(57)【要約】【解決手段】点滴液（ＩＶ）ポンプは、弾性上部膜を有する液体チャンバを含む使い捨て部分と、弾性膜に接するピストンおよび弾性上部膜の上部に設けられた真空チャンバを含む非使い捨て部分と、を含む。外部ポンプを使用して真空チャンバに真空を生成することにより、弾性上部膜は張った状態に保たれる。液体容器および患者の液体ポンプに対する相対高度の変化に起因して上流および下流においてＩＶ液の圧力に変化が生じうるが、ポンプを通じたフローレートはそのような変化に比較的依存しない。【選択図】図２
2013500780.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
点滴液の輸送のためのシステムであって、
前記点滴液の輸送中に前記点滴液と接触する使い捨て部分と、
前記点滴液の輸送中に前記点滴液との接触から分離される非使い捨て部分と、を備え、
前記使い捨て部分は、
開口を有する液体チャンバと、
前記液体チャンバの側面を形成するよう配置されたポンピング膜と、を含み、
前記非使い捨て部分は、前記ポンピング膜に隣接して配置された真空チャンバを含み、
前記真空チャンバは前記点滴液の輸送中に真空を保持するよう構成される、システム。
【請求項２】
前記真空チャンバは密封可能な開口を含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記真空チャンバから空気を除去するための真空源をさらに備える、請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
前記使い捨て部分は、前記非使い捨て部分に気密接続で取り付け可能に構成される、請求項１に記載のシステム。
【請求項５】
前記使い捨て部分および前記非使い捨て部分に対するスクリュウースレッドーアンドーナット機構をさらに備え、前記スクリュウースレッドーアンドーナット機構は気密接続を形成する、請求項１に記載のシステム。
【請求項６】
前記非使い捨て部分はさらに、内向きおよび外向きに動くよう構成されたピストンを含み、
前記真空チャンバは、前記ピストンおよび前記真空チャンバに取り付けられるよう構成された密封膜を含み、
前記密封膜は前記ピストンの動作中に前記真空チャンバにおける真空が維持されるよう設けられる、請求項１に記載のシステム。
【請求項７】
入力バルブを有し、前記開口と液体接続された入口チューブと、
出力バルブを有し、前記開口と液体接続された出口チューブと、をさらに備え、
前記入力バルブは、ピストンが外向きに動いているときに前記液体チャンバの中への液体の通過を可能とし、
前記出力バルブは、ピストンが内向きに動いているときに前記液体チャンバからの液体の通過を可能とする、請求項１に記載のシステム。
【請求項８】
容器から患者側の機器へ液体を輸送する方法であって、
ポンピング側を伴う液体チャンバを提供し、前記液体チャンバは液体が前記液体チャンバに出入りすることを可能とするための開口を有することと、
真空チャンバを提供し、前記真空チャンバは前記液体チャンバと前記ポンピング側を共有し、かつ、前記真空チャンバはさらに密封側を有することと、
前記ポンピング側に接触するピストンを提供することと、
前記真空チャンバの圧力が前記液体チャンバの圧力よりも小さくなるように、前記真空チャンバから少なくともいくらかの空気を除去することと、
前記ピストンを外向きに動かすことで液体を前記液体チャンバに入れることと前記ピストンを内向きに押すことで液体を前記液体チャンバから出すこととを繰り返すことにより、前記液体チャンバを通じて液体をポンピングすることと、を含む方法。
【請求項９】
前記除去することは、前記真空チャンバの圧力を、前記液体チャンバと前記容器との予想される高度差に応じた値まで低減することを含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記除去することは、前記真空チャンバに真空を生成することを含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１１】
前記除去することは、前記真空チャンバの圧力を、前記液体チャンバと前記患者側の機器との予想される高度差に応じた値まで低減することを含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１２】
前記ピストンが外向きに動くとき、前記容器から前記液体チャンバへの液体の通過を可能とするよう構成された入口バルブを提供することと、
前記ピストンが内向きに動くとき、前記液体チャンバから前記患者側の機器への液体の通過を可能とするよう構成された出口バルブを提供することと、をさらに含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１３】
液体チャンバと、
前記液体チャンバと入口チューブとを制御可能に結合させる入口バルブと、
前記液体チャンバと出口チューブとを制御可能に結合させる出口バルブと、
前記液体チャンバの少なくとも一部を画定するポンピング膜と、
前記ポンピング膜との間に真空チャンバを形成するよう配置された密封膜と、
