(57)【要約】注入ポンプユニットは、ユーザが前記注入ポンプユニットを携帯用注入ポンプユニットとして持ち運びができるサイズのハウジングと、外部注入バッグから流体入口への流体流れを確保するための流体入口５０と、注入位置への流体流れを確保するための流体出口５２と、前記流体入口から前記流体出口まで流体を圧送する制御可能なポンピングシステム９０と、前記ポンピングシステムユニットを動作させる形状記憶合金アクチュエータ７８とから構成され、形状記憶合金アクチュエータ７８は、ヨーク５’を有する回転可能なボデー１’を含み、交互の加熱、冷却によりボデー１’を前後に回転させるばね６’で補強された２つの形状記憶合金ワイヤ９’、１０ａ’の作用でボデー１’が回転したときにアクチュエータ手段１５’を直線的に移動させる。
2005533545.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの注入ポンプユニットであって：
ユーザが前記注入ポンプユニットを携帯用注入ポンプユニットとして持ち運びができるサイズの、外部表面を形成するハウジング、
外部注入バッグから流体入口への流体流れを確保するため前記外部表面にアクセス可能に形成された流体入口、
注入位置への流体流れを確保するため前記外部表面にアクセス可能に形成された流体出口、
前記ハウジング内に含まれ、入口と出口とを有する制御可能なポンピングシステムであって、前記入口が前記流体入口に接続され、前記出口が前記流体出口に接続されて前記制御可能なポンピングシステムを動作することによって前記流体入口から前記流体出口までの流体の移動を可能にするもの、
前記制御可能なポンピングシステムの前記入口に設けられた第１のチェックバルブ、
前記制御可能なポンピングシステムの前記出口に設けられた第２のチェックバルブ、
前記制御可能なポンピングシステムの動作を制御するために前記ハウジング内に受け入れられる電子制御手段であって、前記制御可能なポンピングシステムが少なくとも２つの代替性のある注入ポンプ動作で制御されるよう少なくとも２つの予めセットされたポンピングプログラムを含むもの、
前記制御可能なポンピングシステムと前記電子制御手段とに電力を供給するために前記ハウジング内に収納される電力供給ユニットであって、前記ハウジングの外部表面に設けられた外部端子を介して外部の電気エネルギ供給手段に接続可能なものと、から構成される注入ポンプユニットと、
静止レセプタシステムであって：
前記注入ポンプユニットの少なくとも１つを受け入れ、固定させるためのレセプタ手段であって、前記少なくとも１つの注入ポンプユニットを静止モードに維持し、前記少なくとも１つの注入ポンプユニットの流体入口と流体出口へのアクセスを可能にするよう前記流体入口と流体出口とを外部に出しているもの、
主供給源から電気エネルギを受け入れるための主供給ユニットであって、電気エネルギを前記少なくとも１つの注入ポンプユニットの前記電力供給ユニットに供給するために前記外部端子に接続可能な端子を有し、前記主供給ユニットが前記外部電力供給ユニットを構成するもの、を有する静止レセプタシステムと、
から構成され、
前記ポンピングシステムが、ポンプと、前記ポンプを動作する形状記憶合金アクチュエータとを含んでいる注入ポンプシステム。
【請求項２】
注入ポンプユニットであって：
ユーザが前記注入ポンプユニットを携帯用注入ポンプユニットとして持ち運びができるサイズの、外部表面を形成するハウジングと、
外部注入バッグから流体入口への流体流れを確保するため前記外部表面にアクセス可能に形成された流体入口と、
注入位置への流体流れを確保するため前記外部表面にアクセス可能に形成された流体出口と、
前記ハウジング内に含まれ、入口と出口とを有する制御可能なポンピングシステムであって、前記入口が前記流体入口に接続され、前記出口が前記流体出口に接続されて前記制御可能なポンピングシステムを動作することによって前記流体入口から前記流体出口までの流体の移動を可能にするものと、
前記制御可能なポンピングシステムの前記入口に設けられた第１のチェックバルブと、
前記制御可能なポンピングシステムの前記出口に設けられた第２のチェックバルブと、
前記制御可能なポンピングシステムの動作を制御するために前記ハウジング内に受け入れられる電子制御手段であって、前記制御可能なポンピングシステムが少なくとも２つの代替性のある注入ポンプ動作で制御されるよう少なくとも２つの予めセットされたポンピングプログラムを含むものと、
前記制御可能なポンピングシステムと前記電子制御手段とに電力を供給するために前記ハウジング内に収納される電力供給ユニットであって、前記ハウジングの外部表面に設けられた外部端子を介して外部の電気エネルギ供給手段に接続可能なものと、から構成され、
静止レセプタシステムと共に使用され、前記静止レセプタシステムが：
前記注入ポンプユニットの少なくとも１つを受け入れ、固定させるための少なくとも１つのレセプタ手段であって、前記少なくとも１つの注入ポンプユニットを静止モードに維持し、前記少なくとも１つの注入ポンプユニットの流体入口と流体出口へのアクセスを可能にするよう前記流体入口と流体出口とを外部に出しているもの、
主供給源から電気エネルギを受け入れるための主供給ユニットであって、前記少なくとも１つの注入ポンプユニットの前記電力供給ユニットに電気エネルギを供給するために前記外部端子に接続可能な端子を有し、前記主供給ユニットが前記外部電力供給ユニットを構成するもの、を有し、
前記ポンピングシステムが、ポンプと、前記ポンプを動作する形状記憶合金アクチュエータとを含んでいる注入ポンプユニット。
【請求項３】
ポンプと、前記ポンプを動作させるための形状記憶合金とを含むポンピングシステムからなる患者に液体を注入するための注入ポンプ。
【請求項４】
前記形状記憶式アクチュエータが、
−  第１と第２の位置の間で移動可能に形成されたボデーと、
−  前記ボデーを前記第１の位置に保持するよう形成された解除可能な保持手段と、
−  ニチノール（nitinol）などの形状記憶合金で作られた少なくとも１つの第１のワイヤ及び少なくとも１つの第２のワイヤであって、前記第１のワイヤの長さが短縮することによって前記ボデーを前記第２の位置から第１の位置へ移動させる力を前記ボデーに及ぼすよう前記第１のワイヤの一端が前記ボデーに接続されたものと、
−  前記ボデーを前記第１の位置から第２の位置へ移動させるために前記ボデーを付勢するよう形成された、引張りばね、圧縮ばね、真っ直ぐなまたは弓状のフラットばね、ピストン及びシリンダ機構などの付勢手段と、
−  前記付勢手段が前記ボデーを前記第１の位置から第２の位置へ移動させることができるよう、前記第２のワイヤの長さが短縮することによって前記保持手段を解除するよう前記第２のワイヤが前記保持手段に接続された一端を有するものと、
から構成されている、請求項１にかかる注入ポンプシステム、または請求項２にかかる注入ポンプユニット、または請求項３にかかる注入ポンプ。
【請求項５】
前記第１及び／又は第２のワイヤを少なくとも形状記憶合金変態点まで加熱するための電流を前記両ワイヤへ間欠的に流す手段をさらに備えている、請求項４にかかる注入ポンプシステム、または注入ポンプユニット、または注入ポンプ。
【請求項６】
前記保持手段が回転可能なフックまたはつめを含み、前記つめが前記ボデーの凹み部に嵌まった保持位置と、前記つめが前記凹み部から外れた解除位置との間で回転可能に配置されている、請求項４または５にかかる注入ポンプシステム、または注入ポンプユニット、または注入ポンプ。
【請求項７】
前記ボデーが移動可能にフレームに取り付けられ、前記第１及び第２の各ワイヤの一端が前記フレームに取り付けられ、他端が前記ボデーと前記つめにそれぞれ接続され、前記第１のワイヤの長さが短縮することによって前記ボデーに第１の方向へ移動させる力を及ぼし、前記第２のワイヤの長さが短縮することによって前記つめに前記保持位置から前記解除位置へ回転させる力を及ぼし、前記付勢手段が前記フレームに取り付けられて前記ボデーに前記第１の方向とは反対の第２の方向への移動力を及ぼす、請求項６にかかる注入ポンプシステム、または注入ポンプユニット、または注入ポンプ。
【請求項８】
前記付勢手段が、レバーやディスクなどの回転可能に配置された中間メンバを回転軸回りに第１の角度位置から第２の角度位置への第１の回転方向へ回転させるために前記中間メンバに回転力を付与するよう形成され、前記中間メンバの前記第１の回転方向の回転が前記ボデーを前記第２の方向へ移動させるよう前記中間メンバが力伝達点で前記ボデーに接続されている、請求項７にかかる注入ポンプシステム、または注入ポンプユニット、または注入ポンプ。
【請求項９】
前記付勢手段と前記中間メンバは、前記回転軸に対する前記回転力のレバーすなわちモーメントアームが、前記中間メンバが前記第１の角度位置にあるときよりも前記中間メンバが前記第２の角度位置にある時の方がより大きく、これによって前記中間メンバが前記第１の回転方向に回転するときに前記回転力のレバーすなわちモーメントアームが増加するように配置、形成され、及び／又は、
前記中間メンバと前記ボデーは、前記回転力が、前記ボデーを前記第１の位置から第２の位置へ移動させるために前記伝達点に付与される移動力として前記ボデーに伝達され、前記回転軸に対する前記移動力のレバーすなわちモーメントアームが、前記中間メンバが前記第２の角度位置にあるときよりも前記中間メンバが前記第１の角度位置にある時の方がより大きく、これによって前記回転軸に対する前記移動力のレバーすなわちモーメントアームが、前記中間メンバが前記第１の回転方向へ回転するときに減少するよう配置、形成されている、請求項８にかかる注入ポンプシステム、または注入ポンプユニット、または注入ポンプ。
【請求項１０】
前記中間メンバが、好ましくは引張りばねである第１の付勢手段につながる１つアームと、前記ボデーにつながる他のアームとの２本アームのレバーである、請求項８にかかる注入ポンプシステム、または注入ポンプユニット、または注入ポンプ。
【請求項１１】
前記第１のワイヤが、前記ボデーに接続された一端から少なくとも１つのプーリまたはローラを回って固定点に取り付けられた当該第１のワイヤの他端に延び、前記第１のワイヤの所定長さが制約された領域内に収納されている、請求項４から１０のいずれか一にかかる注入ポンプシステム、または注入ポンプユニット、または注入ポンプ。
【請求項１２】
つめ付勢手段が、前記回転可能なつめを前記解除位置から前記保持位置へと移動させるよう配置、形成されている、請求項６から１１のいずれか一にかかる注入ポンプシステム、または注入ポンプユニット、または注入ポンプ。
【請求項１３】
前記形状記憶式アクチュエータが：
−  第１と第２の位置の間で移動可能に形成されたボデーと、
−  ニチノールなどの形状記憶合金で作られた少なくとも１つの第１のワイヤであって、前記第１のワイヤの長さが短縮することによって前記ボデーを前記第２の位置から第１の位置へ移動させる力を前記ボデーに及ぼすよう前記第１のワイヤの一端が前記ボデーに接続されたものと、
−  引張りばね、圧縮ばね、真っ直ぐなまたは弓状のフラットばね、ピストン及びシリンダ機構などの付勢手段と、
−  前記ボデーと前記付勢手段とに接続されたレバーやディスクなどの回転式の中間メンバと、を含み、
前記付勢手段は、前記中間メンバを回転軸回りに第１の角度位置から第２の角度位置への第１の回転方向へ回転させるために前記中間メンバに回転力を及ぼすよう形成され、前記中間メンバの前記第１の回転方向の回転が前記ボデーを前記第１の位置から第２の位置へ移動させるよう前記中間メンバが前記ボデーに接続され、
前記付勢手段と前記中間メンバは、前記回転軸に対する前記回転力のレバーすなわちモーメントアームが、前記中間メンバが前記第１の角度位置にあるときよりも前記中間メンバが前記第２の角度位置にある時の方がより大きくなるよう配置、形成され、これによって前記中間メンバが前記第１の回転方向に回転するときに前記回転力のレバーすなわちモーメントアームが増加する、請求項１にかかる注入ポンプシステム、または請求項２にかかる注入ポンプユニット、または請求項３にかかる注入ポンプ。
【請求項１４】
前記形状記憶式アクチュエータが：
−  第１と第２の位置の間で移動可能に形成されたボデーと、
−  ニチノールなどの形状記憶合金で作られた少なくとも１つの第１のワイヤであって、前記第１のワイヤの長さが短縮することによって前記ボデーを前記第２の位置から第１の位置へ移動させる力を前記ボデーに及ぼすよう前記第１のワイヤの一端が前記ボデーに接続されたものと、
−  引張りばね、圧縮ばね、真っ直ぐなまたは弓状のフラットばね、ピストン及びシリンダ機構などの付勢手段と、
−  前記ボデーの力伝達点で前記ボデーに接続され、前記付勢手段と接合または一体にされたレバーまたはアームなどの回転可能に配置された中間メンバと、を含み、
前記付勢手段は、前記中間メンバを回転軸回りに第１の角度位置から第２の角度位置への第１の回転方向へ回転させるために前記中間メンバに回転力を付与するよう形成され、前記中間メンバの前記第１の回転方向の回転が前記ボデーを前記第１の位置から第２の位置へ移動させるよう前記中間メンバが前記ボデーに接続され、
