(57)【要約】  医療用ポンプは、固定された座部を有するシャシと、流体送達装置を受け入れその移動を制限するための脚部を有するキャリッジとを含む。流体送達装置を座部に係合させるためにキャリッジを開位置と閉位置の間で移動させることを可能にするアクチュエータ組立体が、提供される。ラックおよびピニオンシステムは、カム要素およびばね要素と組み合わせて利用されて、キャリッジを全開位置または全閉位置に促し、外部力が断たれた場合にキャリッジが中間位置に静止することを可能にしない、双安定性のアクチュエータ組立体を提供する。
2014503295.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、
固定された座部をその上に有するシャシと、
シャシに接続され、カセットを受け入れるようにされた開口部を中に有するキャリッジであって、開口部が、キャリッジ内でのカセットの移動を制限する脚部を形成し、キャリッジが、シャシに対して内方向に、キャリッジが固定された座部から離間される開位置からカセットを固定された座部に係合させる閉位置まで移動可能である、キャリッジと、
キャリッジに接続され、カム従動子によって係合されるカム表面を有するカム要素を有するアクチュエータ組立体であって、それにより、カム従動子がカム表面に沿って移動するとき、キャリッジは閉位置と開位置の間を移動する、アクチュエータ組立体とを備える、医療用ポンプ。
【請求項２】
アクチュエータ組立体が、さらに、キャリッジに接続されたラックと、ラックと回転可能に係合するピニオン組立体とを備え、それにより、ピニオン組立体がピボット軸を中心に回転するとき、キャリッジが開位置と閉位置の間で移動される、請求項１に記載の医療用ポンプ。
【請求項３】
ピニオン組立体が、カム要素のカム表面と係合するカム従動子を有し、それにより、カム表面に沿った移動が、キャリッジを開位置と閉位置の間で移動させる、請求項２に記載の医療用ポンプ。
【請求項４】
カム表面が戻り止めを有し、カム従動子が戻り止めを超えて移動したとき、キャリッジは、一方の移動方向において開位置から閉位置に、反対の移動方向において閉位置から開位置に移動する、請求項３に記載の医療用ポンプ。
【請求項５】
カム要素に接続され、カム要素をキャリッジに向かって付勢するばね要素をさらに備える、請求項３に記載の医療用ポンプ。
【請求項６】
ピニオン組立体が、カム従動子を含みピボット軸を中心に回転するＵ字形状の本体を有する、請求項２に記載の医療用ポンプ。
【請求項７】
ピニオン組立体に固定され、ピニオン組立体をピボット軸を中心に回転させるレバーをさらに備える、請求項２に記載の医療用ポンプ。
【請求項８】
カム従動子が、レバー軸受を介してハンドルに回転可能に接続される、請求項１に記載の医療用ポンプ組立体。
【請求項９】
レバー軸受が、径方向の開口部およびスポークを有し、ハンドルが、径方向の開口部を貫通して配設された係合部材を有し、第１の位置では、係合部材はスポークと接触せず、第２の位置では、ハンドルが回転されるとき、係合部材はスポークと係合してレバー軸受およびカム従動子を回転させる、請求項８に記載の医療用ポンプ組立体。
【請求項１０】
レバー軸受が、ばね要素と係合しこれに沿って移動するローラ要素を有する、請求項９に記載の医療用ポンプ組立体。
【請求項１１】
ばね要素が、停止要素と係合する第１の中子要素と、ローラ要素と係合する第２の細長い中子要素とを有する、請求項１０に記載の医療用ポンプ組立体。
【請求項１２】
ハンドルが、カム従動子が回転し始める前に約５度から１０度回転する、請求項８に記載の医療用ポンプ組立体。
【請求項１３】
カセットと共に使用するための医療用ポンプであって、
固定された座部をその上に有するシャシと、
シャシに接続され、カセットを受け入れるようにされた開口部を中に有するキャリッジであって、開口部が、キャリッジ内でのカセットの移動を制限する脚部を形成し、キャリッジが、シャシに対して内方向に、キャリッジが固定された座部から離間される開位置から、カセットを固定された座部に係合させる閉位置まで移動可能である、キャリッジと、
ピニオン組立体によって係合されたラックを備えるアクチュエータ組立体であって、それにより、ピニオン組立体がラックに沿って回転するとき、キャリッジは閉位置と開位置との間を移動する、アクチュエータ組立体とを備える、医療用ポンプ。
【請求項１４】
カセットと共に使用するための医療用ポンプであって、
固定された座部をその上に有するシャシと、
シャシに接続され、カセットを受け入れるようにされた開口部を中に有するキャリッジであって、開口部が、キャリッジ内でのカセットの移動を制限する脚部を形成し、キャリッジが、シャシに対して内方向に、キャリッジが固定された座部から離間される開位置から、カセットを固定された座部に係合させる閉位置まで移動可能である、キャリッジと、
キャリッジに接続された双安定性のアクチュエータ組立体であって、開位置および閉位置におけるキャリッジの移動を制限し、主要キャリッジの外部力によって開始された移動が、外部力が断たれたときに開位置と閉位置の間の中間位置で停止されることを防止する、双安定性のアクチュエータ組立体とを備える、医療用ポンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、参照によってその全体が本明細書に組み込まれる、２０１０年１２月２２日出願の米国特許仮出願第６１／４２６，３４８号明細書の優先権を主張するものである。