前記ポンピング膜に接して配置され、前記密封膜と結合されたピストンと、を備え、
前記ピストンは、前記ポンピング膜に対して往復運動することにより前記液体チャンバを拡大縮小し、それによって液体を前記液体チャンバに出入りさせるよう構成され、
前記密封膜は前記ピストンと共に動き、前記真空チャンバの低減された圧力を維持する、輸液装置。
【請求項１４】
前記入力バルブおよび前記出力バルブは、液体が前記液体チャンバに同時に出入りすることを防止するよう構成される、請求項１３に記載の輸液装置。
【請求項１５】
前記入力バルブは、前記ピストンが外向きに引かれるときに前記液体チャンバに液体が入ることを可能とするよう構成され、
前記出力バルブは、前記ピストンが内向きに押されているときに前記液体チャンバから液体が出ることを可能とするよう構成される、請求項１３に記載の輸液装置。
【請求項１６】
前記真空チャンバはさらに、空気を引いて前記真空チャンバに真空を生成するための密封可能な開口を含む、請求項１３に記載の輸液装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は主に輸液システムに関し、特に点滴液輸送システムにおいてフローレートを正確に維持する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
点滴液（ＩＶ）輸送ポンプは、患者に液体を輸送するかまたは患者の体から液体を引き出すために使用される。液体の輸送は重力および／またはポンプを使用することによって達成される。典型的なポンプベースのＩＶ輸液システムは、入力チューブを介して液体容器と接続されると共に出力チューブを介して患者と接続されるポンプを含む。通常の輸液動作では、ポンプは容器から患者へ所定のフローレートで液体を移動させる。フローレートは医療専門家によって制御されてもよい。あるアプリケーションでは、輸液システムが医療専門家によって設定されたフローレートを厳格に守ることが要求される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
現在市販されているあるＩＶ液ポンプについての実際の輸液レートは、上流および下流の液体圧力の変化に敏感である。そのような変化は、容器または患者に対するポンプの相対高度が変化するとき生じる。さらに、出力側に設けられた小径のＩＶチューブおよびフィルタのため、高い出力圧力が生じうる。例えば米国特許出願公開第２００９／００３５１５２号に開示されるように、ある輸液ポンプは、フローレートを制御するために、輸送される液体に液体接続された膜の弾性を使用する。そのような輸液ポンプでは、負の上流（入口チューブ）圧力または負の下流（出口チューブ）圧力が発生すると、ポンピング機構と共に使用される使い捨て液体チャンバの柔軟膜は部分的にまたは完全に潰れうる。この問題を軽減するために、使い捨て液体チャンバの膜の影響を受けるセクションは、従来では、シリコンなどの弾力のある弾性材料により形成されていた。これにより、そのセクションは負の（逆の）圧力に対して自ら膨らむことができる。他の方法は、マグネットや他の物理的デバイスを使用して使い捨て液体チャンバにピストンまたはポンプを取り付けることを含んでもよい。この場合、ポンプはチャンバを引いたり押したりすることによってポンピング活動を行うことができる。そのような方法では多くの場合、押すことから引くことへの遷移を一様で連続的な態様で達成することは困難でありうるので、フローレートの正確さに悪影響がおよぼされううる。
【０００４】
上流および下流の液体圧力によらずに、比較的一定の輸液レートを示す輸液システムが必要とされる。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
このおよび他の必要性は、真空チャンバが液体チャンバの隣に配置される液体ポンプのデザインを提供する本開示に沿った実施の形態によって満たされる。
【０００６】
前述の必要性および他の必要性は、真空チャンバに開口を提供する本発明の実施の形態によっても満たされる。この開口から空気を除去することができ、それにより真空チャンバに少なくとも部分的な真空を生成できる。
【０００７】
前述の必要性および他の必要性は、ピストンを用いて液体容器の弾性膜を押すことにより液体をポンプする方法を提供する本発明の他の実施の形態によっても満たされる。真空チャンバはピストンに対して弾性膜を張った状態に保ち、液体チャンバ内の液体圧力によらずに弾性膜が張った状態に維持されることを確かなものとする。
【０００８】
ある例示的な態様によると、点滴液の輸送のためのシステムが開示される。このシステムは、点滴液の輸送中に点滴液と接触する使い捨て部分と、点滴液の輸送中に点滴液との接触から分離される非使い捨て部分と、を備える。使い捨て部分は、開口を有する液体チャンバと、液体チャンバの側面を形成するよう配置されたポンピング膜と、を含む。非使い捨て部分は、ポンピング膜に隣接して配置された真空チャンバを含む。真空チャンバは点滴液の輸送中に真空を保持するよう構成される。
【０００９】
