(57)【要約】  注射器ポンプは、注射器受容領域を備えたハウジングと、注射器を注射器受容領域に保持するように構成された注射器保持システムと、駆動機構と、駆動機構に動作可能に結合された駆動ヘッドと、を備える。駆動ヘッドは、注射器保持システムにより保持された注射器のピストンに係合するように構成されている。【選択図】  図９Ｃ
2021521958.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
注射器ポンプであって、
注射器受容領域を備えたハウジングと、
注射器を前記注射器受容領域に保持するように構成された注射器保持システムと、
送りねじ、
少なくとも１つの半割りナット、
ラチェット防止磁気クラッチアセンブリ、及び
駆動ロッド、
を含む駆動機構であって、前記クラッチアセンブリが、前記送りねじに対する前記少なくとも１つの半割りナットの係合及び係合解除を行うように構成された、駆動機構と、
前記駆動機構に動作可能に結合され、前記注射器保持システムにより保持された注射器のピストンに係合するように構成された駆動ヘッドと、
を備えた注射器ポンプ。
【請求項２】
前記注射器受容領域が、頂点を有する凹状後壁を含み、前記凹状後壁が、合流して前記頂点を形成する上部及び下部を含み、前記上部が、前記頂点と交差する垂直面に対して第１の角度に向けられた、請求項１に記載の注射器ポンプ。
【請求項３】
前記下部が、前記頂点と交差する垂直面に対して第２の角度に向けられた、請求項２に記載の注射器ポンプ。
【請求項４】
前記第１の角度と前記第２の角度が、同じである、請求項３に記載の注射器ポンプ。
【請求項５】
前記駆動ヘッドが、第１のプランジャフック及び第２のプランジャフックを含み、前記第１のプランジャフック及び前記第２のプランジャフックが、前記駆動ヘッドに配設され、前記注射器のプランジャのプランジャ親指フランジを掴持するように構成されており、前記第１のプランジャフック及び前記第２のプランジャフックが、開位置と閉位置との間で作動するように構成された、請求項１〜３のいずれか一項に記載の注射器ポンプ。
【請求項６】
前記駆動ヘッドが、前記複数のプランジャフックを前記開位置と前記閉位置との間で移動させるように構成されたプランジャレバーを含み、前記プランジャレバーが、ユーザにより作動されるように構成された、請求項１〜５のいずれか一項に記載の注射器ポンプ。
【請求項７】
前記ラチェット防止磁気クラッチアセンブリが、前記クラッチアセンブリの保持力を増大させるとともにラチェットを防止するように構成された磁石を含む、請求項１〜６のいずれか一項に記載の注射器ポンプ。
【請求項８】
前記注射器保持システムが、バレルクランプ、フランジプレート、並びに第１の注射器フック及び第２の注射器フックを含む、請求項１〜７のいずれか一項に記載の注射器ポンプ。
【請求項９】
前記バレルクランプが、前記ハウジングに枢動可能に取り付けられた近位端と、バレル係合面を備えた遠位端とを含み、前記バレル係合面が、スイベルを介して前記バレルクランプに取り付けられ、回転するとともに少なくとも２つの異なるサイズの注射器バレルに接触し得るように構成された、請求項８に記載の注射器ポンプ。
【請求項１０】
前記フランジプレートが、注射器バレルフランジを前記ハウジングに対して固定するように構成されるとともに、前記ハウジングに向かって付勢されており、前記フランジプレートが、前記注射器バレルフランジに接触するように構成された底面を含み、前記フランジプレートが、前記フランジプレートの縁部に向かって平坦面から角度付き面へと遷移する表面プロファイルを有する、請求項８に記載の注射器ポンプ。
【請求項１１】
前記駆動機構が、ラチェット防止磁気クラッチを含む、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の注射器ポンプ。
【請求項１２】
閉塞センサをさらに備え、前記閉塞センサが、前記注射器バレルに接続された注入ラインが遮断されているかを判定するように構成された、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の注射器ポンプ。
【請求項１３】
前記閉塞センサが、力曲線の勾配、圧力曲線の勾配、基準力測定結果との比較、基準圧力測定結果との比較、又は前記力曲線の下側の面積のうちの１つを計算することにより、前記注射器バレルに接続された注入ラインが遮断されているかを判定する、請求項１２に記載の注射器ポンプ。
【請求項１４】
加速度計をさらに備え、前記加速度計が、閉塞又は前記注射器ポンプに対する外部衝撃の有無の少なくとも一方を検出するように構成された、請求項１〜１３のいずれか一項に記載の注射器ポンプ。
【請求項１５】
少なくとも１つの他の注入ポンプ又は注射器ポンプを備えたラック内に配置される、請求項１〜１４のいずれか一項に記載の注射器ポンプ。
【請求項１６】
バレル及びプランジャをそれぞれ有する複数の注射器を注射器ポンプハウジング内に配置するための注射器配置システムであって、
各注射器バレルを前記注射器ポンプハウジングに対して保持するように調整可能なバレルクランプであり、前記ハウジングに枢動可能に取り付けられた近位端と、バレル係合面を備えた遠位端とを含み、前記バレル係合面が、スイベルを介して前記バレルクランプに取り付けられ、回転するとともに少なくとも２つの異なるサイズの注射器バレルに接触し得るように構成された、バレルクランプと、
注射器バレルフランジを前記注射器ポンプハウジングに対して固定するように構成されたフランジプレートと、
前記注射器の前記プランジャのプランジャ親指フランジを掴持するように構成された第１のプランジャフック及び第２のプランジャフックであり、開位置と閉位置との間で作動するように構成された、第１のプランジャフック及び第２のプランジャフックと、
を備えた、注射器配置システム。
【請求項１７】
前記注射器のバレルクランプの回転を検出するように構成された位置センサをさらに備えた、請求項１６に記載の注射器配置システム。
【請求項１８】
前記フランジプレートが、注射器バレルフランジを前記ハウジングに対して固定するように構成されるとともに、前記ハウジングに向かって付勢されており、前記フランジプレートが、前記注射器バレルフランジに接触するように構成された底面を含み、前記フランジプレートが、前記フランジプレートの縁部に向かって平坦面から角度付き面へと遷移する表面プロファイルを有する、請求項１６に記載の注射器配置システム。
【請求項１９】
閉塞を検出する方法であって、
ＡＤＣ値に基づく圧力測定結果をモニタリングするステップと、
第１の期間中に、基準圧力測定結果を記録するステップと、
第２の期間中に、各現在圧力測定結果が前記現在圧力測定結果と前記基準圧力測定結果との間の第１の差分閾値を超えるかを判定するステップであり、前記第１の差分閾値が、選択された閉塞検出モードに基づく、ステップと、
前記第１の期間及び前記第２の期間の後の第３の期間中に、新たな基準圧力測定結果を記録するステップと、
前記新たな基準圧力測定結果を決定した後、各現在圧力測定結果が前記各現在圧力測定結果と前記新たな基準圧力測定結果との間の第２の差分閾値を超えるかを判定するステップと、
前記第１の差分閾値及び前記第２の差分閾値の少なくとも一方を超えた場合に、注入ポンプのチューブ内に閉塞が存在すると判定するステップと、
を含む、方法。
【請求項２０】
選択された前記閉塞検出モードが、高速閉塞検出モード及び非高速閉塞検出モードの一方を含み、前記閾値が、前記高速閉塞検出モードの場合に前記非高速閉塞検出モードの場合よりも低い、請求項１９に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
[0001]本願は、２０１８年５月１５日に出願された米国特許仮出願第６２／６７１，７１６号「ＳＹＲＩＮＧＥ  ＰＵＭＰ」の利益及び優先権を主張するものであり、そのすべての内容を本明細書に援用する。
【背景技術】
【０００２】
[0002]一般的に、内科患者は場合により、連続的な投薬又は設定の定期的間隔での投薬を正確に行う必要がある。薬剤注入が制御された医療用ポンプが開発されており、薬剤濃度を治療限界内且つ不要又は場合により有害な範囲外に保つ正確な速度で薬剤を投与可能である。基本的に、医療用ポンプは、制御可能な速度での患者に対する適当な薬剤送達を提供するが、頻繁に注意する必要はない。
【０００３】
[0003]医療用ポンプは、臨床環境の内外いずれにおいても、患者に対する経静脈療法の実施を容易化可能である。臨床環境外においては、定期的又は連続的な経静脈投薬を受けることを前提として、患者が多くの場合に、実質的に通常の生活に戻れることを医師は理解している。この種の投与を必要とする療法の種類には、抗生物質療法、化学療法、疼痛管理療法、栄養療法、及び当業者が把握するその他複数の種類がある。多くの場合、患者は、複数の療法を毎日受ける。特定の医学的状態では、３０分〜２時間等の比較的短時間に液状の薬剤の注入が必要となる。これらの状態及び他の状態の組合せによって、ますます軽量の携帯型又は外来用の注入ポンプの開発が促進されており、これらは、患者が着用可能であるとともに、所望の速度での連続的な投薬供給又は予定間隔での複数回の投薬を可能にする。
【０００４】
[0004]また、注入ポンプには、別の問題も起こっている。例えば、注入ラインにおける閉塞の存在を検出する特定の検知システムは、信頼性に欠けること又は構成が複雑すぎることが明らかとなっている。また、特定の注射器プランジャ位置検出器及び注射器バレルサイズ検出器についても、信頼性に欠けることが明らかとなっている。また、特定の構成要素の剥離又は目詰まりが悪影響を及ぼすため、注射器プランジャの駆動機構についても、信頼性に欠けることが明らかとなっている。
【発明の概要】
【０００５】
[0005]本発明は一般的に、注入ラインを通じて流体薬物等の流動性物質を患者に送達する注射器ポンプを対象とする。
【０００６】
[0006]本明細書に記載の主題の態様は、単独又は本明細書に記載の１つ若しくは複数の他の態様との組合せにより有益となる場合がある。本開示の例示的な一態様において、注射器ポンプは、注射器受容領域を備えたハウジングを備える。
