(57)【要約】　　　（修正有）【課題】高度に改善された医薬の送達精度を有するシリンジポンプを提供すること、およびガス駆動式ポンプに固有の立ち上がり時間を低減すること。【解決手段】流体を送達するためのガス駆動式ポンプであって、該流体の送達の遅れを最小限にするよう作動する予備加圧装置を含む、ガス駆動式ポンプ。ガス駆動式シリンジポンプであって、シリンジ１４およびポンプモジュール１２と、該ポンプモジュールへの装着時に該シリンジを予備加圧するための手段とを含む、ポンプ。【選択図】　図１
2004000487.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体を送達するためのガス駆動式ポンプであって、該流体の送達の遅れを最小限にするよう作動する予備加圧装置を含む、ポンプ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、流体の非経口的送達のための医療用注入デバイスに関するものであり、より特定すると、医療用注入ポンプに関連する。
【０００２】
【従来の技術】
医療用注入ポンプ技術はその膨大な範囲と多様性のうちの１つである。シリンジポンプの技術分野内でさえ、これまでに多大な仕事が行われてきた。
【０００３】
シリンジポンプは一般に、大量の希釈剤と混合して形成される医薬を正確に注入するように設計された大容量ポンプとは反対に、比較的に少量の濃縮医薬を注入するために使用される。
【０００４】
シリンジポンプは、多様な製造業者から出ているＢａｘｔｅｒ　ＡＳ４０および他のデバイスのような高度に正確で、それに対応して高額な電子機械的ポンプから、極めて廉価で、それに対応して精度の劣る使い捨て可能なものに至る範囲におよび、後者の例としてはＤｉｓｅｔｒｏｎｉｃ　Ｉｎｆｕｓｏｒ（これは、シリンジに装着されて水素を生成する、ガルバニセル（ｇａｌｖａｎｉｃ　ｃｅｌｌ）である）がある。使い捨て注入デバイスの別な例は、Ｒｉｖｅｒ　Ｍｅｄｉｃａｌ　Ｉｎｃ．によるＳｍａｒｔＤｏｓｅＩＩＴＭである。この装置は酸塩基反応を用いて、医薬のバッグを崩壊させるよう作動するガスを生成する。
【０００５】
先に例示した使い捨てシリンジポンプ技術を再考することによりわかるように、使い捨てシリンジポンプ、とりわけ、ガス駆動式シリンジポンプは、多くの最新かつ最も効果の高い薬物、特に、腫瘍学的処置用薬物および抗生物質などを送達するには、要求精度を欠いている。
【０００６】
本発明は電子機械的シリンジポンプの精度レベルに類似する精度レベルを提供する一方で、使い捨て可能デバイスに関連する簡略さと低コストを維持する。この精度は、シリンジプランジャーに対して、その全長にわたり本質的に一定の摩擦係数を有する特別設計のシリンジ内に空気からの酸素を優先的に伝達する、正確に電流制御された電気化学セルの使用により達成される。
【０００７】
ガス駆動式注入デバイスの更なる欠点は、駆動ガスが生成している場合、ガス圧が上昇するにつれて、所望の流速での注入に遅れが出ることである。本発明のデバイスについてはシリンジが予備加圧され、この立ち上がり時間（ｌｅａｄ　ｔｉｍｅ）を最小限にする。
【０００８】
電気的駆動型セルの電気化学は高度に特徴づけられる。本発明のデバイスは、Ｅ．Ｉ．ＤｕＰｏｎｔ　ｄｅ　Ｎｅｍｏｕｒｓ　＆　Ｃｏ．から出ているＮａｆｉｏｎ（登録商標）から作られたセルを優先的に使用する。Ｎａｆｉｏｎは、以下の反応を提供する酸性材料である。
【０００９】
１／２　Ｏ２＋２Ｈ＋＋２ｅ−　→　Ｈ２Ｏ
Ｈ２Ｏ　　　　　　　　　　　　→　１／２　Ｏ２＋２Ｈ＋＋２ｅ−
上記反応は、酸素ガスでシリンジを充満させるように働く。上記反応からわかるように、水は消費されないで、むしろ、反応が継続するにつれて、再利用される。セルが過剰に脱水状態になった場合の陽子伝達に必要な水は、後述の新規なブロッター配置のポンプの中に含有される。
【００１０】
後述するが、新規な電気化学セル、ブロッター、および予備加圧されたシリンジの組み合わせは、本発明の他の局面と同様、正確かつ費用効果のあるポンプを提供する。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の主要な目的は、高度に改善された医薬の送達精度を有するシリンジポンプを提供することである。
【００１２】
本発明の別の目的は、ガス駆動式ポンプに固有の立ち上がり時間を低減することである。
【００１３】
