(57)【要約】  内部チャンバ（４６、１５４、２３４）を画定する本体（４４、１５２、２３２）を有するシャトル弁（１２、１５０、２３０）が提供される。弁（１２、１５０、２３０）は、本体（４４、１５２、２３２）に結合する入口ポート（１６、１５８、２３８）、出口ポート（１８、１６０、２４０）、および共通ポート（１４、１５６、２３６）を含む。シャトル（４８、１６２、２４２）は、入口ポート（１６、１５８、２３８）と共通ポート（１４、１５６、３６）が流体的に結合し、かつ、共通ポート（１４、１５６、２３６）と出口ポート（１８、１６０、２４０）が流体的に分離する第１位置と、出口ポート（１８、１６０、２４０）と共通ポート（１４、１５６、２３６）が流体的に結合し、かつ、共通ポート（１４、１５６、２３６）と入口ポート（１６、１５８、２３８）が流体的に分離する第２位置との間で、チャンバ（４６、１５４、２３４）内で併進可能に配設される。第１逆止弁（５０）は、入口ポート（１６、１５８、２３８）に結合して、入口ポート（１６、１５８、２３８）を通ってチャンバ（４６、１５４、２３４）内に流体が流入するのを可能にし、かつ、チャンバから流体が流出するのを防止する。第２逆止弁  （５０）は、出口ポート（１８、１６０、２４０）に結合して、チャンバ（４６、１５４、２３４）から出口ポート（１８、１６０、２４０）を通って流体が流出するのを可能にし、かつ、出口ポート（１８、１６０、２４０）を通ってチャンバ（４６、１５４、２３４）内に流体が流入するのを防止する。
2009523535.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シャトル弁であって、
内部チャンバ（４６、１５４、２３４）を画定する本体（４４、１５２、２３２）と、
それぞれが前記本体に結合する入口ポート（１６、１５８、２３８）、出口ポート（１８、１６０、２４０）、および共通ポート（１４、１５６、２３６）と、
前記入口ポート及び前記共通ポートが流体的に結合し、かつ、前記共通ポート及び前記出口ポートが流体的に分離する第１位置と、前記出口ポート及び前記共通ポートが流体的に結合し、かつ、前記共通ポート及び前記入口ポートが流体的に分離する第２位置との間で、前記チャンバ内で併進可能に配設されたシャトル（４８、１６２、２４２）と、
前記入口ポートを通って前記チャンバ内に流体が流入するのを可能にし、かつ、前記チャンバから前記入口ポートを通って流体が流出するのを防止するように前記入口ポートに結合した第１逆止弁（５０）と、
前記チャンバから前記出口ポートを通って流体が流出するのを可能にし、かつ、前記出口ポートを通って前記チャンバ内に流体が流入するのを防止するように前記出口ポートに結合した第２逆止弁（５０）と、を備えていることを特徴とするシャトル弁。
【請求項２】
シャトル弁であって、
内部チャンバ（４６、１５４、２３４）を画定する本体（４４、１５２、２３２）と、
それぞれが前記本体に結合する入口ポート（１６、１５８、２３８）、出口ポート（１８、１６０、２４０）、および共通ポート（１４、１５６、２３６）と、
前記入口ポート及び前記共通ポートが流体的に結合し、かつ、前記共通ポート及び前記出口ポートが流体的に分離する第１位置と、前記出口ポート及び前記共通ポートが流体的に結合し、かつ、前記共通ポート及び前記入口ポートが流体的に分離する第２位置との間で、前記チャンバ内で併進可能に配設されたシャトル（４８、１６２、２４２）と、を備え、
前記シャトルは、前記共通ポートを通して連通されることを意図された流体圧だけに応じて、第１位置から前記第２位置へ、また、前記第２位置から前記第１位置へ位置を変更するように適合されていることを特徴とするシャトル弁。
【請求項３】
シャトル弁であって、
内部チャンバ（４６、１５４、２３４）を画定する本体（４４、１５２、２３２）と、
それぞれが前記本体に結合する入口ポート（１６、１５８、２３８）、出口ポート（１８、１６０、２４０）、および共通ポート（１４、１５６、２３６）と、
前記入口ポート及び前記共通ポートが流体的に結合し、かつ、前記共通ポート及び前記出口ポートが流体的に分離する第１位置と、前記出口ポート及び前記共通ポートが流体的に結合し、かつ、前記共通ポート及び前記入口ポートが流体的に分離する第２位置との間で、前記チャンバ内で併進可能に配設された非ばね付勢式シャトル（４８、１６２、２４２）と、を備え、
前記シャトル位置は、前記共通ポートにおける正と負の流体圧に応答し、それにより、前記シャトルが、前記第１位置と前記第２位置との間で併進することを特徴とするシャトル弁。
【請求項４】
前記入口ポートを通って前記チャンバ内に流体が流入するのを可能にし、かつ、前記チャンバから前記入口ポートを通って流体が流出するのを防止するように前記入口ポートに結合した第１逆止弁（５０）と、
前記チャンバから前記出口ポートを通って流体が流出するのを可能にし、かつ、前記出口ポートを通って前記チャンバ内に流体が流入するのを防止するように前記出口ポートに結合した第２逆止弁（５０）と、をさらに備えることを特徴とする請求項２または請求項３に記載のシャトル弁。
【請求項５】
前記第１逆止弁は前記入口ポート内に配設され、前記第２逆止弁は前記出口ポート内に配設されることを特徴とする請求項１または請求項４に記載のシャトル弁。
【請求項６】
前記第１逆止弁は前記入口ポートに流体的に直列に配設され、前記第２逆止弁は前記出口ポートに流体的に直列に配設されることを特徴とする請求項１、４、および５のいずれか一項に記載のシャトル弁。
【請求項７】
前記第１逆止弁は第１エラストマ材料で作られ、前記第２逆止弁は第２エラストマ材料で作られることを特徴とする請求項１および請求項４〜６のいずれか一項に記載のシャトル弁。
【請求項８】
前記シャトルは、前記共通ポートにおける流体圧の変動に応答して、前記第１位置と前記第２位置との間を移動することを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載のシャトル弁。
【請求項９】
前記シャトルは、前記共通ポートにおける流体圧の増加に応答して、前記第２位置に移動可能であることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載のシャトル弁。
【請求項１０】
前記シャトルは、前記共通ポートにおける流体圧の減少に応答して、前記第１位置に移動可能であることを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載のシャトル弁。
【請求項１１】
前記内部チャンバに連通する第１端および前記本体の外部表面上に開いている第２端を有する排気通路をさらに含み、
前記内部チャンバの一部分は、前記排気通路を介して大気圧に開放されることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一項に記載のシャトル弁。
【請求項１２】
前記排気通路の前記第１端は、前記出口ポートに近位の位置で前記内部チャンバに連通することを特徴とする請求項１１に記載のシャトル弁。
【請求項１３】
前記シャトルは、
第１径を持つ外部表面を有する略円筒状の本体部分と、
前記共通ポートに流体的に結合する近位端および前記シャトルの前記本体部分内で終わる遠位端を有する長手方向に延びる通路と、
それぞれが、一端で前記長手方向に延びる通路の前記遠位端に流体的に結合し、他端で前記外部表面上に開口している複数の半径方向に延びる通路と、
を備えることを特徴とする請求項１〜１２のいずれか一項に記載のシャトル弁。
【請求項１４】
前記シャトルは、前記シャトルの前記本体部分の前記外部表面から離れて延びる一対の長手方向に離間した環状シールをさらに備え、前記複数の半径方向に延びる通路は、前記環状シールの中間で前記外部表面上に開き、
シャトル弁の前記本体は、前記第１径より大きい第２径を有する内部表面内の略円筒状の壁を有し、前記環状シールは、前記内部表面に摺動可能なシール式係合状態で配設されて、環状キャビティが作られ、
前記環状キャビティは、前記共通ポートに流体的に結合し、前記環状キャビティは、シャトル弁の前記本体の前記内部チャンバ内で前記シャトルによって併進可能であり、それにより、前記環状キャビティは、弁が前記第１位置にある場合、前記共通ポートおよび前記入口ポートに流体的に結合し、弁が前記第２位置にある場合、前記共通ポートおよび前記出口ポートに流体的に結合することを特徴とする請求項１３に記載のシャトル弁。
【請求項１５】
前記シャトル弁が、弁が前記第２位置にあるときに前記環状キャビティに流体的に結合する第１端、および、前記出口ポートに流体的に結合する第２端を有する出口通路をさらに含んでいることを特徴とする請求項１４に記載のシャトル弁。
【請求項１６】
前記出口通路は、
前記本体の前記略円筒状の壁を貫通して延びる開口と、
前記本体部分の前記外部表面に沿って延びる長手方向に延びる部分と、
シャトル弁の前記内部チャンバ内に延びる内側に延びる部分と、
を含み、
前記第２部分は、前記第１位置および前記出口ポートに流体的に結合することを特徴とする請求項１５に記載のシャトル弁。
【請求項１７】
シャトル弁の前記本体は、第１径を有する略円筒状の内部表面を有し、
前記シャトルは、前記第１径より小さい第２径を有する略円筒状の外部表面を有する本体部分を含み、
前記シャトルは、前記シャトルの前記本体部分から外側に延び、かつ、シャトル弁の前記本体の前記内部表面に摺動可能なシール式係合状態で配設された複数の長手方向に離間したシールをさらに含み、
前記シールは、前記シャトルの前記本体部分の前記外部表面と前記シャトル弁の前記本体の前記内部表面との間で、前記チャンバ内に第１環状キャビティ、第２環状キャビティ、および第３環状キャビティを画定し、
前記第１環状キャビティは前記本体部分の一端の近くに配設され、前記第３環状キャビティは、前記本体部分の他端の近くに配設され、前記第２環状キャビティは、前記第１環状キャビティと前記第２環状キャビティの中間に配設され、
前記第２キャビティは、前記共通ポートおよび前記入口ポートと前記出口ポートの一方に流体連通し、前記入口ポートと前記出口ポートの他方は、前記第１キャビティ及び前記第３キャビティの一方に流体連通し、
それにより、前記共通ポートと、前記入口ポート及び前記出口ポートの一方との間の流体の流れが許可され、前記入口ポートと前記出口ポートとの間の流体の流れが防止されていることを特徴とする請求項１〜１２のいずれか一項に記載のシャトル弁。