【０００２】
本発明は、ポンプカセットまたは他の流体送達システムを医療用ポンプ内に装填し取り外す手段に関する。
【背景技術】
【０００３】
現代の医療的ケアは、流体および／または流体薬剤を患者に送達するために医療用ポンプ装置を使用することを伴うことが多い。医療用ポンプは、患者への流体の制御された送達を可能にし、そのようなポンプは、主に送達速度および投薬量におけるポンプの精度が極めて高いことにより、また柔軟性がありながらも制御された送達スケジュールが可能であることにより、重力流体システムに大きく取ってかわるものになってきた。現代の医療用ポンプのうち、ダイアフラムカセットを組み込むものは、他のタイプのポンプよりも精度高く制御された速度および量を供給するため、好ましいことが多い。
【０００４】
一般的な容積型ポンプシステムは、ポンプ装置ドライバと、それだけに限定されないが、シリンジ、チュービング、チュービングのセクションまたは廃棄可能なカセットを含む流体送達装置とを含む。１人の患者だけに対し、１回だけの流体送達サイクルに使用されるようにされた廃棄可能なカセットは、通常、可撓性のチュービングを通して流体供給容器と流体を受け入れる患者とにそれぞれ接続された入口および出口を有する小型のプラスチクユニットである。カセットは、圧送チャンバを含み、チャンバを通る流体の流れは、プランジャまたは装置ドライバによって制御式に駆動されるプランジャによって制御されている。
【０００５】
カセットポンプを含む多くのポンプに対する要件の１つは、これらが、装填されたときの流体送達装置またはカセットの安定性および適正な位置決めを定めることができることである。カセットの安定性および適正な位置決めは、カセットと相互作用する（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精度高く生み出し、またはポンプに関連付けられた状態を感知するために正確に位置合わせされ位置決めされることを確実にするために極めて重要である。
【０００６】
従来のポンプは、ユーザが手動でカセットを中に押し入れる成形された座部を設けることによってカセットの適正な位置決めを達成することを試みてきた。カセットが成形された座部内に入れられると、保持用スナップ要素が、カセットの外面と係合してカセットを成形された座部内に保持する。
【０００７】
これらの従来のポンプは、ポンプに対するカセットの適正な向きを確実にする物理的要素を、たとえあるとしてもほとんど有していないことが多い。これらは、ポンプに対するカセットの完全な着座を保証するために、作業者による適正な装填に大きく頼っている。加えて、これらは、カセットが実際にポンプに対して正しくおよび／または完全に着座したかどうかを監視するための手段を有さない場合も多い。
【０００８】
他の従来のポンプは、不適切なカセットがローダ内に置かれたときにセンサおよびアラームを利用する自動カセット装填器を提供し、装填器が全開ではないまたは全閉ではない場合を検出することを試みてきた。詳細には、米国特許第７，２５８，５３４号明細書で見られるように、線形アクチュエータを駆動して、カセットを装填し取り外すようにキャリッジを位置決めするために、処理ユニットが利用される。不適正にサイズ設定されたカセットを受け入れないローダを設け、カセットローダが装填のために完全に開かれることを確実にし、ローダが詰まったり、完全に閉じられない場合にアラームを提供する点では効果的であるが、問題は依然として存在する。そのような設計は非常に複雑であり、高価であり、保守問題を増大させており、使用することが難しくなり得る。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】米国特許第７２５８５３４号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明の主な目的は、流体送達装置の明確で安定した適正な位置決めをもたらす手動装填システムを有するコスト効果の高い医療用ポンプを提供することである。
【００１１】
本発明のさらなる目的は、適正な流体送達装置の装填を監視する医療用ポンプを提供することである。
【００１２】
本発明のさらなる目的は、本質的には双安定性であり、それによって、全開または全閉以外のどこかの位置に流体送達装置の装填システムが、静止する、留まるまたは不注意に位置決めされることを防止する流体装置装填システムを備えた医療用ポンプを提供することである。
【００１３】
本発明の別の目的は、流体送達装置をポンプから手動で取り出す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である。
【００１４】
本発明の別の目的は、複雑性およびパワー要件を低減したカセット装填システムを備えた医療用ポンプを提供することである。
【００１５】
これらのおよび他の目的は、当業者には明らかであろう。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
