(57)【要約】シリンジ組立品は、ストッパの摩擦を低減させるための少なくとも１つの周波数で振動するように構成されたシリンジおよびバイブレータを含む。バイブレータは、シリンジに取り付けられる。シリンジ組立品は、負圧でシリンジから流体を吸引するように構成される注入ポンプをさらに含んでいてもよい。
2021517018.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンジ、および
少なくとも１つの周波数で振動するように構成されたバイブレータであって、前記バイブレータは前記シリンジに取り付けられる、バイブレータ、
を含むことを特徴とするシリンジ組立品。
【請求項２】
前記バイブレータは、モーターシャフト上の偏心ウェイト、圧電駆動装置、および誘導駆動装置のうちの１つを含むことを特徴とする請求項１に記載のシリンジ組立品。
【請求項３】
前記バイブレータは、前記シリンジ組立品の固有周波数で振動するように構成されることを特徴とする請求項１に記載のシリンジ組立品。
【請求項４】
前記バイブレータは、複数の異なる周波数で振動するように構成されることを特徴とする請求項１に記載のシリンジ組立品。
【請求項５】
前記シリンジ組立品の固有周波数を決定するように構成された少なくとも１つのセンサをさらに含むことを特徴とする請求項４に記載のシリンジ組立品。
【請求項６】
前記少なくとも１つのセンサは、前記複数の異なる周波数に対する前記シリンジ組立品の動的応答を決定し、および前記複数の異なる周波数に対する前記シリンジ組立品の前記動的応答に基づいて前記シリンジ組立品の前記固有周波数を決定するように構成されることを特徴とする請求項５に記載のシリンジ組立品。
【請求項７】
前記少なくとも１つのセンサは、加速度計を含むことを特徴とする請求項５に記載のシリンジ組立品。
【請求項８】
前記バイブレータは、前記少なくとも１つのセンサによって決定される前記シリンジ組立品の前記固有周波数で振動するように構成されることを特徴とする請求項５に記載のシリンジ組立品。
【請求項９】
前記バイブレータは、前記シリンジ組立品の前記固有周波数を予め選択された固有周波数に調整するように構成された所定の質量を有することを特徴とする請求項１に記載のシリンジ組立品。
【請求項１０】
前記シリンジは、プランジャロッドおよびシリンジバレルを含み、および前記バイブレータは、前記プランジャロッドに取り付けられることを特徴とする請求項１に記載のシリンジ組立品。
【請求項１１】
前記シリンジバレルは、近位端と遠位端との間に延在し、前記シリンジバレルの前記近位端は、前記プランジャロッドの遠位端を受け入れるように構成され、および前記バイブレータは、前記プランジャロッドの近位端に取り付けられることを特徴とする請求項１０に記載のシリンジ組立品。
【請求項１２】
前記バイブレータは、前記シリンジバレルの軸方向に前記プランジャロッドに運動を加えるように構成されることを特徴とする請求項１１に記載のシリンジ組立品。
【請求項１３】
前記シリンジバレルは、近位端と遠位端との間に延在し、前記シリンジバレルの前記近位端は、前記プランジャロッドの遠位端を受け入れるように構成され、および前記バイブレータは、プランジャロッドの近位端と前記遠位端との間に取り付けられることを特徴とする請求項１０に記載のシリンジ組立品。
【請求項１４】
前記バイブレータは、前記シリンジバレルの軸方向を横切る方向に前記プランジャロッドに運動を加えるように構成されることを特徴とする請求項１３に記載のシリンジ組立品。
【請求項１５】
前記シリンジは、プランジャロッドおよびシリンジバレルを含み、および前記バイブレータは、前記シリンジバレルに取り付けられることを特徴とする請求項１に記載のシリンジ組立品。
【請求項１６】
前記バイブレータは、前記シリンジバレルの軸方向を横切る方向に前記シリンジバレルに運動を加えるように構成されることを特徴とする請求項１５に記載のシリンジ組立品。
【請求項１７】
前記バイブレータは、前記シリンジに取り外し可能に取り付けられることを特徴とする請求項１に記載のシリンジ組立品。
【請求項１８】
前記バイブレータは、接着接続、機械的接続、および磁気接続のうちの少なくとも１つによって前記シリンジに取り付けられることを特徴とする請求項１に記載のシリンジ組立品。
【請求項１９】
負圧で前記シリンジから流体を吸引するように構成される注入ポンプをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載のシリンジ組立品。
【請求項２０】
前記シリンジは、プランジャロッドおよびシリンジバレルを含み、前記シリンジバレルは、近位端と遠位端との間に延在し、前記シリンジバレルの前記近位端は、前記プランジャロッドの遠位端を受け入れるように構成され、および前記シリンジバレルの前記遠位端は、流体ラインを介して前記注入ポンプに接続されることを特徴とする請求項１に記載のシリンジ組立品。
【請求項２１】
前記バイブレータは、前記注入ポンプから電力の供給を受けることを特徴とする請求項１９に記載のシリンジ組立品。
【請求項２２】
前記注入ポンプによる前記シリンジからの流体吸引の間に、前記バイブレータは、連続的におよび定期的にのうちの一方で振動するように構成されることを特徴とする請求項１９に記載のシリンジ組立品。
【請求項２３】