第２の例示的な態様によると、容器から患者側の機器へ液体を輸送する方法であって、ポンピング側を伴う液体チャンバを提供し、液体チャンバは液体が液体チャンバに出入りすることを可能とするための開口を有することと、真空チャンバを提供し、真空チャンバは液体チャンバとポンピング側を共有し、かつ、真空チャンバはさらに密封側を有することと、ポンピング側に接触するピストンを提供することと、真空チャンバの圧力が液体チャンバの圧力よりも小さくなるように、真空チャンバから少なくともいくらかの空気を除去することと、ピストンを外向きに動かすことで液体を液体チャンバに入れることとピストンを内向きに押すことで液体を液体チャンバから出すこととを繰り返すことにより、液体チャンバを通じて液体をポンピングすることと、を含む方法が開示される。
【００１０】
第３の例示的な態様によると、輸液装置が開示される。この輸液装置は、液体チャンバと、液体チャンバと入口チューブとを制御可能に結合させる入口バルブと、液体チャンバと出口チューブとを制御可能に結合させる出口バルブと、液体チャンバの少なくとも一部を画定するポンピング膜と、ポンピング膜との間に真空チャンバを形成するよう配置された密封膜と、ポンピング膜に接して配置され、密封膜と結合されたピストンと、を備える。ピストンは、ポンピング膜に対して往復運動することにより液体チャンバを拡大縮小し、それによって液体を液体チャンバに出入りさせるよう構成される。密封膜はピストンと共に動き、真空チャンバの低減された圧力を維持する。
【００１１】
本発明の実施の形態の上述のおよび他の特徴、態様および利点は、以下の詳細な説明および添付の図面からより明らかとなるであろう。
【００１２】
添付の図面は本開示に組み入れられ本開示の一部を構成する。添付の図面は本発明の種々の実施の形態および態様を示す。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本開示の実施の形態で使用される輸液システムを示すブロック図である。
【図２】本開示の実施の形態に係る液体ポンプ装置のチャンバ−ポンプアセンブリの断面斜視図である。
【図３】本開示の実施の形態に係る、ピストンが外向きに引かれた状態の図２のチャンバ−ポンプアセンブリの断面図である。
【図４】本開示の実施の形態に係る、ピストンが内向きに押された状態の図２のチャンバ−ポンプアセンブリの断面図である。
【図５】本開示の実施の形態に係る、液体ポンプ装置アセンブリのチャンバ−ポンプアセンブリの部材の分解組立図である。
【図６】本開示の実施の形態に係る流体ポンプ装置を使用すると、フローレートの正確さが改善されることを示すヒストグラムである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本開示の実施の形態は、液体ポンプに対する液体容器や患者の高度変化に起因するフローレートの不正確さに関する課題を指向しそれを解決する。特に、本開示の実施の形態は、液体チャンバの隣に真空チャンバを提供する。これにより、真空チャンバと液体チャンバとの負の圧力差を維持することができる。液体チャンバの液体は、ピストンや圧力バルーンなどのポンピング機構を介してポンプされる。例えば、ピストン機構を使用する場合、真空を維持するために液体チャンバの隣に真空チャンバが設けられてもよく、またピストンヘッドは液体チャンバの側面を押すよう設けられてもよい。本開示の実施の形態は、少なくとも部分的には、真空チャンバに再密封可能なバルブを提供することによってこれを達成する。バルブを使用することで、真空チャンバから空気を除去するのに外部ポンプを使用することができる。空気が除去されると、再密封可能なバルブは気密に閉じられる。真空チャンバから十分な量の空気が除去され、その結果、患者側の機器の高度または容器の高度によらずに、入口チューブおよび出口チューブの圧力は常に真空チャンバの圧力よりも高くなるであろう。ＩＶ液の圧力は相対的に負になることはないので、ポンプ液体チャンバは潰れず輸液のフローレートの正確さは高まるであろう。
【００１５】
図１は、主に本開示の実施の形態に役立つ輸液システム１００を示す。液体容器１０２は液体入口チューブ１１２を介して液体ポンプ１０４と接続される。次に液体ポンプ１０４は、液体出口チューブ１１４を介して患者または患者側の機器１０６と接続される。液体容器１０２を患者１０６に対してより高い高度に保持し、液体ポンプ１０４を垂直方向で容器１０２と患者１０６との間に配置する場合が多い。したがって、容器１０２と液体ポンプ１０４との高度差１０８は多くの場合正であり、その結果、入口チューブ１１２における上流液体圧力は周囲の圧力（大気圧）よりも高くなる。同様に、液体ポンプ１０４の患者１０６に対する高度差１１０は多くの場合より高い。したがって、出口チューブ１１４の液体は多くの場合周囲の圧力よりも低い液体圧力を有するであろう。図示の構成では、患者が液体ポンプ１０４よりも低い高度のところにいるので、液体ポンプ１０４は、液体ポンプ１０４が制御された態様で液体を出す前に液体が患者に流れ落ち（吸われ）ないことを確かなものとするために、液体ポンプ１０４において液体を押しとどめなければならない。