医療用ポンプは、固定された座部を有するシャシと、それだけに限定されないが、カセット、シリンジおよび／またはチュービングを含む流体送達装置を受け入れ、その移動を制限するための脚部を有するキャリッジとを含む。アクチュエータ組立体は、キャリッジを開位置と閉位置の間で移動させてカセットまたは流体送達装置を座部に係合させる。座部は、閉位置において、キャリッジおよび流体送達装置の両方の位置を確立する。
【００１７】
アクチュエータ組立体は、キャリッジに接続され、ピニオン組立体のＵ字形状本体をハンドルまたはレバーまたは別の形のものによって手動でピボット軸を中心に回転させることによって作動され得る、ラックおよびピニオン組立体を含む。ピボット軸を中心とするピニオン組立体の回転は、Ｕ字形状本体上のカム従動子を、シャシに装着されたカム要素のカム表面に沿って移動させる。カム表面は、その上の不安定性の隆起した戻り止め、頂点または地点によって、第１の（上側のまたは閉じる）カム表面および第２の（下側のまたは開く）カム表面に分離される。したがって、キャリッジは、全開位置または全閉位置に双安定的に促される。カム要素の表面プロファイルは、外部力が断たれまたは抑えられたとき、全開または全閉以外のどこかの位置でキャリッジを静止させることを防止する。１つまたは複数のばね要素は、所望のキャリッジ閉鎖力および開放力の特性ならびにハンドルまたはレバーにおける力／トルク要件を得るために、ピニオン組立体のカム要素またはカム従動子をシャシに相互接続することができる。１つの実施形態では、ユーザは、外部からアクセス可能なハンドルを用いてピニオン組立体を手動で回転させてキャリッジを開閉することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】医療用ポンプの斜視図である。
【図２】カセットの斜視図である。
【図３】医療用ポンプの切断された側面図である。
【図４】医療用ポンプ用の装填器アクチュエータ組立体の構造を示す、分解された組み立て図である。
【図５Ａ】医療用ポンプ用のシャシ側板の前部斜視図である。
【図５Ｂ】図５Ａからのシャシ側板の後部斜視図である。
【図５Ｃ】医療用ポンプ用の別のシャシ側板の前部斜視図である。
【図５Ｄ】図５Ｃからのシャシ側板の後部斜視図である。
【図６】図４からの医療用ポンプ用のアクチュエータ組立体のピニオン組立体の分解された組み立て図である。
【図７】医療用ポンプのアクチュエータ組立体用のカム要素の斜視図である。
【図７Ａ】医療用ポンプの双安定性アクチュエータ組立体のカム要素の側面図である。
【図７Ｂ】医療用ポンプの双安定性アクチュエータ組立体のカム要素の側面図である。
【図７Ｃ】医療用ポンプの双安定性アクチュエータ組立体のカム要素の側面図である。
【図８】アクチュエータ組立体が、ポンプシャシ上の座部に押し付けて閉位置に位置決めされたドアおよびキャリッジをその上に有する、医療用ポンプの切断された平面図である。
【図９】アクチュエータ組立体が、ポンプシャシ上の座部から外向きに離間された開位置に位置決めされたドアおよびキャリッジをその上に有する以外は、図８に類似する医療用ポンプの側部切断された平面図である。
【図１０】ばね要素の代替的な実施形態を備え、アクチュエータ組立体が、ポンプシャシ上の座部に押し付けて閉位置に位置決めされたドアおよびキャリッジをその上に有する、医療用ポンプの側部切断された平面図である。
【図１１】アクチュエータ組立体が、ポンプシャシ上の座部から外方向に離間された開位置に位置決めされたドアおよびキャリッジをその上に有する以外は、図１０に類似する医療用ポンプの側部の切断平面図である。
【図１２】ばね要素の別の代替的実施形態を備え、アクチュエータ組立体が、ポンプシャシ上の座部に押し付けて閉位置に位置決めされたドアおよびキャリッジをその上に有する、医療用ポンプの側部の切断平面図である。
【図１３】図１２の医療用ポンプのアクチュエータ組立体の後部分の斜視図である。
【図１４】第２のばね要素を使用して、全開位置または全閉位置ではないどこかに組立体を留める機会をさらに少なくする、医療用ポンプ用のローダアクチュエータ組立体の別の実施形態の側部切断された平面図である。
【図１５】ローダアクチュエータ組立体の代替的実施形態の構造を示す分解された組み立て図である。
【図１６】閉位置にあるローダアクチュエータ組立体の代替的実施形態の構造を示す分解された組み立て図である。
【図１７】閉位置にあるローダアクチュエータ組立体の代替的実施形態のハンドルの側部切断図である。
【図１８】ローダアクチュエータ組立体の代替的実施形態の側部の切断平面図である。
【図１９】開位置にあるローダアクチュエータ組立体の代替的実施形態のハンドルの側部切断図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
図１を参照すれば、スクリーン１４を収容するハウジング１２と、ハウジング１２に取り付けられた注入器機構１６とを有する医療用ポンプ１０が、示されている。注入器機構１６は、注入カバー１８と、それだけに限定されないが、カセット、シリンジおよび／またはチュービングを含む流体送達装置用のローダ２０とを含む。
