(57)【要約】  少なくとも１つの入口弁によって封止された複数の入口開口部と、出口弁によって封止された出口開口部とを有する流体ハウジングと、流体ハウジングを封入し、駆動機構に接続されたピストンであって、駆動機構はピストンを引っ張って少なくとも２つの入口開口部のうちの１つから流体を引き出し、ピストンを押して流体を出口開口部に排出する、ピストンと、それぞれが少なくとも２つの入口開口部のうちの１つに流体を提供する少なくとも２つの管を封止する選択弁とを備え、選択弁は、少なくとも２つの管のうちの１つを閉じ、少なくとも２つの管のうちの別の管を開く、医療用ポンプ。
2021533924.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの入口弁によって封止された少なくとも２つの入口開口部と、出口弁によって封止された出口開口部とを有する流体チャンバと、
前記流体チャンバを封入し、駆動機構に接続されたピストンであって、前記駆動機構が前記ピストンを引っ張って前記少なくとも２つの入口開口部のうちの１つから流体を引き出し、前記ピストンを押して前記流体を前記出口開口部に排出するピストンと、
それぞれが前記少なくとも２つの入口開口部のうちの１つに流体を供給する少なくとも２つの管を取り囲む選択弁であって、前記選択弁は前記少なくとも２つの管のうちの１つの管を閉じ、一方、前記少なくとも２つの管のうちの別の管を開く、選択弁と、を備える、医療用ポンプシステム。
【請求項２】
前記駆動機構は、電子制御ユニットによって制御される、請求項１に記載の医療用ポンプシステム。
【請求項３】
前記選択弁は、電子制御ユニットによって制御される、請求項１に記載の医療用ポンプシステム。
【請求項４】
前記選択弁は、前記少なくとも１つの入口弁および前記出口弁のうちの少なくとも１つが、一方向弁である、請求項１に記載の医療用ポンプシステム。
【請求項５】
前記選択弁は、前記少なくとも２つの管を交互に開閉するように電子制御ユニットによって命令される、請求項１に記載の医療用ポンプシステム。
【請求項６】
前記電子制御ユニットは、表示装置に接続され、前記医療用ポンプシステムの動作に関連するデータをグラフィック表示する、請求項５に記載の医療用ポンプシステム。
【請求項７】
前記電子制御ユニットは、電子健康記録（ＥＨＲ）に接続される、請求項５に記載の医療用ポンプシステム。
【請求項８】
前記電子制御ユニットは、胃残量（ＧＲＶ）および逆流供給休止による食物損失を補償する命令を提供する、請求項５に記載の医療用ポンプシステム。
【請求項９】
前記選択弁は、パルス幅変調（ＰＷＭ）アルゴリズムを使用して制御される、請求項１に記載の医療用ポンプシステム。
【請求項１０】
ポンプおよび前記少なくとも２つの管は使い捨てである、請求項１に記載の医療用ポンプシステム。
【請求項１１】
前記選択弁は、ピンチ弁である、請求項１に記載の医療用ポンプシステム。
【請求項１２】
前記流体チャンバはシリンダを含む、請求項１に記載の医療用ポンプシステム。
【請求項１３】
前記ピストンは、前記駆動機構の往復駆動ブラケットを保持し、前記駆動機構の往復運動を伝達するスリットを有するプランジャロッドを介して前記駆動機構に接続される、請求項１に記載の医療用ポンプシステム。
【請求項１４】
前記往復駆動ブラケットは、前記スリットを保持するフォーク型ホルダを含む、請求項１３に記載の医療用ポンプシステム。
【請求項１５】
前記駆動機構は、前記少なくとも２つの入口開口部のうちの１つに接続された流体ディスペンサから薬剤を投与するように電子制御ユニットによって調整される、請求項１に記載の医療用ポンプシステム。
【請求項１６】
前記少なくとも２つの管のうちの１つは、着脱可能な流体容器を有する流体ディスペンサを含む、請求項１に記載の医療用ポンプシステム。
【請求項１７】
前記少なくとも２つの入口開口部は、入口チャネルに接続される、請求項１に記載の医療用ポンプシステム。
【請求項１８】
前記少なくとも１つの入口弁および前記出口弁は、弁ボックスに組み込まれている、請求項１に記載の医療用ポンプシステム。
【請求項１９】
入口管に取り付けられていてもよい医療用ポンプのための流体ディスペンサであって、
入口開口部と、医療用ポンプの入口開口部に接続された出口開口部とを有するハウジングと、
前記ハウジング内に封入されたピストンであって、前記ピストンは入口チャネルおよび分配チャネルを有し、前記ピストンが解放位置にあるとき、流体は前記入口開口部から前記入口チャネルを介して前記出口開口部に流れる、ピストンと、
着脱可能な流体容器であって、前記着脱可能な流体容器が前記ピストンに取り付けられると、前記ピストンが押された位置に移動し、流体が前記着脱可能な流体容器から前記分配チャネルを介して前記出口開口部に流れる、着脱可能な流体容器と、を備える、流体ディスペンサ。
【請求項２０】
それぞれが流体ハウジングの複数の入口開口部のうちの１つに流体を供給する少なくとも２つの管を囲む選択弁に、前記少なくとも２つの管のうちの１つの管を閉じ、一方、前記少なくとも２つの管のうちの別の管を開くように指示することと、
前記少なくとも２つの入口開口部および出口開口部を有する流体チャンバを封入するピストンを引っ張り、前記少なくとも２つの管のうちの開いた１つから流体を引き出すように駆動機構に指示することと、
プランジャを押して前記流体を前記出口開口部に放出するように前記駆動機構に指示することと、を含む、医療用ポンプの制御方法。
【請求項２１】
少なくとも１つのストロークの軟化流体を供給管にポンプで送り込み、前記少なくとも１つのストロークの軟化流体は前記供給管の所定の長さを満たす、送り込むことと、
少なくとも１つの充填ストロークの供給流体を前記供給管にポンプで送り込み、前記少なくとも１つのストロークの軟化流体が前記供給管の遠位端に押されることと、
前記少なくとも１回のストロークの軟化流体によって、前記遠位端の詰まりを軟化させるために、所定の時間、前記ポンプで送り込むことを一時停止することと、
前記詰まりを除去するために、より速いレートで少なくとも１回のフラッシングストロークの供給流体を前記供給管にポンプで送り込むことと、を含む、医療用ポンプを用いた供給中の供給管の目詰まりを防止する方法。
【請求項２２】
複数のストロークの供給流体を前記供給管にポンプで送り込むことであって、それにより、供給サイクル中の前記複数のストロークの供給流体、前記少なくとも１つの充填ストロークの供給流体、および前記少なくとも１つのフラッシングストロークの供給流体の合計量は前記供給サイクルのための供給流体の規定量に等しい、送り込むことをさらに含む、請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
前記供給管に複数のストロークの軟化流体をポンプで送り込むことであって、それにより、供給サイクル中の前記複数のストロークの軟化流体および前記少なくとも１つのストロークの軟化流体の合計量は、前記供給サイクルのための軟化流体の規定量に等しい、送り込むことをさらに含む、請求項２１に記載の方法。
【請求項２４】
医療用ポンプの消費電力の上昇を検知し、前記供給管内の供給流体の詰まりを示すことをさらに含む、請求項２１に記載の方法。
【請求項２５】
前記詰まりを除去するために、より速いレートで複数のストロークの流体を前記供給管内にポンプで送り込むことをさらに含む、請求項２４に記載の方法。
【請求項２６】
前記軟化流体は水である、請求項２１に記載の方法。
【請求項２７】
前記所定の長さは５〜１５センチメートルである、請求項２１に記載の方法。
【請求項２８】
前記所定の時間は少なくとも１分である、請求項２１に記載の方法。
【請求項２９】
患者に関連する端末によって保存された患者に対する薬剤の処方データを、薬剤部によって発行された薬剤に関連する高周波識別（ＲＦＩＤ）装置上に保存された処方データと比較することと、
合致が見出された場合、前記データに従って前記患者に前記薬剤の投与を指示することと、を含む、薬剤の安全な投与のための方法。
【請求項３０】
前記データは、薬剤の種類、用量、投与、および患者ＩＤのうちの少なくとも１つを含む、請求項２９に記載の方法。
【請求項３１】
前記端末は、前記患者のベッドサイドに保管される、請求項２９に記載の方法。
【請求項３２】
前記ＲＦＩＤ装置は、前記薬剤の容器に取り付けられる、請求項２９に記載の方法。
【請求項３３】
少なくとも１つの入口弁によって封止された少なくとも２つの入口開口部と、出口弁によって封止された出口開口部とを有する流体チャンバと、
出口弁に接続された出口管と、
それぞれが前記少なくとも２つの入口開口部のうちの１つに接続された、少なくとも２つの入口管と、
それぞれが前記少なくとも２つの入口管のうちの１つに接続された、少なくとも２つの流体バッグと、
駆動機構に接続された前記流体チャンバを封入するピストンであって、前記駆動機構は前記ピストンを引っ張って、前記少なくとも２つの入口開口部のうちの１つから流体を引き出し、前記ピストンを押し出して、前記流体を前記出口開口部に排出する、ピストンと、
前記少なくとも２つの入口管を取り囲む選択弁と、を備え、
前記選択弁は、前記少なくとも２つの入口管のうちの１つを閉じ、一方、前記少なくとも２つの入口管のうちの別の管を開く、医療用ポンプシステムのための使い捨て供給セット。
【請求項３４】
第１の一方向弁および第１の供給管を介して食物を収容する容器に接続された第１の入口と、第２の一方向弁および第２の供給管を介して水を収容する容器に接続された第２の入口とを有するハウジングと、出口と、を備え、
薬剤シリンジが前記第１および第２の供給管のうちの一方に取り付けられ、
