(57)【要約】  医療用ポンプは、固定された座部（１６２）を有するシャシ（１２２）と、流体送出装置を受け入れ且つその動きを制限するためのキャリッジ基盤（９２）を有する主キャリッジ（７８）とを含む。アクチュエータ（１９８）は、座部に流体送出装置を係合させるべく、開位置と閉位置との間で主キャリッジを自動的に移動させる。座部は、閉位置において、主キャリッジと流体送出装置との両方の位置を確立する。アクチュエータは、後部キャリッジアセンブリから、それによって主キャリッジからアクチュエータの係合を解く手動解放要素を有する、後部キャリッジアセンブリによって主キャリッジに結合される。処理ユニットは、アクチュエータからのキャリッジ位置データおよび電気負荷データを処理することによってジャム状況を検出する。
2007505707.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
カセットと共に使用するための医療用ポンプであって、
固定された座部を上に有する主シャシと、
カセットを受け入れるように構成された開口部を内部に有する主キャリッジであって、開口部は、主キャリッジ内にカセットの移動を制限するキャリッジ基盤を形成し、主キャリッジは、固定された座部にカセットを係合させるように、開位置から主シャシに対して水平方向に内側向きに閉位置まで移動可能である、主キャリッジと、
主キャリッジを開位置から閉位置まで自動的に移動させるように主キャリッジに結合されたアクチュエータと
を備える、医療用ポンプ。
【請求項２】
主キャリッジは、主キャリッジが閉位置にあるときに、主シャシに対して浮いており、固定された座部が主キャリッジとカセットの両方の位置を定めることを可能とする、請求項１に記載の医療用ポンプ。
【請求項３】
固定された座部は、カセットの縦位置および横位置を確立し、固定された座部および主キャリッジは、カセットおよび固定された座部をキャリッジの共通面に対して押し付けることによってカセットの内部の位置を定める、請求項１に記載の医療用ポンプ。
【請求項４】
カセットが主キャリッジ内に正しく挿入されたかどうかを判定するように、主シャシ上に配置された配向センサをさらに含む、請求項１に記載の医療用ポンプ。
【請求項５】
主キャリッジの内部の位置を判定するための位置センサをさらに含む、請求項１に記載の医療用ポンプ。
【請求項６】
位置センサからの位置データを受信すべく位置センサに結合されている処理ユニットであり、また、アクチュエータからの電気負荷データを受信すようにアクチュエータにも結合されている処理ユニットをさらに含む、医療用ポンプであって、処理ユニットは、位置データおよび電気負荷データを処理することによって、医療用ポンプにおけるジャム状況を検出する、請求項５に記載の医療用ポンプ。
【請求項７】
カセット配管を通過する流体の空気含有量を判定するための空気センサ装置をさらに含む医療用ポンプであって、空気センサ装置は、主キャリッジが閉位置に動かされたときに空気センサ装置をカセット配管に結合し、且つ主キャリッジが開位置に動かされたときに空気センサ装置をカセット配管と分離するための、調整手段を有する、請求項１に記載の医療用ポンプ。
【請求項８】
調整手段は、電動化されている、請求項７に記載の医療用ポンプ。
【請求項９】
アクチュエータは、後部キャリッジアセンブリによって主キャリッジに結合され、後部キャリッジアセンブリは、手動解放要素を含み、手動解放要素がユーザによって一旦作動されると、後部キャリッジアセンブリは、アクチュエータを主キャリッジから解放する、請求項１に記載の医療用ポンプ。
【請求項１０】
アクチュエータは、主シャシに対して水平方向に内側向きに主キャリッジを手動で移動させることによって、主キャリッジに再係合させることはできない、請求項９に記載の医療用ポンプ。
【請求項１１】
キャリッジが開位置にあるときに、主キャリッジを照明するための照明要素をさらに備える、請求項１に記載の医療用ポンプ。
【請求項１２】
主シャシ上に配置されるインジケータ窓をさらに備える医療用ポンプであって、インジケータ窓は、インジケータ窓を照明するための多色インジケータ要素を含む、請求項１に記載の医療用ポンプ。
【請求項１３】
ポンプ送りチャンバを有するカセットと共に使用するための医療用ポンプであって、
固定された座部を上に有する主シャシと、
カセットを受け入れるように構成された開口部を内部に有する主キャリッジであって、開口部は、主キャリッジ内にカセットの移動を制限するキャリッジ基盤を形成し、主キャリッジは、固定された座部にカセットを係合させるように、開位置から主シャシに対して水平方向に内側向きに閉位置まで移動可能である、主キャリッジと
を備え、
主キャリッジは、主キャリッジが閉位置にあるときに、主シャシに対して浮いており、固定された座部が主キャリッジとカセットの両方の位置を定めることを可能とする、医療用ポンプ。
【請求項１４】
固定された座部は、カセットの縦位置および横位置を確立し、且つ固定された座部および主キャリッジは、カセットおよび固定された座部をキャリッジの共通面に対して押し付けることによってカセットの内部の位置を定める、請求項１３に記載の医療用ポンプ。
【請求項１５】
主シャシの固定された座部は、鉛直ベース面から水平に延びるフィンガ要素によって形成されている、請求項１３に記載の医療用ポンプ。
【請求項１６】
主キャリッジは、カセットの２つの側面に配置される側壁を有し、側壁は主シャシのフィンガ要素を受け入れるためのフィンガ溝を内部に有し、フィンガ要素は、側壁とカセットとの間に受け入れられる、請求項１５に記載の医療用ポンプ。
【請求項１７】
フィンガ要素は、鉛直ベース面に取り付けられたフィンガベースと、フィンガベースから主キャリッジへ向かって水平に延びているフィンガ先端と、フィンガベースとフィンガ先端の間に形成される端部ストップレッジとを有し、フィンガ先端は、主キャリッジに面する狭窄部によって先細にされている、請求項１５に記載の医療用ポンプ。
【請求項１８】
フィンガ先端は、カセットの縦位置および横位置を定め、且つ端部ストップレッジと主キャリッジの外側リップは、カセットおよび固定された座部をキャリッジの共通面に対して押し付けることによってカセットの内部の位置を定める、請求項１７に記載の医療用ポンプ。
【請求項１９】
カセットと共に使用するための医療用ポンプであって、
固定された座部を上に有する主シャシと、
カセットを受け入れるように構成された開口部を内部に有する主キャリッジであって、開口部は、主キャリッジ内にカセットの移動を制限するキャリッジ基盤を形成し、主キャリッジは、固定された座部にカセットを係合させるように、開位置から主シャシに対して水平方向に内側向きに閉位置まで移動可能である、主キャリッジと、
主キャリッジの内部の位置を開位置から閉位置まで追跡するように主キャリッジと動作可能に結合される位置センサと、
を備える、医療用ポンプ。
【請求項２０】
主キャリッジを自動的に移動させるように主キャリッジに結合されたアクチュエータと、位置センサからの位置データを受信するように位置センサに結合されており、また、アクチュエータからの電気負荷データを受信するようにアクチュエータにも結合されている処理ユニットとをさらに含む医療用ポンプであって、処理ユニットは、位置データおよび電気負荷データを処理することによって、医療用ポンプにおけるジャム状況を検出する、請求項１９に記載の医療用ポンプ。
【請求項２１】
カセットと共に使用するための医療用ポンプであって、
固定された座部を上に有する主シャシと、
カセットを受け入れるように構成された開口部を内部に有する主キャリッジであって、開口部は、主キャリッジ内にカセットの移動を制限するキャリッジ基盤を形成し、主キャリッジは、固定された座部にカセットを係合させるように、開位置から主シャシに対して水平方向に内側向きに閉位置まで移動可能である、主キャリッジと、
手動解放要素がユーザによって一旦作動されると、主キャリッジが開位置へ移動するように、主キャリッジに動作可能に結合される手動解放要素を含む、主キャリッジに結合された後部キャリッジアセンブリと
を備える、医療用ポンプ。
【請求項２２】
