(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
輸滴チューブのためのドリップチャンバであって、
ドリップチューブ（１０８）を含む第１の終端（１０６）と、
出口ポート（１１２）を含む第２の終端（１１０）と、
前記第１及び第２の終端に接続され、光学的に透明な疎水性部分（１１８）を備えた内部表面（１１６）を有する壁（１１４）とを含み、
前記壁並びに、前記第１及び第２の終端に囲まれたスペース（１２２）を構成し、
前記内部表面の前記疎水性部分は、疎水性塗料に接している液体をはじき、前記疎水性部分が前記内部表面上に存在しない場合と同じように、前記疎水性部分及び前記壁を介して歪みのない光の透過を可能にすることを特徴とするドリップチャンバ。
【請求項２】
前記内部表面の前記疎水性部分は、前記ドリップチャンバ内の点から前記ドリップチャンバ内の点の画像上の点へ、前記内部表面の前記疎水性部分を透過する光をダイレクトマッピングすることができることを特徴とする請求項１に記載のドリップチャンバ。
【請求項３】
前記内部表面の前記疎水性部分は、前記ドリップチャンバの前記第１及び第２の終端を貫通する前記ドリップチャンバの縦軸に直交する方向に、ドリップチューブの終端と並んで配置されることを特徴とする請求項１に記載のドリップチャンバ。
【請求項４】
前記ドリップチャンバは、前記ドリップチャンバ内に配置された液体（１２４）を含み、
前記内部表面の疎水性部分（１１８）は、前記ドリップチャンバの前記第１及び第２の終端を貫通する前記ドリップチャンバの縦軸に直交する方向の液体のメニスカス（１４０）と並んで配置されることを特徴とする請求項１に記載のドリップチャンバ。
【請求項５】
前記内部表面の前記疎水性部分と接する液体への接触角は９０度から１８０度の間であり、
前記接触角は、液体の界面が前記内部表面の前記疎水性部分と接する部分で、前記液体を介して測定された角度であることを特徴とする請求項１に記載のドリップチャンバ。
【請求項６】
前記内部表面の前記疎水性部分は、第１の複数の周期構造を含むことを特徴とする請求項１に記載のドリップチャンバ。
【請求項７】
前記内部表面の前記疎水性部分は、第１の複数の非周期的な構造を含むことを特徴とする請求項１に記載のドリップチャンバ。
【請求項８】
前記内部表面の前記疎水性部分は、前記壁を形成する素材と一体であることを特徴とする請求項１に記載のドリップチャンバ。
【請求項９】
前記内部表面の前記疎水性部分は、前記壁を形成する第２の素材とは別に、第１の素材から形成され、
前記第２の素材は前記第１の素材に接着されることを特徴とする請求項１に記載のドリップチャンバ。
【請求項１０】
前記内部表面の前記疎水性部分は、前記内部表面の前記疎水性部分に入射する光の１パーセント未満を反射することを特徴とする請求項１に記載のドリップチャンバ。
【請求項１１】
前記内部表面の前記疎水性部分は、
水を含む第１の無機液体、
アルコール、タンパク質又は油を含む第１の有機液体、
第１の無機物質が溶解された第２の無機液体の溶液、
第１の有機物質が溶解された第３の無機液体の溶液、
第２の無機物質が溶解された第２の有機液体の溶液、又は
第２の有機物質が溶解された第３の有機液体の溶液、
をはじくことを特徴とする請求項１に記載のドリップチャンバ。
【請求項１２】
輸滴チューブのためのドリップチャンバの製造方法であって、
ドリップチューブを含む第１の終端を形成し、
出口ポートを含む第２の終端を形成し、
前記第１及び第２の終端に接続され、並びに、
光学的に透明な疎水性部分を備えた内部表面を含む壁を形成し、
前記内部表面の前記疎水性部分は、疎水性部分に接している液体をはじき、及び、
前記内部表面の前記疎水性部分は、前記疎水性部分が前記内部表面上に存在しない場合と同じように、前記疎水性部分及び前記壁を介して歪みのない光の透過を可能にし、
