。
【００４５】
上述のように、図１６においては、駆動体３４および１３４の様々な回転角度の変化に対して、可能性のある流速が比較される。但し、縦座標に流速（単位：毎時ｍｌ）および横座標に回転角度（単位：度）が示される。上述のように、設計１は図１２〜図１２Ｂに示す溝部の幾何学的形状に対応し、設計２は図１３Ａ〜図１３Ｄの幾何学的形状に対応し、設計３は図１４Ａ〜図１４Ｅの幾何学的形状に対応し、設計４は図１５Ａ〜図１５Ｄの幾何学的形状に対応する。設計１の操作が比較的浅い湾曲を提供することが理解されるであろう。すなわち、回転角度の大きい変化は、流速における小さい変化に対応し、２００度の回転角度を越えると、所与の回転角度に対する流速の増加はより急勾配となる。対照的に、設計４は、回転の最初の２００度にわたりより急激な増加を示すが、次いで、回転の約３３０度が到達されるまでは、ほぼ平坦なプロファイルに落ち着く。設計２および３は、角度の増分変化に対して、比較的一定した増加を示すが、一定関係の始まりは、設計３と比較すると設計２に対してはわずかに遅延するように示される。
【００４６】
これらの特定の設計のそれぞれは、特定の療法に対して、他の設計よりもより適したものとなる場合がある。例えば、設計１は、幼児等の、広い範囲の特に低い流速が望まれが、狭い範囲の特に高い流速に対するオプションも望まれる用途に対してより適したものとなるかもしれない。設計３（または設計２）は、流速と回転角度との間に比較的一定した関係が望まれるが、角度のわずかな変化さえも流速における比較的顕著な変化を生じさせる用途によく適したものとなるかもしれない。設計４は、極度に低い流速と極度に高い流速との間の比較的広い範囲の変化に対してより良好なものである場合があり、実質的に、閉、部分的機能、および全開の三状態弁を提供する。
【００４７】
駆動体３４および１３４の回転が手動により、または機械により与えられてもよいことを理解すべきである。例えば、図１７に示すように、キーパッド、および駆動体の位置を検出するマイクロプロセッサまたはマイクロコントローラをともなって提供される、コントローラの形を取る電子流れ調節器２００は、円形の歯が付いた歯車等の歯車部材２０４を駆動するモーター等の駆動部材２０２と通信してもよい。この駆動部材２０２は、自動的に（すなわち、駆動体３４に対する直接的なユーザの入力なしに）駆動体３４を点滴筒３２に対して回転させる。マイクロプロセッサは、駆動部材２０２上に提供された軸の第１方向または第２方向における回転を制御するように、関連付けられた点滴筒３２の弁座６２による駆動体３４の較正をともなって、マイクロプロセッサが、駆動体３４を回転して、弁座６２の位置を調節するように駆動部材２０２に信号を送り、それにより、弁部材３６と弁座６２との間の流体の流速が調節されるように、あらかじめプログラムされていてもよい。閉ループ調節を提供することが望まれるため、点滴筒３２における液滴を計数するために従来から周知である点滴カウンタ２０６が電気流れ調節器２００に接続され、点滴筒３２と通信状態で配置されてもよい。したがって調節器２００は、点滴筒３２と通信状態にある点滴カウンタ２０６により計数された液滴に応じて、自動的に駆動体３４を回転してもよい。他の実施形態においては、患者モニタまたは他の装置の出力が、閉ループ調節に対して入力を提供するために、利用されてもよい。
【００４８】
弁部材３６および１３６または弁座６２および１６２のうちの少なくとも１つの形状は、供給される流体の粘度に応じて変更されてもよい。
【００４９】
流れ制御システムの様々な実施形態を説明してきたが、依然として添付の請求項の範囲に含まれる様々な改良例がこれらの実施形態になされてもよいことが理解されるであろう。
【００５０】
本発明の態様
［付記項１］
流れ制御システムであって、
下方壁部区画、上方壁部区画、および前記下方壁部区画と前記上方壁部区画との間に延在する折り畳み可能な壁部を有する点滴筒と、
前記下方壁部区画に取り付けられた、下向きに垂れ下がる弁座であって、前記点滴筒は、弁座と流体連通する下流側開口部を形成する、弁座と、
前記点滴筒内に配置され、前記上方壁部区画に取り付けられ、且つ前記弁座と係合可能である弁表面を有する、弁部材と、
前記上方壁部区画および下方壁部区画に回転可能に係合される駆動体と、を備え、
前記駆動体を第１方向に回転すると、前記点滴筒の前記折り畳み可能な壁部は、前記弁座が前記弁表面と密閉的に係合する折り畳み状態と、前記弁座が前記弁表面から十分に離間され、通路が前記弁表面と前記弁座との間に形成され、前記点滴筒の前記開口部を通る流れを許容する拡張状態との間で動く、流れ制御システム。
【００５１】
［付記項２］
前記駆動体の回転可能な係合は、前記上方壁部区画および下方壁部区画のうちの少なくとも１つに対する、螺合可能な係合を含む、付記項１に記載の流れ制御システム。
【００５２】
［付記項３］
前記駆動体は、前記点滴筒の前記下方壁部区画上の外ねじを螺刻された領域と係合する内ねじを螺刻された領域を有する、付記項２に記載の流れ制御システム。
【００５３】
［付記項４］
前記駆動体は、前記駆動体の前記内ねじを螺刻された領域から上方に延在する複数のスナップ嵌め式突起により、前記点滴筒上に回転可能に取り付けられ、前記スナップ嵌め式突起のそれぞれは前記点滴筒内の環状溝部内へと配置される、付記項３に記載の流れ制御システム。