前記シリンジは、ロッドの押し下げに対して抵抗を加え、それによって、予荷重圧力下で前記シリンジを維持するように構成された荷重ばねを備え、
装填された前記シリンジは、前記第１または第２の供給管のうちの一方からの流れを遮断するＹコネクタを介して、前記シリンジの内部が前記第１または第２の供給管のうちの一方に流体的に接続されたときに、前記第１または第２の供給管のうちの一方に接続され、
ポンプは、前記シリンジを介して薬剤を吸引するように構成され、
前記ロッドが完全に押し下げられ、前記シリンジ内に薬剤が残っていないときに、前記ポンプは、前記第１または第２の供給管の一方から前記出口を通って、食物または水を分配するように構成される、食物、水、および薬剤を分配するための医療用ポンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本出願は、２０１８年８月２３日に出願された米国特許出願第１６／１１０，０１６号の優先権の利益を主張するものであり、その内容は、全体が参照により本明細書に組み込まれる。
【背景技術】
【０００２】
本発明は、そのいくつかの実施形態では、医療用ポンプに関し、より詳細には、複数の流体を連続的に選択し、排出するための医療用ポンプの構造、動作方法、および対応するアルゴリズムに関するが、これらに限定されるものではない。
【０００３】
医療用ポンプは、病院および診療所の環境で長期間集中的に使用され、患者への栄養補給の補助、薬剤の投与、およびリンスなどの様々なタスクを実行する。
【０００４】
これらの適用のいくつかでは、正確な計量（正確な流れレート制御）は重要ではなく、一方、他の場合では正確な流れレートは重要であり、薬剤投与の場合のように、総量は極めて重要である。仕様の広いスペクトラムの結果、多種多様な医療用ポンプが発明され、生産されている。
【０００５】
供給ポンプを扱う場合、ほとんどは、多角形の回転子が流体を柔軟な管に押し込んでいるぜん動原理に基づいている。この現在のアプローチは、目詰まりに対する感度および十分な精度の欠如などのいくつかの欠点を有するが、許容可能な性能を提供し、患者と接触する低コストの使い捨て部品を組み込み、したがってポンプを滅菌する必要性を回避するため、使用されている。
【０００６】
食物の分配に加えて、上述したように、ポンプは、例えば、水の希釈によるナトリウム（Ｎａ＋）の濃度を減少させること、および詰まりが生じたときに供給管を洗浄することのような、いくつかの理由のために、水を被験者に分配するためにも使用される。
【０００７】
必要な場合、薬剤は、固体薬剤を粉砕して粉末にし、それを水と混合して液相を作り出すことによってポンプを介して投与することができ、または場合によっては、薬剤は最初に液体として供給される。
【発明の概要】
【０００８】
本発明のいくつかの実施形態の一態様にしたがうと、少なくとも１つの入口弁によって封止された少なくとも２つの入口開口部と、出口弁によって封止された出口開口部とを有する流体チャンバと、流体チャンバを封入し、駆動機構に接続されたピストンであって、駆動機構がピストンを引っ張って少なくとも２つの入口開口部のうちの１つから流体を引き出し、ピストンを押して流体を前記出口開口部に排出するピストンと、それぞれが少なくとも２つの入口開口部のうちの１つに流体を供給する少なくとも２つの管を取り囲む選択弁であって、選択弁は少なくとも２つの管のうちの１つの管を閉じ、一方、少なくとも２つの管のうちの別の管を開く、選択弁と、を備える、医療用ポンプシステムが提供される。
【０００９】
任意選択的に、駆動機構は、電子制御ユニットによって制御される。
【００１０】
任意選択的に、選択弁は、電子制御ユニットによって制御される。
【００１１】
任意選択的に、選択弁は、少なくとも１つの入口弁および出口弁のうちの少なくとも１つが、一方向弁である。
【００１２】
任意選択的に、選択弁は、少なくとも２つの管を交互に開閉するように電子制御ユニットによって命令される。
【００１３】
より任意選択的に、電子制御ユニットは、表示装置に接続され、医療用ポンプシステムの動作に関連するデータをグラフィック表示する。
【００１４】
より任意選択的に、電子制御ユニットは、電子健康記録（ＥＨＲ）に接続される。
【００１５】
より任意選択的に、電子制御ユニットは、胃残量（ＧＲＶ）および逆流給餌休止による食物損失を補償する命令を提供する。
【００１６】
任意選択的に、選択弁はパルス幅変調（ＰＷＭ）アルゴリズムを使用して制御される。
【００１７】
任意選択的に、ポンプおよび少なくとも２つの管は使い捨てである。
【００１８】
任意選択的に、選択弁はピンチ弁である。
【００１９】
任意選択的に、流体チャンバはシリンダを含む。
【００２０】
任意選択的に、ピストンは駆動機構の往復駆動ブラケットを保持し、駆動機構の往復運動を伝達するスリットを有するプランジャロッドを介して駆動機構に接続される。
【００２１】
より任意選択的に、往復動駆動ブラケットはスリットを保持するフォーク型ホルダを含む。
【００２２】
任意選択的に、駆動機構は少なくとも２つの入口開口部のうちの１つに接続された流体ディスペンサから薬剤を投与するように、電子制御ユニットによって調整される。
【００２３】
任意選択的に、少なくとも２つの管のうちの１つは、着脱可能な流体容器を有する流体ディスペンサを含む。
【００２４】
任意選択的に、少なくとも２つの入口開口部は、入口チャネルに接続される。
【００２５】
任意選択的に、少なくとも１つの入口弁および出口弁は、弁ボックス内に組み込まれている。
【００２６】
本発明のいくつかの実施形態の一態様によれば、入口管に取り付けられていてもよい医療用ポンプのための流体ディスペンサであって、入口開口部と、医療用ポンプの入口開口部に接続された出口開口部とを有するハウジングと、ハウジング内に封入されたピストンであって、ピストンは入口チャネルおよび分配チャネルを有し、ピストンが解放位置にあるとき、流体は入口開口部から入口チャネルを介して出口開口部に流れる、ピストンと、着脱可能な流体容器であって、着脱可能な流体容器がピストンに取り付けられると、ピストンが押された位置に移動し、流体が着脱可能な流体容器から分配チャネルを介して出口開口部に流れる、着脱可能な流体容器と、を備える、流体ディスペンサが提供される。
【００２７】
本発明のいくつかの実施形態の一態様にしたがうと、それぞれが流体ハウジングの複数の入口開口部のうちの１つに流体を供給する少なくとも２つの管を囲む選択弁に、少なくとも２つの管のうちの１つの管を閉じ、一方、少なくとも２つの管のうちの別の管を開くように指示することと、少なくとも２つの入口開口部および出口開口部を有する流体チャンバを封入するピストンを引っ張り、少なくとも２つの管のうちの開いた１つから流体を引き出すように駆動機構に指示することと、プランジャを押して流体を出口開口部に放出するように駆動機構に指示することと、を含む、医療用ポンプの制御方法が提供される。
【００２８】
本発明のいくつかの実施形態の態様によれば、少なくとも１つのストロークの軟化流体を供給管にポンプで送り込み、少なくとも１つのストロークの軟化流体は供給管の所定の長さを満たす、送り込むことと、少なくとも１つの充填ストロークの供給流体を供給管にポンプで送り込み、少なくとも１つのストロークの軟化流体が供給管の遠位端に押されることと、少なくとも１回のストロークの軟化流体によって、遠位端の詰まりを軟化させるために、所定の時間、ポンプで送り込むことを一時停止することと、詰まりを除去するために、より速いレートで少なくとも１回のフラッシングストロークの供給流体を供給管にポンプで送り込むことと、を含む、医療用ポンプを用いた供給中の供給管の目詰まりを防止する方法が提供される。
【００２９】
任意選択で、この方法は、複数のストロークの供給流体を前記供給管にポンプで送り込むことであって、それにより、供給サイクル中の前記複数のストロークの供給流体、前記少なくとも１つの充填ストロークの供給流体、および前記少なくとも１つのフラッシングストロークの供給流体の合計量は前記供給サイクルのための供給流体の規定量に等しい、送り込むことをさらに含む。
【００３０】
任意選択で、この方法は、供給管に複数のストロークの軟化流体をポンプで送り込むことであって、それにより、供給サイクル中の複数のストロークの軟化流体および少なくとも１つのストロークの軟化流体の合計量は、供給サイクルのための軟化流体の規定量に等しい、送り込むことをさらに含む。
【００３１】
任意選択で、この方法は、医療用ポンプの電力消費の上昇を検出し、供給管内の供給流体の詰まりを示すことをさらに含む。
【００３２】
より任意選択的に、この方法は、詰まりを除去するために、より速いレートで複数のストロークの流体を供給管内にポンプで送り込むことをさらに含む。
【００３３】
任意選択的に、軟化流体は水である。
【００３４】
任意選択で、所定の長さは、５〜１５センチメートルである。
【００３５】
任意選択的に、所定の時間は、少なくとも１分である。
【００３６】
本発明のいくつかの実施形態の態様によれば、患者に関連する端末によって保存された患者に対する薬剤の処方データを、薬剤部によって発行された薬剤に関連する高周波識別（ＲＦＩＤ）装置上に保存された処方データと比較することと、合致が見出された場合、データに従って患者に前記薬剤の投与を指示することと、を含む、薬剤の安全な投与のための方法が提供される。
【００３７】
任意選択的に、データは、薬剤の種類、用量、投与、および患者ＩＤのうちの少なくとも１つを含む。
【００３８】
任意選択的に、端末は、患者のベッドサイドに保管される。
【００３９】
任意選択的に、ＲＦＩＤ装置は、薬剤の容器に取り付けられる。