前記内部表面並びに、前記第１及び第２の終端がスペースを囲むことを特徴とするドリップチャンバの製造方法。
【請求項１３】
前記内部表面の前記疎水性部分は、前記ドリップチャンバ内の点から前記ドリップチャンバ内の前記点の画像上の点へ、前記内部表面の前記疎水性部分を透過して光をダイレクトマッピングすることが可能であることを特徴とする請求項１２に記載のドリップチャンバの製造方法。
【請求項１４】
前記内部表面の前記疎水性部分は、前記ドリップチャンバの前記第１及び第２の終端を貫通する前記ドリップチャンバの縦軸に直交する方向に前記ドリップチューブの終端と並んで配置されることを特徴とする請求項１２に記載のドリップチャンバの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、疎水性表面を持つ内部表面を備えた輸滴チューブのためのドリップチャンバに係り、特に、疎水性表面を通して光学結像を可能にする光学的性質を備えた疎水性表面に関する。
【背景技術】
【０００２】
図５は、ドリップチャンバの内部表面２０４に疑似小滴２０２が付着した先行技術のドリップチャンバ２００の概念図である。説明のために、図５は線画として示した。ドリップチャンバ２００の操作中、ドリップチャンバを通って液体が流れるとき、液体のしぶきによって、又は、ドリップチャンバの底面にある容器からの液体の蒸発、及びそれに続く内部表面上の液体の凝結によって、小滴２０２などの液体の小滴がドリップチャンバの内部表面に生じる。小滴２０２は、ドリップチャンバの結像、例えば、ドリップチューブ２０８から垂れ下がった液滴２０６の結像に関して実質的な問題を引き起こす可能性がある。例えば、小滴は、液滴２０６のサイズの測定に誤差を引き起こす可能性がある。ドリップチューブの他の部分、例えばメニスカス付近で、小滴２０２などの小滴は、同様の問題、メニスカスの位置／レベルの測定での誤差などを引き起こす可能性がある。
【発明の概要】
【０００３】
本明細書で説明する態様によれば、ドリップチューブを含む第１の終端と、出口ポートを含む第２の終端と、第１及び第２の終端に接続され、疎水性部分を備えた内部表面を含む有する壁とを含む輸滴チューブのためのドリップチャンバが提供される。ドリップチャンバは、内部壁並びに、第１及び第２の終端に囲まれたスペースを含む。内部表面の疎水性部分は、疎水性塗料に接している液体をはじく。内部表面の疎水性部分は、疎水性部分が内部表面上に存在しない場合と同じように、疎水性部分及び壁を介して光を屈折させることができる。
【０００４】
本明細書で説明する態様によれば、ここに、ドリップチューブを含む第１の終端を形成し、出口ポートを含む第２の終端を形成し、第１及び第２の終端に接続され、並びに、疎水性部分を備えた内部表面を含む壁を形成し、内部表面並びに、第１及び第２の終端がスペースを囲む、輸滴チューブのためのドリップチャンバの製造方法が提供される。内部表面の疎水性部分は、疎水性塗料に接している液体をはじく。内部表面の疎水性部分は、疎水性部分が内部表面上に存在しない場合と同じように、疎水性部分及び壁を介して光を屈折させることができる。
【０００５】