【請求項１８】
前記シャトルの前記本体部分は、プラスチック材料で作られることを特徴とする請求項１３〜１７のいずれか一項に記載のシャトル弁。
【請求項１９】
前記シャトルは、前記本体部分と一体化し、かつ、前記本体部分から外側に延びる複数の環状シールをさらに備え、
前記シールは、エラストマ材料で作られ、前記シャトルの前記本体部分に固定されることを特徴とする請求項１３〜１８のいずれか一項に記載のシャトル弁。
【請求項２０】
シャトル弁の前記本体は、内部表面を有する略円筒状の壁を有し、
前記シャトルは、長手方向に延びるステムと、前記ステムの一端に一体化したディスクと、前記ステムの対向端の近くで前記ステムに相互接続された周縁および環状部材と、を含み、
前記環状部材及び前記ディスクは、前記略円筒状の壁の前記内部表面に摺動可能にシールされることを特徴とする請求項１〜１２のいずれか一項に記載のシャトル弁。
【請求項２１】
前記共通ポートは、シャトル弁の前記本体の前記略円筒状の壁の一端に固定されることを特徴とする請求項２０に記載のシャトル弁。
【請求項２２】
シャトル弁の前記本体の前記略円筒状の壁の対向端は、少なくとも部分的に開き、シャトル弁の外の大気に連通することを特徴とする請求項２１に記載のシャトル弁。
【請求項２３】
前記シャトル弁は、前記本体の前記略円筒状の壁の前記対向端に配設され、かつ、前記本体に固定されたフィルタをさらに備えることを特徴とする請求項２２に記載のシャトル弁。
【請求項２４】
前記シャトル弁は、第１および第２の環状シールをさらに備え、
前記第１環状シールは、前記ディスクの周縁の周りで、かつ、シャトル弁の前記本体の前記内部表面に摺動可能なシール式係合状態で配設され、前記第２環状シールは、前記環状部材の周縁の周りで、かつ、シャトル弁の前記本体の前記内部表面に摺動可能なシール式係合状態で配設され、
前記第２環状シールは、前記シャトルが前記第１位置あるときに前記出口ポートを閉じ、前記シャトルが前記第２位置にあるときに前記入口ポートを閉じるのに有効であり、それにより、前記入口ポート及び前記出口ポートは流体的に分離することを特徴とする請求項２０〜２３のいずれか一項に記載のシャトル弁。
【請求項２５】
前記シャトルは、前記ステムと前記環状部材に一体化し、かつ、前記ステムと前記環状部材との間に延びる、複数の円周方向に離間し半径方向に延びるスポークをさらに含み、
前記円周方向に離間したスポークは、前記共通ポート及び前記ディスクが流体的に結合することを可能にすることを特徴とする請求項２０〜２４のいずれか一項に記載のシャトル弁。
【請求項２６】
前記略円筒状の壁の前記内部表面から内側に突出する少なくとも１つの停止部をさらに備え、
前記停止部は、前記チャンバ内で、少なくとも１つの方向で前記シャトルの併進を制限するのに有効であることを特徴とする請求項２０〜２５のいずれか一項に記載のシャトル弁。
【請求項２７】
前記入口ポートおよび出口ポートは、互いに離間し、前記略円筒状の壁から離れて延びることを特徴とする請求項２０〜２６のいずれか一項に記載のシャトル弁。
【請求項２８】
シャトル弁の前記本体は、第１略円筒状の部分、第２略円筒状の部分、および第３の略円筒状の部分を備え、
前記第１部分は両端が開き、
前記第２部分は、前記第１部分の前記開放端の一方の中に少なくとも部分的に配設され、
前記第３部分は、前記第１部分の他方の開放端の中に少なくとも部分的に配設されていることを特徴とする請求項１〜１２のいずれか一項に記載のシャトル弁。
【請求項２９】
シャトル弁の前記本体の前記第２部分は、前記共通ポートと一体に形成されることを特徴とする請求項２８に記載のシャトル弁。
【請求項３０】
前記シャトル弁の前記本体の前記第３部分は、一端を通して前記シャトルを受け取るために前記一端が開き、前記第３部分の他端は、横方向壁であって、横方向壁を貫通して形成された排気通路を有する、横方向壁を備え、前記排気通路は、前記内部チャンバと弁の外側の大気を流体的に結合させることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一項を引用する請求項２８または２９に記載のシャトル弁。
【請求項３１】
前記シャトル弁の前記本体の前記第１部分は、前記本体の前記第１部分の残りの部分から前記内部チャンバ内に内側に突出する、ほぼ中心に配設された肩部を含み、前記第２および第３部分は、それぞれ、前記肩部に接して開放端を有することを特徴とする請求項２８〜３０のいずれか一項に記載のシャトル弁。
【請求項３２】
前記シャトル弁の前記本体は、第１径を有する略円筒状の内部表面を有し、
前記シャトル弁の前記本体の前記内部表面は、前記本体の前記第２部分の内部表面、前記肩部の内部表面、および前記本体の前記第３部分の内部表面を含むことを特徴とする請求項３１に記載のシャトル弁。
【請求項３３】
前記シャトル弁の前記本体は、第１径を有する略円筒状の内部表面を有し、
前記シャトルは、前記第１径と実質的に同じ第２径を有する略円筒状の外部表面を有する本体部分を含み、前記シャトルの前記本体部分の前記外部表面は、前記外部表面内に形成された複数の長手方向に離間した環状凹所を有し、
前記シャトル弁は、複数の環状の弾性シールをさらに含み、前記シールはそれぞれ、前記凹所のうちの１つの凹所内に、かつ、シャトル弁の前記本体の前記内部表面に摺動可能なシール式係合状態で配設されることを特徴とする請求項２８から３１のいずれか一項に記載のシャトル弁。
【請求項３４】
前記シャトルは、前記本体部分内に配設された、長手方向に延びる通路および複数の半径方向に延びる通路をさらに含み、前記長手方向に延びる通路は、前記長手方向に延びる通路の一端で前記共通ポートに流体的に結合し、前記長手方向に延びる通路の対向端の近くで前記半径方向に延びる通路に流体的に結合し、前記半径方向に延びる通路はそれぞれ、前記本体部分の前記外部表面上に遠位端開口を有することを特徴とする請求項３３に記載のシャトル弁。
【請求項３５】
シャトル弁の前記本体は、プラスチック材料で作られることを特徴とする請求項１〜３４のいずれか一項に記載のシャトル弁。
【請求項３６】
前記シャトルは、エラストマ材料で作られることを特徴とする請求項１〜３５のいずれか一項に記載のシャトル弁。
【請求項３８】
前記出力ポートは、前記共通ポートと前記入口ポートとの中間に長手方向に配置されることを特徴とする請求項１〜３７のいずれか一項に記載のシャトル弁。
【請求項３９】
一端において、前記入口ポートに結合されており、かつ、対向端において、患者に投与される流体のリザーバに結合されるように構成された配管の第１セクション、および、一端において、前記出口ポートに結合されており、かつ、他端において、患者に結合されるように構成された配管の第２セクションをさらに備えていることを特徴とする請求項１〜３８のいずれか一項に記載のシャトル弁。
【請求項４０】
流体的に結合されるように流体投与システム内の弁のポートを自動的に選択する方法であって、
前記弁は、内部チャンバを画定する本体を含み、また、それぞれが前記本体に結合する入口ポート、出口ポート、および共通ポートをさらに含む方法において、
前記入口ポートを通って前記チャンバ内に流体が流入するのを可能にし、かつ、前記チャンバから前記入口ポートを通って流体が流出するのを防止するように前記入口ポートに第１逆止弁を結合させるステップと、
前記チャンバから前記出口ポートを通って流体が流出するのを可能にし、かつ、前記出口ポートを通って前記チャンバ内に流体が流入するのを防止するように前記出口ポートに第２逆止弁を結合させるステップと、
前記内部チャンバ内にシャトルを配設するステップであって、それにより、前記入口ポート及び前記共通ポートが流体的に結合し、かつ、前記共通ポート及び前記出口ポートが流体的に分離する第１位置と、前記出口ポート及び前記共通ポートが流体的に結合し、かつ、前記共通ポート及び前記入口ポートが流体的に分離する第２位置との間で、前記シャトルが併進可能である、配設するステップと、
前記内部チャンバの少なくとも一部分を大気に開放するステップと、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項４１】
前記シャトルの位置によらず、前記入口ポートと前記出口ポートが常に流体的に分離するように前記弁を構成するステップをさらに含むことを特徴とする請求項４０に記載の方法。
【請求項４２】
前記構成するステップは、少なくとも２つの長手方向に離間したシールを設けるステップを含み、
前記シールは、前記シャトルの周縁の周りで、かつ、前記弁の前記本体の内部表面に摺動可能なシール式係合状態で配設されることを特徴とする請求項４１に記載の方法。
【請求項４３】
患者に経静脈に医療流体を投与する方法であって、
内部チャンバを画定する本体を有し、それぞれが前記本体に結合する入口ポート、出口ポート、および共通ポートをさらに含み、前記チャンバ内で併進可能に配設されたシャトルを含むシャトル弁を取得するステップと、
前記共通ポートに負圧を誘導するステップであって、それにより、前記シャトルが、前記入口ポートと前記共通ポートが流体的に結合し、かつ、前記共通ポートと前記出口ポートが流体的に分離する第１位置に配設される、負圧を誘導するステップと、
前記共通ポートに陽圧を誘導するステップであって、それにより、前記シャトルが、前記出口ポートと前記共通ポートが流体的に結合し、かつ、前記共通ポートと前記入口ポートが流体的に分離する第２位置に配設される、陽圧を誘導するステップと、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項４４】
前記共通ポートに負圧を誘導する前記ステップは、前記共通ポートに流体的に結合したシリンジのプランジャを引っ込めることによって達成され、それにより、前記シリンジは、前記入口ポートを通って流れる前記医療流体を少なくとも部分的に充填され、
前記共通ポートに陽圧を誘導する前記ステップは、前記シリンジの前記プランジャを進めることによって達成され、それにより、前記医療流体は、前記シリンジから前記出口ポートを通って患者へ吐出されることを特徴とする請求項４３に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、弁を対象とし、より詳細には、有利には、医療流体を患者に経静脈的に投与するシステムにおいて利用され得るシャトル弁を対象とする。