前記注入ポンプによる前記シリンジからの流体吸引の間に真空圧を決定するように構成される少なくとも１つの圧力センサをさらに含み、前記バイブレータは、決定された前記真空圧に基づいて振動するように構成されることを特徴とする請求項２０に記載のシリンジ組立品。
【請求項２４】
前記バイブレータは、ラインを介して前記注入ポンプのハウジングに接続されることを特徴とする請求項１９に記載のシリンジ組立品。
【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3月20日に出願された「ストッパの摩擦を低減させるためのシリンジポンプ振動モジュール（Syringe Pump Vibration Module to Reduce Stopper Friction）」と題された米国仮出願第６２／６４５，４２３号に対する優先権を主張し、その開示全体が全体として本明細書に組み込まれる。
【背景技術】
【０００２】
技術分野
本発明は、概して、シリンジ組立品に関し、およびより詳細には、注入中のストッパの摩擦を低減させるためのバイブレータを含むシリンジ組立品に関する。
【０００３】
関連技術の説明
静摩擦（Stiction）は、接触している静止物体の相対運動を可能にするために克服される必要のある静止摩擦（static friction）である。静摩擦は、ストッパとシリンジバレルの内壁との間においてシリンジに生じる。シリンジの静摩擦の低減は、典型的には、人間工学的な理由により考慮されてきたが、それが従来のシリンジポンプの精度にノイズ要因を導入するためでもある。静摩擦の制御または低減は、典型的には、潤滑剤またはストッパの設計に関連して取り組まれる。
【０００４】
プランジャを押し下げるのではなく、シリンジの先端から吸引するように設計されたシリンジポンプに関して、より小さなシリンジサイズから吸引するために必要とされる負圧は、どのポンプにとっても法外（prohibitive）になり得る。従来のシリンジポンプは、これらの「先端から吸引する（draw-from-the-tip）」ポンプほど静摩擦に関連する問題の影響を受けない。さまざまなシリンジサイズから吸引するために必要とされる圧力を示すシリンジのブレークルーズ力（break-loose force）または静摩擦データは、図１に示される。
【０００５】
したがって、当技術分野では、シリンジから流体を吸引するために必要とされる静摩擦および／または負圧を低減するための改善された解決策が必要である。
【発明の概要】
【０００６】
本発明は、ストッパとシリンジバレルの内壁との間の静摩擦を低減させ、および／または安価で堅牢な方法でシリンジから吸引するために必要とされる負圧の低減を可能にする、シリンジ組立品を対象とする。
【０００７】
１つの好ましいおよび非限定的な実施形態または態様によれば、シリンジ、および少なくとも１つの振動数（frequency）で振動するように構成されたバイブレータ、を含み、バイブレータはシリンジに取り付けられる、シリンジ組立品が提供される。
【０００８】
１つの好ましいおよび非限定的な実施形態または態様において、バイブレータは、モーターシャフト上の偏心ウェイト、圧電駆動装置（piezoelectric drive）、および誘導駆動装置（inductive drive）のうちの１つを含む。
【０００９】
１つの好ましいおよび非限定的な実施形態または態様において、バイブレータは、シリンジ組立品の固有周波数（natural frequency）で振動するように構成される。
【００１０】
１つの好ましいおよび非限定的な実施形態または態様において、バイブレータは、複数の異なる周波数で振動するように構成される。
【００１１】
１つの好ましいおよび非限定的な実施形態または態様において、シリンジ組立品は、シリンジ組立品の固有周波数を決定するように構成された少なくとも１つのセンサをさらに含む。
【００１２】
１つの好ましいおよび非限定的な実施形態または態様において、少なくとも１つのセンサは、複数の異なる周波数に対するシリンジ組立品の動的応答（dynamic response）を決定し、および複数の異なる周波数に対するシリンジ組立品の動的応答に基づいてシリンジ組立品の固有周波数を決定するように構成される。
【００１３】
１つの好ましいおよび非限定的な実施形態または態様において、少なくとも１つのセンサは、加速度計を含む。
【００１４】
１つの好ましいおよび非限定的な実施形態または態様において、バイブレータは、少なくとも１つのセンサによって決定されるシリンジ組立品の固有周波数で振動するように構成される。
【００１５】
１つの好ましいおよび非限定的な実施形態または態様において、バイブレータは、シリンジ組立品の固有周波数を予め選択された固有周波数に調整するように構成された所定の質量（mass）を有する。
【００１６】
１つの好ましいおよび非限定的な実施形態または態様において、シリンジは、プランジャロッドおよびシリンジバレルを含み、およびバイブレータは、プランジャロッドに取り付けられる。
【００１７】
１つの好ましいおよび非限定的な実施形態または態様において、シリンジバレルは、近位端と遠位端との間に延在し、シリンジバレルの近位端は、プランジャロッドの遠位端を受け入れるように構成され、およびバイブレータは、プランジャロッドの近位端に取り付けられる。