本明細書で説明する態様によれば、ドリップチューブを備えた第１の部分と、出口ポートを備えた第２の部分と、第１と第２の部分の間に位置する第３の部分と、第１及び第２の終端に接続され、並びに、第１及び第２の終端を貫通するドリップチャンバの縦軸に直交する方向に、少なくとも一つの第１又は第３の部分と並んで配置される疎水性部分を備えた内部表面を有する壁を含む、ドリップチャンバを含む輸滴チューブのための光学画像装置が提供される。該装置は、光を放つ少なくとも一つの光源と、内部表面の疎水性部分及び少なくとも一つの第１又は第３の部分を介して送られる光を送受する少なくとも一つのレンズ及び、少なくとも一つのレンズから送られる光を受け、及び、少なくとも一つのレンズから送られる光に特徴づけられるデータを生成及び送信するイメージセンサを含む光学装置を含む。該装置は、コンピュータ可読命令を記憶するように設定されたメモリ素子と、データを用いて、少なくとも一つの第１又は第３の部分の、少なくとも一つの画像を生成するためのコンピュータ可読命令を実行するように設定された、少なくとも一つの特別にプログラムされたプロセッサを含む。内部表面の疎水性部分は、内部表面の疎水性部分に接する液体をはじく。内部表面の疎水性部分は、散乱なしに、光が内部表面の疎水性部分を透過することを可能にする。
【０００６】
本明細書で説明する態様によれば、ドリップチューブを備えた第１の部分と、出口ポートを備えた第２の部分と、第１と第２の部分の間に位置する第３の部分と、第１及び第２の終端に接続され、並びに、第１及び第２の終端を貫通するドリップチャンバの縦軸に直交する方向に、少なくとも一つの第１又は第３の部分と並んで配置される疎水性部分を備えた内部表面を有する壁を含む、ドリップチャンバをもつ輸滴チューブの結像方法が提供される。該方法は、内部表面の疎水性部分に接する液体をはじき、少なくとも一つの光源を使用して光を放ち、光の散乱なしに、内部表面の疎水性部分及び少なくとも一つの第１又は第３の部分を介して光を送り、内部表面の疎水性部分及び少なくとも一つの第１又は第３の部分を介して送られた光を、少なくとも一つのレンズを使用して受け、内部表面の疎水性部分及び少なくとも一つの第１又は第３の部分を介して送られた光を、少なくとも一つのレンズを介して送り、少なくとも一つのレンズから送られた光を、イメージセンサを使用して受け、少なくとも一つのレンズから送られた光に特徴づけられるデータを、イメージセンサを使用して生成及び送信し、コンピュータ可読命令をメモリ素子内に記憶し、及び、少なくとも一つの第１又は第３の部分の少なくとも一つの画像を生成する、少なくとも一つの特別にプログラムされたプロセッサ及びデータを使用して、コンピュータ可読命令を実行する。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
様々な実施形態は、対応する参照符号が対応する部分を示す添付の概略図を参照にして、一例として開示される。
【図１】内部表面に疎水性部分を備えるドリップチャンバを含む光学画像装置の概略図を示す。
【図２】図１の線２−２におおむね沿ったドリップチャンバの断面図を示す。
【図３】図１の線３−３におおむね沿ったドリップチャンバの断面図を示す。
【図４】内部表面の疎水性部分の周期構造の例を示す図である。
【図５】ドリップチャンバの内部表面に疑似小滴が付着した先行技術のドリップチャンバの概念図を示す。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
最初に、異なる図面の数字は、同一の又は機能的に類似した本開示の構造要素を表す。請求される本開示は、開示された形態に限定されるものではない。
【０００９】
さらに、本開示は特定の方法、材料、及び記載された変更に限定されず、又当然ながら変化する。又、本明細書で使用される用語は、単に特定の形態を説明する目的のためであり、本開示の範囲を限定するものではない。
【００１０】
特に定義しない限り、本明細書で使用される全ての技術用語及び科学用語は、一般的に、本発明が属する技術分野の当業者に理解されるものと同じ意味を有する。任意の方法、装置、又は本明細書に記載のものと類似又は同等の材料が本開示の実施又は試験に用いることができる。
【００１１】
図１は、内部表面に疎水性部分を備えるドリップチャンバ１０２を含む光学画像装置１００の概略図を示す。