【００５４】
［付記項５］
前記駆動体の前記内ねじを螺刻された領域および前記外ねじを螺刻された下方壁部区画のねじは第１ピッチを有し、前記駆動体は、前記点滴筒の外ねじを螺刻された領域と嵌合する前記駆動体の上方の内ねじを螺刻された領域により、前記点滴筒上に回転可能に取り付けられ、前記上方の内ねじを螺刻された領域および前記外ねじを螺刻された領域は、前記第１ピッチに対して、大きさが異なる、または方向が異なる、のうちの少なくとも１つである、第２ピッチのねじを有する、付記項３に記載の流れ制御システム。
【００５５】
［付記項６］
前記弁表面および前記弁座は略円筒形である、付記項１から付記項５のいずれかに記載の流れ制御システム。
【００５６】
［付記項７］
前記弁表面に提供され、前記流体通路の少なくとも１部分を形成する溝部をさらに含む、付記項１〜付記項６のいずれかに記載の流れ制御システム。
【００５７】
［付記項８］
前記弁表面は、前記弁表面の外辺部の周りに内向きのテーパーを有することにより、前記溝部を画定する、付記項７に記載の流れ制御システム。
【００５８】
［付記項９］
前記溝部は、前記弁座と嵌合する前記弁表面の少なくとも１部分に沿う、角度を有する平面切り欠き部の形を取る、付記項７に記載の流れ制御システム。
【００５９】
［付記項１０］
前記溝部は二重の放物曲線形状を取り、前記弁表面の頂部から下方の任意の距離ｘにおける前記溝部の前記表面を前記弁座から分離する最大距離Ｄは、式
【００６０】
【数２】
2014240028.tif 000005
【００６１】
により画定され、前記弁表面の頂部においては、Ｄ＝０であり、前記弁表面の底部においては、Ｄ＝Ｄｍａｘであり、Ｈは前記弁表面の全長である、付記項７に記載の流れ制御システム。
【００６２】
［付記項１１］
前記溝部は、前記弁表面の外辺部に沿う１つの点を通る垂直軸と一致する曲率中心を有する３次元的弓形切り欠き部の形を取る、付記項７に記載の流れ制御システム。
【００６３】
［付記項１２］
前記溝部の露出する表面に沿う前記弁表面と、前記弁座との間の最大距離は、前記弁表面の前記頂部からの距離が増加するとともにより大きくなる、付記項７に記載の流れ制御システム。
【００６４】
［付記項１３］
前記弁座および前記弁表面は、前記駆動体の回転により、相対的に軸方向に偏位し、前記溝部および前記弁座により形成される前記通路の寸法は、係る軸方向偏位により変更される、付記項７〜付記項１２のいずれかに記載の流れ制御システム。
【００６５】
［付記項１４］
前記弁座および前記弁表面の少なくとも１部分は、流体が前記溝部および前記弁座の間に形成された前記通路を通って流れるとき、密閉係合に保たれる、付記項７〜付記項１３のいずれかに記載の流れ制御システム。
【００６６】
［付記項１５］
前記弁部材は、取り付けリングに接続された弁茎を備え、前記弁部材は、前記弁茎の上方端部において前記弁茎を前記取り付けリングに接続する結合部により画定された複数の窓部を有し、前記取り付けリングは、前記点滴筒の、半径方向内側に突起する棚状部上に着座する、付記項１〜付記項１４のいずれかに記載の流れ制御システム。
【００６７】
［付記項１６］
前記弁茎は、円錐形状且つ中空であり、その長さに沿って提供された細長いスリットを含み、前記スリットは、前記弁表面の上方に離間する下方端部において終端する、付記項１５に記載の流れ制御システム。
【００６８】
［付記項１７］
前記駆動体は、駆動部材と通信するギア部材により作動され、前記駆動部材は電子流れ調節器により制御される、付記項１〜付記項１６のいずれかに記載の流れ制御システム。
【００６９】
［付記項１８］
前記電子流れ調節器と通信する点滴カウンタをさらに備える、付記項１７に記載の流れ制御システム。
【００７０】
［付記項１９］
前記弁部材は、前記点滴筒の内側壁部の半径方向内側に突起する棚状部上に着座する、半径方向外側に突起する環状リップを含む、付記項１〜付記項１８のいずれかに記載の流れ制御システム。
【００７１】
［付記項２０］
前記点滴筒の前記内側壁部は、前記半径方向内側に突起する棚状部の上方に、前記半径方向外側に突起する環状リップ上に提供された環状壁部の高さよりも少なくともわずかにより大きく離間する、半径方向内側に向けられたリブを含む、付記項１９に記載の流れ制御システム。
【００７２】
［付記項２１］
点滴筒を通る流体の流れを調節するための方法であって、
点滴筒の上方壁部区画および下方壁部区画と回転可能に係合する駆動体を、前記点滴筒に対して回転することにより、前記上方壁部区画および前記下方壁部区画の間で延長する折り畳み可能な壁部を、組み込まれた弁座が弁表面と密閉的に係合する折り畳み状態と、前記弁座が前記弁表面から十分に離間することにより、流路を前記弁表面と前記弁座との間に形成し、そこを通る流れを許容する拡張状態との間で動かすことを含む、方法。
【００７３】
［付記項２２］
前記駆動体は、その間の相対的軸方向運動を伴わずに、前記上方壁部区画に対して回転し、その間の相対的軸方向運動を伴って、前記下方壁部区画に対して回転する、付記項２１に記載の方法。
【００７４】
［付記項２３］
前記駆動体は、その間の相対的軸方向運動を伴って、前記下方壁部区画に対して回転し、その間の相対的軸方向運動を伴って、前記下方壁部区画に対して回転する、付記項２１に記載の方法。