【背景技術】
【０００２】
生理食塩水および薬品などの種々の流体を経静脈的に患者に投与する種々のシステムが、医療技術において知られている。１つの知られているシステムは、介護者によって手動で作動される３方向ストップコック弁およびシリンジを含む。弁の入口ポートは、流体源に流体的に結合され、一方、共通ポートは、シリンジに流体的に結合され、出口ポートは、患者に流体的に結合される。この一般的なタイプのシステムは、首尾よく利用されたが、いくつかの欠点にさらされる。第１の事例では、介護者は、経静脈的流体を投与するために患者の部屋に入ると、ストップコック弁を最初に調査して、弁位置が、入口ポートと共通ポートを流体的に結合させるように選択され、それにより、流体源とシリンジが流体的に結合する。次に、介護者はシリンジに進み、流体をシリンジに引き入れる。介護者は、その後、ストップコック弁に戻り、共通ポートと出口ポートを流体的に結合させる弁位置を選択しなければならず、それにより、シリンジと患者が流体的に結合する。その後、流体を投与するためにシリンジに戻る。弁およびシリンジが、互いに非常に接近していない場合、このプロセスは、介護者にとって不都合であり、かつ、時間がかかる。
【０００３】
介護者によるエラーのリスク、ならびに、誤使用による弁の誤動作などによって、患者に結合される弁ポートに対する流体源の不注意な流体的に結合の可能性もまた存在する。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
所望のポート結合の介護者による能動的な選択を必要とする弁に関連する先の問題に応じて、本発明は、流体的に結合されるポートを受動的にかつ確実に選択するシャトル弁を提供する。これは、有利には、入口ポートを通ってシャトル弁の本体によって画定されたチャンバ内に流体が流入するのを可能にし、かつ、チャンバから入口ポートを通って流体が流出するのを防止するようにシャトル弁の入口ポートに第１逆止弁を結合させることによる、また、チャンバから出口ポートを通って流体が流出するのを可能にし、かつ、出口ポートを通ってチャンバ内に流体が流入するのを防止するように出口ポートに第２逆止弁を結合させることによる本発明の原理に従って達成される。同様に、本発明の原理によれば、チャンバの少なくとも一部分は大気に開放されてもよい。相応して、内部チャンバ内に併進可能に配設されたシャトルの前後に圧力差が生成される可能性があり、それにより、シャトルは、シリンジに流体的に結合され得るシャトル弁の共通ポートの変動する流体圧であって、シリンジの充満アクションおよび空にするアクションに応答して、チャンバ内の第１位置と第２位置との間でシャトルを移動させる、変動する流体圧に応答する。
【０００５】
より詳細には、シャトルは、共通ポートに流体的に結合したシリンジのプランジャを引っ込めることによって生じる共通ポートの減少した流体圧力に応答する第１位置に移動可能である。シャトルが第１位置にあるとき、入口ポートと共通ポートは、シリンジが充満することが可能になるように流体的に結合する。シャトルは、シリンジのプランジャを進める、または、押すことによって生じる共通ポートの増加した流体圧力に応答する第２位置に移動可能である。第２位置では、出口ポートと共通ポートは、シリンジ内の流体を患者に吐出するように流体的に結合する。結果として、介護者は、手動で弁を作動する必要なく、容易に、シリンジを充満させ、空にすることができ、それにより、ストップコック機構の欠点を克服する。
【０００６】
内部チャンバ内のシャトルの位置によらず、入口ポートと出口ポートは流体的に分離する。相応して、入口ポートに結合した流体源と出口ポートに結合した患者との望ましくない直接結合もまた回避される。これは、有利には、シャトルの周縁の周りで、かつ、シャトル弁の本体の内部表面に摺動可能なシール式の係合状態で配設された複数のシールを設けることによる本発明の原理に従って達成される。
【０００７】
共通ポートは、種々の流れ通路を介して入口ポートまたは出口ポートに流体的に結合することができ、種々の流れ通路は、長手方向に延びかつ半径方向に延びる通路ならびにシャトル弁の本体内に形成されたアパーチャなどの、シャトルの本体内に形成された通路を含み得る。
【０００８】
Ｘ線撮影用材料を患者に注入するシステムの一部としてシャトル弁が使用されてきた医療技術分野を含む種々の技術においてシャトル弁が使用されてきた。しかし、知られているシャトル弁を用いると、シャトルは、通常、第１位置に付勢されており、油圧流体または吐出される流体が、流体の排除中に第２位置にシャトルを駆動する。しかし、油圧または連通流体圧が終了すると、元の第１位置にシャトルを付勢するために、ばねまたは２次駆動用流体が必要である。このタイプの弁は、弁を通して連通されることを意図した流体の圧力（正または負）だけに応答して位置を変えない。このタイプの弁に１つまたは複数のばねを組み込むことは、弁に複雑さとコストを付加する。さらに、ばねが鉄性金属で作られる場合、弁は、磁気共鳴イメージング（ＭＲＩ）デバイス内での使用に適さず、それにより、一定の医療状況における弁の有用性を制限する。
【０００９】
先の理由で、結合されるポートを受動的に、かつ、確実に選択するシャトル弁が提供される。
【００１０】
本発明の、これらのまた他の特徴、態様、および利点は、以下の説明、添付特許請求の範囲、および添付図面に関してよりよく理解されるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
ここで図面を参照すると、図１は、医療流体を患者に経静脈的に投与するシステム１０を示し、システム１０は、本発明の第１の実施形態によるシャトル弁１２を組み込む。シャトル弁１２は、共通ポート１４、入口ポート１６、および出口ポート１８を含む。流体投与システム１０は、さらに、共通ポート１４に結合したシリンジ２０を含む。シリンジ２０は、後でさらに詳細に説明される、共通ポート１４に結合するカラー２４と出口端で一体化したバレル２３内で併進可能なプランジャ２２を含む。
【００１２】
システム１０は、さらに、内部に流体２８を含む、ＩＶバッグと一般に呼ばれるバッグ２６を含み得る、投与される流体の供給源を含む。流体２８は、種々の薬品を含み、また、当技術分野で知られるように、生理食塩水などの他の流体を含み得る。システム１０は、さらに、配管の第１セクション３０を含み、配管の第１セクション３０は、単一片の配管または複数片の相互接続配管を備え得る。配管３０は、一端において、コネクタ３２を介してシャトル弁１２の入口ポート１６に結合し、対向端において、ＩＶバッグ２６のポート３５に貫入するようになっているスパイク３４で終わり、流体２８が、弁１２の入口ポート１６へ配管３０内に流れることを可能にする。
【００１３】
システム１０は、また、単一片の配管または複数片の相互接続配管を備え得る配管３６の第２セクションを含む。配管３６は、一端において、コネクタ３８を介して弁１２の出口ポート１８に結合し、対向端において、患者の腕４２に経静脈的に挿入されるカテーテル４０で終わる。
【００１４】
ここで図２〜５を参照すると、シャトル弁１２が、さらに詳細に示される。弁１２は、内部チャンバ４６（図３Ａおよび３Ｂ）を画定する本体４４を含み、同様に、共通ポート１４、入口ポート１６、および出口ポート１８を含む。ポート１４、１６、および１８はそれぞれ、本体４４に結合される。弁１２は、さらに、入口ポート１６と共通ポート１４が流体的に結合し、かつ、共通ポート１４と出口ポート１８が流体的に分離する図３Ａに示す第１位置と、共通ポート１４と出口ポート１８が流体的に結合し、かつ、共通ポート１４と入口ポート１６が流体的に分離する図３Ｂに示す第２位置との間で、チャンバ４６内に併進可能に配設されたシャトル４８を含む。入口ポート１６と出口ポート１８は、チャンバ４６内のシャトル４８の位置によらず、流体的に分離する。種々のポートが、流体的に結合するか、または、分離する特定の方法は、後でより詳細に説明される。
【００１５】
シャトル弁１２は、さらに、一対の逆止弁５０を含む。逆止弁５０の一方は、入口ポート１６を通って内部チャンバ４６内に流体が流入するのを可能にし、かつ、チャンバ４６から入口ポート１６を通って流体が流出するのを防止するように入口ポート１６に結合する。他の逆止弁５０は、内部チャンバ４６から出口ポート１８を通って流体が流出するのを可能にし、かつ、出口ポート１８を通ってチャンバ４６内に流体が流入するのを防止するように出口ポート１８に結合する。
【００１６】
共通ポート１４は、従来のシリンジ２０の遠位端のルアーテーパ２５に相補的な形状を有する内部通路５４を有するメスルアーロックカプリングを備え、シリンジ２０のカラー２４は、図３Ａおよび３Ｂの想像線で示すルアーロックカプリング１４上にロックされ得る。
【００１７】
シャトル弁１２の本体４４は、径５８を有する内部表面５６を有する略円筒状の壁５５を有する。シャトル４８は、シャトル弁１２の本体４４の内部表面５６の径５８より小さい径６４を有する略円筒状の外部表面６２を有する本体部分６０を有する。シャトル４８は、さらに、本体部分６０から外側に延び、かつ、ほぼ円錐形状を有する第１および第２終点端シール６６および６８ならびに終点端シール６６、６８の中間に配設された一対の環状シール７０を備える複数の長手方向に離間した環状シールを含む。シール６６、６８、７０は、シャトル弁１２の本体４４の内部表面５６に、摺動可能なシール式の係合状態で配設される。シール６６、６８、７０は、本体４４の内部表面５６およびシャトル４８の外部表面６０と共に、シャトル弁１２の内部チャンバ４６内でシャトル４８によって併進可能な第１環状キャビティ７２、第２環状キャビティ７４、および第３環状キャビティ７６を画定する。第２キャビティ７４は、キャビティ７２と７６の中間に配設され、シャトル４８のほぼ中心に配設される。
【００１８】
シャトル弁１２の本体４４は、ポリカーボネートまたはＰＶＣなどの剛性プラスチック材料で作られ得る。シャトル４８の本体部分６０は、生体適合性プラスチックで作られ、シール６６、６８、および７０は、エラストマ材料で作られ、本体部分６０に接合される。あるいは、本体部分６０ならびにシール６６、６８、および７０は、エラストマ材料から一体に形成され得る。
【００１９】