【００１２】
図２は、図１の線２−２におおむね沿ったドリップチャンバ１０２の断面図を示す。
【００１３】
図３は、図１の線３−３におおむね沿ったドリップチャンバ１０２の断面図を示す。以下の記載は、図１から３の観点から観測される。輸滴チューブ１０４のためのドリップチャンバ１０２は、ドリップチューブ１０８を備えた終端１０６及び、出口ポート１１２を含む終端１１０を含む。ドリップチャンバ１０２は、終端１０６及び１１０に接続された壁１１４を含む。壁１１４は少なくとも一つの疎水性部分１１８を持つ内部表面１１６を含む。図２及び図３では図面は比例した尺度を持たず、又、図２及び３における部分１１８の厚さは、説明のために誇張されていることを理解されたい。壁１１４は、内部表面１１６並びに、終端１０６及び１１０に囲まれたスペース１２２を含む。疎水性部分１１８はドリップチャンバ１０２内の液体１２４をはじく。疎水性部分１１８は光学的に透明で、さらに以下に記載されるように、疎水性部分１１８が内部表面１１６上に存在しない場合と同じように、疎水性部分１１８及び壁１１４を通して光を屈折させることができる。言い換えれば、疎水性部分１１８は、ドリップチャンバ１０２内のドリップチューブ１０８上の垂れ下がった液滴１２８などの点から、ドリップチャンバ１０２内の点の画像（以下に記載）上の点へ、部分１１８を透過して、光１２６Ａ及び１２６Ｂをダイレクトマッピングすることができる。つまり、疎水性部分１１８を介して送られる光を用いて正確に結像するために発せられた光によって、疎水性部分１１８はドリップチャンバ１０２内に照射して指し示すことができる。一実施形態では、輸滴チューブ１０４は出口チューブ１３０を含む。
【００１４】
一実施形態では、疎水性部分１１８は、ドリップチャンバ１０２の縦軸ＬＡに直交する方向Ｒに、終端１０６を含むドリップチャンバ１０２の部分１３２と並んで配置される。軸ＬＡは終端１０６及び１１０を貫通する。ドリップチューブ１０８の終端１３４から垂れ下がる液滴１２８を含むために、部分１３２は大きさを調節される。したがって、疎水性部分１１８は歪みのない光の透過を可能にする一方で、上記のように部分１１８上に形成される小滴を防ぐことによって、垂れ下がった液滴１２８の正確な光学結像を可能にする。液滴１２８の光学結像は、ドリップチャンバ１０２を通して液体１２４の流れを制御するためにも使用でき、又は、液体１２４からドリップチャンバ１０２へ液体１２４を供給するバッグ１３６の空袋アラームなどの、アラーム状態の検出のために使用できる。
【００１５】
一実施形態では、疎水性部分１１８は、終端１０６と１１０の間で、Ｒ方向に、ドリップチャンバ１０２の部分１３８と並んで配置される。一実施形態では、部分１３８はドリップチャンバ１０２内の液体１２４のメニスカス１４０を含むように位置する。したがって、疎水性部分１１８は歪みのない光の透過を可能にする一方で、上記のように部分１１８上に形成されることにより小滴を防ぐことによって、メニスカス１４０の正確な光学結像を可能にする。メニスカス１４０の光学結像は、チャンバ１０２内の液体１２４のレベルを決定するために使用することができ、ドリップチャンバ１０２を通る液体１２４の流れを制御するために使用できる。一実施形態では、疎水性部分１１８は、部分１３２及び１３８の両方を覆う。一実施形態では、疎水性部分１１８は、部分１３２及び１３８を超えてより多くを覆う。一実施形態では、疎水性部分１１８は、終端１０６と１１０の間の表面１１６の全体を覆う。
【００１６】
一実施形態では、疎水性部分１１８と接する液体１２４との接触角は、９０から１８０度の間である。この技術分野で理解されるように、接触角とは、液体界面が疎水性部分１１８などの疎水性素材と接する場所で、液体１２４などの液体を通して測定される角度である。上記の角度は、部分１１８からの液体を強固にはじくことを可能にする。