主キャリッジを自動的に移動させるように主キャリッジに結合されたアクチュエータをさらに含む医療用ポンプであって、アクチュエータは、後部キャリッジアセンブリによって主キャリッジに結合され、手動解放要素がユーザによって一旦作動されると、後部キャリッジアセンブリは、アクチュエータを主キャリッジから解放する、請求項２１に記載の医療用ポンプ。
【請求項２３】
アクチュエータは、主シャシに対して水平方向に内側向きに主キャリッジを手動的に移動させることによって、主キャリッジに再係合させることはできない、請求項２２に記載の医療用ポンプ。
【請求項２４】
手動解放要素は、主キャリッジから遠く離れて配置される、請求項２１に記載の医療用ポンプ。
【請求項２５】
カセットと共に使用するための医療用ポンプであって、
固定された座部を上に有する主シャシと、
カセットを受け入れるように構成された開口部を内部に有する主キャリッジであって、開口部は、主キャリッジ内にカセットの移動を制限するキャリッジ基盤を形成し、主キャリッジは、固定された座部にカセットを係合させるように、開位置から主シャシに対して水平方向に内側向きに閉位置まで移動可能である、主キャリッジと、
主シャシ上に配置されるインジケータ窓であり、外側表面および外側表面を照明するための多色インジケータ要素を含む、インジケータ窓と
を備える、医療用ポンプ。
【請求項２６】
インジケータ窓は、キャリッジが開位置にあるときに、主キャリッジを照明するための照明要素を含む、請求項２５に記載の医療用ポンプ。
【請求項２７】
外側表面は、溝を含んでおり、溝は、主キャリッジが閉位置にあるときに、カセットの入口に取り付けられる入口チューブが溝の上でねじ切りされることを可能にするように構成された、請求項２５に記載の医療用ポンプ。
【請求項２８】
流体送出装置と共に使用するための医療用ポンプであって、
固定された座部を上に有する主シャシと、
流体送出装置を受け入れるように構成された開口部を内部に有する主キャリッジであって、開口部は、主キャリッジ内に流体送出装置の移動を制限するキャリッジ基盤を形成し、主キャリッジは、固定された座部に流体送出装置を係合させるように、開位置から主シャシに対して内側向きに閉位置まで移動可能である、主キャリッジと、
主キャリッジを開位置から閉位置まで自動的に移動させるように主キャリッジに結合されたアクチュエータと、
流体送出装置に結合された配管を通過する流体の空気含有量を判定するための空気センサ装置であり、空気センサ装置は、主キャリッジが閉位置に動かされたときに空気センサ装置を配管に結合し、且つ主キャリッジが開位置に動かされたときに空気センサ装置を配管と分離するための調整手段を有する、空気センサ装置と、
を備える、医療用ポンプ。
【請求項２９】
調整手段は、電動化されている、請求項２８に記載の医療用ポンプ。
【請求項３０】
流体送出装置と共に使用するための医療用ポンプであって、
固定された座部を上に有する主シャシと、
流体送出装置を受け入れるように構成された開口部を内部に有する主キャリッジであって、開口部は、主キャリッジ内に流体送出装置の移動を制限するキャリッジ基盤を形成し、主キャリッジは、固定された座部に流体送出装置を係合させるように、開位置から主シャシに対して内側向きに閉位置まで移動可能である、主キャリッジと、
主キャリッジを開位置から閉位置まで自動的に移動させるように主キャリッジに結合されたアクチュエータと、
を備える、医療用ポンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、医療用ポンプにポンプカセットまたは他の流体送出装置を自動的に装填し、且つ取り出す手段に関する。
【背景技術】
【０００２】
現代の医療は、流体および／または液剤を患者へ送出するために、しばしば医療用ポンプ装置の使用を必要とする。医療用ポンプは、患者に対する制御された流体の送出を可能にし、そのようなポンプは、主として送出速度および供与量におけるポンプのさらに顕著な精度に起因し、そして柔軟なさらに制御された送出計画の可能性に起因して、広く重力流システムに取って代わっている。現代の医療用ポンプにおいては、他のタイプのポンプよりもより正確に制御された速度および量を提供するため、隔膜カセットを組み込んでいるものが、しばしば好まれる。
【０００３】
典型的な容積式ポンプシステムは、ポンプ装置ドライバと、シリンジ、配管、配管の一部または使い捨てカセットを含むがこれらに限定されるわけではない、流体送出装置とを含む。１人の患者にそして１回の流体送出サイクルにのみ使用されるべく構成されている使い捨てカセットは、典型的には、それぞれ可撓性配管を通して、流体供給容器におよび流体を受け入れる患者に結合された入口および出口を有する、小さなプラスチックのユニットである。カセットは、プランジャ、または制御された態様で装置ドライバによって作動されるプランジャによって制御されている、チャンバを通る流体の流れを伴う、ポンプ送りチャンバを含む。
【０００４】
カセットポンプを含む、多くのポンプについての要求の一つは、それらが装填されたときの流体送出装置またはカセットの適切な配置を定めることができることである。カセットの適切な配置は、カセットと相互に作用する（プランジャおよび／またはセンサを含む）いかなるポンプ要素も、カセットの所望の出力を正確に生成すべくまたはポンプに関連する状況を検知すべく、精密に位置合わせされ且つ配置されることを確実にするために、重要である。
【０００５】
従来のポンプは、ユーザが手動的にカセットを押し込むであろう成形された座部を設けることによって、カセットの適切な配置を達成すべく企図していた。一旦、カセットが、成形された座部に押し込まれると、保持スナップ要素が、成形された座部内にカセットを保持すべくカセットの外側面に係合する。
【０００６】
これらの従来のポンプは、多くの場合、ポンプに対する適切なカセットの配向を確保するための物理的要素は、たとえあるとしてもほんの少しである。それらは、また、ポンプに対するカセットの適切で且つ完全な取り付けを確保することもない。加えて、それらは、カセットがポンプに対して実際に正しく配向されおよび／または十分に取り付けられているかどうかを監視するための、不十分な手段を有している。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
それゆえ、本発明の主たる目的は、流体送出装置の改善された配置を伴う自動化された装填システムを有する、医療用ポンプを提供することにある。
【０００８】
本発明のさらなる目的は、適切な流体送出装置の装填を監視する医療用ポンプを提供することにある。
【０００９】
本発明の他の目的は、チャネル状況を示すためのインジケータ窓を有する医療用ポンプを提供することにある。
【００１０】
本発明のまたさらなる目的は、流体送出装置が装填される主キャリッジエリアを照明するための照明要素を有する、医療用ポンプを提供することにある。
【００１１】
本発明のその他の目的は、ポンプから流体送出装置を手動的に排出するための手動解放要素を有する、医療用ポンプを提供することにある。
【００１２】
これらのそして他の目的は、当業者には明らかであろう。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
医療用ポンプは、固定された座部を有するシャシと、カセット、シリンジおよび／または配管を含むがこれらに限定されるわけではない、流体送出装置を受け入れ且つその動きを制限するためのキャリッジ基盤（ｆｏｏｔｉｎｇ）を有する主キャリッジとを含む。配向センサは、キャリッジへの流体送出装置の正しい挿入を判定する。インジケータ窓は、主キャリッジエリアを照明するための照明要素と、インジケータ窓を照明するための多色インジケータ要素とを含む。アクチュエータは、カセットを流体送出装置の座部に係合させるべく、開位置と閉位置との間で主キャリッジを自動的に移動させる。座部は、閉位置において、主キャリッジと流体送出装置との両方の位置を確立する。アクチュエータは、後部キャリッジアセンブリから、そしてそれによって主キャリッジからアクチュエータの係合を解く、手動解放要素を有する後部キャリッジアセンブリによって、主キャリッジに結合される。処理ユニットは、アクチュエータからのキャリッジ位置データおよび電気負荷データを処理することによって、ジャム状況を検出する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
