(57)【要約】【課題】  チューブと使用されるポンプを提供する。【解決手段】  ポンプは、回転軸、及び半径によって規定される回転軸を中心とした軌道経路を規定するように構成された複数のローラを有するロータと、１個以上のローラによる蠕動圧迫を行うためにチューブを支持するように構成された表面を有するローラベッドと、を有し、表面が、円弧状部分と少なくとも１つの側部部分とを含む所定の外形を有し、弧状部分が、半径によって規定される第１の曲率を有し、少なくとも１つの側部部分が、第１の曲率よりも小さい第２の曲率を有する。【選択図】  図１
2018132063.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
チューブと使用されるポンプであって、
回転軸、及び半径によって規定される前記回転軸を中心とした軌道経路を規定するように構成された複数のローラを有するロータと、
１個以上のローラによる蠕動圧迫を行うために前記チューブを支持するように構成された表面を有するローラベッドと、を備え、
前記表面が、円弧状部分と少なくとも１つの側部部分とを含む所定の外形を有し、前記円弧状部分が、前記半径によって規定される第１の曲率を有し、前記少なくとも１つの側部部分が、前記第１の曲率よりも小さい第２の曲率を有する、ポンプ。
【請求項２】
前記軌道経路が、円形の軌道経路を含む、請求項１に記載のポンプ。
【請求項３】
前記少なくとも１つの側部部分が、直線状部分を含む、請求項１に記載のポンプ。
【請求項４】
前記弧状部分が、前記表面の中心に位置しかつ前記表面に対して垂直な軸から約＋３０°〜−３０°の間にわたる、請求項１に記載のポンプ。
【請求項５】
前記弧状部分が、前記表面の中心に位置しかつ前記表面に対して垂直な軸から約＋４０°〜−４０°の間にわたる、請求項１に記載のポンプ。
【請求項６】
前記弧状部分が、前記表面の中心に位置しかつ前記表面に対して垂直な軸から約＋３５°〜−３５°の間にわたる、請求項１に記載のポンプ。
【請求項７】
前記少なくとも１つの側部部分が、前記表面の中心に位置しかつ前記表面に対して垂直な軸から約＋３５°〜＋４０°の間にわたる、請求項１に記載のポンプ。
【請求項８】
前記少なくとも１つの側部部分が、前記表面の中心に位置しかつ前記表面に対して垂直な軸から約＋３５°〜＋７０°の間にわたる、請求項１に記載のポンプ。
【請求項９】
前記少なくとも１つの側部部分が、前記表面の中心に位置しかつ前記表面に対して垂直な軸から約＋３５°〜＋５５°の間にわたる、請求項１に記載のポンプ。
【請求項１０】
前記少なくとも１つの側部部分が、前記表面の中心に位置しかつ前記表面に対して垂直な軸から約−３５°〜−４０°の間にわたる、請求項１に記載のポンプ。
【請求項１１】
前記少なくとも１つの側部部分が、前記表面の中心に位置しかつ前記表面に対して垂直な軸から約−３５°〜−７０°の間にわたる、請求項１に記載のポンプ。
【請求項１２】
前記少なくとも１つの側部部分が、前記表面の中心に位置しかつ前記表面に対して垂直な軸から約−３５°〜−５５°の間にわたる、請求項１に記載のポンプ。
【請求項１３】
前記表面に形成された溝を更に含む、請求項１に記載のポンプ。
【請求項１４】
前記ローラベッドの前記表面が、制御された摩擦部分を含む、請求項１に記載のポンプ。
【請求項１５】
少なくとも１つのローラが、陥凹溝を含む外形を有する、請求項１に記載のポンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、改善された医療用ペリスタルティックポンプに関する。
【背景技術】
【０００２】
ペリスタルティックポンプは、各種の流体を送液するために使用される容積式ポンプの一種である。流体は、ポンプケーシング内部に取り付けられた軟質チューブ内に収容されている。ポンプは、チューブの交互の圧迫及び弛緩に基づく蠕動によって動作して、内容物を引き込み、内容物を押し出す。したがって、ペリスタルティックポンプは正確なドーシングポンプであり、毎回等量の液体が投与される。
【０００３】