【００１７】
図４は、内部表面の疎水性部分１１８の周期構造の例を示す図である。一実施形態では、疎水性部分１１８は、複数の周期構造を含む。一実施形態では、疎水性部分１１８は、複数の非周期的な構造を含む。
【００１８】
一実施形態では、疎水性部分１１８は、壁１１４を形成するのと同じ素材の一片から形成され、すなわち、疎水性部分１１８は壁１１４を形成する素材と一体となる。例えば、内部表面１１６は、疎水性部分１１８を作成するために、何らかの方法で作用される。一例として、内部表面１１６は、疎水性部分１１８を形成するために、射出成形、射出圧縮成形、圧縮成形、又はエンボス加工を用いて成形することができる。疎水性部分１１８は、プラズマのような表面処理技術を用いて表面１１６を処理することによって形成することができる。
【００１９】
一実施形態では、疎水性部分１１８は、壁１１４を形成する素材１４３とは別に、素材１４１から形成される。素材１４１は、素材１４３に接着される。素材１４１は、アクリル、ポリスチレン、ポリカーボネート、ビニル又はポリマーの混合物などのポリマーを含むが、限定されるものではない。
【００２０】
一実施形態では、疎水性部分１１８は、表面１１６に適用される、ワックス、ポリテトラフルオロエチレン、又は撥水性ガラス粉末などの、微細構造を含まない塗料である。
【００２１】
一実施形態では、疎水性部分１１８を形成する材料は、疎水性を向上させるためにフッ素化される。
【００２２】
上記の望ましい光学的透明性に加えて、一実施形態では、疎水性部分１１８は、疎水性部分１１８に入射する光の１％未満を反射する。したがって、疎水性部分１１８に入射する光の大部分は、高解像度で正確な画像を可能にし、実質的にフレネル反射又はグレアを排除し、壁１１４を介して送られる。
【００２３】
一実施形態では、疎水性部分１１８は以下の液体、即ち、水などの無機液体、アルコール、タンパク質又は油などの有機液体、有機物質が溶解された無機液体の溶液、無機物質が溶解された無機液体の溶液、有機物質が溶解された有機液体の溶液及び、無機物質が溶解された有機液体の溶液をはじく。
【００２４】
以下は、疎水性部分１１８に関するさらなる例示的な詳細を提供する。疎水性部分１１８は、１次元的又は２次元的な微細構造の配列でもよい。疎水性部分１１８は、ランダムな又は確率的な構造でもよい。疎水性部分１１８の厚みは５０ｎｍから５００ｎｍの間でもよい。疎水性部分１１８の疎水性微細構造の配列の周期は、５０ｎｍから５００ｎｍの間でもよい。
【００２５】
一実施形態では、疎水性部分１１８が微細構造の場合、微細構造は実質的に、三角形、部分的に楕円形、放物線状、又は毛髪状の、不定な断面形状を持つことができる。一実施形態では、表面１１６は光１２６Ａ及び１２６Ｂを透過させるが、肉眼で視覚的に区別するために着色されている。一実施形態では、微細構造は壁１１４に実質的に直交する方向に配置される。一例として、微細構造は、例えば終端１０６又は終端１１０に向かって傾斜した壁１１４に対して鋭角の方向に配置される。
【００２６】
図１に示すように、光学画像装置１００は、ドリップチャンバ１０２を含む輸滴チューブとともに使用できる。一実施形態では、装置１００は少なくとも一つの光源１４２、例えば光１２６Ａ及び１２６Ｂをそれぞれ発する光源１４２Ａ及び１４２Ｂを含み、装置１００は光学装置１４４を含む。装置１４４は少なくとも一つのレンズ１４８、例えば、レンズ１４８Ａ、１４８Ｂ、及び、少なくとも一つのイメージセンサ１５０、例えば、センサ１５０Ａ及び１５０Ｂを含む。レンズ１４８Ａ及び１４８Ｂは内部表面の疎水性部分１１８、部分１３２及び１３８をそれぞれ介して送られる光１２６Ａ及び１２６Ｂを送受する。