【００１６】
例えば患者が運ばれているときなどのＩＶ液の投与中のある状況において、医療スタッフが正の高度差１０８および１１０を維持できない可能性がある。患者および輸液システムの可動性に起因して、高度差１０８および１１０は負となるかまたは時間と共に変化を続ける可能性がある。以下で詳述される通り、本開示の液体ポンプの実施の形態は、高度差１０８および１１０の値の広い範囲の下で、正確なフローレートを維持する。
【００１７】
図２は、本開示に係る液体ポンプ２００の実施の形態のチャンバ−ポンプアセンブリの断面図である。断面はアセンブリの中央線を通じて得られたものであり、少し上から下方を見たときのものである。ピストンアセンブリ２０２はピストンシャフト２０１とピストンヘッド２０３とを有する。ピストンアセンブリ２０２は液体ポンプ２００の上部ケース２１８に嵌められる。その結果、ピストンヘッド２０３は液体チャンバ２０８のポンピング膜２０６を押すことができる。液体チャンバ２０８のピストンアセンブリ２０２から遠い側において、下部ケース２２０に開口２１０が設けられる。これにより、ピストンヘッド２０３が矢印２０５の向きで外向き引かれているとき、液体を液体チャンバ２０８に入れることができ（矢印２１４）、ピストンヘッド２０３が矢印２０７の向きで内向きに押されているとき、液体を液体チャンバ２０８から出す（矢印２１６）ことができる。ピストンヘッド２０３の上端２０９には密封膜２０４が設けられ、ピストンヘッド２０３との気密接続が形成される。ピストンヘッド２０３は気密膜２０４を通して延び、ポンピング膜２０６を押す。ポンピング膜２０６は、ピストンの動きに合わせて前後に動くのに十分な程度の柔軟性を有する。密封膜２０４とポンピング膜２０６との間に形成される真空チャンバ２２４は、ケース２２２によって囲まれる。
【００１８】
ある実施の形態では、ケース２２２はプラスチックなどの硬くて非弾性的な材料により形成される。ケース２２２は、開口２１２を除いて真空チャンバ２２４を気密にするよう設計される。開口２１２は、外部の吸引ポンプ（不図示）を使用してチャンバ２２４から空気を除去するためのものである。空気を除去した後、真空チャンバ２２４を気密にするためにユーザは開口２１２を密封することができる。ある構成では、ポンピング膜２０６は柔軟性はあるが伸縮自在ではない材料から形成されてもよい。高い引っ張り強度を有しかつ比較的非弾性的なポリウレタン膜は、広範囲の圧力変化に耐えることによって液体チャンバの体積を維持し、それによって液体圧力値の範囲に亘ってフローレートの正確さを維持できる点で有利である。ある構成では、ポンピング膜２０６は、真空チャンバケース２２２と下部ケース２２０との間の領域に延びていてもよい。また、ポンピング膜２０６が露出している場合は、外部プローブ（不図示）によって液体チャンバの圧力を測定することができるので有利である。
【００１９】
図３は、ピストンヘッド２０３がそのストロークの上限まで外向きに引かれた状態の、液体ポンプ２００の透視図３００を示す。ピストンヘッド２０３が引き出された状態では、液体チャンバ２０８の体積は最大である。外部の電気機械機構（不図示）は、容器側に設けられた入力バルブ２３０を開け、液体の通過を可能とする。外部の電気機械機構は、患者側に設けられた出力バルブ２３２を閉じ、出口チューブ１１４への液体の流れが生じ得ないようにする。入力バルブ２３０が開いた状態では、液体は容器から流れ込むことができる（矢印２１４）。密封膜２０４はピストンヘッド２０３と共に後退する。真空チャンバ２２４は密封膜２０４とポンピング膜２０６とを分離する。上述のように、液体ポンプ２００のポンピング動作中、開口２１２は密封される。これにより、真空チャンバ２２４の真空が保たれる。チャンバ２２４は真空であるから、ポンピング膜２０６の液体側の圧力は、ポンピング膜２０６のもう一方の側（真空チャンバ側）よりも高くなる。したがって、入口チューブ１１２の液体圧力と周囲の圧力との差（これは容器１０２の高度１０８の関数である）によらずに、真空チャンバ２２４が真空とされることにより、ピストンヘッド２０３がそのストロークの上限まで動かされたときに液体チャンバ２０８に実質的に同じ量の液体が引き入れられることが確かなものとされるであろう。各ストロークにおいて引き入れられる液体の体積は、容器１０２の高度によらず、ピストンアセンブリ２０２の排水量と等しくなるであろう。
【００２０】
図４は、ピストンヘッド２０３がそのストロークの下限にある状態の、液体ポンプアセンブリ２００の断面図である。ピストンヘッド２０３がそのストロークの下限にあるとき、密封膜２０４は液体チャンバ２０８に向けて引き伸ばされうる。ポンピング膜２０６はピストンヘッド２０３によって下向きに押される。その結果、液体チャンバ２０８の体積が低減される。外部の電気機械機構は、入力バルブ２３０を閉じ、出力バルブ２３２を開ける。液体チャンバ２０８に含まれる液体は開口２１０から排出され、患者に向かう（矢印２１６）。出力バルブ２３２は液体が液体チャンバ２０８から流れ出すことができるよう動作し、入力バルブ２３０は液体が入口チューブ１１２からチャンバ２０８の中へ流れ込むのを止めるよう動作する。ポンピング動作中、真空開口２１２は密封されたままなので、チャンバ２２４は依然として真空である。ポンピング膜２０６の外側のチャンバ２２４における真空のため、液体チャンバ２０８の液体と真空チャンバとの圧力差は正となるであろう。その結果、ピストンヘッド２０３の下向きの運動によって液体チャンバ２０８から排出される液体の量は、液体ポンプ２００と患者１０６との高度差に実質的に依存しないであろう。一回のストロークで出口チューブ１１４に排出される液体の量は、ピストンアセンブリ２０２の排水量と等しくなるであろう。