図１を参照すると、ハウジング１２と、ハウジング１２に取り付けられた注入器機構１４とを有する、医療用ポンプ１０が示されている。注入器機構１４は、注入器カバー１６と、注入器カバー１６に取り付けられたインジケータ窓１８と、カセット、シリンジ、および／または配管を含むがこれらに限定されるわけではない、流体送出装置のためのローダ２０とを含む。ローダ２０は、インジケータ窓１８の直ぐ下方において注入器カバー１６に取り付けられている。
【００１５】
図２を参照すると、インジケータ開口２２、ローダ開口２４、および手動解放開口２６は、全て、注入器カバー１６に形成されている。インジケータ開口２２は、注入器カバー１６へのインジケータ窓１８の挿入および取り付けを可能にしている。同様に、ローダ開口２４は、注入器カバー１６へのローダ２０の挿入および取り付けを可能にしている。手動解放開口２６は、注入器カバー１６へのローダ２０の手動解放部分２８の挿入および取り付けを可能にしている。
【００１６】
図３および図４を参照すると、窓本体３０およびライトアセンブリ３２がインジケータ窓１８を形成している。窓本体３０は、それを通る光の拡散および透過を容易にする、透明素材または半透明素材から形成されている。窓本体３０は、溝状部分３６を含む外側面３４を有している。溝状部分３６は、凹面状であるとして示されているが、どのような適切な形状に形成されていても良い。溝状部分３６は、ローダ２０に対してユーザが入口チューブ（図示せず）を円滑に経路設定するための逃げを提供している。
【００１７】
一対のレール３８は、窓本体３０の内側面から水平に延びている。レール３８は、ライトアセンブリ３２を窓本体３０に固定する。いくつかの多色インジケータ要素４２は、ライトアセンブリ３２の上側面に配置されている。これらのインジケータ要素４２は、３個の個別の発光ダイオード（ＬＥＤ）ライトとして図示されている。インジケータ要素４２は、各々対応するライトパイプ４４に関連付けられている。
【００１８】
ライトパイプ４４は、窓本体３０の内側面４０と一体をなす部分として形成されている。ライトパイプ４４は、窓本体３０の外側面３４に対するインジケータ要素４２からの光の一様な分布を促進する。インジケータ要素４２の多色属性に起因して、窓本体３０の外側面３４は、種々の色に照光され、且つ連続的にまたは間欠的に照光され得る。色付けおよび／または点滅は、ポンプ１０の動作状態の指示を提供すべく使用される。
【００１９】
一つ以上の照明要素４６は、ライトアセンブリ３２の下側面に配置される。これら照明要素４６は、２個の個別の白色光ＬＥＤとして示されている。ローダ２０が、カセットの挿入のために開かれたときに、照明要素４６は、カセットがポンプ１０に挿入されるエリアを照明すべく作動される。照明要素４６は、直ちに照光してもよく、あるいはローダ２０の開放時に漸次的に照明すべく設計されていてもよい。ローダ２０がいつ開けられるかの決定は、以下においてより詳細に論ぜられるであろう。
【００２０】
いくつかのスナップファスナ４８が、窓本体３０の内側面４０から延びている。これらスナップファスナ４８は、インジケータ開口２２を覆うようにして注入器カバー１６にインジケータ窓１８を固定する。
【００２１】
図５を参照すると、本発明と共に使用するのに適する、カセット５０のような、一つの流体送出装置が示されている。カセット５０は、主本体５６に形成される入口５２および出口５４を含む。出口５４に取り付けられているのは、出口５４に結合された配管（図示せず）が外部センサ（図示せず）に対して適切な位置に維持されるのを保証するための、チューブ支持要素５８である。
【００２２】
エラストマー膜６０は、入口隔膜６２と、出口隔膜（概して６４で示されているが、図２１にのみ示されている）と、主本体５６の内側面６８上の入口隔膜６２と出口隔膜６４との間に配置されるポンプ送りチャンバ６６とを形成している。
【００２３】
動作中、流体は、入口５２を通って入り、加圧下で出口５４を通して押し出される。流体は、ポンプ１０が流体を放出すべくポンプ送りチャンバ６６を変位させるときに、出口５４へ送出される。吸入ストロークの間、ポンプ１０は、ポンプ送りチャンバ６６を解放し、且つ流体は、次に入口５２を通り、ポンプ送りチャンバ６６内へ吸い込まれる。ポンプ送りストロークにおいては、ポンプ１０は、その中に収容された流体を、出口５４を通して押し出すべくポンプ送りチャンバ６６を変位させる。それゆえ、流体は、連続する流れではなく一連の間隔があけられたパルスにて、カセット５０から流れる。流体は、予め設定された速度で、予め決定された態様で、そして特定の予め選択された時間または総用量についてのみ、患者に届けられる。
【００２４】
流れストップ７０は、主本体５６におけるスイッチとして形成され、且つ内側面６８から突出している。この突出部は、以下においてさらに論じられるであろうように、カセット５０の配向の監視だけでなくカセット５０を配列すべく使用され得る、内側面６８の不規則部分を形成する。流れストップ７０は、流体流に対してカセット５０を閉じ且つ開くための手動スイッチを提供する。
【００２５】
リム７２は、主本体５６の外側面のまわりで、且つ内側面６８の近傍に配置される。リム７２は、ポンプ１０に対して固定された位置にカセットを固定するために使用される。
【００２６】
図５および図６を参照すると、前部キャリッジアセンブリ７４がローダ２０から延びて示されている。この延在部分において、カセット５０（図示せず）は、前部キャリッジアセンブリ７４の頭頂開口７６に挿入される。
【００２７】
図５および図７を参照すると、前部キャリッジアセンブリ７４は、閉位置において示されている。適切な使用において、頭頂開口７４は、内側面６８がローダ２０に向かって面するようにして、カセット５０の出口５４を最初に受け入れる。ローダ２０に対するカセット５０のこの適切な配向は、ポンプ１０の適切な配向のために不可欠である。以下においてより詳細に述べられるであろうように、本発明のローダ２０は、カセット５０の適切な配列を保証すべく、いくつかの機械的および電子的特徴を含むべく設計されている。
【００２８】
図５および図８を参照すると、主キャリッジ７８は、カセット５０の内側面６８へのアクセスを可能にする開いたベース面８２だけでなく、カセット５０を受け入れるための頭頂開口８１を内部に備える、主本体８０を有している。左鉛直側壁８４および右鉛直側壁８６は、ベース面８２から水平に延びている。外側リップ８８は、各側壁８４および８６の端部にベース面８２に対向して位置されている。外側リップ８８は、主本体８０の外側開口９０を画定している。外側リップ８８は、カセット５０が外側開口９０から脱落するのを防止すべく挿入された、カセット５０のリム７２に接合し、またリム７２と係合することによって、主キャリッジ７８がローダ２０に向かってカセット５０を押圧することを可能としている。
【００２９】
カセット基盤９２は、側壁８４および８６と外側リップ８８の部分から形成されている。カセット基盤９２は、ローダ２０に対して所望の位置にカセット５０を保持すべく、主キャリッジ７８内にカセット５０の移動を制限する。側部支持体９４は、リム７２を受け入れ且つリム７２の側部移動を制限するために、各側壁８４および８６に形成されている。内側リップ９５は、リム７２に係合することによって内側面６８の水平移動を制限するために各側壁８４および８６に形成されている。下側支持体９６は、主キャリッジ７８にカセット５０を支持すべく、側壁８４と８６の間に形成される。出口支持リップ９８は、カセット出口５４のまわりに適合し且つ動きを制限すべく、外側開口９０の下側端部に形成される。
【００３０】
前部キャリッジアセンブリ７４は、主キャリッジ７８を保持し且つローダ２０の支えに主キャリッジ７８を取り付ける、左および右の前部フェイシャ１０２および１０４を含む。各前部フェイシャ（ｆａｓｃｉａ）１０２および１０４は、主キャリッジ７８を受け入れるための側部開口１０８を有する、主本体１０６を有している。
【００３１】
図５、図６および図８を参照すると、前部フェイシャ１０２および１０４は、主キャリッジ７８における適合開口に対応する開口を形成する。それゆえ、前部フェイシャ１０２および１０４は、外側開口１１４、内側開口１１６を有し、且つ頭頂開口７６を画定する。外側開口１１４は、主キャリッジ７８の外側開口９０に隣接し、カセット５０が前部キャリッジアセンブリ７４内に収容されているのをユーザが見ることを可能とする。チューブ支持開口１１５は、チューブ支持体５８のまわりに適合し且つ動きを制限すべく、外側開口１１４の下側端部に形成される。内側開口１１６は、開いたベース面８２に隣接し、カセット５０の内側面６８へのアクセスを可能とする。