【０００７】
[0007]前述の態様のうちの任意の１つ又は複数と組み合わせて使用可能な本開示の第２の例示的な態様によれば、この注射器ポンプは、注射器を注射器受容領域に保持するように構成された注射器保持システムを備える。
【０００８】
[0008]前述の態様のうちの任意の１つ又は複数と組み合わせて使用可能な本開示の第２の例示的な態様によれば、この注射器ポンプは、駆動機構を備える。
【０００９】
[0009]前述の態様のうちの任意の１つ又は複数と組み合わせて使用可能な本開示の第２の例示的な態様によれば、この注射器ポンプは、駆動機構に動作可能に結合された駆動ヘッドを備える。駆動ヘッドは、注射器保持システムにより保持された注射器のピストンに係合するように構成されていてもよい。
【００１０】
[0010]前述の態様のうちの任意の１つ又は複数と組み合わせて使用可能な本開示の第２の例示的な態様によれば、注射器受容領域は、頂点を有する凹状後壁を含み、凹状後壁は、合流して頂点を形成する上部及び下部を含む。
【００１１】
[0011]前述の態様のうちの任意の１つ又は複数と組み合わせて使用可能な本開示の第２の例示的な態様によれば、上部は、頂点と交差する垂直面に対して第１の角度に向けられている。
【００１２】
[0012]前述の態様のうちの任意の１つ又は複数と組み合わせて使用可能な本開示の第２の例示的な態様によれば、下部は、頂点と交差する垂直面に対して第２の角度に向けられている。
【００１３】
[0013]前述の態様のうちの任意の１つ又は複数と組み合わせて使用可能な本開示の第２の例示的な態様によれば、第１の角度と第２の角度は、同じである。
【００１４】
[0014]前述の態様のうちの任意の１つ又は複数と組み合わせて使用可能な本開示の別の例示的な態様によれば、駆動ヘッドには、第１のプランジャフック及び第２のプランジャフックが配設されている。
【００１５】
[0015]前述の態様のうちの任意の１つ又は複数と組み合わせて使用可能な本開示の別の例示的な態様によれば、プランジャフックは、注射器のプランジャのプランジャ親指フランジを掴持するように構成されている。また、第１のプランジャフック及び第２のプランジャフックは、開位置と閉位置との間で作動するように構成されている。
【００１６】
[0016]前述の態様のうちの任意の１つ又は複数と組み合わせて使用可能な本開示の別の例示的な態様によれば、駆動ヘッドは、プランジャレバーを含む。プランジャレバーは、プランジャフックを開位置と閉位置との間で移動させるように構成されている。また、プランジャレバーは、ユーザにより作動されるように構成されている。
【００１７】
[0017]前述の態様のうちの任意の１つ又は複数と組み合わせて使用可能な本開示の別の例示的な態様によれば、駆動機構は、送りねじ、半割りナット、クラッチアセンブリ、及び駆動ロッドを含む。クラッチアセンブリは、送りねじに対する半割りナットの係合及び係合解除を行うように構成されている。
【００１８】
[0018]前述の態様のうちの任意の１つ又は複数と組み合わせて使用可能な本開示の別の例示的な態様によれば、クラッチアセンブリは、クラッチアセンブリの保持力を増大させるとともにラチェットを防止するように構成された磁石を含む。
【００１９】
[0019]前述の態様のうちの任意の１つ又は複数と組み合わせて使用可能な本開示の別の例示的な態様によれば、注射器保持システムは、バレルクランプ、フランジプレート、並びに第１の注射器フック及び第２の注射器フックを含む。
【００２０】
[0020]前述の態様のうちの任意の１つ又は複数と組み合わせて使用可能な本開示の別の例示的な態様によれば、駆動機構は、ラチェット防止磁気クラッチを含む。
【００２１】
[0021]前述の態様のうちの任意の１つ又は複数と組み合わせて使用可能な本開示の別の例示的な態様によれば、この注射器ポンプは、閉塞センサをさらに備える。閉塞センサは、注射器バレルに接続された注入ラインが遮断されているかを判定するように構成されている。
【００２２】
[0022]前述の態様のうちの任意の１つ又は複数と組み合わせて使用可能な本開示の別の例示的な態様によれば、閉塞センサは、力曲線（force curve）の勾配、圧力曲線（pressure curve）の勾配、基準力測定結果に対する比較、基準圧力測定結果に対する比較、又は力曲線の下側の面積を計算することにより、注射器バレルに接続された注入ラインが遮断されているかを判定する。
【００２３】
[0023]前述の態様のうちの任意の１つ又は複数と組み合わせて使用可能な本開示の別の例示的な態様によれば、この注射器ポンプは、加速度計をさらに備えており、加速度計は、閉塞又は当該注射器ポンプに対する外部衝撃の有無の少なくとも一方を検出するように構成されている。
【００２４】
[0024]前述の態様のうちの任意の１つ又は複数と組み合わせて使用可能な本開示の別の例示的な態様によれば、この注射器ポンプは、少なくとも１つの他の注入ポンプ又は注射器ポンプを備えたラック内に配置されている。
【００２５】
[0025]本明細書に記載の主題の態様は、単独又は本明細書に記載の１つ若しくは複数の他の態様との組合せにより有益となる場合がある。本開示の例示的な一態様において、バレル及びプランジャをそれぞれ有する複数の注射器を注射器ポンプハウジング内に配置するための注射器配置システムは、バレルクランプ、フランジプレート、並びに第１のプランジャフック及び第２のプランジャフックを備える。バレルクランプは、注射器バレルを注射器ポンプハウジングに対して保持するように調整可能である。フランジプレートは、注射器バレルフランジを注射器ポンプハウジングに対して固定するように構成されている。また、プランジャフックは、注射器のプランジャのプランジャ親指フランジを掴持するように構成されている。また、第１のプランジャフック及び第２のプランジャフックは、開位置と閉位置との間で作動するように構成されている。
【００２６】
[0026]前述の態様のうちの任意の１つ又は複数と組み合わせて使用可能な本開示の別の例示的な態様によれば、この注射器配置システムは、異なるサイズの複数の注射器を配置するようにさらに構成されている。
【００２７】
[0027]前述の態様のうちの任意の１つ又は複数と組み合わせて使用可能な本開示の別の例示的な態様によれば、この注射器配置システムは、注射器バレルクランプの回転を検出するように構成された位置センサをさらに備える。
【００２８】
[0028]前述の態様のうちの任意の１つ又は複数と組み合わせて使用可能な本開示の別の例示的な態様によれば、バレルクランプは、ハウジングに枢動可能に取り付けられた近位端と、バレル係合面を備えた遠位端とを含む。
【００２９】
[0029]前述の態様のうちの任意の１つ又は複数と組み合わせて使用可能な本開示の別の例示的な態様によれば、バレル係合面は、スイベル（swivel）を介してバレルクランプに取り付けられ、回転するとともに少なくとも２つの異なるサイズの注射器バレルに接触し得るように構成されている。
【００３０】
[0030]前述の態様のうちの任意の１つ又は複数と組み合わせて使用可能な本開示の別の例示的な態様によれば、フランジプレートは、注射器バレルフランジをハウジングに対して固定するように構成されている。
【００３１】
[0031]前述の態様のうちの任意の１つ又は複数と組み合わせて使用可能な本開示の別の例示的な態様によれば、フランジプレートは、ハウジングに向かって付勢されている。
【００３２】
[0032]前述の態様のうちの任意の１つ又は複数と組み合わせて使用可能な本開示の別の例示的な態様によれば、フランジプレートは、注射器バレルフランジに接触するように構成された底面を含むとともに、当該フランジプレートの縁部に向かって平坦面から角度付き面へと遷移する表面プロファイルを有する。
【００３３】
[0033]本明細書に記載の主題の態様は、単独又は本明細書に記載の１つ若しくは複数の他の態様との組合せにより有益となる場合がある。本開示の例示的な一態様において、閉塞を検出する方法は、圧力測定結果をモニタリングするステップを含む。圧力測定結果は、ＡＤＣ値に基づいていてもよい。
【００３４】
[0034]前述の態様のうちの任意の１つ又は複数と組み合わせて使用可能な本開示の別の例示的な態様によれば、この方法は、第１の期間中に、基準圧力測定結果を記録するステップを含む。
【００３５】
[0035]前述の態様のうちの任意の１つ又は複数と組み合わせて使用可能な本開示の別の例示的な態様によれば、この方法は、第２の期間中に、各現在圧力測定結果が当該現在圧力測定結果と基準圧力測定結果との間の第１の差分閾値を超えるかを判定するステップを含む。第１の差分閾値は、選択された閉塞検出モードに基づいていてもよい。
【００３６】
[0036]前述の態様のうちの任意の１つ又は複数と組み合わせて使用可能な本開示の別の例示的な態様によれば、この方法は、第１の期間及び第２の期間の後の第３の期間中に、新たな基準圧力測定結果を記録するステップを含む。
【００３７】
[0037]前述の態様のうちの任意の１つ又は複数と組み合わせて使用可能な本開示の別の例示的な態様によれば、この方法は、新たな基準圧力測定結果を決定した後、各現在圧力測定結果が当該各現在圧力測定結果と新たな基準圧力測定結果との間の第２の差分閾値を超えるかを判定するステップを含む。
【００３８】
[0038]前述の態様のうちの任意の１つ又は複数と組み合わせて使用可能な本開示の別の例示的な態様によれば、この方法は、第１の差分閾値及び第２の差分閾値の少なくとも一方を超えた場合に、注入ポンプのチューブ内に閉塞が存在すると判定するステップを含む。
【００３９】
[0039]前述の態様のうちの任意の１つ又は複数と組み合わせて使用可能な本開示の別の例示的な態様によれば、選択された閉塞検出モードは、高速閉塞検出モード又は非高速閉塞検出モードを含む。また、閾値は、高速閉塞検出モードの場合に非高速閉塞検出モードの場合よりも低くなっていてもよい。
【００４０】
[0040]上記態様のいずれかが相互排他的である範囲においても、このような相互排他性によって、その他任意の態様の明示的な列挙の有無に関わらず、上記態様との組合せが一切限定され得ないことが了解されるものとする。上記態様のいずれかは、システム、方法、装置、機器、媒体等として請求されていてもよいが、これらに限定されない。