【００２１】
バルブ２３０および２３２は、開口２１０を通じて液体が１方向に流れるのを助けるよう設計される。例えば、ある実施の形態では、バルブ２３０、２３２は、流入位置および流出位置を含む２つの位置で動作するよう構成されてもよい。ある実施の形態では、バルブ２３０、２３２は動作的に閉じ位置を含んでもよい。バルブ２３０、２３２のそれぞれは、閉じ位置にある場合、液体が入口チューブ１１２、出口チューブ１１４に流入することもそこから流出することも許可しない。ピストンヘッド２０３が外向きに動き始め、液体チャンバ２０８に吸引圧力が生じると、入力バルブ２３０は流入位置に動いてもよい。この流入位置では、入力バルブ２３０は、液体が入口チューブ１１２から液体チャンバ２０８の中へ流れることを可能とする。出力バルブ２３２もまた流入位置に動いてもよい。流入位置では、出力バルブ２３２は、液体が液体チャンバ２０８から流れ出て出口チューブ１１４に入ることを妨げる。ピストンヘッド２０３が内向きに動き、液体チャンバ２０８に排出圧力が生じると、出力バルブ２３２は流出位置に動いてもよい。この流出位置では、出力バルブ２３２は、液体が液体チャンバ２０８から出口チューブ１１４の中へ排出されることを可能とする。流出位置では、入力バルブ２３０は、入口チューブ１１２からの液体が液体チャンバ２０８に入ることを妨げる。
【００２２】
ある実施の形態では、真空チャンバ２２４から空気を除去した結果、真空チャンバ２２４に部分的な真空（完全な真空ではない）が生成されるだけの場合がある。上述の通り、液体チャンバ２０８の液体と真空チャンバ２２４との圧力差が正である限り、比較的一定のフローレートが維持されうる。したがって、ある実施の形態では、ユーザは、高度差１０８および１１０の予想される運用値に基づいて、そのような圧力差が存在することを確かなものとするのに丁度十分な量の空気を、真空チャンバ２２４から除去してもよい。
【００２３】
図５は、本開示のある実施の形態に係る、液体ポンプ２００の種々の部材の分解組立図である。真空チャンバ２２２は中空であり、開口２１２（不図示）を備える。上側において、真空チャンバ２２４のケースには弾性膜２０４が取り付けられる。ピストンアセンブリ２０２は、ピストンシャフト２０１が密封膜２０４を通過し、ピストンヘッド２０３がポンピング膜２０６を押すことができるように、配置される。上部アセンブリはケース２１８によってその位置に保持される。底側では、真空チャンバケース２２２にはポンピング膜２０６が取り付けられ、ポンピング膜２０６はフィッティング２２０によってその場所に保持される。これらの種々の部材を組み立てるために必要な留め具は図では省略されている。
【００２４】
本開示に沿った輸液システムのある実施の形態では、輸液システムは使い捨て部分と非使い捨て部分とを含む。輸液システムを使用する患者および医療施術者の安全のために、輸液システムの使用中に液体に接触することとなる輸液システムの全ての部分は一回の使用の後に廃棄されてもよい。図１から５を参照すると、使い捨て部分は、フィッティング２２０、ポンピング膜２０６、開口２１０およびバルブ２３０、２３２を含んでもよい。これらの部分は使い捨てなので、ある実施の形態では、これらの部分は比較的耐久性の低い材料から形成されてもよい。
【００２５】
本開示に沿った輸液アセンブリの実施の形態の非使い捨て部分は、液体と接触しない部分を含んでもよい。例えば、非使い捨て部分は、真空チャンバケース２２２、密封膜２０４、ピストンアセンブリ２０１および上部アセンブリケース２１８を含んでもよい。密封膜２０４およびポンピング膜２０６は真空チャンバ２２４の側面を形成するよう取り付けられる一方、それらの膜２０４および２０６は互いに液体接続されていないことは注意されるべきである。非使い捨て部分２２２、２０４、２０１および２１８は、複数回の輸液で使用されるであろう。したがって、ある実施の形態では、これらの部分はより長期間の使用に耐えるようかつより高精度に製造されてもよいし、または、より耐久性に優れる材料により製造されてもよい。これは、ピストンアセンブリ２０１の排水量の変化や真空チャンバ２２４の気密性の変化などの損耗関連のエラーを低減することによって、フローレートの正確さを高く維持することに有利に寄与する。
【００２６】