送液される液体はチューブ内に収容されているため、いずれの可動ポンプ部品とも接触しない。従来のペリスタルティックポンプは、送液サイクルの全体を通してチューブの長さに沿って通過する１個以上の回転するシュー又はローラを含み、各シュー又はローラはポンプの吸引側と排出側との間に完全なシールを形成する。制御されない流体の逆流を防止するため、少なくとも１個のこのようなローラが常にチューブを圧迫している必要がある。可変速度の駆動部（図に示されていない）により駆動されるポンプロータが、シュー又はローラを次々と同伴してローラベッドに対して封止圧を形成し、ローラベッドがチューブに沿って動いて液体をポンプから離れる方向に押し出して排出する。
【０００４】
一般的な言い方をすれば、ロータが回転すると、圧迫されたチューブの部分が挟みつぶされて閉じられる（すなわち閉塞される）ことで液体を圧送し、チューブを通して流す。ローラが通過した後、チューブがその自然状態に開くと（「回復」又は「反発」）、ポンプに向かう流体の流れが誘発される。すなわち、圧力が解放された部分においてチューブが回復して真空を形成し、これにより、液体がポンプの吸引側に引き込まれることによってポンプがプライミングされる。吸引と排出の動作の組み合わせによって、自己プライミング型の容積式ポンプが得られる。
【０００５】
ポンプの流量は、チューブの直径及び駆動部（図に示されていない）の回転速度と直接関連している。ポンプデューティはチューブを構成する材料によって制限される。吸引能力は、圧迫後に速やかに拡張するチューブの能力と関連している。
【０００６】
通常のカテーテル法システムは、患者の血管系を通して心腔又は心臓の血管構造に挿入されるカテーテルを含む。カテーテルの遠位先端部は、活性化マップを生成するためのプロセッサを含むコンソールによって処理される電気及び位置情報、解剖学的位置情報、並びにその他の機能的画像を得るために、心壁と接触させられる。システムは、通常、１つ以上の体表面電極からの信号を受信するように連結された心電図（ＥＣＧ）モニタを含む。ＥＣＧ信号は通常、コンソールを備えたインターフェイス、例えばアナログ入力部を有する患者インターフェイスユニットを通じて受信されるものであり、ＥＣＧ同期信号をコンソールに提供するために、分離接地が用いられてもよい。
【０００７】
導電性の流体、例えば生理食塩水が、リザーバから油圧管路を経て、カテーテルの管腔を通して送達される。管腔は、出口孔で終端し、出口孔を通して液体が出て、カテーテルの遠位部分においてアブレーション電極を冷却し、組織アブレーション部位も冷却する。ペリスタルティックポンプは油圧管路に接続され、所望の速度でカテーテルに流体を送達させる。かかる構成の問題点の１つとして、装置が環境の電気的影響の存在下で動作することがあり、そのような電気的影響の一部はポンプ自体によって発生するものである。例えば、ポンプで発生する電気的ノイズは、油圧管路によって拾われ、モニタ上の心内ＥＣＧの分析及びディスプレイと干渉するおそれがある。このような電気的放射又は信号は通常、導電性溶液が輸液又は注入されている患者に接続されたＥＣＧリード線においてみられる。この電位の結果として患者の身体に流れる意図せざる電流は、ＥＣＧ信号に加えられる特徴的なノイズとして検知される。
【０００８】
こうしたノイズは、心臓補助、透析治療、及び心臓不整脈を治療するのに使用されるアブレーションカテーテルの洗浄のためにペリスタルティックポンプに接続された患者で観察されている。多くの発生源がノイズの発生源として提案され、一部はポンプ自体に注目する。
【０００９】
いかなる特定の理論によっても束縛されるものではないが、その内容全体が参照により本明細書に組み込まれる、ＥＬＥＣＴＲＯＧＲＡＭ  ＮＯＩＳＥ  ＲＥＤＵＣＴＩＯＮと題され、２００１年１２月１５日に出願された米国特許出願第１３／３２７，４４８号に記載される以下の説明は、本明細書に記載かつ開示される種々の実施形態の理解を容易にするように提供されている。１つの点では、油圧管路は、周囲の環境からノイズを収集する受信アンテナとして機能し得ると共に、ノイズの１つの発生源を構成し得る。別の点において、ポンプは、摩擦電気効果によって形成される電気ノイズの別の発生源であり得、それによって誘導電荷が、ポンプに使用される可撓性管の表面上及び管を圧縮するために使用されるロータ表面の表面上に形成される。管表面に対するロータの摩擦又は変形動作は、電荷を偏位する。電荷の一部がロータ上に集められ、一部が管表面上に集められる。管壁は、管内の流体が導電体である場合に管の外表面上の外部電荷が管孔の内側に誘導されるように、通常は絶縁体である。その結果、起動電位が、導電性流体とポンプロータとの間に現れる。これらの２つの点を接続するあらゆる電気回路により、電流が流れることができる。このような電流は、ＥＫＧ回路によって感知又は遮断されると、ＥＫＧトレーシングに望ましくない、操作者によって「ＥＣＧノイズ」と認識される信号を生成する。摩擦電気電位が通常は絶縁体（プラスチック）である外部及び内部管壁の静電容量と直列に現れるため、摩擦電気電流は、バースト性の特性を有する。