【００１８】
１つの好ましいおよび非限定的な実施形態または態様において、バイブレータは、シリンジバレルの軸方向にプランジャロッドに運動を加える（impute）ように構成されている。
【００１９】
１つの好ましいおよび非限定的な実施形態または態様において、シリンジバレルは、近位端と遠位端との間に延在し、シリンジバレルの近位端は、プランジャロッドの遠位端を受け入れるように構成され、およびバイブレータは、プランジャロッドの近位端と遠位端との間に取り付けられる。
【００２０】
１つの好ましいおよび非限定的な実施形態または態様において、バイブレータは、シリンジバレルの軸方向を横切る方向にプランジャロッドに運動を加えるように構成される。
【００２１】
１つの好ましいおよび非限定的な実施形態または態様において、シリンジは、プランジャロッドおよびシリンジバレルを含み、およびバイブレータは、シリンジバレルに取り付けられる。
【００２２】
１つの好ましいおよび非限定的な実施形態または態様において、バイブレータは、シリンジバレルの軸方向を横切る方向にシリンジバレルに運動を加えるように構成される。
【００２３】
１つの好ましいおよび非限定的な実施形態または態様において、バイブレータはシリンジに取り外し可能に取り付けられる。
【００２４】
１つの好ましいおよび非限定的な実施形態または態様において、バイブレータは、接着接続、機械的接続、および磁気的接続のうちの少なくとも１つによって、シリンジに取り付けられる。
【００２５】
１つの好ましいおよび非限定的な実施形態または態様において、シリンジ組立品は、負圧でシリンジから流体を吸引するように構成された注入ポンプをさらに含む。
【００２６】
１つの好ましいおよび非限定的な実施形態または態様において、シリンジは、プランジャロッドおよびシリンジバレルを含み、シリンジバレルは、近位端と遠位端との間に延在し、シリンジバレルの近位端は、プランジャロッドの遠位端を受け入れるように構成され、およびシリンジバレルの遠位端は、流体ラインを介して注入ポンプに接続される。
【００２７】
１つの好ましいおよび非限定的な実施形態または態様において、バイブレータは、注入ポンプから電力の供給を受ける。
【００２８】
１つの好ましいおよび非限定的な実施形態または態様において、注入ポンプによるシリンジからの流体吸引の間、バイブレータは、連続的におよび定期的にのうちの一方で振動するように構成される。
【００２９】
１つの好ましいおよび非限定的な実施形態または態様において、シリンジ組立品は、注入ポンプによるシリンジからの流体吸引の間に真空圧を決定するように構成される少なくとも１つの圧力センサをさらに含み、バイブレータは、決定された真空圧に基づいて振動するように構成される。
【００３０】
１つの好ましいおよび非限定的な実施形態または態様において、バイブレータは、ラインを介して注入ポンプのハウジングに接続される。
【００３１】
本発明の他の好ましいおよび非限定的な実施形態または態様は、以下の付番された条項（clauses）に示される。
【００３２】
条項１．  シリンジ、および少なくとも１つの振動数で振動するように構成されたバイブレータを含み、バイブレータはシリンジに取り付けられる、シリンジ組立品。
【００３３】
条項２．  バイブレータが、モーターシャフト上の偏心ウェイト、圧電駆動装置、および誘導駆動装置のうちの１つを含む、条項１のシリンジ組立品。
【００３４】
条項３．  バイブレータが、シリンジ組立品の固有周波数で振動するように構成される、条項１または２のシリンジ組立品。
【００３５】
条項４．  バイブレータが、複数の異なる周波数で振動するように構成される、条項１から３のいずれかのシリンジ組立品。
【００３６】
条項５．  シリンジ組立品の固有周波数を決定するように構成される少なくとも１つのセンサをさらに含む、条項１から４のいずれかのシリンジ組立品。
【００３７】
条項６．  少なくとも１つのセンサが、複数の異なる周波数に対するシリンジ組立品の動的応答を決定し、および複数の異なる周波数に対するシリンジ組立品の動的応答に基づいてシリンジ組立品の固有周波数を決定するように構成される、条項１から５のいずれかのシリンジ組立品。
【００３８】
条項７．  少なくとも１つのセンサが、加速度計を含む、条項１から６のいずれかのシリンジ組立品。
【００３９】
条項８．  バイブレータが、少なくとも１つのセンサによって決定されるシリンジ組立品の固有周波数で振動するように構成される、条項１から７のいずれかのシリンジ組立品。
【００４０】
条項９．  バイブレータが、シリンジ組立品の固有周波数を予め選択された固有周波数に調整するように構成された所定の質量を有する、条項１から８のいずれかのシリンジ組立品。
【００４１】
条項１０．  シリンジが、プランジャロッドおよびシリンジバレルを含み、およびバイブレータが、プランジャロッドに取り付けられる、条項１から９のいずれかのシリンジ組立品。
【００４２】
条項１１．  シリンジバレルが、近位端と遠位端との間に延在し、シリンジバレルの近位端が、プランジャロッドの遠位端を受け入れるように構成され、およびバイブレータが、プランジャロッドの近位端に取り付けられる、条項１から１０のいずれかのシリンジ組立品。
【００４３】