【００４１】
[0041]したがって、本発明の第１の目的は、異なるサイズの注射器に確実に対応可能な注射器ポンプを提供することである。
【００４２】
[0042]本発明の別の目的は、適正な注射器装着を検出するとともに、注射器サイズを識別可能な注射器ポンプを提供することである。
【００４３】
[0043]本発明のさらなる目的は、送りねじ及び半割りナットの摩耗を抑えるラチェット防止磁気クラッチを備えた注射器ポンプを提供することである。
【００４４】
[0044]本発明の別の目的は、注射器ポンプの閉塞検出を提供することである。
【００４５】
[0045]本発明の付加的な目的は、注射器ポンプの落下検出を提供することである。
【００４６】
[0046]本発明のさらなる目的は、ラック構成に装着された注射器ポンプの電力管理を提供することである。
【００４７】
[0047]開示の注射器ポンプの付加的な特徴及び利点については、以下の詳細な説明及び図面に記載があるため、これらにより明らかとなるであろう。本明細書に記載の特徴及び利点は、包括的なものではなく、特に、図面及び説明を考慮すれば、当業者には多くの付加的な特徴及び利点が明らかとなるであろう。また、任意特定の実施形態が本明細書に掲載の利点のすべてを有する必要はない。さらに、本明細書において使用する表現は、主に読みやすさ及び教示を目的として選択したものであり、本発明に係る主題の範囲を何ら限定するものではないことに留意するものとする。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１Ａ】本開示の例示的な一実施形態に係る、注射器ポンプの等角図である。
【図１Ｂ】本開示の例示的な一実施形態に係る、注射器ポンプの等角図である。
【図２】本開示の例示的な一実施形態に係る、注射器ポンプの注射器区画の部分図である。
【図３Ａ】本開示の例示的な一実施形態に係る、注射器ポンプのフランジプレートの部分図である。
【図３Ｂ】本開示の例示的な一実施形態に係る、注射器ポンプのフランジプレートの部分図である。
【図４Ａ】本開示の例示的な一実施形態に係る、注射器ポンプの駆動ヘッドの等角図である。
【図４Ｂ】本開示の例示的な一実施形態に係る、注射器ポンプの駆動ヘッドの等角図である。
【図４Ｃ】本開示の例示的な一実施形態に係る、注射器ポンプの駆動ヘッドの分解等角図である。
【図５Ａ】本開示の例示的な一実施形態に係る、注射器ポンプの駆動機構構成要素の図である。
【図５Ｂ】本開示の例示的な一実施形態に係る、注射器ポンプの駆動機構構成要素の図である。
【図５Ｃ】本開示の例示的な一実施形態に係る、磁気クラッチアセンブリの部分図である。
【図６Ａ】本開示の例示的な一実施形態に係る、半割りナット係合機構の図である。
【図６Ｂ】本開示の例示的な一実施形態に係る、半割りナット係合機構の図である。
【図６Ｃ】本開示の例示的な一実施形態に係る、半割りナット係合機構の図である。
【図６Ｄ】本開示の例示的な一実施形態に係る、半割りナット係合機構の図である。
【図６Ｅ】本開示の例示的な一実施形態に係る、半割りナット係合機構の図である。
【図６Ｆ】本開示の例示的な一実施形態に係る、半割りナット係合機構の図である。
【図６Ｇ】本開示の例示的な一実施形態に係る、半割りナット係合機構の図である。
【図７】本開示の例示的な一実施形態に係る、加速度計を用いたポンプの外乱を検出する例示的なフローチャートである。
【図８】本開示の例示的な一実施形態に係る、例示的な注射器ポンプシステムのブロック図である。
【図９Ａ】本開示の例示的な一実施形態に係る、例示的な注射器ポンプの斜視図である。
【図９Ｂ】本開示の例示的な一実施形態に係る、例示的な注射器ポンプの斜視図である。
【図９Ｃ】本開示の例示的な一実施形態に係る、例示的な注射器ポンプの斜視図である。
【図９Ｄ】本開示の例示的な一実施形態に係る、例示的な注射器ポンプの斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００４９】
[0059]注射器ポンプを開示する。図８は、注射器ポンプシステム８００の高レベル構成要素図である。注射器ポンプシステム８００は、バッテリ又は電源８３０により給電されるメモリ８２０と接続したプロセッサ８１０を含む。プロセッサ８１０は、ディスプレイ８４０、モータ８５０及び関連する駆動機構８５２、並びに通信モジュール８６０と接続する。また、ポンプシステム８００は、バレルクランプ８７２、フランジプレート８７４、及び注射器プランジャに係合するプランジャフック８７６等の注射器装着モジュール８７０を含んでもよい。また、注射器ポンプシステム８００は、クラッチセンサ８８２、閉塞センサ８８４、フランジ検出センサ８８６、バレルサイズセンサ８８８、プランジャ位置センサ８９０、プランジャボタン検出センサ８９２、注射器力センサ８９４、モータ位置センサ８９６、加速度計８９７、及び／又は周辺光センサ８９８等の様々なセンサモジュール８８０を含んでもよい。
【００５０】
[0060]種々実施形態において、ポンプは、様々な流量範囲で流体を供給するように構成されている。いくつかの例示的且つ非限定的な注入速度としては、１ｍＬ注射器の場合の０．０１〜約３０ｍＬ／ｈｒ、３ｍＬ注射器の場合の０．０１〜約１０５ｍＬ／ｈｒ、５ｍＬ注射器の場合の０．０３〜約２１０ｍＬ／ｈｒ、１０ｍＬ注射器の場合の０．０５〜約３１５ｍＬ／ｈｒ、２０ｍＬ注射器の場合の０．１〜約５２５ｍＬ／ｈｒ、３０ｍＬ注射器の場合の０．１〜約６８０ｍＬ／ｈｒ、及び５０／６０ｍＬ注射器の場合の０．１〜約１２００ｍＬ／ｈｒが挙げられる。
【００５１】
ポンプアセンブリ
[0061]図１Ａ及び図１Ｂを参照して、注入ポンプ又は注射器ポンプ１００は一般的に、注射器アセンブリ１１０を支持するハウジング、ユーザインターフェース又はディスプレイ１２０、キーパッド１２２、電源、及び駆動機構１３０を含む。駆動機構１３０は、送りねじ、半割りナット、及び駆動ロッド１３２を含む。また、以下により詳しく論じる通り、注射器ポンプは、注射器センサシステムを含んでもよい。注射器ポンプの他の例としては、米国特許第７，６０８，０６０号に記載の注入ポンプが挙げられ、そのすべての内容を本明細書に援用する。上記例は、何ら限定的なものではなく、本明細書に開示の概念は、注入ポンプ等の他の医療機器及び／又は注射器ポンプにも当てはまり得る。
【００５２】
[0062]ハウジングは、表示画面及びキーパッド１２２を含むユーザインターフェース又はディスプレイ１２０等、ポンプの様々な構成要素を収容している。ハウジングの前底部には、注射器アセンブリ１１０を収容するコンテナ区画又は注射器区画１１２が規定されている。ハウジングは、様々な種類のプラスチック及び金属を含む多様な材料により構成可能である。
【００５３】
[0063]ユーザインターフェース１２０は一般的に、表示画面を含む。表示画面は、ユーザがデータをポンプに入力するタッチスクリーンとして動作するようになっていてもよい。ディスプレイ１２０及びキーパッド１２２の使用により、後で駆動機構に伝達される流体送達量等を設定するように、注入ポンプ１００、より具体的にはポンプのプロセッサをプログラムする。ポンプ１００並びにユーザインターフェース若しくはディスプレイ１２０は、ポンプが送達する薬物に関する付加的な識別特性を利用するようにしてもよい。例えば、ポンプ１００には、注射器バレルに取り付けられたＲＦＩＤ（無線周波数識別）タグ等の識別子と協働するＲＦＩＤリーダ等の識別リーダが備えられていてもよい。ＲＦＩＤタグは、重要な情報を格納可能であり、情報には、薬物の種類、量、濃度のほか、薬物の圧送パラメータ及び命令が挙げられるが、これらに限定されない。
【００５４】
[0064]表示画面には、その外周の周囲にパッドが備わっていてもよい。パッドは、好ましくはエラストマ材料で構成された衝撃吸収部材である。好適な一実施形態において、パッドは、ポリウレタンにより構成されている。パッドは、ポンプが押された場合、ぶつけられ場合、又は落とされた場合に生じる力を吸収するとともに、それが表示画面に及ぼす影響を最小限に抑える。
【００５５】
[0065]ポンプ１００は、多くの異なる形態が可能な電源を含む。好適な一実施形態において、電源は、充電式バッテリユニットの形態であってもよい。また、ポンプは、ＡＣ電源から給電されるようになっていてもよい。ＡＣ電源アセンブリは、電源コードと、ハウジングに差し込む関連端子とを有する。ＡＣ電源アセンブリは、必要に応じて標準的なコンセントに挿入することにより、充電式バッテリを再充電可能なプラグを有する。また、ＡＣ電力は、アセンブリを通じた供給によって、ポンプに給電することも可能である。
【００５６】
[0066]一般的に、注射器区画１１２は、注射器アセンブリ１１０を受容して支持するように寸法規定されている。注射器アセンブリ１１０は一般的に、注射器バレル及び注射器プランジャを含む。注射器バレルは、薬物を含むとともに、注射器プランジャを摺動可能に受容する。注射器プランジャは、駆動機構による駆動によって、注射器バレルからチューブ（図示せず）を通じて患者まで薬物を押し進める。チューブは、注射器バレルの端部に接続された一端と、患者に接続されるように構成されたもう一端とを有することになる。
【００５７】
[0067]図９Ａ〜図９Ｄは、例示的な注射器ポンプ１００の他の様々な斜視図である。図１Ａ及び図１Ｂと同様に、図９Ａ〜図９Ｄに示す注射器ポンプ１００は一般的に、ユーザインターフェース又はディスプレイ１２０、キーパッド１２２、電源、駆動機構１３０、及び駆動ヘッド４００を含む。
【００５８】
[0068]ハウジングは、表示画面及びキーパッド１２２を含むユーザインターフェース又はディスプレイ１２０等、ポンプの様々な構成要素を収容している。ハウジングの前底部には、注射器アセンブリを収容するコンテナ区画又は注射器区画１１２が規定されている。
【００５９】
注射器バレル位置−注射器壁