【００４０】
本発明のいくつかの実施形態の態様によれば、少なくとも１つの入口弁によって封止された少なくとも２つの入口開口部と、出口弁によって封止された出口開口部とを有する流体チャンバと、出口弁に接続された出口管と、それぞれが少なくとも２つの入口開口部のうちの１つに接続された、少なくとも２つの入口管と、それぞれが少なくとも２つの入口管のうちの１つに接続された、少なくとも２つの流体バッグと、駆動機構に接続された流体チャンバを封入するピストンであって、駆動機構はピストンを引っ張って、少なくとも２つの入口開口部のうちの１つから流体を引き出し、ピストンを押し出して、流体を出口開口部に排出する、ピストンと、少なくとも２つの入口管を取り囲む選択弁と、を備え、選択弁は、少なくとも２つの入口管のうちの１つを閉じ、一方、少なくとも２つの入口管のうちの別の管を開く、医療用ポンプシステムのための使い捨て供給セットが提供される。
【００４１】
本発明のいくつかの実施形態の一態様によれば、食物、水、および薬剤を分配するための医療用ポンプが提供される。ポンプは、第１の一方向弁および第１の供給管を介して食物を収容する容器に接続された第１の入口と、第２の一方向弁および第２の供給管を介して水を収容する容器に接続された第２の入口とを有するハウジングと、出口と、を備える。薬剤シリンジが前記第１および第２の供給管のうちの一方に取り付けられる。シリンジは、ロッドの押し下げに対して抵抗を加え、それによって、予荷重圧力下でシリンジを維持するように構成された荷重ばねを備える。装填された前記シリンジは、第１または第２の供給管のうちの一方からの流れを遮断するＹコネクタを介して、シリンジの内部が第１または第２の供給管のうちの一方に流体的に接続されたときに、第１または第２の供給管のうちの一方に接続される。ポンプは、シリンジを介して薬剤を吸引するように構成される。ロッドが完全に押し下げられ、シリンジ内に薬剤が残っていないときに、ポンプは、第１または第２の供給管の一方から出口を通って、食物または水を分配するように構成される。
【００４２】
別段の定義がない限り、本明細書で使用されるすべての技術用語および／または科学用語は、本発明が関係する技術分野の当業者によって一般に理解されるものと同じ意味を有する。本明細書に記載されるものと類似または同等の方法および材料を、本発明の実施形態の実施または試験において使用することができるが、例示的な方法および／または材料を以下に記載する。矛盾する場合には、定義を含む特許明細書が優先する。さらに、材料、方法、および実施例は、例示にすぎず、必ずしも限定することを意図するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
本発明のいくつかの実施形態は、添付の図面を参照して、単に例として本明細書に記載される。ここで図面を詳細に明確に参照すると、示される詳細は、例として、および本発明の実施形態の例示的な議論の目的のためであることが強調される。この点に関して、図面を参照した説明は、本発明の実施形態がどのように実施され得るかを当業者に明らかにする。
【図１】本発明のいくつかの実施形態による、医療用ポンプの概略基本ブロック図である。
【図２Ａ】本発明のいくつかの実施形態による、再使用可能なコンソール内および再使用可能なコンソールの外側にそれぞれ収容された、関連する管を有する、使い捨て医療用往復ポンプを備えるシステムの概略図である。
【図２Ｂ】本発明のいくつかの実施形態による、再使用可能なコンソール内および再使用可能なコンソールの外側にそれぞれ収容された、関連する管を有する、使い捨て医療用往復ポンプを備えるシステムの概略図である。
【図３Ａ】本発明のいくつかの実施形態による、コンソールのハウジング内に取り付けられた使い捨て医療用ポンプ、管、および容器バッグを含むシステムのいくつかの態様の概略図である。
【図３Ｂ】本発明のいくつかの実施形態による、薬剤ポートを含む図３Ａのシステムの概略図である。
【図４Ａ】本発明のいくつかの実施形態による、入口管１を遮断するときおよび入口管２を遮断するときの使い捨てでないセレクタピンチスイッチの概略図である。
【図４Ｂ】本発明のいくつかの実施形態による、入口管１を遮断するときおよび入口管２を遮断するときの使い捨てでないセレクタピンチスイッチの概略図である。
【図５Ａ】本発明のいくつかの実施形態による、吸引作用および排出作用における医療用ポンプの概略図である。
【図５Ｂ】本発明のいくつかの実施形態による、吸引作用および排出作用における医療用ポンプの概略図である。
【図６】本発明のいくつかの実施形態による、使い捨て供給バッグセットの概略図である。
【図７】本発明のいくつかの実施形態による、医療用ポンプを制御するための方法を概略的に表す全体ブロック図である。
【図８Ａ】本発明のいくつかの実施形態による、食物、水、および薬のストローク（７Ｂ）のための例示的なポンプ駆動パルス列タイミング図である。
【図８Ｂ】本発明のいくつかの実施形態による、食物、水、および薬のストローク（７Ｂ）のための例示的なポンプ駆動パルス列タイミング図である。
【図９】本発明のいくつかの実施形態による、ポンプ制御装置の典型的な入出力を示すブロック図である。
【図１０】本発明のいくつかの実施形態による、１サイクルにつき２つのウォータースクイットを有する数値例示的ポンプ制御パルス列タイミング図である。
【図１１】本発明のいくつかの実施形態による、休止セッションを含むポンピングおよび弁パルス列の計算に使用される例示的な数値を組み込んだ典型的なアルゴリズムを示すブロック図である。
【図１２】本発明のいくつかの実施形態による、ポンピングパルス列に使用されるパラメータを有する１サイクルの詳細なポンプ制御パルス列タイミング図である。
【図１３Ａ】本発明のいくつかの実施形態による、アルゴリズムによって制御される変数を示す概略的なポンプ制御パルス列タイミング図である。
【図１３Ｂ】本発明のいくつかの実施形態による、アルゴリズムによって制御される変数を示す概略的なポンプ制御パルス列タイミング図である。
【図１３Ｃ】本発明のいくつかの実施形態による、アルゴリズムによって制御される変数を示す概略的なポンプ制御パルス列タイミング図である。
【図１３Ｄ】本発明のいくつかの実施形態による、アルゴリズムによって制御される変数を示す概略的なポンプ制御パルス列タイミング図である。
【図１３Ｅ】本発明のいくつかの実施形態による、アルゴリズムによって制御される変数を示す概略的なポンプ制御パルス列タイミング図である。
【図１３Ｆ】本発明のいくつかの実施形態による、アルゴリズムによって制御される変数を示す概略的なポンプ制御パルス列タイミング図である。
【図１４Ａ】本発明のいくつかの実施形態による、医療用ポンプを使用して栄養補給している間に供給管内の詰まりを防止するための例示的な典型的なストロークおよびフロースケジュールを示す概略図である。
【図１４Ｂ】本発明のいくつかの実施形態による、医療用ポンプを使用して栄養補給している間に供給管内の詰まりを防止するための例示的な典型的なストロークおよびフロースケジュールを示す概略図である。
【図１４Ｃ】本発明のいくつかの実施形態による、医療用ポンプを使用して栄養補給している間に供給管内の詰まりを防止するための例示的な典型的なストロークおよびフロースケジュールを示す概略図である。
【図１４Ｄ】本発明のいくつかの実施形態による、医療用ポンプを使用して栄養補給している間に供給管内の詰まりを防止するための例示的な典型的なストロークおよびフロースケジュールを示す概略図である。
【図１４Ｅ】本発明のいくつかの実施形態による、医療用ポンプを使用して栄養補給している間に供給管内の詰まりを防止するための例示的な典型的なストロークおよびフロースケジュールを示す概略図である。
【図１４Ｆ】本発明のいくつかの実施形態による、医療用ポンプを使用して栄養補給している間に供給管内の詰まりを防止するための例示的な典型的なストロークおよびフロースケジュールを示す概略図である。
【図１５】本発明のいくつかの実施形態による、モータ過電流または過圧によって感知され、アクティブ化されるフローオブスキュレーション論理管理を示すブロック図である。
【図１６Ａ】本発明のいくつかの実施形態による、医療用ポンプ用のシリンジ型ディスペンサ用のプラグ、シリンジ型ディスペンサの容器、およびプラグを介して管に接続されたシリンジ型ディスペンサをそれぞれ有する供給管の概略図である。
【図１６Ｂ】本発明のいくつかの実施形態による、医療用ポンプ用のシリンジ型ディスペンサ用のプラグ、シリンジ型ディスペンサの容器、およびプラグを介して管に接続されたシリンジ型ディスペンサをそれぞれ有する供給管の概略図である。
【図１６Ｃ】本発明のいくつかの実施形態による、医療用ポンプ用のシリンジ型ディスペンサ用のプラグ、シリンジ型ディスペンサの容器、およびプラグを介して管に接続されたシリンジ型ディスペンサをそれぞれ有する供給管の概略図である。
【図１７Ａ】本発明のいくつかの実施形態による、医療用ポンプのための２部分流体ディスペンサに基づく別の実施形態の概略図である。
【図１７Ｂ】本発明のいくつかの実施形態による、医療用ポンプのための２部分流体ディスペンサに基づく別の実施形態の概略図である。
【図１７Ｃ】本発明のいくつかの実施形態による、医療用ポンプのための２部分流体ディスペンサに基づく別の実施形態の概略図である。
【図１７Ｄ】本発明のいくつかの実施形態による、医療用ポンプのための２部分流体ディスペンサに基づく別の実施形態の概略図である。
【図１８Ａ】本発明のいくつかの実施形態による、コンソールを操作する際に使用される例示的なグラフィックユーザインターフェース（ＧＵＩ）の概略図である。