本発明の第３の目的は、小型で自己充足式（ｓｅｌｆ−ｃｏｎｔａｉｎｅｄ）シリンジ駆動装置を提供することである。
【００１４】
本発明の第４の目的は、その到達距離に沿って本質的に一定の滑り摩擦係数を有するシリンジを提供することである。
【００１５】
本発明の第５の目的は、ポンプの組み込みおよび起動を同時に提供することである。
【００１６】
本発明の第６の目的は、その表面を横切る最小電流密度勾配を有する電気化学セルを提供することである。
【００１７】
本発明の第７の目的は、シリンジ内部の過剰ガスについてのエスケープバルブを提供することである。
【００１８】
本発明の第８の目的は、注入ポンプ中の電気化学セルに対する正確な電流制御器を提供することである。
【００１９】
本発明の第９の目的は、本質的に一定の滑り摩擦係数を提供するために調節されたシリンジのプランジャーに連結するシールリングを提供することである。
【００２０】
本発明の第１０の目的は、予備充満され得、ポンプに装着され、かつ、その後に起動され得るシリンジを提供することである。
【００２１】
本発明の第１１の目的は、電気化学セルに水源を供給するのに効果的な一体型アセンブリを提供することである。
【００２２】
本発明の第１２の目的は、効能を失うことなく延長期間の間に格納可能な、電気化学ポンプを提供することである。
【００２３】
本発明の第１３の目的は、電気化学セルの改良型構造を提供することである。
【００２４】
【課題を解決するための手段】
本発明により、以下が提供される。
（１）流体を送達するためのガス駆動式ポンプであって、該流体の送達の遅れを最小限にするよう作動する予備加圧装置を含む、ポンプ。
（２）上記予備加圧装置がさらにガス受容チャンバーと連結する、項（１）に記載の発明。
（３）ガス生成ポンプモジュールが、上記ガス受容チャンバーと流体導通状態になるように適合された、項（２）に記載の発明。
（４）上記ガス生成ポンプモジュールおよび上記ガス受容チャンバーが、互いに着脱自在に装着可能なように更に協同適合される、項（３）に記載の発明。
（５）上記ポンプモジュールを上記ガス受容チャンバーに装着するよう作動する動作が、さらに該ガス受容チャンバーを予備加圧するよう作動する、項（４）に記載の発明。
（６）上記動作が上記ガス受容チャンバーおよび上記ポンプモジュールの結合を更に含む、項（５）に記載の発明。
（７）ガス駆動式シリンジポンプであって、シリンジおよびポンプモジュールと、該ポンプモジュールへの装着時に該シリンジを予備加圧するための手段とを含む、ポンプ。
（８）上記シリンジを予備加圧するための上記手段が、或る高さを有し、かつ、その上に規定される環状壁を更に含み、該シリンジの予備加圧が、該高さに対応する容積の低減により実施される、項（７）に記載の発明。
（９）上記壁と関連する輻射方向角に沿って圧縮され、かつ、上記環状壁をシールするように作動する一方で、平行移動可能ガスケットが上記高さに沿って移動するよう適合される、項（８）に記載の発明。
（１０）上記平行移動可能ガスケットが上記ポンプモジュールと連結し、かつ、上記シリンジと着脱自在に係合可能である、項（８）に記載の発明。
（１１）ポンプモジュールおよびシリンジを有する電気化学的駆動式シリンジポンプにおいて、該ポンプが、該ポンプモジュールおよび該シリンジを着脱自在に係合させるための手段を含む。
（１２）上記ポンプモジュールおよび上記シリンジを着脱自在に係合させるための上記手段が、該シリンジと連結する半径方向拡張部材に係合するよう適合された、長手方向に配置された同軸カムを更に含む、項（１１）に記載の発明。
（１３）上記カムが、上記ポンプモジュールと連結して上記シリンジを維持するよう適合された第１位置を更に含む、項（１２）に記載の発明。
（１４）上記カムが、上記シリンジの上記ポンプモジュールとの機械的連結を維持する一方で、該シリンジの予備加圧を実施するよう適合された第２位置を更に含む、項（１３）に記載の発明。
（１５）上記第２位置が、さらに上記ポンプモジュールを活動状態にするよう作動する、項（１４）に記載の発明。
（１６）上記輻射方向角が上記シリンジの長手方向軸に平行である、項（９）に記載の発明。
（１７）流体を汲み出すように作動するポンプモジュールおよび電気化学セルに電荷移動媒体を供給する手段を有する電気化学ポンプであって、該流体がガスの発生により汲み出され、該ガスが該セルにより発生され、該手段が、該セルの活性化と同時に該セルに該媒体を送達する手段を含む、ポンプ。