【００３２】
図９を参照すると、ポンプシャシアセンブリ１２０が示されている。ポンプシャシアセンブリ１２０は、鉛直に配置されるベース面１２４を備える主シャシ１２２を有している。ベース面１２４は、入口圧力センサ１２８が、ベース面１２４を通過し且つそこから水平に延びることを可能とする開口１２６を有している。ベース面１２４における開口１３０は、入口圧力センサ１２８の下方に配置され、出口圧力センサ１３２がベース面１２４を通過し且つそこから水平に延びることを可能としている。ベース面１２４における開口１３４は、入口圧力センサ１２８と出口圧力センサ１３２との間に配置され、そしてプランジャ１３６がベース面１２４を通過し且つそこから水平に延びることを可能としている。モータ１４２は、プランジャを前後に駆動する（すなわち往復運動させる）ためにプランジャ１３６に結合されている。
【００３３】
ベース面１２４における開口１３８は、出口圧力センサ１３２の下方に配置され、配向センサ１４０がベース面１２４を通過し、ベース面１２４と同一面をなして配置されることを可能とする。配向センサ１４０は、カセット５０までの距離を決定する赤外線反射センサとして示されている。配向センサ１４０は、内側面６８の不規則部分としての流れストップ７０の存在または不存在を検出すべく配置されている。流れストップ７０の存在または不存在の検出は、カセット５０の配向を監視するだけでなくカセット５０を整列させるのにも使用される。
【００３４】
図５、図９および図１３を参照すると、一旦カセット５０が完全に装填され前部キャリッジアセンブリ７４が閉じられると、入口圧力センサ１２８は、カセット５０の入口隔膜６２に係合する。出口圧力センサ１３２は、出口隔膜６４に係合する。プランジャ１３６は、ポンプ送りチャンバ６６に係合する。ベース面１２４上の出口圧力センサ１３２と配向センサ１４０の間に配置される流れストップポスト１４３は、流れストップ７０を閉位置に押し込むことによって流れストップ７０に係合し且つ閉鎖する。流れストップポスト１４３は、一旦前部キャリッジアセンブリ７４が閉じられたら、カセット５０を通る流体の自由な流れを防止する。
【００３５】
図８および図９を参照すると、本発明の一実施形態が、アーム１４６の近端部に取り付けられたセンサヘッド１４５を含む、一対の空気センサ１４４を伴って示されている。アーム１４６は、ヒンジ１４８にてベース面１２４に旋回的に固定されている。アーム１４６は、空気センサ１４４を一緒に引き合うようにさせるべくスプリング付勢されている。カム要素１５０は、各アーム１４６の遠端部から水平に延びている。
【００３６】
空気センサスロット１５２は、前部キャリッジアセンブリ７４が主シャシ１２２に対して内方および外方へ移動するときにアーム１４６の近端部を受け入れるべく、各前部フェイシャ１０２および１０４に形成されている。空気カムプレート１５４は、空気センサ１４４のカム要素１５０を係合し且つ駆動すべく、各前部フェイシャ１０２および１０４から水平に延びている。
【００３７】
前部キャリッジアセンブリ７４が十分に延ばされたときに、各空気カムプレート１５４の開部分１５６が、ヒンジ１４８のまわりでアーム１４６を旋回させ且つセンサヘッド１４５を離れるように移動させて、カム要素１５０を内方へ押しつける。前部キャリッジアセンブリ７４が十分に引き込まれたときに、各空気カムプレート１５４の閉部分１５８が、ヒンジ１４８のまわりでアーム１４６を旋回させ且つセンサヘッド１４５を一緒に移動させて、スプリング付勢されているカム要素１５０が外方へ移動することを可能とする。各空気カムプレート１５４の傾斜面部分１６０は、それが開部分１５６から閉部分１５８へ移動されるときに、カム要素１５０についての円滑な移行を提供するために、各空気カムプレート１５４の開部分１５６と閉部分１５８との間に配置される。
【００３８】
センサヘッド１４５の外方への移動は、カセット出口５４に取り付けられる分流配管（図示せず）がセンサヘッド１４５間で受け入れられるのを可能とすることが必要とされる。分流配管（図示せず）を圧迫するためにセンサヘッド１４５を一緒に押しつけるべく、センサヘッド１４５の内方への移動が必要とされる。この圧迫は、そこに包含される空気の正確な測定を得るべく、センサヘッド１４５を分流配管（図示せず）に物理的に接触させるために必要とされる。
【００３９】
図８、図９および図１２を参照すると、固定された座部１６２は、鉛直ベース面１２４から水平に延びる多数のフィンガ要素１６４、１６６、１６８、および１７０によって形成されている。底部フィンガ要素１６４は、配向センサ１４０の下方に配置され、入口５４の移動を制限すべくカセット出口５４を受け入れる。頭頂部フィンガ要素１６６は、入口圧力センサ１２８の上方に配置され、入口５２を受け入れ且つその動きを制限すべく、溝１７２を内部に備える外側端部を有している。左および右の側部フィンガ要素１６８および１７０が、プランジャ１３６の両側に配置される。
【００４０】
頭頂部、右および左のフィンガ要素１６６、１６８、および１７０は、鉛直ベース面１２４に取り付けられたフィンガベース１７４、フィンガベース１７４から主キャリッジ７８へ向かって水平に延びるフィンガ先端１７６、およびフィンガベース１７４とフィンガ先端１７６の間に形成される端部ストップレッジ１７８を有している。各フィンガ先端１７６は、主キャリッジに面する狭窄部によって先細にされている。
【００４１】
対応するフィンガ溝１８０が、主シャシ１２２の、それぞれ左および右の側部フィンガ要素１６８、１７０を受け入れるために、各側壁８４、８６に形成されている。各溝１８０は、フィンガ先端１７６の外側端部に形成される対応するフィンガポスト１８２に接合するための、外側リップ８８によって形成される閉じた端部を有している。
【００４２】
図１０および図１１を参照すると、動作中、カセット５０は、ローダ２０が開位置にあるときに、前部キャリッジアセンブリ７４の頭頂開口７６内に挿入される。挿入に際し、カセット５０は、主キャリッジ７８内にスライド移動され、カセット基盤９２によって適正位置に緩く固定される。カセット基盤９２の側部支持体９４は、カセットリム７２の側方移動を制限し、内側リップ９５および出口支持リップ９８は、リム７２に係合することによってカセット内側面６８の水平移動を制限し、出口支持リップ９８は、カセット出口５４のまわりに適合し且つ移動を制限する。
【００４３】
図１０、図１２および図１３を参照すると、主キャリッジ７８は、カセット５０を固定された座部１６２に係合させるべく、開位置から主シャシ１２２に対して水平に内方に、閉位置まで移動可能である。ローダ２０が、カセット５０で装填され且つ閉じられるとき、左および右の側部フィンガ要素１６８、１７０は、側壁８４、８６とカセット５０との間のフィンガ溝１８０内に受け入れられる。カセット基盤９２は、カセット５０が固定された座部１６２に押しつけられている間に、カセット５０が主キャリッジ７８内にその位置を調整することを可能とする。
【００４４】
図８および図１４を参照すると、後部キャリッジアセンブリ１９０は、前部キャリッジアセンブリ７４の側部プレート１９６内に形成されるファスナレシーバ１９４に結合すべきファスナ１９２を有している。各側部プレート１９６は、前部フェイシャ１０２、１０４の一方から後部キャリッジアセンブリ１９０に向かって延びる。クリアランス開口１９５は、側部プレート１９６の各々を通して形成され、湾曲されたノッチ１９７Ａは、主キャリッジ７８の側壁８４および８６の各々から水平に延びる、対応する湾曲されたポスト１９７Ｂを受け入れるために、各主本体１０６に形成されている。湾曲されたノッチ１９７Ａとポスト１９７Ｂのセットは、前部フェイシャ１０２および１０４の側部開口１０８の範囲内での主キャリッジ７８の小さな移動を可能とする。
【００４５】