前記中間メンバと前記ボデーは、前記ボデーを前記第１の位置から第２の位置へ移動させるために前記力伝達点に前記回転力が移動力として伝達され、さらに前記回転軸に対する前記移動力のレバーすなわちモーメントアームは、前記中間メンバが前記第２の角度位置にあるときよりも前記中間メンバが前記第１の角度位置にある時の方が大きくなるよう配置、形成され、これによって前記中間メンバが前記第１の回転方向に回転するときに前記回転軸に対する前記移動力のレバーすなわちモーメントアームが減少する、請求項１にかかる注入ポンプシステム、または請求項２にかかる注入ポンプユニット、または請求項３にかかる注入ポンプ。
【請求項１５】
前記形状記憶式アクチュエータが：
前記ボデーを前記第１の位置に保持するよう形成された解除可能な保持手段と、
ニチノールなどの形状記憶合金で作られ、前記保持手段に接続された一端を有する少なくとも１つの第２のワイヤであって、前記第２のワイヤの長さが短縮することによって前記保持手段を解除し、前記付勢手段が前記ボデーを前記第１の位置から第２の位置へ移動可能にするものと、
をさらに備えている、請求項１３または１４にかかる注入ポンプシステム、または注入ポンプユニット、または注入ポンプ。
【請求項１６】
前記保持手段が回転可能なフックまたはつめから構成され、前記つめが前記ボデーの凹み部に嵌まった保持位置と、前記つめが前記凹み部から外れた解除位置との間で回転可能に配置されている、請求項１５にかかる注入ポンプシステム、または注入ポンプユニット、または注入ポンプ。
【請求項１７】
前記ボデーがフレームに移動可能に取り付けられ、前記第１及び第２の各ワイヤの一端が前記フレームに取り付けられ、他端が前記ボデーと前記つめにそれぞれ接続され、前記第１のワイヤの長さが短縮することによって前記ボデーに第１の方向へ移動させる力を及ぼし、前記第２のワイヤの長さが短縮することによって前記つめに前記保持位置から前記解除位置へ回転させる力を及ぼし、前記付勢手段が前記フレームに取り付けられ、前記ボデーに前記第１の方向とは反対の第２の方向への移動力を及ぼす、請求項１６にかかる注入ポンプシステム、または注入ポンプユニット、または注入ポンプ。
【請求項１８】
ニチノールなどの形状記憶合金で作られ、前記ボデーに接続された一端を有する少なくとも１つの第２のワイヤであって、前記第１のワイヤの長さが短縮することによって前記ボデーに一方の回転方向への回転力を及ぼし、前記第２のワイヤの長さが短縮することによって前記ボデーに反対となる回転方向の回転力を及ぼし、前記付勢手段が前記ボデーに前記回転方向のいずれか一方向の回転力を及ぼすよう前記ボデーに取りつけられている、請求項１３または１４にかかる注入ポンプシステム、または注入ポンプユニット、または注入ポンプ。
【請求項１９】
前記付勢手段が、前記ボデーに前記両回転方向への回転力を及ぼし、前記第１と第２の位置の間のバランス点では前記付勢手段は前記ボデーに回転力を及ぼさない、請求項１８にかかる注入ポンプシステム、または注入ポンプユニット、または注入ポンプ。
【請求項２０】
前記電力供給ユニットが、前記第１及び／又は第２のワイヤを少なくとも形状記憶合金変態点まで加熱するための電流を前記第１及び／又は第２のワイヤを通して間欠的に流すよう形成されている、請求項４から１９のいずれか一にかかる注入ポンプシステム、または注入ポンプユニット。
【請求項２１】
前記形状記憶式アクチュエータが形状記憶合金モータに含まれ、前記形状記憶合金モータが：
−  前記形状記憶合金アクチュエータであって、
−  第１の位置と第２の位置との間で移動可能に配置されたボデー、
−  ニチノールなどの形状記憶合金で作られた少なくとも１つの第１のワイヤであって、前記第１のワイヤの長さが短縮することによって前記ボデーを前記第２の位置から第１の位置へ移動させる第１の移動力を前記ボデーに及ぼすよう前記第１のワイヤの一端が前記ボデーに接続されたもの、
−  引張りばね、圧縮ばね、真っ直ぐなまたは弓状のフラットばね、ピストン及びシリンダ機構などの付勢手段であって、前記ボデーを前記第１の位置から第２の位置へ移動させるための第２の移動力を前記ボデーに及ぼすよう配置、形成されたもの、を有する形状記憶合金アクチュエータと、
−  第１及び第２の回転方向を有するギアと、を有し、
前記ボデーは前記ギアの隣接する２つの歯の間に係合するよう形成された部分を有し、前記ボデーと前記ギアは、前記第１の位置において前記部分が前記ギアの一対の歯の間に位置し、前記第２の位置において前記ギアの第２の回転方向にある前記ギアの隣接する一対の歯の間に前記部分が位置するよう配置、形成され、これによって前記第２の移動力が前記ボデーをして前記ギアを前記第１の方向へ回転せしめる、請求項１にかかる注入ポンプシステム、または請求項２にかかる注入ポンプユニット、または請求項３にかかる注入ポンプ。
【請求項２２】
前記ギアの前記第２の方向への回転を阻止する前記ギアの一対の歯の間のロック位置と、解除位置との間に移動可能に配置されたつめメンバをさらに備えている、請求項２１にかかる注入ポンプシステム、または注入ポンプユニット、または注入ポンプ。
【請求項２３】
前記形状記憶式アクチュエータが形状記憶合金モータに含まれ、前記形状記憶合金モータが：
−  前記形状記憶合金アクチュエータであって、
−  第１の位置と第２の位置との間で移動可能に配置されたボデー、
−  ニチノールなどの形状記憶合金で作られた少なくとも１つの第１のワイヤであって、前記第１のワイヤの長さが短縮することによって前記ボデーを前記第２の位置から第１の位置へ移動させる第１の移動力を前記ボデーに及ぼすよう前記第１のワイヤの一端が前記ボデーに結合されたもの、
−  引張りばね、圧縮ばね、真っ直ぐなまたは弓状のフラットばね、ピストン及びシリンダ機構などの付勢手段であって、前記ボデーを前記第１の位置から第２の位置へ移動させるための第２の移動力を前記ボデーに及ぼすよう配置、形成されたもの、を有する形状記憶合金アクチュエータと、
−  第１及び第２の移動方向を有するラックと、から構成され、
前記ボデーは前記ラックの隣接する２つの歯の間に係合するよう形成された部分を有し、前記ボデーと前記ラックは、前記第１の位置において前記部分が前記ラックの一対の歯の間に位置し、前記第２の位置において前記部分が前記ラックの第２の移動方向にある前記ギアの隣接する一対の歯の間に位置し、これによって前記第２の移動力が前記ボデーをして前記ラックを前記第１の方向へ移動せしめる、請求項１にかかる注入ポンプシステム、または請求項２にかかる注入ポンプユニット、または請求項３にかかる注入ポンプ。
【請求項２４】
前記形状記憶式アクチュエータが、
−  動作メンバに接続または一体にされたボデーであって、前記ボデーが第３と第４の位置の間で移動するとき、前記動作メンバが第１と第２間で移動するものと、
−  前記ボデーを前記第３の位置に保持する解除可能な保持手段と、
−  ニチノール（nitinol）などの形状記憶合金で作られた少なくとも１つの第１のワイヤ及び少なくとも１つの第２のワイヤであって、前記第１のワイヤの長さが短縮することによって前記ボデーを前記第４の位置から第３の位置へ移動させる力を前記ボデーに及ぼすよう前記第１のワイヤが前記ボデーに接続されたものと、
−  前記ボデーを前記第３の位置から第４の位置へ移動させるために前記ボデーを付勢するよう前記ボデーに取り付けられた、引張りまたは圧縮ばね、ピストン及びシリンダ機構などの付勢手段と、
−  前記第２の単数または複数のワイヤの長さが短縮することによって前記保持手段を解除して前記付勢手段が前記ボデーを前記第３の位置から第４の位置へ移動させることができるよう、前記第２のワイヤが前記保持手段に対して配置されているものと、
から構成されている、請求項１にかかる注入ポンプシステム、または請求項２にかかる注入ポンプユニット、または請求項３にかかる注入ポンプ。
【請求項２５】
前記形状記憶式アクチュエータが、前記第１及び第２のワイヤを少なくとも形状記憶合金変態点まで加熱するための電流を前記第１及び第２のワイヤを通して間欠的に流すための手段をさらに有する、請求項２４にかかる注入ポンプシステム、または注入ポンプユニット、または注入ポンプ。
【請求項２６】
前記保持手段が、ブレーキ機構から構成されている、請求項２４または２５にかかる注入ポンプシステム、または注入ポンプユニット、または注入ポンプ。
【請求項２７】
前記保持手段が、つめ機構から構成されている、請求項２４から２６のいずれか一にかかる注入ポンプシステム、または注入ポンプユニット、または注入ポンプ。
【請求項２８】
前記ボデーが回転可能にフレームに配置され、前記第１と第２のワイヤの一端が前記フレームに取り付けられ、他端が前記ボデーに接続され、前記第１のワイヤの長さが短縮することによって前記ボデーに一方の回転方向の回転力を及ぼし、前記第２のワイヤの長さが短縮することによって前記ボデーに反対となる回転方向の回転力を及ぼし、前記付勢手段が前記フレームに取り付けられて前記ボデーに少なくとも前記回転方向のいずれか一方の回転力を及ぼすよう配置されている、請求項２４にかかる注入ポンプシステム、または注入ポンプユニット、または注入ポンプ。
【請求項２９】
前記付勢手段が、前記ボデーに前記両回転方向への回転力を及ぼし、中間のバランス点では前記付勢手段は前記ボデーに回転力を及ぼさない、請求項２８にかかる注入ポンプシステム、または注入ポンプユニット、または注入ポンプ。
【請求項３０】
前記形状記憶式アクチュエータが：
−  ボデーを回転可能に取り付けたフレームと、
−  ニチノールなどの形状記憶合金で作られた少なくとも１つの第１のワイヤ及び少なくとも１つの第２のワイヤであって、一端が前記フレームに取り付けられ、他端が前記ボデーに接続されて、前記第１のワイヤの長さが短縮することによって前記ボデーに一方の回転方向の回転力を及ぼし、前記第２のワイヤの長さが短縮することによって前記ボデーに反対となる回転方向の回転力を及ぼすものと、
−  前記フレームに取り付けられた付勢手段であって、前記ボデーに少なくとも前記回転方向のいずれか一方の回転力を及ぼすようものと、
から構成されている、請求項１にかかる注入ポンプシステム、または請求項２にかかる注入ポンプユニット、または請求項３にかかる注入ポンプ。
【請求項３１】
前記付勢手段が引張りばねからなる、請求項３０にかかる注入ポンプシステム、または注入ポンプユニット、または注入ポンプ。
【請求項３２】
前記付勢手段が圧縮ばねからなる、請求項３０または３１にかかる注入ポンプシステム、または注入ポンプユニット、または注入ポンプ。
【請求項３３】
前記付勢手段がピストン及びシリンダ機構からなる、請求項３０から３２のいずれか一にかかる注入ポンプシステム、または注入ポンプユニット、または注入ポンプ。
【請求項３４】
前記形状記憶式アクチュエータが：
−  動作メンバに接続または一体にされたボデーであって、前記ボデーが第３と第４の位置の間で移動するとき、前記動作メンバが第１と第２間で移動するものと、
−  前記ボデーを前記第３の位置に保持する保持手段と、
−  ニチノールなどの形状記憶合金で作られた少なくとも１つの第１のワイヤ及び少なくとも１つの第２のワイヤであって、前記第１のワイヤの長さが短縮することによって前記ボデーを前記第４の位置から第３の位置へ移動させる力を前記ボデーに及ぼすよう前記第１のワイヤが前記ボデーに接続されたものと、
−  前記ボデーを前記第３の位置から第４の位置へ移動させるために前記ボデーを付勢するよう前記ボデーに取り付けられた、引張りまたは圧縮ばね、ピストン及びシリンダ機構などの付勢手段と、
−  前記第２のワイヤの長さが短縮することによって前記ボデーを前記保持手段から解除し、これによって前記付勢手段が前記ボデーを前記第３の位置から第４の位置へ移動させることができるよう、前記第２のワイヤが前記保持手段に対して配置されているものと、
から構成されている、請求項１にかかる注入ポンプシステム、または請求項２にかかる注入ポンプユニット、または請求項３にかかる注入ポンプ。
【請求項３５】
前記ボデーが回転可能にフレームに配置され、前記第１と第２のワイヤは一端が前記フレームに取り付けられ、他端は前記ボデーに接続され、前記第１のワイヤの長さが短縮することによって前記ボデーに一方の回転方向の回転力を及ぼし、前記第２のワイヤの長さが短縮することによって前記ボデーに反対となる回転方向の回転力を及ぼし、前記付勢手段が前記フレームに取り付けられて前記ボデーに前記回転方向の少なくともいずれか一方の回転力を及ぼすよう配置されている、請求項３４にかかる注入ポンプシステム、または注入ポンプユニット、または注入ポンプ。
【請求項３６】
前記付勢手段が、前記ボデーに、前記両回転方向への回転力を及ぼし、中間のバランス点では前記付勢手段は前記ボデーに回転力を及ぼさない、請求項３５にかかる注入ポンプシステム、または注入ポンプユニット、または注入ポンプ。