条項１２．  バイブレータが、シリンジバレルの軸方向にプランジャロッドに運動を加えるように構成される、条項１から１１のいずれかのシリンジ組立品。
【００４４】
条項１３．  シリンジバレルが、近位端と遠位端との間に延在し、シリンジバレルの近位端が、プランジャロッドの遠位端を受け入れるように構成され、およびバイブレータが、プランジャロッドの近位端と遠位端との間に取り付けられる、条項１から１２のいずれかのシリンジ組立品。
【００４５】
条項１４．  バイブレータが、シリンジバレルの軸方向を横切る方向にプランジャロッドに運動を加えるように構成される、条項１から１３のいずれかのシリンジ組立品。
【００４６】
条項１５．  シリンジが、プランジャロッドおよびシリンジバレルを含み、およびバイブレータが、シリンジバレルに取り付けられる、条項１から１４のいずれかのシリンジ組立品。
【００４７】
条項１６．  バイブレータが、シリンジバレルの軸方向を横切る方向にシリンジバレルに運動を加えるように構成される、条項１から１５のいずれかのシリンジ組立品。
【００４８】
条項１７．  バイブレータが、シリンジに取り外し可能に取り付けられる、条項１から１６のいずれかのシリンジ組立品。
【００４９】
条項１８．  バイブレータが、接着接続、機械的接続、および磁気的接続のうちの少なくとも１つによってシリンジに取り付けられる、条項１から１７のいずれかのシリンジ組立品。
【００５０】
条項１９．  負圧でシリンジから流体を吸引するように構成される注入ポンプをさらに備える、条項１から１８のいずれかのシリンジ組立品。
【００５１】
条項２０．  シリンジが、プランジャロッドおよびシリンジバレルを含み、シリンジバレルが、近位端と遠位端との間に延在し、シリンジバレルの近位端が、プランジャロッドの遠位端を受け入れるように構成され、およびシリンジバレルの遠位端が、流体ラインを介して注入ポンプに接続される、条項１から１９のいずれかのシリンジ組立品。
【００５２】
条項２１．  バイブレータが、注入ポンプから電力の供給を受ける、条項１から２０のいずれかのシリンジ組立品。
【００５３】
条項２２．  注入ポンプによるシリンジからの流体の吸引の間、バイブレータが、連続的におよび定期的にのうちの一方で振動するように構成される、条項１から２１のいずれかのシリンジ組立品。
【００５４】
条項２３．  注入ポンプによるシリンジからの流体吸引の間に真空圧を決定するように構成される少なくとも１つの圧力センサをさらに含み、バイブレータが、決定された真空圧に基づいて振動するように構成される、条項１から２２のいずれかのシリンジ組立品。
【００５５】
条項２４．  バイブレータが、ラインを介して注入ポンプのハウジングに接続される、条項１から２３のいずれかのシリンジ組立品。
【００５６】
本発明のこれらおよび他の特徴および特性、ならびに構造の関連する要素の動作および機能の方法および部品の組み合わせおよび製造の経済性は、そのすべてが本明細書の一部を形成し様々な図において同様の参照番号は対応する部分を示す添付図面を参照して、以下の説明および添付の特許請求の範囲を考慮すると、より明らかになるであろう。しかしながら、図面は、例示および説明の目的のみのためであり、および本発明の限定の定義として意図されないことは、明確に理解されるべきである。本明細書および特許請求の範囲において使用される際に、「a」、「an」、および「the」の単数形は、文脈が明らかに他のことを指示しない限り、複数の指示対象を含む。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】広範なシリンジサイズから吸引するために必要とされる圧力に関するシリンジのブレークルーズ力または静摩擦のデータを示すグラフである。
【図２】第１の小さな偏向（deflection）の間にそれらのばね定数を測定するために圧縮された４つの試験プランジャロッドに関する圧縮曲線の第１の線形部分を示すグラフである。
【図３Ａ】３ｍＬの試験シリンジに関する経時での生の圧力トレースを示すグラフである。
【図３Ｂ】１０ｍＬの試験シリンジに関する経時での生の圧力トレースを示すグラフである。
【図３Ｃ】２０ｍＬの試験シリンジに関する経時での生の圧力トレースを示すグラフである。
【図４Ａ】各試験シリンジに関して達成された最小圧力を示すグラフである。
【図４Ｂ】各試験シリンジに関する振動モーター運転の改善率（percent improvement）を示すグラフである。
【図５】本発明の原理によるシリンジ組立品のブロック図である
【図６】本発明の原理によるプランジャロッドの近位端に取り付けられたバイブレータの斜視図である。
【図７】本発明の原理によるプランジャロッドのシャフトに取り付けられたバイブレータの斜視図である。
【図８】本発明の原理によるシリンジバレルに取り付けられたバイブレータの斜視図である。
【図９】本発明の原理による注入ポンプに接続されたバイブレータの斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００５８】