【００１０】
加えて又はそれに代わって、観察された電流は、管壁内の圧電効果から生じ得る。更に加えて又はそれに代わって、ロータのローラとポンプのレースとの間で圧力をかけられるときに管壁の動作から生じる強い増幅機構があるように見受けられ、摩擦電気電荷と直列である管の静電容量の動的変化を引き起こす。
【００１１】
心内ＥＣＧ記録値で観察されるノイズはスパイクとして現れ、ＥＣＧ信号の解釈を困難にし、これらのスパイク（通常、約０．０５ｍＶ〜０．２ｍＶの範囲）は、ＥＣＧ波形自体として更に混同される可能性がある。加えて、そのパワースペクトルを得るためにノイズに適用された高速フーリエ変換は、より高い高調波と共に管表面へのロータのローラ（Ｎ）の衝突速度に等しい、繰り返し周波数で成分の正弦波を見出す。繰り返し周波数は、ロータ内のローラの数に依存し、ロータ回転速度自体と区別されるべきである。
【００１２】
ノイズを低減するための処理として、ポンプローラ及びローラベッドにライニングを施すこと、ポンプ油圧管路を帯電防止化学物質でコーティングすること、及び／又はこれらの構成要素の接触表面を湿潤処理することが行われてきた。しかしながら、この低減はわずかなものであり、かつ／又は一過的である傾向にある。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【００１３】
従来の努力は、チューブとチューブに接触する表面との間の摩擦を低減することに重点を置いたものであったが、本発明は、少なくともチューブとチューブが置かれるローラベッドとの間の摩擦を大きくすることを狙ったものである。本発明では、チューブにローラが繰り返し衝突するとチューブに偏位力が働いてポンプに対する軸方向、横方向及び／又は垂直方向の動きが生じることを認識している。垂直方向の動きはローラがチューブと係合するたびに生じ、ローラがチューブ上を通過するのにしたがって、ローラはチューブの上側部分を引き伸ばす傾向があり、これによりチューブがローラベッドから持ち上がってしまう。このような持ち上がり動作の繰り返しにより、チューブはローラベッドと接触したりしなかったりすることで摩擦電荷の、重要ではないにしても関連のある発生源となる。本発明は、例えば、ローラとチューブとの係合の仕方、及びそれらの係合時間を含む様々な運転上のパラメータを規定、制御、及び最適化することにより、チューブをずらす、又は持ち上げるおそれのある、チューブに作用する衝撃力を最小限に抑えようとするものである。
【００１４】
したがって、本発明は、チューブと使用されるポンプであって、回転軸、及び所定の半径によって規定される、回転軸を中心とした軌道経路を規定するように構成された複数のローラを有するロータと、１個以上のローラによる蠕動圧迫を行うためにチューブを支持するように構成された表面を有するローラベッドと、を有し、表面が、弧状部分と少なくとも１つの側部部分とを含む所定の外形を有し、弧状部分が、半径によって規定される第１の曲率を有し、少なくとも１つの側部部分が、第１の曲率よりも小さい第２の曲率を有する、ポンプを対象とする。
【００１５】
軌道経路は円形の軌道経路を含むことができる。
【００１６】
少なくとも１つの側部部分は直線状部分を含むことができる。
【００１７】
弧状部分は、表面の中心に位置しかつその表面に対して垂直な軸から約＋３０°〜−３０°の間にわたることができる。
【００１８】
弧状部分は、表面の中心に位置しかつその表面に対して垂直な軸から約＋４０°〜−４０°の間にわたることができる。
【００１９】
弧状部分は、表面の中心に位置しかつその表面に対して垂直な軸から約＋３５°〜−３５°の間にわたることができる。
【００２０】
少なくとも１つの側部部分は、表面の中心に位置しかつその表面に対して垂直な軸から約＋３５°〜＋４０°の間にわたることができる。
【００２１】
少なくとも１つの側部部分は、表面の中心に位置しかつその表面に対して垂直な軸から約＋３５°〜＋７０°の間にわたることができる。