【請求項３７】
流体ポンプであって：
−  一端が流体入口に、他端が流体出口に接続された柔軟性チューブと、
−  前記チューブを当接要素に押し当てて平坦にする、前記チューブの長手方向に沿って配置された少なくとも３つの平坦化ボデーであって、前記ボデーが前記当接要素に対して押し付けられ、前記チューブが前記ボデーと当接要素との間で平坦にされる第１の位置と、前記当接要素から離れて前記チューブの少なくとも一部が開放状態を取り戻す第２の位置との間で前記ボデーが移動可能に配置されているものと、
−  各平坦化ボデーに対する少なくとも１つの形状記憶合金で作られた第１のワイヤであって、前記第１のワイヤの長さが短縮することによって前記ボデーを前記第１の位置から第２の位置へ移動させる力を前記ボデーに及ぼすよう前記第１のワイヤの一端が前記ボデーに接続されたものと、
−  引張りばね、圧縮ばね、真っ直ぐなまたは弓状のフラットばね、ピストン及びシリンダ機構などの前記各平坦化ボデーに対する付勢手段であって、前記平坦化ボデーに前記第２の位置から第１の位置の方向に付勢力を及ぼすよう前記平坦化ボデーに接続されたものと、から構成されている、好ましくは請求項１にかかる注入ポンプシステム、または請求項２にかかる注入ポンプユニット、または請求項３にかかる注入ポンプに使用される流体ポンプ。
【請求項３８】
好ましくは患者にインシュリンや鎮痛剤を注入するために使用される、流体やペーストを患者に注入するための注入ポンプ、好ましくは携帯用の注入ポンプであって、
−  ハウジングと、
−  前記流体またはペーストを含み、前記ハウジング内へ着脱可能に配置されたカートリッジ、アンプル、またはシリンジであって、出口開口部と、前記出口開口部へ向けて移動可能に前記シリンジ内にスライド式に配置されたピストン要素を有するものと、
−  前記ピストン要素に接続されたスピンドルであって、当該スピンドルが第１の回転方向に回転すると前記ピストンを前記出口開口部へ向けて移動させるよう配置されたものと、
−  形状記憶合金モータに含まれる形状記憶合金アクチュエータであって、当該形状記憶合金モータが：
−  第１の位置と第２の位置との間で移動可能に配置されたボデー、
−  ニチノールなどの形状記憶合金で作られた少なくとも１つの第１のワイヤであって、前記第１のワイヤの長さが短縮することによって前記ボデーを前記第２の位置から第１の位置へ移動させる第１の移動力を前記ボデーに及ぼすよう前記第１のワイヤの一端が前記ボデーに結合されたもの、
−  引張りばね、圧縮ばね、真っ直ぐなまたは弓状のフラットばね、ピストン及びシリンダ機構などの付勢手段であって、前記ボデーを前記第１の位置から第２の位置へ移動させるための第２の移動力を前記ボデーに及ぼすよう配置され形成されたもの、から構成される形状記憶合金アクチュエータと、
−  第１及び第２の回転方向を有するギアと、
を有し、
前記ボデーは前記ギアの隣接する２つの歯の間に係合するよう形成された部分を有し、前記ボデーと前記ギアは、前記第１の位置において前記部分が前記ギアの一対の歯の間に位置し、前記第２の位置において前記ギアの第２の回転方向にある前記ギアの隣接する一対の歯の間に前記部分が位置し、これによって前記第２の移動力が前記ボデーをして前記ギアを前記第１の方向へ回転せしめ、
前記ギアが、好ましくは他の１つのギアを介して前記スピンドルに接続され、前記ギアの前記第１の方向の回転が前記スピンドルを前記第１の回転方向に回転させる注入ポンプ。
【請求項３８】
前記ギアの前記第２の方向への回転を阻止する前記ギアの一対の歯の間のロック位置と、解除位置との間に移動可能に配置されたつめメンバをさらに備えている、請求項３７にかかる注入ポンプ。
【請求項３９】
好ましくは患者にインシュリンや鎮痛剤を注入するために使用される、流体やペーストを患者に注入するための注入ポンプ、好ましくは携帯用の注入ポンプであって、
−  ハウジングと、
−  前記流体またはペーストを含み、前記ハウジング内へ着脱可能に配置されたカートリッジ、アンプル、またはシリンジであって、出口開口部と、前記出口開口部へ向けて移動可能に前記シリンジ内にスライド式に配置されたピストン要素を有するものと、
−  形状記憶合金アクチュエータであって：
−  第１の位置と第２の位置との間で移動可能に配置されたボデー、
−  ニチノールなどの形状記憶合金で作られた少なくとも１つの第１のワイヤであって、前記第１のワイヤの長さが短縮することによって前記ボデーを前記第２の位置から第１の位置へ移動させる第１の移動力を前記ボデーに及ぼすよう前記第１のワイヤの一端が前記ボデーに結合されたもの、
−  引張りばね、圧縮ばね、真っ直ぐなまたは弓状のフラットばね、ピストン及びシリンダ機構などの付勢手段であって、前記ボデーを前記第１の位置から第２の位置へ移動させるための第２の移動力を前記ボデーに及ぼすよう配置され形成されたもの、から構成される形状記憶合金アクチェータと、
−  第１及び第２の移動方向を有するラックであって、前記ラックの前記第２の移動方向への移動が前記ピストンを前記出口開口部へ向けて移動させるよう前記ピストンに当接しているものと、
を含み、
前記ボデーは前記ラックの隣接する２つの歯の間に係合するよう形成された部分を有し、前記ボデーと前記ラックは、前記第１の位置において前記部分が前記ラックの一対の歯の間に位置し、前記第２の位置において前記部分が前記ラックの第２の移動方向にある前記ギアの隣接する一対の歯の間に位置し、これによって前記第２の移動力が前記ボデーをして前記ラックを前記第１の方向へ移動せしめる注入ポンプ。
【請求項４０】
少なくとも１つの注入ポンプユニットであって：
ユーザが前記注入ポンプユニットを携帯用注入ポンプユニットとして持ち運びができるサイズの、外部表面を形成するハウジング、
外部注入バッグから前記流体入口への流体流れを確保するため前記外部表面にアクセス可能に形成された流体入口、
注入位置への流体流れを確保するため前記外部表面にアクセス可能に形成された流体出口、
前記ハウジング内に含まれ、入口と出口とを有する制御可能なポンピングシステムであって、前記入口が前記流体入口に接続され、前記出口が前記流体出口に接続されて前記制御可能なポンピングシステムを動作することによって前記流体入口から前記流体出口までの流体の移動を可能にするもの、
前記制御可能なポンピングシステムの動作を制御するために前記ハウジング内に受け入れられる電子制御手段であって、前記制御可能なポンピングシステムが少なくとも２つの代替性のある注入ポンプ動作で制御されるよう少なくとも２つの予めセットされたポンピングプログラムを含むもの、
前記制御可能なポンピングシステムと前記電子制御手段とに電力を供給するために前記ハウジング内に収納される電力供給ユニットであって、前記ハウジングの外部表面に設けられた外部端子を介して外部の電気エネルギ供給手段に接続可能なもの、から構成される注入ポンプユニットと、
静止レセプタシステムであって：
前記注入ポンプユニットの１つを受け入れ、固定させるための少なくとも１つのレセプタ手段であって、前記注入ポンプユニットを静止モードに維持し、前記注入ポンプユニットの流体入口と流体出口とのアクセスを可能にするよう前記流体入口と流体出口とを外部に出し、前記少なくとも１つの注入ポンプユニットの前記電力供給ユニットに電気エネルギを供給するための前記外部端子に接続可能な第１の端子を有し、さらに第２のレセプタ手段に電力を供給するために前記第２のレセプタ手段の第３の端子に接続可能な第２の端子を有するもの、
主供給源から電気エネルギを受け入れるための主供給ユニットであって、前記レセプタ手段および前記少なくとも１つの注入ポンプユニットの前記電力供給ユニットに電気エネルギを供給するための前記第３の端子に接続可能な第２の端子を有し、前記主供給ユニットが外部電気供給手段を構成するもの、
前記レセプタ手段を相互に隣接して固定し、前記主供給ユニットを前記レセプタ手段の１つに隣接して固定するための固定手段、から構成される静止レセプタシステムと、
を有する注入ポンプシステム。
【請求項４１】
１つの注入ポンプユニットを運ぶためのキャリアフレームをさらに備え、前記注入ポンプユニットを受け入れる受け入れ手段と、好ましくは前記注入ポンプユニットの流体入口につながる注入流体の容器を保持するための解除可能な保持手段とが設けられ、前記レセプタ手段と前記キャリアフレームは、前記外部端子が前記第１の端子に接続されるように前記フレームが前記レセプタ手段に接続される協働接続手段を有している、請求項４０にかかるシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に病院などで注入ポンプを使用して患者やヒトに液体を注入する技術分野に関する。本発明はさらに、動物への液体注入に関する。より詳しくは、本発明は、患者やヒトに液体を注入するために広範に適用可能な構造の注入ポンプシステム及び注入ポンプに関する。
【背景技術】
【０００２】
病院や診療所において、注入ポンプを使用してヒトに薬物や体液を供給することがしばしば必要となる。このような場合、薬物や体液は、例えば静脈や小静脈などの患者やヒトの血液循環系に接続されるカテーテルを介して当該患者やヒトの体内に注入されている。注入システムによって患者やヒトに薬剤を供給する通常の技術では、生理学的液体を供給することが含まれ、この生理的量が一定率で供給される。この生理的液体は、秒単位から分単位、あるいは極端には時間単位における一定時間当りに１、２滴など、同様に一定率で供給される薬剤の希釈液としての役割を果たす。患者やヒトの薬剤投与では、注入ポンプによって薬剤を直接患者やヒトに供給する場合がある。
【０００３】
米国特許第6,270,478号（特許文献１）は、注入ポンプシステムを汎用性のあるものに構成し、すなわち携帯用と静止用とを組み合わせた注入ポンプシステムとして、注入ポンプシステムを使用する患者やヒトが、ベッドで座ったり横たわったりする状態から、代替のものを必要とすることなく動き回ることに切り換えることができる注入ポンプシステムを開示している。
【０００４】
この既知のシステムの利点は、この注入ポンプシステムが様々な操作モードに対応した幾つかのプログラムを備えており、さらに好ましくは異なる操作プログラムを入力する入力手段を有することにより、各種のポンプモードで使用できることにある。この米国特許第6,270,478号は参考として本明細書に含まれる。
【０００５】
この既知システムの注入ポンプのポンプアクチュエータは、磁石コアとソレノイドコイルとを含んでいる。このアクチュエータはやや大型で重く、騒音が高く、相対的に多量の電気エネルギ入力が必要とされる。
【特許文献１】米国特許第6,270,478号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、ポンプアクチュエータがより軽く、より小型でより静かであり、エネルギ消費量がより少なくて済む注入ポンプシステムと、当該システム用の注入ポンプユニットと、一般的な注入ポンプを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の１つの態様によれば、前記目的は、形状記憶合金アクチュエータをポンプアクチュエータとすることにより達成され、当該形状記憶式アクチュエータは：
−  第１と第２の位置の間で移動可能に形成されたボデーと、
−  前記ボデーを前記第１の位置に保持するよう形成された解除可能な保持手段と、
−  ニチノール（nitinol）などの形状記憶合金で作られた少なくとも１つの第１のワイヤ及び少なくとも１つの第２のワイヤであって、前記第１のワイヤの長さが短縮することによって前記ボデーを前記第２の位置から第１の位置へ移動させる力を前記ボデーに及ぼすよう前記第１のワイヤの一端が前記ボデーに接続されたものと、
−  前記ボデーを前記第１の位置から第２の位置へ移動させるために前記ボデーを付勢するよう形成された、引張りばね、圧縮ばね、真っ直ぐなまたは弓状のフラットばね、ピストン及びシリンダ機構などの付勢手段と、
−  前記付勢手段が前記ボデーを前記第１の位置から第２の位置へ移動させることができるよう、前記第２のワイヤの長さが短縮することによって前記保持手段を解除するよう前記第２のワイヤが前記保持手段に接続された一端を有するものと、から構成されている。
【０００８】
本発明の他の態様によれば、前記目的は、形状記憶合金アクチュエータをポンプアクチュエータとすることにより達成され、前記形状記憶式アクチュエータは：
−  第１と第２の位置の間で移動可能に形成されたボデーと、
−  ニチノールなどの形状記憶合金で作られた少なくとも１つの第１のワイヤであって、前記第１のワイヤの長さが短縮することによって前記ボデーを前記第２の位置から第１の位置へ移動させる力を前記ボデーに及ぼすよう前記第１のワイヤの一端が前記ボデーに接続されたものと、
−  引張りばね、圧縮ばね、真っ直ぐなまたは弓状のフラットばね、ピストン及びシリンダ機構などの付勢手段と、