以下、説明の目的のために、用語「上部（upper）」、「下部（lower）」、「右（right）」、「左（left）」、「垂直の（vertical）」、（水平の（horizontal）」、「上（top）」、「下（bottom）」、「横の（lateral）」、「縦の（longitudinal）」、およびそれらの派生語は、図面において配向されるように、本発明に関するものとする。しかしながら、本発明は、それとは反対に明示的に特定されない限り、様々な代替的な変形を前提としてもよいことは理解されよう。また、添付の図面に示され、および以下の明細書に記載される具体的なデバイスは、単に、本発明の例示的な実施形態であることも理解されるべきである。そのため、本明細書に開示される実施形態に関連する具体的な寸法および他の物理的な特徴は、制限的であるとしてみなされるべきではない。
【００５９】
シリンジに取り付けられた振動モジュールの使用は、高い静摩擦（低圧力）の問題に対する解決策を提供する。たとえば、約３０〜７０％の真空圧の低減が実証されており、およびはるかに優れた性能が期待される。たとえば、目的が、シリンジプランジャに小規模な周期的な（cyclic）軸方向の運動（マイクロディザリング）を誘発することである場合、プランジャ／ロッドシステムは、周期的な駆動力Ｆｄを持つ古典的なばね質量ダンパーとして取り扱われ得る。この場合において、ニュートンの第２法則は、式１に示されるような運動の二階方程式をもたらす。
【００６０】
【数１】
2021517018.tif 000003
【００６１】
ここで、ｘはシリンジプランジャの軸座標であり、ｃは減衰係数であり、ｋはばね定数、またはプランジャロッドの剛性であり、ｍは振動させられる質量であり、Ｆｄは周期的な駆動力である。
【００６２】
この二階常微分方程式（ＯＤＥ）は、通常、式２に示されるように、減衰比ζおよび非減衰固振動数ωnの観点で表される。
ここで、ωnおよびζは、それぞれ方程式３および方程式４で定義される。
【００６３】
【数２】
2021517018.tif 000004
【００６４】
【数３】
2021517018.tif 000005
【００６５】
【数４】
2021517018.tif 000006
【００６６】
非減衰固有周波数ωnは、着目した主要な測定基準（metric）と見なされてもよい。振動エネルギーのストッパへの伝達を最大にするために、システムの固有周波数でまたはその近くでプランジャロッドを駆動することが望ましい。図２は、インストロン型装置（Instron machine）においてアンビル間で圧縮された４つの実施例のプランジャロッドに関する、第１の小さな偏向の間にそれらのばね定数を測定するための、圧縮曲線の第１の線形部分を示す。以下の表１に示されるように、これらの曲線は、各ロッド／プランジャ対の質量と共に、４つの試験シリンジサイズの各々の固有周波数を計算するために使用され得る。表１に示される実施例の結果に含まれていないが、着目した実際の質量は、シリンジ内の流体質量の一部またはすべてを含み得、およびこれらの固有周波数を大幅に（substantially）低下させる可能性があることに留意されたい。
【００６７】
【表１】
2021517018.tif 000007
【００６８】
図３Ａから図３Ｃは、最大の静摩擦を生み出すために選択された流量で試験シリンジから吸引するためにシリンジポンプが配管された（plumbed）実施例の試験の間における、３ｍＬの試験シリンジ、１０ｍＬの試験シリンジ、および２０ｍＬの試験シリンジに関する経時での生の圧力トレースをそれぞれ示す。バイブレータモーターは、各シリンジのプランジャロッドの端に、モーター軸がシリンジ軸に垂直な状態で取り付けられた。３つの試験シリンジのそれぞれは、Ａ−Ｂ−Ａ−Ｂスタイル（モーター、モーターなし、モーター、モーターなし）の順序の４回のテストランの対象とされた。使用されるとき、モーターは、シリンジおよび振動モーターを含むシリンジシステムの振動周波数に実質的に等しい周波数で振動するように調整された。各シリンジは、各テストランの前に約５分間、静置したままにした。各テストランは継続し、および圧力トレースは最初の「ブレークルーズ」イベントまで記録された。
【００６９】
図４Ａおよび図４Ｂは、それぞれ、各テストランに関して達成された最小圧力および振動モーター運転に関する改善率を要約する。流体吸引中の３０〜７０％の圧力低下は、振動モーター、および時折の最悪の場合のシリンジの静摩擦を破るバイブレータの能力によって、実証された。
【００７０】
ここで図５を参照して、好ましい非限定的な実施形態または態様によるシリンジ組立品１０は、少なくとも１つの周波数で振動するように構成されたシリンジ１００およびバイブレータ１５０を備える。バイブレータ１５０はシリンジ１００に取り付けられる。シリンジ組立品１０は、流体ライン１８０を介して負圧でシリンジ１００から流体を引き出すように構成された注入ポンプ１７０をさらに含んでいてもよい。シリンジ１００は、プランジャロッド１０２と、近位端１０４ａと遠位端１０４ｂとの間に延びるシリンジバレル１０４と、を含む。シリンジバレル１０４の近位端１０４ａは、ストッパ１０７を含むプランジャロッド１０２の遠位端１０２ｂを受け入れるように構成された開口部１０５を含む。シリンジバレル１０４の遠位端１０４ａは、注入ポンプ１７０によるシリンジ１００からの流体吸引のために、流体ライン１８０を介して注入ポンプ１７０に接続され得る。別の例において、シリンジバレル１０４の遠位端１０４ａは、プランジャロッド１０２の圧縮に応答したシリンジ１００からの流体移送のために、針カニューレを含んでいてもよい。