ある実施の形態では、液体ポンプの使い捨て部材および非使い捨て部材は固定機構を使用して互いに取り付け可能であってもよい。固定機構により、実質的に気密な接続が実現される。これは周知の技術を使用して実現されうる。そのような周知の技術は、シールリングおよび留め具を使用することや、スクリュウースレッドーアンドーナットデザインを使用することを含むがそれらに限定されない。スクリュウースレッドーアンドーナットデザインでは、気密接続を作るために、ひとつの部材が他の部材に（例えば、部材２０６が部材２０２に）ネジ止めされる。
【００２７】
図６は、本開示に沿ったプロトタイプの液体ポンプの実施の形態を使用して行われた測定に基づく、フローレートの正確さの改善を示すヒストグラム７００である。フローレートの正確さについての２組の測定が行われた。一方の組は市販の「膜を押す」タイプの液体ポンプを使用して測定され、他方の組はプロトタイプの実施の形態を使用して測定された。各ポンプからのフローレートについて、上流側の圧力を−０．７ｐｓｉから＋１ｐｓｉの間で変化させ、かつ、下流側の圧力を−２ｐｓｉから＋６ｐｓｉの間で変化させることにより、全部で３６の測定を行った。容器および模擬患者の液体ポンプに対する相対高度を変化させることによりそのような圧力変化が得られた。Ｘ軸７０２は、意図された（または公称の）フローレートからの差を百分率で示す。Ｙ軸７０４は、公称レートからの所与の百分率差が得られた実際のフローレート測定の数を示す。灰色のバー（例えば、７０６）はプロトタイプについての測定を示す。影が付けられていないバー（例えば、７０８）は市販のポンプについての測定を示す。プロトタイプについて、最も発生頻度の高い測定は平均からの変化がゼロパーセントの周囲であった。プロトタイプの全ての測定は、平均のおよそ−６％から１％の間にあった。これに対して、市販ポンプについての最も頻度の高い測定は−２％であり、フローレートのエラーは平均フローレートのおよそ−１３％から＋６％の間にあった。これらの結果は以下のように解釈されうる。すなわち、輸液システムにおいて入口側または出口側の液体圧力が変化する場合、テストされた市販のポンプについてのフローレートの変化は約２０％であるのに対し、プロトタイプについてのフローレートの変化は約７％しかない。これらの結果は以下のように解釈されうる。すなわち、入口側および出口側の両方での複数の起こりうる圧力変化に亘って測定された場合、プロトタイプのフローレートの最大値と最小値との間の変化量は、市販の液体ポンプのフローレートの最大値と最小値との間の変化量の約３分の１である。
【００２８】
図６で提示される結果は、本開示に係るポンプデザインのフローレートについての有利性を強調する。当業者は、真空チャンバから空気を除去すると、ポンプの使い捨て側の膜が膨らむことを理解するであろう。この真空は、ＩＶ液に生じうる予測可能な上流または下流の圧力よりも一般に小さくなるであろう圧力を生成する。したがって、真空チャンバに対する全てのＩＶ圧力は、レベルが変化しても正として現れるであろう。液体チャンバの弾性膜の液体側の液体圧力は弾性膜の非液体側よりも常に大きくなるので、液体チャンバの弾性膜は潰れず、フローレートの高度な正確さが維持されうる。
【００２９】
本開示の実施の形態が詳細に説明されたが、その説明は例示のみを目的としており、限定を目的とするものとみなされるべきではないこと、および本開示の範囲は添付の請求の範囲の語句によってのみ限定されることは明確に理解されるべきである。
【図１】
2013500780.tif 000003
【図２】
2013500780.tif 000004
【図３】
2013500780.tif 000005
【図４】
2013500780.tif 000006
【図５】
2013500780.tif 000007
【図６】
2013500780.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】平成23年3月1日(2011.3.1)
【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】
点滴液の輸送のためのシステムであって、
前記点滴液の輸送中に前記点滴液と接触する使い捨て部分と、
前記点滴液の輸送中に前記点滴液との接触から分離される非使い捨て部分と、を備え、
前記使い捨て部分は、
開口を有する液体チャンバと、
前記液体チャンバの側面を形成するよう配置されたポンピング膜と、を含み、
前記非使い捨て部分は、
ケース内に存在し、弾性的な前記ポンピング膜に対して内向きおよび外向きに動くよう構成されたピストンと、
前記ピストンに取り付けられた弾性的な密封膜と、
前記ポンピング膜、前記密封膜、前記ピストンおよび前記ケースの間の領域によって定義される真空チャンバと、を含み、
前記真空チャンバは前記点滴液の輸送中に真空を保持するよう構成され、
前記密封膜は前記ピストンと共に動き、前記ピストンの動作中に前記真空チャンバの真空を維持する、システム。
【請求項２】
前記真空チャンバは密封可能な開口を含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記真空チャンバから空気を除去するための真空源をさらに備える、請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