[0069]注射器区画１１２は、（図２に示すように）注射器アセンブリの注射器バレルを受容するように大略凹状の後壁１１４を有する。注射器アセンブリの注射器バレル及び後壁１１４は一般的に、対向関係にある。後壁１１４は、頂点１１８で合流する上部１１６ａ及び下部１１６ｂを含む。上部１１６ａは、頂点１１８と交差する垂直面に対して壁角（α）を有する。同様に、下部１１６ｂは、頂点１１８と交差する垂直面に対して壁角（β）（例えば、２０°）を有するが、これは、確実なバレル位置を向上させるとともに、注射器の固定を補助する。壁角（α、β）は、同じであってもよいし、異なっていてもよい。例えば、上部１１６ａの壁角（α）は、壁角（β）より大きくてもよい。別の例において、上部１１６ａの壁角（α）は、下部１１６ｂの壁角（β）より小さくてもよい。壁角（α、β）が大きいほど、注射器ポンプ１００に装着された最小及び最大の両注射器の中心間の距離も大きくなる。例えば、平坦な後壁１１４であれば、後壁１１４から注射器バレルの半径の位置に注射器バレルの中心が存在し得る。後壁が凸状の場合は、注射器バレルの直径の増大とともに、注射器バレルの中心がさらに移動して、頂点１１８からさらに離れる。例えば、小径の注射器が頂点１１８の近くに配置可能である一方、大径の注射器は、頂点１１８からより大きな距離で後壁１１４の上部及び下部１１６ａ、１１６ｂに接触する可能性がある。壁角（α、β）が大きいと、注射器ポンプ１００に装着された異なる注射器の中心間の距離も大きくなるとは言え、後壁１１４の頂点１１８側に注射器をガイドするより深い切り欠きを設けることによって、注射器の誤装着を抑えることに役立つため都合が良い。
【００６０】
注射器バレルクランプ
[0070]前記区画には、注射器バレルクランプ１５０が移動可能に取り付けられている。クランプ１５０は、後壁１１４に対向するとともに注射器バレルに適合する凹状内面１５４を有する。クランプ１５０は、枢動により、後壁１１４に対して近づいたり遠のいたりすることができる。また、クランプ１５０は、枢動により、異なるサイズの注射器バレルを収容可能である。注射器バレルクランプ１５０は、枢動により後壁１１４又はホーム閉位置に近づくほか、後壁１１４から離れて開位置に至るように構成されている。例えば、バレルクランプ１５０は、ばね付勢され、（図３Ａに示す）枢軸１５２周りに枢動してホーム閉位置又は確実な位置を見つけることにより、異なる注射器を識別するほか、同じサイズのバレルを確実に配置するように構成されてもよい。また、ホーム閉位置側へのばね付勢により、ポンプ１００に装着された注射器は、ポンプ１００が誤ってぶつけられた場合にも緩まない。バレルクランプ１５０は、回転の特定点の後に開放されると、ホーム閉位置に代えて、開位置側に付勢される。例えば、一定角度の回転後にユーザがバレルクランプ１５０を開放すると、バレルクランプ１５０が開位置へと付勢され、注射器の装着が容易化される（例えば、片手による注射器装着）ため都合が良い。ユーザがバレルクランプ１５０を閉じ始めると、クランプは、開位置への付勢を越えて回転し、再びホーム閉位置側に付勢される。
【００６１】
[0071]図２に示すように、バレルクランプ１５０の内面１５４は、スイベル１５６上に設けられて、異なるサイズの注射器の保持に役立つ。スイベル１５６及び枢軸１５２はいずれも、ポンプ１００中に注射器を確実に位置付けて配置するように構成されている。枢軸１５２は、スイベル１５６がバレルクランプ１５０のバレル接触面の向きを制御している間に、バレルクランプ１５０全体が周りを回転する点を制御する。ポンプ１００は、様々な注射器製造業者からの様々な注射器サイズ（例えば、１ｍＬ、３ｍＬ、５ｍＬ、１０ｍＬ、２０ｍＬ、３０ｍＬ、及び５０／６０ｍＬの注射器）に適合して対応するようになっていてもよい。
【００６２】
[0072]また、図１Ａ及び図１Ｂに示すように、注射器ポンプハウジングは、注射器バレルクランプ１５０を入れ子にすることで、ハウジングの両側からの誤った衝突又は意図せぬクランプ係合からクランプ１５０の両側を保護するようにしてもよい。
【００６３】
[0073]本明細書においてより詳しく論じる通り、注射器バレルの装着には、バレルサイズ検出手段を含む。例えば、回転式ポテンショメータの使用により、注射器バレルのサイズを検出するようにしてもよい。ポテンショメータは、３：１のギア比によって、注射器サイズを区別する適当な分解能を得るようにしてもよい。別の例においては、線形ポテンショメータの使用により、注射器バレルのサイズを検出するようにしてもよい。
【００６４】
注射器バレルフランジクランプ
[0074]また、注射器は、フランジプレート又はバレルフランジクランプ１６０によって、ポンプ１００上の適所に保持される。フランジプレート１６０は、圧縮力の下で注射器バレルフランジをハウジングに対して保持することにより、注射器を固定するように構成されている。一例において、フランジプレート１６０は、ポンプハウジングに向かってばね付勢される。
【００６５】
[0075]フランジプレート１６０は、バレルフランジの適所への摺動を補助する角度付きプロファイル１６２を含む。例えば、角度付きプロファイル１６２によれば、フランジプレート１６０の外側リップの下側にバレルフランジを挿入可能となり、バレルフランジがポンプハウジングに向かってさらに移動すると、力がばね付勢に打ち勝つまで、角度付きプロファイルがフランジプレート１６０の下側でハウジングに向かってバレルフランジをガイドする。ユーザがばね付勢による保持力に打ち勝つと、フランジプレート１６０は、ハウジングから離れる方向に延びて、バレルフランジの幅に対応する。ばね付勢は、後で注射器がユーザにより取り外されるまで、圧縮力の下でバレルフランジをハウジングに対して保持する。
【００６６】
[0076]一例においては、（図４Ｂに示す）プランジャ装着レバーの作動により、フランジプレート１６０がポンプハウジングから離れる方向に移動するため、ユーザが注射器を装着可能となる。フランジプレート１６０をポンプハウジングに近づけたり遠ざけたりして注射器を装着するには、他の付勢機構又は平行移動機構が用いられるようになっていてもよい。
【００６７】
注射器フリッパー
[0077]図４Ａに示すように、駆動機構の駆動ヘッド４００は、プランジャドライバ上に２つの注射器フリッパー又はプランジャフック４１６及び４１７を含む。プランジャフック４１６、４１７のサイズ及び向きによって、注射器プランジャを十分に圧縮可能である。プランジャフック４１６、４１７は、枢軸４４１及び４４２の周りで注射器面４６０に向かって付勢されている。ポンプハウジングから離れて駆動ヘッド４００の最も遠位側に配置された枢軸４４１、４４２は、プランジャフックのポンプとの干渉を抑えることにより、注射器プランジャを十分に圧縮可能とする。
【００６８】
[0078]一例においては、プランジャ駆動ヘッド４００上に注射器保持壁４７０が設けられており、駆動ヘッド４００上でプランジャ親指フランジを配置して保持するのに役立つ。また、プランジャドライバ上には、外側壁４５０が設けられ、注入時にプランジャを保護するようになっていてもよい。また、図４Ｂに示すように、駆動ヘッド４００は、プランジャレバー４０９を含む。プランジャレバー４０９は、親指圧縮領域を含み、レバーに対する直感的な圧縮特性を提供して、ユーザの相互作用を補助する。プランジャレバー４０９の作動により、プランジャフック４１６、４１７が開いて（例えば、枢軸フック４１６、４１７が相互に及び注射器面４６０から離れて）、ユーザが注射器をポンプ１００に配置可能となる。プランジャレバー４０９を解除すると、プランジャフックは、注射器面４６０側へ戻るように枢動して、注射器のプランジャステム及び親指フランジを保持する。
【００６９】
[0079]また、プランジャレバー４０９の作動により、プランジャフック４１６、４１７が駆動ヘッド４００から出て注射器バレル側に移動して、プランジャフック４１６、４１７と駆動ヘッド４００の押圧面との間に付加的な空間を提供するようになっていてもよい。プランジャフック４１６、４１７は、駆動ヘッド４００の押圧面側にばね付勢されて多種多様なプランジャフランジの厚さに対応してもよい。駆動ヘッド４００及び注射器面に向かう付勢により、プランジャフック４１６、４１７は、ポンプに取り付けられたプランジャのサイズに対して自己調整可能となる。
【００７０】
[0080]一例において、プランジャフック４１６、４１７は、内方へのばね装着及び付勢により、プランジャのステムに十分なクランプ力を与えるほか、プランジャ親指フランジを駆動ヘッド４００に対して保持する圧縮力を与える。プランジャフック４１６、４１７は、最初に枢動して閉じた後、駆動ヘッド４００に向かって横方向に移動するとともに、それぞれの横方向ホーム位置に向かって戻るようになっていてもよい。この一連の閉じる動作により、まずはプランジャステムがアームによって中心に配置された後、プランジャ親指フランジが押圧面に接触される。
【００７１】
[0081]図４Ｃは、駆動ヘッド４００の分解図である。駆動ヘッド４００は、両者間にガスケット界面（例えば、ガスケット４１８）を有し得る前側ケース４０１及び後側ケース４０２を有するハウジングを含んでもよい。前側ケース４０１及び後側ケース４０２は、スナップ式の接続によって一体的に結合されていてもよく、また、ねじ４２８及び任意選択としてのワッシャ４２０を介して固定されていてもよい。プランジャレバー４０９は、後側ケース４０２上に配置され、レバー金具４１９、ねじ４２１、及び／又はワッシャ４２０を介して結合されていてもよい。プランジャレバー４０９は、プランジャレバー継手４０８、レバーばね４２２、クラッチリンク４０７、プランジャフックレバー４０４、及びプランジャ基部センサアセンブリ４０３を通じて延びたプランジャ固定ねじ４０６を介して、駆動ロッド１３２に動作可能に結合されている。また、これらの接続には、Ｏリング４３０、ワッシャ４０５、及びＯリング４２３を含んでいてもよい。
【００７２】