【図１８Ｂ】本発明のいくつかの実施形態による、コンソールを操作する際に使用される例示的なグラフィックユーザインターフェース（ＧＵＩ）の概略図である。
【図１８Ｃ】本発明のいくつかの実施形態よる、コンソールを操作する際に使用される例示的なグラフィックユーザインターフェース（ＧＵＩ）の概略図である。
【図１８Ｄ】本発明のいくつかの実施形態による、コンソールを操作する際に使用される例示的なグラフィックユーザインターフェース（ＧＵＩ）の概略図である。
【図１８Ｅ】本発明のいくつかの実施形態による、コンソールを操作する際に使用される例示的なグラフィックユーザインターフェース（ＧＵＩ）の概略図である。
【図１９Ａ】本発明のいくつかの実施形態による、医療チームによる医療用ポンプ使用の安全サイクルを概略的に表すブロック図である。
【図１９Ｂ】本発明のいくつかの実施形態による、医療チームによる医療用ポンプ使用の安全サイクルを概略的に表すブロック図である。
【図２０Ａ】本発明のいくつかの実施形態による、ポンプおよび供給システムの薬剤ポートへのばね式薬剤シリンジの取り付けに基づく別の実施形態の概略図である。
【図２０Ｂ】本発明のいくつかの実施形態による、ポンプおよび供給システムの薬剤ポートへのばね式薬剤シリンジの取り付けに基づく別の実施形態の概略図である。
【図２０Ｃ】本発明のいくつかの実施形態による、ポンプおよび供給システムの薬剤ポートへのばね式薬剤シリンジの取り付けに基づく別の実施形態の概略図である。
【図２０Ｄ】図２０Ａ、２０Ｂ、および２０Ｃの実施形態で薬剤を投与するためのステップを示すブロック図である。
【図２０Ｅ】図２０Ａおよび２０Ｂの実施形態で薬剤を投与する間のグラフィックユーザインターフェース（ＧＵＩ）の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００４４】
本発明は、そのいくつかの実施形態では、医療用ポンプに関し、より詳細には、複数の流体を連続的に選択し、排出するための医療用ポンプの構造、動作方法、および対応するアルゴリズムに関するが、これらに限定されるものではない。
【００４５】
食物および／または他の流体の経腸投与の間に、患者に水を投与すること、供給ラインをリンスすること、および余分な水を必要とする医療処置のためにも必要とされることがある。今日の一般的な慣行は、患者の長期医療ニーズのために、例えば、１時間以上毎に、２５０ミリリットルの水のボーラスを添加することを含む。大きなボーラス投与のこの実施は、非常に望ましくない突然の胃負荷のために、患者の逆流をもたらし得ることが観察された。
【００４６】
数時間毎に数分以内に分注され得る２５０ｍｌのボーラスは、例えば、高ナトリウム血症の場合には、誤嚥性肺炎を導くので常に回避されるべきである目立たない大量の逆流をもたらし得る。センサを備えた供給管は、望ましくない逆流を検出することができる。
【００４７】
管の目詰まりを防止するための日常的な水洗に関して、多くの場合、この水分配の実施は水洗の間の時間隔が障害物の硬化をもたらすので、目詰まりを洗い流すことができず、管は数日毎に交換される。
【００４８】
薬剤投与はまた、例えば５０ｃｃまたは１００ｃｃのシリンジで投与され得、そして再び逆流事象を作り出し得るので、望ましくない逆流を作り出すことが示される。
【００４９】
最近では栄養目標を達成するためには供給の正確性を向上させることが不可欠であり、特定の供給原料（カロリーおよび蛋白質）の摂取はより速い回復、より短い入院期間および死亡率の低下に直接関係することが示されている。
【００５０】
また、単一の食物選択は患者の栄養補給のための最良の選択ではなく、場合によっては２つ以上の食物剤の混合食がより良い患者回復をもたらすことが示されている。
【００５１】
提案された新規な発明は、医師によって指示されるように、はるかに良好な患者供給をもたらす新規なポンプシステムおよび方法を提供することによって、また、医師によって指示されるような実際の供給レートを提供することができない現在のシステムに関連する欠点を排除することによって、現在実施のこれらの欠点を克服する方法を教示する。
【００５２】
本発明のいくつかの実施形態によれば、バッグまたは容器などの異なる供給源から２つ以上の流体を受け取り、ポンプに取り付けられたコントローラプロセッサによって処理されるプログラムされた投与計画および感覚読み取りに従って流体を連続的に投与する医療用ポンプが提供される。これは、流体バッグのような異なる流体源に接続された管からの流れを選択し、流体流のために管の別のものを開いている間に管のいくつか（通常は１つ）をブロックする選択弁によって行われる。選択された弁は、ポンプの制御ユニットに実装されるソフトウェアによって制御され、ソフトウェアを介してオペレータによって調整されてもよい。
【００５３】
提案された医療用ポンプを使用して、少量の各流体を、例えば数秒、正確に投与し、次いで別の流体に変更し、異なる流体の混合物の連続流を達成するためにプロセスを繰り返すことが可能である。例えば、これは、必要とされる水をより遅いレートで添加し、望ましくない突然の大きなボーラスを回避し、従って、逆流の危険性を防止することによって、供給中の水の添加に対するはるかに安全なアプローチを可能にする。
【００５４】
ポンプの動作はソフトウェアによって制御されるので、これはまた、感覚読み取りに基づいて各流体の正確な部分を投与することを可能にし、医師によって指示されるような毎日の栄養補給の完了を可能にする。
【００５５】
任意選択的に、ポンプは入口管の使い捨てマニホルドを含み、各管は、ハウジングに取り付けられ、流体および患者と接触しないピンチスイッチ（ピンチ弁）などの使い捨てでない切換弁によってオンまたはオフに切り換えることができ、洗浄または滅菌の必要性を回避する。使い捨てマニホルドは容易に交換でき、低コストであるように設計することができる。
【００５６】
任意選択的に、ポンプは現在選択されている入口管に接続されている入口開口部から流体を引っ張り、使い捨てポンプの一部を形成する対応する吸引弁および排出弁を介して管によって患者に接続されている出口開口部に流体を押し込む往復プランジャを含む。これは、常に同じ正確な量の流体、すなわちプランジャストロークを移送することによって、流体の正確な投与を可能にする。また、容積変位は、プランジャが堅く、詰まりを克服するために必要な圧力蓄積（容積変位）を生じさせるので、管内の詰まりが開くことを保証する。この詰まりは、例えば、モータまたは圧力センサの電流変化によっても監視することができる。残留蓄積がある場合、完全な詰まりが生成される前であっても、ソフトウェアは消費電流の増加を検出し、完全な詰まりが生成される前に対策を講じることができる。
【００５７】
患者に経腸供給する場合、一般に投与される食物および水に加えて、薬剤を投与することがしばしば必要とされる。破砕された薬剤または溶液と共に水をボーラス投与する一般的な慣行は上記のように、望ましくない逆流を生じ得る。したがって、薬剤を一度に少量ずつ投与することが有利である。
【００５８】
本発明のいくつかの実施形態によれば、流体バッグ、管、プランジャ付きシリンダ、ピストン、および弁ボックスを含む供給バッグセットが提供される。
【００５９】
本発明のいくつかの実施形態によれば、例えば、供給バッグキットの一部として、ポンプに流体を供給している管のうちの１つに接続されたディスペンサが提供される。次いで、薬剤は、ポンプの動作によってディスペンサの流体容器から分配される。ポンプの制御ユニットは、薬剤を投与するために所望される特定のサイクルにポンプを調節する。投薬セッションが終了すると、ポンプは、通常の供給および給水動作を再開する。別の実施形態は、追加の切り替え弁によって制御される追加の薬剤バッグおよび管を追加することに基づく。
【００６０】
徐々にかつ断続的なスケジュールでの供給、給水、および薬剤投与のソフトウェア制御された切り替えは、逆流を回避するために重要であり、介護者によって手動で取り扱われ得ない。
【００６１】
本発明のいくつかの実施形態によれば、水などの軟化流体のストロークを供給管内にポンピングし、軟化流体を供給管の遠位端に移動させる供給流体のストロークをポンピングし、ポンピングを一時停止して軟化流体に詰まりを軟化させ、次いで供給流体の高速ストロークをポンピングして詰まりおよび軟化流体を洗い流すことによって、供給管の遠位端における詰まりを回避する方法が提供される。これは例えば、各供給サイクル中に行われ、流体の量は医師によって処方された各流体の総量に適合するように計算される。
【００６２】
本発明は、複数の選択可能な流体入力を有する精密計量ポンプ（往復式および使い捨て式）を提供する。これらの流体入力は、切換弁を用いてソフトウェア選択可能である。薬剤は、スイッチによって制御される、アタッチメント、容器によって、または供給バッグキット中の追加のバッグを介して追加され得る。取り付けが容易な機構は、使い捨てポンプユニットのためのコントローラプロセッサと一体化されてもよい。
【００６３】
さらに、このソフトウェアは胃残量（ＧＲＶ）排出および逆流が感知されたときのポンプ停止に起因する供給損失の補償を可能にし、これらの両方は、システムによって検出される。システムは全ての逆流データ（すなわち、遮断された供給の期間、ならびにＧＲＶ／水および食物損失）を有し、これは、医師によって指示されるように、所望の所定のレート（休止エネルギー消費（ＲＥＥ）またはハリス−ベネディクト方程式に基づいて、および／または任意の新たな規則によって計算される）に毎日の供給を補償するためのソフトウェアの入力として使用される。補償は、次の時間レートを増加させることによって、または妨害されない供給の下で非アクティブ期間を有することに基づいて、毎日の供給方針を設計することによって、構成されてもよく、一方、非アクティブ期間は毎日の食物摂取補償のために使用されてもよい。