図５、図８および図１０を参照すると、加えて、湾曲されたポスト１９７Ｂは、主キャリッジ７８が、主シャシ１２２に対して「浮く」ことを可能とする。この主キャリッジ７８の浮きは、主キャリッジ７８が閉位置にあるときに、固定された座部１６２が、主キャリッジ７８とカセット５０の両方の位置を定めることを可能とする。それゆえ、主キャリッジ７８は、主シャシ１２２に対して少なくとも１つの軸線上での回転の自由を有している。
【００４６】
上述された実施形態は、少なくとも１つの軸線上での回転の自由を対象としているが、当業者は、２つまたは３つの軸線に対してさえも回転の自由を可能にする種々の実施形態が、本発明から逸脱することなく提供され得ることを理解するであろう。例えば、主キャリッジ７８は、主シャシ１２２に対して主キャリッジ７８に対するＸＹＺ全ての回転の自由を可能にするジンバル（ｇｉｍｂａｌ）システム（図示せず）に取り付けられてもよいと考えられる。
【００４７】
固定された座部１６２のフィンガ要素１６４、１６６、１６８、および１７０は、カセット５０の縦位置および横位置を定めると同時に、キャリッジは、ポスト１８２に対して保持される。ポスト１８２は、カセット５０の内方／外方位置について定める特徴である。主キャリッジ７８のリップ８８は、ポスト１８２とカセット５０のリム７２に同時に接触して、それらの位置合わせを制御する。リム７２およびポスト１８２は、両方とも、キャリッジ５０の同一面に接触し、それゆえ互いに一致している。
【００４８】
当業者は、フィンガ要素１６４、１６６、１６８、および１７０の種々の実施形態が、本発明から逸脱することなく提供され得ることを理解するであろう。例えば、フィンガ要素１６４は、カセット５０に上方への付勢力を与えるべく可撓性弾性部材として提供されてもよく、同時に、カセット５０の配置におけるいくらかの変化に適応させるべく変位させてもよい。同様に、フィンガ要素１６６は、下方への付勢力を与える可撓性弾性部材であってもよい。
【００４９】
図８および図１４を参照すると、後部キャリッジアセンブリ１９０は、開位置から閉位置へ主キャリッジ７８を自動的に移動させるべく、側部プレート１９６を介して主キャリッジ７８に結合されたアクチュエータ１９８を含む。アクチュエータ１９８は、リニアアクチュエータとして示されているが、他のタイプの駆動装置が、本発明を逸脱しない範囲内で、使用されてもよい。例えば、ＤＣ（直流）モータによって駆動されるカムプレートが、ここに示されたリニアアクチュエータ１９８の代わりに使用されてもよい。
【００５０】
図１４および図１６を参照すると、ねじ切りされたシャフト２０２がアクチュエータ１９８によって駆動される。シャフト２０２が回転するとき、ナット２０４は、シャフト２０２の長さに沿って締め付けられまたは緩められる（すなわち、軸方向に移動する）。このナット２０４の締め付けまたは緩めは、アクチュエータ１９８の回転駆動を、前部キャリッジアセンブリ７４を駆動する直線運動に変換する。左および右のプレートハウジング２０６は、ナット２０４のまわりに配置され、且つナット２０４のピン要素２１０を受け入れるスロット２０８を含む。アダプタ２１２は、プレートハウジング２０６へナット２０４を取り付けるべくシャフト２０２上に配置される。解放プレート２１４は、下方向きに付勢され（すなわち、重力、スプリング、または他の装置によって付勢され）、且つプレートハウジング２０６に形成される鉛直プレートスロット２１６内に、スライド可能に受け入れられる。係合部分２１８は、ナットアダプタ２１２における環状溝２１５に対して、解放プレート２１４を通常結合し且つスライド可能に係合するために、解放プレート２１４における孔として形成される。
【００５１】
緊急事態においては、解放プレート２１４は、ナットアダプタ２１２から手動的に結合が解かれ、すなわち外され得て、それゆえアクチュエータ１９８を前部キャリッジアセンブリ７４から外すことができる。解放開口部２２０は、解放プレート２１４における孔として形成されており、係合部分２１８の下方に配置されているが係合部分２１８に結合されている。解放開口部２２０は、係合部分２１８よりも大きな直径を有している。好ましくは、解放開口部２２０と係合部分２１８とは、係合部分２１８が溝２１５よりもわずかに大きな直径を有し、且つ解放開口部２２０が溝２１５に近接するナットアダプタ２１２よりも有意的に大きな逃げ直径を有して、部分的にオーバラップしている。解放プレート２１４が上昇されるにつれて、係合部分２１８がナットアダプタ２１２における溝２１５の外に上昇され、且つ解放開口部２２０は、解放プレート２１４がナットアダプタ２１２の上へスライド移動されることを可能にし、それによってアクチュエータ１９８からプレートハウジング２０６および前部キャリッジアセンブリ７４の結合が解かれ、すなわち外される。
【００５２】
緊急解放要素２２２は、解放プレート２１４を上昇させ且つアクチュエータ１９８からプレートハウジング２０６を外すために設けられている。緊急解放要素２２２は、スプリング付勢された緊急解放要素２２２をユーザが手動的に前方に引き出すことを可能とする、フィンガスイッチ２２４を有している。緊急解放要素２２２は、ポンプ不調または電力の損失の場合にポンプ１０からカセット５０を、ユーザが手動的に取り外すことを可能としている。
【００５３】
図１４および図１７を参照すると、緊急解放要素２２２が前方に移動するにつれて、傾斜面２２８を形成する上側端部を有する鉛直柱２２６が、解放プレート２１４の底縁部２３０に係合する。鉛直柱２２６は、解放開口部２２０がナットアダプタ２１２のまわりに位置しまたはナットアダプタ２１２と位置合わせされるまで、傾斜面２２８が解放プレート２１４を徐々に上昇させて、プレートハウジング２０６の下側脚部２３２の間を通る。傾斜面２２８の頂端部にて、鉛直柱２２６から水平に延びる側部タブ２３４が、プレートハウジング２０６の下側脚部に係合する。
【００５４】
図１８を参照すると、一旦、解放プレート２１４が上昇されると、緊急解放要素２２２の前方への運動が、側部タブ２３４がプレートハウジング２０６を前方へ押し出すようにさせる。解放開口２２０は、ナットアダプタ２１２の上方へスライドされ、プレートハウジング２０６および前部キャリッジアセンブリ７４は、アクチュエータ１９８から外されて開位置まで移動される。
【００５５】
図１６および図１９を参照すると、一旦、ユーザが、緊急解放要素２２２を作動させると、そのときそれが解放され得る。スプリング２３５（または他の付勢装置）は、プレートハウジング２０６および前部キャリッジアセンブリ７４を、開位置に残し且つアクチュエータ１９８から外されたままとしている間に、緊急解放要素２２２をその正常位置へ付勢させまたは復帰させる。スプリング付勢されている解放プレート２１４は、それ自体をシャフト２０２上の支えまで低下させる。この位置において、解放プレート２１４は、ナットアダプタ２１２に再係合されることはできない。
【００５６】
さらに、ナットアダプタ２１２と解放プレート２１４との間の一定量の張力が、緊急解放要素２２２が最初に引き出されたときに解放されるので、緊急解放要素２２２を前方に引き出している間に、前部キャリッジアセンブリ７４を閉位置へ手動的に押し込むことが、ナットアダプタ２１２を再係合することはないであろう。この解放された張力の量は、ナットアダプタ２１２における溝２１５によって解放プレート２１４の係合部分２１８を位置合わせするのに十分なほど、ユーザが、前部キャリッジアセンブリ７４を、手動的に戻させるのを防止するのに十分である。
【００５７】
アクチュエータ１９８が、最初に、前部キャリッジアセンブリ７４を閉位置へ駆動したときに、アクチュエータ１９８は、ポスト１８２に対して主キャリッジ７８を強く引くことによって、上述された解放可能な張力を誘起する。アクチュエータ１９８は、初期接触点を過ぎて、増大する機械的抵抗がそれを失速させ、または所定の電気負荷に達するまで、駆動される。ナット２０４およびナットアダプタ２１２は、可能な限り戻し駆動される。そのようにすることにおいて、全ての寸法的なゆるみは、主シャシ１２２、側部シャシ２３６、２３８、後部キャリッジアセンブリ１９０（アクチュエータ１９８、シャフト２０２およびナット２０４）、側部プレート１９６、および主キャリッジ７８を含むがこれらに限定されない、構成要素の相互連結された連鎖から除外される。これらの構成要素は、過駆動アクチュエータ１９８の牽引力によって、それらの機能に依存して、張力または圧縮の下におかれる。ナットアダプタ２１２と解放プレート２１４を再係合させようとするユーザは、再係合させる目的でこれらの状況を手動的に再現しなければならないであろう。しかしながら、ユーザは、アクチュエータ１９８、ねじ切りされたシャフト２０２およびナット２０４のような内部構成要素に、そのような状況を確立させることはできない。