[0082]プランジャフック４１６及び４１７は、前側ケース４０１上に配置され、ハウジングを通って延びるとともに、フック摺動プレート４１１、フック開放ホルダアセンブリ４１０、及びフック開放プレートアセンブリ４１２と連動する。フック開放プレートアセンブリ４１２は、フック開放ばね４２６を含んでもよく、また、ＳＭＴスイッチ４３５を含み得るプランジャフックセンサＰＣＢ４３６に結合されていてもよい。プランジャフックセンサＰＣＢ４３６は、ワッシャ４３７により離隔されたねじ４３８を介して、フック開放プレートアセンブリ４１２及びプランジャ基部センサアセンブリ４０３に取り付けられていてもよい。プランジャフック４１６及び４１７の様々な取り付け構成要素としては、ねじ４３３、ワッシャ４３１、ｅリング４２１、ばね４２７、フックカバーワッシャ４１４、フックリンク４１３、プランジャフックブッシング４１５、及びプランジャフックシャフトＯリング４２９が挙げられる。
【００７３】
[0083]ハウジングは、ワッシャ３２０及びねじ４３２を介して取り付けられたプランジャ基部センサアセンブリ４０３を収容していてもよい。また、プランジャ基部センサアセンブリ４０３は、絶縁シート４３４を含んでもよい。プランジャ基部センサアセンブリ４０３は、内部の平坦なプレスチックプレートに対して保持され、プランジャ駆動ヘッド４００の内側で片持ちビームに直接接触するプランジャボタンを含む。片持ちビームは、プランジャボタンに作用する力を測定する歪みゲージを含んでもよい。
【００７４】
[0084]プランジャレバー４０９の回転は、プランジャフック４１６、４１７の「入出」移動へと直接変換される。フック開放ホルダアセンブリ４１０中に取り付けられたワイパーレバーがフック摺動プレート４１１を圧縮することにより、プランジャフック４１６、４１７の「入出」移動を生じるようになっていてもよい。プランジャフックレバー４０４が小さなワイパーレバーを押して回転させると、ワイパーのウェッジ機構がフック摺動プレート４１１内のローラと相互作用する。フック摺動プレート４１１は、ばね又はフック保持ばね４２７の圧縮によって制御される。ローラがウェッジを捕らえると、ばね４２７が圧縮されるため、プランジャフック４１６、４１７が前側ケース４０１から離れる方向に押される。
【００７５】
[0085]また、プランジャレバー４０９の回転は、プランジャレバー継手４０８によって、プランジャフック４１６、４１７の回転へと直接変換される。例えば、プランジャフックレバー４０４及びプランジャレバー４０９は、延長ねじ又はレバーねじ４２２によって、上方静止位置に保持される。レバーねじ４２２は、プランジャレバー４０９が圧縮されると伸び、その後、プランジャレバー４０９が解除された場合に、システムを静止位置又は「レバーアップ」位置に戻す。具体的に、プランジャフックレバー４０４は、内部のトラックに従うフック開放プレートアセンブリ４１２に取り付けられた第２のローラと相互作用する。ローラがトラックに従うと、フック開放プレートアセンブリ４１２全体がフック開放ばね４２６を圧縮して、直線状に移動する。フック開放プレートアセンブリ４１２内のプレートは、フックリンク内に適合して回転移動を生じる２つの同一スロットを含んでいてもよい。フックリンクがプランジャフック上側アセンブリシャフトにしっかりと接続されるため、生じた回転運動によって、プランジャフック４１６、４１７が開放される。ユーザがプランジャレバー４０９を解除すると、フック開放ばね４２６がフック開放プレートアセンブリ４１２を元の位置に戻すため、これによりプランジャフック４１６、４１７が回転して閉位置に戻る。
【００７６】
[0086]上述の通り、プランジャフック４１６、４１７によれば、注射器プランジャを十分に圧縮可能であるとともに、フランジプレート１６０との干渉の回避によって、注射器ポンプ１００が注射器からより多くの流体を放出可能となる。例えば、プランジャフック４１６、４１７は、ハウジングの反対側（例えば、駆動ロッド１３２寄り）に枢動した鏡面配置にて代替配置された場合、フランジプレート１６０と干渉して、注射器が十分に圧縮できなくなる可能性がある。
【００７７】
[0087]注射器装着構成要素（例えば、バレルクランプ、フランジプレート、フリッパー又はプランジャフック）はそれぞれ、注射器駆動ヘッドの衝突に起因する意図せぬボーラスを防止するように、注射器を捕捉して固定（例えば、装着）するように構成されている。以下により詳しく論じる通り、バレル支持面又は後壁１１４に対してバレルが同一平面となり、フランジプレート１６０が与えるフランジ溝にバレルフランジが存在し、注射器バレル及び注射器フック４１６、４１７内の注射器親指ボタンに対して同一平面となるようにバレルクランプ１５０が押圧している状態で注射器１１０が水平に装着された場合、ポンプ１００は、バレルフランジの存在、プランジャボタンの存在を検出するとともに、直径寸法の外側の注射器バレルを識別可能であってもよい。
【００７８】
注射器ポンプセンサ
[0088]注射器ポンプ１００は、適正な動作及び注射器装着を保証する様々なセンサを含む。例えば、ポンプ１００は、クラッチセンサ、閉塞センサ、フランジ検出センサ、バレルサイズセンサ（例えば、バレルサイズ測定センサ）、注射器プランジャ位置センサ、及びモータエンコーダを含んでもよい。フランジ検出センサ、バレルサイズセンサ、及び注射器プランジャ位置センサは、注射器センサシステムとして同時に機能するようになっていてもよい。
【００７９】
[0089]上述の通り、注射器バレルの装着には、バレルサイズセンサ等のバレルサイズ検出手段を含む。例えば、回転式ポテンショメータの使用により、注射器バレルのサイズを検出するようにしてもよい。別の例においては、線形ポテンショメータの使用により、注射器バレルのサイズを検出するようにしてもよい。図３Ａに示すように、ギア１６４の回転若しくは移動並びに／又はばね１６６の圧縮の量に基づいて、注射器バレルクランプ１５０の回転が検出されるようになっていてもよい。
【００８０】
[0090]センサは、プランジャ位置を追跡するようにしてもよい。例えば、プランジャ位置センサは、クラッチに接続され、送りねじと平行に移動する線形ポットワイパーブレードを含んでもよい。回路におけるセンサの抵抗が移動とともに直接変化し、線形位置の関数として電圧を出力する。別の例において、注射器プランジャ位置センサは、磁石及びプランジャ線形センサアレイを含む磁気センサであってもよい。
【００８１】
[0091]プランジャ位置センサからの出力は、注射器プランジャの位置の追跡に用いられるようになっていてもよい。例えば、追跡した移動の使用により、プログラムされた送達速度にプランジャの移動が整合するかを確認するようにしてもよい。プランジャ位置センサは、注射器の利用可能な容積による注入対象容積（「ＶＴＢＩ（Ｖｏｌｕｍｅ  Ｔｏ  Ｂｅ  Ｉｎｆｕｓｅｄ）」）コマンドの確認に用いられるようになっていてもよい。例えば、注射器プランジャ位置は、バレル直径と併せて注射器の残存容積の決定に使用可能なバレルの残存長の決定に用いられるようになっていてもよい。また、プランジャ位置センサは、注射器が空になったか、又は、空の注射器が装着されたかの検出に用いられるようになっていてもよい（例えば、全注プランジャ位置を検出する）。また、プランジャ位置センサは、プランジャヘッドの最大死止（ＲＥＯＴ、ＦＥＯＴ）位置の検出のほか、モータとクラッチとの間の勾配の検出に用いられるようになっていてもよい。
【００８２】
[0092]センサは、注射器サイズを示していてもよい。注射器バレルサイズセンサは、バレルクランプ１５０のシャフトに接続された線形ポットワイパーブレードを含んでもよい。回路におけるセンサの抵抗がバレルクランプ１５０の移動に比例して直接変化し、位置の関数として電圧を出力する。別の例において、注射器バレルサイズセンサは、磁石及びバレル線形センサアレイを含む磁気センサであってもよい。磁石は、注射器バレルクランプアセンブリに搭載されている。これに大略隣り合って線形センサアレイが取り付けられ、センサを有する。注射器バレルクランプの移動がプランジャの移動よりも少ないため、単一のセンサを使用可能である。注射器プランジャ位置センサと同様に、センサは、検知した信号レベルに基づいて、ポンプに装着された注射器のサイズを決定可能である。
【００８３】
[0093]注射器バレルサイズセンサは、不適合注射器がポンプ１００に装着されたかを示すのに用いられるようになっていてもよい。また、センサは、チューブが適正に閉じられていないことを大まかに示すのに用いられるようになっていてもよい。
【００８４】
[0094]フランジ検出センサは、バレルフランジ保持プレートの背後に位置付けられたマイクロスイッチであってもよい。一例において、スイッチは、注射器の装着時に注射器フランジが適所に押し込まれた場合に、プレートにより押し下げられる。フランジ検出センサは、バレルがその適正位置にあることを示すとともに、ポンプの起動の開始に用いられるようになっていてもよい。
【００８５】
[0095]駆動ヘッド４００上に配置されたプランジャボタン検出センサは、注射器の存在を検出する。例えば、注射器の装着時に注射器フリッパー又はプランジャフック４１６、４１７がプランジャフランジを捕捉した場合に、当該プランジャフランジによって押し下げられるように、マイクロスイッチがプランジャ駆動ヘッド４００中に位置付けられていてもよい。プランジャボタン検出センサは、駆動ヘッド４００におけるプランジャフランジの有無を示すことにより、注射器が適正に装着されていることを確認する。
【００８６】
[0096]駆動ヘッド上に注射器力センサ又は下流閉塞（「ＤＳＯ（Ｄｏｗｎ  Ｓｔｒｅａｍ  Ｏｃｃｌｕｓｉｏｎ）」）センサが位置付けられ、注射器プランジャに加わる力又は圧力を示すのに用いられるようになっていてもよい。以下により詳しく論じる通り、計算圧力の使用により、下流閉塞を決定するようにしてもよい。また、力センサは、始動補償の実行により注射器移動時のスラックの除去のタイミングを決定するのに用いられるようになっていてもよい。また、注射器力センサは、完全に使い切った注射器の検出のほか、プランジャフランジの検出に用いられるようになっていてもよい。
【００８７】
[0097]前述の通り、ポンプサブアセンブリには複数のセンサが関連付けられており、その様々な要素の機能及び位置に関する情報を提供するように動作する。クラッチセンサは、光を遮断するように移動する機械式シャッターを備えた光学スイッチを備えていてもよい。クラッチセンサは、クラッチの係合又は係合解除を示すようにしてもよい。
【００８８】