（１８）上記電荷移動媒体が水である、項（１７）に記載の発明。
（１９）上記媒体を送達する上記手段が、媒体格納領域および媒体送達装置を含み、該装置が該格納領域から上記電気化学セルに該媒体を送達するように作動する、項（１７）に記載の発明。
（２０）上記媒体格納領域が、破断可能カバーを更に含み、該カバーが、上記ポンプモジュールと係合した際に破断されるよう適合される、項（１９）に記載の発明。
（２１）ガス駆動式シリンジポンプであって、ポンプモジュールを含み、該モジュールが流体レザバーに係合するよう適合され、該流体レザバーが該レザバー内に流体を維持するよう作動するシール部材と連結し、該ポンプモジュールが、該シール部材と係合した際に該シール部材を打ち抜くよう適合されたせん孔部材を更に有する、ポンプ。
（２２）上記せん孔部材が上記シール部材と係合するよう作動する複数の歯を更に含む、項（２１）に記載の発明。
（２３）上記ポンプが、上記ポンプモジュールと着脱自在に係合するよう適合されたシリンジを更に含み、該シリンジの該ポンプモジュールとの該係合が、上記せん孔部材を上記シール部材と係合させるよう作動する、項（２１）に記載の発明。
（２４）ガス駆動式シリンジポンプにおいて、該シリンジを予備加圧する方法であって、以下の工程を含む、方法：
ａ）　該ポンプがシリンジバレルおよびポンプモジュールを有し、該シリンジバレルを該ポンプモジュールと接触状態に設置する工程と、
ｂ）　該シリンジバレルが環状壁と連結し、該壁が該バレルよりも大きな内部半径方向拡張部を有し、該ポンプモジュールが、該壁と係合するよう適合された平行移動可能ガスケット部材と連結し、該壁がそれと連結した長手方向拡張部を有し；該平行移動可能ガスケット部材および該環状壁を係合させる工程と、
ｃ）　該環状壁の該長手方向拡張部に沿った該平行移動可能ガスケット部材の長手方向平行移動を実行する工程であって、該平行移動が該環状壁に存在するガス状空気を圧縮するよう作動し、該環状壁が該シリンジバレルと流体導通状態にあり、該長手方向平行移動が、該シリンジバレルへ該ガス状空気を転送するよう作動する、工程。
（２５）電気化学駆動式ポンプ中に電荷移動媒体を放出自在に維持するための方法であって、以下の工程を含む、方法：
ａ）　該電荷移動媒体が流体であり、該流体をレザバー中に維持する工程と、
ｂ）　該レザバーがそれと連結する開口を有し、該開口を覆ってシール部材を設置する工程と、
ｃ）　該ポンプが該シール部材と係合可能であり、該係合に際して、該シール部材を打ち抜くよう作動するように該ポンプを構成する工程と、
ｄ）　該レザバーが流体導通部材と更に連結し、該流体導通部材を該ポンプおよびレザバーと流体導通状態に設置する工程と、
ｅ）　該ポンプが電気化学セルを内部に有し、該セルが該流体導通部材と流体導通状態になるように配置され、該流体導通部材を該セルと流体導通状態に設置する工程。
（２６）薬物を送達するよう適合された、電気化学駆動式ポンプにおいて、改良は、第１の波状起伏表面およびその上に規定可能な第２の長手方向軸を有する第２の波状起伏表面を有する電気化学セルを含み、該第１の波状起伏表面はその上に規定可能な長手方向軸を有し、該セルは、カソードに連結される該第１の波状起伏表面およびアノードに連結される該第２の波状起伏表面を有する。
（２７）上記第１の波状起伏表面長手方向軸が、上記第２の波状起伏表面長手方向軸に対して角度を設けて配置される、項（２６）に記載の発明。
（２８）そこを横断してイオンを転送するよう作動する電気化学活性媒体が、上記第１の波状起伏表面と上記第２の波状起伏表面との間に存在する、項（２６）に記載の発明。
（２９）上記第１の波状起伏表面がそこを貫通する複数の開口を規定する、項（２８）に記載の発明。
（３０）上記第２の波状起伏表面がそこを貫通する第２の複数の開口を規定し、上記第１の複数の開口および該第２の複数の開口は非連結状態にある、項（２９）に記載の発明。
（３１）上記第１の波状起伏表面および上記第２の波状起伏表面が、その間に電気化学活性媒体を有し、かつ、そこにシールされている、項（２９）に記載の発明。
（３２）電気化学セルモジュールによりシリンジを加圧することにより薬物を送達するように作動する注入ポンプにおいて、該モジュールは、電流密度および該電流密度に関して規定可能な勾配を有する電気化学活性媒体と、該電気化学活性媒体に関する該電流密度勾配を最小にするよう作動する、第２の不連続表面と組み合わさった第１の不連続表面とを含む。