【００２２】
少なくとも１つの側部部分は、表面の中心に位置しかつその表面に対して垂直な軸から約＋３５°〜＋５５°の間にわたることができる。
【００２３】
少なくとも１つの側部部分は、表面の中心に位置しかつその表面に対して垂直な軸から約−３５°〜−４０°の間にわたることができる。
【００２４】
少なくとも１つの側部部分は、表面の中心に位置しかつその表面に対して垂直な軸から約−３５°〜−７０°の間にわたることができる。
【００２５】
少なくとも１つの側部部分は、表面の中心に位置しかつその表面に対して垂直な軸から約−３５°〜−５５°の間にわたることができる。
【００２６】
ローラベッドは、その表面に形成された溝を含むことができる。
【００２７】
ローラベッドの表面は、制御された摩擦部分を含むことができる。
【００２８】
少なくとも１つのローラは、陥凹溝を含む外形を有することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
本発明のこれらの特徴及び利点、並びに他の特徴及び利点は、添付図面と併せて考慮される場合に、以下の詳細な説明を参照することでより深い理解が得られるであろう。
【図１】一実施形態に基づく、カム部材が開位置にある、本発明のポンプの斜視図である。
【図２】カム部材が閉位置にある、図１のポンプの正面図である。
【図３】第１の実施形態に基づく、本発明のローラベッドの上面斜視図である。
【図４】第２の実施形態に基づく、本発明のローラベッドの上面斜視図である。
【図５】第３の実施形態に基づく、本発明のローラベッドの側面斜視図である。
【図６】Ａ−Ａ線に沿った、図３のローラベッドの側面断面図である。
【図７】図１のポンプのローラとローラベッドとの間に配置されたチューブの端部断面図である。
【図８】図１のポンプのローラとローラベッドとの間で圧迫されているチューブの端部断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
図１に示されるように、本発明は、蠕動動作によって液体を通過させるためのチューブ１２（分かりやすくするために破線で示している）を受容するように構成されたポンプ１０を含むものである。ポンプは、吸引ポート１８、排出ポート１６、及びそれらの間のロータハウジング２０を備えて構成されたハウジング１４を有する。チューブ１２は、吸引部分１８内の通路１７、ロータハウジング２０、及び排出ポート１６内の通路１３を通って延びている。ロータハウジング２０は、ロータ２２、ローラベッド２４、及びローラベッド２４を支持する係合部材２６、並びにロータ２２の両側の吸入及び排出チューブクランプ３２及び３０を含む。係合部材２６はロータ２２の後方から延びており、ローラベッド２４並びにクランプ３０及び３２をロータ２２とローラベッド２４との間の隙間Ｇの分離間隔Ｓが所定の最大値となる開位置（図１）と、隙間Ｇの分離間隔Ｓが所定の最小値となる閉位置（図２）と、の間でロータ２２に対して動かす際に、軸３４を中心としてロータハウジング２０の上部に枢動可能に連結された取り付けブラケット３７から延びるハンドル３６によってロータ２２に対して持ち上げ、また下に下げることができる。
【００３１】
ロータ２２は少なくとも１つの円形プレート部材４２を有しており、これに複数のローラ４４Ａ〜４４Ｄがプレート４２の周縁領域４８に沿って垂直に取り付けられている。シャフト（ねじ４０によって示される）は可変速度駆動部（図に示されていない）によって駆動され、ロータ２２を、中心軸Ａを中心として回転するように駆動する。ロータ２２が回転すると、ローラ４４Ａ〜４４Ｄは円方向（例えば反時計回り）に動いて中心軸Ａを中心とした軌道経路４６を規定する。蠕動圧迫を行うためにチューブ１２と係合するのはローラ４４Ａ〜４４Ｄの外側表面であるため、本明細書で使用するところの「軌道経路」とは、ロータ２２が回転する際にローラ４４Ａ〜４４Ｄの外側表面が辿る円として定義される（プレート部材４２の外周縁ではない）。（代替的な実施形態では、例えば、異なるサイズのローラを有するロータ及び／又はロータシャフトから異なる距離に取り付けられたローラが、異なる軌道経路を規定することは理解されよう。）
【００３２】