−  前記ボデーと前記付勢手段とに接続されたレバーやディスクなどの回転式の中間メンバとを含み、
前記付勢手段は、前記中間メンバを回転軸回りに第１の角度位置から第２の角度位置への第１の回転方向へ回転させるために前記中間メンバに回転力を及ぼすよう形成され、前記中間メンバの前記第１の回転方向の回転が前記ボデーを前記第１の位置から第２の位置へ移動させるよう前記中間メンバが前記ボデーに結合され、
前記付勢手段と前記中間メンバは、前記回転軸に対する前記回転力のレバーすなわちモーメントアームが、前記中間メンバが前記第１の角度位置にあるときよりも前記中間メンバが前記第２の角度位置にある時の方がより大きくなるように配置、形成され、これによって前記中間メンバが前記第１の回転方向に回転するときに前記回転力のレバーすなわちモーメントアームが増加する。
【０００９】
本発明のさらに他の態様によれば、前記目的は、形状記憶合金アクチュエータをポンプアクチュエータとすることにより達成され、前記形状記憶式アクチュエータは：
−  第１と第２の位置の間で移動可能に形成されたボデーと、
−  ニチノールなどの形状記憶合金で作られた少なくとも１つの第１のワイヤであって、前記第１のワイヤの長さが短縮することによって前記ボデーを前記第２の位置から第１の位置へ移動させる力を前記ボデーに及ぼすよう前記少なくとも１つの第１のワイヤの一端が前記ボデーに接続されたものと、
−  引張りばね、圧縮ばね、真っ直ぐなまたは弓状のフラットばね、ピストン及びシリンダ機構などの付勢手段と、
−  前記ボデーの力伝達点で前記ボデーに接続され、前記付勢手段と接合または一体にされたレバーすなわちアームなどの回転式の中間メンバとを含み、
前記付勢手段は、前記中間メンバを回転軸回りに第１の角度位置から第２の角度位置への第１の回転方向へ回転させるために前記中間メンバに回転力を付与するよう形成され、前記中間メンバの前記第１の回転方向の回転が前記ボデーを前記第１の位置から第２の位置へ移動させるよう前記中間メンバが前記ボデーに接続され、
前記中間メンバと前記ボデーは、前記ボデーを前記第１の位置から第２の位置へ移動させるために前記力伝達点に前記回転力が移動力として伝達され、さらに前記回転軸に対する前記移動力のレバーすなわちモーメントアームが、前記中間メンバが前記第２の角度位置にあるときよりも前記中間メンバが前記第１の角度位置にある時の方が大きくなるよう配置、形成され、前記移動力のレバーすなわちモーメントアームは前記回転軸に対する。
これによって、静かで軽く、機械効率がよく、コンパクトな注入ポンプが得られる。
【００１０】
本発明のさらに他の態様では、本発明は、好ましくは注入ポンプシステム、注入ポンプユニット、または注入ポンプに使用される流体ポンプに関するもので、前記流体ポンプは：
−  一端が流体入口に、他端が流体出口に接続された柔軟性チューブと、
−  前記チューブを当接要素に押し当てて平坦にする、前記チューブの長手方向に沿って配置された少なくとも３つの平坦化ボデーであって、前記ボデーが前記当接要素に対して押し付けられ、前記チューブが前記ボデーと当接要素との間で平坦にされる第１の位置と、前記当接要素から離れて前記チューブの少なくとも一部が開放状態を取り戻す第２の位置との間で前記ボデーが移動可能に配置されているものと、
−  各平坦化ボデーに対する少なくとも１つの形状記憶合金で作られた第１のワイヤであって、前記第１のワイヤの長さが短縮することによって前記ボデーを前記第１の位置から第２の位置へ移動させる力を前記ボデーに及ぼすよう前記第１のワイヤの一端が前記ボデーに接続されたものと、
−  前記各平坦化ボデーに対する引張りばね、圧縮ばね、真っ直ぐなまたは弓状のフラットばね、ピストン及びシリンダ機構などの付勢手段であって、前記平坦化ボデーに前記第２の位置から第１の位置の方向に付勢力を及ぼすよう前記平坦化ボデーに接続されたものとを含む。
これにより、非常に軽量で簡略で静かな注入ポンプを得ることができ、各注入ごとに置き換わる前記要素は比較的安価であり、置き換えは容易である。
【００１１】
本発明にかかるさらに他の態様は、患者に流体またはペーストを注入するための注入ポンプに関し、好ましくは携帯用の注入ポンプであり、好ましくは患者にインシュリンまたは鎮痛剤を注入するために使用されるもので、前記注入ポンプは：
−  ハウジングと、
−  前記流体またはペーストを含み、前記ハウジング内へ着脱可能なカートリッジ、アンプル、またはシリンジであって、出口開口部と、前記出口開口部へ向けて移動可能に前記シリンジ内にスライド式に配置されたピストン要素を有するものと、
−  前記ピストン要素に結合されたスピンドルであって、第１の回転方向に当該スピンドルが回転すると前記ピストンを前記出口開口部へ向けて移動させるよう配置されたものと、
−  形状記憶合金モータに含まれる形状記憶合金アクチュエータであって、当該形状記憶合金モータが：
−  第１の位置と第２の位置との間で移動可能に配置されたボデー、
−  ニチノールなどの形状記憶合金で作られた少なくとも１つの第１のワイヤであって、前記第１のワイヤの長さが短縮することによって前記ボデーを前記第２の位置から第１の位置へ移動させる第１の移動力を前記ボデーに及ぼすよう前記第１のワイヤの一端が前記ボデーに結合されたもの、
−  引張りばね、圧縮ばね、真っ直ぐなまたは弓状のフラットばね、ピストン及びシリンダ機構などの付勢手段であって、前記ボデーを前記第１の位置から第２の位置へ移動させるための第２の移動力を前記ボデーに及ぼすよう配置され形成されたもの、
−  を有する前記形状記憶合金アクチュエータと、
−  第１及び第２の回転方向を有するギアと、
を有し、
前記ボデーは前記ギアの隣接する２つの歯の間に係合するよう形成された部分を有し、前記ボデーと前記ギアは、前記第１の位置において前記部分が前記ギアの一対の歯の間に位置し、前記第２の位置において前記ギアの第２の回転方向にある前記ギアの隣接する一対の歯の間に前記部分が位置し、これによって前記第２の移動力が前記ボデーをして前記ギアを前記第１の方向へ回転せしめ、
前記ギアが、好ましくは他の１つのギアを介して前記スピンドルに結合され、前記ギアの前記第１の方向の回転が前記スピンドルを前記第１の回転方向に回転させる。
【００１２】
本発明にかかるさらに他の態様は、患者に流体またはペーストを注入するための注入ポンプに関し、好ましくは携帯用の注入ポンプであり、好ましくは患者にインシュリンまたは鎮痛剤を注入するために使用され、前記注入ポンプは：
−  ハウジングと、
−  前記流体またはペーストを含み、前記ハウジング内へ着脱可能に配置されたカートリッジ、アンプル、またはシリンジであって、出口開口部と、前記出口開口部へ向けて移動可能に前記シリンジ内にスライド式に配置されたピストン要素を有するものと、
−  形状記憶合金アクチュエータであって：
−  第１の位置と第２の位置との間で移動可能に配置されたボデー、
−  ニチノールなどの形状記憶合金で作られた少なくとも１つの第１のワイヤであって、前記第１のワイヤの長さが短縮することによって前記ボデーを前記第２の位置から第１の位置へ移動させる第１の移動力を前記ボデーに及ぼすよう前記第１のワイヤの一端が前記ボデーに結合されたもの、
−  引張りばね、圧縮ばね、真っ直ぐなまたは弓状のフラットばね、ピストン及びシリンダ機構などの付勢手段であって、前記ボデーを前記第１の位置から第２の位置へ移動させるための第２の移動力を前記ボデーに及ぼすよう配置され形成されたもの、を有する形状記憶合金アクチュエータと、
−  第１及び第２の移動方向を有するラックであって、前記ラックの前記第２の移動方向への移動が前記ピストンを前記出口開口部へ向けて移動させるよう前記ピストンに当接しているものとを含み、
前記ボデーは前記ラックの隣接する２つの歯の間に係合するよう形成された部分を有し、前記ボデーと前記ラックは、前記第１の位置において前記部分が前記ラックの一対の歯の間に位置し、前記第２の位置において前記部分が前記ラックの第２の移動方向にある前記ギアの隣接する一対の歯の間に位置し、これによって前記第２の移動力が前記ボデーをして前記ラックを前記第１の方向へ移動せしめる。
【００１３】
本発明にかかる最後の態様は注入ポンプシステムに関し、この注入ポンプシステムは：  少なくとも１つの注入ポンプユニットであって：
ユーザが前記注入ポンプユニットを携帯用注入ポンプユニットとして持ち運びができるサイズの、外部表面を形成するハウジング、
外部注入バッグから流体入口への流体流れを確保するため前記外部表面にアクセス可能に形成された流体入口、
注入位置への流体流れを確保するため前記外部表面にアクセス可能に形成された流体出口、
前記ハウジング内に含まれ、入口と出口とを有する制御可能なポンピングシステムであって、前記入口が前記流体入口に接続され、前記出口が前記流体出口に接続されて前記制御可能なポンピングシステムを動作することによって前記流体入口から前記流体出口までの流体の移動を可能にするもの、
前記制御可能なポンピングシステムの動作を制御するために前記ハウジング内に受け入れられる電子制御手段であって、前記制御可能なポンピングシステムが少なくとも２つの代替性のある注入ポンプ動作で制御されるよう少なくとも２つの予めセットされたポンピングプログラムを含むもの、
前記制御可能なポンピングシステムと前記電子制御手段とに電力を供給するために前記ハウジング内に収納された電力供給ユニットであって、前記ハウジングの外部表面に設けられた外部端子を介して外部の電気エネルギ供給手段に接続可能なもの、から構成される注入ポンプユニットと、
静止レセプタシステムであって：
前記注入ポンプユニットの１つを受け入れ、固定させるための少なくとも１つのレセプタ手段であって、前記注入ポンプユニットを静止モードに維持し、前記注入ポンプユニットの流体入口と流体出口とのアクセスを可能にするよう前記流体入口と流体出口とを外部に出し、前記少なくとも１つの注入ポンプユニットの前記電力供給ユニットへ電気エネルギを供給するよう前記外部端子に接続可能な第１の端子を有し、さらに第２のレセプタ手段へ電力を供給するための第２の端子手段の第３の端子に対して接続可能な第２の端子を有するもの、
主供給源から電気エネルギを受け入れるための主供給ユニットであって、電気エネルギを前記レセプタ手段に、さらに前記少なくとも１つの注入ポンプユニットの前記電力供給ユニットに供給するために前記第３の端子に接続可能な第２の端子を有し、前記主供給ユニットが前記外部電気供給手段となるもの、
前記レセプタ手段を相互に隣接して固定し、前記主供給ユニットを前記レセプタ手段の１つに隣接して固定する固定手段、から構成される静止レセプタシステムと、
を含んでいる。
【００１４】
現状での好ましい実施の形態では、前記システムはさらに、１つの注入ポンプを運ぶためのキャリアフレームを有し、前記注入ポンプユニットを受け入れるための受け入れ手段と、好ましくは前記注入ポンプユニットの流体入口に流体的につながる注入液の容器を保持するための解除可能な保持手段とが設けられ、前記レセプタ手段と前記キャリアフレームは、前記外部端子が前記第１の端子に接続されるように前記フレームを前記レセプタ手段につなぐための協働接続手段を有している。
以上により、任意の数のレセプタ手段が相互に隣接して配置することができ、注入ポンプを利用されるユーザと共に移動させる良好な柔軟性を備えた柔軟性のあるシステムが得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下に、単に例示目的である添付図面に表示された各種の実施の形態に関連して本発明をより詳細に説明する。
【００１６】
図面において、第１の実施の形態にかかる携帯用注入ポンプユニットすなわち装置全体を、符号１０により示している。当該装置１０は、それぞれ前側及び後側ハウジング部を構成する２つのシェル状ハウジング部１２、１４からなるハウジングを有する。前側及び後側ハウジング部１２、１４は容易に取り外しが可能で、ユーザは装置内部にアクセスして図３を参照して説明する内部の流体通路部材の取り替えを可能にしている。前記流体通路部材は、使用後に容易に取り出し可能で、使用前に容易に取り替えが可能な使い捨ての予め消毒された部材を構成する。ハウジング部１４の後側からは、装置１０をストラップやベルトに固定するためのクリップ１６が延びている。本明細書において特に記載がない限り、上、下、前、後などの用語は、装置１０が例えばクリップ１６によりユーザのベルトに取り付けられ、またはユーザに対して外部もしくは非移殖状態で配置されるような真っ直ぐで垂直に立てられた状態における位置または向きをいうことは理解されるべきである。
【００１７】