（３３）上記第１の複数の開口および上記第２の複数の開口が、供給原料および反応生成物を上記電気化学活性媒体に接触させ、かつ、そこから排出させるよう作動する、項（２８）に記載の発明。
（３４）薬物を経静脈的に注入するよう作動する電気化学シリンジポンプにおいて、改良は、電気化学セルから生成物の過剰圧力を解放するように作動する圧力解放バルブを含み、該生成物は該薬物の該注入を引き起こすよう作動する。
（３５）上記圧力解放バルブが、上記生成物の上記過剰圧力により初期位置から偏向されるように適合されたエラストマー部材を更に含む、項（３４）に記載の発明。
（３６）上記過剰圧力解放バルブが、ガス受容チャンバーと流体導通状態になる、項（３４）に記載の発明。
（３７）上記生成物が上記チャンバー内に空気を含む、項（３６）に記載の発明。
（３８）上記解放バルブが、上記エラストマー部材と協同して、ガス受容チャンバー内部に上記生成物の空気をシールし、かつ、過剰な該生成物を選択的に解放するようさらに作動するバルブシートを更に含む、項（３５）に記載の発明。
（３９）上記バルブが、上記過剰な生成物の上記解放に続いて上記チャンバーを再シールするようさらに作動する、項（３８）に記載の発明。
（４０）シリンジの内容物を注入する方法であって、以下の工程を含む、方法：ａ）　該シリンジがシリンジプランジャーを受容するのに適合した開口を含み、該シリンジ中に該プランジャーを据え付ける工程と、
ｂ）　該シリンジが流体を維持するのに好適な容積を含み、該容積内に流体を維持する工程と、
ｃ）　該シリンジがガス状反応生成物の電気化学発生器に着脱自在に装着されるよう適合され、該発生器と該シリンジプランジャーの間に該ガス状反応生成物を捕縛するように、該電気化学発生器に該シリンジを装着する工程と、
ｄ）　該電気化学発生器を活性化させる工程と、
ｅ）　該ガス状反応生成物が該シリンジに沿って該プランジャーを前進させるよう作動し、該反応生成物により該プランジャーを前進させる工程。
（４１）電気化学シリンジポンプであって、電気化学セルをその内部に維持するよう作動するポンプハウジング、該電気化学セルに選択的に接続可能な電源と、該電源から該セルに制限電流を供与するように作動する電流制御装置と、該電気化学セルの活性化に際して、それと導通状態になるよう適合されたシール可能電荷移動媒体レザバーと、該ポンプハウジングに着脱自在に装着され、かつ、該装着時に、該レザバーを該セルと導通状態になるようさらに適合されたシリンジとを含む、ポンプ。
（４２）上記シリンジがバレルを更に含み、該バレルがその上に規定可能なドラフト角を有し、該ドラフト角が実質的にゼロである、項（４１）に記載の発明。
（４３）プランジャーが上記バレルの内部に滑動自在に適合され、該プランジャーと連結する十字型シールを更に含む、項（４２）に記載の発明。
（４４）上記ドラフト角と組み合わさった上記十字型シールが、その間に実質的に一定の滑り摩擦力を供与するよう作動する、項（４３）に記載の発明。
（４５）上記電流制御が上記注入を制御するよう作動する、項（４１）に記載の発明。
（４６）上記シリンジが、第１位置および第２位置を有するカムをさらに含み、該第１の位置が、上記セルを不活性状態に維持する一方で、上記ポンプに該シリンジを装着するよう作動する、項（４１）に記載の発明。
（４７）上記第２位置が上記セルを活性化するよう作動する、項（４６）に記載の発明。
（４８）固定抵抗要素が、上記セルに対して利用できる電流を制御することにより、注入率を決定するよう作動する、項（４１）に記載の発明。
【００２５】
【発明の実施の形態】
本発明の好ましい実施態様は、ポンプモジュール１２およびシリンジ本体１４に再分割され得るポンプアセンブリ１０からなる。更に、ポンプモジュール１２は、ポンプモジュール１２の多様なサブアセンブリを含むよう作動するポンプハウジング１６からなる。ハウジング１６は、シリンジ本体１４と連結する、放射状拡張カム２０に係合させるよう作動する周辺リップ１８を規定する。周辺カム２０は、ポンプアセンブリ１０を起動することなくシリンジ本体１４をポンプモジュール１２に接続可能に働く、第１のカムフラット２２に対応する第１の停止位置を規定する。ドッキングされたが起動されていない状態の位置において、カムフラット２２はインデント２５と係合し、ポンプを起動せずにシリンジ１４をハウジング１６と係合することを許容する。周辺カム２０はまた第２のランプ２４を規定し、この点で、シリンジ本体１４はポンプモジュール１２と十分に係合し、その時に、カムフラット２２をリップ１８と係合させるような場所に第２のランプ２４がシリンジ１２を持ち上げる。