前記使い捨て部分は、前記非使い捨て部分に気密接続で取り付け可能に構成される、請求項１に記載のシステム。
【請求項５】
前記使い捨て部分および前記非使い捨て部分に対するスクリュウースレッドーアンドーナット機構をさらに備え、前記スクリュウースレッドーアンドーナット機構は気密接続を形成する、請求項１に記載のシステム。
【請求項６】
入力バルブを有し、前記開口と液体接続された入口チューブと、
出力バルブを有し、前記開口と液体接続された出口チューブと、をさらに備え、
前記入力バルブは、前記ピストンが外向きに動いているときに前記液体チャンバの中への液体の通過を可能とし、
前記出力バルブは、前記ピストンが内向きに動いているときに前記液体チャンバからの液体の通過を可能とする、請求項１に記載のシステム。
【請求項７】
容器から患者側の機器へ液体を輸送する方法であって、
ポンピング側を伴う液体チャンバを提供し、前記液体チャンバは液体が前記液体チャンバに出入りすることを可能とするための開口を有することと、
真空チャンバを提供し、前記真空チャンバは前記液体チャンバと前記ポンピング側を共有し、かつ、前記真空チャンバはさらに弾性的な密封側を有することと、
前記液体チャンバに向いた運動軸を伴うピストンを提供し、前記ピストンは前記ポンピング側に接触し、前記ピストンは前記真空チャンバによって前記ピストンの運動軸に対する横方向において少なくとも部分的に囲まれることと、
前記真空チャンバの圧力が前記液体チャンバの圧力よりも小さくなるように、前記真空チャンバから少なくともいくらかの空気を除去することと、
前記ピストンを外向きに動かすことで液体を前記液体チャンバに入れることと前記ピストンを内向きに押すことで液体を前記液体チャンバから出すこととを繰り返すことにより、前記液体チャンバを通じて液体をポンピングすることと、を含む方法。
【請求項８】
前記除去することは、前記真空チャンバの圧力を、前記液体チャンバと前記容器との予想される高度差に応じた値まで低減することを含む、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記除去することは、前記真空チャンバに真空を生成することを含む、請求項７に記載の方法。
【請求項１０】
前記除去することは、前記真空チャンバの圧力を、前記液体チャンバと前記患者側の機器との予想される高度差に応じた値まで低減することを含む、請求項７に記載の方法。
【請求項１１】
前記ピストンが外向きに動くとき、前記容器から前記液体チャンバへの液体の通過を可能とするよう構成された入口バルブを提供することと、
前記ピストンが内向きに動くとき、前記液体チャンバから前記患者側の機器への液体の通過を可能とするよう構成された出口バルブを提供することと、をさらに含む、請求項７に記載の方法。
【請求項１２】
液体チャンバと、
前記液体チャンバと入口チューブとを制御可能に結合させる入口バルブと、
前記液体チャンバと出口チューブとを制御可能に結合させる出口バルブと、
前記液体チャンバの少なくとも一部を画定するポンピング膜と、
ケース内のピストンであって前記ポンピング膜に接して配置されたピストンと、を備え、
前記ピストンは、前記ポンピング膜に対して往復運動することにより前記液体チャンバを拡大縮小し、それによって液体を前記液体チャンバに出入りさせるよう構成され、
本輸液装置はさらに、真空チャンバを形成するよう配置された密封膜を備え、
前記真空チャンバは、前記ポンピング膜、前記密封膜、前記ピストンおよび前記ケースの間に形成され、
前記密封膜は弾性的であって前記ピストンと共に動き、前記真空チャンバの低減された圧力を維持する、輸液装置。
【請求項１３】
前記入力バルブおよび前記出力バルブは、液体が前記液体チャンバに同時に出入りすることを防止するよう構成される、請求項１２に記載の輸液装置。
【請求項１４】
前記入力バルブは、前記ピストンが外向きに引かれるときに前記液体チャンバに液体が入ることを可能とするよう構成され、
前記出力バルブは、前記ピストンが内向きに押されているときに前記液体チャンバから液体が出ることを可能とするよう構成される、請求項１２に記載の輸液装置。
【請求項１５】
前記真空チャンバはさらに、空気を引いて前記真空チャンバに真空を生成するための密封可能な開口を含む、請求項１２に記載の輸液装置。
【手続補正書】
【提出日】平成23年3月2日(2011.3.2)
【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】
点滴液の輸送のためのシステムであって、
前記点滴液の輸送中に前記点滴液と接触する使い捨て部分と、
前記点滴液の輸送中に前記点滴液との接触から分離される非使い捨て部分と、を備え、
前記使い捨て部分は、
開口を有する液体チャンバと、
前記液体チャンバの側面を形成するよう配置されたポンピング膜と、を含み、
前記非使い捨て部分は、
ケース内に存在し、弾性的な前記ポンピング膜に対して内向きおよび外向きに動くよう構成されたピストンと、
前記ピストンに取り付けられた弾性的な密封膜と、