前側ハウジング部１２には、符号２２、２４で示す２組の２桁からなるディスプレイ２０が設けられ、注入操作の経過時間または残余時間をそれぞれ時・分、または分・秒で示し、あるいは、注入液体供給量を単位時間当たり量、例えば１時間当たりのｍｌ数値を表示する。ディスプレイ２０はさらに、注入ポンプ装置１０を操作するユーザ及び／又はヒトに情報提示するため、あるいはユーザに待機や稼動情報などの装置の操作モードに関する指示を示すための表示領域２６を含む。さらには、ディスプレイ２０は、待機／操作表示２６の上方に重なった幾つかの個別表示を含み、その内の１つが符号２８で示されている。これらの個別表示２８は、例えば装置がプログラムモードにあることなどの操作モードにかかる情報、残余注入動作時間、注入動作の合計時間などの２桁表示２２、２４が何であるかの情報、装置が動作中であるかスタート前であるかの情報、あるいはその他のユーザやオペレータに提示すべき関連情報などを表示するために設けられる。ディスプレイ２０はさらに、注入ポンプ循環中のエアの存在、圧力低下、バッテリ容量減をそれぞれユーザに知らせる３つの個別のアラーム表示３０、３２、３４を含む。ディスプレイ３６はさらに、ユーザまたはオペレータに現在使用され、またはプログラムされているプログラム手順を知らせ、このプログラム手順は、１桁表示３８により示される１つの数で表示される。ディスプレイ２０の４桁表示４０は、ユーザまたはオペレータに時間当たりｍｌまたは同等の測定量または率で測定された注入供給量にかかる情報を表示する。
【００１８】
ディスプレイ２０の下は、一連のキーを含むキーボード４２が設けられ、その内の１つが符号４４で示され、ユーザ／オペレータが、この携帯注入ポンプユニット１０が特定の動作を行うよう制御したり、または、表示２２、２４、３８、４０などの１、２、３桁の表示に示された特定の数値を増加させ、あるいは対象となる数値を増減させ、ユーザ／オペレータが操作モードを変更し又は装置の現状の各種プログラム間での切換えを可能にするディスプレイ２０の各個別表示に対してカーソルルートを移動させることによって当該装置をプログラムすることに可能にしている。
【００１９】
当該ユニットすなわち装置１０のハウジング部１２、１４からなるハウジングの一方の側壁に２つの端子４６、４８が設けられており、装置内部の充電式バッテリパックまたはセルへ電力を供給する電子充電器への装置１０の接続を可能にしている。端子４６、４８は、代替または追加として、外部データ記録装置や監視装置などの外部装置と装置１０との間の交信を可能にする入力／出力端子としても機能する。さらなる代替として、パーソナルコンピュータやデータ記録装置などの外部処理ユニットとの間での交信用として機能する。加えて、前記装置により生成された操作モードに関するデータ、追加として装置１０から供給される注入液の温度を表示するデータや追加の外部測定装置または監視装置により供給されるデータなどの前記装置や補助装置により生成されたデータを処理する上述したパーソナルコンピュータなど外部コンピュータと装置１０との間の交信を確立するため、装置１０には従来技術のＲＳ２３２端子が設けられてもよい。ｐ１２  装置１０の上方壁には、後に図３を参照して詳述する上述した流体通路部材の流体入口と流体出口とをそれぞれ形成する２つのチューブコネクタ５０、５２を受け入れるための２つの凹み部が設けられる。図２からも明らかなように、流体出口５２の反対側となる装置１０のハウジング底壁にもさらなる流体出口５４が設けられている。
【００２０】
図２には携帯用注入ポンプユニットすなわち装置１０の内部構造が示されており、流体入口５０と流体出口５２、５４が表示されている。図２において、符号５６、５８は、装置の電子回路と、ディスプレイ、充電式パワーパックすなわちセル回路と、注入動作を含む装置全体の動作を制御するための装置のＣＰＵ回路とを含む２つのプリント配線を示す。代替として、前記装置の電子回路は、１つのプリント配線ボード、または３つもしくはそれ以上のプリント配線ボードを含んでもよい。前記内部充電式バッテリパックすなわちセルは、参照符号６０で示す。
【００２１】
図２には、上述したような使い捨て、取り替え式の流体通路部材からなる携帯用注入ポンプ装置１０の内部流動システムが開示されており、流体入口５０に接続された入口チューブ６２を含んでいる。２つの容量検出器６４、６６が入口チューブ６２に搭載され、流体入口５０へ注入される液体中に気泡があればこれを検出するためにプリント配線ボード５６、５８に設けられた当該装置の電子回路につながっている。出力側端部では、入口チューブ６２が、後に図３を参照して詳述するように内部流体通路が設けられたポンプハウジング部材７０の入口となる第１のチェックバルブ６８につながり、この流体通路は出力または第２のチェックバルブ７２で終息し、そこから２つの分岐した出口チューブ７４、７６が流体出口５４、５２にそれぞれつながる。流体入口５０を介して携帯用注入ポンプユニット１０に入った注入液体または他の液体を、流体出口５２、５４のいずれか１つを通して注入位置へ移動させるため、ピストン式ポンプアクチュエータ７８が設けられる。この携帯用注入ポンプの内部流動システムは、流体入口５０と、入口チューブ５２と、入口チューブ６２に取り付けられた容量検出器６４、６６と、第１のチェックバルブ６８と、ポンプハウジング部材７０と、出力チェックバルブ７２と、出口チューブ７４、７６と、出口５２、５４から構成され、以下に図３を参照してより詳細に説明する総合使い捨て、取り替え式流体通路部材を形成している。
【００２２】
図３は、チェックバルブとポンプハウジング部材７０の内部をより詳細に示している。第１のチェックバルブ５８は中央円筒状ハウジング部材８０を含み、そこから円錐状上部８１が上方に延びて入口チューブ６２につながり、円錐状上部８１と円筒状ハウジング部材８０との間の移行部で入口フィルタ要素８２を固定している。円筒状ハウジング部材８０は、原点位置すなわち非動作位置では下方へ変形可能なシール膜８６によって閉鎖される中央環状口頭部材８４を含む。シール膜８６より下の圧力がシール膜８６より上の圧力よりも低ければ膜８６は下方に移動し、中央環状部材８４の中央出口と、さらにシール膜８６の中心から相対的にずれて配置された開口８７とを通って流体が通過する。
【００２３】
第１のチェックバルブ６８は、上方に突出する環状上部部材９０内に形成される内部室で終息するポンプハウジング部材７０の入口通路８８につながり、環状上部ハウジング部材９０内ではピストンポンプアクチュエータ７８の往復動プランジャ９４が当接ピン９６に接離する方向へ移動可能で、これにより入口通路８８を出口通路９８から分離している。ピストンポンブ７８の往復動プランジャと環状上部ハウジング部材９０の内部表面との間にある内部空間は、極めて柔軟なシールガスケット９２によってシールされている。
【００２４】
出口通路９８は上述した第２のチェックバルブ７２につながっており、これは基本的に上述した第１のチェックバルブ５８に類似の構造であり、類似の機能を果たしている。しかしながら、当該第２のチェックバルブ７２はフィルタ要素８２に類似したフィルタ要素を何ら含まない点で上述の第１のチェックバルブと相違する。第２のチェックバルブ７２は下方へ突出する環状ハウジング部１００を含み、これはポンプハウジング部材７０と一体に成形されるが、上述した第１のチェックバルブの環状ハウジング部８０と同じ目的を果たす。環状ハウジング部１００からは上述の円錐ハウジング部８１と同様な下方に突出する円錐ハウジング部１０１が延びており、出口チューブ７４及び同様に図２を参照して説明した出口チューブ７６につながっている。環状ハウジング部１００の内部では、上述したシール要素８６と同様なシール膜１０２が含まれ、上述した開口部８７と同様な開口部１０３を含んでいる。シール膜１０２が円錐ボア９９の下方境界を形成する下面に接触した状態にあると、シール膜１０２は、出口通路９８から円錐ボア９９を通過して出口チューブ７４に向かう流動を閉鎖する。
【００２５】
上述した携帯注入ポンプユニット１０のポンピング動作は以下のように構成される。まず、第１のチェックバルブ６８と第２のチェックバルブ７２が、その初期位置であるシール位置にある。また、液体が入口チューブ６２内、入口通路８８及び出口通路９８内、及び出口チューブ７４内に存在しているものとする。交互電気信号やパルス信号などの往復動ピストンを上下に移動させる電気信号が供給されることによってピストンポンプアクチュエータ７８が動作する。このピストンポンプアクチュエータ７８は、図６〜１２を参照して以下により詳しく述べる。プランジャ９４は、図３に示すピストンポンプアクチュエータ７８の向きに下方向に押し付けられる。
【００２６】
往復動プランジャ９４の第１の移動が上方への移動であるとすると、シールガスケット９２より下にある容積が増加することによって入口通路８８と出口通路９８の相対容積が増加する。入口通路８８内に相対負圧が形成されることにより、下向き変形可能なシール膜８６が下方向に移動するために第１のチェックバルブ６８が動作し、上述した中央環状部材８４の中央開口部を通過して液体が入口チャンネル８８内に流れる。同時に、出口通路９８内の相対負圧がシール膜１０２の上方に相対負圧を生み、シール膜１０２が付勢されて第２のチェックバルブ７２を通過する自由流れを阻止し、前記シール膜を強制的に閉鎖状態にし、円周状に囲んで円錐ボア９９を形成する壁部と密着する結果、流体が出口通路９８から出口チューブ７４へ移動することを阻止する。要約すれば、往復動プランジャ９４が上昇する間、第１のチェックバルブが作動して開き、反対に第２のチェックバルブ７２が閉じる。
【００２７】
往復動プランジャが下方へ移動すると、入口通路８８と出口通路９８内に相対正圧が形成され、第１と第２のチェックバルブ動作が切り換えられ、入口通路８８内の相対正圧が第１のチェックバルブ６８を閉じて閉鎖状態となり、出口通路９８内の正力が第２のチェックバルブ７２を開き、出口通路９８内にある流体が円錐通路９９を通り、シール膜１０２の開口部１０３を通ってさらに出口チューブ７４に至るようにこれを強制的に押し出す。出口チューブ７４からの流体の移動率すなわち流量は、ピストンポンプアクチュエータ７８の動作率によって制御され、すなわち往復動プランジャ９４の往復周期が増加すると入口チューブ６２から出口チューブ７４に流れる流体または液体の速度が増加する。
【００２８】
第２のチェックバルブ７２の上にはシール膜１０４を含むバイパスバルブが設けられ、これは回転式ノブ１０８の中央ステム部材１０６によって操作される。ノブ１０８は上述した円錐ボア９９の上部に関連して設けられた円錐ボア１０５にシール膜１０４を強制的に押し付けて閉鎖状態にすることができる。シール膜１０４によって円錐ボア１０５が閉鎖されると、当該バイパスバルブは作動しない。ノブ１０８が回転されてアクチュエータステム１０６が上昇し、円錐ボア１０５との係合による閉鎖状態からシール膜１０４が離れると、バイパス通路１１０を介して出口通路９８とつながり、出口通路９８から円錐通路９９を通るバイパスができ、出口通路９８の流体がパイパス通路１１０を通り、さらにシール膜１０２の開口部１０３を通過して流れ、結果的にバイパスバルブは機能を果さなくなる。
【００２９】
携帯用注入ポンプユニットすなわち装置１０の取り替え部材を構成するピストンポンプアクチュエータ７８は、特有のストロークを提供し、結果的に特有のストローク当り流量を提供することができる。したがって、装置の電子回路のマイクロプロセサに現在装置内にどの形式のピストンポンプアクチュエータが含まれているかを知らせるため、アクチュエータ７８には装置の電子回路のスイッチと協働するスイッチが設けられることが好ましい。現在装置内に含まれているピストンポンプアクチュエータの形式に関してマイクロプロセサに情報を提供する技術は、例えばコードスイッチ、光学容量または誘導リーダ、あるいは単なるピストンポンプアクチュエータの動作率を監視するフィードバック回路などの従来から知られている各種の技術により構築することができる。
【００３０】
図３において、入口チューブ１１２は、入口チューブ６２から図３にはなくて図２に示された流体入口５０につながる注入バッグ１１４からの流れを構築することができる。注入バッグ１１４は、単なる生理的液体、適切な液体に分散された追加または代替の薬剤、代替の血漿などからなる注入液体を含むバッグを形成する。図４に示す携帯用注入ポンプユニット１０の出口チューブ７４からの出口は、図３にはなくて図２に示す流体出口５４を介して出口チューブ１１６に接続され、この外部の出口チューブ１１６は基本的に従来の構造であるカニューレアセンブリ１１８につながる。
【００３１】
入口チューブ１１２と出口チューブ１１６は、それぞれ入口及び出口５０、５２を介して注入ポンプユニット１０に接続される個別の入口及び出口チューブで構成することができる。代替として、また好ましくは、入口チューブ１１２と出口チューブ１１６は、図３に示す使い捨て、取り替え式流体通路部材と一体の構成部材としてもよく、この流体通路部材は、ピストンポンプアクチュエータ７８と協働して動作する。更なる代替として、注入バッグ１１４は、これを受け入れて注入ポンプユニットすなわち装置１０の上部に保持するよう形成された容器部材内に収納されてもよく、この際に上述のレシーバは、単に携帯注入ユニットすなわち装置１０のハウジングに接続され、支持されていればよい。
【００３２】