【００２０】
図２を参照すれば、本発明と共に使用するのに適した、カセット２２などの１つの流体送達装置が示されている。カセット２２は、主要本体２８内に形成された入口２４および出口２６を含む。出口２６に取り付けられるのは、出口２６に接続されたチュービング（図示せず）が、外部センサ（図示せず）に対して適正位置に維持されることを確実にするためのチューブ支持要素３０である。
【００２１】
エラストマー膜３２は、主要本体２８の内面４０上の入口２４と出口２６の間に位置づけられる圧送室３８を覆って延びるダイアフラムを形成する。
【００２２】
作動においては、流体は、入口２４を通って入り、圧力下で出口２６を通って強制排出される。流体は、ポンプ１０が流体を放出するために圧送室３８を変位させるときに出口２６に送達される。取り込み行程中、ポンプ１０は、圧送室３８を解放し、流体は、次いで、入口２４を通って圧送室３８内に引き入れられる。圧送行程では、ポンプ１０は、圧送室内に含まれた流体を出口２６を通って強制排出させるために、圧送室３８を変位させる。したがって、流体は、連続流ではなく一続きの離間されたパルスでカセット２２から流れる。流体は、事前に設定された速度で、事前に決められた方法で、また特定の事前選択された時間の間または全投薬量で患者に送達される。
【００２３】
流れ停止部４２は、主要本体２８内でスイッチとして形成され、内面４０から突起する。この突起は、カセット２２を位置合わせし、カセット２２の向きを監視するために使用され得る内面４０の不定形部分を形成する。流れ停止部４２は、カセットがポンプ１０内に設置されないときに流体の流れに対してカセット２２を閉じかつ開くための手動スイッチをもたらす。カセット２２が、ポンプ１０内に適正に装填され、着座し、または設置されると、ポンプは、流れ停止部４２の位置決め、したがってカセット２２を流れる流体の送達を従来の方法で制御する。
【００２４】
図３から図１３に最適に示されるように、ローダ２０は、アクチュエータ組立体４４の構成要素を支持するシャシ４６を含むアクチュエータ組立体４４を有する。シャシ４６は、図４に最適に見られ、主要本体４８および側部シャシ部材の対４７、７９を備える。側部シャシ部材４７、７９の各々は、軸受５０と、対合構成要素の形状に応じてピボットピン５３またはピボットピン５３を受け入れるピボットレセプタクル５２（図３および図５Ｂ）になり得るピボット部材５１と、任意選択で固定具５４とを含む。
【００２５】
アクチュエータ組立体４４は、加えて、シャシ４６に接続されたキャリッジ５６を有し、カセット２２を受け入れるようにされた開口部をキャリッジ５６内に有する。開口部は、キャリッジ５６内のカセットの移動を制限する脚部を形成する。その全体が本明細書に組み込まれる米国特許第７，２５８，５３４号明細書は、キャリッジ５６、カセット受け入れ開口部および脚部をより詳細に、また、どのようにして横板５５がキャリッジ５６および摺動板を取り囲みこれらに接続されるかについて記載しており、またどのようにしてカセット２２がキャリッジ５６内に装填されるかを説明している。そこで開示されているように、キャリッジ５６は、シャシ４６に対して、キャリッジ５６がシャシ４６上の固定された座部４３から離間される開位置から、カセット２２を固定された座部４３に係合させる閉位置へと内方向に移動可能である。シャシ４６上の固定された座部４３は、シャシ４６の前部に位置づけられる垂直な基部表面から水平に外方向に延びる１つまたは複数の指要素４５によって形成される。
【００２６】
作動においては、カセット２２は、ローダ２０が開位置にあるときに前部キャリッジ組立体の上部開口部内に挿入される。挿入時、カセット２２は、キャリッジ５６内で摺動し、所定位置にゆるく固定され、キャリッジ上に脚部によって支持される。キャリッジ５６は、開位置からシャシ４６に対して水平に内方向に、カセット２２を固定された座部４３に係合させる閉位置へと移動可能である。
【００２７】
本発明の１つの実施形態では、アクチュエータ組立体４４は、キャリッジ５６に接続されたラック要素５７を含む。ラック要素５７は、複数の歯５８を有し、任意選択で、シャシ４６に対するキャリッジ５６の位置を示すために歯５８に関連付けられた表記印を含むことができる。
【００２８】
図４で最適に理解されるように、ラック要素５７の歯５８は、シャシ４６をまたぐ単一のＵ字形状装着ブラケット５９上に形成されまたは設けられてよい。あるいは、歯５８は、キャリッジ５６に接続された一方の端部と、キャリッジ５６から外方にシャシ４６に向かってほぼ内方向に突出する反対側の端部とを有する、離間されて置かれた個々のほぼ直立の装着ブラケットの対５９Ａ、５９Ｂの１つまたは複数の装着ブラケット上に形成されまたは設けられてもよい。ブラケット５９、５９Ａ、５９Ｂは、シャシ４６に装着され、それによってキャリッジ５６をシャシ４６に対して内方向および外方向に移動させる。多くのキャリッジの移動通路または軌道が、本発明から逸脱することなく可能であるが、１つの実施形態では、装着ブラケット５９、５９Ａ、５９Ｂの位置決めは、少なくとも水平に、より好ましくは線形にキャリッジ５６を移動させるように設計される。
【００２９】