【００２６】
ポンプハウジング１６は、実質的に中心に配置された長手方向ウエブ３０を更に規定し、これはその上に複数のバッテリー支持インデント３２を規定しており、かつ、ハウジング１６を強固にするのに更に役立つ。さらに、リッド３３および同軸拡張部３４がハウジング１６と連結しており、これらは、ハウジング１６と連結する大半の構成要素を支持するのに役立つ。電流制御回路３８を支持する印刷回路基板３６は、同軸拡張部３４内部に入れ子にされる。この回路３８の出力は電極５２を介して、後述の電気化学セルハウジング５４に伝達される。スプリングコンタクト２８はバッテリー５６を回路基板３６に電気的に接続するのに役立つ。
【００２７】
ここで図８を参照すると、ハウジング１６の底部が示される。複数の長手方向拡張歯６２からなる、鋸歯状せん孔部材６０が同軸拡張部３４のベースと連結する。電気化学セルハウジング５４の内部表面を支持するよう作動する支持ポスト６６と連結しているセルハウジング支持インデント６４は、せん孔部材６０の内部に配置される。スプリングコンタクト５２をハウジング５４と接触させ得るように調節されるフィードスルーポート６８もインデント６４と連結する。
【００２８】
インデント６４の外部でかつそれと平行して、ハウジング１６はその内部にガス解放バルブポート７０を規定し、これは、後述のように、過剰圧力解放バルブを支持および包含するのに役立つ。解放バルブポート７０は、拡張部３４の頂部まで軸方向に拡張している。
【００２９】
拡張部３４は更に、後述の複数の特定位置にキャップ８０を維持するようにレザバーキャップ８０と協働する放射状ステップ７２を規定する。さらに、対応する同軸リム７８を受容するように調節される同軸溝７６が拡張部３４と連結する。
【００３０】
シールリング７５を受容するように調節されるシールリング係合表面７９は拡張部３４の最上部に配置される。
【００３１】
図７および図１０で最もよくわかり得るキャップ８０は、複数の特徴を規定する。図１０でわかるように、キャップ８０は電荷移動媒体レザバー８２をその中に有し、これがまた、その頂部を横断する開口８４を規定するが、これは、破断可能なシールまたはカバー８６を上述の開口８４を横断して設置された状態でせん孔可能にシールされる。媒体格納領域８２およびせん孔可能シール８６を載置するのが媒体送達装置８８であり、これは、好ましい実施態様において、破断可能シールまたはカバー８６のせん孔時に、レザバーまたは格納領域８２から電気化学的セルハウジング５４までの電荷移動媒体の送達を実施するよう作動する、毛管作用性ブロッターアセンブリ８８から構成される。
【００３２】
上述のように、拡張部３４はステップを有し、これによりキャップ８０は異なる動作特性を有する複数の位置を想定し得るように調節される。これら複数位置のうちの第１位置において、キャップ８０は拡張部３４から最も外側に配置される。この構成において、電荷移動媒体は、レザバー８２内部の破断可能なシール８６により維持される。
【００３３】
上述のように、ポンプモジュール１２のシリンジ１４とのアセンブリ、および、インデント２５と係合した第１のカムフラット２２に対応する第１位置までの回転と同時に、カップがこの初期位置内に設置される。放射状のカム２０の回転に対応してシリンジ本体１４が更に回転すると、シリンジはランプ２４を上へ前進し、環状フラット９０を外部方向拡張カップリッジ９２に衝突させながら、フラット２２をリップ１８と係合させ、それにより、カップ８０の線形運動を実行し、かつ、レザバー８２およびせん孔可能シール８６を鋸歯状せん孔部材６０内部に運び、更にそれにより、電荷移動媒体を媒体送達装置８８内に放出し、それにより、セル５４の電気的活性化と同時に、電気化学セル５４に媒体を移動する。
【００３４】
シリンジバレル１４は、プランジャーアセンブリ９９を受容するようにした後方開口９６と連結する。後方開口の直ぐ前方には、高さと半径方向角度が規定された円錐台状溝（ｆｒｕｓｔｒｏ−ｃｏｎｉｃａｌ　ｇｒｏｏｖｅ）９８がある。環状壁１００および環状ランプ９０が前方に移動するが、これは、シリンジバレル１４の内部寸法をその実質上の寸法まで低減するのに有効である。
【００３５】