各ローラ４４Ａ〜４４Ｄはそれぞれの軸４９を中心として自由に回転するようにも構成されており、軸４９のそれぞれは中心軸Ａに平行である。係合部材２６が閉位置にある場合（図２）、ローラベッド２４は上に持ち上げられているため、チューブ１２はローラ４４と連続的に次々と係合するより近い位置になり、これによりチューブ１２が圧迫及び解放されることによってチューブ１２の管腔内に収容された液体の吸引及び排出が行われる。本発明において認識されるように、摩擦電荷の発生源は、少なくともある程度、チューブ１２とローラ４４Ａ〜４４Ｄとが互いに接触し離れることによって生じることから、本発明のポンプ１０は、以下に更に詳しく説明するように、チューブ１２及び／又はポンプ１０のその他の構成部品の内部又はその表面上に摩擦電荷の発生源及び／又は蓄積を低減及び最小限に抑えるための幾つかの構造的特徴を組み込んでいる。
【００３３】
図３に示されるように、ローラベッド２４は、長さ次元Ｌ、幅次元Ｗ、及び高さ次元Ｈを有する概ね細長い中実本体を有する。本体は、上にチューブ１２が各ローラ４４と係合するように載置されるか又は他の形で定置される上面３８を有する。ローラベッド２４の本体は、高さ次元Ｈにおいてより薄くなっている主部５２、及び高さ次元Ｈにおいてより厚くなっている両側の辺縁部５４を有するものとして説明することができる。主部５２の上面３８は、図５により分かりやすく見られるように概ね凹状の形状すなわち凹面を有するように構成されている。この凹面は、ローラ４４Ａ〜４４Ｄによって規定される軌道経路４６に一致し軌道経路４６に対して構成されている。すなわち、主部５２は、チューブ１２を受容するだけでなく、係合部材２６が閉位置にある場合にチューブ１２とローラ４４Ａ〜４４Ｄとが互いに係合する際にチューブ１２の形状が一致するようにしてチューブ１２を支持するようにも構成されている（図２）。図５に示されるように、凹面は、選択された曲率を有する弧状部分５６と、それぞれが弧状部分５６よりも小さい曲率を有する吸入側部分５７及び排出側部分５８と、を含む所定の外形Ｐを有する。
【００３４】
いくつかの実施形態では、外形Ｐの弧状部分５６は、軌道経路４６を概ね辿ると共にロータ２２の中心軸Ａと概ね同心である円弧状部分７０を含む。したがって、円弧状部分７０は、Ｒが軌道経路４６の半径にほぼ等しく、Ｓが隙間Ｇの分離間隔であるとして半径Ｒ＋Ｓの円によって規定される曲率を有し、部分７０は、図５に示されるようにローラベッド２４の中心位置に位置する鉛直線軸Ｙに対する角度＋θと−θとの間にわたっており、ただし、θは約３０〜４０°の範囲であり、好ましくは約３５°に等しい。円弧状部分７０の利点としては、チューブ１２が確実に、少なくとも部分７０に沿ったどこかの部分、例えば鉛直線軸Ｙ上で、ローラ４４Ａ〜４４Ｄによってローラベッド２４に対して充分に圧迫されることで効率的なポンプ動作をもたらすための真空シールを形成することが挙げられる。円弧状部分７０の角度範囲は、第１のローラが排出側の方向に抜ける前に第２のローラが吸入側からその範囲に入ってくるように長さ次元Ｌに充分に長くなければならない点に注意されたい。
【００３５】
外形Ｐの弧状部分５６の両側の側部吸入側及び排出側部分５７及び５８は、それぞれ（＋θ〜＋α）及び（−θ〜−α）の範囲にわたっているが、ただし、αは鉛直線軸Ｙから約４０〜７０°、好ましくは約５５°である。部分７０の曲率を正かつ１／Ｒに等しいものとしてとると、部分５７及び５８のそれぞれはこれよりも小さいか又は更には負の曲率を有し得る。いくつかの実施形態では、側部部分５７及び５８は、直線部分、及び／又は曲率κの絶対値が｜κ｜≦１／Ｒの範囲にある部分を含むことができる。吸入側部分５７はローラ４４Ａ〜４４Ｄがチューブ１２と最初にぶつかる部分である点に留意しておくことは有用である。この領域内での吸入側部分５７によるチューブの密接した支持によって、チューブ１２の強制的な急な動きが最小限に抑えられる。これに対して、排出側部分５８では、ローラ４４Ａ〜４４Ｄによってチューブ１２が突然解放されても同様の強制的な急な動きにはつながらない。この挙動の違いは、２つの部分５７及び５８において異なる設計の選択肢をもたらす。
【００３６】