【００７１】
バイブレータ１５０は、モーターシャフト上の偏心ウェイト、圧電駆動装置、および誘導駆動装置のうちの１つを含んでいてもよい。バイブレータ１５０は、注入ポンプ１７０、別の外部電源、または内部バッテリ（不図示）から電力の供給を受けてもよい。バイブレータは、超音波周波数およびそれより低い周波数を含む任意の周波数で振動するように構成され得る。いくつかの例において、バイブレータ１５０は、バイブレータ１５０の動作を制御するように構成されたプロセッサおよびメモリを含むコントローラを含み得る。別の例において、バイブレータ１５０は、バイブレータ１５０の動作を制御するために有線または無線接続を介して外部コントローラに接続され得る。１つの実施形態において、注入ポンプ１７０は、バイブレータ１５０の動作を制御するために外部コントローラを含んでいてもよい。例えば、コントローラは、振動を開始または停止させるようにバイブレータ、バイブレータが振動する周波数、および／または周期、またはバイブレータ１５０が連続的に、定期的に、または本明細書中により詳細に説明されるようにセンサフィードバックに基づいて振動するかどうか、を制御することができる。本明細書において、バイブレータ１５０は、回転式、線形一軸式、または多軸式であり得ることが企図されている。本明細書において、バイブレータ１５０は、圧電式、誘導式、または他の作動技術を含み得ることがさらに企図されている。
【００７２】
１つの例において、バイブレータ１５０は、プランジャロッド１０２に取り付けられ得る。例えば、バイブレータ１５０は、図６に示されるように、プランジャロッド１０２の近位端１０２ａに、例えば、プランジャロッド１０２の近位端１０２ａにおけるフィンガフランジまたはディスクの上に、取り付けられ得る。バイブレータは、シリンジバレル１０４および／またはプランジャロッド１０２の軸方向にプランジャロッド１０２に運動を加える（impute）ように構成され得る。例えば、バイブレータ１５０は、シリンジの近位方向および遠位方向に前後に振動して、その軸方向に運動を加えるように構成され得る。
【００７３】
別の例において、バイブレータ１５０は、図７に示されるように、プランジャロッド１０２の近位端１０２ａと遠位端１０２ｂとの間に、例えば、プランジャロッド１０２のシャフトに沿ってまたはその内部に、および／またはその十字形状の（cross-shaped）断面部（cross sections)間に、取り付けられ得る。さらに別の実装形態において、バイブレータ１５０は、図８に示されるように、シリンジバレル１０４に、例えば、シリンジバレル１０４の近位端１０４ａと遠位端１０４ｂとの間のシリンジバレル１０４の外面に、取り付けられ得る。バイブレータ１５０は、シリンジバレル１０４および／またはプランジャロッド１０２の軸方向を横切る方向に、プランジャロッド１０２および／またはシリンジバレル１０４に運動を加えるように構成され得る。例えば、シリンジバレルに取り付けられたときに、バイブレータ１５０は、シリンジ１００の軸方向を横切る方向に前後に振動するように構成されてもよい。ここで、バイブレータ１５０は、バイブレータがシリンジ組立品に軸方向の運動を加えるように構成される限り、プランジャロッド１０２の任意の部分、またはシリンジバレル１０４の一部に固定され得ることに留意されたい。
【００７４】
バイブレータ１５０は、シリンジ１００に取り外し可能に取り付けられていてもよい。例えば、バイブレータ１５０は、接着接続、機械的接続、および磁気接続のうちの少なくとも１つによってシリンジに取り付けられ得る。接着接続は、バイブレータ１５０とシリンジ１００との間の接着接続を形成する、バイブレータ１５０上の永続的または取り外し可能および再利用可能な接着パッドを含んでいてもよい。機械的接続は、バイブレータ１５０をシリンジバレル１０４またはプランジャロッド１０２に固定するように構成されたバンドまたはクリップを含んでいてもよい。磁気接続は、バイブレータ１５０をシリンジ１００に固定するために、バイブレータ１５０とシリンジバレル１０４またはプランジャロッド１０２との各表面に磁石を含んでいてもよい。
【００７５】
１つの例において、バイブレータ１５０は、特定のシリンジ１００、シリンジ組立品１０、またはシリンジ１００とバイブレータ１５０自体とを含むシリンジシステムの固有周波数で振動するように構成され得る。別の例において、バイブレータ１５０は、複数の異なる周波数で振動するように構成され得る。シリンジ組立品１０は、シリンジ１００、シリンジ組立品１０、またはシリンジ１００とバイブレータ１５０とを含むシリンジシステムの固有周波数を決定するように構成された、少なくとも１つのセンサ１９０、例えば、加速度計を含んでいてもよい。少なくとも１つのセンサ１９０は、バイブレータ１５０および／またはバイブレータ１５０用のコントローラに接続され得る。１つの構成において、センサ１９０は、加速度計を含み得る。例えば、少なくとも１つのセンサ１９０は、複数の異なる周波数に対するシリンジ組立品１０の動的応答を決定し、および複数の異なる周波数に対するシリンジ組立品１０の動的応答に基づいてシリンジ組立品１０の固有周波数を決定するように構成され得る。例えば、バイブレータ１５０が振動している周波数がシリンジ組立品１０の固有周波数に等しいとき、振動の振幅は指数関数的に増大し、これは共振として知られている。少なくとも１つのセンサ１９０および／またはバイブレータ１５０用のコントローラは、シリンジ組立品１０が振動の最大振幅、すなわち共振を達成する周波数を決定し、およびシリンジ１００からの流体吸引中に、決定された固有周波数で振動するように、バイブレータ１５０を制御することができる。バイブレータ１５０は、少なくとも１つのセンサ１９０によって決定されるシリンジ組立品１０の固有周波数で振動するように構成され得る。