プランジャーアセンブリ９９と共に作動する停止部材９７はランプ９０の前方にあり、シリンジ容積を規定すると共に、シリンジバレル１４内にプランジャーアセンブリ９９を維持する。シリンジバレルの残りの部分は本質的に円筒型であり、本質的にゼロのドラフト角（ｄｒａｆｔ　ａｎｇｌｅ）を規定し、この場合、ドラフト角は、シリンジバレルの長手方向軸に平行な軸とシリンジバレルの壁との間の角度として規定される。ドラフト角のこのような極小化は、後述される十字型シールリング２００と組み合わせて、プランジャー９８とシリンジバレル内部１０２との間の本質的に一定の滑り摩擦係数を供与するのに有効である。シリンジの最前方には、中心位置出力開口１０４があり、これは、好ましい実施態様においては、ルーエル式取り付け具１０６に装着されるよう適合されるが、この装着は、患者に医薬を送達するように設定された出力管一式にシリンジを接続するのに有効である。シリンジの後方端すなわち遠位端へ戻りながら、環状壁１００は拡張部３４と連結する平行移動可能（ｔｒａｎｓｌａｔａｂｌｅ）ガスケット７５と協同し、シリンジバレル１４の容積の範囲内に規定されるガス受容チャンバー１１０内の容積の低減を与える。このガス受容チャンバーとは、シリンジプランジャー９８およびシールリング２００の後方にあるシリンジバレル１４内部の領域を指す。平行移動可能ガスケット７５は環状壁１００を下へ移動するように作動し、かかる移動により、ガス受容チャンバー１１０内の容積の低減を与え、そこに含まれる空気の圧力の増大を生じ、それにより、シリンジ１４を予備加圧するように作動し、更にそれにより、所望の流量を達成する前の立ち上がり時間を低減する。この容積低減は、インデント２５内にカムフラット２２を配置する動作に対応する第１位置と、上述のようにリップ１８と係合するカムフラット２２に対応する第２位置との間のシリンジの線形平行移動に対応し、先に規定されたようなガス受容チャンバーの初期容積、および、第１位置と第２位置の間の位置の差だけ低減された最終容積として、規定される。
【００３６】
作動中は、シリンジ本体１４はポンプモジュール１２に装着され、かつ、インデント２５と係合されている第１のカムフラット２２に対応する位置へと回転され、ここで、充填済みシリンジは、患者による実際の活動状態時まで、かかる位置に留まる。この時、シリンジ本体１４はポンプモジュール１２に相対して回転され、それにより、半径方向拡張部１８を第１のカムフラット２２に係合させる。この時、シリンジ本体１４と連結する半径方向停止部材９７はカップ８０と係合し、上述のようにカップの線形平行移動を実施する。それと同時に、平行移動可能ガスケットまたはＯリングシール７５は環状壁１００を下へ移動し、それにより、ガス受容チャンバー１１０の容積を低減し、そしてその中の圧力を増大させる。それと同時に、鋸歯状せん孔部材６０はせん孔可能シールすなわちカバー８６に孔を開け、そしてレザバー８２から電荷移動媒体を放出し、かかる電荷移動媒体の電荷移動媒体移動ブロッター８８を経由した電気化学セル５４までの移動に影響を及ぼす。
【００３７】
図１２（ｂ）でわかるように、シリンジ本体１４の後方端縁部は開口９６を含み、ここで、シリンジ本体１４により規定される開口９６はそれと連結する第１の放射状の角を更に含み、ここで、第１の放射状角９８は平行移動可能ガスケットすなわちＯリング７５のために初期シートを供与するよう作動する。環状壁１００は第１の放射状角９８の前にあり、第２の直径低減放射状ランプ９０は、シリンジプランジャーアセンブリ９９との滑動する組みを供与するよう作動する最終寸法まで、シリンジ本体直径を低減するように作動する。
【００３８】
シリンジプランジャーアセンブリ９９は２ピース構造を提示するが、ここで、後方プランジャー本体２１０は実質的に、シリンジバレル１４内部のプランジャー本体２１０の傾斜を取り除くよう作動する後方拡張部を規定する段差付きシリンダーである。前方円筒型保持リング２１２がプランジャー本体２１０に搭載されるが、ここで、リング２１２はシリンジプランジャー本体２１０の後方セクション２１０Ａよりもわずかに小さい外部半径方向寸法を有する。滑動プランジャーシール２００は、円筒型保持部材２１２とシリンジプランジャー２１０Ａの後方拡張部との間の隙間に配置される。滑動プランジャーシール２００は、図９に見られるような十字型断面を提示するが、ここでこの断面は、プランジャーアセンブリ９９とシリンジバレル内部１０２との間の本質的に一定の滑り摩擦係数を与えるように設計される。