【００５８】
ナットアダプタ２１２と解放プレート２１４の間の手動再係合の防止は、前部キャリッジアセンブリ７４の開位置に起因して、ポンプ１０が動作中でないことの連続的な視覚的インジケータを提供する。アダプタ２１２と解放プレート２１４の間の手動再係合の防止は、また、ポンプ１０によって精製された誤差信号が、ナットアダプタ２１２と解放プレート２１４の再結合または再係合、およびポンプ１０の再スタートに先立って処理されなければならないことをも確実にする。
【００５９】
したがって、前部キャリッジアセンブリ７４の手動閉鎖は、本発明によって可能ではないことが理解され得る。前部キャリッジアセンブリ７４の自動化された閉鎖を要求するポンプ１０によって、ユーザは、非動作中のポンプ１０内にカセット５０を挿入することはできない。これは、ポンプ１０における全配列の検出および安全要素は、カセット５０がポンプ１０に係合されているときにアクティブとなることを確実にする。
【００６０】
図２０を参照すると、アクチュエータ１９８を再係合させるために、ユーザは、緊急解放要素２２２を同時に前方に引き出している間に、アクチュエータ１９８を、電気的に前方に駆動しなければならない。このことは、ナットアダプタ２１２の溝２１５が、解放要素２１４の係合部分２１８の直ぐ下に駆動されることを可能とする。一旦、ナットアダプタ２１２の溝２１５が、係合部分２１８の下方になると、緊急解放要素２２２は、解放され得る。緊急解放要素２２２が解放されたとき、係合部分２１８は、ナットアダプタ２１２の溝２１５内に落ち込み、前部キャリッジ７４をアクチュエータ１９８に再係合させる。
【００６１】
図１５を参照すると、左および右側部シャシ２３６および２３８は、図９のポンプシャシアセンブリ１２０および図１４の後部キャリッジアセンブリ１９０を収容する。前部開口２４０は、主シャシ１２２のまわりに適合すべく側部シャシ２３６および２３８に形成される。上側開口２４２は、モータ１４２のまわりに適合すべく側部シャシ２３６および２３８に形成される。
【００６２】
下側チャネル２４４は、手動解放フィンガスイッチ２２４のまわりに適合すべく側部シャシ２３６および２３８に形成される。下側チャネル２４４は、フィンガスイッチ２２４を取り囲み、ユーザが、注入器カバー１６の外側からフィンガスイッチ２２４にアクセスすることを可能として、注入器カバー１６の手動解放開口２６にシールされる。手動解放溝２４６は、緊急解放要素２２２が手動解放溝２４６に沿って前後にスライド移動することを可能として、緊急解放要素２２２の水平平坦プレートスライダ２４８を、スライド可能に受け入れる。
【００６３】
アクチュエータ座部２５０は、アクチュエータ１９８のまわりに適合し且つ側部シャシ２３６および２３８にアクチュエータを固定すべく、側部シャシ２３６および２３８に形成される。後部キャリッジポート２５２は、後部キャリッジファスナ１９２が、後部キャリッジアセンブリ１９０を前部キャリッジアセンブリ７４の側部プレート１９６に取り付けるために、側部シャシ２３６および２３８を通過することを可能とすべく、側部シャシ２３６および２３８に形成されている。後部キャリッジポート２５２は、また、アクチュエータ１９８がプレートハウジング２０６を駆動するにつれて、後部キャリッジファスナ１９２が前後に移動することも可能とする。ナットポート２５３は、ナット２０４のピン要素２１０をスライド可能に受け入れ、且つアクチュエータ１９８が作動されたときにナット２０４が回転するのを防止する。
【００６４】
図６、図１４、および図１５を参照すると、雌ファスナ２５４は、雄ファスナ２５８を介して注入器回路基板２５６を固定すべく、側部シャシ２３６および２３８の外側面から延びる。
【００６５】
図６、図９および図１５を参照すると、側部プレートチャネル２６０は、側部シャシ２３６および２３８の外側面上の、対をなす「Ｌ」字形状のブラケットとして形成されている。側部プレートチャネル２６０は、それが前後に移動するにつれて、前部キャリッジアセンブリ７４の側部プレート１９６をスライド可能に保持する。加えて、側部プレートガイド２６１は、側部シャシ２３６および２３８の外側面上の後部キャリッジポート２５２近傍の、対をなすボックス形状のバンパとして形成される。側部プレートガイド２６１は、間隔を空けて且つ好ましくは互いに平行に配置されていてもよい。側部プレートガイド２６１は、後部キャリッジポート２５２の近傍における側部プレート１９６の回転を防止すべく、頭頂部および底部の側部プレート１９６の両方の上に配置される。これらの側部プレートチャネル２６０および側部プレートガイド２６１は、従来技術の手動ローダの反対の回転効果を回避する、前部キャリッジアセンブリ７４の直線挿入を提供する。
【００６６】
空気カムチャネル２６２は、側部シャシ２３６および２３８の外側面上の、対をなす「Ｌ」字状のブラケットとして形成された。空気カムチャネル２６２は、それが前後に水平に移動されるにつれて、前部キャリッジアセンブリ７４の空気カムプレート１５４をスライド可能に保持する。空気カムポート２６４は、空気カムチャネル２６２の近傍の側部シャシ２３６および２３８を通して形成される。空気カムポート２６４は、空気センサ１４４のカム要素１５０が空気カムプレート１５４に接触することを可能とする。
【００６７】
図６および図８を参照すると、位置センサ２６６が、左側部シャシ２３６の外側面に取り付けられている。位置センサ２６６は、位置プレート２７０に形成されるスロット２６８の位置を監視する。位置プレート２７０は、好ましくは、左側部プレートの一体化部分であり、左前部フェイシャ１０２から水平に延びる。その代わりに、位置センサ２６６は、位置プレート２７０の端縁部２７２の位置を監視するようにしてもよい。位置プレート２７０の位置を監視することによって、位置センサ２６６は、前部キャリッジアセンブリ７４および主キャリッジ７８の全体の位置を検出する。図示された位置センサ２６６は、スロット２６８の位置を連続的に追跡するリニア画素アレイセンサであり、スロット２６８が固定された点を通過したときに単に示すだけではない。光学タコメータセンサのような他の装置が、位置センサ２６６として使用され得ることが理解されるであろう。
【００６８】
図２１は、患者へ流体を送出するための使い捨てカセット５０に関連して用いられる医療用ポンプ１０の、機能的構成要素を図解する概略図である。処理ユニット２８０は、ポンプ１０に含まれ、以下により詳細に説明される種々の動作を行う。
【００６９】
処理ユニット２８０は、電力供給源２８１によって電力が供給される。処理ユニット２８０は、電力供給源２８１によって励起される電気モータ１４２を制御する。励起されたとき、電気モータ１４２は、プランジャ１３６にポンプ送りチャンバ６６を押圧させ、カセット５０を通して流体を駆動させて、定期的にダウンストロークを生じさせるべく、プランジャ１３６に前後への往復運動を生じさせる。アップストローク時には、プランジャ１３６は、ポンプ送りチャンバ６６から圧力を解放し、それによって流体を入口５２からポンプ送りチャンバ６６に引き入れる。
【００７０】
同様にして、処理ユニット２８０は、電力供給源２８１によって励起されるアクチュエータ１９８を制御する。励起されたとき、アクチュエータ１９８は、閉位置または開位置へ前部キャリッジアセンブリ７４を駆動する。
【００７１】
メモリ２８４は、処理ユニット２８０と通信し、そしてポンプ１０の動作状況を計算し且つ出力するために処理ユニット２８０に必要な、プログラムコード２８６およびデータを格納する。処理ユニット２８０は、メモリ２８４からプログラムコード２８６を取り出し、以下により詳細に説明されるであろうような、ポンプ１０の種々のセンサおよび装置から受信されるデータにそれを適用する。
【００７２】