シャトル４８は、さらに、共通ポート１４、より詳細には、共通ポート１４の通路５４に流体的に結合する近位端８０を有する長手方向に延びる通路７８を含む。シリンジ２０は、例証のために、図３Ａおよび３Ｂに示す通路５４内には示されない。しかし、シリンジ２０が通路５４内に配設されると、長手方向に延びる通路７８の近位端８０は、シリンジ２０の内部（図示せず）に流体的に結合する。長手方向に延びる通路７８は、また、シャトル４８の本体部分６０内で終わる遠位端８２を含む。シャトル４８は、さらに、複数の半径方向に延びる通路８４を含み、通路８４はそれぞれ、その近位端８６（図４および５）において、長手方向に延びる通路７８の遠位端８２に流体的に結合する。通路８４のそれぞれの遠位端８８は、シャトル４８の本体部分６０の外部表面６２上に開く。相応して、共通ポート１４は、内部チャンバ４６内のシャトル４８の位置によらず、第２環状キャビティ７４に流体連通する、または、流体的に結合する。
【００２０】
入口ポート１６は、シャトル弁１２の本体４４の円筒壁５５から離れて突出する中空円筒９０を備える。円筒９０の外部縁は、入口ポート１６内に配設された逆止弁５０のフランジ部分５２を支持する肩部を提供する。逆止弁５０は、入口ポート１６に流体的に直列接続され、逆止弁５０の収束部分５３は、円筒９０の中空内部内に配設される。逆止弁５０は、好ましくは、エラストマ材料で作られ、弁５０の収束部分５３の形状のために、「アヒルのようなくちばしを持った（ｄｕｃｋ−ｂｉｌｌｅｄ）」逆止弁と呼ばれることがある。図３Ａにおいて流れ矢印９２で示す方向に進む流体などの流体が、弁５０のフランジ５２内に形成された中央開口に入るにつれて、エラストマ逆止弁５０の収束部分５３は、無理やり開放され、流れ矢印９２に相当する方向の逆止弁５０を通る流れが可能になる。流体圧が逃げると、収束部分は閉じ、反対方向の流れを防止する。相応して、入口ポート１６内に配設された逆止弁５０は、内部チャンバ４６から入口ポート１６を通って流体が流出するのを防止する。
【００２１】
入口ポート１６は、さらに、径が比較的大きな内部円筒部分９６および内部円筒部分９６と一体化した径が比較的小さい外部円筒部分９８を有する管カップリング９４を含む。内部円筒部分９６の中空内部は、シャトル弁１２の本体４４の円筒壁５５から突出する円筒９０を囲みかつ接触して配設される。図３Ａおよび３Ｂに示すように、外部円筒部分９８は、逆止弁５０に連通する内部に形成された開口１００を有する端壁を含む。開口１０２は、円筒９０の端壁内に形成され、開口１０２は、逆止弁５０の出口および内部チャンバ４６に流体的に結合する。
【００２２】
部材１０４は、管カップリング９４の内部円筒部分９６から離れて長手方向に延びる。出口通路１０６は、内部チャンバ４６と出口ポート１８の両方に流体的に結合される。出口通路１０６は、本体４４の円筒壁５５を貫通して延びる開口１０８と、本体４４の壁５５の外部表面４５に沿って延びる長手方向に延びる部分１１０と、シャトル弁１２の本体４４の横方向端壁１１４を貫通して延び、出口ポート１８内に配設された逆止弁５０に流体的に結合する内側に延びる部分１１２とを含む。
【００２３】
図５に示すように、出口通路１０６の部分１１０は、部材１０４内に形成された凹所を備える。出口ポート１８は、本体４４に結合された管カップリングを備える。例証的な実施形態では、出口ポート１８は、シャトル弁１２の本体４４の円筒壁５５および横方向壁１１４に係合するように構成され、超音波溶接または接合などの従来の手段によって、固定される。出口ポート１８は、逆止弁５０がその中に配設される中空内部１１６を有し、図１に示す配管セクション３６の端でコネクタ３８に結合され得る。逆止弁５０は、出口ポート１８に流体的に直列接続される。
【００２４】
シャトル弁１２は、さらに、弁１２の本体４４の内部チャンバ４６に流体的に結合する第１端１２０、および、本体４４の壁５５の外部表面４５上で開放する第２端１２２を有する排気通路１１８を含む。相応して、内部チャンバ４６の部分は、排気通路１１８を介して弁１２の外側に存在する大気圧に開放される。
【００２５】
動作時、介護者は、患者に流体２８を投与したいと思うとき、最初に、シリンジ２０のプランジャ２２を引っ込めて、流体２８をシリンジ２０内に吸収する。このアクションの前に、シャトル４８は、通常、流体２８の以前の投与量が患者に投与される結果として、図３Ｂに示す位置にあるであろう。介護者が、プランジャ２２を取り出す、または、引っ込める結果として、大気圧に対して、減少した流体圧が、共通ポート１４において、また、共通ポート１４の近くの内部チャンバ４６の部分内に存在する。出口ポート１８に流体的に直列に配設された逆止弁５０の１つの存在は、この減少した圧力が存在することを可能にする。排気通路１１８は、内部チャンバ４６の一部分を大気圧に開放する。より詳細には、出口ポート１８とシャトル４８との間のチャンバ４６の部分は、大気圧に開放される。この圧力は、共通ポートに存在する減少した圧力またはわずかな負圧より大きいため、シャトル４８の前後に差圧が生じ、シャトル４８が、矢印９９で示すように共通ポート１４に向かって移動する。シャトル４８を共通ポート１４に向かって移動させる力は、終点端シール６８を含むシャトル４８の端表面に作用する。終点端シール６８および隣接する環状シール７０の存在は、先の圧力差が、内部チャンバ４６内に存在することを可能にする。
【００２６】
シャトル４８が、図３Ａに示すように、共通ポート１４に当たるように配設されると、出口ポート１８は、終点端シール６８および隣接する環状シール７０によって内部チャンバ４６の残りからシールされる環状キャビティ７６に流体的に結合する。相応して、出口ポート１８は、シャトル４８がこの位置にある場合、共通ポート１４および入口ポート１６から流体的に分離される。
【００２７】
シャトル４８が、図３Ａに示すように、共通ポート１４まで一杯に移動すると、共通ポート１４に存在する分圧は、また、長手方向に延びる通路７８および半径方向に延びる通路８４内に存在し、この負圧は、環状キャビティ７４および開口１０２を通して円筒９０の内部に伝達され、流れ矢印９２に沿って円筒部分９８および９６内に流れる流体２８の陽圧と連携して、逆止弁５０が開放される。流体２８は、その後、流れ矢印１２４で示すように、逆止弁５０、開口１０２、半径方向に延びる通路８４、および長手方向に延びる通路７８を通して、共通ポート１４の内部通路５４内に配設されたシリンジ２０（図３Ａおよび３Ｂでは示されない）内に流れる。
【００２８】
患者に流体２８を投与するために、介護者がシリンジ２０のプランジャ２２を進めると、シャトル４８と出口ポート１８との間に存在する大気圧より大きい陽圧が、共通ポート１４に生じる。入口ポート１６に流体的に直列に配設される逆止弁５０の１つの存在は、この陽圧が存在することを可能にする。相応して、シャトル４８は、矢印１０１で示すように、出口ポート１８の方に押される。シャトル４８が、図３Ｂに示すように、壁１１４と接触係合状態で、または、壁１１４に非常に接近した状態で配設されると、入口ポート１６は、終点端シール６６および隣接する環状シール７０によって内部チャンバ４６の残りからシールされた環状キャビティ７２に流体的に結合する。相応して、入口ポート１６は、シャトル４８がこの位置にある状態では、共通ポート１４および出口ポート１８に流体的に分離する。
【００２９】
シャトル４８が図３Ｂに示す位置にあるとき、流体２８は、流れ矢印１２５で示すように、シリンジ２０から内部チャンバ４６内に、長手方向に延びる通路７８および半径方向に延びる通路８４を通って、環状シール７０の１つによっていずれかの側で境界付けられた環状キャビティ７４内に吐出される。流体２８は、その後、弁１２の本体４４の円筒壁５５内に形成された開口１０８を通り、その後、出口通路１０６の部分１１０および１１２を通り、逆止弁５０を通って出口ポート１８の内部部分１１６内に流れる。そこから、流体は、図１に示すように、配管セクション３６を通って患者の腕４２内に流れ得る。
【００３０】
図６Ａ、６Ｂ、および７は、本発明の第２の実施形態によるシャトル弁１５０を示す。シャトル弁１５０は、内部チャンバ１５４を画定する本体１５２を含み、同様に、共通ポート１５６、入口ポート１５８、および出口ポート１６０を含む。ポート１５６、１５８、および１６０はそれぞれ、本体１５２に結合される。シャトル弁１５０は、さらに、入口ポート１５８と共通ポート１５６が流体的に結合し、かつ、共通ポート１５６と出口ポート１６０が流体的に分離する図６Ａに示す第１位置と、出口ポート１６０と共通ポート１５６とが流体的に結合し、かつ、共通ポート１５６と入口ポート１５８が流体的に分離する図６Ｂに示す第２位置との間で、チャンバ１５４内に併進可能に配設されたシャトル１６２を含む。入口ポート１５８と出口ポート１６０は、シャトル１６２の両方の位置において流体的に分離する。
【００３１】
シャトル弁１５０は、さらに、シャトル弁１２に関して先に説明した一対の逆止弁５０を含む。先に説明したように、逆止弁５０はそれぞれ、フランジ部分５２およびフランジ部分５２から離れて延びる収束部分５３を含む。逆止弁５０の１つは、入口ポート１５８内に配設され、入口ポート１５８に流体的に直列接続され、一方、他の逆止弁５０は、出口ポート１６０内に配設され、出口ポート１６０に流体的に直列接続される。入口ポート１５８および出口ポート１６０に関するこれらの逆止弁５０の直列接続関係は、シャトル弁１２に関して先に説明したように、減少した圧力または陽圧が、共通ポート１５６に存在することを可能にする。シャトル１６２は、共通ポート１５６における変動する流体圧に応答して、それぞれ、図６Ａおよび６Ｂに示す第１位置と第２位置との間で移動する。より詳細には、シャトル１６２は、大気圧に対して共通ポート１５６の減少した流体圧に応答して、図６Ａに示す第１位置に移動可能であり、大気圧に対して共通ポートの増加した流体圧に応答して、図６Ｂに示す第２位置に移動可能である。
【００３２】
シャトル弁１５０の本体１５２は、内部表面１６６を有する略円筒状の壁１６４を有する。シャトル１６２は、長手方向に延びるステム１６８、ステム１６８の一体に一体化されたディスク１７０、およびディスク１７０の対向端の近くでステム１６８に相互接続される環状部材１７２を含む。ディスク１７０および環状部材１７２は、それぞれ、環状シール１７４および１７６によって、略円筒状の壁１６４の内部表面１６６に摺動可能にシールされる。シール１７４は、ディスク１７０の周縁の周りに配設され、一方、シール１７６は、環状部材１７２の周縁の周りに配設される。シャトル弁１５０の本体１５２は、ポリカーボネートまたはＰＶＣなどの剛性プラスチック材料で作られ得る。シャトル１６２のステム１６８、ディスク１７０、および環状部材１７２は、生体適合性プラスチックで作られ、一方、シール１７４および１７６は、エラストマ材料で作られ得る。