センサ１５０Ａ及び１５０Ｂは、レンズ１４８Ａ及び１４８Ｂからそれぞれ送られる光１２６Ａ及び１２６Ｂを受け、レンズ１４８Ａ及び１４８Ｂからそれぞれ送られる光１２６Ａ及び１２６Ｂを特徴づけるデータ１５２Ａ及び１５２Ｂを生成し送信する。装置１００は、部分１３２及び１３８のそれぞれの画像１５８Ａ及び１５８Ｂを生成するよう設定された、少なくとも一つの特別にプログラムされたプロセッサ１５６を含む。装置１００は、コンピュータ実行可能命令１６２を記憶するよう設定されたメモリ素子を含む。プロセッサ１５６は、画像１５８Ａ及び１５８Ｂを生成するための命令１６２を実行するよう設定される。ここで留意すべきは、装置は、光源１４２Ａ、レンズ１４８Ａ及びセンサ１５０Ａを含み、光源１４２Ｂ、レンズ１４８Ｂ及びセンサ１５０Ｂを含まないか、又は、光源１４２Ｂ、レンズ１４８Ｂ及びセンサ１５０Ｂを含み、光源１４２Ａ、レンズ１４８Ａ及びセンサ１５０Ａを含まないかの、どちらかの構成である。
【００２７】
上記の記載のように、画像１５８Ａは垂れ下がった液滴を含むことができ、輸滴チューブを通る流れを制御するか、又はアラーム状態を監視するために使用できる。上記のように、画像１５８Ｂは、メニスカス１４０を含むことができ、ドリップチャンバ１０２内のメニスカス１４０のレベルを監視するのに使用できる。
【００２８】
歪みのない又は拡散光の透過を可能にしながら、有利には、疎水性部分１１８は、上記のように内部表面１１６に付着する疑似小滴を除去することにより、より正確かつ精密な画像１５８Ａ及び１５８Ｂを可能にする。例えば、画像１５８Ａ内に垂れ下がった液滴１２８の出現は、画像１５８Ａを形成するために使用される光の拡散透過の恩恵を受けると同時に、部分１３２内の表面１１６に付着した疑似小滴によるクラッタがないか、又は不鮮明にならない。例えば、メニスカス１４０の境界は、画像１５８Ｂを形成するために使用される光の拡散透過の恩恵を受けると同時に、メニスカス１４０と部分１３２の間の部分１３８内の表面１１６へ付着した疑似小滴によって不鮮明になることがないか、又はゆがめられない。
【００２９】
以上の開示、及び他の様々な特徴及び機能、又はそれに代わるものは、異なる他の多くの装置又はアプリケーションに望ましく結合されてもよいことが理解されるであろう。現在予見できない又は予期しない様々な代替、修正、変形、又は改良は、後に当業者によって行われてよく、以下の特許請求の範囲によって包含されることが意図される。
【符号の説明】
【００３０】
１００：（光学画像）装置
１０２，２００：（ドリップ）チャンバ
１０４：輸滴チューブ
１０６：（第１の）終端
１０８，２０８：ドリップチューブ                         
１１０：（第２の）終端  
１１２：出口ポート
１１４：壁
１１６，２０４：（内部）表面
１１８：（疎水性）部分
１２２：（壁並びに第１及び第２の終端に囲まれた）スペース
１２４：液体
１２６，１４２，１４２Ａ，１４２Ｂ：光源
１２６Ａ，１２６Ｂ：光
１２８，２０６：液滴
１３０：出口チューブ
１３２，１３８：（ドリップチャンバの）部分  
１３４：（ドリップチューブの）終端
１３６：（輸液）バッグ
１４０：メニスカス
１４１，１４３：素材
１４４：（光学）装置
１４８，１４８Ａ，１４８Ｂ：レンズ
１５０，１５０Ａ，１５０Ｂ：（イメージ）センサ
１５２Ａ，１５２Ｂ：データ
１５６：プロセッサ
１５８Ａ，１５８Ｂ：画像
１６０：メモリ（素子）
１６２：命令
２０２：（疑似）小滴
ＬＡ：（縦）軸
Ｒ：（縦軸ＬＡに直交する）方向
【図１】
0006400668.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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