[0098]モータ位置センサは、回転式磁気エンコーダを備えていてもよい。例えば、モータシャフトには、モータとともに回転して、モータの位置を示す回転式エンコーダのカウントを有効にする磁石が搭載されていてもよい（例えば、１５回転／送りねじ１回転／プランジャ１ｍｍ直線移動）。別の例において、ポンプは、モータの電機子シャフトに取り付けられたエンコーダフラグホイールを備えた駆動モータシャフトエンコーダを含んでもよい。ポンプモータフラグホイールは、そのハブから半径方向外方に延びた複数のフラグ（例えば、１２個のフラグ）を含んでいてもよい。モータ位置センサは、モータの回転を示すとともに、モータのストールの検出に用いられるようになっていてもよい。
【００８９】
[0099]上記センサのうちの１つ又は複数（例えば、プランジャ位置センサ）は、注入始動時のシステムスラックの補償に用いられるようになっていてもよい。
【００９０】
駆動機構
[00100]注射器駆動機構は、ポンプハウジングに収容され、一般的には、モータ、送りねじ５１０、半割りナット５２０（半ナット５２０ａ及び５２０ｂを含む）及び摺動アセンブリ５３０、並びに駆動ヘッド４００を含む。図５Ａに示すように、半割りナット５２０は非係合状態であり（例えば、送りねじ５１０に接触していない）、図５Ｂにおいては、半割りナット５２０が係合状態である（例えば、送りねじ５１０に接触している）。摺動アセンブリは、送りねじ５１０と関連付けられており、モータによる送りねじ５１０の回転に応答して直線状に移動する。摺動アセンブリ及び駆動ヘッド４００の直線移動によって、プランジャフランジ、プランジャアーム、及びプランジャストッパを有する注射器プランジャが注射器バレル内で移動して、注射器アセンブリから流体を放出する。
【００９１】
[00101]モータは、送りねじ５１０に動作可能に接続され、電圧が加えられた場合に送りねじを回転させる。送りねじ５１０は、以下により詳しく説明する通り、摺動アセンブリの半割りナット５２０等のねじ付き部材と協働するねじ山を有する。
【００９２】
[00102]通常の半割りナット設計には、送りねじに対してばね付勢された半割りナットを備えたクラッチ機構を含み得る。ただし、ばね付勢によって、半割りナットに対する応力レベルが付加される可能性もあり、最終的には、半割りナットのねじ山が摩耗する可能性もある。また、この付加的な応力及び摩耗は、送りねじの回転サイクル内の周期的な変動に寄与し得る。また、閉塞時、半割りナット駆動機構には、半割りナットの降伏力を超える応力レベルが加わる可能性もあり、時間とともに半割りナットの不具合に至る可能性がある（例えば、半割りナットのねじ山が大幅又は完全に磨り減って、ポンプの不具合に至る可能性がある）。半割りナットの摩耗により、摩耗粉（例えば、摩耗した半割りナットのねじ山からの材料）が放出されて、他のポンプ構成要素に干渉する可能性がある。
【００９３】
[00103]本明細書に開示の改良された半割りナット５２０は、従来の半割りナット設計の２倍を超えるねじ山の係合／接触を提供する。また、半割りナット５２０によれば、ナットのねじ山の同心度が高くなるため、流量精度（「ＦＲＡ（Ｆｌｏｗ  Ｒａｔｅ  Ａｃｃｕｒａｃｙ）」）の周期的変動及び摩耗を低減するのに役立つ。例えば、ねじ山が角度付きの場合は、半割りナットのわずかな移動によって、流量精度が大きく変化し得る。また、半ナット５２０ａ、５２０ｂは、送りねじ５１０に対して付勢されないように互いに接触するため、摩擦及び摩耗が低下するとともに信頼性が向上して都合が良い。
【００９４】
[00104]例示的な送りねじの材料は、ＳＵＭ２４Ｌ（無電解ニッケルめっき）である。例示的な半割りナットの材料は、Ｃ９５４００アルミニウム青銅である。送りねじ及び半割りナットに関して挙げた材料は、何ら限定的なものではなく、一例として示している。その他任意の好適な材料が用いられていてもよい。
【００９５】
[00105]摺動アセンブリの半割りナット５２０を送りねじ５１０から係合解除することにより、摺動アセンブリが送りねじ５１０に沿って自由に摺動するため、注射器バレルから延びたプランジャに対してプランジャ駆動ヘッド４００を線形に配置可能である。
【００９６】
[00106]半ナット５２０ａ、５２０ｂは、ばね及び磁気クラッチによって、送りねじ５１０と係合するように付勢される。半ナット５２０ａ、６２０ｂそれぞれのねじ山は、送りねじ５１０の大略反対側に係合する。半割りナット構成及びラチェット防止クラッチ設計によって、半割りナット５２０及び送りねじ５１０のねじ山の性能の最大化及び摩耗の最小化がもたらされる。ねじ山が係合した状態で、モータが送りねじ５１０を回転させると、半割りナット５２０が送りねじ５１０に沿って移動するため、これにより駆動ヘッド４００が直線状に移動する。これによりプランジャが注射器バレルに押し込まれて、注射器アセンブリから薬剤を変位させる。
【００９７】
[00107]また、前述の通り、半割りナット５２０は送りねじ５１０から容易に係合解除可能なため、注射器プランジャに対して駆動ヘッド４００を配置する場合等、摺動アセンブリを送りねじ５１０に沿って配置可能となる。図５Ａ及び図５Ｂに示すように、トグル５３０が回転して、第１のフレーム若しくはクラッチ部材５４０ａ並びに第２のフレーム若しくはクラッチ部材５４０ｂを移動させるようにしてもよい。例えば、クラッチ部材５４０ａの対応する溝にキー５３２ａが係合し、クラッチ部材５４０ｂの対応する溝にキー５３２ｂが係合する。トグル５３０が反時計回り（５Ａから５Ｂ）に回転すると、フレーム又はクラッチ部材５４０ａ、５４０ｂが送りねじ５１０に向かって同時に引き付けられる。例えば、トグル５３０は、クラッチ部材５４０ａを送りねじ５１０に向かって引っ張り、クラッチ部材５４０ｂを送りねじ５１０に向かって押す。図５Ｂに示すように、トグル５３０が垂直配置の場合、半割りナット５２０は送りねじ５１０と十分に係合する。半割りナット５２０を送りねじから係合解除するため、トグル５３０の時計回りの回転によって、クラッチ部材５４０ａを送りねじ５１０から離れる方向に押しやり、クラッチ部材５４０ｂを送りねじ５１０から離れる方向に引っ張るようにしてもよい。
【００９８】
[00108]図６Ａ、図６Ｂ、図６Ｃ、図６Ｄ、図６Ｅ、図６Ｆ、及び図６Ｇは、半割りナット５２０を送りねじ５１０から係合解除する様々な構成及び機構を示している。図６Ａに示す例においては、各半ナット５２０ａ、５２０ｂと関連付けられたフレーム又はクラッチ部材に係合するばねと連動したカム作用によって、半割りナット５２０が送りねじ５１０から係合解除されるように引き離される。例えば、キー付きカム６３０が（例えば、時計回りに）回転することにより、半割りナット５２０の送りねじ５１０に対する係合及び係合解除を行うようにしてもよい。キー付きカム６３０が回転すると、ローブが第１及び第２のフレーム又はクラッチ部材６４０ａ、６４０ｂと相互作用する。第１及び第２のフレーム又はクラッチ部材は、構成要素（例えば、キー付きカム６３０及びばね６５０）が送りねじ５１０に関して移動する場合に、当該構成に対して剛性を付加し得る。ローブが各クラッチ部材と十分に係合した場合、半割りナット５２０は係合解除位置となって、クラッチ部材６４０ａが送りねじ５１０から離れる方向に押される一方、クラッチ部材６４０ｂが送りねじ５１０から離れる方向に引っ張られる。図６Ａに示すように、各クラッチ部材６４０ａ、６４０ｂは、ばね６５０等のエラストマ部材に動作可能に結合されていてもよい。カムローブがクラッチ部材に係合すると、クラッチ部材６４０ｂからの引っ張り力及びクラッチ部材６４０ａからの引っ張り力によってばね６５０が圧縮されるため、半割りナット５２０が分離されて送りねじ５１０から係合解除される。
【００９９】
[00109]半割りナット５２０が送りねじ５１０から係合解除されると、摺動部材が送りねじ５１０に沿って自由に移動することにより、駆動ヘッド４００を配置可能である。
【０１００】
[00110]図６Ｂ、図６Ｃ、及び図６Ｄは、カム作用によって、ねじ山が送りねじ５１０のねじ山から係合解除されるように、各半ナット５２０ａ、５２０ｂが１つ又は複数の枢着点の周りに回転するカムを含む付加的な例を示している。図６Ｅ、図６Ｆ、及び図６Ｇは、各半ナット５２０ａ、５２０ｂが送りねじ５１０のねじ山から係合解除されるように回転するギアを含む付加的な例を示している。図６Ｅ及び図６Ｇにおいては、ギアが各半ナットに固定されていてもよい。
【０１０１】
ラチェット防止磁気クラッチ
[00111]また、駆動ヘッド４００上のユーザによるプランジャレバー４０９の作動によって、半割りナットと併用される送りねじ５１０の早期摩耗が生じ得る。例えば、半割りナットを伴う部分的なレバー回転によって、半割りナットは、部分的係合状態に留まり得る。この部分的係合状態において、ユーザは、クラッチを移動させるとともに、送りねじのねじ山を横切って半割りナットのねじ山を引っ張ることができる（例えば、ラチェット）。このラチェットによって、ねじ山の早期摩耗及び品質の確保不足が生じ得る。
【０１０２】
[00112]磁石をクラッチに組み込んで半割りナット５２０が送りねじ５１０に乗り上げないようにすることによって、信頼性の向上及び誤用の防止が図られる。磁石は、クラッチを閉状態に保つことにより、意図せぬボーラスに対して付加的な安全性を与えるため都合が良い。また、ラチェットが通常起こり得る場合には、磁力が優勢となって半割りナット５２０を完全に係合させるため、ユーザは、半割りナット５２０の十分な係合解除により、駆動ヘッド４００を手動で動かしつつ半割りナット５２０を係合解除位置に維持することが要求又は奨励される。例えば、磁気クラッチにおける磁石の例示的な位置として、磁気部材５５０ａ、５５０ｂを図５Ｃに示す。
【０１０３】
[00113]例えば、図６Ａ〜図６Ｇに示すように、半ナット５２０ａ、５２０ｂそれぞれに閉鎖力を付加する磁石及び／又はばねが実装されていてもよい。また、閉鎖力及び保持力が大きくなると、ユーザは、プランジャレバー４０９の作動時により大きな作動力を使用する必要があるため、クラッチの開閉いずれかを十分に行うようになり、ラチェット及び摩耗が防止される。一例においては、十分に開放されたクラッチがユーザにより閉鎖されるまで開放を維持するように、付加的な磁石又はばねがポンプ１００内に配置されていてもよい。