【００３３】
シャトル１６２は、さらに、ステム１６８と環状部材１７２に一体化され、ステム１６８と環状部材１７２との間に延びる、複数の円周方向に離間し半径方向に延びるスポーク１７８（図７で最もよく見られる）を含む。円周方向に離間したスポーク１７８は、図６Ｂの流れ矢印１８０で示すように、共通ポート１５６およびディスク１７０が流体的に結合することを可能にする。
【００３４】
入口ポート１５８は、弁１５０の本体１５２の略円筒状の壁１６４と一体化し、かつ、壁１６４から離れて延びる円筒１８２を備える。円筒１８２の外部縁は、入口ポート１５８内に配設された逆止弁５０のフランジ部分５２を支持する肩部として働く。逆止弁５０の収束部分５３は、円筒１８２の中空内部１８４内に配設される。入口ポート１５８は、さらに、内部チャンバ１５４および円筒１８２の中空内部１８４に連通する、本体１５２の円筒壁１６４内に形成されたアパーチャ１８６を含む。入口ポート１５８は、また、円筒１８２および入口通路１９０を画定する中空外部部分を囲み、かつ、係合するように配設された中空内部部分を有する管カップリング１８８を含む。アパーチャ１９２は、カップリング１８８の壁の中間に形成され、中空内部１９０、中空内部１８４、および逆止弁５０に連通する。カップリング１８８は、図１に示す配管セクション３０の一端でコネクタ３２に結合され得る。
【００３５】
出口ポート１６０は、本体１５２の略円筒状の壁１６４と一体化し、かつ、壁１６４から外側に突出する中空円筒１９４、および、円筒１９４の中空内部内に配設された下方部分を有する管カップリング１９６を含む。管カップリング１９６は、内部通路１９８を画定し、図１に示す配管セクション３６の一端でコネクタ３８に結合され得る。逆止弁５０の１つは、図６Ａおよび６Ｂに示すように、出口ポート１６０内に配設される。より詳細には、逆止弁５０のフランジ部分５２は、円筒１９４内に形成された凹所内に配設され、収束部分５３は、通路１９８内に延びる。出口ポート１６０は、さらに、弁１５０の本体１５２の円筒壁１６４を貫通して延び、かつ、本体１５２の内部チャンバ１５４ならびに通路１９８および逆止弁５０に流体的に結合するアパーチャ２００を含む。
【００３６】
共通ポート１５６は、図６Ａおよび６Ｂに示すように、本体１５２と一体に形成され得る。あるいは、シャトル弁１５０の本体１５２の円筒壁１６４の一端は、超音波溶接などの従来の手段によって、例証的な実施形態においてメスルアーロック取付け具を備える共通ポート１５６に固定される。円筒壁１６４の対向端は、実質的に、シャトル弁１５０の外の大気に開放される。シャトル弁１５０は、任意選択で、共通ポート１５６と反対の円筒壁１６４の端に固定される微細メッシュスクリーン２０２を含み、そのフィルタ２０２は、微生物が内部チャンバ１５４内に入ることを防止するのに有効である。本体１５２の実質的に開放された端は、フィルタ２０２とシャトル１６２との間に存在する内部チャンバ１５４の部分を大気圧に開放するのに有効である。シール１７４によって作られる、ディスク１７０と円筒壁１６４の内部表面１６６とのシール式係合は、チャンバ１５４の残りが大気に開放されることを防止する。
【００３７】
動作時、介護者は、患者に流体２８を投与したいと思うとき、最初に、シリンジ２０のプランジャ２２を引っ込めて（図１に示す）、流体２８をシリンジ２０内に吸収する。これは、大気圧に対して減少した圧力が、共通ポート１５６の内部チャンバ１５４内、および、共通ポート１５６と共通ポート１５６に面するシール１７４の面２０４との間に存在することをもたらす。半径方向に延びかつ円周方向に離間したスポーク１７８間に存在する空間のために、減少した圧力が、シール１７４と１７６との間に存在する内部チャンバ１５４の部分に伝達され得る。大気圧は、シール１７６の対向面２０６に作用するため、圧力差が、シール１７６の前後に存在し、それにより、図６Ａの矢印２０８で示すように、シャトル１６２が、共通ポート１５６の方に移動する。シャトルは、この方向に移動し続け、ついには、共通ポート１５６に接触する。シール１７４と１７６との間で内部チャンバ１５４内に存在する吸引圧または減少した圧力と、流れ矢印２０８で示す通路１９０を通り、アパーチャ１９２を通り、円筒１８２の中空内部１８４内に流れる流体２８の圧力との組合せは、入口ポート１５８内に配設された逆止弁５０を開けるように作用する。流体２８は、その後、流れ矢印２１２で示すように、アパーチャ１８６を通り、内部チャンバ１５４内に、半径方向に延びるスポーク１７８間の空間を通り、共通ポート１５６の通路２１０内に配設されたシリンジ２０内に流れる（シリンジ２０は、例証のために通路２１０内には示されない）。シャトル１６２が図６Ａに示す位置にある場合、環状シール１７６は、出口ポート１６０を閉じ、それにより、出口ポート１６０が、共通ポート１５６と入口ポート１５８の両方から流体的に分離される。
【００３８】
介護者は、図１に示すように患者の腕４２内に経静脈的になどで、患者に流体２８を投与したいと思うとき、シリンジ２０のプランジャ２２を進める。これは、図６Ｂの流れ矢印２１４で示すように、シリンジ２０から内部チャンバ１５４内に流体２８を流入させる。これは、また、共通ポート１５６における、また、共通ポート１５６とシール１７４の面２０４との間の内部チャンバ１５４内の流体圧の増加をもたらす。やはり、大気圧は、シール１７４の面２０６に作用するため、圧力差がシール１７４の前後に存在する。しかし、この場合、圧力差は、図６Ｂの矢印２１６で示すように、シャトル１６２が共通ポート１５６から離れて移動するように、力がシール１７４の面２０４に作用するようなものである。シャトル１６２は、方向２１６に移動し続け、ついには、シール１７４が、図６Ｂに示すように、弁１５０の本体１５２の略円筒状の壁１６４の内部表面１６６から内側に突出する１つまたは複数の停止部２１８に接触する。この位置で、シール１７６は、入口ポート１５８を閉じ、それにより、入口ポート１５８は、共通ポート１５６と出口ポート１６０の両方から流体的に分離する。
【００３９】
流体２８は、内部チャンバ１５４に流入した後、アパーチャ２００および逆止弁５０を通って流れ、流体２８の圧力が逆止弁５０を開放する。流体２８は、その後、流れ矢印２２０で示すように、通路１９８を通って流れ、図１に示すように、配管３６および針４０によって患者に送出され得る。
【００４０】
図８Ａおよび８Ｂは、本発明の第３の実施形態によるシャトル弁２３０を示す。シャトル弁２３０は、内部チャンバ２３４を画定する本体２３２を含み、同様に、共通ポート２３６、入口ポート２３８、および出口ポート２４０を含む。ポート２３６、２３８、および２４０はそれぞれ、本体２３２に結合される。シャトル弁２３０は、さらに、入口ポート２３８と共通ポート２３６が流体的に結合し、かつ、共通ポート２３６と出口ポート２４０が流体的に分離する図８Ａに示す第１位置と、出口ポート２４０と共通ポート２３６とが流体的に結合し、かつ、共通ポート２３６と入口ポート２３８が流体的に分離する図８Ｂに示す第２位置との間で、チャンバ２３４内に併進可能に配設されたシャトル２４２を含む。
【００４１】
シャトル弁２３０は、また、本発明の先の実施形態に関して説明した一対の逆止弁５０を含む。逆止弁５０の第１逆止弁は、入口ポート２３８に結合して、入口ポート２３８を通ってチャンバ２３４内に流体が流入するのを可能にし、かつ、チャンバ２３４から入口ポート２３８に流体が流出するのを防止する。第２逆止弁５０は、出口ポート２４０に結合して、チャンバ２３４から出口ポート２４０を通って流体が流出するのを可能にし、かつ、出口ポート２４０を通ってチャンバ２３４内に流体が流入するのを防止する。第１逆止弁５０は、入口ポート２３８内に配設され、入口ポート２３８に流体的に直列接続され、一方、第２逆止弁５０は、出口ポート２４０内に配設され、出口ポート２４０に流体的に直列接続される。入口ポート２３８および出口ポート２４０に関するこれらの逆止弁５０の直列接続関係は、シャトル弁１２に関して先に説明したように、減少した圧力または陽圧が、共通ポート２３６に存在することを可能にする。
【００４２】
後により詳細に説明されるように、シャトル２４２は、共通ポート２３６における変動する流体圧に応答して、第１位置と第２位置との間で移動する。より詳細には、シャトル２４２は、共通ポート２３６の増加した流体圧に応答して第２位置に移動可能であり、共通ポート２３６の減少した流体圧に応答して第１位置に移動可能である。
【００４３】
シャトル弁２３０の本体２３２は、略円筒状の第１部分２４４、第２部分２４６、および第３部分２４８を含む。略円筒状の第２部分２４６は、実質的に、第１部分２４４内に配設され、例証的な実施形態では、共通ポート２３６と一体に形成される。あるいは、共通ポート２３６は、別個に形成され、接合などの従来の手段によって本体２３２に固定され得る。本体２３２の略円筒状の第３部分２４８は、第１部分２４４内に部分的に配設され、また、図８Ａおよび８Ｂに示すように第１部分２４４から離れて長手方向に突出して、シャトル２４２が図８Ｂに示す位置にあるときに、シャトル２４２の長さを収容する。本体２３２の第１部分２４４は、第１部分２４４の残りの部分２５２から内側に突出する、ほぼ中央に配設された肩部２５０を含む。本体２３２の第２部分２４６は、開放端２５４であって、開放端２５４を通してシャトル２４２を受け取る、開放端２５４を含み、開放端２５４は、肩部２５０に接するように配設される。同様に、本体２３２の第３部分２４８は、開放端２５６であって、開放端２５６を通してシャトル２４２を受け入れる、開放端２５６を含み、開放端２５６は、同様に肩部２５０に接するように配設される。弁２３０の本体２３２は、本体２３２の第２部分２４６の内部表面２５８、肩部２５０の内部表面２６０、および本体２３２の第３部分２４８の内部表面２６２を含む内部表面を含む。本体２３２の内部表面は、シャトル２４２の本体部分２６７の略円筒状の外部表面２６６の径と実質的に同じ径を有する。
【００４４】