前記ポンピング膜、前記密封膜、前記ピストンおよび前記ケースの間の領域によって定義される真空チャンバと、を含み、
前記真空チャンバは前記点滴液の輸送中に真空を保持するよう構成され、
前記密封膜は前記ピストンと共に動き、前記ピストンの動作中に前記真空チャンバの真空を維持する、システム。
【請求項２】
前記真空チャンバは密封可能な開口を含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記真空チャンバから空気を除去するための真空源をさらに備える、請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
前記使い捨て部分は、前記非使い捨て部分に気密接続で取り付け可能に構成される、請求項１に記載のシステム。
【請求項５】
前記使い捨て部分および前記非使い捨て部分に対するスクリュウースレッドーアンドーナット機構をさらに備え、前記スクリュウースレッドーアンドーナット機構は気密接続を形成する、請求項１に記載のシステム。
【請求項６】
入力バルブを有し、前記開口と液体接続された入口チューブと、
出力バルブを有し、前記開口と液体接続された出口チューブと、をさらに備え、
前記入力バルブは、前記ピストンが外向きに動いているときに前記液体チャンバの中への液体の通過を可能とし、
前記出力バルブは、前記ピストンが内向きに動いているときに前記液体チャンバからの液体の通過を可能とする、請求項１に記載のシステム。
【請求項７】
容器から患者側の機器へ液体を輸送する方法であって、
ポンピング側を伴う液体チャンバを提供し、前記液体チャンバは液体が前記液体チャンバに出入りすることを可能とするための開口を有することと、
真空チャンバを提供し、前記真空チャンバは前記液体チャンバと前記ポンピング側を共有し、かつ、前記真空チャンバはさらに弾性的な密封側を有することと、
前記液体チャンバに向いた運動軸を伴うピストンを提供し、前記ピストンは前記ポンピング側に接触し、前記ピストンは前記真空チャンバによって前記ピストンの運動軸に対する横方向において少なくとも部分的に囲まれることと、
前記真空チャンバの圧力が前記液体チャンバの圧力よりも小さくなるように、前記真空チャンバから少なくともいくらかの空気を除去することと、
前記ピストンを外向きに動かすことで液体を前記液体チャンバに入れることと前記ピストンを内向きに押すことで液体を前記液体チャンバから出すこととを繰り返すことにより、前記液体チャンバを通じて液体をポンピングすることと、を含む方法。
【請求項８】
前記除去することは、前記真空チャンバの圧力を、前記液体チャンバと前記容器との予想される高度差に応じた値まで低減することを含む、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記除去することは、前記真空チャンバに真空を生成することを含む、請求項７に記載の方法。
【請求項１０】
前記除去することは、前記真空チャンバの圧力を、前記液体チャンバと前記患者側の機器との予想される高度差に応じた値まで低減することを含む、請求項７に記載の方法。
【請求項１１】
前記ピストンが外向きに動くとき、前記容器から前記液体チャンバへの液体の通過を可能とするよう構成された入口バルブを提供することと、
前記ピストンが内向きに動くとき、前記液体チャンバから前記患者側の機器への液体の通過を可能とするよう構成された出口バルブを提供することと、をさらに含む、請求項７に記載の方法。
【請求項１２】
液体チャンバと、
前記液体チャンバと入口チューブとを制御可能に結合させる入口バルブと、
前記液体チャンバと出口チューブとを制御可能に結合させる出口バルブと、
前記液体チャンバの少なくとも一部を画定するポンピング膜と、
ケース内のピストンであって前記ポンピング膜に接して配置されたピストンと、を備え、
前記ピストンは、前記ポンピング膜に対して往復運動することにより前記液体チャンバを拡大縮小し、それによって液体を前記液体チャンバに出入りさせるよう構成され、
本輸液装置はさらに、真空チャンバを形成するよう配置された密封膜を備え、
前記真空チャンバは、前記ポンピング膜、前記密封膜、前記ピストンおよび前記ケースの間に形成され、
前記密封膜は弾性的であって前記ピストンと共に動き、前記真空チャンバの低減された圧力を維持する、輸液装置。
【請求項１３】
前記入力バルブおよび前記出力バルブは、液体が前記液体チャンバに同時に出入りすることを防止するよう構成される、請求項１２に記載の輸液装置。
【請求項１４】
前記入力バルブは、前記ピストンが外向きに引かれるときに前記液体チャンバに液体が入ることを可能とするよう構成され、
前記出力バルブは、前記ピストンが内向きに押されているときに前記液体チャンバから液体が出ることを可能とするよう構成される、請求項１２に記載の輸液装置。
【請求項１５】
前記真空チャンバはさらに、空気を引いて前記真空チャンバに真空を生成するための密封可能な開口を含む、請求項１２に記載の輸液装置。
【国際調査報告】
2013500780.tif 000009
2013500780.tif 000010