１つの実施形態では、装着ブラケット５９、５９Ａ、５９Ｂは、側部シャシ部材４７、４９と、側部シャシ部材４７、４９に装着し軸受５０を含む、軸受板６１、６３との間を延びる。そのような実施形態では、ブラケット５９、５９Ａ、５９Ｂは、開口部３５を間に画定しキャリッジに接続された中央部分から延びる、上側アーム３４および下側アーム３６を有する。開口部３５は、シャシ４６に対するキャリッジ５６の移動の所定の予期されたまたは所望の範囲を可能にする隙間をもたらすようにサイズ設定され成形される。別個の軸受板６１、６３ならびにシャシ４６および側部シャシ部材４７、４９の後部の隙間は、キャリッジ５６が所定位置に置かれ、シャシ４６上の固定された座部と係合状態にされた後でアクチュエータ組立体４４のほとんどを組み立てることを可能にする。１つの実施形態では、ガイド部材６５、６７が、側部シャシ部材４７、４９または軸受板６１、６３の１つまたは複数上に装着または形成され、装着ブラケット５９、５９Ａ、５９Ｂを、シャシ４６に対するそれらの移動中に誘導する。下側ガイド部材６７の使用はまた、移動可能なブラケット５９、５９Ａ、５９Ｂがその上を摺動することができる支持表面ももたらす。
【００３０】
アクチュエータ組立体４４は、加えて、図４および図６に最適に見られるピニオン組立体６２を含む。ピニオン組立体６２は、シャシ４６に対するピニオン組立体６２の回転移動をもたらすためにシャシに接続された軸受５０内に受け入れられるピボット部材６６Ａ、６６Ｂを備えるピボット要素６６を有するほぼＵ字形状本体６４を含む。ピニオン組立体６２はまた、キャリッジ５６の歯５８と噛み合う複数の歯６８も有し、それにより、ピニオン組立体６２の歯６８がシャシ４６の歯５８に沿って移動するとき、Ｕ字形状本体６４はピボット軸７０を中心に枢動する。少なくとも１つのピボット部材６６Ａは、作動されたときにピボット軸７０を中心にＵ字形状本体６４を回転させる。ピニオン組立体６２は、加えてカム従動子７２を含み、このカム従動子７２は、１つの実施形態ではピン７４に取り付けられてよく、また、１つまたは複数のローラ軸受７６、および任意選択で、ローラ軸受７６上に装着されまたはそれらの間に挟まれてさらなる摩擦をもたらしカム従動子７２の静止摩擦を改善する、１つまたは複数のＯリングを含む。別の実施形態では、ピニオン組立体６２は、単一の一体型本体としてダイカスト鋳造され、この場合Ｕ字形状本体６４はカム従動子７２を含む。
【００３１】
アクチュエータ組立体４４は、加えて、図７に最適に示されるようなカム要素８０を備える。カム要素８０は、ピボット部材５１によってシャシ４６の側部シャシ部材４７、４９の１つまたは複数に枢動式に取り付けられる。図３および図４に示される実施形態では、ピボットピン５３は、ピボットレセプタクル５２を取り抜け、カム要素８０上の開口部８２を通り抜けて延びる。図７Ａから図７Ｃそれぞれによって示されるように、開口部８２は、僅かに高いまたは低い場所に形成されて、カム要素８０の回転ピボット点、それによってピボット点と戻り止め９０の間の距離を図示するように変更することができる。アクチュエータ組立体４４の構成要素の公差の積み重なりまたは合計は、その個々の公差によって決定されるためにかなり変化し得るため、所望の開放力および閉鎖力が、他の構成要素によって引き起こされる変動にも関わらず一貫して得られることを確実にするために、選択的な組み立て方法が（最終組み立てにおいて最も適切なカム要素を選択して）利用され得る。カム要素８０は、隆起した戻り止め９０で合流する第１および第２の表面８６および８８を含むカム表面８４を有する。図示された実施形態では、カム表面８６および８８は、図示されるように弓状であるが、線形平面または平坦平面などの他のプロファイルも可能である。ピニオン組立体６２のカム従動子７２は、カム要素８０のカム表面８４と係合して、カム従動子７２が第１の弓状セクション８６と係合するときは閉位置に向かってキャリッジ５６を促しまたは付勢し、第２の弓状セクション８８と係合するときは開位置にキャリッジ５６を促すまたは付勢する。カム要素８０は、任意選択で、フック、穴、またはスロットの形態の固定具９１を含むことができる。カム表面８４上の表面８６および８８の交差部にある隆起した戻り止め９０または頂点の存在の結果、本質的に双安定性であるアクチュエータ組立体４４がもたらされ、カセットローダ２０が、部分的な開位置または部分的な閉位置に留められるまたは残されることが防止されることが確実にされる。ハンドル７１が使用されて、カム従動子７２がカム表面８６または８８のいずれかに沿って戻り止め９０に向かって移動するようにピニオン組立体６２を回転させたとき、ハンドル７１および結合されたローダ２０は、ハンドル上の力が断たれた場合、その開始時の安定位置（ローダが全開または全閉である）に戻る傾向がある。また、ハンドル７１、したがってピニオン組立体６２上の力またはトルクが所定の閾値に到達したとき、カム従動子７２は、戻り止め９０を超えて押され、アクチュエータ組立体４４は、その代替の安定位置（全閉または全開）にすばやくスナップ移動する傾向がある。
【００３２】