本体２３２の第３部分２４８は、開放端２５６に対向する端に横方向壁２６８および横方向壁２６８を貫通して形成された排気通路２７０を含む。排気通路２７０は、内部チャンバ２３４および弁２３０の外の大気に連通する。弁２３０は、任意選択で、排気通路２７０の一端を覆って第３部分２４８に固定されたフィルタ２７２を含んでもよい。フィルタ２７２は、微生物が内部チャンバ２３４に近づかないようにするのに有効な微細メッシュスクリーンフィルタを備え得る。
【００４５】
シャトル２４２は、シャトル２４２の外部表面２６６内に形成された複数の長手方向に離間した環状凹所２７４を含む。弁２３０は、さらに、複数の弾性シール２７６を含み、シール２７６はそれぞれ、シャトル２４２の環状凹所２７４のうちの１つの凹所内に配設される。シール２７６はそれぞれ、実質的に、シャトル２４２の外部表面２６６と同一平面にあり、シャトル弁２３０の本体２３２の内部表面に摺動可能なシール式係合状態で配設される。本体２３２の、略円筒状の第１部分２４４、第２部分２４６、および第３部分２４８は、凹所２７４内へのシール２７６の配置（ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ）と組合されて、シャトルが図８Ａに示す位置と図８Ｂに示す位置との間で移動するとき、シール２７６の構造的完全性を維持するのに役立つ。シャトル弁２３０の本体２３２は、ポリカーボネートまたはＰＶＣなどの剛性プラスチック材料で作られ得る。シャトル２４２の本体部分２６７は、生体適合性プラスチック材料で作られ得る。
【００４６】
シャトル２４２は、さらに、シャトル２４２の本体部分２６７内に配設された長手方向に延びる通路２７８および複数の半径方向に延びる通路２８０を含む。シャトル２４２は、６個の半径方向に延びる通路２８０を含んでもよく（図８Ａおよび８Ｂには２つだけが示される）、通路２８０は、図７に示すシャトル２５２の通路２７８に関して示すように、円周方向に等間隔に配置される。あるいは、シャトル２４２は、異なる数の通路２８０を含んでもよい。長手方向に延びる通路２７８は、端２８４において共通ポート２３６に流体的に結合し、通路２７８の対向端２８６の近位の位置で半径方向に延びる通路２８０に流体的に結合する。半径方向に延びる通路２８０はそれぞれ、シャトル２４２の本体部分２６７の外部表面２６６上に開き、かつ、本体部分２６７内に形成された環状キャビティ２８９に流体的に結合する遠位端２８８を有する。
【００４７】
入口ポート２３８は、本体２３２の略円筒状の第１部分２４４から離れて延びる中空円筒２９０を備える。円筒２９０は、入口ポート２３８内に配設された逆止弁５０のフランジ部分５２を支持するシェルフとして働く外部縁を含み、逆止弁５０の収束部分５３は、円筒２９０の中空内部２９４内に配設される。入口ポート２３８は、さらに、本体２３２内に形成されたアパーチャ２９６を含み、アパーチャ２９６は、一端において、円筒２９０の中空内部２９４に流体的に結合し、他端において、本体２３２の内部表面上に開く。シャトル２４２が、図８Ａに示す第１位置にあるとき、アパーチャ２９６は、半径方向に延びる通路２８０および長手方向に延びる通路２７８によって共通ポート２３６に流体的に結合する。
【００４８】
入口ポート２３８は、さらに、円筒２９０を囲むように配設された内部円筒部分を有するカップリング２９８を含む。カップリング２９８は、内部通路３００を画定し、カップリングの中間壁内に形成されたアパーチャ３０２を含む。通路３００は、アパーチャ３０２に流体的に結合し、アパーチャ３０２は、次に、逆止弁５０および円筒２９０の中空内部２９４に流体的に結合する。カップリング２９８は、図１に示す配管セクション３０の一端でコネクタ３２に結合され得る。
【００４９】
出口ポート２４０は、本体２３２の内部表面上に開く、本体２３２内に形成されたアパーチャ３０４を備える。相応して、シャトル２４２が、図８Ｂに示す位置にあるとき、アパーチャ３０４は、内部チャンバ２３４および共通ポート２３６に流体的に結合する。出口ポート２４０は、さらに、本体２３２の略円筒状の第１部分２４４と一体化し、かつ、第１部分２４４から離れて延びる円筒２９２、および、円筒２９２の中空内部内に配設される逆止弁５０の１つを備える。出口ポート２４０は、さらに、図１に示すように、対向端で患者の腕４２に結合される配管セクション３６の一端に取り付けられるカップリング３８などのメスカップリングに係合するのに適した管カップリング３０６を備える。カップリング３０６は、内部通路３０８を画定する。
【００５０】
動作時、介護者は、患者に流体２８などの流体を投与したいと思うとき、最初に、シリンジ２０のプランジャ２２を引っ込めて（図８Ａおよび８Ｂでは示されない）、流体２８をシリンジ２０内に吸収する。このアクションの前に、シャトル２４２は、通常、流体２８の以前の投与量が患者に投与される結果として、図８Ｂに示す位置にあるであろう。介護者が、プランジャ２２を取り出す、または、引っ込める結果として、大気圧に対して減少した流体圧が、共通ポート２３６において、また、シャトル２４２内の、長手方向に延びる通路２７８および半径方向に延びる通路２８０内に存在する。減少した圧力は、共通ポート２３６の近くの内部チャンバ２３４内にも存在する。排気通路２７０は、排気通路２７０に隣接するシャトル２４２の端表面２８５に対して、また、シャトルが移動するにつれて、シャトル２４２と排気通路２７０との間の内部チャンバ２３４の部分内に大気圧を伝達するのに有効である。相応して、差圧がシャトル２４２の前後に生じ、シャトル２４２が、共通ポート２３６の方に移動し、最終的には、図８Ａに示すように、共通ポート２３６に接して配設される。本体２３２の内部表面にシール式係合状態で配設される弾性シール２７６の存在は、この差圧が、シャトル２４２の前後の内部チャンバ２３４内に存在することを可能にする。シャトル２４２が、図８Ａに示すように、共通ポート２３６まで一杯に移動すると、共通ポート２３６において、また、長手方向に延びる通路２７８および半径方向に延びる通路２８０内に存在する分圧は、アパーチャ２９６および円筒２９０の内部２９４内にも存在するであろう。この減少した圧力は、通路３００内に、アパーチャ３０２内に、また、円筒２９０の中空内部２９４内に流れる流体２８の陽圧と連携して、逆止弁５０を開放するようにさせる。流体２８は、その後、流れ矢印３１２で示すように、逆止弁５０、アパーチャ２９６、環状キャビティ２８９、半径方向に延びる通路２８０と長手方向に延びる通路２７８のそれぞれの１つを通して、共通ポート２３６の内部３１０内に配設されたシリンジ２０（図８Ａおよび８Ｂでは示されない）内に流れる。図８Ａに示す位置では、シャトル２４２は、出口ポート２４０を閉じるため、共通ポート２３６および入口ポート２３８から流体的に分離する。
【００５１】
患者に流体２８を投与するために、介護者がシリンジ２０のプランジャ２２を進めると、大気圧より大きい陽圧が、共通ポート２３６において、また、長手方向に延びる通路２７８、半径方向に延びる通路２８０、およびアパーチャ２９６内に生じる。これは、入口ポート２３８内に配設された逆止弁５０を閉じさせ、シャトル２４２の端表面３１４および長手方向に延びる通路２７８の遠位端に隣接して位置するシャトル２４２の内部表面３１７に作用する力を生じる。シャトル２４２と排気通路２７０との間の内部チャンバの部分内に存在する大気圧を考慮すると、圧力差が、シャトル２４２の前後に生じる。シャトル２４２の端表面３１４および内部表面３１７に作用する力は、図８Ｂに示すように、シャトル２４２が、共通ポートから離れて移動し、ついには、弁２３０の本体２３２の第３部分２４８の横方向壁２６８に接するようにさせる。シャトル２４２がこの位置にある場合、アパーチャ２９６に関するシャトル２４２の近接性およびアパーチャ２９６の両側に存在する環状シール２７６のために、入口ポート２３８が閉じる。相応して、入口ポート２３８は、共通ポート２３６および出口ポート２４０から流体的に分離する。シャトル２４２が図８Ｂに示す位置にある場合、流体２８は、流れ矢印３１６で示すように、内部チャンバ２３４内に、また、出口ポート２４０のアパーチャ３０４内に流れ得る。流体２８の陽圧は、出口ポート２４０内に配設された逆止弁５０を開放する。流体は、その後、流れ矢印３１８で示すように、内部通路３０８内に、その後、配管セクション３６を通り、患者の腕４２内に流れる。
【００５２】
本発明は、本発明の実施形態の説明によって示され、また、実施形態が、かなり詳細に述べられたが、添付特許請求項の範囲をこうした詳細に制限すること、または、いずれの点でも限定することが意図されない。付加的な利点および変更は、当業者に容易に明らかになるであろう。たとえば、ある状況では、シャトル弁は、シャトルを初期位置に付勢するために、ばねを組み込み得る。さらに、本発明のシャトル弁は、介護者が、シリンジ２０のプランジャ２２を引っ込めて、シリンジ２０を流体２８で充填し、プランジャ２２を進めて、シリンジ２０から流体２８を吐出する、または、流出させる、図１に示すシステム１０などの流体投与システムで使用するために述べられたが、本発明のシャトル弁は、シリンジポンプと連携して使用され得る。この場合、介護者は、包含されるシリンジのプランジャを引っ込めて、シリンジを流体で充填するが、シリンジから流体を吐出する、または、流出させるために、シリンジポンプを使用して、プランジャを進める。さらに、図に示す、実施形態の入口ポートおよび出口ポートは、管カップリングポートの形態で示されたが、別法として、メスルアーロックカップリングポートであり得る。したがって、そのより広い態様における本発明は、特定の詳細、代表的な装置および方法、ならびに、示しかつ述べられた例証的な例に限定されない。したがって、全体の独創的な概念の精神または範囲から逸脱することなく、こうした詳細から逸脱が行われてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明の原理によるシャトル弁を組み込む、流体を患者に経静脈的に投与する医療投与システムを概略的に示す図である。
【図２】本発明の第１の実施形態による、図１に示すシャトル弁をさらに示す等角図である。
【図３Ａ】第１位置のシャトル弁を示す、図２のライン３Ａ−３Ａに沿って切り取った断面図である。
【図３Ｂ】シャトル弁が第２位置に示されるが、図３Ａと同様な断面図である。
【図４】図３Ａのライン４−４に沿って切り取った断面図である。
【図５】図３Ｂのライン５−５に沿って切り取った断面図である。