【００６４】
本発明の少なくとも１つの実施形態を詳細に説明する前に、本発明は、その出願において、以下の説明に記載され、および／または図面および／または実施例に示される構成要素および／または方法の構成および配置の詳細に必ずしも限定されないことを理解されたい。本発明は他の実施形態が可能であり、または様々な方法で実施または実行されることが可能である。
【００６５】
ここで図面を参照すると、図１は本発明のいくつかの実施形態による医療用ポンプの概略基本ブロック図であり、使い捨てシステム部分および非使い捨て（再使用可能）部分への分離を強調している。本発明のいくつかの実施形態による、それぞれ、再使用可能なコンソール内および再使用可能なコンソールの外側に収容された、関連する吸引および排出弁ブロックを伴う、使い捨て医療往復ポンプを備えるシステムの概略図である、図２Ａおよび２Ｂも参照される。
【００６６】
このシステムは、医療チャンバ１１と、入口弁および出口弁を含む弁ボックス２５と、駆動機構１４と、制御ユニット１５と、供給選択ピンチスイッチ２６（選択弁）とを含む。
【００６７】
チャンバ１１は、例えば、シリンダ形状であってもよい。ポンプ２４のサイズは、例えば、１０ミリメートルとすることができる。入口供給管１および２は、選択ピンチスイッチ２６によって開かれる。
【００６８】
コンソール１０は、コンソール制御部１５、駆動機構１４、ハウジング３５および選択ピンチスイッチ２６を含む。使い捨て可能なチャンバ１１がコンソール１０のハウジング３５内に装着されると、駆動ブラケット３７はプランジャ２２を引っ張り、押し込むことができ、したがって、コマンドに続いて所望のポンプ作用（後述するレート、ストロークおよびデューティサイクルなど）を実行する。
【００６９】
ここで、本発明のいくつかの実施形態による、コンソール１０のハウジング３５の内側に取り付けられた使い捨て医療チャンバ１１、食物４１および水４２の管および容器バッグを含むシステムのいくつかの態様の概略図が示されている、図３Ａを参照する。本発明のいくつかの実施形態による、薬剤ポート４９を含む図３Ａのシステムの概略図である図３Ｂも参照する。
【００７０】
チャンバ１１は、入口ピンチ弁２６によって選択された少なくとも２つの流体バッグおよび管４１、４２によって供給され、その結果、選択された流体のみが選択された流体バッグから入口ポート１２を介してチャンバ１１に入ることができる。例えば、流体バッグ４１は供給材料を含み、管３１に接続され、流体バッグ４２は水を含み、管３２に接続される。次いで、流体は、チャンバ１１の出口開口部１３を通って、管を介して患者に圧送される。流体は、販売業者に応じて、バッグまたは特別な容器に入れて供給することができる。
【００７１】
任意選択的に、管の１つ、例えば管３２は、例えば患者に薬剤を投与するために、流体ディスペンサに接続される。図３Ｂは、オプションとしての薬剤ポート４９の追加を示す。
【００７２】
ここで、本発明のいくつかの実施形態に従う、入口管３１を遮断するとき（図４Ａ）、および入口管３２を遮断するとき（図４Ｂ）の非使い捨ての選択ピンチスイッチ２６の概略図である、図４Ａおよび４Ｂを参照する。非使い捨ての選択ピンチスイッチ２６は、コンソール１０の一部である。
【００７３】
ここで、それぞれ、本発明のいくつかの実施形態による、吸引作用および排出作用における医療用ポンプの概略図である、図５Ａおよび５Ｂを参照する。
【００７４】
任意選択的に、入口弁および／または出口弁は、弁ボックス２５に組み込まれる。弁ボックス２５は、例えば、傘型、ダックビル型、ポペット型および／または任意の他の型であり得る。
【００７５】
チャンバ１１の流体ハウジング、例えばシリンダ２１は、プランジャ２２（ピストンロッド）と、シリンダ２１をシールし、往復運動を行うピストン２３とを含む。プランジャ２２は、制御ユニット１５によって制御される駆動機構１４に接続されている。駆動機構１４はプランジャ２２およびピストン２３を引っ張り、駆動ブラケット３７を使用して、入口管３１または３２のうちの１つから流体を引き出し、弁ボックス２５を介して流体を強制的に排出口１３に押し出す。
【００７６】
任意選択的に、プランジャ２２は、駆動機構１４の往復駆動ブラケット（又はアーム）３７を介して駆動機構１４に接続される。任意選択的に、プランジャ２２は、例えばフォーク形状のホルダを介して、往復運動を駆動ブラケット３７に伝達するスリットを含む。このフォークタイプの設計は、コンソール１０からのチャンバ１１の迅速な取り付けおよび着脱を可能にする。駆動機構１４は、当技術分野で公知のように、電気駆動モータ及びクランクで構成することができる。
【００７７】
任意選択的に、チャンバ１１およびその関連する管は、使い捨て供給バッグセットの一部であり、コンソールハウジング３５から着脱可能である。任意選択的に、チャンバ１１および管は、使い捨て部品の低コストを可能にするポリマー材料で作られる。
【００７８】
ここで、本発明のいくつかの実施形態による使い捨て供給バッグセット（アセンブリ）の概略図である、図６を参照する。使い捨て供給バッグセットは、バッグ４１および４２と、管３１、３２および３３と、プランジャ２２およびピストン２３を有するシリンダ２１と、弁ボックス２５と、任意選択で薬剤ポート４９とを含む。
【００７９】
例示的なアンブレラ型弁ボックス２５が示されている。プランジャが上昇すると、アンブレラ弁がフリップアップし、アンブレラ弁の内部ポートが閉じる。アンブレラ弁の下を流体が流れ、アクティブな入口から吸引が実行される。プランジャが下降すると、アンブレラ弁がフリップダウンし、アンブレラ弁の内部ポートが開く。
【００８０】
ここで、本発明のいくつかの実施形態による、医療用ポンプを制御するための方法を概略的に表す全体ブロック図である、図７を参照する。この実施形態では、３つの流体源（食物、水、薬剤）が対応するソフトウェア制御選択ピンチ弁７６を使用して提供される。
【００８１】
コマンドセット７１は、食物レート、水分レート、および投薬レート設定を含む。コマンドは、ソフトウェア７３によって操作され、そのドライバ７４を介してポンプ７５を作動させるコントローラ７２に転送される。このシステムは、逆流センサを備えたスマート供給管と、ソフトウェアへの入力として使用され、ＧＲＶ排出による供給損失の補償を可能にし、逆流が感知されたときの供給阻止による供給損失の補償を可能にするＧＲＶセンサとを含んでもよい。
【００８２】
食物、水、および薬剤を収容する流体バッグ７７は、弁７６（Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３）を介してポンプに接続される。７８に、ポンプ制御信号の合成の一部としてポンプ制御装置にデータを供給する圧力および流れセンサを示す。
【００８３】
ここで、本発明のいくつかの実施形態による、例示的なポンプ駆動パルス列タイミング図である、図８Ａおよび８Ｂを参照する。図は、単一の水の吸引および排出段階と、単一の食物の吸引および排出段階とを含む６分間のサイクルを示す。このポンピングパルス列は、短い水リンスパルスおよびより長い供給パルスを有する。図８Ａはまた、薬剤投与段階を示す。
【００８４】
ここで、本発明のいくつかの実施形態による、ポンプ制御装置の典型的な入出力を示すブロック図である、図９を参照する。コントローラは、システムに命令を提供するソフトウェアを組み込んでいる。入力セットは、食物レートＱｆ［ミリリットル／時（ｍｌ／ｈｒ）］、水レートＱｗ［ｍｌ／ｈｒ］、および投薬レートＱｍ［ｍｌ／ｈｒ］を含む。出力セットは、コントローラ計算、ポンプレートＲ［サイクル／秒］、ストローク［ｍｌ］、デューティサイクル［％］および弁状態（Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３）から得られる。任意選択的に、逆流センサによって感知されるような逆流のために供給がある間隔の間停止したとき、またはＧＲＶのために食物が失われた場合に、対応するデータは、補償を計算するためにソフトウェアに送達され、したがって、医師の決定ごとに適切な毎日の供給を保証する。
【００８５】
ここで、本発明のいくつかの実施形態に従う、１サイクルにつき２つの水スクイットを有する数値例示的なポンプ制御パルス列タイミング図である、図１０を参照する。本発明のいくつかの実施形態による、休止セッションを含むポンピングおよび弁パルス列の計算に使用される例示的数値を組み込んだ典型的なアルゴリズムを示すブロック図で図１１も参照される。また、本発明のいくつかの実施形態による、ポンピングパルス列に使用されるパラメータを有する１サイクルの詳細なポンプ制御パルス列タイミング図である、図１２を参照する。このアルゴリズムは、サイクルあたりのポンプパルス列と弁の状態を示す出力パラメータにつながる計算を実行するために使用される。２つのケースを図１１に示す。第１のケースでは薬剤は必要とされず、第２のケースでは１ｍｌ／ｈｒの薬剤が必要とされる。この例は、各サイクルが２回の水スクイット（各第２サイクル）と、それに続くゆっくりとした供給プロセスから構成されることを示す。薬剤が必要とされる場合、それは、例えば、水なしサイクルの間に投与され得る。各水スクイットは吸引のために２秒、分配のために２秒を要し、続いて、４秒の休止、および３０秒の吸引を要する供給、続いて、食物の分配のために５分を要する。全体として、示される例示的なサイクルは６分間継続する。この実施例におけるポンプストロークは１．８ミリリットル（ｍｌ）であるので、実施例において必要とされるように６０ｍｌ／ｈｒの供給レートをもたらす。これらの図は一例として示されているが、ストローク量などのシステムパラメータが異なる場合には他の数値が生じることがある。