処理ユニット２８０は、次の動作状況の全てを決定すべくポンプ１０からのデータを処理する。カセット５０が全くない場合、カセット５０が固定された座部１６２に十分に嵌合されていない場合、前部キャリッジアセンブリ７４が開位置または閉位置にあるとき、前部キャリッジアセンブリ７４におけるジャムが検出されたとき、カセット５０を通して患者への適切な流体の流れがあるとき、そしてもしも流体通過カセット５０内に気泡が混入されたならば、カセット５０は、不適切に配向される。一旦、動作状況が決定されると、処理ユニット２８０は、動作状況を表示装置２８２に出力し、インジケータ窓１８を作動し、および／またはポンプ１０の動作を調整すべく決定された動作状況を使用することができる。
【００７３】
特に、処理ユニット２８０は、プランジャ１３６に動作可能に関連する、プランジャ圧力センサ２９０からのデータを受信する。プランジャ圧力センサ２９０は、プランジャ１３６における力を検知し、その力に基づく圧力信号を生成する。プランジャ圧力センサ２９０は、処理ユニット２８０と通信し、ポンプ１０の動作状況を決定するのに使用するために処理ユニット２８０へ圧力信号を送信する。
【００７４】
処理ユニット２８０は、プランジャ圧力センサ２９０、および入口および出口圧力センサ１２８および１３２によって判定されたカセット内側面６８から検知された、一連の圧力データを受信する。プロセッサ２８０は、カセット５０の適正なまたは不適正な配置についての一つの決定を提供すべく、入口および出口圧力センサ１２８および１３２からのデータと共に、プランジャ圧力センサ２９０からの圧力データを併用する。正常な動作においては、この一連の圧力データは、期待された範囲内であり、処理ユニット２８０は、適切なカセット装填が行われたと判定する。カセット５０が不適正に配向されている場合（例えば、後ろ向きまたは上下反対）、またはカセット５０が固定された座部１６２に十分に嵌合されていない場合、一連の圧力データは、期待された範囲外となり、そして処理ユニット２８０は、不適切なカセット装填が行われたと判定する。
【００７５】
さらに、一旦カセット５０が十分に正確に嵌合されポンプ送り動作が開始すると、一連の圧力データは、処理ユニット２８０によって、カセット５０を通って患者へ至る流体の適切な流れを判定すべく分析される。一つの使用において、処理ユニット２８０は、プランジャ１３６をカセットが適切に押圧し、カセット５０をポンプ送りすることを開始すべくプランジャ１３６を作動することを決定するために、プランジャ圧力センサ２９０からのこの圧力信号を使用する。他の使用においては、処理ユニット２８０は、流体がカセット５０に供給されているかどうかを判定すべく、入口圧力センサ１２８からのこの圧力信号を使用する。さらなる使用においては、処理ユニット２８０は、患者へ送出される全体の流体圧力を判定すべく、出口圧力センサ１３２からのこの圧力信号を使用する。
【００７６】
同様にして、処理ユニット２８０は、配向センサ１４０から受信される処理データによってカセット５０の配向および存在を判定する。流れストップ７０の存在または不存在の検出は、カセット５０の配向の監視だけでなくカセット５０の位置合わせに使用される。正常な動作において、この距離データは、配向センサと流れストップ７０の間の距離について期待される範囲内であり、そして処理ユニット２８０は、適切なカセット装填が行われたと判定する。カセット５０が不適切に配向されている場合（例えば、後ろ向きまたは上下反対）、カセットが全くない場合、またはカセット５０が固定された座部１６２に十分に嵌合されていない場合、距離データは、期待された範囲外となり、処理ユニット２８０は、不適切なカセット装填が行われたと判定する。
【００７７】
加えて、一旦、処理ユニット２８０が、開いた前部キャリッジアセンブリ７４に適切に装填されたカセット５０の存在を判定すべく、配向センサ１４０から受信されたデータを処理すると、処理ユニット２８０は、与えられた時間の期間を過ぎた後に且つ直接のユーザコマンドなしに、前部カートリッジアセンブリ７４を自動的に閉じるであろう。一旦前部キャリッジアセンブリ７４が閉じると、流れストップ７０を閉位置に押し込むことによって、流れストップポスト１４３が流れストップ７０に係合し且つそれを閉じ、前部キャリッジアセンブリ７４のこの時限的な閉鎖は、カセット５０を通る流体の自由な流れを妨げる。
【００７８】
さらに、一旦、カセット５０が、開いた前部キャリッジアセンブリ７４に挿入されると、流れストップ７０が開位置または閉位置にあるかどうかを判定すべく、処理ユニット２８０は配向センサ１４０から受信されるデータを処理することができる。もしも、流れストップ７０が、自由な流れを作り出す開位置にあると、処理ユニット２８０が判定したならば、処理ユニット２８０は、警報を生成しおよび／または、与えられた時間の期間を過ぎた後に且つ直接のユーザコマンドなしに、前部カートリッジアセンブリ７４を自動的に閉じることができる。一旦前部キャリッジアセンブリ７４が閉じられると、流れストップポスト１４３が流れストップ７０に係合し且つそれを閉じるので、このことは、カセット５０を通る流体の自由な流れを防止する。
【００７９】
処理ユニット２８０は、また、空気センサ１４４から、カセット出口５４に取り付けられた分流配管２９２へ押し込まれるデータも受信する。圧迫されたとき、空気センサ１４４は、分流配管２９２に物理的に接触し、次に空気センサ１４４は、そこに含まれる空気の正確な空気含有量データを得るべく超音波にて分流配管２９２を励振する。正常な動作においては、この空気含有量データは、期待された範囲内であり、処理ユニット２８０は、適切な流体流が進行中であると判定する。空気含有量データが、期待された範囲外であるとき、処理ユニット２８０は、不適切な空気成分が患者へ送出されていると判定し且つ示す。
【００８０】
位置センサ２６６は、位置プレート２７０のスロット２６８（または端縁部２７２）部分の位置を連続的に追跡する。位置プレート２７０の位置を監視することによって、位置センサ２６６は、前部キャリッジアセンブリ７４の全体の位置を検出する。処理ユニット２８０は、位置センサ２６６からの位置データを受信すべく位置センサ２６６に接続されている。位置データは、前部キャリッジアセンブリ７４が開位置または閉位置にあるときを判定すべく、処理ユニット２８０によって使用される。
【００８１】
位置データに加えて、処理ユニット２８０は、また、アクチュエータ１９８から電気負荷データを受信すべく、電力供給源２８１を介してアクチュエータ１９８にも接続されている。処理ユニット２８０は、医療用ポンプ１０におけるジャム状況を検出すべく、位置データおよび電気負荷データの両方を併用する。正常な動作において、位置センサ２６６が完全な閉位置にある前部キャリッジアセンブリ７４を検知すると同時に、電気負荷データは、スパイクを発生する。この電気負荷データにおけるスパイクは、アクチュエータ１９８が、閉位置を過ぎて駆動すべく設計されていることに起因する。正常な動作においては、電気負荷データにおけるこのスパイクは、十分に閉じた位置にある前部キャリッジアセンブリ７４を位置センサ２６６が検知した場合にのみ発生し、そして処理ユニット２８０は、適切なカセット装填が行われたと判定する。（指または手のような）異物が、前部キャリッジアセンブリ７４と主シャシ１２２との間に挿入された場合には、十分な閉位置において前部キャリッジアセンブリ７４を位置センサ２６６が検知するのに先立って、電気負荷データにおけるスパイクが発生し、処理ユニット２８０は、そのようなジャム状況が発生したことを判定する。加えて、処理ユニット２８０が、ジャム状況が発生したと判定したとき、処理ユニット２８０は、前部キャリッジアセンブリ７４を開くべく、アクチュエータ１９８を反転させる。
【００８２】
上述において議論されたように、処理ユニット２８０は、ポンプ１０の動作状況を計算し且つ出力するために処理ユニット２８０に必要とされる、種々のデータを受信する。処理ユニット２８０は、メモリ２８４からプログラムコード２８６を取り込み、且つポンプ１０の種々のセンサおよび装置から受信されるデータにそれを適用し、そして出力を発生する。この出力は、インジケータ窓１８および／または表示／入力装置２８２を作動させる処理ユニット２８０によってユーザに通信される。
【００８３】