【図６Ａ】弁が第１位置に示される、本発明の原理による第２シャトル弁を示す断面図である。
【図６Ｂ】弁が第２位置に示されるが、図６Ａと同様な断面図である。
【図７】図６Ａのライン７−７に沿って切り取った断面図である。
【図８Ａ】弁が第１位置に示される、本発明の原理による第３シャトル弁を示す断面図である。
【図８Ｂ】弁が第２位置に示されるが、図８Ａと同様な断面図である。
【符号の説明】
【００５４】
１２、１５０、２３０    シャトル弁
１４、１５６、２３６    共通ポート
１６、１５８、２３８    入口ポート
１８、１６０、２４０    出口ポート
４４、１５２、２３２    本体
４６、１５４、２３４    内部チャンバ
４８、１６２、２４２    シャトル
５０    第１逆止弁、第２逆止弁
【図１】
2009523535.tif 000003
【図２】
2009523535.tif 000004
【図３Ａ】
2009523535.tif 000005
【図３Ｂ】
2009523535.tif 000006
【図４】
2009523535.tif 000007
【図５】
2009523535.tif 000008
【図６Ａ】
2009523535.tif 000009
【図６Ｂ】
2009523535.tif 000010
【図７】
2009523535.tif 000011
【図８Ａ】
2009523535.tif 000012
【図８Ｂ】
2009523535.tif 000013
【手続補正書】
【提出日】平成19年10月1日(2007.10.1)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シャトル弁であって、
内部チャンバ（４６、１５４、２３４）を画定する本体（４４、１５２、２３２）と、
それぞれが前記本体に結合する入口ポート（１６、１５８、２３８）、出口ポート（１８、１６０、２４０）、および共通ポート（１４、１５６、２３６）と、
前記入口ポート及び前記共通ポートが流体的に結合し、かつ、前記共通ポート及び前記出口ポートが流体的に分離する第１位置と、前記出口ポート及び前記共通ポートが流体的に結合し、かつ、前記共通ポート及び前記入口ポートが流体的に分離する第２位置との間で、前記チャンバ内で併進可能に配設されたシャトル（４８、１６２、２４２）と、
前記入口ポートを通って前記チャンバ内に流体が流入するのを可能にし、かつ、前記チャンバから前記入口ポートを通って流体が流出するのを防止するように前記入口ポートに結合した第１逆止弁（５０）と、
前記チャンバから前記出口ポートを通って流体が流出するのを可能にし、かつ、前記出口ポートを通って前記チャンバ内に流体が流入するのを防止するように前記出口ポートに結合した第２逆止弁（５０）と、を備えていることを特徴とするシャトル弁。
【請求項２】
シャトル弁であって、
内部チャンバ（４６、１５４、２３４）を画定する本体（４４、１５２、２３２）と、
それぞれが前記本体に結合する入口ポート（１６、１５８、２３８）、出口ポート（１８、１６０、２４０）、および共通ポート（１４、１５６、２３６）と、
前記入口ポート及び前記共通ポートが流体的に結合し、かつ、前記共通ポート及び前記出口ポートが流体的に分離する第１位置と、前記出口ポート及び前記共通ポートが流体的に結合し、かつ、前記共通ポート及び前記入口ポートが流体的に分離する第２位置との間で、前記チャンバ内で併進可能に配設されたシャトル（４８、１６２、２４２）と、を備え、
前記シャトルは、前記共通ポートを通して連通されることを意図された流体圧だけに応じて、第１位置から前記第２位置へ、また、前記第２位置から前記第１位置へ位置を変更するように適合されていることを特徴とするシャトル弁。
【請求項３】
シャトル弁であって、
内部チャンバ（４６、１５４、２３４）を画定する本体（４４、１５２、２３２）と、
それぞれが前記本体に結合する入口ポート（１６、１５８、２３８）、出口ポート（１８、１６０、２４０）、および共通ポート（１４、１５６、２３６）と、
前記入口ポート及び前記共通ポートが流体的に結合し、かつ、前記共通ポート及び前記出口ポートが流体的に分離する第１位置と、前記出口ポート及び前記共通ポートが流体的に結合し、かつ、前記共通ポート及び前記入口ポートが流体的に分離する第２位置との間で、前記チャンバ内で併進可能に配設された非ばね付勢式シャトル（４８、１６２、２４２）と、を備え、
前記シャトル位置は、前記共通ポートにおける正と負の流体圧に応答し、それにより、前記シャトルが、前記第１位置と前記第２位置との間で併進することを特徴とするシャトル弁。
【請求項４】
前記入口ポートを通って前記チャンバ内に流体が流入するのを可能にし、かつ、前記チャンバから前記入口ポートを通って流体が流出するのを防止するように前記入口ポートに結合した第１逆止弁（５０）と、
前記チャンバから前記出口ポートを通って流体が流出するのを可能にし、かつ、前記出口ポートを通って前記チャンバ内に流体が流入するのを防止するように前記出口ポートに結合した第２逆止弁（５０）と、をさらに備えることを特徴とする請求項２または請求項３に記載のシャトル弁。
【請求項５】
前記第１逆止弁は前記入口ポート内に配設され、前記第２逆止弁は前記出口ポート内に配設されることを特徴とする請求項１または請求項４に記載のシャトル弁。
【請求項６】
前記第１逆止弁は前記入口ポートに流体的に直列に配設され、前記第２逆止弁は前記出口ポートに流体的に直列に配設されることを特徴とする請求項１、４、および５のいずれか一項に記載のシャトル弁。
【請求項７】
前記第１逆止弁は第１エラストマ材料で作られ、前記第２逆止弁は第２エラストマ材料で作られることを特徴とする請求項１および請求項４〜６のいずれか一項に記載のシャトル弁。
【請求項８】
前記シャトルは、前記共通ポートにおける流体圧の変動に応答して、前記第１位置と前記第２位置との間を移動することを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載のシャトル弁。
【請求項９】
前記シャトルは、前記共通ポートにおける流体圧の増加に応答して、前記第２位置に移動可能である請求項１〜８のいずれか一項に記載のシャトル弁。
【請求項１０】
前記シャトルは、前記共通ポートにおける流体圧の減少に応答して、前記第１位置に移動可能であることを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載のシャトル弁。
【請求項１１】
前記内部チャンバに連通する第１端および前記本体の外部表面上に開いている第２端を有する排気通路をさらに含み、
前記内部チャンバの一部分は、前記排気通路を介して大気圧に開放されることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一項に記載のシャトル弁。
【請求項１２】
前記排気通路の前記第１端は、前記出口ポートに近位の位置で前記内部チャンバに連通することを特徴とする請求項１１に記載のシャトル弁。
【請求項１３】
前記シャトルは、
第１径を持つ外部表面を有する略円筒状の本体部分と、
前記共通ポートに流体的に結合する近位端および前記シャトルの前記本体部分内で終わる遠位端を有する長手方向に延びる通路と、
それぞれが、一端で前記長手方向に延びる通路の前記遠位端に流体的に結合し、他端で前記外部表面上に開いている複数の半径方向に延びる通路と、
を備えることを特徴とする請求項１〜１２のいずれか一項に記載のシャトル弁。
【請求項１４】
前記シャトルは、前記シャトルの前記本体部分の前記外部表面から離れて延びる一対の長手方向に離間した環状シールをさらに備え、前記複数の半径方向に延びる通路は、前記環状シールの中間で前記外部表面上に開き、
シャトル弁の前記本体は、前記第１径より大きい第２径を有する内部表面をもつ略円筒状の壁を有し、前記環状シールは、前記内部表面に摺動可能なシール式係合状態で配設されて、環状キャビティが作られ、
前記環状キャビティは、前記共通ポートに流体的に結合し、前記環状キャビティは、シャトル弁の前記本体の前記内部チャンバ内で前記シャトルによって併進可能であり、それにより、前記環状キャビティは、弁が前記第１位置にある場合、前記共通ポートおよび前記入口ポートに流体的に結合し、弁が前記第２位置にある場合、前記共通ポートおよび前記出口ポートに流体的に結合することを特徴とする請求項１３に記載のシャトル弁。
【請求項１５】
前記シャトル弁が、弁が前記第２位置にあるときに前記環状キャビティに流体的に結合する第１端、および、前記出口ポートに流体的に結合する第２端を有する出口通路をさらに含むことを特徴とする請求項１４に記載のシャトル弁。
【請求項１６】
前記出口通路は、
前記本体の前記略円筒状の壁を貫通して延びる開口と、
前記本体部分の前記外部表面に沿って延びる長手方向に延びる部分と、
シャトル弁の前記内部チャンバ内に延びる内側に延びる部分と、を含み、
前記第２部分は、前記第１位置および前記出口ポートに流体的に結合することを特徴とする請求項１５に記載のシャトル弁。
【請求項１７】
シャトル弁の前記本体は、第１径を有する略円筒状の内部表面を有し、
前記シャトルは、前記第１径より小さい第２径を有する略円筒状の外部表面を有する本体部分を含み、
前記シャトルは、前記シャトルの前記本体部分から外側に延び、かつ、シャトル弁の前記本体の前記内部表面に摺動可能なシール式係合状態で配設された複数の長手方向に離間したシールをさらに含み、
前記シールは、前記シャトルの前記本体部分の前記外部表面と前記シャトル弁の前記本体の前記内部表面との間で、前記チャンバ内に第１環状キャビティ、第２環状キャビティ、および第３環状キャビティを画定し、
前記第１環状キャビティは前記本体部分の一端の近くに配設され、前記第３環状キャビティは、前記本体部分の他端の近くに配設され、前記第２環状キャビティは、前記第１環状キャビティと前記第２環状キャビティの中間に配設され、
前記第２キャビティは、前記共通ポートおよび前記入口ポートと前記出口ポートの一方に流体連通し、前記入口ポートと前記出口ポートの他方は、前記第１キャビティと前記第３キャビティの一方に流体連通し、それにより、前記共通ポートと、前記入口ポートと前記出口ポートの一方との間の流体の流れが許可され、前記入口ポートと前記出口ポートとの間の流体の流れが防止されていることを特徴とする請求項１〜１２のいずれか一項に記載のシャトル弁。
【請求項１８】