【００７６】
いくつかの実装形態において、バイブレータ１５０は、シリンジ組立品１０の固有周波数を予め選択された固有周波数に調整するように構成された所定の質量を有する。例えば、バイブレータ１５０の質量は、シリンジ１００とバイブレータ１５０自体とを含むシステムの固有周波数を、バイブレータ１５０の予めプログラムされた振動周波数のようなより望ましい値に調整するように設計され得る。
【００７７】
バイブレータ１５０は、連続的におよび定期的にのうちの一方で振動するように構成および／または制御され得る。例えば、注入ポンプ１７０によるシリンジ１００からの流体吸引の間、バイブレータ１５０は、シリンジ組立品１０の固有周波数で連続的かつ定期的にのうちの一方で振動してもよい。別の実装形態において、シリンジ組立品１０は、注入ポンプ１７０によるシリンジ１００からの流体吸引中に真空圧力を決定するように構成された少なくとも１つの圧力センサ１９５をさらに含んでいてもよい。少なくとも１つの圧力センサ１９５は、シリンジ１００から流体を吸引するためにシリンジ１００に注入ポンプ１７０を接続する流体ライン１８０に沿っておよび／またはその内部に配置されていてもよい。少なくとも１つの圧力センサ１９５は、バイブレータ１５０および／またはバイブレータ１５０用のコントローラに接続され得、およびバイブレータ１５０は、少なくとも１つの圧力センサ１９５によって決定される負圧のレベルに基づいて振動するように構成または制御され得る。例えば、決定された負圧が閾値圧力レベルに違反する場合、例えば、高い静摩擦を示す場合、コントローラは、違反された閾値に基づいて振動するようにバイブレータ１５０を制御して、静摩擦および注入ポンプ１７０による流体吸引を継続するために必要とされる負圧を低減させるのを助け得る。動作中、ポンプ内の圧力が閾値圧力に達したとき、バイブレータ１５０がオンになり、それによって静摩擦を破壊し、およびシリンジ内の負圧を低減し、およびポンプを継続させることができる。１つの例において、バイブレータ１５０は、負圧を設定された閾値より上に保つために定期的にオンにされることだけが必要とされていてもよい。
【００７８】
１つの例において、図９に示されるように、バイブレータ１５０は、ストリングまたはドングル（dongle）のようなライン１７２を介して注入ポンプ１７０のハウジングに接続され、これは、再利用可能なバイブレータ１５０が同じ注入ポンプ１７０で多数の異なるシリンジ１００と共に使用されることとなる場合に、紛失バイブレータ１５０の発生を低減させ得る。
【００７９】
本発明は、現在最も実用的で好ましい実施形態または態様であると現在考えられていることに基づいて例示の目的のために詳細に説明されたが、そのような詳細は単にその目的のためであり、および本発明は、開示された実施形態または態様に限定されないが、逆に、添付の特許請求の範囲の精神および範囲内にある修正および同等のアレンジメントをカバーすることが意図されていることを理解されたい。例えば、本発明は、可能な限り、任意の実施形態の１つまたは複数の特徴が、他の任意の実施形態の１つまたは複数の特徴と組み合わせられ得ることを企図していることを理解されたい。
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【手続補正書】
【提出日】令和2年11月20日(2020.11.20)
【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】
シリンジ、および
少なくとも１つの周波数で振動するように構成されたバイブレータであって、前記バイブレータは前記シリンジに取り付けられる、バイブレータ、
を含むことを特徴とするシリンジ組立品。
【請求項２】
前記バイブレータは、モーターシャフト上の偏心ウェイト、圧電駆動装置、および誘導駆動装置のうちの１つを含むことを特徴とする請求項１に記載のシリンジ組立品。
【請求項３】
前記バイブレータは、前記シリンジ組立品の固有周波数で振動するように構成されることを特徴とする請求項１に記載のシリンジ組立品。
【請求項４】
前記バイブレータは、複数の異なる周波数で振動するように構成されることを特徴とする請求項１に記載のシリンジ組立品。
【請求項５】
前記シリンジ組立品の固有周波数を決定するように構成された少なくとも１つのセンサをさらに含むことを特徴とする請求項４に記載のシリンジ組立品。
【請求項６】
前記少なくとも１つのセンサは、前記複数の異なる周波数に対する前記シリンジ組立品の動的応答を決定し、および前記複数の異なる周波数に対する前記シリンジ組立品の前記動的応答に基づいて前記シリンジ組立品の前記固有周波数を決定するように構成されることを特徴とする請求項５に記載のシリンジ組立品。
【請求項７】
前記少なくとも１つのセンサは、加速度計を含むことを特徴とする請求項５に記載のシリンジ組立品。