側部部分５７及び５８はより小さい曲率を有しているため、上面３８から持ち上げられて上面３８と接触しなくなるチューブ１２の１つ以上の任意の部分にローラ４４Ａ〜４４Ｄの挟み込み動作によって張力が働いてこれらの部分がより直線状の形態に引き伸ばされる際に、チューブ１２のこれらの部分に対してより形状が適合することができる。このため、側部部分５７及び５８によって与えられる利点としては、チューブ１２とローラ４４Ａ〜４４Ｄとの接触の改善、例えばより大きな接触表面積、より長い接触時間、及び／又はより一定の接触によって、チューブ１２、ローラベッド２４、及び／又はポンプの他の構成部品における摩擦電荷の発生及び／又は蓄積が最小限に抑えられることが挙げられる。したがって、弧状部分５６と側部部分５７及び５８との組み合わせによって、確実にローラ４４Ａ〜４４Ｄとチューブ１２とが望ましい形で係合する。
【００３７】
いくつかの実施形態では、ローラベッド２４の上面３８は、図３に示されるように、ローラベッドの少なくとも主部５２に沿って長さ方向に延び、ほぼ中心に位置する長手方向の陥凹部すなわち溝６０を含む。図７に示されるように、溝６０は、ローラベッド２４上でのチューブの位置を制限し、ローラ４４Ａ〜４４Ｄの下でのチューブの横方向の動きを最小限に抑えるように設けられている。図８に示されるように、溝６０は、チューブ１２がローラ４４Ａ〜４４Ｄとローラベッド２４との間で圧迫される際にチューブ１２の最大幅を収容できるだけの充分な幅（幅次元Ｗの）を有している。チューブの寸法に関して表現した場合、この幅は、ｒを内径、ｗを壁厚として、πｒ＋２ｗ以上でなければならない。図６に示されるように、溝６０は長さ方向に変化するテーパした深さｄを有しており、外形Ｐの凹面の中間位置（例えば鉛直線との交点）における最大溝深さｄｍａｘが、両側の溝端部６０Ｅにおける平ら、すなわち面一の面（ｄ＝０）へと滑らかかつ連続的に減少している。最大深さは約ｗ／１０〜ｗ／２の範囲であり、好ましくは約ｗ／３である。
【００３８】
溝６０を含むローラベッド２４では、溝６０は上記に述べた外形Ｐを有するように構成することができ、周囲の上面３８を溝の外形Ｐに対して「せり上がった」上面とすることで溝の陥凹部が形成及び画定される点が理解されよう。この点に関し、溝６０の周囲のせり上がった上面は、必要な場合、又は適当な場合に外形Ｐを辿っても辿らなくてもよい。
【００３９】
いくつかの実施形態では、外形Ｐの上面は、チューブ１２とローラベッド２２の上面との間の相対運動を低減するように構成された摩擦（又は粗面加工された）表面を含む。摩擦表面は少なくとも溝６０の全体にわたって延び、外側表面で溝６０を越えて延びてもよい。いくつかの実施形態では、摩擦表面は、上面３８へのエッチング（機械的又は化学的な）、彫刻、機械加工、サンディング、及び／又は刻印などの任意の適当な手段によって形成することができる平坦でない表面構成を含む。いくつかの実施形態では、図４に示されるように、摩擦表面は、上面３８に貼着又は接着されたメッシュ又はウェブ状層６２を含む。いくつかの実施形態では、摩擦発生表面は、チューブ１２の把持を助けるために溝６０に塗布された接着剤コーティングを含む。摩擦を有する表面と、チューブ１２の早期の摩耗及び断裂を引き起こし得る過度に摩耗性の表面との間のバランスが取られることは理解されよう。
【００４０】
いくつかの実施形態では、各ローラ４４Ａ〜４４Ｄは、チューブ１２をローラベッド２４の上面３８上で横方向の中心に保持しかつ／又は溝６０内に拘束するように構成された横方向の外形ＬＰを有する外側表面を有する。外形ＬＰは、チューブ１２の断面形状をその中立（非圧迫）形態（図７）と圧迫形態（図８）の両方で収容する陥凹溝６４を含む。図に示される実施形態では、陥凹溝６４は、圧迫形態のチューブの断面形状と真空シールを形成するうえで充分な圧迫力で形状一致するように形成されている。
【００４１】
使用時、操作者はハンドル３６を持ち上げることにより係合部材２６を開く。ハンドルが軸３４を中心として枢動すると、係合部材２６が開位置へと下に下げられることでローラベッド２４をロータ２２から離れる方向に最大分離間隔Ｓにまで動かす。操作者は、クランプ３０及び３２上でかつローラベッド２４の上面３８上に（及びローラベッド上に溝６０が設けられている場合には溝６０内に）チューブ１２を配置する。操作者はまた、吸引ポート１８及び排出ポート１６のそれぞれの通路１７及び１３内にチューブ１２を配置する。チューブがこのように配置された状態で、操作者はハンドル３６を下に下げることによって係合部材２６を閉じることでローラベッド２４をロータ２２の方向に動かすことができる。ロータ２２の中心軸Ａの周囲の軌道経路４６内のローラ４４Ａ〜４４Ｄの角度位置に応じて、チューブ１２は１個以上のローラ４４と接触及び係合するように持ち上げられる。