【００８６】
本発明のある実施形態による、アルゴリズムによって制御される変数（ストローク、周波数およびデューティサイクル）を示す概略的なポンプ制御パルス列タイミング図である、図１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃ、１３Ｄ、１３Ｅ、および１３Ｆも参照される。図１３Ａおよび図１３Ｂは、それぞれ、小ストローク対大ストロークを示す。図１３Ｃおよび図１３Ｄは、それぞれ、高速ポンピングレート対低速ポンピングレートを実証する。図１３Ｅおよび図１３Ｆは、それぞれ、高デューティサイクル対低デューティサイクルを示す。
【００８７】
本発明のいくつかの実施形態による、医療用ポンプを使用して供給している間の供給管内の詰まりを防止するための例示的な典型的ストロークおよびフロースケジュールを示す概略図である、図１４Ａ，１４Ｂ、１４Ｃ、１４Ｄ、１４Ｅ、および１４Ｆも参照される。
【００８８】
図１４Ａおよび図１４Ｂは、流体が入口管の１つからチャンバ内に引き出され、次いでチャンバから出口管（供給管）内に押し出されるときの典型的なストロークを示す。例えば、各ストロークは、１．８ｍｌの流体からなる。図１４Ｃは、流体の典型的なより速いストロークを示す。
【００８９】
図１４Ｄは、１時間の供給サイクル中の例示的なストロークのセットを示す。
【００９０】
最初に、１４０１に示すように、任意選択で、供給流体のストロークが、患者への供給管内に送り込まれる。
【００９１】
次に、１４０２に示すように、軟化流体、例えば水のストロークが供給管内にポンプで送り込まれ、供給管の所定の長さ（例えば５ストローク）を満たす。所定の長さは、供給管詰まり形成の構造に応じて決定される。所定の長さは、例えば、１０センチメートル、５〜１０センチメートル、または任意の他の長さであってもよい。
【００９２】
次に、１４０３に示すように、供給流体の充填ストロークが供給管内にポンプで送り込まれ、その結果、軟化流体のストロークは供給管の遠位端に押し出され、そこでは通常、詰まりが形成される。供給流体の充填ストロークの量は、供給管の長さによって決定され、軟化流体のストロークと共に供給管を充填すべきである。
【００９３】
次に、１４０４に示すように、ポンピングを所定時間中断して、軟化流体によって供給管の遠位端の詰まりを軟化させる。所定の時間は例えば、１分、５分、１０分、または任意の他のより短い、より長い、もしくは中間の時間であり得る。
【００９４】
最後に、１４０５に示されるように、供給流体のフラッシングストロークは軟化流体および軟化流体によって軟化された後の詰まりを除去するために、より速いレートで供給管内にポンプで送り込まれる。
【００９５】
第１段階で供給管にポンプで送り込まれる供給流体（および任意選択で水）の量は、供給サイクル中の供給流体の総量が例えば医師による医療指示に従って、供給サイクルのための供給流体の規定量に等しくなるように計算される。この例では、６０ｍｌ／ｈｒの供給流体レートおよび９ｍｌ／ｈｒの水レート、（１．８ｍｌストロークに対して）１時間サイクルで合計３８ストロークを有することが必要である。
【００９６】
図１４Ｅは、１時間の供給サイクル中の別の例示的なストロークのセットを示す。記載された例では、６０ｍｌ／ｈｒの供給流体のレート（３３．３ストローク）および６０ｍｌ／ｈｒの水のレート（３３．３ストローク）（水の流れレートは例えば、医師による医療処方に従って決定され得る）を有することが必要である。栄養レートで、供給管が栄養から空になるまで、水をポンプで送り込む。栄養は、供給管が流体から空になるまで、水レートでポンプを使用して送り込まれる。
【００９７】
図１４Ｆは、１時間の供給サイクル中の別の例示的なストロークのセットを示す。図示の例では、１．８ｍｌの３０回の食物ストローク、１．８ｍｌの２７回の水ストローク、および１．８ｍｌの５回の高速水フラッシュストロークがある。すべてのストロークは６０分で行われる。例示的なサイクルは、５４ｍｌ／ｈｒの供給レートおよび約５７ｍｌ／ｈｒの水レートを生じる。
【００９８】
本発明のいくつかの実施形態によれば、モータ過電流または過圧によって検知および作動される流れの不明瞭化ロジック管理を示すブロック図である、図１５を参照する。管内の流れが不明瞭になると、ポンプ背圧が増加し、および／または駆動流が増加する。これが検出され、例えば、流体のストロークを高速化し、より多くの水ストロークを追加し、または管交換のためのアラートを設定する作用が行われる。
【００９９】
さらに、制御アルゴリズムは、図示しないアラームロジックを設定する。
【０１００】
ここで、本発明のいくつかの実施形態による、それぞれ、医療用ポンプ用のシリンジ型ディスペンサ、シリンジ型ディスペンサ、およびプラグを介して管に接続された、シリンジ型ディスペンサのためのプラグを有する供給管の概略図である、図１６Ａ、図１６Ｂ、および図１６Ｃを参照する。
【０１０１】
管３２は、管３２を閉じ、液体バッグからの液体の流れを阻止する、スライド弁１６０１のような弁を含む。管３２はまた、分配開口部１６０２を含む。任意選択的に、通常の供給プロセスにあるとき、開口部１６０２は保護プラグ１６０３によって覆われる。流体容器１６０４、例えば、シリンジ型流体容器は、ポンプ吸引から生じる流体の流れを可能にするコネクタ１６０５によって、開口部１６０２に取り付けられ得る（そして、空の場合、後に取り外され得る）。シリンジは、例えば、ルアー型カップリングまたはＥＮＦｉｔ型カップリングによって接続される。
【０１０２】
弁型ディスペンサを介して薬剤を投与する例示的なプロセスは、以下の通りである。
１．スライド弁１６０１は、オペレータによる液体の流れを防止するために閉じられる。
２．ポンピングを停止する。例えば、流動抵抗の変化は、ポンピングを停止する制御ユニット１５によって識別される。
３．流体容器１６０４は、オペレータによって適切な量の薬剤で満たされる。
４．保護プラグは、オペレータによって取り外される。
５．流体容器１６０４は、オペレータによってコネクタ１６０５によって分配装置に結合される。
６．対話型スクリーン上の所望の分配レートは、オペレータによって選択され、制御ユニット１５に入力される。
７．ポンピングは、例えば、分配レートがオペレータによって選択されたときに自動的に再開される。
８．ディスペンサが空になったとき、ポンピングは停止される。例えば、流動抵抗の変化は、ポンピングを停止する制御ユニット１５によって識別される。
９．シリンジを取り外し、カップをオペレータが取り付ける。
１０．スライド弁はオペレータによって再び開かれ、流体の流れを可能にする。
１１．ポンピングは、次の投薬スケジュールまで再開される。
【０１０３】
ここで、本発明のいくつかの実施形態による、医療用ポンプのための２部分の流体ディスペンサに基づく別の実施形態の概略図である、図１７Ａ、図１７Ｂ、図１７Ｃ、および図１７Ｄを参照する。
【０１０４】
ディスペンサ１７００（図３Ｂにも示される）は、流体を供給する入口管に接続される入口開口部１７１１を有するハウジング１７１０と、管３２などの管を介して、例えば、入口開口部などの医療用ポンプの入口開口部に接続される出口開口部１７１２とを含む。
【０１０５】
ピストン１７２０は、ハウジング１７１０に封入される。ピストン１７２０は、入口チャネル１７２１と、分配チャネル１７２２とを含む。ハウジング１７１０はピストン１７２０がハウジング１７１０から摺動しないように、ストッパピン１７１５を含んでもよい。
【０１０６】
ピストン１７２０が解放位置にあるとき、流体は、入口開口部１７１１から入口チャネル１７２１を介して出口開口部１７１２に流れる。
【０１０７】
ディスペンサはまた、着脱可能な流体容器１７３０、例えば薬剤の容器を含む。着脱可能な流体容器１７３０は、例えば、ルアー型カップリングまたはＥＮＦｉｔ型カップリングなどの流体の流れを可能にするコネクタ１７３１を介して、ピストン１７２０に取り付けられてもよい。着脱可能な流体容器１７３０がピストン１７２０に取り付けられると、ピストン１７２０は押された位置に移動され、流体は分配チャネル１７２２を介して、着脱可能な流体容器１７３０から出口開口部１７１２に流動する。押された位置では、ピストン１７２０がスプリング１７１４に押し付けられ、したがって、入口チャネル１７２１を通る流体バッグからの流れを遮断し、分配チャネル１７２２を通る着脱可能な流体容器１７３０からの流れを可能にする。任意選択的に、通常の供給プロセスにあるとき、ハウジング１７１０は保護プラグ１７１３によって封入され、したがって、分配チャネル１７２２は閉じられる。
【０１０８】
着脱可能な流体容器１７３０がピストン１７２０から取り外されると、スプリング１７１４はピストン１７２０を解放位置に押し戻し、したがって、入口チャネル１７２１を介して流体バッグから流動を可能にする。
【０１０９】
着脱可能な流体容器１７３０は、図１７Ｃに示すように、シリンジを充填するのと同様の方法で、オペレータが容器ピストン１７３１を引っ張ることによって着脱可能な流体容器１７３０に流体を充填することを可能にする容器ピストン１７３１を含むことができる。２部分を取り付けることによって、プランジャは左に移動し、したがって、図１７Ｄに示すように、流体を遮断し、ポンプへの薬剤分配ポートを開く。
【０１１０】