【００３９】
ここで図４を参照すると、電気化学セルアセンブリ５４は、アセンブリの外部を更に含むアノード本体２５６から構成される。アノード本体２５６の内部には環状シール２５８があり、ここで、この環状電気化学セルシール２５８は、アノード本体２５６の内部容積と隣接して存在する。アセンブリ５４の内部本体をまた構造的に含むカソード本体２６０が、シール２５８の内部にある。好ましい実施態様においては上述のようにＮａｆｉｏｎから構成される、電気化学的に活性状態の媒体すなわち薄膜２６２が、カソード本体２６０と隣接して配置される。電気化学薄膜２６２はカソード本体と接触して設置され、組立時に、カソード本体および電気化学薄膜がシール２５８を通り越して押圧され、カソード本体２６０および電気化学薄膜２６２がシールに抗して据え付けられると、電気化学的薄膜２６２とシール２５８の間の摩擦力により起こる張力下で、電気化学薄膜を設置する。この時、シール２５８は既にアノード本体２５６内部に存在しており、組立期間中にポジティブシートを供与する。ここでカソード本体に注目するが、図３でわかるように、カソード本体２６０の中央表面２６０Ｓは単軸的に起伏する。これら起伏は、上述のように、これらの起伏２６０Ｕの長手方向ディメンションに平行であるように規定される第１の電気化学セル軸２６０Ａに沿って設置される。その下に設置された状態で、アノード本体２５６とカソード本体２６０の隙間に薄膜があり、アノード本体２５６は、アノード本体に押し付けられた起伏２６０Ｕの長手方向拡張部と平行であるように規定される、第２の電気化学セル軸を更に含む。好ましい実施態様において、第１の電気化学セル軸および第２の電気化学セル軸は、薄膜２６２の表面を横断して複数の分散型電気接触領域を提供するような、互いの角度に置かれる。原料を入れられるように、かつ、反応生成物が薄膜２６２の表面を離れるように、第１の複数の穴２７０がカソード本体上に規定され、第２の複数の穴２７２がアノード本体の上に規定されるが、ここで、カソード本体２５６の上に規定される第１の複数の穴はまたカソードポート２７０として公知であり、かつ、またアノードポート２７２とも称されるアノード本体２５６上に規定される第２の複数の穴２７２は互いに分離しており、原料および反応生成物に薄膜２６２を吸出入させるためのむらのない均一な手段を提供する。第１および第２の起伏表面および薄膜２６２を横断する両表面の交差の追加効果は、薄膜表面を横切る電流勾配の著しい低減であり、ここで、本発明においては、電流は薄膜を横断して供給され、複数の接触点を設けることにより、起伏表面２６０Ｕは、薄膜２６２を介する電流供給の変動を最小限にするのに役立つ。
【００４０】
ポンプモジュール１２に設置され、かつ、ガス受容チャンバー１１０と流体導通状態で、過剰圧力放出バルブアセンブリ３００は、電気化学セル５４により発生され、かつ、ガス受容チャンバー１１０へと導入されるガスを放出するよう作動する。
【００４１】
医薬の流れの閉塞または他の中断をポンプが被った場合、過剰圧力放出バルブアセンブリが設けられて、反応生成物がシリンジから逃げ出せるようにする。過剰圧力放出バルブアセンブリ３００は、一定の過剰放出を提供するようにバルブシート３１６と協同するエラストマーバルブ部材３１４により閉塞される、実質的に円筒型のポート７０から構成される。作動中に、過剰圧力放出バルブ３００は、ガス受容チャンバー１１０内部の加圧空気の存在により作動させられ、この場合、この空気は、バルブシート３１６からエラストマーバルブ部材３１４を置き換えようとするエラストマー部材３１４に対して力を供与するように作用する。この置換は、バルブシート１３６と接触状態にあるエラストマーバルブ部材３１４を特定の予め定められた圧力に維持する程度に、エラストマーバルブ部材３１４の弾性特性により反作用するが、ここでは、ガスチャンバー１１０内に存在する空気により供給される力は、バルブシート３１６から離れてエラストマーバルブ部材３１４を移動させるのに十分であり、それにより、ガスがガス放出ポート３１８を経由してポンプモジュール１２の外部へと逃れられるようにし、この時には、エラストマーバルブ部材３１４の弾性特性は、バルブシート３１６に対してそれを再設定するのに十分な力を提供し、それにより、ポート３１８を遮断し、かつ、過剰圧力放出バルブ３００の作動より前に、ガス受容チャンバーが最終圧力まで再加圧されるようにする。
【００４２】