【請求項８】
前記バイブレータは、前記少なくとも１つのセンサによって決定される前記シリンジ組立品の前記固有周波数で振動するように構成されることを特徴とする請求項５に記載のシリンジ組立品。
【請求項９】
前記バイブレータは、前記シリンジ組立品の固有周波数を予め選択された固有周波数に調整するように構成された所定の質量を有することを特徴とする請求項１に記載のシリンジ組立品。
【請求項１０】
前記シリンジは、プランジャロッドおよびシリンジバレルを含み、および前記バイブレータは、前記プランジャロッドに取り付けられることを特徴とする請求項１に記載のシリンジ組立品。
【請求項１１】
前記シリンジバレルは、近位端と遠位端との間に延在し、前記シリンジバレルの前記近位端は、前記プランジャロッドの遠位端を受け入れるように構成され、および前記バイブレータは、前記プランジャロッドの近位端に取り付けられることを特徴とする請求項１０に記載のシリンジ組立品。
【請求項１２】
前記バイブレータは、前記シリンジバレルの軸方向に前記プランジャロッドに運動を加えるように構成されることを特徴とする請求項１１に記載のシリンジ組立品。
【請求項１３】
前記シリンジバレルは、近位端と遠位端との間に延在し、前記シリンジバレルの前記近位端は、前記プランジャロッドの遠位端を受け入れるように構成され、および前記バイブレータは、プランジャロッドの近位端と前記遠位端との間に取り付けられることを特徴とする請求項１０に記載のシリンジ組立品。
【請求項１４】
前記バイブレータは、前記シリンジバレルの軸方向を横切る方向に前記プランジャロッドに運動を加えるように構成されることを特徴とする請求項１３に記載のシリンジ組立品。
【請求項１５】
前記シリンジは、プランジャロッドおよびシリンジバレルを含み、および前記バイブレータは、前記シリンジバレルに取り付けられることを特徴とする請求項１に記載のシリンジ組立品。
【請求項１６】
前記バイブレータは、前記シリンジバレルの軸方向を横切る方向に前記シリンジバレルに運動を加えるように構成されることを特徴とする請求項１５に記載のシリンジ組立品。
【請求項１７】
前記バイブレータは、前記シリンジに取り外し可能に取り付けられることを特徴とする請求項１に記載のシリンジ組立品。
【請求項１８】
前記バイブレータは、接着接続、機械的接続、および磁気接続のうちの少なくとも１つによって前記シリンジに取り付けられることを特徴とする請求項１に記載のシリンジ組立品。
【請求項１９】
負圧で前記シリンジから流体を吸引するように構成される注入ポンプをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載のシリンジ組立品。
【請求項２０】
前記シリンジは、プランジャロッドおよびシリンジバレルを含み、前記シリンジバレルは、近位端と遠位端との間に延在し、前記シリンジバレルの前記近位端は、前記プランジャロッドの遠位端を受け入れるように構成され、および前記シリンジバレルの前記遠位端は、流体ラインを介して前記注入ポンプに接続されることを特徴とする請求項１９に記載のシリンジ組立品。
【請求項２１】
前記バイブレータは、前記注入ポンプから電力の供給を受けることを特徴とする請求項１９に記載のシリンジ組立品。
【請求項２２】
前記注入ポンプによる前記シリンジからの流体吸引の間に、前記バイブレータは、連続的におよび定期的にのうちの一方で振動するように構成されることを特徴とする請求項１９に記載のシリンジ組立品。
【請求項２３】
前記注入ポンプによる前記シリンジからの流体吸引の間に真空圧を決定するように構成される少なくとも１つの圧力センサをさらに含み、前記バイブレータは、決定された前記真空圧に基づいて振動するように構成されることを特徴とする請求項２０に記載のシリンジ組立品。
【請求項２４】
前記バイブレータは、ラインを介して前記注入ポンプのハウジングに接続されることを特徴とする請求項１９に記載のシリンジ組立品。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７０】
ここで図５を参照して、好ましい非限定的な実施形態または態様によるシリンジ組立品１０は、少なくとも１つの周波数で振動するように構成されたシリンジ１００およびバイブレータ１５０を備える。バイブレータ１５０はシリンジ１００に取り付けられる。シリンジ組立品１０は、流体ライン１８０を介して負圧でシリンジ１００から流体を引き出すように構成された注入ポンプ１７０をさらに含んでいてもよい。シリンジ１００は、プランジャロッド１０２と、近位端１０４ａと遠位端１０４ｂとの間に延びるシリンジバレル１０４と、を含む。シリンジバレル１０４の近位端１０４ａは、ストッパ１０７を含むプランジャロッド１０２の遠位端１０２ｂを受け入れるように構成された開口部１０５を含む。シリンジバレル１０４の遠位端１０４ｂは、注入ポンプ１７０によるシリンジ１００からの流体吸引のために、流体ライン１８０を介して注入ポンプ１７０に接続され得る。別の例において、シリンジバレル１０４の遠位端１０４ｂは、プランジャロッド１０２の圧縮に応答したシリンジ１００からの流体移送のために、針カニューレを含んでいてもよい。
【国際調査報告】
2021517018.tif 000020
2021517018.tif 000021
2021517018.tif 000022