【０１０４】
閉塞検出
[00114]ポンプには、注射器バレルに接続された注入ラインが遮断されているかを判定する閉塞センサが備わっていてもよい。例示的な一実施形態において、閉塞センサは、駆動機構の駆動ヘッドに組み込まれる。駆動ヘッド中の力又は圧力センサが、センサを押す力の反力を測定するようにしてもよい。プランジャの移動に必要な力が大き過ぎる場合は、注入ラインが遮断されていることを知らせる。別の例においては、クラッチセンサ及び／又はプランジャ位置センサにより閉塞が検出されるようになっていてもよい。
【０１０５】
[00115]様々な技術を用いて力及び／又は圧力測定結果をモニタリングすることにより、閉塞が検出されるようになっていてもよい。また、ユーザは、高速閉塞検出と非高速閉塞検出との間の選択を行うようにしてもよい。高速閉塞検出モードにおいて、注射器ポンプ１００は、以下に論じる力又は圧力閾値の５０％での閉塞を報告するようにしてもよい。
【０１０６】
[00116]基準からの差分値
[00117]モータの始動後、基準力値（例えば、２０サンプル等の力測定結果サンプルの移動又はスライディング平均ウィンドウ）が取得されるようになっていてもよい。力及び／又は圧力センサは、アナログ−デジタル変換器（「ＡＤＣ（Ａｎａｌｏｇ  ｔｏ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）」）カウントを出力するようにしてもよい。一例において、基準力値は、ポンプモータ始動後のＡＤＣカウントの２０サンプルのウィンドウであってもよい。現在の力測定結果がモニタリングされ、差分値（例えば、現在値から減算された基準力値）が決定されるようになっていてもよい。差分値が所定の閾値を超えた場合は、閉塞警報が鳴動するようになっていてもよい。ポンプは、様々な閉塞検出感度（例えば、超高、高、中高、中、低、及び超低）に対する様々な設定を有していてもよい。非限定的な一例においては、ＩＶライン圧力が低感度警報の場合に２〜４ｐｓｉ、中感度警報の場合に６〜９ｐｓｉ、及び高感度警報の場合に１４〜１６ｐｓｉに達した場合に、ポンプ１００が警報信号を生成するようにしてもよい。
【０１０７】
[00118]一例において、注射器ポンプ１００は、（感度＝超高、閉塞圧力５０ｐｓｉ、下限２５ｐｓｉ、上限５２ｐｓｉ）、（感度＝高、閉塞圧力１６ｐｓｉ、下限１３ｐｓｉ、上限１８ｐｓｉ）、（感度＝中高、閉塞圧力１３ｐｓｉ、下限１０ｐｓｉ、上限１５ｐｓｉ）、（感度＝中、閉塞圧力１０ｐｓｉ、下限７ｐｓｉ、上限１２ｐｓｉ）、（感度＝低、閉塞圧力７ｐｓｉ、下限４ｐｓｉ、上限９ｐｓｉ）、並びに（感度＝超低、閉塞圧力４ｐｓｉ、下限１ｐｓｉ、上限６ｐｓｉ）といった流体圧力及び感度の場合に、高優先下流閉塞警報を生成するようにしてもよい。
【０１０８】
[00119]別の例において、注射器ポンプ１００は、（感度＝超高、閉塞圧力５０ｐｓｉ、限界＜５２ｐｓｉ）、（感度＝高、閉塞圧力１６ｐｓｉ、下限１２ｐｓｉ、上限２０ｐｓｉ）、（感度＝中高、閉塞圧力１３ｐｓｉ、下限１０ｐｓｉ、上限１５ｐｓｉ）、（感度＝中、閉塞圧力１０ｐｓｉ、下限７ｐｓｉ、上限１２ｐｓｉ）、（感度＝低、閉塞圧力７ｐｓｉ、下限４ｐｓｉ、上限９ｐｓｉ）、並びに（感度＝超低、閉塞圧力４ｐｓｉ、下限２ｐｓｉ、上限８ｐｓｉ）といった流体圧力及び感度の場合に、高優先下流閉塞警報を生成するようにしてもよい。
【０１０９】
[00120]注射器ポンプ１００の場合、注射器の力接触は事実上、弛緩するものではなく、温度の変化によって材料特性が変化することはない。また、注射器ポンプ１００の力センサは、−１０〜４０℃で動作するように定格及び補償がなされており、これは、注射器のＤＳＯ検出におけるシステムレベルの温度変化に影響を及ぼすことなく、通常のポンプ動作範囲を網羅する。ただし、注入ポンプの場合は、管類がチャネル中へと弛緩するため、温度によって力が変化する。例えば、チューブの材料特性が温度に基づいて変化し、基準力値及び現在のＡＤＣ値の両者に対して、温度補償勾配が追加されるようになっていてもよい。
【０１１０】
[00121]ポンプが定常状態に達した後は、高、中、又は低という閾値設定の代わりに、閉塞検出が圧力又は差圧の変化に基づいていてもよい。例えば、圧力が非常に安定する定常状態に達した後、圧力の急激な上方シフトは、ポンプが閉塞に向かっていることを示し得る。定常状態の後に差圧をモニタリングすることによって、より早い閉塞検出が可能となり得る。
【０１１１】
[00122]一例において、圧力測定結果の最後の２分間の圧力変化が１ｐｓｉ未満の場合は、定常状態が実現される。システムが定常状態の条件になっていない場合は、差圧検知が機能しない場合もある。
【０１１２】
[00123]また、ポンプは、流量の関数として圧力の変化をモニタリングするようにしてもよい。流量に基づいて、差分基準及び／又は差分閾値レベルが確立されていてもよい。例えば、基準からの圧力差が所定の関係（例えば、圧力増加＝０．３×１分間の流量）を超えている場合は、閉塞の警告又は警報が鳴動する。
【０１１３】
[00124]上述の通り、駆動ヘッド上に注射器力センサ又は下流閉塞（「ＤＳＯ（Ｄｏｗｎ  Ｓｔｒｅａｍ  Ｏｃｃｌｕｓｉｏｎ）」）センサが位置付けられ、注射器プランジャに加わる力又は圧力を示すのに用いられるようになっていてもよい。計算圧力の使用により、下流閉塞を決定するようにしてもよい。別の例においては、注入の開始に際して、ポンプが第１の始動期間（例えば、最初の１０秒間）における初期基準測定結果を記録するようにしてもよい。第１の始動期間の最初（例えば、１０秒期間の第１の秒間）において、ポンプは、ＡＤＣカウントの移動平均により初期基準測定結果を記録するようにしてもよい。基準測定結果は、第１の始動期間内に記録された低域フィルタリングＡＤＣ値へと更新されるようになっていてもよい。例えば、４秒で記録されたフィルタリングＡＤＣ値は、１秒で記録された初期基準測定結果よりも低い場合、１秒で記録された初期基準測定結果を置き換えるようにしてもよい。
【０１１４】
[00125]ポンプは、注入時にＡＤＣ値がモニタリングされている場合、圧力を実時間で継続的に演算するようにしてもよい。例えば、ポンプは、以下の式に従って、注射器ＤＳＯ圧力を継続的に演算するようにしてもよい。校正係数は、注射器サイズに基づいていてもよく、また、異なる注射器サイズごとに異なる値を有するデータベースに格納されるようになっていてもよい。
注射器ＤＳＯ圧力＝（現在のフィルタリングＡＤＣ−現在のフィルタリング基準）／校正係数
【０１１５】
[00126]第１の始動期間においては、閉塞検出が注射器サイズに基づいていてもよい。注射器サイズが所定のサイズより小さい状態（例えば、６ｍｌ以下、１０ｍｌ以下等）では、曲率及び落下という２つの基準により閉塞検出が決定されるようになっていてもよい。例えば、閾値期間内の複数のフィルタリングサンプルにより、当該閾値期間（例えば、３秒間）にわたってＤＳＯ閾値を超える場合は、第１の始動期間中に閉塞が報告されるようになっていてもよい。具体的には、ＡＤＣ値がモニタリングされ、差分値（例えば、現在のＡＤＣ値から減算された基準値）が決定されるようになっていてもよい。差分値がＤＳＯ閾値を超えた場合は、閉塞警報が鳴動するようになっていてもよい。サンプルの量は、予め決定されていてもよく、いくつかの例においては、閾値期間内のすべてのフィルタリングサンプルを含んでいてもよい。
【０１１６】
[00127]反対に、所定のサイズより大きい（例えば、６ｍｌ以上、１０ｍｌ以上等）注射器の場合は、フィルタリングサンプルがＤＳＯ閾値を超えた場合に、閉塞が報告されるようになっていてもよい。本例においては、任意のフィルタリングサンプルがＤＳＯ閾値を超えた場合に、閉塞が報告されるようになっていてもよい。
【０１１７】
[00128]第２の始動期間（例えば、最初の３０秒間）において、高速モード注入の場合は、閉塞圧力閾値を超えた場合に閉塞警報が鳴動するようになっていてもよい（非高速閉塞検出モードが選択された場合）。高速注入において、注射器ポンプ（例えば、ＧＵＩ）は、非高速及び高速の両閾値レベルを計算して、両者を注射器ポンプ（例えば、ポンプヘッド管理部）に報告するようにしてもよい。注射器ポンプ１００は、第２の始動期間に対する非高速閾値を選択し、第２の始動期間の後、高速閾値を用いて閉塞を報告するようにしてもよい。
【０１１８】
[00129]第１及び第２の始動期間の後は、ＡＤＣサンプルが所定のＡＤＣ値範囲（例えば、±５０ＡＤＣカウント）内となる基準ウィンドウ（例えば、５秒ウィンドウ、１０秒ウィンドウ等）を検索することによって、新たな基準測定結果が取得されるようになっていてもよい。別の例において、基準ウィンドウは、所定のｐｓｉ値範囲（例えば、±２ｐｓｉ）に基づいて確立されるようになっていてもよい。別の例において、基準ウィンドウは、所定のＡＤＣ値範囲及び所定のｐｓｉ値範囲の組合せ（例えば、所定のＡＤＣ値範囲又は所定のｐｓｉ値範囲のいずれか小さい方（例えば、±５０ＡＤＣカウント又は±２ｐｓｉ））に基づいて確立されるようになっていてもよい。また、基準ウィンドウの確立に際しては、ｐｓｉ値が上限を有していてもよい（例えば、現在の基準測定結果を３．８７ｐｓｉ以上は上回らない）。新たな基準測定結果の確立は、注入の開始ごとに１回実行されるようになっていてもよいし、複数回実行されるようになっていてもよい。例えば、上記プロセスは、注入開始ごとに１回の基準補正であってもよい。前述の通り、基準測定結果は、現在の確立基準よりも低いフィルタリングＡＤＣ値へと更新されるようになっていてもよい。
【０１１９】