注入バッグ１０４からの液体の注入がさらに図４に示されており、ここでは携帯用注入ポンプ１０は、ベルトまたはストラップ１２２によってヒト１２０に取り付けられ、さらに注入バッグ１１４も固定されている。図４にはさらに、外部入口チューブ１１２、外部出口チューブ１１６、カニューレアセンブリ１１８も表示されている。
【００３３】
図５には、上述した第１の実施の形態の複数の携帯用注入ポンプユニットすなわち装置１０が、複数のレセプタ室１４２の形成された静止レセプタ１４０内に取り付けられた状態を示す。各レセプタ室１４２には、対象となるレセプタ室１４２内に取り付けられる前記装置すなわちユニット１０の充電端子４６、４８と電気的につながる一連の充電端子が設けられ、レセプタアセンブリ１４０の主電力供給ユニットからの電気エネルギを供給することによって装置すなわちユニットの内部の充電式バッテリパックすなわちセルを充電する。前記主電力供給ユニットは、ＡＣ出力ソケット１５２内に受け入れられるメインプラグ１５０に終息するコイル状メイン供給ワイヤ１４８を介して電力を受け取る。
【００３４】
レセプタアセンブリ１４０はさらに表示ランプ１４４、１４６を含む。特定のレセプタ室１４２に対応する表示ランプ１４４、１４６のいずれもが消灯していなければ、対象となるレセプタ室では充電が行われていないことをユーザやオペレータに示す。１つの携帯用注入ポンプユニットが特定のレセプタ室１４２内に取り付けられていれば、当該レセプタ室に対応するランプ１４４、１４６の１つが点灯し、この１つは対象となる携帯用注入ポンプユニットが充電中であることをユーザまたはオペレータに示し、または代替として、他のランプが点灯することによって当該携帯用注入ポンプユニットが完全に充電され、使用可能であることをユーザまたはオペレータに知らせる。ランプを点滅させることなどで携帯用注入ポンプの充電バッテリパックまたはセルの不作動などを知らせる代替の情報表示モードとすることも容易に実施可能である。
【００３５】
注入ポンプ、特に携帯用薬剤注入ポンプに関連し、ポンピング動作ができるだけ静かに機能し、非常にコンパクトであり、できるだけ少ないエネルギ消費で、できるだけ無駄な発熱がないアクチュエータにより動作されることが重要である。
【００３６】
本発明によれば、図２、３に示すポンプアクチュエータ７８は、上述した好ましい特性を全て実現する形状記憶合金アクチュエータである。以下に、薬剤注入ポンプ内のポンプアクチュエータとして使用される幾つかの形状記憶合金について説明する。これらのアクチュエータは、特に図２、３に示すポンプアクチュエータとして有用であることは理解されるべきである。
【００３７】
図６、７において、円板ディスク１’の形式の回転可能なボデーが、図示しないフレームに固定された中心ピボット２’の周りに回転可能に配置されており、ディスク１’には、外周延長部３’と、ヨーク状の外周延長部５’とが設けられている。引張りコイルばね６’が、その一端を前記フレームに固定された固定ピン７’に回転可能に取り付けられ、他端を外周延長部３’に固定された固定ピン８’に回転可能に取り付けられている。
【００３８】
例えば米国カリフォルニア州コスタメサのDYNALLOY,INC社からFLEXINOLの商標名で供給されているニッケル・チタン合金、すなわちニチノールなどの形状記憶合金による２つのワイヤまたはフィラメント９’、１０’が、その端末を前記フレームに固定された導電端子１１’、１２’にそれぞれ取り付けられる。
【００３９】
ワイヤ９’、１０の他端は、ディスク１’の外周に固定された導電端子１３’に取り付けられている。ワイヤ９’、１０’はディスク１’の外周に沿って延び、ピンと張った時にはワイヤ９’、１０’は前記外周の沿って延び、外周に支持されている。明確化のため、図面ではワイヤ９’、１０’を前記外周から離れて表示している。
【００４０】
２つのアーム１５’、１６’を有するスライドボデー１４’が、フレームに取り付けられたストップピン１７’、１８’の間でスライド移動可能に配置されている。スライドボデー１４’に取り付けられたピン１９’がヨーク状の延長部５’のフォーク５ａ’内に嵌まり、ディスク１’が図６に示す位置から図７に示す位置に回転したときにピン１９’が前記フォーク内で自由にスライド可能である。これによって前記ボデー１４’をストップピン１８’に係合した位置からストップピン１７’に係合した位置までスライドしながら移動し、アクチュエータの作動ピンを構成するアーム１５’が最大限に伸展する。
【００４１】
接近センサ２０’が前記フレームに取り付けられ、図示しない導電材に接続されてセンサから図示しないレシーバへ信号を伝達する。同様に端子１１’、１２’もそれぞれ図示しない電源に接続された導電材に接続されてワイヤ９’、１０’を抵抗可熱するために電力を供給し、端子１３’も同様にして、前記抵抗加熱回路を閉鎖するために図示しない導電材を介して電源に接続される。
【００４２】
使用時において、ワイヤ９’、１０’は間欠的に前記形状記憶合金の変態点すなわち転移温度（マルテンサイトからオーステナイトへ変態）まで加熱される。ニチノールの場合にはこの温度は約９０℃である。これによってワイヤの長さが収縮する。ワイヤが９０℃以下に冷却されると長さは元に戻り、すなわちワイヤが延びる。収縮する際のスピード、すなわち収縮時間は電流、すなわち端子１１’、１２’、１３’に印加される電圧と直に比例する。
【００４３】
図６に示す位置で、中間ディスク１’は最も反時計側の位置にあり、ワイヤ９’は９０℃以下に冷却され、ワイヤ１０’は端子１２’と１３’の間に電圧が印加されて電流が流れることで９０℃以上に加熱されてアーム１５’を最も引き込んだ位置にする。このためディスク１’は、ワイヤ１０’による収縮力で反時計周りに回転した位置にある。
【００４４】
次のステップにおいてワイヤ１０’が９０℃以下に冷却され、これによって図６の破線１０ａ’に示す状態に延びる。ここでアクチュエータはアーム１５’を左方向へ延ばす準備が整い、アーム１５’の端部が図示しないプランジャ９４に接触してアーム１５’が図７に示す左側に伸展した位置まで移動するまでこれを押し込み、すなわち動作させることが意図される。
【００４５】
その後、あるいはそれと同時に、ワイヤ９’が９０℃以上に加熱され、これによって収縮してディスク１’に時計回りの力を及ぼし、ばね６’の取り付けピン７’、８’とピボット２’とが一直線となるディスク１’とばね６’のバランス位置を越えてディスク１’をピボット２’の周囲に時計回りに回転させる。
【００４６】
ディスク１’が前記バランス点を越えて時計回りに回転すると、ばね７’による引張り力がディスク１’を図７に示す位置まで継続して時計回りに回転させ、アーム１５’が最大に伸展し、ワイヤ９’はいまだ９０℃以上であっても緩む。これがアクチュエータの実際の動作移動であり、延長部５’によりスライドボデー１４に加えられる力は増加する。というのは、ピボット２すなわちディスク１’の回転軸に対して中間ディスク１’に加わるばね６’の引張り力のレバーすなわちモーメントアームが増加するためである。
【００４７】
図３に示すポンププランジャ９４を押し込むなどの前記アクチュエータの機能を実施するために必要な力が前記動作ストロークの間に増加する場合、上述したディスク１’の回転により前記ばね力のモーメントアームが増加することは非常に有利な特性であり、以下に図１３、１４に関連してより詳細に説明する。
【００４８】
前記動作ストローク中のアクチュエータの動作力の増加はまた、動作ストロークの間においてピボット２’すなわちディスク１’の回転軸からのピン１９’の距離を短くすることによっても達成され、あるいは強化される。これによって、モーメントアームすなわちヨーク状延長部５’によりピボット２’に対してピン１９’に加わる移動力のレバーが減少し、このため動作ストローク間で前記移動力が増加する。上述した距離の短縮は、動作ストロークの開始時における図６に示す状態から動作ストロークの最終における図７に示す状態への変化から見ることができる。
【００４９】
最後に、ワイヤ１０’が９０℃以上に加熱されて収縮し、ディスク１’を図６に示す位置まで回転して戻し、これによって動作サイクルを繰り返す準備が整う。
【００５０】
ワイヤ１０’の長さは、ワイヤ９’の長さよりも長い。というのは、ワイヤ１０’の収縮または短縮は、上述のバランス点を越えた図７に示す位置からディスク１’を回転させるに十分大きなものでなければならないのに対し、ワイヤ９’の短縮化は、ディスク１’を図６に示す位置から前記バランス点を越えるに十分なものでありさえすればよいことによる。
【００５１】
ニチノールワイヤは、変態点を越えて加熱されると典型的には３％〜６％ほど収縮する。ワイヤ１０’の非収縮時の長さは、非収縮状態のワイヤが図７に示す位置で最大限に伸び、収縮状態にはディスク１’が前記バランス点を反時計回りに少なくとも僅かでも越えたときに最大限に伸びていることを確保するに十分なものでなければならない。すなわち、ワイヤ１０’の非収縮時の長さは、端子１３’が図７に示す位置と前記バランス点の位置との間で移動する距離の２２〜２５倍ほどでなければならない。
【００５２】
ワイヤ９’と１０’とによって与えられる必要な収縮力にはかなりの差がある。というのは、ワイヤ９’の収縮力は、図６に示す比較的小さなトルクアームのばね６’による付勢力のトルクまたはモーメントに打ち勝てばよいのに対し、ワイヤ１０’の収縮力は、図７に示す前記ばね力によるかなり大きなトルクに打ち勝たねばならないからである。ニチノールワイヤの収縮力は、ワイヤの径または断面積が大きいほど大きい。このため、ワイヤ１０’の断面積はワイヤ９’の断面積よりもかなり大きく、あるいはワイヤ１０’を同一断面積の複数のもので構成してもよい。
【００５３】
上述した後者の可能性は、動作サイクル時間の間隔をできるだけ短くするためにワイヤ１０’の冷却時間をできるだけ短くする必要があれば選択されよう。ある合計断面積の複数からなる小径ワイヤの方が、同じ断面面積を有する１つの大径ワイヤよりもより早く冷却できるであろう。
【００５４】
延長部３’が図７に示す位置になるたびに接近センサ２０’から発信される信号は、多くの異なる目的に利用可能である。例えば、アクチュエータの正しい機能を単に監視すること、またはワイヤ９’、１０’の加熱タイミングを制御し、これによってスライドボデー１４’の動作ストロークのタイミングを制御することなどに利用可能である。当然ながら、接近センサ、あるいはディスク１’の位置を感知する他のどのようなセンサであっても、目的に応じてその位置を変化させることができ、また、アクチュエータによる動作効果のより複雑なタイミング制御を得るためなどではこれらのセンサを異なる位置に複数配置してもよい。
【００５５】
次に、図８に示す実施の形態では、図６〜７に示す実施の形態に対し、同一の長さと断面積を有する形状記憶ワイヤ２１’、２２’の加熱と冷却の各サイクルに対してダブル動作効果が得られる点で相違する。ディスク１’の反時計回り、時計回りの回転は、ストップピン２３’、２４’によってそれぞれ限界が設けられている。
【００５６】
動作メンバは、図６〜７に示すボデー１４’と同様なスライドボデーとすることができ、ここで両アーム１５’、１６’が動作機能を果たしても、あるいは動作機能を例えばアーム１５’による押し／引き動作にすることもできる。
【００５７】
代替として、ピボット２’を延長したようなディスク１’の平面に直交して延びる中央トーション軸をディスク１’に設け、当該トーション軸が例えばレバーを前後に回転させる動作メンバとして機能することでもよい。ディスク１’に取り付ける各種形式の動作メンバが当業者には知られている。
【００５８】
図８に示す位置において、ディスク１’は、ばね６’の力による反時計回りトルクの作用で反時計回りの動作回転を完了した直後にあり、ばね力による反時計回りのトルクに抗してバランス点を通過するまでディスク１’が回転できるよう、いつでもワイヤ２１’を加熱して時計回りの回転を始め得る状態にある。この後、時計回りの動作回転がばね力の時計回りのトルクによって実行される。さらに本実施の形態では、ばね６’の動作力のモーメントアームは、いずれの方向の動作ストロークの間においても増加する。
【００５９】
次に図９では、図６〜８の実施の形態に示す端子１３’が、ストップピン２４’、２５’に突き当たる係合メンバと端子との組合せ２８’に置き換えられている。さらに、他の形式の付勢手段、すなわち、ピン７’に回転可能に取り付けられた加圧シリンダ２４’と、ピストン２６’と、ピン２７’によってディスク１’に回転可能に取り付けられたピストンロッド２７’とからなるピストン及びシリンダ機構が使用されている。
【００６０】
ピストン及びシリンダ機構２４’〜２５’は圧縮ばねと同様に機能し、実際に圧縮ばねに置き換えることができる。図９において、ディスク１’は、ピン７’、ピン２７’、ピボット２’が一直線に並んだバランス点にあり、ピストンロッド２５’によりディスク１’に加わる圧力は何らのトルクも生まない。図９に示す状態で、ワイヤ２２’が収縮し、バランス点を越えて反時計回りにディスクを回転する。バランス点を通過した直後、ピストンロッド２５’によるトルクが生まれ、メンバ２８’がストップピン２３’に突き当たるまでディスク１’を反時計回りに動かす。その後、図８に関連して説明したと同様に時計回りの回転が開始され得る。