図３および図８から図１３に示されるように、アクチュエータ組立体４４は少なくとも１つのばね要素９２を有し、このばね要素９２は、カム要素８０をカム従動子７２と係合させるように、全体的には、カセット２２を保持するキャリッジ５６に向かって付勢するために使用される。１つの実施形態（図３および図８から図９）では、引張ばねが使用され、開口部８２の反対側のカム要素８０の端部に接続され、別の端部は、シャシ４６上の固定具５４またはシャシ４６もしくはアクチュエータ組立体４４上の別の場所に取り付けられる。図３および図１０から図１３に示されるように、ばね要素９２の端部をカム要素８０の端部に接続させる１つの方法は、固定具９１を用いることであり、この特定の実施形態ではフックとして示されている。あるいは、図１０および図１１に示される別の実施形態では、ばね要素９２は、開口部８２の反対側のカム要素８０の端部上の柱またはソケット（図示せず）によって保持されまたはこれに取り付けられた一方の端部を有する圧縮ばねである。ばね要素９２は、ハウジング１２上の柱またはソケット（図示せず）などのシャシ４６またはアクチュエータ組立体４４以外の別の固定された位置または構造によって保持され得るまたはこれに取り付けられ得る別の端部を有する。あるいは、図１２から図１３に示されるように、ばね要素９２は、中子要素９４を有するねじりばねでよく、中子要素９４は、カム要素８０およびシャシ４６と直接的にまたは間接的に係合してカム要素８０をカム従動子７２と係合させるように、全体的には、カセット２２を保持するキャリッジ５６に向かって付勢する。
【００３３】
加えて、カム要素に作動可能に接続され、他方に同調してまたは対抗して作用する２つ以上のばね要素９２が使用されて、付勢力をもたらし、ローダ２０またはハンドル７１に対する所望の開閉力特性またはトルク要件を実現することができる。アクチュエータ組立体４４に加えられた第２のばね要素９６を示す図１４を参照されたい。第２のばね要素９６は、Ｕ字形状本体６４の後部、より好ましくはカム従動子７２のピン７４に接続された１つの端部を有する。ばね要素９６の他方の端部は、側部シャシ部材４７上の固定具５４Ａを介してシャシ４６に接続される（図５Ａも参照されたい）。したがって、第２のばね要素９６は、カム要素８０との直接接続を有さず、こうしてカム要素８０から独立する。図示される実施形態では、第２のばね要素９６は、カム要素８０から独立した、常にローダ２０を開く傾向がある力を及ぼす。ユーザがローダ２０を押さえ付けて、ハンドル７１を使用せずにこれを閉じることができることもまた理解されよう。しかしながら、ユーザは、ローダ２０を開くためにはハンドル７１を使用しなければならない。
【００３４】
アクチュエータ組立体４４の独自設計により、外部からかけられる力の不在下では、アクチュエータ組立体４４は、常に７ｌｂを超える最小限のクランプ力を有してキャリッジ５６を閉位置または全閉位置に保ち、約１ｌｂの力を有してキャリッジ５６を開位置または全開位置に保つ。アクチュエータ組立体４４の付勢力に打ち勝ち、キャリッジ５６を公称の開位置から、カム従動子７２がその戻り止め９０に存在する遷移点まで移動させるためには、外部力の５から１０ｌｂの範囲内のいくらかの力がかけられる必要がある。カム従動子７２がカム要素８０上の戻り止め９０に到達するまでキャリッジ５６またはハンドル７１が内方向に移動されるにつれて、必要とされる力は除々に増大する。戻り止め９０が横断されると、アクチュエータ組立体４４の付勢力は抵抗から支援に切り替わり、キャリッジ５６を閉位置に移動させ、これをその場所に維持するクランプ力をもたらす。閉位置では、アクチュエータ組立体４４は、カセット２２がシャシ４６上の固定された座部と係合するように閉じた状態でキャリッジ５６をクランプする。この位置では、最初に閉じられた流れ停止部４２およびカセット２２は、ポンプ１０の注入器機構１６の制御下にある。アクチュエータ組立体４４は、開位置および閉位置におけるキャリッジ５６のさらなる移動を停止させまたはこれに抵抗し、外部で開始された移動が開位置と閉位置の間で停止されることを防止する。外部力が、ローダ２０の内方向の移動中、戻り止め９０の横断前に断たれた場合、ローダ２０は、開位置に戻るよう促される。外部力が、ローダ２０の開放中、戻り止め９０の横断前に断たれた場合、ローダ２０は、これも同様に閉位置に戻るまたは閉位置に留まるよう促される。したがって、キャリッジ５６は、全開位置または全閉位置にだけ停止し、置かれ、または静止することができ、それによってキャリッジ５６、したがってカセット２２は、異なる位置に留められずまたは残されないことを確実にする。このようにして、キャリッジ５６は、全閉位置近くではあるが完全な全閉位置ではない位置に残ることはできず、この位置では、流れ停止部４２は、不注意にいきなり開かれて、ユーザの認識無しに制限のない流れをユーザに対して引き起こすことがある。そうではなく、キャリッジ５６は、全開位置および全閉位置にだけ停止され得、それにより、医療用ポンプ１０を使用する個人は、カセット２２が適正に設置されず、ポンプ１０内に位置決めされないときに医療用ポンプを使用することはない。装填システムはまた、承認されていないまたは不適正なカセットを識別し、これが装填されることを防止する。承認されていない、間違ったまたは不適正な形状のカセットは、全閉位置に到達することが物理的に遮られ、したがってキャリッジ５６は全開位置に戻り、ここでユーザは誤りを認識し不適正なカセットを取り外すため、完全に装填されることは不可能である。