[00130]また、第１及び第２の始動期間の後、フィルタリングサンプルがＤＳＯ閾値を超えた場合に、閉塞が報告されるようになっていてもよい。例えば、閾値を横切った場合に閉塞が検出され、報告されるようになっていてもよい。上述の通り、ＡＤＣ値がモニタリングされ、差分値（例えば、現在のＡＤＣ値から減算された基準値）が決定されるようになっていてもよい。差分値がＤＳＯ閾値を超えた場合は、閉塞警報が鳴動するようになっていてもよい。また、ポンプにより現在の力測定結果がモニタリングされ、差分値（例えば、現在値から減算された基準力値）が決定されるようになっていてもよい。差分値が所定の閾値を超えた場合は、閉塞警報が鳴動するようになっていてもよい。高速閉塞検出モードが選択された場合、注射器ポンプ１００は、上記の力又は圧力閾値の５０％での閉塞を報告するようにしてもよい。高速閉塞検出モードは、より低い流量（例えば、約２０ｍｌ／ｈｒ以下）に制限されていてもよい。ポンプが高い流量で高速注入を実行している場合は、ポンプが元々高い流量をすでに利用していることから、閉塞検出が迅速に行われ得るためである。
【０１２０】
[00131]圧力測定結果の勾配
[00132]２つの圧力測定結果の差から計算された勾配が閾値を超える場合には、閉塞警報が発せられるようになっていてもよい。圧力測定結果は、所定のウィンドウ又は期間（例えば、２秒ごと）に取得されるようになっていてもよい。一例においては、２つの異なる勾配測定結果の使用により、注入開始時の任意の制動力を考慮するようにしてもよい。誤警報を防止するため、初期閾値は、始動時の管類等のポンプ構成要素からの制動力を考慮して高くしてもよい。始動後、ポンプが制動力に打ち勝った後には、閾値を低くするようにしてもよい。
【０１２１】
[00133]力曲線の下側の面積
[00134]また、閉塞検出は、エネルギー消費又は基準線と現在の力線との間の面積であってもよい。また、（例えば、注射器ポンプの）圧力変化及び線形変位の使用により、閉塞が存在するかを判定するようにしてもよい。上記例のいずれかにおいては、面積計算結果が閾値と比較されるようになっていてもよい。
【０１２２】
加速度計
[00135]デジタル移動平均フィルタが不要なスパイク及び／又はノイズ信号を取り除く。ただし、機械的発生ノイズは予想できず不規則で、誤警報に至る可能性もある。場合によっては、機械的発生ノイズの方が電気的ノイズよりも問題となり得る。
【０１２３】
[00136]機械的に誘発された突発的ノイズ及び／又はスパイクの識別及び／又はフィルタリングには、加速度計の使用が役立ち得る。このようなノイズの例示的な原因としては、オペレータによる注入ポンプのドアの押圧、オペレータがポンプに与える衝撃、注入時のオペレータによるポンプ及び患者の移動等が考えられる。
【０１２４】
[00137]プランジャに対する衝撃によって、ある高さ又は注射器ポンプサイフォンからポンプが落下した場合は、別個の高優先警報をユーザに送信可能である。ドアの移動又はキー選択（例えば、ディスプレイ又は物理的キーの押下）に起因する機械的移動／振動を加速度計が拾った場合には、フィードバック信号がポンプに送られて、警報も自動的再始動も行われないようにする。このイベントは、機械的に誘発された突発的スパイクのみが原因だからである。その結果、衝撃／落下の後に別個の診断アルゴリズムがセンサ上で動作して、センサ及び／又は他の重要な構成要素の機能をテストする。例えば、診断アルゴリズムにより、衝撃又は落下のいずれにしても、センサ機能の如何なる無効化も低下も起こっていないことを確認し、ポンプが将来的な振動又は落下イベントを検出してフィルタリングできるようにする。衝撃はないものの、（１つ又は複数の）突発的且つ不規則な圧力スパイクが閉塞アルゴリズムにより検出された場合は、電気的に誘発されたに過ぎないことを加速度計により確認可能である。これらのスパイクが突発的且つ不規則で、予想閉塞スパイク範囲に入らない場合は、電気的に誘発されたセンサ障害警報が発せられる。
【０１２５】
[00138]よりわずかな移動／振動の検出にも十分な感度の加速度計によれば、力センサの信号特性に加えて、管類の引っ張りシナリオの強弱も確認される。
【０１２６】
[00139]図７に示すように、ポンプ上の位置の選択のために印加される力を移動平均力センサがモニタリングするようにしてもよい（ブロック７１０）。外乱又は突発的な圧力／力スパイクが（例えば、力センサにより）検出されたら（ブロック７２０）、システムは、外部から誘発された突発的又は不規則な外乱を加速度計が検出したかを確認するようにしてもよい（ブロック７３０）。外部から誘発された不規則な外乱を加速度計が検出した場合、ポンプは、力センサの外乱を無視して、モニタリングを継続するようにしてもよい（ブロック７４０）。例えば、システムは、この外乱が、外部から誘発された不規則な外乱に起因するものと判定し、外乱を無視して、内部の（例えば、外部からの誘発ではない）外乱に対するモニタリング（例えば、ブロック７１０）を継続するようにしてもよい。ただし、加速度計が外部イベントを検出していない場合、ポンプは、障害警報信号を生成して、閉塞の存在等の当該警報状態を示すようにしてもよい（ブロック７５０）。ポンプは、スピーカを通じて可聴警報を生成するようにしてもよいし、警報状態をディスプレイに示すようにしてもよい。
【０１２７】
動作インジケータ
[00140]ポンプ１００にはＬＥＤが配置され、ポンプが「オン」であることのほか、流れの方向を示すようにしてもよい。いくつかの例（例えば、３色ＬＥＤ等の多色ＬＥＤを伴う）において、消費電力削減のためにディスプレイがオフの場合は、ＬＥＤの使用により、基本的なポンプ状態の一部を示すようにしてもよい。
【０１２８】
[00141]上記モードそれぞれの動作は、ポンプ設定内で変化し得る。また、ディスプレイは、電源コード又はバッテリのいずれによって動作が行われているかに依存し得る。例えば、バッテリを節約するため、ＬＥＤ等の光インジケータが用いられるようになっていてもよい。ただし、電源コードを介した動作の場合は、ＬＥＤ／光インジケータ及びディスプレイの両者の使用により、視覚的指示及びプロンプトをユーザに与えるようにしてもよい。
【０１２９】
ラック電源管理
[00142]本明細書に開示の注入ポンプ及び／又は注射器ポンプは、１つ又は複数のポンプ（例えば、注入及び／又は注射器ポンプ）を収容するように構成されたラックと併用されるようになっていてもよい。ラックは、その内部に収容される各ポンプに対して、動的な電力及び熱管理を提供していてもよい。電力及び熱管理は、各ポンプが送達する薬物の重要性に基づいていてもよい。例えば、ＡＣが取り外された後の患者に対するバッテリ消耗のリスクを低減するレベルまでバッテリが充電されるように、重要度の高い薬物を送達するラックに収容されたポンプには、より多くの電力が配分されていてもよい。
【０１３０】
[00143]ラックは、ポンプの識別、ポンプ−ポンプ間通信、ポンプ−ラック間及びラック−ポンプ間通信、ポンプのバッテリ充電等を補助するようにしてもよい。また、ラックは、薬物の重要性に基づいて電力を管理するとともに、薬物所要量当たりのモータ消費を管理するようにしてもよい。
【０１３１】
[00144]ラックは、有線又は無線接続を介した共通ディスプレイ及び外部接続を提供していてもよい。
【０１３２】
[00145]ラックは、当該ラックに収容された様々な注入ポンプ及び／又は注射器ポンプのバッテリ消費及び充電を制御する複数の方法又は手順を実装していてもよい。ラックは、より大きな電流を引き込んで高速充電を行うポンプ電源又は電源アダプタを可能にし得る。例えば、ラックは、ＡＣ電源が取り外された後の患者に対するバッテリ消耗のリスクを低減するレベルまでバッテリが充電されるように、ラック電力を各ポンプに配分するようにしてもよい。重要ではないＩＶ溶液と併せて重要な薬物を患者が受けている場合は、ラックに収容された他のポンプよりも速くバッテリを充電できるように、重要な療法を施しているポンプに充電の優先度が与えられていてもよい。また、ラックは、モータの駆動等、バッテリ充電以外にポンプが使用している電力の量を管理するようにしてもよい。あるポンプがモータの駆動により多くの電力を使用している場合は、電源プラグを抜いた場合に、ラックに収容されたすべてのポンプについてバッテリでの動作時間が同様となるように、当該ポンプがより大きな充電電流を有し得るようになっていてもよい。また、ラックは、充電の必要性、送達中の薬物等の基準に基づいて、ポンプの高速充電対トリクル充電の優先順位をポンプごとに付け、割り当てるようにしてもよい。
【０１３３】
[00146]また、ラックは、電力供給に関する熱的制約を超える場合等、障害モードを検出するようにしてもよい。
【０１３４】
[00147]上記説明により本開示の多くの特徴及び利点が明らかであるため、添付の特許請求の範囲は、本開示のこのようなすべての特徴及び利点を網羅することが意図される。さらに、当業者であれば、多くの改良及び変更に容易に想到し得るため、本開示は、図示及び記載の構成及び動作にのみ限定されるものではない。したがって、上記実施形態は、例示に過ぎず、何ら限定的なものと考えるべきではなく、また、本開示は、本明細書に記載の詳細に限定されず、現在又は将来的に予測可能であるか予測不可能であるかに関わらず、以下の特許請求の範囲及びその全範囲の同等物により規定されるものとする。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図６Ｄ】
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【図６Ｅ】
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【図６Ｆ】
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【図６Ｇ】
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【図７】
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【図８】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図９Ｃ】
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【図９Ｄ】
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【国際調査報告】
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