【００６１】
図６〜７の引張りばね６’はまた、図９と同様な構成のピストン及びシリンダ機構、または圧縮ばねによって置き換えることもできる。
【００６２】
次に図１０〜１２において、動作ボデー３０’は、形状記憶合金ワイヤ３１’と２本アームのレバー３２’の作用で矢印Ｒ１、Ｒ２に示す方向に直線的に移動するよう配置されている。
【００６３】
ワイヤ３１’の一端は点３３’でボデー３０’に取り付けられ、他端は図示しないアクチュエータのフレームの固定部３７ａ’に取り付けられている。ワイヤ３１’は、スライド３５’に回転可能に配置されたプーリ３４’の周囲に延び、スライド３５’は、矢印Ｒ１、Ｒ２の方向に移動可能である。圧縮ばね３６’がボデー３０’とスライド３５’の間に配置され、前記フレームの固定部３７’を通る通路の間に延びている。
【００６４】
２本アームのレバー３２’が、ピボット３８’の回りに回転可能に配置され、当該レバーの１方のアーム３９’はボデー３０’上のピン４０’に当接し、同レバーの他方のアーム４１’は点４２’で引張りばね４３’の一端に取り付けられている。引張りばね４３’の他端は、前記フレームの固定部４４’に取り付けられ、ボデー３０’が矢印Ｒ１の方向に移動すると、中間レバー３２’の回転を介してばね４３’を引張る。
【００６５】
つめまたはフック要素４５’がピボット４６’の回りに回転可能に配置され、フック要素４５’のフック又は突起４７’が、同一形状をしたボデー３０’の凹み部４８’に受け入れ可能である。形状記憶合金ワイヤ４９’は、その一端がフック要素４５’に取り付けられ、他端が前記フレームの固定部５０’に取り付けられている。圧縮ばね５１’が、固定部５０’とフック要素４５’との間に配置されている。
【００６６】
使用時、ボデー３０’は矢印Ｒ１、Ｒ２の方向に往復移動し、ボデーの動作ストロークの間にプランジャ９４をＲ１方向へ動作させる。
【００６７】
図１０において、ワイヤ３１’は、前記合金の変態温度以下に冷却されて（例えば、ＰＴＦＥでコートされた２つのアルミレール間でワイヤをサンドイッチすることにより）最大長さの状態にあり、圧縮ばね３６’の付勢作用によってピンと張られた状態に維持されている。フック４７’は凹み部４８’内に受け入れられ、レバー３２’によりピン４０’に伝わるばね４３’の付勢力に抗してボデー３０’を保持している。ワイヤ４９’も冷却状態にあり、最大長さにある。
【００６８】
動作ストロークが開始されると、ワイヤ４９’が変態点まで加熱されて短縮すなわち収縮し、これによってフック要素４５’をばね５１’の付勢力に抗して回転させ、フック４７’が凹み部４８’から引き出されて図１１に示すようにピストンを解除する。これでボデー３０’が解除され、ばね４３’によって回転するレバー３２’の作用でＲ１方向に移動する。
【００６９】
Ｒ１方向へのボデー３０’の動作ストロークの間、レバー３２’の回転軸であるピボット３８’に対するばね４３’の付勢力のモーメントアームすなわちレバーが増加するため、ボデー３０’がＲ１方向へ移動するにつれてアーム３９’によりピン４０’に付加される移動力が増加する。
【００７０】
同様にボデー３０’のＲ１方向への動作ストロークの間、ピボット３８’に対するアーム３９’によりピン４０’に付加される移動力のレバーすなわちモーメントアームが減少するため、これにより前記移動力はボデー３０’が矢印Ｒ１方向に移動すると共に増加する。
【００７１】
スライド３５’が固定フレーム部３７’に突き当たると、Ｒ１方向の動作ストロークは図１１に示すように停止する。稼動時においては、スライド３５’が固定フレーム部３７’に突き当たる前に、プランジャ９４が動作することによるボデー３０’の動作ストロークへの抵抗によってこの動作ストロークが停止することが好ましい。
【００７２】
アクチュエータを再度引き戻すには、ワイヤ４９’が冷却されてばね５１’によりフック要素４５’をその保持位置に向けて回転させ、その間にワイヤ３１’が収縮するまで加熱され、これによってスライド３５’が固定フレーム位置３７’に突き当たり、プーリ３４’が時計周りに回転し、ばね４３’の力に抗してボデー３０’がＲ２の方向へ移動し、この間レバー３２’は反時計回りに回転してばね４３’を伸張させる。ボデー３０’が図１２に示す位置に到達するとフック４７’が凹み部４８’内に押し込まれ、その後、ワイヤ３１’が冷却されて図１０に示すアクチュエータの次の新たな動作サイクルの再開準備が整う。
【００７３】
ばね４３’が引張られている間、この引張りのために必要なワイヤ３１’による力は、ボデー３０’のＲ２方向への移動が開始されるときに最大となる。これは、ばね４３’の力による大きなモーメントアームと、アーム３９’へのピン４０’による回転力の小さなモーメントアームによるものである。このワイヤ３１’による力は、ボデー３０’がＲ２方向へ移動するにしたがって減少する。これはアクチュエータを引き戻す間におけるワイヤ３１’による力の有利な展開となるもので、以下に図１３、１４を参照してより詳細に説明する。
【００７４】
付勢手段により得られる力を利用して動作ストロークをさせる本発明にかかるアクチュエータを採用することにより、例えばポンププランジャ９４を停止させるなどの動作ボデーの動作ストロークをどのように停止させることであっても、形状記憶合金ワイヤには何らの損傷も与えることなく動作ストロークを停止させることができるという更なる利点が得られる。動作ストロークが形状記憶合金の短縮による作用で実施されるならば、動作ストロークが阻止されたときに前記ワイヤは多分損傷するか折れることになるだろう。
【００７５】
プーリ３４’によって得られるワイヤ３１’の延長された長さは、アクチュエータをコンパクトな構造としながらより長い動作ストロークを与える利点を生む。
【００７６】
ワイヤ３１’、４９’の加熱は、図６〜７に示すワイヤ９’、１０’の加熱と同様に、ワイヤの端末と本発明にかかる注入ポンプユニットのバッテリパック６０との図示しない導電接続により実施される。
【００７７】
次に図１３において、曲線または直線８０’は、引張りばねによってボデーが付勢される間に形状記憶合金ワイヤによりボデーに反対方向に加わる力の関係を、引張りばねの収縮すなわち短縮の関数として示している。ワイヤの収縮によって引張られるときのばね力の比例的な増加のために、前記力は圧縮に比例して増大している。
【００７８】
直線または曲線８１は、図６〜９の実施の形態における圧縮と力の関係に対応した曲線に符合しており、ここではワイヤ１０’、２２’、２４’、３１’の夫々の力は、収縮または短縮の開始時に最大となり、またワイヤの収縮長さは、上述した動作スロークの間のモーメントアームすなわちアームの長さ変動によってはるかに長くなる。
【００７９】
この方法により、形状記憶合金ワイヤを加熱する一定量のエネルギに与えるためのより長い収縮距離が、動作システムにより増大されたエネルギ入力を与えるため、より高い機械効率が得られる。
【００８０】
実際の曲線８１は直線状とはならず、動作ストロークの間の１つまたは複数のモーメントアームの変化する変動率を反映したものとなる。
【００８１】
次に図１４、図１０〜１２において、図１０〜１２に示すアクチュエータが、ボデー３０’を備えた図３に示す注入ポンプのプランジャ９４を圧縮するために適用されている。
【００８２】
プランジャ９４とボデー３０’は、ボデー３０’の動作ストロークの間に0.2ｍｍから3.4ｍｍ移動する。プランジャを移動させるために必要な力は、約0.5Ｎから約2Ｎまでほぼ比例的に増加し、ここでプランジャが通路の末端に到達するためにこの力は急激に増加する。
【００８３】
ボデー３０’さらにはプランジャ９４に加わるばね４３’による力は、ばね４３’のてこの力に抗してボデー３０’を引き戻すために必要な形状記憶合金ワイヤ３１’の引張りまたは力に対応する放物線状の曲線を描く。
【００８４】
これらの曲線は、本発明にかかるアクチュエータが、変動量が増加するにしたがって増大した力を生み出すことを示していることが明らかであり、これは、例えばプランジャによる移動距離に応じて要求される力が増大するピストンポンプを備えたポンピングなどへの適用に非常に有利である。
【００８５】
次に図１５、１６において、図示の注入ポンプユニット１０は図２に示す注入ポンプユニット１０と極めて類似しているが、唯一の差はプリントカード５６、５８の位置にある。図６〜７、１０〜１２に示すアクチュエータが、図１５、１６のポンプアクチュエータ７８としてそれぞれ使用されている。形状記憶合金ワイヤには、バッテリパック６０から加熱用の電流が供給される。
【００８６】
図６〜７、１０〜１２に示す形状記憶合金アクチュエータは、ポンプ膜９２が押し込まれて流体が出口９８から圧送される際にこの動作に必要な力が増加することから、ポンプ膜９２（図３参照）を押し込むのに特に適している。さらに、形状記憶合金アクチュエータの動作は非常に静かであり、エネルギ消費が少なく、一方では必要なスペースは僅かですみ、重量が軽い。
【００８７】
例えば、図１６に示す形状記憶合金ポンプアクチュエータの形状記憶合金ワイヤ３１’には、各ポンプ圧縮サイクルに対して４ミリ秒の間に４アンペアが供給され、注入ポンプのための圧縮サイクルの最大は通常10,000サイクル／時ほどのオーダである。
【００８８】
次に図１７、１８において、流体ポンプシステム６０’は、相互に隣接して配置された少なくとも３つのクランプ装置６２’の間を通って延びる軟質チューブ６１’を含む。図１８に示すように、当該クランプ装置はそれぞれ、固定ジョー６６’に向けて回転するよう配置された回転ジョー６５’を含み、これらのジョー６５’、６６’の間に延びるチューブ６１’を押しつぶし、固定ジョー６６’から離れる方向に回転してチューブ６１を元の開いた形状に戻す。
【００８９】
各回転可能なジョー６５’は、その一端に引張りばね６７’などの付勢手段に取り付けられ、ばね６７’の他端は図示しないフレームの固定部６８’に取り付けられている。各回転式ジョー６５’はさらに、形状記憶合金ワイヤ６９’の一端に取り付けられ、ワイヤ６９’の他端は前記フレームの固定部７０’に取り付けられている。前記ジョー６５’は、ばね６７’によりジョー６６’に対して閉鎖位置に保持され、これによりチューブ６１’を押しつぶし、一方形状記憶合金ワイヤ６９’が短縮すなわち収縮すると固定ジョー６６’から離れるようにジョー６５’を回転させることによってクランプ装置が開放される。
【００９０】
ポンピング動作は図１７の左から右に示す手順で行われ、左側の第１段階で全てのワイヤ６９’は変態点以下に冷却されて緩み、３つのクランプ装置６２’〜６４’の全てが閉状態にクランプされる。
【００９１】
左から２番目の段階で、装置６３’、６４’に対応するワイヤ６９’が変態点以上に加熱されることによって装置６３’、６４’が開き、これによって矢印Ｒ５に示すチューブ６１が開いた部分に流体が入り込む。
【００９２】
左から３番目の段階で、装置６４’に対応するワイヤ６９’が冷却されて装置６４’が閉状態にクランプされ、対応するばね６７’がジョー６５’をチューブ６１’に向けて引張ることによりチューブ６１’を押しつぶす。これによって流体部分はチューブ６１’内のスペース７１’に閉じ込められる。
【００９３】
左から四番目の段階で、装置６１’が開き、装置６２’が閉じることでスペース７１’に閉じ込められた流体部分が矢印Ｒ６に示す方向に強制的に押し流され、ここで装置６１’が閉じることで左端の段階に戻り、新たなポンピングサイクルが開始可能となる。
前記クランプ装置が３つ以上使用されれば、ポンピング効率が高められる。
【００９４】
この「指圧」ポンプは、図３、１５、１６に示すポンピングシステムとチェックバルブ６８、７２とに置き換わることができ、当該ポンピングシステム（チューブ６１’）はさらに、チューブ６１’をジョー６５’、６６’の間に織り込むことによってポンプアクチュエータを取り替えることなく取り替えが可能である。これによって特に安価な代替ポンプが提供される。
【００９５】
クランプ装置６２’〜６４’の各ジョー６５’が固定ジョー６６’に向かう回転は、図６に示すアクチュエータのボデー１５’、または図５に示すアクチュエータのボデー３０’によって達成することができる。
【００９６】
代替としてチューブ６１’は、クランプ装置を使用することなく前記ボデー１５’、３０’により直接押しつぶすこともできる。これにより、チューブ６１’の取り替えが特に簡略化された非常に単純なポンピングシステムが実現できる。
【００９７】
次に図１９において、歯車またはギヤ５５”が、アクチュエータモータの図示しないフレームに軸支されたパワー出力軸５６”に回転可能に配置されている。ギア５５”の隣接する歯５９”間に嵌まるエッジ部５８”を有するボデー５７”が、実線で示す位置と破線で示す位置との間で移動可能に前記フレームに配置されている。
【００９８】