【００３５】
作動においては、図８から図１４を参照すれば、キャリッジ５６が図８、図１０、図１２、および図１４に示されるように閉位置にあるとき、カム従動子７２はカム要素８０の第１の弓状セクション８６と係合する。このときおよび常に、ばね要素９２はカム要素８０をカム従動子７２と係合させるように、キャリッジ５６に向かって促す。カム従動子７２は第１の弓状セクション８６と係合しているため、ピニオン組立体６２のＵ字形状本体上に作用する力は、Ｕ字形状本体およびピニオン組立体６２がピボット軸７０を中心に回転することを求め、それにより、歯６８は、キャリッジ装着ブラケット５９、５９Ａ、５９Ｂの噛み合わされた歯５８上に内方向に引っ張るキャリッジ力を及ぼし、したがってキャリッジ５６上に全閉位置または閉位置に留まらせる力をもたらす。こうして、カセット２２は、シャシ４６上の固定された座部に押し付けてクランプされ、カセット２２を流れるポンプ送達または流体の流れは、ポンプ１０の注入器または圧送機構１６によって制御された形でのみ可能にされる。
【００３６】
個人が、手動でまたは別の形でキャリッジ５６を移動させ、またはレバー７１を回転させるとき、カム従動子７２は、第１の弓状表面８６に沿って戻り止め９０まで移動して、システムを中間の不安定な戻り止め位置に置く。この戻り止め位置では、カム要素８０からの力は、ピボット軸７０に対して垂直であり、その結果、システム内の他の力との釣り合いを生じさせ、キャリッジ装着ブラケット５９、５９Ａ、５９Ｂの歯６８を引くまたは押すようにピニオン組立体６２の歯６８を促さない。それどころか、カム要素８０からの力は軸に対して垂直であるため、固有の内部の回転力はピニオン組立体６２上には存在しない。しかしながら、戻り止め９０は隆起した頂点として形成されるため、カム従動子７２がそこに静止する可能性はあまりない。
【００３７】
カム従動子７２が、図９に示されるようにカム表面８４の第２の弓状セクション８８に移動したとき、カム要素８０を貫くばね要素９２のばね力は、力を生じさせ、この力は、歯６８がこれを介して装着ブラケット５９、５９Ａ、５９Ｂを押すように、ピニオン組立体６２をピボット軸７０を中心に反対方向に回転させるように促す。これは、さらに、キャリッジ５６をシャシ４６から外方に移動させ、キャリッジ５６を全開位置に促す。流れ停止部４２は、ローダ２０が開く前に注入器機構１６によって閉位置に戻され得、それによって流体の流れを防止する。
【００３８】
カセット２２がローダ２０のキャリッジ５６内に設置されると、ハンドル７１は、次いで回転されて、カム従動子７２をカム表面８４に沿って第２の弓状セクション８８から戻り止め９０まで移動させる。カム従動子７２が戻り止め９０を乗り越え、カム要素８０の第１の弓状セクション８６に沿って移動し始めると、軸７０周りの回転力は、キャリッジ５６を閉位置に促す力に変化する。このようにして、アクチュエータ組立体４４は、キャリッジ５６を全開位置および全閉位置に促しそこに保持し、キャリッジが全開位置でも全閉位置でもない位置で停止することを防止する。
【００３９】
図１５から図１９は、アクチュエータ組立体４４のさらに別の実施形態を示している。この実施形態では、ハンドル７１は、ピニオン組立体６２のピボット軸７０に沿って位置合わせされかつそこを中心として回転するジャーナル１００を有する。中央に位置づけられるジャーナル１００の周りで半径方向に離間されて置かれるのは、好ましい実施形態では弓状の形状でありジャーナル１００に対して離間された関係でハウジング１２に向かって突起する、係合部材１０２の対である。
【００４０】
ハンドル７１は、レバー軸受１０４によってハウジング１２の注入器カバー１８の軸受５０内に受け入れられる。レバー軸受１０４も同様に、中央に位置しハンドル７１のジャーナル１００と位置合わせするジャーナル１０６を有し、それにより、締付部材１０８が、ジャーナル１０６を介してねじ込み式にジャーナル１００によって受け入れられてハンドル７１をレバー軸受１０４に固定する。
【００４１】
レバー軸受１０４は、スポーク１１４によって分離された位置合わせされた開口部１１２を有する円形の主要本体１１０を有する。開口部１１２は、ジャーナル１０６の周りで離間され、係合部材１０２を受け入れ、それにより、レバー軸受１０４がハンドル７１に固定されたとき、係合部材１０２は開口部１１２内になる。開口部１１２は、係合部材１０２がレバー軸受１０４と係合せずに開口部１１２内に載置することができるように、係合部材よりも大きい円周を有するようなサイズおよび形状のものである。このようにして、ハンドル７１は、レバー軸受１０４の回転を引き起こすために、レバー軸受１０４のスポーク１１４と係合する前に約５度から１０度回転される。
【００４２】