【００４２】
ローラ４４Ａ〜４４Ｄが弧状部分７０内で角度＋θと角度−θとの間の角度位置を有する場合、ローラ４４Ａ〜４４Ｄは係合部材２６が閉じられる際にチューブをローラベッド２４に対して充分な力で圧迫して真空シールを形成する。図８に示されるように、係合するローラ４４とローラベッド２４との間の隙間ＧＸの分離間隔は、ローラ４４が弧状部分７０内に位置する場合、通常は最小値ＳＸｍｉｎである。
【００４３】
ローラ４４が弧状部分７０の外側であるが角度＋αと−αとの間に位置する場合、ローラ４４は側部部分５７又は５８内に位置する。係合部材２６が閉じられると、ローラ４４は、チューブ１２を完全に圧迫するか（吸入側部分５７に位置する場合）又はチューブ１２を圧迫から解放する（排出側部分５８に位置する場合）過程においてチューブ１２を部分的に圧迫しながらチューブ１２と接触する。上記に述べたように、ローラが部分７０付近を抜ける前に別のローラが部分７０に入ることで連続的なシールがもたらされ、所望の下流の圧力が維持されなければならない。ローラが側部部分５７及び５８の外側に位置する（＋α及び−αよりも広い角度で）場合、ローラ４４は、チューブ１２の圧迫を開始するか又は完全な解放を終える準備ができている。
【００４４】
操作者がポンプ１０を作動させると、ロータ２２が回転し始め、ローラ４４がそれらの軌道経路４６を動き始め、チューブ１２に次々と係合して蠕動動作によってチューブの管腔を通して液体を前進させる。図２に示されるように、最初にローラ４４Ａがチューブの部分１２Ａと係合すると、チューブ部分１２Ａは吸入側部分５７上で支持される。吸入側部分５７の外形Ｐのため、ローラ４４Ａと滑らかかつ徐々に係合することが可能であり、ローラベッド２４との接触の性質及び量に急な変化をもたらし得るチューブ部分１２Ａへの衝撃を防止することができる。ローラ４４Ａがチューブ部分１２Ａ上を通過する際、部分１２Ａは、ローラ４４Ａとローラベッド２４との間の分離間隔の減少によってもたらされる増大する圧迫力によって圧迫される。ローラ４４Ａが側部部分５７から弧状部分５６上に進むにしたがって圧迫力はその最大値に達し、それによって、ローラ４４Ａがチューブ１２Ａの上側部分を引きずり、この部分がローラ４４Ａに追従することで、チューブ部分１２Ａに、チューブ部分１２Ａの吸入側端部を保持するクランプ３２に対する張力が生じる。有利な点として、側部部分５７の外形Ｐが小さい曲率（及びより大きな直線性）を与えるため、チューブ部分１２Ａは、張力の下で真っ直ぐになろうとするその傾向にもかかわらず、ローラベッド２４と接触した状態を保つことができる。外形Ｐが部分５７と５６との間の滑らかな移行をもたらすため、圧迫力の増加は緩やかであり、チューブ部分１２Ａに対する衝撃は最小限に抑えられる。このように、吸入側部分５７の外形Ｐのため、ローラ４４Ａと滑らかかつ徐々に係合することが可能であり、ローラベッドとの接触の性質及び量に急な変化をもたらし得る力を減衰させることができる。
【００４５】
更に図２を参照すると、ローラ４４Ｂが弧状部分５６を通過するにしたがって、ローラ４４Ｂによるチューブ部分１２Ｂの圧迫が最大となってチューブ部分１２Ｂ内に真空シールをもたらす。弧状部分５６の外形Ｐは円形かつローラ４４の軌道経路４６と同心であるため、ローラとチューブ部分１２Ｂとの接触は概ね一定に保たれる。ローラ４４Ｂが排出側に向かって進むにしたがって、狭い通路を通る流れ並びに弾性境界部（例えばヒト患者の血管系）を有する限定された体積の膨張のために静液圧がローラ４４Ｂの前方で増大する。
【００４６】
ローラ４４Ｂが弧状部分５６から排出側部分５８上に通過するにしたがって、排出側部分５８の外形Ｐの高い直線性のためにローラ４４Ｂとローラベッド２４との間の分離間隔が大きくなるため、チューブ部分１２Ｂの圧迫力が減少し始め、ローラ４４Ｂは真空シールを解放する。その時点までには別のローラがシールを形成し、流体をローラ４４Ｂの後方に捕捉している。その流体は加圧され、前方のローラのシールが解放され次第、下流の圧力と平衡化される。このような搏動性の圧力挙動はペリスタルティックポンプの許容される特性である。外形Ｐが弧状部分５６と排出側部分との間の滑らかな移行をもたらすため、この解放は緩やかであり、チューブが中立形態へと跳ね返ってローラベッド２４との接触が失われることは最小限に抑えられる。このように、吸入側部分５７の外形Ｐのため、ローラからの滑らかかつ緩やかな分離が可能であり、ローラベッドとの接触の性質及び量に急な変化をもたらし得る反発力を防止することができる。