特に、処理ユニット２８０は、ユーザにポンプ状態の視覚的出力情報を提供する、主キャリッジ７８を照明しあるいは外側面３４を照明すべく、インジケータ窓１８のライトアセンブリ３２を作動させる。例えば、処理ユニット２８０は、種々の色で窓ユニット１８の外側面３４を連続的にまたは間欠的に照光すべく、インジケータ要素４２を作動させる。ポンプ１０の動作状況の指示を提供するために、色付けおよび／または点滅が、使用される。例えば、無照光はポンプ１０がオフであることを示し、青色の点滅はローダ２０がカセットを装填すべく開かれていることを示し、連続的な青色の照光はカセットがローダ２０に適切に挿入されていることを示し、黄色の照光はカセットが不適切に装填されていることを示し、緑色の照光は一旦カセットが装填され且つポンプ１０が動作していて、正常な動作であることを示し、黄色、オレンジ色、および／または赤色の照光は、一旦カセットが装填され且つポンプ１０が動作していて、種々の種類の異常動作であることを示している。もちろん、本発明を損なわずに、他の状況指示色体系が、可能である。
【００８４】
加えて、処理ユニット２８０は、主キャリッジ７８を照明すべくインジケータ窓１８のライトアセンブリ３２を作動させる。処理ユニット２８０が、カセットの挿入のためにローダ２０が開かれることを決定したとき、照明要素４６が、カセットがポンプ１０に挿入されるエリアを照明すべく作動される。処理ユニット２８０は、ローダ２０の開時には、照明要素４６を直ちに作動させてもよく、あるいは照明要素４６を段階的に明るくしてもよい。
【００８５】
同様に、処理ユニット２８０は、表示／入力装置２８２と通信し、そしてユーザが処理ユニット２８０からの出力を受信すること、および／または処理ユニット２８０への入力（データまたはコマンド）を可能とする。開いた前部キャリッジアセンブリ７４にカセット５０が装填されるとき、ユーザは、前部キャリッジアセンブリ７４を自動的に閉じるべくポンプ１０に命令するために、表示／入力装置２８２にアクセスする。同様にユーザは、カセット５０が取り外されおよび／または交換されるべきときに、前部キャリッジアセンブリ７４を自動的に開くべくポンプ１０に命令するために、表示／入力装置２８２にアクセスする。
【００８６】
当業者は、表示／入力装置２８２が、分離された表示装置および分離された入力装置として設けられてもよいことを理解するであろう。付加的にまたは多数の分離された表示装置および／または多数の分離された入力装置が設けられてもよい。例えば、図１に示されるように、医療用ポンプ１０は、カセット５０が取り外されおよび／または交換されるべきときに、前部キャリッジアセンブリ７４を自動的に閉じ、または前部キャリッジアセンブリ７４を自動的に開くべくポンプ１０に命令するために、表示／入力装置２８２の近傍に分離された装填／排出ボタン２８３を含む。分離された装填／排出ボタン２８３は、注入器機構１４上に、またはポンプ１０上の他のいずれかの都合の良い位置に配置されてもよい。
【００８７】
図２２を参照すると、アーム２９６の近端部に取り付けられたセンサヘッド２９５を含む一対の空気センサ２９４を有する、本発明の他の実施形態が示されている。アーム２９６は、ピン部材２９９、およびピン部材２９９を旋回的に受け入れるためのソケット３０１を備える、ヒンジ２９８にてベース面１２４に旋回的に固定されている。アーム２９６は、各々、空気センサカム３０４上に配置されるカムポスト３０２を受け入れる、内部に形成されるカムスロット３００を有する。空気センサアクチュエータ３０６は、空気センサ２９４を開き且つ閉じるために空気センサカム３０４に結合されている。ガイド要素３０８は、アーム２９６と空気センサカム３０４との両方の動きをガイドするために、ベース面１２４から延びている。
【００８８】
前部キャリッジアセンブリ７４が、開位置へ移動しているとき、処理ユニット２８０（図示せず）は、ヒンジ２９８のまわりでアーム２９６を旋回させ且つセンサヘッド２９５をバラバラに移動して、空気センサカム３０４を内方へ押しつけるべく、（図示しない電力供給源２８１を介して）空気センサアクチュエータ３０６を作動させる。前部キャリッジアセンブリ７４が、閉位置へ移動しているとき、処理ユニット２８０（図示せず）は、ヒンジ２９８のまわりでアーム２９６を旋回させ、且つセンサヘッド２９５を一緒に移動して、空気センサカム３０４を外方へ押しつけるべく、空気センサアクチュエータ３０６を作動させる。カムスロット３００は、カムスロット３００プロファイルが、アーム２９６が分流配管２９２（図示せず）に接触するまで高速で閉じるようになっている高速移動ゾーン、カムスロット３００プロファイルが、アーム２９６が段階的に圧縮されるようになっている圧縮ゾーン、および、カムスロット３００プロファイルが真っ直ぐで、且つアーム２９６がさらなる付加的な空気センサカム３０４の動作によって閉じないようになっている「休止」ゾーンを含むべく設計される。
【００８９】
本発明のキャリッジ装填、配向検知および空気検知の態様が、シリンジポンプ、往復動作プランジャポンプおよび蠕動ポンプを含むがこれらに限定されるわけではない、他のタイプの医療用ポンプに適用可能であることは理解されるであろう。例えば、キャリッジローダは、自動的にシリンジまたは配管の部分を装填することができ、そして空気センサ２９４は、シリンジ、そこに結合された配管、またはシリンジに結合されていない配管の部分に存在する、空気を検知することができる。
【００９０】
本発明は、その実施形態に関連して示され且つ説明されてきたのに対して、添付の特許請求の範囲の意図された広い範囲内において、多くの変更、置換、および付加がなされてもよいことが理解されるであろう。前述から、本発明が少なくとも上述された目的の全てを達成することが認められ得る。
【図面の簡単な説明】
【００９１】
【図１】本発明の医療用ポンプの正面図である。
【図２】本発明の注入器機構の分解斜視図である。
【図３】本発明のインジケータ窓の分解斜視図である。
【図４】本発明のインジケータ窓の背面斜視図である。
【図５】本発明と共に使用するためのカセットの斜視図である。
【図６】カセットを有していない開いたローダの左側面斜視図である。
【図７】カセットを有している閉じたローダの左側面斜視図である。
【図８】本発明の前部キャリッジアセンブリの斜視分解左側面図である。
【図９】ポンプシャシアセンブリの斜視左側面図である。
【図１０】左スライドアセンブリが取り除かれ且つキャリッジが鉛直断面内にある、図６における１０−１０線に沿ってとられたカセットを有していない開いたローダの一部断面左側斜視図である。
【図１１】図１０と同様であるが、カセットが開いたローダ内にある、一部断面左側面斜視図である。
【図１２】左スライドアセンブリが取り除かれ且つキャリッジが鉛直断面内にある、図７における１２−１２線に沿ってとられたカセットを有していない閉じたローダの一部断面左側斜視図である。
【図１３】図１２と同様であるが、カセットが閉じたローダ内にある、一部断面左側面斜視図である。
【図１４】手動解放、アクチュエータアセンブリおよび注入器板の、斜視左側面図である。
【図１５】左および右シャシ基板の分解斜視右側面図である。
【図１６】内部に装填されたカセットを有して閉位置にあるローダの鉛直断面側面図である。
【図１７】解放プレートが上昇されるように、緊急解放され、アクチュエータアセンブリに係合されたローダの鉛直断面側面図である。
【図１８】アクチュエータアセンブリが係合を解かれたローダの鉛直断面側面図である。
【図１９】アクチュエータアセンブリが係合を解かれ、且つ手動解放がそのホームポジションへ戻されたローダの鉛直断面側面図である。
【図２０】解放プレートがアクチュエータアセンブリに再係合するために上昇されるように、手動解放が前方に引き出され且つアクチュエータが前方に駆動されたローダの鉛直断面側面図である。
【図２１】ポンプおよびカセットの機能的構成要素を図解している、本発明の医療用ポンプの概略図である。
【図２２】本発明の前部キャリッジアセンブリの他の実施形態の斜視分解左側面図である。
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【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】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【国際調査報告】
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