前記シャトルの前記本体部分は、プラスチック材料で作られることを特徴とする請求項１３〜１７のいずれか一項に記載のシャトル弁。
【請求項１９】
前記シャトルは、前記本体部分と一体化し、かつ、前記本体部分から外側に延びる複数の環状シールをさらに備え、
前記シールは、エラストマ材料で作られ、前記シャトルの前記本体部分に固定されることを特徴とする請求項１３〜１８のいずれか一項に記載のシャトル弁。
【請求項２０】
シャトル弁の前記本体は、内部表面を有する略円筒状の壁を有し、前記シャトルは、長手方向に延びるステムと、前記ステムの一端に一体化したディスクと、前記ステムの対向端の近くで前記ステムに相互接続された周縁および環状部材と、を含み、
前記環状部材及び前記ディスクは、前記略円筒状の壁の前記内部表面に摺動可能にシールされることを特徴とする請求項１〜１２のいずれか一項に記載のシャトル弁。
【請求項２１】
前記共通ポートは、シャトル弁の前記本体の前記略円筒状の壁の一端に固定されることを特徴とする請求項２０に記載のシャトル弁。
【請求項２２】
シャトル弁の前記本体の前記略円筒状の壁の対向端は、少なくとも部分的に開き、シャトル弁の外の大気に連通することを特徴とする請求項２１に記載のシャトル弁。
【請求項２３】
前記シャトル弁は、前記本体の前記略円筒状の壁の前記対向端に配設され、かつ、前記本体に固定されたフィルタをさらに備えることを特徴とする請求項２２に記載のシャトル弁。
【請求項２４】
前記シャトル弁は、第１および第２の環状シールをさらに備え、
前記第１環状シールは、前記ディスクの周縁の周りで、かつ、シャトル弁の前記本体の前記内部表面に摺動可能なシール式係合状態で配設され、前記第２環状シールは、前記環状部材の周縁の周りで、かつ、シャトル弁の前記本体の前記内部表面に摺動可能なシール式係合状態で配設され、
前記第２環状シールは、前記シャトルが前記第１位置あるときに前記出口ポートを閉じ、前記シャトルが前記第２位置にあるときに前記入口ポートを閉じるのに有効であり、それにより、前記入口ポート及び前記出口ポートは流体的に分離することを特徴とする請求項２０〜２３のいずれか一項に記載のシャトル弁。
【請求項２５】
前記シャトルは、前記ステムと前記環状部材に一体化し、かつ、前記ステムと前記環状部材との間に延びる、複数の円周方向に離間し半径方向に延びるスポークをさらに含み、
前記円周方向に離間したスポークは、前記共通ポート及び前記ディスクが流体的に結合することを可能にすることを特徴とする請求項２０〜２４のいずれか一項に記載のシャトル弁。
【請求項２６】
前記略円筒状の壁の前記内部表面から内側に突出する少なくとも１つの停止部をさらに備え、
前記停止部は、前記チャンバ内で、少なくとも１つの方向で前記シャトルの併進を制限するのに有効であることを特徴とする請求項２０〜２５のいずれか一項に記載のシャトル弁。
【請求項２７】
前記入口ポートおよび出口ポートは、互いに離間し、前記略円筒状の壁から離れて延びることを特徴とする請求項２０〜２６のいずれか一項に記載のシャトル弁。
【請求項２８】
シャトル弁の前記本体は、第１略円筒状の部分、第２略円筒状の部分、および第３の略円筒状の部分を備え、
前記第１部分は両端が開き、
前記第２部分は、前記第１部分の前記開放端の一方の中に少なくとも部分的に配設され、
前記第３部分は、前記第１部分の他方の開放端の中に少なくとも部分的に配設されることを特徴とする請求項１〜１２のいずれか一項に記載のシャトル弁。
【請求項２９】
シャトル弁の前記本体の前記第２部分は、前記共通ポートと一体に形成されることを特徴とする請求項２８に記載のシャトル弁。
【請求項３０】
前記シャトル弁の前記本体の前記第３部分は、一端を通して前記シャトルを受け取るために前記一端が開き、前記第３部分の他端は、横方向壁であって、横方向壁を貫通して形成された排気通路を有する、横方向壁を備え、前記排気通路は、前記内部チャンバと弁の外側の大気を流体的に結合させることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一項を引用する請求項２８または２９に記載のシャトル弁。
【請求項３１】
前記シャトル弁の前記本体の前記第１部分は、前記本体の前記第１部分の残りの部分から前記内部チャンバ内に内側に突出する、ほぼ中心に配設された肩部を含み、前記第２および第３部分は、それぞれ、前記肩部に接して開放端を有することを特徴とする請求項２８〜３０のいずれか一項に記載のシャトル弁。
【請求項３２】
前記シャトル弁の前記本体は、第１径を有する略円筒状の内部表面を有し、
前記シャトル弁の前記本体の前記内部表面は、前記本体の前記第２部分の内部表面、前記肩部の内部表面、および前記本体の前記第３部分の内部表面を含むことを特徴とする請求項３１に記載のシャトル弁。
【請求項３３】
前記シャトル弁の前記本体は、第１径を有する略円筒状の内部表面を有し、
前記シャトルは、前記第１径と実質的に同じ第２径を有する略円筒状の外部表面を有する本体部分を含み、前記シャトルの前記本体部分の前記外部表面は、前記外部表面内に形成された複数の長手方向に離間した環状凹所を有し、
前記シャトル弁は、複数の環状の弾性シールをさらに含み、前記シールはそれぞれ、前記凹所のうちの１つの凹所内に、かつ、シャトル弁の前記本体の前記内部表面に摺動可能なシール式係合状態で配設されることを特徴とする請求項２８〜３１のいずれか一項に記載のシャトル弁。
【請求項３４】
前記シャトルは、前記本体部分内に配設された、長手方向に延びる通路および複数の半径方向に延びる通路をさらに含み、前記長手方向に延びる通路は、前記長手方向に延びる通路の一端で前記共通ポートに流体的に結合し、前記長手方向に延びる通路の対向端の近くで前記半径方向に延びる通路に流体的に結合し、前記半径方向に延びる通路はそれぞれ、前記本体部分の前記外部表面上に遠位端開口を有することを特徴とする請求項３３に記載のシャトル弁。
【請求項３５】
シャトル弁の前記本体は、プラスチック材料で作られることを特徴とする請求項１〜３４のいずれか一項に記載のシャトル弁。
【請求項３６】
前記シャトルは、エラストマ材料で作られることを特徴とする請求項１から３５のいずれか１項に記載のシャトル弁。
【請求項３８】
前記出力ポートは、前記共通ポートと前記入口ポートとの中間に長手方向に配置されることを特徴とする請求項１〜３７のいずれか一項に記載のシャトル弁。
【請求項３９】
一端において、前記入口ポートに結合されており、かつ、対向端において、患者に投与される流体のリザーバに結合されるように構成された配管の第１セクション、および、一端において、前記出口ポートに結合されており、かつ、他端において、患者に結合されるように構成された配管の第２セクションをさらに備えていることを特徴とする請求項１〜３８のいずれか一項に記載のシャトル弁。
【請求項４０】
前記シャトルは、前記内部チャンバ内に完全に閉囲される請求項１から３９に記載のシャトル弁。
【請求項４１】
流体的に結合されるように流体投与システム内の弁のポートを自動的に選択する方法であって、
前記弁は、内部チャンバを画定する本体を含み、また、それぞれが前記本体に結合する入口ポート、出口ポート、および共通ポートをさらに含む方法においてであって、
前記入口ポートを通って前記チャンバ内に流体が流入するのを可能にし、かつ、前記チャンバから前記入口ポートを通って流体が流出するのを防止するように前記入口ポートに第１逆止弁を結合させるステップと、
前記チャンバから前記出口ポートを通って流体が流出するのを可能にし、かつ、前記出口ポートを通って前記チャンバ内に流体が流入するのを防止するように前記出口ポートに第２逆止弁を結合させるステップと、
前記内部チャンバ内にシャトルを配設するステップであって、それにより、前記入口ポート及び前記共通ポートが流体的に結合し、かつ、前記共通ポート及び前記出口ポートが流体的に分離する第１位置と、前記出口ポート及び前記共通ポートが流体的に結合し、かつ、前記共通ポート及び前記入口ポートが流体的に分離する第２位置との間で、前記シャトルが併進可能である、配設するステップと、
前記内部チャンバの少なくとも一部分を大気に開放するステップと、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項４２】
前記シャトルの位置によらず、前記入口ポートと前記出口ポートが常に流体的に分離するように前記弁を構成するステップをさらに含むことを特徴とする請求項４１に記載の方法。
【請求項４３】
前記構成するステップは、少なくとも２つの長手方向に離間したシールを設けるステップを含み、
前記シールは、前記シャトルの周縁の周りで、かつ、前記弁の前記本体の内部表面に摺動可能なシール式係合状態で配設されることを特徴とする請求項４２に記載の方法。
【請求項４４】
患者に経静脈に医療流体を投与する方法であって、
内部チャンバを画定する本体を有し、それぞれが前記本体に結合する入口ポート、出口ポート、および共通ポートをさらに含み、前記チャンバ内で併進可能に配設されたシャトルを含むシャトル弁を取得するステップと、
前記共通ポートに負圧を誘導するステップであって、それにより、前記シャトルが、前記入口ポートと前記共通ポートが流体的に結合し、かつ、前記共通ポートと前記出口ポートが流体的に分離する第１位置に配設される、負圧を誘導するステップと、
前記共通ポートに陽圧を誘導するステップであって、それにより、前記シャトルが、前記出口ポートと前記共通ポートが流体的に結合し、かつ、前記共通ポートと前記入口ポートが流体的に分離する第２位置に配設される、陽圧を誘導するステップと、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項４５】
前記共通ポートに負圧を誘導する前記ステップは、前記共通ポートに流体的に結合したシリンジのプランジャを引っ込めることによって達成され、それにより、前記シリンジは、前記入口ポートを通って流れる前記医療流体を少なくとも部分的に充填され、
前記共通ポートに陽圧を誘導する前記ステップは、前記シリンジの前記プランジャを進めることによって達成され、それにより、前記医療流体は、前記シリンジから前記出口ポートを通って患者へ吐出されることを特徴とする請求項４４に記載の方法。
【国際調査報告】
2009523535.tif 000014
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