形状記憶合金ワイヤ６０”は、その一端がボデー５７”に取り付けられ、他端が前記フレームの固定部６１”に取り付けられている。アーム６３”と接続されまたは一体にされたコイル状の平坦なまたはワイヤのばね６２”が前記フレームに取り付けられ、アーム６３”は自由端の反対側にある一端の周囲に回転可能である。アーム６３”はボデー５７”上のピン６４”に当接している。
【００９９】
つめ６５”がピボット６６”回りに回転可能に配置され、引張りばね６７”によって常時ギア５５”の縁に当接するよう付勢されている。
【０１００】
使用時において、中間アーム６３”を介してピン６４”に作用するばね６２”の力で図の実線位置から破線位置へと移動するボデー５７”により、ギア５５”が時計回りに回転する。これによってギアが一歯５９”分だけ前進し、つめ６５”は一対の歯５９”の間でのロック係合状態から反時計方向にある次の一対の歯間でのロック位置へと移動する。
【０１０１】
つめ６５”によってギアの反時計周りの回転が規制されると、形状記憶合金ワイヤ６０”が加熱により収縮し、これによってピン６４”に働く中間アーム６３”の力に抗してボデーが破線位置から実線位置へと移動し、このためばね６２”が引き戻される。
【０１０２】
前記中間アームによってアームの回転位置に対して時計回り方向に加わる移動力のレバーすなわちモーメントアームは、ボデーが実線位置から破線位置への動作方向に移動するにしたがって減少し、これによってピン６４”に働く中間アーム６３”の移動力は増加する。
【０１０３】
次に図２０では、図１９に示すものと同様な形状記憶合金アクチュエータモータが示されており、ばね６２”と中間アーム６３”とが、ボデー５７”と図示しないフレームの固定部６９”とに固定された引張りばね６８”に置き換えられている。
【０１０４】
図２０に示すモータの動作は図１９に示すものと非常に類似しており、但し、ばね６８”によるボデー５７”の移動力が直接加えられ、移動の距離にほぼ比例して減少する点で相違する。
【０１０５】
次に図２１において、糖尿病の患者に特に適している注入ポンプ７０”は、ディスプレイ７２”と、オン／オフボタン７３”と、プリントカード７４”と、図示しないバッテリパックとを含んだハウジング７１”から構成されている。これらの要素は当業者によく知られているためにさらに説明することはなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内で大きく変更することが可能である。
【０１０６】
使い捨てカートリッジ、アンプルまたはシリンジ７５”がハウジング７１”内に取出し可能に配置されており、患者につながれた図示しない出口手段につなぐための出口ノズル７６”を有しており、好ましくはインシュリンである流体を連続的にまたは予め定められた時間間隔で制御された状態で患者に投与する。
【０１０７】
シリンジ７５”内にはピストン７７”が配置される。ねじ付きロッドまたはスピンドル７８”がピストン７７”に当接してこれをノズル７６”に向けて移動させ、形状記憶合金モータにより回転するピニオン８０”に係合したギア７９”と噛み合ってスピンドル７８”を出口ノズル７６”に向けて移動させる。
【０１０８】
次に図２２において、図２０の形状記憶合金モータがピニオン８０”を回転させるように配置され、シリンジ７５”内の液体またはペーストを非常に少量のみ吐出できるようにギア５５”の回転をより低速のスピンドル７８”の回転に減速する。
【０１０９】
図１９に示す形状記憶合金モータは、図２２に示す構成における図１９のモータを非常に有利に置き換えることができる。これは図１３、１４に関連して説明したようなばね６８”の特性と比較したばね６２”の逆の特性のためである。
【０１１０】
次に図２３において、異なるピストン動作の実施の形態が示されており、ダブルへッド式ピストン８１”は、スピンドル８４”上に回転可能に搭載されたキャリアブロック８３”に取り付けられたアーム８２”により動かされ、スピンドル８３”の回転は、ブロック８３”、アーム８２”、ピストン８１”をノズル７６”に向けて移動し、シリンジ７５”内の液体またはペーストを押し出す。
【０１１１】
前記スピンドルは、図１９の形状記憶合金モータのシャフト５６”に取り付けられたピニオン８６”と係合したギア８５”に噛み合い、ばね６７”は明確化のために図示されていない。
【０１１２】
次に図２４において、図示しないフレームにラック７０”がＲ４方向に移動可能に配置され、ボデー７１”がＲ３、Ｒ４及びこれらの横方向に移動可能に配置されている。形状記憶合金ワイヤ７２”が、ボデー７１”と前記フレームの固定部７３”とに取り付けられている。前記フレームに取り付けられ、そして中間アーム７５”と接続されまたは一体にされたコイルばね７４”は、図１９のばね６２”に極めて類似の状態で中間アーム７５”を介してボデー７１”のピン７６”に移動力を及ぼしている。
【０１１３】
ラック７０”は、形状記憶合金ワイヤ７２”の加熱および冷却の各サイクルごとに一歯７８”分の幅だけＲ４方向に前進し、これは図１９のギア５５”が、図１９のワイヤ６０”、ばね６２”、中間アーム６３”、ボデー５７”により回転するのと同様である。
【０１１４】
ラック７０”は、シリンダの開口部を通して液体またはペーストを前記シリンダから除くよう、前端部７７'''で図２２のピストン７７”または図２３のピストン８１”を押す込むために使用可能である。
【０１１５】
次に図２５、２６において、入口チューブ１１２と注入バッグ１１４とを備えた任意の数の注入ポンプユニット１０が、図示しない標準病院ラックに設けられた個々のドッキングステーション１００’のシステム内に統合することができ、ドッキングステーション１００’の水平方向の位置調整を可能にし、２つまたはそれ以上を図２５に示すように相互に隣接して配置することもできる。
【０１１６】
電源とコンピュータへの端子１０２’を有する動力分配及びコンピュータ接続ボックス１０１’も、これに位置合わせされた状態でドッキングステーション１００’に隣接して形成される。
【０１１７】
前記分配ボックス１０１’は、対応する図示しない雄型接続プラグに係合するための幾つかの雌型接続プラグ１０３’をドッキングステーション１００’の側壁に有する。ダイオード１０１ａ’は、当該分配ボックスが動作しているかいなかを表示する。各ドッキングステーションは、図示しない隣接するドッキングステーション１００’の雄型接触プラグに係合するための幾つかの雌型接続プラグ１０４’を、接触プラグ１０３’と同様の反対側の側壁に有する。
【０１１８】
前記雌型、雄型の接続プラグは、電気エネルギを個々のドッキングステーションに分配し、さらに各注入ポンプ１０の底にある図示しない雄型接触プラグと係合する雌型接触プラグ１０５’を介してドッキングステーション１００’内に収容された個々の注入ポンプ１０へ電気エネルギを分配する。
【０１１９】
各注入ポンプ１０は、保持フレーム１０６’にあるアーム１０７’の間で保持フレーム１０６’によって保持され、底板１０８’で支えられる。フック１０９’が保持フレーム１０６’に設けられ、注入バッグ１１４の開口部１１０’がはめ込まれる。前記フレーム１０６はさらに、ベッドや車椅子にあるフックを受け入れる上部開口部１１１’を有し、ポンプ１０とバッグ１１４がドッキングステーション１００’から外されて患者と共にこの固定ドッキングステーションから離れることを可能にする。
【０１２０】
各ドッキングステーション１００’には３つのダイオード１１２’が設けられ、電源供給、ポンピング状況、流体供給、その他の監視に必要なパラメータなどに関するドッキングステーション及びポンプの状況を表示する。各ドッキングステーションはさらに、フレーム１０６’の横端部をスライド式に受け入れるための２つの対向する溝を含む。
【０１２１】
図２５に示すシステムは患者ごとの注入ポンプ数に関して、及び前記フレーム１０６’ごと、またはこれから分離して患者と共に移動するモードに関して大きな柔軟性を提供する。
【図面の簡単な説明】
【０１２２】
【図１】本発明にかかる第１の実施の形態の携帯用注入ポンプユニットの斜視概略図である。
【図２】図１に示す第１の実施の携帯用注入ポンプユニットの側面部分断面図である。
【図３】図１、２に示す第１の実施の形態の携帯用注入ポンプユニットの流路を示す内部概略図である。
【図４】図１、２、３に示す第１の実施の形態の注入ポンプユニットの応用例を示す概略図である。
【図５】図１〜４に示す第１の実施の形態の携帯用注入ポンプユニットが静止注入ポンプシステムとして静止充電・固定システム内にある状況を示す概略図である。
【図６−７】本発明にかかる第１の実施の形態のポンプアクチュエータの作動ピンが引き込まれた状態（図６）、伸展した状態（図７）の２つの異なる位置を示す概略図である。
【図８−９】本発明にかかる第２、第３の実施の形態のポンプアクチュエータの概略図である。
【図１０−１２】本発明にかかる第４の実施の形態のアクチュエータの３段階の動作を示す概略図である。
【図１３】本発明にかかるアクチュエータの異なる付勢システムに対応した形状記憶合金の圧縮と力の２つの曲線を示すグラフである。
【図１４】図１０〜１２に示すアクチュエータによるピストンプランジャの力と移動距離との関係を示すグラフであり、力はニュートン、移動距離はｍｍで示す。
【図１５−１６】図２に類似した本発明にかかる第２の実施の形態の注入ポンプユニットで、図６〜７及び図１０〜１２にそれぞれ示す形状記憶合金アクチュエータをポンプアクチュエータとして使用した状態を示す概略図である。
【図１７】本発明にかかる流体ポンピングシステムが形状記憶合金アクチュエータを使用したときのポンピングサイクルの各段階の手順を示す概略図である。
【図１８】図１７に示すポンピングシステムに組み込まれた形状記憶合金アクチュエータの２段階の動作を示す概略図である。
【図１９】本発明にかかる注入ポンプに使用される第１の実施の形態の形状記憶合金アクチュエータモータを示す概略図である。
【図２０】本発明にかかる注入ポンプに使用される第２の実施の形態の形状記憶合金アクチュエータモータを示す概略図である。
【図２１】特に糖尿病患者へのインシュリン投与に適した本発明にかかる注入装置の部分断面概略図である。
【図２２】図２１に示す装置のアクチュエータと投与シリンジの概略図である。
【図２３】図２１に示す装置内に取り込まれた第２の実施の形態のアクチュエータと投与シリンジの概略図である。
【図２４】図２１に示す装置内に取り込まれたラック式形状記憶合金アクチュエータの概略図である。
【図２５】図１〜４に示す第１の実施の形態の携帯用注入ポンプユニットが静止注入ポンプシステムとして静止充電・固定システム内にある代替の適用を示す概略図である。
【図２６】図２５に示すシステムの構成要素を示す概略斜視図である。
【符号の説明】
【０１２３】
１’．円板ディスク（回転可能ボデー）、  ５’．ヨーク状外周延長部、  ６’．引張りコイル、  ９’、１０’．ワイヤ（フィラメント）、１０．携帯用注入ポンプユニット（装置）、  １１’、１２’．固定部、  １５’、１６’．アーム、  １９’．ピン、  ５０．流体入口、  ５２、５４．流体出口、  ５６、５８．プリント配線、  ６０．充電式バッテリパック（セル）、  ６２．入口チューブ、  ６８．第１のチェックバルブ、  ７０．ポンプハウジング部材、  ７２．第２のチェックバルブ、  ７４、７６．出口チューブ、  ７８．ピストン式ポンプアクチュエータ、  ９０．環状上部部材、  ９４．往復動プランジャ。
【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８】
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【図９】
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2005533545.tif 000012
【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
2005533545.tif 000018
【図１９】
2005533545.tif 000019
【図２０】
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【図２１】
2005533545.tif 000021
【図２２】
2005533545.tif 000022
【図２３】
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【図２４】
2005533545.tif 000024
【図２５】
2005533545.tif 000025
【図２６】
2005533545.tif 000026
【国際調査報告】
2005533545.tif 000027
2005533545.tif 000028
2005533545.tif 000029
2005533545.tif 000030
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