ここで図１５を参照すると、電気化学セル５４に対する電流制御を司る電気構造が同図に概略的に描かれる。バッテリー５６は、好ましい実施態様においてはＴｅｘａｓ　Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ　Ｃｏｒｐ．製造のＭｉｃｒｏｎｉｃｓ　Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ精密電流制御器型ＭＸ９６３　４０．またはＴＰＳ　７１０１である電流制御チップにより制御される回路に電気力を供給する。制御チップ４０は、負荷抵抗器に、検知リード４２経由で接続される。これらのリードは制御チップ４０にフィードバックを供与し、電気化学セル５４を通る電流量を検知する。抵抗器４６の目的は、集積回路４０の検知部分に制限する基部電流を供与することであり、それにより、注入速度（ｒａｔｅ）に比例するガスが電気化学セルにより発生される速度を決定する。電流制御チップ４０の出力端は、その後で、電気化学セルに接続され、接地リード５０を経由してバッテリーに戻り、それにより、回路を完了する。スイッチ２８に注目すると、このスイッチは上述のリードスイッチに対応する。
【００４３】
目下好ましい実施態様の本記載事項は、本発明の目下好ましい構成の表示であり、本発明の範囲を添付の特許請求の範囲に記載されたものを逸脱するような限定を加えるものと解釈されるべきではない。
【００４４】
本発明の上記および他の目的は、ここに添付された請求の範囲、明細書、および図面を再考すれば明白となる。
【００４５】
【発明の効果】
本発明により、（ａ）高度に改善された医薬の送達精度を有するシリンジポンプ、（ｂ）ガス駆動式ポンプに固有の立ち上がり時間の低減、（ｃ）小型で自己充足式のシリンジ駆動装置、（ｄ）その到達距離に沿って本質的に一定の滑り摩擦係数を有するシリンジ、（ｅ）ポンプの組み込みおよび起動の同時の提供、（ｆ）その表面を横切る最小電流密度勾配を有する電気化学セル、（ｇ）シリンジ内部の過剰ガスについてのエスケープバルブ、（ｈ）注入ポンプ中の電気化学セルに対する正確な電流制御器、（ｉ）本質的に一定の滑り摩擦係数を提供するために調節されたシリンジのプランジャーに連結するシールリング、（ｊ）予備充満され得、ポンプに装着され、かつ、その後に起動され得るシリンジ、（ｋ）電気化学セルに水源を供給するのに効果的な一体型アセンブリ、（ｌ）効能を失うことなく延長期間の間に格納可能な電気化学ポンプ、および（ｍ）電気化学セルの改良型構造が提供される。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、ポンプヘッドがシリンジに組み込まれた、本発明の透視図である。
【図２】図２は、図１の線Ａ−Ａに実質的に沿う断面図である。
【図３】図３は、電気化学セルアセンブリの平面図である。
【図４】図４は、図３の線Ｃ−Ｃに実質的に沿う断面図である。
【図５】図５は、図１の線Ａ−Ａに実質的に沿う、シリンジおよびプランジャーの断面図である。
【図６】図６は、本発明の分解図である。
【図７】図７は、ブロッターアセンブリの平面図である。
【図８】図８は、図７のブロッターアセンブリに連結するサブアセンブリ（ｓｕｂ−ａｓｓｅｍｂｌｙ）を詳細に記した、ポンプアセンブリの底部の透視図である。
【図９】図９は、十字型シールリングの透視図である。
【図１０】図１０は、図７に示されるブロッターサブアセンブリの線Ｄ−Ｄに沿う断面図である。
【図１１】図１１は、図８に示されるサブアセンブリ上に組み込まれるようなブロッターアセンブリの透視図である。
【図１２】図１２は、ポンプヘッドに連結するシリンジバレルフランジとシリンジ保持溝との間の相互作用を詳細に記した透視図である。
【図１３】図１３は、ガス解放バルブの断面図である。
【図１４】図１４は、予備加圧手段を示す、線Ａ−Ａに実質的に沿う断面図である。
【図１５】図１５は、ポンプの制御回路の概略図である。
【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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【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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