弁型ディスペンサを介して薬剤を投与する例示的なプロセスは、以下の通りである。
１．着脱可能な流体容器１７３０は、オペレータによって薬剤で満たされる。
２．システムは、オペレータによって、例えば対話型スクリーンを押すことによって、投薬モードに設定される。
３．薬剤の流れレートはオペレータによって選択され、チャンバ１１の動作は制御ユニット１５によって調整される。
４．任意選択的に、薬剤の総量もオペレータによって選択される。
５．保護プラグ１７１３は、オペレータによって取り外される。
６．着脱可能な流体容器１７３０は、オペレータによってハウジング１７１０に取り付けられる。
７．任意選択的に、総量も選択されると、オペレータは着脱可能な流体容器１７３０が取り付けられていることを確認し、その後にのみ、チャンバ１１の動作が制御ユニット１５によって調整される。
８．任意選択的に、着脱可能な流体容器１７３０が空になると、対話型スクリーン上でオペレータにメッセージが提示される。
９．着脱可能な流体容器１７３０が空になると、それはオペレータによって取り外される。
１０．保護プラグ１７１３は、オペレータによって交換される。
１１．通常の流れレートは、オペレータによって、例えば対話型スクリーンを介して所望に応じて設定される。
【０１１１】
ここで、本発明のいくつかの実施形態による、コンソールを操作する際に使用される例示的なグラフィックユーザインターフェース（ＧＵＩ）の概略図である、図１８Ａ、図１８Ｂ、図１８Ｃ、図１８Ｄ、および図１８Ｅを参照する。コマンド画面のプロセスと、薬剤投与の制御コンソール起動が示されている。
【０１１２】
様々な理由による患者への調剤ミスは、その悲劇的な結果のため最小限にすべきである。今日の設計におけるＩＯＴ（ｉｎｔｅｒｎｅｔ  ｏｆ  ｔｈｉｎｇｓ）の普及は、本明細書に記載されるようなクローズドサイクル認証システムの機会を提供する。医師の処方箋から患者への薬剤投与までの閉ループフローサイクルを制御することによって、すべてのエラーを所望に応じて最小限に抑えることができる。
【０１１３】
ここで、本発明のいくつかの実施形態による、医療チームによる医療用ポンプ使用の安全サイクルを概略的に表すブロック図である、図１９Ａおよび１９Ｂを参照する。
【０１１４】
無線周波数識別装置（ＲＦＩＤ）は大量のデータ（＞８０００バイト）を含むことができるので、患者への投与前に薬剤を制御し認証し、電子健康記録（ＥＨＲ）に挿入された医師の指示に従うことをチェックするために後に示される、投薬された薬剤に完全な薬剤および治療プロファイルを追加するために、大容量を利用することができる。
【０１１５】
図示のように、閉ループは医師の指示から始まり、例えば、看護師による患者への投薬投与で終わる。
【０１１６】
医師は自分の治療下にある特定の患者のために、自分の処方および使用の指示をＥＨＲに打ち抜くことによって、サイクルを開始する。
【０１１７】
次いで、データは、サーバおよび患者コンソール（患者に関連付けられ、任意選択で患者のベッドサイドに記憶される端末）ならびに薬局に送達される。データは例えば、薬剤の種類、用量、投与および／または患者識別（ＩＤ）を含んでもよい。
【０１１８】
薬局は、患者ＩＤデータならびに薬剤データおよび投薬量を含むＲＦＩＤを装備した、シリンジなどの容器内に薬剤を調製する。ＲＦＩＤは例えば、薬剤の容器に取り付けることができる。
【０１１９】
薬剤容器は、ポイントオブケア（ＰＯＣ）に送達される。
【０１２０】
投薬ＲＦＩＤは、患者コンソールの情報と照合される。
【０１２１】
合致した場合、患者に薬剤を投与し、ミスマッチした場合、すべてのサイクルを再チェックする。
【０１２２】
次に、スプリングロードシリンジ付き薬剤ポートを用いた薬剤投与の別のメカニズムを概念的に描写した、図２０Ａ〜Ｅを参照する。ポンプおよび制御コンソールのような、他の実施形態に関連して詳細に説明された要素は、図２０Ａ〜２０Ｅの実施形態に関連して同様に動作し、したがって、それらの機能は、詳細には説明されない。
【０１２３】
図２０Ａを参照すると、薬剤２００が充填されたシリンジ２０１が、接続管２０８に取り付けられたハウジング２０２内に配置される。接続管２０８は、食物または水の供給源のための入口２０５に接続するための第１の逆止弁（一方向弁としても知られている）２０７と、シリンジ２０１に流体的に接続された第２の逆止弁とを有するハウジングである。逆止弁２０７は、逆流および漏れを防止する。接続管２０８はＹ型コネクタであり、図２０Ｃに見られるように、ポンプ機構に流体的に接続可能な出口２０６も含む。シリンジ２０１は、ばね２０３によってばね付勢されたガイドロッド２０４を含む。
【０１２４】
薬剤２００の投与が必要とされる場合、薬剤２００を含むシリンジ２０１は、ハウジング２０２に挿入される。図２０Ａに示すこの位置では、シリンジ２０１は逆止弁２０７に流体的に接続されている。ガイドロッド２０４とばね２０３もハウジング２０２に挿入される。ガイドロッド２０４及びばね２０３の挿入に続いて、シリンジ２０１はハウジング２０２内の所定位置にロックされる。その結果、薬剤２００は予圧下に置かれる。
【０１２５】
図２０Ｃに見られるように、使い捨てポンプ２２４は、ポンプ駆動機構を組み込んだ制御コンソール２２３に組み込まれる。ポンプ２２４は、第１の一方向弁および第１の供給管（２２２で一緒に概略的に示される）を介して食物容器２２１に接続された第１の入口と、第２の一方向弁および第２の供給管（２０６で一緒に概略的に示される）を介して水容器２２０に接続された第２の入口とを有するハウジングを備える。図示の実施形態では、シリンジ２０１がＹコネクタ２０８を介して水容器２２０の入口２０６にも接続されているが、薬剤ディスペンサ２０１は食物容器２２１の入口２２２にも接続することができる。ポンプ出口管２２５は流体、薬剤、および／または食物を患者に送達するために、ポンプ２２４の出口に取り付けられる。
【０１２６】
ポンプ２２４は、管理者によって制御コンソール２２３を介して設定された予め割り当てられたレートで薬剤２００をポンプで送り出す。ポンプ２２４は、吸引を介してシリンジ２０１から薬剤２００を吸引する。逆止弁２０７および入口２０６、２２２に関連する一方向弁は薬剤が漏れるのを防止し、薬剤が水容器２２０または食物容器２２１に流入するのを防止する。このように、薬剤２００はばね２０３によって引き起こされる予荷重下にあるので、薬剤は出口２０６を介して患者に送り込まれる。
【０１２７】
コンソール２２３が、薬剤投与が完了したことを示すと（ロッド２０４が完全に押し下げられた状態によっても示される）、ばね２０３がシリンジ端部フランジによって遮断されるので、（第１の一方向弁２０７を介した）供給入口２０５を通る水の送達が自動的に再開される。一旦シリンジ２０１が空になると、システムは自動的に水のポンピングを開始するので、実際にはシリンジ２０１を取り外す必要はない。予めプログラムされたソフトウェアは、投薬セッションを終了すると、通常の供給レートに切り替わる。
【０１２８】
図２０Ｂは、シリンジハウジング２０２Ａを接続管２０８Ａに取り付けるための代替の機構を示す。他の点では、図２０Ｂの装置は図２０Ａの装置と同一である。図２０Ｂに示すように、ハウジング２０２Ａと接続管２０８Ａとの接続は、差込み型カップリングまたはＥＮＦｉｔ型の接続によって行われる。投薬セッションが完了すると、ハウジング２０２Ａは分離され、ブラインドカップカバー（図示せず）と交換される。残りの手順は、図２０Ａに関連して説明したものと同じである。
【０１２９】
図２０Ｄは図２０Ａ、２０Ｂ、及び２０Ｃのシステムを介して食物及び薬剤を投与する工程を示すブロック図であり、図２０Ｅは、図２０Ａ及び２０Ｂのポンプシステムで薬剤セッションを操作する際に使用される典型的なグラフィックユーザインターフェース（ＧＵＩ）の概略図である。
【０１３０】
図２０Ｄおよび図２０Ｅを参照すると、ステップ２１０において、ユーザは投薬セッションを開始する。ステップ２１１において、ユーザは、ＧＵＩにおいて、投薬量（例えば、ｍｌ単位）および投与時間（例えば、秒単位）をパンチインする。ステップ２１２において、ユーザは、図２０Ａおよび２０Ｂに関連して上述したように、薬剤シリンジ２０１をポンプシステムに取り付ける。ステップ２１３において、ユーザは、例えば、ＧＵＩ上のボタンを押すことによって、薬剤投与を開始する。ステップ２１４において、薬剤が送達される。ステップ２１５において、ＧＵＩコンソールは、投薬セッションが終了したことを示す。任意選択的に、ステップ２１６で、シリンジが取り外される。最後に、ステップ２１７において、通常の供給が再開され、ＧＵＩ上に示される。
【０１３１】
本発明の様々な実施形態の説明は例示の目的で提示されているが、排他的であることも、開示された実施形態に限定されることも意図されていない。記載された実施形態の範囲および精神から逸脱することなく、多くの修正および変形が当業者には明らかであろう。本明細書で使用される用語は実施形態の原理、市場で見出される技術に対する実際の適用または技術的改善を最もよく説明するために、または当業者が本明細書で開示される実施形態を理解することを可能にするために選択されている。
【０１３２】
本出願からの特許の存続期間中に、多くの関連する医療用ポンプが開発されることが予想され、医療用ポンプという用語の範囲は、このような新しい技術の全てを先験的に含むことが意図される。
【０１３３】