【００４７】
ローラ４４によってチューブ１２に加えられる衝撃力及び張力を最小限に抑えることにより、本発明のポンプはチューブ及びポンプのその他の構成部品への摩擦電荷の発生及び／又は蓄積を低減するものである。
【００４８】
先行する説明は、本発明の特定の代表的な実施形態を参照して提示されてきた。本発明に関係する当業者は、記載した構造の修正及び変更が、本発明の原理、趣旨及び範囲を有意に逸脱することなく実施でき、また図面は必ずしも当尺ではないことを理解するであろう。更に、実施形態の任意の１つの特徴を他の実施形態の特徴の代わりに、又はそれに加えて使用できることが理解される。したがって、上記の説明は、添付の図面に記載し説明した厳密な構造のみに関するものとして解釈されるべきではない。むしろ、その最も完全かつ最も正確な範囲を有する以下の特許請求の範囲に一致し、それを支持するものとして解釈されるべきである。
【００４９】
〔実施の態様〕
（１）  チューブと使用されるポンプであって、
回転軸、及び半径によって規定される前記回転軸を中心とした軌道経路を規定するように構成された複数のローラを有するロータと、
１個以上のローラによる蠕動圧迫を行うために前記チューブを支持するように構成された表面を有するローラベッドと、を備え、
前記表面が、円弧状部分と少なくとも１つの側部部分とを含む所定の外形を有し、前記円弧状部分が、前記半径によって規定される第１の曲率を有し、前記少なくとも１つの側部部分が、前記第１の曲率よりも小さい第２の曲率を有する、ポンプ。
（２）  前記軌道経路が、円形の軌道経路を含む、実施態様１に記載のポンプ。
（３）  前記少なくとも１つの側部部分が、直線状部分を含む、実施態様１に記載のポンプ。
（４）  前記弧状部分が、前記表面の中心に位置しかつ前記表面に対して垂直な軸から約＋３０°〜−３０°の間にわたる、実施態様１に記載のポンプ。
（５）  前記弧状部分が、前記表面の中心に位置しかつ前記表面に対して垂直な軸から約＋４０°〜−４０°の間にわたる、実施態様１に記載のポンプ。
【００５０】
（６）  前記弧状部分が、前記表面の中心に位置しかつ前記表面に対して垂直な軸から約＋３５°〜−３５°の間にわたる、実施態様１に記載のポンプ。
（７）  前記少なくとも１つの側部部分が、前記表面の中心に位置しかつ前記表面に対して垂直な軸から約＋３５°〜＋４０°の間にわたる、実施態様１に記載のポンプ。
（８）  前記少なくとも１つの側部部分が、前記表面の中心に位置しかつ前記表面に対して垂直な軸から約＋３５°〜＋７０°の間にわたる、実施態様１に記載のポンプ。
（９）  前記少なくとも１つの側部部分が、前記表面の中心に位置しかつ前記表面に対して垂直な軸から約＋３５°〜＋５５°の間にわたる、実施態様１に記載のポンプ。
（１０）  前記少なくとも１つの側部部分が、前記表面の中心に位置しかつ前記表面に対して垂直な軸から約−３５°〜−４０°の間にわたる、実施態様１に記載のポンプ。
【００５１】
（１１）  前記少なくとも１つの側部部分が、前記表面の中心に位置しかつ前記表面に対して垂直な軸から約−３５°〜−７０°の間にわたる、実施態様１に記載のポンプ。
（１２）  前記少なくとも１つの側部部分が、前記表面の中心に位置しかつ前記表面に対して垂直な軸から約−３５°〜−５５°の間にわたる、実施態様１に記載のポンプ。
（１３）  前記表面に形成された溝を更に含む、実施態様１に記載のポンプ。
（１４）  前記ローラベッドの前記表面が、制御された摩擦部分を含む、実施態様１に記載のポンプ。
（１５）  少なくとも１つのローラが、陥凹溝を含む外形を有する、実施態様１に記載のポンプ。
【図１】
2018132063.tif 000003
【図２】
2018132063.tif 000004
【図３】
2018132063.tif 000005
【図４】
2018132063.tif 000006
【図５】
2018132063.tif 000007
【図６】
2018132063.tif 000008
【図７】
2018132063.tif 000009
【図８】
2018132063.tif 000010
【外国語明細書】
2018132063000001.pdf