レバー軸受１０４は、加えて、舌要素１１６を有し、この舌要素１１６は、主要本体１１０から下方向に延びており、舌要素１１６の弓状セクション１２０から外方に延びるフランジ１１８を形成し、それにより、フランジ１１８は、ハウジング１２の内部に向かって延びるようになる。最後に、舌部は、フランジ１１８から下方向に傾斜する円形端部セクション１２２まで広がる。端部セクション１２２に取り付けられるのは、ハウジング１２の内部内で軸受要素１２６によって誘導されるローラ要素１２４である。図示される実施形態では、軸受要素１２６は、ハウジング１２のカバー１８の内部表面上に弓状に形成された隆起したレールである。軸受要素はまた、ローラ要素１２４がその上に装着されるピンを誘導するカバー１８内の弓状スロットでもよい。
【００４３】
加えて、ハウジング１２のカバー１８内には、コイル１３０を有するばね要素１２８が、ハウジング１２に固定されたハブ要素１３２上に装着される。ばね要素１２８は、加えて、第１の中子要素１３４および第２の中子要素１３６を有し、この場合、第１の中子要素は、ハウジング１２に固定された停止要素１３８と係合し、第２の中子要素１３６は、第１の中子要素１３４より長い長さを有し、かつローラ要素１２４上の溝１２３（図示せず）内に受け入れられる細長い部材であり、それにより、ローラ要素１２４は、レバー軸受１０４がピボット軸７０を中心に回転されるとき、第２の中子１３６に沿って誘導されるようになる。
【００４４】
図１５から図１９の実施形態では、ピニオン組立体６２は、第１のピボット部材６６Ａが、２つの弓状フランジ１４２が平行に離間された関係でハンドル７１に向かって延びている状態で、第１のピボット部材６６Ａから延びる誘導部材１４０を有するように改変される。誘導部材１４０は、レバー軸受１０４のジャーナル１０６を受け入れる中央の開口部を有し、それにより、弓状フランジ１４２は、係合部材１０２に対して隣り合わせに内方向に径方向に隣接する関係で開口部１１２内に受け入れられる。
【００４５】
ハンドル７１を回転させる際、ハンドルは、弓状フランジ１４２がレバー軸受１０４のスポーク１１４と係合する前に約５から１０度回転させることができる。この後、レバー軸受１０４は回転し続け、それにより、スポーク１１４は、ピニオン組立体６２の弓状フランジ１４２と係合しこれを回転させる。ハンドル７１の最初の「空動き」回転中、第２の中子１３６は、ローラ要素１２４が中子１３６に沿って移動するときにハンドル７１の動作に抵抗する。このようにして、ハンドル７１は、ポンプ１０の日常点検中、レバー７１およびハウジング１２を洗浄した結果生み出され得る、レバー上の僅かばかりの力に打ち勝たない限り、開位置に向かって促されない。ピニオン組立体６２が回転するとき、ピニオン組立体６２は、必要に応じてカセットローダ２０を開閉するために上記で論じられたようにカム要素８０と相互作用する。
【００４６】
こうして、カセットと共に使用される医療用ポンプが提示される。この装置はアクチュエータ組立体を有し、このアクチュエータ組立体は、双安定性であり、全開位置または全閉位置の１箇所だけに組立体を置くように作動されるように構成される。この構成を利用することにより、キャリッジが全開位置でも全閉位置でもない位置に留められることを防止する手動アクチュエータが、利用され得る。このため、キャリッジがまだ閉位置ではない場所に留められているにも関わらず、個人はキャリッジが閉じられていると考え、ポンプ１０の注入器または圧送機構１６に薬剤を供給しようとするという過ちの事象が解消される。これはまた、ユーザが、装填および取り外し中、カセット２２上の流れ停止部４２の位置を不注意に変更することを防ぐことを助ける。加えて、システムは、効率的に使用することが容易であり、ポンプ用の自動ローダよりも製造するのが安価である。全開位置または全閉位置だけを可能にすることにより、特定の所定サイズのみのカセットがシステム内に置かれ、医療用ポンプと適合しない不適切にサイズ設定されたカセットが、医療用ポンプ内に置かれないことを確実にすることができる。したがって、述べられた目的のすべてが最低限満たされる。
【００４７】
他のさまざまな改変形態が、本発明の範囲から逸脱することなく装置に加えられ得ることが当業者によって理解されよう。すべてのそのような改変形態および変更は、特許請求の範囲内にあり、それによって保護されることが意図される。
【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５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図５Ｄ】
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【図６】
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【図７】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図７Ｃ】
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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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【国際調査報告】
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