【００７５】
［付記項２４］
前記弁表面は、前記弁表面に溝部を有し、前記拡張状態においては、前記弁座は前記弁表面から十分に離間して、前記溝部および前記弁座により画定される流体通路が形成され、前記溝部のみを通る流れが許容される、付記項２１に記載の方法。
【００７６】
［付記項２５］
前記駆動体は、前記点滴筒に対して自動的に回転される、付記項２１〜付記項２４のいずれかに記載の方法。
【００７７】
［付記項２６］
前記点滴筒において液滴を計数し、計数された前記液滴に応じて自動的に前記駆動体を回転させることをさらに含む、付記項２６に記載の方法。
【００７８】
［付記項２７］
流れ制御システムであって、
点滴筒と、
前記点滴筒内に配置され、円錐形状領域を含み、その中に少なくとも１つの開口部を有し、前記円錐形状領域は流体受容内部を画定する、円錐形状針部材と、
前記点滴筒に回転可能に取り付けられ、且つ前記点滴筒の、相手側の外ねじを螺刻された下方壁部区画と係合する内ねじを螺刻された領域を含むネジ部材であって、前記外ねじを螺刻された下方壁部区画は、前記点滴筒のベローズ型壁部から下方に、および前記点滴筒の弁座から半径方向外側に延在し、前記ネジ部材を第１方向に回転させると、前記点滴筒前記ベローズ型壁部は、前記弁座が前記少なくとも１つの開口部の下方の前記円錐形状針部材の部分と密閉的に係合する収縮状態から、前記弁座が前記円錐形状針部材の最下方端部から十分に離間することにより、前記流体受容内部からの流体が、前記円錐形状針部材と前記弁座との間の、前記円錐形状針部材における前記少なくとも１つの開口部を通って、且つ前記点滴筒の軸方向に延在する開口部を通って、流れることが許容される拡張状態へと動く、ネジ部材、とを備えるシステム。
【００７９】
［付記項２８］
流れ制御システムであって、
点滴筒であって、
半径方向内側に突起する棚状部と、
前記半径方向内側に突起する棚状部から下向きに垂れ下がるベローズ型壁部と、
前記ベローズ型壁部から下向きに垂れ下がる弁座と、
前記弁座から下向きに垂れ下がる軸方向に延在する開口部と、
前記ベローズ型壁部の下方に提供され、且つ前記弁座と駆動連通する、外ねじを螺刻された下方壁部区画と、を含む点滴筒と、
摩擦嵌めにより前記点滴筒内に固定された円錐形状針部材であって、円錐形状領域を含み、最下方端部の上方に離間する少なくとも１つの開口部をその中に有し、前記点滴筒の前記ベローズ型壁部が収縮状態にあるとき、前記少なくとも１つの開口部の下方の前記円錐形状針部材の部分は前記弁座により密閉的に係合される、円錐形状針部材と、
前記点滴筒の前記外ねじを螺刻された下方壁部区画と係合する内ねじを螺刻された領域を有し、前記半径方向内側に突起する棚状部の上方で前記点滴筒にも固定されるネジ部材と、を備え、
前記点滴筒の前記ベローズ型壁部は、前記ネジ部材を前記点滴筒に対して回転させることにより、前記収縮状態と拡張状態との間で作動可能であり、前記ベローズ型壁部が前記収縮状態から前記拡張状態へと動くと、前記弁座が、前記円錐形状針部材の最下方端部から離れるように、および前記少なくとも１つの開口部の下方の前記円錐形状針部材の前記部分との密閉的係合から脱するように動く、システム。
【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７】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【図１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
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【図１３Ｃ】
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【図１３Ｄ】
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【図１４Ａ】
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【図１４Ｂ】
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【図１４Ｃ】
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【図１４Ｄ】
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【図１５Ａ】
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【図１５Ｂ】
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【図１５Ｃ】
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【図１５Ｄ】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１４Ｅ】
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【外国語明細書】
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