用語「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ）」、「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」、「含む（ｉｎｃｌｕｄｅｓ）」、「含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」、「有する（ｈａｓ）」、「有する（ｈａｖｉｎｇ）」およびそれらの複合体は「含むが、これに限定されない」を意味する。この用語は「構成される（ｃｏｎｓｉｓｔｉｎｇ  ｏｆ）」および「本質的に構成される（ｃｏｎｓｉｓｔｉｎｇ  ｅｓｓｅｎｔｉａｌｌｙ  ｏｆ）」という用語を包含する。
【０１３４】
「から本質的になる（ｃｏｎｓｉｓｔｉｎｇ  ｅｓｓｅｎｔｉａｌｌｙ  ｏｆ）」という語句は組成物または方法が追加の成分および／またはステップを含んでもよいことを意味するが、追加の成分および／またはステップが特許請求される組成物または方法の基本的かつ新規な特徴を実質的に変更しない場合に限る。
【０１３５】
本明細書で使用されるように、単数形「ａ」、「ａｎ」および「ｔｈｅ」は文脈が明確に別段の指示をしない限り、複数の参照を含む。例えば、「化合物」または「少なくとも１つの化合物」という用語は、それらの混合物を含む複数の化合物を含むことができる。
【０１３６】
「例示的」という語は、本明細書では「例、事例、または例示として働く」ことを意味するために使用される。「例示的」として説明される任意の実施形態は必ずしも、他の実施形態よりも好ましい、または有利であると解釈されるべきではなく、および／または他の実施形態からの特徴の組み込みを排除するように解釈されるべきではない。
【０１３７】
用語「任意選択的に」は、本明細書では「いくつかの実施形態で提供され、他の実施形態では提供されない」を意味するために使用される。本発明の任意の特定の実施形態は、そのような特徴が矛盾しない限り、複数の「任意選択の」特徴を含むことができる。
【０１３８】
本出願を通して、本発明の様々な実施形態は、範囲フォーマットで提示されてもよい。範囲形式での説明は単に便宜および簡潔さのためであり、本発明の範囲に対する柔軟性のない限定として解釈されるべきではないことを理解されたい。したがって、範囲の説明は、その範囲内のすべての可能な部分範囲ならびに個々の数値を具体的に開示したものとみなされるべきである。例えば、１〜６などの範囲の記載は１〜３、１〜４、１〜５、２〜４、２〜６、３〜６などの部分範囲、ならびにその範囲内の個々の数、例えば、１、２、３、４、５、および６などを具体的に開示した部分範囲を有すると考えるべきである。これは、範囲の幅に関係なく適用される。
【０１３９】
数値範囲が本明細書で示されるときはいつでも、それは、示された範囲内の任意の引用された数字（小数または整数）を含むことを意味する。語句「範囲（ｒａｎｇｉｎｇ）／範囲（ｒａｎｆｉｎｇ  ｂｅｔｗｅｅｎ）」第１の示された数および第２の示された数、「範囲（ｒａｎｇｉｎｇ）／範囲（ｒａｎｇｉｎｇ  ｆｒｏｍ）」第１の示された数「ｔｏ」第２の示された数は、本明細書では互換的に使用され、第１および第２の示された数、ならびにそれらの間のすべての小数および整数を含むことを意味する。
【０１４０】
明確にするために、別個の実施形態の文脈で説明される本発明の特定の特徴は、単一の実施形態において組み合わせて提供されてもよいことが理解される。逆に、簡潔にするために、単一の実施形態の文脈で説明されている本発明の様々な特徴は別々に、または任意の適切なサブコンビネーションで、または本発明の任意の他の説明された実施形態で適切なものとして提供されてもよい。様々な実施形態の文脈で説明される特定の特徴は実施形態がそれらの要素なしで動作不能でない限り、それらの実施形態の本質的な特徴と見なされるべきではない。
【０１４１】
本発明をその特定の実施形態に関連して説明してきたが、多くの代替、修正、および変形が当業者には明らかであろうことは明白である。したがって、本発明は、添付の特許請求の範囲の精神および広い範囲内にある、そのような代替、修正、および変形のすべてを包含することが意図される。
【０１４２】
本明細書において言及される全ての刊行物、特許および特許出願は、各個々の刊行物、特許または特許出願が参照により本明細書に組み込まれるように具体的および個別に示されたのと同範囲で、参照により本明細書に組み込まれる。さらに、本出願における任意の参考文献の引用または同定は、そのような参考文献が本発明の先行技術として利用可能であることを自認するものとして解釈されるべきではない。節の見出しが使用される範囲において、それらは必ずしも限定するものと解釈されるべきではない。
【０１４３】
さらに、本出願の任意の優先権書類は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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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５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６】
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【図７】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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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１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
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【図１３Ｃ】
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【図１３Ｄ】
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【図１３Ｅ】
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【図１３Ｆ】
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【図１４Ａ】
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【図１４Ｂ】
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【図１４Ｃ】
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【図１４Ｄ】
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【図１４Ｅ】
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【図１４Ｆ】
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【図１５】
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【図１６Ａ】
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【図１６Ｂ】
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【図１６Ｃ】
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【図１７Ａ】
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【図１７Ｂ】
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【図１７Ｃ】
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【図１７Ｄ】
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【図１８Ａ】
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【図１８Ｂ】
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【図１８Ｃ】
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【図１８Ｄ】
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【図１８Ｅ】
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【図１９Ａ】
2021533924.tif 000045
【図１９Ｂ】
2021533924.tif 000046
【図２０Ａ】
2021533924.tif 000047
【図２０Ｂ】
2021533924.tif 000048
【図２０Ｃ】
2021533924.tif 000049
【図２０Ｄ】
2021533924.tif 000050
【図２０Ｅ】
2021533924.tif 000051
【国際調査報告】
2021533924.tif 000052
2021533924.tif 000053
2021533924.tif 000054
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